JP4240892B2 - ディスプレイ一体型口腔カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯科用の口腔撮像システムに係り、より詳細には、口内の対象物の画像を表示するために歯科医師が使用する口腔カメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
口腔撮像用光学部品により構成されたポータブル電子カメラは、患者の口腔内の像を捕捉するために使用される。このカメラは、典型的には、画像センサ及び光学部品を含む細長い本体を有する。光学部品及びセンサは、カメラの遠い側の端部若しくは目となる端部が患者の口に挿入された際に、口腔内の像を捕捉するように設計される。電気信号を搬送するケーブルは、典型的には、通信インターフェースが、操作及び画像の表示を可能とする画像処理システム若しくは表示モニタに設けられる箇所であるカメラの近い側の端部に、画像センサを接続する。表示された画像を見ることによって、診断をなすことができ、適切な処置が指示される。
【０００３】
口腔内を照明するため、光ファイバーケーブルが、一般的には、カメラの目となる端部に光を転送するために使用される。光は、一般的に光ボックスに保持されるランプ若しくはバルブのような高強度の光源によって、生成される。米国特許第６１３２２１１号に示されるような典型的な実施例では、光ファイバーケーブルは、同様に光源を含む電源ハウジングにプラグするコネクタで終端をなす。好ましくは、電源及び光源用のハウジングは、歯科治療室のカウンタ上面若しくは柱で支持される。他言すると、ハウジングは、基本的には可動でないが、ハウジングから脱着可能なポータブル・ハンドピースを有することによって、持ち運び能力が付与されている。‘２１１特許によると、この設計は、電源ベースを有する如何なる数の治療機器及び表示が、単一のハンドピースによって供されてよいように、選択されている。
【０００４】
典型的な実装では、電源及び光ボックスを含むハウジングは、外部の画像処理システム若しくはディスプレイモニタとの通信インターフェースを含む。これは、プロセッサ及びモニタの種々の配置を導く。例えば、Ｗｅｌｃｈ Ａｌｌｙｎ（登録商標）により販売されるＲｅｖｅａｌ（登録商標）Ｉｍａｇｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍでは、モニタは、ハウジングの上部に搭載され、全体の組立体を完全に固定する。結果として、‘２１１特許との関係で上述したのと同様に、Ｒｅｖｅａｌ（登録商標）Ｉｍａｇｉｎｇ Ｐｌａｔｆｏｒｍでは、ハンドピースは、ハウジングのレセプタクル（差込口）に差し込まれる（プラグイン）される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
歯科技工士の間での口腔カメラの使用は、公知である。これら口腔カメラは、歯若しくは口腔の病気の診断での使用のほかにも、患者の状態の可視的な記録を提供する際によく使用される。歯科医、矯正歯科医やその類が、かかるカメラの使用が望ましい複数の治療機器を有することは、日常的である。現在のカメラシステムは、取り付けられたコンピューターシステム及びビデオモニタの使用、若しくは画像表示用の独立したモニタの使用を必要とする。従って、歯科医は、複数のカメラシステムを購入するか、若しくは、各治療機器用のディスプレイ能力を購入することを必要とされ、かかるディスプレイシステムは、より大型でかさばるものである。
【０００６】
多くの場合、歯科医は、歯及び口腔の病気の診断を提供すると共に、患者の状態の可視的な記録を提供するため、患者の口の内部の像を生成することを望んでいる。このプロセスは、現在のカメラシステムは、持ち運び性を考慮して設計されていないので、扱いにくく、コストがかかり、不便となる。必要となるのは、一体型ディスプレイを組み込み、現在最高の技術水準を越える効果をもたらす、真の持ち運び可能なカメラシステムである。かかるカメラは、中心に配置されたデータ記憶部及び印刷システムに画像データを送信できる無線若しくは他の手段を内蔵できるだろう。
【０００７】
そこで、本発明は、改善された持ち運び性を備えた口腔カメラシステムの提供を目的とする。
【０００８】
また、本発明は、持ち運び性を維持しつつ周辺機器と通信する能力が改善された、上記カメラシステムの提供を目的とする。
【０００９】
本発明は、上述した問題点のうちの１若しくはそれ以上の問題点を克服することに向けられる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
