JP2022521971A - 磁気誘導を使用する口腔内走査システム - Google Patents

Abstract

少なくとも第１磁気誘導コイルを備える走査デバイスと、少なくとも第２磁気誘導コイルを備える交換式スキャナチップと、を備える口腔内走査システムを開示する。スキャナチップは、走査デバイスに取外し可能に接続され、少なくとも第１及び第２磁気誘導コイルは、走査システムの作動時に走査デバイスとスキャナチップとの間で電力伝送及び／又は通信信号を与えるように構成される。

Description

本発明は、概略的に、歯の口腔内走査のための走査システムに関する。具体的には、本開示は、赤外線透視法及び白色光を使用する口腔内走査デバイスのためのスキャナチップの構成及び機能、及び電力伝送および／又は通信のために磁気誘導を使用する走査システムに関する。

歯の口腔内走査のための走査デバイス（ｓｃａｎｎｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）は、走査の分野で周知である。

歯及び歯肉の口腔内走査において、データは、通常、口腔を照射するために白色光又は１つ又は複数の異なる波長の光の組合せを与える走査デバイスを使用して口腔から取得される。走査デバイスは、典型的に、走査プロセスから画像又はデータを取得するために１つ又は複数のイメージセンサを有する。

特許文献１は、７００～１０９０ｎｍの範囲の赤外線を使用する口腔内走査について説明する。これは、透視法（例えば、一方の側から照射して光が対象物を通り抜けた後に他方の側から光を捕捉する）及び／又は小角透視画像化（例えば、反射画像化、透過波長で照射するとき内部構造から反射／散乱した光を捕捉）を含めて、１つ又は複数の透過スペクトル範囲（波長）を使用して歯に照射することによって歯内の構造を見るために透過波長を使用して画像を得る、など、内部構造を画像化及び／又は検出する非イオン化法をどのように使用できるか、を説明する。

ただし、走査される対象物に関する情報を捕捉するために可視光及び赤外線光波長の両方を使用できる走査デバイスの設計は、非常に複雑になる可能性がある。

国際公開第２０１８／０２２９４０号

したがって、口腔内走査の分野においては、可視光及び赤外線光の両方の光を採用できるもっと単純でかつもっと安価な走査デバイスの設計を提供することが望まれている。

１つの形態において、
－少なくとも第１磁気誘導コイルを備える走査デバイスと、
－少なくとも第２磁気誘導コイルを備える交換可能なスキャナチップと、
を備え、
－スキャナチップが走査デバイスに取外し可能に接続される、
口腔内走査システムであって、
少なくとも第１及び第２磁気誘導コイルが、走査システムの作動時に走査デバイスとスキャナチップとの間で電力伝送及び／又は通信信号を与えるように構成される、
口腔内走査システムが開示される。

走査デバイスとスキャナチップとの間の電力伝送及び／又は通信のために磁気誘導コイルを採用することによって、電気的な接触の必要がない。これは、スキャナとスキャナチップの両方の密封を可能にし、かつ、表面を清浄し易くするので、表面を水で洗うことができ、清浄及び消毒の難題を減少する。

いくつかの実施形態において、走査デバイスからスキャナチップまでの電力伝送は、第１磁気誘導コイルにおいて交流電圧又は電流を供給し、それによって第２磁気誘導コイルにおいて電流を誘導することを含む。

いくつかの実施形態において、走査デバイスとスキャナチップとの間で通信信号を与えることは、第１又は第２コイルの一方へ周波数、位相又は振幅変調された交流電圧又は電流を与え、それによって第１又は第２コイルの他方において変調信号を誘導することを含み、変調信号は、走査デバイスからスキャナチップへの又はスキャナチップから走査デバイスへの通信伝送を含む。

このようにして、走査デバイスとスキャナチップとの間で通信を送受できる。

いくつかの実施形態において、走査システムは、変調信号を復調するように構成される。

いくつかの実施形態において、通信信号は、電力伝送の信号とは異なる周波数帯に置かれる。

これは、電力伝送と通信信号との間の干渉の可能性を減少する。

いくつかの実施形態において、走査デバイスは、更に、第３磁気誘導コイルを備え、スキャナチップは、更に第４磁気誘導コイルを備え、第１及び第２磁気誘導コイルは電力伝送を与えるように構成され、第３及び第４磁気誘導コイルは通信伝送を与えるように構成される。

このようにして、電力伝送のための専用誘導コイル及び通信のための専用誘導コイルが得られる。

いくつかの実施形態において、第３及び／又は第４通信伝送用誘導コイルは、対称中心の周りで１８０度捩じられ、これによって、第３及び第４誘導コイルは、数字の８の形の２つの二等分体を備える。

このようなコイルの構成は、上記の電力伝達磁場のような均等な交流磁場に通信コイルを置くと、捩じられたコイルの各々に局在する誘導電流が逆の極性なので通信コイルにおいて誘導された信号を打ち消すと言う効果を持つ。

いくつかの実施形態において、スキャナチップは、更に、
－光学素子が走査デバイスに配置された白色光源から光を受けたときスキャナチップが白色光を歯に照射するようにスキャナチップ内部に反射面を持つスキャナチップの遠位端に配置された光学素子であって、光学素子が歯から白色光を受けたときスキャナチップが走査デバイスの中の第１イメージセンサへ白色光を照射するように、光学素子が歯から後方反射として白色光を受け取るように構成される、光学素子と、
－赤外線光を発するように構成された赤外線光源であって、赤外線光源が、交換式スキャナチップの中又はその上に備えられ、スキャナチップが赤外線光を歯に照射する、赤外線光源と、
を備える。

この構成においては、同じ走査デバイスを光学及び赤外線画像化の両方に使用できる。

別の形態において、本明細書において、
－走査デバイスと、
－少なくとも第１磁気誘導コイルを備える半交換式スキャナチップと、
－スキャナチップに交換可能に取り付けるように構成された赤外線アダプタであって、赤外線アダプタが少なくとも第２磁気誘導コイルと少なくとも１つの赤外線光源とを備える、赤外線アダプタと、
－スキャナチップと赤外線アダプタとの間に配置された使い捨て又は再使用可能な衛生シースと
を備える、口腔内走査システムであって、
少なくとも第１及び第２磁気誘導コイルが、走査システムの作動時に走査デバイスとスキャナチップとの間で電力伝送及び／又は通信信号を与えるように構成される、
口腔内走査システムが開示される。

走査デバイスとスキャナチップとの間での電力伝送及び／又は通信のために磁気誘導コイルを採用することによって、電気的な接触の必要がない。これは、スキャナ及びスキャナチップの両方の密封を可能にし、表面の清浄を容易にするので、表面を水で洗うことができるようにして、清浄及び消毒の難題を減少する。更に、患者ごとに使い捨て又は再利用可能な衛生シースを変えることができ、これによって、患者間の汚染のリスクを減らすことができる。赤外線アダプタも１回の使用毎に処分可能とすることができるので、患者の口の中へ入れる部分を使用後に廃棄できる。

赤外線アダプタは、再使用を可能にするためにオートクレーブ処理可能とすることもできる。赤外線アダプタは、この実施形態において、電子デバイスを含まないので、使用と使用の間のより厳しい清浄に耐えることができる。

いくつかの実施形態において、赤外線アダプタは、スキャナチップ上にスナップ嵌め／又はスライドすることによってスキャナチップに取り付けるように構成される。

これによって、使用前後に赤外線アダプタを容易に着脱できる。

別の形態において、走査デバイスのための交換式スキャナチップが開示され、スキャナチップは、歯を口腔内走査するように構成される。スキャナチップは、
－光学素子が走査デバイスの中に配置された白色光源から光を受けたときスキャナチップが白色光を歯に照射するようにスキャナチップ内部に反射面を持つスキャナチップの遠位端に配置された光学素子であって、光学素子が歯からの後方反射として白色光を受け取るように構成されるので、光学素子が歯から白色光を受けたときスキャナチップが走査デバイスの中の第１イメージセンサへ白色光を照射する、光学素子と、
－赤外線光を発するように構成された赤外線光源であって、赤外線光源が、交換式スキャナチップの中又はその上に備えられ、スキャナチップが赤外線光を歯に照射する、赤外線光源と、
を備える。

したがって、スキャナチップは交換可能なので、走査デバイスの設計は、より単純な設計でより安価な製造プロセスで、より融通性を持つことができる。

いくつかの実施形態において、交換式スキャナチップは、更に、交換式赤外線アダプタを備えることができ、赤外線アダプタは、スキャナチップから歯及び／又は歯肉まで赤外線光を案内するための１つ又は複数の光ガイドを備える。

赤外線アダプタは、この実施形態において、電子デバイスを含まずに製造できるので、製造がより安価で容易となる。

いくつかの実施形態において、赤外線アダプタの光ガイドは、コアとクラッド材料とを含み、コアの反射率はクラッドの反射率より高いので、赤外線光は、１つ又は複数の光ガイドを通り抜けるとき内部で全反射する。

コアがクラッドより高い反射率を持つことによって、赤外線光のロスが減少する。

いくつかの実施形態において、赤外線アダプタの光ガイドは、赤外線光が１つ又は複数の光ガイドを通り抜けるとき内部全反射するように１つ又は複数のミラーを備える。

光を反射するためのミラーを持つことによって、光ガイドの曲りからの光のロスを減少できる。

いくつかの実施形態において、スキャナチップ及び／又は赤外線アダプタは、更に、赤外線光源と１つ又は複数の光ガイドとの間に１つ又は複数のウィンドウを備える。

赤外線光源と光ガイドとの間にウィンドウを持つことによって、光源からの光の光ガイドへの結合が増大する。

いくつかの実施形態において、１つ又は複数のウィンドウは、重合体及び／又はガラスから作られる。

いくつかの実施形態において、スキャナチップは、赤外線光源の隣りに配置された第１ウィンドウを備え、赤外線アダプタは第２ウィンドウを備え、第１及び第２ウィンドウは、赤外線光源からの赤外線光を１つ又は複数の光ガイドに結合するように構成される。

