JP2011172609A - 口腔内カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、口腔内カメラに関するもので、利便性を高めることを目的とする。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、本体ケース１と、撮像窓３ａと、照明素子９と、絞り駆動部１４と、この絞り駆動部１４に光学的に接続された焦点レンズ１１と、この焦点レンズ１１の後方側に光学的に接続された撮像部１３と、この撮像部１３の画像データを受け取る制御器１７とを備え、前記焦点レンズ１１には、オートフォーカス駆動部１２を設け、前記制御器１７には、前記オートフォーカス駆動部１２を制御するオートフォーカス制御部１９と、撮像部位判定部２５と、焦点レンズ駆動範囲制限部２６とを設け、撮像部位判定部２５が撮像部位を口腔内であると判断した時には、焦点レンズ駆動範囲制限部２６が、前記焦点レンズ１１の駆動範囲を狭域に設定する構成とした。
【選択図】図７

Description

本発明は、口腔内カメラに関するものである。

従来の口腔内カメラの構成は、以下のような構成となっていた。

すなわち、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着された口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方下方側に設けられた撮像窓と、この撮像窓周辺に設けられた照明素子と、前記撮像窓に光学的に接続された絞り駆動部と、この絞り駆動部に光学的に接続された焦点レンズと、この焦点レンズの後方側に光学的に接続された撮像部と、この撮像部の画像データを受け取る制御器とを備えていた。

そして、この制御器が受け取った画像データを、表示部に表示する構成となっていた（例えば下記特許文献１）。

特開２００５−８０７３４号公報

上記従来例における課題は、利便性が低いということであった。

すなわち、上記従来の口腔内カメラにおいては、フォーカスを調整するための焦点調整機構、例えば、焦点調整レバーを設けており、この焦点調整レバーを用いて、遠距離撮像から近距離撮像間の複数の焦点位置を、手動により切り換えなくてはならず、利便性が低かった。

そこで本発明は、利便性を高めることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着された口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方下方側に設けられた撮像窓と、この撮像窓周辺に設けられた照明素子と、前記撮像窓に光学的に接続された絞り駆動部と、この絞り駆動部に光学的に接続された焦点レンズと、この焦点レンズの後方側に光学的に接続された撮像部と、この撮像部の画像データを受け取る制御器とを備え、前記焦点レンズには、オートフォーカス駆動部を設けるとともに、このオートフォーカス駆動部、および前記照明素子、および前記絞り駆動部を前記制御器に接続し、の制御器には、前記オートフォーカス駆動部を制御するオートフォーカス制御部と、撮像部位判定部と、焦点レンズ駆動範囲制限部とを設け、前記撮像部位判定部が前記画像データの撮像部位を口腔内であると判断した時には、前記焦点レンズ駆動範囲制限部が、前記焦点レンズの駆動範囲を狭域に設定する構成とし、これにより初期の目的を達成する物である。

以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着された口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方下方側に設けられた撮像窓と、この撮像窓周辺に設けられた照明素子と、前記撮像窓に光学的に接続された絞り駆動部と、この絞り駆動部に光学的に接続された焦点レンズと、この焦点レンズの後方側に光学的に接続された撮像部と、この撮像部の画像データを受け取る制御器とを備え、前記焦点レンズには、オートフォーカス駆動部を設けるとともに、このオートフォーカス駆動部、および前記照明素子、および前記絞り駆動部を前記制御器に接続し、この制御器には、前記オートフォーカス駆動部を制御するオートフォーカス制御部と、撮像部位判定部と、焦点レンズ駆動範囲制限部とを設け、前記撮像部位判定部が前記画像データの撮像部位を口腔内であると判断した時には、前記焦点レンズ駆動範囲制限部が、前記焦点レンズの駆動範囲を狭域に設定する構成としたものであるので、その結果として、口腔内でのオートフォーカスが可能となり、利便性を高めることができる。

すなわち、本発明者らは、口腔内カメラに、オートフォーカス機能を単純に設けただけでは、例えば口腔内カメラの撮像窓が、口腔内の、ある特定の撮像位置に配置された場合に、適切に口腔内が観察できない状態が発生することを見出し、それを解決する取り組みから本発明に到達したものである。

