AT510554B1 - Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten - Google Patents

Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten Download PDF

Info

Publication number
AT510554B1
AT510554B1 ATA388/2011A AT3882011A AT510554B1 AT 510554 B1 AT510554 B1 AT 510554B1 AT 3882011 A AT3882011 A AT 3882011A AT 510554 B1 AT510554 B1 AT 510554B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
receiving area
mirror
projector
angle
region
Prior art date
Application number
ATA388/2011A
Other languages
English (en)
Other versions
AT510554A4 (de
Original Assignee
A Tron3D Gmbh
Ait Austrian Institute Of Technology Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A Tron3D Gmbh, Ait Austrian Institute Of Technology Gmbh filed Critical A Tron3D Gmbh
Priority to ATA388/2011A priority Critical patent/AT510554B1/de
Priority to KR1020137027439A priority patent/KR20140031868A/ko
Priority to US14/005,840 priority patent/US20140015928A1/en
Priority to BR112013023797A priority patent/BR112013023797A2/pt
Priority to EP12714526.6A priority patent/EP2686734A1/de
Priority to PCT/AT2012/000061 priority patent/WO2012126022A1/de
Priority to JP2013558267A priority patent/JP5912141B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of AT510554B1 publication Critical patent/AT510554B1/de
Publication of AT510554A4 publication Critical patent/AT510554A4/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00193—Optical arrangements adapted for stereoscopic vision
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0623—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements for off-axis illumination
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/24—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the mouth, i.e. stomatoscopes, e.g. with tongue depressors; Instruments for opening or keeping open the mouth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/24—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the mouth, i.e. stomatoscopes, e.g. with tongue depressors; Instruments for opening or keeping open the mouth
    • A61B1/247—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the mouth, i.e. stomatoscopes, e.g. with tongue depressors; Instruments for opening or keeping open the mouth with means for viewing areas outside the direct line of sight, e.g. dentists' mirrors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/48—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor adapted for combination with other photographic or optical apparatus
    • G03B17/54—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor adapted for combination with other photographic or optical apparatus with projector
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/08—Stereoscopic photography by simultaneous recording
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G03B37/005—Photographing internal surfaces, e.g. of pipe

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Cameras Adapted For Combination With Other Photographic Or Optical Apparatuses (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Aufnahme von Objekten (10), insbesondere Zähnen, weist einen Aufnahmebereich (2), in dem wenigstens ein Spiegel (26, 27, 28) zum Umlenken eines Licht- oder Projektionsstrahls (23) und/oder eines vom Objekt (10) reflektierten Bildes angeordnet ist, und einen Griffbereich (3) auf. Eine Kamera (32) und/oder ein Projektor (14) ist/sind im Aufnahmebereich (2) angeordnet und der Aufnahmebereich (2) ist entgegen der Projektionsrichtung um einen Winkel (a) zwischen 10° und 40° gegenüber dem Griffbereich (3) geneigt.

Description

österreichisches Patentamt AT510 554B1 2012-05-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Bildern von dreidimensionalen Objekten, insbesondere Zähnen, mit einem Aufnahmebereich, in dem wenigstens ein Spiegel zum Umlenken eines Licht- oder Projektionsstrahls und/oder eines vom Objekt reflektierten Bildes angeordnet ist, und mit einem Griffbereich.
[0002] Derartige Vorrichtungen werden insbesondere im Bereich der dreidimensionalen Aufnahme von Zähnen verwendet. Der Anwendungsbereich erstreckt sich dabei auf die Aufnahme von digitalen Zahn- und Kieferabdrücken, die Hilfestellung bei der Diagnose, die Überwachung von Zahnbehandlungen sowie die zuverlässige Kontrolle von eingesetzten Implantaten. Neben weiteren Einsatzgebieten im Bereich der Medizin- und Industrietechnik, beispielsweise im Bereich der Endoskopie, können generell Objekte stereometrisch vermessen werden, die schwer zugänglich sind.
