JP2020110301A - Oral cavity observation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に、検査対象者の口腔内を観察するための口腔内観察デバイスに関し、より具体的には、検査対象者の口腔内を照明するための発光素子と、検査対象者の口腔内を撮影するためのカメラモジュールとを備える口腔内観察デバイスに関する。 The present invention generally relates to an intraoral observation device for observing the inside of the oral cavity of an inspection subject, and more specifically, a light emitting element for illuminating the inside of the oral cavity of the inspection subject, and the oral cavity of the inspection subject. The present invention relates to an intraoral observation device including a camera module for capturing an image.
従来、歯科医師による検査対象者(例えば、患者)の口腔内、特に口腔内の歯および歯茎の状態を観察するための器具として、長尺棒状の本体部と、本体部の先端に設けられた鏡とを備える口腔鏡が用いられてきた。また、現在、口腔内の状態を検査対象者にも見せるために、口腔内をカメラモジュールで撮影し、撮影した口腔内の画像をディスプレイ等の表示装置に表示させるための口腔内観察デバイスも、広く用いられている。例えば、特許文献1は、図1に示すような口腔内観察デバイス500を開示している。
Conventionally, as a device for observing the state of teeth and gums in the oral cavity of a subject (for example, a patient) to be inspected by a dentist, a long rod-shaped main body is provided at the tip of the main body. A speculum with a mirror has been used. In addition, at present, in order to show the state of the oral cavity to the examinee as well, an intraoral observation device for photographing the inside of the oral cavity with a camera module and displaying the photographed intraoral image on a display device such as a display, Widely used. For example, Patent Document 1 discloses an
図1に示すように、特許文献1の口腔内観察デバイス500は、歯科医師等の操作者によって把持される長尺の把持部510と、把持部510の先端から延伸する腕部520と、腕部520の先端部に設けられたカメラモジュール530および複数の光源540を有している。操作者は、把持部510を把持した状態で、腕部520を検査対象者の口腔内に挿入し、複数の光源540で検査対象者の口腔内を照明するとともに、カメラモジュール530で検査対象者の口腔内を撮影する。このような口腔内観察デバイス500により撮影された口腔内の画像を表示装置に写すことにより、検査対象者も自身の口腔内の状態を確認することができる。
As shown in FIG. 1, an
このような口腔内観察デバイス500では、腕部520の先端部にカメラモジュール530が設けられており、操作者が把持部510を握り、腕部520の先端部の位置や向きを調整することにより、カメラモジュール530の位置および向きを口腔内で変化させ、口腔内の任意の箇所を撮影する。そのため、腕部520の先端部を小型化することができれば、口腔内でのカメラモジュール530の可動範囲が広がり、口腔内での観察の自由度および口腔内観察デバイス500の操作性を向上させることができる。しかしながら、口腔内観察デバイス500では、カメラモジュール530の撮影範囲を均一に照明するために、カメラモジュール530の周囲を囲むように複数の光源540を設ける必要があることから、腕部520の先端部を小型化することが困難である。
In such an
一方、特許文献2は、図2に示すような口腔内観察デバイス600を開示している。図2に示すように、口腔内観察デバイス600は、操作者によって把持される長尺の把持部610と、把持部610の先端から延伸する腕部620と、腕部620の先端側に設けられたカメラモジュール630と、腕部620上に設けられた単一のLED640と、を備えている。LED640は、腕部620のカメラモジュール630が設けられている箇所よりも基端側(把持部610側)において、腕部620の長尺方向に対して所定の角度で傾斜するよう、設けられており、カメラモジュール630の撮影範囲を照明している。このような構成においては、腕部620の先端部にLED640が設けられていないので、腕部620の先端部を小型化することができる。
On the other hand,
しかしながら、特許文献2の口腔内観察デバイス600では、LED640が腕部620の表面上に固定されているので、LED640の腕部620の長尺方向に対する傾斜角度を自由に設定することが困難である。そのため、特許文献2の口腔内観察デバイス600では、腕部620の長尺方向に対するLED640の角度を適切に設定し、カメラモジュール630の撮影範囲を均一に照明することが困難であった。また、カメラモジュール630の撮影範囲を均一に照明するのに適した腕部620の長尺方向に対するLED640の角度の条件も不明確である。そのため、特許文献2の口腔内観察デバイス600では、単一のLED640を用いて、カメラモジュール630の撮影範囲を均一に照明することができなかった。
However, in the
本発明は、上記従来の問題点を鑑みたものであり、その目的は、口腔内観察デバイスの先端部を小型化するとともに、発光素子収納部内に設けられた発光素子によって、検査対象者の口腔内を撮影するカメラモジュールの撮影範囲を均一に照射することが可能な構成を有する口腔内観察デバイスを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to reduce the size of the tip of the intraoral observation device, and by the light emitting element provided in the light emitting element housing, the oral cavity of the person to be inspected. It is an object of the present invention to provide an intraoral observation device having a configuration capable of uniformly irradiating a photographing range of a camera module for photographing the inside.
このような目的は、以下の(1)〜(7)の本発明により達成される。
(1)操作者により把持される長尺の把持部と、前記把持部の先端から前記把持部の長尺方向に延伸し、検査対象者の口腔内に挿入される腕部と、前記腕部の先端に形成され、前記把持部の前記長尺方向と直交する方向に開口するカメラモジュール収納部と、前記腕部の前記カメラモジュール収納部が形成されている箇所よりも基端側の箇所に形成され、前記カメラモジュール収納部と同じ側に開口する発光素子収納部と、を備える本体と、
前記カメラモジュール収納部内に設けられ、前記検査対象者の前記口腔内を撮影するためのカメラモジュールと、
前記発光素子収納部内に設けられ、前記検査対象者の前記口腔内を照明するための発光素子と、
前記把持部内に設けられ、前記カメラモジュールおよび前記発光素子を制御し、さらに、前記カメラモジュールによって取得された画像を処理するための制御処理部と、を含み、
前記発光素子は、前記カメラモジュールの撮影範囲が前記発光素子によって均一に照明されるよう、前記把持部の前記長尺方向に対して傾いた状態で、前記発光素子収納部内に設けられていることを特徴とする口腔内観察デバイス。
Such an object is achieved by the present invention of the following (1) to (7).
(1) A long grip portion gripped by an operator, an arm portion that extends from the tip of the grip portion in the length direction of the grip portion, and is inserted into the oral cavity of the inspection subject, and the arm portion. A camera module housing portion formed at the tip of the grip portion and opening in a direction orthogonal to the lengthwise direction of the grip portion, and a portion of the arm portion closer to the base end side than the portion where the camera module housing portion is formed. A main body that is formed, and includes a light emitting element storage portion that opens to the same side as the camera module storage portion,
A camera module that is provided in the camera module storage unit and that captures an image of the inside of the oral cavity of the inspection subject,
Provided in the light emitting element housing, a light emitting element for illuminating the oral cavity of the inspection subject,
A control processing unit that is provided in the grip unit, controls the camera module and the light-emitting element, and further processes an image acquired by the camera module;
The light emitting element is provided in the light emitting element housing portion in a state of being inclined with respect to the longitudinal direction of the gripping portion so that the photographing range of the camera module is uniformly illuminated by the light emitting element. An intraoral observation device characterized by:
(2)前記発光素子は、前記把持部の前記長尺方向に対して角度θ[°]で傾斜するよう、前記発光素子収納部内に設けられており、
前記カメラモジュールのフォーカス距離をA[mm]とし、前記カメラモジュールのレンズユニットの主点から前記発光素子の前記本体の外側を向いている面の中心までの、前記把持部の前記長尺方向の離間距離をX[mm]とし、前記カメラモジュールの前記レンズユニットの前記主点から前記発光素子の前記本体の外側を向いている前記面の前記中心までの、前記把持部の前記長尺方向に対して直交する前記方向の離間距離をY[mm]としたとき、前記角度θは、下記式(1)の条件を満たす上記(1)に記載の口腔内観察デバイス。
(2) The light emitting element is provided in the light emitting element housing portion so as to be inclined at an angle θ [°] with respect to the longitudinal direction of the grip portion,
The focus distance of the camera module is A [mm], and the length of the grip portion in the longitudinal direction from the principal point of the lens unit of the camera module to the center of the surface of the light emitting element facing the outside of the main body. With a separation distance of X [mm], in the longitudinal direction of the grip portion from the principal point of the lens unit of the camera module to the center of the surface of the light emitting element facing the outside of the main body. The angle θ is the intraoral observation device according to (1), which satisfies the condition of the following formula (1), when the distance in the direction orthogonal to the direction is Y [mm].
