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Device for the production of tooth replacement parts

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Publication number
WO1991003988A1
WO1991003988A1 PCT/DE1990/000728 DE9000728W WO1991003988A1 WO 1991003988 A1 WO1991003988 A1 WO 1991003988A1 DE 9000728 W DE9000728 W DE 9000728W WO 1991003988 A1 WO1991003988 A1 WO 1991003988A1
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WO
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Application
Patent type
Prior art keywords
device
tooth
measurement
replacement
laser
Prior art date
Application number
PCT/DE1990/000728
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French (fr)
Inventor
Peter Rohleder
Original Assignee
Peter Rohleder
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    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
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    • A61C13/0003Making bridge-work, inlays, implants or the like
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    • A61C19/00Dental auxiliary appliances
    • A61C19/04Measuring instruments specially adapted for dentistry

Abstract

Disclosed is a device for the production of tooth replacement parts, in particular inlays, onlays and facings, with an optical scanning device for the detection of tooth imperfections and a digitally controlled machine tool. The control signals are generated by computer from measurements of the tooth imperfections. The surface is scanned using dynamic-focusing techniques. A distance-measurement instrument is used as the measurement device, plus a laser-light source, a focusing defect detector and a measurement-head guide which can be inserted in the mouth and can be controlled so that every point on the surface to be scanned is swept by the laser beam.

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Zahnersatzteilen A device for producing dental replacement parts

B eschreibung Description

Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. The invention relates to a device of the type indicated in the preamble of claim 1.

Die Funktion eines aus einer Druckschrift der Firma Siemens ("CEREC - Computer-Reconstruction, Druckvermerk: 0589) bekannt gewordenen Kompaktgerätes für die computer¬ gestützte Herstellung von Inlays, Onlays und Schalenver¬ blendungen beruht auf einem ähnlichen optischen Vermes¬ sungsprinzip. Dabei wird mittels einer manuell positio- nierten Videoeinheit ein periodisches, bewegtes Muster pa¬ ralleler Streifen auf den auszumessenden Zahn- oder Kie¬ ferbereich projiziert und die tiefentypischen Verzerrungen mit einer eingebauten Kamera aufgenommen. Nachteilig hier¬ bei ist neben der manuellen Kameraführung vor allem die das Videobild überlagernde Darstellung der MeßInformation, die nicht unmittelbar auswertbar ist. Die Interpretation der resultierenden graphischen Muster stellt hohe Anforde¬ rungen an das räumliche Vorstellungsvermögen des behan¬ delnden Zahnarztes. Wegen seiner transparenten Struktur und seiner spiegelnden Oberfläche muß der Zahnschmelz vor Anwendung The function of one of a publication by Siemens ( "CEREC - computer Reconstruction, imprint: 0589) transitions become known compact apparatus for computer¬ aided manufacturing of inlays, onlays and Schalenver¬ based sungsprinzip on a similar optical Vermes¬ In this case, by means of. a manually positioned ned video unit a periodic moving pattern pa¬ ralleler stripes on the to be measured tooth or silicic ferbereich projected and added to the deep typical distortion with a built-in camera. disadvantage hier¬ at is in addition to manual camera, especially the superimposing the video image representation of the measurement information, which is not directly evaluated. the interpretation of the resulting graphic pattern provides high Anforde¬ approximations to spatial ability of behan¬ delnden dentist. Because of its transparent structure and its mirror surface the enamel before application must des CEREC-Verfahrens mit einer dünnen Pulver¬ schicht vorpräpariert sein. the CEREC process be pre-prepared with a thin layer Pulver¬.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vor- richtung der eingangs genannten Gattung die Bedienung zu erleichtern, wobei gegebenenfalls die visuelle Kontrolle bzw. Auswertung eines Monitorbildes des vermessenen Kie¬ ferbereiches zu vereinfachen ist. The object of the invention is based is to simplify the operation at a forward direction of the above-mentioned type, optionally a visual check or evaluation of a monitor image of the measured silicic is to simplify ferbereiches. Außerdem besteht die Aufgabe, Unsicherheitsfaktoren, die die Paßform des herzu- stellenden Zahnersatzteiles beeinträchtigen zu minimieren sowie das mit einem Meßvorgang erfaßbare Objektfeld bei hoher Meßgeschwindigkeit wesentlich zu vergrößern. There is also the task of uncertainty to minimize the affect the fit of the herzu- vice dentures part and the detectable with a measuring object field at high measurement speed to substantially increase.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved with the characterizing features of claim 1. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine scannen¬ de Abtastung des interessierenden Kieferbereiches mittels eines Laserstrahles eine präzise Zuordnung des Steuersi¬ gnals des Scanners und des durch Fokusfehlererkennung er- mittelten Abstandsmeßwertes gestattet. The invention is based on the recognition that a scannen¬ de scanning of interest jaw area by means of a laser beam permits precise assignment of the Steuersi¬ gnals the scanner and mediated Abstandsmeßwertes replaced by the focus error detection. Besonders vorteil¬ haft ist, daß dadurch eine einfache Speicherung und eine weitgehend elektronische Auswertung der Wertepaare An- steuersignal/Abstandsmeßwert möglich ist. Particularly vorteil¬ way that thereby a simple storage and a largely electronic evaluation of the value pairs arrival control signal / distance measurement is possible. Die Ansteuer- signale bilden die Adreßwerte für die Speicherung der zu- geordneten Meßwerte, welche einer Auswerteeinheit zur Er¬ mittlung der Oberflächenkoordinaten des herzustellenden Zahnersastzteiles zugeführt und über einen Wandler an das Format der Eingangsdaten einer numerisch gesteuerten Werk¬ zeugmaschine angepaßt werden. The Control signals forming the address values ​​for storing the to-parent values, which are adapted to an evaluation unit for Er¬ averaging the coordinates of the surface to be produced Zahnersastzteiles supplied and generating machine via a converter to the format of input data of a numerically controlled Werk¬.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Er¬ findung beruht die Fokusfehlererkennung auf die astigmati- sche Wirkung einer in den Strahlengang des reflektierten Laserlichts angeordneten Zylinderlinse. According to an advantageous embodiment of the invention, the focus error detection Er¬ based on the specific effect of a astigmati- arranged in the beam path of the reflected laser light cylindrical lens. Die Zylinderlinse entwirft in Abhängigkeit von der Strahldivergenz oder -konvergenz ein in bestimmter Weise verzerrtes Bild auf ein matrixförmiges Diodentarget. The cylindrical lens designs depending on the beam divergence or convergence a distorted in a certain way to a matrix-shaped image diodes target. Die über eine Differenz¬ verstärkerschaltung auswertbare Intensitätsverteilung der Fotodioden ist ein unmittelbares Maß für den Abstand des Abbildungsob ektivs vom Objektpunkt The amplifier circuit via a Differenz¬ evaluable intensity distribution of the photodiodes is a direct measure of the distance of the Abbildungsob ektivs from the object point