この点を、いま少し説明すると、例えば、口腔内カメラのオートフォーカスを、コントラストの山を探す方式である一般的な山登り方式で構成し、この山登り方式を用いて健康な奥歯の上面を撮像すると、ある撮像位置においては、撮像部には白い歯の上面と、側面の一部が映ることになる。この時、照明素子によって、歯の上面から側面にかけて陰が作られ、この陰は、歯の根元から歯の上面に向かって、黒色系から白色系に非等間隔に変化するグラデーションが形成されたものとなっている。

そして、このグラデーションが形成された陰が、フォーカスエリアに入ってきた時には、歯のコントラストが影響を受け、コントラストの山が形成できない状態となってしまうのである。

そのため、オートフォーカス制御部は、コントラストの山を探して、焦点レンズを遠端に向けて、どんどんと移動させていってしまい、したがって表示画像がどんどんとボケていくこととなり、適切な観察ができない状態となるのである。

そこで、本発明では、制御器に、撮像部位判定部と、焦点レンズ駆動範囲制限部とを設け、撮像部位判定部が画像データの撮像部位を口腔内であると判断した時には、焦点レンズ駆動範囲制限部が、焦点レンズの駆動範囲を狭域に設定する構成とした。

すなわち、上述のごとく、カメラの撮像窓が、口腔内の、ある特定の撮像位置に配置されてしまった場合には、オートフォーカス制御部は、コントラストの山を探して、焦点レンズを、遠端に向けて移動させていくのであるが、焦点レンズの駆動範囲を、口腔内に対応した狭域に設定したため、焦点レンズは、この狭域を超えて動くことはなくなり、つまり、表示画像のボケを防止できるため、適切に口腔内が観察できるものとなる。

以上のような構成とした結果として、本発明においては、口腔内のオートフォーカス撮像において、口腔内を適切に観察できるものとなり、利便性を高めることが出来る。

本発明の一実施形態の斜視図 その断面図 その分解斜視図 その鏡筒部分の断面図 その口腔内挿入部の下面図 その使用例を示す図 その電気的なブロック図 （ａ）その動作時の横方向から見た要部拡大図（ｂ）その動作時の後方から見た要部拡大図（ｃ）その動作時の表示を表す図 その動作時のオートフォーカス評価値を表す図 （ａ）その動作時の横方向から見た要部拡大図（ｂ）その動作時の後方から見た要部拡大図（ｃ）その動作時の表示を表す図 その動作時のオートフォーカス評価値を表す図 （ａ）その動作時の横方向から見た要部拡大図（ｂ）その動作時の後方から見た要部拡大図（ｃ）その動作時の表示を表す図 その動作時のオートフォーカス評価値を表す図 その動作フローチャート （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、その動作時のオートフォーカス評価値を表す図 その他の動作フローチャート

以下、本発明の一実施形態を添付図面を用いて説明する。

図１において、１は、ほぼ円筒状の本体ケースで、この本体ケース１の後端側には電源および信号用のコード２が接続されている。また、この本体ケース１の前方側には、口腔内挿入部３が装着され、この口腔内挿入部３内には、図２、図３で示す鏡筒４が設けられている。この鏡筒４内において、図４で示すごとく、４群のレンズＧ１からＧ４が、スペーサ筒５、６、７を介在し、配置されている。

また、前記鏡筒４の前方側開口４ａには、図２に示すごとく、光学的に対応する口腔内挿入部３の下面部分に撮像窓３ａを設けており、この撮像窓３ａと鏡筒４の前方側開口４ａの間には、プリズム８が設けられている。

また、撮像窓３ａは、図５に示すごとく、四角形をしており、撮像窓３ａの対向する前、後辺には、照明素子の一例として、高輝度ＬＥＤ９が、それぞれ２個づつ配置されている。なお、この高輝度ＬＥＤ９は、たとえばハロゲンランプに比べて、指向性をもった光を発するものである。

また、高輝度ＬＥＤ９は、１個が０．１Ｗの明るさであり、照明時においては、４個の合計、つまり、０．４Ｗの明るさで歯を照明することができ、治療中の虫歯の奥まで照明できるものとなっている。

一方、図３に示すごとく、前記鏡筒４の後方側開口４ｂには、撮像装置１０が光学的に連結され、配置されている。この撮像装置１０内には、レンズ群Ｇ５、Ｇ６が配置されており、このレンズ群Ｇ５、Ｇ６は、２枚で１組に接合した焦点レンズ１１となっている。