(3)前記カメラモジュールを前記カメラモジュール収納部内で固定するための弾性部材をさらに含み、
前記カメラモジュール収納部は、前記把持部の前記長尺方向と直交する前記方向に開口する上部筐体と、前記上部筐体と係合したときに、前記カメラモジュールが収納される空間を形成する下部筐体とから構成され、
前記弾性部材は、前記カメラモジュールを前記空間内において前記上部筐体に押し付けることによって、前記カメラモジュールを前記カメラモジュール収納部内で固定している上記(1)または(2)に記載の口腔内観察デバイス。
(3) An elastic member for fixing the camera module in the camera module housing is further included.
The camera module housing portion forms an upper housing opening in the direction orthogonal to the lengthwise direction of the grip portion, and a space for housing the camera module when engaged with the upper housing. It consists of a lower case,
The intraoral observation according to (1) or (2) above, in which the elastic member fixes the camera module in the camera module storage section by pressing the camera module against the upper housing in the space. device.
(4)前記発光素子は、色温度が3750〜6750kの白色光を照射する白色LEDを含み、
前記制御処理部は、前記白色LEDによる照明下で撮影された歯の色の再現性が最大となるよう事前に設定された固定パラメーターを用いて、前記カメラモジュールによって取得された前記画像のホワイトバランス処理を実行する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の口腔内観察デバイス。
(4) The light emitting element includes a white LED that emits white light having a color temperature of 3750 to 6750k,
The control processing unit uses a fixed parameter preset to maximize the reproducibility of the color of the teeth photographed under illumination by the white LED, and the white balance of the image acquired by the camera module. The intraoral observation device according to any one of (1) to (3) above, which executes processing.
(5)前記発光素子は、390〜410nmの波長の励起光を照射し、歯のう蝕部分を励起発光させるための励起光LEDをさらに含み、
前記口腔内観察デバイスは、前記カメラモジュールの前面に設けられ、前記カメラモジュールを保護するとともに、前記励起光LEDから発せられる前記励起光を含む波長450〜600nm以下の波長の光をカットし、前記励起光LEDから発せられる前記励起光が前記カメラモジュールに入射することを防止するためカバーフィルムをさらに含む上記(4)に記載の口腔内観察デバイス。
(5) The light emitting device further includes an excitation light LED for irradiating excitation light having a wavelength of 390 to 410 nm to excite the carious portion of the tooth to emit light.
The intraoral observation device is provided on the front surface of the camera module, protects the camera module, and cuts light having a wavelength of 450 to 600 nm or less including the excitation light emitted from the excitation light LED, The intraoral observation device according to (4) above, further including a cover film for preventing the excitation light emitted from the excitation light LED from entering the camera module.
(6)前記把持部内に設けられ、前記口腔内観察デバイスの姿勢を判別するために用いられる加速度センサーをさらに含み、
前記制御処理部は、前記加速度センサーからの出力に基づいて、前記口腔内観察デバイスの前記姿勢を判別し、判別された前記口腔内観察デバイスの前記姿勢に基づいて、前記カメラモジュールによって取得された前記画像の向きを変更するよう構成されている上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の口腔内観察デバイス。
(6) An acceleration sensor provided in the grip portion and used for determining the posture of the intraoral observation device is further included.
The control processing unit determines the posture of the intraoral observation device based on the output from the acceleration sensor, and is acquired by the camera module based on the determined posture of the intraoral observation device. The intraoral observation device according to any one of (1) to (5) above, which is configured to change the orientation of the image.
(7)前記カメラモジュールによって取得された前記画像は、縦方向の画素数よりも横方向の画素数の方が多い長方形形状を有しており、
前記制御処理部は、前記画像の長手方向と、前記把持部の前記長尺方向とが一致するように、前記カメラモジュールによって取得された前記画像の前記向きを変更するよう構成されている上記(6)に記載の口腔内観察デバイス。
(7) The image acquired by the camera module has a rectangular shape in which the number of pixels in the horizontal direction is larger than the number of pixels in the vertical direction,
The control processing unit is configured to change the orientation of the image acquired by the camera module such that the longitudinal direction of the image and the longitudinal direction of the grip unit match. The intraoral observation device according to 6).
本発明の口腔内観察デバイスでは、検査対象者の口腔内を照明するための発光素子が、口腔内観察デバイスの本体の腕部に形成された発光素子収納部内に設けられている。そのため、口腔内観察デバイスの本体の先端部に発光素子を設ける必要がなく、口腔内観察デバイスの本体の先端部を小型化することができる。これにより、口腔内での口腔内観察デバイスの本体の先端部の可動範囲が広がり、口腔内での観察の自由度および口腔内観察デバイスの操作性を向上させることができる。 In the intraoral observation device of the present invention, the light emitting element for illuminating the inside of the oral cavity of the test subject is provided in the light emitting element housing portion formed on the arm of the main body of the intraoral observation device. Therefore, it is not necessary to provide a light emitting element on the tip of the body of the intraoral observation device, and the tip of the body of the intraoral observation device can be downsized. Thereby, the movable range of the tip portion of the main body of the intraoral observation device in the oral cavity is expanded, and the degree of freedom of observation in the oral cavity and the operability of the intraoral observation device can be improved.
さらに、本発明の口腔内観察デバイスでは、発光素子は、検査対象者の口腔内を撮影するためのカメラモジュールの撮影範囲が発光素子によって均一に照明されるよう、把持部の長尺方向に対して傾いた状態で、発光素子収納部内に設けられている。そのため、発光素子によりカメラモジュールの撮影範囲内を均一に照明することができ、本発明の口腔内観察デバイスのカメラモジュールによって取得される検査対象者の口腔内の画像の画質を向上させることができる。 Furthermore, in the intraoral observation device of the present invention, the light emitting element is arranged in the longitudinal direction of the gripping portion so that the light emitting element uniformly illuminates the imaging range of the camera module for imaging the inside of the oral cavity of the inspection subject. It is provided in the light emitting element housing portion in a tilted state. Therefore, it is possible to uniformly illuminate the imaging range of the camera module by the light emitting element, and it is possible to improve the image quality of the intraoral image of the subject to be inspected, which is acquired by the camera module of the intraoral observation device of the present invention. ..
以下、本発明の口腔内観察デバイスを、添付図面に示す好適な実施形態に基づいて、説明する。なお、各図において、同様または類似した機能を発揮するコンポーネントには、同一の参照符号を付す。 Hereinafter, the intraoral observation device of the present invention will be described based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. In each figure, the same reference numerals are given to components that exhibit similar or similar functions.
<第1実施形態>
最初に、図3〜図7を参照して、本発明の第1実施形態に係る口腔内観察デバイスを詳述する。図3は、本発明の第1実施形態に係る口腔内観察デバイスの斜視図である。図4は、図3に示す口腔内観察デバイスの分解斜視図である。図5は、図3に示す口腔内観察デバイスの先端側部分の上面図および縦断面図(口腔内観察デバイスの本体の長尺方向をX方向、および、口腔内観察デバイスの本体の高さ方向をY方向としたときのXY断面図)である。図6は、図3に示す口腔内観察デバイスのカメラモジュールの撮像範囲および発光素子の照射範囲を説明するための口腔内観察デバイスの先端側部分の縦断面図である。図7は、図3に示す口腔内観察デバイスによって撮影された口腔内の画像と、口腔内観察デバイスの姿勢との関係を説明するための図である。
<First Embodiment>
First, the intraoral observation device according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 7. FIG. 3 is a perspective view of the intraoral observation device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is an exploded perspective view of the intraoral observation device shown in FIG. FIG. 5 is a top view and a vertical cross-sectional view of the distal end side portion of the intraoral observation device shown in FIG. 3 (the longitudinal direction of the main body of the intraoral observation device is the X direction, and the height direction of the main body of the intraoral observation device). Is an XY cross-sectional view where is the Y direction). FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the distal end portion of the intraoral observation device for explaining the imaging range of the camera module and the irradiation range of the light emitting element of the intraoral observation device shown in FIG. 3. 7: is a figure for demonstrating the relationship between the image of the oral cavity image|photographed by the intraoral observation device shown in FIG. 3, and the attitude|position of an intraoral observation device.
