| 【発明の名称】 |
ビデオスコープ付き歯磨き装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】河村 達朗
【氏名】大嶋希代子
|
| 【要約】 |
【課題】ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が、一致していることを実際に画像で確認しながら、歯磨き動作をする際に、撮像光が入射する光学窓等に泡、水滴等が付着して撮像を妨害することが有った。
【解決手段】先端に配置され、対象物からの光を透過させる光学窓１２と、光学窓１２を透過した対象物からの光を結像するプリズムミラー１０および対物レンズ９と、結像された光を電気信号に変換するＣＣＤユニット８と、操作者が保持するための握り部５とを有するビデオスコープと、ブラシ部と、操作者が保持するための握り部５とを有する歯ブラシと、光学窓１２への付着物を水噴射して除去するノズル１５とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 先端に配置され、対象物からの光を透過させる透過窓と、前記透過窓を透過した前記対象物からの光を結像する結像手段と、前記結像手段によって結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、操作者が保持するための第１握り部とを有するビデオスコープと、ブラシ部と、操作者が保持するための第２握り部とを有する歯ブラシと、前記透過窓への付着物を除去するための除去手段とを備え、前記第１握り部と前記第２握り部は一体化されていることを特徴とするビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項２】 先端に配置され、対象物からの光を透過させる透過窓と、前記透過窓を透過した前記対象物からの光を結像する結像手段と、前記結像手段によって結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、操作者が保持するための第１握り部とを有するビデオスコープと、前記対象物からの光を透過させる透明部と、ブラシ部と、操作者が保持するための第２握り部とを有する歯ブラシと、前記透明部への付着物を除去するための除去手段とを備え、前記第１握り部と前記第２握り部は一体化されており、前記透明部は、前記歯ブラシの前記ブラシ部と前記第２握り部との間に、または前記歯ブラシの前記ブラシ部に設けられ、前記透過窓は、前記透明部を透過した前記対象物からの光を透過することが可能となるように設けられていることを特徴とするビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項３】 前記結像手段が前記透明部を透過した前記対象物からの光を結像する場合と、前記結像手段が前記透明部を透過していない前記対象物からの光を結像する場合のいずれの場合においても、前記対象物が鮮明に撮像されるように、前記ビデオスコープにおける撮像条件が切り替え可能であることを特徴とする請求項２に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項４】 前記透過窓への付着物を除去するための第２除去手段を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項５】 前記除去手段および／または前記第２除去手段は、液体および／または気体を噴射する噴射手段であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項６】 前記除去手段および／または前記第２除去手段は、前記透過窓または前記透明部に付着した付着物を拭き取る拭き取り手段であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項７】 前記除去手段および／または前記第２除去手段は、前記透過窓または前記透明部を振動させる振動手段であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項８】 前記一体化された前記第１握り部と前記第２握り部に設けられ、前記除去手段および／または前記第２除去手段の動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項９】 前記歯ブラシは電動歯ブラシであり、前記一体化された前記第１握り部と前記第２握り部に設けられ、前記電動歯ブラシのブラシ部を駆動するための駆動手段を備え、前記駆動手段は、前記除去手段および／または前記第２除去手段の動作をも制御することができる手段であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項１０】 先端に配置され、対象物からの光を透過させる透過窓と、前記透過窓を透過した前記対象物からの光を結像する結像手段と、前記結像手段によって結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、操作者が保持するための第１握り部とを有するビデオスコープと、ブラシ部と、貫通孔と、操作者が保持するための第２握り部とを有する歯ブラシとを備え、前記第１握り部と前記第２握り部は一体化されており、前記貫通孔は透明部材で遮蔽されており、前記透過窓は前記透明部材を透過した光を透過させ、前記結像手段は前記透明部材および前記透過窓を透過した前記対象物からの光を結像することを特徴とするビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項１１】 前記透明部材は、透明フィルムまたは透明板であることを特徴とする請求項１０に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項１２】 