JP4324491B2 - 照明装置用ホワイトバランス調整具 - Google Patents

Description

本発明は、ホワイトバランス調整に用いられるホワイトバランス調整具に関し、特に、歯科医療において人の歯列を撮影するための照明装置用ホワイトバランス調整具に関する。

歯科医療用の人の歯列が撮影される場合、一般に接写撮影されるため、接写に適したリングストロボが使用されている。（例えば特許文献１）。リングストロボは、撮影装置のレンズ鏡筒の先端部に取付けられ、患者の口元に光を照射する。
特開２００１−３５６４０３号公報（図１）

また、歯科医療においては、歯の色が重要な診断要素であることから、光源（照明光）の色温度によらず適切なカラー出力を得るため、撮影に先立ってワイトバランス調整が必要とされている。一般に、このホワイトバランス調整は、ユーザが、ホワイトバランス調整が可能なデジタルカメラに、所定の操作することによって実施される。例えば、照明光を歯列に照射した状態で、動画像を取り込み、その画像に基づいてホワイトバランスを調整する。

歯列の接写撮影においては、診断のために歯の色を正確に記録する必要があるにも関わらず、完全な白色ではない歯を被写体とすることから、正確なホワイトバランス調整は困難である。また、ホワイトバランス調整に適した白色の被写体を用いて調整しようとすると、調整のための操作が煩雑化して、接写撮影のセッティング作業に時間を要するため、迅速な撮影が不可能である。

本発明は、照明装置が用いられる歯列の接写撮影において、照明装置の光源や撮影装置の種類によらず、なおかつ歯列を被写体として捉えたままで、撮影前の正確なホワイトバランス調整を可能にするホワイトバランス調整具を提供することを目的とする。

本発明のホワイトバランス調整具は、撮影光学系を内包したレンズ鏡筒の周囲に取付けられる照明装置に、着脱自在に取付けられる。そして、ホワイトバランス調整具は、照明装置に取付けられる本体部と、本体部に設けられ、撮影光学系に入射する光の光路内にある位置と光路外にある位置との間で進退可能であり、光路内の所定位置にある時に、照明装置の照明光の少なくとも一部を受光して導光する導光部材とを備える。

導光部材は、板状であって、板の面が撮影光学系の光軸に対して略垂直に進退することが好ましい。

導光部材は、照明光を受光する受光部と、受光部が受光した照明光を撮影光学系の光軸に対して略垂直な方向に拡散させる拡散部とを有することが望ましい。この場合、導光部材が光路内の所定位置にある時に、拡散部の少なくとも一部が撮影光学系の光軸上に位置することがより望ましい。そして、拡散部の輪郭の一部は、例えば円弧形状をなし、導光部材が光路内の所定位置にある時には、撮影光学系の光軸が円弧の略中心を貫く状態となる。

導光部材は、軸部材を有して本体部に回転自在に支持されるとともに、軸部材から本体部の外側へ延出した操作部を有し、ユーザが操作部を操作することにより、軸部材を中心に軸回転して位置を変えることが好ましい。

本体部は、例えば、略リング状である。

本体部は、光路外の所定位置にある導光部材を格納するための格納部を有することが好ましく、さらに、格納部が照明光の一部を遮光する位置に設けられ、導光部材が、格納部へ入射する照明光の一部を受光することがより好ましい。

本発明によれば、歯列の接写撮影において、照明装置の光源や撮影装置の種類によらず、なおかつ歯列を被写体として捉えたままで正確なホワイトバランス調整を可能にするホワイトバランス調整具を実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、デジタルカメラ３０、リングストロボ４０と共に用いられるホワイトバランス調整具１０を示す斜視図である。

