WO2001091664A1 - Systeme de mesurage/usinage s'appliquant a la dentisterie - Google Patents

Description

明 細 書 歯科用計測加工システム 技術分野

本発明は、 歯科用計測加工システムに関するものである。 背景技術

インプラン ト、 インレー、 ブリ ッジ、 クラウン等の歯科用補綴物 を製造する際、 歯牙顎骨などの欠損部より採取したモデルの形状を 計測して 3次元的な計測データを作成し、 この計測データに基づき 、 補綴に最適な材料からなるブロックを加工するこ とで、 適当な歯 科用補綴物を形成する装置が、 提案されている。 この様な装置は、 データを数値符号化してこれを演算処理する機能や、 この処理した データに基づき切削加工用 ドリルを駆動して、 ブロ ックを研削、 切 削加工するという機能を制御するコンピュータを使用している。 そ して、 そのコンピュータの汎用化、 高能率化が、 汎用的な 0S、 CAD ノ CAM ソフ トの組み合わせで実用レベルで実現し、 ユーザーが歯科 分野、 機械分野の詳細な専門知識を必要とせずとも、 使い方を理解 する程度で容易に操作可能なものとなるに至った。 たとえば歯科用 計測加工装置 CAD I M (登録商標） （ア ドバンス社製） 等が例示される この様に、 使い方さえある程度理解できれば、 歯科用の専門知識 において、 その製造が可能となるに至った装置であっても、 ユーザ 一がコンピュータの使い方をよく理解していなかったり、 或いはコ ンピュータの使い方を理解していても、 誤操作、 或いは希なケース への対処において、 これを克服するには、 それなりの学習をしなけ ればならないこ，と は変わ、りがな '。

又、 '歯牙欠損部 t 顎骨形状等においては、 その形状に個人差がで て,く ることから、 その捕'綴物は常にカスタム的な製造が強いられる のであり、 量産的な自動化は期待されず、 ケースパイケースの対応 が迫られる。

しかも、 コンピュータの汎用性が高くなり、 その取り扱いが、 通 常使用するバソコン操作と大差ない状態であっても、 初心者にとつ て、 結局はバソコン操作をするための学習を必要とするのであり、 その動作は、 歯科用補綴物の計測加工という特殊性を有するもので あることから、 その機能の追加、 修正或いは変更によっては、 ソフ トウェア的な調整等の専門的な操作や、 情報が必要となる場合も無 くはないのである。

従って、 使用に於いては、 ある程度専門的な知識を有する者のサ ポー トが必要となるが、 ただ単に書簡ゃフロ ッピーディスクをユー ザ一に送り、 ユーザに操作させるだけでは不十分なことが多く、 結 局ト レーナーがユーザーのところへ出向かざるを得ないことから、 地域が拡大するにつれ、 その対応は、 経費、 労力共に大きな負担と ならざるを得なくなるのである。

さ らに、 補綴物の精度を得る為、 患者の口腔から得られるモデル の表面形状を計測する方法として、 プローブ類による接触計測、 レ 一ザ光等光学的手法を用いた非接触計測があるが、 精度を求める上 で、 接触型が好ましい。

しかしながら、 接触タイプでは、 プローブを、 モデルの全体表面 にあてがう動作が必要となり、 時間がかかるほか、 その為のモデル の回転移動作業が必要となってく る。

また、 従来のプローブは、 いわゆる Z軸に水平におかれた一本の 棒状で構成される為、 計測が困難な箇所が出てく ることから、 モデ ルの位置をよ り慎重に置き換える等の作業が必要になってく る。 このような、 煩雑な作業は、 これを使用する歯科医等に多大なる 学習を要請することになる。 また、 この様な、 計測加工機器は、 プ ローブ、 研削、 切削具を移動させる為の駆動部が大きくなることか ら、 場所をと り、 小規模な開業医等は、 その導入が困難な場合があ る。

さらに、 コンピュータを介した計測加工は、 従来の煩雑な加工ェ 程を簡略化し、 低コス ト化を図る上で有用であるが、 他方、 歯科切 削用の工作機械部分の加工に於ける騒音は、 歯科治療と並行して行 うには困難な状況をもたらす。

又、 計測加工のために機械の操作は、 汎用性を有するコンビユ ー タの使用を前提と したとしても、 そのコンピュータの操作を学習す る必要があり、 すぐには使用できるものではない。

又、 一違の計測加工に費やされる時間は、 その計測手法によ り異 なる部分もあるが、 慣れた操作でも半日程度が必要である。

又、 補綴物が純チタン材などのよ うな、 汎用の工作機が加工でき ないものもあり、 加工できる補綴物の種類も限られていた。

そこで、 計測部分と、 加工部分を分離し、 計測部分のみを歯科医 師、 技工士等ユーザが所持し、 加工部分を、 外部の専門的な機関に 設置してユーザの負担を軽減すると共に、 あらゆる補綴物の製造を 可能とすること、 ユーザ側は、 工作機械の騒音から解放されること 等の利点が得られる。

しかしながら、 計測機械から加工機械へのデータを伝送する場合 、 もともと.歯科用補綴物は、 欠損部が不定形であり、 又総入れ歯等 、 形状の大きいものもあることから、 大量のデータが必要になるケ ースが多々あり、 そのため全計測データの送信に時間が多く費やさ れてしまい、 公衆回線接続料、 設備投資コス ト等、 いわゆる 2次的 なコス トが問題となる。 発明の開示

上記に鑑み、 本発明は、 歯科用計測加工装置内の情報の共有化或 いは、 双方向での伝達可能な状況を通信媒体を通じて可能とするこ とによ り、 計測加工機能の改良 （パージヨ ンアップ） の為のソフ ト ウェアの直接的実行的な配布、 ソフ トウエア等のメ ンテナンス、 同 様の計測加工を行っている者同士や、 その他有益と思われる様々な 情報の提供、 操作、 取り扱いに対する相談、 リ アルタイムな顧客管 理、 補綴物形成のためのブロ ックやその他の器具機械、 外部計測あ るいは外部加工の受発注を可能とすると共に、 ユーザ側での計測加 ェ操作をサポー ト側で再現する為のデータの転送、 受信操作などを 可能とするものであり、 ユーザが初心者であっても装置本来がもつ 機能を充分に発揮した補綴物の製造を実現する。

本発明におけるアルゴリズムとは、 プログラム、 データを示すも のであり、 計測部分、 加工部分の機器を駆動させるための全般的な プログラム、 或いは、 その結果得られるデータ、 プログラムを任意 に動かす為のパラメータを含むデータ等、 CADZ CAM ソフ ト、 NC用 ソフ ト、 計測部、 加工部に関連するソフ トウェア、 データ等を示す ものであるが、 これに限るものではない。

本発明における外部とは、 計測加工を実行する機械器具に対する その他の領域であって、 地域的には、 国内外に至る広範囲なものか ら、 同一室内等の狭い範囲まで様々である。

本発明の他の局面においては、 歯科用計測加工装置は、 補綴物を 作成するためのモデルの表面を接触計測するための十字方向に伸び た接触子を有するプローブと、 前記プローブの接触に基づいて前記 モデルの表面形状を得る表面形状取得手段と、 前記表面形状敢得手 段のデータに基づいて、 補綴物形成用モデルを切削、 研削具により 加工処理する加工手段とを備える。 この構成によ り、 モデルの移動 を極力抑えながら十分なモデルの表面形状が計測でき、 使用者の負 担を軽減できる。

更に本発明は、 このプローブを駆動する駆動体をパラレルリ ンク 構造とするこ とにより、 複雑で重量的に負担が増加したプローブを 安定して保持しながら、 非常に簡単でしかも全体と して小型化可能 でしかも、 精度の良い動作を行いながら、 安定したモデルの表面形 状の計測を実現する。

更に本発明は、 このような.、' 小型化された計測部と、 加工部を分 離し、 計測部のデータを外部へ送信し、 外部で、 この送信されたデ ータに基づいて、 補綴物を加工する構成及び十字プローブとこれを 駆動するパラレルリ ンク型の駆動体の組み合わせ構成により、 場所 をと らずしかも迅速で精度の良いモデルの形成が可能となると共に 、 精度の高い補綴物を得ることが可能となるのである。