[0003] Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der AT 508 563 B, sind bereits eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vermessen von Objekten wie Zähnen bekannt, welche dreidimensionale Bilder liefern. Diese aber auch andere bekannte Vorrichtungen und Verfahren können bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen, um dreidimensionale Bilder zu erzeugen.
[0004] Ein wesentlicher Nachteil bekannter Vorrichtungen ist, dass die Aufnahmegeräte (handgeführte Scanner), die zu den abzubildenden Gegenständen Vordringen, meist unhandlich, sperrig und geometrisch nicht für die effiziente Führung im Mund des Patienten geformt sind.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die einfach zu handhaben ist und ein effizientes Vermessen im Mund ermöglicht.
[0006] Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, dass eine Kamera und/oder ein Projektor im Aufnahmebereich angeordnet ist/sind und dass der Aufnahmebereich entgegen der Projektionsrichtung um einen Winkel zwischen 10° und 40° gegenüber dem Griffbereich geneigt ist.
[0007] Durch die Abwinkelung des Aufnahmebereich entgegen der Projektionsrichtung um einen Winkel zwischen 10° und 40°gegenüber dem Griffbereich wird die Sicht der die Vorrichtung benutzenden Person auf das aufzunehmende Objekt nicht mehr durch das Handstück bzw. die das Handstück haltende Hand behindert, was eine effizientere Aufnahme von Objekten auch unter beengten Verhältnissen erleichtert.
[0008] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0009] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen.
[0010] Es zeigt: [0011] Fig. 1 eine Ausführungsform eines Handstücks für die Erfindung von der Seite, [0012] Fig. 2 das Handstück von Fig. 1 in Draufsicht, [0013] Fig. 3 das Handstück von Fig. 1 von vorne [0014] Fig. 4 das Handstück der Fig. 1 bis 3 im Schrägriss, [0015] Fig. 5 eine teilweise Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung, [0016] Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Ausführungsform von Fig. 5, [0017] Fig. 7 ein Detail von Fig. 6, [0018] Fig. 8 einen Schnitt durch die Vorrichtung entlang der Linie Vlll-Vlll und [0019] Fig. 9 ein Detail einer Ausführungsform eines Projektors. 1 /10 österreichisches Patentamt AT510 554B1 2012-05-15 [0020] In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur dreidimensionalen Aufnahme von Objekten 10, insbesondere Zähnen dargestellt, die einen Aufnahmebereich 2 und einen Griffbereich 3 aufweist. Zwischen Aufnahmebereich 2 und Griffbereich 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Mittelbereich 5 angeordnet. Da der Mittelbereich 5 kleinere Außenabmaße aufweist als der Aufnahmebereich 2, weist der Aufnahmebereich 2 einen im Wesentlichen konischen Übergangsbereich 6 zum Mittelbereich 5 hin auf. Am vorderen Ende 4 ist der Aufnahmebereich 2 abgerundet.
[0021] Der Aufnahmebereich 2 weist eine Mittelachse 7 auf, der Griffbereich 3 der Mittelachse 8 und der Mittelbereich 5 eine Mittelachse 9. Der Winkel α zwischen der Mittelachse 7 und der Mittelachse 8 liegt erfindungsgemäß zwischen 10° und 40°, wobei sich dieser Winkel α im dargestellten Ausführungsbeispiel (mit einem Mittelbereich 5) in zwei Winkel ß und γ aufteilt, wobei der Winkel ß zwischen der Mittelachse 7 des Aufnahmeteils 2 und der Mittelachse 9 des Mittelbereichs 5 liegt und der Winkel γ zwischen der Mittelachse 9 des Mittelbereichs 5 und der Mittelachse 8 des Griffteils 3 liegt. Der Winkel ß liegt bevorzugt zwischen 3° und 15° und der Winkel γ zwischen 7° und 25°. Die Länge des Aufnahmebereichs liegt bevorzugt zwischen 10 und 60 mm, da innerhalb dieser Grenzen sowohl eine gute Handhabbarkeit des Handstücks 1 als auch ausreichend Raum zum Unterbringen der Projektions- und/oder Aufnahmetechnik vorhanden ist.