そして、この焦点レンズ１１を通過した映像は、撮像装置１０内のさらに後方の撮像部１３に送られることとなる。

なお、この焦点レンズ１１は、オートフォーカス駆動部１２によって保持されており、焦点レンズ１１を保持したオートフォーカス駆動部１２が、駆動モーター１２Ａによって、光軸方向に２本のガイドポール１１Ａ上を摺動することにより、焦点レンズ１１は被写体との距離に対して、焦点位置を自動調整でき、オートフォーカスができるものとなっている。

このオートフォーカス制御は、本実施形態においては、コントラストの山を探す方式、つまり一般的な山登り方式で構成している。そのため、詳細な説明は省略するが、オートフォーカス枠（図６の２２）内の画像データのコントラストの山を見つけて、そこにフォーカスを制御するものとなっている。なお、図６のオートフォーカス枠２２は、本来は非表示としており、表示されることは無いのであるが、ここでは、発明の理解を容易にするため、表示した状態として説明をすすめる。

さて、２本のガイドポール１１Ａは、明るさを調節する絞り駆動部１４とともに、焦点レンズ前カバー１１Ｂと焦点レンズ後ろカバー１１Ｃの間に挟持、固定されており、焦点レンズ１１を通過した映像は、さらに後方の撮像部１３に送られることとなる。

以上の構成において、口腔内の画像を取得する場合は、図６に示すごとく、口腔内挿入部３を患者の口腔内に挿入し、その状態で、図５の高輝度ＬＥＤ９により撮像部位を照明し、撮像を行う。この時、撮像窓３ａから得られる映像は、図４の、プリズム８、レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４および、焦点レンズ１１を介して、撮像装置１０内の撮像部１３へと送られ、その後、撮像部１３によって撮像された画像データが、図６に示すごとく、コード２および電源部１５を介して、表示部１６に映し出される。

そして、この表示部１６を見て、希望する撮像部位を見つけ出したときには、図１の撮像ボタン１Ａを押せば、その時の画像は静止画として表示部１６内のメモリに記録されることとなる。

また、図７は、本実施形態の、電気的な接続を示すブロック図であり、絞り駆動部１４、オートフォーカス駆動部１２、撮像部１３、高輝度ＬＥＤ９が、制御器１７内の制御部１８に接続されており、この制御部１８には、さらにオートフォーカス駆動部１２を制御するオートフォーカス制御部１９が接続されている。このオートフォーカス制御部１９の指示により、オートフォーカス駆動部１２が、図３の焦点レンズ１１を駆動し、フォーカスを実施する構成となっている。

なお、制御部１８で実行されるプログラムが、ＲＯＭ２０に格納されている。

以上のように、図３の焦点レンズ１１にオートフォーカス駆動部１２を設けるとともに、このオートフォーカス駆動部１２を制御器１７に接続し、この制御器１７には、オートフォーカス駆動部１２を制御するオートフォーカス制御部１９を設ける構成としたものであるので、口腔内でのオートフォーカス撮像が可能になり、利便性を高めることができる。

すなわち、本発明者は、口腔内カメラに、オートフォーカス機能を単純に設けただけでは、例えば口腔内カメラの撮像窓が、口腔内の、ある特定の撮像位置に配置された場合に、適切に口腔内が観察できない状態が発生することを見出し、それを解決する取り組みから本発明に到達したものである。

この点を、いま少し説明すると、例えば、撮像窓３ａが、口腔内の、ある特定の撮像位置、たとえば、健康な白い奥歯（図１２のｃの２１）の上面とともに、高輝度ＬＥＤ９の照明により複雑なグラデーションが形成された陰部（図１２のｃの２４ｃ）が、オートフォーカス枠（図１２のｃの２２）に入ってくるような撮像位置に、配置されてしまった場合に発生してしまう。

以下に、その状態について説明していくが、発生する課題が正しく理解されるように、まず、適切に撮像できる例を２つ説明し、その後に、課題となる例を説明する。

まず適切な撮像の第１の例として、患者の健康な奥歯２１の上面を接写撮像した場合を、図８、図９を用いて説明する。

図８（ａ）は、口腔内挿入部３にて、患者の健康な奥歯２１の上面を接写撮像している様子を横方向から見た図である。この時、奥歯２１の上面外周部に形成された３つの凸部の一つに、撮像窓３ａが接触しており、この撮像窓３ａの前後辺には、撮像窓３ａの下方に向けて傾斜させた高輝度ＬＥＤ９が、奥歯２１の上面を、外方から内方に向けて照射している状態となっている。