本発明における、 十字プローブとは、 例えば、 3次元座標中、 Z 軸を中心にして、 X軸及び Y軸の正負の方向に接触子いわゆるスタ ィラスを延ばした構成を示す。

当該接触子のそれぞれは、 直線状に伸びた棒状を示す他、 湾曲状- に形成されている場合や、 鋭角状に構成されていても良い。

当該接触子は、 例えば、 その接触子が接続されている部位に振動 子を振動させる圧電材等よりなる振動体と、 接触子が、 モデルに接 触した際、 生じる振動の変化を検出する同じく圧電材等よりなる検 出体を備えた加振タイプのものが例示されるが、 その他の手法を用 いる場合もある。

この十字型のプローブとしては、 例えば特開平 10— 47941 、 特開 平 10— 176902号公報に記載された技術が好適に参照される。 本発明における、 パラレルリ ンク構造とは、 例えば （日本口ボッ ト学会誌 VOL. 10 ( 1992 ) PP757〜763) に記載される、 いわゆるロボ ッ トのマニュピレータが好適に利用される。

パラレルリ ンクは、 例えばリニヤモータの駆動によ り伸縮するシ リアルリ ンクの駆動体をその両端が、 駆動側支持板、 支持基板上に 2組ずつ 3箇所でパラレル状に合計 6本が接続した構成 （スチユア ー トプラッ トホームタイプ） 、 或いは、 3軸、 或いは 6軸型の構成 を有し、 駆動端側で駆動側支持板側の各々にリ ンク端に構成されて いるいわゆる関節部分の角度情報等の位置的情報を得るポテンショ メータがそれぞれ接続された構成を有する。

パラレルリ ンクは、 各駆動部材のモータを駆動し、 伸縮させるだ けで、 高速移動が可能であり、 構成が極めて簡単になる。 また、 パ ラレルリ ンクは、 複数の駆動部が補った駆動をすることから重量物 を駆動させるに好適であり、 本発明のように、 構造が、 複雑で、 多 少重量がある十字型のプローブを用いるよ うな場合、 好適に利用で きる他、 パラレルリ ンクの制御が、 モータの制御のみにあることか ら、 非常に高速な、 プローブの移動がおこなえるものである。

パラレルリ ンクの構成と しては、 特開平 5 — 138560、 特開平 8— 281581号公報に記載された技術が好適に参照されるが構成等はこれ に限るものではなく、 いわゆるパラ レルにリ ンクされている駆動部 材の構成を有するものであれば良い。 尚、 3軸型のパラレルリ ンク は、 3本のシリアルリ ンクを使用するだけで構成されることから、 コス ト的にも好ましい。

本発明のさ らに他の局面においては、 歯科補綴物において、 その 特徴部位のデータを抽出し、 その他は、 補完的作業によ り、 補綴に 耐えうるものの製造が可能であることに到達した。 この様に、 特徴 部位のデータのみを送ればよいことから、 送信時間の短縮を実現し 、 よ りュ一ザに負担を与えないシステムを実現した。

本発明における特徴部位とは、 例えば、 クラウンであれば、 補綴 物作成の為のモデルの咬合面データ及び咬合面から側面の最大豊隆 部までの部位のデータ及び支台歯と、 クラウンとの接触ライ ン （マ 一ジンライン） データの 3データを示したり、 補綴物モデルのうち 、 起伏が急な部分のデータ、 部分的又は総入れ歯等の場合は、 咬合 時の高さ、 幅等の口腔内環境を示すデータを示すものである。

より具体的には、 マージン +豊隆部から歯頸部を数値的に得られ ることから、 特徴部位と しては、 マージンラインデータと、 豊隆部 ライ ンデータ、 となり この部分を送信する。

支台歯面からセメ ントスペース、 コービング形状が数値的に得ら れるこ とから、 支台歯面データの部分を特徴部位として送信する。

尚、 支台歯面データも、 頂上部と、 底部ラインデータから得られ ることから、 この部分のみを特徴部分データとして送信しても良い 。 マージンラインデータ、 コーヌス角デ一タ、 及びコーヌス高さデ ータからコーヌス內冠形状データ、 その他、 二重冠データなども数 値的に得られることから特徴部分と してマージンラインデータ、 コ 一ヌス角データ、 及ぴコ一ヌス高さデータを送信すればよい。

補完的作業とは、 特徴部位のデータ、 パラメータで得られた形状 データの欠損部を、 直線、 平面、 曲線、 曲面で補完することである 。 具体的な補完手法と しては、 ベジエ、 スプライン等の曲線処理手 段を用いるものである。

この程度の送信データに基づいて製造される補綴物は、 全体のデ ータを送信して製造される補綴物よりも適合、 応力分散、 耐久性に よ り優れた補綴物が製造される場合もある。 ' 図面の簡単な説明 図 1は本発明による計測加工システムの実施例を示す図である。 図 2は図のサーバ及び計測加工端末の画面を示す図である。

図 3は本発明による計測加工システムのより詳細な例を示す図で める。

図 4は本発明による計測加工システムの変形例を示す図である。 図 5はパラレルリ ンク及び十字プローブを含む本発明の他の実施 例を示す図である。

図 6は図 5の駆動部を示す図である。

図 7は図 5及び図 6の装置の作動を説明する図である。

図 8はパラレルリ ンク及びドリルを含む図 5 と同様の構成を示す 図である。

図 9は図 5から図 8の装置の全体的な構成を示す図である。

図 10はコーヌスタィプの補綴物を作成する場合の本発明の他の実 施例を示す分解図である。

図 11は図 10の要素を組合せた断面図である。

図 12は金属コ ービングタイプの捕綴物を作成する場合の断面図で ある。

図 13は図 12の要素を組合せ断面図である。 発明を実施するための最良の形態

図 1 において、 計測部 11は、 プローブを備え、 補綴物等の計測対 象となるモデルの形状を計測し、 これをデータ化して、 出力するた めの部分である。 加工部 12は、 ドリル、 回転カッター等の加工具を 供え、 入力されるデータに基づいて、 ブロ ック等の補綴対象となる 被加工物を研削し、 切削して加工する為の部分である。

制御部 13は、 主にコンピュータで構成され、 モニタ部 15、 記憶部 14及びモデム、 ネッ トワークカード等の各種内外を接続するための 周辺端末を有し、 これを接続制御するための部分である。 更に、 制 御部 13は、 計測部 11の探索子の駆動を制御すると共に、 計測部 11で 得られたデータを加工用データに変換するための機能、 及び加工部 の加工具の駆動を制御するものである。 これらの要素が計測加工端 末 1 を構成する。

16はサーバであり、 主にコンピュータによ り構成され、 記憶部 17 の入出力、 モニタ 18への出力を操作する為のものである。 サーバ 16 は、 その他、 モデム、 ネッ トワークカー ド等の各種イ ンターフエ一 スを具備する。 サーバ 16の記憶部 17には、 ユーザごとの計測加工端 末 1のデータが記録され、 好ましく は、 図 2で示すようなアイコン 化がされている。 19は、 電気通信回線であり、 インターネッ ト、 電 話回線などの有線回線或いは、 携帯電話等に代表される無線回線が 例示される （これに限るものではない） 。 サーバ 16、 計測加工端末 1 は、 何れも通信回線 19と接続可能な装備を有するものである。 尚、 インターネッ ト等の様な、 公衆的な通信を利用する際、 少な く とも、 送受信されるデータは、 暗号化等第 3者が見られない処理 が施されることが好ましく、 また端末 1側は、 端末 1 内のデータ、 プログラムが破壊されないように受信するデータが必要なデータ以 外を受信しないような、 処理が施されることが好ましい。 サーバ 16 は、 更に端末 1 と同様に計測部、 加工部を備える場合があっても良 レヽ

