特許 6695650 口腔内撮像システム用のスペクトルフィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6695650

(24)【登録日】2020年4月24日

(45)【発行日】2020年5月20日

(54)【発明の名称】口腔内撮像システム用のスペクトルフィルタ

(51)【国際特許分類】

   A61C 19/04 20060101AFI20200511BHJP

【ＦＩ】

   A61C19/04 Z

【請求項の数】7

【外国語出願】

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-112770(P2013-112770)

(22)【出願日】2013年5月29日

(65)【公開番号】特開2013-248396(P2013-248396A)

(43)【公開日】2013年12月12日

【審査請求日】2016年5月9日

【審判番号】不服2018-13354(P2018-13354/J1)

【審判請求日】2018年10月5日

(31)【優先権主張番号】13/484,156

(32)【優先日】2012年5月30日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】599025972

【氏名又は名称】オルムコ コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ロバート・エフ・ディロン

(72)【発明者】

【氏名】クレイグ・エー・アンドレイコ

【合議体】

【審判長】 林 茂樹

【審判官】 栗山 卓也

【審判官】 和田 将彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００５／１０４９２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００９−５１８１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０２５１２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３０４５９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

A61C19/04

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

計測波長で光を生成する光源を有するワンドに結合された撮像デバイスであって、前記ワンドが口腔内撮像システムに含まれ、前記撮像デバイスが、
405ナノメートルである前記計測波長の前記光を透過し、全ての他の波長の光をブロックするスペクトルフィルタであって、前記スペクトルフィルタによってブロックされた他の波長の前記光は、患者の口腔に存在する構造物の蛍光発光によって引き起こされる波長の光を含む、スペクトルフィルタと、
前記スペクトルフィルタに結合されたレンズと、
前記レンズおよび前記スペクトルフィルタを通して透過された後に前記計測波長の前記光が当たり、当たっている前記計測波長の前記光を電気信号に変換して口腔内画像を生成するセンサと、
を備え、
前記口腔内撮像システムが、前記撮像デバイスを用いて複数の画像を取り込んで患者の口腔に存在する構造物の三次元ビューを生成することによって計測を行うように構成されていることを特徴とする撮像デバイス。

【請求項2】

前記ワンドが、近位端と遠位端とを有し、前記撮像デバイスが前記ワンドの前記遠位端に結合され、
前記口腔内撮像システムが、プロセッサによる処理のために前記電気信号をデジタル化して無線で送信するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像デバイス。

【請求項3】

前記撮像デバイスがデジタルカメラであり、前記スペクトルフィルタが前記撮像デバイスから取外し可能であることを特徴とする請求項1に記載の撮像デバイス。

【請求項4】

前記スペクトルフィルタを通して透過された後、前記レンズを通して前記計測波長の前記光を透過するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の撮像デバイス。

【請求項5】

前記レンズが、前記スペクトルフィルタと直接的に、または間接的に結合されることを特徴とする請求項1に記載の撮像デバイス。

【請求項6】

計測波長で光を生成する光源と、
請求項1から5のいずれか一項に記載の撮像デバイスと、
を備えることを特徴とする口腔内撮像システム用のワンド。

【請求項7】

プロセッサと、
前記プロセッサを入れるハウジングと、
画像を取り込むために前記ハウジングにコードで、または無線で結合された請求項6に記載のワンドと、
を備えることを特徴とする口腔内撮像システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、口腔内撮像システム用のスペクトルフィルタのためのシステム、方法、およびコンピュータ可読記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

スペクトルフィルタリングを使用して、情報の波長に基づいて画像から情報を選択または削除することができる。通常、スペクトルフィルタリングは、一部の波長を透過する、または吸収する、または反射するように特殊処理されたガラス製またはプラスチック製の窓に光を通過させることによって行われる。

【0003】

口腔内撮像システムは、歯科医師が患者の口の内部を見て、歯の局所の特徴を表示モニタに表示できるようにする診断機器である。いくつかの三次元(3D)口腔内撮像装置は、光源を備えた口腔内カメラで構成することができる。歯科医師が3D口腔内撮像装置を患者の口腔に挿入することができる。口腔内撮像装置を口腔に挿入した後、歯科医師は歯および歯肉の可視部の画像を取り込む（capture）ことができる。