Bei einer anderen Fokusfehlererkennung ist ein im Strah¬ lengang des reflektierten Laserlichts angeordnetes 90"-Prisma vorgesehen. Nur ein paralleles Strahlenbündel wird über den gesamten Bündelquerschnitt um 90° abgelenkt. Divergente oder konvergente Strahlenbündel werden durch Reflexion entsprechend dem kritischen Winkel des Prismas aufgefächert, so daß nachgeordnete, symmetrisch zur opti¬ schen Achse angeordnete Fotodioden unterschiedlich ausge¬ leuchtet werden. Der wiederum über eine Differenzverstär- kerschaltung ermittelte Intensitätsunterschiede ist ein Maß für den zu ermittelnden Abstand. In another focus error detection is in Strah¬ beam path of the reflected laser light is arranged 90 "prism provided. Only a parallel beam is deflected over the entire beam cross-section by 90 °. Divergent or convergent beams are fanned out by reflection according to the critical angle of the prism, so that downstream, arranged symmetrically to the axis opti¬ rule photodiodes are illuminated ausge¬ different. the differences in intensity, in turn kerschaltung a Differenzverstär- determined is a measure of the distance to be determined.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform einer Fokusfehlerer- kennung befindet sich im Strahlengang des reflektierten Lichtes zwischen einer Sammellinse und einem matrixförmi- gen Diodentarget eine Bezugskante. According to a further embodiment of a Fokusfehlerer- identifier is located in the beam path of the reflected light between a condenser lens and a matrixförmi- gen diodes target a reference edge. Eine Änderung des Ab- standes zwischen dem Objekt und der Sammellinse bewirkt eine Verschiebung des bildseitigen Brennpunktes, wodurch die Leuchtfeldblendenwirkung der Bezugskante stärker oder schwächer wird. A change of the distance between the object and the collecting lens causes a shift of the image-side focal point, so that the field diaphragm action of the reference edge is stronger or weaker. Die Intensitätsverteilung zwischen den Dioden ändert sich entsprechend und eine nachgeschaltete Differenzverstärkerschaltung ermöglicht eine Zuordnung zu der verursachenden Abstandsänderung. The intensity distribution between the diodes changes accordingly and a downstream differential amplifier circuit makes an assignment to the originating distance change.