なお、以下の説明では、図3および図4の上側を「上」または「上方」と言い、図3および図4の下側を「下」または「下方」と言う。また、図3および図4の紙面左奥側、並びに、図5および図6の左側を「先端側」と言い、図3および図4の紙面右手前側、並びに、図5および図6の右側を「基端側」と言う。 In the following description, the upper side of FIGS. 3 and 4 is referred to as “upper” or “upper”, and the lower side of FIGS. 3 and 4 is referred to as “lower” or “lower”. Further, the left back side of the paper of FIGS. 3 and 4 and the left side of FIGS. 5 and 6 are referred to as the “tip side”, and the right front side of the paper of FIGS. 3 and 4 and the right side of FIGS. Say "proximal side".
図3に示す口腔内観察デバイス1は、検査対象者の口腔内の画像を撮影し、ディスプレイ等の表示機器(図示せず)に撮影した画像を送信するために用いられる。口腔内観察デバイス1の操作者や検査対象者は、表示機器に表示された検査対象者の口腔内の画像を見ることにより、検査対象者の口腔内の状態を確認することができる。 The intraoral observation device 1 shown in FIG. 3 is used for capturing an image of the inside of the oral cavity of a subject to be inspected and transmitting the captured image to a display device (not shown) such as a display. The operator of the intraoral observation device 1 or the inspection subject can confirm the condition of the inspection subject's oral cavity by looking at the image of the inspection subject's oral cavity displayed on the display device.
図3に示すように、口腔内観察デバイス1は、口腔内観察デバイス1の各コンポーネントを収納する本体2を有している。本体2は、操作者によって把持される長尺の把持部21と、把持部21の先端から把持部21の長尺方向に延伸し、検査対象者の口腔内に挿入される腕部22と、腕部22の先端に形成され、把持部21の長尺方向と直交する方向に開口するカメラモジュール収納部23と、腕部22のカメラモジュール収納部23が設けられている箇所(先端)よりも基端側の箇所に形成され、カメラモジュール収納部23と同じ側(図3中の上側)に開口する発光素子収納部24と、を含んでいる。また、把持部21の先端側には、操作者が口腔内観察デバイス1の操作を実行するための操作部8を外部に露出させるための複数の開口25が形成されている。
As shown in FIG. 3, the intraoral observation device 1 has a
本体2は、全長(本体2の長尺方向をX軸としたときのX軸方向の長さ)約200mm、把持部21に該当する部分の幅(本体2の長尺方向をX軸としたときのZ軸方向の長さ)約30mm、カメラモジュール収納部23に該当する部分の幅約7mmのハンドピース状の全体形状を有している。また、図4に示すように、本体2は、口腔内観察デバイス1全体のベースとして機能する下側部分と、口腔内観察デバイス1全体のカバーとして機能する上側部分とから、構成されており、本体2の下側部分と上側部分との間に形成されるスペースに、口腔内観察デバイス1の各コンポーネントが収納される。本体2の把持部21、腕部22、カメラモジュール収納部23、および発光素子収納部24は、一体的に形成されている。このような本体2は、樹脂材料により形成することができる。
The
次に、本体2内に収納される口腔内観察デバイス1の各コンポーネントについて詳述する。図4に示すように、口腔内観察デバイス1は、本体2のカメラモジュール収納部23内に設けられ、検査対象者の口腔内を撮影するためのカメラモジュール3と、本体2の発光素子収納部24内に設けられ、検査対象者の口腔内を照明するための発光素子4と、本体2の把持部21内に設けられ、口腔内観察デバイス1の姿勢を判別するために用いられる加速度センサー5と、本体2の把持部21内に設けられ、カメラモジュール3および発光素子4を制御し、さらに、カメラモジュール3によって取得された口腔内の画像を処理するための制御処理部6と、カメラモジュール3によって取得された口腔内の画像を表示機器に無線送信するための無線送信部7と、操作者による口腔内観察デバイス1の操作を可能とするための複数のスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bを含む操作部8と、口腔内観察デバイス1の駆動電力を提供するための2次電池9と、2次電池9に対する充電を可能とするための充電部10と、カメラモジュール3と制御処理部6との間の接続を提供するためのFPC(フレキシブルプリント回路)基板11と、カメラモジュール3をカメラモジュール収納部23内で固定するための弾性部材12と、制御処理部6を支持するための支持部材13a、13bと、カメラモジュール収納部23の開口をカバーする第1のカバーフィルム14と、発光素子収納部24の開口をカバーする第2のカバーフィルム15と、を含む。
Next, each component of the intraoral observation device 1 housed in the
カメラモジュール3は、検査対象者の口腔内を撮影する機能を有している。カメラモジュール3を駆動するための電力は、制御処理部6を介して、または、2次電池9から直接供給される。図6に示すように、カメラモジュール3は、レンズユニット31と、レンズユニット31によって形成された光学像を撮像し、口腔内の画像を取得するための画像センサー32と、を有している。カメラモジュール3によって取得される口腔内の画像は、カラー画像である。カメラモジュール3は、カメラモジュール3のレンズユニット31の光軸が、本体2の把持部21の長尺方向に対して直交するよう(図6のY軸に対して平行となるよう)、本体2のカメラモジュール収納部23内で保持されている。
The
レンズユニット31は、1つ以上の球面レンズおよび/または非球面レンズから構成された固定焦点光学系であり、発光素子4によって照明された検査対象者の口腔内からの光を集光し、画像センサー32の撮像面上に光学像を形成する機能を有している。画像センサー32の撮像面上に形成される光学像がベストピントとなるときの、レンズユニット31の主点から撮影対象までの距離[mm](フォーカス距離A)は、任意に設定することができるが、口腔内の撮影という口腔内観察デバイス1の用途上、10〜30mm程度に設定される。
The
画像センサー32は、レンズユニット31によって形成された光学像を撮像し、検査対象者の口腔内の画像を取得する機能を有している。画像センサー32としては、CCDカラー画像センサーやCMOSカラー画像センサーを用いることができる。画像センサー32の撮像面は、横方向に長い長方形状を有しており、図7に示すような、縦方向の画素数よりも横方向の画素数の方が多い長方形の画像を取得する。
The
画像センサー32は、FPC基板11を介して制御処理部6に接続されており、制御処理部6からの制御によって、所望のタイミングで検査対象者の口腔内の画像を取得するとともに、取得した口腔内の画像を制御処理部6に送信する。FPC基板11には、画像センサー32と制御処理部6とを接続するための配線が形成されている。このように、本発明の口腔内観察デバイス1では、画像センサー32と制御処理部6との間の配線がFPC基板11によって提供されている。このような構成により、本発明の口腔内観察デバイス1では、画像センサー32を制御するための回路を本体2のカメラモジュール収納部23内に設ける必要がない。そのため、カメラモジュール収納部23、すなわち、口腔内観察デバイス1の先端部を、小型化することができる。
The
図5および図6に示すように、カメラモジュール3を収納するためのカメラモジュール収納部23は、円筒状の全体形状を有しており、把持部21の長尺方向と直交する方向(図6のY軸の正方向)に開口する上部筐体231と、カメラモジュール3を載置するための下部筐体232とから構成されている。上部筐体231と下部筐体232とが係合すると、上部筐体231の開口内側面と下部筐体232の上面とによってカメラモジュール3を収納するための矩形状の空間233が形成される。空間233は、カメラモジュール3の形状にフィットするよう形成され、カメラモジュール3が、この空間233内に収納される。また、カメラモジュール3の画像センサー32用のFPC基板11は、空間233から腕部22を介して、把持部21内の制御処理部6に接続されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the camera
