(57)【要約】【課題】筐体内で物体を直線往復運動させる際に生じる振動を抑えるとともに装置の長寿命化を実現する。【解決手段】三次元スキャナ１００は、筐体７７と、レンズ８１と、レンズ８１を直線運動させる第１駆動部８０と、レンズ８１の直線運動方向の直線Ｌ上に設けられかつ当該レンズ８１と同じ質量を有するカウンタウェイト９１と、カウンタウェイト９１を直線運動させる第２駆動部９０と、レンズ８１およびカウンタウェイト９１が直線運動するように支持する支持部６０，６５と、第１駆動部８０および前記第２駆動部９０を制御する制御部４０とを備え、制御部４０は、レンズ８１とカウンタウェイト９１とが相対する方向にそれぞれ同じ距離だけ直線運動するように第１駆動部８０および第２駆動部９０をそれぞれ制御する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用診療装置であって、
筐体と、
第１物体と、
前記第１物体を直線運動させる第１駆動部と、
前記第１物体の直線運動方向の直線上に設けられかつ当該第１物体と同じ質量を有する第２物体と、
前記第２物体を直線運動させる第２駆動部と、
前記第１物体および前記第２物体が直線運動するように支持する支持部と、
前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第１物体と前記第２物体とが相対する方向にそれぞれ同じ距離だけ直線運動するように前記第１駆動部および前記第２駆動部をそれぞれ制御する、医療用診療装置。
【請求項２】
前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくともいずれか一方は、磁石、コイル、およびヨークを含む磁気回路構成を有し、
前記第１物体または前記第２物体は、前記磁気回路構成によって直線運動方向の力が与えられることで直線運動する、請求項１に記載の医療用診療装置。
【請求項３】
前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくともいずれか一方は、前記第１物体または前記第２物体の直線運動方向に弾性力を与える弾性部材を含む、請求項１または請求項２に記載の医療用診療装置。
【請求項４】
前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくともいずれか一方は、ダンパを含む、請求項３に記載の医療用診療装置。
【請求項５】
前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくともいずれか一方は、前記支持部に掛かる各モーメントを打ち消し合う位置に部材が配置されている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の医療用診療装置。
【請求項６】
前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくともいずれか一方は、直線運動方向と垂直な方向から前記第１物体および前記第２物体の少なくともいずれか一方を挟み込む位置に部材が配置されている、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の医療用診療装置。
【請求項７】
前記第１物体は、レンズである、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の医療用診療装置。
【請求項８】
前記第１物体は、切削工具である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の医療用診療装置。
【請求項９】
前記第２物体は、カウンタウェイトである、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の医療用診療装置。
【請求項１０】
前記支持部は、前記第１物体と前記第２物体とで共通の部材で構成される、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の医療用診療装置。
【請求項１１】
前記支持部は、前記第１物体を支持する部材と前記第２物体を支持する部材とで構成される、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の医療用診療装置。
【請求項１２】
医療用診療装置は、手持ち式の部材を含む、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の医療用診療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用診療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、互いに同じ質量を有する２つの物体を相対する方向にそれぞれ同じ距離だけ直線運動させることで、筐体に伝わる振動を極力抑えるように構成された装置が知られている。たとえば、特許文献１（特開２０１５−８３９７８号公報）には、レンズとカウンタウェイトとを並進ステージを介して機械的に接続するとともに、モータを含む機械的構成によってレンズとカウンタウェイトとを並進ステージ上で直線運動させるスキャナが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８３９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたスキャナでは、同一のモータによって並進ステージを介してレンズとカウンタウェイトとを相対する方向に直線運動させるものであるため、長時間駆動し続けると機械的な摩耗が生じ、長寿命化を実現することが難しかった。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、筐体内で物体を直線往復運動させる際に生じる振動を抑えるとともに装置の長寿命化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る医療用診療装置は、筐体と、第１物体と、第１物体を直線運動させる第１駆動部と、第１物体の直線運動方向の直線上に設けられかつ当該第１物体と同じ質量を有する第２物体と、第２物体を直線運動させる第２駆動部と、第１物体および第２物体が直線運動するように支持する支持部と、第１駆動部および第２駆動部を制御する制御部とを備え、制御部は、第１物体と第２物体とが相対する方向にそれぞれ同じ距離だけ直線運動するように第１駆動部および第２駆動部をそれぞれ制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る医療用診療装置は、第１物体および第２物体をそれぞれの駆動部で独立して直線運動させることができるため、長寿命化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係る三次元スキャナの構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係るハンドピースの構成を示す模式図である。
