JP2017113389A - プローブ、および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
好ましくは、筐体は、少なくとも一部を曲げることができる柔軟性を有する材料で構成される。
好ましくは、筐体は、異なる複数の材料を組み合わせることによって、筐体の位置により柔軟性が異なるように構成される。
好ましくは、筐体は、少なくとも一部が熱可塑性の材料で構成される。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る撮像装置は、口腔内の歯の三次元形状を取得するための口腔内スキャナである。しかし、本発明に係る撮像装置は、口腔内スキャナに限定されるものではなく、同様の構成を有する撮像装置である三次元スキャナについて適用することができる。例えば、口腔内以外に人の耳の内部を撮像して、外耳内の三次元形状を取得することができる三次元スキャナにも適用できる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る口腔内スキャナ100の構成を示すブロック図である。図1に示す口腔内スキャナ100は、プローブ10、接続部20、光学計測部30、制御部40、表示部50、電源部60を含んでいる。プローブ10は、観察対象200である口腔内に差込み、観察対象200にパターンを有する光(以下、パターンともいう)を投影し、パターンが投影された観察対象200からの反射光を光学計測部30に導いている。また、プローブ10は、光学計測部30に対して着脱可能であるので、感染対策として、生体に接触する可能性のあるプローブ10だけを光学計測部30から取り外して滅菌処理(例えば高温高湿環境での処理)を施すことが可能である。口腔内スキャナの装置全部を滅菌処理した場合、光学部品や電子部品などが多く含まれるため装置の寿命が短くなる欠点があるが、プローブ10だけを取り外して滅菌処理した場合当該欠点は生じない。なお、プローブを着脱できない構成の口腔内スキャナでは、感染対策としてプローブに透明の使い捨てカバーを取付ける場合があるが、当該カバーにより撮像する画像の精度が低下する欠点がある。接続部20は、プローブ10と嵌合可能な形状をしており、光学計測部30から突出した部分である。接続部20は、プローブ10で採光した光を光学計測部30へ導くためのリレーレンズ等を有していてもよい。
次に、プローブ10の構成についてさらに詳しく説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係るプローブ10の構成を説明するための概略図である。まず、図2(a)を用いてプローブ10の構成について説明する。プローブ10は、接続部20と接続するための開口部11を有する筐体12と、開口部11とは反対側の筐体12に設けられた計測窓13(採光部)と、計測窓13から取り込んだ光を開口部11の方向に反射するミラー14(反射部)とを備えている。開口部11は、接続部20を挿入するための挿入部である。図2(b)のように、開口部11に挿入された接続部20の外面と筐体12の内面とが接し、筐体12と接続部20とが嵌合する。これにより、筐体12に外力が加わっても、プローブ10が接続部20から容易に外れ難くなる。また、開口部11を形成してあるプローブ10の端部は、図2(b)に示すように光学計測部30と接している。これにより、プローブ10が光学計測部30の方向に押し込まれても、プローブ10がさらに光学計測部30の方向に移動することはない。
なお、図2に示す計測窓13(採光部)は筐体12に設けた穴であり、ミラー14(反射部)は光を反射する一般的な鏡である。しかし、計測窓13およびミラー14は例示であって、これに限定されるものではない。図4は、本発明の実施の形態1に係る採光部および反射部の変形例の構成を説明するための概略図である。まず、図4(a)では、ミラー14に代えて、反射部にプリズム14aを設けている。プリズム14aの一面には、銀などを蒸着した反射膜14bが形成してある。これにより、プリズム14aは、反射膜14bで計測窓13から取り込んだ光を開口部11の方向に反射することができる。また、図4(b)では、計測窓13に平板ガラス14dが嵌め込まれ、筐体12の長手方向に対して直交する位置にも平板ガラス14eが嵌め込まれている。これにより、プローブ10を口腔内に差し込んだ場合でも唾液などが筐体12内部に侵入することを防ぐことができる。
