【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡に関し、特に、視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械の研削工程における削穴内部検査、エンジンのシリンダ内部の異常点検、精密機械の内部点検、建築構造物の異常点検など通常容易に目視できない所を検査、点検するためには、検査点検対象物を分解して見るか、あるいは、医療用の内視鏡や工業用内視鏡を用いることによって検査点検をすることができる。
【０００３】
例えば、上記の用途での検査装置には、特許文献１に開示された光ファイバーを用いた検査装置や、特許文献２で開示された工業用内視鏡がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−９６８６４号公報
【特許文献２】
特開平９−２９７２７０号公報
【０００５】
上記光ファイバーを用いた検査装置は、一端に把時部が形成されたアーム部材と、該アーム部材の先端に装着された対物レンズ部に光ファイバーの一端側が光学的に接続され、該光ファイバーの他端側が接眼レンズ部に光学的に接続された光ファイバースコープ（イメージファイバー）とを具備することを特徴としている。これにより、見にくい位置にある被検査物を普通の姿勢で見ることができるようにしている。
【０００６】
上記工業用内視鏡は、金属編み管と、金属編み管の内面に密着した屈曲自在な金属螺旋管とを有してなる挿入部を備えた工業用内視鏡であって、挿入部の一部を樹脂により被覆したことを特徴としている。これにより、挿入部を曲げることができるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、医療用の内視鏡などでは、ガラスファイバーを使用しているため非常に高価なものであり、コストの面で点検検査をすることが容易ではないという問題点がある。また、上記光ファイバーを用いた検査装置では、光ファイバーの先端が屈曲した構造となっていないため、エンジンのシリンダなどの側壁や、削穴内の内壁を見ることは、容易ではないという問題点がある。さらに、上記工業用内視鏡では、挿入部を曲げることができるが、曲げることができるようにするため挿入部が編み管で形成されているため、エンジンのシリンダ内に挿入部を挿入する際に、入り口に挿入部が当たってしまうと簡単に曲がり方向が変わってしまうので、安定した角度でシリンダ内壁などを見ることが容易ではないという問題点がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題を解決するため、安価で容易に被検査物を検査点検することができる視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００１０】
第１の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項１に対応）は、先端に光を誘導するように形成された取っ手としてのハンドル本体と、ハンドル本体の先端の前方に光を照射する光照射手段と、ハンドル本体の前方の映像を取り込む映像取込手段と、映像取込手段により取り込んだ映像を表示する表示手段と、を有し、ハンドル本体に設けられた中空口に、映像取込手段と光照射手段が貫通し、ハンドル本体の先端は所定の角度に屈曲しており、光照射手段は、屈曲した先端の前方に光を照射し、映像取込手段は、ハンドル本体の屈曲した先端の前方の映像を取り込むことで特徴づけられる。
【００１１】
第１の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、先端に光を誘導するように形成された取っ手としてのハンドル本体と、ハンドル本体の先端の前方に光を照射する光照射手段と、ハンドル本体の前方の映像を取り込む映像取込手段と、映像取込手段により取り込んだ映像を表示する表示手段と、を有し、ハンドル本体に設けられた中空口に、映像取込手段と光照射手段が貫通し、ハンドル本体の先端は所定の角度に屈曲しており、光照射手段は、屈曲した先端の前方に光を照射し、映像取込手段は、ハンドル本体の屈曲した先端の前方の映像を取り込むため、ハンドル本体を持ち、シリンダ内部などの検査点検したい所に挿入し、その内部をハンドル本体の先端の光照射手段により光を照射することにより先端の前方が照らし出され、映像取込手段によって照らし出された所の映像を取り込み表示手段により、その映像を見ることによって検査点検することができる。そのとき、ハンドル本体の先端が所定の角度に屈曲しているため、シリンダ等の円筒状の内部の内壁を容易に映像として取り込むことができ、内壁を容易に検査点検することができる。
【００１２】
第２の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは光照射手段は、映像取込手段の周囲に配置された複数本の光ファイバーと、複数本の光ファイバーに光を導入する光源から成ることで特徴づけられる。
【００１３】
第２の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、光照射手段は、映像取込手段の周囲に配置された複数本の光ファイバーと、複数本の光ファイバーに光を導入する光源から成るため、ハンドルの先端の前方を確実に照らし出し、その照らし出した被検査物を容易に映像取込手段から映像として取り込むことができる。