ホワイトバランス調整具１０は、ホワイトバランス調整が可能なデジタルカメラ３０と、リングストロボ４０と共に用いられる。リングストロボ４０は、デジタルカメラ３０の撮影光学系（図示せず）を内包したレンズ鏡筒３２の先端部を覆うように、その周囲に取付けられる。ホワイトバランス調整具１０は、このリングストロボ４０の円環状の発光面４２を覆うように、図示しない螺子によって、リングストロボ４０に着脱自在に取付けられる。デジタルカメラ３０およびリングストロボ４０は、いずれも公知のものであり、リングストロボ４０は、電源（図示せず）や、照明光の光量調整のためのレギュレータ（図示せず）に接続されて用いられる。

ホワイトバランス調整具１０は、発光面４２に取付け面が対向して取り付けられる本体部１２と、本体部１２に設けられた導光部材１４とを含む。略リング状の本体部１２はプラスチック製であって、発光面４２から照射される照明光の一部を遮断するために黒く着色された板状の遮光部１６と、円環の一部を成す形状であって、照明光の一部を透過する透過部１８とを備える。

板状の導光部材１４は、ホワイトバランス調整具１０がリングストロボ４０に取付けられた時に、デジタルカメラ３０の撮影光学系の光軸に垂直な平面に沿うように配置される。導光部材１４は、遮光部１６によって遮光される発光面４２からの照明光の一部を受光し、ホワイトバランス調整のために、受光した照明光を導光する。なお、本体部１２の表面には、導光部材１４が突出するための切欠２２が設けられている。

図２は、取付け面側から見たホワイトバランス調整具１０の斜視図である。

本体部１２は、その外周を形成するリング２５を含む。そして、リング２５の面であって、取付け時にリングストロボ４０の発光面４２に接する平面が、取付け面２７である。

導光部材１４は、本体部１２の外側に延出するように、導光部材１４の端部に設けられた操作部２０と、回転軸２４とを備える。回転軸２４は、遮光部１６と垂直に接しており、導光部材１４は、回転軸２４により本体部１２に回転自在に支持される。ユーザが操作部２０を操作することにより、導光部材１４は、回転軸２４を中心として、撮影光学系の光軸に略垂直に軸回転し、その位置が変化する。すなわち導光部材１４は、後述のように、図２において実線で示される光路位置と、破線で示される非光路位置との間で進退自在に移動可能である。

ユーザが、ホワイトバランス調整を実施する場合、導光部材１４は、光路位置、すなわち、撮影光学系への入射光の光路内の位置に置かれる。導光部材１４が光路位置にある時、リングストロボ４０の発光面４２（ここでは図示せず）から照明光が照射されると、照明光の一部は、受光部２６によって受光される。受光部２６は、導光部材１４の表面の一部であって、操作部２０の近傍の領域である。受光部２６により受光された照明光は、拡散部２８によって、撮影光学系の光軸に略垂直な方向に拡散される。拡散部２８は、導光部材１４の表面の一部であって、操作部２０を含まない端部側の領域である。拡散部２８によって拡散された照明光は、矢印Ａが示す方向に、デジタルカメラ３０の撮影光学系に向けて入射する。この照明光により、デジタルカメラ３０においてホワイトバランス調整が実施される。

一方、撮影のために被写体を照明する場合には、導光部材１４は、予め非光路位置にあるように、照明光の一部を遮光する位置にある格納部２９に格納される。非光路位置は、撮影光学系への入射光の光路から外れた位置である。格納部２９は、本体部１２における遮光部１６と取付け面２７との間の領域、すなわち、ホワイトバランス調整具１０がリングストロボ４０に取付けられた時の遮光部１６と発光面４２との間の空間領域である。このため、撮影時に、照明光は、導光部材１４によって遮られることなく、直接的に、もしくは透過部１８を透過して、矢印Ｂの方向に沿って被写体に向けて照射される。そして、被写体が反射した光（反射光）は、矢印Ａの示す方向に、導光部材１４によって遮られることなく撮影光学系に入射する。