実施の形態1に係るプローブ10では、筐体12がすべて同じ材料のシリコーン樹脂で形成され、筐体12のすべてにおいて同じ柔軟性を有する構成について説明した。しかし、実施の形態2に係るプローブでは、筐体の少なくとも一部が、筐体の他の部分より硬い構成について説明する。図5は、本発明の実施の形態2に係る筐体12の構成を説明するための概略図である。なお、本実施の形態2に係るプローブ10では、図2に示した実施の形態1に係るプローブ10と同じ構成について同じ符号を用いて詳しい説明を繰返さない。まず、図5(a)では、ミラー14を設ける筐体12の先端部分12aを筐体12の他の部分12bより硬くしてある。筐体12の先端部分12aは、ミラー14を含んでおり、患者が誤って当該先端部分12aを噛んだ場合でもミラー14が破損しないように保護している。
実施の形態1に係るプローブ10では、柔軟性を有する筐体12に外力を加えることで筐体12を曲げることが可能であることについて説明した。実施の形態3に係るプローブ10では、過度に筐体12が曲げられることを防止することについて説明する。図8は、本発明の実施の形態3に係る変化防止部を設けたプローブ10の構成を説明するための概略図である。図8に示すプローブ10は、プローブ10の下面に過度の変化を防止するための変化防止部15を設けている。なお、本実施の形態3に係るプローブ10では、図2に示した実施の形態1に係るプローブ10と同じ構成について同じ符号を用いて詳しい説明を繰返さない。
実施の形態1に係るプローブ10では、開口部11に接続部20を抜差しすることで光学計測部30に対して着脱可能な構成であると説明した。実施の形態4に係るプローブ10では、開口部11に接続部20を抜差しするのではなく、筐体12の柔軟性を利用して接続部20と接している筐体12の一部を外側に捲ることで光学計測部30に対して着脱可能な構成を実現している。図9は、本発明の実施の形態4に係るプローブを光学計測部30から着脱する構成について説明するための概略図である。なお、本実施の形態4に係るプローブ10では、図2に示した実施の形態1に係るプローブ10と同じ構成について同じ符号を用いて詳しい説明を繰返さない。
実施の形態2に係るプローブ10では、筐体12を熱可塑性の材料で構成することを説明した。実施の形態5に係るプローブ10では、熱可塑性の筐体12を加熱する加熱手段について説明する。図10は、本発明の実施の形態5に係る加熱手段を有するプローブ10の構成について説明するための概略図である。なお、本実施の形態5に係るプローブ10では、図2に示した実施の形態1に係るプローブ10と同じ構成について同じ符号を用いて詳しい説明を繰返さない。図10(a)では、ミラー14と筐体12との間にヒータ16を設けている。このヒータ16は、口腔内でプローブ10を使用した際にミラー14が曇るのを防止するための曇り止め用ヒータとして設けられているだけでなく、筐体12を熱可塑性の材料で構成する場合に筐体自体を温め筐体12の柔軟性を確保するためのヒータとして設けられている。
実施の形態1に係る口腔内スキャナ100では、プローブ10を接続部20に抜差しすることで光学計測部30に対して着脱可能な構成であると説明した。実施の形態6に係る口腔内スキャナでは、プローブを接続部に抜差しするのではなく、光学計測部の一部として一体化してある。図11は、本発明の実施の形態6に係る口腔内スキャナの一部の構成について説明するための概略図である。
実施の形態1に係る口腔内スキャナ100では、筐体12の少なくとも一部を外部に押し当てることでミラー14の位置を変化させ、撮像する範囲を可動させる構成について説明した。実施の形態7に係る口腔内スキャナでは、筐体を外部に押し当てて筐体を曲げることで撮像素子の視野の一部をミラー14の枠部分や筐体の内面が遮った場合に処理について説明する。図12は、本発明の実施の形態7に係る口腔内スキャナにおける犠牲視野を除外する処理を説明するための概略図である。図13は、本発明の実施の形態7に係る制御部での除外処理を説明するためのブロック図である。なお、本実施の形態7に係る口腔内スキャナは、図1および図2に示した実施の形態1に係る口腔内スキャナ100と同じ構成を用いるため、同じ符号を用いて詳しい説明を繰返さない。
本発明の実施の形態1〜7に係るプローブおよび撮像装置は口腔内スキャナに用いると説明したが、これに限定されるものではない。例えば、口腔内カメラ、光干渉断層診断装置(Optical Coherence Tomography: OCT)、紫外・赤外・テラヘルツイメージング装置、蛍光イメージング装置などの撮像装置に対して、本発明の実施の形態1〜7に係るプローブおよび撮像装置を用いてもよい。
