JP2000166870A

JP2000166870A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2000166870A
Application number: JP35234498A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kondo; 和也近藤; Takuo Shimada; 拓生嶋田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】操作性が良く、低消費電力、省スペース化を
図る。【解決手段】被写体を撮像する撮像部を棒状の手持ち
部１４に収納し、静止画、動画を出力する本体部２５と
手持ち部１４をケーブル８により連結し、撮像部に並設
された導光路１８と、撮像部による撮像中に導光路１８
を介して被写体照射を行う輝度および消費電力の異なる
第１および第２の光源１９，２０と、撮像部を制御して
動画または静止画を生成する映像回路部２６と、動画と
静止画を切り替えるための操作部２８と、操作部２８の
切替操作に同期して第１または第２の光源１９，２０を
点灯制御する光源制御部２１とを備え、少なくとも導光
路１８、第１および第２の光源１９，２０を手持ち部１
４に収納した。これにより、ケーブル８内が電線のみと
なるので導光路保護用の保護チューブが必要なくなり、
軽量、細形化することができ操作性が飛躍的に向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主に歯科あるい
は口腔外科において用いられる口腔内の病巣の動画・静
止画像などに用いられる撮像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、歯科や口腔外科などにおける口腔
内の患部の診療に、ＣＣＤを用いた撮像装置が用いられ
ている。このような装置において、特開平４−１７６４
３６号公報のように、照明光を光ファイバにて導光する
ものがある。また、特開昭６２−２４６３４７号公報の
ように、被写体像をイメージファイバを用いて口腔外に
設けた撮像素子に導くものや、特開平４−１７６４３６
号公報のように、被写体像をレンズなどの伝送手段を用
いて口腔外に設けた撮像素子に導くものがある。

【０００３】この種の撮像装置の一例を図５に示す。歯
などの奥行きのあるものを近接撮像するために大きな被
写界深度が必要とされているので絞り径の小さいレンズ
鏡筒４が用いられている。また、歯の側面を撮像する場
合が多いので先端には反射ミラーとしてプリズム３が配
置されている。これらのレンズ鏡筒４とプリズム３と撮
像素子であるＣＣＤ２を細長い棒状にまとめた撮像部
と、撮像窓の周囲から強力な照明光を出射する導光路で
あるバンドルファイバ５とを、最太部で直径２０ｍｍ程
度である手持ち部１内に納めている。その外部に映像回
路１１と、大型高出力のハロゲン球６からなる照明光源
と静止画スイッチ１２に同期して、映像回路１１からの
動画信号出力より静止画データを生成する静止画回路１
３とを備えた本体７があり、手持ち部１と本体７との間
は映像信号ケーブルと、照明光を導光するバンドルファ
イバ５を内蔵したケーブル８でつながっている構成とな
っている。本体７にはハロゲン球６の冷却用にファンモ
ータ１０が内蔵されている。ケーブル８は、内部に細く
断線しやすいバンドルファイバ５を内蔵しているため、
強度を持たせるために、金属のスプリング状のチューブ
や厚い被覆が保護チューブ９として用いられている。以
上の構成から、本体７からは動画と静止画信号が出力さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の撮像装置においては、以下に記載する課題を有して
いた。

【０００５】(1) 照明光を導光する光ファイバは数メー
トル必要となり、非常に高価なものとなる。

【０００６】(2) 手持ち部と本体とをつなぐケーブルの
重量が重い保護チューブのため、手持ち部が引っ張られ
保持しづらい。

【０００７】(3) 大型高出力のハロゲン球を用いている
ので消費電力が大きく、放熱対策のため本体が大きくな
り、設置場所が大きくなる。

【０００８】(4) 常に明るい光が先端部より照射される
ので、顔等の撮像では弦しいために被写体となる人が目
を開けられなくなり、撮像し難い。

【０００９】したがって、この発明の目的は、安価に製
造でき、軽量、小型化を図るとともに、顔面を撮像しや
すい撮像装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の請求項１記載の撮像装置は、被写体を撮
像する撮像部を棒状の手持ち部に収納し、静止画、動画
を出力する本体部と手持ち部をケーブルにより連結した
撮像装置であって、撮像部に並設された導光路と、撮像
部による撮像中に導光路を介して被写体照射を行う輝度
および消費電力の異なる第１および第２の光源と、撮像
部を制御して動画または静止画を生成する映像回路部
と、動画と静止画を切り替えるための操作部と、操作部
の切替操作に同期して第１または第２の光源を点灯制御
する光源制御部とを備え、少なくとも導光路、第１およ
び第２の光源を手持ち部に収納したこと特徴とする。

