JP3781745B2 - 口腔内観察用カメラ - Google Patents

Description

本発明は、口腔内観察用カメラ、より詳細には、歯科治療において、口腔内の様子を撮影するために用いて好適な口腔内観察用カメラに関する。

歯科治療においては、例えば、歯根を切削、成形、洗浄した後、該歯根内に詰め物をする等の治療を行うが、その場合、歯根内が的確に切削、成形されているか否かを観るためにスコープを使用する。近年は、電子技術の進歩によりＣＣＤ（固体映像素子）の画素数も多くなり高分解能のものができ、且つ、光感度、色再現性が向上したことからＣＣＤカメラが使用されている。

図７は、ＣＣＤセンサを用いた従来の歯科用口腔内観察カメラの一例（特許文献１参照）を説明するための構成図で、図７（Ａ）は要部を断面にて示す全体構成図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＢ−Ｂ線方向から見た図で、図中、１００はハンドピースを示し、該ハンドピース１００の先端部のヘッド部１１０内には、ＣＣＤカメラ１２０が収納され、蓋部材１１１により固定されるようになっている。

ＣＣＤカメラ１２０は、対物レンズを含むレンズ群１２１、色フィルタ１２２、ＣＣＤセンサ１２３等を有し、これらレンズ群１２１、色フィルタ１２２、及び、ＣＣＤセンサ１２３は、同一軸線上に一体的に形成され、ヘッド部１１０内に収納され、蓋部材１１１によって、該ヘッド部１２０内に固定されるようになっている。ＣＣＤセンサ１２３の信号線１２４は、図７（Ｂ）に示すように、ＣＣＤセンサ用信号ピン１２５に接続され、該信号ピン１２５に着脱自在に接続される図示しないケーブルを通して画像表示装置（ディスプレイ）に伝達され、該ディスプレイ上に、前記ＣＣＤセンサにて撮像した像が表示されるようになっている。

ハンドピース１００内には、ライトガイド１３０が挿通されており、該ライトガイド１３０には、前述の図示しないケーブル内に設けられたライトガイドを通して伝達される光が、該ケーブルがハンドピース１００に接続された時に、図７（Ｂ）に示すライトガイド受口１３１より導入され、ヘッド部１１０に開放された先端部１３２により照射される。

最近では、前述のライトガイド１３０に代わってＬＥＤ光源を用いて、ハンドピースと画像処理装置とを結ぶホースを軽くし、曲げ操作を楽に行えるようにし、更には、ランプを不要にして、メンテナンスやランニングコストを低減し、更には、低消費電力で安定した光量を保つことができるようにしている。更には、ハンドピース内にＣＣＵ（Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を設けるとともに、該ハンドピースに操作ボタン（スイッチ）を設け、該操作ボタンにより、ＬＥＤ光源をオン，オフし、ＣＣＵを駆動，停止すること等が行われている。
特開平１０−２７２０９５号公報

上述のように、最近では、口腔内の観察に、被観察箇所をＬＥＤによって照明し、ＣＣＤセンサによって撮影することが行われているが、レンズ群の焦点位置調整をして被観察位置（撮像位置）を変えても、照明光の照明状態が一定であるため、必ずしも、常に撮像位置を最適に照明しているとは限らず、被観察位置（撮像位置）によっては、暗い不鮮明な像になってしまう等の問題があった。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、２以上のＬＥＤを用いて口腔内を照明し、レンズ系を調整して被観察位置（焦点位置）を調整し、焦点調整された箇所をＣＣＤセンサによって撮影するようにした口腔内観察カメラにおいて、前記レンズ系の焦点位置調整に連動して、前記ＬＥＤの照射方向を変えて、前記被観察位置に２以上のＬＥＤからの光を集中的に照射するようにし、更には、光重合用ＬＥＤを効果的に付加して、光重合レジンを用いての歯牙の修復をも可能としたものである。

本発明によると、焦点位置調整に連動して、２以上のＬＥＤからの光の照射方向を被観察位置に集中させるようにしたので、被観察位置を常に明るく照明することができ、明るい鮮明な画像を得ることができ、更には、光重合レジンを用いての歯牙の修復をも効果的に行うことができる。