【0004】

3D口腔内撮像装置は、ワンドまたはハンドピースと呼ばれる細長い棒の形で製造することができる。ワンドはほぼ、歯科で使用されるハンドル付き歯科用ミラーのサイズとすることができる。ワンドは、内蔵型の光源と、1倍から40倍以上の大きさの範囲で撮像の拡大を行うことができるビデオカメラとを有することができる。これにより、歯科医師は、歯および歯茎のいくつかのタイプの細部および欠陥を発見することができる。口腔内カメラによって取り込まれた画像は、テレビまたはコンピュータモニタに表示することができる。

【0005】

ワンドは、コンピュータおよび表示モニタに取り付ける、または接続することができる。ワンド、コンピュータ、および表示モニタを、すべて患者の近くに設置した後に、歯科医師がワンドの先端を患者の口腔内に入れて、画像の取得を開始することができる。取得された画像は表示モニタに表示することができ、記憶装置に保存することもできる。その上、さらに処理するために、取得された画像をリモートコンピュータ装置に送信することができる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

口腔内撮像システムに含まれ、計測波長(metrology wavelength)で光を生成する光源を有するワンドに、撮像デバイスが結合されたシステム、方法、およびコンピュータ可読記憶媒体を提供する。この撮像デバイスは、計測波長の光を透過し、他の波長の光をブロックするスペクトルフィルタを備える。この撮像デバイスはまた、スペクトルフィルタに結合されたレンズを備える。その上この撮像デバイスは、さらにセンサを備え、計測波長の光は、レンズおよびスペクトルフィルタを通して透過された後にセンサに当たり、センサは、センサに当たっている計測波長の光を電気信号に変換して口腔内画像を生成する。

【0007】

いくつかの実施形態では、計測波長は405ナノメートルであり、計測は、撮像デバイスにより複数の画像を取り込んで、患者の口腔に存在する構造物の三次元ビューを生成することによって行われる。

【0008】

さらなる実施形態では、患者の口腔に存在する構造物の蛍光発光により、他の波長の光がもたらされる。この蛍光発光は、歯の自己蛍光を含んでいる。さらに、他の波長は計測を行うのに不適当なスプリアスの(spurious)波長であるので、スペクトルフィルタを撮像デバイスから取り除くと、三次元構造の生成にエラーを引き起こす。

【0009】

さらなる実施形態では、ワンドは、近位端と遠位端とを有し、撮像デバイスはワンドの遠位端に結合される。電気信号は、プロセッサによる処理のためにデジタル化され、無線で送信される。

【0010】

またさらなる実施形態では、撮像デバイスはデジタルカメラであり、スペクトルフィルタは画像装置から取外し可能である。

【0011】

いくつかの他の実施形態では、測定波長は405ナノメートル未満である。

【0012】

いくつかの実施形態では、計測波長の光は、スペクトルフィルタを通して透過された後で、レンズを通して透過される。

【0013】

さらなる実施形態では、レンズは、スペクトルフィルタに直接的に、または間接的に、結合される。

【0014】

また、口腔内撮像システム用のワンドを提供し、このワンドは、光を生成する光源と、撮像デバイスを備えている。撮像デバイスは、レンズと、レンズに結合されたセンサとを備え、ワンドは口腔内撮像システムに無線で結合される。

【0015】

さらなる実施形態では、ワンドは、近位端と遠位端とを有し、撮像デバイスはワンドの遠位端に結合される。センサは、センサに当たっている光を電気信号に変換し、電気信号はプロセッサによる処理のためにデジタル化され、無線で送信される。

【0016】

またさらなる実施形態では、一部のデータが、プロセッサによる処理のために無線で送信される。

【0017】

次に、同じ参照符号が全体を通して対応する部分を表す図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】いくつかの実施形態に従って、スペクトルフィルタを有する撮像デバイスを備えたワンドを有する口腔内撮像システムを含むコンピューティングおよび撮像環境のブロック図である。

【図2】いくつかの実施形態に従って、撮像デバイスを備えたワンドを使用して患者の口腔を撮像するとき、蛍光発光がどのように引き起こされるかを示すブロック図である。

【図3】いくつかの実施形態に従って、患者の口腔を撮像する間にスペクトルフィルタがどのように動作するかを示すブロック図である。

【図4】いくつかの実施形態に従って、ワンドの少なくとも撮像デバイスによって行われる動作を示す第1のフローチャートである。

【図5】いくつかの実施形態に従って、ワンドの少なくとも撮像デバイスによって行われる動作を示す第2のフローチャートである。

【図6】いくつかの実施形態に従って、撮像デバイスを有するワンドが含まれた例示的口腔内システムを示す図である。

【図7】いくつかの実施形態に従って、スペクトルフィルタを有する撮像デバイスが含まれた例示的ワンドを示す図である。

【図8】いくつかの実施形態に従って、口腔内撮像システムのハウジングに内蔵された要素と無線で通信する例示的ワンドを示す図である。

【図9】いくつかの実施形態に従って、口腔内撮像システムおよび撮像デバイスのいくつかの要素を示すコンピュータシステムのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

