特開 2022-123359 口腔内撮像システム及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022123359

(43)【公開日】2022-08-24

(54)【発明の名称】口腔内撮像システム及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/14 20060101AFI20220817BHJP

   A61B 6/00 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

A61B6/14 300

A61B6/00 320Z

A61B6/00 300S

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021020625

(22)【出願日】2021-02-12

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】北村 繁宏

(72)【発明者】

【氏名】宮口 和久

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA01

4C093CA16

4C093CA33

4C093DA05

4C093EB12

4C093EB13

4C093EB17

4C093EB20

4C093FA18

4C093FD09

(57)【要約】

【課題】対象物の像の適切な取得、撮像装置の取扱い性の向上、及び口腔内での撮像装置の発熱の抑制を実現することができる口腔内撮像システム及び撮像装置を提供する。
【解決手段】口腔内撮像システムは、撮像装置１と、制御装置１０と、を備える。撮像装置１は、撮像部２０と、制御部３０と、撮像部２０及び制御部３０を収容するケースと、を有する。撮像部２０は、対象物の像を取得するために放射線を検出する撮像用検出、及び放射線の線量をモニタするために放射線を検出するモニタ用検出を実施する。制御部３０は、撮像用検出によって取得された撮像用信号、及びモニタ用検出によって取得されたモニタ用信号を制御装置１０に送信する。制御装置１０は、撮像用信号及びモニタ用信号を受信し、モニタ用信号に基づいて生成した制御コマンドを制御部３０に送信する。制御部３０は、制御コマンドに従って撮像部２０を制御する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

口腔内に配置された状態で、対象物を透過した放射線を検出する撮像装置と、
前記撮像装置と電気的に接続された制御装置と、を備え、
前記撮像装置は、
前記放射線を検出する撮像部と、
前記制御装置と通信可能に構成されており、前記撮像部を制御する制御部と、
前記撮像部及び前記制御部を収容しているケースと、を有し、
前記撮像部は、前記対象物の像を取得するために前記放射線を検出する第１検出、及び前記放射線の線量をモニタするために前記放射線を検出する第２検出を実施し、
前記制御部は、前記第１検出によって取得された第１信号、及び前記第２検出によって取得された第２信号を前記制御装置に送信し、
前記制御装置は、前記第１信号及び前記第２信号を受信し、前記第２信号に基づいて生成した制御コマンドを前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記制御コマンドを受信し、前記制御コマンドに従って前記撮像部を制御する、口腔内撮像システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記第１信号に基づいて前記対象物の前記像を生成する、請求項１に記載の口腔内撮像システム。

【請求項3】

前記制御コマンドは、前記第１検出を終了させる終了コマンドを含み、
前記制御部は、前記終了コマンドを受信した場合に、前記第１検出を終了させるように前記撮像部を制御する、請求項１又は２に記載の口腔内撮像システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記第２信号に基づいて算出した前記放射線の総線量が所定の閾値を超えた場合に、前記終了コマンドを生成する、請求項３に記載の口腔内撮像システム。

【請求項5】

前記制御装置は、
前記対象物の撮像条件ごとに前記閾値を記憶しており、
前記撮像条件の入力を受け付け、前記撮像条件に対応する前記閾値を設定する、請求項４に記載の口腔内撮像システム。

【請求項6】

前記制御装置は、前記対象物に関する対象物情報を含む前記撮像条件を受け付け、前記対象物情報に対応する前記閾値を設定する、請求項５に記載の口腔内撮像システム。

【請求項7】

前記制御装置は、前記対象物の撮像方法に関する撮像方法情報を含む前記撮像条件を受け付け、前記撮像方法情報に対応する前記閾値を設定する、請求項５又は６に記載の口腔内撮像システム。

【請求項8】

前記制御部は、有線によって前記制御装置と通信可能に構成されている、請求項１～７のいずれか一項に記載の口腔内撮像システム。

【請求項9】

口腔内に配置された状態で、対象物を透過した放射線を検出する撮像装置であって、
前記放射線を検出する撮像部と、
制御装置と通信可能に構成されており、前記撮像部を制御する制御部と、
前記撮像部及び前記制御部を収容しているケースと、を備え、
前記撮像部は、前記対象物の像を取得するために前記放射線を検出する第１検出、及び前記放射線の線量をモニタするために前記放射線を検出する第２検出を実施し、
前記制御部は、
前記第１検出によって取得された第１信号、及び前記第２検出によって取得された第２信号を前記制御装置に送信し、
前記制御装置から制御コマンドを受信し、前記制御コマンドに従って前記撮像部を制御する、撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、口腔内撮像システム及び撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

口腔内に配置された状態で、対象物を透過した放射線を検出する撮像装置が知られている。このような撮像装置では、放射線の線量がモニタされ、放射線の線量が所定の閾値に低下した場合に、対象物の像を取得するための放射線の検出（すなわち、対象物の撮像）が終了される。しかし、対象物の種類（前歯、奥歯等）及び／又は撮像方法の種類（平行法、二等分法、咬翼法、咬合法等）によって、対象物の像を適切に取得するのに必要十分な放射線の総線量が異なるため、放射線の線量のみに基づいて対象物の撮像が終了されると、対象物の像が適切に取得されない場合がある。そこで、特許文献１に記載の撮像装置では、口腔内に配置された状態で使用されるセンサとは別体で制御モジュールが設けられ、放射線の線量に関する信号をセンサが制御モジュールに送信し、制御モジュールが当該信号を解析することで、対象物の撮像の終了タイミングが決定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５７１５９６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に記載の撮像装置では、センサとは別体で設けられた制御モジュールがＰＣ等の制御装置に接続されることが想定されるため、口腔内にセンサが配置される際に制御モジュールが邪魔になる等、撮像装置の取扱い性が低下するおそれがある。その一方で、例えば、センサ及び制御モジュールが単一のケースに収容されていると、撮像装置の取扱い性は向上するものの、口腔内に配置された制御モジュールにおいて放射線の線量に関する信号の解析が実施されることになり、口腔内での撮像装置の発熱が懸念される。