一方、この時の状態を、口腔内挿入部３の後方側から見た図が、図８（ｂ）であり、この方向から見ると、奥歯２１の上面では、凸部が左右２列に並び、この凸部に撮像窓３ａが接触している。そして、この撮像窓３ａに設けた高輝度ＬＥＤ９が、奥歯２１の上面を、今度は、内方から外方にむけて照射している状態となっている。

図８（ｃ）は、この時の表示部１６（図６）における表示画面であり、この表示画面の中央部には、四角形のオートフォーカス枠２２が表示されている。

この表示画面には、奥歯２１の上面が、高輝度ＬＥＤ９によって白く照射された状態で表示されており、この奥歯２１の上面には溝部２３が薄く表示されている。一方、表示部１６の右側には、奥歯２１の側面から上面にかけて、陰部２４ａが形成されている。

この陰部２４ａは、奥歯２１の上面の複数の凸部を、高輝度ＬＥＤ９によって、奥歯２１の前後から、外方から内方へ、また、奥歯２１の左右から、内方から外方へと照明したことにより、奥歯２１の根元から歯の上面にかけて、黒色系から白色系に非等間隔で変化するグラデーションが、複雑な形状をもって形成される。

この陰部２４ａが、オートフォーカス枠２２の内部に掛かってきた時に、オートフォーカスができない状態に陥ることになるのであるが、これは、後で詳細に説明する。

さて、本実施形態においては、オートフォーカス制御部１９のオートフォーカス制御は、上述したごとく、通常の山登り方式としている。そのため、オートフォーカス制御部１９がオートフォーカス枠２２内のコントラストの山を見つけて、そこにフォーカスを制御するものとなっている。

図９は、上述の、健康な奥歯２１を接写撮像した時のオートフォーカス評価値を表しており、オートフォーカス枠２２内の画像データにおける、フォーカスの位置（撮像窓３ａから奥歯２１までの距離）に対するコントラストの変化を表している。つまり、図９において、横軸はフォーカスの位置（撮像窓３ａから奥歯２１までの距離）を表し、接写状態を示す近端（原点）から、遠端（無限大）までの、フォーカスが探索されることを示している。一方、縦軸は、オートフォーカスの評価値を表し、オートフォーカス評価値が高いほど、その位置でのコントラストが強いことを表している。

ここで、図８（ｃ）においては、オートフォーカス枠２２内に映っているのは、白い奥歯２１の上面と、その上面に薄く映った溝部２３だけであるので、図９に示すごとく、全体的にオートフォーカス評価値は低めに評価されている。
一方、フォーカスの位置２．５ｍｍにおいては、山頂部が形成されているため、図７のオートフォーカス制御部１９が、この山頂部を検出し、図７のオートフォーカス駆動部１２に、このフォーカス位置を指示する。
そして、オートフォーカス駆動部１２が、図３の焦点レンズ１１を指示位置に駆動すると、フォーカスが完了し、奥歯２１の観察が実施できることになる。

つぎに適切な撮像の第２の例として、患者の健康な奥歯２１を、口腔内での最大有効撮像距離にて遠方撮像した状態を、図１０、図１１を用いて説明する。なお、本実施形態においては、実測に基づいて、たとえば、口腔内での最大有効撮像距離を２２．５ｍｍとしている。

図１０（ａ）は、遠方撮像している状態を横方向から見た図であり、奥歯２１は、その上方から、高輝度ＬＥＤ９によって照射されている。
一方、この時の状態を、口腔内挿入部３の後方側から見た図が、図１０（ｂ）であり、奥歯２１は、その上方から、高輝度ＬＥＤ９によって照射されている。

図１０（ｃ）は、表示部１６の表示画面であり、オートフォーカス枠２２内に、奥歯２１の上面の略全体が映っている。

この時、奥歯２１の側面から上面にかけて、陰部２４ｂが形成されるが、奥歯２１と高輝度ＬＥＤ９の距離は、上述した接写撮像時よりも大きくなるため、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すごとく、奥歯２１は、ほぼ真上から照射されることになり、陰部２４ｂは、小さく薄く形成される。