Die vorstehend beschriebenen Methoden zur Fokusfehlerer¬ kennung können auch zur Ansteuerung eines Fokus-Servore- gelkreis genutzt werden, wodurch eine Nachführung des Ab¬ bildungsobjektivs bewirkt wird. The methods for detection Fokusfehlerer¬ described above can be used to control a gelkreis also focus Servore-, thereby tracking the Ab¬ educational objective is achieved. Die Objektivbewegung ent¬ spricht genau den Höhenunterschieden des auszumessenden Zahn- oder Kieferbereiches. The lens movement ent speaks exactly to the height differences of the to be measured tooth or jaw area. Diese Bewegung ist mittels ei¬ nes herkömmlichen Induktivmeßtasters leicht meßbar. This movement is easily measurable by means ei¬ nes conventional Induktivmeßtasters. Ein derartiges, etwas aufwendigeres Meßverfahren hat den Vor¬ teil, daß der Laserstrahl bei allen Objektabständen scharf auf das Objekt abgebildet wird. Such a somewhat more complex measurement method has the Vor¬ part that the laser beam is imaged on all sharp object distances to the object. Die Meßpunkte können da- durch sehr dicht beieinanderliegen, wodurch die Meßgenau¬ igkeit steigt und auch kleinste Abstandsunterschiede fest¬ stellbar sind. The measuring points can lie together DA through very dense, making the Meßgenau¬ increases accuracy and even the smallest differences in distance fest¬ adjustable are. Ein vorzugsweise mittels einer Laserdiode erzeugter Laser strahl wird erfindungsgemäß durch eine Abtastvorrichtung die eine angesteuerte Strahlumlenkeinheit aufweist, übe die abzutastenden Objektpunkte geführt, wobei die Ansteu ersignale gleichzeitig Adreßwerte für die Speicherung de zugeordneten Meßwerte bilden. A preferably produced by a laser diode laser beam according to the invention by a scanning device which has a controlled beam deflecting unit, the object to be scanned points practice conducted, whereby the Ansteu ersignale same address values ​​for storage de associated measured values ​​are formed.

Die Ansteuermittel erzwingen einen bestimmten Bewegungsab lauf der Umlenkelemente und damit ein Durchmustern de Oberfläche nach dem Prinzip eines Scanners. Said driving force a certain Bewegungsab running of the deflector and thus a screening de surface according to the principle of a scanner. Da den Ansteu ersignalen in eindeutiger Weise ebene Koordinaten (x; y) der Projektion des Meßstrahles auf den auszumessende Zahn- oder Kieferbereich zugeordnet sind, entspricht jede Wertepaar Ansteuersignal/Meßwert [(x; y)/(z)] genau ei Raumpunkt. Since the Ansteu ersignalen uniquely planar coordinates (x; y) associated with the projection of the measuring beam on the auszumessende tooth or jaw area, each pair of values ​​driving signal / measured value corresponds to [(x; y) / (z)] exactly ei point in space. Die Speicherung der Wertepaare erfolgt vorteil hafterweise in einem RAM-Festwertspeicher, wobei die An- steuersignale die Adreßwerte bilden. The storage of the value pairs is performed advantageously be in a RAM read-only memory, wherein the check control signals are the address values. Damit ist die Voraus¬ setzung für eine bequeme Weiterverarbeitung der Daten ge¬ geben. Thus the Voraus¬ is requisite for a comfortable processing of data provide ge.

