口腔内カメラと、そのホワイトバランス制御方法
【課題】本発明は、口腔内カメラに関するもので、ホワイトバランスを合わせることを目的とするものである。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、照明部２３の照度を制御する照明制御部２４と、撮像部１０ｂからの被写体情報の明るさ検出手段と、を有し、ホワイトバランス制御部２５は、照明制御部２４が、照明部２３からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成とした。
【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、照明部２３の照度を制御する照明制御部２４と、撮像部１０ｂからの被写体情報の明るさ検出手段と、を有し、ホワイトバランス制御部２５は、照明制御部２４が、照明部２３からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口腔内カメラと、そのホワイトバランス制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の口腔内カメラの構成は、以下のような構成となっていた。
【０００３】
すなわち、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、前記被写体を照明する照明部と、を備え、前記ホワイトバランス制御部は、被写体のホワイトバランスを、照明があたった状態において、この照明の色温度に対して所定のホワイトバランス値になるように予め決定されたホワイトバランスの値を固定的に設定するものとなっていた。
【０００４】
このような従来技術の中で、照明部のＬＥＤが、ＯＮ状態かＯＦＦ状態かに応じて、予め設定された２つのホワイトバランスモードを切り替えながら設定するものもあった（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６００２４２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例における課題は、被写体のホワイトバランスが合わせられないことであった。
【０００７】
すなわち、従来の口腔内カメラにおいては、照明が被写体に対して、所定の照度以上に照らされた状態において、例えば、口腔内の被写体を撮影する場合において、ホワイトバランスが所定の値をとるように設定されていたので、例えば、照明の照度が被写体に対して所定の値以下となってしまう口腔外の状態においては、設定したい所望のホワイトバランスに被写体を合わすことができなかった。
【０００８】
そこで本発明は、被写体のホワイトバランスを合わせることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、前記被写体を照明する照明部と、を備え、前記照明部の照度を制御する照明制御部と、前記撮像部からの被写体情報の明るさ検出手段と、を設けるとともに、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、前記被写体を照明する照明部と、を備え、前記照明部の照度を制御する照明制御部と、前記撮像部からの被写体情報の明るさ検出手段と、を設けるとともに、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成としたものであるので、被写体のホワイトバランスを合わせることができる。
【００１１】
すなわち、本発明においては、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量の大きさを判定し、この変化量の大きさによって、照明部の照度が被写体に対する影響度合いを推定することが可能となり、この照明の影響度合いに応じたホワイトバランスの設定が可能となるので、被写体のホワイトバランスを合わせることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の斜視図
【図２】その断面図
【図３】その分解斜視図
【図４】その鏡筒部分の断面図
【図５】その口腔内挿入部の下面図
【図６】その機能ブロック図
【図７】その制御フローチャート
【図８】その制御フローチャート
【図９】その制御タイミング図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
【００１４】
図１において、１は、ほぼ円筒状の本体ケースで、この本体ケース１の後端側には電源および信号用のコード２が接続されている。
また、この本体ケース１の前方側には、口腔内挿入部３が装着され、この口腔内挿入部３内には、図２、図３で示す鏡筒４が設けられている。
この鏡筒４は、図３、図４に示すように、前方側開口４ａから後方側開口４ｂに向けて、その開口径が段階的に大きくなる構成とし、この鏡筒４内にはレンズ群で構成されたレンズ部が構成されており、図４で示すごとく、レンズ部として、４群のレンズＧ１からＧ４が配置されている。
【００１５】
具体的には、鏡筒４の後方側開口４ｂから、まず、１群目のレンズ群Ｇ１を入れ、図４のごとく、鏡筒４の前方側開口４ａ部分まで押し込み、この部分でレンズ群Ｇ１の外周を鏡筒４の内面に当接させ、この状態で位置決めを行う。
【００１６】
続いて、鏡筒４の後方側開口４ｂから、スペーサ筒５をレンズ群Ｇ１まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００１７】
次に、鏡筒４の後方側開口４ｂから、２群目、３群目のレンズ群Ｇ２、Ｇ３を入れ、図４のごとく、スペーサ筒５まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００１８】
次に、鏡筒４の後方側開口４ｂから、スペーサ筒６をレンズ群Ｇ３まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００１９】
次に、鏡筒４の後方側開口４ｂから、４群目のレンズ群Ｇ４を入れ、図４のごとく、スペーサ筒６まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００２０】
次に、鏡筒４の後方側開口４ｂから、スペーサ筒７をレンズ群Ｇ４まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００２１】
さて、前記鏡筒４の前方側開口４ａに、光学的に対応する前記口腔内挿入部３の下面部分には撮像窓３ａを設けており、この撮像窓３ａと鏡筒４の前方側開口４ａの間には、プリズム８が設けられている。
【００２２】
また、撮像窓３ａは、図５に示すごとく、四角形をしており、対向する前後辺には、それぞれ二つの照明素子９が配置されている。一方、前記鏡筒４の後方側開口４ｂには、図３で示すフォーカスユニット１０が光学的に連結されている。
【００２３】