[0022] An seiner dem aufzunehmendem Objekt 10 zugewandten Seite 11 ist im Aufnahmeteil 2 eine Öffnung 12 (Fig. 5) angeordnet, die von einer Scheibe 13 verschlossen ist. Durch diese Scheibe 13 können mit einem Projektor 14 Licht, insbesondere ein Zufallsmuster, auf das Objekt 10 gerichtet und mit einem Kamerasystem 15 Bilder des Objektes 10 aufgenommen werden. Der Aufnahmebereich 2 ist somit gegenüber dem Griffbereich 3 um einen Winkel α zwischen 10° und 40°entgegen der Projektionsrichtung nach hinten geneigt.
[0023] In den Fig. 5 bis 8 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher der Projektor 14 mit einer Lichtquelle ein Lichtbündel 23 abstrahlt. Das Lichtbündel 23 tritt durch einen oder mehrere in Fig. 9 dargestellte transparente Träger 36, 37, beispielsweise Dias, auf denen ein nach einem Zufallsprinzip angeordnetes Muster angeordnet ist. Das Muster besteht bevorzugt aus im Wesentlichen zufällig verteilten, gegebenenfalls unregelmäßig geformten Punkten und/oder Linien, die in weiterer Folge auf das Objekt 10, beispielsweise einen Zahn, projiziert werden.
[0024] Im Strahlengang des Lichtbündels 23 liegt ein Umlenkspiegel 26, der einen Teil 23a des Lichtbündels 23, im Ausführungsbeispiel von Fig. 7 den untersten Teil, auf einen ersten Spiegel 27 umlenkt, der in weiterer Folge das Licht auf das Objekt 10 richtet. Ein weiterer Teil 23b des Lichtbündels 23, im Ausführungsbeispiel von Fig. 7 der mittlere Teil, trifft direkt auf einen zweiten Spiegel 28, von dem das Licht ebenfalls auf das Objekt 10 gerichtet wird.
[0025] Der Umlenkspiegel 26 ist bevorzugt ein ebener Spiegel, könnte bei Bedarf aber auch ein konvex oder konkav gekrümmter Spiegel sein. Die beiden Spiegel 27 und 28 sind bevorzugt zweiachsig konvex gekrümmte Spiegel mit gleichen oder unterschiedlichen Krümmungsradien in den beiden Achsen, mit denen der jeweilige Anteil des Strahlenbündels 23 je nach Bedarf stärker gestreut werden kann.
[0026] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung und Krümmung des Umlenkspiegels 26 und des ersten Spiegels 27 so gewählt, dass der Teil 23a des Lichtbündels 23 in der Bildebene der Zeichnung einen Öffnungswinkel δ von etwa 30° hat. Die Anordnung und Krümmung des zweiten Spiegels 28 ist beispielhaft so gewählt, dass der Teil 23b des Lichtbündels 23 in der Bildebene der Zeichnung einen Öffnungswinkel ε von etwa 25° hat. Der Öffnungswinkel der Teile 23a, 23b des Lichtbündels 23 in Richtung normal zur Bildebene der Zeichnung kann durch geeignete Krümmung der Spiegel 27, 28 je nach Anforderung gleich oder unterschiedlich zum jeweiligen in der Bildebene liegenden Öffnungswinkel δ, ε sein.
[0027] Durch die in Fig. 7 beispielhaft gewählte Anordnung der Spiegel 27, 28 sind deren optische Achsen 29, 30 so zueinander geneigt, dass die Lichtbündelteile 23a, 23b aus unterschied- 2/10 österreichisches Patentamt AT510 554B1 2012-05-15 liehen Richtungen auf des Objekt 10 treffen.
[0028] In Projektionsrichtung des Projektors 14 gesehen zwischen den beiden Spiegeln 27, 28, im dargestellten Ausführungsbeispiel etwas näher dem zweiten Spiegel 28, ist ein Kamerasystem 15 angeordnet, das im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Kameras 32 besteht, welche stereoskopische Bilder zur dreidimensionalen Vermessung des Objektes 10 aufnehmen, indem sie mit einander überschneidenden Aufnahmebereichen Bilder aus unterschiedlichen Richtungen aufnehmen. Die beiden optischen Achsen 29, 30 der Spiegel 27, 28 spannen eine Ebene ω auf, wobei die beiden Kameras 32, genauer gesagt deren Objektive 33, symmetrisch zu beiden Seiten dieser Ebene ω liegen.