Claims (18)
- 撮像装置に着脱可能なプローブであって、
前記撮像装置の少なくとも一部と接続するための開口部を有する筐体と、
前記開口部とは反対側の前記筐体に設けられた採光部と、
前記採光部から取り込んだ光を前記開口部の方向に反射する反射部とを備え、
前記筐体は、前記筐体の少なくとも一部を外部に押し当てることで前記反射部の位置を変化させることができる、プローブ。 - 前記反射部に設ける光学素子および前記採光部に設ける光学素子は、レンズ効果を有していない、請求項1に記載のプローブ。
- 前記筐体は、少なくとも一部を曲げることができる柔軟性を有する材料で構成される、請求項1または請求項2に記載のプローブ。
- 前記筐体の少なくとも一部は、前記筐体の他の部分より硬い、請求項3に記載のプローブ。
- 前記筐体は、異なる複数の材料を組み合わせることによって、前記筐体の位置により柔軟性が異なるように構成される、請求項3または請求項4に記載のプローブ。
- 前記筐体は、少なくとも一部を曲げることができる構造部で構成される、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のプローブ。
- 前記筐体は、少なくとも一部が熱可塑性の材料で構成される、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のプローブ。
- 前記筐体は、前記筐体の一部と、前記反射部および前記採光部のうち少なくとも一箇所とを加熱する加熱部を有する、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のプローブ。
- 前記加熱部は、ヒータであって、
前記ヒータ、前記ヒータから延びる配線および前記ヒータから延びる伝熱材のうち少なくとも一つは、弛みを持たせて前記筐体の少なくとも一部に固定してある、請求項8に記載のプローブ。 - 前記筐体は、予め定められた変化量以上の前記反射部の位置の変化を防止する変化防止部を有する、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のプローブ。
- 前記筐体は、前記開口部を形成する前記筐体の一部を外側に捲ることが可能な柔軟性を有する材料で構成されている、請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のプローブ。
- 前記開口部を形成する前記筐体の一部に、前記撮像装置と嵌合させるための嵌合部を有する、請求項11に記載のプローブ。
- プローブと、
前記プローブと着脱可能に接続する接続部と、
前記接続部に接続した前記プローブから取り込んだ光を処理する処理部とを備え、
前記プローブは、請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載のプローブである、撮像装置。 - 前記接続部は、前記プローブと接続する側の断面の大きさが、少なくとも他の部分の一部の断面の大きさに比べて大きい、請求項13に記載の撮像装置。
- 光を取り込むための入光部と、
前記入光部から取り込んだ光を処理する処理部とを備え、
前記入光部は、
前記処理部に入光するための開口部を有する筐体と、
前記開口部とは反対側の前記筐体に設けられた採光部と、
前記採光部から取り込んだ光を前記開口部の方向に反射する反射部とを含み、
前記筐体は、前記筐体の少なくとも一部を外部に押し当てることで前記反射部の位置を変化させることができる、撮像装置。 - 前記反射部の位置の変化により、前記反射部の枠および前記枠の外側に位置する前記筐体のうち少なくとも一方と、前記撮像装置の有効撮像領域とが重なった除外領域を検出する検出部と、
前記検出部で検出した前記除外領域を前記撮像装置の撮像画像から除外する除外処理部とをさらに含む請求項13〜請求項15のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記反射部の前記枠および前記枠の外側に位置する前記筐体のうち少なくとも一方に識別情報を設け、
前記検出部は、前記撮像装置の撮像画像から前記識別情報を識別して前記除外領域を検出する、請求項16に記載の撮像装置。 - 前記筐体に歪みセンサを設け、
前記歪みセンサは、前記反射部の位置の変化によって前記筐体に発生する歪みの量に応じた歪み量情報を出力し、
前記検出部は、前記歪み量情報に基づいて、前記除外領域を検出する、請求項16に記載の撮像装置。
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