【図３】本実施の形態に係る三次元スキャナにおいてレンズとカウンタウェイトとの位置関係を説明するための図である。
【図４】本実施の形態に係る駆動部のＹ−Ｚ断面を示す模式図である。
【図５】本実施の形態に係る駆動部のＸ−Ｚ断面を示す模式図である。
【図６】（Ａ）は本実施の形態に係る駆動部においてレンズが一方向に直線運動した場合の駆動部のＸ−Ｚ断面を示す模式図である。（Ｂ）は本実施の形態に係る駆動部においてレンズが他方向に直線運動した場合の駆動部のＸ−Ｚ断面を示す模式図である。
【図７】（Ａ）は本実施の形態に係る三次元スキャナにおいてレンズおよびカウンタウェイトが互いに遠ざかる方向に直線運動した場合の両者の位置関係を説明するための図である。（Ｂ）は本実施の形態に係る三次元スキャナにおいてレンズおよびカウンタウェイトが互いに近づく方向に直線運動した場合の両者の位置関係を説明するための図である。
【図８】変形例に係るハンドピース内の光学系の構成を説明するための模式図である。
【図９】変形例に係る駆動部のＹ−Ｚ断面を示す模式図である。
【図１０】変形例に係る駆動部のＹ−Ｚ断面を示す模式図である。
【図１１】変形例に係る駆動部のＹ−Ｚ断面を示す模式図である。
【図１２】変形例に係る三次元スキャナに適用される支持部を説明するための模式図である。
【図１３】変形例に係る三次元スキャナに適用される駆動部を説明するための模式図である。
【図１４】変形例に係る医療用診療装置である切削装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態においては、医療用診療装置の１つの例示的形態として、歯科診療に用いることが可能な三次元スキャナについて説明する。三次元スキャナは、口腔内の歯の三次元形状を取得するための口腔内スキャナである。本実施の形態に係る三次元スキャナは、口腔内スキャナに限定されるものではなく、同様の構成を有する他の三次元スキャナにも適用可能であり、たとえば、口腔内以外に人の耳の内部を撮像することで外耳内の三次元形状を取得するためスキャナにも適用可能である。なお、本実施の形態に係る三次元スキャナで例示される医療用診療装置は、歯科に限らず、眼科、耳鼻咽喉科、放射線科、および獣医科など、あらゆる医科の診療にも適用可能である。また、診療には、診断および治療が含まれる。
【００１０】
［三次元スキャナの構成］
図１は、本実施の形態に係る三次元スキャナ１００の構成を示す模式図である。三次元スキャナ１００は、「医療用診療装置」の一実施形態に対応する。図１に示すように、三次元スキャナ１００は、ハンドピース７０と、制御部４０と、表示部５０と、電源４５とを備える。ハンドピース７０は、手持ち式の部材であり、プローブ１０と、接続部２０と、光学計測部３０とを含む。
【００１１】
プローブ１０は、口腔内に差し込まれ、歯などの対象物９９にパターンを有する光（以下、単にパターンともいう）を投影する。プローブ１０は、パターンが投影された対象物９９からの反射光を光学計測部３０に導く。プローブ１０は、光学計測部３０に対して着脱可能である。このため、術者は、感染対策として、生体に接触する可能性のあるプローブ１０のみを光学計測部３０から取り外して滅菌処理（たとえば、高温高湿環境での処理）を施すことが可能である。仮に、三次元スキャナの装置全部を滅菌処理した場合、光学部品や電子部品などが多く含まれるため装置の寿命が短くなる虞があるが、上述したようにプローブ１０のみを取り外して滅菌処理した場合には、装置の寿命が短くなることを極力防止することができる。
【００１２】
接続部２０は、光学計測部３０の一部であって当該光学計測部３０から突出しており、プローブ１０の根元と嵌合可能な形状を有する。接続部２０は、プローブ１０で採光した光を光学計測部３０へ導くためのレンズ系や、カバーガラス、光学フィルタ、および位相差板（１／４波長板）などの光学部品を含んでいる。
【００１３】
光学計測部３０は、プローブ１０を介して対象物９９にパターンを投影し、投影したパターンを撮像する。なお、本実施の形態に係る光学計測部３０は、以下で説明されるように、合焦法の原理を用いて三次元形状を取得する構成であるが、共焦点法などの原理を用いて三次元形状を取得する構成であってもよい。つまり、光学計測部３０は、投影パターンや光学センサの焦点の位置を変化させる構成を含み、光学的な手法を用いて三次元形状を取得する構成であればいずれの原理を用いた構成であってもよい。
【００１４】
制御部４０は、光学計測部３０の動作を制御するとともに、光学計測部３０で撮像した画像を処理して三次元形状を取得する。図示は省略するが、制御部４０は、制御中枢としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが動作するためのプログラムや制御データなどを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵのワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）と、周辺機器との間で信号の整合性を保つための入出力インターフェイスとを含む。また、制御部４０は、取得した三次元形状を表示部５０に出力することも可能であり、光学計測部３０の設定などの情報を図示しない入力装置などで入力することも可能である。
【００１５】
なお、撮像した画像を処理して三次元形状を取得するための演算の少なくとも一部は、制御部４０のＣＰＵによってソフトウェアとして実現されてもよいし、当該ＣＰＵとは別に処理を行うハードウェアとして実現されてもよい。当該ＣＰＵやハードウェアなどの処理部のうちの少なくとも一部は、光学計測部３０の内部に組み込まれてもよい。図１では三次元スキャナ１００の各構成要素（３０，４０，４５，５０）がケーブル（図中の太線）によって配線されているように描かれているが、これらの配線のうちの一部または全部が無線通信によって接続されてもよい。制御部４０が片手で持ち上げられるほど十分に小型かつ軽量であれば、制御部４０は、ハンドピース７０の内部に設けられてもよい。
