JPH03506074A - コンピュータによる色合わせ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 各称 コンピュータによる色合わせ 本発明はコンピュータによる色合わせ方法及び装置に自動車の修理、塗料や染料 の製造、印刷や織物染色をはじめとする数多くの産業分野における大きな問題の 一つは色合わせである。

また、歯科医や技工士にとっても、キャップ、クラウンやブリッジ等を作成する さい、歯との色合わせは大きな問題である。キャップや義歯の色は周囲の天然歯 に合わせる必要がある。現在の方法は主観的なものであり、その結果は色合わせ を行う歯科医や技工士の技術に大きく依存している。

技工士には歯科医により歯の“色地図”が与えられていることもあるし、あるい は技工士が“色地図”を作成することもある。この作成は、基準ポーセレンチッ プとの比較により行われている。この“色地図”により、技工士はキャップや義 歯を作成するが、いずれも次のような問題に気がついている。

（ａ）標準的な基準光の下では、歯科医と技工士との間に色の識別において個人 差がある。

（ｂ）基準”色相”、即ちコード化した色に対してポーセレン粉末の色には業者 によりばらつきがある。

（ｃ）基準色相の一部は非常にまぎわらしく、肉眼で判別しにくい。

（ｄ）象牙質層の深さく又はその半透明性）が最終的な色に反映する。

（ｅ）ポーセレン混合物の水分、混合物の密度、焼成回数／温度や酸化物の不透 明層への浸透すべてが最終的な色に反映する。

これら問題のすべてにより、現在でも色合わせに１０％以上の誤差が出ている。

上記問題を解決するために、米国特許第４，６５７゜３９９号（Ｎｅｉｌ　Ｒ， Ｈａｌｌ）に開示されているような混色指示装置が開発されている。この装置で は、選択された色が色サンプルのひとつか、あるいは２つの隣接サンプルの色の 混色になるように色サンプルを構成している。

この指示装置は従来からのポーセレン色チップよりましであるが、依然として色 合わせに誤差が生じる。

本発明の叉約 本発明の目的は、色合わせ時に生じる誤差を排除するか、少なくとも最小限に抑 えることにある。

また、本発明の好ましい目的は、すべての色を所定基準に関係づける補償ファク ターを組み込む方法を提供することである。

さらに別な好ましい目的は、色をコンピュータで処理できる形で測定し、“色補 正”地図を作成する方法を提供することである。

さらに別な好ましい目的は、上記方法を実施するのに好適な光源を提供すること である。

本発明の上記以外の目的は以下の説明から明らかになるはずである。

本発明のひとつの態様は、ある一つの物体と、対象とする一つ以上の物体につい てコンピュータにより色合わせするさいに、 基準色セットを対象物体に隣接し、 対象物体及び基準色セットを撮影し、 写真データを分析し、そして コンピュータを使用して、対象物体の色地図及び／′又はコンピュータ画像を作 成し、これら色地図及び／又はコンピュータ画像により絶対色セットに基づき対 象物体の色を確認する工程からなるコンビ二一夕による色合わせ方法を提供する ものである。

好ましくは、コンピュータにより基準色セットと絶対基準色セラ）・とを比較し て、基準色セットを絶対基準色セットに合わせるのに必要な補償ファクターを求 めると共に、この補償ファクターを（撮影時の）対象物体の色に適用して、補正 画像を作成する。

補正画像の特定分析領域をフンビニータ処理し、合成画像をプリントして、対象 物体の撮影時の色とコンピュータ処理色を絶対基準色セットに基づき比較するこ ともできる。

第１物体について混色するために、基準色相の“パレット”を補正画像に重ね、 色相のコンピュータ地図を作成してもよい。この地図により、第１物体について 混色することができる。

歯科用途では、色パレットとしてポーセレン牛−オーバーレイを重ねるど、混色 すべき異なる色相及びキャップや義歯におけるこれらの相対位置がわかる。

本発明の第２態様は１．第１物体と対象物体とについてコンビコータにより色合 わせする装置において、基準色セット・を対象物体に隣接させて支持する手段、 対象物体及び基準色セットを照射する基準光手段、対象物体及び基準色七ノ）・ を機械で読み取ることができる形で撮影するスチール用ビデオカメラ、絶対色セ ットに基づき基準色セットを分析し、基準色セントと絶対色セットとの差を補償 する補償ファクターを計算し、そ−、て対象物体の色をこの補償ファクターによ り補正した補正画像を作成ｒるコニ／ピユータ手段、及び 絶対色七ノ）・に基づきＺ＝Ｊ象物体の色を確認する色地図及び／又はフンピユ ータ画像を作成する出力手段、からなる装置を提供するものである。