次の説明では、本明細書の一部を形成し、いくつかの実施形態を例示する添付の図面を参照する。他の実施形態を使用することも可能であり、構造上および操作上の変更を行うことも可能であることを了解されたい。

【0020】

患者の口腔内の歯および他の構造物の蛍光発光（fluorescence）により、口腔内撮像システムの口腔内撮像デバイスによって取得される画像の計測計算(metrology computations)にエラーを引き起こす可能性がある。このような計測計算は、患者の口腔内の構造物の測定を行うことを試みる可能性があり、口腔内撮像デバイスによって取得される一連の画像から歯の三次元モデルを生成することを試みる可能性がある。いくつかの実施形態は、スペクトルフィルタを設けることによって、患者の口腔内の歯および他の構造物によって引き起こされる蛍光発光の影響を除去する。

【0021】

いくつかの実施形態は、光の405ナノメートル(nm)の波長を通過させ、他のすべての波長をブロックするスペクトルフィルタを有する撮像デバイスを提供する。405nmの波長は、患者の口腔内の構造物の寸法を決定するため、および一連の画像から歯の三次元モデルを決定するために使用される計測波長である。

【0022】

撮像デバイスは、405nmの波長の光で患者の口腔を照らす光源を有するワンドに結合される。口腔内にある歯、舌、口蓋、歯肉などの構造物は、蛍光発光を示し、口腔内にある歯および他の構造物の三次元構造を決定するために使用される計測に影響を及ぼす恐れがあるスプリアスの波長を発生させる。計測のエラーを避けるために、スペクトルフィルタを使用して、405nmの波長のみの透過を可能にすることができ、撮像デバイスによって取得される口腔の画像を計測に使用することができる。代替的実施形態では、他の波長を計測に使用することができ、他のスペクトルフィルタを使用することができる。

【0023】

［例示的実施形態］
図1は、いくつかの実施形態に従って、スペクトルフィルタ108を有する撮像デバイス106を備えたワンド104を有する口腔内撮像システム102を含むコンピューティングおよび撮像環境100のブロック図を示す。

【0024】

口腔内撮像システム102は、プロセッサ110と、ディスプレイ112と、ワンド104と、画像取得および計測アプリケーション114とから成る。口腔内撮像システム102は、有線または無線接続116によってネットワーク118を通じて1つまたは複数のコンピュータデバイス120a...120nに接続することができる。コンピュータデバイス120a...120nは、パーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、ブレードコンピュータ、タブレットコンピュータ、タッチスクリーンコンピューティングデバイス、電話通信デバイス、携帯電話、モバイルコンピュータデバイスなどの、任意の好適なコンピュータデバイスを含むことができ、コンピュータデバイスの一部は、ウェブサービスまたはクラウドコンピューティングサービスを提供することができる。ネットワーク118は、ローカルエリアネットワーク、イントラネット、インターネット、ストレージエリアネットワークなど、当技術分野で知られている任意の好適なネットワークを含むことができる。

【0025】

ワンド104は、光源122と、カメラなどの撮像デバイス106とを有する。撮像デバイス106は、センサ124と、レンズ126と、スペクトルフィルタ108とを含むことができる。光源122は、患者の口腔を照らすために使用することができ、可視光のレーザ安全性限界値(laser safety limits)を満たすように設計される。いくつかの実施形態では、画像取得および計測アプリケーション114の制御下で、光源122は405nmの波長の光を生成することができる。いくつかの実施形態では、光源122は、405nm未満の波長で光を生成する場合がある。光源122は、発光ダイオード(LED)またはその他の好適な光源のタイプとすることができる。405nmの波長は例示的波長であり、他の実施形態では他の例示的波長を使用することができる。いくつかの実施形態では、使用される波長に対するスペクトル幅がある。例えば、いくつかの実施形態では、レーザは、405nmの前後1nm幅のスペクトルにわたって出射することができる。