空間233は、上部筐体231の開口と連通しており、空間233内に収納されたカメラモジュール3は、上部筐体231の開口を介して、検査対象者の口腔内を撮影する。また、下部筐体232の上面上には、カメラモジュール3を空間233内で固定するための弾性部材12が載置され、弾性部材12上にカメラモジュール3が載置されている。口腔内観察デバイス1が組み立てられる際において、下部筐体232は、弾性部材12を介してカメラモジュール3を上部筐体231に押し付けるように、上部筐体231に係合される。そのため、口腔内観察デバイス1が組み立てられた状態において、弾性部材12は、カメラモジュール3を空間233内において上部筐体231に押し付け、カメラモジュール3をカメラモジュール収納部23内で固定している。このような構成により、カメラモジュール3をカメラモジュール収納部23内で固定するための部品の点数を削減することができ、カメラモジュール収納部23、すなわち、口腔内観察デバイス1の先端部を、小型化することができる。
The
また、カメラモジュール収納部23の開口部分には、円形の第1のカバーフィルム14を載置するための凹部が形成されており、第1のカバーフィルム14が該凹部内に載置され、カメラモジュール収納部23の開口を覆っている。第1のカバーフィルム14は、カメラモジュール収納部23内に収納されたカメラモジュール3を保護するとともに、カメラモジュール3に入射する特定の波長の光をカットする光学フィルターとして機能する。例えば、第1のカバーフィルム14は、赤外線領域や紫外線領域の波長の光をカットするよう構成されている。カメラモジュール収納部23および第1のカバーフィルム14の双方は、上面図において円形状を有している。そのため、カメラモジュール収納部23および第1のカバーフィルム14が四角形状を有している場合と比較して、カメラモジュール収納部23の外径を小さくすることができる。
Further, a concave portion for mounting the circular
図5および図6に示されているようにカメラモジュール3は、カメラモジュール収納部23に収納される。口腔内観察デバイス1の使用時に、カメラモジュール3は、制御処理部6からの制御に応じて、本体2の把持部21の長尺方向に対して直交する方向(図6中のY軸の正方向)の領域を撮影する。カメラモジュール3によって取得された画像は、FPC基板11を介して、制御処理部6に送信される。また、制御処理部6は、カメラモジュール3によって取得された画像を、無線送信部7を用いて、ディスプレイ等の表示機器に送信する。口腔内観察デバイス1の操作者および/または検査対象者は、表示機に表示された口腔内の画像を見ることにより、口腔内の状態を観察することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
発光素子4は、制御処理部6からの制御に応じて発光し、カメラモジュール3の撮影範囲を照明する機能を有している。発光素子4は、制御処理部6と電気的に接続されており、制御処理部6からの制御に応じて、駆動する。また、発光素子4を駆動するための電力は、制御処理部6を介して、または、2次電池9から直接供給される。図5に示されているように、発光素子4の発光面(上面)は、平面視において、矩形形状を有している。発光素子4は、腕部22のカメラモジュール収納部23が設けられている箇所(先端)よりも基端側の箇所に形成された発光素子収納部24内に収納され、発光することにより、カメラモジュール3の撮影範囲を照明する。
The
図6に示すように、発光素子4を収納するための発光素子収納部24は、カメラモジュール収納部23と同じ側(図6のY軸の正方向側)に対して開口する凹部である。また、発光素子収納部24の開口を覆うように、第2のカバーフィルム15が設けられている。第2のカバーフィルム15は、発光素子収納部24内に収納された発光素子4を保護する機能を有している。
As shown in FIG. 6, the light emitting
カメラモジュール3と発光素子4が同一の収納部内に設けられている場合、発光素子4から発せられた光が、カメラモジュール3を保護するためのカバーフィルムに反射し、反射光がカメラモジュール3内に入射してしまい、カメラモジュール3によって取得される口腔内の画像の画質が低下してしまう。一方、上述のように、本発明の口腔内観察デバイス1では、カメラモジュール3がカメラモジュール収納部23内に設けられ、発光素子4が発光素子収納部24内に設けられており、さらに、カメラモジュール3を保護するための第1のカバーフィルム14と、発光素子4を保護するための第2のカバーフィルム15とが別々に設けられている。このような構成により、発光素子4から発せられた光の反射光が、カメラモジュール3内に入射してしまうことを防止することができる。そのため、カメラモジュール3によって取得される口腔内の画像の画質を向上させることができる。
When the
図6に示すように、発光素子4を収納するための発光素子収納部24は、その底部が、把持部21の長尺方向(図6中のX軸方向)に対して、角度θ[°]で傾斜するよう構成されている。そのため、発光素子4が発光素子収納部24の底部上に載置されると、発光素子4の本体2の外側を向いている面は、把持部21の長尺方向に対して、角度θで傾斜する。この状態で、接着剤やネジ等の固定具によって、発光素子収納部24の底部上に発光素子4が固定される。そのため、図6に示すように、口腔内観察デバイス1が組み立てられた状態において、発光素子4は、把持部21の長尺方向に対して、角度θで傾斜する。この状態で、発光素子4の上面が本体2の外側を向き、発光素子4の上面から発せられた光によって、カメラモジュール3の撮像範囲が照明される。このように、本発明の口腔内観察デバイス1では、発光素子4は、把持部21の長尺方向に対して、角度θで傾斜した発光素子収納部24の底部上に載置される。そのため、口腔内観察デバイス1の製造または設計時において、把持部21の長尺方向に対する発光素子収納部24の底部の角度θを調整することにより、把持部21の長尺方向に対する発光素子4の角度θを容易に設定することができる。そのため、本発明によれば、背景技術の欄において述べた従来技術のように、発光素子4を腕部22の面上に直接設ける場合と比較して、把持部21の長尺方向に対する発光素子4の角度θの設定自由度を高めることができる。
As shown in FIG. 6, the bottom of the light emitting
図6(本体2の長尺方向をX方向、および、本体2の高さ方向をY方向としたときのXY断面図)における把持部21の長尺方向に対する発光素子4の角度θは、発光素子収納部24内に設けられた発光素子4によって、カメラモジュール3の撮影範囲が均一に照明されるよう設定されている。なお、ここでいうカメラモジュール3の撮影範囲が均一に照明されるとは、カメラモジュール3のフォーカス距離Aに位置し、かつ、カメラモジュール3のレンズユニット31の光軸方向に直交する平面でのカメラモジュール3の撮影範囲(視野)内において、発光素子4の上面から発せられた光の照度の不均一性(ムラ)が50%未満となるように、発光素子4によって、カメラモジュール3の撮影範囲が照明されることを意味する。
The angle θ of the
把持部21の長尺方向に対する発光素子4の角度θを、より具体的に述べる。図6に示す本体2のXY断面図において、カメラモジュール3のレンズユニット31の主点から発光素子4の本体2の外側を向いている面(上面)の中心までの、把持部21の長尺方向(図6の横方向)の離間距離をX[mm]とし、カメラモジュール3のレンズユニット31の主点から発光素子4の本体2の外側を向いている面(上面)の中心までの、把持部21の長尺方向に対して直交する方向(図6のY軸方向)の離間距離をY[mm]としたとき、把持部21の長尺方向に対する発光素子4の角度θは、下記式(1)の条件を満たすよう設定されている。
The angle θ of the
上記式(1)からわかるように、角度θは、カメラモジュール3のレンズユニット31の主点から撮影対象までのフォーカス距離Aとカメラモジュール3のレンズユニット31の主点から発光素子4の上面までの離間距離X、Yによって決定される。本発明の口腔内観察デバイス1では、発光素子4を、把持部21の長尺方向に対して、上記式(1)の条件を満たす角度θで傾斜するよう、発光素子収納部24内に設けることによって、発光素子4がカメラモジュール3の撮影範囲を均一に照明することを可能としている。
As can be seen from the above formula (1), the angle θ is the focus distance A from the principal point of the
図4に戻り、発光素子4は、1つ以上のLEDから構成することができるが、本実施形態では、発光素子4は、色温度が3750〜6750kの白色光を照射する白色LEDである。このような範囲の色温度の白色光を照射する白色LEDを、発光素子4として用いることにより、発光素子4の照明下で撮影された歯の色の再現性を向上させることができる。また、発光素子4として用いられる白色LEDの平均演色評価数Raは、80以上であることが好ましい。このような高い演色性を有する白色LEDを発光素子4として用いることにより、発光素子4の照明下で撮影された歯の色の再現性をさらに向上させることができる。また、発光素子4は、カメラモジュール3の撮影範囲を十分に照明するために、発光素子4から発せられる光の光束は、9lm(ルーメン)以上であることが好ましい。
