JP2001510357A - 共焦点表面測定のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 物体穴における共焦点表面測定のための、特に口腔内での歯（２）の表面輪郭（１）の測定のための装置であって、物体穴に挿入され得るゾンデ(３)、ゾンデ（３）に供給する光源(４)、光信号を受け取る検出器(５)、及び検出された信号をデジタル化する且つ三次元図示のためにさらに処理するプロセッサ（６）を有する装置が、簡単な構造での表面のミスなしの走査のために、ゾンデ（３）が少なくとも一つの方向転換装置（７）を有する回転スキャナとして形成されており、当該方向転換装置が照明光線（９）を測定されるべき表面（１）の方へ向けるように、方向転換装置（７）が回転する照明光線（９）の送りのために別のスキャンされ得る軸（１０）において移動させられ得るように、且つ検出器（５）が複数の焦点面をそれぞれの焦点面の反射する反射光に関しても弱い散乱光あるいは蛍光に関しても順次あるいは同時に走査するための装置をもっているように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】 共焦点表面測定のための装置 本発明は、物体穴内に挿入され得るゾンデと、当該ゾンデに供給する光源と、 光信号を受け取る検出器と、検出された信号をデジタル化して三次元描写に再処 理するプロセッサとを有する、物体穴内での共焦点表面測定のための装置、特に 口腔内での歯の表面輪郭(表面断面、表面プロファイル)の測定のための装置に関 する。 本発明は、あらゆる種類及びあらゆる輪郭の表面の測定のための方法を基礎と する。その際、実践から表面測定のためのさまざまな方法が知られている。 例えば、光切断センサ(Lichtschnittsensor)を用いて光の線が対象物に投射さ れてＣＣＤカメラによってある角度で観測され得る。その際、当該光の線の幾何 学的なひずみが測定される。このひずみから、対象物上での高さの差が算定され る。（当該光の線に対して垂直の、）センサのもとでの対象物の移動によって、 及び断面（プロファイル）の繰り返しての測定によって、連続的に表面形状が測 定され得る、ないしは決定され得る。 確かに光切断センサとしては簡単に構成された且つその際頑丈なセンサを考え るが、しかしながら、ここで必要な傾斜照明が急勾配の箇所の片側だけのシルエ ットを導く。それによって、像形成における非対称ないしは不正確さが生じる。 さらに、例えば少なくとも部分的に透明な（部分透過性の）歯材料のさまざまな 深度からの光の散乱によ って、測定が重ねて不正確になる、ないしは品質を落とされる。 またすでに、口腔内における歯の表面輪郭の測定のための装置が知られている 。その際、この装置は、主構成要素として、カメラ、ディスプレースクリーン、 計算機からなる。この装置は、直接、インレーの調製のための研磨ユニットの前 に接続されている(Dr．Klaus J．Wiedhahn、DENTAL MAGAZIN 1/95"Cerec 2-eine neue Epoche?"参照)。 歯の表面輪郭の測定のための周知の装置では、カメラないしゾンデが、赤外光 線が振動する目盛り格子(Strichgitter)によって案内されるように構想されてお り、そのとき、白いTiO₂パウダーで被覆された歯表面上で反射されて対称な光路 においてカメラにあるＣＣＤセンサへ案内される。受け入れシーケンス（０．２ ｓ）につき、四つの個別受け入れが異なる目盛り格子角度でもたらされ、当該四 つの個別像が歯の三次元のイメージに換算される。カメラによって得られた三次 元の「光学的な複製」が、微細描写するカラーモニターに疑似立体的な像として 示され、獲得された像データ及び構造データが像処理計算ユニット及び組み込ま れたプロセッサにおいて処理されて研磨ユニットへさらに伝えられる。 しかしながら、ここで話題となっている周知の方法及びそれと結びついたハー ドウエアは、歯表面における明白な反射を保証するために歯表面を粉末(Pulver) ないしパウダー(Puder)で被覆することが常に必要であるという点で問題がある 。