JPH09506815A - 人体中に入れることを意図した製品のための方法並びに装置、およびその製品の模型のための走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プレパレーション（８，９，１０）を含む模型（２）の助けで橋義歯が製作されうる。各プレパレーションの輪郭が読み取りユニットにより読み取られる。コンピュータユニットは前記読みをトレースする。コンピュータプログラムにより、コンピュータはオペレータと協働して読み取り情報を処理し、かくして前記トレースに基づく構造が得られる。構造中の各プレパレーションの位置は走査ユニットとは機能的に分離されている装置により測定される。この装置はプレパレーションの位置に関連されうる情報アイテムを発生する。これらの情報アイテムはコンピュータにおいてスキャナーからの読みと共に同時に走らされ、かくして、コンピュータは構造中のプレパレーションの正しい相互位置を示すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 人体中に入れることを意図した製品のための方法並 びに装置、およびその製品の模型のための走査装置 技術分野 本発明は人体に用いられ得る製品、好ましくは橋義歯、を種々の部分、例えば プレパレーション（preparation）、からなる模型を用いて、製作するための方 法に関する。この方法は走査ユニットを用いる。この走査ユニットにより前記部 分の輪郭が読み取られ、電気的、好ましくはディジタルの、表示により示される 。またこの方法はコンピュータユニット（マイクロ−プロセッサー）をも含む。 このコンピュータユニットは前記表示に関係しうるまたファイルに配列されるデ ータ又は情報アイテムで作動する。コンピュータプログラム、例えばＣＡＤプロ グラムのタイプ、によりコンピュータは前記の読み取られた表示に基づく構造を コンピュータスクリーン上に生ぜしめるためにオペレータと協働して前記データ を処理する。コンピュータは処理情報アイテムをも与えることができる。この処 理情報アイテムは前記構造を表わしまた構造を製作又は機械加工するための設備 において使用される。その構造は、この場合、ブランク例えばチタンの形で作ら れうる。本発明は前記方法を履行するための装置にも関する。本発明は更に模型 （構造の製作のために）、好ましくは橋義歯又は同等の歯科用製品の形をした模 型（一つまたはそれ以上のプレパレーションの形をした部分を有する）、の部分 を走査するための装置をも取り扱う。部分又はプレパレーションの輪郭 のディジタル表示（走査又は読み取りの機能として得られたもの）が走査ユニッ トから得られそしてコンピュータへ供給される。前記表示には問題の模型につい てのプレパレーション又は部分の相互位置に関するデータも含まれる。コンピュ ータユニットは供給された表示の機能としてかつプログラム、例えばＣＡＤプロ グラム、の助けでユーザ又はオペレータと協働してスクリーンに模型に基づく構 造、例えば橋義歯、を生ぜしめるように配列される。 技術の状態 橋義歯の製作において、例えば、走査ユニットを用いかつその走査に基づく構 造をシミュレートするためのコンピュータを用いることは既に知られている。コ ンピュータは又、公知の場合において、問題の構造の製造のために機械加工座標 を計算する。 本発明の説明 技術的な問題 橋義歯を、例えば技術的に比較的簡単にかつコンピュータ化された態様で、作 ることができることに対する要求がある。この場合、橋義歯の異なる形状のみな らず部分間の関係をも、一つの適当かつ迅速走査機能が使用できると同時に、正 確に指示できることが重要である。本発明は、とりわけ、この問題を解決する。 歯科用製品の製作において、走査ユニットを使用することが有利であることが 判った。走査ユニットにおいては、橋義歯部分がその軸線のまわりに回転される と同時に、読み取り機能（ビーム、針、等）が各橋義歯部分の軸線に対 して斜めに指向される。このようにして、極座標系で作動することが可能である 。これは読み取り時間、データ量、等を減じるにもかかわらず複雑な輪郭をも読 み取ることができるのである。しかしながら、このようなトレース原理を上述に 従ってコンピュータ助力の構造と組み合わせるには明らかに問題がある。本発明 はこの問題も解決する。 走査装置、コンピュータ、コンピュータプログラム等の如き公知の設備が使用 できるということは重要である。かくして、例えば、標準ソフトウエアが利用で きるとそれは有利である。