簡潔に要約すると、本発明の１の局面によると、本発明は、手により持ち運び可能な口腔キャプチャ（捕捉）及びディスプレイシステムであって、（ａ）口腔内への挿入のために細長い形状を有し、遠い側に、口腔内の対象物を照明するための光放出部を含み、上記対象物の画像を捕捉して画像信号を生成する画像センサを更に含む、ハンドピースと、（ｂ）上記ハンドピースにつながれ、単一の一体化筐体内に、光を生成する光源、表示用に画像を処理する素子、上記画像を記憶することにより連続的な観察及びアクセス用の記憶画像を提供する記憶部、及び、周辺デバイスに上記記憶画像を転送するインターフェース、を含む、手により持ち運び可能なベースと、（ｃ）上記ハンドピースの上記光放出部に上記ベースから光を送るための光学的な接続と、上記ベースの上記素子に上記ハンドピースの上記画像センサからの画像信号を送信するための電気的な接続とを含む、システムに存在する。
【００１１】
本発明の更なる局面では、キャプチャ及びディスプレイシステムは、大型のモニタ、プリンタ若しくはコンピューターのような周辺デバイスにおける物理的に独立した別個のデータ記憶部に画像データを転送する手段と共に、高品位画像ディスプレイを含む。画像データを転送するための手段は、例えば（ａ）無線ＲＦ若しくはマイクロ波送信機技術、（ｂ）無線ＩＲ技術、若しくは（ｃ）システムのカメラ部から容易に取り出しされて周辺デバイスに差し込まれるフラッシュＲＡＭカードのような物理的に小型のメモリデバイスを含んでよい。
【００１２】
本発明の効果は、カメラとのディスプレイの一体化にある。この一体化は、歯科医が捕捉位置に近接して画像記録の結果を観察することを可能にし、従来的に、歯科医の若しくは患者の利益のため捕捉画像を表示する。かかる観察は、画像の物理的なプリントを生成することを要せず、可能となる。ディスプレイの一体化は、歯科医が大型でかさばるシステムを一の治療室から次の治療室へと移動する必要性をなくす。或いは、歯科医がかかる複数のシステムを購入する必要性をも排除する。
【００１３】
本発明のこれら及び他の局面、目的、特徴並びに効果は、次の好ましい実施例の詳細な説明及び冒頭の各請求項を精査することにより、また、添付図面の参照によって、より明瞭に理解され認知されるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
電子式センサを採用する口腔カメラは、公知であるので、本説明は、本発明による機器とより直接的に協働するか、機器の部品を形成する要素に特に向けられる。ここで特に示されず説明されない要素は、本分野において知られる要素から選択されるものであってよい。説明される実施例のある局面は、ソフトウェアで付与されてよい。本システムは、以下の材料及びソフトウェアにおける本発明により図示され説明されるが、本発明の実現にとって有用であるが、特に図示されず、説明されず、提案されないものは、従来的で且つかかる分野の通常的な技術手段の範囲内である。
【００１５】
図１を参照するに、口腔カメラシステム１０は、持ち運び可能なデンタルカメラ１２及び電源と、カメラ１２につながれた持ち運び可能な筐体（以下、一体型ベース１４と称する）に一体で配設されるディスプレイユニット及び照明源とを含む。カメラ１２及び一体型ベース１４は、従って、本発明に観点から、一体型ディスプレイを備えた口腔カメラを構成する。デンタルカメラ１２は、ハンドピース１９と、一体型ベース１４にデンタルカメラ１２を接続するケーブル１８とを含む。図１において例証的に示すように、一体型ベース１４は、容易に手に受け入れることができ、歯科医及び／又は患者の視線に合わして容易に手により位置付けできるディスプレイモニタ２０を含む。ユーザ制御部２２のセットは、一体型ベース１４に設けられ、周辺デバイスとの通信と共にモニタに表示される画像及び照明を制御するために、容易に手による操作を案内できる。ハンドピース１６は、レンズ２６と光放出用の窓（アパーチャ）とを含む脱着可能なレンズユニット２４を支持する。ハンドピース１６は、一般的に、細長く、中心軸のある円筒形である。レンズ２６は、ハンドピース１６に略垂直方向でハンドピース１６の中心軸に直角をなして照射される光を受けるように、配置される。
【００１６】