Das angesteuerte Umlenkelement ist bevorzugt ein Umlenk¬ spiegel oder ein Prisma, welches insbesondere mittels ei¬ ner Schlittenführung nach dem Plotterprinzip mäanderförmig über die abzutastende Oberfläche geführt wird. The driven deflecting element is preferably a deflecting mirror or a prism, which is guided in particular by means ei¬ ner slide guide according to the Plotterprinzip meanders over the surface to be scanned.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un¬ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu¬ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims and zu¬ hereinafter together with the description of the preferred embodiments of the invention are illustrated in more detail with reference to FIGS. Es zeigen: Show it:

Figur 1 eine Draufsicht einer Abtastvorrichtung in sche¬ matisierter Darstellung, Figuren 2 bis c einen Meßstrahlengang nach dem "Astig¬ matismusprinzip" sowie Figure 1 is a plan view of a scanning device in sche¬-automated representation, Figures 2 to c a measuring beam path after the "Astig¬ matismusprinzip" and

Figur 3 eine Baugruppenübersicht zur Meßwertverarbeitung für die automatische Herstellung eines Zahnersatzteiles. Figure 3 is an assembly overview of measured value for the automatic manufacture of a dental prosthesis.

Die in Figur 1 wiedergegebene Abtastvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei parallelen Führungen in Form von Schienen 1 und 2, die durch in Form von Abstandhaltern ausgebildeten Streben 3 und 4 starr miteinander verbunden sind, einem auf den Schienen l und 2 beweglichen, eine Traverse bildenen Wagen 5 und einem auf dieser Traverse verschieblichen Läufer 6, welcher auf dem Wagen 5 senk¬ recht zum Verlauf der Schienen 1 und 2 verschiebbar ist. The reproduced in Figure 1 scanning device essentially consists of two parallel guides in the form of rails 1 and 2, which are connected by designed in the form of spacers struts 3 and 4 rigidly to each other, a movable on the rails l and 2, a cross member-forming Cart 5 and a displaceable on this traverse runner 6 which senk¬ right to the course of the rails 1 and 2 is slidable on the carriage. 5 Die Traverse 6 kann durch seine eigene Verschiebbarkeit auf dem Wagen 5 und durch die Verschiebbarkeit des Wagens 5 jeden Punkt einer zwischen den Schienen 1 und 2 aufge¬ spannten Ebene erreichen. The cross member 6 can reach by its own displacement on the carriage 5 and the displaceability of the carriage 5 each point of a aufge¬ clamped between the rails 1 and 2 plane. Über einen mit dem Läufer 6 fest verbundenen Strahlführungskanal 7, der etwa die Länge ei- ner Schiene 1 bzw. 2 aufweist, ist in einem gemeinsamen Gehäuse 9 sowohl die Strahlungsquelle als auch der Empfän¬ ger des Meßstrahles 8 mit einer auf dem Läuferelement 6 befindlichen Meßeinheit 10 verbunden. A fixedly connected to the rotor 6 beam guiding channel 7, which has approximately the length of a rail 1 and 2, respectively, in a common housing 9, both the radiation source and the Empfän¬ ger of the measuring beam 8 with a is located on the rotor element 6 measuring unit 10 is connected. Strahlungsquelle und Empfänger werden demzufolge mit dem Läufer mitbewegt. Radiation source and receiver are therefore moved together with the rotor. Die Meßeinheit 10 bildet eine komplette Entfernungsmeßeinrich¬ tung, welche den Abstand eines unterhalb der Meßeinheit befindlichen Hindernisses ermittelt und ein Signal aus¬ gibt, welches repräsentativ für diese, auf einen Punkt des Läufers bezogene Entfernung, ist. The measuring unit 10 forms a complete tung Entfernungsmeßeinrich¬ which determines the distance of an obstacle located below the measuring unit and outputs a signal aus¬ which is representative of this, based on a point of the rotor distance. Bei dem Prinzip der dy- namischen Fokussierung wird ein System, wie es dem Abta¬ ster eines CD-Spielers entspricht, dynamisch nachgeführt und die bei Scharfeinstellung sich ergebende Positionsin- formation als Abstandsmeßwert übermittelt. In the principle of the dy- namic focusing is a system as it corresponds to the Abta¬ edge of a CD player, dynamically tracked and transmits the in-focus resulting Positionsin- formation as a distance measurement.