本発明は又この問題を解決して構造の生産のためにそ れ自体公知であるＣＡＤプログラムの使用を許す。 解決 本発明による方法を特徴づけるものと原理的に見なされた点は、構造における 各プレパレーションの位置が走査ユニットから分離して、少なくとも機能的な観 点から分離して作動する水準装置又は一つの装置を用いて測定されるということ である。この装置はプレパレーションの位置に関連されうる情報アイテムを発生 する。その情報アイテムはコンピュータにおいて同時に走らされるか読み取り表 示（ファイル）を変える。コンピュータはこのようにして構造におけるプレパレ ーションの相互位置を指示できる。その構造はコンピュータスクリーンの上で作 られて橋義歯を製作するために用いられる。 好ましい具体例においては、プレパレーションが移動または垂直位置へ調節で きるように模型が配列されそして平 面に移動できる支持平面又は水準プラットホームが使用される。プラットホーム 又は平面は、各々プレパレーションの輪郭をトレースする走査ユニットがこのユ ニットから隠される区域又は何らの切り欠きがないように全輪郭を読み取れるよ うに各読み位置で模型におけるプレパレーションに対して垂直位置を与えるべく 、平面を通って延び互いに直角である二つの軸線のまわりに旋回できる。平面に 関する模型の調節、すなわち、ＸおよびＺ方向における模型の位置と各々の読み 取り位置における平面又はプラットホームの傾き、は設備により検出され表示さ れる。検出された情報アイテムはその後、前記の同時走行のために問題の情報を 用いるコンピュータユニットへ送られる。前記設備からの前記情報はコンピュー タ設備において同時に走らされうるファイルにも配置される。 この新しい方法の更に具体的なことはこの方法に関して付加した従属の請求項 から明らかである。 前記の方法を実施するための新規な装置を特徴づけるものと原理的に見なされ る点は添付の特許請求の範囲第８項の特徴節から明らかとなる。 模型を走査する装置は、プレパレーションが一つ又はそれ以上の位置を取れる ように支持部材、例えば水準プラットホーム、が模型を〔欠落〕相対的平面上で 活動できるように支持すること、すなわち模型が平面に対して移動されるか又は 模型を固定して平面が移動されることを特徴とする。支持平面又は水準プラット ホームは各々のプレパレーションが垂直方向における所望位置が割りあてられ得 べく 旋回又は傾斜できるように配列されている。この垂直方向における調節可能性に より、各々のプレパレーションの輪郭は本発明に関連して使用される走査原理に 対して近づきやすくなされうる。Ｘ，Ｚ平面における模型の位置、および各々の 位置における平面又はプラットホームの傾きは模型および平面／プラットホーム の前記調節に関するコンピュータのための情報を発生する設備により読み取られ る。前記情報は、実行又はコンピュータでの処理時、かつオペレータとの相互作 用時に、コンピュータスクリーン上に形成された構造におけるプレパレーション の位置を表わす。一つの具体例においては、形成された構造は機械加工座標の生 産時に区分される。 利点 以上の提案されたものにより、現在公知である読み取り設備がコンピュータに おける橋義歯の構造のための入力基礎データのために使用できる。本発明により 、互いに関する個々のプレパレーションの位置を記述するデータが走査機能に従 って収集されることを可能にする。 図の説明 本発明による現在提案された方法並びに装置が以下に同時に添付の図面を参照 して記述される。 図面において、 図１−７は模型に基づいた構造ユニットの生産のための一連の製作ステージを示 し、そして 図８は 本発明による処理設備に含まれた処理ステーションを、回路ダイアグ ラムの形で、示す。 実施例の詳細 図１において、参照符号１はそれ自体公知である水準装置の支持プラットホー ムから構成できる平面を示す。模型２はプラットホームに取り付けられる。前記 平面１又はプラットホームは軸線３を有する。この軸線は平面１に直角に延びて いる。軸線３は読み位置を表わす。模型は矢印４，５の方向に移動可能にプラッ トホーム上に配列されている。プラットホームは互いに直角でありここではＸお よびＺ軸として定義されている二軸で作動する。前記平面又はプラットホーム１ は前記軸線のまわりに矢印６および７の方向に旋回できる。模型２は複数のプレ パレーション８，９，１０等を含む。模型は公知の態様でプラットホーム１に固 定することもでき、この場合、プラットホームが矢印４および５の方向に移動可 能である。このようにして、各プレパレーションは一回に一つが線３により表わ される読み位置の線に入れられる。