[0029] Durch diese bevorzugte Anordnung liegt das Kamerasystem 15 mit den Spiegeln 26, 27 bzw. deren optischen Achsen 29, 30 in einer Ebene ω, was eine sehr präzise Bildaufnahme und damit Vermessung des Objekts ermöglicht. Durch die Projektion der Lichtbündelteile 23a, 23b durch Spiegel 26, 27, die zu beiden Seiten des Kamerasystems 15 liegen, erfolgt auch eine Ausleuchtung bzw. Projektion des Zufallsmusters auf das Objekt 10 von zwei Seiten in dieser Ebene ω, wodurch - aus Sicht des Kamerasystems 15 betrachtet - Schatten oder Fehlstellen auf dem Objekt 10, die beispielsweise bei Backenzähnen oder Schneidezähnen auftreten können, sehr zuverlässig vermieden werden können.
[0030] Grundsätzlich wäre es ebenso möglich, die Spiegel - vom Projektor 14 aus betrachtet -neben den beiden Kameras 32 zu positionieren und gegebenenfalls die beiden Kameras 32 um 90° zu drehen, sodass sie beide in die Ebene ω liegen. Es sind auch mehr als zwei Spiegel, sowohl vor und/oder hinter als auch seitlich der Kameras 32 denkbar, um eine möglichst gute Ausleuchtung bzw. Musterprojektion auf dem Objekt 10 zu erhalten.
[0031] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Bereich über dem Umlenkspiegel 26 eine Blende 34 angeordnet, die einen dritten Teil 23c des Lichtbündels 23 blockiert, damit dieser keine unerwünschten Reflexionen in der Optik 33 der Kameras 32 verursacht. Je nach Anordnung der Spiegel 26, 27, 28 und der Objektive 33 kann die Blende 34 auch weg gelassen oder anders angeordnet oder geformt sein.
[0032] Alle Spiegel 26, 27, 28, die Blende 34 sowie gegebenenfalls auch das Kamerasystem 15 können einstellbar an entsprechenden Halterungen 31 befestigt sein, damit bei Bedarf eine einfache Einstellung und/oder Kalibrierung der einzelnen Komponenten möglich ist. Außerdem können alle oder auch nur ein Teil der vorstehend beschriebenen Komponenten auf einem Trägersystem befestigt und voreingestellt sein, das anschließend in ein Aufnahmegerät eingesetzt werden kann. Das Gehäuse der Vorrichtung 1 besteht vorzugsweise aus zwei Gehäusehälften 16, 17, die spiegelsymmetrisch ausgeführt sind, wodurch die Vorrichtung sehr einfach zusammen gebaut werden kann.
[0033] Durch die gewählte und in der Zeichnung beispielhaft dargestellte erfindungsgemäße Anordnung ist eine sehr kompakte und schlanke Bauweise möglich, welche beispielsweise sehr gut in ein Handstück zur dreidimensionalen Aufnahme von Zähnen integriert werden kann.
[0034] Bevorzugt kommt die in Verbindung mit den Fig. 5 bis 8 beschriebene Anordnung der Spiegel und Kameras bei Handstücken mit einem abgewinkelten Aufnahmebereich 2 und ggf. Mittelbereich 5 zum Einsatz, da durch die Spiegel 26, 27, 28 eine besonders gute Möglichkeit geboten wird, die gesamte Projektions- und Aufnahmetechnik in ein abgewinkeltes Handstück 1 einzubauen, das sehr schlank ist und durch den Knick insbesondere bei Oralscannern besonders gut handhabbar ist.