以上の構成において、口腔内の画像を取得する場合は、図１に示す口腔内挿入部３を口腔内に挿入し、その状態で、照明素子９により撮像部位の照明を行う。この時、撮像窓３ａから得られる映像は、プリズム８、レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４および、鏡筒４外に設けた図４に示す５群目、６群目のレンズ群Ｇ５、Ｇ６を介して、撮像部１０ｂへと送られ、その後、コード２を介して、モニタに映し出される。
【００２４】
そして、このモニタを見ながら希望する撮像部位を見つけ出したときには、図１に示す撮像ボタン１１を押せば、その時の画像は静止画としてモニタ内のメモリに記録される。
【００２５】
さて、この状態において、本実施形態においては、照明素子９を撮像窓３ａに配置したので、つまり、撮像部分の近傍に照明素子９を配置したので、この照明素子９からの照明を大きくしなくても、十分にクリアな画像を取得することができる。
【００２６】
したがって、この撮像部分の温度を異常に高めることはない。
【００２７】
また、本実施形態においては、この撮像窓３ａ部分の近傍に鏡筒４の前方側開口４ａが配置するとともに、この鏡筒４は、金属により構成している。
このため、この撮像窓３ａ部分の熱は鏡筒４の前方側開口４ａから後方側開口４ｂへと効果的に伝熱させることができ、この結果としても、撮像窓３ａ部分の温度上昇を抑制することができる。
【００２８】
つまり、この撮影時において、撮像窓３ａ部分が口腔内の皮膚や歯に当接しても異常な高温を感じさせることはなく、快適な撮影作業が実行できることとなる。
【００２９】
また、鏡筒４を金属で形成すれば、その加工精度を高めることができるので、レンズ群Ｇ１からＧ４までを、この鏡筒４内の所定場所に適切に配置することができる。
【００３０】
さらに、このような、レンズ群Ｇ１からＧ４までの適切配置を行うために、スペーサ筒５、６、７も加工精度が出しやすい金属製としている。ただし、これらのスペーサ筒５、６、７は、少なくとも、その内面側には黒色系被膜を設けることで、光の不要な反射を防止するようにしている。
【００３１】
次に、フォーカス制御の構成について説明をする。
【００３２】
図面としては、再び図１に戻って説明する。
【００３３】
図１の本体ケース１の前方部分（図１の左部分）は、口腔内に挿入するために本体ケース１の後方部分に比べて小径の円筒形状をしている。この本体ケース１の前方部分を口腔内挿入部３としている。
【００３４】
図２に示すごとく、この本体ケース１の前方部分である口腔内挿入部３内は、撮像窓３ａと、プリズム８と、鏡筒４内に設けられたレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４によって構成されており、撮像窓３ａから得られる映像が、プリズム８を経て、鏡筒４内に設けられたレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を通過するように配置されている。
【００３５】
次に、本体ケース１の後方部分には、レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４に光学的に接続されたフォーカスユニット１０が配置されている。このフォーカスユニット１０の構成を更に詳細に説明すると、図３に示すごとく、フォーカスユニット１０は、その前方側より、フォーカスレンズ部１０ａと、その後方に配置された撮像部１０ｂにより構成されている。
【００３６】
まず、フォーカスレンズ部１０ａは、フォーカスレンズカバー保持具１３と、フォーカスレンズ前カバー１４と、レンズ群Ｇ５、Ｇ６と、このレンズ群Ｇ５、Ｇ６を駆動するための駆動モーター１５、その可動部１６と第１のガイドポール１７と、第２のガイドポール１８と、フォーカスレンズ後ろカバー１９と、で構成されている。
【００３７】
これらフォーカスレンズ部１０ａの構成要素の作用を説明すると、鏡筒４内に設けられたレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を通過した映像は、レンズ群Ｇ５、Ｇ６に送られるが、これら５群目、６群目のレンズ群Ｇ５、Ｇ６は、２枚で１組の接合レンズとなっており、この接合レンズとしての働きは、映像の色収差を補正するものであるが、本実施の形態においては、被写体との距離に対して、焦点距離を自動調整できるように光軸方向に可動なフォーカスレンズとしての構成となっている。
【００３８】
このフォーカスレンズとしての動作について説明すると、レンズ群Ｇ５、Ｇ６よりなる接合レンズは、可動部１６によって保持されており、この可動部１６には、第１のガイドポール１７と第２のガイドポール１８が摺動自在に挿入されている。
駆動モーター１５の回転運動は、リードスクリュー１５ａによって、可動部１６の内方のギア（図示していないが）に係合しており、駆動モーター１５の回転方向に応じて、可動部１６は、光軸方向に前後に可動することとなる。
また、第１のガイドポール１７と第２のガイドポール１８は、明るさを調節する絞り２０とともに、フォーカスレンズ前カバー１４とフォーカスレンズ後ろカバー１９の間に挟持、固定されている。
さらに、連結されたフォーカスレンズ前カバー１４、フォーカスレンズ後ろカバー１９は、フォーカスレンズカバー保持具１３によって本体ケース１と、鏡筒４に固定されている。
【００３９】
また、レンズ群Ｇ５、Ｇ６を通過した映像は、さらに後方の撮像素子１２に送られることとなる。
【００４０】
このような構成において、口腔内カメラ本体内に設けられた制御部（図６の２２）は、撮像素子１２より得られた電気的な映像の被写体に対する焦点距離が合うように、駆動モーター１５を制御しながら、レンズ群Ｇ５、Ｇ６を光軸方向に対して位置決めを行って、焦点距離の自動調整を行うことが可能となるので、口腔内カメラにおいて、被写体である歯の撮像部位と撮像窓３ａとの被写体距離を自由に調整することが可能になり、利便性が高くなるのである。
【００４１】
通常固定焦点レンズで最至近(接写)から無限大まで光学性能を維持することは、接写によって焦点位置の変動が大きく、光学性能の変動が大きいために難しいとされていて、特に広角ではない標準画角のレンズ系では尚更である。
【００４２】
本実施の形態では、３５ｍｍ換算焦点距離が４０mm程度の標準画角のレンズ系であるにも関わらず、オートフォーカス機能を導入することが可能となったが、この理由は、口腔内挿入部３の後方のフォーカスユニット１０内にフォーカスレンズ部１０ａを置いて、最至近時に物体側へレンズ群を前方繰出しする構成とすることによって、像面特性を改善し、物体距離が０mmから無限大までオートフォーカスが可能なオートフォーカス機能を実現している。
【００４３】
さらには、上記の構成においては、口腔内カメラ前方側部分に、小径の鏡筒４を設け、鏡筒４内に固定レンズ群を配置し、この鏡筒４の後方側にオートフォーカス部を設けた配置になるので、口腔内カメラの口腔内挿入部３を小径に設計可能になるので、口腔内カメラの小型化が可能になる。
【００４４】
以上の説明で本実施形態における、基本的な構成及び作用が理解されたところで、以下、本実施形態における特徴点について説明をする。
【００４５】