図２を参照するに、一体型ベース１４は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）３０と、ＣＰＵメモリ３１と、電源３２と、無線受信機３４と、フラッシュメモリ（ＲＡＭ）３６とを更に含む。ユーザコンソール２２は、ビデオ制御ユニット３８及び照明装置制御ユニット４０にインターフェース結合する。照明装置制御ユニット４０は、ケーブル１８の部分である光ファイバー４４を通ってハンドピース１６に照明を供給する、照明源４２に接続する。照明源は、ハロゲンアークランプ照明システム若しくはタングステン／ハロゲンランプのような当業者に知られる各種形態をとってよい。電源３２は、壁ソケット（コンセント）のような、電源に電源用ケーブル（図示せず）によって接続される。ハンドピース１６とＣＰＵ３０との間の画像信号通信は、ケーブル１８内の電気的な接続４６を介して維持される。詳細を示していないが、ハンドピース１６は、光ファイバー４４の光放出窓２８との接続、及び、従来的な電荷結合素子（ＣＣＤ）のような画像センサ５０への電線４６の接続をも支援する。画像センサ５０は、ミラー及び他の光学製品も必要であっても、従来的な光路に配列され、レンズ２６が、画像センサ５０への口腔対象物の像を形成できるようになる。
【００１７】
持ち運び性は、画像印刷能力に関連する物理的に独立した別個のデータ記憶部に画像データを転送する手段と共に、高品位画像ディスプレイ２０をデンタルカメラシステム１０と一体化することによって、促進される。高品位画像ディスプレイは、多数の公知技術によって提供されてよく、例えば、薄膜トランジスタアクティブマトリックス（ＴＦＴ）技術による小型スクリーン（例えば、３インチ）を使用することは、ハンドヘルド（手持ち式）テレビジョン（例えば、Casio EV660 Color Active Matrix Handheld TV）の分野で公知である。画像データの転送を調整するための手段は、（ａ）無線ＲＦ若しくはマイクロ波受信技術、（ｂ）無線の赤外光送信技術、及び／又は、（ｃ）システムのカメラ部から容易に取り外され、次いでシステムの画像データ記憶部若しくはプリンタ部に差し込まれる、フラッシュＲＡＭカード若しくは小型ハードドライブのような物理的に小型の素子で具現化される脱着可能なメモリ技術を含んでよい。
【００１８】
従って、デンタルカメラシステム１０は、一体型ベース１４の受信機３４を介して、図３に示すような多種の周辺ユニットとの無線リンク５８による通信を起動する。これらのユニットのそれぞれは、送信された画像を受信するための独自のデータ記憶部を有するだろう。アクセスされる場合のある種の周辺ユニットに関する消耗性を意図しなければ、かかる周辺ユニットは、より大型のモニタ若しくはテレビジョン受信機６０と、プリンタ６２と、従来的なデスクトップ型ＰＣのようなコンピューターシステム６４とを含む。この配置を用いると、歯科医は、一体型ベース１４上の画像を眺めてよく、直ちに、ユーザ制御部２２により周辺ユニット６０,６２,６４のいずれかにその画像の転送を開始することもできる。送信機３４及びディスプレイモニタ２０のデンタルカメラシステム１０への一体化は、更に、歯科医が画像記録の結果を眺めることを可能とし、歯科医の若しくは患者の利益のため捕捉画像を従来的に表示することも可能とする。この目的のため、送信機３４は、コンピューターシステム３４のような記憶部周辺から画像を受信し、ディスプレイモニタ２０上に記憶された画像を表示するだろう。重要なことに、かかる観察は、画像の物理的なプリントを生成する必要なく、発生する。
【００１９】
同様に重要なことに、この配置を用いると、歯科医は、可動であるが扱いにくく時にかさばる、印刷し処理する操作を、歯科治療機器から分離することができ、これらの周辺装置に特別な部屋を割り当てることができる。更に、カメラシステムに付加的につながれるようなディスプレイの一体化は、歯科医が１の治療室から次の治療室へと大型のかさばるシステム（映像モニタ及び／又は取り付けられたコンピューター）を移動しなければならないという必要性を排除する。或いは、歯科医が複数の治療機器のためにかかる複数のシステムを購入する必要性を削除する。
【００２０】
好ましい実施例では、画像センサ５０は、ディスプレイモニタ２０上の表示のためにＣＰＵ３０が（映像信号として）処理する画像信号を供給する。ビデオ制御ユニット３８は、ＣＰＵ３０及びユーザ制御部２２を介して相互作用し、ビデオ／静止モード、静止若しくはビデオシーケンスの記録を開始するためのモード、任意の点でイメージを停止するためのモード（フリーズフレーム）、図３に示す周辺装置のいずれかへの送信を開始するためのモード、及び、例えばコンピューターシステム６４のような外部メモリからの記憶画像の取り出しを開始するためのモードを含む幾つかのモードに対して機能性を提供する。最後の２つのモードでは、画像は、周辺装置６０，６２，６４のいずれかへ（から）、アンテナ若しくは光ビームエミッタ（図示せず）を介して、送信及び／又は受信される。或いは、画像は、脱着可能なメモリに記憶されてよく、脱着可能なメモリは、その後、周辺ユニットに移送される。例えば、一体型ベース１４は、物理的に小型のＲＡＭカード６８用の差込口６６を含んでよく、このＲＡＭカード６８は、一体型ベース１４から容易に取り出され、次いで、周辺装置６０，６２，６４のいずれかの差込口（図示せず）に差し込まされる。