【００１６】
表示部５０は、制御部４０で得られた対象物９９の三次元形状の計測結果を表示する。表示部５０は、光学計測部３０の設定情報、患者情報、スキャナの起動状態、取扱説明書、およびヘルプ画面など、その他の情報も表示可能である。表示部５０には、たとえば据え置き式の液晶ディスプレイや、ヘッドマウント式やメガネ式のウェアラブルディスプレイなどが適用できる。また、表示部５０は複数あってもよく、三次元形状の計測結果やその他の情報が、複数の表示部５０上に同時表示あるいは分割表示されてもよい。
【００１７】
電源４５は、光学計測部３０および制御部４０に電力を供給する。電源４５は、図１に示すように制御部４０の外部に設けられてもよいが、制御部４０の内部またはハンドピース７０の内部に設けられてもよい。また、電源４５は、制御部４０、光学計測部３０、および表示部５０のそれぞれに個別に給電できるように複数設けられてもよい。
【００１８】
［ハンドピースの構成］
図２は、本実施の形態に係るハンドピース７０の構成を示す模式図である。なお、図２に示すハンドピース７０内の各部材は、図１に示す光学計測部３０に収納されている。図２に示すように、ハンドピース７０は、筐体７７の内部に、光源７１と、レンズ８１と、光学センサ７５とを含む。ハンドピース７０は、これら以外に、光源７１から対象物９９への光と、対象物９９から光学センサ７５への光とを分離するビームスプリッタ、および対象物９９に向けて光を反射させる反射板などを含んでもよい。レンズ８１は、「第１物体」の一実施形態に対応する。なお、以下で説明する実施形態においては、説明の便宜上、レンズ８１が直線運動する方向を表す仮想直線をＬで示し、直線Ｌに平行な軸をＸ軸、直線Ｌに垂直であって図２における紙面の上向きの軸をＺ軸、Ｘ軸およびＺ軸のそれぞれに垂直な軸をＹ軸と称する。
【００１９】
光源７１から出力された光は、レンズ８１を通って対象物９９に照射され、対象物９９で反射される。対象物９９で反射された光は、再びレンズ８１を通って光学センサ７５で検出される。合焦法の技術を用いて三次元形状を取得する場合、レンズ８１と対象物９９との間に設けられたパターン生成素子（図示せず）を通過した光が対象物９９に投影される。レンズ８１が同一直線（たとえば、図示上の直線Ｌ）上を直線運動すると、投影パターンの焦点位置が変化する。光学センサ７５は、その変化毎で対象物９９からの光を検出する。上述した制御部４０は、レンズ８１の位置と、そのときの光学センサ７５による検出結果とに基づいて、対象物９９の形状情報を演算する。
【００２０】
レンズ８１が直線Ｌの方向（Ｘ軸方向）に直線運動すると、レンズ８１の質量分だけハンドピース７０の重心位置が移動することになり当該ハンドピース７０を保持するユーザの手に振動として伝わる。その振動を打ち消すために、ハンドピース７０は、筐体７７の内部において、カウンタウェイト９１をさらに設ける。カウンタウェイト９１は、「第２物体」の一実施形態に対応する。カウンタウェイト９１は、対象物９９とレンズ８１との間の光路、およびレンズ８１と光学センサ７５との間の光路を遮らないように、Ｘ軸方向における光学センサ７５の背面側に設けられている。
【００２１】
図３は、本実施の形態に係る三次元スキャナ１００においてレンズ８１とカウンタウェイト９１との位置関係を説明するための模式図である。図３に示すように、レンズ８１は、直線Ｌに平行な支持部６０によって、直線Ｌの方向に直線運動するように支持されている。図示は省略するが、支持部６０は、筐体７７によって固定されている。さらに、レンズ８１は、第１駆動部８０の磁気回路構成８５に接続されている。第１駆動部８０は、磁気回路構成８５によって、レンズ８１を直線Ｌの方向に直線運動させるリニアモータを構成する。
【００２２】
カウンタウェイト９１は、レンズ８１の直線運動方向の直線Ｌ上に設けられかつ当該レンズ８１と同じ質量を有する錘である。カウンタウェイト９１は、直線Ｌに平行な支持部６５によって、直線Ｌの方向に直線運動するように支持されている。本実施の形態においては、支持部６５は、支持部６０と別の部材である。さらに、カウンタウェイト９１は、第２駆動部９０の磁気回路構成９５に接続されている。第２駆動部９０は、磁気回路構成９５によって、カウンタウェイト９１を直線Ｌの方向に直線運動させるリニアモータを構成する。なお、磁気回路構成８５および磁気回路構成９５の具体的な構成は、図４〜図６に示す磁気回路構成８５ａおよび磁気回路構成８５ｂを例にして後述する。なお、以下では、第１駆動部８０および第２駆動部９０をまとめて単に「駆動部」ともいう。
【００２３】
第１駆動部８０および第２駆動部９０のそれぞれは、制御部４０によって制御される。なお、本実施の形態においては、第１駆動部８０および第２駆動部９０が共通の制御部４０によってそれぞれ制御されるが、第１駆動部８０および第２駆動部９０が互いに異なる制御部によってそれぞれ制御されてもよい。
【００２４】
第１駆動部８０によって、レンズ８１が直線Ｌの方向に直線運動すると、第２駆動部９０によって、カウンタウェイト９１は、レンズ８１と相対する方向にレンズ８１と同じ距離だけ直線運動する。たとえば、レンズ８１が対象物９９に近づく方向に直線Ｌ上を１０ｍｍ移動すると、カウンタウェイト９１は、対象物９９から遠ざかる方向に直線Ｌ上を１０ｍｍ移動する。また、レンズ８１が対象物９９から遠ざかる方向に直線Ｌ上を１５ｍｍ移動すると、カウンタウェイト９１は、対象物９９に近づく方向に直線Ｌ上を１５ｍｍ移動する。
【００２５】
このように、レンズ８１と相対する方向に当該レンズ８１と同じ距離だけカウンタウェイト９１が直線運動することで、レンズ８１の直線運動に起因するハンドピース７０の重心の偏りを相殺することができる。これにより、カウンタウェイト９１によって、レンズ８１の直線運動による振動を打ち消すことができる。
【００２６】
［駆動部の構成］
図４は、本実施の形態に係る駆動部のＹ−Ｚ断面を示す模式図である。図５は、本実施の形態に係る駆動部のＸ−Ｚ断面を示す模式図である。図６（Ａ）は、本実施の形態に係る駆動部においてレンズ８１が一方向に直線運動した場合の駆動部のＸ−Ｚ断面を示す模式図である。図６（Ｂ）は本実施の形態に係る駆動部においてレンズ８１が他方向に直線運動した場合の駆動部のＸ−Ｚ断面を示す模式図である。なお、図４〜図６に示す例では、駆動部のうち、第１駆動部８０の構成を説明するが、第２駆動部９０の構成も第１駆動部８０と同様である。すなわち、第２駆動部９０の場合、図４〜図６に示す例において、レンズ８１がカウンタウェイト９１に置き換えられるが、その他の構成は第１駆動部８０と同様である。