Die Ansteuerung des Wagens 5 und des Läufers 6 erfolgt entsprechend einem Plotter über miniaturisierte elektri¬ sche Antriebsmotore. The control of the carriage 5 and the rotor 6 is effected according to a plotter via miniaturized elektri¬ specific drive motors. Figur 1 zeigt zwei unterschiedliche Positionen der mit Wagen 5 und Läufer 6 verschobenen Meßa¬ nordnung. Figure 1 shows two different positions of the shifted with the carriage 5 and the rotor 6 Meßa¬ UTHORISATION. Der Antrieb des Wagens 5 und des Läufers 6 kann beispielsweise über Schrittmotoren 11 und 12 vorgenommen werden, deren Mitnehmer 13 und 14 jeweils eine der Schie¬ nenlänge bzw. der Wagenlänge angepaßte, spindelförmige Schnecke 15 bzw. 16 in Drehung versetzen, wobei der Wagen 5 und der Läufer 6 mittels Zahnstangen in die Schnecken 15 und 16 eingreifen und dadurch bewegt werden. The drive of the carriage 5 and the rotor 6 may be made, for example, by stepper motors 11 and 12, the driver nenlänge 13 and 14 each one of the rail slat or adapted to the carriage length, spindle-shaped screw 15 and 16 in rotation, whereby the carriage 5 and the rotor 6 are engaged by means of racks in the screws 15 and 16 and moved thereby. Die Span- nungsverläufe der Steuerspannungen für die Motoren 11 und 12, die den einzustellenden x/y-Werten der jeweils einzu¬ haltenden Position zugeordnet sind, werden von einer ex¬ ternen Baugruppe 17 her zugeführt und in Form von codier¬ ten Steuersignalen 17a (x-Position) und 17b (y-Position) codiert zugeführt, so daß sie vorteilhafterweise gleich¬ zeitig die Adressenwerte für die spätere Speicherung der ermittelten Meßwerte (z-Position) , die am Ausgang 17c er¬ halten werden, bilden können. The voltage waveforms of the control voltages for the motors 11 and 12 which are associated with the adjusted x / y values ​​of each einzu¬ retained position, are supplied from an expression rate ternal assembly 17 here and (in the form of codier¬ th control signals 17a x position), and 17b (y-position) supplied coded so that they can advantageously gleich¬ time the address values ​​for subsequent storage of the measured values ​​determined (z-position), which are er¬ hold at the output 17c form. Der Läufer 6 mit dem Meßsy¬ stem 10 und der Traverse des Wagens 5 entspricht in seiner Ausgestaltung der Führung eines Abtasters bei einem übli¬ chen CD-Spieler, so daß die entsprechenden am Markt er¬ hältlichen miniaturisierten Bauelemente großteils bei der Konstruktion benutzt werden können. The rotor 6 with the Meßsy¬ stem 10 and the traverse of the carriage 5 corresponds in its configuration of the guide of a scanner at a Usually, for chen CD player, so that the corresponding er¬ on the market keeps handy miniaturized devices can be largely used in the construction ,

Figur 2 zeigt einen Meßstrahlenverlauf zur Ermittlung des Abstandes nach dem Astigmatismus-Verfahren. Figure 2 shows a Meßstrahlenverlauf for determining the distance according to the astigmatism method. Das von einer Laserdiode 18 erzeugte Laserlicht wird über ein Umlenk¬ prisma 19 und ein Objektiv 20 auf den zu vermessenden Zahn gelenkt. The laser light generated from a laser diode 18 is a deflecting prism 19 and a lens 20 directed onto the tooth to be measured. Im Strahlengang ist außerdem ein Teilungswürfel 21 mit einer teilverspiegelten Fläche 22 zur Trennung des reflektierten und des beleuchtenden Lichtes angeordnet. In the beam path further comprises a splitting cube 21 is arranged with a partially reflecting surface 22 for the separation of the reflected and illuminating light. Hinter dem Teilungswürfel 21 befindet sich im Strahlengang des reflektierten Laserlichtes vor einem Fotodetektor 23 eine zylindrische - astigmatische - Linse. Behind the splitting cube 21 is located in the beam path of the reflected laser light in front of a photodetector 23, a cylindrical - astigmatic - lens. Bei einem be¬ stimmten Abstand zwischen Objektiv und Zahn fokussiert die zylindrische Linse eine Kreisform (Fig. 2b) auf die vier in Matrixform angeordneten Dioden des Fotodetektors 23. Verändert sich der Abstand, so entsteht ein Fokusfehler, der von der Zylinderlinse als elliptischer Leuchtfleck auf den Fotodioden abgebildet wird (Fig. 2a und 2c). In a be¬ voted distance between the lens and dental the cylindrical lens focuses a circular shape (Fig. 2b) at the four arranged in a matrix form diodes of the photo detector 23. Modified the distance, then a focus error on the cylindrical lens as the elliptic light spot is mapped to the photodiode (Fig. 2a and 2c). Die unterschiedliche Ausleuchtung der Fotodioden wird über ei¬ nen Differenzverstärker 25 gemessen. The difference in illumination of the photodiodes is measured over ei¬ nen differential amplifier 25th Dieser Wert ist dem zu ermittelnden Abstand proportional. This value is proportional to the distance to be determined.