これによって、赤外線光源と光ガイドとの間の部品を分離できるようにする。

いくつかの実施形態において、赤外線アダプタと第１ウィンドウとの間の空隙には、透明クラッド材料が充填される。

これによって、赤外線光源と光ガイドとの間の有効屈折率の差を低減できる。

いくつかの実施形態において、赤外線アダプタは、スキャナチップ上へのスナップ嵌め及び／又はスライドによってスキャナチップに取り付けるように構成される。

これによって、使用の前後に赤外線アダプタを容易に着脱できる。

いくつかの実施形態において、光学素子は、更に、歯からの後方反射として赤外線光を受けるように構成されるので、光学素子が歯から赤外線光を受けたときスキャナチップは赤外線光を第２イメージセンサへ照射する。

このような実施形態において、光の異なる波長において異なる感度を持つように光学システムの２つのイメージセンサを選択できる。例えば、第１センサは、例えば４００～７００ｎｍの間の可視スペクトルの波長を持つ光に対してより大きい感度を持つことができ、第２センサは、７５０～１０００ｎｍの波長を持つ赤外線に対してより大きい感度を持つことができる。

２つのイメージセンサを備えるいくつかの実施形態において、第２イメージセンサは、第１イメージセンサと同一である。これによって、より単純で安価なスキャナチップの構成が可能になる。

いくつかの実施形態において、光学素子は、第１イメージセンサ上の第１組のピクセルまで達するように白色光を反射するように構成され、かつ、光学素子は、第１イメージセンサ上の第２組のピクセルまで達するように赤外線光を反射するように構成される。このようにして、それぞれ白色光と赤外線光を検出するために使用されるピクセル群に分割された単一のセンサを持つことができる。

１つの実施形態において、光学素子はミラーである。

別の実施形態において、光学素子はガラス板を含む。いくつかの実施形態において、光学素子は、光学コーティングを含む。光学コーティングは、例えばミラーを形成する例えばガラス板などの光学素子上に沈着した材料の１つ又は複数の層である。光学コーティングは、光の波長が光学素子上又はその中で反射及び／又は透過する通路を改変する。

好ましい実施形態において、光学コーティングは、誘電体コーティングである。誘電体コーティングは、複数の層から作られる様々な屈折率を持つ材料を含み、複数の層の厚みは、具体的な波長の反射及び／又は透過に応じて選択できる。より具体的には、複数の層の正確な組成、厚み及び／又は数を選択することによって、所望の特性を生じるようにコーティングの反射性及び／又は透過性を用途に合わせて作ることができる。１つの実施形態において、誘電体コーティングは、層の各々が、２００ｎｍ未満、好ましくは約１００ｎｍなど３００ｎｍ未満であるように選択される。

誘電体コーティングを備える光学素子を持つことの利点は、特に光学素子がスキャナチップの中に在るとき、所望の特性を有するスキャナチップを（スキャナチップが交換可能な実施形態において）、別の所望の特性を有する別のスキャナチップと交換できることである。光学素子に配置される又はこれに一体化される誘電体コーティングは、例えばビームスプリッタ又はイメージセンサの上など、走査デバイス内部の光学素子に誘電体コーティングを施すことの代替解決法である。この代替解決法は、走査デバイスをより融通性のあるものとし、所望の特性を具体的な走査モードに応じて交換できる。誘電体コーティングを備える光学素子を持つことの別の利点は、走査デバイスの内部の面に誘電体コーティングを塗付する必要がないので、スキャナチップ（交換可能であるか否かにかかわらず）なしの走査デバイスを効率よく作ることができることである。したがって、よりコスト効率の良い走査デバイスの生産を可能にする。

最も望ましい実施形態において、誘電体コーティングは、複数の層の屈折率及び厚みがＳ偏光及びＰ偏光との間の相対位相シフト（約０度又は１８０度）を与えるように選択される。位相シフト（約０度又は１８０度）の許容差は、いくつかの実施形態において、プラスマイナス１０度又はプラスマイナス５度などプラスマイナス１５度未満とすることができる。いくつかの実施形態において、位相シフトは、５００～５７５ｎｍなど４００～６００ｎｍの範囲の光について選択できる。いくつかの実施形態において、位相シフトは、４９０～５８５ｎｍなど４００～６００ｎｍの範囲の光について選択できる。例えば、２つの異なる層について２つの異なる範囲を選択できる。Ｓ偏光とＰ偏光との間の偏光が０度の変化であることの利点は、選択された波長範囲について偏光が変化しないことである。このように、例えば歯からの鏡面反射を強化できる。

別の好ましい実施形態において、誘電体コーティングは、複数の層の屈折率及び厚みが、Ｓ偏光及びＰ偏光の両方について９５％超えなど９０％超えの反射を与えるように選択される。更に別の好ましい実施形態において、誘電体コーティングは、複数の層の屈折率及び厚みが、非偏光について８０％超えの反射を与えるように選択される。いくつかの実施形態において、反射は、可視域の波長、即ち５００～５７５ｎｍ例えば４９０～５８５ｎｍなど４００～６００ｎｍの範囲の波長を持つ光について選択される。例えば、２つの異なる層について２つの異なる範囲を選択できる。別の及び／又は付加的実施形態において、反射は、赤外線域の波長、即ち、８００～９００ｎｍ例えば８２０～８８０ｎｍなど７００～１０００ｎｍの範囲の波長を持つ光について選択される。

偏光及び／又は反射は、最も好ましい実施形態において、４０～５０度例えば４５度など３０～６０度の入射角について選択される。これによって、例えばＳ偏光とＰ偏光の間で偏光を変えることなく、及び／又は例えば可視域及び赤外線域の両方の光について高い反射（８０％超え）で、光を走査デバイスから口腔内へ案内できるようにする。

いくつかの実施形態において、交換式スキャナチップは、スキャナチップの遠位端に１つ又は複数の遮光体を備え、前記遮光体は、直接的な及び／又は間接的な迷光を遮断するように構成される。迷光は、概略的に捕捉された画像の部分を不鮮明にし、露出過度にしかつ／又はグレアを生じることによって、捕捉された画像から得られる情報を低下させるので、遮光体の利用により迷光の量を最小限に抑えることによって、より優れた画像の質が得られる。

いくつかの実施形態において、交換式スキャナチップは、上記の遮光体に又はその付近に配置された複数の赤外線光源を備える。好ましい実施形態において、３つのＩＲ ＬＥＤが、スキャナチップの各側に配置される。これらの３つのＩＲ ＬＥＤは、電気的に直列に接続できる。いくつかの事例において、走査デバイスから専用の接続が、６つのＩＲ ＬＥＤの全てに電力を供給する。ＩＲ ＬＥＤからなる２つのつながりに電流を均等に分割するために、電流ミラーを利用できる。これは、赤外線光の均等の照射を保証するのに役立つ。走査デバイスは、更に、電気回路を含むことができ、電気回路は、赤外線光の所望の量を測定し制御するためにＩＲ ＬＥＤへ供給される電圧及び電流を計測できる。安全の目安として、温度センサを、ＩＲ ＬＥＤのつながりのそれぞれに隣接して配置できる。温度が正常な作動範囲を超えて上昇した場合、温度センサは、ＩＲ ＬＥＤと直列に接続されたトランジスタをオフにすることによって、１つ又は複数の、好ましくは６つ全てのＩＲ ＬＥＤを電源から切断する。これは、スキャナチップの表面が熱くなり過ぎるのを防止する。熱くなり過ぎると患者に不快又は害を与える可能性がある。又、ＩＲ ＬＥＤへ過剰な電力が供給されると、患者の快適さ及び／又は安全のためには熱くなり過ぎるので、温度センサを配置することは過剰な赤外線を防止する。

いくつかの実施形態において、遮光体は、スキャナチップの遠位端の内面に一体化された形状を持ち、一体化された形状は、使用者が歯及び歯肉に関して正確にデバイスを位置付ける助けとなるように構成される。一体化部品の形状は、例えば、ＩＲ ＬＥＤの上方に位置付けられた長い突起部の形状を取ることができる。この形状は、使用者が、範囲内で歯に対する任意の位置に及び／又は歯肉に対するチップの正確な配置によりデバイスを任意に位置付けできるようにする。或いは、一体化部品は、ピラミッド形とすることができ、これは、使用者が、ピラミッド形の突起部が歯の間の隙間に配置されるように、スキャナチップを位置付けられるようにする。これによって、チップが歯に対して並びに歯肉に対して正確に配置できるようにする。

１つの実施形態において、スキャナチップは、更に、スキャナチップに配置された統合メモリにリンクされた認識インターフェイスを備え、認識インターフェイスは、スキャナチップが走査デバイスに取り付けられたとき、走査デバイス上に配置された認識コンポーネントによって読み取られるように構成される。

第２の実施形態において、スキャナチップは、ピンなどの複数のコネクタを備える。例えば、認識インターフェイスは、複数のコネクタの一部とすることができる。１つの実施形態において、統合メモリは、通し番号及び／又は付加的データを記憶できる。統合メモリはＥＥＰＲＯＭとすることができる。

いくつかの実施形態において、認識インターフェイスは、少なくともＩ２Ｃインターフェイスの形式である。Ｉ２Ｃインターフェイスは、ＳＣＬ信号（Ｉ２Ｃシリアルインターフェイスクロック信号）及びＳＤＡ信号（Ｉ２Ｃシリアルインターフェイスデータ信号）を与える。例えば、２つのコネクタがＩ２Ｃ信号を与えることができる。

