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WO2025068405A1 - Optical impression-capturing device - Google Patents

Optical impression-capturing device Download PDF

Info

Publication number
WO2025068405A1
WO2025068405A1 PCT/EP2024/077124 EP2024077124W WO2025068405A1 WO 2025068405 A1 WO2025068405 A1 WO 2025068405A1 EP 2024077124 W EP2024077124 W EP 2024077124W WO 2025068405 A1 WO2025068405 A1 WO 2025068405A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
optical
taking device
impression taking
bottom wall
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/077124
Other languages
French (fr)
Inventor
Aurore DURET
François Duret
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Invis'art
Original Assignee
Invis'art
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
Priority claimed from FR2310315A external-priority patent/FR3153518A1/en
Application filed by Invis'art filed Critical Invis'art
Publication of WO2025068405A1 publication Critical patent/WO2025068405A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046Data acquisition means or methods
    • A61C9/0053Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/0006Impression trays

Definitions

  • the present invention relates to an optical impression holder device usable for taking three-dimensional and temporal impressions in the dental field, and which consists of a device of the same type as traditional impression holders operating with molding materials, but comprising opto-electronic image-taking systems using light sources and optical measurement sensors in order to digitize at least part of a dental arch.
  • a device must then be connectable, by cable or by wave, to a hardware and software system firstly for transmitting the information collected by said sensors, and then capable of carrying out their ordering and/or their storage, their processing and/or their visualization to allow an optical impression to be taken in one or more shots.
  • the field of use of the devices of the invention also involves particular constraints, for example a protective hermeticity of the electro-optics due to the existence of mandatory disinfection products in the medical field.
  • the present invention is intended to facilitate and optimize the capture of at least one three-dimensional view of all or part of a dental arch, in the mouth or on a reproduction model.
  • One of the objectives pursued is to simplify the positioning of the device so as to maintain it in the ideal focal zone to ensure good shots without preventing any movements necessary for a correct three-dimensional reconstruction.
  • One of the difficulties is that the captured 3D surface information is likely to include blind zones originating in particular from parasitic reflections and light artifacts that can be caused by lighting by light sources in the dark environment of the mouth.
  • the device of the invention must in practice limit these blind zones by significantly reducing light reflections on the different locations/walls of the device which are on the path of the light rays, but which also appear on the surfaces of the teeth, the gum or the bone, all while maintaining the conditions for good disinfection of its surfaces.
  • document US 2017100219 Al proposes an impression tray comprising assemblable and detachable elements consisting, among other things, of sensors capable of taking the impression of a tooth or an arch, these electro-optical means being associated with a traditional molding material.
  • Document US 2015118638 Al also discloses an impression tray, in this case consisting of a tray and a chute, equipped with optical sensors making it possible to obtain images which, combined, are intended to determine the depth of the sulcus in an edentulous patient with a view to manufacturing his appliance.
  • Such an impression tray was not, however, designed for the surface capture of images of the mouth.
  • an optical scanning device comprising a handle intended to be held by an operator and a mouthpiece comprising a mobile 3D scanner.
  • This document describes means for moving said 3D scanner inside the mouthpiece.
  • the latter comprises a partly transparent casing, inside which mirrors move in order to perform a scan to digitize the mouth.
  • document US 2002/064752 Al describes a mechanically displaced carriage that is very complex to implement, mainly in the mouth.
  • This device comprises a rail following the shape of the dental arch, on which a device capable of scanning the vestibular and lingual surface of the teeth in the arch moves again.
  • Document US 2015/079534 Al presents a well-known articulated solution in impression trays, allowing the three-dimensional reconstruction of dental arches, but which requires complex calibrations, and consequently that advanced training be given to practitioners: it is therefore not a user-friendly and easy-to-use tool.
  • the aim of the present invention is to propose an optical impression tray that is simple to use, with spontaneous placement in the mouth for the dentist and allowing a precision of a few tens of microns in the measurements taken.
  • a non-traumatic shape, close to traditional impression trays using molding products such as those always used by dentists, is used because it has proven satisfactory for both patients and dentists, without changing their habits.
  • the objectives of such devices also consist of collecting and measuring, at the same time or in a very short time, the shape of the dental surfaces and their shades, but also the gingival surfaces and possibly the bone contours for surgical purposes. It may also prove necessary to measure the meshing of the maxillary teeth with respect to the mandible in occlusion, and possibly their movements.
  • the present invention aims to propose industrially acceptable solutions to all the problems mentioned, clinically usable, at low cost, with the objective of achieving the already mentioned precision of the order of a few tens of microns, whatever the surface of the body measured.
  • the necessary information must be captured with a minimum of blind zones, which often correspond to specular reflections of the lighting sources on the teeth, resulting in zones without information.
  • the expected results are a permanent diagnostic quality and a good adaptation of the prostheses resulting from the model constructed using the optical impressions made with the invention, without requiring the practitioner to carry out overly complex manipulations or training.
  • the invention applies to an optical impression-taking device capable of taking pictures for the three-dimensional reconstruction of a dental object representing at least a part of at least one dental arch and comprising, in a known manner, in a support part of the dental impression tray type or fraction of a tray dental impression adapted to at least partially cover the dental object, an optical assembly having: a light emission system comprising light sources for illuminating the dental object; optical modules with light measurement sensors distributed in a back wall of the support part oriented, during shooting, towards the dental object, said optical modules being capable of capturing direct light radiation emitted by the light emission system, and indirect radiation coming from the optical assembly and the dental object.
  • the present invention consists of an impression tray comprising cameras and light projections whose internal arrangement, the subject of the invention, has been organized to limit, or even eliminate, the areas of reflection and light brilliance on the teeth in order to allow the sensors to best collect the information necessary for a good 3D reconstruction by stereoscopy in structured or non-structured light.
  • an impression tray comprising cameras and light projections whose internal arrangement, the subject of the invention, has been organized to limit, or even eliminate, the areas of reflection and light brilliance on the teeth in order to allow the sensors to best collect the information necessary for a good 3D reconstruction by stereoscopy in structured or non-structured light.
  • an optical impression tray within the meaning of the invention, usable for diagnosis and taking two-dimensional, three-dimensional and temporal measurements in the dental and medical field to ensure good capture of information in the mouth or on a plaster model or obtained by stereolithography, actually consists of a device comprising, in a shell (the support part comprising the optical assembly) adapting to the shape of the object to be analyzed, a certain number of optical and optoelectronic components. These components are distributed in one or more planes and/or on a left shape of regular or non-regular shape, the “field of view” of which covers all or part of one or more teeth, one or two arches to be viewed or measured by means of one or more lighting sources. These can be identical or different, Lambertian or/and direct specular or indirect, the intensity and exposure time of which are automatically adjusted by software controlling the device of the invention.
  • optical rays are transmitted either directly or by means of optical systems which may include fibers, diffusing materials, reflectors and/or mirrors, in association or not.
  • optical systems which may include fibers, diffusing materials, reflectors and/or mirrors, in association or not.
  • the device may include LED type sources, but also radially diffusing glass fibers, or even molded optics.
  • the means of protection required in such an environment may be of several types.
  • the means of protection of the optical modules consist precisely of at least one non-reflective flat transparent plate intended to be placed on the dental object and to separate the back wall from the dental object, the lateral edges of said plate joining the back wall. It must allow a position of spontaneous support and/or sliding of the assembly on the teeth and ensure the partial or total hermeticity of the opto-electronic system with respect to external aggression factors. It therefore also has a mechanical function of positioning on the dental object, guaranteeing a correct focal distance for the optical modules, by allowing the exercise of slight movements (by sliding) to allow the taking of several shots which may be useful in a photogrammetry approach.
  • the transparent plate which is used in the context of the invention is a non-reflective glass. It may be a transparent plate covered with an anti-reflective film on at least one of its faces, in order to eliminate reflections as much as possible, and to improve the signal-to-noise ratio.
  • the transparent plate can also be a polarizing glass.
  • the light sources of the light emission system can be integrated into the back wall around the optical modules.
  • direct lighting consisting of sources, for example LEDs, placed around the cameras and directly illuminating the scene with or without a transparent plate, the protection of the electronic system being located in the second case directly at the level of and in front of the cameras and the LEDs (see below).
  • At least some of the light sources may be placed in the support part so as to emit light towards the back wall of said support, said back wall or at least one layer which covers it having reflective properties. This involves the implementation of indirect lighting of the dental object, which may be added to direct lighting.
  • At least some of the light sources of the light emitting system can be placed in the support part so as to emit light simultaneously towards the bottom wall of the support and towards the dental object, said bottom wall or at least one layer which covers it having reflective properties.
  • the light sources of the light emission system can be placed in the holder next to the two side edges of the transparent plate.
  • the light sources are positioned in the plane of the transparent plate, at least along a lateral edge of said plate, opposite a reflector located on the opposite side of the transparent plate relative to the back wall and oriented so as to reflect the light rays simultaneously towards the dental object and towards the back wall of the support. Indirect lighting is sent towards the back wall of the support piece, and direct lighting is in reality a lateral lighting of the dental object.
  • the reflector has a flat reflective surface inclined relative to the transparent plate at an angle of between 30° and 60°, preferably 45°.
  • a diffusing translucent porthole is interposed between the reflector and the dental object: the diffuse lateral lighting that it provides helps to eliminate parasitic reflections.
  • the configuration of the device can however change depending on the portion of the support considered, and the dental object facing it.
  • the optical treatment of molars is not done in the same way as that of incisors, for example, due to the different morphology of these two types of teeth.
  • the device of the invention has a form of symmetry, and the two lateral faces (vestibular and lingual) of the tooth are treated, optically speaking, substantially in the same way.
  • at least one additional optical module and a light emission system are placed on the opposite side of the transparent plate relative to the back wall, and facing the dental object.
  • the surface condition of certain parts of the device is also a parameter to consider, since they may be diffusing bodies within the optical assembly of the invention.
  • the bottom wall of the support is provided in white color.
  • the granularity of the surface also plays a role, so that the white diffusing body is effective, in particular to avoid concentrations of reflections, which is the opposite of the diffusing character.
  • the reflection must be as random as possible, that is to say not distinguish the sources incident light.
  • the bottom wall of the support preferably has a fine-grained granulometry.
  • the device is provided such that the light spectrum of the light sources and the light spectrum of the light measuring sensors of the optical modules are between 380 nm and 550 nm, that is to say that they are in practice selected to be close. This aims to improve the signal/noise ratio without reducing the light power of the light source.
  • the bottom wall of the support piece is, in section, arch- or dome-shaped.
  • Such a curve generates a left surface which allows the support piece to cover the teeth, and for the optical rays to have access to their occlusal faces as well as to the lateral faces, with a view to a complete reconstruction without inaccessible areas.
  • the protection means may consist of overmolding on the bottom wall of the support, forming a molded optical layer covering the optical modules, said layer being reflective. There is then no longer a transparent flat plate, and the problems mentioned linked to reflections or spots of light on said plate disappear.
  • the overmolded layer ensures sealing and consequently protects the optical modules, and it does not disrupt their operation, it moreover becomes an element in its part which covers them.
  • this variant can include at least one mechanical stop for support on the dental object, in order to preserve as much as possible the focal distance between the observed dental object and the optical modules.
  • the physical stop which does not necessarily have particular optical properties, encroaches on the dental object and results in creating blind zones which are detrimental to data analysis, which must then be deleted during software processing: said areas are however easy to recognize, in particular following movements occurring between several captures, and therefore relatively easy to “erase” by software.
  • the light sources of the light emission system are chosen from coherent or non-coherent light-emitting diodes (LEDs), optical fibers, plasma sources and halogen sources. These different types of sources can also be associated with each other.
  • LEDs coherent or non-coherent light-emitting diodes
  • optical fibers optical fibers
  • plasma sources plasma sources
  • halogen sources halogen sources
  • the light emission system may consist of a matrix of light sources, for example LEDs included in a transparent matrix or in a diffusing matrix. Grids may also be placed in front of the light sources to constitute structured light. The light is then structured in the form of the projection of such a grid onto the dental object.
  • the grid can take many forms.
  • the light sensors are not provided with them, so as not to reduce the intensity of the signal.
  • Fresnel lenses can be placed in front of the light sources.
  • the homogenization of the radiation resulting from the passage of the radiation through Fresnel lenses makes it possible to reduce its specularity.
  • the light measuring sensors of the optical modules used in the device of the present invention are for example of the CCD or CMOS type.
  • the optical modules may comprise at least one static or dynamic optical system of the lens or fiber type associated with the light measuring sensors. These means make it possible to better control the depth of field when capturing optical information.
  • polarizing filters can be placed in front of the light sources and in front of the light sensors, the polarizing filters placed in front of the light sensors filtering the light signal in a direction perpendicular to the filtering direction of the filters placed in front of the light sources.
  • the device of the invention functions as an optical impression tray schematically comprising information capture cameras and light projections and whose internal arrangement, the subject of the invention, has been organized to limit, or even eliminate the areas of light reflection and brilliance on the teeth and on certain parts of the device in order to allow the sensors to best collect the information necessary for a good 3D reconstruction, by stereoscopy, in structured or non-structured light.
  • Figure 1 shows a sectional view of a first variant of the optical impression-taking device of the present invention, in its portion adapted to the treatment of premolars and molars, comprising direct light sources and a transparent protective plate;
  • Figure 2 represents the same sectional view of another variant with direct light sources and without a protective wall;
  • FIG 3 shows said sectional view of yet another variant of the optical impression taking device of the present invention, comprising indirect light sources;
  • Figure 4 illustrates a variant of the optical impression taking device of the present invention, with light sources simultaneously providing direct and indirect illumination;
  • Figure 5 represents a sectional view of the portion of the same variant of the invention intended for the treatment of incisors/canines;
  • - figure 6 illustrates a second variant in which the light sources are radially emitting optical fibers;
  • figure 7 shows yet another variant according to which the means of protection of the optical modules with light sensors are overmolded directly in contact with the latter.
  • the support part of the optoelectronic components is intended to take pictures of at least a portion of a dental arch, and it is consequently of canal appearance so that the optical rays access not only the occlusal faces of the teeth, but also their vestibular and lingual lateral faces.
  • the optical modules 1 acting as cameras or image capture sensors are integrated into a back wall 4 forming in this case - in section - a dome or an arch, in which they are distributed angularly.
  • the view is in section, it is therefore necessary to represent rows of cameras 1 in the canal shape that the support part takes in three dimensions.
  • Their positioning in the back wall 4, marking their distance from the dental object to be observed, depends on their angular position, so as to adapt their focal distance to said object appropriately.
  • a transparent plate 2 for example made of glass, can be fixed to the support part at the lateral edges of the back wall 4. This is the case in the configuration of figure 1. It is used to position the device on the teeth, and helps to control the depth of field. It also makes it possible to achieve a seal with respect to the external environment. Movements obtained by slight sliding of the plate 2 on the teeth are possible, to be coupled with the triggering of the shots so that several images of the dental object can be captured, making it possible to improve its 3D reconstruction by photogrammetry.
  • Plate 2 (which can be made of natural crystal such as quartz, glass or synthetic material) is only a mostly passive protective glass. It is also preferably treated, at least by adding at least one anti-reflective layer on one of its faces.
  • the physical characteristics and chemical protection, positioning and sliding plates are an important element of the device of the invention, because said plates 2 must facilitate the use of the device while reducing parasitic reflections on the teeth, the gum and the palate, but also on the very walls of the device. They must also not increase the reflections on their own internal and external walls during the passage of the radiation, and in particular be free as much as possible from the effects of reflection and refraction.
  • these protective plates must be as little deformable as possible. They must allow the practitioner to lean on the teeth to position the cameras 1 and/or the light sources 3 spontaneously and intuitively in an area with the correct depth of field. This allows for the ideal position to have the best precision and resolution.
  • these transparent plates 2 for protection, positioning and sliding are made from a very hard natural material (for example quartz, crystalline charged silica, etc.) or synthetic material, for example cast silica such as JGS1 UV quality,
  • anti-reflective deposits on one or more of the surfaces of the plates 2. These deposits can be placed on the outside and/or inside the device, on all the walls that can be crossed by the radiation leaving the light sources 3' towards the teeth and/or returning towards the sensors 1.
  • the direct lighting light source is composed of 3' sources, for example LEDs, integrated around the cameras 1 and directly illuminating the scene.
  • the 3' light sources induce parasitic reflections in the glass adding to the reflections on the teeth during shots in the mouth, which can lead to unusable areas.
  • blind areas can be made visible by a clinical manipulation by the operator consisting of slightly moving the impression tray on the teeth.
  • the operator proceeds as follows: first, he captures the information. This presents perfectly measurable areas and very good quality in terms of information, especially since the position of the protection/sliding plate is not modified too much. On the other hand, some areas do not have information, because the sensors are "dazzled” by reflections on the teeth and on the external and internal surfaces of the sliding walls.
  • the operator slightly moves the device by sliding on the teeth, which has the effect of moving the reflections and making perfectly measurable areas that were not. As these new areas are wholly or partly connected to the previously measured areas, the total and precise 3D reconstruction is made possible by this simple clinical gesture, making the blind areas disappear.
  • polarizing filters can also be used, for example integrated into the protective wall and which eliminate reflections on the teeth and on the transparent plate 2 serving as protection, positioning and sliding. These filters can also be placed in front of the light sources 3' and, with an angle depending on the type of composition of the polarization filter, generally of the order of 90°, in front of the information recovery cameras 1. More precisely, the first filter placed in front of the emitted light polarizes it while the second, placed in front of the camera 1 for example at 90° relative to the first, filters a large part of the specular rays on the shiny surfaces of the teeth according to the well-known principle of Nicol prisms.
  • the device is practically identical, without the protective plate 2.
  • the protective wall for the optoelectronic components is placed directly at the level of and in front of the cameras 1 and the LEDs 3'. It can cover a single sensor unit 1 or LED 3', or a group combining one or more LEDs 3' and sensors 1.
  • This configuration makes it possible to avoid reflections directly on a sliding glass, which does not exist, but forces the practitioner to hold the device in suspension.
  • This is a configuration particularly suited to use in a prosthesis laboratory or in dedicated rooms of dental practices, especially if the use of a support arm holding the device is allowed.
  • the device corresponds to a field of application of the device corresponding to measurements and diagnosis (ODF and periodontology) on supports made of plaster or various synthetic materials (additive method for example by stereolithography or subtractive for the manufacture of implant guides, ODF splints or whitening trays, etc.).
  • ODF and periodontology measurements and diagnosis
  • synthetic materials additive method for example by stereolithography or subtractive for the manufacture of implant guides, ODF splints or whitening trays, etc.
  • These materials having little or no specular reflections, the problem of reflections on the measured surface is significantly reduced, which simplifies and accelerates the treatment while increasing precision.
  • the use of polarizing filters is of course also possible in this variant without plate.
  • the light sources 3' are in indirect lighting. There are no more light sources around the cameras 1, but they are in front of the back wall 4, on which their rays are reflected to be redirected towards the teeth.
  • Said wall 4 consequently becomes a reflector which directs the light from the light sources 3' towards the teeth after reflection. It can be a reflecting mirror (as in car headlights) and the reflected light will be specular and perfectly circumscribed, or made up of a diffusing matrix restoring in a Lambertian manner the light which has struck its density.
  • the light sources 3' are placed around the periphery of the support, either inside the arched back wall 4, as in the figure, or outside it.
  • This configuration can lead to overexposure of certain radiations (around 60° and at grazing incidence). To limit this effect which can lead to over-emphasis of certain points serving as a basis for the 3D stereoscopic reconstruction of dental surfaces, to make the cameras appear on the teeth or to dazzle the cameras close to horizontality, it is possible, in these overexposed areas, to cover the protective plate 2 with a more or less opaque mask.
  • light matrices 3 comprising the light sources, for example light-emitting diodes 3' LED, are placed on either side of the transparent plate 3, fixed in border zones of the support part. They are located substantially in the same plane as the plate 2, the light sources illuminating downwards, towards reflectors 5 which return the light on the one hand towards the dome 4, which must consequently be reflective, and on the other part towards the dental object through a diffusing wall or porthole 6.
  • the dome 4 itself can also be a reflecting mirror or made of a diffusing matrix restoring the light in a Lambertian manner.
  • surface treatments mentioned previously can be implemented: bottom wall 4 of white color, fine grain size of the surface of said bottom wall 4 etc.
  • the homogeneity of the radiation of the sources 3' is significantly increased by adding a reflector 5 behind the source 3', and by a diffuser 6 placed in front of this same source.
  • the presence of the diffuser 6 in front of the light source 3' causes a random exit of the radiation increasing the Lambertian character of the light, which has the effect of drastically reducing the reflections on the teeth.
  • the presence of the diffusing body 6 is very important in reducing the specularity of the light, but also in its homogenization at the level of all or part of the measured arch.
  • the diffuser 6 is characterized by its color, but also by its surface condition, which defines the degree of random reflection of the radiation, therefore how much any light source will be Lambertian.
  • the surface condition is therefore very important if we want to significantly reduce the specularity and therefore the blind zones not measured in 3D topographic surveys by stereoscopy.
  • This surface condition is a function of the roughness/granulometry of the surface, generally obtained by sandblasting, and the type of source used. It will not be the same, for example, in coherent laser light, which is very specular in principle, or in incoherent LED light, which is less specular but less powerful.
  • This diffusing body 6 can have all colors, including black. This absorbs all radiation according to the black body principle, and therefore obviously specular radiation, but it erases the granulometry of the few rays which come out of it quite little, which will be erased very moderately if the surface is in the form of a mirror, for example. chrome (which provides good reflection, but highlights surface defects too much).
  • Light colors preferably white, best erase specularity. Combined with a good choice of roughness, always as fine as possible, these colors are best suited to three-dimensional readings in the mouth.
  • the reflector 5 located behind the source 3' allows, by creating an additional degree of freedom for the radiation axes, to adjust differently - depending on the area where it is located in the impression tray - the part of direct lighting striking the teeth laterally and the indirect part reflecting on the wall 4 to arrive on the occlusal surfaces of the dental object.
  • the same inclination or the same surface is not provided in the incisor areas compared to the molar areas, in order to better detach the profiles.
  • the anti-reflection film(s) on plate 2 make it possible to significantly reduce the perceived reflections; -
  • the horizontal positioning of the LED matrices makes it possible and easier to industrialize the devices of the invention, the assembly being more likely to be automated.
  • the indirect lighting coming from the wall 4 can also be modulated (as it is possible to do with the LEDs distributed on the wall 4 in direct lighting, by acting for example on the intensity at the power supply, on the distribution in the geometry of the back wall 4, or even on the wavelength, by a set of filters or by the choice of the emitting material).
  • this indirect lighting can be less important than the direct lighting, this leads to a possible reduction of the reflections of the direct or indirect radiations which are annoying for the cameras 1, mainly the most peripheral ones, those which are subject to grazing radiations. The reduction of these radiations obviously leads to a significant reduction of the reflections on the teeth, and therefore to a limitation of the blind zones.
  • this device by increasing the grazing lighting compared to indirect lighting on surfaces with little relief such as the vestibular or lingual surfaces of teeth, produces an amplification of the bumps and hollows of the texture very favorable to the detection of points which rely on these relief references to correlate the stereoscopic views between them.
  • An optical impression taking device comprises, for the entirety of a dental arch or a half-dental arch, the two configurations, which makes it possible to cover all the areas necessary for a good 3D reconstruction of the teeth.
  • the teeth do not have the same implantation in the arch.
  • a camera associated or not with lighting sources, which is well oriented to visualize the occlusal face of a molar (that is to say which is placed at the top of the wall 4) will only measure the incisal edge of the incisors if it keeps this same orientation in the anterior part of the mouth.
  • the device in fact reconstructs the teeth using the principle of photogrammetry.
  • the reconstruction is done from the spatial measurement, which is based on precise points which must be seen at least from two different directions. The more each point is seen from different angles, the more numerous the reconstruction beams are for each point, and the more precise and verifiable the 3D reconstruction is.
  • One of the characteristics of the invention therefore lies in the orientations of the light source assemblies 3' and/or cameras 1. They are different depending on the areas of the mouth, and different in the areas of the incisors, the areas of the molars or those of the palate.
  • the LEDs 3' and/or the cameras 1 located at the top of the bottom wall 4 of the support part of the optical impression tray of the invention are placed in a plane close to the horizontal of the mouth (corresponding to the Camper plane for example) in the molar zone while these same cameras 1 and/or light sources 3' are placed at 90° in relation to this plane in the incisor areas.
  • One or more additional camera assemblies and/or 3' LEDs can also be provided in certain areas that are difficult to access, such as the frontal region, facing the vestibular plane of the incisor, to increase the number of reference points and provide good, harmonious lighting during measurement.
  • the device of Figure 5 differs from that of Figure 4 in that, in the vicinity of a lateral edge of the glass plate 2, a camera 1' (this is true in section, in reality it is a row of cameras if we reason in three dimensions) is added, as well as a matrix 30 of diodes 3'.
  • a camera 1' this is true in section, in reality it is a row of cameras if we reason in three dimensions
  • a matrix 30 of diodes 3' are therefore located, with reference to the figure, under the plate 2, and directly opposite the tooth. Almost the entire configuration remains the same, in particular at the level of the opposite edge of the plate 2, with the exception, therefore, of this more significant outgrowth of the support part under the plate 2, integrating the aforementioned opto-electronic components, on one side.
  • the variant illustrated in Figure 6 does not include matrices of discrete light sources, such as LEDs, but optical fibers 300 which illuminate radially, and consequently send light rays towards the tooth, also via a diffusing wall 6, and towards the reflecting dome 4. It should be noted that this variant considerably simplifies the industrialization of the device of the invention, and therefore reduces the cost of the system, since it is sufficient to replace the LEDs or any other light sources, but also the diffusing reflective walls 4, with one or more diffusing fibers placed at different levels of the device.
  • This fiber optic solution also has the advantage of significantly reducing thermal problems common to any radiation source such as LEDs or other halogen sources.
  • the variant of figure 7 does not include a transparent plate 2, but an overmolding 2' which results in the same level of protection and hermeticity, but does not allow the depth of field to be controlled as well as in the previous configurations. It is in reality a molded optic 2' surrounding the cameras, and which follows the shape of the dome 4. It can have a simple role of molded optical lens, or a simple role of light diffuser if it is transparent enough to allow the scene measured by the cameras to be viewed, or even a dual optical and light diffuser role as in figure .
  • This overmolded wall like the transparent plate, is made of a material resistant to external physical, chemical or bacteriological attacks or is covered with a material having these characteristics.
  • the optimization of wavelength and intensity has the advantage, in dentistry, of allowing very fast shots (in frames per second "fps") which avoid blurring which is not only due to the operator's movements, but also, and above all, to the uncontrollable movements of the patients. This makes it possible to increase the quality and quantity of the information sought over the entire surface of the tooth, the arches and/or the gums (including the palate).
  • Optical impression-taking device capable of taking pictures for the three-dimensional reconstruction of a dental object representing at least a part of at least one dental arch and comprising, in a support part of the dental impression tray type or fraction of a dental impression tray adapted to at least partially cover the dental object, an optical assembly having: a light emission system (3, 30, 300) comprising light sources (3') for illuminating the dental object; optical modules (1) with light measuring sensors distributed in a bottom wall (4) of the support part oriented, during shooting, towards the dental object, said optical modules (1) being capable of capturing direct light radiation emitted by the light emission system (3, 30, 300), and indirect light radiation coming from the optical assembly and the dental object, characterized in that it comprises protection means (2, 2') for the optical modules (1), said protection means (2, 2') allowing on the one hand the passage of light rays, and on the other hand, by being placed on the dental object, to ensure a mechanical positioning function and guarantee a correct focal distance for the optical modules.
  • a light emission system (3, 30, 300)
  • the means for protecting the optical modules (1) consist of at least one non-reflective, flat, transparent plate (2) intended to be placed on the dental object and to separate the bottom wall (4) from the dental object, the lateral edges of said plate joining the bottom wall (4).
  • Optical impression taking device characterized in that the transparent plate (2) is covered with an anti-reflective film at least on one of its faces.
  • Optical impression taking device according to one of claims 2 and 3, characterized in that the transparent plate (2) is a polarizing window.
  • Optical impression taking device characterized in that at least some of the light sources (3') of the light emission system are integrated in the bottom wall (4) around the optical modules (1).
  • Optical impression taking device characterized in that at least some of the light sources (3') are placed in the support part so as to emit light towards the bottom wall (4) of said support, said bottom wall (4) or at least one layer which covers it having reflective properties.
  • Optical impression taking device characterized in that at least some of the light sources (3') of the light emission system (3, 30, 300) are placed in the support part so as to emit light simultaneously to the bottom wall (4) of the support and to the dental object, said bottom wall (4) or at least one layer which covers it having reflective properties.
  • Optical impression taking device characterized in that the light sources (3') of the light emission system (3) are placed in the support next to the two lateral edges of the transparent plate (2).
  • Optical impression taking device characterized in that the light sources (3') are positioned in the plane of the transparent plate (2), at least along a lateral edge of said plate (2), opposite a reflector (5) located on the opposite side of the transparent plate (2) relative to the bottom wall (4) and oriented so as to reflect the light rays simultaneously towards the dental object and towards the bottom wall (4) of the support.
  • Optical impression taking device characterized in that the reflector (5) has a flat reflective surface inclined relative to The transparent plate (2) is at an angle of between 30° and 60°, preferably 45°.
  • Optical impression taking device characterized in that a translucent diffusing porthole (6) is interposed between the reflector (5) and the dental object.
  • Optical impression taking device characterized in that the light spectrum of the light sources (3') and the light spectrum of the light measuring sensors of the optical modules (1) are between 380 nm and 550 nm.
  • Optical impression taking device characterized in that the protection means consist of an overmolding (2') on the bottom wall (4) of the support, forming a molded optical layer covering the optical modules (1), said layer being reflective.
  • Optical impression taking device characterized in that it comprises at least one mechanical stop for support on the dental object.
  • Optical impression taking device characterized in that the sources of light of the light emission system are chosen from coherent or non-coherent light-emitting diodes (3'), optical fibers (300), plasma sources and halogen sources.
  • Optical impression taking device characterized in that Fresnel lenses are placed in front of the light sources (3').
  • Optical impression taking device characterized in that the light measuring sensors of the optical modules (1) are of the CCD or Cmos type.
  • optical modules (1) comprise at least one static or dynamic optical system of the lens or fiber type associated with the light measuring sensors.