[0035] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann direkt ab der Außenfläche des Scannerglases 13 bereits ein optimaler Schärfegrad ohne das Risiko von Schatten oder Fehlstellen erreicht werden, um auch bei Auflage des Scanners auf einem Objekt, z.B. einem Zahn, dieses bereits vermessen werden kann, wogegen bekannte Scanner häufig in einem bestimmten Abstand zu den Zähnen gehalten werden müssen, was den Aufnahmeprozess, im Vergleich zur erfindungsgemäßen Möglichkeit auch direkt auf die Zähne auflegen zu können, signifikant erschwert. 3/10 österreichisches Patentamt AT510 554B1 2012-05-15 [0036] In Fig. 9 ist schematisch eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der zwei transparente Träger 36, 37, beispielsweise zwei Dias, auf denen nach einem Zufallsprinzip angeordnete Muster angeordnet sind, im Strahlengang eines Lichtbündels 23 liegen, das von einer Lichtquelle 22, beispielsweise einer LED ausgestrahlt wird. Das Muster kann im Wesentlichen aus zufällig verteilten, gegebenenfalls unregelmäßig geformten, Punkten und/oder Linien bestehen. Das Licht geht in der dargestellten Ausführungsform zuerst durch eine Linse 35, dann durch die beiden Träger 36, 37, und in weiterer Folge durch ein symbolisch durch eine Linse 38 dargestelltes weiteres Linsensystem, das zur Ausrichtung des Projektionsstrahles 23 und zur Schärfeneinstellung dient.
[0037] Der Projektor 14 von Fig. 9 kann beispielsweise bei einer in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Vorrichtung eingesetzt werden, bei der das Lichtbündel 23 über zwei Spiegel 27 und 28 auf ein Objekt 10 gerichtet wird. Da das Licht unterschiedlich lange Wege zurücklegt, je nach dem ob es entweder über den Umlenkspiegel 26 und den Spiegel 27 oder über den Spiegel 28 auf das Objekt 10 trifft, können bei der Projektion des auf einem Träger vorhandenen Musters auf das Objekt 10 Unschärfen der einen oder anderen oder beider Projektionen entstehen.
[0038] Durch die Verwendung von zwei Trägern 36, 37 kann darauf Rücksicht genommen und können Unschärfen individuell ausgeglichen werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die beiden Träger 36, 37 in Ausbreitungsrichtung des Lichts zueinander versetzt sind. Damit liegt z.B. der Träger 36, der im Strahlengang des Lichtbündels 23b des Spiegels 28 liegt, weiter hinten bzw. weiter von der Linse 38 bzw. einem nachfolgenden Linsensystem entfernt als der Träger 37, der im Strahlengang des Lichtbündels 23a des Spiegels 27 liegt, sodass insgesamt der Weg des Lichts vom jeweiligen Träger 36, 37 über den/die jeweiligen Spiegel 26, 27, 28 bis zum Objekt 10 wieder ungefähr gleich lang ist. Maßgeblich sind die unterschiedlichen Abstände der Träger 36, 37 zum Linsensystem 38, da diese Abstände die Position und Lage der Schärfeebene im Messraum bestimmen. Wenn die Wegdifferenz über den/die jeweiligen Spiegel 26, 27, 28 bis zum Objekt 10 nicht sehr groß ist, könnte beispielsweise auch nur ein einziger Träger verwendet werden, der entweder stufenweise abgesetzte Abschnitte aufweist oder der zwar eben aber entsprechend stark geneigt ist, um die Wegdifferenz im Mittel zu kompensieren. Als weitere Möglichkeit könnte auch ein einziger Träger verwendet werden, der auf unterschiedlichen Bereichen bzw. Abschnitten jeweils auf der Vorderseite und auf der Rückseite mit einem Muster beschichtet ist. Die Dicke des Trägermaterials bestimmt dann die Abstandsdifferenz.
