(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも計測結果を表示する計測結果表示部、計測制御する計測制御部、計測光を発光する計測光発光部、前記計測光を走査するスキャニングミラー、前記計測光を、計測対象物に向けて照射する照射口、前記計測光を前記照射口まで導光する送光路、前記照射口から照射された前記計測光が前記計測対象物で散乱して入射する入射口、該入射口から入射した散乱光を導光する受光路、及び該受光路で導光された前記散乱光を受光する受光部で構成する光学式三次元表面計測系構造と、
少なくとも計測結果を表示する計測結果表示部、計測制御する計測制御部、計測光を発光する計測光発光部、前記計測光を計測光と参照光とに分割する光分割部、前記計測光を走査するスキャニングミラー、前記計測光を、計測対象物に向けて照射する照射口、前記計測光を前記照射口まで導光する送光路、前記照射口から照射された前記計測光が前記計測対象物で散乱して入射する入射口、前記入射口から入射した散乱光を導光する受光路、前記光分割部によって分割された前記参照光を反射する反射ミラー、該反射ミラーで反射した反射参照光と前記散乱光を干渉させる光干渉部、及び該光干渉部で干渉した干渉光を受光する干渉光受光部で構成する光干渉断層計測系構造とを備え、
前記光学式三次元表面計測系構造及び前記光干渉断層計測系構造における前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を共用するとともに、
少なくとも前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を、前記計測対象物に対して診断操作するための診断器具に配置した
歯科用光計測装置。
【請求項２】
前記送光路及び前記受光路を、
前記照射口までの前記計測光の導光と、前記入射口からの前記散乱光の導光を許容するレンズ系導光路で構成した
請求項１に記載の歯科用光計測装置。
【請求項３】
前記光干渉断層計測系構造の前記送光路及び前記受光路を、前記レンズ系導光路における光軸に配置するとともに、
前記光学式三次元表面計測系構造の前記送光路及び前記受光路を、前記レンズ系導光路における前記光軸から偏心した偏心位置に配置した
請求項２に記載の歯科用光計測装置。
【請求項４】
前記光学式三次元表面計測系構造の前記計測光発光部と、
前記光干渉断層計測系構造の前記計測光発光部とをそれぞれ別々に設けた
請求項１乃至３のうちいずれかに記載の歯科用光計測装置。
【請求項５】
前記光分割部及び前記光干渉部を、
前記計測光を前記計測光と前記参照光とに分割するとともに、反射参照光と前記散乱光を干渉させて干渉光を生成する光分割干渉部で構成した
請求項１乃至４のうちいずれかに記載の歯科用光計測装置。
【請求項６】
前記光干渉断層計測系構造における前記スキャニングミラー、前記光分割干渉部、前記送光路、前記照射口、前記受光路、前記反射ミラー、前記干渉光受光部、及び前記入射口を、前記診断器具に配置した
請求項５に記載の歯科用光計測装置。
【請求項７】
計測対象物に対して計測光を照射する診断において診断操作するための歯科用光計測診断器具であって、計測光を発光する計測光発光部、前記計測光を走査するスキャニングミラー、前記計測光を、計測対象物に向けて照射する照射口、前記計測光を前記照射口まで導光する送光路、前記照射口から照射された前記計測光が前記計測対象物で散乱して入射する入射口、前記入射口から入射した散乱光を導光する受光路、及び該受光路で導光された前記散乱光を受光する受光部で構成する光学式三次元表面計測系構造と、計測光を発光する計測光発光部、前記計測光を計測光と参照光とに分割する光分割部、前記計測光を走査するスキャニングミラー、前記計測光を計測対象物に向けて照射する照射口、前記計測光を前記照射口まで導光する送光路、前記照射口から照射された前記計測光が前記計測対象物で散乱し、入射口から入射した散乱光を導光する受光路、前記光分割部によって分割された前記参照光を反射する反射ミラー、該反射ミラーで反射した反射参照光と前記散乱光を干渉させる光干渉部、及び該干渉部で干渉した干渉光を受光する干渉光受光部で構成する光干渉断層計測系構造とにおいて、少なくとも前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を、前記計測対象物に対して診断操作するための器具本体に配置するとともに、前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を共用した歯科用光計測診断器具。
【請求項８】
前記送光路及び前記受光路を、
前記照射口までの前記計測光の導光と、前記入射口からの前記散乱光の導光を許容するレンズ系導光路で構成した
請求項７に記載の歯科用光計測診断器具。
【請求項９】
前記光干渉断層計測系構造の前記送光路及び前記受光路を、前記レンズ系導光路における光軸に配置するとともに、
前記光学式三次元表面計測系構造の前記送光路及び前記受光路を、前記レンズ系導光路における前記光軸から偏心した偏心位置に配置した
請求項８に記載の歯科用光計測診断器具。
【請求項１０】
前記光分割部及び前記光干渉部を、
前記計測光を前記計測光と前記参照光とに分割するとともに、反射参照光と前記散乱光を干渉させて干渉光を生成する光分割干渉部で構成した
請求項７乃至９のうちいずれかに記載の歯科用光計測診断器具。
【請求項１１】
前記光干渉断層計測系構造における前記スキャニングミラー、前記光分割干渉部、前記送光路、前記照射口、前記受光路、前記反射ミラー、前記干渉光受光部、及び前記入射口を、前記器具本体に配置した
請求項１０に記載の歯科用光計測診断器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば口腔内診断を行う際に用いる歯科用光計測装置及び歯科用光計測診断器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
診断技術の進歩に伴って、これまで以上に、診断対象箇所の詳細かつ正確な情報取得が求められている。  
例えば、特許文献１では、オプティカルコヒーレンストモグラフィにより歯及び歯肉部の断面画像を得る歯科用の断層画像表示システムが提案されている。
【０００３】
特許文献１の歯科用の断層画像表示システムは、一定範囲で発振波長を走査し、プローブに入射させ、プローブ内に干渉光学計と光路走査変更部を設けて信号光を走査して照射し、プローブ内で被検出体からの散乱光と参照光とを干渉させて干渉光を取得する。そして干渉信号をフーリエ変換して深さ方向の画像信号を得ると共に、光走査方向に基づいてこの画像を配置することによって、光干渉断層情報から２次元の断層画像を得るよう構成している。
【０００４】
また、別の方法として、特許文献２では、診断対象箇所の表面構造を三角測量法によって記録する歯科用の三次元カメラが提案されている。  
特許文献１で開示されたような断層画像表示システムで得られる光干渉断層情報と特許文献２で開示されたような三次元カメラで得られる三次元形状情報は、取得情報が異なるため、診断対象箇所の部位や診断内容に応じて適切な診断装置で適切な情報を取得する必要があった。
【０００５】