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Abstract

The invention relates to an optical impression-capturing device that is capable of capturing images for the three-dimensional reconstitution of a dental object representing at least part of at least one dental arch, the device comprising: in a support part of the dental impression tray type suitable for at least partially covering the dental object, an optical assembly having: - a light-emitting system comprising light sources (3') for illuminating the dental object; - optical modules (1) having light-measuring sensors distributed in a bottom wall (4) of the support part oriented, during image capture, towards the dental object, the optical modules (1) being capable of capturing the direct light rays emitted by the light-emitting system and indirect light rays originating from the optical assembly and from the dental object; and also means (2) for protecting the optical modules (1) that allow the passage of light rays.

Description

Titre : Dispositif de prise d' empreinte optique Title: Optical impression taking device

La présente invention a pour objet un dispositif porte empreinte optique utilisable pour les prises d' empreintes tridimensionnelles et temporelles dans le domaine dentaire, et qui consiste en un dispositif du même type que les porte-empreinte traditionnels fonctionnant avec des matériaux de moulage, mais comprenant des systèmes opto-électroniques de prises de vue utilisant des sources lumineuses et des capteurs de mesure optique en vue de numériser au moins une partie d' une arcade dentaire . Un tel dispositif doit ensuite être connectable , par câble ou par onde, à un système matériel et logiciel d' abord de transmission des informations relevées par lesdits capteurs , et ensuite apte à réaliser leur ordonnancement et/ou leurs stockage , leur traitement et/ou leur visualisation pour permettre de réaliser une empreinte optique en une ou plusieurs prises . Le domaine d' utilisation des dispositifs de l' invention implique par ailleurs des contraintes particulières , par exemple une herméticité protectrice de l' électro-optique du fait de l' existence de produits de désinfection obligatoires dans le domaine médical . The present invention relates to an optical impression holder device usable for taking three-dimensional and temporal impressions in the dental field, and which consists of a device of the same type as traditional impression holders operating with molding materials, but comprising opto-electronic image-taking systems using light sources and optical measurement sensors in order to digitize at least part of a dental arch. Such a device must then be connectable, by cable or by wave, to a hardware and software system firstly for transmitting the information collected by said sensors, and then capable of carrying out their ordering and/or their storage, their processing and/or their visualization to allow an optical impression to be taken in one or more shots. The field of use of the devices of the invention also involves particular constraints, for example a protective hermeticity of the electro-optics due to the existence of mandatory disinfection products in the medical field.

La présente invention est prévue pour faciliter et optimiser les captures d' au moins une vue tridimensionnelle de tout ou partie d' une arcade dentaire, en bouche ou sur un modèle de reproduction . Un des objectifs poursuivis est de simplifier le positionnement du dispositif de façon à le maintenir dans la zone focale idéale pour assurer de bonnes prises de vue sans empêcher les mouvements éventuels nécessaires pour une reconstruction tridimensionnelle correcte . L' une des difficultés tient à ce que les informations surfaciques 3D captées sont susceptibles de comporter des zones aveugles provenant notamment des réflexions parasites et des artéfacts lumineux que peut provoquer l ' éclairage par des sources lumineuses dans l ' environnement sombre de la bouche . The present invention is intended to facilitate and optimize the capture of at least one three-dimensional view of all or part of a dental arch, in the mouth or on a reproduction model. One of the objectives pursued is to simplify the positioning of the device so as to maintain it in the ideal focal zone to ensure good shots without preventing any movements necessary for a correct three-dimensional reconstruction. One of the difficulties is that the captured 3D surface information is likely to include blind zones originating in particular from parasitic reflections and light artifacts that can be caused by lighting by light sources in the dark environment of the mouth.

