组合式模型扫描和口腔扫描装置的制作方法

本发明总体上涉及一种组合式模型扫描和口腔扫描装置。更具体地，本发明设计一种组合式模型扫描和口腔扫描装置，其中口内扫描仪的可以与模型扫描仪共享的一部分部件以相同的方式重复。

背景技术：

对于用于牙科治疗的准确且更有效的三维建模，需要用于直接口内成像的口内扫描仪和用于扫描牙科模型(dentalmodel)(例如石膏或印模体)的模型扫描仪两者。

然而，将上述两个扫描仪用于患者的牙齿的准确三维建模会造成经济负担，，且考虑到由口内扫描仪和模型扫描仪(即，上述两个扫描仪)占据的空间，会产生降低空间效率的问题。

技术实现要素：

技术问题

相应地，本发明已经考虑到现有技术中出现的上述问题，且本发明的目的是提供一种组合式模型扫描和口腔扫描装置，其中口内扫描仪的可以与模型扫描仪共享的一部分部件以相同的方式重复，由此可以减少诊所的经济负担，并改善治疗空间的效率。

技术方案

为了实现上述目标，本发明提供一种组合式模型扫描和口腔扫描装置，其包含：光学三维测量单元，其配置为生成光，根据通过使用所述光对口内牙齿形状的测量获取口内形状信息，并根据对牙齿模型形状的测量获取模型形状信息；数据处理器，其配置为通过接收所述口内形状信息或所述模型形状信息来生成三维牙齿数据，以产生三维牙齿图像；以及数据传输单元，其配置为传输所述三维牙齿数据。

与此同时，所述组合式模型扫描和口腔扫描装置还可以包含第一口内扫描端头，其配置为通过为从所述光学三维测量单元生成的光提供第一焦距和第一反射区域，来设定所述口内形状信息的第一测量区域，其中所述第一口内扫描端头配置为使得其第一端设置有与口内牙齿相邻的窗口，且其第二端设置有可从主体的结构拆卸的联接结构，所述主体包含所述光学三维测量单元、所述数据处理器和所述数据传输单元。

所述组合式模型扫描和口腔扫描装置还可以包含第二口内扫描端头，其配置为通过为从所述光学三维测量单元生成的光提供第二焦距和第二反射区域，来设定所述口内形状信息的第二测量区域，所述第二测量区域的尺寸不同于所述第一测量区域，其中所述第二口内扫描端头配置为使得其第一端设置有与口内牙齿相邻的窗口，且其第二端设置有可从所述主体的结构拆卸的联接结构。

与此同时，所述组合式模型扫描和口腔扫描装置还可以包含模型扫描端头，其配置为通过为从所述光学三维测量单元生成的光提供第三焦距，来设定所述模型形状信息的测量区域，其中所述模型扫描端头配置为使得其第一端设置有朝向牙科模型的开口，且其第二端设置有可从主体的结构拆卸的联接结构，所述主体包含光学三维测量单元、所述数据处理器和所述数据传输单元。

所述组合式模型扫描和口腔扫描装置还可以包含：设置有门的室，所述门配置为打开以容纳所述牙科模型，由此所述牙科模型被容纳在其中；旋转单元，其设置在所述室的内部的下部，且配置为移动联接在其上的所述牙科模型；以及扫描器联接单元，其设置在所述室的上部，且配置为在用于获得所述牙科模型的图像的位置处向外部敞开，且配置为联接到所述主体。

有益效果

根据本发明，通过使得大多数部件可以用于口内扫描仪和模型扫描仪两者，可以减少诊所的经济负担，并改善治疗空间的效率。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置的视图；

图2是示出了可从根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置拆卸的第一口内扫描端头的结构视图；

图3是示出了可从根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置拆卸的模型扫描端头的结构视图；以及

图4和图5是示出了由根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置扫描的模型的操作状态的视图。

[附图标记]

100：主体110：光学三维测量单元

120：数据处理器130：数据传输单元

200：第一口内扫描端头210：第一壳体

220：第一反射镜230：第一透镜

300：模型扫描端头310：第三壳体

320：第三透镜410：室

420：旋转单元430：扫描仪联接单元

具体实施方式

在下文中，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。然而，应当理解，本发明的实施例可以改变为各种实施例，且本发明的范围和精神不限于下文描述的实施例。此外，为了便于对元件的理解，在附图中，尺寸或厚度可能被夸大为较大(或较厚)，可以表示为较小(或较薄)，或者可以为了说明的清楚而被简化，并且在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。