しかしながら、これらの装置はそれぞれが独立した装置であり、これらの光干渉断層情報と三次元形状情報とを取得するためには大規模な設備を必要とするとともに、断層画像表示システムのような光干渉断層情報取得装置と三次元カメラのような三次元形状情報取得装置のいずれかで、診断対象箇所の情報を取得してから、装置を入れ替えて他方の情報を取得する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０５８１３８号公報
【特許文献２】特表２００６−５２５０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上述した問題に鑑み、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得するための装置をコンパクトに構成し、装置を入れ替えることなく、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得できる歯科用光計測装置及び歯科用光計測診断器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、少なくとも計測結果を表示する計測結果表示部、計測制御する計測制御部、計測光を発光する計測光発光部、前記計測光を走査するスキャニングミラー、前記計測光を、計測対象物に向けて照射する照射口、前記計測光を前記照射口まで導光する送光路、前記照射口から照射された前記計測光が前記計測対象物で散乱して入射する入射口、該入射口から入射した散乱光を導光する受光路、及び該受光路で導光された前記散乱光を受光する受光部で構成する光学式三次元表面計測系構造と、少なくとも計測結果を表示する計測結果表示部、計測制御する計測制御部、計測光を発光する計測光発光部、前記計測光を計測光と参照光とに分割する光分割部、前記計測光を走査するスキャニングミラー、前記計測光を、計測対象物に向けて照射する照射口、前記計測光を前記照射口まで導光する送光路、前記照射口から照射された前記計測光が前記計測対象物で散乱して入射する入射口、前記入射口から入射した散乱光を導光する受光路、前記光分割部によって分割された前記参照光を反射する反射ミラー、該反射ミラーで反射した反射参照光と前記散乱光を干渉させる光干渉部、及び該光干渉部で干渉した干渉光を受光する干渉光受光部で構成する光干渉断層計測系構造とを備え、前記光学式三次元表面計測系構造及び前記光干渉断層計測系構造における前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を共用するとともに、少なくとも前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を、前記計測対象物に対して診断操作するための診断器具に配置した歯科用光計測装置及び歯科用光計測診断器具であることを特徴とする。
【０００９】
上記光学式三次元表面計測系構造は、例えば、スポット光投影法（光プローブ法）、光切断法（スリット光投影法）、パターン光投影法（空間コード法）、位相シフト法などの三角測量法、あるいは共焦点法や合焦点法などにより非接触で診断対象箇所の形状を計測する装置で構成することができる。
【００１０】
上記光干渉断層計測系構造は、例えば、ＴＤ−ＯＣＴ（タイムドメインＯＣＴ）、ＳＤ−ＯＣＴ（スペクトラルドメインＯＣＴ）、ＳＳ−ＯＣＴ（スウェプトソースＯＣＴ）などのＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）装置等で構成することができる。  
上記診断器具は、いわゆるハンドピースと呼ばれ、口腔内に器具の一部を挿入して、例えば印象採得する器具である。
【００１１】
この発明により、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得するための装置をコンパクトに構成し、装置を入れ替えることなく、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得することができる。
【００１２】
詳しくは、前記光学式三次元表面計測系構造及び前記光干渉断層計測系構造における前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を共用することにより、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得するための装置をそれぞれ別々に構成する場合に比べてコンパクトに構成することができる。
【００１３】
また、少なくとも前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を、前記計測対象物に対して診断操作するための診断器具に配置したことにより、装置を入れ替えることなく、ひとつの診断器具で光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得することができる。
【００１４】
したがって、一台の歯科用光計測装置で、光干渉断層情報に基づく診断対象箇所の内部情報と、三次元形状情報に基づく診断対象箇所表面の情報を取得することができ、それらの情報を合成し、相互に補間することで、口腔内の内部断層を含む高精度な三次元ボリュームデータを取得できる。この高精度な三次元ボリュームデータは、歯科治療における補綴物を作製するための印象データとして利用することができ、また、歯牙の表面及び内部の初期う蝕や歯根破折の診断等の高精度な診断に利用することができ、さらにインプラントを埋入するための設計データとして利用することができる。
【００１５】
また、前記光学式三次元表面計測系構造及び前記光干渉断層計測系構造における前記スキャニングミラー、前記送光路、前記照射口、前記入射口、及び前記受光路を共用することにより、それぞれの構成要素のうち複数を共用するため、さらにコンパクトに構成することができる。
【００１６】
またこの発明の態様として、前記送光路及び前記受光路を、前記照射口までの前記計測光の導光と、前記入射口からの前記散乱光の導光を許容するレンズ系導光路で構成することができる。
【００１７】
この発明により、例えばライトガイド等で構成する光路に比べ、安定した導光性を有する光路を構成することができる。また、レンズの屈折率や導光率等を所定の性能で設定することができる。
【００１８】
またこの発明の態様として、前記光干渉断層計測系構造の前記送光路及び前記受光路を、前記レンズ系導光路における光軸に配置するとともに、前記光学式三次元表面計測系構造の前記送光路及び前記受光路を、前記レンズ系導光路における前記光軸から偏心した偏心位置に配置することができる。
【００１９】
この発明により、三角測量法で計測する前記光学式三次元表面計測系構造の前記送光路及び前記受光路と、前記光干渉断層計測系構造の前記送光路及び前記受光路とを、同じレンズ系導光路で相互に干渉することなく、双方の精度を維持しながら確立することができる。
【００２０】
またこの発明の態様として、前記光学式三次元表面計測系構造の前記計測光発光部と、前記光干渉断層計測系構造の前記計測光発光部とをそれぞれ別々に設けることができる。  
この発明により、それぞれの計測に適した計測光を発光させて計測することができる。また、前記光学式三次元表面計測系構造の前記計測光発光部と、前記光干渉断層計測系構造の前記計測光発光部とをそれぞれ別々に設けることにより、各計測光発光部から同時に計測光を発光できるため、光干渉断層情報と三次元形状情報とを同時に取得することができる。
【００２１】