別の実施形態において、複数のコネクタは、第１の複数のコネクタ及び第２の複数のコネクタの形式であり、複数のコネクタは、スキャナチップの近位端に配置される。第１の複数のコネクタは、近位端の上部位置に配置でき、第２の複数のコネクタは、近位端の下部位置に配置できる。第１の複数のピンと第２の複数のピンは、同一とすることができる。これによって、スキャナチップを、２つの位置で走査デバイスに取り付けることができる。

好ましい実施形態において、複数のコネクタは６つのピンを形成する。例えば、ピンの形式の２つのＩ２Ｃコネクタに加えて、共通アースピン、及び定電圧ピン、第１可変電圧供給ピン及び第２可変電圧供給ピンなど３つの電圧ピンが考えられる。定電圧ピンは、スキャナチップの中のデジタル論理回路に電圧を与えることができる。第１可変電圧ピンは、スキャナチップの光学素子を加熱する電圧を与えることができる。第２可変電圧ピンは、スキャナチップ上に又はこの中に配置された赤外線光源に電圧を与えることができる。

別の好ましい実施形態において、複数のコネクタは、１２個のピンを形成する。例えば、６つのピンは、上述の通り、近位端の上部位置に配置でき、他の（但し、同一の）６つのピンは、近位端の下部位置に配置できる。

最も好ましい実施形態において、第１の複数のコネクタの形式及び第２の複数のコネクタの形式の複数のコネクタは、同じタイプのものであるが、第１の複数のコネクタが１つのアーチに沿って配置され、第２の複数のコネクタが別のアーチに沿って配置されるように配置される。これは、スキャナチップが１つの位置から別の位置へ回転できるようにする。

別の好ましい実施形態において、第１の複数のコネクタの形式及び第２の複数のコネクタの形式の複数のコネクタは、同じタイプのものであるが、スキャナチップが１つの位置から別の位置へ例えば１８０度回転したとき、第１の複数のコネクタのタイプが第２の複数のコネクタのタイプとは異なるように配置される。これも、スキャナチップを第１の位置から別の位置へ回転できるようにするが、更に、走査デバイスが相違を識別できるようにし、それによって、スキャナチップが上を指すか下を指すかを識別できるようにする。

いくつかの実施形態において、交換式スキャナチップは、スキャナチップに一体化されたプリント回路基板を備え、プリント回路基板（ＰＣＢ）は、走査デバイスから赤外線光源へ電気を与えるように構成される。ＰＣＢは、可撓性ＰＣＢで作られた２つのＬ字形アームを備えることができる。

いくつかの実施形態において、白色光は、４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲の１つ又は複数の波長を有する光として定義される。この範囲の波長を使用することの利点は、この光が、現実の色情報に現実的に一致する色情報の捕捉を可能にすることである。

いくつかの実施形態において、交換式スキャナチップは、７５０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲の１つ又は複数の波長を含む光として定義される赤外線光を使用する。この範囲の波長の赤外線光を使用することによって、光が、歯肉及び歯を通過して伝搬して、内部から歯を照射できるようする。

いくつかの実施形態において、交換式スキャナチップは、
－少なくとも白色光を歯へ透過するように構成された第１光学開口を備える遠位端と、
走査デバイスから第１光学開口まで少なくとも白色光を透過するように構成された第２光学開口を備える近位端であって、近位端が、更にスキャナチップを走査デバイスに取り付けるように構成された取付けインターフェイスを備える、近位端と、
を備える環状部材を備える。

いくつかの実施形態において、交換式スキャナチップは、少なくとも２つの別個の部品で構成されたシェルを備える。第１部品は、ポリスルフォン、ＰＳＵ１７００又はこれと同様のプラスチックなどのプラスチックから作られた硬質部品と呼ぶことができる。第２部品は、医療用シリコンゴムショア６０ａ又は７０ａなどの生体適合性材料から作られた 軟質部品と呼ぶことができる。他の同様の材料も、スキャナチップの硬質部品及び軟質部品のために利用できる。

いくつかの実施形態において、ＬＥＤは、軟質部品の後退した位置に配置される。このような実施形態において、ＬＥＤ上方の突出部は、付加的な遮光体として機能する。ＬＥＤの周りの残りの３つの面は、歯肉へ光を最大限に出力できるように傾斜させることができる。

スキャナチップの前部は、機械的ロック機能としてだけでなくデバイスが口の奥及び／又は歯肉に当たった場合の患者の感覚を抑えるバンパとしても役立つ。

チップの下方を通る長くフラットな凹面エリアは、接着剤を塗付するためのエリアとして役立つだけでなく、歯と集合体との間の衝突によってデバイスが不調にならないようにするためのガードとして役立つ。更に、軟質部品と硬質部品が組立て時に一緒に接着されるとき２つの部品の間の整列を容易にするいくつかの溝を底部に沿って付けることができる。

チップの軟質部品のシリコン材料は、特に唾液で湿ったとき、心地よく滑らかに感じる。これは、チップを所定の場所へ操作するとき使用者が口の中例えば、歯、歯肉、舌又はその他の軟組織への材料の摩擦をあまり感じないようにする効果を持つ。

１つの形態によれば、
－本明細書において開示する実施形態のいずれかにおいて説明する交換式スキャナチップと、
交換式スキャナチップを交換可能に取り付けるように構成された走査デバイスと、
を備える、走査システムが開示される。

スキャナチップを交換可能に取り付けられる走査デバイスを持つことによって、走査デバイスは、より融通性を持つ。他のタイプのスキャナチップも採用でき、交換式スキャナチップは、患者ごとに変えて、かつ／又はオートクレーブ処理できる。これによって、より衛生的な走査システムが可能になる。

本発明の上記の及び／又は付加的な目的、特徴及び利点について、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態の例示的かつ非限定的な詳細な説明によって、更に説明する。

本開示の実施形態に従った走査システムを示す。 本開示の実施形態に従ったスキャナチップの側面図である。 本開示の実施形態に従ったスキャナチップのシェルの第１硬質部品の側面図である。 本開示の実施形態に従ったスキャナチップのシェルの第２軟質部品の図である。 本開示の実施形態に従ったスキャナチップの側面図であり、本開示の実施形態に従って接続された第１と第２部品を示す。 本開示の実施形態に従ったミラーを保持するためのミラーフレームを示す。 本開示の実施形態に従ったミラーフレームと赤外線ＬＥＤを保持するためのアームとを含むスキャナチップのＰＣＢ部品を示す。 本開示の実施形態に従ったスキャナチップの第１フレックスパターンを示す。 本開示の実施形態に従ったスキャナチップの第２フレックスパターンを示す。 本開示の実施形態に従ったピラミッド形遮光体を示す。 本開示の実施形態に従ったピラミッド形遮光体を示す。 本開示の実施形態に従ったピラミッド形遮光体を示す。 本開示の実施形態に従ったピラミッド形遮光体を示す。 本開示の実施形態に従ったスキャナチップの好ましい図である。 本開示の実施形態に従った組立方法を図解する。 本開示の実施形態に従ったスキャナチップと走査デバイスとの間のコネクタを示す。 本開示の実施形態に従った走査デバイス及び交換式スキャナチップを示す。 本開示の実施形態に従った磁気誘導コイルの構成を示す。 本開示の実施形態に従った誘導コイルの設計を示す。 本開示の実施形態に従った誘導コイルの設計を示す。 本開示の実施形態に従った誘導コイルの設計を示す。 本開示の実施形態に従ったコイル回路のブロック図である。 本開示の実施形態に従ったコイル回路のブロック図である。 本開示の実施形態に従った走査システムを示す。 本開示の実施形態に従った光ガイドの設計を図解する。 本開示の実施形態に従った光ガイドの設計を図解する。 本開示の実施形態に従った光ガイドの設計を図解する。 本開示の実施形態に従った光結合の設計を図解する。 本開示の実施形態に従った光結合の設計を図解する。 本開示の実施形態に従った光結合の設計を図解する。 本開示の実施形態に従った走査システムを示す。 本開示の実施形態に従った光結合の設計の細部を示す。 本開示の実施形態に従った走査システムを示す。

下記の説明において、添付図面を参照するが、図面は、例として、本発明をどのように実施できるかを示す。

図１は、本開示の実施形態に従った走査システムを示す。この実施例において、走査システム１は、少なくとも赤外線光を使用して歯の少なくとも一部分の口腔内走査を実施するように構成される。

更に、この実施例において、走査システム１、もっと特定するとプロセッサ７は、スキャナチップ５を使用して少なくとも赤外線で口腔内を走査する第２処理モードで作動するように構成される。

この第２処理モードは、光学的視界全体をカバーし光を走査デバイス２から走査対象物へ向けて導くミラーを遠位端に持つ口腔内チップ５を取り付けることから開始される。口腔内チップ５は、図においては取り付けられている。このチップは、患者の口の中へ挿入されるように構成される。更に、走査デバイス２の１つの構成において、光は走査対象物を透視するように選択される。

スキャナチップ５が走査デバイス２に取り付けられると、走査デバイス２は、スキャナチップ５の内部メモリに記憶されたチップ５の識別番号１７の形式の認識データ１７を読み取る。識別番号は、外部接続コンピュータ１１に配置されたコントローラ８へ転送される。スキャナチップ識別番号１７に基づいて、コントローラ８は、対象物への赤外線光の照射によって記録された２Ｄ画像１５の連続シーケンスを処理するように走査デバイス２上のプロセッサ７に命令する。このために、走査デバイス２は、対象物例えば、歯及びその周りの歯肉の中まで赤外線光を照射するように構成される。スキャナチップ５は、赤色光が歯茎及び歯を通過して伝搬して、内部から歯を照射するように構成される。赤外線光照射は、コントローラ８によって、スキャナチップ識別番号１７に基づいて、制御される。言い換えると、コントローラ８がスキャナチップ識別番号１７を受信すると、コントローラ８は、更に、赤外線光を発するように走査デバイス２に命令する。更に、コントローラ８は、白色光を発するように走査デバイス２に命令する。