【００１４】
第３の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは映像取込手段は、イメージファイバーを含み、イメージファイバーを介して導かれた映像を拡大表示することで特徴づけられる。
【００１５】
第３の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、映像取込手段は、イメージファイバーを含み、イメージファイバーを介して導かれた映像を拡大表示するため、容易に、エンジンのシリンダ内部などの被検査物を検査点検することができる。
【００１６】
第４の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは映像取込手段は、撮像素子を含み、表示部は、撮像素子からの信号を画像処理して形成した映像を表示することで特徴づけられる。
【００１７】
第４の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、映像取込手段は、撮像素子を含み、表示部は、撮像素子からの信号を画像処理して形成した映像を表示するため、容易にエンジンのシリンダの内壁などの被検査物の映像を見ることができるので、容易に検査点検することができる。
【００１８】
第５の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは映像取込手段は、その先端部に対物レンズが設けられているイメージファイバーであることで特徴づけられる。
【００１９】
第５の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、映像取込手段は、その先端部に対物レンズが設けられているイメージファイバーであるため、ハンドル本体の先端の前方の映像を確実に取り込むことができ、表示手段によって鮮明に映し出すことができる。
【００２０】
第６の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくはハンドル本体の後端には、光照射手段と映像取込手段の中継部を備えたカップリングを有し、中継部にはハンドル本体側の光照射手段に光を誘導するカップリング手段と映像取込手段からの映像を中継するカップリング手段を備え、ハンドル本体をカップリングにより着脱自在にしたことで特徴づけられる。
【００２１】
第６の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、ハンドル本体の後端には、光照射手段と映像取込手段の中継部を備えたカップリングを有し、中継部にはハンドル本体側の光照射手段に光を誘導するカップリング手段と映像取込手段からの映像を中継するカップリング手段を備え、ハンドル本体をカップリングにより着脱自在にしたため、ハンドル本体をカップリングの部分で取り外し、交換することができる。
【００２２】
第７の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項７に対応）は、上記の構成において、好ましくはハンドル本体の後端にコネクタ部を設けたことで特徴づけられる。
【００２３】
第７の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、ハンドル本体の後端にコネクタ部を設けたため、ハンドル本体と保護チューブをコネクタ部において分離することができ保護チューブやハンドル本体の交換が容易にできる。また、コネクタ部に光照射手段の光源を設置することができる。
【００２４】
第８の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項８に対応）は、上記の構成において、好ましくはコネクタ部の位置に光照射手段の光源を設置することで特徴づけられる。
【００２５】
第８の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、コネクタ部の位置に光照射手段の光源を設置するため、光源からハンドル本体の先端までの距離を短くできるので、光源ファイバーを短くでき、光伝送損失を少なくし、ハンドル本体の先端から出射される光の強度を強くすることができ、内視鏡の先をより明るく照らすことができる。
【００２６】
第９の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡（請求項９に対応）は、上記の構成において、好ましくはハンドル本体内に映像取込手段としてハンドル本体先端から後端までをイメージファイバーで形成し、イメージファイバーを介して導かれた映像を取り込む撮像素子をハンドル本体の後端に設けたコネクタに設置し、撮像素子からの信号を画像処理して形成した映像を表示することで特徴づけられる。
【００２７】