またこの発明の態様として、前記光分割部及び前記光干渉部を、前記計測光を前記計測光と前記参照光とに分割するとともに、反射参照光と前記散乱光を干渉させて干渉光を生成する光分割干渉部で構成することができる。
【００２２】
上記光分割干渉部は、いわゆる２×２ファイバーカプラと呼ばれる器具で構成することができる。  
この発明により、前記計測光を前記計測光と前記参照光とに分割する光分割部と、反射参照光と前記散乱光を干渉させて干渉光を生成する光干渉部とを別々に備える場合に比べて、光分割干渉部で構成することによりさらにコンパクトに構成することができる。
【００２３】
またこの発明の態様として、前記光干渉断層計測系構造における前記スキャニングミラー、前記光分割干渉部、前記送光路、前記照射口、前記受光路、前記反射ミラー、前記干渉光受光部、及び前記入射口を、前記診断器具に配置することができる。
【００２４】
この発明により、計測光を光分割干渉部で分割し、送光路及び照射口を介して診断対象箇所に照射するとともに、反射ミラーに照射し、入射口から入射した、診断対象箇所で散乱した散乱光と、反射ミラーで反射した反射参照光とを前記光分割干渉部で生成した干渉光を干渉光受光部で受光して、光干渉断層情報を取得することができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明により、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得するための装置をコンパクトに構成し、装置を入れ替えることなく、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得できる歯科用光計測装置及び歯科用光計測診断器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】歯科用光計測装置の概略構成図。
【図２】ハンドピースの概略断面図。
【図３】送受光路についての概略説明図。
【図４】ＯＣＴ計測機構の概略構成図。
【図５】表面形状計測機構の概略構成図。
【図６】別の実施形態の歯科用光計測装置の概略構成についての説明図。
【図７】別の実施形態の歯科用光計測装置の概略構成についての説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
図１は歯科用光計測装置１の概略構成図を示し、図２はハンドピース１０の概略断面図を示し、図３はハンドピース１０における送受光路４０についての概略説明図を示し、図４はＯＣＴ計測機構Ａの概略構成図を示し、図５は表面形状計測機構Ｂの概略構成図を示している。
【００２８】
歯科用光計測装置１は、診断対象箇所１００の内部断層を含み、例えば、印象採得に利用できる高精度な三次元ボリュームデータを取得できる診断装置である。例えば、図１のａ部拡大図に示すように、診断対象箇所１００における歯牙１０１の歯頸部であり、歯肉１０２に覆われているマージン部１０３を、歯肉１０２を圧排することなく、印象採得することができる装置である。もちろん、マージン部１０３のみならず、歯牙１０１において歯肉１０２に覆われていない部分を診断対象箇所１００として、高精度な三次元ボリュームデータを取得してもよい。
【００２９】
そのため、歯科用光計測装置１は、ＯＣＴにより診断対象箇所１００の内部情報を計測するＯＣＴ計測機構Ａと、三角測量法等の表面計測法により、診断対象箇所１００の表面の三次元形状情報を計測する表面形状計測機構Ｂとを備えている。
【００３０】
詳しくは、ＯＣＴにより診断対象箇所１００の内部情報を計測するＯＣＴ計測機構Ａは、図４に示すように、出力画面で構成する表示装置２ａを備えた制御装置３ａと、ＯＣＴ用計測光ＬｂＡを発光する光源２０ａと、光源２０ａで発光されたＯＣＴ用計測光ＬｂＡを、参照光ＬｂＡ１と、照射用計測光ＬｂＡ２に分割するとともに、診断対象箇所１００に照射した照射用計測光ＬｂＡ２が後方散乱した散乱光ＳｂＡと、後述する反射光ＲｂＡとを干渉して干渉光Ｋｂを得る、例えば、２×２ファイバーカプラで構成する光分割干渉部７０と、ＯＣＴ用送受光部４０ａに配置した対物レンズ４０Ｌに向けて照射用計測光ＬｂＡ２を走査させるスキャニングミラー３０ａと、光分割干渉部７０で分割された参照光ＬｂＡ１を反射光ＲｂＡとして反射する反射ミラー７２と、光分割干渉部７０と反射ミラー７２との間で参照光ＬｂＡ１及び反射光ＲｂＡを導光する送受光路７１と、光分割干渉部７０で干渉した干渉光Ｋｂを電気信号に変換するフォトダイオード等で構成する受光器６０ａとで構成している。
【００３１】
このように構成したＯＣＴ計測機構Ａは、光源２０ａから照射されたＯＣＴ用計測光ＬｂＡのうち光分割干渉部７０で分離された照射用計測光ＬｂＡ２が診断対象箇所１００で反射した散乱光ＳｂＡと、参照光ＬｂＡ１が反射ミラー７２で反射した反射光ＲｂＡとを受光して、光分割干渉部７０で干渉光Ｋｂを得る。  
そして、制御装置３ａは、反射光ＲｂＡと散乱光ＳｂＡとの干渉により得た干渉光Ｋｂの光強度を検出し、診断対象箇所１００の光干渉断層情報を取得する。
【００３２】
これを、スキャニングミラー３０で、検出する診断対象箇所１００の照射箇所を変化させながら走査することで、診断対象箇所１００における各箇所の光干渉断層情報を取得できる。これにより、診断対象箇所１００における表面からある程度の深さの組織プロファイルも含めた光干渉断層情報が得られ、例えば歯牙１０１や歯肉１０２の表面の形状画像のみならず、歯牙１０１の内部や歯肉１０２の内部、とりわけマージン部と言われる歯頸部が歯肉１０２に覆われた場合であっても歯牙１０１の歯頸部の組織情報が得られる。この光干渉断層情報に画像化処理を行い、診断対象箇所１００の内部情報を取得できる。
【００３３】
また、三角測量法等の表面計測法により、診断対象箇所１００の表面の三次元形状情報を計測し画像化する表面形状計測機構Ｂは、図５に示すように、出力画面で構成する表示装置２ｂを備えた制御装置３ｂと、表面計測用計測光ＬｂＢを発光する光源２０ｂと、表面計測用送受光部４０ｂに配置した対物レンズ４０Ｌに向けて光源２０ｂで発光された表面計測用計測光ＬｂＢを走査させるスキャニングミラー３０ｂと、診断対象箇所１００に照射した表面計測用計測光ＬｂＢが診断対象箇所１００表面で後方散乱した散乱光ＳｂＢを受光して電気信号に変換するＣＣＤカメラ等で構成する受光器６０ｂとで構成している。
【００３４】
このように構成した表面形状計測機構Ｂは、三角測量法における表面計測用計測光ＬｂＢの照射状態である図５（ａ）に示すように、診断対象箇所１００に対して表面計測用計測光ＬｂＢを走査させながら照射し、受光器６０ｂは、診断対象箇所１００に照射した表面計測用計測光ＬｂＢが後方散乱した散乱光ＳｂＢを斜め方向から受光することによって（図５（ｂ）参照）、診断対象箇所１００の表面形状を計測し画像化することができる（図５（ｃ）参照）。
【００３５】
このように、診断対象箇所１００の内部情報を取得できるＯＣＴ計測機構Ａと、診断対象箇所１００の表面の三次元形状情報を取得できる表面形状計測機構Ｂとを備えた歯科用光計測装置１は、表示装置２、制御装置３、光源２０、スキャニングミラー３０、送受光路４０、入出射口５０、受光器６０、光分割干渉部７０、送受光路７１及び反射ミラー７２で構成し、スキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０をハンドピース１０に配置している。