[0039] In Fig. 9 ist eine Schrägstellung der Träger 36, 37 zur Ausbreitungsrichtung des Lichts zu sehen, d.h. dass die Träger 36, 37 nicht exakt im rechten Winkel zu Ausbreitungsrichtung des Lichts liegen. Diese Ausführungsform der Erfindung ist dann von Vorteil, wenn der Projektor 14 bzw. dessen optische Mittelachse 39 wie in der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform in einem Winkel ß größer 0°zum Aufnahmebereich 2 ausgerichtet ist, insbesondere die optische Mittelachse 39 nicht im rechten Winkel zur optischen Mittelachse 40 der Kameras 32 ausgerichtet ist. Die Anordnung des Projektors 14 im abgewinkelten Übergangsbereich zwischen dem Aufnahmebereich 2, in dem sich die Kameras 32 befinden, und dem Mittelbereich 5 ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise der Aufnahmebereich 2 relativ kurz gehalten werden kann, was die Handhabung des Handstücks 1 wesentlich verbessert. Durch die Schrägstellung der Träger 36, 37 können durch die Schrägstellung des Projektors 14 verursachte Unscharfen des auf des Objekt 10 projizierten Musters ausgeglichen werden. 4/10

Claims (19)

  1. österreichisches Patentamt AT510 554B1 2012-05-15 Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Aufnehmen von Bildern von dreidimensionalen Objekten (10), insbesondere Zähnen, mit einem Aufnahmebereich (2), in dem wenigstens ein Spiegel (26, 27, 28) zum Umlenken eines Licht- oder Projektionsstrahls (23) und/oder eines vom Objekt (10) reflektierten Bildes angeordnet ist, und mit einem Griffbereich (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera (32) und/oder ein Projektor (14) im Aufnahmebereich (2) angeordnet ist/sind und dass der Aufnahmebereich (2) entgegen der Projektionsrichtung um einen Winkel (a) zwischen 10°und 40“gegenüber dem Griffbereich (3) geneigt ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Griffbereich (3) und dem Aufnahmebereich (2) ein Mittelbereich (5) angeordnet ist, der gegenüber dem Griffbereich (3) und dem Aufnahmebereich (2) um jeweils einen Winkel (ß, γ) von wenigstens 3“geneigt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelbereich (5) gegenüber dem Griffbereich (3) um einen Winkel (γ) von 7°bis 25°geneigt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (2) gegenüber dem Mittelbereich (5) um einen Winkel (ß) von 3“ bis ^“geneigt ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (2) eine Länge zwischen 10 mm und 60 mm aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (2) ein Gehäuse mit einer vorzugsweise von einer transparenten Scheibe (13) verschlossenen Öffnung (12) aufweist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse mit zwei spiegelsymmetrischen Gehäusehälften (16,17) aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (14) im Übergangsbereich zwischen dem Aufnahmebereich (2) und dem daran anschließenden Mittelbereich (5) oder Griffbereich (3) angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Spiegel (27, 28) jeweils ein Lichtbündel (23a, 23b) vom Projektor (14) aus unterschiedlichen Richtungen auf das Objekt (10) reflektieren.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Spiegel (27) indirekt über einen Umlenkspiegel (26) und ein zweiter Spiegel (28) direkt vom Projektor (14) beschienen wird.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Spiegel (27, 28) auf unterschiedlichen Seiten der Kamera (32) liegen.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch zwei Kameras (32) mit einander überschneidenden Aufnahmebereichen, welche Bilder aus unterschiedlichen Richtungen aufnehmen.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (14) ein nach einem Zufallsprinzip angeordnetes Muster auf das Objekt (10) projiziert.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang des Projektors (14) wenigstens ein transparenter Träger (36, 37) mit dem Muster angeordnet ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster im Wesentlichen aus zufällig verteilten, gegebenenfalls unregelmäßig geformten, Punkten und/oder Linien besteht. 5/10 österreichisches Patentamt AT510 554B1 2012-05-15