【0005】

本発明は、対象物の像の適切な取得、撮像装置の取扱い性の向上、及び口腔内での撮像装置の発熱の抑制を実現することができる口腔内撮像システム、及び撮像装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の口腔内撮像システムは、口腔内に配置された状態で、対象物を透過した放射線を検出する撮像装置と、撮像装置と電気的に接続された制御装置と、を備え、撮像装置は、放射線を検出する撮像部と、制御装置と通信可能に構成されており、撮像部を制御する制御部と、撮像部及び制御部を収容しているケースと、を有し、撮像部は、対象物の像を取得するために放射線を検出する第１検出、及び放射線の線量をモニタするために放射線を検出する第２検出を実施し、制御部は、第１検出によって取得された第１信号、及び第２検出によって取得された第２信号を制御装置に送信し、制御装置は、第１信号及び第２信号を受信し、第２信号に基づいて生成した制御コマンドを制御部に送信し、制御部は、制御コマンドを受信し、制御コマンドに従って撮像部を制御する。

【0007】

上記口腔内撮像システムでは、制御装置が、放射線の線量に関する第２信号を受信し、第２信号に基づいて生成した制御コマンドを制御部に送信し、制御部が、制御コマンドを受信し、制御コマンドに従って撮像部を制御する。これにより、例えば、対象物の種類及び／又は撮像方法の種類に応じて対象物の撮像の終了タイミングを決定することができ、その結果、対象物の像を適切に取得することができる。また、上記口腔内撮像システムでは、撮像部及び制御部がケースに収容されている。これにより、制御部が撮像部とは別体で設けられている場合に生じる問題、すなわち、口腔内に撮像部が配置される際に制御部が邪魔になるという問題を回避することができる。更に、上記口腔内撮像システムでは、放射線の線量に関する第２信号に基づく制御コマンドの生成が制御装置において実施される。これにより、撮像装置側の制御部の処理負担を軽減することができ、その結果、撮像装置の小型化を図ると共に、撮像装置の発熱を抑制することができる。以上により、上記口腔内撮像システムによれば、対象物の像の適切な取得、撮像装置の取扱い性の向上、及び口腔内での撮像装置の発熱の抑制を実現することができる。

【0008】

本発明の口腔内撮像システムでは、制御装置は、第１信号に基づいて対象物の像を生成してもよい。これによれば、対象物の像を確実に生成することができる。

【0009】

本発明の口腔内撮像システムでは、制御コマンドは、第１検出を終了させる終了コマンドを含み、制御部は、終了コマンドを受信した場合に、第１検出を終了させるように撮像部を制御してもよい。これによれば、例えば、対象物の種類及び／又は撮像方法の種類に応じた適切なタイミングで、対象物の像を取得するための放射線の検出を終了させることができ、その結果、対象物の像を適切に取得することができる。

【0010】

本発明の口腔内撮像システムでは、制御装置は、第２信号に基づいて算出した放射線の総線量が所定の閾値を超えた場合に、終了コマンドを生成してもよい。これによれば、例えば、対象物の種類及び／又は撮像方法の種類に応じた適切な総線量で、対象物の像を取得するための放射線の検出を終了させることができ、その結果、対象物の像を適切に取得することができる。

【0011】

本発明の口腔内撮像システムでは、制御装置は、対象物の撮像条件ごとに閾値を記憶しており、撮像条件の入力を受け付け、当該撮像条件に対応する閾値を設定してもよい。これによれば、入力された撮像条件に応じた適切な閾値が設定されるため、例えば、対象物の種類及び／又は撮像方法の種類によらず、対象物の像を適切に取得することができる。

【0012】

本発明の口腔内撮像システムでは、制御装置は、対象物に関する対象物情報を含む撮像条件を受け付け、対象物情報に対応する閾値を設定してもよい。これによれば、撮像の対象物に応じた適切な閾値が設定されるため、対象物の種類によらず、対象物の像を適切に取得することができる。

【0013】

本発明の口腔内撮像システムでは、制御装置は、対象物の撮像方法に関する撮像方法情報を含む撮像条件を受け付け、撮像方法情報に対応する閾値を設定してもよい。これによれば、対象物の撮像方法に応じた適切な閾値が設定されるため、撮像方法の種類によらず、対象物の像を適切に取得することができる。

【0014】

本発明の口腔内撮像システムでは、制御部は、有線によって制御装置と通信可能に構成されていてもよい。これによれば、制御部と制御装置との間で安定した通信環境を確保することができる。また、撮像部及び制御部が単一のケースに収容されているので、制御部と制御装置とが有線によって物理的に接続されている構成においても、口腔内に撮像部が配置される際に制御部が邪魔になるという問題を回避することができる。

【0015】

本発明の撮像装置は、口腔内に配置された状態で、対象物を透過した放射線を検出する撮像装置であって、放射線を検出する撮像部と、制御装置と通信可能に構成されており、撮像部を制御する制御部と、撮像部及び制御部を収容しているケースと、を備え、撮像部は、対象物の像を取得するために放射線を検出する第１検出、及び放射線の線量をモニタするために放射線を検出する第２検出を実施し、制御部は、第１検出によって取得された第１信号、及び第２検出によって取得された第２信号を制御装置に送信し、制御装置から制御コマンドを受信し、制御コマンドに従って撮像部を制御する。