【００３６】
詳しくは、表示装置２は後述する制御装置３に接続され、制御装置３の制御によって、歯科用光計測装置１の操作メニュや計測結果を表示し、入力操作を受け付ける装置である。  
制御装置３は、表示装置２や、後述する光源２０、スキャニングミラー３０、及び受光器６０が接続され、各要素を制御する装置であり、記憶部とＣＰＵ等を備えて構成している。
【００３７】
光源２０（２０ａ，２０ｂ）は、制御装置３の制御によって、各計測に適したレーザ光を発光する光源である。  
スキャニングミラー３０は、照射された光を反射して、導光方向を変更するミラーであり、制御装置３の制御によって、その角度を調整することができる。
【００３８】
送受光路４０は、導光可能な対物レンズ４０Ｌを、ハンドピース１０の長手方向に配設して構成している。  
入出射口５０は、光の出射と入射とを許容する構成である。
【００３９】
なお、歯科用光計測装置１において、表示装置２、制御装置３、スキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０は、ＯＣＴ計測機構Ａ及び表面形状計測機構Ｂにおける各要素を兼用する、つまり歯科用光計測装置１では、表示装置２、制御装置３、スキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０がＯＣＴ計測機構Ａ及び表面形状計測機構Ｂにおける対応する各要素として機能している。
【００４０】
しかしながら、ＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂで共用する送受光路４０及び入出射口５０は、後で詳細に説明するが、ＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとで導光部分に違いを設け、ＯＣＴ用送受光部４０ａ、表面計測用送受光部４０ｂ及びＯＣＴ用入出射部５０ａ、表面計測用入出射部５０ｂを構成している。
【００４１】
また、ＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとで共用する構成以外の光源２０及び受光器６０はそれぞれ光源２０ａ，２０ｂ及び受光器６０ａ，６０ｂを備え、光分割干渉部７０、送受光路７１及び反射ミラー７２はＯＣＴ計測機構Ａにのみ備えている。
【００４２】
なお、参照光ＬｂＡ１が導光される光分割干渉部７０から反射ミラー７２までの光路長は、照射用計測光ＬｂＡ２が、光分割干渉部７０からスキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０を通り診断対象箇所１００までの光路長と等しくなるよう設定している。
【００４３】
このように構成した歯科用光計測装置１において、スキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０を配置するハンドピース１０は、図２に示すように、略筒状に形成され、後端側１０ａ（図２において左側）から入光した出射光Ｌｂ（Ｌｂ１，Ｌｂ２）を、口腔内に挿入可能な先端側１０ｂ（図２において右側）から下方向きに照射する診断器具である。
【００４４】
詳しくは、ハンドピース１０は、後端側１０ａに配置し、ＯＣＴ計測機構Ａにおける光源２０ａからのＯＣＴ用計測光ＬｂＡのうち光分割干渉部７０で分割された照射用計測光ＬｂＡ２と、表面形状計測機構Ｂにおける光源２０ｂからの表面計測用計測光ＬｂＢとを導入する導入部１１（１１ａ，１１ｂ）と、導入部１１ｂから導入した表面計測用計測光ＬｂＢの導光方向を変更する第１ミラー１２ａと、導入部１１ａから導入した照射用計測光ＬｂＡ２の導光方向を変更するとともに、第１ミラー１２ａで導光方向が変更された表面計測用計測光ＬｂＢが通過するビームコンバイナー１２ｂと、後述するスキャニングミラー３０を回避するように、出射光Ｌｂ（ＬｂＡ２，ＬｂＢ）の導光方向を変更する第２ミラー１２ｃ，１２ｃと、出射光Ｌｂの導光方向を調整するスキャニングミラー３０と、スキャニングミラー３０で導光方向が変更された出射光Ｌｂ及び後述する散乱光ＳｂＡの通過を許容するとともに、散乱光ＳｂＢの導光方向を変更するビームスプリッター１２ｄと、出射光Ｌｂ及び散乱光Ｓｂの導光を許容する送受光路４０と、送受光路４０を通過した出射光Ｌｂを入出射口５０に向けて導光方向を変更すると共に、入出射口５０から入射した散乱光Ｓｂを送受光路４０に向けて導光方向を変更する第３ミラー１２ｅと、出射光Ｌｂを診断対象箇所１００に向けて出射するとともに、診断対象箇所１００で後方散乱した散乱光Ｓｂの入射を許容する入出射口５０と、送受光路４０を先端側１０ｂから後端側１０ａの向きに通過し、ビームスプリッター１２ｄで導光方向が変更された散乱光ＳｂＢを後述する受光器６０ｂに向けて導光方向を変更する第４ミラー１２ｆと、第４ミラー１２ｆを通過した散乱光ＳｂＢを受光するＣＭＯＳ素子等で構成する受光器６０ｂと、第４ミラー１２ｆと受光器６０ｂとの間に配置したレンズ１３とを備えている。
【００４５】
そして、ハンドピース１０に配置されたスキャニングミラー３０及び受光器６０ｂは、制御装置３（図１）に接続され、制御装置３によって制御されている。
【００４６】
また、図３（ａ）に示すように、照射用計測光ＬｂＡ２及び散乱光ＳｂＡは、送受光路４０を構成する対物レンズ４０Ｌの中心付近を通過し、表面計測用計測光ＬｂＢ及び散乱光ＳｂＢは、対物レンズ４０Ｌの中心から偏心した位置を通過する。なお、このように照射用計測光ＬｂＡ２及び散乱光ＳｂＡが通過する対物レンズ４０Ｌの中心付近をＯＣＴ用送受光部４０ａとし、表面計測用計測光ＬｂＢ及び散乱光ＳｂＢが通過する中心から偏心した位置を表面計測用送受光部４０ｂ（４０ｂ１、４０ｂ２）としている。
【００４７】
なお、ＯＣＴ計測手法として、入出射口５０ａから出射する照射用計測光ＬｂＡ２と診断対象箇所１００より入出射口５０ａへ入射する散乱光ＳｂＡは同一光路を通過する必要があり、一方、三角測量法として、表面計測用入出射部５０ｂから出射する表面計測用計測光ＬｂＢと診断対象箇所１００より表面計測用入出射部５０ｂへ入射する散乱光ＳｂＢは三角測量角度２θをなす光路を通過する必要がある。ここで、θは対物レンズ４０Ｌの光軸と、対物レンズ４０Ｌより出射する表面計測用計測光ＬｂＢの光路とがなす角度であり、表面計測用計測光ＬｂＢの対物レンズ４０Ｌにおける光軸に対する偏心量をｓ、対物レンズ４０Ｌの焦点距離をｆとすると、ｔａｎθ＝ｓ／ｆなる関係を満たす。
【００４８】
このように構成したハンドピース１０における導光経路について説明する。  
光源２０ａで発光されたＯＣＴ用計測光ＬｂＡのうち、光分割干渉部７０で分割された照射用計測光ＬｂＡ２が導入部１１ａからハンドピース１０に導入され、同様に、光源２０ｂで発光された表面計測用計測光ＬｂＢが導入部１１ｂから導入される。
【００４９】
導入部１１ｂから導入された表面計測用計測光ＬｂＢは、第１ミラー１２ａで導光方向が変更されて、ビームコンバイナー１２ｂを通過する。また、導入部１１ａから導入された照射用計測光ＬｂＡ２は、ビームコンバイナー１２ｂで導光方向が変更されて、ビームコンバイナー１２ｂを通過した表面計測用計測光ＬｂＢとともに、スキャニングミラー３０を回避するように第２ミラー１２ｃ，１２ｃで導光方向を変更しながらスキャニングミラー３０まで導光される。
【００５０】
