TWI810639B - 口腔成像裝置 - Google Patents

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Abstract

一種口腔成像裝置，包含基座、攝像模組以及複數光源模組。其中基座包含有攝像部件及開口面，連接於攝像部件二側的複數光源部件，且每一光源部件與攝像部件之間具有傾斜角，傾斜角為非直角，而開口面實質平行於攝像部件；此外，攝像模組位於攝像部件並面向開口面；複數光源模組位於光源部件，朝向開口面投射光束，且光束之中心線穿過開口面之中心點。

Description

口腔成像裝置
一種成像裝置，尤其是一種口腔成像裝置。
在一般日常生活中，牙齒除了基本的咀嚼功能之外，牙齒的牙色、整齊與否等對於給人的印象、個人自信心等都會有所影響。為維護美觀與維持咀嚼功能，牙醫會對被取像人員進行牙齒或膺復牙補綴療程。而在牙齒或膺復牙補綴療程中，牙齒比色是一個相當重要的程序。
為了達到最佳的修補品質，牙齒或膺復牙的顏色選擇應該會與其他牙色接近一致。在傳統上，牙醫使用相機拍攝牙齒相片，再使用比色卡、比色模型以目視的方式進行牙齒比色，牙醫再依據其經驗判斷相近且適合被取像人員的牙色。然而，無論是比色卡或比色模型，顏色色準與實際牙色有落差，並且在環境光源不同所拍攝的相片會與實際牙色產生落差，而以目視方式進行選色，更是會因為過於依賴牙醫之色感而導致誤差，牙模模具廠也會因為色差而會產生誤判。
本發明提供一種口腔成像裝置，包含基座、攝像模組以及複數光源模組。基座，包含：攝像部件；複數光源部件，連接於攝像部件之二側，每一光源部件與攝像部件之間具有傾斜角，傾斜角為非直角；及開口面，實質平行於攝像部件；攝像模組，位於攝像部件，面向開口面；複數光源模組，位於光源部件，朝向開口面投射光束，光束之中心線穿過開口面之中心點。
於一些實施態樣，光束與開口面之間具有光束夾角，光束夾角之角度實質上相同於傾斜角。
於一些實施態樣，每一光源部件包含相連接之遮擋部與凹陷部，遮擋部位於凹陷部與攝像部件之間而止擋光束直射至攝像模組。
於一些實施態樣，凹陷部包含透光孔，透光孔形成光束之出光面，光束經由透光孔所形成之出光面投射至開口面。
於一些實施態樣，攝像部件在垂直該攝像部件之方向上與遮擋部之一端的相對距離大於凹陷部之深度。
於一些實施態樣，凹陷部包含相對之第一端面與第二端面，第一端面之曲率大於第二端面之曲率。
於一些實施態樣，每一光源部件包含相連接之連接板件與固定板件，連接板件連接攝像部件與固定板件並設置光源模組，固定板與另一光源部件之固定板件之間形成開口面，連接板件與攝像部件之間具有傾斜角，固定板件實質上垂直於開口面。
於一些實施態樣，每一光源部件包含第一槽部、連接槽部及第二槽部，連接槽部連接第一槽部與第二槽部，每一光源模組包含光學膜與燈條組件，光學膜位於第一槽部，燈條組件位於第二槽部。
於一些實施態樣，光學膜包含擴散膜與偏光膜，光束依序經由擴散膜與偏光膜而投射至開口面。
於一些實施態樣，連接槽部之寬度小於第一槽部之寬度並小於第二槽部之寬度，第一槽部之壁面包覆光學膜之二側週緣而使光學膜之出光面之寬度小於等於連接槽部之寬度。
於一些實施態樣，每一光源部件包含本體層與抗反射層，抗反射層位於本體層靠近開口面之一側表面上。
於一些實施態樣，口腔成像裝置更可包含軟墊部件，其中，軟墊部件包含複數第一側部與複數第二側部，複數第一側部位於光源部件之側邊上，複數第二側部連接複數第一側部而使軟墊部件繞設於開口面之週緣。
於一些實施態樣，軟墊部件更包含複數結合件，基座更包含複數定位件，複數結合件結合於複數定位件而使軟墊部件定位於該基座上。
於一些實施態樣，軟墊部件更包含複數咬合支撐件，每一咬合支撐件位於其中一第一側部上並朝另一第一側部的方向延伸，或每一咬合支撐件位於其中一第二側部上並朝另一第二側部的方向延伸。
於一些實施態樣，軟墊部件更包含連接部，連接咬合支撐件，連接部穿過開口面之中心點。
於一些實施態樣，口腔成像裝置更可包含遮罩，罩覆基座並露出開口面。
因此，透過本發明的口腔成像裝置，可有效防止環境光對牙齒影像分析的影響，讓光源模組所投射之光束具有較佳的光學效果，進而使攝像模組擷取的影像具有較佳且一致的影像品質，使得醫療（醫技）人員可在不同的環境光源的情況下，都能以相同的環境光條件取得牙齒影像，減少實際拍攝之影像與實際牙色的誤差，不僅可讓醫療（醫技）人員不再依據經驗判斷牙色，也可避免牙模模具廠因色卡的色差而產生誤判。再者，本發明的口腔成像裝置符合人體工學設計並可緊貼於被取像人員口腔，在影像擷取後可立即更換新的軟墊部件，對被取像人員的衛生有保障。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並以據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。