このようにして、規則的なシーケンスの画像１５が白色光照射で記録される。但し、ある特定の時点で、赤外線光照射で単一画像２０を記録するために、白色光記録は、一時的に中断される。中断は、コントローラ８と走査デバイス２との間のスキャンデータフィードバック２１に基づいて行われ、フィードバック２１は、プロセッサ７からのデータ２２に基づく。プロセッサ７からのデータ２２は、例えば赤外線画像１９の２Ｄ画像インデクス番号である。インデクス番号は、画像１５のシーケンスにおいて各画像について動的に定めることができる。

更に、第２処理モードのとき、プロセッサ７は、３Ｄジオメトリのデータ及び表面のテクスチャのデータの両方を導出するために白色光画像を処理する。更に、プロセッサ７は、対象物の内部構造のテクスチャのデータを導出するために単一の赤外線光画像を処理する。最後に、プロセッサは、対象物の内部構造のテクスチャのデータを３Ｄジオメトリのデータと相関させる。

この実施例において、スキャンアプリは、赤外線画像１５を対応する３Ｄモデル１３と相関させる。

図２は、本開示の１つの実施形態に従ったスキャナチップ５の側面図である。スキャナチップ５は、走査デバイスに一体化されるか、又は、好ましくは、走査デバイスのための交換式スキャナチップとすることができる。スキャナチップ５は、少なくとも２つの別個の部品（以後、硬質部品２５及び軟質部品２６と呼ぶ）で構成されたシェルを備える。軟質部品２６の下側傾斜２７は、集合体が範囲内の最大の歯の上に位置付けられたとき集合体が前の歯と衝突しないようにする。チップのこの部品が傾斜することによって、チップを口の中へ角度を付けて動かすことができ、最良の操作性及び機能性を可能にする。遮光体の突出部（この図においては見えない）も、同じ傾斜を持つことができる。

軟質部品の前部傾斜２８は、デバイスを口腔の奥まで動かして、２つの奥の臼歯の間の歯間エリアを検査できるようにする。

図３は、本開示の実施形態に従ったスキャナチップ５のシェルの硬質部品２５の側面図である。

図４は、本開示の実施形態に従ったスキャナチップ５のシェルの軟質部品２６の図である。シェルの軟質部品は、突出部（この場合にはキノコ頭３０の形状で示される）を備えるが、他の形状も同等に使用できる。

図５は、硬質部品２５と軟質部品２６が一緒に取り付けられた後の、本開示の実施形態に従ったスキャナチップ５のシェルの側面図である。２つの部品の間の相互作用は、機械的にこれらの部品を一緒にロックするため及びこれらの部品を一緒に保持するために充分に接着できるような表面を持つために、いくつかの形態を組み込む。機械的ロック接続は、軟質部品２６の前部５１が硬質部品２５に重なるものである。硬質部品は、ウィンドウ開口２９を持ち、その内面に形態又は突出部が配置され、これに、軟質部品２６が機械的にスナップ嵌めされて所定の位置に固定される。小さい突出部又は形態は、軟質部品を位置付けて所定の位置に機械的に保持するために、ウィンドウ開口のコーナーに重なる。軟質部品２６の後端は、１つ又は複数の形態を備えることができ、この場合には、垂直中心平面の両側に配置されたキノコ頭３０の形状として示される。ここでは対称的に配置されたキノコ頭３０として示すが、他の形状及び位置付けも、同等に使用できる。キノコ頭３０は、硬質部品２５に含まれる相補的な孔又はウィンドウ２９の中に機械的にスナップ嵌めされる。上述の形態又は突出部の全ては、２つの部品を一緒に接着するための面としても役立つ。

図６Ａは、本開示の実施形態に従ったチップの中にミラーを保持するためのフレーム３３を示す。ミラーのフレームは、ＰＣＢ翼状部がＰＣＢヒーター素子から延びてフレームの縁で下向きに曲がれるようにするために側壁に組み込まれた溝を備えることができる。

図６Ｂは、本開示の実施形態に従ったスキャナチップの可撓性プリント回路基板（ＰＣＢ）３４を示す。可撓性ＰＣＢ３４は、可撓性ＰＣＢで作られた２つのＬ字形アーム３５を備える。アームの各々は、対称形であり、剛性区間３６で終端する。剛性区間３６は、例えばＦＲ４などのガラス強化エポキシラミネート材から作ることができる。ＰＣＢ３４の各アームは、１つ又は複数（ここでは、３つのＬＥＤ３７を例示）のＩＲ ＬＥＤ３７を備える。ＬＥＤ３７は、中心平面へ向かって内向きに水平を指す。更に、ＰＣＢ３４は、スキャナチップと走査デバイスとの間のバロネット（ｂａｒｏｎｅｔ）／ポゴピン（ｐｏｇｏ ｐｉｎ）接続において６番ピンにＬＥＤ３７を接続する背柱に沿って走る付加的ワイヤを持つことができる。

図７Ａ及び７Ｂは、２つの異なるフレックスパターンで軟質部品２６をどのように設計できるかを図解する。走査デバイスにスキャナチップを設置するとき、２つのフレックスパターンは両方とも同時に効果を持つ。

図７Ａに示す第１フレックスパターンは、ウィンドウ開口の両側から下がる個々の翼状部の中心部分の周りで回転することができる。要するに、翼状部の上部中心部分は、側面に比べてより多くの材料を保持して、このフレックスパターンを優勢とすることができるが、フレックスＰＣＢを固定してシリコン内部を通れるようにもできる。

このフレックスパターンを持つことによって、中央ＬＥＤを所定の位置に保持できるので、中央ＬＥＤは歯肉上に位置する可能性が最も高い。中央ＬＥＤが最適の場所に配置されたら、外側のＬＥＤが、中央ＬＥＤの位置に影響する可能性は小さいので、これらは全てが可能な限り最適に位置付けられる。

図７Ｂに示す第２フレックスパターンでは、ウィンドウ開口の縁において軟質部品末端点から翼状部全体が曲がる。これは、遮光突出部が位置付けられるときアーム全体が曲がるカンチレバーと考えることができる。フレックスは、歯のサイズ内の歯肉に焦点を当ててＬＥＤを可能な限り最良に位置付けられるようにするために遮光体よりも影響力がある。

図７ＡおよびＢは、更に、本開示の実施形態に従った遮光体３１を示す。この実施形態において、スキャナチップの各側においてＩＲ ＬＥＤの上方に配置された長い突出部の形状の遮光体３１が１つある。遮光体のこの形状は、使用者が、焦点が当てられる口の部分内でデバイスをランダムに位置付けることができるようにする。デバイスが位置付けられたときデバイスが常に歯の底部分に又は歯肉の上に在るようにするために、スキャナチップの両側の２つの遮光体の間の距離は、焦点が当てられる口の部分の最も狭い歯より小さいように設計される。上記の遮光体の概念に加えて、ＩＲ ＬＥＤは、チップのシェルの軟質部品の中へ（図に凹部３２で示すように）引き込むことができる。ＬＥＤ上方のチップアームの突出／張出し部は、更に、遮光の機能を増大する。ＬＥＤの周りの残りの３つの側面は、歯肉への光の出力を最大限にできるように傾斜させることができる。

図８Ａ～Ｄは、遮光体に利用できる別の形状を示す。この実施形態において、遮光体は、ピラミッド形であり、歯の間の歯間エリアがウィンドウ開口の中心のすぐ下になるように使用者がデバイスを位置付けるのを直観的に案内する。図８Ａ～Ｄに示すように、様々なピラミッド構造の形状を想定できる。上記の遮光体の概念に加えて、ＩＲ ＬＥＤは、チップのシェルの軟質部品の中に引き込むこともできる。ＬＥＤ上方のチップアームの突出／張出し部は、更に、遮光の機能を増大する。ＬＥＤの周りの残りの３つの側面は、歯肉への光の出力を最大限にできるように、傾斜させることができる。

図９は、本開示の実施形態に従ったスキャナチップ５の図である。陥凹したＩＲ ＬＥＤ３７及び遮光突出部３１が示される。スキャナチップのシェルの軟質部品２６及び硬質部品２５も示される。

図１０は、本開示の実施形態に従ったスキャナチップの組立方法の定型図である。

図１１は、本開示の実施形態に従ったスキャナチップと走査デバイスとの間の複数のコネクタ（この図ではピン）を示す。複数のコネクタは、スキャナチップの近位端に配置される。

図１２Ａに示す別の形態において、口腔内走査システムは、口腔内スキャナ２と、スキャナの遠位端に被せてはめ込まれ且つスキャナから走査対象物へ向けてプローブ光を導くための交換式スキャナチップ５と、を備える。チップは、治療と治療の間に取り外して次の治療の前に清浄して滅菌するのが一般的慣行なので、衛生上の目的で交換可能である。走査システムは、典型的には、２つ又はそれ以上のチップと共に最終使用者に出荷されるので、使用者は、清浄なチップを患者に使用している間に他のチップを清浄できる。これによって、典型的な営業日に中断なく作業を進めることができる。

スキャナチップ５は、電力及びデータ交換を要求する能動的ユニットとして設計できる。物理的接点は、電気エネルギの伝達のためにスキャナ本体の囲繞体を通る導体の突出を必要とする。突出部の周りのキャビティは生物学的物質及びバクテリアの進入を受け易く、このキャビティの適切な清浄及び消毒を確実にすることが課題となる。

本開示の実施形態においては、走査システムは、電気的な接触を磁気誘導インターフェイス３８に替えられるように設計される。磁気誘導インターフェイス３８は、スキャナと能動的チップとの間の電力供給及び／又はデータ交換をすることができる。これは、データ転送と電力伝達との間の干渉を低減できる配列の磁気結合コイルを通じて行われる。