制御装置３によって制御されたスキャニングミラー３０によって導光方向が変更された出射光Ｌｂ（ＬｂＡ２，ＬｂＢ）はビームスプリッター１２ｄ及び送受光路４０を通過する。このとき、照射用計測光ＬｂＡ２は、送受光路４０におけるＯＣＴ用送受光部４０ａを通過し、表面計測用計測光ＬｂＢは送受光路４０における表面計測用送光部４０ｂ１を通過する。
【００５１】
送受光路４０を通過した出射光Ｌｂは、第３ミラー１２ｅで導光方向が変更され、入出射口５０から診断対象箇所１００に向かって出射する。入出射口５０から出射された出射光Ｌｂは診断対象箇所１００の表面及び内部で後方散乱し、散乱した散乱光Ｓｂ（ＳｂＡ，ＳｂＢ）は入出射口５０からハンドピース１０に入射する。入出射口５０から入射した散乱光Ｓｂは、第３ミラー１２ｅで送受光路４０に向かって導光方向が変更され、先端側１０ｂから送受光路４０を通過する。このとき、散乱光ＳｂＡは、送受光路４０におけるＯＣＴ用送受光部４０ａを通過し、散乱光ＳｂＢは送受光路４０における表面計測用受光部４０ｂ２を通過する。
【００５２】
送受光路４０の表面計測用受光部４０ｂ２を通過した散乱光ＳｂＢは、ビームスプリッター１２ｄ及び第４ミラー１２ｆで導光方向が変更されながらレンズ１３を通過して受光器６０ｂに照射される。照射された散乱光ＳｂＢを受光した受光器６０ｂは、画像情報を電気信号として制御装置３に送信する。
【００５３】
送受光路４０のＯＣＴ用送受光部４０ａを通過した散乱光ＳｂＡは、ビームスプリッター１２ｄを通過してスキャニングミラー３０で導光方向が変更され、第２ミラー１２ｃ，１２ｃ及びビームコンバイナー１２ｂで導光方向が変更されながら、導入部１１ａからハンドピース１０の外部へ導出される。
【００５４】
このような光経路における出射光Ｌｂの導光を、スキャニングミラー３０の角度を制御装置３の制御により変更しながら、出射光Ｌｂを診断対象箇所１００の表面上を走査させて計測する。  
このように、ハンドピース１０は、ＯＣＴ計測機構Ａ及び表面形状計測機構Ｂにおけるスキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０を共用する構成である。
【００５５】
上述のように構成したハンドピース１０を有する歯科用光計測装置１での計測方法について以下で説明する。  
先ず、施術者は、表示装置２に表示されたメニュ画面に対して計測開始入力すると、制御装置３は光源２０（２０ａ，２０ｂ）から出射光Ｌｂを発光する。
【００５６】
光源２０ａから発光したＯＣＴ用計測光ＬｂＡは、光分割干渉部７０まで導光され、光分割干渉部７０で参照光ＬｂＡ１と照射用計測光ＬｂＡ２とに分割され、照射用計測光ＬｂＡ２は、表面計測用計測光ＬｂＢとともに導入部１１からハンドピース１０に導入される。一方、光分割干渉部７０で分割された参照光ＬｂＡ１は、送受光路７１を通って反射ミラー７２に照射され、反射ミラー７２で反射した反射光ＲｂＡは送受光路７１を通って光分割干渉部７０まで導光する。
【００５７】
ハンドピース１０に導入された出射光Ｌｂは、上述したように、ミラー、ビームコンバイナー及びビームスプリッター１２、スキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０を通って診断対象箇所１００に出射され、診断対象箇所１００の表面及び内部で後方散乱し、散乱光Ｓｂ（ＳｂＡ，ＳｂＢ）として、入出射口５０からハンドピース１０に入射する。
【００５８】
入出射口５０から入射した散乱光ＳｂＢは、上述したように、ハンドピース１０内で、送受光路４０、ミラー、ビームコンバイナー及びビームスプリッター１２及びレンズ１３を介して、受光器６０ｂに照射され、散乱光ＳｂＢを受光した受光器６０ｂは、受光した散乱光ＳｂＢを電気信号に変換し、制御装置３に送信する。
【００５９】
また、入出射口５０から入射した散乱光ＳｂＡは、送受光路４０、スキャニングミラー３０、及びミラー、ビームコンバイナー及びビームスプリッター１２を介して導入部１１ａからハンドピース１０の外部へ導出され、光分割干渉部７０まで導光される。
【００６０】
そして、光分割干渉部７０まで導光された散乱光ＳｂＡと、光分割干渉部７０から診断対象箇所１００までの光路長と等しい光路長に設定された位置にある反射ミラー７２で反射した反射光ＲｂＡとにより光分割干渉部７０で干渉光Ｋｂを生成し、干渉光Ｋｂを受光器６０ａまで導光する。  
干渉光Ｋｂを受光した受光器６０ａは、干渉光Ｋｂの強度を電気信号に変換し、制御装置３に送信する。
【００６１】
スキャニングミラー３０の角度を制御して、診断対象箇所１００の表面を出射光Ｌｂで走査し、その走査した各照射箇所における散乱光ＳｂＢ及び干渉光Ｋｂによる電気信号を、各受光器６０ａ，６０ｂから受信した制御装置３は、受信した電気信号に基づいて診断対象箇所１００の計測結果である計測画像を表示装置２に表示する。
【００６２】
詳しくは、出射光Ｌｂを走査した結果のうち散乱光ＳｂＢを変換した電気信号からは診断対象箇所１００の三次元形状情報を生成し、干渉光Ｋｂを変換した電気信号からは診断対象箇所１００の内部情報を生成し、表示装置２に表示する。
【００６３】
このように、歯科用光計測装置１は、診断対象箇所１００に対してハンドピース１０から出射光Ｌｂを照射することで、診断対象箇所１００表面の三次元形状情報と診断対象箇所１００の内部情報の両方を合成した３次元ボリュームデータを生成することができる。したがって、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得するための装置をコンパクトに構成し、装置を入れ替えることなく、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得できる。
【００６４】
詳しくは、ＯＣＴ計測機構Ａ及び表面形状計測機構Ｂにおける、表示装置２ａ，２ｂ、制御装置３ａ，３ｂ、スキャニングミラー３０ａ，３０ｂ、送受光路４０Ａ，４０Ｂ、及び入出射口５０ａ，５０ｂを共用することにより、光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得するための装置をそれぞれ別々に構成する場合に比べてコンパクトに構成することができる。
【００６５】
また、少なくともスキャニングミラー３０、送受光路４０、及び入出射口５０を、診断対象箇所１００に対して診断操作するためのハンドピース１０に配置したことにより、装置を入れ替えることなく、ハンドピース１０で光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得することができる。
【００６６】
つまり一台の歯科用光計測装置１で、光干渉断層情報に基づく診断対象箇所の内部情報と、三次元形状情報に基づく診断対象箇所の表面情報を相互に補完した表面及び内部を含む高精度な３次元ボリュームデータを取得できる。このデータは表面のみを抽出することで印象データとして利用することができ、また内部データは初期う蝕や歯根破折等の診断を行う高精度な診断に利用することができる。さらには、インプラントを埋入するための上位構造物の設計及び埋入シミュレーションに利用することができる。
【００６７】
また、スキャニングミラー３０から入出射口５０までの出射光Ｌｂの導光と、入出射口５０から入射された散乱光Ｓｂの導光を許容する送受光路４０を、対物レンズ４０Ｌで構成することにより、例えばライトガイド等で構成する光路に比べ、安定した導光性を有する光路を構成することができる。また、レンズの屈折率や導光率等を所定の性能で設定することができる。