第９の視界の方向が屈曲固定されたハンドルパイプ形内視鏡によれば、ハンドル本体内に映像取込手段としてハンドル本体先端から後端までをイメージファイバーで形成し、イメージファイバーを介して導かれた映像を取り込む撮像素子をハンドル本体の後端に設けたコネクタに設置し、撮像素子からの信号を画像処理して形成した映像を表示するため、ハンドル本体内だけにイメージファイバーを用いるので、イメージファイバーを曲げる必要がなく、ガラス製のイメージファイバーも容易に使うことができる。また、コネクタ部に撮像素子を設置するので、ハンドル本体の先端部には、細いイメージファイバーを内蔵するようにするので、撮像素子の大きさに制限されることがない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１は、第１の実施形態における内視鏡１０の全体図である。内視鏡１０は、ハンドル本体１１と、ディスプレイ装置１２とから構成される。ハンドル本体１１は、先端部１３Ａが屈曲した中空のハンドルパイプ１３と光照射手段１４および映像取込手段１５を含む。ハンドル本体１１によって、削穴内部やエンジンのシリンダ内部などの被検査対象内に光照射が行われ、映像取込手段１５によって、被検査対象内の映像の取り込みが行われる。取り込まれた映像は、ハンドル本体１１にコネクタ１６によって接合され、またディスプレイ装置１２とを接続する保護チューブ１７内に挿入されたイメージファイバー（ファイバースコープ）を介して、ディスプレイ装置１２に伝送され、表示される。
【００３０】
図２は、ハンドル本体１１の先端部１３Ａの構成を示す拡大断面図である。
【００３１】
ハンドル本体１１は、先端部１３Ａが屈曲したハンドルパイプ１３と、映像取込手段１５と光照射手段１４から構成される。ハンドル本体１１は、屈曲した先端部１３Ａに光を誘導するためのものであり、また、その先端部１３Ａを目標の被検査対象に向かって先端部１３Ａを向けるための取っ手として用いられる。
【００３２】
ハンドルパイプ１３は、先端部１３Ａが用途に応じて種々の角度で屈曲しており、内部が中空であり、その先端部１３Ａの中空口に映像取込手段１５の映像取込用レンズ１８と光照射手段１４である光ファイバー１９の光出射端１９Ａが設けられている。また、ハンドルパイプ１３の中空の内部には、映像取込手段１５を形成するイメージファイバー２０と光照射手段を形成する光ファイバー１９が貫通しており、ハンドルパイプ１３の先端部１３Ａとは反対側の端部にはコネクタ１６Ａが取り付けられている。
【００３３】
映像取込手段１５は、対物レンズ１８とイメージファイバー２０を有しており、コアパイプ２１内に対物レンズ１８である棒状レンズを固定し、その棒状レンズ１８の先端部１８Ａとは反対側の端面１８Ｂにイメージファイバーの端面２０Ａを透明接着剤などで固定してある。これにより、先端部１３Ａの前方の物体の映像を棒状レンズ１８によりイメージファイバー２０に取り込むことができる。
【００３４】
光照射手段１４は、映像取込手段１５の周囲に複数本の光ファイバー１９を配置することにより形成され、光ファイバー１９は、保護チューブ１７内を貫通し、ディスプレイ装置１２内のＬＥＤなどの光源２２により、光を導光させ、光出射端面１９Ａから出射して、先端部１３Ａの前方部を照らし出す。これらの光照射手段１４と映像取込手段１５は、アクリルなどで形成された透明なシリンダ２３の中心部２３Ａに映像取込手段１５の棒状レンズとイメージファイバーの先端が収められたコアパイプ２１を固定し、シリンダの周りの中空２３Ｂ内に光ファイバー１９を複数本挿入し、固定してある。例えば、映像取込手段１５の周りに１２本の光ファイバーが、設けられている。これにより、光源２２からの光が光ファイバー１９を導光し、先端部１９Ａから光を出射し、前方を照らし出すことができる。
【００３５】
棒状レンズ１８は、円柱状のレンズであり、イメージファイバー２０の径と同様の半径の円形の断面を持つものを用い、それにより、確実にイメージファイバー２０と接合することができる。イメージファイバー２０は、プラスチック製のイメージファイバーである。コアパイプ２１は、棒状レンズ１８とイメージファイバー２０を接合して固定するための充分な長さを有するステンレスなどの金属製のパイプが用いられる。光ファイバー１９は、プラスチック製のものが好ましい。
【００３６】
シリンダ２３は、光を透過するために、透明樹脂から形成される。透明樹脂とは、例えば、シクロオレフィンポリマ、アクリル樹脂、ポリカーボネート、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、ＡＰＯ樹脂、およびポリメチルメタクリレートなどからなるプラスチックが好ましい。
【００３７】
コネクタ１６は、ハンドル本体１１にコネクタ１６Ａが取り付けられており、保護チューブ１７にコネクタ１６Ｂが取り付けられており、コネクタ１６Ａとコネクタ１６Ｂが接合されるようになっている。
【００３８】
保護チューブ１７は、ディスプレイ装置１２まで延びており、内部にイメージファイバー２０と光ファイバー１９とを通す。イメージファイバー２０および光ファイバー１９は、保護チューブ１７によって破損および破損する程度の湾曲が防止される。イメージファイバー２０は、ハンドルパイプ１３によって保護されない部分においては、保護チューブ１７によって保護される。保護チューブ１７は、イメージファイバー２０および光ファイバー１９が破損しない程度にたわむことができる。
【００３９】
