JPS63501930A - 特に義歯の色を決定する方法及び装置 - 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】 立二ム童夙負ｌ夾′ＬＬ句友広及以筑Ｍ本発明は、物体、特Ｇこ義歯に与えられ る色を、他の物体、特に、愚者の日中の隣接の歯の色を基礎として、決定する方 法及び装置に関する。

発明の背景 義歯（例えば、歯冠、ブリッジ、インブラント′Ｊ−）が色を隣接の歯にできる だけ近づけることは必須である。

現在、義歯の色は一般的に色サンプルを患者の歯と比較する歯科医によって見て すぐに決定されている。この方法は非常に類似する色の間を識別する歯科医の能 力に必然的に依存する結果を与え、それが必ずしも非常に満足すべきでない結果 の理由である。

また、このように選択された義歯の色が、歯が全体的に一様なスペクトルを与え る光源によって照明される限り隣接の歯の色に非常に近いことは起こり得るが、 歯が少数の線に集中されたスペクトルを放射する蛍光管のような光源によって照 明される時、義歯の色が全く異なって見えることは起こり得る（現象は時々条件 等色として知られている）。

物体の色の三刺激値Ｘ、Ｙ、及びＺを決定するためにフィルタを用いて物体の色 を測定し、それにより咳色を三原色を混合することによって再現し得る比色計は 存在する。しかしながら、与えられた照明に適用し得る三刺激値の知識は異なる 照明下における価を指定するために充分でない。それ故、比色計を用いて良い結 果を得るために、異なる照明条件下で多数の色測定をとることは必要であり、そ れは相当な問題である。

本発明はこの問題を軽減することを得る。

本発明の目的は、特殊化されていない照明下で行われる単一の測定を基礎として 、各種異なる種類の照明に対応する物体の見掛けの色を決定する方法及び装置を 提供することにある。

本発明の別の目的は人の歯のような接近困難である物体に上記したような測定を 行うに通した上記した種類の方法　、・装置を提供することにある。

発明の概要 本発明は、患者の口中の隣接の歯のような同一の物体の色に関して、特に義歯の 色を決定する方法を提供し、該方法は、義歯の据付位置に隣接する歯から反射さ れる光を捕らえるために患者の口中へ挿入されるに通する一つ又はそれ以上の光 学繊維によって色情報を原位置で捕らえること、反射された光を光学繊維によっ て分光比色計へ伝達すること、及び歯の拡散スペクトル反射率Ｄ（λ）を決定し 、かつ次に隣接の歯と美的感覚の観点から最善可能に調和した義歯の色を規定す るために、歯を照明し得る異なる種箕の光に対応する歯のいろいろな見掛けの彩 色を計算することにある。

適当にサンプルをとった後、照明される歯の拡散スペクトル反射率は可能な種類 の照明下に８ける歯の彩色の三刺激値を計算するために使用されることができ、 かつ実際にこれは各種可能な種類の照明を代表する標準化された種類の光源（例 えば等エネルギ源、Ｃ，１，Ｅ、標準光源、スペクトル線源等）に対して行われ る。

本発明はこのようにして単一の測定から異なる照明下での歯の見掛けの色の三刺 ｍ（ｉｉを得ることを可能にし、かつそれにより歯の見掛けの色の三刺激稙にで きるだけ近い三刺激値を有する義歯の色を選択することを可能にする。

拡散スペクトル反射率測定は行われることができ、かつ見掛けの色は愚者の歯の 幾つかに対してかつ幾つかの義歯色試験サンプルに対して決定されることができ 、それにより見掛けの色が患者の歯の見掛けの色に最も近いサンプルを決定する ことができる。

有利には、どの義歯色を使用するかを決定する時、より多（の重要さが他の種類 の照明下でよりも昼光下での外観に与えられる。

また、本発明はそれらが各種異なる種類の照明下で見える時−組の隣接の歯（自 然の歯及び義歯の両方を含む）の色を示すグラフィックススクリーン上に像を表 示するために使用され得る。

このため、選択された義歯の色が異なる照明条件下で患者の他の歯とよく調和し ているかを確かめることが可能である。

また、本発明は特に患者の口中の少なくとも一つの隣接の歯の色に関して義歯に 与えられる色を決定する装置を提供することにあり、該装置は、色情報を原（ｉ ７置で捕らえる器具であって、該器具が患者の口中へ挿入するに通しておりかつ 歯によって反射された光を捕らえかつ伝達する光学繊維手段を含む器具と、前記 捕らえかつ伝達手段に連結された光学繊維入力通路を有する分光比色計であって 、該分光比色計が歯の拡散スペクトル反射率を測定しかつ決定する手段を含む分 光比色計と、異なる種類の照明に対応する歯のいろいろな見掛けの彩色を決定す るために分光比色計と関連した計算手段とを具備する。