【0026】

いくつかの実施形態では、センサ124は、画像を生成するために数百万の極めて小さい画素のアレイ(array)で構成することができる。画素に当たる光の光子は、センサ124によって電気信号に変換される。レンズ126は、カメラレンズまたは写真レンズとも呼ばれ、物体のデジタル画像を取得するためにカメラ本体および機構と併せて使用される光学レンズまたはレンズの集合体であることが可能である。いくつかの実施形態では、レンズは凸レンズである。レンズ126の前に配置されるスペクトルフィルタ108は、円形、正方形もしくは長方形、または他の任意の形状とすることができる。いくつかの実施形態では、スペクトルフィルタ108は、レンズ126の前にねじで留める、もしくはレンズ126にクリップで留めることができる、または他の場合はレンズ126の前に置くことができる環状のフレームを備えたガラスまたはプラスチック製の円盤である。他の実施形態では、スペクトルフィルタ108は、レンズ126に組み込むことができる。スペクトルフィルタ108に入る光は、光源122のスペクトル特性と、口腔の構造物の蛍光発光との両方に依存し得るスペクトル分布を有する可能性がある。

【0027】

歯科医師は、患者の口腔内にワンド104を保持することができる。ワンド104の光源122は口腔を照らし、撮像デバイス106は、患者の歯、歯肉、および/または口蓋のような、口腔内の構造物の複数のデジタル画像を取り込む（capture）。画像取得および計測アプリケーション114によって行われる計測によって、複数のデジタル画像から歯の三次元デジタルモデルを生成することができ、デジタルモデルはディスプレイ112上で見ることができる。

【0028】

したがって、図1は、口腔内撮像システム102のワンド104の撮像デバイス106のレンズ126の前にスペクトルフィルタ108が含まれたいくつかの実施形態を示している。

【0029】

図2は、いくつかの実施形態に従って、患者の口腔204を撮像するために撮像デバイス106を備えたワンド104が使用されるとき、どのように蛍光発光が引き起こされるかを示すブロック図200を示している。

【0030】

いくつかの実施形態では、歯科医師が、患者の口腔204にワンド104を挿入する(参照符号202)。患者の口腔204は、歯206、舌208、口蓋210、歯肉212、および詰め物、歯列矯正器などの他の構造物214のような、構造物を含む可能性がある。口腔204内の構造物206、208、210、212、214は、光源122からの光によって口腔204が照らされるとき、蛍光発光を示す可能性がある(参照符号216)。蛍光発光は、光または他の電磁放射を吸収した物質による光の放射であり、一種のルミネセンス(luminescence)である。多くの場合、蛍光発光に起因する放射光は、より長い、または異なる波長を有し、吸収された放射よりも浅いエネルギー(shallower energy)を有する可能性がある。例えば歯は、紫外線が歯に当たるとき、強い青色蛍光を示す可能性がある。歯が強力な青い光で照らされるとき、歯はスペクトルの緑色部分の光を放射し始めることがある。歯の材料の蛍光発光は、エナメル質の鉱物含有量と直接的な関係がある。同様に、歯が紫色の光(いくつかの実施形態では計測波長である405nmの波長)で照らされるとき、歯は蛍光発光を示すことがある。口腔内の歯および他の構造物の蛍光発光は、自己蛍光と呼ばれることもある。

【0031】

しかしながら、口腔内の構造物の蛍光発光は、口腔内の構造物の寸法を測定するため、および歯のデジタルモデルの三次元再構成のために使用される計測動作にエラーを発生させる。

【0032】

したがって、図2は、蛍光発光の影響が除去されない場合、患者の口腔204内の歯206および他の構造物に起因する蛍光発光が、どのように計測にエラーを引き起こす可能性があるかを示す、いくつかの実施形態を示している。

【0033】

図3は、いくつかの実施形態に従って、患者の口腔204を撮像しながら、スペクトルフィルタ108がどのように動作するかを示すブロック図300を示している。

【0034】

いくつかの実施形態では、患者の口腔204にワンド104を配置した後に、歯科医師はワンド104上のボタンを押すことができ、画像取得および計測アプリケーション114は、光源122をトリガして405nmの波長で光を生成して、口腔204を照らすことができる(参照符号302)。画像取得および計測アプリケーション114によって行われる計測動作は、405nmの光で照らされる対象物の画像を解析するように設計されている場合がある。

【0035】

しかしながら、口腔204内の構造物が蛍光発光を示し、撮像デバイス106を使用して、計測のために画像の取込みを開始するとき、スペクトルフィルタ108に当たる光は、405nmの光と、蛍光発光に起因する他の波長の光の両方を含む(参照符号304)。

【0036】

スペクトルフィルタ108は、405nmの光のみを通過させ、他のすべての波長をブロックするように設計される。その結果、スペクトルフィルタ108を通過後にレンズ126に当たる光は、405nmの波長のみを含み、口腔の構造物の蛍光発光に起因するスプリアスの波長を含まない(参照符号306)。