以上のように、ハンドル本体１１を持ち、その先端をエンジンのシリンダ内部などの被検査物の検査点検したい所に挿入し、その内部をハンドル本体１１の先端の光照射手段１４により光を照射することにより先端の前方が照らし出され、映像取込手段１５によって照らし出された所の映像を取り込みディスプレイ装置（表示手段）１２により、その映像を見ることによって検査点検することができる。そのとき、ハンドル本体１１の先端が所定の角度に屈曲しているため、エンジンのシリンダ等の円筒状の内部の内壁を容易に映像として取り込むことができ、内壁を容易に検査点検することができる。
【００４０】
次に、ディスプレイ装置１２の構成を具体的に説明する。
【００４１】
ディスプレイ装置１２は、接眼部２４とディスプレイ本体２９とを有する。接眼部２４は、二枚の平凸レンズ２５Ａおよび２５Ｂを備える。平凸レンズ２５Ａは、ユーザが被検査物内の映像を見るときに、シェード２７を介して平凸レンズ２５Ａの平面側から覗かれる。シェード２７は、平凸レンズ２５Ａの周りに影を作り暗くして、平凸レンズ２５Ａに映った被検査物内の映像を見やすくする。平凸レンズ２５Ｂは、平凸レンズ２５Ａと小許の間隙を介して凸面側が対向するように配置される。接眼部２４において、平凸レンズ２５Ｂの平面側には、ねじ穴２８が形成されている。
【００４２】
ディスプレイ本体２９は、光源２２に電力を供給するバッテリ３０と、当該バッテリ３０と光源（ＬＥＤ）２２とを接続するためのスイッチ３１と、イメージファイバー２０によって伝送された映像を拡大するための凸レンズ３２，３３と凸レンズ２６を備える。スイッチ３１がスライド（ＯＮ）され導線３４が金具３５を介して導線３６と接続されたとき、バッテリ３０は電力を光源２２に供給する。光源２２は、ハンドル本体１１から保護チューブ１７を通ってきた光ファイバー１９の端面に光が入射されるように配置される。凸レンズ３２は、ハンドル本体１１から保護チューブ１７を通ってきたイメージファイバー２０の端面近傍に配置される。なお、イメージファイバー２０の端面および凸レンズ３２は、ディスプレイ本体２９の内壁に形成された壁部３７によって位置が決定される。
【００４３】
また、ディスプレイ本体２９は、ねじ穴２８に螺合されるねじ部３８を有する。
【００４４】
ねじ部３８とねじ穴２８とが螺合されて、接眼部２４とディスプレイ本体２９とは一体になる。ねじ部３８を螺合する割合を調節することによって、凸レンズ２６と平凸レンズ２５Ｂとの距離を調節することができる。したがって、温度変化などによってディスプレイ装置１２内のレンズ間の距離が微妙に変わりレンズの焦点が合わなくなっても、手動で容易に調節することができる。
【００４５】
次に、内視鏡の作製方法を図３〜図１０を用いて説明する。
【００４６】
一般に、内視鏡はガラスファイバーを使用するがガラスイメージファイバー自体が非常に高価なものである。本発明では映像解像度は多少悪いがプラスチックイメージファイバーを使用する。ガラスイメージファイバーの価格の１０分の１以下の価格で使用できるのでプラスチックイメージファイバーを特定使用する。
【００４７】
以下プラスチックイメージファイバーをイメージファイバーという。まず、イメージファイバーを必要な長さに切断し、両端面を鏡面状に研磨する。映像を取り込むレンズは棒状のガラスレンズを用いる。棒状レンズ以外のマイクロレンズを２個または３個を組み合わせて使用することも可能である。
【００４８】
図３は、コアパイプ２１を用いての組立工程を示す図である。レンズ１８とイメージファイバー２０を接続するために挿入する外径と密接に嵌合する内径の図３（ａ）で示すコアパイプ２１内で棒状レンズ１８とイメージファイバー２０を接合する。接合固定するために透明接着剤４０を塗布する（図３（ｂ））。ステンレス製のコアパイプ２１内に棒状レンズ１８とイメージファイバー２０が一体に接合され、コアパイプ部４２が形成される（図３（ｃ））。
【００４９】
図４〜図６は、シリンダ２３を用いての組立工程を示す図である。コアパイプ部４２の映像集光用レンズである棒状レンズ１８が対物を観察するには対物に投光することが必要である。投光するためにコアパイプ２１の周囲に光源を配置するためにコアパイプ２１と光源用プラスチックファイバーを一体に保持する特殊な構造のシリンダ２３が用いられる。図４（ａ）は、シリンダ２３の前方から見た斜視図であり、図４（ｂ）は、シリンダ２３の断面図であり、図４（ｃ）は、シリンダ２３の後方から見た図である。このシリンダ２３の中心部にはコアパイプ２１を挿入する貫通穴４３を有し、貫通穴４３の円周には光源ファイバー１９の先端が装着できる隔壁穴４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄを４ヶ所設けた構造のシリンダ２３を透明なポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂等で一体に成形する。シリンダ２３の貫通穴４３に上記のコアパイプ２１のレンズ面がシリンダ２３の外面位置になるように挿入し接着剤４５で固定する。このときの、コアパイプ２１をシリンダ２３の貫通穴４３に挿入するときの様子を図５（ａ）で示し、コアパイプ２１をシリンダ２３の貫通穴４３に固定したときの斜視図を図５（ｂ）で示し、そのときの断面図を図５（ｃ）で示す。
【００５０】