上述したように、本実施形態における照明素子９は、撮影時に十分な照度を得るために、撮像窓３ａの近傍に配置しているので、例えば、被写体として口腔内の歯を近接撮影する場合においては、撮像窓３ａから撮像部１０ｂに取り込まれる口腔内の歯の撮像情報は、照明素子９の光の影響を大きく受けることになる。
【００４６】
このような場合においては、撮像部１０ｂで設定するホワイトバランスは、照明素子９の光に対して、所望の色温度になるような設定が適切なホワイトバランスの設定に必要となってくる。
【００４７】
しかしながら、撮像部位が、口腔内ではなく、口腔外から前歯、もしくは、顔全体を写す場合などは、照明素子９の光に比べて、周辺光である、部屋の照明、もしくは、歯科医で用いられる所定の照明器具である、ハロゲン照明、キセノン照明などからの光の影響を撮像映像が受けるようになり、その結果、照明素子９の光を基準としたホワイトバランスの設定では、撮像部位の映像を所望の色あいで見ることができなくなってしまう。
【００４８】
特に、歯の映像においては、白さを正確に観察したい場合が多いので、歯科用の口腔内カメラにおいては、撮影環境に応じた、適切なホワイトバランスを設定することが重要となっている。
【００４９】
このような課題において、照明光に応じた、ホワイトバランスの制御方法、および、その口腔内カメラについて、以下、その構成と特徴点について説明する。
【００５０】
図６に、本実施形態における口腔内カメラの機能ブロック図を示す。
【００５１】
本体ケース１の前方側に装着した口腔内挿入部３の前方側には、光学的に被写体をとらえる撮像窓３ａがあり、この撮像窓３ａから取り込まれた光学的な被写体情報は、撮像窓３ａに光学的に連結したレンズ部２１に取り込まれる。このレンズ部２１は、撮像窓３ａから取り込まれた被写体情報に対して、集光、結像、絞り、フォーカス等の光学的な変換を行う６つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６によって構成されている。
【００５２】
このレンズ部２１において光学的に変換された被写体情報は、撮像部１０ｂに取り込まれ、撮像部１０ｂ内に配置された撮像素子１２で電気的な映像信号に変換される。この撮像部１０ｂからの映像信号に対して、制御部２２は、被写体のフォーカスが合うようにフォーカスユニット１０内のフォーカスレンズ部１０ａを駆動し、位置を制御する。
この、制御部２２は、被写体距離検出手段として、このフォーカスレンズ部１０ａ位置を検出することで、撮像窓３ａから被写体までの被写体距離の検出を行う。
【００５３】
また、制御部２２は、レンズ部２１内に配置された絞り２０を調整して、レンズ部の光学的な明るさを調整している。
【００５４】
さらには、制御部２２は、レンズ部２１から撮像部１０ｂに入ってくる光学的な映像信号の入力時間を調整することで、シャッタースピードの調整を行うことが可能となる。
【００５５】
このように制御部２２では、被写体情報の明るさ検出手段として、レンズ部２１に配置された絞り２０に対する絞り値と、このシャッタースピードと、ＩＳＯ感度との関係から、被写体情報の明るさとしてＥＶ値を算出することが可能となる。この被写体情報の明るさ検出手段としては、ＥＶ値を用いても良いが、撮像部１０ｂからの映像信号の明るさを直接解析し、その明るさ情報を判定に用いる方法もある。
【００５６】
次に、照明素子９より構成される照明部２３では、被写体に照明を与え、照明制御部２４は、照明部２３の明るさを調整することができる構成となっている。
【００５７】
以上の構成において、ホワイトバランス制御部２５では、撮像部１０ｂに取り込まれた電気的な映像信号の色あいを合わせる制御を行うのであるが、この具体的な制御については、図７、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
図７におけるホワイトバランスの制御方法においては、Ｓ１のステップで、ＥＶ値を取り込む。このときのＥＶ値は、照明部２３の照明が、ほぼ１００％の明るさになっている状態である。
【００５９】
次に、Ｓ２のステップにおいて、ホワイトバランス制御部２５は、照明部２３の照明状態を、照明制御部２４によって、ほぼ７０％の状態に設定する。次に、この状態で、ＥＶ値を取得するのであるが、新たなＥＶ値を取得できるように、照明状態を安定する時間として、１０フィールド分の時間をＳ３ステップにおいて取る。この後、Ｓ４ステップでＥＶ値を取得し、Ｓ５ステップにおいてＥＶ値の変化量を判定する。この変化量が所定の値以下であれば、照明の影響が少ないと判断し、Ｓ６ステップにおいて、ホワイトバランスモードを口腔外モードに切り替えて、Ｓ７ステップで照明部２３の照度を、照明制御部２４が１００％になるように設定する。
【００６０】
以上のホワイトバランスの制御方法を実施することで、照明制御部２４が、照明部２３からの被写体の照度を変化させた時の、制御部２２が検出する被写体のＥＶ値の変化量の大きさを判定し、この変化量の大きさによって、照明部２３の照度が被写体に対する影響度合いを推定することが可能となり、この照明の影響度合いに応じたホワイトバランスの設定が可能となるので、照明の状態に適合した被写体のホワイトバランスを合わせることができる。
【００６１】
次に被写体距離をさらに用いたホワイトバランス制御方法のフローチャートを図８に示す。
【００６２】
図８に示すホワイトバランスの制御フローでは、上述したような被写体のＥＶ値の変化量からホワイトバランスの設定を判断するだけでなく、撮像窓３ａと被写体との距離も判定情報としている。
【００６３】
まず、Ｓ０１では、この被写体との距離が６０ｃｍ以上離れているかどうかを判定し、この判定結果が真、すなわち、被写体が遠方に位置している場合は、照明の影響を受けにくいと判断して、Ｓ０２のステップで、ＥＶ値を取り込む。このときのＥＶ値は、照明部２３の照明が、ほぼ１００％の明るさになっている状態である。
【００６４】
次に、Ｓ０３のステップにおいて、この照明部２３の照明状態を、照明制御部２４によって、ほぼ７０％の状態に設定する。次に、この状態で、ＥＶ値を取得するのであるが、新たなＥＶ値を取得できるように、照明状態を安定する時間として、１０フィールド分の時間をＳ０４ステップにおいて取る。この後、Ｓ０５ステップでＥＶ値を取得し、Ｓ０６ステップにおいてＥＶ値の変化量を判定する。この変化量が所定の値以下であれば、照明の影響が少ないと判断し、Ｓ０７ステップにおいて、ホワイトバランスモードを口腔外モードに切り替えて、Ｓ０８ステップで照明部２３の照度を、照明制御部２４が１００％になるように設定する。
【００６５】
このようなホワイトバランスの制御方法を実施することで、被写体のＥＶ値だけではなく、さらに、撮像窓３ａから被写体までの被写体距離が所定の距離以上であるかどうかを判定に加えるので、照明部２３の照度が被写体に対する影響度合いの推定が、さらに確実に行われるので、より確実にホワイトバランスを合わせることができることとなる。
【００６６】