前記貫通孔は前記ブラシ部に設けられており、前記透明フィルムは、前記ビデオスコープ側の前記ブラシ部の外面と連続する部分に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項１３】 被写体を照明する照明手段を備えたことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項１４】 照明光は、前記透明部または前記透明部材を通じて前記対象物を照射することを特徴とする請求項２から１３のいずれかに記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項１５】 前記透過窓、前記透明部および前記透明部材の全部または一部は、可視光に対する透過性を確保した撥水処理または親水処理が施されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
【請求項１６】 前記撥水処理は、ジメチルシリコン系有機ポリマー撥水処理剤、または直鎖アルキル鎖を有するシランカップリング剤により施される処理であることを特徴とする請求項１５に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、口腔内を撮像するＣＣＤ等の撮像素子を内蔵したビデオスコープと、歯ブラシ特に電動歯ブラシとに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、歯科や口腔外科などにおける口腔内の患部の診療に、更に操作者が自身の歯や歯茎の状況を観察するのに、照明しながら局所を撮像できるＣＣＤを用いたビデオスコープが用いられる。また、家庭での歯磨きにおいては電動歯ブラシが広く普及している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような局所撮像を行うビデオスコープ及び電動歯ブラシには、片手で保持して操作できる取り扱い易いものが求められる。
【０００４】従来は、ビデオスコープと電動歯ブラシは独立して使用されていた。すなわち、ビデオスコープで、歯垢や食べ残しが付着している歯や歯茎を観察して、その部分を電動歯ブラシで磨き、更に磨いた結果をビデオスコープで確認する必要が有った。この場合、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が、一致していることを実際に画像で確認することは難しかった。
【０００５】そこで、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が一致していることを実際に画像で確認しながら歯磨き作業ができるビデオスコープ付き歯磨き装置が特願平１１−３３０５２４に示されている。しかし、これを用いて、歯磨き作業中に撮像する場合、泡、水滴や歯磨き粉が結像手段の光学窓（透過窓）に付着して、鮮明な画像が得られないことがあった。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みて、撮像を妨害する泡、水滴や歯磨き粉等の撮像妨害物が、結像手段の被写体側の光学窓（透過窓）や、ビデオスコープの透明部に付着した場合、または付着しようとする場合、その付着物または付着しようとする物を除去することにより、歯磨き作業中においても鮮明な画像が得られるビデオスコープ付き歯磨き装置を提供することを目的とする。
【０００７】また、本発明は、撮像妨害物の光学窓（透過窓）への付着を防止することにより、歯磨き作業中においても鮮明な画像が得られるビデオスコープ付き歯磨き装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するために、第１の本発明（請求項１に対応）は、先端に配置され、対象物からの光を透過させる透過窓と、前記透過窓を透過した前記対象物からの光を結像する結像手段と、前記結像手段によって結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、操作者が保持するための第１握り部とを有するビデオスコープと、ブラシ部と、操作者が保持するための第２握り部とを有する歯ブラシと、前記透過窓への付着物を除去するための除去手段とを備え、前記第１握り部と前記第２握り部が一体化されていることを特徴とするビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【０００９】第２の本発明（請求項２に対応）は、先端に配置され、対象物からの光を透過させる透過窓と、前記透過窓を透過した前記対象物からの光を結像する結像手段と、前記結像手段によって結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、操作者が保持するための第１握り部とを有するビデオスコープと、前記対象物からの光を透過させる透明部と、ブラシ部と、操作者が保持するための第２握り部とを有する歯ブラシと、前記透明部への付着物を除去するための除去手段とを備え、前記第１握り部と前記第２握り部が一体化されており、前記透明部が、前記歯ブラシの前記ブラシ部と前記第２握り部との間に、または前記歯ブラシの前記ブラシ部に設けられ、前記透過窓が、前記透明部を透過した前記対象物からの光を透過することが可能となるように設けられていることを特徴とするビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１０】第３の本発明（請求項３に対応）は、前記結像手段が前記透明部を透過した前記対象物からの光を結像する場合と、前記結像手段が前記透明部を透過していない前記対象物からの光を結像する場合のいずれの場合においても、前記対象物が鮮明に撮像されるように、前記ビデオスコープにおける撮像条件が切り替え可能であることを特徴とする第２の本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