さらに、そこで用いられるＣＣＤセンサを有するカメラは構造上費用がかかる 。 最後に、実践から、共焦点の顕微鏡検査法を用いて表面をスキャン して、そこから当該表面の三次元の記録（測量、Aufnahme）を産出することもす でに知られている。これについては、例えば、Physik in unserer Zeit，1993年 24巻２号におけるJohann Engelhardt及びWerner Knebelの"Konfokale Laserscan ning-Mikroskopie"及びAppl．Phys．1982年、Ｂ 27、211-213頁のD.K．Hamilton 及びT．Wilsonの“Three-Dimenslonal Surface Measurement Using the Confoca l Scanning Microscope"を参照のこと。対応するシステム（Leica TCSNT）に関 しては、Leicaパンフレット"The Confokal System，Leica TCS NT"を、歯の分野 での使用に関しては特に１６頁を参照のこと。しかしながら、そのような装置は 、一方では患者の口腔内での適用のためには大きすぎる、また他方では構造の点 で複雑すぎてそれによって歯科医の使用の範囲では高価すぎる。 前述の欠点にもかかわらず、共焦点の顕微鏡検査法は、歯表面の表面測定にき わめて適している。なぜならば、この方法では、顕微鏡対物レンズの焦点面に直 接ある構造だけがコピーされる(マップされる、像を形成される)からである。そ れによって、部分透過性の歯材料に基づく測定ミスが、効果的に防止される。た だし、従来の共焦点顕微鏡による反射測定の方法は、その角度が対物レンズのア パーチャ角度よりも大きい急勾配の移行部ないしは側面で機能を発揮しない。な ぜならば、そのとき、戻る反射光が対物レンズにもはや当たらず、それによって 評価にとって存在しないものになるからである(P.C.Cheng及びR.G.Summers、Con focal Microscopy Handbook,１７章参照)。 本発明は、共焦点表面測定のための装置であって、当該装置によって、例えば 患者の口腔内の歯の表面のような、物体穴内における表面 の三次元の走査が可能である装置を提供することを課題とする。その際、口腔内 に挿入されるゾンデが十分に小さく且つ構造において簡単である必要がある。 表面測定のための本発明に係る装置は、この課題を、請求項１の構成によって解 決する。それにより、物体穴内における共焦点表面測定のための、特に口腔内で の歯の表面輪郭の測定のためのここで問題となっている装置が以下のように、す なわち、ゾンデが、照明光線を測定されるべき表面の方へ向ける少なくとも一つ の方向転換装置を備える回転スキャナー(Rotationsscanner)として構成されてお り、当該方向転換装置が回転する照明光線の送りのために別のスキャンされるべ き軸において移動可能であり、且つ検出器が、複数の焦点面を反射する反射光に 関してもそのときどきの焦点面の弱い散乱光（フレア）あるいは蛍光に関しても 順次あるいは同時に走査するための装置をもっているように、構成される。 本発明に係る装置については、ここでは共焦点の顕微鏡検査法が原理の根底に あること、及びそれぞれの焦点面の弱い散乱光あるいは蛍光に関しても反射した 反射光に関しても複数の焦点面の順次のあるいは同時の走査が行われることがき わめて重要である。本発明に係る装置の非常に特別な構造的な形態が説明される 前に、次に共焦点表面測定について及び反射した反射光に関して及び弱い散乱光 あるいは蛍光に関しての走査についての基本的な機能方法が述べられる。 それにしたがって、ここでは、反射法における共焦点顕微鏡検査法を用いた表 面測定のための、特に処理されたないしは作孔された歯の表面輪郭の測定のため の以下のような装置が取り扱われる。すなわち、 当該装置は、そのときどきの焦点面の一方では反射した反射光の及び他方では弱 い散乱光あるいは蛍光の像形成のための高いダイナミクス（相対的な敏感さ）を 有する共焦点の像形成（写像）によって特徴を与えられている。 