図１は、本発明による口腔内観察用カメラの動作原理を従来の口腔内カメラと比較して説明するための要部概略構成図で、図中、１は被観察対象の一例として示す歯牙、２（２₁，２₂）はＬＥＤ、３はカメラレンズで、本発明においては、２以上のＬＥＤ２₁，２₂を有し、これらＬＥＤ２₁，２₂の照射方向がカメラレンズ３の焦点位置合わせに応じて変化できるようになっている。

図１（Ａ₁）は、カメラレンズの焦点距離を長くした時の（Ｌ₁の時の）ＬＥＤ２₁，２₂の照射方向を示す概略図、図１（Ａ₂）は、焦点距離を短くした時の（Ｌ₂の時の）ＬＥＤ２₁，２₂の照射方向を示す概略図で、通常（ノーマル時）は、図１（Ａ₁）に示すように、ＬＥＤ２₁，２₂によって、口腔内を略均一に照明するようにしているが、図１（Ａ₂）に示す接写時には、焦点位置調整に連動して（レンズ３を紙面に対して垂直方向に動かして焦点合せをしたときに）ＬＥＤ２₁，２₂の照射方向を変えて、これらＬＥＤからの光が被観察位置に集中するようにして、換言すれば、ＬＥＤ２₁，２₂を矢印Ｂ方向に回動して、被観察位置を明るく照明する。

図１（Ｂ₁），図１（Ｂ₂）は、従来の照明方法を説明するための図で、図１（Ｂ₁）は焦点距離が長い場合（図１（Ａ₁）に対応）、図１（Ｂ₂）は焦点距離Ｌが短い場合（図１（Ａ₂）に対応）の例を示す図で、従来技術においては、カメラレンズの焦点位置を変えても、ＬＥＤ２₁，２₂の照射方向は一定であり、そのため、図１（Ｂ₂）に示すように、焦点距離を短くした場合に、被観察位置が十分に照明されておらず、像が暗く、見にくいものとなっている。

図２は、本発明による口腔内観察用カメラの一実施例を説明するための要部構成図で、図中、１０は本発明による口腔内観察用ハンドピースを示し、該ハンドピース１０の先端部（ヘッド部）には、前述の被観察位置照明用のＬＥＤ２₁，２₂が紙面に対して垂直方向に所定の間隔（図１（Ａ₁）に示す距離Ｓ）をもって配設されている。これら２つのＬＥＤ２₁，２₂の間には、被観察箇所の像が屈折反射するハーフミラープリズム４が配設されており、被観察箇所の像は、ハンドピース１０のヘッド部に設けられた透光ガラス１０ａを通してハーフミラープリズム４に入射され、該ハーフミラープリズム４によって屈折反射されてカメラレンズ３に入射され、該カメラレンズ３によって焦点位置調整されてＣＣＤセンサ５に投射される。

ＣＣＤセンサ５に入射された像には、ＣＣＤセンサ駆動基板（ＣＣＵ）６の駆動によって読み取られ、ケーブル２０を通して、図３に示す画像信号処理装置３０に伝送され、モニタ（ディスプレイ）４０に表示される。

図４は、前記ＬＥＤ２₁，２₂を回動させるための具体例を説明する要部概略構成図で、図示のように、口腔内観察用ハンドピース１０の外周部には、図４（Ａ₁）に示すように、ハンドピース１０の先端部には、ＬＥＤ回動用スライドレバー５０が設けられており、該スライドレバー５０を矢印Ａ方向に前後動させることにより、カメラレンズ（図示せず）を矢印Ａ方向に移動して焦点調整をするとともにＬＥＤ２₁，２₂を矢印Ｂ方向に回動させる。換言すれば、スライドレバー５０と一体のレンズ移動部材５１が、スライドレバー５０と一体に矢印Ａ方向に移動し、該レンズ移動部材５１の図示しない先端に係合されている焦点調整用レンズを該レバー５０の移動と連動して矢印Ａ方向に移動し、これによって、レンズの焦点位置を調整する。なお、３はカメラレンズの外筒を示し、レンズ移動部材５１の先端は該外筒３に軸方向に延長して設けられたスロット３１内に挿入され、該外筒３内に配設されているレンズ群の１又は複数の位置を調整して焦点位置を調整するようになっている。