【００１１】このように、撮像部に並設された導光路
と、撮像部による撮像中に導光路を介して被写体照射を
行う輝度および消費電力の異なる第１および第２の光源
とを手持ち部に収納したので、従来照明光を手持ち部外
部から導光するために必要であった数メートルもの光フ
ァイバが不要となる。そのため、ケーブル内が電線のみ
となるので導光路保護用の保護チューブが必要なくな
り、ケーブルを軽量、細形化することができ操作性が飛
躍的に向上する。また、光源制御部により、操作部の切
替操作に同期して第１または第２の光源を点灯制御する
ことで、消費電力の平均値が下がり、放熱用機構が必要
なくなる。また、これに伴い発熱量も減少するので、上
記のように第１および第２の光源を手持ち部に内蔵する
ことができる。

【００１２】請求項２記載の撮像装置は、請求項１にお
いて、被写体の照度を測定する受光素子を備え、光源制
御部は、受光素子で測光した照明光量が所定の値となる
ように第１または第２の光源の点灯制御を行う。被写体
によって変わる反射率によって動画撮像時及び静止画撮
像時の明るさが変動してしまうため、被写体の照度を測
定する受光素子を設け、この受光素子で測光した照明光
量が所定の値となるように第１または第２の光源の点灯
制御を光源制御部が行うことにより、光の反射率を考慮
した照明が実現できよりコントラストのきれいな画質と
なる。

【００１３】請求項３記載の撮像装置は、請求項２にお
いて、受光素子は手持ち部の内部に配置し、被写体から
の光を受光素子まで導光する第２の導光路を備えた。先
端部に受光素子を配置すると先端部が太くなってしまう
ので、上記のように受光素子は手持ち部の内部に配置
し、被写体からの光を受光素子まで導光する第２の導光
路を設けることで先端部の細形化することができ、口腔
内に挿入しやすく操作性が向上する。

【００１４】請求項４記載の撮像装置は、請求項１，２
または３において、静止画像を生成するとき、撮像部の
絞り径を小さくするように制御する絞り制御部を備え
た。このように、静止画像を生成するとき、撮像部の絞
り径を小さくするように制御する絞り制御部を備えたの
で、明るい動画映像信号と被写界深度の深い静止画像を
得ることができる。

【００１５】請求項５記載の撮像装置は、請求項１，
２，３または４において、光源制御部は、動画を撮像す
るときは第１の光源で照明し、静止画を撮像するときは
第１の光源よりも輝度の高い第２の光源で照明する。こ
のように、光源制御部は、動画を撮像するときは第１の
光源で照明し、静止画を撮像するときは第１の光源より
も輝度の高い第２の光源で照明するので、顔面の撮影を
する場合に、動画撮影時には眩しくなく、また静止画撮
像時に眩しいのは第２の光源の瞬間的な点灯時のみとす
ることができる。これにより、顔面の静止画撮像がしや
すくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態を図
１に基づいて説明する。

【００１７】図１はこの発明の第１の実施の形態の撮像
装置のブロック図である。図１に示すように、この撮像
装置は、金属で覆われた棒状の手持ち部１４と静止画、
動画を出力する本体部２５とをケーブル２４により連結
したもので、被写体を撮像する撮像部と、撮像部に並設
された導光路１８と、撮像部による撮像中に導光路１８
を介して被写体照射を行う輝度および消費電力の異なる
第１および第２の光源１９，２０と、撮像部を制御して
動画または静止画を生成する映像回路部２６と、動画と
静止画を切り替えるための操作部２８と、操作部２８の
切替操作に同期して第１または第２の光源１９，２０を
点灯制御する光源制御部２１とを備え、少なくとも導光
路１８、第１および第２の光源１９，２０を手持ち部１
４に収納している。

【００１８】撮像部として全画素読み出しのＣＣＤ１
５、全画素読み出しＣＣＤ１５に被写体の像を結像させ
るプリズム１６とレンズ鏡筒１７がある。手持ち部の内
壁にそって配置された導光路にはバンドルファイバ１８
を用いている。バンドルファイバ１８を通して被写体を
照明する光源は、第１の光源として常時点灯する先端に
レンズのついた出力５Ｗ程度のミニチュアハロゲン球１
９を用い、第２の光源として瞬間のみ高輝度で発光する
キセノンメタハロランプ２０を用いている。この２種の
光源１９，２０は上記のように手持ち部１４内に収めて
ある。バンドルファイバ１８は各光源１９，２０の光を
導光するように２またに分かれており、各光源１９，２
０の照明光を均質に導光するように素線はランダム配列
されている。そして、２またに分かれてプリズム１６を
挟み込むようにプリズム１６の両側に出力端がある。