Le dispositif de l ' invention doit en pratique limiter ces zones aveugles par la réduction significative des réflexions lumineuses sur les différents emplacement s /parois du dispositif qui sont sur le trajet des rayons lumineux, mais qui apparaissent aussi sur les surfaces des dents , de la gencive ou de l' os , tout en préservant les conditions d' une bonne désinfection de ses surfaces . The device of the invention must in practice limit these blind zones by significantly reducing light reflections on the different locations/walls of the device which are on the path of the light rays, but which also appear on the surfaces of the teeth, the gum or the bone, all while maintaining the conditions for good disinfection of its surfaces.

Depuis 50 ans , l' un des inventeurs de la présente demande a proposé plusieurs dispositif ou méthodes utilisant des mesures optiques ou ultrasonique dans la bouche d' un patient comme moyens de faire des diagnostics , par exemple dans l' étude clinique des déplacements orthodontiques par braquets ou par gouttières , ou pour concevoir et fabriquer des prothèses dentaires et des implants en associant un ordinateur à une machine outils à commande numérique . Des travaux ont également été effectués pour la réalisation de prothèses à distance sur la base de données résultant d' objets dentaires numérisées . Les inventions correspondantes ont fait l ' objet de brevets tels que les documents référencés EP 0040165 et EP 0091876, relatifs à une prise d' empreinte par des moyens optiques et , plus récemment encore, les documents WO2011/154656 et WO 2019/145658 qui a également trait à un porte-empreinte optique . For 50 years, one of the inventors of the present application has proposed several devices or methods using optical or ultrasonic measurements in a patient's mouth as means of making diagnoses, for example in the clinical study of orthodontic movements by brackets or by aligners, or for designing and manufacturing dental prostheses and implants by associating a computer with a numerically controlled machine tool. Work has also been carried out for the production of prostheses remotely on the basis of data resulting from digitized dental objects. The corresponding inventions have been the subject of patents such as the documents referenced EP 0040165 and EP 0091876, relating to taking an impression by optical means and, more recently still, the documents WO2011/154656 and WO 2019/145658 which also relates to an optical impression tray.

Si ces documents correspondent effectivement aux besoins de la dentisterie moderne , en particulier ce qui est décrit dans le dernier cité, il s ' avère qu' à l' usage, la mise en œuvre de ces inventions a nécessité des recherches supplémentaires pour faciliter leur exploitation, qui font notamment l ' objet de la présente demande . If these documents actually correspond to the needs of modern dentistry, in particular what is described in the latter, it turns out that in practice, the implementation of these inventions has required additional research to facilitate their exploitation, which is in particular the subject of the present application.

On connaît par ailleurs de nombreux documents dans lesquels sont proposés des solutions à des problématiques relevant du même objectif global de numérisation de données optiques . We also know of numerous documents in which solutions are proposed to problems relating to the same overall objective of digitizing optical data.

C' est le cas par exemple du document US 2017100219 Al , qui propose un porte-empreinte comprenant des éléments assemblable et détachables constitués entre autres de capteurs aptes à prendre l' empreinte d' une dent ou une arcade, ces moyens électro-optiques étant associés avec un matériau traditionnel de moulage . Le document US 2015118638 Al divulgue également un porte-empreinte , en l ' espèce constitué d' un plateau et d' une goulotte, équipé de capteurs optiques permettant d' obtenir des images qui, combinées , sont destinées à déterminer la profondeur du sulcus chez un patient édenté en vue de fabriquer son appareil . Un tel porte- empreinte n' a cependant pas été conçu pour le captage surfacique d' images de la bouche . On connaît aussi, par le document US 2017128173 Al , un dispositif de balayage optique comprenant une poignée destinée à être tenue par un opérateur et un embout buccal comprenant un scanner 3D mobile . Ce document décrit des moyens de déplacement dudit scanner 3D à l' intérieur de l ' embout buccal . Ce dernier comporte une enveloppe, en partie transparente , à l' intérieur de laquelle se déplacent des miroirs en vue de réaliser un balayage pour numériser la bouche . Si un tel appareil peut être considéré de prime abord comme d' un usage simple, son utilisation présente des limites cliniques majeures . En effet , quelles que soient les possibilités de mouvement du scanner 3D à l ' intérieur de l' embout buccal, toutes les surfaces dentaires ne peuvent pas être atteintes , et elles ne peuvent donc pas être mesurées avec la même précision . Elles ne peuvent d' ailleurs pas toutes être atteintes . Par ailleurs , pour que toutes les dents soient visibles , un long travail de réglage est nécessaire, notamment fonction de la taille des bouches . Enfin, tous les appareils qui ont cherché à utiliser ce type de mouvement mécanique rencontrent des problèmes de stérilisation . This is the case, for example, of document US 2017100219 Al, which proposes an impression tray comprising assemblable and detachable elements consisting, among other things, of sensors capable of taking the impression of a tooth or an arch, these electro-optical means being associated with a traditional molding material. Document US 2015118638 Al also discloses an impression tray, in this case consisting of a tray and a chute, equipped with optical sensors making it possible to obtain images which, combined, are intended to determine the depth of the sulcus in an edentulous patient with a view to manufacturing his appliance. Such an impression tray was not, however, designed for the surface capture of images of the mouth. Also known, from document US 2017128173 A1, is an optical scanning device comprising a handle intended to be held by an operator and a mouthpiece comprising a mobile 3D scanner. This document describes means for moving said 3D scanner inside the mouthpiece. The latter comprises a partly transparent casing, inside which mirrors move in order to perform a scan to digitize the mouth. If such a device can be considered at first glance as simple to use, its use has major clinical limitations. Indeed, whatever the possibilities of movement of the 3D scanner inside the mouthpiece, not all dental surfaces can be reached, and they cannot therefore be measured with the same precision. Moreover, not all of them can be reached. Furthermore, for all the teeth to be visible, a long adjustment process is necessary, in particular depending on the size of the mouths. Finally, all devices that have sought to use this type of mechanical movement encounter sterilization problems.

Dans la même veine , le document US 2002/064752 Al fait état d' un chariot à déplacement mécanique très complexe à mettre en œuvre , principalement en bouche . Ce dispositif comporte un rail suivant la forme de l' arcade dentaire, sur lequel se déplace à nouveau un dispositif capable de balayer la face vestibulaire et linguale des dents de l' arcade . Il est en pratique difficilement exploitable en bouche du fait des variétés anatomiques des formes dans les mâchoires humaines . Le document US 2015/079534 Al présente quant à lui une solution articulée très connue dans les portes empreintes , permettant la reconstruction tridimensionnelle d' arcades dentaires , mais qui nécessite des calibrations complexes , et par conséquent que des formations abouties soient données aux praticiens : il ne s ' agit donc pas d' un outil convivial et simple d' usage . In the same vein, document US 2002/064752 Al describes a mechanically displaced carriage that is very complex to implement, mainly in the mouth. This device comprises a rail following the shape of the dental arch, on which a device capable of scanning the vestibular and lingual surface of the teeth in the arch moves again. In practice, it is difficult to use in the mouth due to the anatomical varieties of shapes in human jaws. Document US 2015/079534 Al presents a well-known articulated solution in impression trays, allowing the three-dimensional reconstruction of dental arches, but which requires complex calibrations, and consequently that advanced training be given to practitioners: it is therefore not a user-friendly and easy-to-use tool.

Or, comme montré par l ' un des inventeurs du dispositif de la présente invention, dans le document US 11 , 357 , 601 B2 (WO2019/145658) , il ne faut avoir pratiquement aucun mouvement dans le porte-empreinte optique supportant les caméras si l ' on veut préserver la précision minimum requise en clinique dentaire, qui doit être de quelques dizaine de microns , pour ne pas avoir à recalibrer le dispositif à chaque prise de mesure et pour chaque patient . However, as shown by one of the inventors of the device of the present invention, in document US 11,357,601 B2 (WO2019/145658), there must be practically no movement in the optical impression tray supporting the cameras if the minimum precision required in dental clinics is to be preserved, which must be a few dozen microns, so as not to have to recalibrate the device for each measurement and for each patient.

La plupart des documents ci-dessus peinent à répondre aux objectifs visés par le clinicien, à savoir disposer d' un système recouvrant toute la bouche et la gencive , sans aucun mécanisme risquant de se dérégler à l' usage ou/et surtout ne nécessitant pas de calibrage à chaque prise de vue . Si un léger mouvement de quelques millimètres est acceptable et même souhaitable durant la prise de vue pour compenser le mouvement naturel et physiologique de tout patient , l' un des objectifs est que l ' appareil lui-même puisse être statique en assurant une prise de vue très rapide , de quelques secondes . Par ailleurs , un tel dispositif doit ne nécessiter que très peu de formation, être convivial pour le dentiste et confortable pour le patient , dans son utilisation et dans son encombrement en bouche . Enfin, son coût doit rester accessible à la pratique quotidienne d' un cabinet dentaire ou à celle d' un laboratoire , ce qui est notamment impossible dans les systèmes dits « à déplacement mécanique » vus auparavant . Most of the above documents struggle to meet the objectives sought by the clinician, namely to have a system covering the entire mouth and gum, without any mechanism that could become unregulated during use and/or, above all, not requiring calibration at each shot. While a slight movement of a few millimeters is acceptable and even desirable during the shot to compensate for the natural and physiological movement of any patient, one of the objectives is that the device itself can be static, ensuring a very rapid shot, lasting a few seconds. Furthermore, such a device must require very little training, be user-friendly for the dentist and comfortable for the patient, in its use and in its space requirement in the mouth. Finally, its cost must remain accessible to the daily practice of a dental office or that of a laboratory, which is particularly impossible in the so-called "mechanical displacement" systems seen previously.

Le but de la présente invention est de fait de proposer un porte-empreinte optique simple d' utilisation, avec une mise en bouche spontanée pour le dentiste et permettant une précision de quelques dizaines de microns dans les mesures prises . Une forme non traumatisante, proche des porte-empreintes traditionnels utilisant de produits de moulage tels qu' employés depuis toujours par les dentistes , est utilisée car elle s ' est avérée satisfaisante pour les patients comme pour les dentistes , ne modifiant pas leurs habitudes . The aim of the present invention is to propose an optical impression tray that is simple to use, with spontaneous placement in the mouth for the dentist and allowing a precision of a few tens of microns in the measurements taken. A non-traumatic shape, close to traditional impression trays using molding products such as those always used by dentists, is used because it has proven satisfactory for both patients and dentists, without changing their habits.

Comme exposé dans le document FR 18 50689 du même inventeur, les objectifs de tels appareillages consistent de plus à recueillir et à mesurer, en même temps ou en un temps très réduit , la forme des surfaces dentaires et leurs teintes , mais aussi les surfaces gingivales et éventuellement les contours osseux à des fins chirurgicales . Il peut également s ' avérer nécessaire de mesurer 1 ' engrènement des dents du maxillaire par rapport à la mandibule en occlusion, et éventuellement leurs mouvements . As explained in document FR 18 50689 by the same inventor, the objectives of such devices also consist of collecting and measuring, at the same time or in a very short time, the shape of the dental surfaces and their shades, but also the gingival surfaces and possibly the bone contours for surgical purposes. It may also prove necessary to measure the meshing of the maxillary teeth with respect to the mandible in occlusion, and possibly their movements.

Le contexte des prises de vue intrabuccales étant très particulier, notamment en termes de luminosité et d' humidité , de multiples obstacles jalonnent la conception et le développement d' un tel dispositif . Certaines caméras sont par exemple « éblouies » par les LED d' éclairage se trouvant en face d' elles au moment de la prise de vue . De même , les réflexions spéculaires de ces mêmes LED à la surface des dents , qui sont en général blanches et très brillantes , aboutissent souvent à saturer les capteurs , les rendant inaptes à relever certaines informations utiles . Aussi, des caméras trop éloignées par rapport au plan focal de la prise de vue, qui se situe bien entendu au niveau des dents , a pour résultat une diminution de la précision du système . Enfin la variation des couleurs dans une bouche, notamment entre la gencive et les dents saines ou abîmées , peut conduire à des erreurs de mesure . The context of intraoral shots being very particular, notably in terms of brightness and humidity, There are multiple obstacles in the design and development of such a device. For example, some cameras are "dazzled" by the lighting LEDs in front of them when the picture is taken. Similarly, the specular reflections of these same LEDs on the surface of the teeth, which are generally white and very bright, often saturate the sensors, making them unable to detect certain useful information. Also, cameras that are too far away from the focal plane of the shot, which is of course located at the level of the teeth, result in a reduction in the accuracy of the system. Finally, the variation of colors in a mouth, particularly between the gum and healthy or damaged teeth, can lead to measurement errors.

La présente invention a pour objet de proposer des solutions acceptables industriellement à toutes les problématiques évoquées , cliniquement utilisables , à moindre coût , avec l' objectif d' atteindre la précision déjà mentionnée de l ' ordre de quelques dizaines de microns , quelle que soit la surface du corps mesuré . L' information nécessaire doit être captée avec un minimum de zones aveugles , qui correspondent souvent à des réflexions spéculaires des sources d' éclairage sur les dents , avec pour résultat des zones sans informations . Les résultats attendus sont une qualité de diagnostic permanente et une bonne adaptation des prothèses issues du modèle construit à l ' aide des empreintes optiques faites avec l' invention, sans obliger le praticien à des manipulations ou à des formations trop complexes . The present invention aims to propose industrially acceptable solutions to all the problems mentioned, clinically usable, at low cost, with the objective of achieving the already mentioned precision of the order of a few tens of microns, whatever the surface of the body measured. The necessary information must be captured with a minimum of blind zones, which often correspond to specular reflections of the lighting sources on the teeth, resulting in zones without information. The expected results are a permanent diagnostic quality and a good adaptation of the prostheses resulting from the model constructed using the optical impressions made with the invention, without requiring the practitioner to carry out overly complex manipulations or training.

Les solutions qui seront données dans la suite ne sont pas limitées aux seuls porte-empreintes applicables aux surfaces gingivales et dentaires , mais elles ont vocation à s ' appliquer à l' ensemble des systèmes de prises de vues tridimensionnelles utilisant des dispositifs multi-caméra opérant avec un éclairage artificiel (LED , plamas , Laser ...) ou naturel (soleil) . The solutions that will be given in the following are not limited to impression trays applicable to gingival and dental surfaces, but are intended to apply to all three-dimensional imaging systems using multi-camera devices operating with artificial lighting (LED, plasma, laser, etc.) or natural lighting (sun).

De fait , plus précisément , l ' invention s ' applique à un dispositif de prise d' empreinte optique apte à effectuer des prises de vues pour la reconstitution en trois dimensions d' un objet dentaire représentant au moins une partie d' au moins une arcade dentaire et comprenant de manière connue, dans une pièce support du type porte-empreinte dentaire ou fraction de porte- empreinte dentaire adapté à recouvrir au moins partiellement l ' objet dentaire, un ensemble optique présentant : un système d' émission lumineuse comportant des sources de lumière pour éclairer l ' objet dentaire ; des modules optiques à capteurs de mesure de la lumière répartis dans une paroi de fond de la pièce support orientée, lors des prises de vue , vers l ' objet dentaire , lesdits modules optiques étant aptes à capter les rayonnements lumineux directs émis par le système d' émission lumineuse, et indirects provenant de l ' ensemble optique et de l' objet dentaire . In fact, more precisely, the invention applies to an optical impression-taking device capable of taking pictures for the three-dimensional reconstruction of a dental object representing at least a part of at least one dental arch and comprising, in a known manner, in a support part of the dental impression tray type or fraction of a tray dental impression adapted to at least partially cover the dental object, an optical assembly having: a light emission system comprising light sources for illuminating the dental object; optical modules with light measurement sensors distributed in a back wall of the support part oriented, during shooting, towards the dental object, said optical modules being capable of capturing direct light radiation emitted by the light emission system, and indirect radiation coming from the optical assembly and the dental object.

Selon l ' invention, ce dispositif est tel qu' il comporte des moyens de protection des modules optiques , lesdits moyens de protection permettant le passage de rayons lumineux . According to the invention, this device is such that it comprises means for protecting the optical modules, said protection means allowing the passage of light rays.

