JP2013165795A

JP2013165795A - 口腔内歯列撮影装置

Info

Publication number: JP2013165795A
Application number: JP2012030192A
Authority: JP
Inventors: Keien Tsuji; 啓延辻; Kotaro Maki; 宏太郎槙; Kazufumi Suzuki; 一史鈴木
Original assignee: Medeia KK
Current assignee: Medeia KK
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2013-08-29

Abstract

【課題】例えば、人工歯を製作するときに必要となる、高精度な３次元データを計算するための高精度な画像群を、複数の方向から同時に撮影することが可能な口腔内歯列撮影装置を提供する。
【解決手段】口腔内の歯列を、複数の方向から複数枚数、同時に撮影することが可能な複数の撮影機１２１を有する撮影トレー部１０１を具備するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、口腔内の歯列を撮影するために用いられる口腔内歯列撮影装置に関し、さらに詳しくは、例えば、人工歯を製作するときに必要となる、高精度な３次元データを計算するための高精度な画像群を、複数の方向から同時に撮影することが可能な口腔内歯列撮影装置に関する。撮影された画像は、診察のためのモザイク画像を作成するために使用することもできる。

複数の撮影機で撮影した複数の画像から、撮影対象の各点の３次元座標を計算する方法が知られている。これは、「画像からの３次元再構成」と呼ばれている。口腔内の歯列を撮影対象とし、複数の撮影機で撮影する装置が開示されている。この装置では、撮影された複数の画像から計算により歯列の３次元再構成を行っている（例えば、特許文献１参照）。

３次元再構成に用いる画像を得るためには、複数の撮影機（カメラ）を校正（キャリブレーション）時と同じ状態にして撮影する必要がある。すなわち、校正時の状態と異なる状態で撮影された複数の画像を用いて３次元再構成をすると、十分な精度を得ることが困難である。以下、校正時の条件を保持している場合を、「校正条件保持状態」と称することがある。例えば、複数の撮影機の位置関係、基線長（カメラ間の距離）等が校正時と変わると、校正条件保持状態が壊れることになる。

撮影機を移動させながら撮影するとき、複数の撮影機で同時に撮影しないと、位置関係、基線長が変化し校正条件保持状態が壊れた状態で撮影することになる。特許文献１に開示された方法は、このことに格別の対策を講じておらず、撮影機又は撮影者は絶えず小さく移動するため基線長が変化しており、校正条件保持状態を保持することは困難である。この状態で撮影した画像で３次元再構成をすると、十分な精度を得ることは困難である。

特開２０１０−０６９３０１

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、例えば、人工歯を製作するときに必要となる、高精度な３次元データを計算するための高精度な画像群を、複数の方向から同時に撮影することが可能な口腔内歯列撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、以下の口腔内歯列撮影装置が提供される。

［１］口腔内の歯列を、複数の方向から複数枚数、同時に撮影することが可能な複数の撮影機（カメラ）を有する撮影トレー部を具備してなる口腔内歯列撮影装置。

［２］前記撮影機は、撮影時間を制限する電気的シャッタ機構と、前記電気的シャッタ機構を電気的に連結し、同時に撮影動作をさせることが可能な同期撮影機構とを有する前記［１］に記載の口腔内歯列撮影装置。

［３］前記撮影トレー部は、蝶番により回転させることが可能な腕を有する前記［１］又は［２］に記載の口腔内歯列撮影装置。

［４］前記撮影機は、無線で伝送することが可能な信号を発信することが可能である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の口腔内歯列撮影装置。

本発明によれば、例えば、人工歯を製作するときに必要となる、高精度な３次元データを計算するための高精度な画像群を、複数の方向から同時に撮影することが可能な口腔内歯列撮影装置を提供することができる。撮影された画像は、診察のためのモザイク画像を作成するために使用することもできる。

本発明の一の実施の形態に係る口腔内歯列撮影装置の、撮影トレー部の表側から見た構成を模式的に示す説明図である。図１に示された口腔内歯列撮影装置における撮影トレー部の構造を示し、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部の一部拡大図である。本発明の実施の形態に係る口腔内歯列撮影装置の変形例（撮影トレー部の腕を回転可能に構成）を模式的に示す平面図である。

以下、本発明の口腔内歯列撮影装置の実施の形態を、付図を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る口腔内歯列撮影装置の、撮影トレー部の表側から見た構成を模式的に示す説明図である。図１に示すように、本発明の一の実施の形態に係る口腔内歯列撮影装置１００は、口腔内の歯列を、複数の方向から複数枚数、同時に撮影することが可能な複数の撮影機（カメラ）１２１を有する撮影トレー部１０１、を具備して概略構成される。