【００６８】
なお、診断対象箇所１００に対して表面計測用計測光ＬｂＢを走査させながら照射し、診断対象箇所１００に照射した表面計測用計測光ＬｂＢが後方散乱した散乱光ＳｂＢを斜め方向から受光することによって、三角測量法により診断対象箇所１００の表面を三次元形状情報として計測する表面形状計測機構Ｂは、対物レンズ４０Ｌの中心から偏心した表面計測用送受光部４０ｂ（４０ｂ１、４０ｂ２）を導光することにより、正確な三次元形状情報を取得することができる。
【００６９】
また、表面形状計測機構Ｂの光源２０ｂと、ＯＣＴ計測機構Ａの光源２０ａとをそれぞれ別々に設けることにより、それぞれの計測に適した照射用計測光ＬｂＡ２，表面計測用計測光ＬｂＢを発光させて計測することができる。また、表面形状計測機構Ｂの２０ｂと、ＯＣＴ計測機構Ａの光源２０ａとをそれぞれ別々に設けることにより、各光源２０ａ，２０ｂから同時に照射用計測光ＬｂＡ２，表面計測用計測光ＬｂＢを発光でき、光干渉断層情報と三次元形状情報とを同時に取得することができる。
【００７０】
また、光分割干渉部７０で、ＯＣＴ用計測光ＬｂＡを、照射用計測光ＬｂＡ２と参照光ＬｂＡ１とに分割するとともに、反射光ＲｂＡと散乱光ＳｂＡを干渉させて干渉光Ｋｂを生成するため、ＯＣＴ用計測光ＬｂＡの光分割部と、干渉光Ｋｂの光干渉部とを別々に備える場合に比べて、さらにコンパクトに構成することができる。
【００７１】
なお、上述の説明では、歯科用光計測装置１におけるハンドピース１０に、スキャニングミラー３０、送受光路４０、入出射口５０及び受光器６０ｂを配置し、スキャニングミラー３０、送受光路４０、及び入出射口５０をＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとで共用したが、光分割干渉部７０から反射ミラー７２までの光路長を、スキャニングミラー３０及び送受光路４０を介した光分割干渉部７０から診断対象箇所１００までの光路長と等しく設定できれば、図１において複数の一点鎖線で示すように、ハンドピース１０内にスキャニングミラー３０、送受光路４０、入出射口５０、及び受光器６０ｂに加えて、光分割干渉部７０、送受光路７１及び反射ミラー７２を配置しても良く、また、光分割干渉部７０、送受光路７１及び反射ミラー７２に加えて光源２０をハンドピース１０に配置してもよい。さらには、光源２０に加えて受光器６０ａをハンドピース１０に配置してもよい。逆に、受光器６０ｂをハンドピース１０の外部に配置してもよい。
【００７２】
例えば、ＯＣＴ計測機構Ａにおけるスキャニングミラー３０、光分割干渉部７０、送受光路４０、入出射口５０、反射ミラー７２、及び受光器６０ａを、ハンドピース１０に配置することにより、スキャニングミラー３０を介して導光されたＯＣＴ用計測光ＬｂＡを光分割干渉部７０で分割し、送受光路４０及び入出射口５０を介して診断対象箇所１００に照射するとともに、反射ミラー７２に照射した参照光ＬｂＡ１による反射光ＲｂＡを取得でき、両者を光分割干渉部７０で干渉させ、生成した干渉光Ｋｂを受光器６０ａで受光して、光干渉断層情報を取得することができ、更にコンパクト且つ高精度の歯科用光計測装置１を構成することができる。
【００７３】
また、歯科用光計測装置１の別の実施形態の概略構成図である図６（ａ）に示すように、上述の歯科用光計測装置１に加え、光源２０をＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとで共用する歯科用光計測装置１ａであってもよい。この場合、光分割干渉部７０は、光源２０で発光された出射光Ｌｂを、参照光ＬｂＡ１、照射用計測光ＬｂＡ２に分割し、照射用計測光ＬｂＡ２によりＯＣＴ計測機構Ａ及び表面形状計測機構Ｂの両方の計測を行う構成となる。また、光源２０から発光される出射光Ｌｂは、ＯＣＴ計測機構Ａ及び表面形状計測機構Ｂの両方の計測に適した波長の光を発光する構成となる。
【００７４】
この歯科用光計測装置１ａの場合であっても、スキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０をハンドピース１０に配置してもよく、スキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０に加えて光分割干渉部７０、送受光路７１及び反射ミラー７２を配置する場合、これらに加えて光源２０を配置する場合、さらには受光器６０までハンドピース１０に配置する場合等様々な要素のハンドピース１０への配置態様を設定することができる。なお、歯科用光計測装置１ａにおいても、光分割干渉部７０から反射ミラー７２までの光路長と、光分割干渉部７０から診断対象箇所１００までの光路長を等しく設定する必要がある。
【００７５】
この歯科用光計測装置１ａは、上述の歯科用光計測装置１と同様に、ＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとの構成要素を共用するとともに、その一部をハンドピース１０に配置することにより、歯科用光計測装置１と同様の効果を奏することはもちろん、各構成要素の共用数が増加している分、その効果は増大する。
【００７６】
また、歯科用光計測装置１の別の実施形態の概略構成図である図６（ｂ）に示すように、上述の歯科用光計測装置１における光分割干渉部７０を、ＯＣＴ用計測光ＬｂＡを参照光ＬｂＡ１と照射用計測光ＬｂＡ２とに分割する光分割部７０ａと、反射光ＲｂＡと散乱光ＳｂＡとを干渉して干渉光Ｋｂを生成する光干渉部７０ｂとの別々で構成する歯科用光計測装置１ｂであってもよい。
【００７７】
この場合、光源２０で発光された出射光Ｌｂを光分割部７０ａで、参照光ＬｂＡ１と照射用計測光ＬｂＡ２とに分割し、送受光路７１を介して参照光ＬｂＡ１を反射ミラー７２に照射する。反射ミラー７２で反射した反射光ＲｂＡは送受光路７１を介して光干渉部７０ｂまで導光する。また、送受光路４０を導光した散乱光ＳｂＡも光干渉部７０ｂに導光し、光干渉部７０ｂで反射光ＲｂＡと散乱光ＳｂＡとを干渉して干渉光Ｋｂを生成し、受光器６０ａに干渉光Ｋｂを導光する。
【００７８】
この歯科用光計測装置１ｂの場合、光分割部７０ａから診断対象箇所１００までの光路長と光分割部７０ａから反射ミラー７２までの光路長とを等しく設定し、かつ、診断対象箇所１００から光干渉部７０ｂまでの光路長と反射ミラー７２から光干渉部７０ｂまでの光路長さとを等しく設定する。
【００７９】
この歯科用光計測装置１ｂは、上述の歯科用光計測装置１と同様に、ＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとの構成要素を共用することにより、歯科用光計測装置１と同様の効果を奏する。
【００８０】