以下提出各種實施例進行詳細說明，然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本創作欲保護之範圍。眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本創作內容造成不必要的限制。此外，實施例中的圖式省略部份元件，以清楚顯示本創作的技術特點。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。
於本文中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『具有』及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。
請參照圖1、圖2以及圖3A所示，圖1與圖2為本發明一實施例之外觀示意圖（一）與（二），圖3A為沿圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖（一）。本發明一實施例提供一種口腔成像裝置1，主要可包含基座2、攝像模組3以及複數光源模組4。
基座2主要可包含攝像部件21、複數光源部件22及開口面24。其中，攝像部件21與複數光源部件22可為板體結構，並且，複數光源部件22連接於攝像部件21之二側，請參閱圖3A所示，攝像部件21與複數光源部件22概呈漸擴的ㄇ字體狀（梯形），在此，每一光源部件22與攝像部件21之間具有傾斜角θ 1，且傾斜角θ 1為非直角。在一些實施態樣中，傾斜角θ 1較佳地為銳角，而傾斜角θ 1較佳地可為30度、45度或60度，而圖式將以傾斜角θ 1是45度為例繪製，但非以此為限。
請參閱圖3A所示，複數光源部件22之一端連接於攝像部件21，另一端則形成一個開口面24，而開口面24實質平行於攝像部件21，基座2之剖面為概呈梯形狀，且其內具有中空腔體，換言之，以整體觀之，基座2概呈為一角錐體，其內為中空，以形成一個光學反射腔體，惟非以此為限。
攝像模組3設置於攝像部件21上，擷取開口面24之影像。在此，攝像模組3較佳地可設置於攝像部件21之中央位置處，以開口面24之中心點P2為中心進行影像擷取。
複數光源模組4設置於光源部件22上，朝向開口面24投射光束40（如圖4B所示），換言之，每一個光源部件22上都裝設有光源模組4，並且，光束之中心線L1、L2、影像之中心點P1及開口面24之中心點P2在一特定平面上為共點，在此，前述之特定平面可為圖2在A-A’的剖面，因此如圖3A所示，光束之中心線L1、L2會穿過開口面24之中心點P2，進一步來說，光束之中心線L1、L2可穿過影像之中心點P1與開口面24之中心點P2。
光束與開口面24之間具有光束夾角θ 2，並且，光束夾角θ 2之角度實質上相同於傾斜角θ 1，在一些實施態樣中，傾斜角θ 1較佳地為銳角，光束夾角θ 2較佳地也為銳角，並且，傾斜角θ 1與光束夾角θ 2較佳地均為45度，惟非以此為限。因此，當光束與開口面24之間的光束夾角θ 2為45度時，位於攝像模組3之二側的光源模組4所投射之光束40不僅都會穿過開口面24之中心點P2，並且二端的光束之間的夾角恰好為90度，藉以達到光源均勻化之目的。
在一些實施態樣中，請參閱圖3B所示，圖3B為沿圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖（二），光源部件22可進一步設有相連接之連接板件221與固定板件222，其中，連接板件221連接攝像部件21與固定板件222並設置有光源模組4，而固定板件222與另一光源部件22之固定板件222之間形成開口面24。在此，連接板件221與攝像部件21之間具有傾斜角θ 1，而固定板件222實質上垂直於開口面24。因此如圖3B所示，整體觀之，基座2之剖面概呈六邊形，惟非以此為限。此外，無論實施態樣為圖3A所示或圖3B所示之結構，於攝像模組3之二側的光源模組4所投射之光束40都會穿過開口面24之中心點P2，並且二端的光束之間的夾角較佳地恰好為90度。