さらに、ホワイトバランスを口腔外モードの設定としては、照明部２３が被写体を照らす割合を段階的に設定し、この段階的な照度の割合それぞれに対して、所定のホワイトバランス値となるように、それぞれの照度の割合に対応した複数のホワイトバランスの値を設定しても良い。
【００６７】
さらには、ホワイトバランスの設定をする口腔外モードの設定としては、歯科医で所定の照明器具として用いられるハロゲン照明（色温度：３９００Ｋ）、キセノン照明（色温度：４５００Ｋ）の特定の色温度の照明に対応したホワイトバランスの設定にしても良い。
【００６８】
このような、ホワイトバランスの設定にすることで、より撮影環境に適合したホワイトバランスの設定が可能となる。
具体的には、本実施の形態で用いられる装置に配置された照明素子９の色温度が、ほぼ４０００Ｋとなっているので、色温度にしてほぼ５００Ｋ前後の補正が可能となるのである。
【００６９】
図９に本実施の形態におけるホワイトバランス制御のタイミングを示す。
【００７０】
実線で表されるのは被写体の信号からの被写体ＥＶ値２７である。ホワイトバランスの設定を行う判定としては、照明の照度を１００％から７０％程度に下げた場合の、被写体ＥＶ値のΔＥＶ２８の大きさを判定して行うが、この照度を１００％から７０％へ変更するタイミングが、あまり速くなりすぎると、被写体ＥＶ値２７が正確に計測できないために、この照度の変更には、安定待ち時間として約０．２秒程度の時間で変化させている。このような時間で制御を行うことで、使用者は、表示される映像に違和感なく適切なホワイトバランスでの映像を、ほぼリアルタイムに観察することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、前記被写体を照明する照明部と、を備え、前記照明部の照度を制御する照明制御部と、前記撮像部からの被写体情報の明るさ検出手段と、を設けるとともに、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成としたものであるので、被写体のホワイトバランスを合わせることができる。
【００７２】
すなわち、本発明においては、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量の大きさを判定し、この変化量の大きさによって、照明部の照度が被写体に対する影響度合いを推定することが可能となり、この照明の影響度合いに応じたホワイトバランスの設定が可能となるので、被写体のホワイトバランスを合わせることができるのである。
【００７３】
したがって、口腔内カメラとして、広く活用が期待されるものである。
【符号の説明】
【００７４】
１ 本体ケース
２ コード
３ 口腔内挿入部
３ａ 撮像窓
４ 鏡筒
４ａ 前方側開口
４ｂ 後方側開口
５ スペーサ筒
６ スペーサ筒
７ スペーサ筒
８ プリズム
９ 照明素子
１０ フォーカスユニット
１０ａ フォーカスレンズ部
１０ｂ 撮像部
１１ 撮像ボタン
１２ 撮像素子
１３ フォーカスレンズカバー保持具
１４ フォーカスレンズ前カバー
１５ 駆動モーター
１６ 可動部
１７ 第１のガイドポール
１８ 第２のガイドポール
１９ フォーカスレンズ後ろカバー
２０ 絞り
２１ レンズ部
２２ 制御部
２３ 照明部
２４ 照明制御部
２５ ホワイトバランス制御部
２７ 被写体ＥＶ値
２８ ΔＥＶ
Ｇ１ レンズ群
Ｇ２ レンズ群
Ｇ３ レンズ群
Ｇ４ レンズ群
Ｇ５ レンズ群
Ｇ６ レンズ群
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口腔内カメラと、そのホワイトバランス制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の口腔内カメラの構成は、以下のような構成となっていた。
【０００３】
すなわち、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、前記被写体を照明する照明部と、を備え、前記ホワイトバランス制御部は、被写体のホワイトバランスを、照明があたった状態において、この照明の色温度に対して所定のホワイトバランス値になるように予め決定されたホワイトバランスの値を固定的に設定するものとなっていた。
【０００４】
このような従来技術の中で、照明部のＬＥＤが、ＯＮ状態かＯＦＦ状態かに応じて、予め設定された２つのホワイトバランスモードを切り替えながら設定するものもあった（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６００２４２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例における課題は、被写体のホワイトバランスが合わせられないことであった。
【０００７】
すなわち、従来の口腔内カメラにおいては、照明が被写体に対して、所定の照度以上に照らされた状態において、例えば、口腔内の被写体を撮影する場合において、ホワイトバランスが所定の値をとるように設定されていたので、例えば、照明の照度が被写体に対して所定の値以下となってしまう口腔外の状態においては、設定したい所望のホワイトバランスに被写体を合わすことができなかった。
【０００８】
そこで本発明は、被写体のホワイトバランスを合わせることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、前記被写体を照明する照明部と、を備え、前記照明部の照度を制御する照明制御部と、前記撮像部からの被写体情報の明るさ検出手段と、を設けるとともに、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、前記被写体を照明する照明部と、を備え、前記照明部の照度を制御する照明制御部と、前記撮像部からの被写体情報の明るさ検出手段と、を設けるとともに、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成としたものであるので、被写体のホワイトバランスを合わせることができる。
【００１１】
すなわち、本発明においては、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量の大きさを判定し、この変化量の大きさによって、照明部の照度が被写体に対する影響度合いを推定することが可能となり、この照明の影響度合いに応じたホワイトバランスの設定が可能となるので、被写体のホワイトバランスを合わせることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の斜視図
【図２】その断面図
【図３】その分解斜視図
【図４】その鏡筒部分の断面図
【図５】その口腔内挿入部の下面図
【図６】その機能ブロック図
【図７】その制御フローチャート
【図８】その制御フローチャート
【図９】その制御タイミング図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
【００１４】
図１において、１は、ほぼ円筒状の本体ケースで、この本体ケース１の後端側には電源および信号用のコード２が接続されている。