図１に示すように、本実施の形態に係る口腔内歯列撮影装置１００は、さらに、ケーブル１０２、同期撮影機構（図示せず）、計算機１０３、モニタ１０４を具備している。

なお、撮影機１２１は、上述のように、口腔内の歯列を、複数の方向から複数枚数、同時に撮影することが可能であるが、それに限らず、口腔内の歯列を、複数の方向から複数枚数、経時的に撮影することも可能である。

また、図１、並びに後述する図２及び図３における、Ｘ，Ｙ及びＺは、それぞれ３次元座標の座標軸を示す。また、図２におけるＡは、図１で示したＡ−Ａ線を座標軸Ａとして示したものである。

図１において、本実施の形態に係る口腔内歯列撮影装置１００は、歯科印象用トレー状の形状を有する撮影トレー部１０１の表側（図２における＋Ｚ側、なお、裏側は−Ｚ側である）を示し、複数の撮影機１２１が、撮影対象を少なくとも２台の撮影機１２１で撮影できるように配置される。撮像機１２１によって撮影された画像は、ケーブル１０２を経て計算機１０３に送られ、モニタ１０４に表示されるように構成されている。

図２（ａ）は、図１に示された口腔内歯列撮影装置における撮影トレー部の構造を示す図１のＡ−Ａ線断面図で、撮影機１２１が図２（ａ）のように配置される。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ部の一部拡大図で、撮影機１２１は、撮像素子１２２及びレンズ１２３を有して構成される。

撮像素子１２２としては、例えば、平面状に構成されたＣＣＤ又はＣＭＯＳを挙げることができる。また、レンズ１２３としては、球面又は非球面に成型されたガラス又はプラスチックを、１枚又は複数枚組合せたレンズを挙げることができる。

また、複数の撮影機１２１は、それぞれ撮影時間を制限する１個の図示しない電気的シャッタ機構を有する。電気的シャッタ機構は、電子回路で電気信号を変化させるものであり、機械的構造を有しない。複数の撮影機１２１に設けられたそれぞれの電気的シャッタ機構は、相互に、電気的に連結され、図示しない同期撮影機構により同時に撮影動作を行うように構成されている。なお、同期撮影機構は、電気的シャッタ機構が撮影動作を経時的に行うようにすることもできる。

電気的シャッタ機構は電気信号により動作するものであり、電気信号が印加されている間、撮影対象の明るさに応じた電荷を蓄積する。撮影トレー部１０１の揺れがあっても画像がぼけない程度の十分短い時間、例えば、０．１〜１０．０ｍｓの間電気的シャッタ機構を開き、撮影することが好ましい。

以上の構成により、歯の両側面を含め複数の方向からの画像を、複数の撮影機１２１で同期撮影する。撮影した複数の画像を計算機１０３に送り、処理を行う。

複数の撮影機１２１の３次元再構成のための校正は、例えば、３次元計測済み歯列模型（図示せず）又は３次元計測済み標準物体（図示せず）に対し、撮影トレー部１０１を、通常の撮影と同様に被せ、撮影して行うことができる。校正は、撮影の前後の何時行ってもよい。モザイク画像の作成であれば校正しなくてもよい。

図３は、本発明の実施の形態に係る口腔内歯列撮影装置の変形例（撮影トレー部１０１の腕を回転可能に構成）を模式的に示す平面図である。大人と小児のように顎の大小により、歯列の配置も変わる場合、歯列及びレンズの間の距離を適切に保持するため、図３に示すように、撮影トレー部１０１の２本の腕１１０、１１１を、蝶番３１１を支点として回転させてもよい。図３の破線で示した部分はそれぞれを内側に回転させた後の状態を示す。

図１に示す一の実施の形態においては、撮像機１２１によって撮影された画像は、撮像機１２１からケーブル１０２を経て計算機１０３に送られ、モニタ１０４に表示されるように構成されていたが、他の変形例として、複数の撮影機１２１を、無線で伝送することが可能な信号を発信することが可能なように構成して、この信号を無線で計算機１０３に伝送してもよい。このように構成することによって、図１のケーブル１０２を省略することができ、構成を簡略化することができる。

１００口腔内歯列撮影装置
１０１撮影トレー部
１０２ケーブル
１０３計算機
１０４モニタ
１１０腕
１１１腕
１２１撮影機
１２２撮像素子
１２３レンズ
３１１蝶番

Claims

口腔内の歯列を、複数の方向から複数枚数、同時に撮影することが可能な複数の撮影機を有する撮影トレー部を具備してなる口腔内歯列撮影装置。
前記撮影機は、撮影時間を制限する電気的シャッタ機構と、前記電気的シャッタ機構を電気的に連結し、同時に撮影動作をさせることが可能な同期撮影機構とを有する請求項１に記載の口腔内歯列撮影装置。
前記撮影トレー部は、蝶番により回転させることが可能な腕を有する請求項１又は２に記載の口腔内歯列撮影装置。
前記撮影機は、無線で伝送することが可能な信号を発信することが可能である請求項１〜３のいずれかに記載の口腔内歯列撮影装置。