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1. EP2430395 - PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE MESURE TRIDIMENSIONNELLE D'UN OBJET

Office
Office européen des brevets (OEB)
Numéro de la demande 10720412
Date de la demande 17.05.2010
Numéro de publication 2430395
Date de publication 21.03.2012
Type de publication B1
CIB
G01B 11/24
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
BMESURE DE LA LONGUEUR, DE L'ÉPAISSEUR OU DE DIMENSIONS LINÉAIRES ANALOGUES; MESURE DES ANGLES; MESURE DES SUPERFICIES; MESURE DES IRRÉGULARITÉS DES SURFACES OU CONTOURS
11Dispositions pour la mesure caractérisées par l'utilisation de moyens optiques
24pour mesurer des contours ou des courbes
A61B 5/00
ANÉCESSITÉS COURANTES DE LA VIE
61SCIENCES MÉDICALE OU VÉTÉRINAIRE; HYGIÈNE
BDIAGNOSTIC; CHIRURGIE; IDENTIFICATION
5Mesure servant à établir un diagnostic; Identification des individus
G02B 21/00
GPHYSIQUE
02OPTIQUE
BÉLÉMENTS, SYSTÈMES OU APPAREILS OPTIQUES
21Microscopes
CPC
G01B 11/24
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
24for measuring contours or curvatures
A61B 5/0068
AHUMAN NECESSITIES
61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
5Measuring for diagnostic purposes
0059using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
0062Arrangements for scanning
0068Confocal scanning
A61B 5/0088
AHUMAN NECESSITIES
61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
5Measuring for diagnostic purposes
0059using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
0082adapted for particular medical purposes
0088for oral or dental tissue
A61B 5/1075
AHUMAN NECESSITIES
61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
5Measuring for diagnostic purposes
103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, ; colour,; size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
107Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
1075for measuring dimensions by non-invasive methods, e.g. for determining thickness of tissue layer
A61B 2562/0233
AHUMAN NECESSITIES
61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
2562Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
0233Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
A61C 9/006
AHUMAN NECESSITIES
61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
9Impression cups, ; i.e. impression trays; Impression methods
004Means or methods for taking digitized impressions
0046Data acquisition means or methods
0053Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
006projecting one or more stripes or patterns on the teeth
Déposants DEGUDENT GMBH
Inventeurs STOCK KARL
ZINT MICHAEL
GRASER RAINER
HIBST RAIMUND
États désignés
Données relatives à la priorité 102009025815 15.05.2009 DE
Titre
(DE) VERFAHREN SOWIE MESSANORDNUNG ZUM DREIDIMENSIONALEN MESSEN EINES OBJEKTES
(EN) METHOD AND MEASURING ARRANGEMENT FOR THE THREE-DIMENSIONAL MEASUREMENT OF AN OBJECT
(FR) PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE MESURE TRIDIMENSIONNELLE D'UN OBJET
Abrégé
(DE)
Verfahren zum Messen der Form zumindest eines Abschnitts eines Objekts (8), insbesondere eines semitransparenten Objekts wie zumindest Abschnitts eines Zahns unter Verwendung einer Lichtquelle (1) zur Erzeugung von Licht mit vorzugsweise einem breitbandigen Spektrum einer Einrichtung (3) zur Erzeugung eines multifokalen Beleuchtungsmusters, eines Objektivs (6) mit großer chromatischer Aberration zur Abbildung von Foki des Beleuchtungsmusters auf das Objekt einer Detektiereinrichtung (16) zur Ermittlung der Wellenlängenspektren der konfokal über das Objektiv auf das Objekt abgebildeten Foki, wobei aus dem jeweiligen Wellenlängenspektrum spektrale Peaklage eines jeden Fokus bestimmt wird, aus der die Erstreckung des Objekts in Richtung des Abbildungs Strahls (Z-Koordinate) berechnet wird, wobei das multifokale Beleuchtungsmuster über zwischen der Lichtquelle (1) und dem Objektiv (6) großer chromatischer Aberration angeordnete Lichtleiter (5) gebildet wird, wobei das Objektiv (6) objektseitige Enden der Lichtleiter auf das Objekt und von dem Objekt remittiertes Licht auf die objektseitigen Enden der Lichtleiter abbildet und wobei durch die Lichtleiter geleitetes und remittiertes Licht auf die Detektiereinrichtung (12) gelenkt wird. Um zu erreichen, dass mit konstruktiv einfachen Maßnahmen hochpräzise gemessen werden kann, wobei sowohl eine bestmögliche Messpunkteverteilung auf der Probe als auch eine optimale Spektrumverteilung in der Detektiereinrichtung ermöglicht werden soll, ist vorgesehen, dass das objektseitige Beleuchtungsmuster derart über die Lichtleiter (5) gebildet wird, dass eine objektseitige Messpunkteverteilung von einer beleuchtungs- bzw. detektionsseitigen Mikrolinsen- bzw. Pinholeverteilung unabhängig ist.