また、この本体ケース１の前方側には、口腔内挿入部３が装着され、この口腔内挿入部３内には、図２、図３で示す鏡筒４が設けられている。
この鏡筒４は、図３、図４に示すように、前方側開口４ａから後方側開口４ｂに向けて、その開口径が段階的に大きくなる構成とし、この鏡筒４内にはレンズ群で構成されたレンズ部が構成されており、図４で示すごとく、レンズ部として、４群のレンズＧ１からＧ４が配置されている。
【００１５】
具体的には、鏡筒４の後方側開口４ｂから、まず、１群目のレンズ群Ｇ１を入れ、図４のごとく、鏡筒４の前方側開口４ａ部分まで押し込み、この部分でレンズ群Ｇ１の外周を鏡筒４の内面に当接させ、この状態で位置決めを行う。
【００１６】
続いて、鏡筒４の後方側開口４ｂから、スペーサ筒５をレンズ群Ｇ１まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００１７】
次に、鏡筒４の後方側開口４ｂから、２群目、３群目のレンズ群Ｇ２、Ｇ３を入れ、図４のごとく、スペーサ筒５まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００１８】
次に、鏡筒４の後方側開口４ｂから、スペーサ筒６をレンズ群Ｇ３まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００１９】
次に、鏡筒４の後方側開口４ｂから、４群目のレンズ群Ｇ４を入れ、図４のごとく、スペーサ筒６まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００２０】
次に、鏡筒４の後方側開口４ｂから、スペーサ筒７をレンズ群Ｇ４まで押し込み、この状態で位置決めを行う。
【００２１】
さて、前記鏡筒４の前方側開口４ａに、光学的に対応する前記口腔内挿入部３の下面部分には撮像窓３ａを設けており、この撮像窓３ａと鏡筒４の前方側開口４ａの間には、プリズム８が設けられている。
【００２２】
また、撮像窓３ａは、図５に示すごとく、四角形をしており、対向する前後辺には、それぞれ二つの照明素子９が配置されている。一方、前記鏡筒４の後方側開口４ｂには、図３で示すフォーカスユニット１０が光学的に連結されている。
【００２３】
以上の構成において、口腔内の画像を取得する場合は、図１に示す口腔内挿入部３を口腔内に挿入し、その状態で、照明素子９により撮像部位の照明を行う。この時、撮像窓３ａから得られる映像は、プリズム８、レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４および、鏡筒４外に設けた図４に示す５群目、６群目のレンズ群Ｇ５、Ｇ６を介して、撮像部１０ｂへと送られ、その後、コード２を介して、モニタに映し出される。
【００２４】
そして、このモニタを見ながら希望する撮像部位を見つけ出したときには、図１に示す撮像ボタン１１を押せば、その時の画像は静止画としてモニタ内のメモリに記録される。
【００２５】
さて、この状態において、本実施形態においては、照明素子９を撮像窓３ａに配置したので、つまり、撮像部分の近傍に照明素子９を配置したので、この照明素子９からの照明を大きくしなくても、十分にクリアな画像を取得することができる。
【００２６】
したがって、この撮像部分の温度を異常に高めることはない。
【００２７】
また、本実施形態においては、この撮像窓３ａ部分の近傍に鏡筒４の前方側開口４ａが配置するとともに、この鏡筒４は、金属により構成している。
このため、この撮像窓３ａ部分の熱は鏡筒４の前方側開口４ａから後方側開口４ｂへと効果的に伝熱させることができ、この結果としても、撮像窓３ａ部分の温度上昇を抑制することができる。
【００２８】
つまり、この撮影時において、撮像窓３ａ部分が口腔内の皮膚や歯に当接しても異常な高温を感じさせることはなく、快適な撮影作業が実行できることとなる。
【００２９】
また、鏡筒４を金属で形成すれば、その加工精度を高めることができるので、レンズ群Ｇ１からＧ４までを、この鏡筒４内の所定場所に適切に配置することができる。
【００３０】
さらに、このような、レンズ群Ｇ１からＧ４までの適切配置を行うために、スペーサ筒５、６、７も加工精度が出しやすい金属製としている。ただし、これらのスペーサ筒５、６、７は、少なくとも、その内面側には黒色系被膜を設けることで、光の不要な反射を防止するようにしている。
【００３１】
次に、フォーカス制御の構成について説明をする。
【００３２】
図面としては、再び図１に戻って説明する。
【００３３】
図１の本体ケース１の前方部分（図１の左部分）は、口腔内に挿入するために本体ケース１の後方部分に比べて小径の円筒形状をしている。この本体ケース１の前方部分を口腔内挿入部３としている。
【００３４】
図２に示すごとく、この本体ケース１の前方部分である口腔内挿入部３内は、撮像窓３ａと、プリズム８と、鏡筒４内に設けられたレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４によって構成されており、撮像窓３ａから得られる映像が、プリズム８を経て、鏡筒４内に設けられたレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を通過するように配置されている。
【００３５】
次に、本体ケース１の後方部分には、レンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４に光学的に接続されたフォーカスユニット１０が配置されている。このフォーカスユニット１０の構成を更に詳細に説明すると、図３に示すごとく、フォーカスユニット１０は、その前方側より、フォーカスレンズ部１０ａと、その後方に配置された撮像部１０ｂにより構成されている。
【００３６】
まず、フォーカスレンズ部１０ａは、フォーカスレンズカバー保持具１３と、フォーカスレンズ前カバー１４と、レンズ群Ｇ５、Ｇ６と、このレンズ群Ｇ５、Ｇ６を駆動するための駆動モーター１５、その可動部１６と第１のガイドポール１７と、第２のガイドポール１８と、フォーカスレンズ後ろカバー１９と、で構成されている。
【００３７】
これらフォーカスレンズ部１０ａの構成要素の作用を説明すると、鏡筒４内に設けられたレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を通過した映像は、レンズ群Ｇ５、Ｇ６に送られるが、これら５群目、６群目のレンズ群Ｇ５、Ｇ６は、２枚で１組の接合レンズとなっており、この接合レンズとしての働きは、映像の色収差を補正するものであるが、本実施の形態においては、被写体との距離に対して、焦点距離を自動調整できるように光軸方向に可動なフォーカスレンズとしての構成となっている。
【００３８】
このフォーカスレンズとしての動作について説明すると、レンズ群Ｇ５、Ｇ６よりなる接合レンズは、可動部１６によって保持されており、この可動部１６には、第１のガイドポール１７と第２のガイドポール１８が摺動自在に挿入されている。