En quelques mots , la présente invention se compose d' un porte- empreinte comprenant des caméras et des projections de lumière dont l ' agencement intérieur, objet de l' invention, a été organiser pour limiter, voir supprimer les zones de réflexion et de brillance lumineuses sur les dents afin de permettre aux capteurs de collecter au mieux les informations nécessaires pour une bonne reconstruction 3D par stéréoscopie en lumière structurée ou non . Compte tenu de l ' environnement humide de la bouche et de l' existence de produits chimiques de désinfection, des moyens de protections des composants opto-électroniques sont prévus . In a few words, the present invention consists of an impression tray comprising cameras and light projections whose internal arrangement, the subject of the invention, has been organized to limit, or even eliminate, the areas of reflection and light brilliance on the teeth in order to allow the sensors to best collect the information necessary for a good 3D reconstruction by stereoscopy in structured or non-structured light. Taking into account the humid environment of the mouth and the existence of disinfection chemicals, means of protecting the opto-electronic components are provided.

Plus précisément , ce qu' on peut qualifier de porte-empreinte optique au sens de l ' invention, utilisable pour le diagnostic et la prise de mesure bidimensionnelle , tridimensionnelle et temporelle dans le domaine dentaire et médical pour assurer une bonne capture des informations en bouche ou sur modèle en plâtre ou obtenu par stéréolithographie, consiste de fait en un dispositif comprenant , dans une coque (la pièce support comportant l' ensemble optique) s ' adaptant à la forme de l' objet à analyser, un certains nombres de composants optiques et opto-électroniques . Ces composants sont répartis dans un ou plusieurs plans et/ou sur une forme gauche de forme régulière ou non, dont le « champ de visualisation » recouvre tout ou partie d' une ou plusieurs dents , d' une ou deux arcades à visualiser ou à mesurer au moyen d' une ou plusieurs sources d' éclairages . Celles-ci peuvent être identiques ou différentes , lambert iennes ou/et spéculaires directes ou indirectes , dont l' intensité et le temps d' exposition sont réglés automatiquement par un logiciel de pilotage du dispositif de 1 ' invention . More precisely, what can be described as an optical impression tray within the meaning of the invention, usable for diagnosis and taking two-dimensional, three-dimensional and temporal measurements in the dental and medical field to ensure good capture of information in the mouth or on a plaster model or obtained by stereolithography, actually consists of a device comprising, in a shell (the support part comprising the optical assembly) adapting to the shape of the object to be analyzed, a certain number of optical and optoelectronic components. These components are distributed in one or more planes and/or on a left shape of regular or non-regular shape, the “field of view” of which covers all or part of one or more teeth, one or two arches to be viewed or measured by means of one or more lighting sources. These can be identical or different, Lambertian or/and direct specular or indirect, the intensity and exposure time of which are automatically adjusted by software controlling the device of the invention.

Les rayons optiques sont transmis soit directement , soit au moyen de systèmes optiques pouvant comporter des fibres , des matériaux diffusants , des réflecteurs et/ou des miroirs , en association ou non . Comme on le verra dans la suite, le dispositif pourra comporter des sources de type LED, mais aussi des fibres de verre à diffusion radiales , ou encore des optiques moulées . The optical rays are transmitted either directly or by means of optical systems which may include fibers, diffusing materials, reflectors and/or mirrors, in association or not. As will be seen later, the device may include LED type sources, but also radially diffusing glass fibers, or even molded optics.

Les moyens de protection nécessaires dans un tel environnement peuvent être de plusieurs types . Ainsi , selon une première variante du dispositif , les moyens de protection des modules optiques consistent précisément en au moins une plaque transparente plane non réfléchissante destinée à être posée sur l' objet dentaire et à séparer la paroi de fond de l ' objet dentaire , les chants latéraux de ladite plaque rejoignant la paroi de fond. Elle doit permettre une position d' appui et/ou de glissement spontané de l ' ensemble sur les dents et assurer l ' herméticité partielle ou totale du système opto-électronique par rapport aux facteurs d' agression extérieurs . Elle a donc aussi une fonction mécanique de positionnement sur l' objet dentaire, garantissant une distance focale correcte aux modules optiques , en permettant l ' exercice de léger mouvements (par glissement) pour permettre la prise de plusieurs prises de vue le cas échéant utiles dans une démarche de photogrammétrie . The means of protection required in such an environment may be of several types. Thus, according to a first variant of the device, the means of protection of the optical modules consist precisely of at least one non-reflective flat transparent plate intended to be placed on the dental object and to separate the back wall from the dental object, the lateral edges of said plate joining the back wall. It must allow a position of spontaneous support and/or sliding of the assembly on the teeth and ensure the partial or total hermeticity of the opto-electronic system with respect to external aggression factors. It therefore also has a mechanical function of positioning on the dental object, guaranteeing a correct focal distance for the optical modules, by allowing the exercise of slight movements (by sliding) to allow the taking of several shots which may be useful in a photogrammetry approach.

On notera que l' on connaît au travers du document US 2021/0045852 , système pour effectuer une numérisation intra-orale, dont les capteurs sont retenus par un corps rigide qui peut être opaque à l ' exception d ' une ou plusieurs fenêtres localisées au droit desdits capteurs , mais ces fenêtres n' ont comme fonction que de laisser passer la lumière , et n' interviennent pas dans le positionnement . It should be noted that we know from document US 2021/0045852, a system for performing intraoral scanning, the sensors of which are retained by a rigid body which may be opaque with the exception of one or more windows located at the right of said sensors, but these windows only have the function of letting light through, and do not intervene in the positioning.

Pour répondre à la problématique mentionnée auparavant relative aux zones de réflexion et de brillance lumineuses , la plaque transparente qui est utilisée dans le cadre de l ' invention est une vitre non réfléchissante . Il peut s ' agir d' une plaque transparente recouverte d' un film antireflet au moins sur une de ses faces , afin de supprimer autant que possible les reflets , et d' améliorer le rapport signal lumineux/bruit . La plaque transparente peut également être une vitre polarisante . To address the previously mentioned problem relating to the areas of reflection and light brilliance, the transparent plate which is used in the context of the invention is a non-reflective glass. It may be a transparent plate covered with an anti-reflective film on at least one of its faces, in order to eliminate reflections as much as possible, and to improve the signal-to-noise ratio. The transparent plate can also be a polarizing glass.

Diverses configurations sont possibles pour les sources de lumière du système d' émission lumineuse . Ainsi, au moins certaines des sources de lumière du système d' émission lumineuse peuvent être intégrées dans la paroi de fond autour des modules optiques . Il y a alors éclairage direct composé de sources , par exemple à LED , placées autour des caméras et éclairant directement la scène avec ou sans plaque transparente , la protection du système électronique se trouvant dans le second cas directement au niveau et en face des caméras et des LEDs (voir ci-après) . Various configurations are possible for the light sources of the light emission system. Thus, at least some of the light sources of the light emission system can be integrated into the back wall around the optical modules. There is then direct lighting consisting of sources, for example LEDs, placed around the cameras and directly illuminating the scene with or without a transparent plate, the protection of the electronic system being located in the second case directly at the level of and in front of the cameras and the LEDs (see below).

Alternativement ou en combinaison, au moins certaines des sources de lumière peuvent être placées dans la pièce support de manière à émettre de la lumière à destination de la paroi de fond dudit support , ladite paroi de fond ou au moins une couche qui la revêt présentant des propriétés réfléchissantes . Il s ' agit de la mise en œuvre d' un éclairage indirect de l ' objet dentaire , qui peut s ' ajouter à un éclairage direct . Alternatively or in combination, at least some of the light sources may be placed in the support part so as to emit light towards the back wall of said support, said back wall or at least one layer which covers it having reflective properties. This involves the implementation of indirect lighting of the dental object, which may be added to direct lighting.

Selon encore une autre possibilité , au moins certaines des sources de lumière du système d' émission lumineuse peuvent être placées dans la pièce support de manière à émettre de la lumière simultanément à destination de la paroi de fond du support et vers l' objet dentaire , ladite paroi de fond ou au moins une couche qui la revêt présentant des propriétés réfléchissantes . According to yet another possibility, at least some of the light sources of the light emitting system can be placed in the support part so as to emit light simultaneously towards the bottom wall of the support and towards the dental object, said bottom wall or at least one layer which covers it having reflective properties.

Dans ce dernier cas , l ' éclairage indirect est intéressant dans la suppression des spéculaires , et l ' éclairage direct qui est utile dans la suppression des réflexions parasites qui surviennent au cours des phases d' illumination de l ' objet dentaire, quel qu' il soit (une arcade dentaire complète, une portion d' une telle arcade, les faces latérales de deux portions d' arcades en contact . . ) . In the latter case, indirect lighting is useful in suppressing specular reflections, and direct lighting is useful in suppressing parasitic reflections which occur during the illumination phases of the dental object, whatever it may be (a complete dental arch, a portion of such an arch, the lateral faces of two portions of arches in contact, etc.).

Selon l ' invention, les sources de lumière du système d' émission lumineuse peuvent être placées dans le support à côté des deux chants latéraux de la plaque transparente . According to the invention, the light sources of the light emission system can be placed in the holder next to the two side edges of the transparent plate.

Dans ce cas , de préférence, les sources de lumière sont positionnées dans le plan de la plaque transparente , au moins le long d' un chant latéral de ladite plaque, en face d' un réflecteur situé du côté opposé de la plaque transparente par rapport à la paroi de fond et orienté de manière à réfléchir les rayons lumineux simultanément vers l'objet dentaire et vers la paroi de fond du support. L'éclairage indirect est envoyé vers la paroi de fond de la pièce support, et l'éclairage direct est en réalité un éclairage latéral de l'objet dentaire. In this case, preferably, the light sources are positioned in the plane of the transparent plate, at least along a lateral edge of said plate, opposite a reflector located on the opposite side of the transparent plate relative to the back wall and oriented so as to reflect the light rays simultaneously towards the dental object and towards the back wall of the support. Indirect lighting is sent towards the back wall of the support piece, and direct lighting is in reality a lateral lighting of the dental object.

Selon une configuration possible, le réflecteur présente une surface plane réfléchissante inclinée par rapport à la plaque transparente d'un angle compris entre 30° et 60°, de préférence 45°. De plus, de préférence, un hublot translucide diffusant est interposé entre le réflecteur et l'objet dentaire : l'éclairage latéral diffus qu'il procure aide à la suppression des réflexions parasites . According to a possible configuration, the reflector has a flat reflective surface inclined relative to the transparent plate at an angle of between 30° and 60°, preferably 45°. In addition, preferably, a diffusing translucent porthole is interposed between the reflector and the dental object: the diffuse lateral lighting that it provides helps to eliminate parasitic reflections.

La configuration du dispositif peut cependant changer selon la portion du support considéré, et l'objet dentaire qui lui fait face. Ainsi, le traitement optique des molaires ne se fait pas de la même manière que celui des incisives, par exemple, du fait de la morphologie différente de ces deux types de dents . Pour des molaires, le dispositif de l'invention présente une forme de symétrie, et les deux faces latérales (vestibulaire et linguale) de la dent sont traitées, optiquement parlant, sensiblement de la même manière. Pour une incisive, en revanche, pour un des chants latéraux de la plaque transparente, au moins un module optique supplémentaire et un système d' émission lumineuse sont placés du côté opposé de la plaque transparente par rapport à la paroi de fond, et en face de l'objet dentaire. Ces composants sont donc placés, au cours d'une phase de prise de vue, directement latéralement à une face de la dent, en l'occurrence la face vestibulaire . The configuration of the device can however change depending on the portion of the support considered, and the dental object facing it. Thus, the optical treatment of molars is not done in the same way as that of incisors, for example, due to the different morphology of these two types of teeth. For molars, the device of the invention has a form of symmetry, and the two lateral faces (vestibular and lingual) of the tooth are treated, optically speaking, substantially in the same way. For an incisor, on the other hand, for one of the lateral edges of the transparent plate, at least one additional optical module and a light emission system are placed on the opposite side of the transparent plate relative to the back wall, and facing the dental object. These components are therefore placed, during a shooting phase, directly laterally to a face of the tooth, in this case the vestibular face.

Outre le type de configuration d' éclairage des dents tel que vu jusqu'ici, l'état de surface de certaines parties du dispositif est également un paramètre à considérer, puisqu'il peut s'agir de corps diffusant au sein de l'ensemble optique de l'invention. Ainsi, de préférence, la paroi de fond du support est prévue de couleur blanche. La granularité de la surface joue également un rôle, pour que le corps diffusant blanc soit efficace, notamment pour éviter des concentrations de réflexions, ce qui est le contraire du caractère diffusant . La réflexion doit être autant que possible aléatoire, c'est-à-dire ne pas distinguer les sources lumineuses incidentes . A cet effet , la paroi de fond du support présente de préférence une granulométrie à grains fins . In addition to the type of tooth lighting configuration as seen so far, the surface condition of certain parts of the device is also a parameter to consider, since they may be diffusing bodies within the optical assembly of the invention. Thus, preferably, the bottom wall of the support is provided in white color. The granularity of the surface also plays a role, so that the white diffusing body is effective, in particular to avoid concentrations of reflections, which is the opposite of the diffusing character. The reflection must be as random as possible, that is to say not distinguish the sources incident light. For this purpose, the bottom wall of the support preferably has a fine-grained granulometry.

En vue de limiter ou d' atténuer les reflets , selon l' invention, le dispositif est prévu tel que le spectre lumineux des sources de lumière et le spectre lumineux des capteurs de mesure de la lumière des modules optiques sont compris entre 380 nm et 550 nm, c' est-à-dire qu' ils sont en pratique sélectionnés pour être proches . Cela vise à améliorer le rapport signal/bruit sans baisser la puissance lumineuse de la source de lumière . In order to limit or attenuate reflections, according to the invention, the device is provided such that the light spectrum of the light sources and the light spectrum of the light measuring sensors of the optical modules are between 380 nm and 550 nm, that is to say that they are in practice selected to be close. This aims to improve the signal/noise ratio without reducing the light power of the light source.

Suivant une possibilité de configuration, notamment adaptée pour les dispositifs permettant de traiter les arcades dentaires ou des portions de celles-ci , la paroi de fond de la pièce support est , en section, en forme d' arche ou de dôme . Une telle courbe génère une surface gauche qui permet à la pièce support de recouvrir les dents , et aux rayons optiques d' avoir accès à leurs faces occlusales autant qu' aux faces latérales , en vue d' une reconstitution complète sans zones inaccessibles . According to a possible configuration, particularly suitable for devices for treating dental arches or portions thereof, the bottom wall of the support piece is, in section, arch- or dome-shaped. Such a curve generates a left surface which allows the support piece to cover the teeth, and for the optical rays to have access to their occlusal faces as well as to the lateral faces, with a view to a complete reconstruction without inaccessible areas.

Selon une variante du dispositif de l' invention, les moyens de protection peuvent consister en un surmoulage sur la paroi de fond du support , formant une couche optique moulée recouvrant les modules optiques , ladite couche étant réfléchissante . Il n' y a alors plus de plaque plane transparente , et les problématiques évoquées liées à des reflets ou taches de lumière sur ladite plaque disparaissent . La couche surmoulée assure l' étanchéité et par conséquent protège les modules optiques , et elle ne perturbe pas leur fonctionnement , elle en devient d' ailleurs un élément dans sa partie qui les recouvre . According to a variant of the device of the invention, the protection means may consist of overmolding on the bottom wall of the support, forming a molded optical layer covering the optical modules, said layer being reflective. There is then no longer a transparent flat plate, and the problems mentioned linked to reflections or spots of light on said plate disappear. The overmolded layer ensures sealing and consequently protects the optical modules, and it does not disrupt their operation, it moreover becomes an element in its part which covers them.

Les spéculaires sur l ' émail des dents sont par ailleurs atténués avec cette seconde variante, mais la conservation de la distance entre ces dernières et les modules optiques n' est plus assurée . The speculars on the tooth enamel are also attenuated with this second variant, but the conservation of the distance between the latter and the optical modules is no longer assured.

C' est la raison pour laquelle cette variante peut comporter au moins une butée mécanique d' appui sur l' objet dentaire , afin de préserver autant que possible la distance focale entre l ' objet dentaire observé et les modules optiques . La butée physique, qui ne présente pas nécessairement de propriétés optiques particulières , empiète sur l ' objet dentaire et aboutit à créer des zones aveugles préjudiciables à l' analyse des données , qui doivent ensuite être supprimées au cours du traitement logiciel : lesdites zones sont cependant faciles à reconnaître , notamment à la suite des déplacements intervenus entre plusieurs captures , et donc relativement faciles à « gommer » logiciellement . This is the reason why this variant can include at least one mechanical stop for support on the dental object, in order to preserve as much as possible the focal distance between the observed dental object and the optical modules. The physical stop, which does not necessarily have particular optical properties, encroaches on the dental object and results in creating blind zones which are detrimental to data analysis, which must then be deleted during software processing: said areas are however easy to recognize, in particular following movements occurring between several captures, and therefore relatively easy to “erase” by software.