在整个说明书中，应当理解，当将元件称为“联接”或“连接”到另一元件时，其可以直接联接或连接到另一元件，或者与其之间的其他元件电联接或连接。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”、“具有”等不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合，除非另有说明。

应当理解，尽管术语“第一”，“第二”等可以在本文中用于区分一个元件和另一个元件。例如，下文讨论的第一元件可以被称为第二元件，而不脱离本发明的教导。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。

图1是示出了根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置的视图，其中根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置包含光学三维测量单元110、数据处理器120和数据传输单元130。

光学三维测量单元110配置为输出光以检测口内牙齿形状或牙齿模型形状，根据对口内牙齿形状的测量生成口内形状信息，将通过使用生成的光获取的口内形状信息输出到数据处理器120，通过使用生成的光根据对牙齿模型形状的测量获取模型形状信息，以及将获取的模型形状信息输出到数据处理器120。换言之，当组合式模型扫描和口腔扫描装置用作口内扫描仪时，光学三维测量单元110充当光学仪器，其产生由此直接成像的患者的口内牙齿的图像。当组合式模型扫描和口腔扫描装置用作模型扫描仪时，光学三维测量单元充当光学仪器，其产生牙科模型(例如石膏或印模体)的图像，由此可以使用一台光学仪器执行口内扫描功能和模型扫描功能。

进一步的，数据处理器120配置为通过从光学三维测量单元110接收口内形状信息或模型形状信息、来生成用于产生三维牙齿图像的三维牙齿数据，并将生成的三维牙齿数据输出到数据传输单元130。换言之，数据处理器120配置为基于口内形状信息或模型形状信息(其为通过图像处理从光学三维测量单元110获取的二维数据)获取口内牙齿或牙科模型的中心坐标和代码，并通过使用对应于每个代码的坐标点根据预定的转换公式将二维数据转换为三维牙齿数据。

与此同时，数据传输单元130配置为从数据处理器120接收三维牙齿数据，并将接收的三维牙齿数据传输到个人计算机等。换言之，数据传输单元130配置为从数据处理器120接收三维牙齿数据输入，并将其传输到外部，而无论其为关于口内牙齿的三维牙齿数据还是关于牙科模型的三维牙齿数据，从而允许医务人员或患者通过个人计算机等的监视器根据三维牙齿数据来检查牙齿图像。

图2是示出了可从根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置拆卸的第一口内扫描端头200的结构视图；且图4和图5是示出了由根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置扫描的模型的操作状态的视图，其中根据本发明的实施例的第一口内扫描端头200可以包含第一壳体210、第一反射镜220和第一透镜230，并且参考图2、4和5，对第一口内扫描端头200的配置和操作的描述如下。

在本文中，第一口内扫描端头200可以通过为从光学三维测量单元110生成的光由第一反射镜220提供第一反射区域并由第一透镜230提供第一焦距，来设定口内形状信息的第一测量区域。在本文中，第一口内扫描端头200可以配置为使得其第一端设置有与口内牙齿1100相邻的窗口(未示出)，且其第二端设置有联接结构(未示出)，所述联接结构可从形成在作为主体100的外壳上的联接结构拆卸，主体100包含光学三维测量单元110、数据处理器120和数据传输单元130。

这里，第一壳体210配置为可从牙齿1100所在的患者的口腔中插入和抽出，并且充当牙齿形状和光路径(图2所示的虚线箭头方向)的测量入口，这是由于其在其第一端设置有窗口。第一壳体充当牙齿形状和光路径的测量出口，这是由于其在第二端设置有路径，以向光学三维测量单元110提供牙齿形状。这里，第一壳体210可以是圆柱形、方柱形等，但并不限于此，只要其可以是能够提供路径的形状。

进一步的，反射镜220由高反射率材料制成，并且配置为设置在第一壳体210的内部，以便为从光学三维测量单元110生成的光提供第一反射区域。这里，第一反射镜220可以相对于平行于光路径的方向以45度的角度设置，但不限于此。

与此同时，第一透镜230被配置为设置在第一壳体210内的光路径上，以便为从光学三维测量单元110生成的光提供第一焦距。换言之，第一透镜230根据第一焦距提供折射率，并且可以配置为使得第一焦距越长，折射率越小。