図 2について説明する。 21は、 サーバ 16のモニタ 18の画面を示す 。 22は、 計測加工端末 1用のウィ ンドウであり、 23は、 更に細分化 された機能を示すアイ コン群である。 例えば、 計測データ、 計測実 行データ、 加工経過データ、 加工実行データ等であり、 これを例え ばダブルク リ ックするなどによ り、 ウィンドウ 22が開き、 この内部 に置いて、 計測加工端末 1 がその目的に応じ実行可能となる。 24は、 ウィ ンドウの一部を開いた状態である。 25は、 更にその中 で、 既に実行された古いパージヨ ンのデータや、 その他のデータが 格納されているファイルである。 新旧の区別は、 例えばファイル名 、 或いは更新期間などにより選択される。

26は、 新たに作成された実行ファイルであり、 27は新実行フアイ ルが移動された後の状態を示すものであって、 カーソル 28によって ドラッグアンド ドロ ップされた後の状態を示すものである。

31は、 計測加工端末 1におけるモニタ 15の画面であり、 32は、 サ ーパ 16との共有ファイルである。 この中に上述したサーバ 16側のァ イコン群 23と対応するアイコン群 33が形成されている。 34は、 サー パ側のウイ ンドウ 24と対応するウイ ンドウであり、 サーパ 16側で ド 口 ップされたアイコン 27に対応するアイコン 35が形成されている。 36は、 表示部であり、 タスクパーとも呼ばれているが、 この部分が 例えば点滅することにより、 新しいファイルが入力されたことを知 らすことができる。

個々の計測加工端末のデータは、 その機種、 製造情報、 メンテナ ンス経歴、 データの送受信の履歴、 ソフ トウェアのパージヨ ン情報 等が含まれていると共に、 個々の計測加工装置に記憶されている計 測加工の為のプログラムデータが記憶されている。

更にサーバ 16は、 各計測加工端末 1 との同期したデータのやり取 りを可能とする。

これらの情報は、 アイコンとして階層化されており、 また、 その ウィンドウは、 各計測加工端末内の制御部 13と同期状態、 すなわち 、 サーバ 16上のモニタ 18上で表示される図 2で示すようなウィ ンド ゥにデータを ドラッグアンドドロ ップするこ とで、 直接制御部 13の 例えば記憶部 14に記憶されるといった状態である。 この機能は、 今 日のウィ ンドウ操作による GUI型等のコンピュータを制御部 13、 サ ーパ 16として用いれば、 その一機能と'しての WEB (ブラゥザソフ トを 利用した） 共有、 リ モートアクセス共有、 FTP (フアイル転送プロ ト コル） 機能の使用等のネッ トワーク共有によ り容易に実現される。 更に本発明は、 データの共有だけでなく、 計測加工端末 1 の実際 の動作をモニターする機能を有する。 すなわち、 駆動中の計測部 11 、 加工部 12からの出力をリ アルタイムに近い状態であるいは、 少な く ともその状況に応じたスピー ドで、 サーバ 16は、 入手を可能と し 、 サーバ 16は、 計測部 11、 加工部 12を直接駆動制御することを可能 とする。

その際、 やはり図 2で示すよ うなサーバ 16上の画面にその状況が 特定のウィンドウに表示されてもよく、 この場合は、 各計測加工端 末 1の動作は、 このサーバ 16でモニタされ、 ファイルの ドラッグァ ン ドドロップ等によ り、 リモー トコン ト口ール可能とする。

一方、 各計測加工端末 1 における、 サーバとのやり取りは、 最小 限の階層化されたデータ領域で行われる。 すなわち、 その領域は、 例えばモニタ 15の一ウィンドウ上に限られるものであり、 ここへの データの転送は、 そのまま、 サーバ 16の当該端末の領域に移動する と共に、 そのファイルの種類、 すなわち、 ファイル名による識別に よ り、 サーバ 16から送信されたものであって、 新しく未だ使用され ていないものにあっては、 自動的に動作する実行領域を持つもので あってもよい。 従って、 ユーザは、 その領域を特に見る必要がない 状態でサーバ側が端末を管理すること となり、 特にビギナーにとつ ては好ましい状況が形成される。

よ り具体的なケースについて、 説明する。

ユーザが初心者であり、 その使い方に償れていないとき、 ユーザ は、 直接サーバ 16を呼び出す。 この場合、 両者は、 テレビ電話機能 を持ってもよく、 その場合はリ アルタイムで質疑応答がされ、 ユー ザが理解した場合に終了するものであっても良い。 これが電子メ一 ルを用いた文章による送受信であってもよい。

もし不十分な場合は、 計測加工端末 1のモニタ 15上に操作の為の 表示がされてもよい。 つま り、 実際どこをク リ ック したらよいかと か、 次のステップはどうするかとかいった表示である。 この場合も 、 ある共通のデータ領域を介して行われる事が好ましく、 またその フアイル名又はゥィ ンドウの領域により、 実行が選択的に行われる サーバ 16は、 まず、 最初のステップを示すファイル （例えば、 画 像ファイル （場合によっては音声データを含む） ） を自分のモニタ 18上に移動させる。 この時点で、 計測加工端末 1 の制御部 13、 記憶 部 14に一時的に記憶されると共に実行状態となる。 尚、 この場合、 実行状態を形成するために、 少なく ともユーザがフアイルの送信を 認めるような操作がされてもよい。 従って、 サーバ 16は、 個々の計 測加工端末が、 実行を認める、 すなわち、 ウィンドウ、 アイ コンを アクティブ （例えば、 ワンク リ ックする） にした場合に限り実行が されるものであっても良い。

このような、 操作方法の指導は、 少なく とも、 端末が予め内蔵す るヘルプソフ トの使用では、 十分でないとき、 全く使ったことがな いユーザに特に好適である。 尚、 このよ う にリ アルタイムでネッ ト ワークを使用する場合、 その費用が問題となることから、 ユーザか らの要請に対し、 必要なすべてのファイルを、 最初にウィンドウに ドロ ップしてもよい。 この場合、 ファイル名には、 順番が付され、 ユーザの要求或いは自動で、 順に実行されていっても良い。

次に、 サーバ 16から各計測加工部 1 の制御部 13へパージョ ンァッ プしたプログラムを供給する場合は、 予め、 きめられたファイル名 かウイ ンドウにそのファイルをカーソル 28に対応するマウス （例え ば図 3の 110 )を使用して ドラッグアンド ドロ ップ （26から 27) する だけで、 実行され、 更新される様なものであっても良い。 尚、 この ようなプログラム自体は、 サイズが大きくなるため、 圧縮するか、 変更箇所のみ入れ代わるような、 ファイルの送信であっても良い。 又、 新しいファイルがサーバ 16よ り送信された場合、 ウィ ンドウ 、 アイ コン或いはこれに関するタスクパ一等の表示部 36が点滅し、 それを知らせるものであっても良い。 またその点滅に対し、 ワンク リ ック、 ショートカッ トキーの使用等の指定により、 画像上に簡単 なメ ッセージが表示されても良い。

ユーザ側で、 うまく計測できない場合、 うまく加工できない場合 、 ユーザは、 その旨を、 サーバ 16へ連絡する。 この場合は、 共有状 態のウィンドウにその詳細を送付する。 サーバ 16は、 その内容を見 て、 理由が分からない場合は、 計測経過データをウィ ンドウから選 択して閲覧し、 分析するほか、 サーバ 16が直接計測加工端末 1の計 測部 11を駆動させる。 この駆動の仕方も、 例えば、 ファイルを特定 のウィンドウに ドロ ップして行う。 この駆動により、 計測データ及 び、 経過データが形成されるが、 このデータも共有された領域に自 動的に置かれ、 サーバ 16は、 任意にそのファイルを見て確認する。

この結果データについて、 そのまま加工用データと して使用され 得るものである場合は、 サーバ 16は、 その実行の為の領域にフアイ ルを ドロップする。 この ドロップにより、 計測加工端末 1側は、 デ ータが送信されたことを知らされ、 メ ッセージが送信された後、 ブ ロ ックの装着などの準備が行われ、 加工実行がされる。 この加工実 行される際のデータは、 やはり共有ファイルに保存され、 サーバ 16 側は、 これをみて トラブルの原因を検討してもよい。