Returning to FIG. 4, the
加速度センサー5は、本体2の把持部21内に設けられており、口腔内観察デバイス1の姿勢を判別するために用いられる。加速度センサー5は、制御処理部6と電気的に接続されており、制御処理部6からの制御に応じて駆動し、さらに、検出した加速度を制御処理部6に送信する。また、加速度センサー5を、駆動するための電力は、制御処理部6を介して、または、2次電池9から直接供給される。加速度センサー5は、静電容量型加速度センサー、ピエゾ抵抗型加速度センサー、ジャイロ加速度センサー等の3軸加速度センサーまたは6軸加速度センサーであり、制御処理部6は、加速度センサー5からの出力に基づいて、口腔内観察デバイス1の姿勢を判別することができる。
The
例えば、口腔内観察デバイス1が検査対象者の口腔内に挿入される場合には、口腔内観察デバイス1の先端側が傾けられるので、制御処理部6は、加速度センサー5からの出力に基づいて、口腔内観察デバイス1が検査対象者の口腔内に挿入される姿勢になったか否かを判別することができる。また、制御処理部6は、加速度センサー5からの出力に基づいて、口腔内観察デバイス1の姿勢を判別することにより、現在、検査対象者のいずれの側の歯が観察されているかを判別することができる。例えば、上側の歯を検査する場合には、口腔内観察デバイス1は、カメラモジュール3が上側を向くよう、操作され、下側の歯を検査する場合には、口腔内観察デバイス1は、カメラモジュール3が下側を向くよう、操作される。後述するように、制御処理部6は、加速度センサー5からの出力に基づいて、口腔内観察デバイス1の姿勢を判別し、口腔内観察デバイス1の姿勢に応じて、口腔内の画像の向きを調整する。
For example, when the intraoral observation device 1 is inserted into the oral cavity of the test subject, the distal end side of the intraoral observation device 1 is tilted, and therefore the
制御処理部6は、口腔内観察デバイス1の各コンポーネントの制御およびカメラモジュール3によって取得された口腔内の画像に対する画像処理を実行する機能を有している。制御処理部6は、本体2の把持部21内において、上側支持部材13aおよび下側支持部材13bによって支持されており、口腔内観察デバイス1の各コンポーネントに有線接続されている。制御処理部6を駆動するための電力は、2次電池9から供給される。
The
制御処理部6は、演算処理を実行するための1つ以上のプロセッサーと、口腔内観察デバイス1の制御を行うために必要なデータ、プログラム、モジュール等のコンピューター可読命令を保存しているメモリーとを備えており、制御処理部6のプロセッサーは、メモリー内に保存されているコンピューター可読命令を用いることにより、口腔内観察デバイス1の各コンポーネントの制御およびカメラモジュール3によって取得された口腔内の画像の処理を実行することができる。
The
制御処理部6のプロセッサーは、例えば、1つ以上のマイクロプロセッサー、マイクロコンピューター、マイクロコントローラー、デジタル信号プロセッサー(DSP)、中央演算処理装置(CPU)、メモリーコントロールユニット(MCU)、画像処理用演算処理装置(GPU)、状態機械、論理回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、またはこれらの組み合わせ等のコンピューター可読命令に基づいて信号操作等の演算処理を実行する演算ユニットである。
The processor of the
制御処理部6のメモリーは、揮発性記憶媒体(例えば、RAM、SRAM、DRAM)、不揮発性記憶媒体(例えば、ROM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリー)、またはこれらの組み合わせを含む着脱式または非着脱式のコンピューター可読媒体である。
The memory of the
操作者が本体2の把持部21の開口から外部に露出している操作部8のスイッチボタン8aのうち、口腔内観察デバイス1を駆動するための1つを操作し、口腔内観察デバイス1による検査対象者の口腔内の撮影を開始すると、操作部8のスイッチ基板8bからの信号に応じて制御処理部6が発光素子4を駆動し、検査対象者の口腔内を照明するとともに、カメラモジュール3を駆動し、検査対象者の口腔内の画像を撮影する。同時に、制御処理部6は、加速度センサー5からの出力に基づいて、口腔内観察デバイス1の姿勢を判別する。
The operator operates one of the
カメラモジュール3によって口腔内の画像が取得され、制御処理部6に送信されると、制御処理部6は、取得した口腔内の画像に対して画像処理を施す。具体的には、制御処理部6は、まず、制御処理部6のメモリー内に保存されているホワイトバランス用の固定パラメーターを用いて、取得した口腔内の画像に対して、ホワイトバランス処理を施す。
When the image in the oral cavity is acquired by the
一般的には、ホワイトバランス処理は、光源から照射される光の特性や取得した画像の明るさに基づいて、ホワイトバランス用のパラメーターを自動で調整するオートホワイトバランスアルゴリズムによって実行される。オートホワイトバランスアルゴリズムは、画像の明るさが、所定の値よりも明るい場合、所定の値よりも暗い場合等の様々な状況に対応できるように、ホワイトバランス用のパラメーターの調整可能範囲が広く設定されている。 In general, the white balance processing is executed by an auto white balance algorithm that automatically adjusts white balance parameters based on the characteristics of the light emitted from the light source and the brightness of the acquired image. The auto white balance algorithm sets a wide adjustable range of parameters for white balance so that it can handle various situations such as when the brightness of the image is brighter than a predetermined value or darker than a predetermined value. Has been done.
しかしながら、口腔内観察デバイス1の撮影対象は検査対象者の口腔内であることから、撮影される画像に含まれる色成分の大部分が赤色成分であり、青色成分が極端に少ない。そのため、取得した口腔内の画像に対して、オートホワイトバランスアルゴリズムを用いたホワイトバランス処理を施すと、画像内の青色成分が少ないことから、検査対象者の歯の白色が青みを帯びてしまう。このように、オートホワイトバランスアルゴリズムを用いたホワイトバランス処理を用いると、検査対象者の口腔内の色再現性、特に、歯の白色の色再現性が低くなってしまう。 However, since the imaging target of the intraoral observation device 1 is the oral cavity of the inspection subject, most of the color components included in the captured image are red components and the blue component is extremely small. Therefore, when white balance processing using an auto white balance algorithm is performed on the acquired intraoral image, the white color of the teeth of the subject is bluish because the blue component in the image is small. As described above, when the white balance processing using the automatic white balance algorithm is used, the color reproducibility in the oral cavity of the person to be inspected, particularly the color reproducibility of the white color of the tooth, becomes low.