【0016】

上記撮像装置では、制御部が、第２検出によって取得された第２信号を制御装置に送信し、制御装置から制御コマンドを受信し、制御コマンドに従って撮像部を制御する。これにより、例えば、制御装置において、第２信号に基づいて対象物の種類及び／又は撮像方法の種類に応じて対象物の撮像の終了タイミングを決定することができ、その結果、対象物の像を適切に取得することができる。また、上記撮像装置では、撮像部及び制御部がケースに収容されている。これにより、制御部が撮像部とは別体で設けられている場合に生じる問題、すなわち、口腔内に撮像部が配置される際に制御部が邪魔になるという問題を回避することができる。更に、上記撮像装置では、制御コマンドの生成が制御装置において実施される。これにより、撮像装置側の制御部の処理負担を軽減することができ、その結果、撮像装置の小型化を図ると共に、撮像装置の発熱を抑制することができる。以上により、上記撮像装置によれば、対象物の像の適切な取得、撮像装置の取扱い性の向上、及び口腔内での撮像装置の発熱の抑制を実現することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、対象物の像の適切な取得、撮像装置の取扱い性の向上、及び口腔内での撮像装置の発熱の抑制を実現することができる口腔内撮像システム、及び撮像装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】一実施形態の口腔内撮像システムの構成図である。

【図2】図１に示される撮像装置の断面図である。

【図3】図１に示される撮像装置及び制御装置のブロック図である。

【図4】撮像処理のうち撮像条件の受付から撮像用検出の開始までの処理の流れを示すシーケンス図である。

【図5】撮像処理のうち２回目の第１開始コマンドの生成から対象物の像の取得までの処理の流れを示すシーケンス図である。

【図6】閾値設定処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［口腔内撮像システムの構成］

【0020】

図１に示されるように、口腔内撮像システム１００は、撮像装置１と、制御装置１０と、を備えている。撮像装置１は、口腔内に配置された状態で、歯等の対象物を透過した放射線（例えば、Ｘ線）を検出する。撮像装置１は、撮像装置１が有するケーブル９によって制御装置１０と電気的に接続されている。撮像装置１及び制御装置１０は、ケーブル９を介して信号等の送受信（すなわち、通信）を実施する。制御装置１０は、例えば、ＰＣ、タブレット端末等のコンピュータ装置によって構成されている。口腔内撮像システム１００では、対象物を透過した放射線が撮像装置１によって検出されると、それによって生成された電気信号が撮像装置１から制御装置１０に送信され、当該電気信号に基づいて対象物の像（放射線透過像）が制御装置１０によって生成される。
［撮像装置の構成］

【0021】

図２に示されるように、撮像装置１は、配線基板２と、イメージセンサ３と、ＦＯＰ（Fiber Optical Plate）４と、シンチレータ５と、制御回路６と、通信モジュール７と、ケース８と、ケーブル９と、を有している。イメージセンサ３は、配線基板２の一方の主面に実装されている。イメージセンサ３は、例えば、ＣＯＭＳイメージセンサ等の固体撮像素子である。ＦＯＰ４は、イメージセンサ３上に配置されている。シンチレータ５は、ＦＯＰ４上に配置されている。撮像装置１は、例えば、ケーブル９を介して制御装置１０（図１参照）から電力の供給を受ける。

【0022】

制御回路６及び通信モジュール７は、配線基板２の他方の主面に実装されている。制御回路６は、例えば、ＦＰＧＡ（field-programmable gate）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の集積回路によって構成されている。制御回路６は、撮像装置１において種々の制御を実施する。通信モジュール７は、制御回路６の指示に従って、制御装置１０と通信する。通信モジュール７は、制御装置１０から送信された種々のデータを受信する。通信モジュール７は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コントローラ等の集積回路である。一例として、通信モジュール７は、ＵＳＢコントローラであって、ＵＳＢ規格に準じて、制御装置１０と通信する。

【0023】

ケース８は、配線基板２、イメージセンサ３、ＦＯＰ４、シンチレータ５、制御回路６及び通信モジュール７を収容している。ケース８の壁部のうちシンチレータ５に沿った壁部８ａが、放射線の入射が予定された壁部である。配線基板２には、ケース８の壁部のうち壁部８ａとは反対側の壁部を貫通したケーブル９の端部が電気的に接続されている。一例として、ケーブル９は、ＵＳＢケーブルである。

【0024】

図３に示されるように、撮像装置１は、撮像部２０と、制御部３０と、を有している。撮像部２０は、上述したイメージセンサ３、ＦＯＰ４及びシンチレータ５によって構成されている。制御部３０は、上述した制御回路６及び通信モジュール７によって構成されている。制御部３０は、撮像部２０との通信、制御装置１０との通信、及び撮像部２０の制御を実施する。撮像部２０は、ケース８内において、配線（図示省略）によって制御部３０と電気的に接続されている。撮像部２０及び制御部３０は、当該配線を介して信号等の送受信（すなわち、通信）を実施する。制御部３０は、有線によって制御装置１０と通信可能に構成されている。具体的には、制御部３０は、ケーブル９（図１参照）を介して制御装置１０と通信可能に構成されている。

【0025】

以上のように構成された撮像装置１では、ケース８が口腔内に配置された状態で、対象物を透過した放射線がケース８の壁部８ａを透過して制御部３０のシンチレータ５に入射すると、入射した放射線の強度に応じた蛍光がシンチレータ５において発せられる。当該蛍光がＦＯＰ４によって導光されてイメージセンサ３に入射すると、入射した蛍光の強度に応じた電気信号がイメージセンサ３において生成され、当該電気信号がケース８内の配線を介して制御部３０の制御回路６に送信される。

【0026】

撮像部２０のイメージセンサ３は、複数の撮像用画素３Ａと、複数のモニタ用画素３Ｂと、を有している。複数の撮像用画素３Ａは、二次元状に配置されており、光検出領域を構成している。複数のモニタ用画素３Ｂは、例えば、複数の撮像用画素３Ａの外周に沿って配置されている。なお、モニタ用画素３Ｂの数は、少なくとも１つであればよい。