Dans le dispositif de l ' invention, les sources de lumière du système d' émission lumineuse sont choisies parmi les diodes électroluminescentes (LED) cohérentes ou non, les fibres optiques , des sources plasmatiques et des sources halogène . Ces différents types de sources peuvent d' ailleurs être associées entre elles . In the device of the invention, the light sources of the light emission system are chosen from coherent or non-coherent light-emitting diodes (LEDs), optical fibers, plasma sources and halogen sources. These different types of sources can also be associated with each other.

Selon une configuration possible , le système d' émission lumineuse peut être constitué d' une matrice de sources lumineuses , par exemple des LED incluses dans une matrice transparente ou dans une matrice diffusante . Des grilles peuvent par ailleurs être placées devant les sources de lumière pour constituer de la lumière structurée . La lumière est alors structurée sous la forme de la projection d' une telle grille sur l' objet dentaire . La grille peut prendre de nombreuses formes . Dans cette configuration, les capteurs de lumière n' en sont pas munis , afin de ne pas réduire l' intensité du signal . According to one possible configuration, the light emission system may consist of a matrix of light sources, for example LEDs included in a transparent matrix or in a diffusing matrix. Grids may also be placed in front of the light sources to constitute structured light. The light is then structured in the form of the projection of such a grid onto the dental object. The grid can take many forms. In this configuration, the light sensors are not provided with them, so as not to reduce the intensity of the signal.

Selon encore une possibilité additionnelle, des lentilles de Fresnel peuvent être placées devant les sources de lumière . L' homogénéisation du rayonnement qui résulte du passage du rayonnement au travers de lentilles de Fresnel permet d' en réduire la spécularité . As an additional possibility, Fresnel lenses can be placed in front of the light sources. The homogenization of the radiation resulting from the passage of the radiation through Fresnel lenses makes it possible to reduce its specularity.

Les capteurs de mesure de la lumière des modules optiques utilisés dans le dispositif de la présente invention sont par exemple du type CCD ou Cmos . Par ailleurs , les modules optiques peuvent comporter au moins un système optique statique ou dynamique de type lentilles ou fibres associées aux capteurs de mesure de la lumière . Ces moyens permettent de mieux maîtriser la profondeur de champ lors de la capture des informations optiques . The light measuring sensors of the optical modules used in the device of the present invention are for example of the CCD or CMOS type. Furthermore, the optical modules may comprise at least one static or dynamic optical system of the lens or fiber type associated with the light measuring sensors. These means make it possible to better control the depth of field when capturing optical information.

Selon encore une possibilité additionnelle, des filtres polarisants peuvent être placés devant les sources lumineuses et devant les capteurs de lumière, les filtres polarisants placés devant les capteurs de lumière filtrant le signal lumineux selon une direction d' allure perpendiculaire à la direction de filtrage des filtres placés devant les sources lumineuses . C' est une solution qui s ' applique en particulier s ' il y a éclairage direct , et lorsque les moyens de protection consistent en un surmoulage des composants opto-électroniques . According to yet another possibility, polarizing filters can be placed in front of the light sources and in front of the light sensors, the polarizing filters placed in front of the light sensors filtering the light signal in a direction perpendicular to the filtering direction of the filters placed in front of the light sources. This is a solution which applies in particular if there is direct lighting, and when the means of protection consist of overmolding of the opto-electronic components.

En somme , le dispositif de l' invention fonctionne comme un porte-empreinte optique comprenant schématiquement des caméras de capture de l' information et des projections de lumière et dont l' agencement intérieur, objet de l' invention, a été organisé pour limiter, voire supprimer les zones de réflexion et de brillance lumineuses sur les dents et sur certaines parties du dispositif afin de permettre aux capteurs de collecter au mieux les informations nécessaires pour une bonne reconstruction 3D , par stéréoscopie, en lumière structurée ou non . In short, the device of the invention functions as an optical impression tray schematically comprising information capture cameras and light projections and whose internal arrangement, the subject of the invention, has been organized to limit, or even eliminate the areas of light reflection and brilliance on the teeth and on certain parts of the device in order to allow the sensors to best collect the information necessary for a good 3D reconstruction, by stereoscopy, in structured or non-structured light.

D ' autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, se rapportant à des modes de réalisation qui ne sont donnés qu' à titre d' exemples indicatifs . La compréhension de cette description sera en particulier facilitée en référence aux figures jointes en annexe et pour lesquelles : la figure 1 montre une vue en section d' une première variante du dispositif de prise d' empreinte optique de la présente invention, dans sa portion adaptée au traitement des prémolaires et molaires , comprenant des sources de lumière directes et une plaque transparente de protection ; la figure 2 représente la même vue en section d' une autre variante à sources de lumière directes et sans paroi de protection ; Other aims and advantages of the present invention will become apparent during the description which follows, relating to embodiments which are given only as indicative examples. Understanding of this description will be facilitated in particular with reference to the figures attached in the appendix and for which: Figure 1 shows a sectional view of a first variant of the optical impression-taking device of the present invention, in its portion adapted to the treatment of premolars and molars, comprising direct light sources and a transparent protective plate; Figure 2 represents the same sectional view of another variant with direct light sources and without a protective wall;

- la figure 3 montre ladite vue en section d' une autre variante encore du dispositif de prise d' empreinte optique de la présente invention, comprenant des sources de lumière indirectes ; la figure 4 illustre une variante du dispositif de prise d' empreinte optique de la présente invention, avec des sources de lumière réalisant simultanément un éclairage direct et indirect ; la figure 5 représente une vue en section de la portion de la même variante de l' invention prévue pour le traitement des incisives/canines ; - la figure 6 illustre une seconde variante dans laquelle les sources de lumière sont des fibres optiques à émission radiale ; et la figure 7 montre une autre variante encore selon laquelle les moyens de protection des modules optiques à capteurs de lumière sont surmoulés directement au contact de ces derniers . - Figure 3 shows said sectional view of yet another variant of the optical impression taking device of the present invention, comprising indirect light sources; Figure 4 illustrates a variant of the optical impression taking device of the present invention, with light sources simultaneously providing direct and indirect illumination; Figure 5 represents a sectional view of the portion of the same variant of the invention intended for the treatment of incisors/canines; - figure 6 illustrates a second variant in which the light sources are radially emitting optical fibers; and figure 7 shows yet another variant according to which the means of protection of the optical modules with light sensors are overmolded directly in contact with the latter.

Dans les configurations montrées , la pièce support des composants opto-électroniques est prévue pour faires des prises de vue d' au moins une portion d' une arcade dentaire , et elle est par conséquent d' allure canalaire pour que les rayons optiques accèdent non seulement aux faces occlusales des dents , mais également à leurs faces latérales vestibulaire et linguale . Les modules optiques 1 faisant office de caméras ou de capteurs de prises de vue sont intégrées dans une paroi de fond 4 formant en l' occurrence - en section - un dôme ou une arche , dans laquelle elles sont réparties angulairement . La vue est en section, il faut donc se représenter des rangées de caméras 1 dans la forme canalaire que prend la pièce support en trois dimensions . Leur positionnement dans la paroi de fond 4 , marquant leur distance à l' objet dentaire à observer, dépend de leur position angulaire, de façon à adapter leur distance focale audit objet de manière appropriée . Une plaque transparente 2 , par exemple en verre , peut être fixée à la pièce support au niveau des bordures latérales de la paroi de fond 4 . C' est le cas dans la configuration de la figure 1 . Elle sert à positionner le dispositif sur les dents , et aide à maîtriser la profondeur de champ . Elle permet de surcroît de réaliser une étanchéité par rapport à l ' environnement extérieur Des déplacements obtenus par de légers glissements de la plaque 2 sur les dents sont possibles , à coupler avec les déclenchements des prises de vue de sorte que plusieurs images de l ' objet dentaire puissent être capturées , permettant d' améliorer sa reconstruction 3D par photogrammétrie . In the configurations shown, the support part of the optoelectronic components is intended to take pictures of at least a portion of a dental arch, and it is consequently of canal appearance so that the optical rays access not only the occlusal faces of the teeth, but also their vestibular and lingual lateral faces. The optical modules 1 acting as cameras or image capture sensors are integrated into a back wall 4 forming in this case - in section - a dome or an arch, in which they are distributed angularly. The view is in section, it is therefore necessary to represent rows of cameras 1 in the canal shape that the support part takes in three dimensions. Their positioning in the back wall 4, marking their distance from the dental object to be observed, depends on their angular position, so as to adapt their focal distance to said object appropriately. A transparent plate 2, for example made of glass, can be fixed to the support part at the lateral edges of the back wall 4. This is the case in the configuration of figure 1. It is used to position the device on the teeth, and helps to control the depth of field. It also makes it possible to achieve a seal with respect to the external environment. Movements obtained by slight sliding of the plate 2 on the teeth are possible, to be coupled with the triggering of the shots so that several images of the dental object can be captured, making it possible to improve its 3D reconstruction by photogrammetry.

La plaque 2 (qui peut être en cristal naturel comme le quartz , en verre ou en matériau synthétique) n' est qu' un verre de protection majoritairement passif . Elle est par ailleurs de préférence traitée , au moins par adjonction d' au moins une couche anti-reflets sur une de ses faces . Les caractéristiques physiques et chimiques de des plaques de protection, de positionnement et de glissement sont un élément important du dispositif de l' invention, car lesdites plaques 2 doivent faciliter l' utilisation du dispositif tout en réduisant les reflets parasites sur les dents , la gencive et le palais , mais aussi sur les parois mêmes du dispositif . Elles doivent aussi ne pas augmenter les réflexions sur leurs propres parois internes et externes durant la traversée du rayonnement , et en particulier s ' affranchir le plus possible des effets de réflexion et de réfraction . Plate 2 (which can be made of natural crystal such as quartz, glass or synthetic material) is only a mostly passive protective glass. It is also preferably treated, at least by adding at least one anti-reflective layer on one of its faces. The physical characteristics and chemical protection, positioning and sliding plates are an important element of the device of the invention, because said plates 2 must facilitate the use of the device while reducing parasitic reflections on the teeth, the gum and the palate, but also on the very walls of the device. They must also not increase the reflections on their own internal and external walls during the passage of the radiation, and in particular be free as much as possible from the effects of reflection and refraction.

Physiquement , ces plaques de protection doivent être le moins possible déformables . Elles doivent permettre au praticien de s ' appuyer sur les dents pour positionner les caméras 1 et/ou les sources lumineuses 3 ' spontanément et intuitivement dans une zone de la bonne profondeur de champ . Cela permet d' avoir la position idéale pour disposer de la meilleure précision et de la meilleure résolution . Physically, these protective plates must be as little deformable as possible. They must allow the practitioner to lean on the teeth to position the cameras 1 and/or the light sources 3 spontaneously and intuitively in an area with the correct depth of field. This allows for the ideal position to have the best precision and resolution.

Chimiquement et pour résister aux rayures des dents composées naturellement de cristaux d' hydroxyapatite, mais aussi de céramiques pouvant être très dure (Zircone) dans les reconstitutions prothétiques , ces plaques transparentes 2 de protection, de positionnement et de glissement sont réalisées dans un matériau très dur naturel (par exemple en quartz , en silice chargée cristalline...) ou synthétique , par exemple en silice coulée comme le JGS1 qualité UV, Chemically and to resist scratches from teeth naturally composed of hydroxyapatite crystals, but also of ceramics which can be very hard (Zirconia) in prosthetic reconstructions, these transparent plates 2 for protection, positioning and sliding are made from a very hard natural material (for example quartz, crystalline charged silica, etc.) or synthetic material, for example cast silica such as JGS1 UV quality,

Pour réduire aussi les réflexions sur les surfaces , et se rapprocher des filtres à effet polarisant sans être obligé de les utiliser, car ils sont coûteux en produit et en montage , il est possible d' utiliser des dépôts antireflets sur une ou plusieurs des surfaces des plaques 2 . Ces dépôts peuvent être mis à l' extérieur et/ou à l ' intérieur du dispositif , sur toutes les parois pouvant être traversées par les rayonnements sortant des sources lumineuses 3 ' vers les dents et/ou revenant vers les capteurs 1 . To also reduce reflections on the surfaces, and to get closer to polarizing filters without having to use them, because they are expensive in terms of product and assembly, it is possible to use anti-reflective deposits on one or more of the surfaces of the plates 2. These deposits can be placed on the outside and/or inside the device, on all the walls that can be crossed by the radiation leaving the light sources 3' towards the teeth and/or returning towards the sensors 1.

Ces parois et ces traitements doivent résister le mieux possible aux agressions extérieures physiques , chimiques ou bactériologiques , comme les rayures des dents , ou aux agressions thermiques et plasmatiques , ou encore aux produits chimiques de nettoyage et de désinfection . These walls and these treatments must resist as well as possible to external physical, chemical or bacteriological attacks, such as scratches from teeth, or to attacks thermal and plasma, or even cleaning and disinfection chemicals.

Ces parois peuvent d' ailleurs renfermer un système thermique chauffant et/ou refroidissant limitant l' apparition de buée à l' intérieur et/ou à l ' extérieur du dispositif et éventuellement participant à la régulation thermique interne de l' électronique . These walls can also contain a heating and/or cooling thermal system limiting the appearance of fog inside and/or outside the device and possibly participating in the internal thermal regulation of the electronics.

Dans le dispositif objet de l' invention, la source lumineuse en éclairage direct est composée de sources 3 ' , par exemple à LED , intégrées autour des caméras 1 et éclairant directement la scène . Les sources lumineuses 3 ' induisent des réflexions parasites dans le verre s ' ajoutant aux réflexions sur les dents lors de prises en bouche , ce qui peut conduire à des zones inexploitables . In the device which is the subject of the invention, the direct lighting light source is composed of 3' sources, for example LEDs, integrated around the cameras 1 and directly illuminating the scene. The 3' light sources induce parasitic reflections in the glass adding to the reflections on the teeth during shots in the mouth, which can lead to unusable areas.

Ces zones « aveugles » peuvent être rendues visibles par une manipulation clinique de l ' opérateur consistant à déplacer légèrement le porte-empreinte sur les dents . L' opérateur procède comme suit : dans un premier temps , il effectue un captage des informations . Celui-ci présente des zones parfaitement mesurables et de très bonnes qualités au niveau de l ' information, d' autant plus que la position de la plaque de protect ion/glissement n' est pas trop modifiée . En revanche, certaines zones n' ont pas d' informations , car les capteurs sont « éblouis » par des reflets sur les dents et sur les surfaces externes et internes des parois de glissement . Dans un deuxième temps , l' opérateur déplace légèrement par glissement le dispositif sur les dents , ce qui a pour effet de déplacer les reflets et de rendre parfaitement mesurables les zones qui ne l' étaient pas . Comme ces nouvelles zones sont en tout ou en partie connexes des zones précédemment mesurées , la reconstitution totale et précise en 3D est rendue possible par ce simple geste clinique , faisant disparaître les zones aveugles . These "blind" areas can be made visible by a clinical manipulation by the operator consisting of slightly moving the impression tray on the teeth. The operator proceeds as follows: first, he captures the information. This presents perfectly measurable areas and very good quality in terms of information, especially since the position of the protection/sliding plate is not modified too much. On the other hand, some areas do not have information, because the sensors are "dazzled" by reflections on the teeth and on the external and internal surfaces of the sliding walls. In a second step, the operator slightly moves the device by sliding on the teeth, which has the effect of moving the reflections and making perfectly measurable areas that were not. As these new areas are wholly or partly connected to the previously measured areas, the total and precise 3D reconstruction is made possible by this simple clinical gesture, making the blind areas disappear.

Dans cette configuration du dispositif , en éclairage direct (qui peut le cas échéant aussi être mise en œuvre en éclairage au moins partiellement indirect , comme on le verra dans la suite) , des filtres polarisants peuvent aussi être utilisés , par exemple intégrés à la paroi de protection et qui suppriment les reflets sur les dents et sur la plaque transparente 2 servant de protection, de positionnement et de glissement . Ces filtres peuvent aussi être placés devant les sources lumineuse 3 ' et , avec un angle dépendant du type de composition du filtre de polarisation, en général de l' ordre de 90° , devant les caméras 1 de reprise d' information . Plus précisément , le premier filtre placé devant la lumière émise la polarise alors que le second, placé devant la caméra 1 par exemple à 90 ° par rapport au premier, filtre une grande partie des rayons spéculaires sur les surfaces brillantes des dents selon le principe bien connu des prismes de Nicol . Ces filtres réduisant la luminosité des sources , ils obligent à augmenter la puissance du système d' éclairage, mais ceci conduit aussi à une réduction des reflets sur les dents , ce qui harmonise un peu l' éclairage et permet une bonne mesure globale des surfaces . La plaque 2 située contre les dents , si elle est dans la configuration, sert alors uniquement pour la protection, le positionnement et le glissement . In this configuration of the device, in direct lighting (which can also be implemented in at least partially indirect lighting, as will be seen below), polarizing filters can also be used, for example integrated into the protective wall and which eliminate reflections on the teeth and on the transparent plate 2 serving as protection, positioning and sliding. These filters can also be placed in front of the light sources 3' and, with an angle depending on the type of composition of the polarization filter, generally of the order of 90°, in front of the information recovery cameras 1. More precisely, the first filter placed in front of the emitted light polarizes it while the second, placed in front of the camera 1 for example at 90° relative to the first, filters a large part of the specular rays on the shiny surfaces of the teeth according to the well-known principle of Nicol prisms. These filters reduce the brightness of the sources, they require increasing the power of the lighting system, but this also leads to a reduction of reflections on the teeth, which harmonizes the lighting a little and allows a good overall measurement of the surfaces. The plate 2 located against the teeth, if it is in the configuration, then serves only for protection, positioning and sliding.