在一些實施態樣中，請參閱圖4A與圖4B所示，圖4A與圖4B為沿圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖之局部放大圖（一）與（二）。光源部件22可進一步設有相連接之遮擋部223與凹陷部224，其中，遮擋部223之二端分別為凹陷部224，其中一個凹陷部224連接攝像部件21，另一個凹陷部224內則設置有光源模組4；並且，位於凹陷部224內之光源模組4投射的光束有部分會經由遮擋部223反射，以止擋光束直射至攝像模組3。
在一些實施態樣中，請參閱圖4A所示，凹陷部224可為弧狀的內凹結構，並且凹陷部224為非對稱結構，在此，凹陷部224具有相對之第一端面224a與第二端面224b，第一端面224a為靠近攝像部件21之一端，第二端面224b為遠離攝像部件21之一端，並且，第一端面224a之曲率大於第二端面224b之曲率，也就是第二端面224b較第一端面224a平緩而使凹陷部224呈現非對稱結構，使得凹陷部224內的光源模組4所投射之光束較易朝向開口面24，其如圖4B所示。
在一些實施態樣中，請參閱圖4A所示，凹陷部224具有透光孔2241，其中，透光孔2241位於凹陷部224之底部，且透光孔2241之底部設置有光源模組4，而透光孔2241之頂部會形成光束40之出光面2241a，光束40經由透光孔2241所形成之出光面2241a投射至開口面24，換言之，光源模組4投射的光束可經由透光孔2241投射至開口面24，並經由透光孔2241之壁面限制光源模組4投射的光束的照射範圍。
由於遮擋部223位於凹陷部224與攝像部件21之間，使得攝像部件21相對於遮擋部223也是呈現一個凹陷的結構，因此在這樣的凹陷結構下，攝像部件21在垂直攝像部件21的方向上與遮擋部223之相對距離D 1大於凹陷部224之深度D 2。如圖4A所示，攝像部件21在垂直攝像部件21的方向上與遮擋部223之一端的相對距離D 1較佳地大於15mm，而凹陷部224之深度D 2較佳地為4mm至6mm，較佳地約為5mm。
在一些實施態樣中，請參閱圖5至圖8所示，圖5與圖6為本發明一實施例之分解示意圖（一）與（二）、圖7本發明一實施例之外觀示意圖（三）、圖8為圖7的C處之局部放大圖。光源部件22可進一步設有容置槽225，用以裝設光源模組4。在此，參閱圖8所示，容置槽225可由第一槽部2251、連接槽部2252及第二槽部2253所組成，其中，連接槽部2252可連接第一槽部2251與第二槽部2253，因此容置槽225之整體概呈工字形（或H字形）。而光源模組4可由光學膜41與燈條組件42所組成，其中，光學膜41設置於第一槽部2251，燈條組件42則設置於第二槽部2253，並朝向位於第一槽部2251內的光學膜41投射光束。
在一些實施態樣中，請繼續參閱圖5與圖8所示，光學膜41可由擴散膜411與偏光膜412所組成，其中，擴散膜411靠近第二槽部2253，而偏光膜412遠離第二槽部2253，使得光束依序經由擴散膜411與偏光膜412而投射至開口面24。
在一些實施態樣中，請參閱圖6至圖8所示，第一槽部2251與第二槽部2253之寬度大體上是相同的，而連接槽部2252之寬度小於第一槽部2251之寬度，也小於第二槽部2253之寬度，其中，第一槽部2251之壁面包覆光學膜41之二側週緣而使光學膜41之出光面之寬度小於等於連接槽部2252之寬度。換言之，光學膜41之二側週緣容至於第一槽部2251內而不露出，藉此避免光學膜41之邊緣裸露出來，不僅具有定位光學膜41之效果，並可防止發生漏光的問題。
在一些實施態樣中，光源部件22之內壁面（面向開口面24）可為黑色或暗色之壁面；在一些實施態樣中，光源部件22具有本體層與抗反射層（圖未示），抗反射層位於本體層靠近開口面24之一側表面上，即抗反射層可塗佈於光源部件22之內壁面。因此，可讓光源模組4所投射之光束40（如圖4B所示）具有較佳的光學效果，防止環境光對攝像模組3在擷取影像時造成影響，進而使攝像模組3擷取的影像具有較佳的影像品質。
在一些實施態樣中，請參閱圖5所示，口腔成像裝置1可進一步設有軟墊部件5。其中，軟墊部件5可由複數第一側部51與複數第二側部52所組成，並且，第一側部51之二端分別連接第二側部52，第二側部52之二端分別連接第一側部51，因此，軟墊部件5之整體概呈口字形。在此，複數第一側部51位於光源部件22之側邊上，複數第二側部52連接複數第一側部51而使軟墊部件5繞設於開口面24之週緣。再者，第二側部52之外側邊具有弧形結構，使得軟墊部件5具有雙弧型設計，符合人體工學設計並可緊貼於被取像人員之口腔。