駆動モーター１５の回転運動は、リードスクリュー１５ａによって、可動部１６の内方のギア（図示していないが）に係合しており、駆動モーター１５の回転方向に応じて、可動部１６は、光軸方向に前後に可動することとなる。
また、第１のガイドポール１７と第２のガイドポール１８は、明るさを調節する絞り２０とともに、フォーカスレンズ前カバー１４とフォーカスレンズ後ろカバー１９の間に挟持、固定されている。
さらに、連結されたフォーカスレンズ前カバー１４、フォーカスレンズ後ろカバー１９は、フォーカスレンズカバー保持具１３によって本体ケース１と、鏡筒４に固定されている。
【００３９】
また、レンズ群Ｇ５、Ｇ６を通過した映像は、さらに後方の撮像素子１２に送られることとなる。
【００４０】
このような構成において、口腔内カメラ本体内に設けられた制御部（図６の２２）は、撮像素子１２より得られた電気的な映像の被写体に対する焦点距離が合うように、駆動モーター１５を制御しながら、レンズ群Ｇ５、Ｇ６を光軸方向に対して位置決めを行って、焦点距離の自動調整を行うことが可能となるので、口腔内カメラにおいて、被写体である歯の撮像部位と撮像窓３ａとの被写体距離を自由に調整することが可能になり、利便性が高くなるのである。
【００４１】
通常固定焦点レンズで最至近(接写)から無限大まで光学性能を維持することは、接写によって焦点位置の変動が大きく、光学性能の変動が大きいために難しいとされていて、特に広角ではない標準画角のレンズ系では尚更である。
【００４２】
本実施の形態では、３５ｍｍ換算焦点距離が４０mm程度の標準画角のレンズ系であるにも関わらず、オートフォーカス機能を導入することが可能となったが、この理由は、口腔内挿入部３の後方のフォーカスユニット１０内にフォーカスレンズ部１０ａを置いて、最至近時に物体側へレンズ群を前方繰出しする構成とすることによって、像面特性を改善し、物体距離が０mmから無限大までオートフォーカスが可能なオートフォーカス機能を実現している。
【００４３】
さらには、上記の構成においては、口腔内カメラ前方側部分に、小径の鏡筒４を設け、鏡筒４内に固定レンズ群を配置し、この鏡筒４の後方側にオートフォーカス部を設けた配置になるので、口腔内カメラの口腔内挿入部３を小径に設計可能になるので、口腔内カメラの小型化が可能になる。
【００４４】
以上の説明で本実施形態における、基本的な構成及び作用が理解されたところで、以下、本実施形態における特徴点について説明をする。
【００４５】
上述したように、本実施形態における照明素子９は、撮影時に十分な照度を得るために、撮像窓３ａの近傍に配置しているので、例えば、被写体として口腔内の歯を近接撮影する場合においては、撮像窓３ａから撮像部１０ｂに取り込まれる口腔内の歯の撮像情報は、照明素子９の光の影響を大きく受けることになる。
【００４６】
このような場合においては、撮像部１０ｂで設定するホワイトバランスは、照明素子９の光に対して、所望の色温度になるような設定が適切なホワイトバランスの設定に必要となってくる。
【００４７】
しかしながら、撮像部位が、口腔内ではなく、口腔外から前歯、もしくは、顔全体を写す場合などは、照明素子９の光に比べて、周辺光である、部屋の照明、もしくは、歯科医で用いられる所定の照明器具である、ハロゲン照明、キセノン照明などからの光の影響を撮像映像が受けるようになり、その結果、照明素子９の光を基準としたホワイトバランスの設定では、撮像部位の映像を所望の色あいで見ることができなくなってしまう。
【００４８】
特に、歯の映像においては、白さを正確に観察したい場合が多いので、歯科用の口腔内カメラにおいては、撮影環境に応じた、適切なホワイトバランスを設定することが重要となっている。
【００４９】
このような課題において、照明光に応じた、ホワイトバランスの制御方法、および、その口腔内カメラについて、以下、その構成と特徴点について説明する。
【００５０】
図６に、本実施形態における口腔内カメラの機能ブロック図を示す。
【００５１】
本体ケース１の前方側に装着した口腔内挿入部３の前方側には、光学的に被写体をとらえる撮像窓３ａがあり、この撮像窓３ａから取り込まれた光学的な被写体情報は、撮像窓３ａに光学的に連結したレンズ部２１に取り込まれる。このレンズ部２１は、撮像窓３ａから取り込まれた被写体情報に対して、集光、結像、絞り、フォーカス等の光学的な変換を行う６つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６によって構成されている。
【００５２】
このレンズ部２１において光学的に変換された被写体情報は、撮像部１０ｂに取り込まれ、撮像部１０ｂ内に配置された撮像素子１２で電気的な映像信号に変換される。この撮像部１０ｂからの映像信号に対して、制御部２２は、被写体のフォーカスが合うようにフォーカスユニット１０内のフォーカスレンズ部１０ａを駆動し、位置を制御する。
この、制御部２２は、被写体距離検出手段として、このフォーカスレンズ部１０ａ位置を検出することで、撮像窓３ａから被写体までの被写体距離の検出を行う。
【００５３】
また、制御部２２は、レンズ部２１内に配置された絞り２０を調整して、レンズ部の光学的な明るさを調整している。
【００５４】
さらには、制御部２２は、レンズ部２１から撮像部１０ｂに入ってくる光学的な映像信号の入力時間を調整することで、シャッタースピードの調整を行うことが可能となる。
【００５５】
このように制御部２２では、被写体情報の明るさ検出手段として、レンズ部２１に配置された絞り２０に対する絞り値と、このシャッタースピードと、ＩＳＯ感度との関係から、被写体情報の明るさとしてＥＶ値を算出することが可能となる。この被写体情報の明るさ検出手段としては、ＥＶ値を用いても良いが、撮像部１０ｂからの映像信号の明るさを直接解析し、その明るさ情報を判定に用いる方法もある。
【００５６】
次に、照明素子９より構成される照明部２３では、被写体に照明を与え、照明制御部２４は、照明部２３の明るさを調整することができる構成となっている。
【００５７】
以上の構成において、ホワイトバランス制御部２５では、撮像部１０ｂに取り込まれた電気的な映像信号の色あいを合わせる制御を行うのであるが、この具体的な制御については、図７、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
図７におけるホワイトバランスの制御方法においては、Ｓ１のステップで、ＥＶ値を取り込む。このときのＥＶ値は、照明部２３の照明が、ほぼ１００％の明るさになっている状態である。
【００５９】
次に、Ｓ２のステップにおいて、ホワイトバランス制御部２５は、照明部２３の照明状態を、照明制御部２４によって、ほぼ７０％の状態に設定する。次に、この状態で、ＥＶ値を取得するのであるが、新たなＥＶ値を取得できるように、照明状態を安定する時間として、１０フィールド分の時間をＳ３ステップにおいて取る。この後、Ｓ４ステップでＥＶ値を取得し、Ｓ５ステップにおいてＥＶ値の変化量を判定する。この変化量が所定の値以下であれば、照明の影響が少ないと判断し、Ｓ６ステップにおいて、ホワイトバランスモードを口腔外モードに切り替えて、Ｓ７ステップで照明部２３の照度を、照明制御部２４が１００％になるように設定する。