En figure 2 , le dispositif est pratiquement identique , sans plaque de protection 2 . La paroi de protection des composants opto-électroniques se trouve placée directement au niveau et en face des caméras 1 et des LEDs 3 ' . Elle peut recouvrir une seule unité de capteur 1 ou de LED 3 ' , ou un groupe réunissant une ou plusieurs LEDs 3 ' et capteurs 1 . Cette configuration permet d' éviter les réflexions directement sur une vitre de glissement , qui n' existe pas , mais force le praticien à tenir le dispositif en sustentation . C' est une configuration particulièrement adaptée à une utilisation en laboratoire de prothèse ou dans des salles dédiées des cabinets dentaires , notamment si l' on admet l' utilisation d' un bras de sustentation tenant le dispositif . In Figure 2, the device is practically identical, without the protective plate 2. The protective wall for the optoelectronic components is placed directly at the level of and in front of the cameras 1 and the LEDs 3'. It can cover a single sensor unit 1 or LED 3', or a group combining one or more LEDs 3' and sensors 1. This configuration makes it possible to avoid reflections directly on a sliding glass, which does not exist, but forces the practitioner to hold the device in suspension. This is a configuration particularly suited to use in a prosthesis laboratory or in dedicated rooms of dental practices, especially if the use of a support arm holding the device is allowed.

Elle correspond à un champ d' application du dispositif correspondant à des mesures et diagnostic (ODF et parodontologie) sur des supports en plâtre ou en matériaux synthétiques divers (méthode additive par exemple par stéréolithographie ou soustractive pour la fabrication de guides d' implants , d' attelles d' ODF ou de gouttières de blanchiment ...) . Ces matériaux n' ayant pas ou peu de réflexions spéculaires , le problème des reflets sur la surface mesurée se trouve significativement diminué, ce qui simplifie et accélère le traitement tout en augmentant la précision . L' utilisation de filtres polarisants est bien entendu possible aussi dans cette variante sans plaque . Dans la configuration de la figure 3 , les sources lumineuses 3 ' sont en éclairage indirect . Il n' y a plus de sources lumineuses autour des caméras 1 , mais elles sont en face de la paroi de fond 4 , sur laquelle leurs rayons se réfléchissent pour être redirigés vers les dents . Ladite paroi 4 devient par conséquent un réflecteur qui dirige la lumière des sources lumineuses 3 ' vers les dents après réflexion . Elle peut être un miroir réfléchissant (comme dans les phares des voitures) et la lumière reflétée sera spéculaire et parfaitement circonscrite, soit constituée d' une matrice diffusante restituant de manière lambertienne la lumière qui est venue frapper sa masse volumique . Les sources lumineuses 3 ' sont placées sur le pourtour du support , soit à l' intérieur de la paroi de fond 4 en arche, comme sur la figure , soit à l' extérieur de celui-ci . It corresponds to a field of application of the device corresponding to measurements and diagnosis (ODF and periodontology) on supports made of plaster or various synthetic materials (additive method for example by stereolithography or subtractive for the manufacture of implant guides, ODF splints or whitening trays, etc.). These materials having little or no specular reflections, the problem of reflections on the measured surface is significantly reduced, which simplifies and accelerates the treatment while increasing precision. The use of polarizing filters is of course also possible in this variant without plate. In the configuration of Figure 3, the light sources 3' are in indirect lighting. There are no more light sources around the cameras 1, but they are in front of the back wall 4, on which their rays are reflected to be redirected towards the teeth. Said wall 4 consequently becomes a reflector which directs the light from the light sources 3' towards the teeth after reflection. It can be a reflecting mirror (as in car headlights) and the reflected light will be specular and perfectly circumscribed, or made up of a diffusing matrix restoring in a Lambertian manner the light which has struck its density. The light sources 3' are placed around the periphery of the support, either inside the arched back wall 4, as in the figure, or outside it.

Cette configuration peut conduire à une surexposition de certains rayonnements (vers 60 °et en incidence rasante) . Pour limiter cet effet qui peut conduire à une survalorisation de certains points servant de base à la reconstitution stéréoscopique 3D des surfaces dentaires , à faire apparaître les caméras sur les dents ou a éblouir les caméras proches de l ' horizontalité , il est possible, dans ces zones surexposées , de recouvrir la plaque 2 de protection d' un masque plus ou moins opaque . This configuration can lead to overexposure of certain radiations (around 60° and at grazing incidence). To limit this effect which can lead to over-emphasis of certain points serving as a basis for the 3D stereoscopic reconstruction of dental surfaces, to make the cameras appear on the teeth or to dazzle the cameras close to horizontality, it is possible, in these overexposed areas, to cover the protective plate 2 with a more or less opaque mask.

Il est évidemment possible d' associer les sources lumineuses directes 3 ' placées autour des caméras 1 comme dans la première variante avec les sources indirectes situées en périphérie comme sur cette figure 3 . Cela permet de réduire l' aspect très spéculaire des rayons incidents et des rayons réfléchis grâce aux interférences résultant du croisement des rayonnements directs et indirects , et donc de réduire les réflexions conduisant aux zones aveugles précitées . It is obviously possible to associate the direct light sources 3' placed around the cameras 1 as in the first variant with the indirect sources located on the periphery as in this figure 3. This makes it possible to reduce the very specular aspect of the incident rays and the reflected rays thanks to the interference resulting from the crossing of the direct and indirect radiation, and therefore to reduce the reflections leading to the aforementioned blind zones.

Dans la configuration de la figure 4 , des matrices lumineuse 3 comportant les sources lumineuses , par exemple des diodes électroluminescentes 3 ' LED , sont placées de part et d' autre de la plaque transparente 3 , fixées dans des zones bordurales de la pièce support . Elles sont localisées sensiblement dans le même plan que la plaque 2 , les sources lumineuses éclairant vers le bas , vers des réflecteurs 5 qui renvoie la lumière d' une part vers le dôme 4 , qui doit par conséquent être réfléchissant , et d' autre part vers l ' objet dentaire au travers d' une paroi ou hublot diffusant 6. Le dôme 4 lui-même peut aussi être un miroir réfléchissant ou constitué d' une matrice diffusante restituant la lumière de manière lambertienne . Dans ce cas , des traitements de surface mentionnés auparavant peuvent être mis en œuvre : paroi de fond 4 de couleur blanche, granulométrie fine de la surface de ladite paroi de fond 4 etc . In the configuration of Figure 4, light matrices 3 comprising the light sources, for example light-emitting diodes 3' LED, are placed on either side of the transparent plate 3, fixed in border zones of the support part. They are located substantially in the same plane as the plate 2, the light sources illuminating downwards, towards reflectors 5 which return the light on the one hand towards the dome 4, which must consequently be reflective, and on the other part towards the dental object through a diffusing wall or porthole 6. The dome 4 itself can also be a reflecting mirror or made of a diffusing matrix restoring the light in a Lambertian manner. In this case, surface treatments mentioned previously can be implemented: bottom wall 4 of white color, fine grain size of the surface of said bottom wall 4 etc.

L' homogénéité du rayonnement des sources 3 ' est sensiblement augmentée en ajoutant un réflecteur 5 derrière la source 3 ' , et par un diffuseur 6 placé devant cette même source . La présence du diffuseur 6 devant la source lumineuse 3 ' provoque une sortie aléatoire du rayonnement augmentant le caractère lambertien de la lumière , ce qui a pour effet de diminuer drastiquement les reflets sur les dents . Plus le diffuseur 6 est épais et plus ce caractère sera accentué , ce qui permet d' augmenter la puissance lumineuse sans dégrader ce phénomène très favorable dans la réduction des zones aveugles . The homogeneity of the radiation of the sources 3' is significantly increased by adding a reflector 5 behind the source 3', and by a diffuser 6 placed in front of this same source. The presence of the diffuser 6 in front of the light source 3' causes a random exit of the radiation increasing the Lambertian character of the light, which has the effect of drastically reducing the reflections on the teeth. The thicker the diffuser 6, the more this character will be accentuated, which makes it possible to increase the light power without degrading this phenomenon which is very favorable in reducing blind zones.

La présence du corps diffusant 6 a beaucoup d' importance dans la réduction de la spécularité de la lumière , mais aussi dans son homogénéisation au niveau de toute ou partie de l ' arcade mesurée . Le diffuseur 6 se caractérise par sa couleur, mais aussi par son état de surface , qui définit le degré de réflexion aléatoire du rayonnement , donc de combien une source lumineuse quelconque sera lambertienne . L' état de surface est donc très important si l ' on veut réduire significativement la spécularité donc les zones aveugles non mesurées dans les relevés topographiques 3D par stéréoscopie . Cet état de surface est fonction de la rugosité/granulométrie de la surface, obtenue en général par sablage , et du type de source utilisé . Il ne sera pas le même par exemple en lumière laser cohérente, très spéculaire par principe ou en lumière LED incohérente, moins spéculaire mais moins puissante . The presence of the diffusing body 6 is very important in reducing the specularity of the light, but also in its homogenization at the level of all or part of the measured arch. The diffuser 6 is characterized by its color, but also by its surface condition, which defines the degree of random reflection of the radiation, therefore how much any light source will be Lambertian. The surface condition is therefore very important if we want to significantly reduce the specularity and therefore the blind zones not measured in 3D topographic surveys by stereoscopy. This surface condition is a function of the roughness/granulometry of the surface, generally obtained by sandblasting, and the type of source used. It will not be the same, for example, in coherent laser light, which is very specular in principle, or in incoherent LED light, which is less specular but less powerful.

Ce corps diffusant 6 peut avoir toutes les couleurs , y compris la couleur noire . Celle-ci absorbe tout rayonnement suivant le principe du corps noir, et donc évidemment le rayonnement spéculaire, mais elle gomme assez peu la granulométrie des quelques rayonnements qui en sortent , qui sera très moyennement gommée si la surface est sous la forme d' un miroir, par exemple chromé (qui assure une bonne réflexion, mais met trop en évidence les défauts de surface) . This diffusing body 6 can have all colors, including black. This absorbs all radiation according to the black body principle, and therefore obviously specular radiation, but it erases the granulometry of the few rays which come out of it quite little, which will be erased very moderately if the surface is in the form of a mirror, for example. chrome (which provides good reflection, but highlights surface defects too much).

Ce sont les couleurs claires et préférentiellement blanches qui gomment le mieux la spécularité . Associées à un bon choix de rugosité, toujours la plus fine possible, ces couleurs sont les mieux adaptées aux lectures tridimensionnelles en bouche . Light colors, preferably white, best erase specularity. Combined with a good choice of roughness, always as fine as possible, these colors are best suited to three-dimensional readings in the mouth.

Le réflecteur 5 situé derrière la source 3 ' permet , en créant un degré de liberté supplémentaire pour les axes de rayonnements , d' ajuster différemment - suivant la zone où il se trouve dans le porte-empreinte - la part d' éclairage direct frappant latéralement les dents et la part indirecte se reflétant sur la paroi 4 pour arriver sur les surfaces occlusales de l' objet dentaire . Ainsi, on ne prévoit pas la même inclinaison ou la même surface dans les zones incisives par rapport aux zones molaires , afin de mieux détacher les profils . The reflector 5 located behind the source 3' allows, by creating an additional degree of freedom for the radiation axes, to adjust differently - depending on the area where it is located in the impression tray - the part of direct lighting striking the teeth laterally and the indirect part reflecting on the wall 4 to arrive on the occlusal surfaces of the dental object. Thus, the same inclination or the same surface is not provided in the incisor areas compared to the molar areas, in order to better detach the profiles.

Ces gradients d' irradiation permettent de doser efficacement l ' éclairement global et de l ' harmoniser en fonction de sa position sur l' arcade . La suppression de zones surexposées ou sous-exposées donne la possibilité de régler l ' intensité globale de l ' ensemble par une commande beaucoup plus simple au niveau de l' électronique ou au niveau de l ' interface homme-machine , et de contrôler ainsi la saturation globale sur toute l' arcade . En pratique, il est prévu un contrôle de l ' intensité lumineuse qui est manuel et/ou automatique avec un feed-back pour éviter les sous-expositions ou les surexpositions lumineuses . These irradiation gradients make it possible to effectively dose the overall illumination and harmonize it according to its position on the arch. The elimination of overexposed or underexposed areas makes it possible to adjust the overall intensity of the whole by a much simpler control at the electronic level or at the human-machine interface level, and thus to control the overall saturation over the entire arch. In practice, a control of the light intensity is provided which is manual and/or automatic with feedback to avoid under-exposures or overexposures of light.

Les avantages de la configuration d' éclairage mixte (direct + indirect) de l ' objet dentaire sont multiples , et on peut notamment citer : The advantages of the mixed lighting configuration (direct + indirect) of the dental object are multiple, and we can notably cite:

- L' éclairage suffisamment uniforme ; - Sufficiently uniform lighting;

- L' éclairage n' a pas besoin de la pleine puissance des sources LED pour fonctionner correctement ; - The lighting does not need the full power of the LED sources to function properly;

- Les spéculaires résultant de ce type d' éclairage sont acceptables ; - The speculars resulting from this type of lighting are acceptable;

- Les reflets perçus par les caméras autres que celles qui sont placées sur les extrémités latérales sont acceptables ; - Reflections perceived by cameras other than those placed on the side ends are acceptable;

- Pour les caméras placées sur les extrémités latérales , le ou les films anti-reflet de la plaque 2 permettent d' atténuer très sensiblement les reflets perçus ; - Au surplus , le positionnement horizontal des matrices de LED permet de rendre possible et de faciliter l ' industrialisation des dispositifs de l' invention, l ' assemblage étant plus de nature à être automatisé . - For cameras placed on the lateral ends, the anti-reflection film(s) on plate 2 make it possible to significantly reduce the perceived reflections; - In addition, the horizontal positioning of the LED matrices makes it possible and easier to industrialize the devices of the invention, the assembly being more likely to be automated.

Dans cette approche, l' éclairage indirect provenant de la paroi 4 peut aussi être modulé (comme il est possible de le faire avec les LED réparties sur la paroi 4 en éclairage direct , en agissant par exemple sur l' intensité au niveau de l ' alimentation, sur la répartition dans la géométrie de la paroi de fond 4 , ou encore sur la longueur d' onde, par un jeu de filtre ou par le choix du matériau émetteur) . Comme cet éclairage indirect peut être moins important que l' éclairage direct , ceci conduit à une réduction possible des réflexions des rayonnements directs ou indirects gênants pour les caméras 1 , principalement les plus périphériques , celles qui subissent des rayonnements rasants . La réduction de ces rayonnements conduit évidemment à une diminution importante des réflexions sur les dents , et donc à une limitation des zones aveugles . In this approach, the indirect lighting coming from the wall 4 can also be modulated (as it is possible to do with the LEDs distributed on the wall 4 in direct lighting, by acting for example on the intensity at the power supply, on the distribution in the geometry of the back wall 4, or even on the wavelength, by a set of filters or by the choice of the emitting material). As this indirect lighting can be less important than the direct lighting, this leads to a possible reduction of the reflections of the direct or indirect radiations which are annoying for the cameras 1, mainly the most peripheral ones, those which are subject to grazing radiations. The reduction of these radiations obviously leads to a significant reduction of the reflections on the teeth, and therefore to a limitation of the blind zones.

L' éclairage latéral et rasant étant direct sur les parties latérales des dents , cela conduit à une augmentation importante du rapport signal/bruit (entre 3 et 5) , très favorable à la détection des profils des dents pour la reconstitution stéréoscopique . Cette amplification de la texture par la lumière directe rasante compense largement la diminution de l ' intensité issue du dôme . Since the lateral and grazing illumination is direct on the lateral parts of the teeth, this leads to a significant increase in the signal/noise ratio (between 3 and 5), which is very favorable for the detection of tooth profiles for stereoscopic reconstruction. This amplification of the texture by the direct grazing light largely compensates for the decrease in intensity from the dome.