それに従って、ここで基礎となる方法に関して、共焦点顕微鏡検査法が部分透過 性の材料の表面測定にきわめて適していることが知られている。なぜならば、共 焦点顕微鏡検査法では、顕微鏡対物レンズのそのときどきの焦点面に直接位置す る構造だけが写像されるからである。さらに、前述したアパーチャ問題に関して の反射法における従来の共焦点顕微鏡検査法の欠点が、戻る反射光の通例の評価 に加えていまやそのときどきの焦点面の散乱光あるいは蛍光の評価も行うことに よって除去され得ることが知られている。 散乱光ないし蛍光の評価の実現のためには、高いダイナミクスを有する、すな わち高い相対的な敏感さ（感度の高さ）を有する共焦点の写像が行われるとよい 。その結果、一方では、強く反射される平坦な面の写像が可能であり、他方では 、急勾配の側面でも散乱光あるいは蛍光の描出が可能である。従って、急勾配の 箇所で反射される光が対物レンズのかたわらを通って反射され、その結果(通例 の反射法では)輪郭測定法が働き得ないときにも、写像が可能である。最終的に 、評価のために、反射した反射光がないので従来の共焦点顕微鏡検査法では写像 がもはや可能でないときに常に散乱光が参加させられる(利用される)。 すでに前に述べたように、高い分解能、詳しくは、可能な限りダイナミクスで ８ビットよりはるかに大きい、を有する検出信号のデジタ ル化が行われる。表面の急勾配の箇所の領域における弱い散乱光ないし蛍光の極 めて効果的な利用のために、共焦点の写像の相対的な敏感さないしはダイナミク スが１６ビットにあってもよい。最終的に、これによって、大きな光度差が急勾 配の側面の領域における散乱光評価によって発生させられ得る。 弱い散乱光をもとにしての高さ評価のために、ないしは表面輪郭の発生のため に、システムの高いダイナミクスを顧慮する、ないしは許容するアルゴリズムが 予定されている。このアルゴリズムは、補完法によって求めて最も近いないしは 直接の隣接する平面を考慮にいれる。その際、局所的な領域での比較的高い強度 が相対的にオーバーウエイトにされる、すなわちそれによって信号バックグラウ ンド依存性を低下させる。最終的に、散乱光信号の検出後、並びに高い分解能で のデジタル化後、デジタル化された信号の適切な高さ評価を行う適当なアルゴリ ズムが設けられている。 ここで、表面のスキャンが暗視野装置においても行われ得ることが強調される 。光源としては、点光源か、あるいは相応の絞り（フェードアウト、マスク、Au sblendung）を有する光源が設けられているとよいだろう。 歯科学における使用の範囲では、特に従来のアマルガム充填材の代わりにぴた り精確なインレーを制作するために、まず第一に未処理の歯の表面がスキャンさ れ、検出された値が（好ましくはデジタル化されてすでに高さプロファイルに換 算されて）記憶されるときわめて有利である。次のステップで、歯が処理される 、ないしは穿孔される。その後、いまや処理された、ないしは穿孔された歯の再 度のスキャン がおこなわれ、並びに同様に、処理された歯の表面輪郭を明らかにする値の記憶 が行われる。両方の表面輪郭のないしは当該表面輪郭を張る値の判明する差から 、治療された歯の最善の閉塞のための必要とされるインレーの表面が判明する、 ないしは厳密な寸法が判明する。 インレーの加工の際のとりわけ高い精密さの獲得のために、制作されるべきイ ンレーが最初の加工の後にスキャンされ、さらなる加工が目標値と実際値との比 較をもとにして得られた修正値を考慮して行われるときわめて有利である。その 点では、インレー形状の検証のための修正が可能である。その結果、この過程の 繰り返しでインレーの制作の高い精密さが可能であり、従って最善の閉塞が可能 である。その上、前述の措置によって、機器ないしは器具（型）によって条件づ けられる不精確さが、例えば器具における消耗のあらわれに基づく不精確さが考 慮にいれられ得る。その結果、処理（加工）ステーションにおけるダイナミクス でもインレーの最善の適合が、従って最善の閉塞が可能である。 