図１１は、図９と同様に、オートフォーカスの評価値を表した図であり、オートフォーカス枠２２内に、奥歯２１の上面端部の、ほぼ全周が入ってきているため、全体的にオートフォーカス評価値は高め（コントラストが高め）になっており、フォーカスの位置２２．５ｍｍにおいて、山頂部が形成されている。

したがって、図７のオートフォーカス制御部１９がこの山頂部を検出し、フォーカス制御することにより、奥歯２１を、適切に観察できることとなる。

さて、これ以下に、オートフォーカスが有効に動作しない場合について説明する。

それは、たとえば、図８の接写撮像と、図１０の遠方撮像の間の距離で発生する。その状態を、奥歯２１の上面から撮像窓３ａの距離が１４．５ｍｍの中距離撮像を例にとり、図１２、図１３を用いて説明する。

図１２（ａ）は、中距離撮像している状態を横方向から見た図であり、図１２（ｂ）は、この時の状態を、口腔内挿入部３の後方側から見た図である。

そして、図１２（ｃ）に示すごとく、オートフォーカス枠２２内のほぼ全面に、奥歯２１の白い上面が表示されている。

そして、この時においても、奥歯２１の側面から上面にかけて、陰部２４ｃが形成されるのであるが、この中距離撮影においては、接写撮像時の陰部（図８のｃの２４ａ）と、遠方撮像時の陰部（図１０のｃの２４ｂ）との、ほぼ中間の大きさの陰部２４ｃが形成されている。

この陰部２４ｃは、接写撮像時の陰部（図８のｃの２４ａ）と同様に、歯の上面の複数の凸部を、その前後から、高輝度ＬＥＤ９により外方から内方へ、また、その左右から、内方から外方へと照明したことによって、奥歯２１の根元から歯の上面にかけて、黒色系から白色系に非等間隔で変化するグラデーションが、複雑な形状をもって形成される。

そして、このグラデーションが形成された陰部２４ｃが、オートフォーカス枠２２内の右下に入ってきた状態となっている。

この状態においては、健康な白い奥歯２１の上面のコントラストは、この陰部２４ｃの黒色系から白色系に非等間隔に変化するコントラストに影響されてしまい、図１３に示すごとく、オートフォーカス評価値の山が、近端から遠端にかけて上昇し続ける状態、つまり、山頂が形成できない状態に陥ってしまう。

そのため、オートフォーカス制御部１９は、オートフォーカス評価値の山頂を探して、焦点レンズ１１の焦点位置を、遠端に向けてどんどんと移動させていってしまうことになり、その結果として、表示画像が、どんどんとボケていくこととなる。

このように、健康な白い奥歯２１の上面とともに、高輝度ＬＥＤの照明により、複雑なグラデーションが形成された陰部２４ｃが、オートフォーカス枠２２に入ってくるような、口腔内の、ある特定の撮像位置に、撮像窓３ａが配置されてしまった場合には、表示画像がボケてしまい、適切な観察ができないという場合が発生してしまうのである。

以上の説明において、口腔内における、オートフォーカス撮像時の課題が理解されたところで、本実施形態の最も大きな特徴点を以下に説明する。

本実施形態の最も大きな特徴点は、口腔内の、ある特定の撮像位置に、撮像窓３ａが配置されてしまった場合においても、表示画像のボケを防止するようにしたものであり、適切に口腔内が観察できるものとなる。

すなわち、図７に示すごとく、制御器１７内に、撮像部位判定部２５と、焦点レンズ駆動範囲制限部２６とを設け、各々を制御部１８に接続し、前記撮像部位判定部２５が、画像データの撮像部位を口腔内であると判断した時には、焦点レンズ駆動範囲制限部２６が、図３の焦点レンズ１１の駆動範囲を、口腔内に対応した狭域に設定する構成としている。

そのため、オートフォーカスができない撮像位置に、撮像窓３ａが配置されてしまった場合においても、焦点レンズ１１は、設定された狭域を超えて動くことはなくなり、その結果として、表示画像のボケを防止でき、適切に口腔内が観察できるものとなる。

以下に、図１４の制御フローを用いて、その動作を説明する。

まず、図１４のＳ１でスタートする。ここでは、通常の撮像時における焦点レンズ１１（図３）の駆動範囲を設定する。具体的には、焦点レンズ駆動範囲制限部２６（図７）が、焦点レンズ１１の駆動範囲を、図１５（ａ）に示すごとく、駆動範囲の近端をフォーカスの位置（撮像窓３ａから奥歯２１までの距離）の０に対応する焦点位置に設定し、駆動範囲の遠端を無限大に対応する焦点位置に設定する。すると、焦点レンズ１１は、原点の近端から、無限大の遠端までに対応して動くようになる。これにより、口腔外での撮像が実施できるようになる。