また、口腔内観察デバイス1の使用時において、口腔内には発光素子4以外の光源は存在せず、室内の蛍光灯やLEDライト等からの外光の影響はほぼ無視できることから、口腔内観察デバイス1の使用時における口腔内の明るさの条件は極めて限定されたものとなる。そのため、口腔内観察デバイス1で用いられるホワイトバランス処理は、様々な状況に対応しなくてもよい。
In addition, when the intraoral observation device 1 is used, there is no light source other than the
本発明の口腔内観察デバイス1では、制御処理部6は、オートホワイトバランスアルゴリズムを用いたホワイトバランス処理を用いず、上述の発光素子4による照明下で撮影された歯の色の再現性が最大となるよう事前に設定された固定パラメーターを用いて、カメラモジュール3によって取得された口腔内の画像のホワイトバランス処理を実行するよう構成されている。これにより、得られた画像の検査対象者の口腔内、特に、歯の色再現性を向上させることができる。歯の色再現性は、表示機器に表示された口腔内の画像に基づく口腔内の環境の判断に非常に重要であるので、得られた画像の歯の色再現性を向上させることにより、操作者による口腔内の診断精度を向上させることができる。
In the intraoral observation device 1 of the present invention, the
さらに、制御処理部6は、判別された口腔内観察デバイス1の姿勢に基づいて、カメラモジュール3によって取得された画像の向きを変更する。例えば、口腔内観察デバイス1によって検査対象者の右側の歯を観察している最中に、操作者が口腔内観察デバイス1の姿勢を変え、検査対象者の左側の歯を観察すると、口腔内観察デバイス1の姿勢が上下反転する。この際、カメラモジュール3によって取得される画像も上下反転する。このような画像の上下反転は、表示機器に表示された口腔内の画像を見ながら口腔内観察デバイス1を操作する操作者による、操作ミスを誘発する可能性がある。
Further, the
一方、本発明の口腔内観察デバイス1では、制御処理部6は、加速度センサー5からの出力に基づいて、口腔内観察デバイス1の姿勢を判別し、判別した口腔内観察デバイス1の姿勢に基づいて、口腔内の画像の向きを変更する。具体的には、制御処理部6は、口腔内観察デバイス1の姿勢に基づいて、口腔内観察デバイス1が歯の左側と右側のいずれの歯を観察していたとしても、検査対象者の上側の歯が、得られた画像の上側に位置し、検査対象者の下側の歯が、得られた画像の下側に位置するよう、口腔内の画像の向きを変更する。これにより、表示機器に表示された画像を見ながら口腔内観察デバイス1を操作する操作者による、操作ミスを防止することができる。
On the other hand, in the intraoral observation device 1 of the present invention, the
また、図7に示すように、制御処理部6は、得られた画像の長尺方向と、把持部21の長尺方向とが一致するように、カメラモジュール3によって取得された画像の向きを変更するよう構成されている。得られた画像の長尺方向と、把持部21の長尺方向とが一致しない場合、表示機器に表示された画像を見ながら口腔内観察デバイス1の操作を実行する操作者は、観察箇所(カメラモジュール3の撮像範囲)を変更したいときに、口腔内観察デバイス1を検査対象者の口腔内により深く挿入すべきなのか、検査対象者の口腔内から引き抜くべきなのかを、表示機器に表示された画像から、直感的に把握することが困難である。
Further, as shown in FIG. 7, the
一方、本発明の口腔内観察デバイス1では、制御処理部6は、得られた画像の長尺方向と、把持部21の長尺方向とが一致するように、カメラモジュール3によって取得された画像の向きを変更する。そのため、表示機器に表示された画像を見ながら口腔内観察デバイス1の操作を実行する操作者は、観察箇所(カメラモジュール3の撮像範囲)を変更したいときに、口腔内観察デバイス1を検査対象者の口腔内により深く挿入すべきなのか、検査対象者の口腔内から引き抜くべきなのかを、表示機器に表示された画像から、直感的に把握することが可能となる。これにより、操作者による観察箇所の誤認を防止することができ、口腔内観察デバイス1の使用感を向上させることができる。
On the other hand, in the intraoral observation device 1 of the present invention, the
図4に戻り、無線送信部7は、口腔内観察デバイス1からディスプレイ等の表示機に対して、カメラモジュール3によって取得され、制御処理部6によって処理された口腔内の画像を無線送信する機能を有している。無線送信部7は、制御処理部6と電気的に接続されており、制御処理部6からの制御に応じて、口腔内の画像を無線送信する。また、無線送信部7を駆動するための電力は、制御処理部6を介して、または、2次電池9から直接供給される。無線送信部7は、口腔内の画像を表示機器に無線送信することができれば特に限定されないが、例えば、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Enerrgy)無線通信技術を用いた無線通信ユニットを無線送信部7として用いることができる。なお、カメラモジュール3による口腔内の画像の取得、制御処理部6による画像処理、および無線送信部7による画像の送信は、リアルタイムで実行される。
Returning to FIG. 4, the
操作部8は、操作者による口腔内観察デバイス1の操作を実現するために用いられる。操作部8としては、スイッチ、ボタン、スライドバー、タッチパネル等を用いることができるが、本実施形態では、操作部8は、操作者によって押下されるスイッチボタン8aおよびスイッチボタン8aが押下された際に、制御処理部6に対して信号を送信するスイッチ基板8bの複数のペアから構成される。また、操作部8のスイッチ基板8bは、上側支持部材13aまたは下側支持部材13b上に固定されている。操作部8のスイッチボタン8aは、本体2の把持部21の開口を介して外部に露出しており、操作者は、本体2の把持部21を把持した状態で、操作部8のスイッチボタン8aのそれぞれを操作することができる。
The
操作部8のスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bのペアの数は特に限定されず、操作部8は、操作者によって実行される口腔内観察デバイス1の操作の数に対応する数のスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bのペアを備えていてもよい。例えば、口腔内観察デバイス1は、口腔内観察デバイス1の駆動をオン・オフするためのスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bのペア、カメラモジュール3のみの駆動をオン・オフするためのスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bのペア、発光素子4のみの駆動をオン・オフするためのスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bのペア等を含む。
The number of pairs of the
操作部8のスイッチ基板8bのそれぞれは、制御処理部6と電気的に接続されており、操作部8のスイッチボタン8aに対する操作者による入力が、制御処理部6に送信される。口腔内観察デバイス1の操作者は、操作部8のスイッチボタン8aを操作することにより、少なくとも、口腔内観察デバイス1による検査対象者の口腔内の観察を開始および終了させることができる。なお、図示の形態における操作部8は、一例でしかなく、操作部8は、口腔内の静止画を取得するための操作を行うためのスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bのペアや、カメラモジュール3によって取得された画像を反転させるためのスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bのペア等の口腔内観察デバイス1の処理を手動で切り替えるためのスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bの任意のペアをさらに含んでいてもよい。
Each of the
特に、このような操作部8による操作により、口腔内観察デバイス1の駆動のオン・オフの制御とは別に、発光素子4の駆動のオン・オフの制御を実現することができる。口腔内観察デバイス1を操作しているときであっても、発光素子4による照明が不要である場合も存在するので、この場合、発光素子4の駆動をオフすることにより、口腔内観察デバイス1の消費電力を抑制することができる。例えば、口腔内を撮影する直前または口腔内の撮影の開始と同時に、発光素子4の駆動をオンすることにより、口腔内観察デバイス1の消費電力を抑制し、2次電池9の消耗を抑制することができる。
In particular, by the operation of the
2次電池9は、リチウムイオン2次電池等の充電可能な電池であり、制御処理部6を介して間接的に、または、直接的に、口腔内観察デバイス1の各コンポーネントに対して駆動電力を提供する。充電部10は、接触式充電または非接触式充電により、2次電池9を充電する機能を有している。本実施形態では、充電部10は、充電用USB基板等の接触式の充電ユニットである。この場合、充電部10のコネクターが本体2の基端側から外部に露出しており、充電部10のコネクターに対応する相手側コネクターを挿入することにより、2次電池9に対する充電が実行される。
The
代替的に、充電部10は、非接触式の充電ユニットであってもよい。この場合、充電部10は、口腔内観察デバイス1の外部に設けられた、非接触給電装置(図示せず)から、例えば、電磁誘導方式で供給される電力を非接触で受電して、2次電池9を充電する。このような非接触式の充電部10を用いることにより、2次電池9を充電するための充電用端子が不要となり、口腔内観察デバイス1の構造がよりシンプルになる。一般に、口腔内観察デバイス1は、検査対象者の口腔内に挿入されるため、防水構造を有していることが好ましい。非接触式の充電部10を用いた場合、2次電池9を充電するための充電用端子が不要となり、口腔内観察デバイス1の防水構造を容易に実現することができる。
Alternatively, the charging
上述したように、本発明の口腔内観察デバイス1では、発光素子4は、腕部22に形成された発光素子収納部24内に設けられているので、カメラモジュール収納部23内に発光素子4を収納する必要がない。また、カメラモジュール3と、カメラモジュール3を駆動する制御処理部6とがFPC基板11によって電気的に接続されているので、カメラモジュール3を駆動するための回路をカメラモジュール収納部23内に設ける必要がない。さらに、弾性部材12によってカメラモジュール3をカメラモジュール収納部23内に固定しているので、カメラモジュール3をカメラモジュール収納部23内で固定するための部品の点数を削減することができる。これらの要因により、本発明の口腔内観察デバイス1では、カメラモジュール収納部23、すなわち、口腔内観察デバイス1の先端部が大幅に小型化されている。そのため、本発明によれば、検査対象者の口腔内における口腔内観察デバイス1の先端部の可動範囲を広くすることができ、口腔内での観察の自由度および口腔内観察デバイス1の操作性を向上させることができる。
As described above, in the intraoral observation device 1 of the present invention, since the
さらに、本発明の口腔内観察デバイス1では、発光素子収納部24の底部が把持部21の長尺方向に対して上記式(1)の条件を満たす角度θで傾いている。そのため、発光素子4は、本体2の断面図において、把持部21の長尺方向に対して、上記式(1)の条件を満たす角度θで傾いた状態で、発光素子収納部24内に設けられる。このような構成により、本発明では、発光素子4によって、検査対象者の口腔内を撮影するカメラモジュール3の撮影範囲を均一に照明することが可能となっている。
Further, in the intraoral observation device 1 of the present invention, the bottom portion of the light emitting
<第2実施形態>
次に、図8を参照して、本発明の第2実施形態に係る口腔内観察デバイスを詳述する。図8は、本発明の第2実施形態に係る口腔内観察デバイスの先端側部分の上面図および縦断面図(口腔内観察デバイスの本体の長尺方向をX方向、および、口腔内観察デバイスの本体の高さ方向をY方向としたときのXY断面図)である。
<Second Embodiment>
Next, with reference to FIG. 8, an intraoral observation device according to the second embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 8 is a top view and a vertical cross-sectional view of the distal end side portion of the intraoral observation device according to the second embodiment of the present invention (the longitudinal direction of the main body of the intraoral observation device is the X direction, and the intraoral observation device is shown). It is an XY sectional view when the height direction of the main body is the Y direction.