さらに、（別のステップで）歯に与えられた孔が可塑的なかたまりを充填され ることが可能である。その際、患者がそれを噛むことによって、当該可塑的なか たまりにおいて向き合って位置する歯との接触点がマークをつけられる。その際 生じる表面輪郭が引き続いてスキャンされ、当該表面輪郭に該当する獲得された 測定値が記憶され、且つ加工されるべきインレーの表面のないしは寸法の算定の 際に考慮に入れられる。 本発明に係る装置について、ゾンデが回転スキャナとして構成されていること 、すなわち照明光線が測定されるべき表面ないしは歯を回 転してスキャンすることが構造の点できわめて重要である。その際、ここでスキ ャンされ得る「焦点平面」は、照明光線の回転する運動に基づいてシリンダ切片 の形で形成されている。対応して、引き続いてのデータ処理の際に、真正な焦点 平面への走査されたシリンダ切片の座標の変換、すなわち幾何学的修正が必要で ある。そのことは後にさらに引き合いにだされる。 回転スキャナとして構成されたゾンデは、照明光線を測定されるべき表面の方 へ導く少なくとも一つの反射面を有する方向転換装置をもっている。当該方向転 換装置ないし反射面は、方向転換によって回転する照明光線の送りのために別の スキャンされるべき軸において移動させられ得る。その結果、回転する照明光線 は、方向転換装置の同時の直線状の移動で螺旋状のないしはねじ線状の運動を行 う。 表面走査の経過において異なる高さを有する全体の表面輪郭を、すなわち異な る焦点を有する異なる焦点面上で走査できるように、さらに、複数の焦点面の順 次のあるいは同時の走査のための装置が必要である。その際、この装置は、好ま しくは検出器に付設されている。これについて、対象物が照明光線によって設定 され得るフォーカス領域にわたって照明され、ないしはスキャンされることがい ずれにせよ本質をなす。対象物ないしは対象物の表面との相互作用により戻る光 は、収束光学系によって像領域に集束させられる。そこでは、そこに集束させら れる光の、複数の像面において本質的に中心に位置する分が検出手段の方へ向け られる。複数の焦点面の順次のあるいは同時の走査のための装置の具体的な構成 にかかわらず、そのような走査が（順にあるいは同時に）反射した反射光に関し ても弱い散乱光あるいは蛍光 に関しても行われることがいずれにせよ本質をなす。 本発明に係る装置の具体的な形態に関して、特に簡単な構造の観点でのゾンデ の具体的な形態及びその内部機構に関して、方向転換装置がシングルミラー（シ ンプルミラー）として構成されているときわめて有利である。このシングルミラ ーは、照明光線の方向転換のために照明光線に対して相応の角度で回転させられ 得る、ないしは自転し得るように配置されている。全く同様に、方向転換装置が プリズムとしてあるいは複数の光線案内の形成のための複数の切り子面(Facette n)を有する多角形体として構成されているとよいだろう。複数の切り子面を有す る多角形体としての形態の場合には、相応の配置によって、回転する照明光線に よって張られる平面に対して直交する最小の直線状の送りが実現され得る。その ことは後にさらに引き合いに出される。 具体的には、ゾンデは、口腔内への挿入のために用いられるケーシングをもっ ている。その際、ケーシング内には、方向転換装置を有する回転可能なローター が設けられている。その際、方向転換装置は、ケーシングの照明窓兼検出窓の領 域に配置されている。その結果、スキャンされるべき対象物へ向けられた照明光 線は、少なくとも照明窓兼検出窓によって設定された領域では、妨げられずに走 査されるべき表面に達することができる。反射された検出光線は、対応して再び 照明窓兼検出窓を通って方向転換装置を経てゾンデへ戻って、後にさらに説明さ れる検出器まで到達する。 ローター内には、さらに、回転軸に平行に延びる照明光線を集束させる光学系 が配置されている。この光学系は、ローターといっしょに回る。その結果、回転 対称な形態が必要である。その際、当該光学系 及び方向転換装置が、ローター内ないしはローター表面への配置に基づいて一緒 に回転する。 