【００２７】
図４〜図６に示すように、第１駆動部８０は、中央部に略円形のレンズ８１を設けることができるように、レンズ８１の周辺に当該レンズ８１を直線運動させるための各部材が配置されており、直線運動方向である直線Ｌに沿って長尺状の中空形状を有する。このように、第１駆動部８０の中央部に略円形のレンズ８１を設けるような構成であるため、第１駆動部８０の中央部に光を通すことができる。
【００２８】
具体的には、図４に示すように、第１駆動部８０においては、レンズ８１の外周部に、固定支持部５７ａおよび可動支持部５６ａで構成される支持部と、固定支持部５７ｂおよび可動支持部５６ｂで構成される支持部とが設けられている。可動支持部５６ａおよび可動支持部５６ｂは、それぞれ固定支持部５７ａおよび固定支持部５７ｂに沿ってレンズ８１を直線運動させる。なお、固定支持部５７ａおよび可動支持部５６ａで構成される支持部と、固定支持部５７ｂおよび可動支持部５６ｂで構成される支持部とは、図３を参照しながら説明した支持部６０に対応する。
【００２９】
具体的には、可動支持部５６ａおよび可動支持部５６ｂは、レンズ８１の外周部に固定されている。また、可動支持部５６ａと可動支持部５６ｂとは、レンズ８１の中心に対して対称的な位置に配置されている。なお、図４では、レンズ８１の中心を通るように直線Ｌが示されている。可動支持部５６ａおよび可動支持部５６ｂは、直線Ｌの方向に直線運動するようにレール状の固定支持部５７ａおよび固定支持部５７ｂにそれぞれ嵌合している。固定支持部５７ａおよび固定支持部５７ｂは、可動支持部５６ａおよび可動支持部５６ｂとそれぞれ嵌合した状態で所謂リニアガイドの役割を担い、可動支持部５６ａおよび可動支持部５６ｂは、それぞれ固定支持部５７ａおよび固定支持部５７ｂに沿ってレンズ８１とともに直線運動可能である。
【００３０】
可動支持部５６ａおよび可動支持部５６ｂには、それぞれ固定支持部５７ａおよび固定支持部５７ｂの接続面との間において、グリスなどの粘性を有する潤滑剤が塗布されてもよいし、ボールやローラなどの転がり軸受が設けられてもよい。この場合、グリスなどの粘性を有する潤滑剤は、「ダンパ」の一実施形態に対応する。
【００３１】
さらに、図４および図５に示すように、レンズ８１の外周部付近には、長尺状の複数のバネ５５ａ〜５５ｄが設けられている。バネ５５ａ〜５５ｄは、レンズ８１の中心に対して、支持部６０の位置から概ね９０度ずれた位置に、直線Ｌに沿うようにＸ軸方向に設けられている。バネ５５ａ〜５５ｄは、「弾性部材」の一実施形態に対応する。バネ５５ａ〜５５ｄには、コイルバネなどが適用される。なお、弾性部材には、バネに限らず、ゴムなど、力を加えたときに変形する一方で力を除いたときには元に戻るものであればいずれの部材が適用されてもよい。
【００３２】
バネ５５ａおよびバネ５５ｂとバネ５５ｃおよびバネ５５ｄとは、レンズ８１の中心に対して対称的な位置に設けられている。バネ５５ａおよびバネ５５ｂは、直線Ｌの方向と垂直な方向から、レンズ８１の中心に向かって当該レンズ８１を挟み込むようにその一端が当該レンズ８１に当接し、その他端は図示しない筐体に当接する。さらに、バネ５５ａおよびバネ５５ｂは、Ｘ方向の変形が許容され、Ｙ-Ｚ方向に変形しないように筐体内で保持されている。バネ５５ｃおよびバネ５５ｄは、直線Ｌの方向と垂直な方向から、レンズ８１を挟み込むようにその一端が当該レンズ８１に当接し、その他端は図示しない筐体に当接する。さらに、バネ５５ｃおよびバネ５５ｄは、Ｘ方向の変形が許容され、Ｙ-Ｚ方向に変形しないように筐体内で保持されている。このように配置された複数のバネ５５ａ〜５５ｄによって、レンズ８１に対して直線運動方向に弾性力が与えられる。
【００３３】
バネ５５ａおよびバネ５５ｂの外側（レンズ８１の中心から離れる方向）には、レンズ８１を直線Ｌの方向に直線運動させるための磁気回路構成８５ａが設けられている。磁気回路構成８５ａは、Ｎ極およびＳ極からなる磁石５３ａと、磁石５３ａの外側に配置されたコイル５２ａとを含む。
【００３４】
磁石５３ａは、直線Ｌの方向に運動可能な可動子であり、磁石５３ａが直線Ｌに沿って直線運動することで、レンズ８１も直線Ｌに沿って直線運動可能である。コイル５２ａは、固定子である。
【００３５】
コイル５２ａのさらに外側には、ヨーク５１ａが設けられている。ヨーク５１ａは、コイル５２ａと同様に固定子である。
【００３６】
同様に、バネ５５ｃおよびバネ５５ｄの外側には、レンズ８１を直線Ｌの方向に直線運動させるための磁気回路構成８５ｂが設けられている。磁気回路構成８５ｂは、Ｎ極およびＳ極からなる磁石５３ｂと、磁石５３ｂの外側に配置されたコイル５２ｂとを含む。
【００３７】
磁石５３ｂは、直線Ｌの方向に運動可能な可動子であり、磁石５３ｂが直線Ｌに沿って直線運動することで、レンズ８１も直線Ｌに沿って直線運動可能である。コイル５２ｂは、固定子である。
【００３８】
コイル５２ｂのさらに外側には、ヨーク５１ｂが設けられている。ヨーク５１ｂは、コイル５２ｂと同様に固定子である。
【００３９】
このような構成を有する第１駆動部８０においては、磁気回路構成８５ａおよび磁気回路構成８５ｂによってレンズ８１に直線Ｌの方向に力が与えられることで、レンズ８１が直線運動する。
【００４０】
たとえば、磁気回路構成８５ａおよび磁気回路構成８５ｂにおいて、図５に示すような位置関係でＮ極およびＳ極からなる磁石５３ａおよび磁石５３ｂを配置すると、点線で示すような矢印方向の磁界が生じる。この場合において、図５に示すような電流（Ｙ軸に沿って紙面の手前から奥に向かう方向の電流を「×」、Ｙ軸に沿って紙面の奥から手前に向かう方向の電流を「・」で示す）をコイル５２ａおよびコイル５２ｂのそれぞれに流すと、フレミングの左手の法則に従って、実線の矢印で示すようにＸ軸方向に電磁力（Ｆ）が生じる。このようにして生じた電磁力（Ｆ）が可動子である磁石５３ａおよび磁石５３ｂに作用されると、磁石５３ａおよび磁石５３ｂが電磁力（Ｆ）と反対の方向に動く。以下、バネ５５ａ〜バネ５５ｄ、磁石５３ａ，５３ｂ、レンズ８１、コイル５２ａ，５２ｂ、およびグリスなどの粘性を有する潤滑剤を含むダンパなど、装置内での物体の運動に関わる構成を、「運動系」と称する。
【００４１】