１１】第４の本発明（請求項４に対応）は、前記透過窓への付着物を除去するための第２除去手段を備えたことを特徴とする第２または第３の本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１２】第５の本発明（請求項５に対応）は、前記除去手段および／または前記第２除去手段が、液体および／または気体を噴射する噴射手段であることを特徴とする第１から第４のいずれかの本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１３】第６の本発明（請求項６に対応）は、前記除去手段および／または前記第２除去手段が、前記透過窓または前記透明部に付着した付着物を拭き取る拭き取り手段であることを特徴とする第１から第４のいずれかの本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１４】第７の本発明（請求項７に対応）は、前記除去手段および／または前記第２除去手段が、前記透過窓または前記透明部を振動させる振動手段であることを特徴とする第１から第４のいずれかの本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１５】第８の本発明（請求項８に対応）は、前記一体化された前記第１握り部と前記第２握り部に設けられ、前記除去手段および／または前記第２除去手段の動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする第１から第７のいずれかの本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１６】第９の本発明（請求項９に対応）は、前記歯ブラシが電動歯ブラシであり、前記一体化された前記第１握り部と前記第２握り部に設けられ、前記電動歯ブラシのブラシ部を駆動するための駆動手段を備え、前記駆動手段は、前記除去手段および／または前記第２除去手段の動作をも制御することができる手段であることを特徴とする第１から第７のいずれかの本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１７】第１０の本発明（請求項１０に対応）は、先端に配置され、対象物からの光を透過させる透過窓と、前記透過窓を透過した前記対象物からの光を結像する結像手段と、前記結像手段によって結像された光を電気信号に変換する撮像素子と、操作者が保持するための第１握り部とを有するビデオスコープと、ブラシ部と、貫通孔と、操作者が保持するための第２握り部とを有する歯ブラシとを備え、前記第１握り部と前記第２握り部が一体化されており、前記貫通孔が透明部材で遮蔽されており、前記透過窓が前記透明部材を透過した光を透過させ、前記結像手段が前記透明部材および前記透過窓を透過した前記対象物からの光を結像することを特徴とするビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１８】第１１の本発明（請求項１１に対応）は、前記透明部材が、透明フィルムまたは透明板であることを特徴とする第１０の本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００１９】第１２の本発明（請求項１２に対応）は、前記貫通孔が前記ブラシ部に設けられており、前記透明フィルムが、前記ビデオスコープ側の前記ブラシ部の外面と連続する部分に設けられていることを特徴とする第１１の本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００２０】第１３の本発明（請求項１３に対応）は、被写体を照明する照明手段を備えたことを特徴とする第１から第１２のいずれかの本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００２１】第１４の本発明（請求項１４に対応）は、照明光が、前記透明部または前記透明部材を通じて前記対象物を照射することを特徴とする第２から第１３のいずれかの本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００２２】第１５の本発明（請求項１５に対応）は、前記透過窓、前記透明部および前記透明部材の全部または一部が、可視光に対する透過性を確保した撥水処理または親水処理が施されていることを特徴とする第１から第１４のいずれかの本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００２３】第１６の本発明（請求項１６に対応）は、前記撥水処理が、ジメチルシリコン系有機ポリマー撥水処理剤、または直鎖アルキル鎖を有するシランカップリング剤により施される処理であることを特徴とする第１５の本発明に記載のビデオスコープ付き歯磨き装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。
【００２５】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１におけるビデオスコープ付き歯磨き装置の側面図である。図１において、１はブラシ、２はブラシ１が植毛された頭部、３は頭部２を支える頚部である。４は、歯ブラシの取付け台で、頚部３と握り部５との間にあり動力等を伝達する。例えば、取付け台４ごと歯ブラシ全体を往復運動させたり、台４、頚部３、頭部２内に動力伝達機構を備えて、ブラシ１を回転運動させたりすることで、歯磨き動作をさせる。
【００２６】握り部５には、電源、歯ブラシ駆動用のモーター、及びビデオスコープ用の信号処理回路、画像伝送回路、照明制御回路などが内臓されている。また、この握り部５には、歯ブラシの動作や液体の噴射を制御する制御スイッチ６が設けられている。さらに、この握り部５には、ビデオスコープのヘッド部１３を支えるビデオスコープ台７が取付けられている。