設備１１は、この場合、軸６および７の回転 の当座の角度並びにＸおよびＺ位置をトレースすべく配列される。このトレース はそれ自体公知の態様で行える。 図２において、模型２はプラットホーム１の助けで変位されていて、プレパレ ーション８の軸線１２がトレース位置を表わす軸線３と一致するようになされて いる。プラットホームのこの移動は図１においてトレーサ信号ｉ１およびｉ２で 示されている。これらトレーサ信号はトレーサ設備１１に入力される。 次のステージは垂直方向にプレパレーション８を配向す るためにある。図１によると、プレパレーション８は軸線３に関して角γだけ傾 斜されている。この傾斜は、切り欠きおよび或る区域が次の操作ステップで行わ れる走査に対して接近不能であるということ、を意味しうる。それ故、プレパレ ーション８の前記一直線化を遂行する必要がある。図３によると、このことは軸 線ＸおよびＺのまわりに旋回される平面１により行われる。このようにして、プ レパレーション８の軸線１２は軸線３に十分一致するかこの軸線に基本的に一致 するようになされうる。軸線の回転の角度におけるこれらの変更は信号ｉ３およ びｉ４により図１に示されている。これらの信号もまたトレーサ設備１１におい て記録される。 図４によれば、プレパレーション８にはハンドル１３又は他の把持部材が設け られうる。これらの把持部材によりプレパレーションは図５による走査ユニット ヘ転送できる。走査ユニットもまた回転プラットホーム１４を有し、この上にプ レパレーション８が決められた位置に取り付けられうるか又は固定されうる。走 査装置は針、光学トレーサ、等の形をしたトレーサ機能１５を有するタイプのも のである。前記プラットホーム１４の回転は矢印１６により示されている。トレ ーサ部材又はトレーサ機能の長手方向軸線は１７により示されている。トレーサ 装置は、トレーサ部材１５およびプレパレーション８が垂直方向１８に往復動的 に動くと同時にプラットホーム１４が回転されるということにより、特徴づけら れている。プラットホームが垂直方向に静止でき、トレーサ機能は垂直方向に動 くことが できる、あるいはその逆にもできる。あるいはプラットホームとトレーサ機能の 両方とも垂直方向に変位可能にできる。このトレース操作の間、ハンドルは除去 できる。ハンドル１３の取り付けは走査設備によりトレースされないプレパレー ションの部分に行うこともできる。このことはハンドルは邪魔にならないという ことを意味する。 図６はこれに関して用いられそれ自体公知であるコンピュータのコンピュータ スクリーン１９を示す。橋義歯又は同等物の部分を形成するプレパレーションは ランダムＣＡＤプログラムへ入力される読み取りデータを基礎にして変えられる 。前記プレパレーション上に、図７に従って橋義歯が構成される。この構成手順 はコンピュータとユーザ又はオペレータとの間の相互作用によりそれ自体公知で ある態様で起こる。図７において、プレパレーション８′，９′、および１０′ 上に生ぜしめられた橋義歯は２０で示されている。この橋義歯はコンピュータに おいて構成されそして区分される。次いで、部分は、読み取りの間に用いられた 回転軸線１４ａのまわりで機械加工が行われるように、元に変えられる。 図８は生産の全体の流れを示す。上述の水準機能は第１ステーションで遂行さ れる。前記走査機能は第２ステーション２２で起こる。回転軸線は１４ａ′で示 される。他の点における参照符号は図５において用いられたものに対応するが、 ′記号が付されている。走査機能から得られたディジタル表示は図８において２ ３により示されている。これに関して用いられたコンピュータはステーション２ ４に 配置され上述に従って機能する。コンピュータにはユーザとの前記相互作用のた めのターミナル２５が設けられている。機械加工又はフライス加工情報は２６に より指示されており、そして機械加工設備は２７により指示されている。ブラン ク２８からの機械加工も又極座標系において行われる。工具２９は原理的に示さ れていてフライスカッター又は他の工具を象徴している。ブランク２８は垂直軸 線３０のまわりに回転される。工具の軸線３１はブランクの軸線３２に関して角 度βだけ傾斜される。好ましい具体例においては、角度βは角度αおよびα′と 同じ大きさである。水準設備はコンピュータに前記信号ｉ１，ｉ２，ｉ３および ｉ４に関連できる情報（ディジタル情報２３′を構成する）が供給できる効果を 有する。このディジタル情報はコンピュータと関連したファイルにも配列される 。