【００１９】光源制御部２１は、ミニチュアハロゲン球
１９とキセノンメタハロランプ２０とを制御し、内部に
スイッチ回路２２とキセノンメタハロランプ２０用の電
源回路２３が内蔵されている。本体部２５には、ＣＣＤ
１５を制御して動画と静止画を生成する映像回路部２６
がある。映像回路部２６にはフレームメモリ２７があり
静止画映像はフレームメモリ２７に記憶される。また静
止画を生成するタイミングを入力する操作部として外部
静止画スイッチ２８が本体部２５につながっている。手
持ち部１４と本体部２５を結ぶケーブル２４内には、全
画素読み出しＣＣＤ１５と映像回路部２６を結ぶ映像信
号線と、光源１９，２０の電源線と制御信号線が内蔵さ
れている。

【００２０】以上のように構成された撮像装置につい
て、その動作を説明する。

【００２１】動画撮像の場合、光源はミニチュアハロゲ
ン球１９が常時点灯し、全画素読み出しＣＣＤ１５は映
像回路部２６によってＮＴＳＣ映像出力またはＰＡＬ映
像出力するように制御されて、映像回路部２６からは動
画出力がされる。このとき、映像回路部２６はミニチュ
アハロゲン球１９の色温度で最適となるようにホワイト
バランスが調整されている。また、このとき、光源制御
部２１内のキセノンメタハロランプ用の電源回路２３で
は充電動作が行われている。

【００２２】静止画撮像の場合、まず外部静止画スイッ
チ２８に入力が入る。その後、スイッチ回路２２によ
り、ミニチュアハロゲン球１９が消灯し、映像回路部２
６はキセノンメタハロランプ２０の色温度で最適となる
ようなホワイトバランスの設定に変更される。その後キ
セノンメタハロランプ２０が３０ｍｓ点灯する。全画素
読み出しＣＣＤ１５では映像回路部２６にて全画素読み
出しが行われ、そのデータは映像回路部２６内のフレー
ムメモリ２７に記憶され、映像回路部２６より静止画信
号として出力される。

【００２３】以上のように第１の実施の形態によれば、
手持ち部１４に光源１９，２０が内蔵されるので、ケー
ブル２４内が電線のみとなるのでバンドルファイバ保護
用の保護チューブが必要なくなり、ケーブル２４を細形
化することが可能になり、操作性が飛躍的に向上する。

【００２４】また、本体部２５内が映像回路部２６のみ
となるので放熱などの機構が必要なく本体部２５を非常
に小さくできる。また、光源を従来に比べて小電力のミ
ニチュアハロゲン球１９とキセノンメタハロランプ２０
としたので消費電力が激減した。

【００２５】また、顔面の静止画撮像時に弦しいのはキ
セノンメタハロランプ２０の瞬間的な点灯時のみとなる
ので、顔面の静止画撮像がしやすくなる。また、動画、
静止画でそれぞれ単色の色温度の光源で照明するために
画像の色再現性が良いなどの効果がある。

【００２６】なお、実施の形態では、手持ち部１４に撮
像部、バンドルファイバ１８、第１および第２の光源１
９，２０、光源制御部２１を収納したが、少なくとも撮
像部、バンドルファイバ１８、第１および第２の光源１
９，２０を手持ち部１４に収納する構成であればよい。

【００２７】この発明の第２の実施の形態を図２に基づ
いて説明する。

【００２８】図２はこの発明の第２の実施の形態の撮像
装置のブロック図である。同図において第１の実施の形
態と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略
する。図２に示すように、手持ち部１４の先端に被写体
の照度を検出するフォトトランジスタ（受光素子）２９
を配置している。光源制御部３０は、フォトトランジス
タ２９を駆動する電源回路、フォトトランジスタ２９を
流れる電流の時間積分値とあらかじめ設定された閾値を
比較して閾値を超えた時点でキセノンメタハロランプ２
０を消灯するスイッチ回路３１、キセノンメタハロラン
プ２０用の電源回路３２で構成されている。