又、 トラブルの原因が、 加工側にある場合は、 予め得られた計測 データ、 或いは、 計測加工端末 1から送られた計測データをそのゥ インドウに ドロ ップしてその動作を行わせ、 サーバ 16は、 その経過 及び結果データをウィンドウから収集して検討するような場合があ つても良い。

尚、 このよ うにサーバ 16が自 ら遠隔操作によって計測加工端末 1 を動かすことによ り、 ユーザの労力を減らすことが可能となると共 に、 確実に補綴物の形成を可能とする。 メ ンテナンスもまた同様に 共有領域に置かれ、 サーバ 16は、 必要に応じこれを参照可能とする ものであってもよレ、。

尚、 サーバ 16と個々の計測加工端末 1 とがファイルを共有する場 合であって、 少なく とも、 ユーザ側から、 依頼があった場合の共有 実行動作に対しては、 単位時間当たり、 所定の額の費用が課金され 、 口座決済等の使用がされてもよい。

更に本発明は、 計測部 11のみを、 ユーザが所有し、 計測データを 、 通信に適当な領域に迄、 圧縮整理して計測データを作成し、 その 後、 ユーザサイ トから、 サーバ 16と兼用する加工機関にアクセスし て、 この計測データを送信する。

当該計測データに基づき、 サーバ 16は調整、 仕上げなどの一連の 加工をしてこれを郵送等により送付する。 この様な形態は、 図 4で 示す構成で実現するが、 ユーザは、 この手法においては、 加工部を 所有しなくて良いことから、 より小型化、 低コス ト化、 CAD技術な どの特殊技術の学習の低減化、 騒音の低減化が図られ、 ユーザ側の 負担が軽くて済み、 個人で開業する歯科医院等への導入もより好適 となる。

次に本発明を実行する為のより具体的な実施例を図 3に示し説明 する。 図 3では、 図 1で示した計測加工端末 1等のよ り具体的な例 を示した。 計測加工端末 1 は、 物体の形状を計測する部分と、 当該 計測によ り得られる形状データを処理し、 当該データに基づいて補 綴材料により構成されるプロ ックを切削する切削部を併せ持つ歯科 用計測切削装置の本体である。 計測部 41では、 モデル Mが、 手動又 は自動で回転、 好ましくは搢動する計測台 43上に置かれており、 こ のモデル Mに計測プローブ 44を接触させ、 その計測プローブ 44の変 位量に基づいて、 モデル Mの表面形状を計測する。

加工部 42では、 上下左右に摺動する回転ドリル 45が配置され、 長 石、 ハイ ドロキシアパタイ ト等のセラミ ックス、 或いはチタン等の 金属よりなる生体補綴材と して使用可能な材料からなるプロ ック B を支持し、 場合によ り手動又は自動で、 回転、 摺動可能な支持台 46 を有する。 更に回転ドリル 45がブロ ック Bに接触し、 研削、 切削す る際に出る切削粉をブロ ックから洗い流す為の水が出力するノズル 47が、 回転ドリル 45と連動して駆動するように配置されている。

計測部 41、 切削部 42には何れも、 切削粉の飛散の防止、 測定部の 保護を行う等のための上下又は左右に開く透明な蓋部 FK， FSが形成 されている。

モニタ 48は、 主に計測、 切削の状態、 操作の為の表示がされる部 分である。 パネルスィ ッチ 49は、 主に計測、 切削動作を押すなどし て調整するための部分である。 パネルスィ ッチ 49は、 内部のコンビ ユータの動作に関係なく、 サーバへ連絡する為の機能がついており 、 これを押すと、 サーバへ当該端末が異常であること、 或いは、 使 用方法がわからないが至急補綴物を作成したい場合のような緊急事 態を簡単なメ ッセージで通報する機能が作動する事が好ましい。

50は、 記憶媒体を読み込み、 場合によっては書き込みをするため の ドライブ部分である。 記憶媒体は、 フロ ッピーディスク、 M0， C D - ROM等様々であり、 ドライブ部分においても、 記憶媒体によ り適 宜選択される。 マウス 51は、 モニタ 48の画面上で、 アイ コンをマウ スの動きに連動するポイ ンタで指定実行させたり、 ポイ ンタでモニ タ画面上に画像を形成する為に使用するものである。 場合によって はパネルスィ ッチ 49を操作するよりも、 容易に操作が可能である。 計測加工端末 1の本体には、 少なく とも汎用のコンピュータが内 蔵されており、 計測データの合成演算処理を行うほか、 このコンビ ュ一タには、 公知 CAD技術の利用によ り、 計測動作をおこなわせる ものであるが、 本発明は、 主に計測前処理プロセスを示すものであ り、 そのプロセスに基づく プログラムが、 実行され、 好ましくは一 時的に或いは定常的に記憶されている。

更に好ましくはもう一つのコンピュータを内蔵し、 切削のための 回転ドリルの駆動制御を行わせる。 尚、 当該装置の構成によれば、 計測と切削が同時に連動して行われる倣い加工も可能であり、 更に 、 計測部 41及び加工部 42の空間に動画、 静止画のモニタを据え置く ことで、 よ り遠隔操作の範囲が広がる場合がある。

52, 53はモデム、 ネッ トワークカー ド等であり、 外部、 内部的な 電気通信回線を介してデータを送受信するための、 データ伝送変換 器である。 54， 55は、 例えば電気通信回線がインターネッ トであれ ば、 プロバイダであるような接続仲介手段であって、 且つ、 ホーム ページ、 メール等の一時記憶手段等であり、 ユーザ個々の利用が可 能な記憶手段を有する部分である。 56は、 電気通信回線であり、 公 衆回線、 ローカル回線、 無線回線等が示される。 57はサーバであり 、 ユーザへのデータ送信、 受信、 遠隔操作等を行う為の部分である

動作の一例を説明する。 サーバ 57は、 モデム 53、 接続仲介手段 55 を介して電気通信回線 56と接続されるが、 この際、 サーバ 57は、 第 3者と 自由に接続可能なホームページを接続仲介手段 55に開設する 事が好ましい場合もある。 電気通信回線更に計測加工端末 1 は、 モ デム 52を介して接続仲介手段 54と接続し、 接続仲介手段 54には、 い わゆるメール等のデータを一時的に蓄積する記憶部を開設している 。 これらの''記憶部等は、 特に必要なものではなく例えば、 モデム間 を電話回線で接続するダイヤルアップ型の RAS (リ モー トアクセス） 方式等の端末同士を接続するものであってもよい。

尚、 電話料金等費用がかかるケースであるため、 リ アルタイムに よる接続よ りは、 むしろ接続仲介手段 54の記憶部に一時的に記憶し たデータを使用することの方が経済的であり好ましい。

図 2の画面 21は、 サーバ 57のモニタ画面に対応し、 画面 31は、 端 末 1 のモニタ 48に対応する。 まず、 サーバ 57は、 図 2の計測加工端 末 1 のアイ コンを開きウィンドウ 22を形成する。 更に、 送信目的と するアイコンを開き、 ウィ ンドウ 24を形成してそこにアイコン 26を 力一ソル 28による ドラッグアンドドロ ップで移動させアイコン 27を 形成する。

この行為によ り、 データは、 モデム 52、 接続仲介部 55、 電気通信 回線 56を介して、 接続仲介部 54の計測加工端末 1用の記憶手段に記 憶される。 計測加工端末 1 は、 このデータを、 メールをダウンロー ドする手順で取り込む。 取り込まれたデータは、 共有アイ コンに自 動的或いは手動的に移動しサーバ 16側のゥィンドウ 24と対応したゥ ィ ンドウ 34に ドロ ップされる。

この状態で、 このウィンドウをワンク リ ックすることで、 自動的 に目的とする内容が実行される。 その結果は、 データファイル化さ れ、 メール送信の様な状態で、 サーバ側へ送信される。 このような 動作は、 接続時間の短縮等から費用が安くすむ点で適当である。