【００２７】８は、固体撮像素子であるＣＣＤを先端に配置してその各端子に駆動回路及び信号処理回路基板を配したＣＣＤユニットである。９は対物レンズで画像をＣＣＤユニット８のＣＣＤの受光面に結像させる。１０はプリズムミラーで撮像光を反射する。対物レンズ９とプリズムミラー１０との間には虹彩絞りを設け視野角や焦点深度などを調整するが、本図では省略する。これらプリズムミラー１０、虹彩絞り及び対物レンズ９により、結像手段が構成されている。
【００２８】１１は、被写体を照明する白色ＬＥＤである。１２は、外部から密閉することで防水機能を果たし、同時に被写体からの光がプリズムミラー１０に入射できる様に可視光を透過するガラス等からなる光学窓（透過窓）である。これらＣＣＤユニット８と結像手段により撮像系を構成する。この撮像系と照明手段によりビデオスコープのヘッド部１３を構成する。このヘッド部１３はビデオスコープ台７により握り部５へ取付けられており、ビデオスコープ台７内には、各種信号や電力を供給する電気配線が施されているが、本図では省略する。図１に示した様に配置することで、ビデオスコープで対象となる歯を画像で確認しながら歯磨き動作を行う事ができる。
【００２９】１５はノズルでパイプ１４を経て送られた水等の液体を、光学窓１２へ噴射する。この液体の噴射は、握り部５に設けられたスイッチ６によって制御される。
【００３０】アタッチメント（握り部）５、ビデオスコープ台７から先が口腔内に進入して、歯や歯茎を撮像するとともに歯磨き動作を行う。歯ブラシを特定の歯を磨く状態に配置した時、撮像画像の端にブラシ１の先端部分が位置して、中央部分に磨く歯が位置する様に撮像系の視野角や焦点距離、深度及び照明手段の照明角度、強度を調整する。
【００３１】この歯磨き動作の際中は、泡、水滴が発生しやすく、この泡、水滴や歯磨き粉が光学窓１２に付着して撮像を妨害することが有る。この時、操作者がスイッチ６を操作すると、ノズル１５より液体が光学窓１２へ噴射して、付着した泡、水滴や歯磨き等の付着物を除去する。なお、付着物の除去が撮像した画像等で確認された時点で、操作者が制御スイッチ６を操作して液体の噴射を停止すると、撮像対象の歯や歯茎等は再度鮮明に撮像される。
【００３２】以上の様に、光学窓１２に液体を噴射する手段を設け、操作者がこれを制御することで、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が一致していることを実際に画像で確認しながら歯磨き動作をしている最中に、光学窓１２に泡、水滴や歯磨き粉等が付着して撮像を妨害した場合、これを除去することができる。これにより、歯磨き動作中においても、安定した画像で確認することができ、実用的効果は極めて大きい。
【００３３】なお、歯ブラシの台４とビデオスコープ台７は、別々に握り部５に固定されているので、歯ブラシが往復運動の動作をしている最中においても、撮像可能である。
【００３４】また、上述した実施の形態１では、ノズル１５は水等の液体を噴射するとしたが、ノズル１５は空気等の気体を噴射するとしてもよい。要するに、噴射手段としてのノズル１５は、液体または気体を噴射して、光学窓１２に付着した、または付着しようとする泡や、水滴や、歯磨き粉等を除去する手段である。
【００３５】また、上述した実施の形態１における噴射手段としてのノズル１５は、図１に示すようにビデオスコープに設けられていてもよいし、例えば歯ブラシの頭部２に設けられていてもよい。要するに、噴射手段としてのノズル１５は、ビデオスコープに設けられると限定されない。
【００３６】さらに、上述した実施の形態１では、握り部５に設けられている制御スイッチ６は、歯ブラシの動作と液体の噴射とを制御する手段であると説明したが、歯ブラシの動作のみを制御する手段と、液体または気体の噴射を制御する手段とが別々に設けられていてもよい。
【００３７】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の形態２におけるビデオスコープ付き歯磨き装置の側面図である。図２の１〜１３は、図１の１〜１３と同じもので同様に配置されている。
【００３８】図２において、１６は光学窓１２に付着した泡、水滴や歯磨き粉等を除去するゴム製のはけで、連結機１７によって、歯ブラシの頭部２に連結されている。歯ブラシが歯磨き動作のために往復運動することで、はけ１６が光学窓１２の面上で往復運動して、光学窓１２に付着した、泡、水滴や歯磨き粉を除去する。
【００３９】以上の様に、光学窓１２をふき取る手段を設けたことで、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が一致していることを実際に画像で確認しながら歯磨き動作をしている最中に、光学窓１２に泡、水滴や歯磨き粉が付着して撮像を妨害した場合、これを除去することができる。これにより、歯磨き動作中においても、安定した画像で確認することができる。
【００４０】本実施の形態においては、ふき取り手段を、電動歯ブラシの駆動手段を利用して即ちはけ１６を連結機１７を通じて歯ブラシの頭部２に連結し、歯ブラシの動作とはけ１６の動作とを同時に制御スイッチ６で制御することができるので、実用的効果は極めて大きい。
【００４１】なお、はけ１６の動作は、歯ブラシの動作と連動させるものと限定することはなく、例えば、はけ１６を、ビデオスコープの、光学窓１２に付着した物を拭き取ることができる位置に設け、さらに歯ブラシの動作とは別に、はけ１６の動作を制御する手段を握り部５に設けるとしてもよい。
【００４２】また、上述した実施の形態２では、拭き取り手段としてのはけ１６は、図２に示すように歯ブラシの頭部２に設けられていてもよいし、例えばビデオスコープのヘッド部１３に設けられていてもよい。要するに、拭き取り手段としてのはけ１６は、歯ブラシの頭部２に設けられると限定されない。
