図1から図48は本発明の実施例1を示したものであり、図1は撮影システムの構成を示す図である。
図1に示すように、この撮影システムは、カメラユニット69と、クレードル72と、パーソナルコンピュータ(PC)68と、コンタクトキャップ260と、を含んで構成されている。この撮影システムは、具体的な応用例としては、歯科医療の分野において、義歯や歯冠等を作成する際に、他の歯とのシェードの整合性を取るために、正確な歯のシェードを測定するために用いられるものとなっている。
上記カメラユニット69は、カメラモードにおいて、環境光により被写体を撮影するものであるとともに、単歯撮影モード(図35参照)において、多原色のLED照明により発光された照明光により撮影を行う歯科用撮像装置となっている。このような撮影は、カメラユニット69に設けられている後述するLCDモニタ86(図30参照)を観察しながら行うようになっており、撮影された画像データは、カメラユニット69内に設けられた画像メモリ89(図30参照)に記録されるようになっている。なお、上記カメラモードは、さらに詳細には、被検者の顔を撮影する顔撮影モード(図33参照)と、被検者の顎の全体を撮影する全顎撮影モード(図34参照)と、に区分される。このカメラユニット69は、後述するように電源となるリチウムイオンバッテリ99(図30参照。なお、図30中では、リチウムバッテリ99と省略している。)を内蔵しており、使用する際には、電源ケーブル等を接続することなく、単体で使用することができるようになっている。また、このカメラユニット69は、カメラモード(顔撮影モード、全顎撮影モード)においてはそのまま使用することができるが、単歯撮影モードにおいてはコンタクトキャップ260を取り付けた状態で使用するようになっている。
上記クレードル72は、非撮影時に、コンタクトキャップ260を外した状態のカメラユニット69を載置するための台である。このクレードル72は、ACアダプタ106を介して、AC電源に接続されるようになっている。そして、クレードル72にカメラユニット69が載置された状態において、カメラユニット69のリチウムイオンバッテリ99の充電と、カメラユニット69内に記憶された画像データのPC68への転送と、が行われる。さらに、このクレードル72にカメラユニット69を載置した状態において、該カメラユニット69により撮影された単歯画像の測定値を補正するために必要な情報(キャリブレーション情報)の取得が行われるようになっている。このキャリブレーション用データの取得は、具体的には、該クレードル72に設けられた参照板110を撮影することにより行われる。この参照板110は、基準となる分光反射率をもつ板状の部材であり、必要に応じて交換することも可能となっている。
上記PC68は、例えばUSB2.0のケーブルを介して、上記クレードル72と接続されている。従って、カメラユニット69がクレードル72に載置された際には、PC68は、ケーブルおよびクレードル72を介して、カメラユニット69と接続されるようになっている。このPC68には、カメラユニット69およびクレードル72を制御するとともに、該カメラユニット69から取得した画像データ等を処理するためのアプリケーションソフトウェアがインストールされている。
すなわち、アプリケーションソフトウェアが実行されている状態で、カメラユニット69が載置されたクレードル72がケーブルにより接続され、必要な操作が行われると、PC68は、該カメラユニット69から、撮影された画像データを読み出すようになっている。さらに、このPC68は、取得した単歯撮影時の画像データ(撮影されたマルチバンド画像のデータ)に基づいて、画像中の任意領域の色度値(L*a*b*)を算出したり、対応するシェードガイドの判定演算を行うようになっている。こうして、アプリケーションソフトウェアが実行されているPC68は、カメラユニット69から画像データを読み出す機能と、読み出した画像データを処理する機能と、を備えたものとなる。
次に、図2から図29により、カメラユニット69およびクレードル72の外観を示す。図2はカメラユニットを示す正面図、図3はカメラユニットを示す左側面図、図4はカメラユニットを示す右側面図、図5はカメラユニットを示す平面図、図6はカメラユニットを示す底面図、図7はカメラユニットを示す背面図、図8はカメラユニットをやや上側の視点から示す背面図、図9はカメラユニットを正面右上の視点から示す斜視図、図10はカメラユニットを背面右下の視点から示す斜視図、図11はカメラユニットを背面右上の視点から示す斜視図、図12はクレードルを示す正面図、図13はクレードルを示す左側面図、図14はクレードルを示す右側面図、図15はクレードルを示す平面図、図16はクレードルを示す底面図、図17はクレードルを示す背面図、図18はクレードルをやや上側の視点から示す背面図、図19はカバーを開けた状態のクレードルを背面左上の視点から示す斜視図、図20はカバーを閉じた状態のクレードルを背面左上の視点から示す斜視図、図21はクレードルに装着したカメラユニットを示す正面図、図22はクレードルに装着したカメラユニットを示す左側面図、図23はクレードルに装着したカメラユニットを示す右側面図、図24はクレードルに装着したカメラユニットを示す平面図、図25はクレードルに装着したカメラユニットを示す底面図、図26はクレードルに装着したカメラユニットを示す背面図、図27はクレードルに装着したカメラユニットをやや上側の視点から示す背面図、図28はカバーを開けた状態のクレードルに装着したカメラユニットを背面左上の視点から示す斜視図、図29はカバーを閉じた状態のクレードルに装着したカメラユニットを背面左上の視点から示す斜視図である。
これらカメラユニット69やクレードル72の外観に現れる構成については、後で、図36、図37等を参照して説明する。
次に、図30は、カメラユニットおよびクレードルの具体的な構成を示すブロック図である。
カメラユニット69は、内部に、照明ユニット70と、撮像ユニット73と、を含んで構成されている。
これらの内の照明ユニット70は、図30において太線により示されており、カメラユニット69の先端側に設けられている。この照明ユニット70は、LED照明部70a,70bと、照明光学系74と、LEDメモリ75と、温度センサ76と、を含んで構成されている。
上記LED照明部70a,70bは、発する光の分光特性が相互に異なる複数種類のLED(LED光源)を含んで構成されている。
上記LED照明部70a,70bは、本実施例においては、7種類の帯域特性のLEDを各4個ずつ配置した、合計28個のLEDによって構成されている。各LEDは、異なる中心波長を有する狭帯域の発光波長特性を有する光源である。図32は、7種類のLEDの帯域特性を示す線図である。この図32においては、短波長側から長波長側へ向けて順に、第1の種類のLEDの帯域特性をλ1、第2の種類のLEDの帯域特性をλ2、第3の種類のLEDの帯域特性をλ3、第4の種類のLEDの帯域特性をλ4、第5の種類のLEDの帯域特性をλ5、第6の種類のLEDの帯域特性をλ6、第7の種類のLEDの帯域特性をλ7、としてそれぞれ示している。具体的には、λ1で示されるLEDの中心波長は450nm、λ2で示されるLEDの中心波長は465nm、λ3で示されるLEDの中心波長は505nm、λ4で示されるLEDの中心波長は525nm、λ5で示されるLEDの中心波長は575nm、λ6で示されるLEDの中心波長は605nm、λ7で示されるLEDの中心波長は630nmである。これらのLEDを、RGBの領域に大別すると、λ1およびλ2のLEDは青(B)に、λ3,λ4,およびλ5のLEDは緑(G)に、λ6およびλ7のLEDは赤(R)に、それぞれ分類される。
また、上記照明光学系74は、LED照明部70a,70bから発光された光を被写体面(図30に示す状態でキャリブレーション情報の取得を行っている場合には、参照板110のカメラ側の面)へ照射するためのものであり、LED光を略均一な照明光に変換して、被写体へ照射するように構成されている。
上記LEDメモリ75は、LEDに関する情報を記憶するものであり、例えばLED照明の発光スペクトル情報や、LEDの経年変化に関する情報を記憶するようになっている。
上記温度センサ76は、LEDの近傍に配設されていて、該LED近傍の温度を測定するためのものである。
次に、上記撮像ユニット73は、撮影レンズ16と、RGBカラー撮像素子(図30においては、簡単のためにRGB撮像素子と記載している。)5と、信号処理部17と、A/D変換器(図30においては、単に「A/D」と略記している。)18と、位置検出用接点(図30においては、「位置検出」と略記している。)80と、を含んで構成されている。