その他、 サーバ 57が接続仲介手段 55に開設しているホームページ に対し、 計測加工端末 1がアクセスし、 そのホームページ内からデ ータをアクセスして、 必要なデータを入手し、 送り返す場合は、 メ ール送信の要領で、 サーバ 57にデータを送るものであっても良い。 更に、 電気通信回線を利用して、 リモートアクセス的なネッ トヮ ークを形成することで、 ファイル共有を行い、 図 1の動作説明のよ うなリ アルタイムな動作を実現するものであっても良い。

更に図 4で示すような、 計測加工端末 1 をサーバ化しても良い。 この場合は、 記憶手段の容量を大きくする程度の改造で対応可能で ある。 2はサーバであり、 1は計測加工端末である。 その他は図 3 と同一の番号を付して、 説明を省略した。 尚、 図 4では、 接続仲介 手段を省略したが、 必要に応じ接続される。

本実施例によれば、 計測加工端末 1 と連動してサーバ 2が同じ動 きをする事が可能となり、 トラブルの原因や、 端末側で、 補綴物が 形成できない時などに対し、 サポー トが可能となる。 即ち、 端末で 動く プローブの動きに基づいて生じるデータを、 サーバ 2に送信す ることで、 同じようにプローブを動かすことができると共に、 プロ ーブがモデル表面データを接触しながら得た場合のデータ情報をサ ーパ 2に送信し、 トラブルの有無、 メ ンテナンスが実行でき、 更に 、 そのデータに基づいて、 加工部を駆動させ同様の加工動作を行わ せる他、 端末側での加工動作データをサーバ 2へ送信し、 サーバ 2 は、 そのデータに基づいて加工動作を行わせることも可能であり、 加工部のトラブルの確認、 メ ンテナンスが可能となる。

又、 サーバ 2は、 端末 1 の計測部及び加工部を直接駆動させるこ とも可能である。 例えば、 ユーザは、 図 3で示すパネルスィ ッチ 49 の直接接続に使用されるポタンを押す。 このボタンを押すと、 コン ピュータの動作に関わらず、 サーバ 57へ、 簡単なデータ情報の送信 、 或いは押されたという事実に基づく表示、 警報音等が発せられる 。 場合によっては、 ポタンを要せず、 電話による連絡であってもよ いが何れにしろ装置の操作を必要とすることから、 装置を介した自 動的な連絡の方が好ましい場合もある。 ユーザは、 少なく とも計測用モデル Mを計測台 43へセッ トし、 ブ ロ ック Bを支持台 46にセッ トする。 サーバ 57はこのデータに基づき 、 計測部 41と加工部 42の駆動を直接制御する。 即ち、 プローブを動 かす命令をその制御部へ出力して、 その結果得られるデータを端末 側の記憶部へ一時的に記憶させる。 その後、 端末側の制御部に、 加 ェデータの作成を指示して加工データを形成させる。

この場合、 得られるデータは、 サーバが直接受信する必要は必ず しもなく、 端末側で一時的に保存し、 その動作のみを制御するもの であってもよく、 又電送可能なデータであれば、 そのデータをコピ 一する。 加工データ作成完了後、 サーバ 57は、 計測部 41を駆動させ るべく、 加工データを計測部へ出力させる。

尚、 この様にサーバが直接計測加工端末を駆動させる場合は、 ィ ンターネッ トにおけるオンライ ン操作が好ましいが、 他方接続時間 を短縮させるために、 サーバは、 最初に計測動作一連の実行データ を端末へ送り、 サーバ端末間の接続を切った後、 そのデータが実行 されたことを、 端末がサーバへ通知した後、 端末から、 計測データ の受信を受け、 計測実行の為の一連のデータを送り、 サーバ端末間 の接続を切り、 その終了後、 加工後、 加工関連データを受け取るた め、 サーバ端末間の接続を再開させるような断続的な接続使用であ つても良い。 この場合、 サーバ側は、 一つ以上のウィ ンドウによ り 端末とデータの交換表示が行われても良い。

以上詳述のごとく、 本発明は、 ユーザの状態に関わりなく、 精度 の高い歯科用補綴物の製造を可能とする。

本発明の他の実施例を図 5を参照して詳細に説明する。

図 5において、 61は駆動部であり、 所謂シリアルリ ンク構造を有 するものである。 6本の駆動部 61がベースプレー ト 62と端末支持体 63の間にジグザグに接続され、 スチュワートブラッ トホーム型を形 成する。 これはあく まで、 一例であり、 3軸型又は 6軸をス ト レー トに接続したタイプであっても良い。 各駆動部 61の具体的構成を図 6に示し、 具体的な説明を後述する。

ベースプレー ト 62は、 計測装置本体と、 駆動部 61との接続、 及び 各駆動部 61の一端と接続する為の部分である。 端末支持体 63は、 各 駆動部 61の他端と接続すると共に、 プローブの支持軸 66と接続する 検出部 64は、 接触子 65 a〜（！の接触、 非接触情報を生成する部分 である。 検出部 64には、 図示していないが、 それぞれの接触子と接 触する様に振動素子、 振動変位検出素子等が装着されている。 接触 子 65 a〜 dは、 スタイラスと称する場合もある。 先端の針状の部分 が接触子であり、 それぞれ、 検出部 64に接続し、 振動素子、 振動変 位素子と接触接続している。 振動素子、 振動変位素子は、 針状のス タイラス 65 a〜 dに対し、 その側面を接触する様に配置されている 場合もある。 支持軸 66は端末支持体 63と、 検出部 64とを接続する。

67は、 駆動部 61の図 6に示すモータ 73に駆動信号を出力する為の 電気接続部材である。 68は、 駆動信号出力部であり、 モータ 73への 駆動信号を出力する為の部分である。

69は、 検出部 64から出力される信号を受信し、 各接触子 65 a〜 d がモデルに接触して得られた情報から、 モデルの位置情報を算出、 蓄積、 加工手段へ出力する制御手段である。

制御手段 69は、 更にプローブの次の移動位置を作成し、 駆動信号 出力部 68へ出力するための部分である。 70は、 ポテンショメータ 76 が出力する各リ ンク端部の関節の曲がり具合を示す角度情報を駆動 信号出力部 68に出力する為の伝達部である。 71は、 制御手段 69から の信号を駆動信号出力部 68へ伝達する為の伝達部である。

各駆動部 61の具体的な構成例を図 6に示す。 72は、 接続端であり 、 360度近く回動可能な関節部を有する。 73は、 モータであり、 電 気信号に基づく位置制御可能なリニァ駆動をする構成を持つもの或 いはリニアモータで形成さ'れている。 74は、 摺動部材であり、 モー タ 73と連結して、 長軸方向に摺動する。 75は、 他端部であり、 回動 可能な関節部を有する。 他端部 75はそれぞれ、 端末支持体 63と接続 する。 76は、 ポテンショメータであり、 他端部 75の関節部の角度情 報を電気信号と して出力する。

次に図 5、 図 6の動作の一例を図 7を参照して説明する。 あらか じめ作成されたプリ ッジ型のモデル MMを計測台におき、 接触子の位 置情報おおまかな移動パターンを認識した状態で図 7で示すよ うに 、 モデル歯 MAの表面に接触子 65 bが接触するまで、 駆動信号出力部 68は、 駆動部 61のモータ 73を駆動させる信号を出力する。 各駆動体 61は、 モータ 73の駆動によ り、 伸縮して、 接触子 65 bを移動させる 接触子 65 bがモデル歯 MA面に接触した際、 検出手段 64は、 検出し た旨の信号を制御手段 69へ出力する。 制御手段 69は、 その際、 それ 以上、 その方向への移動を停止するよう信号を制御信号出力部 68へ 出力する。 駆動信号出力部 68は、 その旨各駆動部 61のモータ 73の動 作を止めるべく信号を出力し、 次の移動方向を、 ポテンショメータ 76から送られてく る関節部の角度情報等に基づき、 プローブの各接 触子 65 a〜（！の位置情報からモータの駆動量を求め、 各駆動部 61の モータ 73へ出力する。