以下、第2実施形態の口腔内観察デバイスについて、第1実施形態の口腔内観察デバイスとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。第2実施形態の口腔内観察デバイスでは、発光素子4が上述した白色LEDに加え、励起光LEDを含む点、および、第1のカバーフィルム14の特性が異なる点を除き、第1実施形態の口腔内観察デバイスと同様である。
Hereinafter, the intraoral observation device of the second embodiment will be described focusing on the differences from the intraoral observation device of the first embodiment, and the description of the same items will be omitted. In the intraoral observation device of the second embodiment, except that the
図8に示すように、第2実施形態の口腔内観察デバイス1の発光素子4は、上述した第1実施形態の発光素子4として用いられた白色LED41と、390〜410nmの波長の励起光を照射可能な励起光LED42と、を含む。
As shown in FIG. 8, the
波長約406nmの光を歯に照射すると、歯のう蝕部分(虫歯部分)が励起し、620〜720nmの波長の光で発光することが知られている。そこで、本実施形態では、上述した第1実施形態の発光素子4として用いられた白色LED41に加えて、390〜410nmの波長の励起光を照射可能な励起光LED42を発光素子4として用いることにより、歯のう蝕部分の観察を容易にしている。
It is known that when a tooth is irradiated with light having a wavelength of about 406 nm, the carious part (cavity part) of the tooth is excited and emits light having a wavelength of 620 to 720 nm. Therefore, in the present embodiment, in addition to the white LED 41 used as the
励起光LED42は、白色LED41と同様に、本体2の断面図において、把持部21の長尺方向に対して、上記(1)の条件を満たす角度θで傾斜するよう、発光素子収納部24内に設けられている。これにより、カメラモジュール3の撮影範囲に対して、白色LED41から照射される白色光と励起光LED42から照射される励起光を、均一に照射することができる。
Like the white LED 41, the
また、カメラモジュール収納部23の開口を覆う第1のカバーフィルム14は、上述した赤外線領域や紫外線領域の波長の光に加えて、励起光LED42から照射される励起光を含む500〜520nm以下の波長の光をカットするよう構成されている。このような構成により、励起光LED42から発せられる励起光が、カメラモジュール3に入射することを防止することができる。これにより、励起光LED42によって390〜410nmの波長の励起光が、カメラモジュール3によって得られる口腔内の画像の色に影響を与えることを防止することができる。
The
また、操作部8は、制御処理部6が、白色LED41および励起光LED42の双方またはいずれか一方を駆動するかを選択するためのスイッチボタン8aおよびスイッチ基板8bのペアを含む。制御処理部6は、操作者による操作部8の対応するスイッチボタン8aに対する操作に応じて、発光素子4の白色LED41および励起光LED42の双方を駆動してもよいし、操作者による操作部8の対応するスイッチボタン8aに対する操作に応じて、発光素子4の白色LED41および励起光LED42のいずれか一方のみを駆動してもよい。この場合、このような構成により、操作者は、操作部8の対応するスイッチボタン8aを操作することにより、発光素子4の白色LED41および励起光LED42の双方またはいずれか一方を駆動するかを選択することができる。
Further, the
制御処理部6が、白色LED41および励起光LED42の双方を駆動する場合、制御処理部6は、白色LED41および励起光LED42による照明下で、第1のカバーフィルム14を介してカメラモジュール3によって撮影された歯の色の再現性が最大となるよう事前に設定された固定パラメーターを用いて、カメラモジュール3によって取得された口腔内の画像に対してホワイトバランス処理を施すよう構成されている。
When the
一方、制御処理部6が、白色LED41のみを駆動する場合、白色LED41による照明下で、第1のカバーフィルム14を介してカメラモジュール3によって撮影された歯の色の再現性が最大となるよう事前に設定された固定パラメーターを用いて、カメラモジュール3によって取得された口腔内の画像に対してホワイトバランス処理を施すよう構成されている。また、制御処理部6が、励起光LED42のみを駆動する場合、励起光LED42による照明下で、第1のカバーフィルム14を介してカメラモジュール3によって撮影された画像中の歯のう蝕部分が最も目立って見えるよう事前に設定された固定パラメーターを用いて、カメラモジュール3によって取得された口腔内の画像に対してホワイトバランス処理を施すよう構成されている。
On the other hand, when the
なお、本実施形態において、第1のカバーフィルム14が500〜520nm以下の波長の光をカットするよう構成されているが、本発明はこれに限られない。第1のカバーフィルム14が500〜520nm以下の波長の光をカットせず、500〜520nm以下の波長の光をカットする光学フィルターが第1のカバーフィルム14とは別に設けられているような態様も本発明の範囲内である。この場合、光学フィルターは、カメラモジュール3のレンズユニット31と第1のカバーフィルム14との間やカメラモジュール3のレンズユニット31と画像センサー32との間に設けることができる。
In addition, in the present embodiment, the
以上、本発明の口腔内観察デバイスを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明の各コンポーネントの構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、本発明の構成に任意の構成のものを付加することができる。 Although the intraoral observation device of the present invention has been described above based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this. The configuration of each component of the present invention can be replaced with any that can exhibit the same function, or any configuration can be added to the configuration of the present invention.
本発明の属する分野および技術における当業者であれば、本発明の原理、考え方、および範囲から有意に逸脱することなく、記述された本発明の口腔内観察デバイスの構成の変更を実行可能であろうし、変更された構成を有する口腔内観察デバイスもまた、本発明の範囲内である。 Those skilled in the field and technology to which the present invention pertains can make modifications to the configuration of the described intraoral viewing device of the present invention without departing significantly from the principles, ideas, and scope of the present invention. Oral viewing devices having a waxy, modified configuration are also within the scope of the invention.
例えば、図3〜図8に示された第1実施形態および第2実施形態の口腔内観察デバイスのコンポーネントの数や種類は、説明のための例示にすぎず、本発明は必ずしもこれに限られない。本発明の原理および意図から逸脱しない範囲において、任意のコンポーネントが追加若しくは組み合わされ、または任意のコンポーネントが削除された態様も、本発明の範囲内である。また、口腔内観察デバイスの各コンポーネントは、ハードウェア的に実現されていてもよいし、ソフトウェア的に実現されていてもよいし、これらの組み合わせによって実現されていてもよい。 For example, the numbers and types of components of the intraoral observation devices of the first and second embodiments illustrated in FIGS. 3 to 8 are merely examples for description, and the present invention is not limited thereto. Absent. Aspects in which arbitrary components are added or combined or arbitrary components are deleted without departing from the principle and intent of the present invention are also within the scope of the present invention. Further, each component of the intraoral observation device may be realized by hardware, software, or a combination thereof.