撮影レンズ16は、被写体から入射する光束を、RGBカラー撮像素子5上に光学像として結像するためのものである。この撮影レンズ16は、カメラユニット69の外面に少なくとも一部が操作可能に露呈するフォーカスレバー79により、マニュアルで焦点調節されるようになっている。なお、ここではマニュアルによる焦点調節を行うようにしているが、もちろん、オートフォーカスによる焦点調節を行うように構成しても構わない。
RGBカラー撮像素子5は、いわゆる単板のカラー撮像素子として構成された撮像手段である。図31は、カメラユニット69におけるRGBカラー撮像素子5の構成を示す図である。このRGBカラー撮像素子5は、光を電気信号に変換する画素をアレイ状に配列して構成されるいわゆるモノクロの撮像素子5aと、この撮像素子5aの前面側に各画素に対応するようにRGBカラーフィルタを配列してなるカラーフィルタアレイ5bと、を有して構成されている。
信号処理部17は、RGBカラー撮像素子5から出力される画像信号に、ゲイン補正やオフセット補正等のアナログ処理を行うためのものである。
A/D変換器18は、信号処理部17により処理されたアナログの画像信号を、デジタルの画像データに変換するためのものである。
位置検出用接点80は、上述したフォーカスレバー79の位置(あるいは、フォーカスレバー79により調整される撮影レンズ16の焦点位置)を検出するためのものである。
カメラユニット69内には、上記照明ユニット70および撮像ユニット73以外に、さらに、上記フォーカスレバー79と、カメラ制御CPU81と、ローカルバス82と、LEDドライバ83と、データI/F84と、コンポジット出力端子85と、通信I/Fコントローラ97と、通信I/F接続接点(図30中、通信I/F接点と省略している。)98と、リチウムイオンバッテリ99と、充電接点100と、画像メモリ89と、LCDモニタ(図30中、LCDと省略している。)86と、LCDコントローラ87と、オーバーレイメモリ88と、操作部I/F90と、第1ファンクションボタン91と、第2ファンクションボタン92と、第3ファンクションボタン93と、充電LED95と、アラームブザー96と、が含まれている。
カメラ制御CPU81は、上記撮像ユニット73等を含むこのカメラユニット69全体を制御するための制御手段であり、例えばCPUを含んで構成されている。このカメラ制御CPU81は、時間を計測するための計時手段たるタイマも含んで構成されている。
ローカルバス82は、カメラ制御CPU81、画像メモリ89、操作部I/F90、LEDドライバ83、データI/F84、通信I/Fコントローラ97に接続されていて、画像データの通信や、各種命令信号の通信などに共用される通信手段である。
コンポジット出力端子85は、カメラ制御CPU81に接続されていて、撮像ユニット73により撮像して得られたカラー画像信号を、外部のモニタ等へ出力するための端子である。
LEDドライバ83は、LED照明部70a,70bの発光を制御するためのものである。
データI/F84は、照明ユニット70のLEDメモリ75に記憶されているデータと、温度センサ76により検出された情報と、を受信するためのインタフェースである。
通信I/Fコントローラ97は、上述したUSB2等の通信I/Fを制御するためのコントローラである。
通信I/F接続接点98は、通信I/Fコントローラ97による通信を外部と行う際の通信用接点である。この通信I/F接続接点98は、クレードル72側の通信用の接点と接続されるようになっている。
リチウムイオンバッテリ99は、撮像を行うためにカメラユニット69がクレードル72から取り外された際に、カメラユニット69全体に電源供給を行うための電源である。
充電接点100は、リチウムイオンバッテリ99に充電を行うための接点であり、クレードル72側の接点と接続されるようになっている。
画像メモリ89は、撮像ユニット73により撮影して得られた画像データを、一時的に記憶するための記憶手段である。上述したように、本実施例においては、LED照明部70a,70bが7種類の異なる帯域特性のLEDを備えているために、画像メモリ89は、歯に対する7種類の(7枚の)分光画像および歯に対するLED無発光による1枚のバックグラウンド画像と、キャリブレーション情報としての参照板110に対する7種類の(7枚の)分光画像および参照板110に対するLED無発光による1枚のバックグラウンド画像と、カメラモードにおける画像である1枚のRGBカラー画像と、を少なくとも記憶可能な容量を有するものとなっている。
LCDモニタ86は、フレーミング等を行うためにカメラユニット69により撮影中の画像(動画像、モニタ画像)を表示するとともに、撮影済みの画像を表示するための表示手段である。また、LCDモニタ86は、これらの画像に重畳して、次に説明するオーバーレイメモリ88に記憶されている情報も表示し得るようになっている。さらに、このLCDモニタ86は、このカメラユニット69に係る各種の情報等も表示することが可能となっている。こうして、LCDモニタ86は、使用者へのメッセージ等も表示する報知手段を兼ねたものとなっている。
オーバーレイメモリ88は、LCDモニタ86に表示しようとする画像に重畳するための画像パターンを記憶する記憶手段である。このオーバーレイメモリ88に記憶されている画像パターンは、具体的な例としては、各種のアイコンデータや、表示文字データ、後述するガイドラインデータなどが挙げられる。
LCDコントローラ87は、カメラ制御CPU81に接続されて制御されるようになっており、LCDモニタ86の表示を制御するための表示制御手段である。また、LCDコントローラ87は、カメラ制御CPU81から送信される画像データと、オーバーレイメモリ88から読み出した画像パターンと、を重畳する処理も行うようになっている。
操作部I/F90は、カメラユニット69に配設されている操作ボタンや情報伝達のため図示しない出力部との間で信号の授受を行うためのインターフェースである。
この操作部I/F90が接続される操作ボタンには、上述したような、第1ファンクションボタン91と、第2ファンクションボタン92と、第3ファンクションボタン93と、が含まれる。これらの各ファンクションボタン91〜93は、カメラユニット69の動作状態に応じて、次に説明するような異なる機能を果たすようになっている。
第1ファンクションボタン91は、例えば、
・顔、全顎撮影モードに切り替える
・顔、全顎撮影でガイドフレームの表示・非表示を切り替える
・撮影直後に画像を削除するかどうかを選択する
・単歯撮影時に歯式番号を選択する(右移動カーソル)
などの機能を果たすようになっている。従って、第1ファンクションボタン91は、撮影モード設定手段と歯番号指定手段とを兼ねたものとなっている。
また、第2ファンクションボタン92は、
・顔、全顎、単歯撮影時のシャッタボタン
・単歯撮影時の歯式番号の確定ボタン
・撮影直後に画像登録、削除を確定する
・参照板撮影時のキャリブレーション開始ボタン
などの機能を果たすようになっている。従って第2ファンクションボタン92は、歯番号指定手段として機能し得るようになっている。
さらに、第3ファンクションボタン93は、
・単歯撮影モードに切り替える
・単歯撮影でガイドフレームの表示・非表示を切り替える
・単歯撮影時に歯式番号を選択する(左移動カーソル)
などの機能を果たすようになっている。従って、第3ファンクションボタン93は、撮影モード設定手段と歯番号指定手段とを兼ねたものとなっている。
充電LED95は、情報伝達のため出力部として機能するものであり、リチウムイオンバッテリ99の充電状態等を撮影者に視覚的に報知するための報知手段である。この充電LED95は、後述するように、LEDモニタ86の近傍(例えば右下)に配設されている。リチウムイオンバッテリ99の充電状態に応じたこの充電LED95の点灯状態は、例えば、次のようになっている。
緑色点灯 : バッテリ容量が十分
黄色点灯 : バッテリ容量が少ない(充電の必要有り)
赤色点灯 : バッテリ容量が極めて少ない(至急充電の必要有り)
アラームブザー96は、必要に応じて、撮影時の状況を音により聴覚的に報知するための報知手段である。このアラームブザー96は、図示はしないが、例えばカメラユニット69の背面側(カメラユニット69を使用する歯科医師等の側)に配設されている。このアラームブザー96は、具体的な使用形態の一例としては、キャリブレーション情報を取得するように促す警告として発音される際に用いられる。
次に、クレードル72は、参照板110と、マイクロスイッチ111と、電源スイッチ102と、電源ランプ104と、電源接続コネクタ105と、を含み、例えば卓上型の装置として構成されている。