【0027】

撮像部２０は、複数の撮像用画素３Ａを用いて、対象物の像を取得するために放射線を検出する撮像用検出（第１検出）を実施し、撮像用信号（第１信号）を出力する。具体的には、撮像用検出を開始するよう、制御部３０がイメージセンサ３を制御すると、各撮像用画素３Ａが、放射線の入射によってシンチレータ５で発せられた蛍光を電荷に変換し、当該電荷を撮像用信号として出力する。より詳細には、制御部３０は、スイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、各撮像用画素３Ａで発生した電荷が撮像用信号として出力されるようにイメージセンサ３を制御する。スイッチＳＷ１は、イメージセンサ３が有するスイッチであって、撮像用画素３Ａ及び制御回路６に接続されている。スイッチＳＷ１は、例えば、トランジスタによって構成されている。

【0028】

撮像部２０は、複数のモニタ用画素３Ｂを用いて、放射線の線量をモニタするために放射線を検出するモニタ用検出（第２検出）を実施し、モニタ用信号（第２信号）を出力する。具体的には、モニタ用検出を開始するよう、制御部３０がイメージセンサ３を制御すると、各モニタ用画素３Ｂが、放射線の入射によってシンチレータ５で発せられた蛍光を電荷に変換し、当該電荷をモニタ用信号として出力する。より詳細には、制御部３０は、スイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、各モニタ用画素３Ｂで発生した電荷がモニタ用信号として出力されるようにイメージセンサ３を制御する。スイッチＳＷ２は、イメージセンサ３が有するスイッチであって、モニタ用画素３Ｂ及び制御回路６に接続されている。スイッチＳＷ２は、例えば、トランジスタによって構成されている。

【0029】

制御部３０は、撮像部２０から撮像用信号及びモニタ用信号を取得し、撮像用信号及びモニタ用信号を、制御装置１０に送信する。制御部３０は、制御装置１０から制御コマンドを受信し、制御コマンドに従って撮像部２０を制御する。制御コマンドは、第１開始コマンド、第２開始コマンド、及び終了コマンドを含んでいる。第１開始コマンドは、モニタ用信号を取得するためのモニタ用検出を開始させるコマンドである。制御部３０は、制御装置１０から第１開始コマンドを受信した場合に、モニタ用検出を実施する。具体的には、制御部３０は、上述したように、各モニタ用画素３Ｂによる電荷の蓄積が開始するように撮像部２０を制御する。制御部３０は、例えば所定の期間が経過した時点で、モニタ用検出を終了させる。具体的には、制御部３０は、上述したように、各モニタ用画素３Ｂによる電荷の蓄積が終了するように撮像部２０を制御する。制御部３０は、モニタ用検出を終了させて撮像部２０からモニタ用信号を取得すると、モニタ用信号を制御装置１０に送信する。より詳細には、制御部３０は、撮像部２０から取得したモニタ用信号を、ＵＳＢ規格の通信プロトコルに準じた信号に変換し、変換したモニタ用信号を制御装置１０に送信する。すなわち、制御部３０は、制御装置１０から第１開始コマンドを受信すると、撮像部２０において放射線の線量のモニタを開始させ、所定の期間が経過した時点で当該モニタを終了させ、当該モニタの結果であるモニタ用信号を制御装置１０に送信する。

【0030】

第２開始コマンドは、撮像用信号を取得するための撮像用検出を開始させるコマンドである。終了コマンドは、撮像用検出を終了させるコマンドである。制御部３０は、制御装置１０から第２開始コマンドを受信した場合に、撮像用検出を実施する。具体的には、制御部３０は、上述したように、各撮像用画素３Ａによる電荷の蓄積が開始するように撮像部２０を制御する。制御部３０は、終了コマンドを受信した場合に、撮像用検出を終了させる。具体的には、制御部３０は、上述したように、各撮像用画素３Ａによる電荷の蓄積が終了するように撮像部２０を制御する。制御部３０は、撮像用検出を終了させて撮像部２０から撮像用信号を取得すると、撮像用信号を制御装置１０に送信する。より詳細には、制御部３０は、撮像部２０から取得した撮像用信号を、ＵＳＢ規格の通信プロトコルに準じた信号に変換し、変換した撮像用信号を制御装置１０に送信する。すなわち、制御部３０は、制御装置１０から第２開始コマンドを受信すると、撮像部２０において放射線の像の取得ための検出を開始させ、終了コマンドを受信すると、当該検出を終了させ、当該検出の結果である撮像用信号を制御装置１０に送信する。
［制御装置の構成］

【0031】

制御装置１０は、記憶部１１と、通信部１２と、処理部１３と、入力受付部１４と、表示部１５と、を有している。記憶部１１は、例えば、ハードディスク等であり、各種データを記憶している。通信部１２は、例えば、通信デバイスである。処理部１３は、例えば、プロセッサである。処理部１３は、制御装置１０が有しているメモリ（図示省略）等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ等におけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信部１２による通信を制御する。入力受付部１４は、ユーザから各種データの入力を受け付けるインターフェース部である。入力受付部１４は、例えば、キーボード、マウス等である。表示部１５は、処理部１３からの指示に従って種々の情報を表示する。表示部１５は、例えば、制御装置１０が有しているディスプレイ装置である。なお、表示部１５が、例えば、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を構成し、ユーザから各種データの入力を受け付けるインターフェース部として機能してもよい。

【0032】

制御装置１０は、制御部３０の上位コントローラとして機能する。制御装置１０は、ユーザから、対象物の撮像条件の入力を受け付ける。撮像条件の入力は、例えば、ユーザによって、対象物情報、及び撮像方法情報が入力受付部１４に入力されることによって実施される。本実施形態では、対象物情報は、対象物の種類である。対象物は、口腔内において撮像対象となる部位であって、例えば、奥歯、及び前歯である。本実施形態では、撮像方法情報は、撮像方法の種類である。撮像方法は、例えば、平行法、二等分法、咬翼法、及び咬合法である。