情報２３，２３′に対するファイルにおけるデータは同時に走らされコンピュ ータスクリーン上に構造を作るためにコンピュータにより使用される。 読み取り機能は一回に一つのプレパレーシヨンのみを読み取れるので、プレパ レーション間の相互関係を記述するデータは、それ故、上述に従って他の装置に 集められる。これは上述に従って水準装置と呼ばれる。なぜなら、歯の列は角度 および並進に関して共に直線化できるからである。 要求されるデータの収集は以下の通り行うことができる： １．問題のプレパレーションはＸおよびＺ方向に並進され て水準プラットホーム上の読み取り位置に置かれる。 ２．プレパレーションはＸおよびＺ軸のまわりに回転されるプラットホームによ り一直線化されて何らの切り欠き又は同様のことを生ぜしめることなく読み取ら れうる。 ３．ＸおよびＺ方向におけるプレパレーションの位置とＸおよびＺ軸のまわりの 角度も読み取られる。 ４．“ハンドル”がプレパレーションに取り付けられる。“ハンドル”により、 プレパレーションは読み取り機能へ容易に転送できる。プレパレーションはそこ で公知の態様で読み取られる。 水準装置において読み取られたデータはランダムＣＡＤプログラムにおいてそ れらが正しい位置で見られうるように読み取りファイルを変形するために今や使 用される。それで、基礎としての入力プレパレーションを用いてＣＡＤプログラ ムにおいて橋義歯が構成されうる。 ＣＡＤプログラムにおいて構成された橋義歯はコンピュータにおいて区分され そして、含まれた部分の内部の形状のための生産基礎が回転の中心（彼らが読み 取られたもの）のまわりで機械加工されるように、元に変形される。すなわち、 読み取りファイルは単一の歯冠に対すると同じ様に生産基礎として機能する。こ のことは前記変形は精度に逆の影響を与えないということを確実にするものであ る。精度要求は外側の形状に関して一層低く、かくして外側の形状は変形される ものである。 橋義歯部分は、その後、公知の態様のレーザ溶接３３に より普通の方法で互いに一緒にされる。 本発明は例として以上に示した具体例に制限されることなく、添付の特許請求 の範囲内並びに本発明の概念内で種々の改変を行える。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．人体に使用できる製品、好ましくは橋義歯、を別々の部分、例えばプレパ レーション、からなる模型の助けで、かつ前記部分の輪郭を読み取れて電気的（ ディジタル的）表示で表わせる走査ユニットと、前記表示に関連できてしかもフ ァイルに配列されるデータ／情報アイテムで作動しコンピュータプログラム、例 えばＣＡＤプログラム、の助けで前記データをオペレータと協働して処理してコ ンピュータスクリーン上に前記読み取り表示に基づく構造を表示するコンピュー タユニットとを用いて製作する方法であって、前記構造を表わす処理情報は構造 を製作するための設備において使用するために前記コンピュータユニットから得 られる、製品を製作する方法において、 構造におけるそれぞれの部分／プレパレーションの位置が走査ユニットとは機 能的に分離されておりしかも部分／プレパレーションの位置に関連できる情報ア イテムを発生する装置を用いて測定されること、そして 最後に述べた情報アイテムはコンピュータにおいて読み取り表示と同時に走ら され、このようにして、コンピュータは構造中の部分／プレパレーションの相互 位置を指示できること を特徴とする製品を製作する方法。 ２．模型は前記装置に含まれた支持平面、例えば水準プラットホーム、に取り 付けられていること、 前記部分／プレパレーションは一回に一つが前記平面上の一つ又はそれ以上の 読み取り位置へもたらされること、 前記平面はこの平面を通って延びて互いに直角である二つの軸線のまわりに旋 回されて各読み取り位置で各々の部分／プレパレーションに対して走査ユニット に関して垂直位置を与え、かくして走査ユニットが各々の部分／プレパレーショ ンの全輪郭を読み取れること、および 前記平面上の模型の位置と前記軸線のまわりの回転の前記角度とについての情 報が、読み取り表示と共に、供給されてコンピュータにより使用されて構造中の 部分／プレパレーションの正しい相互位置を決定すること を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３．各々の部分／プレパレーションにはハンドル又は同等の保持部材が設けら れており、これによりプレパレーションは部分／プレパレーションの輪郭をトレ ースするための走査ユニットに転送されることを特徴とする特許請求の範囲第１ 項又は第２項記載の方法。 ４．走査ユニットは部分／プレパレーションの軸線に関して傾斜している軸線 に沿う読み取り機能で作動すること、および 部分／プレパレーションは読み取りの間その軸線のまわりに回転され、同時に 部分／プレパレーションおよび／又は走査ユニット（その読み取り軸）は垂直方 向に動くこと を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５．プログラムを用いて生ぜしめられた構造はコンピュータにおいて区分化さ れること、および 機械加工情報は前記構造の区分とそれらの相互位置／場 所についての情報を含んでいること を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか一項記載の方法。 ６．機械加工／フライス加工は各々の区分／部分のプレパレーションをトレー スするのと同じ方法で行われ、各読み取りファイルは個々の部分／歯冠、等の製 作におけると同じ方法で生産基礎として役立つことができることを特徴とする特 許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか一項記載の方法。 ７．区分又は橋義歯部分はレーザ溶接により一緒に接合されることを特徴とす る特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか一項記載の方法。 ８．人体に使用できる製品、好ましくは橋義歯、を別々の部分、例えばプレパ レーション、からなる模型の助けで、かつ前記部分の輪郭を読み取れて電気的（ ディジタル的）表示で表わせる走査ユニットと、前記表示に関連できてしかもフ ァイルに配列されるデータ／情報アイテムで作動しコンピュータプログラム、例 えばＣＡＤプログラム、の助けで前記データをオペレータと協働して処理してコ ンピュータスクリーン上に前記読み取り表示に基づく構造を表示するコンピュー タユニットとを用いて製作するための装置であって、前記構造を表わす処理情報 は構造を製作するための設備において使用するために前記コンピュータから出力 される、製品を製作するための装置において、 支持平面が、例えば水準プラットホームの上で、模型を一つまたはそれ以上の 読み取り位置へ移動できるように支 持すべく配列されていること、 前記支持平面はこの平面を通って延びて互いに直角である二つの軸線のまわり に旋回できるように配列されていて走査ユニットに関して各々の部分／プレパレ ーションに対する一つ又はそれ以上の読み取り位置を与え、かくして走査ユニッ トが各々の部分／プレパレーションの全輪郭を読み取れるようになっていること 、および 前記平面上の模型の位置と前記軸線のまわりの回転の当座の角度とについての 情報が、読み取り表示と共に、供給されてコンピュータにより使用されて構造中 の部分／プレパレーションの正しい相互位置を決定すること を特徴とする製品を製作するための装置。 ９．模型、好ましくは一つまたはそれ以上のプレパレーションを有する橋義歯 の模型、の部分を前記構造を製作するために走査する装置であって、その読みの 機能として得られた部分／プレパレーションの輪郭および前記部分とプレパレー ションとの間の相互位置の両方についてのディジタル表示がコンピュータユニッ トへ供給され、このコンピュータユニットは前記の供給された表示の機能として かつプログラム、例えばＣＡＤプログラム、の助けでユーザ又はオペレータと協 働してそのスクリーンに前記模型に基づく構造／橋義歯を生ぜしめるように配列 されている、模型の部分を走査する装置において、 支持部材が、各部分／プレパレーションを一回に一つが一つまたはそれ以上の 読み取り位置へもたらすことができるようにその平面上に又は平面と共に動ける ように例えば 水準プラットホームの上で、模型を支持し、 前記支持平面はこの平面を通って延びている二つの軸線のまわりに旋回できて 各々のトレース位置に設定された各々の部分／プレパレーションの調節を許容し 、かくしてその輪郭が走査ユニットから読み取れ、および 前記コンピュータに供給された前記表示は前記平面上の部分／プレパレーショ ンの位置および回転の軸線の当座の角度の各々のトレース位置での各々の調節か ら誘導又は引き出された情報を含み、および この情報は、実行又は処理時にかつ前記相互作用時に、前記の引き出された情 報の機能として、構造における部分／プレパレーションの位置を含んでいる ことを特徴とする部分を走査する装置。