色情報を捕らえる器具は、歯を照明する光源と関連した光学繊維を含み、歯によ って反射された光を捕らえかつ伝達する光学繊維、局部的測定を歯の部分上で行 い得る光学集束手段、及び／又は積分ミクロスフェアのよう　・な入射光又は反 射光を均質化する手段を一緒に有する。

有利には、分光比色計は、マイクロプロセッサと関連しかつ分光計の入口へ通じ る少なくとも二つの光学繊維測定通路を取付ける光電子カード上に取付けられか つ測定通路を切換えるシャックを設けた光検出器素子のモザイクを有する分光計 と、光検出波長を較正する手段と、光検出器を読取る電子回路とを具備する。

分光計測定通路の一つは次に光源に関連され得るが、他方の測定通路は照明され た歯によって反射された光を受取るために色情報を捕らえる器具に連結される。

マイクロプロセッサは隣接の歯の組（自然の歯及び義７５表昭６３−５０１９３ ０　（３） 歯の両方を含む）を表示するためにかつそれらが異なる種類の照明下で現れる時 にそれらの色を示すためにグラフィックス端子と関連され得る。

図面の簡単な説明 例として与えられた次の説明において、添付図面が参照され、図面中、 第１図は本発明による装置の略図であり、かつ第２凹は歯に面して図示された色 情報捕らえ器具の拡大した略図である。

より詳細な説明 第１図に示した態様において、本発明による装置は、１９８５年１０月１６日に 出願されたフランス特許出願第８５　１５３５１号に記載さた種類の分光比色計 を、特殊化されない光源と一緒に、光を原位置で捕らえる器具と関連させること によって木質的に構成される。

分光比色針は制御マイクロプロセッサ１０及び光−電子カード１２を関連させる こと、によって本質的に構成され、光−電子カードの輪郭は鎖線で示されかつそ の上に、例えば入口スロット１６及び例えばシリコンフォトダイオードであり得 る光検出器２０のストリップ１８を含むリットロウ（Ｌｉ　Ｌｔｒｏｗ）型オプ ティックスを使用する回折格子型分光計１４が取付けられる。

これらのフォトダイオード２０は全体的な符号２２を与えられ、カード１２上に 取付けられた電子回路と関連しており、かつ電子回路は、検出器電荷を読取る回 路、例えばマルチプレックス型回路と、アナログ・ディジタル変換器と、光検出 器２０の積分時間を決定するプログラム・クロックと、Ｖ衝記憶装置と、ディジ タル化されたデータを処理する回路とを含む。

また、カード１２は光検出器２０を波長において較正する手段を担持し、その手 段はこの場合二つの発光ダイオード（ＬＥＤ）２４によって構成され、該発光ダ イオードはマイクロプロセッサ１０の制御下で直流電力を受けかつ二つの較正通 路を構成する光学繊維２６を介して分光計の入口スロット１６へ連結されている 。各ＬＥＤは電力を受けた時に所定の波長の光放射を発し、かつ二つのＬＥＤの 放射波長は可視スペクトル中で互いに適当にかなり離れζいる。

また、二つの光学繊維測定通路２８がカード２８上に設けられ、各測定通路の一 方の端は分光計への入口スロット１６に配置され、かつ各測定通路の他方の端は カード１２上に取付けられたコネクタ３０を介して、所望されるならば非常に長 くし得る光学繊維によって形成された測定通路３２ａ、３２ｂへ連結される。

また、カード１２上に取付けられた各測定通路２８は、マイクロプロセッサ１０ のυ制御下で直流電力を受けかつ対応する測定通路２８を開閉する作用をするシ ャッタ３４を取付けている。

例えば基準スペクトル放射を発するランプによって構成され得る光源３６は光学 繊維３８及びＹ連結器４０を介して分光計１２の測定通路３２ａの入力へ第一に 連結され、かつ第二に光学送維４２を介して光捕らえ器具４４へ連結され、咳″ Ｘ捕らえ器具は他方の分光計測定通路３２ｂへ連結されている。