【0037】

405nmの波長の光はレンズ126を通過して、センサ124に当たり(参照符号308)、光の光子がセンサ124の画素アレイの画素を励起し(energize)、電気信号310に変換され、この電気信号310は、画像取得および計測アプリケーション114によって口腔内撮像システム102で維持管理される記憶媒体にデジタル的に格納される。いくつかの実施形態では、画像取得および計測アプリケーション114は、さらなる処理のために、コンピュータ装置120a...120nの1つまたは複数に画像を転送することができる。画像取得および計測アプリケーション114は、画像の1つまたは複数を処理して、口腔の構造物の様々な寸法を決定すること、および口腔の構造物の三次元モデルを決定して、このモデルを口腔内撮像システム102のディスプレイ112に表示することができる。

【0038】

したがって、図3は、計測計算においてスペクトルフィルタ108が歯および他の構造物の蛍光発光の影響を除去するいくつかの実施形態を示す。図3は、光が最初にスペクトルフィルタ108を通して透過され、次いでレンズ126を通して透過されることを示しているが、代替的実施形態では、スペクトルフィルタ108はセンサ124とレンズ126との間に置かれる場合がある。このような代替的実施形態では、光はまずレンズ126を通して透過されてもよく、次いでスペクトルフィルタ108を通して透過されてもよく、次いで405nmの波長がセンサ124に当たってもよい。

【0039】

図4は、いくつかの実施形態に従って、ワンド104の少なくとも撮像デバイス106によって行われる動作を示す第1のフローチャート400を示す。動作のいくつかを、口腔内撮像システム102のプロセッサ110上で実行する画像取得および計測アプリケーション114の制御下で行うことができる。

【0040】

制御は、ワンド104に含まれた光源122が、計測波長である405nmの波長の光を生成するブロック402から始まる。他の実施形態では、様々な新しい波長の光を計測に使用することができ、この場合、スペクトルフィルタ108は新しい波長の光を透過し、他のすべての波長をブロックするように設計することができる。

【0041】

光源によって生成された405nmの波長の光は、(ブロック404において)患者の口腔204に当たる。405nmの波長の光が口腔204の構造物に当たると、患者の口腔204内の歯、舌、口蓋、歯肉、および他の構造物のような構造物が、(ブロック406において)蛍光発光を引き起こす。

【0042】

口腔204内の構造物を見るために、(ブロック408において)スペクトルフィルタ108と、レンズ126と、センサ124とを有する撮像デバイス105が配置される。制御はブロック410に進み、ブロック410において口腔204の構造物からの光線が、スペクトルフィルタ108に当たり、スペクトルフィルタ108に当たる光線は、405nmの波長の光線、および蛍光発光に起因する他のスプリアスの波長の光線を含む。

【0043】

制御はブロック412に進み、スペクトルフィルタ108は、405nmの波長がスペクトルフィルタ108を通過できるようにし、他のすべての波長の光をブロックする。405nmの波長の光は、スペクトルフィルタ108を通過した後に(ブロック414において)レンズ126を透過される。次いで405nmの波長の光は、電荷結合素子(CCD)アレイを備えたセンサ124に当たり、(ブロック416において)電気信号に変換されて、処理するために送信される。電気信号は、口腔の画像に対応する。

【0044】

したがって、図4は、スペクトルフィルタ108を使用することによって蛍光発光の影響を除去するために口腔内撮像システム102によって行われるいくつかの動作を示している。

【0045】

図5は、いくつかの実施形態に従って、画像取得および計測アプリケーション114の制御下でワンド104の少なくとも撮像デバイス106によって行われる動作を示す第2のフローチャート500を示している。

【0046】

ブロック502において制御が始まり、画像取得および計測アプリケーション114は光源122をトリガして、計測波長で光を生成する。光源122は、口腔内撮像システム102に含まれたワンド104に含まれ、生成された光は患者の口腔204を照らす。

【0047】

制御はブロック504に進み、画像取得および計測アプリケーション114は、ワンド104に含まれる撮像デバイス106による患者の口腔204の撮像の開始をトリガする。口腔204の撮像の開始に応じて、ブロック505において、撮像デバイス106に含まれたスペクトルフィルタ108は、計測波長の光を透過し、他の波長の光をブロックする。