導光部材１４は、光路位置にある時に、格納部２９に入射する照明光の一部を受光し、受光した照明光の色を変えることなく導光する。またこの時、拡散部２８は撮影光学系の光軸上に位置する。このため、デジタルカメラ３０は、被写体における反射光ではなく、リングストロボ４０の照明光そのものに基づいて、適切なホワイトバランス調整を行なう。従って、ホワイトバランス調整具１０は、共に使用されるリングストロボ４０の種類に関わらず、適切なホワイトバランス調整を可能にする。

図３は、リングストロボ４０に取付けられた場合のリングストロボ４０側から見た、ホワイトバランス調整具１０の背面図であり、図４は、ホワイトバランス調整具１０の正面図である。

導光部材１４は、ホワイトバランス調整のために光路位置にある時に、拡散部２８がデジタルカメラ３０の撮影範囲の中心付近を広く占めるように、操作部２０から拡散部２８にかけて幅が長くなり、拡散部２８の先端の輪郭は円弧形状である。そして、光路位置において、照明光がデジタルカメラ３０の撮影範囲の中心から撮影光学系に入射するように、拡散部２８は、リング２５の中心点Ｐを通る撮影光学系の光軸が、拡散部２８の円弧の中心を貫くように配置される。

また、導光部材１４は、光路位置にある時、デジタルカメラ３０の撮影範囲の中心付近にある歯列からの反射光を遮り、反射光が撮影光学系に入射することを防ぐ。このように、ほぼ白色であって、適切なホワイトバランス調整を阻害する可能性の高い歯列からの反射光を撮影光学系に入射させないことから、ユーザが、歯列を被写体として捉えたままで、ホワイトバランス調整と撮影とを連続して行なうことが可能である。

図５は、ホワイトバランス調整時におけるホワイトバランス調整具１０の側面図である。

ホワイトバランス調整具１０は、取付け面２７に垂直な方向、すなわちデジタルカメラ３０の撮影光学系の光軸方向に関して段状である。すなわち、遮光部１６の被写体側の表面と、リング２５によって覆われた透過部１８の被写体側の表面とは平行であって、遮光部１６の被写体側の表面から取付け面２７までの距離は、透過部１８の被写体側の表面から取付け面２７までの距離よりも短い。

このため、接写時に患者の鼻が遮光部１６に接触することが防止される。さらに、遮光部１６によって、患者の目の付近に向けて照射された照明光の一部が遮光されることから、歯列を含む照明範囲４４のみを限定的に照明し、患者に危険性や不快感を与えることが予防される。このように、ホワイトバランス調整具１０は、歯列の接写に適した構造および機能を有する。

導光部材１４が光路位置に置かれ、リングストロボ４０が照明光を照射すると、導光部材１４が、歯列からの反射光を遮りつつ、受光部２６が受光した照明光の一部を導光する。このため、照明光は、矢印Ｃの示す方向に沿ってデジタルカメラ３０の撮影光学系に入射する。その結果、デジタルカメラ３０の画像信号処理回路（図示せず）において、ＲＧＢのＲ、Ｂゲイン値が自動的に定められる。こうして設定されたＲ、Ｂゲイン値に基づいて、その後撮影された被写体の画像信号に対して、ゲインコントロール処理が施され、色再現性の良好な歯列の被写体像が得られる。

ホワイトバランス調整時には、導光部材１４は、拡散部２８が撮影光学系の光軸上にあるように配置され、拡散部２８が、撮影光学系に対して広い範囲に照明光を拡散させることから、効率的なホワイトバランス調整が可能になる。また、導光部材１４は、本来の目的である被写体の照明に用いられずに、格納部２９に入射する照明光の一部を用いることにより、照明光の効率的な利用を可能にする。

以上のように、本実施形態によれば、照明装置が用いられる歯列の接写撮影において、照明装置の光源や撮影装置の種類によらず、なおかつ撮影装置を被写体である歯列に向けたままで正確なホワイトバランス調整を可能にするホワイトバランス調整具を実現できる。