【0033】

制御装置１０は、撮像条件の入力を受け付けると、第１開始コマンドを生成し、第１開始コマンドを撮像装置１の制御部３０に送信する。これにより、制御部３０では、放射線の線量をモニタするためのモニタ用検出が開始される。すなわち、ユーザによって撮像条件が制御装置１０に入力されると、制御装置１０は、対象物の像の取得を開始するための前段階の処理として、撮像装置１におけるモニタ用検出を開始させる。

【0034】

そして、制御装置１０は、制御部３０からモニタ用信号を受信すると、モニタ用信号に基づいて制御コマンドを生成し、生成した制御コマンドを制御部３０に送信する。具体的には、制御装置１０は、モニタ用信号に基づいて放射線の線量を推定する等の公知の解析（例えば、特許第５７１５９６０号公報に記載の解析）を実施し、解析した解析結果が撮像用検出の開始条件を満たしていない場合、再び第１開始コマンドを生成し、第１開始コマンドを制御部３０に送信する。一方、制御装置１０は、解析結果が撮像用検出の開始条件を満たしている場合には、第２開始コマンドを生成し、第２開始コマンドを制御部３０に送信する。そして、制御部３０は、第２開始コマンドを制御部３０に送信した後、再び第１開始コマンドを生成し、第１開始コマンドを制御部３０に送信する。これにより、撮像装置１では、放射線の線量をモニタするためのモニタ用検出、及び対象物の像を取得するための撮像用検出が開始される。すなわち、制御装置１０は、撮像装置１において、対象物の像の取得のための放射線の検出を開始させ、且つ適切な対象物の像の取得のために放射線の線量のモニタを継続させる。

【0035】

そして、制御装置１０は、制御部３０から再びモニタ用信号を受信すると、モニタ用信号に基づいて制御コマンドを生成し、生成した制御コマンドを制御部３０に送信する。具体的には、制御装置１０は、モニタ用信号が示す放射線の線量に基づいた解析を実施する。制御装置１０は、上記解析として、モニタ用信号に基づいて算出した放射線の総線量を算出する。具体的には、制御装置１０は、モニタ用信号に基づいて、複数の撮像用画素３Ａが受ける放射線の総線量を推定する。本実施形態では、モニタ用信号が示す（すなわち、複数のモニタ用画素３Ｂによって検出される）放射線の線量と、実際に口腔に入射する放射線の線量との相関関係が予め算出されている。制御装置１０は、当該相関関係に基づいた公知の計算（例えば、特許第５７１５９６０号公報に記載の計算）を実施することにより、複数の撮像用画素３Ａが受ける放射線の総線量を算出する。

【0036】

制御装置１０は、解析した解析結果が撮像用検出の終了条件を満たしているか否かを判定する。具体的には、制御装置１０は、所定の閾値を設定し、算出した総線量が閾値を超えた場合に、撮像用検出の終了条件を満たしていると判定する。制御装置１０は、記憶部１１において、対象物の撮像条件ごとに閾値を記憶している。制御装置１０は、記憶されている対象物の撮像条件ごとの閾値を参照して、入力受付部１４によって受け付けた撮像条件に対応する閾値を設定する。本実施形態では、制御装置１０は、対象物の種類及び撮像方法の種類との組合せごとに閾値を記憶しており、入力受付部１４によって受け付けた対象物情報及び撮像方法情報に対応する閾値を設定する。閾値の詳細な設定方法については後述する。

【0037】

制御装置１０は、解析した解析結果が撮像用検出の終了条件を満たしていない場合には、再び第１開始コマンドを生成し、第１開始コマンドを制御部３０に送信する。一方、制御装置１０は、解析結果が撮像用検出の終了条件を満たしている場合には、終了コマンドを生成し、終了コマンドを制御部３０に送信する。これにより、撮像装置１では、対象物の像を取得するための撮像用検出が終了され、撮像用信号が制御装置１０に送信される。すなわち、制御装置１０は、上記解析を行うことにより、撮像用検出の適切な終了タイミングを決定し、撮像装置１において実施されている撮像用検出を終了させる。制御装置１０は、制御部３０から撮像用信号を受信すると、受信した撮像用信号に基づいて、対象物の像を生成する。これにより、対象物の撮像が行われる。
［撮像処理］

【0038】

口腔内撮像システム１００において実施される撮像処理について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、撮像処理のうち撮像条件の受付から撮像用検出の開始までの処理の流れを示すシーケンス図である。図５は、撮像処理のうち２回目の第１開始コマンドの生成から対象物の像の取得までの処理の流れを示すシーケンス図である。なお、撮像処理における放射線源は、一定の強度のＸ線を継続して照射する。

【0039】

まず、図４に示されるように、制御装置１０は、ユーザから、対象物の撮像条件の入力を受け付ける（ステップＳ０１）。撮像条件の入力は、ユーザによって、対象物情報、及び撮像方法情報が入力受付部１４に入力されることによって実施される。続いて、制御装置１０は、入力された撮像条件に基づいて、撮像用検出の終了タイミングの決定に用いられる閾値を設定する（ステップＳ０２）。制御装置１０は、記憶部１１において記憶している撮像条件ごとの閾値を参照して、入力された撮像条件に対応する閾値を設定する。撮像条件の入力の受付及び閾値の設定方法の詳細については後述する。続いて、制御装置１０は、複数のモニタ用画素３Ｂによる撮像用検出を開始させる第１開始コマンドを生成し、第１開始コマンドを撮像装置１の制御部３０に送信する（ステップＳ０３）。制御部３０は、第１開始コマンドを受信し（ステップＳ０４）、第１開始コマンドに従って、モニタ用検出を開始させるように撮像部２０を制御する（ステップＳ０５）。具体的には、制御部３０は、撮像部２０の各モニタ用画素３Ｂによる電荷の蓄積を開始させる。続いて、各モニタ用画素３Ｂは、電荷の蓄積を開始する（ステップＳ０６）。これにより、放射線の線量のモニタが撮像装置１側で開始される。