レンズ８１は、レンズ８１の慣性力、電磁力（Ｆ）、バネ５５ａ〜５５ｄの弾性力、およびダンパの粘性力といった運動系の応答により直線Ｌの方向に振動することになる。図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、制御部４０は、この振動を利用してレンズ８１を直線Ｌの方向に直線運動させる。つまり、制御部４０は、運動系の固有振動数に合わせて一定周期で第１駆動部８０を制御して磁気回路構成８５ａおよび磁気回路構成８５ｂに電流を流すことで、運動系による共振現象を利用してレンズ８１を直線Ｌの方向に直線運動させることができる。
【００４２】
このように、第１駆動部８０は、運動系の固有振動数に合わせてコイル５２ａおよびコイル５２ｂに電流を流すことで、レンズ８１を直線Ｌの方向に往復駆動させる共振駆動モータとして機能させることができる。ここで、モータにカムなどの機構部品を接続した機械的構成によってレンズ８１を直線運動させるような場合、レンズ８１を移動させている間、常にモータを駆動し続けなければならない。一方、本実施の形態のように運動系の共振現象を利用すれば、一定周期に磁気回路構成８５ａおよび磁気回路構成８５ｂに電流を流すだけでレンズ８１を直線運動させることができる。したがって、本実施の形態のような磁気回路構成を用いると、消費電力を抑えることができ、効率がよい。
【００４３】
前述したように、第１駆動部８０によって、レンズ８１が直線Ｌの方向に直線運動すると、第２駆動部９０によって、カウンタウェイト９１は、レンズ８１と相対する方向にレンズ８１と同じ距離だけ直線運動する。
【００４４】
たとえば、図７（Ａ）は、本実施の形態に係る三次元スキャナ１００においてレンズ８１およびカウンタウェイト９１が互いに遠ざかる方向に直線運動した場合の両者の位置関係を説明するための図である。図７（Ａ）に示すように、制御部４０は、レンズ８１を対象物９９に近づく方向に移動させた場合、カウンタウェイト９１を対象物９９から遠ざかる方向に移動させる。また、図７（Ｂ）は、本実施の形態に係る三次元スキャナ１００においてレンズ８１およびカウンタウェイト９１が互いに近づく方向に直線運動した場合の両者の位置関係を説明するための図である。図７（Ｂ）に示すように、制御部４０は、レンズ８１を対象物９９から遠ざかる方向に移動させた場合、カウンタウェイト９１を対象物９９に近づく方向に移動させる。
【００４５】
このように、三次元スキャナ１００においては、レンズ８１を直線運動させる第１駆動部８０と、カウンタウェイト９１を直線運動させる第２駆動部９０とを、制御部４０がそれぞれ独立して制御することによって、レンズ８１によって対象物９９に対する投影パターンの焦点位置を変化させつつ、カウンタウェイト９１によってレンズ８１の直線運動による振動を打ち消すことができる。
【００４６】
また、図４および図５に示すように、第１駆動部８０においては、略円形のレンズ８１を中心として、直線Ｌの方向と垂直な方向から、バネ５５ａとバネ５５ｃとが対称的な位置でレンズ８１を挟み込むように配置されている。また、略円形のレンズ８１を中心として、直線Ｌの方向と垂直な方向から、バネ５５ｂとバネ５５ｄとが対称的な位置でレンズ８１を挟み込むように配置されている。また、略円形のレンズ８１を中心として、直線Ｌの方向と垂直な方向から、磁気回路構成８５ａの各部材と磁気回路構成８５ｂの各部材とが対称的な位置に設けられている。
【００４７】
さらに、略円形のレンズ８１を中心として、バネ５５ａ〜５５ｄの位置から９０度ずれた位置において、直線Ｌの方向と垂直な方向から、可動支持部５６ａと可動支持部５６ｂとが対称的な位置でレンズ８１を挟み込むように配置されている。また、略円形のレンズ８１を中心として、バネ５５ａ〜５５ｄの位置から９０度ずれた位置において、直線Ｌの方向と垂直な方向から、固定支持部５７ａと固定支持部５７ｂとが対称的な位置でレンズ８１を挟み込むように配置されている。
【００４８】
このように、三次元スキャナ１００においては、運動対象であるレンズ８１を挟み込むようにして、第１駆動部８０の各構成が上下左右対称に配置されるとともに、可動支持部５６ａ，５６ｂおよび固定支持部５７ａ，５７ｂも上下左右対称に配置されている。仮に、片方の可動支持部５６ａおよび固定支持部５７ａのみでレンズ８１を支持して直線Ｌの方向に直線運動させた場合、固定支持部５７ａと可動支持部５６ａとの嵌合部を支点に力のモーメントが発生する。レンズ８１に当該力のモーメントが発生することで、固定支持部５７ａに対して可動支持部５６ａに傾きが生じて、レンズ８１の移動がガタつくことになる。直線Ｌ上を往復運動するレンズ８１は、往路と復路とで支点に発生する力のモーメントの方向が異なる。そこで、レンズ８１の中心に対して対称的に可動支持部５６ａ，５６ｂおよび固定支持部５７ａ，５７ｂを設けることで、固定支持部５７ａと可動支持部５６ａとの嵌合部および固定支持部５７ｂと可動支持部５６ｂとの嵌合部のそれぞれに掛かる力のモーメントを互いに打ち消し合わせることができる。なお、カウンタウェイト９１においても同様である。
【００４９】
第１駆動部８０の各部材や可動支持部５６ａ，５６ｂおよび固定支持部５７ａ，５７ｂが上下左右対称に配置されていない場合、固定支持部５７ａと可動支持部５６ａとの嵌合部および固定支持部５７ｂと可動支持部５６ｂとの嵌合部のそれぞれに掛かる力のモーメントが互いに打ち消し合わずに、振動が除去しきれない虞がある。特に、ハンドピース７０は、手持ち式であり、頻繁に傾けられて使用される。このため、ハンドピース７０の傾き方向によって、固定支持部５７ａと可動支持部５６ａとの嵌合部および固定支持部５７ｂと可動支持部５６ｂとの嵌合部のそれぞれに掛かる力のモーメントが互いに打ち消し合わずに、残留振動が生じる。その点、本実施の形態のように、各部材を上下左右対称に配置することで、固定支持部５７ａと可動支持部５６ａとの嵌合部および固定支持部５７ｂと可動支持部５６ｂとの嵌合部のそれぞれに掛かる力のモーメントが互いに打ち消し合わせ、残留振動を極力抑えることができる。
【００５０】
また、ハンドピース７０においては、運動対象であるレンズ８１を直線Ｌの方向と垂直な方向から挟み込むようにして、第１駆動部８０の各部材が配置されるとともに、可動支持部５６ａ，５６ｂおよび固定支持部５７ａ，５７ｂも配置されているため、モータにカムなどの機構部品を接続した機械的構成によってレンズ８１を直線運動させるような場合に比べて、ハンドピース７０全体の小型化を図ることができる。さらに、上述したように、第１駆動部８０の各構成、可動支持部５６ａ，５６ｂ、および固定支持部５７ａ，５７ｂによって中空になった場所にレンズ８１を配置することができるため、ハンドピース７０の中心部にパターンを有する光を通すことができる。
【００５１】