コアパイプ２１がシリンダ２３に固定されたらシリンダ２３の隔壁穴４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄのそれぞれに光源用ファイバー１９を３本ずつ低面まで挿入して接着剤４６で固定すると光源用ファイバー１９は１２本が映像取込レンズ１８の周囲に配列される。このときの断面図を図６（ａ）で示す。シリンダ２３からはイメージファイバ−２０と光源用ファイバ−１８が約１５００ｍｍ伸びた長さの約１０ｍｍ位のシリンダ２３が形成される。図６（ｂ）は、完成したシリンダ部４７の斜視図である。
【００５１】
図７〜図１０は、ハンドル本体１１の作製工程を示す図である。図７に示すように、ステンレスパイプの外径が５．５ｍｍ、内径が４．５ｍｍ位の長さが２５０ｍｍ位のハンドルパイプ１３の片側に保護チューブ１７と中継接続ができるコネクタ１６Ａをパイプ片側にプラスチック樹脂で一体に成形する。次に、図８で示すように、ハンドルパイプ１３の曲がりは片側を用途に応じて必要な角度４５°（図８（ａ））または９０°（図８（ｂ））に曲げる。曲げたところから先端までの長さはパイプ内に上記のシリンダ２３が挿入できる長さ以上であればよい。
【００５２】
図９（ａ）で示すように上記のハンドルパイプ１３にシリンダ２３から伸びているイメージファイバ−２０と光源用ファイバー１９を先端からハンドルパイプ１３の端面から挿入すると、それぞれのファイバー１９，２０が片面のコネクタ１６Ａの内部を貫通し、外部に引導される。図９（ｂ）で示すように曲がった先端の挿入口面にシリンダ２３のレンズ位置が水平面になるように装着して接着剤４８で固定する。映像取込用のレンズ１８はハンドルパイプ１３内に装着される。
【００５３】
図１０で示すように、パイプ１３のコネクタ１６Ａから外部に伸びたイメージファイバー２０と光源用ファイバー１９を保護するためにコネクタ１６Ｂが設けられた軟弾性の保護チューブ１７を被せると、それぞれのファイバーは保護チューブ１７を貫通し保護チューブ１７よりファイバー１９，２０は外部に引き出される。保護チューブ１７はハンドルパイプ１３側のコネクタ１６Ａに嵌合するコネクタ１６Ｂを介してハンドルパイプ１３の中継部に固定される。
【００５４】
保護チューブ１７から伸びたイメージファイバー２０はディスプレイ装置１２の反転レンズ３２，３３に接合されてファインダーの拡大レンズ２６，２５Ａ，２５Ｂで映像は拡大される。
【００５５】
保護チューブ１７から伸びた光ファイバー１９はディスプレイ装置１２の内部でＬＥＤ光源２２に接続される。電源を入力するとＬＥＤが発光する。光は光源ファイバー１９を伝導しシリンダ２３の先端で発光し、透明シリンダ２３の壁を介して光は対物を照射する。
【００５６】
このように作製された内視鏡１０は、パイプ先端が一定方向に曲がり固定された、その先端に映像取込手段と光源が一体に組み込まれたパイプが操作手段であることを特徴としたものとなる。
【００５７】
次に、内視鏡１０の作用を説明する。この説明では、図１１で示す削穴内部（ａ）やエンジンシリンダ（ｂ）の内部を検査することを例として説明する。
【００５８】
まず、図１１で示すように、内視鏡１０の使用者は、ディスプレイ装置１２のスイッチ３１をＯＮにし、ハンドル本体１１の先端部１３Ａを削穴４９内部やエンジンのシリンダ５０内部に上部穴５１から挿入する。
【００５９】
スイッチ３１がＯＮの状態である間、導線３４，３６を介してバッテリ３０から光源２２へ電力が供給される。光源２２は発光し、光ファイバー１９の端面を照射する。照射された光は、光ファイバー１９を伝達して、光照射手段１４において出射され、削穴４９やエンジンのシリンダ５０内部を照射する。
【００６０】
削穴４９やエンジンのシリンダ５０内が明るくなると、イメージファイバー２０は、削穴４９やエンジンのシリンダ５０内の映像を取り込むことができる。取り込まれた映像は、イメージファイバー２０を介して、ディスプレイ装置１２まで伝送され、ディスプレイ装置１２内において凸レンズ３２によって拡大される。拡大された映像は、凸レンズ３３によって反転され、凸レンズ２６と平凸レンズ２５Ｂを介して平凸レンズ２５Ａに表示される。ディスプレイ装置１２が削穴４９やエンジンのシリンダ５０内の映像を見やすく拡大表示するので、使用者は、削穴４９やエンジンのシリンダ５０内の検査を容易にすることができる。
【００６１】
使用者は、削穴４９やエンジンのシリンダ５０内の映像を見ることによって、検査を行う。ここで、映像がぼやけている場合は、接眼部２４を回転させて、ねじ部３８がねじ穴２８にねじ込まれる量を変化させ、凸レンズ２６と平凸レンズ２５Ｂとの間の距離を調節し、レンズの焦点を調節することができる。
【００６２】
使用者は、ハンドル本体１１の一部を持ってハンドル本体１１を扱う。ハンドル本体１１は、すべり止めにゴムチューブや多角形の形状を施すことも可能である。このハンドル本体１１は、先端部１３Ａが屈曲しているので、先端部の光出射口と映像取込手段１５が屈曲した先端の前方を向いているため、容易に削穴やエンジンのシリンダの観察することが困難な内壁を分解せずに検査することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、光ファイバーとイメージファイバーは、ハンドル本体からディスプレイ装置までつながったものとして説明したが、ハンドル本体の後端に、光照射手段としての光ファイバーと映像取込手段としてのイメージファイバーの中継部を備えたカップリングを設け、中継部にはハンドル本体側の光照射手段である光ファイバーに光を誘導するカップリング手段と映像取込手段であるイメージファイバーからの映像を中継するカップリング手段を備えるようにし、ハンドル本体をカップリングにより着脱自在にすることもできる。そのときには、ハンドル本体を保護チューブから取り外し、交換することが可能となる。