【0040】

続いて、各モニタ用画素３Ｂは、所定の期間が経過した時点で、蓄積された電荷に対応するモニタ用信号を制御部３０に出力する（ステップＳ０７）。続いて、制御部３０は、複数のモニタ用画素３Ｂからモニタ用信号を受信し（ステップＳ０８）、モニタ用信号を制御装置１０に送信する（ステップＳ０９）。制御装置１０は、制御部３０からモニタ用信号を受信し（ステップＳ１０）、モニタ用信号に基づいて放射線の線量を推定する等の公知の解析（例えば、特許第５７１５９６０号公報に記載の解析）を実施する（ステップＳ１１）。続いて、制御装置１０は、解析結果が撮像用検出の開始条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１２）。制御装置１０は、解析結果が撮像用検出の開始条件を満たしていないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ０３に処理を戻す。一方、制御装置１０は、解析結果が撮像用検出の開始条件を満たしていると判定した場合に（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、撮像用検出を開始させる第２開始コマンドを生成し、第２開始コマンドを制御部３０に送信する（ステップＳ１３）。

【0041】

続いて、制御部３０は、第２開始コマンドを受信し（ステップＳ１４）、第２開始コマンドに従って、撮像用検出を開始させるように撮像部２０を制御する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部３０は、撮像部２０の各撮像用画素３Ａによる電荷の蓄積を開始させる。続いて、各撮像用画素３Ａは、電荷の蓄積を開始する（ステップＳ１６）。これにより、対象物の像の取得のための検出が撮像装置１側で開始される。

【0042】

続いて、図５に示されるように、制御装置１０は、第１開始コマンドを再度生成し、第１開始コマンドを撮像装置１の制御部３０に送信する（ステップＳ１７）。制御部３０は、第１開始コマンドを受信し（ステップＳ１８）、第１開始コマンドに従って、モニタ用検出を開始させるように撮像部２０を制御する（ステップＳ１９）。続いて、撮像部２０の各モニタ用画素３Ｂは、電荷の蓄積を開始する（ステップＳ２０）。これにより、撮像装置１において、対象物の像の取得のための放射線の検出が実施されつつ、且つ適切な対象物の像の取得のために放射線の線量のモニタが継続される。

【0043】

続いて、撮像部２０は、所定の期間が経過した時点で、モニタ用信号を取得し、モニタ用信号を制御部３０に出力する（ステップＳ２１）。制御部３０は、撮像部２０からモニタ用信号を受信し（ステップＳ２２）、モニタ用信号を制御装置１０に送信する（ステップＳ２３）。制御装置１０は、制御部３０からモニタ用信号を受信し（ステップＳ２４）、モニタ用信号に基づいた解析を実施する（ステップＳ２５）。具体的には、制御装置１０は、上記解析として、モニタ用信号に基づいて算出した放射線の総線量を算出する。続いて、制御装置１０は、解析結果が撮像用検出の終了条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ２６）。具体的には、制御装置１０は、解析により算出した放射線の総線量が、ステップＳ１２で設定した閾値を超えているか否かを判定する。制御装置１０は、解析結果が撮像用検出の終了条件を満たしていない（すなわち、放射線の総線量がステップＳ１２で設定した閾値を超えていない）と判定した場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、ステップＳ１７に処理を戻す。一方、制御装置１０は、解析結果が撮像用検出の終了条件を満たしている（すなわち、放射線の総線量がステップＳ１２で設定した閾値を超えている）と判定した場合に（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、複数の撮像用画素３Ａによる撮像用検出を終了させる終了コマンドを生成し、終了コマンドを制御部３０に送信する（ステップＳ２７）。

【0044】

続いて、制御部３０は、終了コマンドを受信し（ステップＳ２８）、終了コマンドに従って、撮像用検出を終了させるように撮像部２０を制御する（ステップＳ２９）。続いて、各撮像用画素３Ａは、電荷の蓄積を終了し（ステップＳ３０）、蓄積された電荷に対応する撮像用信号を制御部３０に出力する（ステップＳ３１）。続いて、制御部３０は、複数の撮像用画素３Ａから撮像用信号を受信し（ステップＳ３２）、撮像用信号を制御装置１０に送信する（ステップＳ３３）。続いて、制御装置１０は、撮像用信号を受信し（ステップＳ３４）、撮像用信号に基づいて、対象物の像を生成する（ステップＳ３５）。これにより、対象物の撮像が終了する。
［閾値設定処理］

【0045】

撮像処理のステップＳ１２で行われる閾値設定処理について、図６を参照して説明する。図６は、閾値設定処理の一連の流れを示すフローチャートである。前提として、ユーザから制御装置１０への撮像条件の入力が完了している（図４のステップＳ１１参照）。

【0046】

一例として、制御装置１０の表示部１５（図３参照）に、撮像方法及び対象物の種類を選択する画面が表示され、ユーザが、マウス等の入力受付部１４を操作して撮像方法及び対象物の種類を選択することにより、撮像条件（すなわち、対象物情報及び撮像方法情報）の入力が実施される。図６に示される例では、撮像方法として、平行法、二等分法、咬翼法、及び咬合法のいずれかが選択され、対象物として、奥歯及び前歯のいずれかが選択される。また、制御装置１０は、記憶部１１において、対象物の種類及び撮像方法の種類との組合せごとに閾値を記憶している。具体的には、制御装置１０は、撮像方法「平行法」と対象物「前歯」との組合せに対応する閾値＝「１」といったように、上記組合せごとに適切な閾値を記憶している。具体的には、平行法及び二等分法、咬翼法、並びに咬合法において、複数のモニタ用画素３Ｂが口腔内の歯、骨等に覆われる割合が高くなる撮像方法であるほど、閾値が高くなるように設定されている。また、対象物が前歯である場合よりも、対象物が奥歯である場合の方が、閾値が高くなるように設定されている。制御装置１０は、入力された撮像条件と、上記組合せごとの閾値とを参照することにより、閾値設定処理において閾値を設定する。なお、閾値の値、対象物の種類、及び撮像方法の種類は、本例に限られない。