【００４３】さらに、上述した実施の形態２では、はけ１６はゴム製のはけであるとしたが、はけ１６はゴム製のはけであると限定されない。要するに、はけ１６は、光学窓１２を実質上傷つけることなく、光学窓１２に付着した物を拭き取ることができるもので有りさえすればよい。
【００４４】（実施の形態３）図３は、本発明の実施の形態３におけるビデオスコープ付き歯磨き装置の側面図である。図３の１〜１３は、図１の１〜１３と同じもので同様に配置されている。
【００４５】図３において、１８はチタン酸バリウム磁器からなる圧電振動子で、光学窓１２を周波数２８ＫＨｚで微小振動させる。この圧電振動子１８は、制御スイッチ６によって動作が制御される。
【００４６】歯磨き動作の際中に発生した泡、水滴や歯磨き粉等が光学窓１２に付着して撮像を妨害すると、操作者はスイッチ６を操作して、圧電振動子１８を微小振動させ、光学窓１２に付着した泡、水滴や歯磨き等を除去する。そして、付着物の除去が撮像した画像等で確認された時点で、操作者が制御スイッチ６を操作して微小振動を停止する。
【００４７】なお、歯磨き動作開始と同時に、微小振動動作させ、泡、水滴や歯磨き粉等が付着しにくくするとなお一層効果が有る。
【００４８】以上の様に、光学窓１２を微小振動する手段を設け、操作者がこれを制御することで、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が一致していることを実際に画像で確認しながら歯磨き動作をしている最中に、光学窓１２に泡、水滴や歯磨き粉等が付着して撮像を妨害した場合、これを除去することができる。更に、実施の形態１の様に、噴射する液体を供給する必要がなく、コードレス化に有利である。これにより、歯磨き動作中においても、安定した画像で確認することができ、実用的効果は極めて大きい。
【００４９】なお、上述した実施の形態３では、握り部５に設けられている制御スイッチ６は、歯ブラシの動作と圧電振動子１８の振動とを制御する手段であると説明したが、歯ブラシの動作のみを制御する手段と、圧電振動子１８の振動を制御する手段とが別々に設けられていてもよい。
【００５０】また、上述した実施の形態３では、圧電振動子１８はチタン酸バリウム磁器から形成された圧電振動子であるとしたが、圧電振動子１８はチタン酸バリウム磁器以外の物から形成された圧電振動子であってもよい。
【００５１】さらに、上述した実施の形態３では、圧電振動子１８は光学窓１２を周波数２８ＫＨｚで微小振動させるとしたが、光学窓１２を振動させる周波数は２８ＫＨｚに限定されない。要するに、圧電振動子１８は、光学窓１２を振動させさえすればよい。
【００５２】（実施の形態４）図４は、ブラシが植毛された頭部に空洞部分を有する実施の形態４における歯ブラシを示した図である。図４において、１はブラシ、２はブラシ１が植毛された頭部、３は頭部２を支える頚部である。１９は、頭部２に設けられたブラシ１の方向に中心軸を有する円柱状の空洞で、ブラシ１が植毛された面と反対側の面にポリ塩化ビニリデンフィルムの透明フィルム２６が貼られている。この透明フィルム２６は厚さが約０．０２ｍｍで、空洞部分１９を遮蔽し、また、ブラシ１側の面には可視光を透過する親水処理が施されている。
【００５３】図５は、図４に示した歯ブラシを用いたビデオスコープ付き歯磨き装置の側面図である。図５の１〜７、１３は、図１の１〜７、１３と同じものである。
【００５４】撮像光は、空洞部分１９と透明フィルム２６を通じてビデオスコープのヘッド部１３に入射する。またヘッド部１３内に収められている白色ＬＥＤからの照明光もこの空洞部分１９を通じて被写体を照明する。その空洞部分１９に貼られた透明フィルム２６は、ヘッド部１３に設けられている光学窓への泡や、水滴や歯磨き粉等の付着を防止する。
【００５５】歯ブラシ台４、ビデオスコープ台７から先が口腔内に進入して、歯や歯茎を撮像するとともに歯磨き動作を行う。歯ブラシを特定の歯を磨く状態に配置した時、撮像画像の周辺部分または四隅にブラシ１の先端部分が位置して、中央部分に磨く歯が位置する様に撮像系の視野角や焦点距離、深度及び照明手段の照明角度、強度を調整する。
【００５６】以上の様に、歯ブラシの頭部２に設けられた空洞部分１９より、撮像及び照明して、撮像画像の周辺部分または四隅にブラシ１の先端部分が位置して、中央部分に磨く歯が位置する様に撮像系及び照明手段を調整することで、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が一致していることを実際に画像で確認しながら歯磨き作業ができる。
【００５７】なお、空洞部分１９に貼られた透明フィルム２６のブラシ１側の面には、親水処理が施されているため、泡や水滴がつぶれやすく撮像が妨害されにくい。また、この親水処理には、曇り留め効果があり、使用開始時における撮像画像の曇りを防止できる。この時、使用開始時に一時的に曇ったとしても、透明フィルム２６は、薄いため熱容量が小さく、曇りが短時間に解消しやすい。
【００５８】また、この透明フィルム２６がブラシ１とは反対側の面に貼れれていることから、磨かれている歯からの距離が大きいため、泡、水滴や歯磨き粉等がここまで到達する確率が低い。
【００５９】さらに、この透明フィルム２６の厚さが０．０２ｍｍと非常に薄いため、これの有無が結像条件に、実質的影響を及ぼさない。即ち、この歯ブラシを設置した時と取り除いた時に、焦点距離等の結像条件を変更する必要がなく、構成を簡単化でき、実用的効果は極めて大きい。
【００６０】なお、上述した実施の形態４では、透明フィルム２６の一例としてポリ塩化ビニリデンフィルムを示したが、透明フィルム２６は、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の他の透明フィルムでもよい。また、透明フィルム２６は親水処理を施さない場合でもよい。