器具４４は二つの光学繊維４６及び４８を含み、これら光学繊維は光学繊維４２ 及び３２ｂへそれぞれ連結されまたはその延長部によって構成され、かつ器具４ ４の端において自由に開いている。実際に、器具４４は数ミリメータの直径を有 する歯科用器具の形であるので、それは思考の口中へ容易に挿入されることがで きかつ歯５０まで運ばれることができる。

器具４４は局部情報を山の一点から得ることができる光集束手段（図示せず）を 随意に含むことができる。また、器具は入射光又は反射光を均質化する手段、例 えば繊維４６又は４８に関連した積分マイクロスフェアを含み、それにより変化 する入射による変化を克服する。光学情報は０／４５又は４５１０ジオメトリ− （入射光垂直、反射光４５°、又はその逆も可なり）を用いて又はＱ／ｄ又はｄ １０ジオメトリ−（入射光垂直及び反射光をマイクロスフェアによって取る、又 はその逆も可なり）を用いて捕らえられ得る。

更に、フランス特許出願第８５　１５３５１号に既に記載されているように、測 定通路２日及び較正通路２Ｇを形成する光学繊維の端は分光計への入口スロット １６中で互いに重り合っている。それ故、検出器２０は充分な高さをもたねばな らず、即ち、それらの高さは光学繊維の重り合った端の高さに対応しなければな らない０分光計１４が４３率１／１を有するリットロウ・オプティックスを使用 する時、検出器２０の高さは測定及び較正通路を構成する四つの光学繊維の重り 合った端の高さ以」二でなければならず、換言すれば、高さは単一の光学繊維の 直径の四倍に等しくなければならない。

更に、フｆｆ、平面修正器といわれる校正された濃度補償フィルタ５２が光検出 器２０上に置かれ、それによりそれらは全て同じオーダーの大きさのエネルギ束 を受け、かつ好ましくはそれらは全て実質的に等しいエネルギ束を受ける。

光学繊維はスペクトルの青領域で不十分に伝達するので、青で分光計へ入るスペ クトル成分のエネルギ凍は赤成分のエネルギ束よりはるかに小さく、かつまた洞 室通路を校正する光学繊維の長さを増すにつれて減衰が増す。

焦平面修正器５２は実質的に一様なエネルギ束を光検出器２０上に再確立する作 用をする。更に、その使用は入射エネルギ束の一部だけを通す一組の青フィルタ を使用するよりも好ましい。

上記した装置は次のように作動する。

光検出器２０を較正する作動はマイクロプロセッサｌＯの制御下で周期的様態で 自動的に行われることができ、さもなければユーザの要求で行われることができ る。これをするために、測定通路２８のシャッタ３４は閉じられかつＬ　Ｅ　Ｄ 　２４の一方をオンにすると共にその他方をオフにし、かつ次に他方の１．　Ｅ 　Ｄ　２４をオンにすると共に最初のものをオフにすることによって測定が行わ れる。

これらの測定は与えられた長さの所定の時間間隔で規則的に繰返され、最初の測 定の結果は記憶装置に貯蔵されかつ次の測定結果と比較されてそれらが合ってい ることを確かめかつ必要ならば光検出２Ｓ２０のストリップを自動的に較正する 。

スペクトル測定を行うために、両方のＬＥＤ２４はオフに保持され、かつ測定通 路２日の一方を開くと共に他方のカリ定通路２日を閉じる。光検出器が飽和しき い値以下でできるだけ大きい信号を得るように受取られた信号を積分する時間を 決定するために、光検出器２０によって受取られたエネルギ束は測定されかつ飽 和しきい値と比較される。一般に、積分時間は約１秒及び１ミリ秒の間で変化し 、かつそれはプログラム・クロックによって決定され、それにより光検出器のダ イナミック・レンジの９０％を示す信号を得るように積分時間を受取られたエネ ルギ束の値に自動的に合せることを可能にする。

光検出器２０からの信号、即らその電荷は、ストリップの検出器のための最大読 取周波数、即ち積分時間の量小値に対応する周波数に等しい一定周波数で作動す るマルチプレックス型読取回路によって読取られる。光検出器が読取られる時、 積分は次の測定のために零にリセットされる。検出器から読取られた信号はアナ ログ・ディジタル変換器によってディジタル化され、かつ次に処理される。光検 出器ノイズは全ての測定通路を閉じることによって測定される。測定されたノイ ズは測定又は基準通路を開くことによって得られた測定信号から自動的に減算さ れる。

