专利名称：齿科材料光谱色度测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电子、光谱技术及色度学的应用，具体地涉及齿科材料光谱色度测试技术。
人类在修复和镶嵌牙齿的医疗临床中，通常对修复体表面的颜色有较高的要求。传统的检测方法是先设一块标准色板，然后用人眼对修复体与标准色板进行比较，再选择使用。这种色比较一致法对物体颜色无法量化，色幅小，分辨率低，受客观影响大，因没有统一标准，常常出现各持已见。近年来，国际市场上出现了一种根据光电积分法原理制作的光谱色度计，如九十年代美国Photo-Research公司研制的PR-650光谱色度计，虽能给出被测物体表面颜色的三刺激值，但由于这种仪器对Luther光学条件仅能近似符合，因此其测量精度仍然较低，尤其是不能区分同色异谱，这给使用带来了不便，并且不适应进行临床检测。
本实用新型的目的在于，针对现有技术中的不足，提供根据光度学中分光光度法原理，通过测量被测物体表面的反射光谱，来计算得到其颜色色度的高精度色度测试仪。
本实用新型的目的通过以下方式来实现。
本实用新型的齿科材料光谱色度测试仪，包括有照明光源、照明及探测装置、光电转换装置。所述的光电转换装置包括现有技术中的CCD光电转换器、A/D数模转换器及PC机，所述的照明光源是卤钨灯，其特征在于，所述的照明及探测装置是由聚焦透镜、内孔中设置有两种光纤的光缆及探测头构成，所述光纤其中之一为照明通道光纤，在照明光源与照明光纤入口间设有一聚焦透镜，光纤起始处截面与 该透镜的焦面重合，另一种为探测光纤，它置于集束光纤内孔中心，照明光纤分布在探测光纤的周围，两种光纤均伸入到探测头内部，所述探测头使对称分布的照明光纤轴线同置于中心的探测光纤的轴线构成45°夹角状态并用固化剂固化，探测头的端面与探测光纤轴线垂直，在探头外面也能够设置刚性护套；所述探测光纤另一端的端口近处设置有透镜，探测光纤中的探测光束经该透镜聚焦后入射到用以分光的光栅单色仪入射狭缝中。
本实用新型的色度测试仪，采用的照明光源是卤钨灯，其光谱特性在可见区同国际照明委员会(CLE)倡导的标准A光源保持基本一致，能够满足国际标准化的使用要求，照明光及采集的反射光的传输是利用柔性的集束石英光纤，其探测头能方便地伸到被测物体的表面，例如人的口腔内的牙齿表面。探测光纤与照明光纤以固定的相对位置保证了45/0的反射光谱测量模式，能有效消除被测试样表面的镜面效应，因分光光度法不是直接测量颜色的三刺激值本身，而是通过测量最基本的颜色光学数据，再计算颜色的色度和其它相关色度参数，从而能区分同色异谱，保证了测试精度。本装置利用现有技术中的CCD光电转换器、A/D数模转换器及PC机，对被测物体表面的颜色色度用数值精确描述，减少了客观因素的影响。因此本装置在修复和镶嵌牙齿的临床中能实行实时原位检测，从而能保证修复体具有高保真的原生色。
下面通过实施例及其附图作进一步描述。
图1是本实用新型整体装置的结构示意图。
图2是本实用新型所述探测头的结构示意图。
图1中，(1)为照明光源，即卤钨灯，(2)为照明光源耦合透镜，卤钨灯射出的照明光经此照明光源耦合透镜聚焦进入到6根柔性的照明光纤(3)中，(4)为探测光纤，两种光纤(3)、(4)在圆形金属的探测头(5)中被固定，探测光纤将采集到的被测物体表面反射光传输到探测光耦合透镜(6)，经聚焦后入射到用以分光的光栅单色仪(7)的入射狭缝中，(8)为现有技术中的2048线阵元CCD光电转换器、(9)为A/D数模转换器，(10)为PC机，(11)为待测试样。
本实施例中，具体是当照明光源热稳定后，将探测头垂直置于被测试样表面，被测试样表面受到光激发后，能充分反映被测试样表面颜色的受激反射光经探测光纤传送到光栅单色仪被色散分光，由CCD与A/D对被色散分光后的光信息进行光电和数模转换形成光电流谱，再由色度软件将光电流谱变换为光谱，最终由PC机计算显示出相应色度系统的相关色参数。
参见图2，(3)为照明光纤，(4)为探测光纤，两种光纤在圆形金属的探测头中被固定，探测光纤居中，6根照明光纤均匀对称地分布在探测光纤周围，并且使探测头的端面与探测光纤轴线垂直，照明光纤轴线与正中的探测光纤的轴线45°夹角的状态时用固化剂固化。在头部的外面设置可卸刚性护套(12)，以增加探测头的强度和便于临床卫生使用。
权利要求1.一种齿科材料光谱色度测试仪，包括有照明光源、照明及探测装置、光电变换装置，所述的光电处理装置包括现有技术中的CCD光电转换器、A/D数模转换器及PC机，所述的照明光源是卤钨灯，其特征在于，所述的照明及探测装置是由聚焦透镜、内孔中设置有两种光纤的光缆及探测头构成，所述光纤其中之一为照明通道光纤，在照明光源与照明光纤入口间设有一聚焦透镜，光纤起始处截面与该透镜的焦面重合，另一种为探测光纤，它置于光缆内孔中心，照明光纤分布在探测光纤的周围，两种光纤均伸入到探测头内部；所述探测头使对称分布的照明光纤轴线与正中的探测光纤的轴线成45’夹角状态并用固化剂固化，探测头的端面与探测光纤轴线垂直，在头部的外面也能够设置刚性护套；所述探测光纤另一端的端口近处设置有透镜，探测光纤中的探测光束经该透镜聚焦后入射到用以分光的光栅单色仪入射狭缝中。
专利摘要本实用新型涉及齿科材料光谱色度测试技术。它包括照明光源卤钨灯、照明与探测装置以及光电变换装置。照明与探测装置由聚焦透镜、光纤及探测头构成,其中照明光纤截面与聚焦透镜的焦面重合,探测头由对称分布在周围的照明光纤轴线同处于中心的探测光纤轴线成45°夹角,探测光经探测光耦合透镜聚焦后入射到光栅单色仪的入射狭缝中。探测光纤与照明光纤45/0的光谱测量模式,消除了镜面效应,提高了测试精度。所述的照明光源能够满足国际标准化的测量要求,探测头能方便地置于被测物体的表面,所使用的CCD、A/D及PC机,能对物体表面的颜色用数值精确描述,临床中能进行实时原位检测,可保证修复体具有高保真的原生色。
文档编号G01N21/47GK2389365SQ99229589
公开日2000年7月26日 申请日期1999年10月13日 优先权日1999年10月13日
发明者李春淑, 陈邦元, 张纪法, 明海, 王薇薇, 胡坤, 齐开国, 谢建平 申请人:中国人民解放军第三五九医院, 中国科学技术大学