【0048】

計測波長の光は、撮像デバイス106に含まれたレンズ126を通して(ブロック508において)透過された後で、スペクトルフィルタ108を通して透過される。撮像デバイス108に含まれたセンサ124に当たる計測波長の光は、(ブロック510において)電気信号に変換され、(ブロック512において)ワンドに含まれた撮像デバイス106により患者の口腔の1つまたは複数の画像を取得するプロセスは完了する。

【0049】

制御はブロック514に進み、口腔204のさらなる画像が取得されるかについて、画像取得および計測アプリケーション114によって判断を行う。取得される場合、制御はブロック516に進み、ワンドを別の位置または向きに動かすことができ、制御はブロック504に進んで、口腔の追加画像を取得する。

【0050】

ブロック514において、取得される画像がもうないと判断される場合、制御はブロック518に進み、画像取得および計測アプリケーションは計測を行って、複数の取得画像から口腔204に存在する構造物の三次元ビューを生成する。いくつかの代替的実施形態では、ますます多くの一連の画像が取り込まれるにつれて、三次元構造は、リアルタイムでディスプレイ112に示される。言い換えれば、ますます多くの画像が取り込まれ続けるにつれて、画像取得および計測アプリケーション114は、口腔204の構造物の対応する三次元モデルを引き続きリアルタイムで表示し続けることができる。

【0051】

したがって、図5は、蛍光発光の影響が、スペクトルフィルタを使用して蛍光発光に起因するスプリアスの波長をフィルタリングすることによって、口腔内画像からの計測計算で除去されるいくつかの実施形態を示している。

【0052】

図6は、いくつかの実施形態に従って、スペクトルフィルタ108を備えた撮像デバイス106を有するワンド104が含まれた例示的口腔内撮像システム102の図600を示している。口腔内撮像システム102は例示であり、代替的実施形態では他の口腔内撮像システムを使用することができることに注意すべきである。

【0053】

口腔内撮像システム102は、光源122と、撮像デバイス106とを有するワンド104を含むことができる。ワンド104は、歯科医師によって使用されるように小型かつ軽量であり、撮像プロセスは短時間でありかつ簡単に使用され、歯列弓(arches)および咬合(bites)の両方の撮像を迅速に実行できるようにして、撮像された領域のデジタルモデルをディスプレイ112に表示することができる。いくつかの実施形態ではディスプレイ112は、タッチスクリーンディスプレイである。

【0054】

口腔内撮像システム102は、ワンド104を収納することができるワンド収納領域602を含むことができる。ワンド104は、コード604によって口腔内撮像システム102のハウジング606に伸ばせるように結合されてもよい。

【0055】

口腔内撮像システム102は、口腔内撮像システム102をある場所から別の場所に運ぶために使用することができるハンドル608を含むことができる。ハンドル608は、キャリングハンドル(carrying handle)と呼ばれることもある。

【0056】

ハンドル608、ディスプレイ112、ワンド104、およびハウジング606に加えて、口腔内撮像システム102は、口腔内撮像システム102の前面に配置された電源ボタン612を含む。電源ボタン612は、口腔内撮像システム102のオンとオフを切り換えるために使用することができる。さらに、発光ダイオード(LED)によるインジケータ610が、3D口腔内撮像システム102の動作状態に関連する1つまたは複数のステータスを示すことができる。

【0057】

したがって、図6は、口腔内撮像システム102が、スペクトルフィルタ108を備えた撮像デバイス106を含むワンド104を含んだいくつかの実施形態を示す。

【0058】

図7は、いくつかの実施形態に従って、スペクトルフィルタ108を有する撮像デバイス106が含まれたワンド104の図700を示している。測定の精度を維持するために、ワンド104の構成要素を、ワンド104の光学構成要素を埃および破片から保護するハウジング702内に全体的にまたは部分的に収めることができる。

【0059】

先端部704は、患者の口に挿入されるワンド104の部分である。撮像デバイス106および光源122は、ワンドの先端部704に埋め込むことができる。ワンド104の先端部704は、プラスチックまたはガラスのいずれかとすることができる、生体適合性のある透明材料で作成された光学窓(optical window)710を含むことができる。光学窓710は、尖った角または縁が人の組織に触れないようにプラスチックの先端ハウジングの中に取り付けることができる。光源122からの光は、光学窓710を通して透過され、撮像デバイス106は、光学窓710から口腔204の構造物の画像を取り込む。ワンドの先端部704は、典型的な患者の奥歯に届く十分な長さに設計されることを強調すべきである。