この解決法は、少なくとも下記の３つの主要な利点を持つ：
１）電気的な接触の必要性を排除することによって、スキャナ及びチップの両方を密閉できるようにする。これは、清浄及び消毒の課題を大幅に減少する。
２）信頼性の向上－電気的な接触の必要を排除することによって、機械的摩耗のリスクを減少する。電気的な接触は、製品が故障する可能性が最も多い点に含まれる。機械的摩耗により、接点の性能は、最終的には製品が機能しなくなる点まで低下する。先行技術のシステムにおいては、慎重な機械的設計はこれを考慮に入れて、製品の耐用寿命が切れた後の時点まで機能停止を延ばそうとしている。それにも関わらず、設計許容差及び開発時の不適切な検査方法に、使用者の意図しない行為又は予見できない作動環境状態が加わって、早期の故障のリスクがある。
３）機械的接点は可動部品を必要とし、より高い機械的複雑性を要求するので、（磁気誘導は）複雑さとサイズが減少する。機械的複雑性の減少によって、よりコンパクトな設計が可能となる。

この解決法は、電力結合機構及び／又は通信結合機構を備える。

この解決法は、近接磁場磁気誘導に基づいており、様々な手法で実現できる。

電力伝達及び通信は、同時に又は一方の機構の排他的時間に別個に実施できる。

図１２Ｂに１つの構成が示されており、スキャナ２の遠位端に取り付けられたチップ５を持つ走査システムの前部を示す。

電力伝送は、コンダクタの隣り合うコイル間の磁気誘導結合の物理的特性に基づく。１つのコイル（以後ＴＸコイル３９と呼ぶ）において供給された交流電流は、コイルの間の磁気結合によって第２コイル（以後ＲＸコイル４０と呼ぶ）の中に電流を誘導する。結合ｋは、コイルの相対的位置並びに前記コイルのジオメトリに依存する。コイルの様々な構成の非網羅的リストについて下で説明する：
－その幾何学的中心が整列するか又はそれに近い（図１２Ｂ）、相互に対して平行な又は角度を成して配置された円形、楕円形又は丸みのある縁の長方形の平面的又は非平面的コイルのセット。
－その幾何学的中心が整列するか又はそれに近い、チューブなど円形に形を合わせて形成された円形、楕円形又は丸みのある縁の長方形の平面的又は非平面的コイルのセット。
－その幾何学的中心が整列するか又はそれに近い、異なる直径を持つ同心的らせんコイルのセット。
－全ての構成は、磁場を案内するためのフェライトシートのバッキングを持っても持たなくても良い。

コイル対は、交流電圧又は電流をＴＸコイルに加えてＲＸコイルにおいて電流を誘導する交流磁場を発生することによって、作動される。誘導された電流は、更に、安定したＤＣ電圧供給を与えるために付属品において調整できる。

電力伝送に関するシステム効率は、部分的に付属品の中の電圧調整回路におけるロスに依存する。付属品が受け取る電圧レベルとコンディショニング回路の電圧出力との間の差は、付属品に含まれる電子部品の負荷電流に比例するロスとなる。したがって、直近の負荷条件に合うようにＲＸコイルにおける誘導電流の振幅を調節できると実用的である。付属品は、直近の電圧振幅に関する情報をデバイスへフィードバックでき、デバイスは、これに応じてＴＸコイルに与えられたＡＣ信号の振幅あるいは周波数を調節することによって電力を調節できる。

通信は、更に、コンダクタの隣り合うコイル間の磁気誘導結合の物理的特性に基づく。１つのコイルにおいて供給される交流電流は、コイル間の磁気結合によって第２コイルにおいて電流を誘導する。

走査デバイス側の通信コイルを、ＭＳＴコイル４１と呼び、チップ側のコイルをＳＬＶコイル４２と呼ぶ。

コイル対の作動モードは、周波数、位相又は振幅変調された交流電圧又は電流をデバイスによりＭＳＴコイル３９へ又はチップによりＳＬＶコイル４０へ与えることによる。与えられた信号は、受信側コイル、即ち、通信の方向（走査デバイスからスキャナチップへ又はスキャナチップから走査デバイスへ）に応じてＭＳＴコイル又はＳＬＶコイルにおいて電気信号電流を誘導する交流磁場を発生する。誘導された信号は採用された変調スキームに応じて受け手によって復調される。

通信機構は、上に説明する方法のいずれか１つ又はその組合せとすることができる。

誘導通信機構は、専用通信コイルに基づくか又は電力伝達機構が採用する同じコイルセットに基づくことができる。したがって、この解決法は、下記のいずれかを含むことができる：
４つのコイルであって、ＴＸ及びＲＸは電力のために使用され、ＭＳＴ及びＳＬＶは通信のために使用される、又は
２つのコイルであって、ＴＸはＭＳＴと同じであり、ＲＸはＳＬＶと同じであり、又はその逆である。

４コイルの設計を、スキャナ側のインターフェイスについて図１３ａに示す。この場合、ＴＸ及びＲＸコイルからの磁場は、ＭＳＴ及びＳＬＶにおける著しいノイズ信号の原因となる可能性がある。隣接する交流磁力伝達場（alternating magnetic power transmission field）からの干渉を排除すために、図１４ｂ（誘導インターフェイスの一方の側のみを示す）に示すように特殊な通信コイルジオメトリを利用できる。このジオメトリは、両方の通信コイル４１及び４２（図示せず）が対称中心の周りで１８０度捩じられて、８の字形の２つの二等分体を生成するものである。このような構成において、電力伝達磁場４１などの均等な交流磁場の中に通信コイル３９を配置すると、２つの捩じられたコイルの各々二等分体に局在する誘導電流が反対極性なので、通信コイルにおける誘導信号を取り消すことになる。

ＭＳＴ及びＳＬＶコイルの両方に同じ捩じられたジオメトリを採用することによって、与えられた通信信号は、両方のコイルの各二等分体の局在極性が同一なので取り消されない。この通信配列を１３ｃに示す。

コイルが２つのみの場合、通信チャンネルは、電力伝送ＡＣ信号とは別の周波数帯に置かれる周波数、位相又は振幅変調された信号によって実現できる。

通信は、与えられた（デバイスにより）電力伝送ＡＣ信号の周波数の変調及び受信側の負荷変調によっても実現できる。

コイルは、走査システムの別の場所に配置できる。図１２Ｂは、円形の平面状のコイルのセットが相互に平行に配置される可能な配置を示す。図は、４コイル構成に基づく。

別の実現形態は、同心らせんコイルを備え、コイルは２つのソレノイドである。１つのソレノイドはチップの一部であり、他方のソレノイドは、第１のソレノイドの内部を通り、前部チューブ組立体の一部である。

どの解決法を選んでも、電力伝達コイルは、直列又は並列又はその組合せで１つ又は複数のキャパシタに接続されて、以後コイル組立体と呼ぶものを構成できる。コイルのインダクタンスと一緒にキャパシタンスは、コイル組立体の共振周波数を決定する。

電力伝送コイルは、コイル組立体の共振周波数の上または下の周波数でハーフ又はフルブリッジによって駆動される。コイル組立体間の電力伝送は、与えられるＡＣ信号の周波数がコイル対の共振周波数に近づくにつれて増大する。したがって、作動周波数を修正することによって、受信機器の要件に合わせて電力伝送を調節することができる。

電力伝送を調節するための別の手段は、ＴＸコイルへ与えられるＡＣ信号の振幅を変えることである。

電力伝送の受取り側では、誘導電流は、ダイオードブリッジによって受動的に又はトランジスタフルブリッジによって能動的に整流できる。電圧調節は、スイッチング電源又はＬＤＯを介して行うことができる。

ＬＤＯの解決法は、そのサイズが小さいので好ましく、通信機構を使用する電力伝送管理によってＥ×Ｉ損失を対処できる。電圧オーバーヘッドを抑制するために、Ｑｉデリバティブと３Ｓデリバティブとの間の主要な差は、このように、電力調整のための専用通信物理層が加わることである。トランスミッタコイル励磁回路のブロック図を図１４ａに示す。

通信は、ＵＡＲＴに基づくことができる。標準的なＵＡＲＴの実現形態は、専用ＲＸ及びＴＸラインから成るが、単一の共有の物理的な媒体しか必要としないループバックモードで実現できる。プロトコルをループバックに限定するためには、送信側がだれであれ直近にループバックされるエコーを無視する必要があり、この実現形態は、衝突を避けるために全ての通信を開始するための専用マスターが要る。

パルス持続時間（ｔ_ｏｓ）は、搬送波の時間の１.２５倍に設定されるので、そのパルス持続時間が切れる前に搬送波によってワンショットが連続的にリトリガされる。トリガされたとき、ワンショット出力は、ロジカル１を指す。

搬送波がパルス持続時間内にワンショットをリトリガしなかった場合のみ、ワンショット出力は、安定化してロジカル０を示す。ロジカル出力状態は、搬送波の存在に対して逆もあり得る。

図１４ｂは、デバイス側の実現形態を示し、スキャナのメインボード上のプロセッサは、ロジカル信号を発する。受信側において、独立型ｕコントローラがこの機能を与える。それ以外には、この解決法は、同じ特徴を共有する。

通信は、オンオフ変調された搬送波に基づくことができる。復調のためには、オンオフ変調された搬送波から論理レベルを復号するためのエンベロープ・トラッキング回路を必要とする。ＳＮ７４ＬＶＣ１Ｇ１２３などのワンショットリトリガブル単安定マルチバイブレータを、この目的のために使用できる。パルス持続時間は、搬送波が消滅するときからデータラインがローになるまでに遅延（ｔ_ｄｅｌａｙ）があることを意味する。１ＭＨｚ搬送波を対応する１μｓの時間で使用すると、ワンショットの出力における最悪の遅延は、１.２５μｓである。１.５％のＵＡＲＴ精度要件は、１２ｋＨｚの通信速度に対応する最小搬送波バースト長時間１.２５ｅ-６/０.０１５=８３μｓを要求する。