再び図１４にもどって説明をつづけると、Ｓ１で、通常の撮像時における焦点レンズ１１の駆動範囲を設定した後に、口腔外の撮像から口腔内の撮像に移った場合には、Ｓ２において、図７の撮像部位判定部２５が、現在の撮像位置は口腔内か否かを判断する。

具体的には、図７において、撮像部位判定部２５が、絞り駆動部１４の絞り値を読み取り、この絞り値が、あらかじめ設定しておいた口腔内判断値よりも大きいときには、撮像部位を口腔内であると判断する。なお、この口腔内判断値は、あらかじめ、実際に口腔内において近接撮像を行い、その絞り値を参考にして設定したものであり、本実施形態においては、実際に口腔内において近接撮像した時の絞り値がＦ１４〜Ｆ１６であったので、口腔内判断値は余裕を持たせて、たとえばＦ８としている。

この撮像部位の判断について、もう少し、詳細に説明する。

まず、口腔内の撮像において、図８（ａ）、図８（ｂ）、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１２（ａ）、図１２（ｃ）に示すごとく、撮像窓３ａで、健康な奥歯２１の上面を撮像している状態であるとする。

この時、撮像窓３ａの近傍では、治療中の虫歯の奥まで照明できるような４個の高輝度ＬＥＤ９が、撮像窓３ａの直下にある健康な奥歯２１を、強烈な明るさで照明している状態となる。

この状態において、高輝度ＬＥＤ９の照明光は、健康な奥歯２１の白い上面で反射されて撮像窓３ａへの反射光となるが、この反射光というのは、指向性を持った高輝度ＬＥＤ９の照明光が至近距離にある奥歯２１の白い面によって反射された光であるため、非常に明るいものとなっている。つまり、口腔内の撮像における明るさは、口腔外の撮像に比べて、はるかに明るいものとなっており、この時、絞り駆動部１４の絞り値はこの明るさを大きく絞った状態となっている。

したがって、この状態を検知することにより、奥歯２１の口腔内撮像を実施しているかどうかを判断するのである。具体的には、口腔内判断値よりも絞り駆動部１４の絞り値が大きい（明るい）ときには、口腔内の撮像であると判断して、撮像部位は口腔内であると判断するのである。

今回の場合では、絞り駆動部１４の絞り値が、口腔内判断値（Ｆ８）よりも大きくなり、撮像部位は口腔内であると判断される。

図１４のＳ２で、撮像部位判定部２５が画像データの撮像部位を口腔内であると判断した時には、焦点レンズ駆動範囲制限部２６が、焦点レンズ１１の駆動範囲を、口腔内に対応した狭域に設定する（Ｓ３）。具体的には、図１５（ｂ）に示すごとく、焦点レンズ１１の駆動範囲の遠端側を、無限大から、たとえば、１３．７ｍｍに対応する位置にまで短くし、その駆動範囲を狭める。

その後、オートフォーカスを開始する（図１４のＳ４）と、オートフォーカス制御部１９は、設定された狭域内を焦点レンズ１１が移動するように、その動きと駆動範囲を監視していくことになる。

その結果として、たとえ、撮像窓３ａの撮像位置が、ある特定の撮像位置に入り込み、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すごとく、たとえ、オートフォーカスの山頂部が形成されない状態となったとしても、図１５（ｂ）に示すごとく、焦点レンズ１１の遠端側の焦点位置を、狭域（１３．７ｍｍ）に対応する焦点位置に設定したため、この狭域を、焦点レンズ１１が超えて動くことはなくなり、したがって、フォーカスがどんどんずれていくこともなくなり、画像がどんどんボケていくこともなくなり、口腔内において、適切な観察ができるものとなるのである。

なお、焦点レンズ１１の駆動範囲が狭域に設定された後は、図７の撮像部位判定部２５によって、画像データの撮像部位が口腔内であるか否かを、定期的にチェックすることとなり（図示せず）、撮像部位判定部２５によって、撮像部位が口腔内でないと判断された時には、図１４のＳ１と同様に、焦点レンズ駆動範囲制限部２６が、焦点レンズ１１の駆動範囲の遠端を、無限大に対応する位置に広げて設定することになる。