本発明の第３態様は、 ハウジング、 該ハウジングを貫通し、−・端の開口で被写体に隣接させ、かつ他端でカメラの レンズ体を受は取るようにした光散乱チャンバー、 該拡散チャンバー全長の少なくとも一部を囲む光ｊ・ンネル及び該拡散チャンバ ーの他端で該光トンネルを該拡特表千３−５０６０７４　（３） 散チャンバーから分離する不透明壁、及び少なくとも一つの光源を有１２、光が 該光源から該光トンネルを介して該拡散チャンバーに入射して、該被写体を照射 するよ・うに該光トンネルに接続した光ボックス、からなる被写体を照射する光 装置を提供するものである。

好ましくは、光トンネルど拡散チャンバーとの間に拡散手段を設けて、拡散チャ ンバーに入射する光を散乱させる。

光トンネルには一つ以上の色補正フィルターを設けてもよい。

また、光トンネルの一端（又は両端）に一つ以上のプリズムを設けて、被写体に ”平坦／均等光場”効果を与えてもよい。

歯科用途では、歯を撮影すべき患者の歯に当り、唇を引っ張る着脱自在な可撓性 マウスピースを使用することができる。

好ましくは、拡散チャンバーの開口では、マウスピースに基準色セラ）・を備え たプレート手段を解放自在に支持する手段を設ける。

また好ましくは、例えば差し込み方式により、拡散チャンバーの他端をカメラの レンズ系（体）に解放自在に係合できるようにする。

好３５メ施態様、９詳卵な説明 以下、歯科用キャップや義歯の色合わせについて本発明を説明する。

第１図は本方法で用いるハードウェア及びソフトウェアを示すフローチャートで ある。

光装置１０（第２・３図参照）及びスチール用ビデオカメラ１１　（第４図参照 ）を使用し１て、歯科医は患者の歯について２枚の写真をとる。第１の写真は歯 の全体的な写真で、技工士に歯の形状及び間隔（及び口腔全体における歯の全体 的な色のばらつき）の細部を説明するものである。また、第２の写真を撮影をす るさいには、（１６の基準ポーセレン色相のサンプルで構成することができる） 標準的な基準ストリップ１２を使用して、歯の実際の色（及び色相変化）を合わ せることできるようにする。

第２図及び第３図について説明すると、光装置１０はく例えば射出成形プラスチ ・ツク材料製の）ノ＼ウジング１３を備えている。ハウジング１３に同軸的に貫 通させた光拡散チャンバー１４の一端に開口１５を設ける。この間口１５は患者 の歯１６に隣接するようになっている。

ハウジング１３には着脱自在な可撓性プラスチックマウスピース１７を設けるが 、このピースは上面が湾曲し、患音の歯の正面に当たり、患者の唇１８を引っ張 る。

開口１５の位置決めビン１９により、歯の正面に基準ストリップ１２を位置決め する。

光装置１０とカメラ１１とを解放自在に接続する差し込み式接続子２１の雌部の すぐ内側に位置する拡散チャンバー１４の他端に光学レンズ２０を設ける。拡散 チャンバー１４を囲む光トンネル２２はレンズ２０に隣接する不透明壁２３及び 光拡散体２４によって該チャンノイーから分離する。

一つ以上の白熱灯２６を内蔵した光ボ・ソクス２５により、マウスピース１７か ら離れている光トンネル２２の端部を囲む。白熱灯２６からの光は色補正フィル ター２７を介して光トンネル２２に入射するが、壁２３が存在するため、光が拡 散チャンバーに直接入射することはない。光トンネル２２に入射した光は拡散チ ャンバー１４を完全に囲む。

第２図及び第９図に示すように、光トンネル２２に両端に光学プリズム２８を設 けると、内部の光拡散がいっそうよくなり、歯１６への陰を排除する“ドーム光 ”効果が発生する。

カメラ１１は日本のキャノン社製“Ｃａｎｏｎ　　ＲＣ−２５０”スチール用ビ デオカメラであるが、若干の変更を加えである。即ち、標準レンズの代わりに０ マクロ”レンズ２９を使用し、光装置」０をカメラの電池３０及びエレクトロニ クスに電気的に接続し、パワーを与える。差し込み式接続子３１の雄部のビン３ ２は光装置１９に係合でき、光学レンズ２０とカメラの“マクロ”レンズ２９を 密接した状態で、光装置ＩＯとカメラ１１を解放自在に固定する。カメラ１１で 撮影した写真は着脱式のフロッピーディスク３３に記憶する。

基準色ス）　リップ１２（第５〜８図参照）は全体的に平面状のプラスチック体 ３４を備え、正面からみた場合Ｕ字状になっている。そして、この正面に異なる ポーセレン色相のサンプルを設ける。

患者の歯１６でストリップ１２を保持できるように、ブロック３６をプラスチッ ク体３４の後部に設ける。第７〜８図に示すように、（ビン１９により位置決め された）光装置１０の開口１５内に取り付ける。第８図に示特表千３−５０６０ ７４　（４） すように、このストリップ１２は被写体である歯１６の周囲に“窓”３６を形成 する。