この実現形態において、受信側においてｕコントローラを使用できる。

別の選択肢は、スキャナとチップとの間の通信のためのトランスペアレントＩ２Ｃブリッジとして作用するＮＦＣタグ（ＲＦＩＤ）とリーダーを使用することである。この場合、通信は、例えば、ＮＦＣの標準である１３.５６ＭＨｚ振幅変位変調となる。デバイスは、リーダーのホストとなり、付属品はタグのホストとなる。この解決法の場合、タグのＮＸＰ ＮＴＡＧ５ファミリーが考慮される。付属品側の領域消費は妥当であろうが、デバイス側の領域消費は著しい。これは、データ転送速度ｐが１０－１００ｋビット／ｓの範囲であることを示唆する。

この選択肢は、１－ｗｉｒｅプロトコルに基づいており、デバイスはホストとして作用し、ＭＳＰ４３０が受信側に配置される。ＭＳＰ４３０は、この（TIDUAL9A-June 2016- Revised July 2016 Submit Documentation Feedback CopyrightC 2016, Texas Instruments Incorporated Memory Emulation Using 1-WireR Communication Protocol）アプリケーションノートにおいて説明される通り１－ｗｉｒｅスレーブとして作用できる。ＭＳＰ４３０は、下流Ｉ２Ｃスレーブを介してチップにおける付加的ハードウェアとの更なる通信を処理して、ポテンシャルＬＥＤを多重化するためのＧＰＩＯも与えるので、このための専用チップの必要がなくなる。この解決法は、開発に多少労力を使うが、ひとたび実現されれば、物理的には小型である。その代わりに、受信側が、Maxim DS28E17などの１ワイヤ対Ｉ２Ｃマスターブリッジのホストになることができる。この解決法は、付属品側にはあまり適応性がなく、１－ｗｉｒｅタイミングを維持するのが困難となる可能性がある。ＤＳ２４８２Ｘ－１００＋Ｔが対案である。

又は、通信は、デバイスからチップへ、チップからデバイスは又はその両方のＩＲ、ＵＶ又は可視光線を変調することによっても実現できる。物理的実現形態は、送信側にＬＥＤ、受信側に光学センサを使用する。デバイス及び付属品は、実現される通信モードに応じてＬＥＤ、光学センサ又はその両方を通信のために含むことができる。又、Dialog Semiconductor社のDA14531などのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｓｙｓｔｅｍ-ｏｎ-Ｃｈｉｐを使用することもできる。アンテナは、図１３ｃに示すように実現できる。この解決法の利点は、データ転送速度が速いことであり、それによってチップにおける外部カメラの使用及び他のデータ転送速度の速いものの使用を可能にする。

図１５に示す別の実施例において、走査システム１は、スキャナの正常な作動の間は製造者取外し可能スキャナチップ４３が事実上スキャナの遠位部分に被せて配置されたままであり、スキャナ本体が基本的光学素子を含む前部組立体の中まで延びるように、スキャナ本体に取り付けられた製造者取外し可能スキャナチップ４３を備えるように構成された走査デバイス２を備える。「製造者取外し可能」は、本開示において、「半交換可能」と同義に使用する。その結果、半一体化スキャナヘッドは、走査デバイスに対して明白な機能性を与える。スキャナヘッドは、明白な作業手順に従って、技術者によって本体２から取り外して別のスキャナヘッドと交換できる。但し、日常の作動においては、スキャナヘッド４３は、スキャナの作動中永久的に固定されシールされていると見なされる。スキャナヘッドは、少なくともスキャナヘッドの周りにぴったり嵌まって微生物バリアを作る衛生シース４４と結合するように構成されるので、異なる患者間では衛生シース４４を滅菌又は交換するだけで済む。このような構成は、スキャナヘッドを、適切な拭き取り作業による中程度の清浄しか必要としないようにできる。

スキャナヘッドとスキャナ本体２との間の再使用可能な物理的シール４５は、スキャナヘッドが交換された後に微生物バリアをきちんと回復できるようし、それによって、スキャナ前部チューブの消毒の必要を排除する。

走査デバイスのチップインターフェイスは、サービスコネクタインターフェイス４６と、スキャナヘッドが取り付けられたときスキャナにどのタイプのスリーブが使用されるかを検出できるようにする近接センサ（例えばホールセンサ）４７と、を持つように構成される。サービスコネクタインターフェイスは、スキャナヘッド内部に配置されたプリント回路基板（ＰＣＢ）４８上のコネクタと結合するように構成される。

スキャナヘッドは、スキャナのプローブ光に一切影響を与えずに外部環境とスキャナヘッドの内部が接触しないようにシールするための光学的に透過性のウィンドウ５０又はプリズム素子と一緒に、スキャナ本体からのプローブ光を走査対象物へ向かって導くための光学素子４９を備える。これによって、スキャナヘッドの内部及びスキャナ本体の前部のいかなる汚染も防止する。

図１５に示す１つの構成において、スキャナヘッド４３は、ミラー４９と、スキャナから及びスキャナへプローブ光を透過するように構成された透明のウィンドウ（例えばサファイアガラス又は１／４波長板）５０と、スキャナヘッドのウィンドウを加熱するための専用加熱素子（ＩＴＯ、抵抗ヒーター又は誘導ヒーター）を持つ可撓性ＰＣＢ４８と、を持つように構成される。更に、ＩＲ光源３７をＰＣＢに取り付けることができる。ＰＣＢは、個々のＩＲ ＬＥＤ制御のためのマルチプレクサも含むことができる。これらのＩＲ ＬＥＤ３７は、スキャナヘッド４３の両側に配置された３つのＩＲ ＬＥＤの２配列で配置できる。

スキャナヘッド４３は、標準的走査のために多目的衛生シース４４と結合するように構成されるが、スキャナヘッドに被せた衛生シースの外面に嵌まるように構成される付加的なＩＲアダプタ５１を識別すると、スキャナは、ＩＲアダプタの存在を識別して、専用ＩＲスキャンモードを使用可能にするようにプロセッサに命令する。この識別は、スキャナのＦＯＷ内のＩＲアダプタの一部を認識することによって可能になり、それによって、専用スキャンモードを開始するようプロセッサに命令する。

いくつかの実施形態において、図１５に示すＩＲアダプタ５１は、患者の歯のＩＲ透視検査を行うためにＩＲ光をスキャナヘッド４３から歯及び／又は歯肉の中へ受動的に導くように構成される。ＩＲアダプタは、光をＬＥＤから構造体を通過して案内するように構成される。これは、スキャナヘッド４３から受動的ＩＲアダプタ５１の部分までの光の結合があることを意味する。この結合は、衛生スリーブ４４を通過して生じることが可能であろう。この種の解決法についての設計上の考慮点は下記のことを含むが、これに限定はされない。

光のロスは、ＬＥＤがより多くの光学出力を発しなければならず、したがってより多くの電力を使用することを意味するので、ロスは可能な限り小さくしなければならない。いくつかの実施形態において、走査デバイスは、ワイヤレスであり、したがって、１つ又は複数のバッテリによって電力を供給される。この場合、バッテリの再充電又は充電を必要となる前の使用可能な走査時間を延ばすために電力を節約することが特に重要である。

スキャナが使用できる総電力には限りがある。ＬＥＤも熱を発し、チップの外面は、安全規則及び患者の快適性を考慮して、４１℃を上回る温度に達するべきではない。

光は、スキャナの視界全体を充分に照射するようにＩＲアダプタを出て行く。ＩＲアダプタは、使用と使用の間のオートクレーブ又は高度な消毒などの頻繁な滅菌サイクルに耐えられるように作られなければならない。

ＩＲアダプタ外面は、円滑で、外面にキャビティがないことが好ましい。ＩＲアダプタは、生体適合性材料から作られなければならない。

ＩＲアダプタ５１のシェルは、１つの機械加工又は成形された部品から構成できる。又は、ＩＲアダプタは、異なる軟度の２つ又はそれ以上の射出成形ショット又は機械加工部品を組み立てて又はこれらから製造できる。使用される軟らかい方の材料は、デュロメータのショア硬度の値でＡ４０～Ａ８０とすることができる。これは、ＩＲアダプタが走査中に患者の口の中に入れられたとき材料を患者にとって円滑で快適なものにする。ＩＲアダプタ５１は、構成体を安定化し光を導きかつ取付けのためにシェルにスナップ嵌めするように構成されるフレームなどの１つ又は複数の追加の剛性部品を備えることもできる。

ＬＥＤ３７の選択肢に関しては、下記の基準を考慮しなければならない：
電力-光学的パワー変換の効率、幾何学的発光プロフィル及び光ガイドへの結合がどの程度可能か、サイズ及び熱形成。

ＩＲアダプタ５１は、デバイスを様々な口腔及び歯のサイズに合わせることができる可撓性の２つの翼状部を持つことができる。

スキャナヘッドに結合するＩＲアダプタ５１の部分は、一体化された溝を持つことができ、シェル側の相互作用面は、ＩＲアダプタ５１とチップ組立体の残り部分、即ちスキャナヘッド４３及び衛生シース４４との間の正確な取付けを機械的に案内し保証する。

いくつかの実施形態において、ＩＲアダプタ５１は、光がＬＥＤから構造体を通過するのを案内するように作られる。

図１６ａに示すように、いくつかの実施形態において、光ガイド又はライトパイプ又は光ファイバ又は導波管５２は、内部全反射の原則に基づくことができ、コア５３とクラッド材５４とを備え、コアの屈折率はクラッドの屈折率より高い。両方の材料は、少なくともＬＥＤ３７が発する波長、典型的には８５０ｎｍのＩＲ光に対して光学的に透明でなければならないが、波長は、７５０ｎｍ～９５０ｎｍの波長が可能であり、所望の場合にはもっと長い波長も使用できる。