【0047】

まず、制御装置１０は、撮像条件に含まれる撮像方法情報が平行法又は二等分法を示すか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御装置１０は、撮像方法情報が平行法又は二等分法を示すと判定した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、対象物情報が前歯を示すか否かを判定する（ステップＳ１０２）。制御装置１０は、対象物情報が前歯を示すと判定した場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、閾値を「１」に設定する（ステップＳ１０３）。一方、制御装置１０は、対象物情報が前歯を示さない（換言すれば、対象物情報が奥歯を示す）と判定した場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、閾値を「１．３」に設定する（ステップＳ１０４）。

【0048】

制御装置１０は、ステップＳ１０１において、撮像方法情報が平行法又は二等分法を示さないと判定した場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、撮像方法情報が咬翼法を示すか否かを判定する（ステップＳ１０５）。撮像装置は、撮像方法情報が咬翼法を示すと判定した場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、対象物情報が前歯を示すか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御装置１０は、対象物情報が前歯を示すと判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、閾値を「１．３」に設定する（ステップＳ１０７）。一方、制御装置１０は、対象物情報が前歯を示さない（すなわち、対象物情報が奥歯を示す）と判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、閾値を「１．５」に設定する（ステップＳ１０８）。制御装置１０は、ステップＳ１０５において、撮像方法情報が咬翼法を示さない（すなわち、撮像方法情報が咬合法を示す）と判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、閾値を「１．７」に設定する（ステップＳ１０９）。以上の閾値設定処理により、撮像装置は、撮像条件に対応する閾値を設定する。
［作用及び効果］

【0049】

撮像装置１を含む口腔内撮像システム１００では、制御装置１０が、放射線の線量に関するモニタ用信号を受信し、モニタ用信号に基づいて生成した制御コマンドを制御部３０に送信し、制御部３０が、制御コマンドを受信し、制御コマンドに従って撮像部２０を制御する。これにより、例えば、対象物の種類及び／又は撮像方法の種類に応じて対象物の撮像の終了タイミングを決定することができ、その結果、対象物の像を適切に取得することができる。また、口腔内撮像システム１００では、撮像部２０及び制御部３０がケース８に収容されている。これにより、制御部３０が撮像部２０とは別体で設けられている場合に生じる問題、すなわち、口腔内に撮像部２０が配置される際に制御部３０が邪魔になるという問題を回避することができる。更に、口腔内撮像システム１００では、モニタ用信号に基づく制御コマンドの生成が制御装置１０において実施される。これにより、撮像装置１側の制御部３０の処理負担を軽減することができ、その結果、撮像装置１の小型化を図ると共に、撮像装置１の発熱を抑制することができる。以上により、口腔内撮像システム１００及び撮像装置１によれば、対象物の像の適切な取得、撮像装置１の取扱い性の向上、及び口腔内での撮像装置１の発熱の抑制を実現することができる。

【0050】

口腔内撮像システム１００の効果について更に述べる。口腔内撮像システム１００では、撮像装置１が、制御部３０を有しており、制御部３０が、撮像用信号及びモニタ用信号を、汎用の通信規格（ＵＳＢ規格）の通信プロトコルに準じた信号に変換して制御装置１０に送信し、制御装置１０から受信した制御コマンドに従って撮像部２０を制御する。このように、撮像部２０の制御のための制御コマンドを生成することで実質的に撮像部２０の制御を実施する制御装置１０とは別に、撮像装置１が制御部３０を有することで、撮像装置１と制御装置１０との通信を、汎用的な通信規格に準じた通信とすることができる。その結果、撮像装置１と制御装置１０との通信を、簡易な構成で実現することが可能となる。また、制御部３０の構成要素である制御回路６としてＦＰＧＡが採用される場合には、制御装置１０から受信した各制御コマンドを的確なタイミングで確実に処理することができ、且つコストの低減を図ることができる。なお、撮像装置１において制御部３０を設ける代わりに、例えば、制御部３０と同等の機能をイメージセンサ３に設けることは、コストの面等から現実的ではない。

【0051】

また、例えば、制御部３０が、口腔外に配置され、撮像部２０と制御部３０とが第１のケーブル（図示省略）によって電気的に接続され、制御部３０と制御装置１０とが第２のケーブル（図示省略）によって電気的に接続されている場合には、制御部３０、制御部３０と第１のケーブルとの接続部分、及び制御部３０と第２のケーブルとの接続部分において、破損及び故障のリスクが懸念される。これに対し、口腔内撮像システム１００では、制御部３０がケース８に収容されているので、そのようなリスクを回避することができる。また、口腔内撮像システム１００では、上述した例と比較してケーブルの数を減らすことができるので、部品点数の削減を図ることができる。

【0052】

また、口腔内撮像システム１００では、制御装置１０において、制御コマンドの生成、モニタ用信号の解析等の種々の処理が実施されるため、例えば、撮像条件、閾値等の変更及び追加等、種々の処理の変更を容易に実施することができる。

【0053】

口腔内撮像システム１００では、制御装置１０が、撮像用信号に基づいて対象物の像を生成する。これにより、対象物の像を確実に生成することができる。

【0054】

口腔内撮像システム１００では、制御コマンドが、撮像用検出を終了させる終了コマンドを含み、制御部３０が、終了コマンドを受信した場合に、撮像用検出を終了させるように撮像部２０を制御する。これにより、例えば、対象物の種類及び／又は撮像方法の種類に応じた適切なタイミングで、対象物の像を取得するための放射線の検出を終了させることができ、その結果、対象物の像を適切に取得することができる。