第９図に別な形の光装置１０Ａを示す。この図では、光装置１０と共通な部分は 符号の後にＡを付けて示す。

即ち、レンズ２０Ａは光装置ｆ　１０のレンズ２０に対応する。

次に、本発明方法を第１図に戻って説明する。

各フロッピーディスクには登録番号（Ｉ　Ｄ）を外部から恒久的に登録する。そ して、ｒＤは機械的に読み取ることができる形で最初の５つのトラックに登録す る。患者の歯及び歯茎の写真及び基準ストリップ１２（第８図参照）を使用して 撮影した同じ部分の写真は次の２つのトラックに記録する。

歯科医５０はホルダー５１に複製用の請求用紙５２と共にフロッピーディスク３ ４をいれる。このホルダー５１には、歯科医の名前及び住所、及び歯科医が使用 する５２には、患者のデータやフロッピーディスクのＩＤ番号を記しておく。

ホルダーをクリーエにより分析室５３に送る。オペレータはフロッピーディスク ３４をスチール用ビデオディスクプレーヤ５４に挿入し、患者データ、カメラＩ Ｄ及びフロッピーディスクＩＤをコンピュータ５５に入力する。

フロッピーディスク３４からプレーヤ５４により読み出したデータから、オペレ ータは分析すべき画像領域及び歯の色を選択する。写真の分析により、（ａ）患 者データ、 （ｂ）カメラ及びフロッピーディスクＩＤ番号、（ｃ）写真のトラック番号、及 び （ｄ）　　″ポーセレンキー”オーバーレイを含むデータを得る。

これらデータは、フロッピーディスクＩＤ番号により割り出すメインコンピュー タメモリ５６に一時記憶する。

フロッピーディスク３４をプレーヤ５４により読み取った後１、ホルダー５１に 戻し、プレーヤ５４で検索し、ホルダー５１からカメラＩＤ番号を入力する。

オペレータは正しいフロッピーディスクトラックの患者データの正確なオーバー レ・イを確認する。

コンピュータにより、撮影した基準色ストリップ１２と絶対基準ストリップを比 較し、両者を合わせる補償ファクターを得る。この補償ファクターを写真データ に適用して、補正写真を得、これをプリンター５７でプリントする。

予めオペレータが選択した補正写真の分析領域をコンピュータ処理してから、“ コンピュータ画像“をプリントする。

ポーセレンの異なる色相を表す“ポーセレンキーオーバーレイ”をコンピュータ 画像に重ね、ポーセレンキーコード化地図（第１０図）を作成する。補正画像に 機械で読み取ることができるコードを重ね、この画像及び上に重ねたコードをフ ロッピーディスク３４に記録する。

請求書５８をプリントし、フロッピーディスク及び元の請求用紙をと一緒にこれ をホルダーにいれ、フーリエにより歯科医５０の戻す。

歯科医が用意したポーセレンコード化地図から、技工士はその専門技術を利用し て、歯科用キャップや義歯を作成する。技工士はこのコード化地図が所定の基準 セットにより作成されたことを知っているので、専門技術及びポーセレン粉末成 分や製作条件の知職を利用して、キャップや義歯の色を患者の歯に正確に合わせ ることができる。

一例どして、ポーセレンコード化地図により、技工士は白金／金の比が高いビン を有する、あるいは擦り減った歯にかぶせる義歯を製作できる。この場合、歯根 の色相をＡ１にし、義歯の色相をＡ２にし、そしてエナメル質の色相をＡ３にす るど９、患Ｍ［１腔内部の周囲歯１６に合わせることができる。

さらに、（プリントの形で）歯科医が用意］、た２枚のオリジナル写真及び（プ リントの形で得た）コンピュータ画像により、技工士は隣接歯や傷の形状、内部 の色変化や、患者顎間のアンダーバイト／オーバーバイトをはじめとする患者口 腔細部を知ることができる。これら情報すべてにより、品質のより高い、より正 確な製品が得られる。

なお、当業者ならば容易に理解できるように、本方法は色合わせが必要な多くの 分野、例えば前述したように塗料や染料の色合わせ、義眼の色合わせ等に適用で きる。

例えば、コンピュータデータが塗料や染料／色合い比の形を取る場合、上記比に 従って塗布あるいは染色した第１物体の色を対象物体の色に合わせることができ る。

後記特許請求の範囲に定義した本発明の範囲から逸脱しなくても、各種の変更や 改変が可能である。

図面の簡単な説明 本発明を完全に理解してもらうために、以下添付図面について好適な実施態様を 説明する。

第１図は本発明を使用して、歯科用キャップ又は義歯について色合わせするシス テムを説明するフローチャートであり、 第２図は光装置の断面側面図であり、 第３図は使用状態にある光装置の断面上面図であり、第４図は光装置に使用する のに好適なスチール用ビデオカメラの斜視図であり、 第５図は患者の歯の正面に設けた標準的な基準色ストリップの正面図であり、 第６図は第５図に対応する側面図であり、第７図は光装置に取り付けた基準スｌ −ＩＪ・ノブの正面図であり、 第８図はカメラによりみた歯及び基準ストＩルノブを示す図であり、 第９図は光装置を別な実施態様を示す断面側面図であり、そして 第１０図は本発明方法により作成したポーセレンコード化地図の一例を示す図で ある。