【００６０】
以上のホワイトバランスの制御方法を実施することで、照明制御部２４が、照明部２３からの被写体の照度を変化させた時の、制御部２２が検出する被写体のＥＶ値の変化量の大きさを判定し、この変化量の大きさによって、照明部２３の照度が被写体に対する影響度合いを推定することが可能となり、この照明の影響度合いに応じたホワイトバランスの設定が可能となるので、照明の状態に適合した被写体のホワイトバランスを合わせることができる。
【００６１】
次に被写体距離をさらに用いたホワイトバランス制御方法のフローチャートを図８に示す。
【００６２】
図８に示すホワイトバランスの制御フローでは、上述したような被写体のＥＶ値の変化量からホワイトバランスの設定を判断するだけでなく、撮像窓３ａと被写体との距離も判定情報としている。
【００６３】
まず、Ｓ０１では、この被写体との距離が６０ｃｍ以上離れているかどうかを判定し、この判定結果が真、すなわち、被写体が遠方に位置している場合は、照明の影響を受けにくいと判断して、Ｓ０２のステップで、ＥＶ値を取り込む。このときのＥＶ値は、照明部２３の照明が、ほぼ１００％の明るさになっている状態である。
【００６４】
次に、Ｓ０３のステップにおいて、この照明部２３の照明状態を、照明制御部２４によって、ほぼ７０％の状態に設定する。次に、この状態で、ＥＶ値を取得するのであるが、新たなＥＶ値を取得できるように、照明状態を安定する時間として、１０フィールド分の時間をＳ０４ステップにおいて取る。この後、Ｓ０５ステップでＥＶ値を取得し、Ｓ０６ステップにおいてＥＶ値の変化量を判定する。この変化量が所定の値以下であれば、照明の影響が少ないと判断し、Ｓ０７ステップにおいて、ホワイトバランスモードを口腔外モードに切り替えて、Ｓ０８ステップで照明部２３の照度を、照明制御部２４が１００％になるように設定する。
【００６５】
このようなホワイトバランスの制御方法を実施することで、被写体のＥＶ値だけではなく、さらに、撮像窓３ａから被写体までの被写体距離が所定の距離以上であるかどうかを判定に加えるので、照明部２３の照度が被写体に対する影響度合いの推定が、さらに確実に行われるので、より確実にホワイトバランスを合わせることができることとなる。
【００６６】
さらに、ホワイトバランスを口腔外モードの設定としては、照明部２３が被写体を照らす割合を段階的に設定し、この段階的な照度の割合それぞれに対して、所定のホワイトバランス値となるように、それぞれの照度の割合に対応した複数のホワイトバランスの値を設定しても良い。
【００６７】
さらには、ホワイトバランスの設定をする口腔外モードの設定としては、歯科医で所定の照明器具として用いられるハロゲン照明（色温度：３９００Ｋ）、キセノン照明（色温度：４５００Ｋ）の特定の色温度の照明に対応したホワイトバランスの設定にしても良い。
【００６８】
このような、ホワイトバランスの設定にすることで、より撮影環境に適合したホワイトバランスの設定が可能となる。
具体的には、本実施の形態で用いられる装置に配置された照明素子９の色温度が、ほぼ４０００Ｋとなっているので、色温度にしてほぼ５００Ｋ前後の補正が可能となるのである。
【００６９】
図９に本実施の形態におけるホワイトバランス制御のタイミングを示す。
【００７０】
実線で表されるのは被写体の信号からの被写体ＥＶ値２７である。ホワイトバランスの設定を行う判定としては、照明の照度を１００％から７０％程度に下げた場合の、被写体ＥＶ値のΔＥＶ２８の大きさを判定して行うが、この照度を１００％から７０％へ変更するタイミングが、あまり速くなりすぎると、被写体ＥＶ値２７が正確に計測できないために、この照度の変更には、安定待ち時間として約０．２秒程度の時間で変化させている。このような時間で制御を行うことで、使用者は、表示される映像に違和感なく適切なホワイトバランスでの映像を、ほぼリアルタイムに観察することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように本発明は、本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、前記被写体を照明する照明部と、を備え、前記照明部の照度を制御する照明制御部と、前記撮像部からの被写体情報の明るさ検出手段と、を設けるとともに、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成としたものであるので、被写体のホワイトバランスを合わせることができる。
【００７２】
すなわち、本発明においては、前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量の大きさを判定し、この変化量の大きさによって、照明部の照度が被写体に対する影響度合いを推定することが可能となり、この照明の影響度合いに応じたホワイトバランスの設定が可能となるので、被写体のホワイトバランスを合わせることができるのである。
【００７３】
したがって、口腔内カメラとして、広く活用が期待されるものである。
【符号の説明】
【００７４】
１ 本体ケース
２ コード
３ 口腔内挿入部
３ａ 撮像窓
４ 鏡筒
４ａ 前方側開口
４ｂ 後方側開口
５ スペーサ筒
６ スペーサ筒
７ スペーサ筒
８ プリズム
９ 照明素子
１０ フォーカスユニット
１０ａ フォーカスレンズ部
１０ｂ 撮像部
１１ 撮像ボタン
１２ 撮像素子
１３ フォーカスレンズカバー保持具
１４ フォーカスレンズ前カバー
１５ 駆動モーター
１６ 可動部
１７ 第１のガイドポール
１８ 第２のガイドポール
１９ フォーカスレンズ後ろカバー
２０ 絞り
２１ レンズ部
２２ 制御部
２３ 照明部
２４ 照明制御部
２５ ホワイトバランス制御部
２７ 被写体ＥＶ値
２８ ΔＥＶ
Ｇ１ レンズ群
Ｇ２ レンズ群
Ｇ３ レンズ群
Ｇ４ レンズ群
Ｇ５ レンズ群
Ｇ６ レンズ群
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、
この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、
この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、
このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、
この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、
前記被写体を照明する照明部と、を備え、
前記照明部の照度を制御する照明制御部と、
前記撮像部からの被写体情報の明るさ検出手段と、を設けるとともに、
前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成とした口腔内カメラ。
【請求項２】
前記レンズ部の絞りと、前記撮像部のシャッタースピードと、を制御する制御部を有し、