レンズ移動部材５１の両側には、前記ＬＥＤ２₁，２₂を回動させるためのアーム５２₁，５２₂が一体的に取り付けられており、該アーム５２₁，５２₂の先端は、それぞれＬＥＤ２₁，２₂を回動するＬＥＤ回動部材５３₁，５３₂に設けられたスロット５４₁，５４₂に挿入されている。スロット５４₁，５４₂は、図４（Ａ₃）に５４₂で代表して詳細に示すように、移動方向（軸方向）に延長するとともに、始端部ａ₁側と終端部ａ₂側とで周方向に偏心しており、アーム（５２₁）５２₂が矢印Ａ方向（始端部ａ₁から終端部ａ₂方向）に移動した時にＬＥＤ回動部材（５３₁）５３₂が矢印Ｂ方向（周方向）に回動する。

ＬＥＤ回動部材５３₁，５３₂にはＬＥＤ取り付けロッド５５₁，５５₂が一体的に取り付けられており、該ＬＥＤ取り付けロッド５５₁，５５₂のそれぞれの先端には、図４（Ａ₂）に示すように、ＬＥＤ２₁，２₂が一体的に取り付けられており、アーム５２₁，５２₂を矢印Ａ方向に移動させた時に、該ＬＥＤ取り付けロッド５５₁，５５₂がＬＥＤ回動部材５３₁，５３₂と共に矢印Ｂ方向に回動し、ＬＥＤ２₁，２₂を矢印Ｂ方向に回動する。すなわち、図４（Ａ₃）において、アーム５２₂がａ₁側にある時（ノーマル状態にある時）は、ＬＥＤ２₁，２₂は図１（Ａ₁）の状態になり、ａ₂側にある時は図１（Ａ₂）になる。なお、５６₁（図示せず），５６₂は、ＬＥＤ取り付けロッド５５₁，５５₂の後方において一端が該ロッド５５₁，５５₂に固定され、図示しない他端が好ましくはアーム５２₁，５２₂の先端部に固定され、ロッド５５₁，５５₂に添って伸縮するばね部材（スプリング）で、スライドレバー５０によって、アーム５２₁，５２₂がスロット５４₁，５４₂の終端ａ₂側に移動される時にアーム５２₁，５２₂の図示しない先端部で軸方向に押圧されて圧縮され、スライドレバー５０から手を離した時に該スライドレバー５０がばね部材５６₁，５６₂の伸張力によってａ₁側（ノーマル側）に戻されるようになっている。

図５は、本発明の他の実施例を説明するための図で、この実施例は、ハンドピース１０の先端部に設けられた回動部材６０を回動することによって、カメラレンズの焦点調整とＬＥＤの照射方向の調整を連動するようにしたもので、図示のように、回動部材６０には軸方向に延長しかつ周方向に傾いたスロット６０′が設けられており、このスロット６０′にレンズ移動部材６１の先端部が挿入されている。従って、回動部材６０を矢印Ｃ方向に回動すると、レンズ移動部材６１はスロット６０′の回動に従って矢印Ａ方向に移動し、以下、図４にて説明したようにしてＬＥＤ２₁，２₂が矢印Ｂ方向に回動する。レンズ移動部材６１以降の構成及び作用は、図４に示した実施例と同じであるので、それらの動作についての説明は省略する。

図６は、本発明の他の実施例を説明するための図で、この実施例は、ハンドピース１０の先端部に設けられたレバー７０を矢印Ｄ方向に回動することによって、カメラレンズを矢印Ａ方向に移動して焦点調整を行うとともに、ＬＥＤ２₁，２₂を矢印Ｂ方向に回動してＬＥＤ２₁，２₂からの光の照射方向を調整するようにしたものである。而して、この実施例においては、レバー７０は、ハンドピース本体１０の軸方向に対し、軸７０₁を中心に前後に回動するように取り付けられ、該レバー７０の下部に設けられた穴７０₂にレンズ移動部材７１が係合するようになっている。従って、該レバー７０を矢印Ｄ方向（ハンドピースの軸方向の前後）に回動してレンズ移動部材７１を矢印Ａ方向に移動し、このレンズ移動部材７１の運動と連動して、図４及び図５の実施例と同様にしてレンズの焦点位置調整とＬＥＤの光照射方向の調整が行われる。