[主な構成］
次に、本実施の形態に係る三次元スキャナ１００の主な構成を説明する。
【００５２】
本実施の形態に係る三次元スキャナ１００は、筐体７７と、レンズ８１と、レンズ８１を直線運動させる第１駆動部８０と、レンズ８１の直線運動方向の直線Ｌ上に設けられかつ当該レンズ８１と同じ質量を有するカウンタウェイト９１と、カウンタウェイト９１を直線運動させる第２駆動部９０と、レンズ８１およびカウンタウェイト９１が直線運動するように支持する支持部６０，６５と、第１駆動部８０および第２駆動部９０を制御する制御部４０とを備え、制御部４０は、レンズ８１とカウンタウェイト９１とが相対する方向にそれぞれ同じ距離だけ直線運動するように第１駆動部８０および第２駆動部９０をそれぞれ制御する。
【００５３】
このように、本実施の形態に係る三次元スキャナ１００においては、レンズ８１およびカウンタウェイト９１をそれぞれの駆動部で独立して直線運動させることができる。このため、同一のモータで並進ステージによってレンズ８１およびカウンタウェイト９１をともに直線運動させるような構成に比べて、長時間駆動し続けたとしても機械的な摩耗が生じにくい。したがって、レンズ８１およびカウンタウェイト９１の直線運動を実現する装置の長寿命化を実現することができる。
【００５４】
また、上述したように、レンズ８１およびカウンタウェイト９１をそれぞれの駆動部で独立して直線運動させるような構成を採用したことで、上述した磁気回路構成をレンズ８１およびカウンタウェイト９１のそれぞれの駆動部に採用することができる。すなわち、本実施の形態において、第１駆動部８０は、磁石５３ａ，５３ｂ、およびコイル５２ａ，５２ｂを含む磁気回路構成８５を有し、レンズ８１は、磁気回路構成８５によって直線運動方向の力（電磁力（Ｆ））が与えられることで直線運動する。同様に、第２駆動部９０は、磁石およびコイル（いずれも図示は省略する）を含む磁気回路構成９５を有し、カウンタウェイト９１は、磁気回路構成９５によって直線運動方向の力（電磁力（Ｆ））が与えられることで直線運動する。
【００５５】
これにより、カムなどの機構部品を用いてレンズ８１またはカウンタウェイト９１の直線運動方向へと力の向きを変えるような構成に比べて、機械的摩耗の影響を少なくすることができ、さらに、三次元スキャナ１００全体の小型化および軽量化を図ることができる。また、機構部品を採用するよりも、磁気回路のみによる装置構成を採用した方が、耐久性に優れ、メンテナンスも容易である。
【００５６】
第１駆動部８０は、レンズ８１の直線運動方向に弾性力を与えるバネ５５ａ〜５５ｄを含む。同様に、第２駆動部９０は、カウンタウェイト９１の直線運動方向に弾性力を与えるバネ（図示は省略する）を含む。
【００５７】
これにより、レンズ８１の慣性力、バネ５５ａ〜５５ｄの弾性力、およびダンパの粘性力からなる運動系の応答による共振現象を利用して、レンズ８１またはカウンタウェイト９１を振動させるため、消費電力を抑えることができ、効率がよい。
【００５８】
第１駆動部８０は、可動支持部５６ａおよび可動支持部５６ｂのそれぞれと固定支持部５７ａおよび固定支持部５７ｂのそれぞれとの接続面において、グリスなどの粘性を有する潤滑剤からなるダンパを含む。同様に、第２駆動部９０は、前述のダンパ（図示は省略する）を含む。
【００５９】
これにより、第１駆動部８０を含む運動系と第２駆動部９０を含む運動系に対して外部から加わる重力や、操作者による振動などを減衰させることができる。
【００６０】
第１駆動部８０は、固定支持部５７ａと可動支持部５６ａとの嵌合部および固定支持部５７ｂと可動支持部５６ｂとの嵌合部に掛かる各モーメントを打ち消し合う位置に部材が配置されている。同様に、第２駆動部９０は、固定支持部と可動支持部との嵌合部（図示は省略する）に掛かる各モーメントを打ち消し合う位置に部材が配置されている。
【００６１】
これにより、レンズ８１の支持部６０またはカウンタウェイト９１の支持部６５に力のモーメントが極力掛からないため、残留振動を極力抑えることができる。
【００６２】
第１駆動部８０は、直線Ｌの方向と垂直な方向からレンズ８１を挟み込む位置に部材が配置されている。同様に、第２駆動部９０は、直線Ｌの方向と垂直な方向からカウンタウェイト９１を挟み込む位置に部材が配置されている。
【００６３】
これにより、ハンドピース７０全体の小型化を図ることができ、さらに、レンズ８１の中心部にパターンを有する光を通すことができる。
【００６４】
レンズ８１を支持する支持部６５は、カウンタウェイト９１を支持する支持部６０とは別の部材である。
【００６５】
これにより、設計の自由度が向上するため、ハンドピース７０のような限られたスペースの中であっても適切に部材を配置することができる。
【００６６】
［変形例］
本発明は、上記の実施例に限られず、さらに種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な変形例について説明する。
【００６７】
（物体について）
本実施の形態においては、第１物体としてレンズ８１を適用し、第２物体としてカウンタウェイト９１を適用したが、第２物体は、第１物体と同じ質量を有するレンズであってもよい。つまり、ハンドピースは、ともに同じ質量を有する２つのレンズが相対する方向にそれぞれ同じ距離だけ直線運動するように構成されてもよく、レンズがカウンタウェイトの機能を有していてもよい。
【００６８】
たとえば、図８は、変形例に係るハンドピース１７０内の光学系の構成を説明するための模式図である。図８に示すように、ハンドピース１７０においては、対象物９９とレンズ８１との間に第２物体であるレンズ９２が配置されている。このとき、第２物体をカウンタウェイトとしてもよく、その場合には、カウンタウェイトを中空形状にすることで、光路を遮ることがない。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、図３に示すように、レンズが直線運動方向に沿った直線Ｌに対して垂直に設けられていたが、直線Ｌに対して斜めに設けられてもよい。
【００７０】
（駆動部の各部材の配置場所について）
本実施の形態においては、図４〜図６に示すように、バネ５５ａとバネ５５ｂとが直線Ｌの方向からレンズ８１の上部を挟み込むように配置され、バネ５５ｃとバネ５５ｄとが直線Ｌの方向からレンズ８１の下部を挟み込むように配置されていたが、バネの数およびその配置場所はこれに限らない。
【００７１】