また、歯科用光計測装置１ｂにおいても歯科用光計測装置１と同様に、ハンドピース１０に、スキャニングミラー３０、送受光路４０、入出射口５０及び受光器６０ｂを配置し、スキャニングミラー３０、送受光路４０、及び入出射口５０をＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとで共用したが、光分割部７０ａから反射ミラー７２までの光路長を、スキャニングミラー３０及び送受光路４０を介した光分割部７０ａから診断対象箇所１００までの光路長と等しく設定し、かつ、診断対象箇所１００からスキャニングミラー３０及び送受光路４０を介した光干渉部７０ｂまでの光路長を、反射ミラー７２から光干渉部７０ｂまでの光路長と等しく設定できれば、ハンドピース１０内にスキャニングミラー３０、送受光路４０、入出射口５０、及び受光器６０ｂに加えて、光分割部７０ａ、光干渉部７０ｂ、送受光路７１及び反射ミラー７２を配置しても良く、また、光分割干渉部７０、送受光路７１及び反射ミラー７２に加えて光源２０をハンドピース１０に配置してもよい。さらには、光源２０に加えて受光器６０ａをハンドピース１０に配置してもよい。逆に、受光器６０ｂをハンドピース１０の外部に配置してもよい。
【００８１】
歯科用光計測装置１の別の実施形態の概略構成図である図６（ｃ）に示すように、表示装置２及び制御装置３のみをＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとで共用し、その他の要素を全て独立して備える歯科用光計測装置１ｃであってもよい。この歯科用光計測装置１ｃでは、歯科用光計測装置１では出射光Ｌｂを導光する送光路と、散乱光Ｓｂを導光する受光路を送受光路４０で兼用したが、送光路４０１（４０１ａ，４０１ｂ）と受光路４０２（４０２ａ，４０２ｂ）、ならびに出射口５０１（５０１ａ，５０１ｂ）と入射口５０２（５０２ａ，５０２ｂ）とを別々に構成している。
【００８２】
なお、三角測量法で診断対象箇所１００の表面計測を行なう表面形状計測機構Ｂの送受光路４０２ｂを、診断対象箇所１００に対して照射された表面計測用計測光ＬｂＢによる散乱光ＳｂＢを斜め方向から入射するようにハンドピース１０の中心付近から偏心した位置に配置する。
【００８３】
このように構成した歯科用光計測装置１ｃであっても、ハンドピース１０を口腔内に挿入することによって、装置を入れ替えることなくＯＣＴ計測機構Ａによる光干渉断層情報に基づく内部情報と、表面形状計測機構Ｂによる三次元形状情報とを取得することができる。
【００８４】
また、光源２０ａと光源２０ｂとを別々に備えているため、ＯＣＴ計測機構Ａと表面形状計測機構Ｂとでそれぞれ適した波長の出射光Ｌｂで計測することができる。
【００８５】
さらに、歯科用光計測装置１ｃにおいても歯科用光計測装置１と同様に、ハンドピース１０に、スキャニングミラー３０、送光路４０１、受光路４０２、出射口５０１、入射口５０２及び受光器６０ｂを配置したが、光分割干渉部７０から反射ミラー７２までの光路長を、スキャニングミラー３０、送光路４０１ａ、及び出射口５０１ａを介した光分割干渉部７０から診断対象箇所１００までの光路長と等しく設定し、かつ、反射ミラー７２から光分割干渉部７０までの光路長を、入射口５０２ａ、受光路４０２ａ、及びスキャニングミラー３０を介した診断対象箇所１００から光分割干渉部７０までの光路長を等しく設定できれば、ハンドピース１０内にスキャニングミラー３０、送光路４０１、受光路４０２、出射口５０１、入射口５０２及び受光器６０ｂに加えて、光分割干渉部７０、送受光路７１及び反射ミラー７２を配置しても良く、また、光分割干渉部７０、送受光路７１及び反射ミラー７２に加えて光源２０をハンドピース１０に配置してもよい。さらには、光源２０に加えて受光器６０ａをハンドピース１０に配置してもよい。逆に、受光器６０ｂをハンドピース１０の外部に配置してもよい。
【００８６】
なお、上述の説明では、波長走査レーザーをＯＣＴ用計測光ＬｂＡとして用い、光分割干渉部７０で照射用計測光ＬｂＡ２と参照光ＬｂＡ１に分割し、照射用計測光ＬｂＡ２を診断対象箇所１００に照射し、光路長を固定した反射ミラー７２により反射された反射光ＲｂＡと、診断対象箇所１００で後方散乱した散乱光ＳｂＡとを干渉させて干渉光Ｋｂを生成し、波長走査レーザーにより様々な波長での干渉光Ｋｂを取得し電気信号に変換後、フーリエ変換を施すことで光干渉断層情報を取得するＳＳ−ＯＣＴ（スウェプトソースＯＣＴ）のＯＣＴ計測機構Ａについて説明したが、ＴＤ−ＯＣＴ（タイムドメインＯＣＴ）やＳＤ−ＯＣＴ（スペクトラルドメインＯＣＴ）のＯＣＴ計測機構Ａを用いてもよい。
【００８７】
ＴＤ−ＯＣＴのＯＣＴ計測機構Ａの場合、例えば、低コヒーレンス性のスーパールミネッセントダイオードをＯＣＴ用計測光ＬｂＡとして用い、光分割干渉部７０で照射用計測光ＬｂＡ２と参照光ＬｂＡ１に分割し、照射用計測光ＬｂＡ２を診断対象箇所１００に照射し、光路長を変化させる移動手段をもつ反射ミラー７２により反射された反射光ＲｂＡと、診断対象箇所１００で後方散乱した散乱光ＳｂＡとを干渉させ、生成した干渉光Ｋｂを電気信号に変換し、反射ミラー７２を移動させて光路長の異なる位置での干渉光Ｋｂを取得することで光干渉断層情報を取得する構成である。
【００８８】
また、ＳＤ−ＯＣＴのＯＣＴ計測機構Ａの場合、例えば、低コヒーレンス性のスーパールミネッセントダイオードをＯＣＴ用計測光ＬｂＡとして用い、光分割干渉部７０で照射用計測光ＬｂＡ２と参照光ＬｂＡ１に分割し、照射用計測光ＬｂＡ２を診断対象箇所１００に照射し、光路長を固定した反射ミラー７２により反射された反射光ＲｂＡと、診断対象箇所１００で後方散乱した散乱光ＳｂＡとを干渉させて干渉光Ｋｂを生成し、分光器により様々な波長での干渉光成分を取得し電気信号に変換後、フーリエ変換を施すことで光干渉断層情報を取得する構成である。
【００８９】
なお、ＯＣＴ計測機構ＡとしてＳＳ−ＯＣＴ、ＴＤ−ＯＣＴ、ＳＤ−ＯＣＴのいずれの方式のＯＣＴ計測機構Ａを用いてもよく、診断対象箇所１００や設備環境等に応じて適した方式のＯＣＴ計測機構Ａを用いればよい。
【００９０】
また、上述した三角測量法を用いた表面形状計測機構Ｂの方式として、スポット光投影法（光プローブ法）、光切断法（スリット光投影法）、パターン光投影法、空間コード化法あるいは位相シフト法のいずれの方式を用いてもよい。
【００９１】
詳しくは、スポット光投影法（光プローブ法）の表面形状計測機構Ｂの場合、例えば、レーザ光を表面計測用計測光ＬｂＢとして用い、スキャニングミラー３０で反射後診断対象箇所１００に照射し、診断対象箇所１００で後方散乱した散乱光ＳｂＢを、照射したレーザ光の光軸から三角測量角度と呼ばれる角度方向からＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ等で撮影して、三角測量法により診断対象箇所１００の三次元位置を取得し、スキャニングミラー３０の角度を変化させることで診断対象箇所１００全体の三次元形状情報を取得する構成である。
【００９２】
また、光切断法（スリット光投影法）の表面形状計測機構Ｂの場合、例えば、白色光などをスリットに通すか、レーザ光を走査させるか、あるいはレーザ光をシリンドリカルレンズに通すことで生成したライン光を表面計測用計測光ＬｂＢとして用い、スキャニングミラー３０で反射後診断対象箇所１００に照射し、診断対象箇所１００で後方散乱した散乱光ＳｂＢを、照射したライン光の光軸から三角測量角度をなす角度方向からＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等で撮影して、三角測量法により診断対象箇所１００の三次元位置を取得し、スキャニングミラー３０の角度を変化させることで診断対象箇所１００全体の三次元形状情報を取得する構成である。
【００９３】