【００２９】以上のように構成された撮像装置につい
て、その動作を説明する。

【００３０】動画撮像の場合は第１の実施の形態と同様
の動作を行う。

【００３１】静止画撮像の場合、まず外部静止画スイッ
チ２８に入力が入ると静止画撮像が開始される。スイッ
チ回路３１によりミニチュアハロゲン球１９が消灯し、
映像回路部２６はキセノンメタハロランプ２０の色温度
で最適となるようなホワイトバランスの設定に変更され
る。キセノンメタハロランプ２０が点灯を開始し、全画
素読み出しＣＣＤ１５内のフォトダイオードヘ蓄積が開
始される。同時にフォトトランジスタ１９に流れる電流
の時間積分も開始され、時間積分値とあらかじめ設定さ
れた閾値を比較して、閾値を超えた時点でスイッチ回路
３１はキセノンメタハロランプ２０を消灯する。その後
全画素読み出しＣＣＤ１５内のフォトダイオードヘ蓄積
が終了し、映像回路部２６にて全画素読み出しが行わ
れ、そのデータは映像回路内のフレームメモリ２７に記
憶され、映像回路部２６より静止画信号として出力され
る。

【００３２】以上のように第２の実施の形態によれば、
被写体の照明光量を測光して、静止画信号を取り込むこ
とで、被写体の反射率を考慮した照明が実現でき、第１
の実施の形態よりもきれいな静止画の画質となる。

【００３３】この発明の第３の実施の形態の撮像装置を
図３に基づいて説明する。

【００３４】図３はこの発明の第３の実施の形態の撮像
装置のブロック図である。同図において第２の実施の形
態と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略
する。図３に示すように、フォトトランジスタ２９を手
持ち部１４の内部に配置し、被写体からの光を先端部か
らフォトトランジスタ２９まで導光するように照明用と
は別の第２の導光ファイバ（第２の導光路）３３を配置
する。

【００３５】以上のように第３の実施の形態の撮像装置
において、動画撮像と静止画撮像の動作は第２の実施の
形態と同様である。

【００３６】以上のように第３の実施の形態によれば、
手持ち部１４の先端部にフォトトランジスタ２９が配置
されないので、手持ち部１４の先端部を第２の実施の形
態に比べて細形化することができる。

【００３７】この発明の第４の実施の形態の撮像装置を
図４に基づいて説明する。

【００３８】図４はこの発明の第４の実施の形態の撮像
装置のブロック図である。同図において第１の実施の形
態と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略
する。この撮像装置はレンズ鏡筒１７の絞りを２値的に
可変するサーボモータ３４と、このサーボモータ３４を
制御する絞り制御部３５とを手持ち部１４に内蔵してい
る。

【００３９】以上のように構成された第４の実施の形態
について、その動作を説明する。

【００４０】動画撮像の場合、絞り制御部３５はレンズ
鏡筒１７の絞りを大きくするようにサーボモータ３４を
制御する。照明光源はミニチュアハロゲン球１９が常時
点灯し、全画素読み出しＣＣＤ１５は映像回路部２６に
よってＮＴＳＣ映像出力またはＰＡＬ映像出力するよう
に制御されて、映像回路部２６からは動画出力がされ
る。このとき映像回路部２６はミニチュアハロゲン球１
９の色温度で最適となるようにホワイトバランスが調整
されている。またこのとき光源制御部２１内のキセノン
メタハロランプ２０用の電源回路２３では充電動作が行
われている。

【００４１】静止画撮像の場合、まず外部静止画スイッ
チ２８に入力が入る。次に絞り制御部３５はレンズ鏡筒
１７の絞りを小さくするようにサーボモータ３４を制御
する。その後スイッチ回路２２により、ミニチュアハロ
ゲン球１９が消灯し、映像回路部２６はキセノンメタハ
ロランプ２０の色温度で最適となるようなホワイトバラ
ンスの設定に変更される。キセノンメタハロランプ２０
が３０ｍｓ点灯し、全画素読み出しＣＣＤ１５では映像
回路部２６にて全画素読み出しが行われ、そのデータは
映像回路部２６内のフレームメモリ２７に記憶され、映
像回路部２６より静止画信号として出力される。

【００４２】以上のように第４の実施の形態によれば、
動画撮像時は、暗い照明を補うために、絞りを開き明る
い動画映像信号となる。また、静止画撮像時は絞りを絞
ることによって被写界深度を深くして凹凸の大きい口腔
内の焦点が合った静止画像を得ることができる。