【００６４】
次に、第２の実施形態を説明する。上記の第１の実施形態においては、映像取込手段として、イメージファイバー２０を使用する場合を説明したが、第２の実施形態では、映像取込手段としてＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの撮像素子を使用する。この場合、ディスプレイ装置には、凸レンズや平凸レンズなどの映像を拡大する部材は配置されず、代わりにＣＣＤカメラからの信号を画像処理し映像を形成する装置が配置される。
【００６５】
図１２は、イメージガイドにＣＣＤを用いた内視鏡６０の場合のハンドル本体６１とディスプレイ装置６２を示す図である。
【００６６】
ハンドル本体５０は、図１に示すハンドル本体１０とほとんど変わらないが、ハンドル本体１０の受光部１８をイメージファイバー２０からＣＣＤカメラ６３に変更してあることが異なる。また、図１と同じ番号を付してある部材は、図１と同じ役割を果たすのでここでの説明は省略する。
【００６７】
ハンドル本体６１は、削穴やエンジンのシリンダ内の映像を取り込むための手段として、ＣＣＤカメラ６３を有する。光照射手段１４によって削穴やエンジンのシリンダ内が照らされると、ＣＣＤカメラ６３は、削穴やエンジンのシリンダ内の映像を取り込む。ＣＤＤカメラ３２で取り込まれた削穴やエンジンのシリンダ内の映像は、信号としてリード線６４，６５を介して、ディスプレイ装置６２に伝送される。伝送された信号は、ディスプレイ装置６２のディスプレイ本体６６内に設けられている画像処理装置６７で処理され、画像として画像表示部６８に表示される。ディスプレイ本体６６内には、光照射手段１４に光を供給するための光源２２も含まれる。
【００６８】
なお、第１および第２の実施形態において、ディスプレイ装置の形状は、図１で示すようなＬ字形状のもので説明したが、図１３で示すような筒状の形状のものを用いることもできる。また、光照射手段に光を供給するための光源をディスプレイ装置の内部に設置するようにして説明したが、ハンドル本体の後端のコネクタ部の位置に光照射手段の光源を設置しても良い。このとき、光源からハンドル本体の先端までの距離を短くできるので、光源ファイバーを短くでき、それにより、光伝送損失を少なくでき、また、ハンドル本体の先端から出射される光の強度を強くすることができ、内視鏡の先をより明るく照らすことができる。さらに、第１および第２の実施形態において、光ファイバーとイメージファイバーにプラスチック製のものを用いて説明したが、プラスチック製に限らず、ガラス等で作製された光ファイバーやイメージファイバーを用いても良い。
【００６９】
また、第１の実施形態では、映像取込手段に取り込んだ映像を表示部まで、イメージファイバーのみで伝送するするようにし、第２の実施形態では、映像取込手段として、ＣＣＤなどの撮像素子を用いたものによって説明したが、ハンドル本体内に映像取込手段としてハンドル本体先端から後端までをイメージファイバーで形成し、イメージファイバーを介して導かれた映像を取り込む撮像素子をハンドル本体の後端に設けたコネクタに設置し、撮像素子からの信号を画像処理して形成した映像を表示するようにしても良い。それにより、ハンドル本体内だけにイメージファイバーを用いるので、イメージファイバーを曲げる必要がなく、ガラス製のイメージファイバーも容易に使うことができる。また、コネクタ部に撮像素子を設置するので、ハンドル本体の先端部には、細いイメージファイバーを内蔵するようにするので、撮像素子の大きさに制限されることがない。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次の効果を奏する。
【００７１】
先端に光を誘導するように形成された取っ手としてのハンドル本体と、ハンドル本体の先端の前方に光を照射する光照射手段と、ハンドル本体の前方の映像を取り込む映像取込手段と、映像取込手段により取り込んだ映像を表示する表示手段と、を有し、ハンドル本体に設けられた中空口に、映像取込手段と光照射手段が貫通し、ハンドル本体の先端は所定の角度に屈曲しており、光照射手段は、屈曲した先端の前方に光を照射し、映像取込手段は、ハンドル本体の屈曲した先端の前方の映像を取り込むため、ハンドル本体を持ち、削穴内部、エンジンのシリンダ内部、精密機械の内部、建築構造物など通常容易に目視できない所に挿入し、その内部をハンドル本体の先端の光照射手段により光を照射することにより先端の前方が照らし出され、映像取込手段によって照らし出された所の映像を取り込み表示手段により、その映像を見ることによって検査点検することができる。そのとき、ハンドル本体の先端が所定の角度に屈曲しているため、削穴内やエンジンのシリンダ内部、また精密機械の内部の内壁を容易に映像として取り込むことができ、内壁を容易に検査点検することができる。
【００７２】
また、映像取込手段が一定角度に固定されているので、産業上、医療上において、専用工具または医療用具として非常に便利である。さらに、特定の作業には特定の角度が付けられたハンドルパイプ形内視鏡で作業に対応することができるので作業効率を上げることができる。また、製造上は作業は単純であり、資材費が安く市場価格も廉価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における内視鏡の全体図である。