【0060】

ワンド104は、円形成形領域を有し、そこにスイッチ706があって、歯科医師がそれを押すと、断続的に画像の記録を開始することができる。楕円形成形領域708には、ディスプレイ112に表示されるグラフィカルユーザインタフェースから項目をトラバースするキーパッドボタンがある。いくつかの実施形態では、ワンド104の先端部704は、ワンド104にスナップ式に着脱する使い捨て成形プラスチックシース(sheath)で覆われている。使い捨て成形プラスチックシースは、透明とすることができ、また鏡を有することができる。

【0061】

ワンド104の先端部704を含む端部は、ワンドの遠位端712と呼ばれることがあり、コード604が伸ばせるように結合された端部は、ワンド104の近位端714と呼ばれることがある。

【0062】

したがって、図1〜7は、光が口腔内撮像システム102のワンド104の撮像デバイス106のレンズ126を通る前に、スペクトルフィルタ108を適用することによって、口腔204の歯および他の構造物の蛍光発光の影響が除去されるいくつかの実施形態を示している。

【0063】

図8は、いくつかの実施形態に従って、口腔内撮像システム800のハウジング806に内蔵された要素(例えばネットワークカード803、プロセッサ804など)と無線で通信する例示的ワンド802を含む口腔内撮像システム800のブロック図を示している。図8に示す口腔内撮像システム800は、コード604がないことを除いて、図6に示す口腔内撮像システムと外見上同様に見える場合がある。

【0064】

いくつかの実施形態では、ワンド802は、無線ネットワークモジュール807と、光を生成する光源808と、撮像デバイス809とを備えている。撮像デバイス809は、レンズ810と、レンズ810に結合されたセンサ812とを備え、ワンド802は口腔内撮像システム800のハウジング806の要素に無線で結合される。

【0065】

さらなる実施形態では、ワンド802は、近位端と遠位端とを有し、撮像デバイス110はワンド802の遠位端に結合される。ワンド802の近位端は、歯科医師が握ることができる。センサ812は、センサ812に当たっている光を電気信号に変換し、電気信号がデジタル化され、無線でネットワークカード803に送信されて、プロセッサ804により処理される。いくつかの実施形態では、ネットワークカード803は、ワンド802に内蔵された無線ネットワークモジュール807を介してワンド802と無線通信するように構成された無線ネットワークモジュールである。いくつかの実施形態では、撮像デバイス809によって収集されたデータ全体を無線で送信するには時間がかかりすぎる可能性があるとき、一部のデータのみをワンド802から無線で送信することができる。

【0066】

いくつかの実施形態では、口腔内撮像システム800は、図1〜7に示すスペクトルフィルタおよびスペクトルフィルタリングを用いる動作を行うことができる。

【0067】

したがって、図1〜8は、光が口腔内撮像システム102のワンド104の撮像デバイス106のレンズ126を通る前に、スペクトルフィルタ108を適用することによって、口腔204の歯および他の構造物の蛍光発光の影響が除去されるいくつかの実施形態を示している。

【0068】

［実施形態のさらなる詳細］
図1〜8に記載する動作は、方法、装置、またはソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、もしくはその任意の組合せを作り出すための技術を使用するコンピュータプログラム製品として実施することができる。さらに、いくつかの実施形態は、コンピュータ可読プログラムコードをそこに組み入れた1つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体に組み入れたコンピュータプログラム製品の形をとることができる。

【0069】

コンピュータ可読記憶媒体は、電子、磁気、光学、電磁気、もしくは半導体のシステム、装置、もしくはデバイス、または上記の任意の好適な組合せを含むことができる。またコンピュータ可読記憶媒体は、1本または複数のワイヤ、携帯可能なコンピュータディスケットまたはディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、携帯可能コンパクトディスク読み出し専用メモリ(CD-ROM)、光記憶デバイス、磁気記憶デバイスなどを有する電気的接続を含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、もしくはデバイスによって、またはこれらに接続して使用するプログラムを収容または格納することができる任意の有形媒体とすることができる。

【0070】

本発明の諸態様の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、1つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれてもよい。

【0071】

本発明の諸態様について、いくつかの実施形態による方法、システム、およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および/またはブロック図を参照して、以下に記載する。図に示した少なくともいくつかの動作は、ある順序で行われるいくつかの事象を示している。代替的実施形態では、いくつかの動作を異なる順序で行う、変更する、または削除することができる。また、上述の論理に動作を追加してもなお、記載の実施形態に従うことができる。さらに、本明細書に記載する動作は、逐次的に行われてもよく、またはいくつかの動作は、並行して処理されてもよい。さらにまた動作は、単一処理ユニットによって行われても、または分散処理ユニットによって行われてもよい。コンピュータプログラム命令は、フローチャートの複数ブロックを実行することができる。こうしたコンピュータプログラム命令は、実行するためにコンピュータのプロセッサに提供することができる。