図１６ｂに示す別の実施形態において、光ガイドは、金属ミラー（例えば、金）、内部全反射に基づくミラー、又は誘電体の薄い層から作られた誘電体ミラーなど、反射面から光を反射するミラー５５に基づくことができる。この文脈において主要な性能基準は高い反射性である。

曲り／ミラーにおいてはロスがあるので、曲りが１つだけの解決法が好ましいかも知れない。光ガイドのロスは、曲った光ガイドの場合、特にクラッドとコアとの間の屈折率コントラストが小さくかつ曲りの半径が大きいとき、大きくなる可能性がある。したがって、しばしば、代わりにミラーが反射光のために使用される。この種のミラーは、上記の原則に基づくことができ、内部全反射に基づくミラーは、角度が大きく屈折率コントラストが低い場合にはあまり効率が良くない。

図１５に示すスキャナ構成において、光は、ＬＥＤから光ガイドまで結合されなければならない。可撓性部品がスキャナチップから分離されない場合、１つの結合しか必要ない。しかし、部品が例えば衛生バリアによって分離される場合、第２結合が必要である。この状況において、ＬＥＤと光ガイドとの間で部品を分離できる。このような場合、図１６ｃに示すように、ウィンドウ５６を光ガイドとＬＥＤとの間に設置できる。この場合、結合は、概略的に、ウィンドウ面からの反射によるロスを最小限に抑えるために、距離及び厚みが小さくかつ屈折率差が小さい場合に、より効率的である。小さい屈折率差は、空隙に透明材料５７を充填することによって達成できる。

ウィンドウ５６は、結合を更に効率よくするためにレンズとしても形成できる。このようなウィンドウ／レンズは、重合体又はガラスから作ることができる。チップ部品と患者に触れる部品との間の分離は、光が、ＬＥＤ３７から第１光ガイドまで、かつその後第１光ガイドから外側部品の第２光ガイドまで結合されるようにすることができる。このような第２結合において、２つのガイドの間のギャップが重要になる：ギャップが小さければそれだけ結合効率は高くなる。２つの光ガイドの垂直方向の整列も、結合ロスにとって非常に重要である。更に、結合の効率は、第１光ガイドと異なる形状の第２光ガイドを持つことによって改良できる。

図１７Ａ～Ｄは、改良された様々な光結合の設計を示す。第２コアが大きい場合（図１７Ａ）、それだけ効率の良い結合効率が得られる。更に、第２光ガイドの形状は、図１７ｂに示すようにテーパー状とすることができる。このような形状は、光が光ガイド内で広がって、方向の１つにおいて（即ち複数のＬＥＤが使用される場合）より大きな照射量が得られるので、有利である可能性がある。

２つの光ガイドの間の結合効率は、レンズなどの集束素子を導入することによって改良できる。このようなレンズは、ウィンドウの隣りに別個に形成するか、又は２つの光ガイドの間のウィンドウとして（図１７ｃ）、又は光ガイドの外側形状として（図１７ｄ）形成できる。ＬＥＤ３７から光ガイド５２までの結合は、概略的に、ＬＥＤ３７が光ガイドのより近くに配置されればより効率が良い。側方向の整列が重要であり、ＬＥＤのサイズに比べて大きい光ガイドコアによって整列を改良できる。更に、テーパー状光ガイドは、結合効率を改良するため及び光ガイドの形状及びサイズを変えるために使用できる。

導波管は、個々のＬＥＤから光を投射する個々の構成体として構成できるが、１つ又は複数のＬＥＤからの光を個々の出口点までまとめて搬送するものとして構成することもできる。

図１８Ａは、スキャナヘッド４３がその遠位端にＩＲ光源３７を備え、スキャナ２に接続される、別の実施形態の走査システムを図解する。ＩＲ光源は、ウィンドウ５６によって保護される。システムは、多目的衛生バリアシース４４と結合するように構成される。衛生シース４４は、更に、ＩＲ光がシースを透過できるようにする結合ウィンドウ領域５６を備える。更に、ＩＲアダプタ５１は、ＩＲ光をスキャナヘッドから光ガイド５２の中まで繋げて照射を翼状部領域（ここからＩＲ光は構造体から出て行く）まで伝達させるために、スキャナに取り付けられたとき衛生シースに被せて嵌まるように構成される。

可能な結合配列の詳細を図１８Ｂに示す。

光源がスキャナヘッド４３の後部に配置される解決法は、遠位端の機械的寸法を小さくできるので、有利になり得る。これは口腔内部を走査する際に利点である。更に、スキャナヘッド４３の後部は、光源例えばより大きくかつ／又はより高出力のＬＥＤ又はレーザーのためにより大きい空間を使用できるようにする。

光源からの光は、テーパー状光ガイドに結合できる。このような実施形態において、シースウィンドウ５７は、衛生バリアシース４４の一部として又は別個のユニットとして（その後上に使い捨て透明シースを配置できる）配置できる。光ガイド５２は、チップの底端へ向けて下に光を案内するために曲げられ、底端から光はチップを出て行く。結合ロス及び反射があるのでウィンドウでのロスが大きい可能性がある。結合ロスは、相互に対する２つの光ガイドの位置を正確に制御することによって最小限に抑えることができる。ウィンドウは、レンズとして形成でき、光ガイドの端部は、レンズとして形成できる。２つのレンズ素子を、１つは光を視準するため、１つは光を集束するために持つことは、有利である可能性がある。

図１９に示す別の構成において、スキャナヘッド４３は、ミラー４９と、プローブ光をスキャナから及びスキャナまで透過するように構成された透明ウィンドウ（サファイアガラス又は１／４波長板）５０と、スキャナヘッドのウィンドウを加熱するための専用加熱素子（ＩＴＯ、抵抗ヒーター又は誘導ヒーター）を持つＰＣＢ４８と、を持つように構成される。さらに、誘導インターフェイス３８が、スキャナヘッド上の光学素子４９の背後でかつＩＲアダプタ５１の内部に配置される。ＩＲアダプタ５１は、１つ又は複数の赤外線光源（各側に配置された３つのＩＲ ＬＥＤ３７の２配列など）を含むことができる。スキャナヘッド４３は、又、個々のＩＲ ＬＥＤ制御のためのマルチプレクサを含むことができる。これらのＩＲ ＬＥＤ３７は、翼状部の各々に３つのＩＲ ＬＥＤ３７の２配列に配置できる。誘導インターフェイス３８は、ＩＲ ＬＥＤ３７への電力供給のための電力及び照射を制御するためのデータ転送の両方を伝送するように構成される。ＩＲアダプタ５１は、衛生シース４４を配置したらスキャナヘッドの遠位端を覆って嵌まるように構成される。図１９において示す衛生シースは使い捨てスリーブであるが、多目的スリーブ又はシースも採用できる。

製造者取外し可能スキャナチップ４３は、簡単なオンザフライ取外し可能スキャナチップ５に比べていくつかの利点を提供できる。これは、単純な衛生バリアシースのために設計されている。これによって、患者ごとに消毒を必要とするスキャナの部品（即ちバリアシース）の複雑性を軽減する。全ての光学素子並びにＰＣＢ加熱素子及び電気コネクタは、微生物バリアの後に一体化されており、手による清浄／高度な消毒法又はオートクレーブでの滅菌のための設計の必要を無くすことができる。

プローブ光を対象物へ向けて導くための光学素子がスキャナヘッド４３内部で保護されることによって、耐用期間がより長くなりかつ光学素子の減衰が小さくなるので、操作中の度々の再較正調節又はチップ５に取り付けられたミラーに応じたカラー補正を実施する必要が小さくなる。スキャナヘッド４３に適合する走査システムは、新規の機能性に対応するために容易に更新でき、単にスキャナヘッドを交換するだけでよい。スキャナが作動中に偶発的に落下した場合、スキャナの前部は損傷を受け易く、走査デバイスが適切に機能しなくなる。このタイプの損傷は、専用の技術施設での包括的修理を必要とすることが多い。開示するスキャナヘッドは、このような衝撃エネルギを吸収して、後に簡単に交換できる手法を提供する。これは、技術熟練者によって使用者の場所で実行できるので、スキャナの修復をずっと速め、使用者にとっての不都合を小さくする。

走査対象物へ向かってプローブ光を導くための光学素子は、チップスリーブ５内ではなくスキャナヘッド４３内に閉じ込められるので、光学素子を含む開放されたチップに比べて頻繁なカラー較正を必要としない。

いくつかの手段を列記するデバイスクレームにおいて、これらの手段のいくつかは、１つの同じハードウェアアイテムによって実現できる。特定の処置が相互に異なる従属クレームにおいて言及される又は異なる実施形態において説明されることは、これらの処置の組合せを有利に使用できないことを意味しない。

上記の開示は、口腔内走査デバイスのための交換式スキャナチップに関連して説明するが、その原則は、一体化チップを持つ走査デバイスにおいても同等に採用できる。例えば、誘電体コーティングの原則、チップの材料、遮光突出部の構成及び配置、ＩＲ ＬＥＤの配置などは、一体化チップを持つスキャナチップにおいて同等に採用できる。

いくつかの実施形態について詳細に説明し図示するが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、下記の特許請求の範囲において画定される内容の範囲内で他の様式でも実現できる。特に、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を利用できること及び構造的及び機能的修正を加えることができることが分かるはずである。

請求項は、先行請求のいずれかに言及する場合があり、「いずれか」は、先行請求項の「いずれか１つ又はそれ以上」を意味するものとする。

本明細書において「入手（obtain）」は、例えば医療画像化機器を使用して医療画像を物理的に取得（acquire）することを意味できるが、例えば、以前に取得した画像またはデジタル表示をコンピュータにロードすることも意味できる。

本明細書において使用する場合「備える（含む）」は、明記する特徴、整数、ステップ又はコンポーネントの存在を明記するものと捉えられるが１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、コンポーネント又はそのグループの存在又は付加を排除するものではない。