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (36, 37) Abschnitte aufweist, die in Richtung des Strahlengangs zueinander versetzt sind.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Träger (36, 37) in Richtung des Strahlengangs zueinander versetzt sind.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Träger (36, 37) Abschnitte aufweist, die in Richtung des Strahlengangs zueinander versetzt sind.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Träger (36, 37) mit Bezug zur Ausbreitungsrichtung des Lichts in einem Winkel ungleich 90° geneigt ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 6/10
ATA388/2011A 2011-03-18 2011-03-18 Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten AT510554B1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA388/2011A AT510554B1 (de) 2011-03-18 2011-03-18 Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten
KR1020137027439A KR20140031868A (ko) 2011-03-18 2012-03-12 3차원 물체들의 이미지들을 기록하기 위한 장치
US14/005,840 US20140015928A1 (en) 2011-03-18 2012-03-12 Device for recording images of three-dimensional objects
BR112013023797A BR112013023797A2 (pt) 2011-03-18 2012-03-12 dispositivo para registrar imagens de objetos tridimensionais
EP12714526.6A EP2686734A1 (de) 2011-03-18 2012-03-12 Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten
PCT/AT2012/000061 WO2012126022A1 (de) 2011-03-18 2012-03-12 Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten
JP2013558267A JP5912141B2 (ja) 2011-03-18 2012-03-12 三次元対象物の画像を記録するための装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA388/2011A AT510554B1 (de) 2011-03-18 2011-03-18 Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT510554B1 true AT510554B1 (de) 2012-05-15
AT510554A4 AT510554A4 (de) 2012-05-15

Family

ID=45974172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA388/2011A AT510554B1 (de) 2011-03-18 2011-03-18 Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20140015928A1 (de)
EP (1) EP2686734A1 (de)
JP (1) JP5912141B2 (de)
KR (1) KR20140031868A (de)
AT (1) AT510554B1 (de)
BR (1) BR112013023797A2 (de)
WO (1) WO2012126022A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9544577B2 (en) 2013-07-18 2017-01-10 A.Tron3D Gmbh Method of capturing three-dimensional (3D) information on a structure
EP3265292A1 (de) * 2015-03-02 2018-01-10 Funfare, LLC Dreidimensionaler drucker und kassette
FR3048071B1 (fr) * 2016-02-23 2018-04-06 Tcm Dispositif d'eclairage pour dispositif de prise de teinte d'une dent, dispositif de prise de teinte integrant ledit dispositif d'eclairage
CN108917667B (zh) * 2018-06-29 2020-09-11 北京航星机器制造有限公司 一种基于三维扫描的铸件狭小深腔内表面测量方法
CN109654995A (zh) * 2019-01-15 2019-04-19 征图新视（江苏）科技有限公司 一种三合一成像机构
CN219021120U (zh) * 2022-09-20 2023-05-16 杭州捷扫科技有限公司 一种用于口腔图像采集装置的辅助支架
US11744452B1 (en) * 2023-04-05 2023-09-05 Apollo Innovations, Llc Intra-oral scanning and image acquisition module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09140664A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Osada Res Inst Ltd 歯科用口腔内観察カメラ
DE20014666U1 (de) * 2000-08-24 2000-11-23 Storz Wolfgang Vorsatzoptik, welche mit Objektiven von Kameras für Mundhöhlen-/Aufnahmen kombinierbar ist
DE20209441U1 (de) * 2002-06-18 2002-09-05 Ferton Holding Sa Vorrichtung zum Erkennen von bakteriellem Befall an Zähnen
DE102010035016A1 (de) * 2009-08-25 2011-07-21 Schneider, Tobias, 82229 Endoskop zur Verwendung bei zahnmedizinischen Eingriffen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7099732B2 (en) * 1999-03-29 2006-08-29 Genex Technologies, Inc. Sanitary sleeve or tip for intra-oral three-dimensional camera