【００６１】また、上述した実施の形態４では、空洞部分１９は透明フィルム２６で遮蔽されているとしたが、空洞部分１９は透明板で遮蔽されていてもよい。その透明板は空洞部分１９を実質上全部を埋めるものであってもよい。このように、透明フィルム２６の替わりに透明板を用いても、ヘッド部１３に設けられている光学窓への泡や、水滴や歯磨き粉等の付着を防止することができる。
【００６２】また、上述した実施の形態４では、透明フィルム２６は、ビデオスコープ側の頭部２の外面と連続する空洞部分１９に設けられているとしたが、透明フィルム２６は、空洞部分１９を遮蔽することができる位置であれば、どの部分に設けられていてもよい。
【００６３】さらに、上述した実施の形態４では、空洞部分１９は、歯ブラシの頭部２に設けられるものと限定することはない。空洞部分は、頚部３に設けられていてもよい。そのさい、頚部３に設けられた空洞部分を通った対象物からの光が、ヘッド部１３に設けられている光学窓へ入射するように、ビデオスコープの構成を変える必要がある。
【００６４】（実施の形態５）図６は、本発明の実施の形態５におけるビデオスコープ付き歯磨き装置の側面図である。図６の１〜７、１３は、図１の１〜７、１３と基本的に同じものであるが、頚部３の材質、ビデオスコープ台７の形状、ヘッド部１３の構造及び配置が異なる。
【００６５】図６において、頚部３は透明部材である透明のポリエチレンから構成されている。ビデオスコープ台７及びビデオスコープのヘッド部１３は、図６の様に配置されており、撮像光は、透明である頚部３通じてビデオスコープのヘッド部１３に入射する。またヘッド部１３内に収められている白色ＬＥＤからの照明光もこの頚部３を通じて被写体を照明する。
【００６６】歯ブラシ台４、ビデオスコープ台７から先が口腔内に進入して、歯や歯茎を撮像するとともに歯磨き動作を行う。歯ブラシを特定の歯を磨く状態に配置した時、撮像画像の端にブラシ１の先端部分が位置して、中央部分に磨く歯が位置する様に撮像系の視野角や焦点距離、深度及び照明手段の照明角度、強度を調整する。ここで、歯ブラシを取り除いた時即ち頚部３を通さずに撮像することも可能なように、ヘッド部１３内の虹彩絞りの絞り径、対物レンズ、ＣＣＤの位置を変更することで、焦点距離などの結像条件を変更できるような構造になっている。これにより、歯磨き動作の最中以外に、口腔内を観察する時に便利である。
【００６７】更に、透明ポリエチレンからなる頚部３のブラシ１が植毛されている側の面には、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3（但し、ｎは０または１以上の整数）等で表わされる直鎖アルキル鎖を有するシランカップリング剤により撥水処理が施されている。この撥水処理の膜厚は１０ｎｍ以下で実質的に可視光を完全に透過する。
【００６８】２０はノズルでパイプ２１を経て送られた空気等の気体を、頚部３へ噴射する。この気体の噴射はスイッチ６によって制御される。
【００６９】歯磨き動作の際中は、泡、水滴が発生しやすく、この泡、水滴や歯磨き粉等が頚部３に付着して撮像を妨害することが有る。この時、操作者がスイッチ６を操作すると、ノズル２０より空気が頚部３へ噴射して、付着した泡、水滴や歯磨き等の付着物を除去する。なお、付着物の除去が撮像した画像等で確認された時点で、操作者が制御スイッチ６を操作して空気の噴射を停止すると、撮像対象の歯や歯茎等は再度鮮明に撮像される。この際、頚部３に撥水処理が施されているので、空気等の気体の噴射によって泡や水滴が除去されやすくなっている。
【００７０】以上の様に、透明な頚部３に気体を噴射する手段を設け、操作者がこれを制御することで、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が一致していることを実際に画像で確認しながら歯磨き動作をしている最中に、透明な頚部３に泡、水滴や歯磨き粉等が付着して撮像を妨害した場合、これを除去することができる。これにより、歯磨き動作中においても、安定した画像で確認することができ、実用的効果は極めて大きい。
【００７１】また、上述した実施の形態５では、空気を握り部５に内蔵した送風ポンプ等で噴射すればよいので、実施の形態１の様に液体を供給する必要がなく、コードレス化に有利である。ただし、気体を噴射するノズル２０の替わりに水等の液体を噴射するノズルを用いてもよい。要するに、噴射手段として気体を噴射するノズル２０、または液体を噴射するノズルを設け、頚部３に付着した、または付着する泡や、水滴や、歯磨き粉等を除去しさえすればよい。
【００７２】さらに、本実施の形態のビデオスコープは、撮像条件を歯ブラシの有無に応じて２段階に切り替えれることから、つまり図６におけるビデオスコープ台７の折れ曲がっている部分から先端部がビデオスコープ台７本体の延長線上に位置するように形状を変えることができるので、単なる口腔内の観察にも使用しやすく、利用範囲が広い。
【００７３】なお、上述した実施の形態５では、頚部３を構成する透明部材の一例としてポリエチレンを示したが、頚部３を構成する透明部材として、他の透明なポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネイト、ポリプロピレン等を用いてもよい。
【００７４】また、上述した実施の形態５では、撥水処理の一例として、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3（但し、ｎは０または１以上の整数）等で表わされる直鎖アルキル鎖を有するシランカップリング剤による処理を示したが、可視光に対する透過性さえ確保すればジメチルシリコン系有機ポリマー撥水処理剤によるものでもよい。
【００７５】また、上述した実施の形態５における噴射手段としてのノズル２０は、図６に示すように握り部５に設けられていてもよいし、例えば歯ブラシの握り部５と頚部３との間に設けられていてもよい。要するに、噴射手段としてのノズル２０は、握り部５に設けられると限定されない。