とりわけ有利な且つその際簡単な形態の枠内で、ローターがケーシング内に自 由に回転可能に且つ直線状に移動可能に案内されている、ないしは支持されてい る。ローターの回転運動のために、及び直線状の送りのために、特別にローター 駆動装置が設けられている。その際、ローターの回転運動について、及び直線状 の送りについて、二つの独立した駆動装置も利用され得る。きわめて有利な形態 の枠内で、ローターの回転運動及び直線状の送りが強制的に結びつけられている 。すなわち、ローターが雄ねじによってケーシングの雌ねじにて回転可能に案内 されていることによって強制的に結びつけられている。最小の間隔で表面を走査 することができるように、ねじが小さいピッチを有する細目ねじ(Feingewinde) として形成されている。その際、そのような細目ねじは、可能な限り最小の直線 状の送りのために、方向転換装置が複数の切り子面を有する多角形体であるとき にはいずれにせよ十分である。その結果、小さいピッチと切り子面の幾何学的な 配置との間の協力がスキャン行(Scanzeile)ごとに約５００マイクロメーターの 範囲での直線状の送りを導き得る。 さらに、ねじを、非常に小さい送りを有する差動ねじ(Differentialgewinde) として構成することが可能である。それにより、スキャン行ごとに好ましくは５ ０マイクロメータの範囲での送りが実現され得る。直線状の送りの減少ないし増 加のための別の装置の中間接続が可能である。 回転運動に及び（あるいは）直線状の送りに用いられるローター駆 動装置は、有利にはケーシングに付設されており、ケーシングとローターとの間 で直接作用する。したがって、この駆動装置は例えばケーシングとの固定した結 合の際にローターを包み込み、雄ねじを有するローターの形態の場合には当該雄 ねじにスピンドル駆動装置として直接係合するとよいだろう。ここでも、駆動装 置ないし力伝達装置の別の変形が実現され得る。 照明光線の供給のために用いられる光源は、レーザー光源として、特にダイオ ードレーザーとして構成されているとよい。その際、当該光源には、照明光路に おいて光線分割器及び照明光線の焦点距離変更のためのないしはフォーカスコン トロールのための装置が後続配置されているとよい。光源が多焦点の光源である 、すなわち異なる焦点距離を有する光源であるならば、フォーカスコントロール の準備措置(Vorkehrung)が不必要である。その結果、それによって装置が重ねて 簡単化され得る。そのとき、対応して、照明光路において当該光源に光線分割器 だけが後続配置されており、検出器が対応して多焦点の検出器であるだろう。 前の記述により、ゾンデは、本質的にケーシングによって（空間の点で）定義 されている。ゾンデへの光の供給及び走査されるべき対象物の表面における相互 作用によって発生した信号のゾンデからの導出は、有利には光伝導ファイバ(Lic htleitfaser)を介して行われる。 しかしながら、全く同様に、前の記述ではケーシングの外部に配置されていた 別の機能ユニットがケーシングに統合されている、ないしはケーシング内に配置 されていることが可能であるだろう。したがって、光源及び（あるいは）光線分 割器及び（あるいは）(必要であれ ば)フォーカスコントロール及び（あるいは）検出器及び（あるいは）プロセッ サがすべての機能ユニットの小型化の枠内でケーシング内に配置されているとよ いだろう。そのとき、対応して、相応のエネルギー供給とだけ結び合わされ得る コンパクトな装置の問題になる。しかしながら、ゾンデの簡単な形態の枠内で、 これは主要な機能ユニットに限定されている。その結果、ゾンデは、光伝導ファ イバを介して、引き続いて処理するユニットとつながれており、且つ光源ともつ ながれている。 最後に、プロセッサが同時に複数の任務を引き受けること、すなわち信号の制 御、変換ないし幾何学的修正、及びデジタル化のために、並びに三次元の表面輪 郭の算定のために、並びにデータの蓄積のために用いられることを指摘しておく 。 