JP2001212161A (ja) * 2000-01-31 2001-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd ビデオスコープ付き口腔洗浄器
EP1159928B1 (de) * 2000-06-02 2004-01-02 Kaltenbach & Voigt GmbH & Co. KG Medizinisches Handstück mit einem stabförmigen Griffteil
JP4423056B2 (ja) * 2004-02-05 2010-03-03 パナソニック株式会社 歯科医用の光ファイバ内蔵カメラ
JP4764612B2 (ja) * 2004-04-19 2011-09-07 株式会社モリタ製作所 歯科用生体観察機器、口腔内観察機器、歯科用照射額帯装置及びデンタルミラー
US7292759B2 (en) * 2005-06-07 2007-11-06 Biolase Technology, Inc. Contra-angle rotating handpiece having tactile-feedback tip ferrule
JP2009512463A (ja) * 2005-06-24 2009-03-26 バイオレーズ テクノロジー インコーポレイテッド 電磁エネルギー出力装置用の視覚フィードバック器
JP2007083009A (ja) * 2006-03-22 2007-04-05 J Morita Tokyo Mfg Corp 歯科光診断装置用ハンドピース
EP1872734A1 (de) * 2006-06-06 2008-01-02 W & H Dentalwerk Bürmoos GmbH Medizinischer oder kosmetischer Laser-Handgriff
DE102007060263A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-26 Steinbichler Optotechnik Gmbh Vorrichtung zur Ermittlung der 3D-Koordinaten eines Objekts, insbesondere eines Zahns
DE102008047816B4 (de) * 2008-09-18 2011-08-25 Steinbichler Optotechnik GmbH, 83115 Vorrichtung zur Ermittlung der 3D-Koordinaten eines Objekts, insbesondere eines Zahns
AT508563B1 (de) 2009-10-07 2011-02-15 Ait Austrian Inst Technology Verfahren zur aufnahme dreidimensionaler abbilder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09140664A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Osada Res Inst Ltd 歯科用口腔内観察カメラ
DE20014666U1 (de) * 2000-08-24 2000-11-23 Storz Wolfgang Vorsatzoptik, welche mit Objektiven von Kameras für Mundhöhlen-/Aufnahmen kombinierbar ist
DE20209441U1 (de) * 2002-06-18 2002-09-05 Ferton Holding Sa Vorrichtung zum Erkennen von bakteriellem Befall an Zähnen
DE102010035016A1 (de) * 2009-08-25 2011-07-21 Schneider, Tobias, 82229 Endoskop zur Verwendung bei zahnmedizinischen Eingriffen

Also Published As

Publication number Publication date
EP2686734A1 (de) 2014-01-22
JP2014514034A (ja) 2014-06-19
US20140015928A1 (en) 2014-01-16
BR112013023797A2 (pt) 2016-12-13
WO2012126022A1 (de) 2012-09-27
AT510554A4 (de) 2012-05-15
JP5912141B2 (ja) 2016-04-27
KR20140031868A (ko) 2014-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT510554B1 (de) Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten
DE3784340T2 (de) Elektronische video dental kamera.
EP1618836B1 (de) Laryngoskop mit OCT
DE68918751T2 (de) Bildaufnahme- und Verarbeitungseinrichtung.
EP0923704B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchführung von optischen aufnahmen
DE10141559B4 (de) Videoendoskopsystem und Beleuchtungsoptik
DE10027167B4 (de) Mikroskop mit einem Beleuchtungssystem
DE10027166A1 (de) Stereoskopmikroskop
EP1252858B1 (de) Dentalkamera
EP2499992B1 (de) Vorrichtung zum Aufnehmen von Bildern von dreidimensionalen Objekten
DE4136002A1 (de) Moire- konturenabbildungsvorrichtung
DE10027204A1 (de) Stereoskopmikroskop
EP1389943A2 (de) Ophthalmoskop
DE10156434A1 (de) Videoendoskop und Videoendoskopsystem
DE102017109128B4 (de) Endoskop zur 3D-Vermessung von Objekten sowie zugehöriger Baukasten und Verwendung
EP1417925A1 (de) Vorrichtung zur Betrachtung eines Auges
DE3045162A1 (de) Vorrichtung zur beobachtung dentalmedizinischer eingriffe
DE102013200135B4 (de) Telezentrisches Abbildungssystem
DE602006000567T2 (de) Untersuchungsverfahren und Untersuchungshilfsmittel
DE10027196A1 (de) Video-Stereoskopmikroskop
DE10130119A1 (de) Videomikroskop
AT511251B1 (de) Vorrichtung zum aufnehmen von bildern von dreidimensionalen objekten
EP1006390B1 (de) Endomikroskopsystem
WO2011076416A1 (de) Verfahren und system zur herstellung von entzerrten röntgenbildern für die zahnmedizinische oder kieferorthopädische diagnostik
DE102009008747A1 (de) Optisches Abbildungssystem

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20180318