【００７６】また、上述した実施の形態５では、握り部５に設けられている制御スイッチ６は、歯ブラシの動作と気体の噴射とを制御する手段であると説明したが、歯ブラシの動作のみを制御する手段と、液体または気体の噴射を制御する手段とが別々に設けられていてもよい。
【００７７】さらに、図６に示すビデオスコープのヘッド部１３の光学窓に付着した、または付着しようとする泡や、水滴や、歯磨き粉等を除去する手段、例えば実施の形態１から３で説明した、水等の液体や空気等の気体を噴射する噴射手段や、光学窓に付着した付着物を拭き取る拭き取る手段や、光学窓を振動させる振動手段を設けてもよい。それら噴射手段や、拭き取る手段や、振動手段は、制御スイッチ６によって制御されるとしてもよいし、噴射手段や、拭き取る手段や、振動手段を制御するための制御手段を、制御スイッチ６とは別に握り部５に設けてもよい。
【００７８】（実施の形態６）図７は、本発明の実施の形態６におけるビデオスコープ付き歯磨き装置の側面図である。図６の１〜７、１３は、図１の１〜７、１３と同じもので同様に配置されており、同様に機能する。
【００７９】２２は頚部３のブラシ１側に付着した泡、水滴や歯磨き粉等を除去するゴム製のはけで、固定台２３によって、握り部５に固定されている。頚部３が歯磨き動作のために往復運動することで、はけ２２が頚部３の面上で往復運動して、頚部３に付着した、泡、水滴や歯磨き粉を除去する。この際、頚部３に撥水処理を施しておくと、泡や水滴を除去しやすくなる。
【００８０】以上の様に、頚部３をふき取る手段を設けたことで、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が一致していることを実際に画像で確認しながら歯磨き動作をしている最中に、頚部３に泡、水滴や歯磨き粉が付着して撮像を妨害した場合、これを除去することができる。これにより、歯磨き動作中においても、安定した画像で確認することができる。
【００８１】本実施の形態においては、ふき取り手段を、電動歯ブラシの駆動手段を利用して即ちはけ２２を固定台２３を通じて握り部５に固定し、歯ブラシの動作とはけ２２の動作とを同時に制御スイッチ６で制御することができるので、実用的効果は極めて大きい。
【００８２】なお、本実施の形態における頚部３は、ポリカーボネイトで構成されてもよいし、他の透明なポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン等で構成されてもよい。
【００８３】また、また撥水処理として、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3（但し、ｎは０または１以上の整数）等で表わされる直鎖アルキル鎖を有するシランカップリング剤による処理を用いてもよいし、可視光に対する透過性さえ確保すればジメチルシリコン系有機ポリマー撥水処理剤によるものでもよい。
【００８４】また、はけ２２の動作は、歯ブラシの動作と連動させるものと限定することはなく、歯ブラシの動作とは別に、はけ２２の動作を制御する手段を握り部５に設けてもよい。
【００８５】また、上述した実施の形態６では、はけ２２はゴム製のはけであるとしたが、はけ２２はゴム製のはけであると限定されない。要するに、はけ２２は、頚部３を実質上傷つけることなく、頚部３に付着した物を拭き取ることができるものでありさえすればよい。
【００８６】また、図７に示すビデオスコープのヘッド部１３の光学窓に付着した、または付着する泡や、水滴や、歯磨き粉等を除去する手段、例えば実施の形態１から３で説明した、水等の液体や空気等の気体を噴射する噴射手段や、光学窓に付着した付着物を拭き取る拭き取る手段や、光学窓を振動させる振動手段を設けてもよい。それら噴射手段や、拭き取る手段や、振動手段は、制御スイッチ６によって制御されるとしてもよいし、噴射手段や、拭き取る手段や、振動手段を制御するための制御手段を、制御スイッチ６とは別に握り部５に設けてもよい。
【００８７】また、上述した実施の形態６では、拭き取り手段としてのはけ２２は、図２に示すように固定台２３を介して握り部５に設けられていてもよいし、例えばビデオスコープ台７に設けられていてもよい。要するに、拭き取り手段としてのはけ２２は、固定台２３を介して握り部５に設けられると限定されない。
【００８８】さらに、実施の形態５または６では、透明な頚部３に付着した物、または付着しようとする物を、空気または液体を噴射する噴射手段またはふき取り手段を用いて除去するとしたが、実施の形態３に記述したように、頚部３を振動させる振動手段を用いて、頚部３に付着した物、または付着しようとする物を除去してもよい。その振動手段の振動制御機能を、制御スイッチ６に持たせてもよいし、その振動手段のみを制御する制御手段を、制御スイッチ６とは別に握り部５に設けてもよい。
【００８９】（実施の形態７）図８は、ブラシが植毛された頭部に透明部分を有する実施の形態７における歯ブラシを示した図である。図８において、１はブラシ、２はブラシ１が植毛された頭部、３は頭部２を支える頚部である。２４は、頭部２に設けられた透明なポリメタクリル酸メチルからなる透明部分である。
【００９０】撮像光は、透明部分２４を通じてビデオスコープのヘッド部に入射する。またヘッド部内に収められている白色ＬＥＤからの照明光もこの透明部分２４を通じて被写体を照明する。なお、図８には、ビデオスコープは図示されていないが、図５に示すように、共通の握り部に、歯ブラシとビデオスコープが取り付けられている。