In Figur 3 ist eine Ansteuerschaltung für die Vorrichtung der Figuren 1 und 2 in Blockdarstellung wiedergegen. 3 shows a drive circuit for the apparatus of the figures is again compared in a block diagram. 1 and 2 Wei¬ terhin sind Baugruppen zur vollautomatisierten Herstellung von Zahnersatz dargestellt. Wei¬ terhin are modules for the fully automated manufacture of dental prostheses shown. Der Scanner einer mit einer Strahlungsquelle 37 verbundenen Abtastvorrichtung 38, bei¬ spielsweise auf der Basis der in den Figuren 2 bis 2c dar- gestellten Bauart, wird von einer externen Steuerung 39 derart angesteuert, daß der Meßstrahl mit einem bestimmten Bewegungsablauf über das zu vermessende Zahngebiet geführt wird. The scanner means connected to a radiation source 37 scanner 38, spielsweise on the basis of the type DAR provided in Figures 2 to 2c, is driven by an external controller 39 such that the measuring beam with a specific sequence of movements about to be measured tooth area to be led. Jedem Ansteuersignal ist dabei ein eindeutiger Punkt der Scanningebene zugeordnet, so daß die Elektromotoren bei Auswahl eines zu vermessenden Punktes eine entspre¬ chende Einstellung des Abtasters 10 bewirken. Each drive signal is assigned to it a unique point of the scanning plane, so that the electric motors cause entspre¬ sponding setting of the scanner 10 when selecting a point to be measured. Die entspre- chenden Steuerleitungen sind wiederum mit 17a und b be¬ zeichnen. The corresponding control lines are again distinguished by 17a and b be¬. Die Ausgänge der Steuerschaltung 39 ist auch über eine Umcodiereinrichtung 40 mit dem Adresseneingang 41 eines RAM-Festwertspeichers 42 verbunden. The outputs of the control circuit 39 is also connected via a code conversion device 40 to the address input 41 of RAM-only memory 42nd Die x- und y- Steuersignale werden direkt in Adressensignale eines Spei¬ chers umgesetzt und können dabei beispielsweise zwei Wort¬ teile innerhalb eines längeren Adressenworts bilden. The x and y control signals are directly converted into address signals a Spei¬ chers and can, for example, two parts Wort¬ form within a longer address word.

Die die Abstandsinformation enthaltenden Meßsignale gelan- gen dann über eine Schaltung zur Meßwertumsetzung 43 di¬ rekt in die zugeordneten, jeweils mit der Einstellung der Position des Meßkopfes 10 adressierten Speicherplätze 44. In dem Speicher sind nach abgeschlossenem Abtastvorgang sämtliche die Oberfläche beschreibenden Koordinatenangaben enthalten. The distance information containing measurement signals gelan- then gen over a circuit for Meßwertumsetzung 43 di¬ rectly into the associated addressed respectively to the setting of the position of the measuring head 10 memory 44. In the memory all the surface descriptive coordinates are after completion of scanning included.