【0072】

図9は、いくつかの実施形態に従って、口腔内撮像システム102または撮像デバイス106またはコンピュータデバイス120a...120nのいずれかに含むことができるいくつかの要素を示すブロック図である。システム900は、口腔内撮像システム102または撮像デバイス106またはコンピュータデバイス120a...120nを備えることができ、いくつかの実施形態ではプロセッサ110のような少なくともプロセッサ904を含むことができる回路902を含むことができる。またシステム900は、メモリ906(例えば揮発性メモリデバイス)、およびストレージ908含むこともできる。ストレージ908は、不揮発性メモリデバイス(例えばEEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、フラッシュ、ファームウェア、プログラマブルロジックなど)、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ、テープドライブなどを含むことができる。ストレージ908は、内部記憶デバイス、接続型記憶デバイスおよび/またはネットワークアクセス可能記憶デバイスを備えることができる。システム900は、メモリ906にロードして、プロセッサ904または回路902で実行することができるコード912を組み込んだプログラムロジック910を含むことができる。いくつかの実施形態では、コード912を組み込んだプログラムロジック910は、ストレージ908に格納することができる。他のいくつかの実施形態では、プログラムロジック910は、回路902に実装することができる。したがって、図9はプログラムロジック910を他の要素とは別に示しているが、プログラムロジック910はメモリ906および/または回路902に実装することができる。

【0073】

「一実施形態」、「実施形態」、「複数の実施形態」、「1つの特定の実施形態」、「複数の特定の実施形態」、「1つまたは複数の実施形態」、「いくつかの実施形態」、および「1つの実施形態」という用語は、他に指定がない限り、「1つまたは複数の本発明の1つまたは複数の(ただしすべてとは限らない)実施形態」を意味する。

【0074】

「含む」、「備える」、「有する」、およびその変形は、他に指定がない限り、「含むが、これに限らない」ことを意味する。

【0075】

項目の列挙されているリストは、他に指定がない限り、項目の一部または全部が相互排他的であることを意味しない。

【0076】

「ある」および「その」という用語は、他に指定がない限り、「1つまたは複数」を意味する。

【0077】

互いに通信しているデバイスは、他に指定がない限り、互いと連続的に通信している必要はない。さらに、互いに通信しているデバイスは、直接的に、または1つもしくは複数の媒介物を通して間接的に通信する場合がある。

【0078】

互いに通信しているいくつかの構成要素を有する実施形態の説明は、このような構成要素のすべてが必要とされることを意味しない。むしろ、多様な考えられる実施形態を示すために、様々な任意選択の構成要素を記載している。

【0079】

本明細書で単一のデバイスまたは物品について記載するとき、単一のデバイス/物品の代わりに2つ以上のデバイス/物品(協働するか否かを問わず)を使用する場合があることは容易に理解できるであろう。同様に、本明細書で(協働するか否かを問わず)2つ以上のデバイスまたは物品について記載する場合、2つ以上のデバイスまたは物品の代わりに単一のデバイス/物品を使用する場合がある、あるいは示した数のデバイスまたはプログラムに代えて異なる数のデバイス/物品を使用する場合があることを、容易に理解できるであろう。デバイスの機能および/または特徴は、このような機能/特徴を有すると明示的に記載していない1つまたは複数の他のデバイスで代替的に具体化することができる。

【0080】

本発明の様々な実施形態の前述の説明は、例示および説明の目的で提示した。網羅的であること、または開示した精密な形に本発明を限定することを意図していない。上記の教示に照らして多くの変更形態および変形形態が考えられる。本発明の範囲は、この詳細な説明によってではなく、これに添付する特許請求の範囲によって限定されることを意図している。上記の明細書、例、およびデータは、本発明の構成物の製作および使用についての包括的な説明を行う。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本発明の多くの実施形態が作成可能であるため、本発明は以下に添付する特許請求の範囲に属する。

【符号の説明】

【0081】

100 コンピューティングおよび撮像環境
102 口腔内撮像システム
104 ワンド
106 撮像デバイス
108 スペクトルフィルタ
110 プロセッサ
112 ディスプレイ
114 画像取得および計測アプリケーション
116 無線接続または有線接続
118 ネットワーク
120 コンピュータデバイス
122 光源
124 センサ
126 レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】