このよ うな繰り返しにより、 更に、 その他の接触子を接触させて モデル MAの表面を接触してその表面形状データを作成する。

次に図 7に示すモデル歯 MB方向へ、 上述の動作の様に、 プローブ が移動し、 接触子 65 dを中心にモデル MB面を接触し、 モデル上面の 比較的平坦な部分には、 駆動部 61の伸縮駆動を部分的に行い、 端末 支持体 63及び検出部 64に角度を与えて、 各接触子を接触させ、 その 表面データを、 制御手段 69に送信する。 以上の動作を繰り返し、 そ の他の表面データを得るものである。

このよ う に、 複数の接触子をもつプローブをモデル面に接触させ ることによ り、 よ り短時間に、 かつ、 モデルを動かさないで、 その 表面データを得ることができる。

モデルの移動を最小限に抑えられることは、 使用者の手間を省く と ともに、 モデルを置く部分の構成も簡素化できるのである。

次に加工部分の一構成例を図 8に示し説明する。 図 8は、 図 5で 示したパラ レルリ ンク構造の駆動体に加工用 ドリルを装着した構成 を示す。 図 5、 図 6で示した構成と同じ部分は、 同一の番号を付し てその説明を省略した。 77は、 モータであり、 研削用 ドリル 78を回 転させるためのものである。 79は、 制御手段であり、 モータ 77の駆 動制御の他、 受信した計測データに基づいて駆動部 61の移動を制御 する駆動信号出力手段 68へ、 データを送信する。 80は、 接続部であ り、 制御手段 79、 駆動信号出力手段 68間の信号の伝送を行う為の接 続体でめる。

以上の構成による動作は、 図 5で示したものとほぼかわらないが 、 計測でパラレルリ ンクを使用した場合、 その計測は高速であるこ とから、 この高速に耐え得る為に、 同様のパラレルリ ンクを使用し た駆動体を有する加工手段を用いることによ り、 演算制御側の演算 処理の負担を抑えることが可能となる場合がある。

以下に図 5から図 8の装置の全体的な構成を図 9を参照して詳細 に説明する、 81は、 計測装置本体で、 82は、 図 5で示すようなパラ レルリ ンク駆動体である。 83は、 十字プローブであり、 84は、 計測 装置本体の動作を制御し、 十字プローブがモデルに接触することで 得られる表面データ形状を入力、 処理する計測処理部である。 85は、 ネッ トワークであり、 汎用、 専用い.ずれで''も'よい。 汎用ネ ッ トワーク と しては、 例えば、 ィンターネッ ト、 バソコン通信等が 例示され、 ネッ トワークの中間には、 図示されていないが、 モデム 、 接続業者、 サービス提供会社等が介在する。 専用の場合は、 LAN 、 イントラネッ ト、 あるいは、 ダイヤルアップによるローカル接続 、 等が例示される。 なお、 この部分は、 公衆回線等の有線形態に限 らず、 赤外線、 電波等の無線形態等も含むものである。 この場合は 、 変調手段、 復調手段等、 無線媒体にデータを搬送する手段が組み 込まれるものである。

86は、 加工処理部であり、 モデル表面データを受信し、 この受信 したデータを加工用データに変換するなどし、 加工用の工作機械を 制御する為のものである。 これら計測用、 加工用の処理装置は、 い ずれも、 パーソナルユースのコンピュータでも十分に置き換えるこ とが可能である。

87は、 加工装置である。 加工装置 87には、 切削、 研削を目的と し た加工具 98と、 これを駆動させる駆動部 88を具備する。 駆動部 88は 、 その目的が、 正確な補綴物をブロ ックから切削、 研削して得るこ とであることから、 特に特定の構成でなくても良いが、 加工装置側 が、 図 6で示すようなパラレルリ ンクによる、 駆動がされており、 その駆動情報に同期させることで、 よ り迅速にかつ正確に加工具を 駆動させることができることから、 パラレルリ ンク構造を採用する ことが好ましい。

89は、 加工用ブロ ックである。 加工用ブロックは、 補綴物と して 使用されるものであればいかなるものでも良いが、 生体混和性に優 れ、 しかも軽量で、 耐久性、 審美性の高い高純度チタンが好ましく 、 更に硬質性のセラミ ックスで、 簡単な加工装置では加工が困難な 部材が好適に用いられる。 90は、 記録媒体であり、 フロ ッピーディスク、 MO , CD- R、 メモリ 一スティ ック等運搬可能な記録媒体 あればよい。 91は、 接続体で あり、 USB， SCS I , RS232C , LAN等伝達形式に基づいたケーブルであ る。 好ましく は、 汎用コンピュータと汎用的に接続される接続関係 及びそのケーブルが好ましい。 92は、 搬送を示し、 郵送、 宅配便、 持参等の手段によ り搬送されることを示す。 93は、 ネッ トワーク接 続を示すものであり、 モデムを介して、 回線をデータを搬送させる 接続状態を示している。 公衆回線、 専用の回線等が中間に介在する 。 94， 97は、 計測装置、 加工装置が、 各処理部 84， 86を介さず、 直 接ネッ トワーク 85と接続する場合の接続体である。 この場合は、 計 測装置、 加工装置の何れにも、 送受信手段と して、 モデム等の変調 、 復調手段、 を具備する。 95は、 93と同様のネッ トワーク と接続す るための接続体である。

次に動作を説明する。

あらかじめモデルを口腔内から得る。 モデル Mは、 硬化性部材を 歯牙欠損部に充填し、 硬化後これを取り出して得る。 モデル Mの表 面を十字型のプローブを用いて計測する。 計測したデータは、 接続 体 91を介して計測処理部 84へ伝送される。 計測処理部 84は、 内部で 、 計測データを再構築して、 更に計測データの任意の調整を行わせ たり、 データを圧縮したりする処理などを行い、 加工処理部 86へ送 信する。

この場合、 記録媒体 90にこれを記録して搬送 92を利用して加工装 置側へ送信したり、 ネッ トワーク 85を介して送信したりする場合が める。

ネッ トワーク 85を介して送信する場合は、 接続体 93を介して、 例 えばイ ンターネッ トであれば、 プロバイダを経由して、 相手プロパ イダへ、 送信される。 相手プロバイダでは、 このデータを加工処理 部がデータを要求してく るまで、 一時的に記憶する。

これをメールで処理する場合は、 メール記憶部へ一時的に記録し

、 加工処理部 86が、 この一時的に記録したデータを接続体 95を介し て読み取る。 あるいは、 チャッ ト、 インターネッ ト電話のよ うな直 接接続状態であれば直接読みにくい場合もある。 また、 計測処理部 84と、 加工処理部 86とが、 ネッ トワーク上で、 データの共有状態で あれば、 加工処理部 86が、 計測処理部 84の内の計測データをコピー したり、 計測処理部 84が、 加工処理部 86の内部の、 データを共有す るフォルダに、 計測データを移動するように、 送信するものであつ ても良い。 加工処理部 86は、 接続体 95を介してデータを受信した後 、 その他、 ユーザからの材質のリ クエス トデータ等に基づいて、 加 ェ用データを作成して、 これを加工装置 87に接続体 96を介して接続 する。

加工装置 87は、 このデータに基づいて、 駆動部 88及び加工具 98を 動かしてブロ ック 89を切削、 研削加工する。 ブロ ック 89が、 補綴物 の形状に加工された後、 これを、 計測側の歯科医師、 技工士に郵送 、 持参、 宅配便等で、 送付する。 尚、 このような、 外部に加工装置 がある場合の他、 両者を所持し、 直接接続して使用する場合もある 。 この場合は、 2つの処理部を持たないで、 一つのコンピュータで 、 両方の処理をするか、 あるいは、 これら処理部を内蔵して一体的 な構成にしても良い。