与此同时，第二口内扫描端头(未示出)可以通过为从光学三维测量单元110生成的光由第二反射镜提供第二反射区域并由第二透镜提供第二焦距，来设定口内形状信息的第二测量区域。换言之，替代第一口内扫描端头200，第二口内扫描端头可从作为主体100的外壳拆卸，主体100包含数据处理器120和数据传输单元130，且从而可以改变对口内牙齿1100的测量区域的尺寸。在本文中，第二口内扫描端头的配置类似于第一口内扫描端头200，且仅根据第一透镜230与第二透镜之间的折射率、和第一反射镜220与第二反射镜之间的反射镜尺寸的不同，来提供具有不同尺寸的测量区域。换言之，测量区域的尺寸由透镜的焦距和反射镜的尺寸确定。透镜的焦距越大，测量区域越小，透镜的焦距越短，测量区域越大。与此同时，反射镜的尺寸与测量区域的尺寸直接成正比。反射镜的尺寸越大，测量区域越大，反射镜的尺寸越小，测量区域的尺寸越小。根据本发明的第一口内扫描端头200和第二口内扫描端头，第一透镜230的焦距长于第二透镜的焦距，且第一反射镜220的尺寸小于第二反射镜的尺寸，由此第一口内扫描端头200的测量区域小于第二口内扫描端头的测量区域。

图3是示出了可从根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置拆卸的模型扫描端头300的结构视图，其中根据本发明的实施例的模型扫描端头300包含第三壳体310和第三透镜320。

在本文中，模型扫描端头300可以通过为从光学三维测量单元110生成的光由第三透镜320提供第三焦距，来设定模型形状信息的测量区域。在本文中，模型扫描端头300可以配置为使得其第一端设置有与牙科模型1200相邻的开口，且其第二端设置有联接结构(未示出)，所述联接结构可从形成在作为主体100的外壳上的联接结构拆卸，主体100包含光学三维测量单元110、数据处理器120和数据传输单元130。

图4和图5是示出了通过根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置扫描的模型的操作状态的视图，其中根据本发明的实施例的组合式模型扫描和口腔扫描装置还可以包含室410、旋转单元420、扫描仪联接单元430，以及开关单元(未示出)，从而执行模型扫描功能。

室410包含门(为了便于标识室410的内部，未示出)，其配置为打开的，以容纳牙科模型1200，使得牙科模型1200容纳在室的内部。

进一步的，旋转单元420设置在室410的内部的下部，该旋转单元设置有盘，在所述盘上联接牙科模型，且该旋转单元配置为根据从开关单元(未示出)接收的模型扫描激活信号来移动盘。换言之，旋转单元420配置为使得，当执行模型扫描功能时，光学三维测量单元110测量牙科模型1200的所有部分，同时在旋转方向、x轴方向和y轴方向上移动盘。换言之，这样的区域(来自所述区域的反射光由于光的性质而不入射到光学三维测量单元110的相机上)是不可能被测量的。然而，当将牙科模型1200安装到旋转单元420的盘时，盘与牙科模型1200一起在旋转方向、x轴方向和y轴方向上移动，由此光学三维测量单元110能够测量牙科模型1200的所有部分。这里，旋转单元420可以不仅围绕x轴方向和y轴方向，而且可以在z轴方向上旋转，但不限于此。

与此同时，扫描仪联接单元430设置在室410的上部，其形成为在可以获得关于旋转单元420的盘的图像的位置向外部敞开，且可以配置为联接到主体100。换言之，扫描仪联接单元430可以对应于其中容纳作为主体100的外壳的空间，主体100包含光学三维测量单元110、数据处理器120和数据传输单元130。

进一步的，当主体100联接到扫描仪联接单元430时，开关单元生成模型扫描激活信号，且将生成的扫描激活信号输出到旋转单元420中的驱动装置。换言之，当主体100被容纳在扫描仪联接单元430中时，开关单元切换到模型扫描模式，并且生成模型扫描激活信号。然后，旋转单元420在接收模型扫描激活信号时将旋转单元420中的盘对准到预定位置，并且基于其中心轴线在旋转方向、x轴方向和y轴方向上移动盘。

本领域技术人员还应当理解，前述描述是所公开的装置的优选实施例，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。