歯の見掛けの彩色を決定するために、次の手順が続けられる。

光捕らえ器具４４が色を決定すべき歯の区域と向合ねせて５色者の口中に置かれ る。歯は＠５０に面する器具４４の端に終端する光学繊維４２．４６を介して光 源３６によって照明される。歯によって反射された光は歯の色によって修正され かつ光学繊維４６によって捕らえられかつ次に測定通路３２ｂによって分光計１ ４の大ロスロット１６へ伝達される。

最初に、ランプ３６と関連した測定通路３２ａはランプによって発せられた放射 のスペクトル測定を行うために開かれると同時に、歯５０に関連した測定通路３ ２ｂは閉じられる０次に、測定通路３２ａが閉じられると同時に測定通路３２ｂ は歯５０によって反射された光のスペクトル測定を行うために開かれる。これら 二つの測定値の比は歯の拡散スペクトル反射率Ｄ（λ）を決定するために使用さ れる。

歯の色の三刺激値Ｘ、Ｙ、及びＺは次の式を用いて決定される。

Ｘ＝ＪＤ（λ）Ｓ（λ）χ　（λ）ｄλλ Ｙ−Ｉ　Ｄ（λ）Ｓ（λ）ｙ（λ）ｄλλ Ｚ＝Ｓ　Ｄ（λ）Ｓ（λ）Ｚ（λ）ｄλλ 式中、 λは波長であり、 Ｄ（λ）は拡散反射率であり、 Ｓ（λ）は照明源に依存するスペクトル係数（ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｃｏｅｆｆｉ ｃｉｅｒ＋Ｌ）であり、かつＸ（λ）、ｙ（λ）、及び２（λ）はＣ，１，Ｅ、 比色基＠観測者のためのスペクトル三刺激値である。

歯の色の色度座標ｘ、ｙ、及び２は次の式で与えられる。

χ−Ｘ／　（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ） 拡散スペクトル反射率Ｄ（λ）が利用し得るが、波長のサンプリングは例えば５ ｎｍ〜１０ｎｌＩの範囲にわたって段階的に行われ、かつ三刺激値Ｘ、Ｙ、及び ＺはＳ（λ）の対応する値に対して上の式を用いて計算される。標準化された基 準光源のためのＳ（λ）はサンプリングＤ（λ）のために用いされたと同じサン プル間隔においてＸ（λ）、ｙ（λ）、及び２（λ）のサンプルされた値である として知られている。このようにして、歯の拡散スペクトル反射率の単一の測定 値から各挿具なる照明条件下て歯の見掛けの形色の三刺激値を決定−虞２）二と が可能である。

同し作動が歯科医及び義歯製造者によって保有されている義歯色試験サンプルに 向合わせて捕らえ器具４４の端を置（ことによって繰返され得る。得られた結果 、即ち異なる種類の照明Ｆでの見掛けの彩色を比較することによって、試験サン プルのどの一つが異なる種類の照明−ドで歯に色で最も近いかを決定することが Ｍ■能である。

実際に、そのような比較を行う時、自然光下で現れる色に最も重要さが与えられ る８ 拡散スペクトル反射率を決定しかつ三刺激値を計算するこれらの作動は患者の歯 の他の区域に対し−Ｃ又は義歯に隣接する他の歯に対して当然行われ得る。

これらの測定及びこれらの目算の結果はマイクロブｒ］セッサ１０と関連したグ ラフィックス端子上に表示され、愚者の歯及び義歯と同じ形状を有しかつ各鍾異 なる種類の照明に対して決定される見掛けの色に対応する色を有する一組の歯が 端子上に表示される。この表示は満足させる色の調和が試験サンプル及び愚者自 身の歯の間に得られいるかどうかを非常に速く確認することを可能にする。

このようにして、本発明による装置は、９者の口中のに歯に隣接する歯の色の機 能としてどの色が義歯に使用されるべきかを迅速かつ信頼し得る様態で使用され 得る。

義歯はしばしば得られる色の機能として変化する盟で竹表昭６３−５０１９３０ 　（５） それに埋込まれた顔料で着色された樹脂で作られる０本発明は樹脂に与えられる 色を高い精度まで決定するためのみならず、９Ｊ応する顔料の−Ｖを決定するた め、それ故柑脂謝製ブｌフセスをｒ］動化するために使用されｉ！Ｉる。