例えば図 9において、 計測装置本体 81→接続体 91→計測処理部 84 →接続体 93→ネッ トワーク 85→接続体 97→加工装置 87の組み合わせ による場合が示される。 この場合、 計測処理部 84が、 加工装置 87の 動作を例えばネッ トワークプリ ンタの様に遠隔操作する構成であり 、 ユーザが任意に加工できる構成となる。 例えば図 9において、 計 測装置本体 81→接続体 94→ネッ トワーク 85→接続体 95→加工処理部 86→加工装置 87の組み合わせによる場合が示される。 この場合、 加 ェ処理部 86が、 計測装置本体 81の動作を例えばネッ トワークプリ ン タの様に遠隔操作する構成であり、 ユーザは、 モデルを置くだけで 専門的な知識を持った者が遠隔操作で、 計測加工する構成となる。

以上詳述のごと く本発明は、 使用者の負担を押さえながら高速で かつ精度の高い補綴物の製造を可能とするなどの効果を有する。 図 10から図 13は本発明のさ らに他の実施例を示す図である。

各図は、 歯牙欠損部から得られるモデルの形状、 あるいは、 本発 明が製造する補綴物の形状を説明する為のものであるが、 一方で、 表面を 3次元計測して数値的に得られるデータをパーソナルコンビ ユ ータで復元し、 ディスプレイに仮想的に表示したものでもあるこ とから、 各構成をデータと してと らえて番号を付して説明した。 図 10及び図 11は、 作成する補綴物が、 コーヌスタイブである場合 の説明図である。

コーヌスデータ作成手順

コーヌス （コーヌスタ ローネンテレスコープ、 コーヌステレスコ ープ） とは KSrber K. H. によ り考案された円錐状の二重冠で、 内冠 102 とそれに適合する外冠 101 から構成される。

内冠 102 の軸面は適切なコーヌス角を与えるため、 コーヌスパー ゃコノメーターをパラレ口メーターに取り付けてミ リ ングする。 一 般に 6度のコーヌス角を与えられるが適宜調節することで維持力を 変化させられる。 維持力は内外冠の接触によるく さび効果と外冠の 金属弾性 （弾性変形） によ り得られる。 主に部分床義歯の維持装置 として応用される。

コーヌス角とはコーヌスタ ローネンテレスコープの内冠の軸面の テーパーを延長して出来る円錐角の半分の角度をいう。 発案者であ る K6rber K. H. はコーヌス角を 6度にしたとき、 もっとも適した維 持力が発揮されるとしている。

図 10及び図 11は、 歯牙欠損部から得られるモデルの形状であり、 そのモデルの形状を複製して得られる補綴物の形状である。

モデルの形成

直接患者の口腔内の欠損部を印象採取した印象面 （陰型） に、 石 膏、 レジン、 金属等を充填して支台歯 103 の部位のモデルを形成す る。 更にその支台歯面に装着される義歯モデル 109 を形成する。 外 冠部 101 は支台歯 103 との位置関係が正しくなるよ うに製作し、 最 大豊隆部以下の部分は製作しなくてもよい。

義歯モデル 109 は、 最終的に義歯 （コーヌステレスコープ義歯） と しては、 外冠同士や部分床などを鱲付け、 レーザ溶接等したり、 陶材を盛り付けたり してできあがる。 コーヌステレスコープ義歯と は、 コーヌステレスコープを維持装置と した部分床義歯のことであ る。

内冠 102 は支台歯 103 に装着され、 外冠 101 は義歯に連結されて いる。 105 は内冠 102 の内面、 106 は内冠 102 の外面を示す。 107 は外冠 101 の内面、 108 は外冠 101 の外面を示す。

モデル表面の計測

モデル表面の計測は、 レーザを用いた非接触方式、 プローブを用 いた接触方式等を備えた 3次元計測器により行う。 支台歯上面計測 、 マージン下部を ト リ ミ ングするなど、 マージンライン 104 を判別 できるよ うにしておく。 マージンラインとは、 補綴物と生体組織が 外側方向で接触する接触ラインのこ とであり、 この部分の適合によ り、 2次的な腐蝕が防げることからこの部分の正確な測定が必要と なる。

この ト リ ミ ングは、 3次元測定器の測定の仕方に対応するように 作成される。 例えばマージンラインは、 上述のごと く線で示される ことから、 接触計測しやすいようにこの部分に起伏があるようにし てモデルを形成したり、 レーザ光を良く反射或いは吸収するような 色の線を付したりする。

義歯上面の計測の際は、 支台歯 103 に義歯を適合させた状態で義 歯上面を計測する。

計測データからパラメータ等の設定

支台歯 13の計測データからマージンライン 104 を検出する。 義歯 モデルデータ 19の表面計測データから最大豊隆ライ ンを検出する。 コーヌス角度 （度） （図 1に K 1 で示される） 、 内冠上部の厚さ （ mm) (図 1に A 1で示される） 、 コーヌス間隙 （mm) (図 1 に A 2 で示される） などを決める。 コーヌス角度 K l、 コーヌス間隙 Α 2 は適切な維持力が発揮されるように任意に決定する。 （例えば、 Κ 1 = 6度、 A 2 = 0. 1mm など）

厚さ A 1は、 支台歯面データ 103 、 義歯モデルデータ 109 を元に 、 マージンライン 104 から内冠上面 106 までの内冠 102 の高さが適 切な維持力を発揮出来る値となるよう決定する。 またこれらはユー ザ一が任意に決めても良く、 例えば PC画面上で支台歯面データ 103 、 義歯モデルデータ 109 などを表示しそれらを参考に （視覚的に） 決定しても良い。 尚、 厚さ、 間隙はいずれもマージンラインでおお よそ 0になる。

送 信

この例のよ うなコーヌスを作成するには、 支台面 103 の表面デー タと数個のパラメータ （セメ ントスペース S、 コーヌス角度 K l、 コーヌス内冠上部厚 A l、 立ち上がり角度 Κ 2、 外冠上部厚 A 3 ) の情報があれば良く、 これらのパラメータ及びデータを送信する。

尚、 マージンライン 105 は支台歯 103 のデータから決定しても良 いが、 ユーザーの操作を反映させる場合は、 これにマージンライ ン データを加えることが好ましい。

又、 これらのデータを送信側で一度復元して、 モニタに表示し、 ユーザが画面を操作してデータを調整するといった工程が入る場合 もある。

義歯モデルデータ 109 は、 上部咬合面と、 その周辺の最大豊隆部 までの形状データ及びマージンラインと、 咬合面との高さパラメ一 タを送信するのみで、 復元可能である。 これらのデータは、 容量が 小さレヽこ と力、ら、 ファイル化してユーザが、 Eメールを扱うがごと く、 添付して相手 Eメールボックスに送信する場合や、 ダイヤルァ ップ形式で、 相手コンピュータの、 所定の領域へドラッグアンドド 口ップの容量で送る。

Eメールの場合のように自動的な接続遮断が行われるダイヤルァ ップ接続が好ましい場合もある。

送信の場合は、 更に加工の際の注文データを添付したり、 補綴材 料の指定等があればそのデータが添付されるものである。

当該材料と しては、 チタン材、 セラミ ックス材が例示される。 チ タン材は、 軽量で、 生体に対し親和性があることが知られており （ 三浦雄四他、 化学総説、 No 21， PP85-96 ( 1978) )よ り純度が高いも のが好ましいが、 その加工においては、 切削、 研削用の ドリルが特 殊なものとなる場合が多いこと、 加工環境が、 整備されなければな らないことなどから、 この様に専門の加工サイ トで加工されること は、 迅速且つ適切な補綴物の製造供給が可能となるのである。

またこの様なチタン材を使用して、 連冠、 ブリ ッジ、 デンチヤー 、 金属床、 クラスプ、 パラタルパー、 リ ンガルパー等、 比較的大き い補綴物を製造する場合より好ましい。 セラミ ックス等、 よ り硬質 なプロ ックを使用する場合や、 高価な材質を使用する場合も同様に 好ましい。 受 信

例えば、 Eメールがごとき受信によ り、 データを取得した、 加工 サイ トは、 このデータに基づきコ ンピュータ内でいわゆる仮想形状 を作成画面に表示する。 場合によっては、 これを再びユーザ側に送 信して、 確認する場合もある。