Ein mit dem Speicher 42 verbundener Rechner 45 verarbeitet zu einer geschlossenen grafischen Strukturbeschreibung, wie sie beispielsweise als Programmsprache für CAD/CAM-Sy- steme Anwendung findet, die ermittelten und gespeicherten Koordinatenwerte der Oberflächen, wodurch das interessie¬ rende Zahngebiet als Grafik auf einem angeschlossenen Mo¬ nitor 46 darstellbar ist. A connected to the memory 42, calculator 45 processes a closed graphic structure description, as found, for example, as a program language for CAD / CAM-system-stems application that determined and stored coordinate values ​​of the surfaces, whereby the interessie¬ Rende posterior region connected as a graphic on a Mo¬ nitor 46 is displayed. Der Rechner 35 ist mit einer Auswerteeinheit 47 zur Ermittlung der Konturen des herzu- stellenden Zahnersatzteiles verbunden, wobei dazu die in dem Speicher 42 enthaltenen Daten eines Idealzahnes zur Vervollständigung des Ersatzteilumrisses herangezogen wer¬ den. The computer 35 is connected to an evaluation unit 47 for determining the contours of the herzu- alternate tooth replacement part, wherein to used the data contained in the memory 42 of an ideal tooth replacement part to complete the outline of the wer¬. Gleichzeitig oder stattdessen kann auch die Monitor¬ grafik manuell vervollständigt werden, um die fehlende Be- grenzungsfläche des Inleys, Onleys oder dergleichen fest¬ zulegen. At the same time, or alternatively, the Monitor¬ graphic can be completed manually to the lack of loading grenzungsfläche of Inleys, Onleys or the like fest¬ set. Die Verbindungen zwischen dem Speicher 42 und der Auswer¬ teeinheit 47 sowie dem Monitor 46 und der Auswerteeinheit 47 sind wegen der alternativen oder parallelen Nutzung ge¬ strichelt dargestellt. The connections between the memory 42 and the Auswer¬ teeinheit 47 and the monitor 46 and the analysis unit 47 are shown ge dashed lines because of the alternative or parallel use. Die Ausgangsdaten der Auεwerteein- heit 47 charakterisieren einen vermessenen Negativabdruck eines Zahndefektes, der nach dentologischen Gesichtspunk¬ ten manuell oder durch Vergleich derart vervollständigt wurde, daß die Umrisse des herzustellenden Zaheresatztei- les damit gegeben sind. The output data of the integral Auεwerteein- 47 characterize a measured negative impression of a tooth defect, the ten to dentologischen Gesichtspunk¬ manually or was completed by comparison such that the outlines of the produced Zaheresatztei- les are thus given. Diese Daten werden einem Wandler 48 zur Anpassung an das Format der Eingangsdaten einer nu¬ merisch gesteuerten Werkzeugmaschine 49 zugeführt und die¬ nen dann zur Ansteuerung der Werkzeugmaschine 49, insbe¬ sondere einer Fräsmaschine, welche das Zahnersatzteil in individuell passender Form aus einem entsprechenden Roh- ling herausfräst. These data are supplied to a converter 48 supplied to the adaptation to the format of the input data of a nu¬ merisch controlled machine tool 49 and die¬ NEN then to control the machine tool 49, more particularly sondere a milling machine, which the dental prosthesis in individually appropriate shape from a corresponding raw ling out milled.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei- spiel. The invention is not limited in its embodiment to the above-described preferred exemplary embodiments game. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen. Rather, a number of variants which make use of the described solution even for basically different configurations.