本発明の教えを有利なように形を整えて構成することのさまざまな可能性があ る。それについては、一方では請求項１に続いて置かれた請求項を、他方では図 面をもとにしての本発明の三つの実施例の以下の説明を参照のこと。本発明の有 利な実施例の説明と関連して、当該教えの一般的に有利な形態及び構成も説明さ れる。図面では、 図１は、図式的な図示で、本発明に係る装置の第一の実施例を示しており、 図２は、図式的な図示で、本発明に係る装置の第二の実施例を示しており、 図３は、図式的な図示で、本発明に係る装置の第三の実施例を示しており、 図４は、図式的な図示で、多角形体における照明光線の方向転換によ る対象物の走査を示しており、その際、照明光線の回転する運動と直線状の送り との協力がシリンダ切片における走査を導く、 図５は、図式的な図示で変換ないし幾何学的修正後の走査の結果を示す。 図１〜図３は、ここには示されていない口腔内における歯２の表面輪郭１の共 焦点表面測定のための本発明に係る装置の三つの異なる実施例を示す。 当該装置は、物体穴へ挿入可能なゾンデ３と、ゾンデ３に供給する光源４と、光 信号を受け取る検出器５と、検出された信号をデジタル化する且つ三次元の図示 に引き続いて処理するプロセッサ６とをもっている。 本発明により、ゾンデ３は、回転スキャナの意味で構成されている。 その際、ゾンデ３は、反射面８を備える方向転換装置（偏向装置）７をもってい る。方向転換装置７は、照明光線９を測定されるべき表面１の方へ向ける。その 際、方向転換装置７は、回転する照明光線９の送りのために別のスキャンされ得 る軸１０において移動可能である。 検出器５は、複数の焦点面をそのときどきの焦点面の弱い散乱光あるいは蛍光 に関しても反射した反射光に関しても順次あるいは同時に走査するための不図示 の装置を有する。その結果、サンプル全体ないしは歯２が三次元で走査され得る 。 図１、２及び３における図示では、方向転換装置７は、唯一つの反射面８を備 えるシングルミラーとして制作されている。別の可能な形態に関しては、繰り返 しを避けるために前記の全般についての記載を参照のこと。 図１〜図３に示された実施例は、方向転換装置７を有していて且つケーシング １１内で回転可能であるローター12を備えるケーシング１１をゾンデ３が含んで いることを共通にもっている。方向転換装置７ないし反射面８は、ケーシング１ １の照明窓兼検出窓１３の領域に配置されている。 ローター１２内には、回転軸心１４に平行に延びる照明光線９を集束させる光 学系（レンズ部分）１５が配置されている。 図１に示された第一の実施例では、ローター１２がケーシング１１内に自由に 回転可能に且つ直線状に移動可能に案内されている、ないしは支持されている。 ローター１２の回転運動のためにも直線状の送りのためにも、共通のローター駆 動装置１６が設けられている。その際、この駆動装置は、特別の変速装置（増速 歯車装置）を介してローター１２に作用してもよい。 図２及び図３に示された実施例では、ローター１２が雄ねじ１７によってケー シング１１の雌ねじ１８において回転可能に案内されている。その際、ローター １２の回転運動は、それの直線状の送りと強制的に結びつけられている。ねじ１ ７、１８は、小さいピッチを有する細目ねじとして形成されている。その際、そ こでも単にローターの回転のためのローター駆動装置１６だけが、従って（強制 的に）ローター１２の直線状の送りのためにも設けられている。ここに図示され たすべての実施例で、ローター駆動装置１６は、直接ケーシング１１に付設され ており、それによってローター駆動装置１６がケーシング１１とローター１２と の間で直接作用する。 図１及び図２に示された実施例では、光源４は、レーザー光源とし て構成されている。対応して、光源４に照明光路１９において光線分割器（ビー ムスプリッター）２０とフォーカスコントロールないしは焦点距離変更のための 装置２１が後続配置されている。 図３に示された実施例では、光源４は、多焦点の光源である。ここでは、光源 ４に照明光路１９において単に光線分割器２０だけが後続配置されている。