さてここで、図１５（ｃ）は、図１１と同様に、遠方撮像時のオートフォーカス評価値を表している。この時、遠方撮像時の本来のフォーカスは２２．５ｍｍとなるのであるが、本実施形態においては、図１４のＳ２で、撮像部位は口腔内であると判断された時には、図１４のＳ３において、遠端を１３．７ｍｍの位置で制限してしまっている。そのため、焦点レンズ１１は、遠方撮像時の本来のフォーカス位置（２２．５ｍｍ）までは動くことができない。

しかしながら、焦点レンズ１１の被写界深度を、例えば前方被写界距離として８．８ｍｍとし、後方被写界距離として２２．５ｍｍを確保しているために、焦点レンズ１１を１３．７ｍｍの位置に留めおいたとしても、表示画像がボケることはない。

したがって、口腔内のオートフォーカス撮像において、口腔内を適切に観察できるものとなり、利便性を高めることが出来る。

さらに本実施形態においては、図７に示すごとく、制御器１７内に、色成分検出部２７を設け、制御部１８に接続したものであるので、口腔内を、さらに適切に観察できるものとなっている。

すなわち、図１６は、本実施形態における別の制御を示すフローチャートを示したものであるが、図１４におけるＳ２の後に、図７の色成分検出部２７がオートフォーカス枠２２内の撮像部位の色を検出するようにしたものとしている。つまり、撮像部位の色が白色系のときは、たとえば、奥歯２１を撮像していると判断するようにしたものである（Ｐ１）。

この色判定は、たとえば今回は、色成分検出部２７が、撮像部位の色成分をＲ、Ｇ、Ｂ成分に分解し、その構成比率を見ることによって判断している。つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂの構成比が、ほぼ均等であれば白色系と判断している。

そして、図７の撮像部位判定部２５が、絞り駆動部１４の絞り値を読み取り、この絞り値が、あらかじめ設定しておいた口腔内判断値よりも大きいと判定し（Ｓ２）、色成分検出部２７が、オートフォーカス枠２２内の撮像部位の色が白色系であると判断したとき（Ｐ１）には、撮像部位判定部２５が、画像データの撮像部位を口腔内と判断するものとなっている。

これにより、画像データの撮像部位が口腔内であるか否かを、さらに的確に判断することができるようになり、口腔内を適切に観察できるものとなる。

以上のごとく、本実施形態においては、口腔内のオートフォーカス撮像において、口腔内を適切に観察できるものとなり、利便性を高めることが出来る。

以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着された口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方下方側に設けられた撮像窓と、この撮像窓周辺に設けられた照明素子と、前記撮像窓に光学的に接続された絞り駆動部と、この絞り駆動部に光学的に接続された焦点レンズと、この焦点レンズの後方側に光学的に接続された撮像部と、この撮像部の画像データを受け取る制御器とを備え、前記焦点レンズには、オートフォーカス駆動部を設けるとともに、このオートフォーカス駆動部、および前記照明素子、および前記絞り駆動部を前記制御器に接続し、この制御器には、前記オートフォーカス駆動部を制御するオートフォーカス制御部と、撮像部位判定部と、焦点レンズ駆動範囲制限部とを設け、前記撮像部位判定部が前記画像データの撮像部位を口腔内であると判断した時には、前記焦点レンズ駆動範囲制限部が、前記焦点レンズの駆動範囲を狭域に設定する構成としたものであるので、その結果として、口腔内でのオートフォーカスが可能となり、利便性を高めることができる。

すなわち、本発明者は、口腔内カメラに、オートフォーカス機能を単純に設けただけでは、例えば口腔内カメラの撮像窓が、口腔内の、ある特定の撮像位置に配置された場合に、適切に口腔内が観察できない状態が発生することを見出し、それを解決する取り組みから本発明に到達したものである。

この点を、いま少し説明すると、例えば、口腔内カメラのオートフォーカスを、コントラストの山を探す方式である一般的な山登り方式で構成し、この山登り方式を用いて健康な奥歯の上面を撮像すると、ある撮像位置においては、撮像部には白い歯の上面と、側面の一部が映ることになる。この時、照明素子によって、歯の上面から側面にかけて陰が作られ、この陰は、歯の根元から歯の上面に向かって、黒色系から白色系に非等間隔に変化するグラデーションが形成されたものとなっている。