前記被写体情報の明るさ検出手段は、前記制御部が制御する前記レンズ部の絞りと、前記撮像部のシャッタースピードより被写体情報の明るさを検出する構成とした請求項１に記載の口腔内カメラ。
【請求項３】
前記撮像窓から被写体までの被写体距離を計測する手段を有し、
前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量と、前記被写体距離計測部からの被写体距離と、から、ホワイトバランスを設定する構成とした請求項１または２に記載の口腔内カメラ。
【請求項４】
前記ホワイトバランス制御部が行うホワイトバランスの設定は、前記照明部が被写体を所定の照度で照明した場合のホワイトバランスが、所定のホワイトバランス値となるように設定した請求項１から３のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。
【請求項５】
前記ホワイトバランス制御部が行うホワイトバランスの設定は、ハロゲン光源で構成された照明が被写体を所定の照度で照明した場合のホワイトバランスが、所定のホワイトバランス値となるように設定した請求項１から４のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。
【請求項６】
前記ホワイトバランス制御部が行うホワイトバランスの設定は、キセノン光源で構成された照明が被写体を所定の照度で照明した場合のホワイトバランスが、所定のホワイトバランス値となるように設定した請求項１から５のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。
【請求項７】
前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさは、ＥＶ値である請求項１から６のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。
【請求項８】
口腔内カメラ内の撮像部で被写体情報のホワイトバランスを制御する方法であって、
被写体を所定の照度で照らす第１の工程と、
撮像部に前記被写体情報を取り込む第２の工程と、
撮像部に取り込まれた被写体情報の明るさを検出する第３の工程と、
照度を、第1の工程での照度よりも所定の値低下させた照度で照らす第４の工程と、
撮像部に取り込まれた被写体情報の明るさを検出する第５の工程と、
第３の工程での被写体情報の明るさと、第５の工程での被写体情報の明るさの変化量からホワイトバランスを設定する第６の工程と、を備えたホワイトバランスの制御方法。
【請求項９】
前記第１の工程の前工程として、撮像窓から被写体までの被写体距離が所定の距離以上の場合に、前記第１の工程に移行するとした工程を加えた請求項８に記載のホワイトバランスの制御方法。
【請求項１】
本体ケースと、この本体ケースの前方側に装着した口腔内挿入部と、
この口腔内挿入部の前方側開口に配置した、光学的に被写体をとらえる撮像窓と、
この撮像窓に光学的に連結したレンズ部と、
このレンズ部からの光学的な被写体情報を取り込む撮像部と、
この撮像部に対して、被写体のホワイトバランスを設定するホワイトバランス制御部と、
前記被写体を照明する照明部と、を備え、
前記照明部の照度を制御する照明制御部と、
前記撮像部からの被写体情報の明るさ検出手段と、を設けるとともに、
前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量から、ホワイトバランスを設定する構成とした口腔内カメラ。
【請求項２】
前記レンズ部の絞りと、前記撮像部のシャッタースピードと、を制御する制御部を有し、
前記被写体情報の明るさ検出手段は、前記制御部が制御する前記レンズ部の絞りと、前記撮像部のシャッタースピードより被写体情報の明るさを検出する構成とした請求項１に記載の口腔内カメラ。
【請求項３】
前記撮像窓から被写体までの被写体距離を計測する手段を有し、
前記ホワイトバランス制御部は、前記照明制御部が、前記照明部からの被写体の照度を変化させた時の、前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさの変化量と、前記被写体距離計測部からの被写体距離と、から、ホワイトバランスを設定する構成とした請求項１または２に記載の口腔内カメラ。
【請求項４】
前記ホワイトバランス制御部が行うホワイトバランスの設定は、前記照明部が被写体を所定の照度で照明した場合のホワイトバランスが、所定のホワイトバランス値となるように設定した請求項１から３のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。
【請求項５】
前記ホワイトバランス制御部が行うホワイトバランスの設定は、ハロゲン光源で構成された照明が被写体を所定の照度で照明した場合のホワイトバランスが、所定のホワイトバランス値となるように設定した請求項１から４のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。
【請求項６】
前記ホワイトバランス制御部が行うホワイトバランスの設定は、キセノン光源で構成された照明が被写体を所定の照度で照明した場合のホワイトバランスが、所定のホワイトバランス値となるように設定した請求項１から５のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。
【請求項７】
前記明るさ検出手段が検出する被写体情報の明るさは、ＥＶ値である請求項１から６のいずれか一つに記載の口腔内カメラ。
【請求項８】
口腔内カメラ内の撮像部で被写体情報のホワイトバランスを制御する方法であって、
被写体を所定の照度で照らす第１の工程と、
撮像部に前記被写体情報を取り込む第２の工程と、
撮像部に取り込まれた被写体情報の明るさを検出する第３の工程と、
照度を、第1の工程での照度よりも所定の値低下させた照度で照らす第４の工程と、
撮像部に取り込まれた被写体情報の明るさを検出する第５の工程と、
第３の工程での被写体情報の明るさと、第５の工程での被写体情報の明るさの変化量からホワイトバランスを設定する第６の工程と、を備えたホワイトバランスの制御方法。
【請求項９】
前記第１の工程の前工程として、撮像窓から被写体までの被写体距離が所定の距離以上の場合に、前記第１の工程に移行するとした工程を加えた請求項８に記載のホワイトバランスの制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１４３１３１（Ｐ２０１１−１４３１３１Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７７１６（Ｐ２０１０−７７１６）
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１８日（２０１０．１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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