De même l ' utilisation de ce dispositif , en augmentant l' éclairage rasant par rapport à l' éclairage indirect sur des surfaces présentant peu de relief comme le sont les surfaces vestibulaires ou linguales de dents , produit une amplification des bosses et des creux de la texture très favorable à la détection des points qui s ' appuient sur ces références de relief pour corréler les vues stéréoscopiques entre elles . Il y a un effet d' ombres projetées , phénomène très utilisé dans les microscopes électroniques . Ce phénomène présente l ' avantage de compenser la lumière indirecte issue de la paroi 4 qui a plutôt tendance à « écraser » le relief tout en gardant une bonne homogénéité dans la répartition de la lumière sur toute la scène visualisée . En référence à la figure 5 , une configuration un peu différente est mise en œuvre , adaptée à des portions d' arc dentaire comprenant les incisives et les canines , la configuration de la figure 1 étant plus particulièrement adaptée au traitement des prémolaires /molaires . Les différences concernent autant l' éclairage de l' objet dentaire que la partie de capture des images . Un dispositif de prise d' empreinte optique selon l' invention comporte , pour la totalité d' un arc dentaire ou d' un demi-arc dentaire , les deux configurations , ce qui permet de couvrir la totalité des zones nécessaires à une bonne reconstruction 3D de la denture . Similarly, the use of this device, by increasing the grazing lighting compared to indirect lighting on surfaces with little relief such as the vestibular or lingual surfaces of teeth, produces an amplification of the bumps and hollows of the texture very favorable to the detection of points which rely on these relief references to correlate the stereoscopic views between them. There is a projected shadow effect, a phenomenon widely used in electron microscopes. This phenomenon has the advantage of compensating for the indirect light coming from wall 4 which tends to "crush" the relief while maintaining good homogeneity in the distribution of light over the entire scene viewed. With reference to Figure 5, a slightly different configuration is implemented, suitable for portions of the dental arch including the incisors and canines, the configuration of Figure 1 being more particularly suitable for the treatment of premolars/molars. The differences concern both the lighting of the dental object and the image capture part. An optical impression taking device according to the invention comprises, for the entirety of a dental arch or a half-dental arch, the two configurations, which makes it possible to cover all the areas necessary for a good 3D reconstruction of the teeth.

En fait , en parcourant la zone de l' arcade, les dents n' ont pas la même implantation dans l' arcade . Cela signifie qu' une caméra, associée ou non à des sources d' éclairage , qui est bien orientée pour visualiser la face occlusale d' une molaire (c' est- à-dire qui est placée au sommet de la paroi 4) ne mesurera que le bord incisif des incisives si elle garde cette même orientation dans la partie antérieure de la bouche . In fact, when scanning the arch area, the teeth do not have the same implantation in the arch. This means that a camera, associated or not with lighting sources, which is well oriented to visualize the occlusal face of a molar (that is to say which is placed at the top of the wall 4) will only measure the incisal edge of the incisors if it keeps this same orientation in the anterior part of the mouth.

Il est donc nécessaire de prévoir différentes orientations suivant les zones de l' arcade dentaire . Le dispositif reconstruit en effet les dents en utilisant le principe de la photogrammétrie . Par définition, la reconstruction se fait à partir de la mesure spatiale, laquelle s ' appuie sur des points précis qui doivent être vus au minimum selon deux directions différentes . Plus chaque point est vu selon des angles différents , plus les gerbes de reconstructions sont nombreuses pour chaque point , et plus la reconstruction 3D est précise et vérifiable . Une des caractéristiques de l ' invention réside par conséquent dans les orientations des ensembles sources lumineuses 3 ' et/ou caméras 1 . Ils sont différents selon les zones de la bouche , et différentes dans les zones des incisives , les zones des molaires ou celles du palais . It is therefore necessary to provide different orientations depending on the areas of the dental arch. The device in fact reconstructs the teeth using the principle of photogrammetry. By definition, the reconstruction is done from the spatial measurement, which is based on precise points which must be seen at least from two different directions. The more each point is seen from different angles, the more numerous the reconstruction beams are for each point, and the more precise and verifiable the 3D reconstruction is. One of the characteristics of the invention therefore lies in the orientations of the light source assemblies 3' and/or cameras 1. They are different depending on the areas of the mouth, and different in the areas of the incisors, the areas of the molars or those of the palate.

En particulier, à titre d' exemple, les LEDs 3 ' et/ou les caméras 1 se trouvant au sommet de la paroi de fond 4 de la pièce support du porte-empreinte optique de l' invention sont placées dans un plan proche de l' horizontal de la bouche (correspondant au plan de Camper par exemple) dans la zone molaire alors que ces mêmes caméras 1 et/ou sources lumineuses 3 ' sont placées à 90° par rapport à ce plan dans les zones incisives. Il peut d'ailleurs être prévu un ou plusieurs ensembles caméra l' et/ou LEDs 3' supplémentaires dans certaines zones difficiles d' accès comme la région frontale, face au plan vestibulaire de l'incisive, pour augmenter le nombre de points de références et offrir un bon éclairage harmonieux lors de la mesure . In particular, by way of example, the LEDs 3' and/or the cameras 1 located at the top of the bottom wall 4 of the support part of the optical impression tray of the invention are placed in a plane close to the horizontal of the mouth (corresponding to the Camper plane for example) in the molar zone while these same cameras 1 and/or light sources 3' are placed at 90° in relation to this plane in the incisor areas. One or more additional camera assemblies and/or 3' LEDs can also be provided in certain areas that are difficult to access, such as the frontal region, facing the vestibular plane of the incisor, to increase the number of reference points and provide good, harmonious lighting during measurement.

Précisément, le dispositif de la figure 5 diffère de celui de la figure 4 en ce que, au voisinage d'une bordure latérale de la plaque de verre 2, une caméra l' (c'est vrai en section, en réalité il s'agit d'une rangée de caméras si l'on raisonne en trois dimensions) est ajoutée, ainsi qu'une matrice 30 de diodes 3' . Ces composants sont donc situés, en référence à la figure, sous la plaque 2, et directement en face de la dent. La quasi-totalité de la configuration reste la même, notamment au niveau de la bordure opposée de la plaque 2, à l'exception, donc, de cette excroissance plus importante de la pièce support sous la plaque 2, intégrant les composants opto-électroniques précités, sur un côté . Specifically, the device of Figure 5 differs from that of Figure 4 in that, in the vicinity of a lateral edge of the glass plate 2, a camera 1' (this is true in section, in reality it is a row of cameras if we reason in three dimensions) is added, as well as a matrix 30 of diodes 3'. These components are therefore located, with reference to the figure, under the plate 2, and directly opposite the tooth. Almost the entire configuration remains the same, in particular at the level of the opposite edge of the plate 2, with the exception, therefore, of this more significant outgrowth of the support part under the plate 2, integrating the aforementioned opto-electronic components, on one side.

La recherche et l'optimisation de la suppression de la spécularité de la lumière tout en conservant une bonne puissance a conduit à développer une variante utilisant des fibres optiques à diffusion radiale sur la périphérie interne et/ou externe sur tout ou partie du porte-empreinte. Ainsi, la variante illustrée en figure 6 ne comporte pas de matrices de sources lumineuses discrètes, comme des LEDs, mais des fibres optiques 300 qui illuminent de manière radiale, et envoient par conséquent des rayonnements lumineux vers la dent, également via une paroi diffusante 6, et vers le dôme 4 réfléchissant. Il est à noter que cette variante simplifie considérablement l'industrialisation du dispositif de l'invention, et donc diminue le coût du système, puisqu'il suffit de remplacer les LEDs ou toutes autres sources lumineuses, mais aussi les parois 4 réf lectrices diffusantes, par une ou plusieurs fibres diffusantes placées à différents niveaux du dispositif. The research and optimization of the suppression of the specularity of the light while maintaining good power has led to the development of a variant using radially diffused optical fibers on the internal and/or external periphery on all or part of the impression tray. Thus, the variant illustrated in Figure 6 does not include matrices of discrete light sources, such as LEDs, but optical fibers 300 which illuminate radially, and consequently send light rays towards the tooth, also via a diffusing wall 6, and towards the reflecting dome 4. It should be noted that this variant considerably simplifies the industrialization of the device of the invention, and therefore reduces the cost of the system, since it is sufficient to replace the LEDs or any other light sources, but also the diffusing reflective walls 4, with one or more diffusing fibers placed at different levels of the device.

L'utilisation de plusieurs fibres permet par ailleurs de manière très simple de disposer de plusieurs longueurs d'onde durant la prise d'empreinte (voir ci-dessous les commentaires sur l'importance des différentes longueurs d'onde) . Il devient alors également possible de changer de longueur d' onde durant la prise d' empreinte . Cela permet une bonne et rapide analyse colorimétrique, mais aussi de faciliter les recherches des pathologies de la bouche et de l' arcade à moindre coût . The use of several fibers also makes it very easy to have several wavelengths available during the impression taking (see below the comments on the importance of the different wavelengths). It then becomes It is also possible to change the wavelength during the impression taking. This allows for a good and rapid colorimetric analysis, but also to facilitate the search for pathologies of the mouth and the arch at a lower cost.

Cette solution à fibres optiques présente aussi l ' avantage de réduire significativement les problèmes thermiques communs à toute source de rayonnement comme le sont les LEDs ou autres sources halogènes . This fiber optic solution also has the advantage of significantly reducing thermal problems common to any radiation source such as LEDs or other halogen sources.

Enfin, la variante de la figure 7 ne comporte pas de plaque 2 transparente, mais un surmoulage 2 ' qui aboutit au même niveau de protection et d' herméticité, mais ne permet pas de maîtriser aussi bien la profondeur de champ que dans les configurations précédentes . Il s ' agit en réalité d' une optique moulée 2 ' entourant les caméras , et qui épouse la forme du dôme 4 . Elle peut avoir un simple rôle de lentille optique moulée , ou un simple rôle de diffuseur de lumière si elle est assez transparente pour permettre la visualisation de la scène mesurée par les caméras , ou encore un rôle double optique et diffuseur de lumière comme dans la figure . Finally, the variant of figure 7 does not include a transparent plate 2, but an overmolding 2' which results in the same level of protection and hermeticity, but does not allow the depth of field to be controlled as well as in the previous configurations. It is in reality a molded optic 2' surrounding the cameras, and which follows the shape of the dome 4. It can have a simple role of molded optical lens, or a simple role of light diffuser if it is transparent enough to allow the scene measured by the cameras to be viewed, or even a dual optical and light diffuser role as in figure .

Cette paroi surmoulée , comme d' ailleurs la plaque transparente, est constituée d' un matériau résistant aux agressions extérieures physiques , chimiques ou bactériologiques ou est recouverte d' un matériau présentant ces caractéristiques . This overmolded wall, like the transparent plate, is made of a material resistant to external physical, chemical or bacteriological attacks or is covered with a material having these characteristics.

On a mentionné auparavant l' importance du type de lumière utilisé . Dans toutes ces configurations , pour atténuer les reflets , il faut choisir à la fois une longueur d' onde ayant un spectre proche de la zone optimale de la sensibilité des capteurs de la caméra 1 pour limiter l' énergie émissive nécessaire à la source 3 ' , mais aussi la longueur d' onde qui conduit la dent à avoir un comportement structural le moins réflectif possible . La dent présente un aspect crayeux effaçant la quasi-totalité des réflexions spéculaires dans les zones de basse longueur d' onde (haute énergie) 300-480 nm, mais ce ne sont pas les meilleures zones de lecture pour obtenir de belles couleurs en vue de faire de bons diagnostics . Un bon résultat est obtenu préférentiellement avec des sources lumineuses , par exemple des LED pulsées , émettant dans la zone 380-550 pm. L' optimisation de la longueur d' onde et de l ' intensité présentent l' avantage , en dentisterie , de permettre des prises de vue très rapides (en images par seconde « fps ») qui évitent les flous qui ne sont pas seulement dû aux mouvements de l' opérateur, mais aussi , et surtout , à ceux incontrôlables des patients . Cela permet d' augmenter la qualité et la quantité des informations recherchées sur toute la surface de la dent , des arcades et/ou des gencives (incluant le palais) . The importance of the type of light used has been mentioned previously. In all these configurations, to attenuate reflections, it is necessary to choose both a wavelength with a spectrum close to the optimal zone of sensitivity of the sensors of the camera 1 to limit the emissive energy necessary for the source 3', but also the wavelength which leads the tooth to have the least reflective structural behavior possible. The tooth has a chalky appearance erasing almost all specular reflections in the low wavelength (high energy) zones 300-480 nm, but these are not the best reading zones to obtain beautiful colors in order to make good diagnoses. A good result is preferably obtained with light sources, for example pulsed LEDs, emitting in the zone 380-550 pm. The optimization of wavelength and intensity has the advantage, in dentistry, of allowing very fast shots (in frames per second "fps") which avoid blurring which is not only due to the operator's movements, but also, and above all, to the uncontrollable movements of the patients. This makes it possible to increase the quality and quantity of the information sought over the entire surface of the tooth, the arches and/or the gums (including the palate).

Il peut être prévu d' utiliser non pas un seul type de zone de longueurs d' ondes , mais plusieurs dans le même porte-empreinte , pour pouvoir émettre en recouvrant tout ou partie du spectre , afin de pouvoir faire des diagnostics en recherche de pathologies . It may be planned to use not just one type of wavelength zone, but several in the same impression tray, to be able to emit by covering all or part of the spectrum, in order to be able to make diagnoses in search of pathologies.

Il est en effet bien connu aujourd' hui que les zones carieuses , les tumeurs gingivales etc . ont un comportement particulier sous certains rayonnements comme par exemple sous les UV ou les rouges , voire les IR. (effets de fluorescence, phosphorescence, effacements ...) . Pour une utilisation dans les diagnostics à usage des cabinets dentaires et médicaux, des hôpitaux, des pharmacies , mais aussi du grand public, ce jeu de longueurs d' onde variables , permet d' étudier, de cartographier, de stocker et/ou de transmettre rapidement l ' analyse complète de ces pathologies . Cette possibilité d' éclairage propre au dispositif de l' invention permet des diagnostics surfaciques et/ou temporels manuels ou automatiques par intelligence artificielle . Cela permet aussi la détermination, par colorimétrie, de la teinte des dents en jouant sur le principe de Mayer au niveau des pixels de nos capteurs . It is indeed well known today that carious areas, gingival tumors, etc., have a particular behavior under certain radiations such as UV or red, or even IR. (fluorescence effects, phosphorescence, erasures, etc.). For use in diagnostics for use in dental and medical practices, hospitals, pharmacies, but also for the general public, this set of variable wavelengths makes it possible to study, map, store and/or quickly transmit the complete analysis of these pathologies. This possibility of lighting specific to the device of the invention allows manual or automatic surface and/or temporal diagnostics by artificial intelligence. This also allows the determination, by colorimetry, of the shade of the teeth by playing on the Mayer principle at the pixel level of our sensors.

Il est à noter que les exemples de configuration qui font l' objet des figures ne doivent pas être considérés comme exhaustifs de l ' invention, qui englobe au contraire des variantes de structure , touchant par exemple à la forme et au positionnement des composants opto-électroniques , ou encore à la nature des sources de lumière etc . Revendications It should be noted that the configuration examples which are the subject of the figures should not be considered as exhaustive of the invention, which on the contrary encompasses structural variants, relating for example to the shape and positioning of the opto-electronic components, or even to the nature of the light sources etc. Claims

1) [Dispositif de prise d'empreinte optique apte à effectuer des prises de vues pour la reconstitution en trois dimensions d'un objet dentaire représentant au moins une partie d'au moins une arcade dentaire et comprenant, dans une pièce support du type porte-empreinte dentaire ou fraction de porte- empreinte dentaire adapté à recouvrir au moins partiellement l'objet dentaire, un ensemble optique présentant : un système d'émission lumineuse (3, 30, 300) comportant des sources de lumière (3') pour éclairer l'objet dentaire ; des modules optiques (1) à capteurs de mesure de la lumière répartis dans une paroi de fond (4) de la pièce support orientée, lors des prises de vue, vers l'objet dentaire, lesdits modules optiques (1) étant aptes à capter les rayonnements lumineux directs émis par le système d'émission lumineuse (3, 30, 300) , et indirects provenant de l'ensemble optique et de l'objet dentaire, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de protection (2, 2') des modules optiques (1) , lesdits moyens de protection (2, 2') permettant d'une part le passage de rayons lumineux, et d'autre part, en étant posés sur l'objet dentaire, d'assurer une fonction mécanique de positionnement et garantir une distance focale correcte aux modules optiques. 1) [Optical impression-taking device capable of taking pictures for the three-dimensional reconstruction of a dental object representing at least a part of at least one dental arch and comprising, in a support part of the dental impression tray type or fraction of a dental impression tray adapted to at least partially cover the dental object, an optical assembly having: a light emission system (3, 30, 300) comprising light sources (3') for illuminating the dental object; optical modules (1) with light measuring sensors distributed in a bottom wall (4) of the support part oriented, during shooting, towards the dental object, said optical modules (1) being capable of capturing direct light radiation emitted by the light emission system (3, 30, 300), and indirect light radiation coming from the optical assembly and the dental object, characterized in that it comprises protection means (2, 2') for the optical modules (1), said protection means (2, 2') allowing on the one hand the passage of light rays, and on the other hand, by being placed on the dental object, to ensure a mechanical positioning function and guarantee a correct focal distance for the optical modules.

2) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens de protection des modules optiques (1) consistent en au moins une plaque transparente (2) plane non réfléchissante destinée à être posée sur l'objet dentaire et à séparer la paroi de fond (4) de l'objet dentaire, les chants latéraux de ladite plaque rejoignant la paroi de fond (4) . 2) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the means for protecting the optical modules (1) consist of at least one non-reflective, flat, transparent plate (2) intended to be placed on the dental object and to separate the bottom wall (4) from the dental object, the lateral edges of said plate joining the bottom wall (4).

3) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la plaque transparente (2) est recouverte d'un film antireflet au moins sur une de ses faces . 3) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the transparent plate (2) is covered with an anti-reflective film at least on one of its faces.

4) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la plaque transparente (2) est une vitre polarisante. 5) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédente, caractérisée en ce qu'au moins certaines des sources de lumière (3') du système d'émission lumineuse sont intégrées dans la paroi de fond (4) autour des modules optiques (1) . 4) Optical impression taking device according to one of claims 2 and 3, characterized in that the transparent plate (2) is a polarizing window. 5) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the light sources (3') of the light emission system are integrated in the bottom wall (4) around the optical modules (1).

6) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins certaines des sources de lumière (3') sont placées dans la pièce support de manière à émettre de la lumière à destination de la paroi de fond (4) dudit support, ladite paroi de fond (4) ou au moins une couche qui la revêt présentant des propriétés réfléchissantes . 6) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the light sources (3') are placed in the support part so as to emit light towards the bottom wall (4) of said support, said bottom wall (4) or at least one layer which covers it having reflective properties.

7) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins certaines des sources de lumière (3') du système d'émission lumineuse (3, 30, 300) sont placées dans la pièce support de manière à émettre de la lumière simultanément à destination de la paroi de fond (4) du support et vers l'objet dentaire, ladite paroi de fond (4) ou au moins une couche qui la revêt présentant des propriétés réfléchissantes . 7) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the light sources (3') of the light emission system (3, 30, 300) are placed in the support part so as to emit light simultaneously to the bottom wall (4) of the support and to the dental object, said bottom wall (4) or at least one layer which covers it having reflective properties.

8) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les sources de lumière (3') du système d'émission lumineuse (3) sont placées dans le support à côté des deux chants latéraux de la plaque transparente (2) . 8) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the light sources (3') of the light emission system (3) are placed in the support next to the two lateral edges of the transparent plate (2).

9) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les sources de lumière (3') sont positionnées dans le plan de la plaque transparente (2) , au moins le long d'un chant latéral de ladite plaque (2) , en face d'un réflecteur (5) situé du côté opposé de la plaque transparente (2) par rapport à la paroi de fond (4) et orienté de manière à réfléchir les rayons lumineux simultanément vers l'objet dentaire et vers la paroi de fond (4) du support. 9) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the light sources (3') are positioned in the plane of the transparent plate (2), at least along a lateral edge of said plate (2), opposite a reflector (5) located on the opposite side of the transparent plate (2) relative to the bottom wall (4) and oriented so as to reflect the light rays simultaneously towards the dental object and towards the bottom wall (4) of the support.

10) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le réflecteur (5) présente une surface plane réfléchissante inclinée par rapport à Tl la plaque transparente (2) d'un angle compris entre 30° et 60°, de préférence 45°. 10) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the reflector (5) has a flat reflective surface inclined relative to The transparent plate (2) is at an angle of between 30° and 60°, preferably 45°.

11) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'un hublot translucide (6) diffusant est interposé entre le réflecteur (5) et l'objet dentaire. 11) Optical impression taking device according to one of claims 9 and 10, characterized in that a translucent diffusing porthole (6) is interposed between the reflector (5) and the dental object.

12) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que, pour un des chants latéraux de la plaque transparente (2) , au moins un module optique (1') supplémentaire et un système d'émission lumineuse (30, 3') sont placés du côté opposé de la plaque transparente (2) par rapport à la paroi de fond (4) , et en face de l'objet dentaire. 12) Optical impression taking device according to one of claims 2 to 11, characterized in that, for one of the lateral edges of the transparent plate (2), at least one additional optical module (1') and a light emission system (30, 3') are placed on the opposite side of the transparent plate (2) relative to the bottom wall (4), and opposite the dental object.

13) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (4) du support est prévue de couleur blanche. 13) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom wall (4) of the support is provided in white color.

14) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (4) du support présente une granulométrie à grains fins. 14) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom wall (4) of the support has a fine-grained granulometry.

15) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le spectre lumineux des sources de lumière (3') et le spectre lumineux des capteurs de mesure de la lumière des modules optiques (1) sont compris entre 380 nm et 550 nm. 15) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the light spectrum of the light sources (3') and the light spectrum of the light measuring sensors of the optical modules (1) are between 380 nm and 550 nm.

16) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (4) de la pièce support est, en section, en forme d'arche. 16) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom wall (4) of the support part is, in section, arch-shaped.

17) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de protection consistent en un surmoulage (2') sur la paroi de fond (4) du support, formant une couche optique moulée recouvrant les modules optiques (1) , ladite couche étant réfléchissante. 17) Optical impression taking device according to claim 1, characterized in that the protection means consist of an overmolding (2') on the bottom wall (4) of the support, forming a molded optical layer covering the optical modules (1), said layer being reflective.

18) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une butée mécanique d'appui sur l'objet dentaire. 18) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that it comprises at least one mechanical stop for support on the dental object.

19) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources de lumière du système d' émission lumineuse sont choisies parmi les diodes électroluminescentes (3') cohérentes ou non, des fibres optiques (300) , des sources plasmatiques et des sources halogène. 19) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the sources of light of the light emission system are chosen from coherent or non-coherent light-emitting diodes (3'), optical fibers (300), plasma sources and halogen sources.

20) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'émission lumineuse est constitué d'une matrice (3, 30) de sources lumineuses (3') . 20) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the light emission system consists of a matrix (3, 30) of light sources (3').

21) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des grilles sont placées devant les sources de lumière (3') pour constituer de la lumière structurée. 21) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that grids are placed in front of the light sources (3') to constitute structured light.

22) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des lentilles de Fresnel sont placés devant les sources de lumière (3') . 22) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that Fresnel lenses are placed in front of the light sources (3').

23) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs de mesure de la lumière des modules optiques (1) sont du type CCD ou Cmos . 23) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the light measuring sensors of the optical modules (1) are of the CCD or Cmos type.

24) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules optiques (1) comportent au moins un système optique statique ou dynamique de type lentilles ou fibres associé aux capteurs de mesure de la lumière . 24) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the optical modules (1) comprise at least one static or dynamic optical system of the lens or fiber type associated with the light measuring sensors.

25) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des filtres polarisants sont placés devant les sources lumineuses (3') et devant les capteurs de lumière, les filtres polarisants placés devant les capteurs de lumière filtrant le signal lumineux selon une direction d'allure perpendiculaire à la direction de filtrage des filtres placés devant les sources lumineuses (3') . 25) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that polarizing filters are placed in front of the light sources (3') and in front of the light sensors, the polarizing filters placed in front of the light sensors filtering the light signal in a direction perpendicular to the filtering direction of the filters placed in front of the light sources (3').

Claims

25 25 Revendications Claims 1) [Dispositif de prise d'empreinte optique apte à effectuer des prises de vues pour la reconstitution en trois dimensions d'un objet dentaire représentant au moins une partie d'au moins une arcade dentaire et comprenant, dans une pièce support du type porte-empreinte dentaire ou fraction de porte- empreinte dentaire adapté à recouvrir au moins partiellement l'objet dentaire, un ensemble optique présentant : un système d'émission lumineuse (3, 30, 300) comportant des sources de lumière (3') pour éclairer l'objet dentaire ; des modules optiques (1) à capteurs de mesure de la lumière répartis dans une paroi de fond (4) de la pièce support orientée, lors des prises de vue, vers l'objet dentaire, lesdits modules optiques (1) étant aptes à capter les rayonnements lumineux directs émis par le système d'émission lumineuse (3, 30, 300) , et indirects provenant de l'ensemble optique et de l'objet dentaire, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de protection (2, 2') des modules optiques (1) , lesdits moyens de protection (2, 2') permettant d'une part le passage de rayons lumineux, et d'autre part, en étant posés sur l'objet dentaire, d'assurer une fonction mécanique de positionnement et garantir une distance focale correcte aux modules optiques. 1) [Optical impression-taking device capable of taking pictures for the three-dimensional reconstruction of a dental object representing at least a part of at least one dental arch and comprising, in a support part of the dental impression tray type or fraction of a dental impression tray adapted to at least partially cover the dental object, an optical assembly having: a light emission system (3, 30, 300) comprising light sources (3') for illuminating the dental object; optical modules (1) with light measuring sensors distributed in a bottom wall (4) of the support part oriented, during shooting, towards the dental object, said optical modules (1) being capable of capturing direct light radiation emitted by the light emission system (3, 30, 300), and indirect light radiation coming from the optical assembly and the dental object, characterized in that it comprises protection means (2, 2') for the optical modules (1), said protection means (2, 2') allowing on the one hand the passage of light rays, and on the other hand, by being placed on the dental object, to ensure a mechanical positioning function and guarantee a correct focal distance for the optical modules. 2) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens de protection des modules optiques (1) consistent en au moins une plaque transparente (2) plane non réfléchissante destinée à être posée sur l'objet dentaire et à séparer la paroi de fond (4) de l'objet dentaire, les chants latéraux de ladite plaque rejoignant la paroi de fond (4) . 2) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the means for protecting the optical modules (1) consist of at least one non-reflective, flat, transparent plate (2) intended to be placed on the dental object and to separate the bottom wall (4) from the dental object, the lateral edges of said plate joining the bottom wall (4). 3) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la plaque transparente (2) est recouverte d'un film antireflet au moins sur une de ses faces . 3) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the transparent plate (2) is covered with an anti-reflective film at least on one of its faces. 4) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la plaque transparente (2) est une vitre polarisante. 5) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédente, caractérisée en ce qu'au moins certaines des sources de lumière (3') du système d'émission lumineuse sont intégrées dans la paroi de fond (4) autour des modules optiques (1) . 4) Optical impression taking device according to one of claims 2 and 3, characterized in that the transparent plate (2) is a polarizing window. 5) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the light sources (3') of the light emission system are integrated in the bottom wall (4) around the optical modules (1). 6) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins certaines des sources de lumière (3') sont placées dans la pièce support de manière à émettre de la lumière à destination de la paroi de fond (4) dudit support, ladite paroi de fond (4) ou au moins une couche qui la revêt présentant des propriétés réfléchissantes . 6) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the light sources (3') are placed in the support part so as to emit light towards the bottom wall (4) of said support, said bottom wall (4) or at least one layer which covers it having reflective properties. 7) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins certaines des sources de lumière (3') du système d'émission lumineuse (3, 30, 300) sont placées dans la pièce support de manière à émettre de la lumière simultanément à destination de la paroi de fond (4) du support et vers l'objet dentaire, ladite paroi de fond (4) ou au moins une couche qui la revêt présentant des propriétés réfléchissantes . 7) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the light sources (3') of the light emission system (3, 30, 300) are placed in the support part so as to emit light simultaneously to the bottom wall (4) of the support and to the dental object, said bottom wall (4) or at least one layer which covers it having reflective properties. 8) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les sources de lumière (3') du système d'émission lumineuse (3) sont placées dans le support à côté des deux chants latéraux de la plaque transparente (2) . 8) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the light sources (3') of the light emission system (3) are placed in the support next to the two lateral edges of the transparent plate (2). 9) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les sources de lumière (3') sont positionnées dans le plan de la plaque transparente (2) , au moins le long d'un chant latéral de ladite plaque (2) , en face d'un réflecteur (5) situé du côté opposé de la plaque transparente (2) par rapport à la paroi de fond (4) et orienté de manière à réfléchir les rayons lumineux simultanément vers l'objet dentaire et vers la paroi de fond (4) du support. 9) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the light sources (3') are positioned in the plane of the transparent plate (2), at least along a lateral edge of said plate (2), opposite a reflector (5) located on the opposite side of the transparent plate (2) relative to the bottom wall (4) and oriented so as to reflect the light rays simultaneously towards the dental object and towards the bottom wall (4) of the support. 10) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le réflecteur (5) présente une surface plane réfléchissante inclinée par rapport à Tl la plaque transparente (2) d'un angle compris entre 30° et 60°, de préférence 45°. 10) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that the reflector (5) has a flat reflective surface inclined relative to The transparent plate (2) is at an angle of between 30° and 60°, preferably 45°. 11) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'un hublot translucide (6) diffusant est interposé entre le réflecteur (5) et l'objet dentaire. 11) Optical impression taking device according to one of claims 9 and 10, characterized in that a translucent diffusing porthole (6) is interposed between the reflector (5) and the dental object. 12) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que, pour un des chants latéraux de la plaque transparente (2) , au moins un module optique (1') supplémentaire et un système d'émission lumineuse (30, 3') sont placés du côté opposé de la plaque transparente (2) par rapport à la paroi de fond (4) , et en face de l'objet dentaire. 12) Optical impression taking device according to one of claims 2 to 11, characterized in that, for one of the lateral edges of the transparent plate (2), at least one additional optical module (1') and a light emission system (30, 3') are placed on the opposite side of the transparent plate (2) relative to the bottom wall (4), and opposite the dental object. 13) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (4) du support est prévue de couleur blanche. 13) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom wall (4) of the support is provided in white color. 14) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (4) du support présente une granulométrie à grains fins. 14) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom wall (4) of the support has a fine-grained granulometry. 15) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le spectre lumineux des sources de lumière (3') et le spectre lumineux des capteurs de mesure de la lumière des modules optiques (1) sont compris entre 380 nm et 550 nm. 15) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the light spectrum of the light sources (3') and the light spectrum of the light measuring sensors of the optical modules (1) are between 380 nm and 550 nm. 16) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (4) de la pièce support est, en section, en forme d'arche. 16) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom wall (4) of the support part is, in section, arch-shaped. 17) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de protection consistent en un surmoulage (2') sur la paroi de fond (4) du support, formant une couche optique moulée recouvrant les modules optiques (1) , ladite couche étant réfléchissante. 17) Optical impression taking device according to claim 1, characterized in that the protection means consist of an overmolding (2') on the bottom wall (4) of the support, forming a molded optical layer covering the optical modules (1), said layer being reflective. 18) Dispositif de prise d'empreinte optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une butée mécanique d'appui sur l'objet dentaire. 18) Optical impression taking device according to the preceding claim, characterized in that it comprises at least one mechanical stop for support on the dental object. 19) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sources 28 de lumière du système d' émission lumineuse sont choisies parmi les diodes électroluminescentes (3') cohérentes ou non, des fibres optiques (300) , des sources plasmatiques et des sources halogène. 19) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the sources 28 of light of the light emission system are chosen from coherent or non-coherent light-emitting diodes (3'), optical fibers (300), plasma sources and halogen sources. 20) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'émission lumineuse est constitué d'une matrice (3, 30) de sources lumineuses (3') . 20) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the light emission system consists of a matrix (3, 30) of light sources (3'). 21) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des grilles sont placées devant les sources de lumière (3') pour constituer de la lumière structurée. 21) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that grids are placed in front of the light sources (3') to constitute structured light. 22) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des lentilles de Fresnel sont placés devant les sources de lumière (3') . 22) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that Fresnel lenses are placed in front of the light sources (3'). 23) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les capteurs de mesure de la lumière des modules optiques (1) sont du type CCD ou Cmos . 23) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the light measuring sensors of the optical modules (1) are of the CCD or Cmos type. 24) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les modules optiques (1) comportent au moins un système optique statique ou dynamique de type lentilles ou fibres associé aux capteurs de mesure de la lumière . 24) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that the optical modules (1) comprise at least one static or dynamic optical system of the lens or fiber type associated with the light measuring sensors. 25) Dispositif de prise d'empreinte optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des filtres polarisants sont placés devant les sources lumineuses (3') et devant les capteurs de lumière, les filtres polarisants placés devant les capteurs de lumière filtrant le signal lumineux selon une direction d'allure perpendiculaire à la direction de filtrage des filtres placés devant les sources lumineuses (3') . 25) Optical impression taking device according to one of the preceding claims, characterized in that polarizing filters are placed in front of the light sources (3') and in front of the light sensors, the polarizing filters placed in front of the light sensors filtering the light signal in a direction perpendicular to the filtering direction of the filters placed in front of the light sources (3').
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011154656A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 Duret Francois Device for taking three-dimensional and temporal optical imprints in colour
US20210045852A1 (en) * 2015-03-12 2021-02-18 Align Technology, Inc. Digital dental tray

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