そして、このグラデーションが形成された陰が、フォーカスエリアに入ってきた時には、歯のコントラストが影響を受け、コントラストの山が形成できない状態となってしまうのである。

そのため、オートフォーカス制御部は、コントラストの山を探して、焦点レンズを遠端に向けて、どんどんと移動させていってしまい、したがって表示画像がどんどんとボケていくこととなり、適切な観察ができない状態となるのである。

そこで、本発明では、制御器に、撮像部位判定部と、焦点レンズ駆動範囲制限部とを設け、撮像部位判定部が画像データの撮像部位を口腔内であると判断した時には、焦点レンズ駆動範囲制限部が、焦点レンズの駆動範囲を狭域に設定する構成とした。

すなわち、上述のごとく、カメラの撮像窓が、口腔内の、ある特定の撮像位置に配置されてしまった場合には、オートフォーカス制御部は、コントラストの山を探して、焦点レンズを、遠端に向けて移動させていくのであるが、焦点レンズの駆動範囲を、口腔内に対応した狭域に設定したため、焦点レンズは、この狭域を超えて動くことはなくなり、つまり、表示画像のボケを防止できるため、適切に口腔内が観察できるものとなる。

以上のような構成とした結果として、本発明においては、口腔内のオートフォーカス撮像において、口腔内を適切に観察できるものとなり、利便性を高めることが出来る。

したがって、口腔内カメラとして、広く活用が期待されるものである。

１ 本体ケース
１Ａ 撮像ボタン
２ コード
３ 口腔内挿入部
３ａ 撮像窓
４ 鏡筒
４ａ 前方側開口
５、６、７ スペーサ筒
８ プリズム
９ 高輝度ＬＥＤ
１０ 撮像装置
１１ 焦点レンズ
１１Ａ ガイドポール
１１Ｂ 焦点レンズ前カバー
１１Ｃ 焦点レンズ後ろカバー
１２ オートフォーカス駆動部
１２Ａ 駆動モーター
１３ 撮像部
１４ 絞り駆動部
１５ 電源部
１６ 表示部
１７ 制御器
１８ 制御部
１９ オートフォーカス制御部
２０ ＲＯＭ
２１ 奥歯
２２ オートフォーカス枠
２３ 溝部
２４ａ 陰部
２４ｂ 陰部
２４ｃ 陰部
２５ 撮像部位判定部
２６ 焦点レンズ駆動範囲制限部
２７ 色成分検出部
Ｇ１ レンズ群
Ｇ２ レンズ群
Ｇ３ レンズ群
Ｇ４ レンズ群
Ｇ５ レンズ群
Ｇ６ レンズ群

Claims (4)

1. 本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着された口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方下方側に設けられた撮像窓と、この撮像窓周辺に設けられた照明素子と、前記撮像窓に光学的に接続された絞り駆動部と、この絞り駆動部に光学的に接続された焦点レンズと、この焦点レンズの後方側に光学的に接続された撮像部と、この撮像部の画像データを受け取る制御器とを備え、
   前記焦点レンズには、オートフォーカス駆動部を設けるとともに、このオートフォーカス駆動部、および前記照明素子、および前記絞り駆動部を前記制御器に接続し、
   この制御器には、前記オートフォーカス駆動部を制御するオートフォーカス制御部と、撮像部位判定部と、焦点レンズ駆動範囲制限部とを設け、
   前記撮像部位判定部が前記画像データの撮像部位を口腔内であると判断した時には、前記焦点レンズ駆動範囲制限部が、前記焦点レンズの駆動範囲を狭域に設定する構成とした口腔内カメラ。
2. オートフォーカス制御部は、オートフォーカス駆動部を介して、焦点レンズを、焦点レンズ駆動範囲制限部が設定した狭域内で移動させる構成とした請求項１に記載の口腔内カメラ。
3. 撮像部位判定部は、絞り駆動部の絞り値が第１の設定値よりも大きい時には、画像データの撮像部位を口腔内と判断する請求項１または２に記載の口腔内カメラ。
4. 制御器には色成分検出部を設け、この色成分検出部が、画像データの撮像部位の色が白色系であると判定し、撮像部位判定部が、絞り駆動部の絞り値が第１の設定値よりも大きいと判定したときには、前記撮像部位判定部が、画像データの撮像部位を口腔内と判定する請求項１から３のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。

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