在此，軟墊部件5可為矽膠材質所製成，並且，軟墊部件5較佳地可為拋棄式醫療級矽膠軟墊。因此，當口腔成像裝置1套設於被取像人員之口腔並進行口腔的影像擷取後，可立即更換新的軟墊部件5，以對被取像人員的衛生有保障。
在一些實施態樣中，請參閱圖9A至圖9C所示，圖9A為本發明一實施例之分解示意圖（三）、圖9B與圖9C為本發明一實施例的軟墊部件之外觀示意圖（一）與（二）。軟墊部件5可進一步設有複數咬合支撐件53。如圖9B所示，咬合支撐件53位於其中一個第一側部51上並朝另一個第一側部51的方向延伸，並且，咬合支撐件53可由第一側部51直接延伸形成；在一些實施態樣中，軟墊部件5可進一步設有連接部531，連接複數咬合支撐件53，其中，連接部531可由複數咬合支撐件53直接延伸形成，且連接部531穿過開口面24之中心點，因此，咬合支撐件53可支撐被取像人員之嘴巴，連接部531則可供被取像人員的牙齒咬合，使得被取像人員的牙齒可於影像中精準對位，並使光源模組4所投射之光束精準地照射在被取像人員之牙齒上。如圖9C所示，咬合支撐件53也可位於其中一個第二側部52上並朝另一個第二側部52的方向延伸，並且，咬合支撐件53可由第二側部52直接延伸形成。
在一些實施態樣中，請參閱圖10至圖12所示，圖10與圖11為圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖之局部放大圖（三）與（四），圖12為圖1的B處之局部放大示意圖。軟墊部件5可進一步設有複數結合件54，基座2可進一步設有複數定位件25，經由結合件54結合於定位件25而使軟墊部件5定位於基座2上。如圖10與圖11所示，結合件54可為溝槽結構，定位件25則可為基座2之外壁面所延伸形成的卡扣結構，因此當軟墊部件5套設在基座2之開口面24時，定位件25穿入結合件54而與結合件54相互卡扣，使軟墊部件5定位在基座2上。
在一些實施態樣中，請參閱圖1、圖2及圖5所示，口腔成像裝置1可進一步設有遮罩6，其中，遮罩6可為長形的中空體，罩覆於基座2並露出開口面24。
綜上所述，透過本發明的口腔成像裝置1，可有效防止環境光對牙齒影像分析的影響，讓光源模組4所投射之光束40具有較佳的光學效果，例如基座2概呈為一中空的角錐體，以形成一個光學反射腔體，且利用遮擋部223與凹陷部224的設計，進而使攝像模組3擷取的影像具有較佳且一致的影像品質，使得醫療(醫技)人員可在不同的環境光源的情況下，都能以相同的環境光條件取得牙齒影像，減少實際拍攝之影像與實際牙色的誤差，不僅可讓醫療(醫技)人員不再依據經驗判斷牙色，也可避免牙模模具廠因色卡的色差而產生誤判。再者，本發明的口腔成像裝置1符合人體工學設計並可緊貼於被取像人員的口腔，在影像擷取後可立即更換新的軟墊部件5，對被取像人員的衛生有保障。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:口腔成像裝置 2:基座 21:攝像部件 22:光源部件 221:連接板件 222:固定板件 223:遮擋部 224:凹陷部 225:容置槽 2251:第一槽部 2252:連接槽部 2253:第二槽部 224a:第一端面 224b:第二端面 2241:透光孔 2241a:出光面 24:開口面 25:定位件 3:攝像模組 4:光源模組 40:光束 41:光學膜 411:擴散膜 412:偏光膜 42:燈條組件 5:軟墊部件 51:第一側部 52:第二側部 53:咬合支撐件 531:連接部 54:結合件 6:遮罩 θ 1:傾斜角 θ 2:光束夾角 D 1:攝像部件在垂直攝像部件的方向上與遮擋部之一端的相對距離 D 2:凹陷部之深度 L1、L2:光束之中心線 P1:影像之中心點 P2:開口面之中心點