たとえば、図９は、変形例に係る駆動部１８０のＹ−Ｚ断面を示す模式図である。図９に示すように、レンズ８１の中心部における光路を遮らないように当該レンズ８１の外周を取り囲むようにして、レンズ８１の外周にバネ１５５が配置されてもよい。図示は省略するが、駆動部１８０の縦断面においては、２つのバネが直線Ｌの方向からレンズ８１を挟み込むようにして配置されている。バネ１５５の直径は、レンズ８１を２つのバネによって挟み込んで固定できるように、レンズ８１の直径と略同じであればよい。
【００７２】
また、図１０は、変形例に係る駆動部２８０のＹ−Ｚ断面を示す模式図である。図１０に示すように、レンズ８１の四隅に４つのバネ２５５ａ〜２５５ｄが配置されてもよい。図示は省略するが、駆動部２８０の縦断面においては、レンズ８１の各隅において、２つのバネ（合計で８つのバネを使用）が直線Ｌの方向からレンズ８１を挟み込むようにして配置されている。さらに、これらのバネは、固定支持部と可動支持部との嵌合部に掛かる各モーメントを打ち消し合うように、対称的な位置に配置されることが好ましい。
【００７３】
さらに、上述した例においては、レンズ８１を挟みこむようにＸ軸方向における当該レンズ８１の両側に少なくとも１つのバネが設けられていたが、レンズ８１を挟むことなくＸ軸方向における当該レンズ８１の片側のみに少なくとも１つのバネが設けられてもよい。
【００７４】
また、本実施の形態においては、図４に示すように、２つの可動支持部５６ａおよび可動支持部５６ｂとそのそれぞれに嵌合する２つの固定支持部５７ａおよび固定支持部５７ｂが設けられていたが、可動支持部や固定支持部の数およびその配置場所はこれに限らない。
【００７５】
たとえば、図１１は、変形例に係る駆動部３８０のＹ−Ｚ断面を示す模式図である。図１１に示すように、可動支持部５６ａおよび固定支持部５７ａの組、可動支持部５６ｂおよび固定支持部５７ｂの組に加えて、可動支持部５６ｃおよび固定支持部５７ｃの組が設けられてもよい。それに伴い、可動支持部５６ａおよび固定支持部５７ａの組と可動支持部５６ｂおよび固定支持部５７ｂの組との間には、コイル５２ａを含む磁気回路構成８５ａとヨーク５１ａとが配置され、可動支持部５６ｂおよび固定支持部５７ｂの組と可動支持部５６ｃおよび固定支持部５７ｃの組との間には、コイル５２ｂを含む磁気回路構成８５ｂとヨーク５１ｂとが配置され、可動支持部５６ｃおよび固定支持部５７ｃの組と可動支持部５６ａおよび固定支持部５７ａの組との間には、コイル５２ｃを含む磁気回路構成８５ｃとヨーク５１ｃとが配置されている。さらに、これらの可動支持部および固定支持部の組は、固定支持部と可動支持部との嵌合部に掛かる各モーメントを打ち消し合うように、対称的な位置に配置されることが好ましい。
【００７６】
なお、上述した例は一例であり、バネの数およびその配置場所、さらに、可動支持部および固定支持部の数およびその配置場所は、ハンドピース内のスペースを考慮して適宜組み合わせて設計可能である。
【００７７】
（支持部について）
本実施の形態においては、図３に示すように、レンズ８１を支持する支持部６５と、カウンタウェイト９１を支持する支持部６０とが別の部材であった。しかし、これに限らず、第１物体を支持する支持部と、第２物体を支持する支持部とは、共通の部材であってもよい。
【００７８】
たとえば、図１２は、変形例に係る三次元スキャナ２００に適用される支持部１６０を説明するための模式図である。図１２に示すように、支持部１６０は、レンズ８１とカウンタウェイト９１とで共通の部材で構成されている。このようにすれば、部材点数を抑えることができる。
【００７９】
（駆動部について）
本実施の形態においては、図３〜図６に示すように、駆動部は、磁石、コイル、およびヨークを含む磁気回路構成によって、レンズ８１およびカウンタウェイト９１に直線Ｌの方向に力を与えるものであったが、駆動部は、このような磁気回路構成とは異なる構成によって、レンズ８１およびカウンタウェイト９１に直線Ｌの方向に力を与えるものであってもよい。
【００８０】
たとえば、図１３は、変形例に係る三次元スキャナ３００に適用される駆動部を説明するための模式図である。図１３に示すように、第１駆動部４８０は、機械的構成によって、レンズ８１を直線運動させてもよい。具体的には、第１駆動部４８０は、モータなどの回転部１８５と、カムなどの運動変換部１８６とを含み、回転部１８５によって生じた回転力を運動変換部１８６を介してレンズ８１に与えることで、レンズ８１を直線Ｌの方向に直線運動させてもよい。
【００８１】
同様に、第２駆動部４９０は、機械的構成によって、カウンタウェイト９１を直線運動させてもよい。具体的には、第２駆動部４９０は、モータなどの回転部１９５と、カムなどの運動変換部１９６とを含み、回転部１９５によって生じた回転力を運動変換部１９６を介してカウンタウェイト９１に与えることで、カウンタウェイト９１を直線Ｌの方向に直線運動させてもよい。
【００８２】
このような機械的構成によって、物体を直線運動させる場合であっても、三次元スキャナ３００は、第１物体および第２物体のそれぞれの運動を独立して制御するように構成されていればよい。
【００８３】
なお、第１物体を直線運動させる第１駆動部および第２物体を直線運動させる第２駆動部の両方が磁気回路構成を採用する場合や、またはその両方が機械的構成を採用する場合に限らず、第１駆動部および第２駆動部のうちの一方が磁気回路構成を採用するとともに他方が機械的構成を採用してもよい。
【００８４】
本実施の形態においては、図４〜図６に示すように、駆動部は、運動系の応答による共振現象を利用してレンズ８１およびカウンタウェイト９１を一定周期で直線Ｌの方向に直線運動させるものであったが、必ずしもバネを採用する必要はない。バネを用いない場合、物体を直進運動させるときには磁気回路構成に電流を流し続け、物体を停止させるときには磁気回路構成の電流を停止すればよい。
【００８５】
第１駆動部および第２駆動部の両方が運動系の応答による共振現象を利用する場合、その両方が運動系の応答による共振現象を利用しない場合、または第１駆動部および第２駆動部のうちの一方が運動系の応答による共振現象を利用する場合のいずれであってもよい。
【００８６】