参照板110は、カメラユニット69の測定機能に関するキャリブレーション情報を取得するためのものであり、上述したように、基準となる分光反射率をもつ板状の部材として構成されていて、他のものに交換可能である。
マイクロスイッチ111は、カメラユニット69がクレードル72の正常な位置に装着されたか否かを確認するための検出手段である。
電源スイッチ102は、クレードル72の電源のオン/オフを行うための操作手段であり、カメラユニット69をクレードル72の正常な位置に装着した状態で、該電源スイッチ102をオン/オフすることにより、該カメラユニット69の電源も連動してオン/オフされるようになっている。
電源ランプ104は、電源スイッチ102のオン/オフに連動して点灯/消灯するものであり、電源状態を報知する報知手段である。
電源接続コネクタ105は、ACアダプタ106を接続するためのコネクタである。カメラユニット69がクレードル72の正常な位置に装着されているときには、AC電源から、ACアダプタ106、電源スイッチ102、カメラユニット69の充電接点100を介して、カメラユニット69のリチウムイオンバッテリ99への充電が行われるようになっている。
図33は顔撮影モードにより被検者の顔を撮影している様子を示す図、図34は全顎撮影モードにより被検者の顎の全体を撮影している様子を示す図、図35は単歯撮影モードにより被検者の歯を撮影している様子を示す図、図38はフォーカスレバーに設けられている指標を示す展開図である。
まず、図38を参照して、フォーカスレバー79について説明する。
フォーカスレバー79は、例えば回転可能な円板状をなし、周面の一部がカメラユニット69の外部に露呈するように構成されている。そして、使用者(歯科医師等)が指先などで該フォーカスレバー79を回転させ易いように、ローレット79aが周面に刻設されている。
また、フォーカスレバー79の周面の所定位置には、フォーカス位置を示すための指標79b,79c,79dが設けられている。指標79bは、単歯撮影モード時の焦点位置を示すための指標であり、例えば白色の丸印として構成されている。指標79cは、全顎撮影モード時の焦点位置を示すための指標であり、例えば黄色の丸印として構成されている。指標79dは、顔撮影モード時の焦点位置を示すための指標であり、例えば緑色の丸印として構成されている。
なお、ここでは同一形状(例えば○)のマークの色を異ならせることにより、各指標を分かり易く表示するようにしたが、これに代えて、あるいはこれに加えて、形状を異ならせる(例えば、機能を判別し易いマークを用いる)ようにしても良いし、焦点位置を示す文字等を記載するようにしても構わない。これにより、色の判別が困難な使用者にも対応することが可能となる。
一方、カメラユニット69の外装には、図36に示すように、上記各指標79b,79c,79dを合わせるべき位置を示す指標79gが設けられている。
さらに、フォーカスレバー79の周面のフォーカス可能範囲の端点付近には、フォーカスを行うためには反対の方向にフォーカスレバー79を回動すべきである旨を示すための矢印79e,79fが設けられている。従って、この例では、各矢印79e,79fは、フォーカス可能範囲の中心側を向く矢印となっている。ただし、フォーカス可能範囲の外側を向く矢印として端点に行き止まった旨を示すようにしても構わないし、矢印に限らず、その他の形状、模様、色彩の指標を用いるようにしても良い。
従って、図33に示すような顔撮影モードにおいては、カメラユニット69を、環境光により撮影を行うカメラモードに設定するとともに、フォーカスレバー79の指標79dを外装の指標79gに合わせ、顔全体が撮影範囲に入るようにLCDモニタ86または外部モニタ等により確認しながら、シャッタボタンとして機能する第2ファンクションボタン92を押下することにより、被検者の顔を撮影するようになっている。
また、図34に示すような全顎撮影モードにおいては、カメラユニット69を、環境光により撮影を行うカメラモードに設定するとともに、フォーカスレバー79の指標79cを外装の指標79gに合わせ、顎全体が撮影範囲に入るようにLCDモニタ86または外部モニタ等により確認しながら、シャッタボタンとして機能する第2ファンクションボタン92を押下することにより、被検者の顎全体を撮影するようになっている。
さらに、図35に示すような単歯撮影モードにおいては、カメラユニット69を、照明ユニット70の照明光により撮影を行う単歯撮影モードに設定するとともに、フォーカスレバー79の指標79bを外装の指標79gに合わせ、撮影対象となる歯が撮影範囲に入るようにLCDモニタ86または外部モニタ等により確認しながら、シャッタボタンとして機能する第2ファンクションボタン92を押下することにより、被検者の歯を撮影するようになっている。
図36は、カメラユニットの主として背面側の構成を示す斜視図である。
このカメラユニット69は、画像を表示したり使用者が把持したりするための本体部分と、例えば被検者の口側へ当て付けられる側となる当付側部分と、を略L字状に一体化した形状をなす構成となっている。
そして、このカメラユニット69の本体部分の背面上部には、上述したLCDモニタ86が設けられており、このLCDモニタ86の右下には充電LED95が配設されている。また、該LCDモニタ86の下側には、矩形をなす該LCDモニタ86の下辺に沿うように、左から右に向かって順に、第1ファンクションボタン91と、第2ファンクションボタン92と、第3ファンクションボタン93と、が配設されている。これらの各ファンクションボタン91,92,93が果たす機能は、後述するように、LCDモニタ86内の下辺側の各ファンクションボタン91,92,93に対応する位置に表示されるようになっている。従って、動作状態に応じて各ファンクションボタン91,92,93の機能が変化しても、どのような機能に関する操作を行うボタンとなっているかを容易に理解することができるようになっている。
また、カメラユニット69の当付側部分の上面側には、図38に示したようなフォーカスレバー79が一部を操作可能に露呈して配設されている。さらに、カメラユニット69の当付側部分の両側面には、スチレン系エラストマ等により形成された弾性を有するコンタクトキャップ260を取り付けるためのフック部260aが設けられている。
図37は、カバーを閉じた状態のクレードルの構成を示す斜視図である。
このクレードル72は、上述したように、カメラユニット69を非使用時に載置したり、カメラユニット69へ充電を行ったり、カメラユニット69によるキャリブレーション情報の取得を行ったり、するためのものである。
該クレードル72は、カメラユニット69の下端側を載置するための凹部72aと、カメラユニット69の被検者に向かう先端側を載置するための凹部72bとを、斜めに開いたL字状のブリッジ部72cにより接続して構成されている。このブリッジ部72cは、クレードル72の所定位置にカメラユニット69が載置されたときに、該カメラユニット69との間に空間が形成される形状となっていて、これにより、使用者がカメラユニット69を容易に把持することができるようになっている。
凹部72a内には、電池充電/USB端子72dが設けられており、カメラユニット69の通信I/F接続接点98および充電接点100が接続されるようになっている。
また、この凹部72aの近傍には、電源ランプ104が配設され、該凹部72aの例えば右手側面側には電源スイッチ102が配設されている。
次に、凹部72b内には、参照板110が配設されている。この参照板110は、カメラユニット69をクレードル72の所定位置に載置したときに、そのまま撮像を行い得るような位置に配設されたものとなっている。また、凹部72b(カメラユニット69がクレードル72の所定位置に載置されているときには、凹部72bおよびカメラユニット69の先端側)は、カバー72eにより開閉可能に保護されるようになっている。このカバー72eは、非使用時にカメラユニット69の先端側(つまり、照明ユニット70や撮像ユニット73が配設された先端側)を保護するものであるとともに、参照板110を撮像する際に環境光の影響を受けることのないようにするためのものとなっている。このカバー72eを開いた状態は、図19に示したようになっている。
次に、図43は、カメラユニットにより撮像を行うときの処理を示すフローチャートである。
カメラユニット69をクレードル72の所定位置に載置した状態で、クレードル72の電源スイッチ102をオンすることにより、この処理が開始される。
