JPH09159419A - 歯模型の３次元計測システム - Google Patents

歯模型の３次元計測システム

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JPH09159419A
JPH09159419A JP34513995A JP34513995A JPH09159419A JP H09159419 A JPH09159419 A JP H09159419A JP 34513995 A JP34513995 A JP 34513995A JP 34513995 A JP34513995 A JP 34513995A JP H09159419 A JPH09159419 A JP H09159419A
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61C9/00—Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions
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    • A61C9/004—Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0093—Workpiece support

Abstract

(57)【要約】 【課題】歯模型の保管を不要にすることができる歯模型
の３次元計測システムを提供する。 【解決手段】患者の歯模型１０が３次元計測手段２によ
り計測されディジタルデータ化されて、記憶手段６によ
り記憶され、この記憶されたディジタルデータに基づい
て、容易に歯模型１０を再現できるので、歯模型１０そ
のものを保管する必要がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、患者の歯と顎堤
の印象を採った歯模型の３次元形状を非接触で計測し、
その形状をディジタルデータ化して用いる歯模型の３次
元計測システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、患者から採った歯と顎堤の印象
石膏模型である歯模型は、患者の口腔内情報を具体的に
３次元的に示すものであるので、患者の現状が容易に認
識でき、歯科治療に役立つ場合が多い。また、この歯模
型を主模型として、治療を目的として加工作業を行うた
めの作業用模型や学術研究，実験を目的として用いられ
る研究用模型などの複模型が製作される。
【０００３】このように、歯模型は、患者の口腔内情報
を３次元的に表現できるので、歯科治療に役立つととも
に、各種の複模型のマスタとなるため、これを一定期間
保管しておく必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記歯
模型を一定期間保管すると、年々保管量が増加すること
になり、保管スペースがなくなるという問題があった。
また、矯正治療の場合、治療が長期にわたることから、
歯模型の保管量が特に多くなるという問題もあった。
【０００５】この発明は、上記の問題点を解決して、歯
模型を非接触で３次元計測し、ディジタルデータ化して
コンピュータに保存するとともに、歯模型を容易に再現
できるようにして、歯模型の保管を不要にすることがで
きる歯模型の３次元計測システムを提供することを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、患者の歯模型の３次元形状を非接触で
計測し、その形状をディジタルデータ化する３次元計測
手段と、上記３次元計測手段で生成されたディジタルデ
ータを患者ごとに記憶する記憶手段と、記憶されたディ
ジタルデータに基づいて歯模型を再現する再現手段とを
備えている。上記構成によれば、患者の歯模型が３次元
計測手段により計測されディジタルデータ化されて、記
憶手段により記憶され、この記憶されたディジタルデー
タに基づいて、容易に歯模型を再現できるので、歯模型
そのものを保管する必要がなくなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図１に、この発明の一実施形態に
係る歯模型の３次元計測システムのブロック図を示す。
このシステムは、患者の上下顎の歯と顎堤の印象を採っ
た歯模型の３次元形状を非接触で計測し、その形状をデ
ィジタルデータ化する３次元画像計測装置のような３次
元計測手段２と、３次元計測手段２からディジタルデー
タを読み出し、記憶手段６に書き込む書込／読出手段４
と、ディジタルデータを患者ごとに記憶するハードディ
スクのような記憶手段６と、記憶されたディジタルデー
タに基づいて歯模型を再現する再現手段８とを備えてい
る。なお、書込／読出手段４は、本システム全体を制御
するコンピュータ（ＣＰＵ）に内蔵されている。
【０００８】図２に、３次元計測装置の一例を示す斜視
図を示す。この装置は、例えば、三角測量に基づくレー
ザスリット光切断法により、歯模型１０を非接触で計測
するパターン投影方式（光切断方式）計測装置である。
この他に、マルチスリットレーザとＣＣＤカメラとによ
る多重露光高速計測装置やレーザスポットによるポイン
ト計測装置などを用いてもよい。なお、この図では、上
下顎の歯模型１０が表されているが、これは上下顎の咬
合状態を確認するためのものであり、実際には、咬合状
態の確認後に上下顎の歯模型１０を分解し、上顎または
下顎の歯模型１０が単独で計測される。