また、本発明は一つの物体の色を別の物体の色と調和させなければならない他の 技術分野に通用し得る。

国際調査報告 Ｉ剛Ｖ呻−ＭＩ　Ａｐ−片一軸・　ＰＣＴ／ＦＲ８６１００４３３ノ；ＮＮＥＸ ＴｏＴＨＥ：ＮＴＥＲ−’払Ｔ：Ｃ：（ＡＬＳＥＡＲＣＨ４士し三？０ＲＴＣＮ ＦＲ−Ａ−２５１６７８５２１１０Ｓ／８３　ＮｏｒｓｅＦＲ−Ａ−２３５９４ ０６１７１０２／７８　ＮｏｎｅＥ’Ｒ−Ａ−１４７０７６６Ｎｏｒ、ｅＦＲ− Ａ−２３７６０８７２８１０７／７８Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １／患者の口中の隣接の歯のような同一の物体の色に関して、特に義歯の色を決 定する方法であって、該方法は、義歯の据付位置に隣接する歯から反射される光 を捕らえるために患者の口中へ挿入されるに適する一つ又はそれ以上の光学繊維 によつて色情報を原位置で捕らえること、反射された光を光学繊維によつて分光 比色計へ伝達すること、及び歯の拡散スペクトル反射率Ｄ（λ）を決定し、かつ 次に隣接の歯と美的感覚の観点から最善可能に調和した義歯の色を規定するため に、歯を照明し得る異なる種類の光に対応する歯のいろいろな見掛けの彩色を計 算することにある方法。 ２／歯の拡散スペクトル反射率Ｄ（λ）が異なる波長でサンプル取りされ、与え られた種類の照明に対応するスペクトル係数Ｓ（λ）が決定され、かつ歯の見掛 けの色の三刺激値Ｘ、Ｙ、及びＺが前記照明下で歯について計算される請求の範 囲１による方法。 ３／一つ又はそれ以上の患者の歯及び複数個の色試験サンプルの見掛けの色が、 どのサンプルが患者の歯の見掛けの色に最も近い見掛けの色を有するかを決定す るために決定される請求の範囲１による方法。 ４／義歯の色を規定する時自然の光での義歯の見掛けの色に最も重要さが与えら れる請求の範囲１による方法。 ５／義歯を代表する歯及び患者の隣接の歯がそれらのそれぞれの見掛けの色を示 すためにグラフィックス端子上に表示される請求の範囲１による方法。 ６／色を調和するために樹脂に添加される顔料の量が三刺激値又は前記色の色度 座標を基礎として自動的に決定される請求の範囲１による方法。 ７／特に患者の口中の少なくとも一つの隣接の歯の色に関して義歯に与えられる 色を決定する装置であつて、該装置は、色情報を原位置で捕らえる器具であつて 、該器具が患者の口中へ挿入するに適しておりかつ歯によつて反射された光を捕 らえかつ伝達する光学繊維手段を含む器具と、前記補らえかつ伝達手段に連結さ れた光学繊維入力通路を有する分光比色計であつて、該分光比色計が歯の拡散ス ペクトル反射率を測定しかつ決定する手段を含む分光比色計と、異なる種類の照 明に対応する歯のいろいろな見掛けの彩色を決定するために分光比色計と関連し た計算手段とを具備する装置。 ８／色情報を捕らえる器具は歯を照明する光源と関連した光学繊維を含み、歯に よつて反射された光を捕らえかつ伝達する光学繊維を一緒に有する請求の範囲７ による装置。 ９／前記器具は歯の部分上の局部的に限られた測定値を取ることを可能にする光 学集束手段を含む請求の範囲７による装置。 １０／前記器具は歯によつて反射された光を捕らえかつ伝達する光学繊維と関連 した積分マイクロスフエアのような、受取つた信号を均質化する手段を含む請求 の範囲８による装置。 １１／スペクトル比色計は分光計の入口に通じかつ測定通路を切換えるシヤツタ を設けた少なくとも二つの光学繊維測定通路をも取付ける光電子カード上に取付 けられかつマイクロプロセツサと関連した光検出器素子のモザイクを有する分光 計と、光検出器を較正する波長のための手段と、光検出器を読取る電子回路とを 具備する請求の範囲７による装置。 １２／分光器測定通路の一つが光源に関連し、かつ他の測定通路が照明された歯 によつて反射された光を受取るために色情報を捕らえる器具に連結されている請 求の範囲１１による装置。 １３／マイクロプロセッサが隣接の歯と一緒に義歯をそれらの見掛けの色で表示 するグラフィックス端子に連結されている請求の範囲１１による装置。