【0055】

口腔内撮像システム１００では、制御装置１０が、モニタ用信号に基づいて、イメージセンサ３の複数の撮像用画素３Ａにおける放射線の総線量を算出し、算出した放射線の総線量が所定の閾値を超えた場合に、終了コマンドを生成する。これにより、例えば、対象物の種類及び／又は撮像方法の種類に応じた適切な総線量で、対象物の像を取得するための放射線の検出を終了させることができ、その結果、対象物の像を適切に取得することができる。また、口腔内撮像システム１００によれば、モニタ用信号に基づいて、対象物の像を取得するための放射線の検出処理を終了させるタイミングが、撮像装置１において自動的に調整されるため、放射線源側の放射線の線量及び放射時間の調整を不要とすることができる。

【0056】

口腔内撮像システム１００では、制御装置１０が、対象物の撮像条件ごとに閾値を記憶しており、撮像条件の入力を受け付け、当該撮像条件に対応する閾値を設定する。これにより、入力された撮像条件に応じた適切な閾値が設定されるため、例えば、対象物の種類及び／又は撮像方法の種類によらず、対象物の像を適切に取得することができる。

【0057】

口腔内撮像システム１００では、制御装置１０が、対象物に関する対象物情報を含む撮像条件を受け付け、対象物情報に対応する閾値を設定する。これにより、撮像の対象物に応じた適切な閾値が設定されるため、対象物の種類によらず、対象物の像を適切に取得することができる。

【0058】

口腔内撮像システム１００では、制御装置１０が、対象物の撮像方法に関する撮像方法情報を含む撮像条件を受け付け、撮像方法情報に対応する閾値を設定する。これにより、対象物の撮像方法に応じた適切な閾値が設定されるため、撮像方法の種類によらず、対象物の像を適切に取得することができる。

【0059】

口腔内撮像システム１００では、制御部３０が、有線によって制御装置１０と通信可能に構成されている。これにより、制御部３０と制御装置１０との間で安定した通信環境を確保することができる。また、撮像部２０及び制御部３０が単一のケース８に収容されているので、制御部３０と制御装置１０とが有線によって物理的に接続されている構成においても、口腔内に撮像部２０が配置される際に制御部３０が邪魔になるという問題を回避することができる。
［変形例］

【0060】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、撮像部２０は、撮像用検出及びモニタ用検出を実施するものであればよい。一例として、撮像部２０は、イメージセンサ３及びシンチレータ５のみによって構成されていてもよいし、或いは、撮像部２０は、放射線の入射によって電荷を発生させる直接変換型の撮像素子のみによって構成されていてもよい。また、制御部３０は、制御装置１０と通信可能に構成され、制御コマンドを受信し、制御コマンドに従って撮像部２０を制御するものであればよい。一例として、制御部３０は、制御回路６及び通信モジュール７に加えて、或いは、制御回路６及び通信モジュール７に代えて、制御回路６及び通信モジュール７以外の構成要素を含んでいてもよい。また、上記実施形態では、イメージセンサ３は、複数の撮像用画素３Ａ及び複数のモニタ用画素３Ｂを含んでいたが、イメージセンサ３は、１つの画素領域のみを含み、当該撮像領域において撮像用信号及びモニタ用信号を出力するように構成されていてもよい。また、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２は、イメージセンサ３外に設けられていてもよい。

【0061】

口腔内撮像システム１００は、複数の撮像装置１を備えていてもよい。そのような複数の撮像装置１は、例えば、動物の口腔内に配置され得る。以下、口腔内撮像システム１００が、２つの撮像装置１を備える例について説明する。このような口腔内撮像システム１００では、例えば、一方の撮像装置１が、動物の口腔内における奥側に、他方の撮像装置１が、当該口腔内における前側に配置されて使用されることが想定される。その場合、制御装置１０が、２つの撮像装置１のうち一方のモニタ用信号が閾値を超えた場合に、各撮像装置１の制御部３０に対して終了コマンドを送信する。すなわち、制御装置１０は、両方の撮像装置１に対して、対象物の像を取得するための放射線の検出を終了させる。これにより、各撮像装置１の複数の撮像用画素３Ａが飽和することを防ぐことができる。したがって、本変形例の口腔内撮像システム１００によれば、奥側と前側とで歯及び骨の割合が大きく異なる口腔内の対象物を撮像する場合であっても、適切な総線量で、対象物の像を取得するための放射線の検出を終了させることができ、その結果、対象物の像を適切に取得することができる。

【0062】

また、制御部３０と制御装置１０とは、無線（例えば、ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉｆｉ等）により通信可能に構成されていてもよい。

【0063】

口腔内撮像システム１００による撮像処理は、上記実施形態に限られない。例えば、制御装置１０は、対象物情報及び撮像方法情報の一方に基づいて閾値を設定してもよいし、対象物情報及び撮像方法情報とは異なる撮像条件に応じて閾値を設定してもよい。例えば、制御装置１０は、終了コマンドのみを生成してもよい。その場合、制御部３０は、例えば、所定の期間が経過した時点で、モニタ用検出を開始してもよい。また、口腔内撮像システム１００では、制御装置１０が、他の制御コマンドを生成してもよい。

【0064】

また、上述した撮像方法のシーケンス図（図４及び図５）に示した各ステップ、及び上述した閾値設定方法のフローチャート（図６）は、適宜省略されてもよい。また、各ステップの順序は、適宜入れ替えられてもよい。

【符号の説明】

【0065】

１…撮像装置、８…ケース、１０…制御装置、２０…撮像部、３０…制御部、１００…口腔内撮像システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】