例えば、第1実施形態および第2実施形態の口腔内観察デバイス1において、制御処理部6は、操作者による操作部8の対応するスイッチボタン8aに対する操作に応じて、発光素子4を駆動するが、本発明はこれに限られない。例えば、制御処理部6は、加速度センサー5からの出力に基づいて判別される口腔内観察デバイス1の姿勢に応じて発光素子4を駆動してもよい。具体的には、制御処理部6は、口腔内観察デバイス1を検査対象者の口腔内に挿入するために、口腔内観察デバイス1の先端側が傾けられたことを判別し、発光素子4を駆動してもよい。
For example, in the intraoral observation device 1 of the first embodiment and the second embodiment, the
また、制御処理部6は、カメラモジュール3によって取得される画像の明るさの変化に応じて、発光素子4を駆動してもよい。具体的には、口腔内観察デバイス1の腕部22が検査対象者の口腔内に挿入されると、カメラモジュール3によって取得される画像の明るさが低下するので、制御処理部6は、カメラモジュール3によって取得される画像の明るさが低下したことを判別し、発光素子4を駆動してもよい。また、カメラモジュール収納部23の先端に、照度センサーが設けられていてもよく、制御処理部6は、照度センサーからの出力に基づいて、口腔内観察デバイス1の腕部22が検査対象者の口腔内に挿入されたことを判別し、発光素子4を駆動してもよい。これらのような変更された構成を有する口腔内観察デバイスもまた、本発明の範囲内である。
Further, the
1…口腔内観察デバイス 2…本体 21…把持部 22…腕部 23…カメラモジュール収納部 231…上部筐体 232…下部筐体 233…空間 24…発光素子収納部 25…開口 3…カメラモジュール 31…レンズユニット 32…画像センサー 4…発光素子 41…白色LED 42…励起光LED 5…加速度センサー 6…制御処理部 7…無線送信部 8…操作部 8a…スイッチボタン 8b…スイッチ基板 9…2次電池 10…充電部 11…FPC基板 12…弾性部材 13a…上側支持部材 13b…下側支持部材 14…第1のカバーフィルム 15…第2のカバーフィルム 500…口腔内観察デバイス 510…把持部 520…腕部 530…カメラモジュール 540…光源 600…口腔内観察デバイス 610…把持部 620…腕部 630…カメラモジュール 640…LED A…フォーカス距離 θ…角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...
Claims (7)
前記カメラモジュール収納部内に設けられ、前記検査対象者の前記口腔内を撮影するためのカメラモジュールと、
前記発光素子収納部内に設けられ、前記検査対象者の前記口腔内を照明するための発光素子と、
前記把持部内に設けられ、前記カメラモジュールおよび前記発光素子を制御し、さらに、前記カメラモジュールによって取得された画像を処理するための制御処理部と、を含み、
前記発光素子は、前記カメラモジュールの撮影範囲が前記発光素子によって均一に照明されるよう、前記把持部の前記長尺方向に対して傾いた状態で、前記発光素子収納部内に設けられていることを特徴とする口腔内観察デバイス。 A long gripping portion to be gripped by an operator, an arm portion that extends from the tip of the gripping portion in the lengthwise direction of the gripping portion, and is inserted into the oral cavity of the inspection subject, and the tip of the arm portion. The camera module housing portion is formed, which is opened in a direction orthogonal to the lengthwise direction of the grip portion, and the arm portion is formed at a position closer to the base end than a position where the camera module housing portion is formed, A main body including a light emitting element storage portion that is open on the same side as the camera module storage portion,
A camera module that is provided in the camera module storage section and is for photographing the inside of the oral cavity of the inspection subject,
Provided in the light emitting element housing, a light emitting element for illuminating the oral cavity of the inspection subject,
A control processing unit that is provided in the grip unit, controls the camera module and the light-emitting element, and further processes an image acquired by the camera module;
The light emitting element is provided in the light emitting element housing portion in a state of being inclined with respect to the longitudinal direction of the gripping portion so that the photographing range of the camera module is uniformly illuminated by the light emitting element. An intraoral observation device characterized by:
前記カメラモジュールのフォーカス距離をA[mm]とし、前記カメラモジュールのレンズユニットの主点から前記発光素子の前記本体の外側を向いている面の中心までの、前記把持部の前記長尺方向の離間距離をX[mm]とし、前記カメラモジュールの前記レンズユニットの前記主点から前記発光素子の前記本体の外側を向いている前記面の前記中心までの、前記把持部の前記長尺方向に対して直交する前記方向の離間距離をY[mm]としたとき、前記角度θは、下記式(1)の条件を満たす請求項1に記載の口腔内観察デバイス。
The light emitting element is provided in the light emitting element housing so as to be inclined at an angle θ [°] with respect to the longitudinal direction of the grip portion,
The focus distance of the camera module is A [mm], and the length of the grip portion in the longitudinal direction from the principal point of the lens unit of the camera module to the center of the surface of the light emitting element facing the outside of the main body. With a separation distance of X [mm], in the longitudinal direction of the grip portion from the principal point of the lens unit of the camera module to the center of the surface of the light emitting element facing the outside of the main body. The intraoral observation device according to claim 1, wherein the angle θ satisfies the condition of the following formula (1) when the distance in the direction orthogonal to the direction is Y [mm].
前記カメラモジュール収納部は、前記把持部の前記長尺方向と直交する前記方向に開口する上部筐体と、前記上部筐体と係合したときに、前記カメラモジュールが収納される空間を形成する下部筐体とから構成され、
前記弾性部材は、前記カメラモジュールを前記空間内において前記上部筐体に押し付けることによって、前記カメラモジュールを前記カメラモジュール収納部内で固定している請求項1または2に記載の口腔内観察デバイス。 Further comprising an elastic member for fixing the camera module in the camera module housing,
The camera module housing portion forms an upper housing opening in the direction orthogonal to the lengthwise direction of the grip portion, and a space for housing the camera module when engaged with the upper housing. It consists of a lower case,
The intraoral observation device according to claim 1, wherein the elastic member fixes the camera module in the camera module housing by pressing the camera module against the upper housing in the space.
前記制御処理部は、前記白色LEDによる照明下で撮影された歯の色の再現性が最大となるよう事前に設定された固定パラメーターを用いて、前記カメラモジュールによって取得された前記画像のホワイトバランス処理を実行する請求項1ないし3のいずれかに記載の口腔内観察デバイス。 The light emitting device includes a white LED that emits white light having a color temperature of 3750 to 6750k,
The control processing unit uses a fixed parameter preset to maximize the reproducibility of the color of the teeth photographed under illumination by the white LED, and the white balance of the image acquired by the camera module. The intraoral observation device according to claim 1, which executes a process.
前記口腔内観察デバイスは、前記カメラモジュールの前面に設けられ、前記カメラモジュールを保護するとともに、前記励起光LEDから発せられる前記励起光を含む波長450〜600nm以下の波長の光をカットし、前記励起光LEDから発せられる前記励起光が前記カメラモジュールに入射することを防止するためカバーフィルムをさらに含む請求項4に記載の口腔内観察デバイス。 The light emitting device further includes an excitation light LED for irradiating excitation light having a wavelength of 390 to 410 nm to excite the carious part of the tooth to emit light.
The intraoral observation device is provided on the front surface of the camera module, protects the camera module, and cuts light having a wavelength of 450 to 600 nm or less including the excitation light emitted from the excitation light LED, The intraoral observation device according to claim 4, further comprising a cover film for preventing the excitation light emitted from the excitation light LED from entering the camera module.
前記制御処理部は、前記加速度センサーからの出力に基づいて、前記口腔内観察デバイスの前記姿勢を判別し、判別された前記口腔内観察デバイスの前記姿勢に基づいて、前記カメラモジュールによって取得された前記画像の向きを変更するよう構成されている請求項1ないし5のいずれかに記載の口腔内観察デバイス。 Further comprising an acceleration sensor provided in the grip portion and used to determine the posture of the intraoral observation device,
The control processing unit determines the posture of the intraoral observation device based on the output from the acceleration sensor, and is acquired by the camera module based on the determined posture of the intraoral observation device. The intraoral observation device according to claim 1, wherein the intraoral observation device is configured to change the orientation of the image.
前記制御処理部は、前記画像の長手方向と、前記把持部の前記長尺方向とが一致するように、前記カメラモジュールによって取得された前記画像の前記向きを変更するよう構成されている請求項6に記載の口腔内観察デバイス。 The image acquired by the camera module has a rectangular shape in which the number of pixels in the horizontal direction is larger than the number of pixels in the vertical direction,
The control processing unit is configured to change the orientation of the image acquired by the camera module such that the longitudinal direction of the image matches the longitudinal direction of the grip unit. The intraoral observation device according to item 6.
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