(EN)
Method for measuring the shape of at least one section of an object (8), in particular a semi-transparent object such as at least one section of a tooth, using a light source (1) for generating light with preferably a broadband spectrum in a device (3) for generating a multifocal illumination pattern, a lens (6) with a large chromatic aberration for imaging foci of the illumination pattern onto the object, and a detection device (12) for determining the wavelength spectra of the foci confocally imaged onto the object via the lens, wherein a spectral peak position of each focus is determined from the respective wavelength spectrum, from which position the extent of the object in the direction of the imaging beam (Z coordinate) is calculated, wherein the multifocal illumination pattern is formed via optical waveguides (5) arranged between the light source (1) and the lens (6) with a large chromatic aberration, wherein the lens (6) images object-side ends of the optical waveguides onto the object and images light remitted by the object onto the object-side ends of the optical waveguides, and wherein light guided and remitted by the optical waveguides is guided to the detection device (12). In order to make it possible to carry out highly accurate measurements with structurally simple measures, wherein the intention is to enable both the best possible distribution of measuring points on the sample and optimum spectrum distribution in the detection device, provision is made for the object-side illumination pattern to be formed via the optical waveguides (5) in such a manner that an object-side distribution of measuring points is independent of an illumination-side and detection-side microlens or pinhole distribution.

(FR)
L'invention concerne un procédé de mesure de la forme d'au moins une partie d'un objet (8), en particulier d'un objet semi-transparent tel qu'au moins une partie d'une dent, utilisant une source lumineuse (1) destinée à produire une lumière présentant de préférence un spectre à large bande, un dispositif (3) destiné à produire un motif d'éclairage multifocal, un objectif (6) à forte aberration chromatique destiné à reproduire des points focaux du motif d'éclairage sur l'objet, un dispositif de détection (16) destiné à déterminer les spectres de longueurs d'onde des points focaux reproduits de manière confocale par l'objectif sur l'objet. À partir de chaque spectre de longueurs d'onde, la position du pic spectral de chaque point focal est déterminée et permet de calculer l'extension de l'objet dans la direction du faisceau de reproduction (coordonnée Z). Le motif d'éclairage multifocal est formé par des guides d'ondes (5) disposés entre la source lumineuse (1) et l'objectif (6) à forte aberration chromatique. L'objectif (6) reproduit sur l'objet des extrémités des guides d'ondes côté objet et reproduit la lumière renvoyée par l'objet sur les extrémités des guides d'ondes côté objet. La lumière guidée et renvoyée par les guides d'ondes est dirigée sur l'unité de détection (12). Afin de pouvoir réaliser des mesures extrêmement précises par des moyens simples, avec une distribution optimale des points de mesure sur l'échantillon et une distribution optimale du spectre dans le dispositif de détection, le motif d'éclairage côté objet est formé par les guides d'ondes (5) de manière qu'une distribution des points de mesure côté objet soit indépendante de la distribution des microlentilles ou des trous d'aiguille du côté d'éclairage ou de détection.