【図２】ハンドル本体の先端部の構成を示す拡大断面図である。
【図３】コアパイプを用いての組立工程を示す図であり、（ａ）コアパイプの断面図、（ｂ）棒状レンズに接着剤を塗布したときの図、（ｃ）棒状レンズとイメージファイバを一体にしたときの図である。
【図４】シリンダを用いての組立工程を示す図であり、（ａ）シリンダの前方から見た斜視図、（ｂ）シリンダの断面図、（ｃ）シリンダの後方から見た図である。
【図５】シリンダを用いての組立工程を示す図であり、（ａ）コアパイプをシリンダの貫通穴に挿入するときの様子を示す図、（ｂ）コアパイプをシリンダの貫通穴に固定したときの斜視図、（ｃ）コアパイプをシリンダの貫通穴に固定したときの断面図である。
【図６】シリンダを用いての組立工程を示す図であり、（ａ）シリンダに光源用光ファイバーを固定したときの断面図、（ｂ）完成したシリンダ部の斜視図である。
【図７】ハンドル本体の作製工程を示す図である。
【図８】ハンドル本体の作製工程を示す図である。
【図９】ハンドル本体の作製工程を示す図である。
【図１０】ハンドル本体の作製工程を示す図である。
【図１１】内視鏡の用いて検査するときの様子を示す図であり、（ａ）削穴内部の検査の様子を示す図であり、（ｂ）エンジンのシリンダ内部の検査の様子を示す図である。
【図１２】第２の実施形態における内視鏡の全体図である。
【図１３】ディスプレイ装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１１ ハンドル本体
１２ ディスプレイ装置
１３ ハンドルパイプ
１３Ａ 先端部
１４ 光照射手段
１５ 映像取込手段
１６ コネクタ
１７ 保護チューブ
１８ 映像取込用レンズ
１９ 光ファイバー
２０ ファイバースコープ
２２ 光源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope, and more particularly, to a handle pipe type endoscope in which the direction of a visual field is bent and fixed.
[0002]
[Prior art]
To inspect and inspect places that are not normally easily visible, such as internal inspection of drilling holes in the grinding process of machine tools, abnormal inspection of internal parts of engine cylinders, internal inspection of precision machinery, abnormal inspection of building structures, etc. Inspection and inspection can be performed by disassembling and viewing an object or by using a medical endoscope or an industrial endoscope.
[0003]
For example, inspection apparatuses for the above-mentioned applications include an inspection apparatus using an optical fiber disclosed in Patent Literature 1 and an industrial endoscope disclosed in Patent Literature 2.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-96864
[Patent Document 2]
JP-A-9-297270
[0005]
In the inspection apparatus using the optical fiber, one end of the optical fiber is optically connected to an arm member having a holding portion formed at one end, and an objective lens portion attached to a tip of the arm member, and the other end of the optical fiber is An optical fiber scope (image fiber) optically connected to the eyepiece section is provided on the side. In this way, it is possible to see the inspection object at a position difficult to see in a normal posture.