【００９１】さて、頭部２及びビデオスコープのヘッド部が口腔内に進入して、歯や歯茎を撮像するとともに歯磨き動作を行う。歯ブラシを特定の歯を磨く状態に配置した時、撮像画像の周辺部分または四隅にブラシ１の先端部分が位置して、中央部分に磨く歯が位置する様に撮像系の視野角や焦点距離、深度及び照明手段の照明角度、強度を調整する。ここで、歯ブラシを取り除いた時即ち透明部分２４を通さずに撮像することも可能なように、ヘッド部内の虹彩絞りの絞り径、対物レンズ、ＣＣＤの位置を変更することで、焦点距離などの結像条件を変更できるような構造になっている。これにより、歯磨き動作の最中以外に、口腔内を観察する時に便利である。なお、焦点距離などの結像条件は、手動で切り替えられる構造になっていてもよいし、自動的に切り替えられる構造になっていてもよい。
【００９２】２５は透明部分２４のブラシ１側の面に付着した泡、水滴や歯磨き粉等を除去するゴム製のはけで、スイッチ６によってその動作が制御される。
【００９３】歯磨き動作の際中は、泡、水滴が発生しやすくこの泡、水滴や歯磨き粉が透明部分２４のブラシ１側の面に付着して撮像を妨害することが有る。この時、操作者がスイッチ６を操作して、はけ２５を動作させ、付着した泡、水滴や歯磨きを除去する。なお、付着物の除去が撮像した画像等で確認された時点で、操作者が制御スイッチ６を操作してはけ２５の動作を停止してもよい。
【００９４】以上の様に、頭部２に設けられた透明部分２５のブラシ１側の面にふき取り手段を設け、操作者がこれを制御することで、ビデオスコープで観察した個所と歯ブラシで磨く個所が一致していることを実際に画像で確認しながら歯磨き動作をしている最中に、透明な頚部に泡、水滴や歯磨き粉が付着して撮像を妨害した場合、これを除去することができる。これにより、歯磨き動作中においても、安定した画像で確認することができ、実用的効果は極めて大きい。
【００９５】なお、本実施の形態における透明部分２４は、ポリメタクリル酸メチルにより親水処理が施されていてもよい。また、透明部分２４は、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の他の透明材料で構成されていてもよい。
【００９６】また、はけ２５の動作は、歯ブラシの動作と連動させるものと限定することはなく、歯ブラシの動作とは別に、はけ２５の動作を制御する手段を握り部に設けてもよい。
【００９７】また、上述した実施の形態７では、はけ２５はゴム製のはけであるとしたが、はけ２５はゴム製のはけであると限定されない。要するに、はけ２５は、透明部分２４を実質上傷つけることなく、透明部分２４に付着した物を拭き取ることができるものでありさえすればよい。
【００９８】上述した実施の形態１から７より、口腔内の観察やチェックと歯磨き等のメンテ作業が同時に安定的に実施でき、実用的効果は極めて大きい。
【００９９】なお、上述した実施の形態１から７における光学窓、透明な頚部３、透明部分２４、および透明フィルム２６の全部または一部は、表面が親水処理または撥水処理されたものであってもよい。撥水処理は、実施の形態６または７で説明した撥水処理剤で行われる処理であるとしてもよい。
【０１００】また、上述した実施の形態１から７では、例えば図１や図５に示すように、光学窓における法線が、ブラシ１の方向と同じような方向となるように光学窓は設けられているが、光学窓の設けられる位置および方向は、図１や図５に示すような位置および方向に限定されない。例えば、光学窓における法線と、ブラシ１の方向とが実質上垂直または６０度の角をなすような関係となるように、光学窓は設けられてもよい。さらにいうと、光学窓は、歯ブラシの頭部２の、ブラシ１が植毛されている面以外の面の横側に位置するように、かつ、ブラシ１の方向に対して光学窓における法線が実質上垂直または６０度の角をなすような関係となるように、横向きに設けられてもよい。
【０１０１】また、上述した実施の形態１から７では、本発明のビデオスコープ付き歯磨き装置のビデオスコープの第１握り部および歯ブラシの第２握り部の一例として握り部５を用いた。
【０１０２】また、上述した実施の形態１から７それぞれにおけるビデオスコープ付き歯磨き装置は、操作者が歯を磨くときのみに使用されるものと限定することはない。操作者が歯を磨いていないときに使用されてもよい。
【０１０３】また、上述した実施の形態１から７それぞれにおけるビデオスコープ付き歯磨き装置によって撮像された画像は、所定のディスプレイに伝送されて表示される。
【０１０４】さらに、上述した実施の形態１から７それぞれにおけるビデオスコープ付き歯磨き装置の歯ブラシは、電動歯ブラシに限定されない。
【０１０５】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなように、本発明は、撮像を妨害する泡、水滴や歯磨き粉等の撮像妨害物が、結像手段の被写体側の光学窓（透過窓）や、ビデオスコープの透明部に付着した場合、または付着しようとする場合、その付着物または付着しようとする物を除去することにより、歯磨き作業中においても鮮明な画像が得られるビデオスコープ付き歯磨き装置を提供することができる。
【０１０６】また、本発明は、撮像妨害物の光学窓（透過窓）への付着を防止することにより、歯磨き作業中においても鮮明な画像が得られるビデオスコープ付き歯磨き装置を提供することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年１２月１６日（１９９９．１２．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９２７９４
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 正道
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−１７００８４（Ｐ２００１−１７００８４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２６日（２００１．６．２６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３５８１２０ |
|