[圖1]為本發明一實施例之外觀示意圖（一）。 [圖2]為本發明一實施例之外觀示意圖（二）。 [圖3A]為沿圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖（一）。 [圖3B]為沿圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖（二）。 [圖4A]為沿圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖之局部放大圖（一）。 [圖4 B]為沿圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖之局部放大圖（二）。 [圖5]為本發明一實施例之分解示意圖（一）。 [圖6]為本發明一實施例之分解示意圖（二）。 [圖7]為本發明一實施例之外觀示意圖（三）。 [圖8]為圖7的C處之局部放大圖。 [圖9A]為本發明一實施例之分解示意圖（三） [圖9B]為本發明一實施例的軟墊部件之外觀示意圖（一）。 [圖9C]為本發明一實施例的軟墊部件之外觀示意圖（二）。 [圖10]為圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖之局部放大圖（三） [圖11]為圖2之A-A’線剖面之剖面示意圖之局部放大圖（四）。 [圖12]為圖1的B處之局部放大示意圖。
1:口腔成像裝置
2:基座
21:攝像部件
22:光源部件
24:開口面
3:攝像模組
4:光源模組
5:軟墊部件
6:遮罩
θ1:傾斜角
θ2:光束夾角
L1、L2:光束之中心線
P1:影像之中心點
P2:開口面之中心點

Claims (15)

  1. 一種口腔成像裝置，包含：一基座，包含：一攝像部件；複數光源部件，連接於該攝像部件之二側，每一該光源部件與該攝像部件之間具有一傾斜角，該傾斜角為非直角，其中每一該光源部件包含相連接之一遮擋部與一凹陷部，該遮擋部位於該凹陷部與該攝像部件之間；及一開口面，實質平行於該攝像部件；一攝像模組，位於該攝像部件，面向該開口面；及複數光源模組，位於該些光源部件，朝向該開口面投射一光束，該光束之一中心線穿過該開口面之一中心點。
  2. 如請求項1所述的口腔成像裝置，其中該光束與該開口面之間具有一光束夾角，該光束夾角之角度實質上相同於該傾斜角。
  3. 如請求項1所述的口腔成像裝置，其中該凹陷部包含一透光孔，該透光孔形成該光束之一出光面，該光束經由該透光孔所形成之出光面投射至該開口面。
  4. 如請求項1所述的口腔成像裝置，其中該攝像部件在垂直該攝像部件之方向上與該遮擋部之一端的相對距離大於該凹陷部之一深度。
  5. 如請求項1所述的口腔成像裝置，其中該凹陷部包含相對之一第一端面與一第二端面，該第一端面之曲率大於該第二端面之曲率。
  6. 如請求項1所述的口腔成像裝置，其中每一該光源部件包含相連接之一連接板件與一固定板件，該連接板件連接該攝像部件與該固定板件並設置該光源模組，該固定板件與另一該光源部件之該固定板件之間形成該開口面，該連接板件與該攝像部件之間具有該傾斜角，該固定板件實質上垂直於該開口面。
  7. 如請求項1所述的口腔成像裝置，其中每一該光源部件包含一第一槽部、一連接槽部及一第二槽部，該連接槽部連接該第一槽部與該第二槽部，每一該光源模組包含一光學膜與一燈條組件，該光學膜位於該第一槽部，該燈條組件位於該第二槽部。
  8. 如請求項7所述的口腔成像裝置，其中該光學膜包含一擴散膜與一偏光膜，該光束依序經由該擴散膜與該偏光膜而投射至該開口面。
  9. 如請求項7所述的口腔成像裝置，其中該連接槽部之寬度小於該第一槽部之寬度並小於該第二槽部之寬度，該第一槽部之壁面包覆該光學膜之二側週緣而使該光學膜之一出光面之寬度小於等於該連接槽部之寬度。
  10. 如請求項1所述的口腔成像裝置，每一該光源部件包含一本體層與一抗反射層，該抗反射層位於該本體層靠近該開口面之一側表面上。
  11. 如請求項1所述的口腔成像裝置，更包含：一軟墊部件，包含複數第一側部與複數第二側部，該些第一側部位於該些光源部件之側邊上，該些第二側部連接該些第一側部而使該軟墊部件繞設於該開口面之週緣。
  12. 如請求項11所述的口腔成像裝置，其中該軟墊部件更包含複數結合件，該基座更包含複數定位件，該些結合件結合於該些定位件而使該軟墊部件定位於該基座上。
  13. 如請求項11所述的口腔成像裝置，其中該軟墊部件更包含複數咬合支撐件，每一該咬合支撐件位於其中一該第一側部上並朝另一該第一側部的方向延伸，或每一該咬合支撐件位於其中一該第二側部上並朝另一該第二側部的方向延伸。
  14. 如請求項13所述的口腔成像裝置，其中軟墊部件更包含一連接部，連接該些咬合支撐件，該連接部穿過該開口面之中心點。
  15. 如請求項1所述的口腔成像裝置，更包含：一遮罩，罩覆該基座並露出該開口面。
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