またパターン光投影法の表面形状計測機構Ｂの場合、例えば、パターン光を診断対象箇所１００に投影し、診断対象箇所１００で後方散乱した散乱光ＳｂＢを、照射したパターン光の光軸から三角測量角度をなす角度方向からＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等で撮影して、三角測量法により診断対象箇所１００全体の三次元形状情報を取得する構成である。
【００９４】
また、空間コード化法や位相シフト法の表面形状計測機構Ｂの場合、複数の縞パターンを順番に診断対象箇所１００に投影し、診断対象箇所１００で後方散乱した散乱光ＳｂＢを、照射したパターン光の光軸から三角測量角度をなす角度方向からＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等で撮影して、三角測量法により診断対象箇所１００全体の三次元形状情報を取得する構成である。
【００９５】
なお、スポット光投影法（光プローブ法）、光切断法（スリット光投影法）、パターン光投影法、空間コード化法あるいは位相シフト法のいずれの方式の三角測量法による表面形状計測機構Ｂであってもよく、診断対象箇所１００や設備環境等に応じて適した方式の表面形状計測機構Ｂを用いればよい。
【００９６】
さらには、表面形状計測機構Ｂとして三角測量法以外の方法として、共焦点法を用いた表面形状計測機構Ｂであってもよい。共焦点法の表面形状計測機構Ｂの場合、図７に示すように、三角測量法の表面形状計測機構Ｂの構成に加え、表面計測用送受光部４０ｂを移動させる移動手段４２と、散乱光ＳｂＢの通過を許容するピンホール６１を受光器６０ｂの上流側に配置する。
【００９７】
そして、共焦点法の表面形状計測機構Ｂの場合、例えば、レーザ光を表面計測用計測光ＬｂＢとして用い、スキャニングミラー３０で反射後光軸方向に移動手段４２をもつ対物レンズ４０Ｌを通過させて診断対象箇所１００に照射し、図３（ｂ）に示すように、診断対象箇所１００に照射した表面計測用計測光ＬｂＢの光軸と同一の方向に後方散乱した散乱光ＳｂＢを、ピンホール６１上で集光し、例えば、フォトダイオードや光電子増倍管で検出する。対物レンズ４０Ｌの焦点位置以外からの散乱光ＳｂＢはピンホール６１でカットされ、移動手段４２で対物レンズ４０Ｌを光軸方向に移動させることで、物体の表面位置を検出することができ、またスキャニングミラー３０をスキャンすることで、診断対象箇所１００の三次元表面情報を取得する構成である。
【００９８】
なお、移動手段４２で、表面計測用送受光部４０ｂのみならずＯＣＴ用送受光部４０ａごと送受光路４０を移動する場合、参照光ＬｂＡ１が導光される光分割干渉部７０から反射ミラー７２までの光路長は、照射用計測光ＬｂＡ２が、光分割干渉部７０からスキャニングミラー３０、送受光路４０及び入出射口５０を通り診断対象箇所１００までの光路長と等しくなるよう設定する必要があるため、移動手段４２による送受光路４０の移動に同期して、反射ミラー７２を移動させる移動手段を備えることとなる。
【００９９】
さらには、診断対象箇所１００で散乱した散乱光ＳｂＢが戻ってくる時間を計測するＴＯＦ（Time of Flight）法であっても表面計測でき、あるいは、診断対象箇所１００の画像を取得し、焦点位置を計測する合焦点法であっても表面計測を行うことができる。
【０１００】
なお、上述の説明では、装置構成としてスキャニングミラーを配置しているが、
２軸を走査するスキャニングミラー１つで構成してもよく、あるいは、１軸を走査するスキャニングミラー２つで構成してもよい。ＯＣＴ計測機構と表面形状計測機構とでスキャニングミラーを共用する場合は、２軸を走査するスキャニングミラー１つを共用してもよく、あるいは、１軸を走査するスキャニングミラー２つを共用してもよく、あるいは、１軸を走査するスキャニングミラー１つを共用し、ＯＣＴ計測機構用として１軸スキャニングミラー１つと表面形状計測機構用として１軸スキャニングミラー１つを別々に構成してもよい。
【０１０１】
ＯＣＴ計測機構と表面形状計測機構とでスキャニングミラーを共用しない場合は、２軸スキャニングミラー２つで構成してもよく、あるいは、１軸スキャニングミラー４つで構成してもよい。２軸を走査するスキャニングミラーとしては、例えば、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーで構成してもよい。１軸を走査するスキャニングミラーとしては、例えば、ＭＥＭＳミラーやガルバノミラーなどで構成してもよい。
【０１０２】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の計測結果表示部は、表示装置２，２ａ，２ｂに対応し、
以下同様に、
計測制御部は、制御装置３，３ａ，３ｂに対応し、
計測光は、出射光Ｌｂ，照射用計測光ＬｂＡ２，表面計測用計測光ＬｂＢに対応し、
計測光発光部は、光源２０，２０ａ，２０ｂに対応し、
計測対象物は、歯牙１０１及び歯肉１０２で構成する診断対象箇所１００に対応し、
照射口及び入射口は、入出射口５０，５０ａ，５０ｂに対応し、
送光路及び受光路は、送受光路４０，４０Ａ，４０Ｂに対応し、
受光部は、受光器６０，６０ａ，６０ｂに対応し、
光学式三次元表面計測系構造は、表面形状計測機構Ｂに対応し、
光分割部は、光分割部７０ａに対応し、
光干渉部は、光干渉部７０ｂに対応し、
光分割部、光干渉部及び光分割部、光干渉部及び光分割干渉部は、光分割干渉部７０に対応し、
反射参照光は、反射光ＲｂＡに対応し、
干渉光受光部は、受光器６０ａに対応し、
光干渉断層計測系構造は、ＯＣＴ計測機構Ａに対応し、
診断器具は、ハンドピース１０に対応し、
レンズ系導光路は、送受光路４０に対応し、
光軸は、ＯＣＴ用送受光部４０ａに対応し、
散乱光は、診断対象箇所１００の表面及び内部より反射及び散乱する散乱光ＳｂＡ、診断対象箇所１００の表面より反射及び散乱する散乱光ＳｂＢに対応し、
偏心位置は、表面計測用送受光部４０ｂに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を取得できる。  
例えば、上述の説明では、フーリエドメイン方式のＯＣＴ計測機構Ａについて説明したが、タイムドメイン方式のＯＣＴ装置であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
この発明は、レーザ光を用いて生体の光干渉断層情報と三次元形状情報の両方を取得して、例えば印象採得するような様々な光計測装置に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１…歯科用光計測装置
２，２ａ，２ｂ…表示装置
３，３ａ，３ｂ…制御装置
１０…ハンドピース
２０，２０ａ，２０ｂ…光源
３０，３０ａ，３０ｂ…スキャニングミラー
４０，４０Ａ，４０Ｂ…送受光路
５０…入出射口
５０ａ…ＯＣＴ用入出射部
５０ｂ…表面計測用入出射部
６０，６０ａ，６０ｂ…受光器
７０…光分割干渉部
７０ａ…光分割部
７０ｂ…光干渉部
７２…反射ミラー
１００…診断対象箇所
１０１…歯牙
１０２…歯肉
Ｋｂ…干渉光
Ｌｂ…出射光
ＬｂＡ…ＯＣＴ用計測光
ＬｂＡ１…参照光
ＬｂＡ２…照射用計測光
ＬｂＢ…表面計測用計測光
ＲｂＡ…反射光
Ｓｂ，ＳｂＡ，ＳｂＢ…散乱光
Ａ…ＯＣＴ計測機構
Ｂ…表面形状計測機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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