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Claims

A nspr ü che Claims
1. Vorrichtung zur Herstellung von Zahnersatzteilen, insbesondere Inlays, Onlays und Schalenverblendungen, mit einer berührungslos arbeitenden optischen Meßeinrichtung zur Oberflächenerfassung und einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine, wobei die Steuersignale computergestützt von der erfaßten Oberfläche abgeleitet werden, 1. A device for producing dental prostheses, in particular inlays, onlays and veneers shell, with a non-contact optical measuring device for detecting surface and a numerically controlled machine tool, wherein the control signals are derived from computer-aided the detected surface,
dadurchgekennzeichnet , characterized ,
daß die Oberflächenerfassung nach dem Prinzip der dynami¬ schen Fokussierung erfolgt, wobei die Abstandsmeßein- richtung eine Laserlichtquelle und eine Fokusfehlerer¬ kennung aufweist und eine in den Mund einbringbare scan¬ nende Laserstrahlführung vorgesehen ist, welche derart an¬ steuerbar ist, daß jeder abzutastende Oberflächenpunkt vom Laserstrahl (8) überstrichen wird. that the surface detection is carried out according to the principle of dynami¬ rule focusing, wherein the Abstandsmeßein- device comprises a laser light source and a Fokusfehlerer¬ identifier and an insertable into the mouth scan¬ designating laser beam guide is provided, which is such an¬ controllable in that each surface to be scanned point is swept by the laser beam (8).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurchge ¬ kennzeichnet , daß die Fokusfehlererkennung eine im Strahlengang des reflektierten Laserlichts ange- ordnete Zylinderlinse (24) und ein nachgeordnetes matrix- förmiges Diodentarget (23) als Fotodetektor aufweist (Astigmatismusprinzip) . 2. Device according to claim 1, dadurchge ¬ indicates that the focus error detection a reasonable arranged in the beam path of the reflected laser light cylindrical lens (24) and a downstream matrix- shaped diode target (23) and photodetector (Astigmatismusprinzip).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurchge ¬ kennzeichnet , daß die Fokusfehlererkennung ein im Strahlengang des reflektierten Laserlichts angeord¬ netes 90"-Prisma und nachgeordnet, symmetrisch zur opti¬ schen Achse zwei Fotodioden als Fotodetektor aufweist (Prinzip des "kritischen Winkels"). 3. Device according to claim 1, dadurchge ¬ indicates that the focus error detection "downstream prism and symmetrically rule for opti¬ axis two photodiodes as photo detector comprises (principle of" a angeord¬ scribed in the radiation path of the reflected laser light 90 critical angle ").
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurchge ¬ kennzeichnet , daß die Fokusfehlererkennung im Strahlengang des reflektierten Laserlichts eine Sammellin- se, eine in deren bildseitigem Brennpunkt angeordnete Be- zugskante und ein nachgeordnetes matrixförmiges Diodentar¬ get als Fotodetektor aufweist ("Knife Edge"-Prinzip) . 4. Device according to claim 1, dadurchge ¬ indicates that the focus error detection se a Sammellin- in the beam path of the reflected laser light, zugskante means disposed in the picture page focal point loading and a downstream matrix-shaped Diodentar¬ get a photodetector having ( "Knife Edge" principle ).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 , da - durchgekennzeichnet , daß die Fokus¬ fehlererkennung eine dem Fotodetektor nachgeordnete Ab¬ standsermittlung, insbesondere auf der Basis eines die Ausgangssignale der Fotodioden vergleichenden Differenz- Verstärkers (25) aufweist. 5. Device according to one of claims 2 to 4, since - by in that the Fokus¬ error detection determination was a downstream photodetector Ab¬, in particular on the basis of the output signals of the photodiodes comparative differential amplifier (25).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 , da - durchgekennzeichnet , daß ein dem Fo- todetektor (23) nachgeordneter Fokus-Servoregelkreis zur Nachführung eines den Laserstrahl auf das Meßobjekt abbil¬ denden Objektivs (20) und eine Einrichtung zur Ermittlung der Bewegung des Objektivs (20), insbesondere ein Induk¬ tivmeßtaster vorgesehen ist. 6. Device according to one of claims 2 to 4, since - by in that a the Fo todetektor (23) downstream focus servo loop for tracking a laser beam on the measurement object abbil¬ Denden lens (20) and a device for determining the movement the lens (20), in particular a Induk¬ tivmeßtaster is provided.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet , daß die La¬ serlichtquelle eine Laserdiode (18) ist. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the La¬ serlichtquelle is a laser diode (18).
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet , daß zur Füh¬ rung des Laserstrahles mindestens ein scannend mit Hilfe der Ansteuermittel (27) bewegbarer Umlenkspiegel oder/und mindestens ein Prisma vorgesehen ist. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that is provided for Füh¬ tion of the laser beam, at least one scanning manner with the aid of drive means (27) movable deflection mirror and / or at least one prism.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet , daß eine Doppelschlittenführung zur Führung des Laserstrahles (8) nach Art eines Plotters vorgesehen ist, wobei eine über die Ansteuermittel (27) bestimmte, insbesondere mäander- förmige Abtastung erfolgt. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a double slide guide for guiding the laser beam (8) is provided in the manner of a plotter, and a via the drive means (27) in particular meander-shaped scanning takes place certain.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet , daß ein RAM- Festwertspeicher (30) für die Speicherung der Abstandswer¬ te vorgesehen ist. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a RAM-only memory (30) for storing the Abstandswer¬ te is provided.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurchge ¬ kennzeichnet , daß der RAM-Festwertspeicher (30) Speicherplätze zur Speicherung von Oberflächenkoordi- naten defektloser "Idealzahnformen" aufweist. 11. The apparatus of claim 10, dadurchge ¬ indicates that the RAM-only memory (30) storage locations for storing Oberflächenkoordi- naten defective loser "Ideal tooth forms" comprising.
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