本体部１２や導光部材１４などのホワイトバランス調整具１０を構成する部材の形状等は、本実施形態に限定されない。例えば、小さいリングストロボ４０と共に使用され、接写時における患者の目や鼻への遮光が不要である場合、遮光部１６は設けられなくても良い。この場合、格納部２９は、本体部１２の内部になく、リング２５の外に設けられても良い。

導光部材１４の位置変換のための機構は、軸回転に限定されず、例えば導光部材１４がスライドすることにより、光路位置と非光路位置とを変換しても良い。

拡散部２８は、ホワイトバランス調整時に、少なくともその一部がデジタルカメラ３０の撮影範囲内に含まれる位置にあれば良いが、完全に撮影範囲内にあって、撮影範囲の中心を広く占めることが好ましい。

デジタルカメラ、リングストロボと共に用いられるホワイトバランス調整具を示す斜視図である。 取付け面側から見たホワイトバランス調整具の斜視図である。 リングストロボに取付けられたホワイトバランス調整具の背面図である。 ホワイトバランス調整具の正面図である。 ホワイトバランス調整時におけるホワイトバランス調整具の側面図である。

符号の説明

１０ ホワイトバランス調整具
１２ 本体部
１４ 導光部材
１６ 遮光部
１８ 透過部
２０ 操作部
２４ 回転軸（軸部材）
２６ 受光部
２８ 拡散部
２９ 格納部
３０ デジタルカメラ（撮影装置）
３２ レンズ鏡筒
４０ リングストロボ
４２ 発光面

Claims (10)

1. 撮影光学系を内包したレンズ鏡筒の周囲に取付けられる照明装置に、着脱自在に取付けられるホワイトバランス調整具であって、
   前記照明装置に取付けられる本体部と、
   前記本体部に設けられ、前記撮影光学系に入射する光の光路内にある位置と前記光路外にある位置との間で進退可能な導光部材とを備え、
   前記本体部が、前記照明装置からの照明光の一部を前記光路外において遮光する遮光部を備え、
   前記導光部材が、前記照明光を受光する受光部と、前記受光部が受光した前記照明光を拡散させる拡散部とを備え、
   前記受光部が、前記照明装置から前記遮光部に向けて照射された前記照明光を受光し、前記拡散部が、前記光路内にある時に前記照明光を拡散させて前記撮影光学系に入射させることを特徴とするホワイトバランス調整具。
2. 前記導光部材が、板状であり、板の面が前記撮影光学系の光軸に対して略垂直に進退することを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整具。
3. 前記拡散部が、前記照明光を前記撮影光学系の光軸に対して略垂直な方向に拡散させることを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整具。
4. 前記導光部材が前記光路内の所定位置にある時に、前記拡散部の少なくとも一部が前記撮影光学系の光軸上に位置することを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整具。
5. 前記拡散部の輪郭の一部が円弧形状をなし、前記導光部材が前記光路内の所定位置にある時には、前記撮影光学系の光軸が前記円弧の略中心を貫く状態となることを特徴とする請求項４に記載のホワイトバランス調整具。
6. 前記導光部材は、軸部材を有して、前記本体部に回転自在に支持されるとともに、前記軸部材から前記本体部の外側へ延出した操作部を有し、ユーザが前記操作部を操作することにより、前記軸部材を中心に軸回転して位置を変えることを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整具。
7. 前記本体部が、略リング状であることを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整具。
8. 前記本体部が、前記光路外の所定位置にある前記導光部材を格納するための格納部を有することを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整具。
9. 前記格納部は、前記照明光の一部を遮光する位置に設けられ、前記受光部は、前記格納部へ入射する照明光の一部を受光することを特徴とする請求項８に記載のホワイトバランス調整具。
10. 前記本体部が、前記照明光を透過する透過部をさらに有し、前記透過部が前記遮光部よりも被写体側にあるように、前記撮影光学系の光軸方向に関して段状であることを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整具。

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