【０００９】この装置は、半導体レーザのようなレーザ
光源１１からレーザ光を発生させ、ポリゴンミラー１３
を回転することにより、スリット光を歯模型１０に照射
する。撮像部１２は、例えば２台のＣＣＤカメラ１２
Ａ，１２Ｂで、スリット光像を計測する。駆動手段１６
は、例えばステッピングモータを有し、歯模型１０を固
定した各テーブルを所定位置に移動させる。
【００１０】図３に、図１の各手段を具体的な装置で示
した歯模型の３次元計測システムの構成図を示す。以
下、この図により本システムの動作を説明する。まず、
患者の上下顎の印象が公知の印象材により採られて作成
された歯模型１０が、テーブル１４に固定されている。
駆動手段１６は、このテーブル１４を、Ｘ方向に移動す
ることにより、スリット光を歯模型１０に対しスキャン
（走査）するように駆動する。この状態で、光源検出部
１７は、撮像部１２から送られてくるビデオ信号の各走
査線上における、スリット光像の画面座標（ラスタ座
標）と輝度データをＡ／Ｄ変換して検出する。データ生
成部１８は、この検出データに基づいて、歯模型１０の
形状を示すディジタルデータを生成する。このディジタ
ルデータは、ＣＰＵ２０に内蔵された書込／読出手段４
によりリアルタイムで読み出され、ハードディスク６に
書き込まれる。
【００１１】なお、光を使用する計測方法では歯模型１
０の形状でオーバーハング部分が不可視領域となるの
で、歯模型１０の周方向の分割計測や歯模型１０の複数
方向からの計測により、歯模型１０全体の形状を計測
し、各計測データについて座標変換処理やデータ合成処
理を行うことにより、３次元データを得るようにしても
よい。
【００１２】図４に、書込／読出手段４によりハードデ
ィスク６に書き込まれるディジタルデータの内容を示
す。このように、ハードディスク６には、患者のＩＤ
（ここでは患者名）ごとに計測日や歯模型１０の形状を
示すディジタルデータが３次元座標値Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
の集合として書き込まれている。なお、３次元形状を詳
細に得ようとすると、点列Ｐ1,Ｐ2,Ｐ3,…の間隔を細か
いピッチにすればよいが、本システムでは、計測条件で
そのデータ間隔を設定できるようになっている。
【００１３】図３の再現装置８には、例えば、５軸のＮ
Ｃ工作機や３次元造形装置が用いられる。さらに、３次
元造形装置には、紫外線硬化樹脂の光造形装置、熱可塑
性樹脂の積層装置、または紙の積層装置等がある。
【００１４】ＮＣ工作機を５軸、つまり、Ｘ，Ｙ，Ｚ方
向の平行移動とＸ，Ｙ軸回りの回転とを行う５軸とした
のは、歯模型１０には、前歯またはその顎堤に水平方向
に凹んだオーバーハング部分があることから、Ｘ，Ｙ，
Ｚ方向の平行移動のみを行う３軸では加工が困難だから
である。このＮＣ工作機を用いる場合には、ハードディ
スク６に記憶されたディジタルデータは、ＣＰＵ２０内
のデータ加工手段２２により、Ｇコードデータのような
ＮＣ加工用データに変換される。
【００１５】また、再現装置８に３次元造形装置を用い
る場合には、ディジタルデータは、ＣＰＵ２０内のデー
タ加工手段２２により、ＳＴＬデータのような造形用デ
ータに変換される。例えば、紫外線硬化樹脂の光造形装
置を用いる場合、ＳＴＬデータに基づいて、周知の光造
形の技術を使用して光硬化性樹脂にレーザ光を当てて歯
模型を再現する。こうして、加工された３次元ディジタ
ルデータにより歯模型を再現することができる。
【００１６】以上のように、本システムにより、患者の
歯模型がディジタルデータ化され、ハードディスク６に
記憶されて、いつでもそのデータを取り出して歯模型１
０を容易に再現することができるので、歯模型そのもの
を保管する必要がなくなり、保管スペースの問題を解消
することができる。
【００１７】また、患者の歯模型１０の形状がディジタ
ルデータ化されることから、医師や技工所間、病院間、
または大学間で、回線を用いてデータ通信できるので、
歯科治療の指示や検討を双方向でリアルタイムに行うこ
とができる。
【００１８】
【効果】この発明によれば、患者の歯模型が３次元計測
手段により計測されディジタルデータ化されて、記憶手
段により記憶され、この記憶されたディジタルデータに
基づいて、容易に歯模型を再現できるので、歯模型その
ものを保管する必要がなくなる。これにより、歯模型の
保管を不要にすることができる歯模型の３次元計測シス
テムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る歯模型の３次元計
測システムを示すブロック図である。
【図２】３次元計測装置の一例を示す斜視図である。
【図３】上記歯模型の３次元計測システムの一例を具体
的に示す構成図である。
【図４】記憶手段に記憶されたデータ内容を示す図であ
る。
【符号の説明】
２…３次元計測手段、４…書込／読出手段、６…記憶手
段、８…再現手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 患者の歯模型の３次元形状を非接触で
    計測し、その形状をディジタルデータ化する３次元計測
    手段と、 上記３次元計測手段で生成されたディジタルデータを患
    者ごとに記憶する記憶手段と、 記憶されたディジタルデータに基づいて歯模型を再現す
    る再現手段とを備えた歯模型の３次元計測システム。
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