JP6063942B2 - 3次元共焦点測定の方法及び装置 - Google Patents
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Description
2 レーザ光源
3 照明ビーム
4 焦点調節光学系
5 測定点
6 対象物
7 観察光学系
8 開口
9 観察ビーム
10 検出器
11 焦点
12 矢印
13 光学軸
14 深さプロファイル
15 最大値
16 信号ノイズ
20 本発明による装置
21 レーザ光源
22 レーザ素子
23 測定点
24 ビームスプリッター
25 回折ディスク
30 第1コリメーターレンズ
31 第1開口
32 第2コリメーターレンズ
33 第2開口
34 第3コリメーターレンズ
35 第3開口
36 レンズアレイ
37 開口アレイ
38 第1束
39 第2束
40 第3束
41 第1深さプロファイル
42 第2深さプロファイル
43 第3深さプロファイル
50 平面
51 発光素子
52 半導体層
53 電気接点
Claims (12)
- 照明ビーム(3)を発生させるためのレーザ光源(21)と、測定される対象物(6)の表面上の少なくとも1つの測定点(5、23)上に前記照明ビーム(3)を集束させるための焦点調節光学系(4)と、前記対象物(6)の表面によって反射された観察ビーム(9)を検出するための検出器(10)と、前記対象物(6)の表面上に集束される観察ビーム(9)のみを前記検出器(10)へと通過させることを可能にする共焦点観察光学系(7)とを備える、共焦点顕微鏡法を使用する、対象物(6)の3次元測定のための装置(20)であって、前記レーザ光源(21)が、複数のコヒーレントレーザ素子(22)を備え、前記レーザ素子(22)が、前記対象物(6)の表面上の複数の測定点(5、23)上に集束される照明ビーム(3)を同時に放射し、前記レーザ素子(22)が、前記測定によって生成される3D画像データ内のスペックル効果を低減するように配置構成され、前記対象物(6)によって反射された観察ビーム(9)が、前記観察光学系(7)の開口上での回折によって不鮮明化され、それにより、前記観察ビーム(9)の割合が平均化され、前記検出器(10)が、平均強度を有する共有投影点を検出し、前記観察光学系(7)の開口での前記観察ビーム(9)の回折が、前記観察光学系(7)内で共焦点に配置構成された開口(8)の形状及びサイズに従って設計される回折ディスク(25)を生じさせることを特徴とする、装置(20)。
- 前記レーザ素子(22)が、一定の波長の範囲内で、それらの波長が変調され、かつ互いに異なる波長を有する照明ビーム(3)を放射することを特徴とする、請求項1に記載の装置(20)。
- 前記レーザ素子(22)の波長の変調範囲が、最大で60nmであることを特徴とする、請求項2に記載の装置(20)。
- 個別の前記レーザ素子(22)の波長が、前記波長の範囲内で不規則に分散されることを特徴とする、請求項2又は3に記載の装置(20)。
- 前記レーザ素子(22)が、同じ波長の照明ビーム(3)を放射することを特徴とする、請求項1に記載の装置(20)。
- 前記レーザ素子(22)が、2次元直交行列の行及び列に沿って互いに等距離に、螺旋パターンに、又は同心円の形態に配置構成されることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の装置(20)。
- 前記レーザ素子(22)が配置構成される平面が、前記照明ビーム(3)の放射方向と垂直に位置合わせされることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の装置(20)。
- 前記レーザ光源(21)が、少なくとも50個のレーザ素子(22)を備えることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の装置(20)。
- 前記装置(20)が、従来の歯科用ハンドピース内に前記装置(20)を統合することができ、かつ対象物(6)としての歯を測定するために好適であるように、その寸法を設計されることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の装置(20)。
- 共焦点顕微鏡法を使用する、対象物(6)の3次元測定のための方法であって、レーザ光源(21)が照明ビーム(3)を放射し、前記照明ビーム(3)が、測定される対象物(6)の表面上の少なくとも1つの測定点(5、23)上に集束され、前記対象物(6)の表面によって反射された観察ビーム(9)が、検出器(10)によって検出され、観察光学系(7)が、前記対象物(6)の表面上に集束される観察ビーム(9)のみを前記検出器(10)へと通過させることを可能にする開口を有する、方法であり、前記レーザ光源(21)が、複数個のコヒーレントレーザ素子(22)を備え、前記レーザ素子(22)が、前記対象物(6)の表面上の複数の測定点(5、23)上に集束される照明ビーム(3)を同時に放射し、前記レーザ素子(22)が、前記測定の際に生成される3D画像データ内のスペックル効果を低減するように配置構成され、前記対象物(6)によって反射された観察ビーム(9)が、前記観察光学系(7)の開口上での回折によって不鮮明化され、それにより、前記観察ビーム(9)の割合が平均化され、前記検出器(10)が、平均強度を有する共有点を検出し、前記観察光学系(7)の開口上での前記観察ビーム(9)の回折が、前記観察光学系(7)内で共焦点に配置構成された開口(8)の形状及びサイズに従って設計される回折ディスク(25)を生じさせることを特徴とする、方法。
- 前記レーザ素子(22)が、一定の波長の範囲内で、それらの波長が変調され、かつ互いに異なる波長を有する照明ビーム(3)を放射することを特徴とする、請求項10に記載の装置(20)。
- 前記波長の範囲内での個別の前記レーザ素子(22)の波長が、不規則に分散されることを特徴とする、請求項11に記載の装置(20)。
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