まず、カメラユニット69のウォームアップを行う(ステップS1)。このウォームアップは、カメラユニット69内の各回路を初期化して電源を供給し、特にRGBカラー撮像素子5やLCD照明部70a,70bの動作を安定させる処理として行われる。このカメラユニット69は、正確な測定を行うためのものであるために、光源であるLED照明部70a,70bによる発光状態を安定させることと、照明された歯や参照板110を撮影するためのRGBカラー撮像素子5を安定させることは重要である。なお、このウォームアップ中には、カメラユニット69のLCDモニタ86に、図42に示すようなウォームアップアイコン129が表示されて、その旨を表示するようになっている。
次に、カメラユニット69が起動されてから、まだ一度もキャリブレーション情報の取得が行われていないか否かを判定する(ステップS2)。
ここで、キャリブレーション情報の取得がカメラユニット69起動後に少なくとも1度は行われている場合には、キャリブレーション開始ボタンとして機能する第2ファンクションボタン92が押下されたか否かを判定する(ステップS3)。
ここで押下されたと判定された場合、または上記ステップS2においてまだ一度もキャリブレーション情報の取得が行われていないと判定された場合には、キャリブレーション情報の取得処理を行う(ステップS4)。
キャリブレーション情報が取得されたところで、カメラユニット69による撮影を許可する(ステップS5)。
そして、上記ステップS4においてスタートしたタイマが所定時間(例えば、3分)内であるか否かを判定し(ステップS6)、所定時間内である場合には、撮影モードを選択するためのモード選択の処理を行う(ステップS7)。
その後、シャッタボタンとして機能する第2ファンクションボタン92が押下されたか否かを判定し(ステップS8)、押下されていない場合には上記ステップS6へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。
また、ステップS8において、シャッタボタンが押下されたと判定された場合には、ステップS7で選択された撮影モードが単歯撮影モードであるか否かを判定する(ステップS9)。
ここで、単歯撮影モードであると判定された場合には単歯撮影モードによる撮影処理を行い(ステップS10)、一方、単歯撮影モードでないと判定された場合にはカメラモードによる撮影処理を行う(ステップS11)。ステップS10またはステップS11が終了したら、上記ステップS6へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。
一方、上記ステップS6において、タイマが所定時間に達したと判定された場合には、キャリブレーションを行うように促す警告表示(報知表示)をLCDモニタ86により行う(ステップS12)。図42は、キャリブレーションを行うように促す警告表示の一例を示す図である。図示の例では、LCDモニタ86の表示画面に、例えば赤色で「Calibration!」の文字134を表示することにより、警告表示を行っている。なお、LCDモニタ86の画面内には、さらに、電池残量アイコン120が例えば右上に表示されるようになっている。また、この図42は、カメラユニット69の電源をオンしてウォームアップ中であるときに、キャリブレーションを行うように促す表示の例を示しているために、画面内にはウォームアップアイコン129が表示されているが、カメラユニット69を使用中に所定時間に達してキャリブレーションを行うように促す場合には、このウォームアップアイコン129は表示されない。
その後、クレードル72の所定位置にカメラユニット69が載置されたか否かを判定し(ステップS13)、載置されるまではステップS12へ戻って警告を行う。
こうして、クレードル72の所定位置にカメラユニット69が載置されたと判定された場合には、上記ステップS3へ戻って、キャリブレーション開始ボタンが押下されたか否かを判定する。
ここで、キャリブレーション開始ボタンが押下されるまでは、電源スイッチ102がオフされたか否かを監視して(ステップS14)、電源スイッチ102がオンである間は、上記ステップS3へ戻ってキャリブレーション開始ボタンの押下を待機する。
一方、ステップS14において、電源スイッチ102がオフされた場合には、この処理を終了する。
なお、特に図示はしないが、カメラユニット69に対する操作が所定時間以上行われない場合には、アラームブザー96により警告音(報知音)としてビープ音を発し、その後に、このカメラユニット69をスリープモードに移行するようになっている。スリープモードは、バッテリ駆動を行う機器において広く知られているように、後で通常の状態に復帰するのに必要な最小限の機能を残して、それ以外の各部への電力の供給を停止するモードである。
次に、図44は、図43のステップS4におけるキャリブレーション情報取得の処理の詳細を示すフローチャートである。
この処理は、上述したように、カメラユニット69がクレードル72の所定位置に載置されて、カバー72eが閉じられた状態で行われるようになっている。
処理を開始すると、複数(上述した例では7つ)の帯域特性(「原色」と称する)のLEDの内の、1つの原色のLEDをまず発光させる(ステップS21)。
そして、発光された1つの原色による照明下で、参照板110を撮像する(ステップS22)。
その後、全ての原色(上述した例では7つの原色)のLEDを発光させたか否かを判定し(ステップS23)、まだ全ての原色のLEDを発光させていない場合には、未発光の原色を選択する(ステップS24)。なお、このときの原色の選択は、所定の順序で行われるように、予め設定されている。
その後、上記ステップS21へ戻って、新たに選択した原色のLEDを発光させ、ステップS22において参照板を撮像する。
こうして、ステップS23において、全ての原色のLEDを発光させたと判定された場合には、次に、LEDの発光を行うことなく参照板110を撮像する(参照板のバックグラウンド撮像)(ステップS25)。
そして、タイマをリセットし、計時を開始する(ステップS26)。このタイマは、図43のステップS6における判定に用いられるタイマである。
そして、キャリブレーション用の各画像(キャリブレーション情報)を画像メモリ89に記憶して(ステップS27)、図43に示した処理に復帰する。
続いて、図45は、図43のステップS7におけるモード選択処理の詳細を示すフローチャートである。
この処理を開始すると、まず、予め定められた初期モードに設定する(ステップS31)。一例としては、カメラユニット69が撮影許可状態となった後に最初に設定される初期モードを、カメラモードに設定する、などである。もちろん、初期モードを単歯撮影モードに設定しても構わないし、さらには、使用者が所望に初期モードを設定することができるように構成しても良い。
次に、設定されたモードが単歯撮影モードであるか否かを判定する(ステップS32)。
ここで、単歯撮影モードでないと判定された場合には、カメラモードとなるために、第1のガイドラインと、カメラモードアイコンと、を表示する(ステップS33)。
図39は、カメラモードにおけるLCDモニタの表示例を示す図である。
LCDモニタ86の画面には、右上に上述した電池残量アイコン120が表示され、左上にカメラモードアイコン121が表示されている。また、LCDモニタ86の画面の下側の第1ファンクションボタン91に対応する位置には、単歯撮影モードアイコン122が表示されている。これにより、第1ファンクションボタン91を押下すると、カメラモードから単歯撮影モードへ変更することができることを示している。さらに、LCDモニタ86の画面の下側の第2ファンクションボタン92に対応する位置には、シャッタ/確定アイコン123が表示されている。これにより、第2ファンクションボタン92を押下すると、撮像(この場合には、カメラモードであるために、環境光によるRGB撮像)を行うことができることが分かる。そして、LCDモニタ86の画面の下側の第3ファンクションボタン93に対応する位置には、ガイドライン非表示アイコン124が表示されている。これにより、第3ファンクションボタン93を押下すると、後述するガイドライン131を非表示にし得ることが分かる。
また、LCDモニタ86の画面における被写体の像が表示される領域には、例えば十字状のガイドライン131が表示されている。このガイドライン131は、撮影対象をフレーミングする際の補助となるガイド表示である。この例に示す十字状のガイドライン131は、より詳しくは、水平方向の中央線と、その両端を示す2本の縦線、および、垂直方向の中央線と、その両端を示す2本の横線、を備えた左右対称および上下対称なものとなっている。このようなガイドライン131を用いることにより、例えば、