本実施の形態においては、図４〜図６に示すように、駆動部は、支持部に掛かる各モーメントを打ち消し合う位置に、磁気回路構成の各部材や支持部が配置されていた。つまり、駆動部は、直線Ｌの方向と垂直な方向から物体を挟み込む位置に部材が配置されていたが、これらの部材は、必ずしも固定支持部と可動支持部との嵌合部に掛かる各モーメントを打ち消し合う位置に配置されなくてもよい。第１駆動部および第２駆動部の両方が固定支持部と可動支持部との嵌合部に掛かる各モーメントを打ち消し合う位置に各部材が配置されている場合、その両方が各モーメントを打ち消し合う位置に各部材が配置されていない場合、または第１駆動部および第２駆動部のうちの一方が固定支持部と可動支持部との嵌合部に掛かる各モーメントを打ち消し合う位置に各部材が配置されている場合のいずれであってもよい。特に、物体がカウンタウェイトの場合、中心部に光を通す必要がないため、直線Ｌの方向と垂直な方向からカウンタウェイトを挟み込む位置に部材を配置する必要はない。つまり、第１駆動部および第２駆動部の少なくともいずれか一方が、直線運動方向と垂直な方向から物体を挟み込む位置に部材が配置されてもよい。
【００８７】
（他の用途への適用例）
本実施の形態においては、医療用診療装置の１つの例示的形態として、歯科診療に用いることが可能な三次元スキャナについて説明したが、医療用診療装置は他の用途にも適用可能である。たとえば、医療用診療装置としては、切削工具（たとえば、スケーラ―チップ、根幹治療用ファイルなど）を用いて対象物を切ったり削り取ったりして希望の形に近づけていくような切削装置が適用されてもよい。
【００８８】
図１４は、変形例に係る医療用診療装置である切削装置３７０の構成を示す模式図である。図１４に示すように、切削装置３７０は、筐体３７５と、切削工具３８１と、切削工具３８１を直線運動させる第１駆動部５８０と、切削工具３８１の直線運動方向の直線上に設けられかつ切削工具３８１と同じ質量を有するカウンタウェイト３９１と、カウンタウェイト３９１を直線運動させる第２駆動部５９０と、切削工具３８１が直線運動するように支持する支持部３６０と、カウンタウェイト３９１が直線運動するように支持する支持部３６５と、第１駆動部５８０および第２駆動部５９０を制御する制御部３４０とを備えている。制御部３４０は、切削工具３８１とカウンタウェイト３９１とが相対する方向にそれぞれ同じ距離だけ直線運動するように第１駆動部５８０および第２駆動部５９０をそれぞれ制御する。
【００８９】
このように、切削装置３７０においては、切削工具３８１を直線運動させる第１駆動部５８０と、カウンタウェイト３９１を直線運動させる第２駆動部５９０とを、制御部３４０がそれぞれ独立して制御することによって、切削工具３８１によって物体（たとえば、歯）を切ったり削り取ったりしつつ、カウンタウェイト３９１によって切削工具３８１の直線運動による残留振動を極力抑えることができる。
【００９０】
なお、図１４に示す切削装置３７０においては、制御部３４０が筐体３７５内に収納されているが、図１に示す三次元スキャナ１００のように、制御部３４０が筐体３７５の外に配置されるとともに、配線によって第１駆動部５８０および第２駆動部５９０と接続されてもよい。
【００９１】
また、医療用診療装置としては、口腔内や外耳内、または胃や腸などの消化器を撮影する医療用のカメラが適用されてもよい。この場合、第１物体としてはカメラのレンズが適用され、第２物体としてはカウンタウェイトが適用されてもよい。
【００９２】
また、医療用診療装置としては、顕微鏡が適用されてもよい。この場合、第１物体としては顕微鏡内のレンズが適用され、第２物体としてはカウンタウェイトが適用されてもよい。
【００９３】
さらに、医療用診療装置としては、レーザー光線を用いて図などの対象物を指し示すレーザーポインタや歯を切削するレーザー装置が適用されてもよい。この場合、第１物体としてはレンズが適用され、第２物体としてはカウンタウェイトが適用されてもよい。
【００９４】
このように、互いに同じ質量を有する２つの物体を相対する方向にそれぞれ同じ距離だけ直線運動させる装置であれば、いずれの装置においても本実施の形態および変形例に係る医療用診療装置を適用することができる。
【００９５】
（その他の変形例）
本実施の形態に係る光源７１は、単一の光源（たとえば、ＬＥＤやレーザー素子など）に限らず、複数の光源が集合するように構成されてもよい。たとえば、光源７１は、複数のＬＥＤやレーザー素子が基板に並べられるように構成されてもよい。なお、三次元スキャナ１００は、光源７１からの光や対象物９９からの反射光が、光ファイバなどのライトガイドによって光学センサ７５や対象物９９に導かれるように構成されてもよい。
【００９６】
本実施の形態に係る三次元スキャナ１００の撮像の対象は、口腔内の歯や歯肉に限られず、外耳道などの生体組織、建築物の壁の隙間、配管の内部、および空洞を有する工業製品などであってもよく、本実施の形態に係る三次元スキャナ１００は、狭くて死角が生じやすい空間内を計測または観察する用途などに広く適用可能である。
【００９７】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。なお、本実施の形態で例示された構成および変形例で例示された構成は、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０  プローブ、２０  接続部、３０  光学計測部、４０，３４０  制御部、４５  電源、５０  表示部、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ  ヨーク、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ  コイル、５３ａ，５３ｂ  磁石、５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，１５５，２５５ａ，２５５ｄ  バネ、５６ａ，５６ｂ，５６ｃ  可動支持部、５７ａ，５７ｂ，５７ｃ  固定支持部、６０，６５，１６０，３６０，３６５  支持部、７０，１７０  ハンドピース、７１  光源、７５  光学センサ、７７，３７５  筐体、８０，４８０，５８０  第１駆動部、８１，９２  レンズ、８５，８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，９５  磁気回路構成、９０，４９０，５９０  第２駆動部、９１，３９１  カウンタウェイト、９９  対象物、１００，２００，３００  三次元スキャナ、１８０，２８０，３８０  駆動部、１８５，１９５  回転部、１８６，１９６  運動変換部、３７０  切削装置、３８１  切削工具。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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