【００２１】
例えば通常の歯の色に合わせるといった、口腔内対象物の色に合わせるべく、デンタルカメラシステム１０の比色を調整するため、口腔カメラアプリケーションに対する最適な色校正を提供することは、望ましい。図４は、口腔画像の補正のために設計されたシステムの色を補正する処理を示す。多種多様な照明条件下で歯を色合わせ（マッチ）する必要があるのに起因して、ブロードバンドマッチ（ブロードバンドスペクトル）を有することが望ましい。ステップ７０で、カメラは、ＣＰＵメモリ３１から前の色補正係数をクリアするため、第１に初期化される。これらは、ルックアップテーブル要素、マトリックス要素、及びその類の形式であることができる。色操作の分野で公知であるように、これらのデジタルデータは、システム全体を通して発生する真の色表現を可能にするため、システムの構成要素の色特性を修正する数学的な変換処理で使用される。照明装置は、ある期間で安定化されることを可能とされ、照明源４２のスペクトル出力がある期間で同一値に留まるようにし、照明装置の色温度（若しくは、スペクトル出力特性）の調整を必要とすることなく、複数の画像を捕捉することを可能とする。ディスプレイモニタ２０は、使用前の安定化の期間を必要としてよい。
【００２２】
ステップ７２では、目標材料が、画像記録レスポンスを特徴付けるため、照明源４２により照明される。かかる目標材料は、色合わせされた義歯の製造のためのカラーマッチングチャートを含むことができるが、これに限定されない。例えば、目標材料は、歯科医がクラウンの製造のような補てつ目的で歯をマッチさせる白色を含むだろう（注記；校正は、通常的には、患者の口の内部の口腔カメラを用いてなされない。カメラは、典型的には、この校正処理のためコンピューター６４に接続される）。システムの校正は、口腔カメラシステムに対する特徴的な入力色レスポンスを確立するため、かかる目的物の測定値を含んでよい。特徴は、ＣＰＵメモリ３１にステップ７４でデジタルデータで記憶され、“真の色”の出力を生成するために使用可能なシステム内の色表現に、歯の未知の色を変形するために使用される。また、各出力デバイスの校正も、実行され、ステップ７８で、各出力デバイスの各々のメモリ（図示せず）に記憶される。その後、デンタル画像が、ステップ８０で選択された出力デバイスに、例えば図３に示す出力デバイス６０，６２，６４のいずれかに若しくはディスプレイモニタ２０に、出力される。このようにして、システムは、システムの構成要素のいずれにおいてもカラーインバランスの補正をでき、出力チャンネルに関係なく、色が補正された出力を提供できる。
【００２３】
図５に示すような本発明の第２の実施例では、口腔カメラ及びディスプレイシステムは、一体型ベース１４との係合のための凹領域１０２を備えた結合ユニット１００を含む。一体型ベース１４の電源３２は、外部からアクセス可能な充電電極１０６に接続される充電可能なバッテリ１０４を含む。結合ユニット１００には、外部からアクセス可能な充電電極１１０に接続されたバッテリチャージャー１０８が設けられる。一体型ベース１４が、結合ユニット１００の凹領域１０２に挿入されたとき、電極１０６，１１０は、電気的に接続され、バッテリ１０４は、充電される。
【００２４】
図６に示すような本発明の第３の実施例では、口腔カメラ及びディスプレイシステムのハンドピース１６は、無線送信リンク１１６により若しくは脱着可能なメモリ１１８により、一体型ベース１４と通信するためのインターフェース及び電気機器を含む。より具体的には、ハンドピース１６は、自己の光源１２０と、プロセッサ１１２と、トランシーバー１２４と、電源１２６とを含む。更に、電源２６は、充電可能なバッテリ１２８を含んでよく、口腔カメラ及びディスプレイシステムは、バッテリチャージャー１３２を備えた結合ユニット１３０を含むこともできる。ハンドピース１６及び結合ユニットの双方は、ハンドピース１６が結合ユニット１３０に挿入されたときに、電極１３４，１３６が電気的に接続され、バッテリ１２８が充電されるように、合致する電極１３４，１３６を含む。更に、図５に示すように、一体型ベースは、独自の結合ユニットを有してよく、更には、２つの結合ユニットが、１の構成要素で具現化されることもできるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による口腔カメラ及びディスプレイシステムを示す図である。