(1) 中央線同士の交点が、表示画面の中心位置を示す
(2) 上記交点で区分される水平方向の中央線、および2本の縦線が、被写体の左右対称性を見るときの補助となる
(3) 2本の横線が全顎撮影時の、上下方向に納めたい範囲を示す補助となる
などの機能を果たすようになっている。
このようなガイドライン131は、図39に示したような十字状のものに限らず、例えば、対角方向クロス状、メッシュ状、顔の輪郭形状、顎の輪郭形状、など、各種の形状のものを広く採用することが可能である。さらに、ガイド表示は、撮影対象の寸法を示す指標を含んでいても良い。
続いて、上記ステップS32において、単歯撮影モードであると判定された場合には、歯式表とカーソルアイコンとを表示する(ステップS34)。
図41は、単歯撮影モードにおけるLCDモニタの歯式表およびカーソルアイコンの表示例を示す図である。
LCDモニタ86の画面には、歯の番号を指定するための歯式表133が表示されていて、この歯式表133内に配列された歯番号の何れかには、着目されていることを示すカーソルアイコン133aが例えばハイライト表示や反転表示、色を変える表示などにより、表示されている。
さらに、LCDモニタ86の画面には、右上に電池残量アイコン120が表示され、左上に単歯撮影モードアイコン121’が表示されている。また、LCDモニタ86の画面の下側の第1ファンクションボタン91に対応する位置には、左移動ボタンアイコン125が表示されている。これにより、第1ファンクションボタン91を押下すると、カーソルアイコン133aを、上下を順に変えながら、左方向に移動することができることが分かる。さらに、LCDモニタ86の画面の下側の第2ファンクションボタン92に対応する位置には、シャッタ/確定アイコン123が表示されている。これにより、第2ファンクションボタン92を押下すると、カーソルアイコン133aの位置の歯の番号が確定されることが分かる。そして、LCDモニタ86の画面の下側の第3ファンクションボタン93に対応する位置には、右移動アイコン126が表示されている。これにより、第3ファンクションボタン93を押下すると、カーソルアイコン133aを、上下を順に変えながら、右方向に移動することができることが分かる。
こうして、歯式表とカーソルアイコンが表示された状態において、ファンクションボタン91〜93の操作により、歯の番号が指定される(ステップS35)。
その後、第2のガイドラインおよび単歯撮影アイコンを表示する(ステップS36)。
図40は、単歯撮影モードにおけるLCDモニタのガイドラインの表示例を示す図である。
LCDモニタ86の画面には、右上に電池残量アイコン120が表示され、左上に単歯撮影モードアイコン121’が表示されている。さらに、単歯撮影モードアイコン121’の例えば右隣には、ステップS36で指定された歯の番号が歯番号アイコン127として表示されている。
また、LCDモニタ86の画面の下側の第2ファンクションボタン92に対応する位置には、上記シャッタ/確定アイコン123が表示されている。
なお、この図40は、正確には、単歯撮影モードにおいて撮像を行った直後のLCDモニタ86の表示例を示しているために、後で図46を参照して説明するゴミ箱アイコン128が第3ファンクションボタン93に対応する位置に表示されているとともに、画像を確定する操作かあるいは画像を廃棄する操作が行われるまではモード変更を行うことができないために、第1ファンクションボタン91に対応する位置のアイコンは非表示となっている。
そして、LCDモニタ86の画面の中央部には、第2のガイドライン132が、例えば矩形(あるいは正方形)状の枠線として表示されている。このようなガイドライン132を用いることにより、
(1) 撮影時に撮影対象(歯)を納める範囲の概要を示す
(2) 測定を最適に行うことができる撮影範囲を示す
などの機能を果たすことが可能である。
また、ガイドライン132は、使用者が大きさや画面内における表示位置を所望に変更することができるようにしても良い。この場合には、ガイドライン132は、さらに、
(3) 着目領域の目安を示す
の機能を果たすことも可能となる。ここに、着目領域とは、例えば、正反射を取り除きたい領域が例として挙げられ、カメラの角度調整を変化させることにより、正反射の状態を変えることができる。従って、着目領域内に正反射が発生しないような角度を決定する際の目安とすることができる。
このようなガイドライン132は、図40に示したような矩形(正方形)状のものに限らず、例えば、三角形、円形、楕円形、メッシュ状、など、各種の形状のものを広く採用することが可能である。さらに、ガイド表示は、撮影対象の寸法を示す指標を含んでいても良い。
そして、ガイドライン132として、形状や大きさを設定する際に、指定された歯の番号に応じて、最適なものを自動的に設定するようにしても良い。歯は、どの番号の歯であるかに応じて、大きさが異なるために、ガイドライン132として、歯の番号により特定される歯の標準の幅を示す表示を行う例が考えられる。あるいは、歯の番号により特定される歯が、上歯であるか下歯であるかに応じて、最適なガイド表示を行うことが考えられる。
なお、これらのガイドライン131,132のデータは、上述したように、上記オーバーレイメモリ88に予め記憶されている。
その後、ステップS33またはステップS36の処理が終了したら、撮影モード選択ボタンが押下されたか否かを判定し(ステップS37)、押下された場合にはステップS32へ戻って、新たに選択された撮影モードに応じた処理を上述したように行う。
次に、図46は、図43のステップS10における単歯画像撮影処理の詳細を示すフローチャートである。
この単歯画像撮影の処理は、カメラユニット69にコンタクトキャップ260を取り付けて、該コンタクトキャップ260の先端を被検者の着目する歯の周辺に当接させ、LCDモニタ86上の画像でフレーミングを行って、撮像範囲を決定してから行われる。
この処理を開始すると、複数(上述した例では7つ)の帯域特性(上述したように、「原色」と称する)のLEDの内の、1つの原色のLEDをまず発光させる(ステップS41)。
そして、発光された1つの原色による照明下で、歯を撮像する(ステップS42)。
その後、全ての原色(上述した例では7つの原色)のLEDを発光させたか否かを判定し(ステップS43)、まだ全ての原色のLEDを発光させていない場合には、未発光の原色を選択する(ステップS44)。なお、このときの原色の選択は、例えば、図44に示したキャリブレーション情報取得処理における発光順序の選択と同一となるように設定されている。
その後、上記ステップS41へ戻って、新たに選択した原色のLEDを発光させ、ステップS42において歯を撮像する。
こうして、ステップS43において、全ての原色のLEDを発光させたと判定された場合には、次に、LEDの発光を行うことなく歯を撮像する(単歯のバックグラウンド撮像)(ステップS45)。
その後、図40に示したように、撮影モードアイコンを消去して(ステップS46)、ゴミ箱アイコン128を表示する(ステップS47)。
そして、ゴミ箱アイコン128に対応する第3ファンクションボタン93が押下されたか否かを判定し(ステップS48)、押下されていないときには、シャッタ/確定アイコン123に対応する第2ファンクションボタン92が押下されたか否かを判定する(ステップS49)。
ここで、第2ファンクションボタン92が押下されていない場合には、ステップS48へ戻って、上述したように、画像の消去、または画像の確定の操作が行われるのを待機する。
ステップS49において、第2ファンクションボタン92が押下されたと判定された場合には、図45に示したステップS35において指定された歯の番号を、7枚の各原色の歯の画像および1枚の歯のバックグラウンド画像に関連付ける(ステップS50)。
そして、7枚の各原色の歯の画像と、1枚の歯のバックグラウンド画像と、歯の番号と、を画像メモリ89に記憶し(ステップS51)、図43に示す処理に復帰する。
また、上記ステップS48において、第3ファンクションボタン93が押下されたと判定された場合には、再度の確認を行う(ステップS52)。そして、ここで再確認がキャンセルされた場合には、上記ステップS48へ戻って、上述したような処理を行う。
一方、ステップS52において再確認された場合には、ステップS50やステップS51の処理を行うことなく、つまり各画像や歯の番号を保存することなく、そのまま図43に示す処理に復帰する。
なお、図43のステップS11におけるカメラモード撮影処理は、通常のデジタルカメラ等における撮影処理にほぼ類似したものであるために、詳細な説明を省略する。