本発明は、上述のごとき口腔内観察カメラにおいて、歯牙を光重合レジンを用いて修復するような場合も使用可能としたものであり、そのため、光重合用ＬＥＤを前記照明用のＬＥＤ２₁，２₂と効果的に組み合わせて用いるようにしたものである。具体的には、図２に２₃にて示すように、前記ハーフミラープリズム４の上側に光重合用のＬＥＤ２₃を設け、該ＬＥＤ２₃からの光をハーフミラープリズム４及び透光ガラス１０ａを通して光重合レジンに照射するようにしたもので、このようにすれば、光重合レジンの状態をモニタで見ながら作業を行うことができる。

本発明による口腔内観察用カメラの動作原理を従来の口腔内観察用カメラと比較して説明するための要部概略構成図である。 本発明による口腔内観察カメラの焦点調整方法の例を説明するための要部外観斜視図である。 本発明による口腔内観察用カメラの使用状態を説明するための図である。 本発明による口腔内観察用カメラの焦点位置調整と照明調整の例を説明するための要部構成図である。 本発明による口腔内観察用カメラの焦点位置調整と照明調整の他の例を説明するための要部構成図である。 本発明による口腔内観察用カメラの焦点位置調整と照明調整の更に他の例を説明するための要部構成図である。 従来のＣＣＤセンサ付口腔内観察カメラの一例を説明するための要部構成図である。

符号の説明

１…歯牙、２（２₁，２₂，２₃）…ＬＥＤ、３…カメラレンズ、４…ハーフミラープリズム、５…ＣＣＤセンサ、６…ＣＣＤセンサ駆動基板（ＣＣＵ）、１０…口腔内観察用ハンドピース、１０ａ…透光ガラス、２０…ケーブル、３０…画像信号処理装置、３１…スロット、４０…モニタ（ディスプレイ）、５０…スライドレバー、５１…レンズ移動部材、５２₁，５２₂…アーム、５３₁，５３₂…ＬＥＤ回動部材、５４₁，５４₂…スロット、５５₁，５５₂…ＬＥＤ取り付けロッド、５６₁，５６₂…ばね部材、６０…回動部材、６０′…スロット、６１…レンズ移動部材、７０…レバー、７０₁…軸、７０₂…穴、７１…レンズ移動部材、１００…ハンドピース、１１０…ヘッド部、１１１…蓋部材、１２０…ＣＣＤカメラ、１２１…レンズ群、１２２…色フィルタ、１２３…ＣＣＤセンサ、１２４…信号線、１２５…ＣＣＤセンサ用信号ピン、１３０…ライトガイド、１３１…ライトガイド受口、１３２…先端部。

Claims (1)

1. 被観察箇所の像を屈折反射するハーフミラープリズムと、該ハーフミラープリズムによって屈折反射された像の焦点位置を調整するための口腔内観察用レンズと、該口腔内観察用レンズからの像を電気信号に変換するＣＣＤセンサとを有し、該ＣＣＤセンサからの電気信号をビデオ信号に変換してモニタ表示するようにした口腔内観察用カメラにおいて、前記ハーフミラープリズムの両側に配設された２個の照明用ＬＥＤと、前記ハーフミラープリズムの上側に配設された光重合用ＬＥＤを有し、前記２個の照明用ＬＥＤは前記口腔内観察用レンズの焦点位置調整と連動して回動し、該２個の照明用ＬＥＤからの光が被観察位置に向けて照射されるようにするとともに、前記光重合ＬＥＤからの光を前記ハーフミラープリズムを通して光重合レジンに照射するようにしたことを特徴とする口腔内観察用カメラ。

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