上に及び以下に説明する方法の特徴は、ソフトウェアにおいて実現でき、データ処理システム又はコンピュータ実行可能命令の実行によってその他の処理手段において実行できる。命令は、記憶媒体から又はコンピュータネットワークを介して他のコンピュータからＲＡＭなどのメモリにロードされたプログラムコード手段とすることができる。又は、説明する特徴は、ソフトウェアの代わりに又はソフトウェアと組み合わせてコンピュータに組み込まれた回路によって実現できる。

Claims (31)

1. －少なくとも第１磁気誘導コイルを備える走査デバイスと、
   －少なくとも第２磁気誘導コイルを備える交換式スキャナチップと、
   を備え、
   －前記スキャナチップが前記走査デバイスに取外し可能に接続される、
   口腔内走査システムであって、
   前記少なくとも第１及び第２磁気誘導コイルが、前記走査システムの作動時に前記走査デバイスと前記スキャナチップとの間の電力伝送及び／又は通信信号を与えるように構成される、
   口腔内走査システム。
2. 前記走査デバイスから前記スキャナチップまでの前記電力伝送が、前記第１磁気誘導コイルにおいて交流電圧又は電流を供給し、それによって、前記第２磁気誘導コイルにおいて電流を誘導することを含む、請求項１に記載の走査システム。
3. 前記走査デバイスと前記スキャナチップとの間で通信信号を与えることが、前記第１又は第２コイルのいずれかに周波数、位相又は振幅変調された交流電圧又は電流を与え、それによって、前記第１又は第２コイルの他方において変調信号を誘導することを含み、
   前記変調信号が、前記走査デバイスから前記スキャナチップへの又は前記スキャナチップから前記走査デバイスへの通信伝送を含む、請求項１又は２に記載の走査システム。
4. 前記走査システムが、前記変調信号を復調するように構成される、請求項３に記載の走査システム。
5. 前記通信信号が、前記電力伝送の信号とは異なる周波数帯に置かれる、請求項１～４のいずれかに記載の走査システム。
6. －前記走査デバイスが、更に第３磁気誘導コイルを備え、
   －前記スキャナチップが、更に第４磁気誘導コイルを備え、
   前記第１及び第２磁気誘導コイルが前記電力伝送を与えるように構成され、前記第３及び第４磁気誘導コイルが、通信伝送を与えるように構成される、
   請求項１～５のいずれかに記載の走査システム。
7. 前記第３及び／又は第４通信伝送誘導コイルが、対称中心の周りで１８０度捩じられて、前記第３及び第４誘導コイルが、それによって数字の８の形の２つの二等分体を備える、請求項６に記載の走査システム。
8. 前記スキャナチップが、更に、
   －光学素子が前記走査デバイスに配置された白色光源から光を受け取ったとき前記スキャナチップが白色光を歯へ与えるように前記スキャナチップの内部に反射面を持つ前記スキャナチップの遠位端に配置された光学素子であって、前記光学素子が、前記歯からの後方反射として前記白色光を受け取るように構成され、前記光学素子が歯から前記白色光を受け取ったとき、前記スキャナチップが前記白色光を前記走査デバイスの中の第１イメージセンサへ与える、光学素子と、
   －赤外線光を発するように構成された赤外線光源であって、前記赤外線光源が、前記交換式スキャナチップの中又はその外面に在り、それによって前記スキャナチップが前記赤外線光を前記歯へ与える、赤外線光源と、
   を備える、請求項１～７のいずれかに記載の走査システム。
9. －走査デバイスと、
   －少なくとも１つの第１磁気誘導コイルを備える半交換式スキャナチップと、
   －前記スキャナチップに交換可能に取り付けられるように構成された赤外線アダプタであって、前記赤外線アダプタが、少なくとも第２磁気誘導コイルと少なくとも１つの赤外線光源と、を備える、赤外線アダプタと、
   －前記スキャナチップと前記赤外線アダプタとの間に配置された使い捨て又は再使用可能な衛生シースと、
   を備える、口腔内走査システムであって、
   前記少なくとも第１及び第２磁気誘導コイルが、前記走査システムの作動時に前記走査デバイスと前記スキャナチップとの間で電力伝送及び／又は通信信号を与えるように構成される、
   口腔内走査システム。
10. 前記赤外線アダプタが、前記スキャナチップ上にスナップ嵌め及び／又はスライドすることによって前記スキャナチップに取り付けられるように構成される、請求項９に記載の口腔内走査システム。
11. 走査デバイスのための交換式スキャナチップであって、前記スキャナチップが、歯の口腔内走査のために構成され、前記スキャナチップが、
    －光学素子が前記走査デバイスに配置された白色光源から光を受けたとき前記スキャナチップが白色光を前記歯へ与えるように前記スキャナチップの内部に反射面を持つ前記スキャナチップの遠位端に配置された光学素子であって、前記光学素子が前記歯から後方反射として白色光を受け取るように構成されるので、前記光学素子が前記歯から白色光を受けたとき前記スキャナチップが前記走査デバイスの中の第１イメージセンサへ前記白色光を与える、光学素子と、
    －赤外線光を発するように構成された赤外線光源であって、赤外線光源が、前記交換式スキャナチップの中又はその外面に在り、それによって前記スキャナチップが前記赤外線光を前記歯へ与える、赤外線光源と、
    を備える、交換式スキャナチップ。
12. 更に、交換式赤外線アダプタを備え、前記赤外線アダプタが、前記スキャナチップから前記歯及び／又は歯肉まで前記赤外線光を案内するための１つ又は複数の光ガイドを備える、請求項１１に記載の交換式スキャナチップ。
13. 前記赤外線アダプタの前記光ガイドが、コアとクラッド材料とを備え、前記コアの反射率が前記クラッドの反射率より高く、前記赤外線光が前記１つ又は複数の光ガイドを通り抜けるとき内部全反射する、請求項１２に記載の交換式スキャナチップ。
14. 前記赤外線アダプタの前記光ガイドが、前記赤外線光が前記１つ又は複数の光ガイドを通り抜けるとき内部全反射するように１つ又は複数のミラーを備える、請求項１２に記載の交換式スキャナチップ。
15. 前記スキャナチップ及び／又は前記赤外線アダプタが、更に、前記赤外線光源と前記１つ又は複数の光ガイドとの間に１つ又は複数のウィンドウを備える、請求項１２～１４のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
16. 前記１つ又は複数のウィンドウが重合体及び／又はガラスで作られる、請求項１５に記載の交換式スキャナチップ。
17. 前記スキャナチップが、前記赤外線光源の隣りに配置された第１ウィンドウを備え、前記赤外線アダプタが第２ウィンドウを備え、前記第１及び第２ウィンドウが、前記赤外線光を前記赤外線光源から前記１つ又は複数の光ガイドまで繋げるように構成される、請求項１５又は１６に記載の交換式スキャナチップ。
18. 前記赤外線アダプタと前記第１ウィンドウとの間の空隙に透明クラッド材料が充填される、請求項１７に記載の交換式スキャナチップ。
19. 前記赤外線アダプタが、前記スキャナチップ上へのスナップ嵌め及び／又はスライドによって前記スキャナチップに取り付けられるように構成される、請求項１１～１８のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
20. 前記光学素子が、更に、前記歯からの後方反射として前記赤外線光を受け取るように構成され、前記光学素子が前記歯から赤外線光を受けたとき、前記スキャナチップが赤外線光を第２イメージセンサへ与える、請求項１１～１９のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
21. 前記第２イメージセンサが前記第１イメージセンサと同一である、請求項２０に記載の交換式スキャナチップ。
22. 前記光学素子が、前記白色光が前記第１イメージセンサ上の第１組のピクセルまで達するように前記白色光を反射するように構成され、かつ前記光学素子が、前記赤外線光が前記第１イメージセンサ上の第２組のピクセルまで達するように前記赤外線光を反射するように構成される、請求項２１に記載の交換式スキャナチップ。
23. 前記光学素子が、誘電体コーティングを備えるミラーである、請求項１１～２２のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
24. 前記チップが、更に、前記スキャナチップの前記遠位端に１つ又は複数の遮光体を備え、前記遮光体が、直接的及び／又は間接的な迷光をブロックするように構成される、請求項１１～２３のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
25. 前記赤外線光源が、前記遮光体に配置された複数の赤外線光源を含む、請求項２４に記載の交換式スキャナチップ。
26. 前記遮光体が、前記走査デバイスの１つ以上のアームに一体化された突出部として形成され、前記突出部が、前記赤外線光源の上方に配置される、請求項２４又は２５に記載の交換式スキャナチップ。
27. 前記スキャナチップが、更に、前記スキャナチップに配置された統合メモリにリンクされた認識インターフェイスを備え、前記認識インターフェイスが、前記スキャナチップが前記走査デバイスに取り付けられたとき前記走査デバイスに配置された認識コンポーネントによって読み取られるように構成される、請求項１１～２６のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
28. 前記スキャナチップが、更に、前記スキャナチップに一体化されたプリント回路基板を備え、前記プリント回路基板が、前記走査デバイスから前記赤外線光源へ電気を与えるように構成される、請求項１１～２７のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
29. 前記交換式スキャナチップが、
    －少なくとも白色光を前記歯へ透過するように構成された第１光学開口を備える遠位端と、
    －前記走査デバイスから前記第１光学開口まで少なくとも前記白色光を透過するように構成された第２光学開口を備える近位端であって、前記近位端が、更に、前記スキャナチップを前記走査デバイスに取り付けるように構成された取付けインターフェイスを備える、近位端と、
    を備える管状部材を備える、
    請求項１１～２８のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
30. 前記交換式スキャナチップが、少なくとも２つの別個の部品で作られたシェルを備える、請求項１１～２９のいずれかに記載の交換式スキャナチップ。
31. －請求項１１～３０のいずれかに記載の交換式スキャナチップと、
    －前記交換式スキャナチップを交換可能に取り付けるように構成された走査デバイスと、
    を備える走査システム。

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