次に、図47は、キャリブレーション処理を示すフローチャートである。
このキャリブレーション処理は、図44に示したような処理により取得されたキャリブレーション情報を用いて、図46に示したような処理により取得された測定情報である単歯画像を実際に補正する処理となっている。
この処理を開始すると、各原色(上述した例では7原色)の単歯画像から、単歯のバックグラウンド画像を減算する(ステップS61)。バックグラウンド画像は、完全に遮断することが困難な環境光による影響や、RGBカラー撮像素子5の暗電流による影響などを含んでいるために、この減算を行うことにより、これらの影響をほぼ取り除くことができる。
同様にして、各原色の参照板画像から、参照板のバックグラウンド画像を減算する(ステップS62)。
そして、ステップS61の処理によりバックグラウンド補正された単歯画像を、ステップS62の処理によりバックグラウンド補正された参照板画像に基づいて、対応する原色毎に補正する(ステップS63)。
こうして、全ての原色の単歯画像の補正が行われたところで、この処理を終了する。
なお、この図47に示したようなキャリブレーション処理は、例えば、単歯画像と、キャリブレーション情報と、を通信手段である通信I/Fコントローラ97および通信I/F接続接点98を介して外部の処理装置であるPC68へ転送し、該PC68上において、測定アプリケーションソフトウェアを実行することにより行われる。なお、通信手段により、単歯画像およびキャリブレーション情報を送信するとともに、さらに、単歯画像を取得した時点とキャリブレーション情報を取得した時点との時間間隔の情報も送信するようにすれば、該時間間隔の情報を用いたさらに精密なキャリブレーションをPC68において行うことが可能となる。このように、キャリブレーション処理を、外部の処理装置により行うようにすることで、カメラユニット69の処理の負担を軽減し、小型軽量化を図ったり、バッテリ動作時間を長くしたりすることが可能となる。また、外部の処理装置を用いることにより、長い計算時間を要する複雑な処理等も行うことが可能となる。
また、キャリブレーション処理は、PC68で行うに限るものではなく、カメラユニット69内に補正手段(例えば、カメラCPU81が兼ねるようにしても良い。)を設けて、この補正手段により行うようにしても構わない。この場合には、カメラユニット69からPC68へ転送するデータ量を少なくすることが可能となる。
また、図48は、カメラユニットからPCへ画像を転送する処理を示すフローチャートである。
この処理は、PC68において測定アプリケーションソフトウェアを実行し、カメラユニット69から情報を取得する処理となっている。
この処理が開始されると、上述したUSB2ケーブルやクレードル72等を介して、カメラユニット69が接続されているか否かを判定する(ステップS71)。
ここで、接続されるまでは、例えばPC68に付属するモニタ画面等に、カメラユニット69を接続するように促す表示等を行って、カメラユニット69が接続されるのを待機する。
こうして、ステップS71において、カメラユニット69が接続されたと判定された場合には、PC68は、画像転送要求をカメラユニット69へ送信し(ステップS72)、該画像転送要求に応じて送信されてくる画像データを受信する(ステップS73)。
その後、カメラユニット69の画像メモリ89に記憶されている全ての画像と、画像に関連するデータと、を受信し終えたかを判定し(ステップS74)、受信し終えるまでは、ステップS73の処理を行う。
こうして、受信が完了したところで、この画像転送処理を終了する。
なお、上述では、撮影モードが単歯撮影モードであるかカメラモードであるかに応じてガイドラインを変更するようにしているが、さらにカメラモードについて、顔撮影モードであるか全顎撮影モードであるかに応じてガイドラインを変更するようにしても良い。このときには、位置検出用接点80による検出結果に応じて、顔撮影モードであるか全顎撮影モードであるかを判断することが可能である。このときには、フォーカスレバー79が、撮影モード設定手段の機能を果たすことになる。
また、上述では、歯撮影モードとして、一本の歯(単歯)を撮影対象とする単歯撮影モードの例を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、隣接する複数の歯を同時に測定撮影の対象とすることも可能である。この場合には、もはや「単歯」ではないために、例えば、歯撮影モードの名称を、「注目歯撮影モード」などとすることが望ましい。そして、このときには、当然にして、画像内の全ての注目歯について、歯の番号を指定することができるように構成することになる。
上述したように、カメラユニット69は、正確な測定を行うためのものであるために、光源であるLED照明部70a,70bによる発光状態を安定させることと、照明された歯や参照板110を撮影するためのRGBカラー撮像素子5を安定させることは重要である。そのために起動時にウォームアップを行っているが、それにもかかわらず、カメラユニット単体で使用すると、例えば、RGBカラー撮像素子5やその他の回路からの発熱により、LED照明部70a,70bから発光される光の強度が変化したり、RGBカラー撮像素子5の暗電流等が変化したりする可能性がある。さらに、リチウムイオンバッテリ99の電圧が低下することによっても、LED照明部70a,70bから発光される光の強度が変化することなどが考えられる。
従って、このカメラユニット69では、連続して使用する時間を制限し、所定時間が経過したら、キャリブレーションを再度行うように促している。
このときの方法としては、上述した例に限らず、種々のものが考えられる。
まず、上述した例(第1の例とする)は、起動後にまずキャリブレーションを行い、その後の経過時間が所定時間(第1の所定時間とする)となったときに、再度のキャリブレーションを促す警告表示等を行うケースである。この第1の所定時間は、単歯画像の信頼性を確保し得る所定時間(第2の所定時間とする)よりも短い時間である。そして、この警告表示を、該第2の所定時間に達するまで継続して行うことが考えられる。あるいは、該第2の所定時間よりも短い所定時間(第3の所定時間とする)に達したときに、単歯画像を取得するように促す表示等を行い、この表示を該第2の所定時間に達するまで行うようにしても良い。
次に考えられる例(第2の例とする)は、起動後にはキャリブレーションを必ずしも行わなくても良く、最初に単歯撮影モードにより撮像が行われたら、その後にタイマをスタートさせて経過時間を計測し、単歯画像の信頼性を確保し得る所定時間(上記第1の所定時間とは異なるが、この例における第1の所定時間とする)内に、キャリブレーションを行うように促すケースである。このときには、単歯撮影モードによる撮像を複数回行う場合があり得るために、撮影後にすぐにキャリブレーションを促す警告表示等を行うのではなく、上記第1の所定時間未満の所定の第2の所定時間が経過した時点から、上記第1の所定時間に達するまで、該警告表示を行うことが考えられる。
このように、単歯画像の信頼性を確保し得る所定時間は、キャリブレーション情報の取得を行った時点を計測開始時点とするケース(第1の例)と、単歯画像自体を取得した時点を計測開始時点とするケース(第2の例)と、が考えられる。
さらに、単歯画像の信頼性を確保し得る所定時間(時間の前後を問わない)内に取得されたキャリブレーション情報がない場合、すなわち、第1の例において、第2の所定時間が経過してもキャリブレーション情報の取得が行われない場合、あるいは、第2の例において、第1の所定時間が経過してもキャリブレーション情報の取得が行われない場合、には、該単歯画像(の例えばヘッダ等)に、信頼性が低下して正確な測定画像とはなり得ない旨のマーク(無効マーク)等を付することが考えられる。
そして、単歯画像の信頼性を確保し得る所定時間が経過してもキャリブレーション情報の取得が行われない場合に、制御手段たるカメラ制御CPU81が、その後の単歯画像モード(あるいは、単歯画像モードおよびカメラモード)における撮像を禁止することも考えられる。
なお、上述では、時間の計測をタイマにより行っているが、取得した測定情報(単歯画像)をファイルとして画像メモリ89に記憶する際に付されるタイムスタンプと、取得したキャリブレーション情報(参照板画像)をファイルとして画像メモリ89に記憶する際に付されるタイムスタンプと、を用いて、時間間隔等を判断するようにしても構わない。
また、上述したような単歯画像の取得時点とキャリブレーション情報の取得時点との時間間隔を、該単歯画像に関連付けて例えば該単歯画像のヘッダ等に格納すると、後でキャリブレーション情報に基づき単歯画像の補正を行う際に、より精密な補正を行うことが可能となる。
