Embora a ponta de digitalização de um scanner intraoral tenha apenas o tamanho de um dedo, ela abriga um complexo sistema de lentes ópticas. A precisão do projeto e da fabricação deste sistema determina diretamente a qualidade da imagem.
Composição do sistema de lentes
Grupo de lentes de projeção: Projeta a fonte de luz (padrão em um chip DMD ou laser) na superfície do dente. Normalmente composto por 4 a 6 lentes, incluindo elementos asféricos para corrigir a distorção.
Grupo de lentes de imagem: coleta a luz refletida da superfície do dente e a focaliza no sensor CMOS. Uma grande abertura (F/2,0–F/2,8) é necessária para garantir entrada de luz suficiente.
Viga-elementos de divisão: Polarizadores, prismas, espelhos dicróicos e componentes semelhantes que separam a luz de diferentes comprimentos de onda ou direções de polarização.
Espelhos e prismas: Dobre o caminho óptico dentro do espaço confinado da ponta de digitalização, permitindo que o dispositivo mantenha um formato fino.
Janela protetora: a lente mais frontal-da janela da ponta de digitalização, que fica voltada diretamente para o ambiente oral. Ele deve suportar alta-temperatura e esterilização-de alta pressão, resistir a arranhões e evitar embaçamento.
Desafios de engenharia de miniaturização
A altura de entrada da ponta de digitalização é de apenas 15–20 mm, mas ela deve acomodar o caminho óptico de projeção, o caminho óptico de imagem, LEDs de iluminação e, às vezes, câmeras duplas-resultando em restrições espaciais extremamente restritas.
As lentes têm aberturas pequenas, mas exigem alta precisão, com precisão de formato de superfície normalmente no nível nanométrico.
O conjunto da lente deve suportar esterilização em autoclave de 134 graus e ciclos térmicos repetidos sem mudança do eixo óptico.
O peso da ponta de digitalização deve ser controlado dentro de 200 g, impondo requisitos rigorosos aos materiais das lentes (plásticos ópticos leves ou vidro) e ao design estrutural.
A montagem de lentes requer processos de alinhamento ativos que ajustam e fixam as posições das lentes com precisão de nível-mícron.
Impacto do sistema de lentes na qualidade da digitalização
Distorção: A distorção da lente introduz erros de medição geométrica que exigem calibração precisa e correção de software.
Profundidade de campo: A profundidade de campo projetada determina a faixa de distância de trabalho da ponta de digitalização.
Resolução: a função de transferência de modulação (MTF) da lente afeta a capacidade de discriminação-de detalhes finos.
Luz difusa: Os reflexos internos na lente podem produzir brilho e imagens fantasmas; estes são suprimidos por meio de revestimentos e design de abertura.
A ponta de digitalização é um dos consumíveis mais caros de um scanner intraoral (com preço entre aproximadamente US$ 197–1.487). A principal razão é o alto custo de fabricação deste sistema óptico de precisão.
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