【００４３】なお、第４の実施の形態を第２または第３
の実施の形態に適用することもできる。

【００４４】

【発明の効果】この発明の撮像装置によれば、撮像部に
並設された導光路と、撮像部による撮像中に導光路を介
して被写体照射を行う輝度および消費電力の異なる第１
および第２の光源とを手持ち部に収納したので、従来照
明光を手持ち部外部から導光するために必要であった数
メートルもの光ファイバが不要となる。そのため、ケー
ブル内が電線のみとなるので導光路保護用の保護チュー
ブが必要なくなり、ケーブルを軽量、細形化することが
でき操作性が飛躍的に向上する。また、光源制御部によ
り、操作部の切替操作に同期して第１または第２の光源
を点灯制御することで、消費電力の平均値が下がり、放
熱用機構が必要なくなる。また、これに伴い発熱量も減
少するので、上記のように第１および第２の光源を手持
ち部に内蔵することができる。

【００４５】請求項２では、被写体によって変わる反射
率によって動画撮像時及び静止画撮像時の明るさが変動
してしまうため、被写体の照度を測定する受光素子を設
け、この受光素子で測光した照明光量が所定の値となる
ように第１または第２の光源の点灯制御を光源制御部が
行うことにより、光の反射率を考慮した照明が実現でき
よりコントラストのきれいな画質となる。

【００４６】請求項３では、先端部に受光素子を配置す
ると先端部が太くなってしまうので、受光素子は手持ち
部の内部に配置し、被写体からの光を受光素子まで導光
する第２の導光路を設けることで先端部の細形化するこ
とができ、口腔内に挿入しやすく操作性が向上する。

【００４７】請求項４では、静止画像を生成するとき、
撮像部の絞り径を小さくするように制御する絞り制御部
を備えたので、明るい動画映像信号と被写界深度の深い
静止画像を得ることができる。

【００４８】請求項５では、光源制御部は、動画を撮像
するときは第１の光源で照明し、静止画を撮像するとき
は第１の光源よりも輝度の高い第２の光源で照明するの
で、顔面の撮影をする場合に、動画撮影時には眩しくな
く、また静止画撮像時に眩しいのは第２の光源の瞬間的
な点灯時のみとすることができる。このため、顔面の静
止画撮像がしやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の撮像装置のブロ
ック図である。

【図２】この発明の第２の実施の形態の撮像装置のブロ
ック図である。

【図３】この発明の第３の実施の形態の撮像装置のブロ
ック図である。

【図４】この発明の第４の実施の形態の撮像装置のブロ
ック図である。

【図５】従来の撮像装置のブロック図である。

【符号の説明】

１手持ち部２ＣＣＤ３プリズム４レンズ鏡筒５バンドルファイバ６ハロゲン球７本体８ケーブル９保護チューブ１０ファンモータ１１映像回路１２静止画スイッチ１３静止画回路１４手持ち部１５全画素読み出しのＣＣＤ１６プリズム１７レンズ鏡筒１８バンドルファイバ１９ミニチュアハロゲン球２０キセノンメタハロランプ２１光源制御部２２スイッチ回路２３電源回路２４ケーブル２５本体部２６映像回路部２７フレームメモリ２８外部静止画スイッチ２９フォトトランジスタ３０光源制御部３１スイッチ回路３２電源回路３３導光ファイバ３４サーボモータ３５絞り制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮像する撮像部を棒状の手持ち
部に収納し、静止画、動画を出力する本体部と前記手持
ち部をケーブルにより連結した撮像装置であって、前記
撮像部に並設された導光路と、前記撮像部による撮像中
に前記導光路を介して前記被写体照射を行う輝度および
消費電力の異なる第１および第２の光源と、前記撮像部
を制御して動画または静止画を生成する映像回路部と、
動画と静止画を切り替えるための操作部と、前記操作部
の切替操作に同期して前記第１または第２の光源を点灯
制御する光源制御部とを備え、少なくとも前記導光路、
前記第１および第２の光源を前記手持ち部に収納したこ
と特徴とする撮像装置。
【請求項２】被写体の照度を測定する受光素子を備
え、前記光源制御部は、前記受光素子で測光した照明光
量が所定の値となるように第１または第２の光源の点灯
制御を行う請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】受光素子は手持ち部の内部に配置し、被
写体からの光を前記受光素子まで導光する第２の導光路
を備えた請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】静止画像を生成するとき、撮像部の絞り
径を小さくするように制御する絞り制御部を備えた請求
項１，２または３記載の撮像装置。
【請求項５】光源制御部は、動画を撮像するときは第
１の光源で照明し、静止画を撮像するときは前記第１の
光源よりも輝度の高い第２の光源で照明する請求項１，
２，３または４記載の撮像装置。