そして、単歯画像の取得時点の前後に、キャリブレーション情報が取得されている場合があるために、そのときには、最も時間的に近接したキャリブレーション情報を用いて、単歯画像のキャリブレーションを行うと良い。このときに、時間間隔が等しい場合は、時間的に前のキャリブレーション情報を用いることが考えられる。時間的に前の時点であれば、リチウムイオンバッテリ99の電圧はより高いと考えられ、すなわち、取得されたキャリブレーション情報の信頼性がより高いと考えることができるからである。
あるいは、ある単歯画像が取得された時点よりも前の時点に取得されたキャリブレーション情報と、該単歯画像が取得された時点よりも後の時点に取得されたキャリブレーション情報と、を用いて、該単歯画像が取得された時点におけるキャリブレーション情報を推定し、該推定したキャリブレーション情報に基づいてキャリブレーションを行うようにすると、さらに良い。
具体的には、単歯画像の取得時点とそれ以前のキャリブレーション情報(Aとする)の取得時点との時間間隔をT1、単歯画像の取得時点とそれ以後のキャリブレーション情報(Bとする)の取得時点との時間間隔をT2、とすると、単歯画像の取得時点におけるキャリブレーション情報(Xとする)を、次の数式、
X=A×{T2/(T1+T2)}+B×{T1/(T1+T2)}
により推定することが考えられる。このような重み付けは、演算が容易でありながら、比較的信頼性の高い推定キャリブレーション情報を取得することができる利点がある。なお、ここでは、時間間隔に反比例した重み付けを行っているが、時間間隔を変数とするより複雑な関数により重み付けを行うようにしても構わない。加えて、上述したような理由により、時間的に前の時点で取得されたキャリブレーション情報に、より大きな重みを付けるようにしても良い。
なお、キャリブレーション情報は、2つを用いるに限るものではなく、取得時点が最も時間的に近接したキャリブレーション情報を含む、3つまたはそれ以上のキャリブレーション情報を用いて、単歯画像が取得された時点におけるキャリブレーション情報を推定するようにしても構わない。
さらに、単歯画像を時間的に挟む2つのキャリブレーション情報を用いるに限るものではなく、時間的に前の時点で取得された複数のキャリブレーション情報、または時間的に後の時点で取得された複数のキャリブレーション情報、を用いて単歯画像が取得された時点におけるキャリブレーション情報を推定するようにしても構わない。
また、上述したように、LED照明部70a,70b内に設けられたLEDの発光輝度は、リチウムイオンバッテリ99の電圧により変化する可能性があり、ひいては、各LEDの発光輝度のバランスが変化して、正確な測定を行うことができなくなる可能性がある。そこで、リチウムイオンバッテリ99の電圧を電圧検知手段を兼ねるカメラ制御CPU81がモニタして、電圧低下に応じてキャリブレーション情報の取得を促す表示を、LCDモニタ86により行うようにすると良い。
具体的には、カメラ制御CPU81がモニタしているリチウムイオンバッテリ99の電圧が、カメラユニット69がリチウムイオンバッテリ99を電源として動作を開始した時点と、前回キャリブレーション情報を取得した時点と、の遅い方の時点の電圧から所定値以上低下したときに、キャリブレーション情報を取得するように促す報知を行うことが考えられる。
あるいは、カメラ制御CPU81がモニタしているリチウムイオンバッテリ99の電圧が、最後に単歯画像を取得した時点の電圧から所定値以上低下したときに、キャリブレーション情報を取得するように促す報知を行うようにしても良い。
このような実施例1によれば、撮影対象をフレーミングする際の補助となるガイド表示が、撮影モードに応じて最適となるようにして表示されるために、撮影範囲の決定を容易かつ正確に行うことが可能となる。
さらに、ガイド表示を歯の番号に応じて変更することにより、測定撮影時のフレーミングをより正確に行うことができる。例えば、ガイド表示が歯の番号により特定される歯の標準の幅を示すようにすることで、その歯の幅に応じた左右方向の位置決めを正確に行うことができる。あるいは、歯の番号により特定される歯が上歯であるか下歯であるかに応じてガイド表示を変更することにより、上歯または下歯に応じたより正確なフレーミングが可能となる。
そして、ガイド表示が表示画面の中央位置を示す場合には、撮影対象の中央位置を容易に合わせることができる。また、左右や上下に対称なガイド表示を用いることにより、撮影対象の左右のバランスを検分したり、あるいは上下方向の撮影範囲を確認することが可能となる。そして、ガイド表示に撮影対象の寸法を示す指標を含めることにより、撮影対象の採寸を行うことも可能となる。
さらに、測定情報である単歯画像の信頼性を保持し得る限界時間内に、キャリブレーション情報を取得するように促す報知を行うようにしたために、使用者は、キャリブレーション情報の取得が必要であることを認識することができる。こうして、所定時間内にキャリブレーション情報が取得されることにより、測定情報の信頼性を確保することが可能となる。
また、キャリブレーション情報を取得した時点からの経過時間が、測定情報の信頼性を保持し得る限界時間を超えた場合に、測定情報の取得を禁止することにより、信頼性の損なわれた情報を無駄に取得することがなくなり、画像メモリ89の記憶容量を有効に利用することが可能となる。
そして、キャリブレーション情報は、参照板を撮像するという簡単な作業により、容易に取得することができる。しかも、この参照板を、カメラユニット69をクレードル72の所定位置に載置したときに、撮像ユニット73によりそのまま撮影され得る位置に配設したために、作業がより容易であるとともに、クレードル72側から供給される電源を用いての信頼性の高いキャリブレーション情報の取得が可能となる。
さらに、測定情報である単歯画像が取得された時点から最も時間的に近接するキャリブレーション情報を用いることにより、正確なキャリブレーションが可能となる。このとき、最も時間的に近接するキャリブレーション情報が複数存在する場合には、時間的に前のキャリブレーション情報を用いるようにすれば、より安定したバッテリ電源下におけるより信頼性の高いキャリブレーション情報となる。また、時間的に近接する複数のキャリブレーション情報を用いて、単歯画像が取得された時点のキャリブレーション情報を推定し、推定したキャリブレーション情報を用いることにより、最適なキャリブレーションが可能となる。
そして、測定情報である単歯画像を取得した時点の前後の、測定情報の信頼性を保持し得る時間間隔の範囲内にキャリブレーション情報が存在しない場合には、該測定情報を無効とするようにしたために、不用意に、信頼性の損なわれた情報を使用してしまうことがなくなる。
加えて、バッテリの電圧低下も考慮して、キャリブレーション情報の取得を行うようにしたために、測定情報のより正確なキャリブレーション処理が可能となる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
[付記]
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
(付記A1)
歯を撮影するために用いられ得る歯科用撮像装置であって、
撮影対象に応じた撮影モードを設定するための撮影モード設定手段と、
撮影対象を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段により撮像して得られた画像を表示する表示手段と、
を具備し、
上記表示手段は、撮影対象をフレーミングする際の補助となるガイド表示が、撮影モードに応じて最適となるようにして、表示するものであることを特徴とする歯科用撮像装置。
(付記A2)
上記撮影モードは、顔撮影モードと、全顎撮影モードと、歯撮影モードと、の内の少なくとも1つを含むものであることを特徴とする付記A1に記載の歯科用撮像装置。
(付記A3)
歯の番号を指定するための歯番号指定手段をさらに具備し、
上記表示手段は、上記歯番号指定手段によって指定された歯の番号に応じた最適なガイド表示を行うものであることを特徴とする付記A1に記載の歯科用撮像装置。
(付記A4)
上記ガイド表示は、上記歯番号指定手段によって指定された歯の番号により特定される歯の標準の幅を示すものであることを特徴とする付記A3に記載の歯科用撮像装置。
(付記A5)
上記表示手段は、上記歯番号指定手段によって指定された歯の番号により特定される歯が、上歯であるか下歯であるかに応じて、最適なガイド表示を行うものであることを特徴とする付記A3に記載の歯科用撮像装置。
(付記A6)