その 際、検出器５は、多焦点の検出器である。フォーカスコントロールないし焦点距 離変更のための装置は、ここでは必要ない。 図に示された実施例では、ゾンデ３への光の送り込み及びゾンデ３からの光の 導出が、不図示の光伝導ファイバを介して行われる。当該光伝導ファイバは、ゾ ンデ３と一方では光源４との、他方では評価ユニットとの間のフレキシブルな連 絡部として、及びそれによって光の送り込みのために、並びにスキャンされるべ き歯２の表面での光の相互作用によって発生する信号の導出のために用いられる 。 図４及び図５は、回転する光線及び直線状の送りの際のスキャン過程の図式的 な図示である。その際、そこでは、方向転換装置７として多角形体２２が設けら れている。照明光線９は、多角形体２２の切り子面２３で反射され、そこから歯 ２の表面輪郭１へ達する。図４に暗示されたシリンダ切片２４に沿って、表面輪 郭１が（シリンダ切片ごとに）スキャンされる。その際、異なる焦点面が、それ ぞれの焦点面の弱い散乱光あるいは蛍光に関しても反射した反射光に関しても順 次あるいは同時に走査することによって判明する。 図５における図式的な図示により、シリンダ切片に関する走査値が幾何学的修正 の枠内において「真正の」焦点平面上に変換される。そ の結果、走査から、表面輪郭１のないし歯２のゆがめられていない三次元の図示 が算定され得る。 最後に、前に述べた実施例が単にここで具体的に必要とされる教えの明瞭化の ためにだけ用いられること、これが当該実施例に限定されるものでないことを指 摘しておく。 符号リスト １ 表面輪郭、表面 ２ 歯 ３ ゾンデ ４ 光源 ５ 検出器 ６ プロセッサ ７ 方向転換装置 ８ 反射面 ９ 照明光線 １０ （ローターの直線運動のための）軸 １１ ケーシング １２ ローター １３ 照明窓兼検出窓 １４ （ローターの）回転軸心 １５ 光学系 １６ ローター駆動装置 １７ （ローターの）雄ねじ １８ （ケーシングの）雌ねじ １９ 照明光路 ２０ 光線分割器 ２１ フォーカスコントロールのための装置 ２２ 多角形体 ２３ （多角形体の）切り子面 ２４ （走査の）シリンダ切片

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 物体穴における共焦点表面測定のための、特に口腔内における歯（２）の 表面輪郭（１）の測定のための装置にして、前記物体穴に挿入され得るゾンデ（ ３）と、当該ゾンデ（３）に供給する光源（４）と、光信号を受け取る検出器（ ５）と、検出された信号をデジタル化する且つ三次元の描出のためにさらに処理 するプロセッサ（６）とを有する共焦点表面測定のための装置において、前記ゾ ンデ（３）が、方向転換装置（７）を備える回転スキャナとして構成されており 、前記方向転換装置が照明光線（９）を測定されるべき表面（１）の方へ導くこ と、及び前記方向転換装置（７）が回転する照明光線（９）の送りのために別の スキャンされ得る軸（１０）にて移動可能であること、及び、好ましくは検出器 （５）が、複数の焦点面をそれぞれの焦点面の反射する反射光に関しても弱い散 乱光あるいは蛍光に関しても順次あるいは同時に走査するための装置をもってい ることを特徴とする共焦点表面測定のための装置。 ２． 前記方向転換装置（７）がシングルミラーとして構成されていることを特 徴とする、請求項１に記載の共焦点表面測定のための装置。 ３． 前記方向転換装置（７）がプリズムとして構成されていることを特徴とす る、請求項１に記載の共焦点表面測定のための装置。 ４． 前記方向転換装置（７）が、複数の光線案内を形成するための複数の切り 子面（２３）を備える多角形体（２２）として構成 されていることを特徴とする、請求項１に記載の共焦点表面測定のための装置。 ５． 前記ゾンデ（３）が、前記方向転換装置（７）を有してケーシング（１１ ）にて回転可能なローター（１２）を備えるケーシング（１１）をもっているこ と、及び前記方向転換装置（７）が前記ケーシング（１１）の照明窓兼検出窓（ １３）の領域に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項 に記載の共焦点表面測定のための装置。 ６． 前記ローター（１２）内に回転軸心（１４）に平行に延びる照明光線（９ ）を集束させる光学系（１５）が配置されていることを特徴とする、請求項１〜 ４のいずれか一項に記載の共焦点表面測定のための装置。 ７． 前記ローター（１２）が、前記ケーシング（１１）内に自由に回転可能且 つ直線状に移動可能に案内されている、ないしは支持されていること、及び、ロ ーター駆動装置（１６）が前記ローター（１２）の回転運動のために及び直線状 の送りのために設けられていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記 載の共焦点表面測定のための装置。 ８． 前記ローター（１２）の前記回転運動のために、及び前記の直線状の送り のために二つの独立した駆動装置が設けられていることを特徴とする、請求項７ に記載の共焦点表面測定のための装置。 ９． 前記ローター（１２）が雄ねじ（１７）によって前記ケーシング（１１） の雌ねじ（１８）に回転可能に案内されており、そ の結果、前記ローター（１２）の回転運動がこれの送りと強制的に結びつけられ ていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の共焦点表面測定のた めの装置。 10．前記のねじ（１７、１８）が小さいピッチを有する細目ねじとして構成され ていることを特徴とする、請求項９に記載の共焦点表面測定のための装置。 11．前記のねじ（１８、１８）が、非常に小さい送り、特にスキャン行ごとに好 ましくは５０マイクロメーターの範囲内での非常に小さい送りを有する差動ねじ として構成されていることを特徴とする、請求項９に記載の共焦点表面測定のた めの装置。 12．前記ローター駆動装置（１６）が前記ケーシング（１１）に直接付設されて いることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の共焦点表面測定 のための装置。 13．前記光源（４）がレーザー光源、特にダイオードレーザーであることを特徴 とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の共焦点表面測定のための装置。 14．照明光路（１９）にて前記光源（４）に光線分割器（２０）とフォーカスコ ントロールのためのないしは焦点距離変更のための装置とが後続配置されている ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の共焦点表面測定のた めの装置。 15．前記光源（４）が多焦点の光源であることを特徴とする、請求項１〜１２の いずれか一項に記載の共焦点表面測定のための装置。 16．照明光路（１９）にて前記光源に光線分割器（２０）が後続配 置されていること、及び、前記検出器（５）が多焦点の検出器であることを特徴 とする、請求項１５に記載の共焦点表面測定のための装置。 17．前記ゾンデ（３）への光の供給及び前記ゾンデ（３）からの信号の導出が光 伝導ファイバを介して行われることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一 項に記載の共焦点表面測定のための装置。 18．前記光源（４）及び（あるいは）前記光線分割器（２０）及び（あるいは） 前記フォーカスコントロール及び（あるいは）前記検出器（５）及び（あるいは ）前記プロセッサ（６）が、前記ケーシング（１１）内に配置されていることを 特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の共焦点表面測定のための装 置。 19．前記プロセッサ（６）が、信号の制御、変換ないし幾何学的修正、及びデジ タル化のために、三次元の表面輪郭（１）の算定のために、並びに、データの記 憶のために用いられることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載 の共焦点表面測定のための装置。