具体的なデータの作成

内冠 102 の下面形状を示すデータ 105 は、 マージンライン 104 の データから上の支台歯面データにセメ ントスペース S 1 を計算によ り付して作成される。 内冠 102 の上面形状を示すデータ 106 は、 マ 一ジンライ ン 104 のデータ、 コーヌス角度 K l、 内冠上部厚 A 1か ら計算して作成される。

外冠 101 の下面形状を示すデータ 107 のマージンライン 104 よ り 内部は、 内冠 102 の上面データ 106 、 コーヌス間隙 （A 2 / mm) か ら計算して作成される。 外冠 101 の外面形状を示すデータ 108 は、 最大豊隆ラインとマージンラインを面でつなぐように、 または立ち 上がり角度 （K 2 Z度） から計算して作成される。 義歯モデルデー タ 19上面は、 計測データを用いて作成される。

もし、 図 10に示すように外冠 101 と義歯モデルデータ 109 が分離 している場合、 例えば金属フ レームの外冠 101 とその上に接合する 樹脂ゃ陶材等との構造に分ける場合は、 外冠 101 の厚さ （mm) (図 11の A 3で示す） を自動または手動にて設定しそこから計算して得 る。 その上の樹脂ゃ陶材等の部分もデータ作成する場合は、 外冠 10 1 (金属フレーム） の上部データ 108 と義歯モデルデータ 109 から計 算する。 外冠 101 の上面 108 は、 もし外冠 101 と、 義歯モデルデー タ 109 がー体であれば、 外冠 101 の上部データ 108 は省略され、 義 歯モデルデータ 109 の表面データに一致する。

X ユーザが指定した他のデータに基づき、 材料の選定を行い、 NCェ 作機等を用いて加工する。

酉己 送

ユーザの指定した時刻があれば、 その時刻までに、 第三者配達機 関に配達してもらうか、 持参する。 尚、 加工装置が自動車等で移動 可能な状態であれば、 ユーザの近くにまで出向いて加工作成しても よく、 又、 各地域に、 加工装置が置かれている場合は、 その地域に データを再度送信して加工してユーザに持参しても良い。

図 12及び図 13は金属コービングタイプの補綴物を作成する際の説 明図である。

金属コービングとは、 陶材焼付铸造冠や硬質レンジ前装冠などに おいて、 陶材ゃ硬質レジンの材料的な特性を十分に発揮でき、 かつ それぞれの修復物の強度を保証できるように、 考慮、 製作される冠 内部の金属構造体。 単にコービングという こともある。

コービングは広い意味では、 陶材ゃレジンを前装する冠内部の金 属構造体 （金属コービング） と模型上の位置関係を正確に再現する ため金属やレジンでつく られる トランスファーコービングをいう。 そのほかインプラント支台上につけられ、 他の支台歯や天然歯との 平行性を確保するパラレリ ングコービング、 テレス コープの外冠に 相当するテレスコープコービング （セカンダリーコービング） など がある。 また根面板をさすこともある。

モデルの作成

上述のごとく支台歯 111 の部位のモデルを作成する。

モデル表面の計測

上記実施例に示すよ うに支台歯 111 の表面形状を 3次元計測して 支台歯データ 111 を得る。 その際、 マージン下部を ト リ ミ ングする など、 マージンラインを判別できるようにしておく。 計測データからパラメータ等の設定

計測データからマージンライン 112 を検出する。 これはユーザー が画面上で確認 ' 修正することが好ましい。 セメ ントスペース S 1 の厚さ （mm) (図 2 Bに C 1で示す） 、 コービング 114 の厚さ （mm ) (図 13に C 2で示す） を決める。 113 は義歯モデルを示す。

送 信

支台歯 111 の表面データ、 セメ ントスペース S 1の厚み値 C l 、 コービング厚み値 C 2等のパラメータデータを送信、 送信の態様は 、 上述を参照する。 尚、 マ一ジンライン 112 は支台面 111 のデータ から決定しても良いが、 ユーザーの操作を反映させる場合は、 これ にマージンライ ンデータを加えることが好ましい。

受信後のデータ作成

コービング 114 下面 （内面） の表面データ C 3は、 マージンライ ン 112 のデータから上の支台面 111 の表面データにセメントスぺー スを計算により付して得る。 コ一ビング 114 の上面の表面データ C 4は、 コービング 114 の下面 （內面） の表面データ C 3 とコーピン グ 114 の厚さ値 （C 2 ) から計算によ り得られる。 マージンライン 112 付近では C 1 ， C 2はそれぞれマ一ジンラインで一致するよう に移行的に変化する。 これも支台面データと、 数個のパラメータだ けで、 コービング表裏の面データを復元出来る。

加工及び配送

その他のユーザからのデータと前記コービング表裏データに基づ いて、 外冠内面を加工する。 配送は、 上述の様な形態で行う。

上述のごとく本発明は、 歯科計測データの効率の良い送信と、 安 定した補綴物の確保を可能とする等の効果を有する。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 所定のアルゴリ ズムに基づいて補綴物用モデルを計測して計 測データを作成し、 前記計測データに基づいて補綴物用プロ ックを 加工して補綴物を製造する計測加工ュニッ ト と、 前記計測加工ュニ ッ トを外部よ り操作する操作ュニッ ト とを備えた歯科用の計測加工 システム。

2 . 所定のァルゴリズムに基づいて補綴物用モデルを計測して計 測データを作成し、 前記計測データに基づいて補綴物用プロ ックを 加工して補綴物を製造する計測加工ュニッ ト と、 前記所定のァルゴ リズムにおける情報を外部から操作するための操作アルゴリズムと を備えた歯科用計測加工システム。

3 . 所定のァルゴリズムに基づいて補綴物用モデルを計測して計 測データを作成し、 前記計測データに基づいて補綴物用ブロ ックを 加工して補綴物を製造する計測加工ュニッ トを備え、 前記所定のァ ルゴリ ズムには前記計測加工ュニッ トの一部又は全部が、 情報フ ァ ィルを入力するだけで駆動可能とする領域が形成されている歯科用 計測加工システム。

4 . 前記アルゴリ ズムは、 少なく とも外部とのデータの共有を可 能とする領域を有する請求項 2， 3に記載の歯科用計測加工システ ム。

5 . 補綴物を作成するためのモデルの表面を接触計測するための 十字方向に伸びた接触子を有するプロープと、

前記プローブの接触に基づいて前記モデルの表面形状を得る表面 形状取得手段と、

前記表面形状取得手段のデータに基づいて、 補綴物形成用モデル を切削、 研削具により加工処理する加工手段とを備えた歯科用計測 加工装置。

6 . 前記プローブを駆動する駆動体が、 パラレルリ ンク構造を有 する請求項 5に記載の歯科用計測加工装置。

7 . 前記切削、 研削具を駆動する駆動体が、 パラレルリ ンク構造 を有する請求項 5に記載の歯科用計測加工装置。

8 . 補綴物を作成するためのモデルの表面を接触計測するための 十字方向に伸びた接触子を有するプローブと、

前記プローブを駆動するパラレルリ ンク状駆動部と、

前記プローブの接触に基づいて前記モデルの表面形状を得る表面 形状取得手段と、

' 前記表面形状取得手段で取得したデータを送信する手段と、 前記送信されたデータを受信し、 受信したデータに基づき補綴物 形成用モデルを切削、 研削具により加工処理する加工手段とを備え た歯科用計測加工装置。

9 . 前記切削、 研削具を駆動する駆動体が、 パラレルリ ンク構造 を有する請求項 8に記載の歯科用計測加工装置。

10. 歯科補綴物用モデルの表面形状を計測する手段と、

前記表面形状データより、 特徴部位のデータを検出する手段と、 前記特徴部位のデータを送信する手段と、

前記送信したデータ及び当該データに基づいて補完データを形成 し、 前記モデルの表面データを構成する手段と、

前記、 復元モデルデータに基づき歯科補綴物を加工する手段とを 備えた歯科用計測加工システム。