上記ガイド表示は、上記表示手段による表示画面の中央を少なくとも示すものであることを特徴とする付記A1に記載の歯科用撮像装置。
(付記A7)
上記ガイド表示は、上記表示手段による表示画面の中央を基準にして、左右と上下との少なくとも一方に対称であることを特徴とする付記A1に記載の歯科用撮像装置。
(付記A8)
上記ガイド表示は、撮影対象の寸法を示す指標を含むことを特徴とする付記A1に記載の歯科用撮像装置。
(付記B1)
歯を撮像することにより、歯に関する測定情報を取得するものであって、さらに、撮像を行うことにより、該測定情報の信頼性を確保するために必要なキャリブレーション情報も取得し得るように構成された撮像手段と、
上記測定情報の取得時点と、上記キャリブレーション情報の取得時点と、の時間間隔を測定するために計時を行う計時手段と、
上記計時手段により計時されている時間に係る情報を報知するための報知手段と、
を具備したことを特徴とする歯科用撮像装置。
(付記B2)
上記計時手段は、上記測定情報の取得時点からの経過時間を測定するものであることを特徴とする付記B1に記載の歯科用撮像装置。
(付記B3)
上記報知手段は、上記計時手段により計時されている、測定情報の取得時点からの経過時間が、第1の所定時間以下であるときに、上記キャリブレーション情報を取得するように促す報知を行うものであることを特徴とする付記B2に記載の歯科用撮像装置。
(付記B4)
上記報知手段は、上記計時手段により計時されている、測定情報の取得時点からの経過時間が、上記第1の所定時間よりも短い第2の所定時間以上となったときに、上記キャリブレーション情報を取得するように促す報知を行うものであることを特徴とする付記B3に記載の歯科用撮像装置。
(付記B5)
上記計時手段は、上記キャリブレーション情報の取得時点からの経過時間を測定するものであることを特徴とする付記B2に記載の歯科用撮像装置。
(付記B6)
上記報知手段は、上記計時手段により計時されている、キャリブレーション情報の取得時点からの経過時間が、第1の所定時間以上であるときに、上記測定情報を取得するように促す報知を行うものであることを特徴とする付記B5に記載の歯科用撮像装置。
(付記B7)
上記報知手段は、上記計時手段により計時されている、キャリブレーション情報の取得時点からの経過時間が、上記第1の所定時間よりも長い第2の所定時間以下であるときに、上記測定情報を取得するように促す報知を行うものであることを特徴とする付記B6に記載の歯科用撮像装置。
(付記B8)
上記経過時間が上記第2の所定時間よりも大きいときに、上記測定情報の取得を禁止する制御手段をさらに具備したことを特徴とする付記B7に記載の歯科用撮像装置。
(付記B9)
上記キャリブレーション情報が取得されるまでは、測定情報の取得を禁止する制御手段をさらに具備したことを特徴とする付記B1に記載の歯科用撮像装置。
(付記B10)
上記撮像手段は、基準となる分光反射率をもつ参照板を撮像することにより、上記キャリブレーション情報を取得するものであることを特徴とする付記B1から付記B9の何れか一項に記載の歯科用撮像装置。
(付記B11)
電源となるバッテリをさらに具備し、
上記参照板は、当該歯科用撮像装置のバッテリに電源を供給するためのクレードルに配設されたものであることを特徴とする付記B10に記載の歯科用撮像装置。
(付記B12)
当該歯科用撮像装置は、上記クレードルの所定位置に載置されたときに電源の供給を受け得るように構成されたものであり、
上記参照板は、当該歯科用撮像装置が上記クレードルの所定位置に載置されたときに、上記撮像手段により撮像し得る位置に配設されたものであることを特徴とする付記B11に記載の歯科用撮像装置。
(付記B13)
上記時間間隔の情報は、上記測定情報に関連付けて保持されることを特徴とする付記B1に記載の歯科用撮像装置。
(付記B14)
上記計時手段は、上記測定情報の取得時点から上記キャリブレーション情報の取得時点までの第1の時間間隔と、上記キャリブレーション情報の取得時点から上記測定情報の取得時点までの第2の時間間隔と、を測定するものであり、
上記第1の時間間隔と上記第2の時間間隔とに長短がある場合には、何れか短い方の時間間隔と、該短い方の時間間隔に対応するキャリブレーション情報と、がこれらに対応する上記測定情報に関連付けて保持され、長短がない場合には、該時間間隔と、該測定情報よりも前に取得されたキャリブレーション情報と、が該測定情報に関連付けて保持されることを特徴とする付記B1に記載の歯科用撮像装置。
(付記B15)
上記第1の時間間隔と上記第2の時間間隔とに長短がある場合には、何れか長い方の時間間隔と、該長い方の時間間隔に対応するキャリブレーション情報と、がこれらに対応する上記測定情報に関連付けてさらに保持され、長短がない場合には、該時間間隔と、該測定情報よりも後に取得されたキャリブレーション情報と、が該測定情報に関連付けてさらに保持されることを特徴とする付記B14に記載の歯科用撮像装置。
(付記B16)
上記測定情報は、取得時点が最も時間的に近接したキャリブレーション情報との時間間隔が、所定時間以上である場合には、無効な測定情報とされることを特徴とする付記B14に記載の歯科用撮像装置。
(付記B17)
上記測定情報は、取得時点が最も時間的に近接したキャリブレーション情報を含む、取得時点が時間的に近接する複数のキャリブレーション情報を用いて補正されるものであることを特徴とする付記B1から付記B16に記載の歯科用撮像装置。
(付記B18)
上記測定情報は、上記複数のキャリブレーション情報から推定される、該測定情報の取得時点におけるキャリブレーション情報、を用いて補正されるものであることを特徴とする付記B17に記載の歯科用撮像装置。
(付記B19)
上記測定情報の取得時点におけるキャリブレーション情報は、上記複数のキャリブレーション情報に該測定情報との時間間隔に応じた重み付けを行うことにより、推定されるものであることを特徴とする付記B18に記載の歯科用撮像装置。
(付記B20)
上記測定情報の取得時点におけるキャリブレーション情報は、上記複数のキャリブレーション情報に該測定情報との時間間隔に反比例する重み付けを行って加算することにより、推定されるものであることを特徴とする付記B19に記載の歯科用撮像装置。
(付記B21)
上記補正を行う補正手段をさらに具備したことを特徴とする付記B17から付記B20の何れか一項に記載の歯科用撮像装置。
(付記B22)
上記測定情報と、上記キャリブレーション情報と、上記時間間隔の情報と、を送信し得る通信手段をさらに具備し、
上記測定情報と上記キャリブレーション情報と上記時間間隔の情報とを送信して、上記補正を外部において行うように構成されたものであることを特徴とする付記B17から付記B20の何れか一項に記載の歯科用撮像装置。
(付記B23)
帯域特性の異なる複数のLED光源をさらに具備し、
上記測定情報は、上記複数のLED光源を各帯域特性毎に発光させて歯を照明し、上記撮像手段により各帯域特性毎に照明された歯を各々撮像して得られた歯画像情報であり、
上記キャリブレーション情報は、上記複数のLED光源を各帯域特性毎に発光させて上記参照板を照明し、上記撮像手段により各帯域特性毎に照明された参照板を各々撮像して得られた参照板画像情報であることを特徴とする付記B10に記載の歯科用撮像装置。
(付記B24)
上記測定情報は、さらに、上記複数のLED光源の何れをも発光させることなく、上記撮像手段により歯を撮像して得られた歯画像情報を含み、
上記キャリブレーション情報は、さらに、上記複数のLED光源の何れをも発光させることなく、上記撮像手段により参照板を撮像して得られた参照板画像情報を含むことを特徴とする付記B23に記載の歯科用撮像装置。
(付記B25)
電源となるバッテリと、
上記バッテリの電圧を検知するための電圧検知手段と、
をさらに具備し、
上記報知手段は、上記電圧検知手段により検知された電圧に関する報知をさらに行うものであることを特徴とする付記B1に記載の歯科用撮像装置。
(付記B26)
上記報知手段は、上記電圧検知手段により検知されている電圧が、当該歯科用撮像装置が上記バッテリを電源として動作を開始した時点と、前回キャリブレーション情報を取得した時点と、の遅い方の時点の電圧から所定値以上低下したときに、上記キャリブレーション情報を取得するように促す報知を行うものであることを特徴とする付記B25に記載の歯科用撮像装置。
(付記B27)
上記報知手段は、上記電圧検知手段により検知されている電圧が、最後に測定情報を取得した時点の電圧から所定値以上低下したときに、上記キャリブレーション情報を取得するように促す報知を行うものであることを特徴とする付記B25に記載の歯科用撮像装置。