【図２】一体化ベースの素子のブロック図である。
【図３】特に周辺機器の集合との無線通信に使用される、図１に示すシステムの手持ち式モニタ及び光源用の一体型ベースを示す図である。
【図４】図１に示すシステムの色を補正するための処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明による口腔カメラ及びディスプレイシステムの第２の実施例を示す図である。
【図６】本発明による口腔カメラ及びディスプレイシステムの第３の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０ デンタルカメラシステム
１２ ポータブルデンタルカメラ
１４ 一体型ベース
１６ ハンドピース
１８ ケーブル
２０ ディスプレイモニタ
２２ ユーザ制御部
２４ 脱着可能レンズユニット
２６ レンズ
２８ 光放出アパーチャ
３０ ＣＰＵ
３１ ＣＰＵメモリ
３２ 電源
３４ 無線送信機
３６ フラッシュメモリ
３８ ビデオ制御ユニット
４０ 照明装置制御ユニット
４２ 照明源
４４ 光ファイバ
４６ 電線
５０ 画像センサ
５８ 無線リンク
６０ 大型モニタ若しくはテレビジョン受信機
６２ プリンタ
６４ コンピューターシステム
６６ 差込口
６８ ＲＡＭ
７０ 初期化段階
７２ 目的照明段階
７４ 計算段階
７６ 記録段階
７８ 出力計算段階
８０ 出力選択段階
１００ 結合ユニット
１０２ 凹領域
１０４ 充電可能なバッテリ
１０６ 充電用電極
１０８ バッテリ電極
１１０ 充電用電極
１１６ 無線リンク
１１８ 脱着可能なメモリカード
１２０ 光源
１２２ プロセッサ
１２４ 送信機
１２６ 電源
１２８ 充電可能なバッテリ
１３０ 結合ユニット
１３２ バッテリチャージャー
１３４ 電極
１３６ 電極

Claims (9)

1. 持ち運び可能な口腔カメラ及びディスプレイシステムであって、
   口腔内への挿入のために細長い形状を有し、遠い側に、口腔内の対象物を照明するための光放出部を含み、上記対象物の画像を捕捉して画像信号を生成する画像センサを更に含む、ハンドピースと、
   上記ハンドピースに、上記ハンドピースを動かすことなくベースをユーザの視線上に位置付けることができるような態様で、柔軟につながれるベースであって、単一の一体化筐体内に、光を生成する光源、表示用に上記対象物の画像を処理する素子、上記対象物の画像を表示するディスプレイモニタ、上記対象物の画像を記憶することにより連続的な観察及びアクセス用の記憶画像を提供する記憶部、及び、周辺デバイスに上記記憶画像を転送するインターフェース、を含むと共に、更に、上記インターフェースを介して上記周辺デバイスに、上記記憶画像を転送し、上記インターフェースを介して上記周辺デバイスから１つ以上の記憶画像を取り出し、該取り出した記憶画像を上記ディスプレイモニタ上に表示するインターフェース機器と、上記インターフェース機器に上記記憶画像を上記周辺デバイスに転送させること及び上記インターフェース機器に上記周辺デバイスから上記記憶画像を取り出させることをユーザができるようにするユーザ制御部のセットとを含む、持ち運び可能なベースと、
   上記ハンドピースの上記光放出部に上記ベースから光を送るための光学的な接続と、上記ベースの上記素子に上記ハンドピースの上記画像センサからの画像信号を送信するための電気的な接続とを含む、システム。
2. 上記光学的及び電気的な接続は、上記ハンドピースに上記ベースをつなぐ単一のケーブル中に束ねられる、請求項１記載のシステム。
3. 表示される上記画像は、動画である、請求項１記載のシステム。
4. 表示される上記画像は、静止画である、請求項１記載のシステム。
5. 上記ユーザ制御部のセットは、上記ディスプレイモニタ上の上記画像を制御するユーザ制御部を含む、請求項１記載のシステム。
6. 上記記憶部は、フラッシュＲＡＭである、請求項１記載のシステム。
7. 上記インターフェースは、画像が記憶されてよい脱着可能な記憶デバイスを受け入れるように、上記インターフェース機器に接続された電気的な差込口を含む、請求項１記載のシステム。
8. 上記インターフェース機器は、上記周辺デバイスとの無線接続を構築する送受信装置を含む、請求項１記載のシステム。
9. 上記周辺デバイスは、プリンタ、モニタ、及び、コンピューターのうちの少なくともいずれか一を含む、請求項１記載のシステム。

Images