特表千３−５０６０７４　（５） 特表千３−５０６０７４　（６） 平成　３年　１月１４日

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．ある一つの物体と、対象とする一つ以上の物体についてコンピュータにより 色合わせするさいに、基準色セットを対象物体に隣接し、 対象物体及び基準色セットを撮影し、 写真データを分析し、そして コンピュータを使用して、対象物体の色地図及び／又はコンピュータ画像を作成 し、これら色地図及び／又はコンピュータ画像により絶対色セットに基づき対象 物体の色を確認する工程からなるコンピュータによる色合わせ方法。
2. ２．コンピュータにより基準色セットと絶対基準色セットとを比較して、基準色 セットを絶対基準色セットに合わせるのに必要な補償ファクターを求めると共に 、この補償ファクターを（撮影時の）対象物体の色に適用して、補正画像を作成 する請求の範囲１項に記載の方法。
3. ３．補正画像の特定分析領域をコンピュータ処理し、合成画像をプリントして、 対象物体の撮影時の色とコンピュータ処理色を絶対基準色セットに基づき比較す る請求の範囲２項に記載の方法。
4. ４．第１物体について混色するために、基準色相の“パレット”を補正画像に重 ね、色相のコンピュータ地図を作成し、この地図により第１物体について混色す ることができる請求の範囲３項に記載の方法。
5. ５．第１物体と対象物体とについてコンピュータにより色合わせする装置におい て、 基準色セットを対象物体に隣接させて支持する手段、対象物体及び基準色セット を照射する基準光手段、対象物体及び基準色セットを機械で読み取ることができ る形で撮影するスチール用ビデオカメラ、絶対色セットに基づき基準色セットを 分析し、基準色セットと絶対色セットとの差を補償する補償ファクターを計算し 、そして対象物体の色をこの補償ファクターにより補正した補正画像を作成する コンピュータ手段、及び 絶対色セットに基づき対象物体の色を確認する色地図及び／又はコンピュータ画 像を作成する出力手段、からなる装置。
6. ６．ハウジング、 該ハウジングを貫通し、一端の開口で被写体に隣接させ、かつ他端でカメラのレ ンズ体を受け取るようにした光散乱チャンバー、 該拡散チャンバー全長の少なくとも一部を囲む光トンネル及び該拡散チャンバー の他端で該光トンネルを該拡散チャンバーから分離する不透明壁、及び少なくと も一つの光源を有し、光が該光源から該光トンネルを介して該拡散チャンバーに 入射して、該被写体を照射するように該光トンネルに接続した光ボックス、から なる被写体を照射する光装置。
7. ７．該光トンネルと該拡散チャンバーとの間に拡散手段を設けて、拡散チャンバ ーに入射する光を散乱させる請求の範囲６項に記載の光装置。
8. ８．該光トンネルには一つ以上の色補正フィルターを設けた請求の範囲６項又は ７項に記載の光装置。
9. ９．光トンネルの一端（又は両端）に一つ以上のプリズムを設けて、被写体の全 領域を完全に照射し、陰になる領域を排除した請求の範囲６〜８項のいずれか１ 項に記載の光装置。
10. １０．患者の歯に当り、唇を引っ張る着脱自在な可撓性マウスピースを該拡散チ ャンバーの一端に設けた請求の範囲６〜９項のいずれか１項に記載の歯の撮影用 光装置。
11. １１．該拡散チャンバーの開口内では、マウスピースに基準色セットを備えたプ レート手段を解放自在に支持する手段を設けた請求の範囲６〜１０項のいずれか １項に記載の光装置。
12. １２．差し込み接続子により、該拡散チャンバーの他端をカメラのレンズ系（体 ）に解放自在に係合できるようにした請求の範囲６〜１１項のいずか１項に記載 の光装置。
13. １３．ある一つの物体と、対象とする一つ以上の物体についてコンピュータによ り色合わせするさいに、基準色セットを対象物体に隣接し、 対象物体及び基準色セットを撮影し、 写真データを分析し、そして 基準塗料又は染料／色相混合比を定め、該比に従って塗布又は染色した第１物体 の色を対象物体の色に合わせる、工程からなるコンピュータによる色合わせ方法 。