[0006]
The industrial endoscope is an industrial endoscope provided with an insertion portion having a metal knitted tube and a bendable metal spiral tube that is in close contact with the inner surface of the metal knitted tube. It is characterized in that a part is covered with resin. Thereby, the insertion portion can be bent.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, medical endoscopes and the like are very expensive because glass fibers are used, and there is a problem that it is not easy to perform inspection and inspection in terms of cost. Further, in the inspection device using the optical fiber, since the tip of the optical fiber does not have a bent structure, it is not easy to see a side wall of an engine cylinder or the like or an inner wall in a drilled hole. Further, in the above-mentioned industrial endoscope, the insertion portion can be bent, but since the insertion portion is formed of a knitted tube so that the insertion portion can be bent, the insertion portion is inserted into the cylinder of the engine. In addition, if the insertion portion hits the entrance, the bending direction is easily changed, so that it is not easy to see the cylinder inner wall or the like at a stable angle.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a handle pipe type endoscope in which the direction of a field of view can be inspected and inspected easily and inexpensively so as to solve the above-mentioned problem, and the direction of the field of view is bent and fixed.
[0009]
Means and action for solving the problem
A handle pipe endoscope in which the direction of the field of view according to the present invention is bent and fixed is configured as follows to achieve the above object.
[0010]
A handle pipe type endoscope (corresponding to claim 1) in which the direction of the first field of view is bent and fixed is a handle body as a handle formed to guide light to the tip, and a front of the handle body. A light irradiating means for irradiating light on the handle body, an image capturing means for capturing an image in front of the handle body, and a display means for displaying an image captured by the image capturing means, and a hollow provided in the handle body. In the mouth, the image capturing means and the light irradiating means penetrate, the tip of the handle body is bent at a predetermined angle, the light irradiating means irradiates light in front of the bent tip, and the image capturing means is It is characterized by capturing an image in front of the bent tip of the handle body.
[0011]
According to the handle pipe type endoscope in which the direction of the first field of view is bent and fixed, the handle body as a handle formed so as to guide light to the distal end, and the light is emitted to the front of the distal end of the handle body. Light irradiating means, image capturing means for capturing an image in front of the handle body, and display means for displaying the image captured by the image capturing means. And the light irradiating means penetrates, the tip of the handle body is bent at a predetermined angle, the light irradiating means irradiates light in front of the bent tip, and the image capturing means is a bend of the handle body. In order to capture the image in front of the tip, hold the handle body, insert it into the cylinder or other place where you want to inspect and inspect, and irradiate the inside with light irradiating means at the tip of the handle body, so that the front of the tip Rashi issued, by the display means captures the image of the place that has been illuminated by the image capturing means, it is possible to inspect inspection by looking at the video. At this time, since the distal end of the handle main body is bent at a predetermined angle, the inner wall of the cylinder such as a cylinder can be easily captured as an image, and the inner wall can be easily inspected and inspected.
[0012]
The handle pipe type endoscope in which the direction of the second field of view is bent and fixed (corresponding to claim 2) is preferably such that the light irradiating means has a plurality of light irradiating means arranged around the image capturing means. And a light source for introducing light into the plurality of optical fibers.
[0013]
According to the handle pipe endoscope in which the direction of the second field of view is bent and fixed, the light irradiating means introduces light into the plurality of optical fibers arranged around the image capturing means and the plurality of optical fibers. Therefore, the front of the tip of the handle can be reliably illuminated, and the illuminated inspection object can be easily captured as an image from the image capturing means.
[0014]
The handle pipe type endoscope in which the third field of view is bent and fixed (corresponding to claim 3) is preferably such that the image capturing means includes an image fiber and is guided through the image fiber. It is characterized by displaying enlarged images.
[0015]
According to the handle pipe type endoscope in which the direction of the third field of view is bent and fixed, the image capturing unit includes the image fiber, and the image guided through the image fiber is enlarged and displayed. The inspection object such as the inside of the cylinder of the engine can be inspected.
[0016]
The handle pipe type endoscope (corresponding to claim 4), in which the direction of the fourth field of view is bent and fixed, is preferably configured such that the image capturing means includes an image sensor, and the display unit includes the image sensor. This is characterized by displaying an image formed by performing image processing on a signal from
[0017]
According to the handle pipe type endoscope in which the direction of the fourth field of view is bent and fixed, the image capturing means includes the image sensor, and the display unit displays an image formed by performing image processing on a signal from the image sensor. Since the image is displayed, the image of the inspection object such as the inner wall of the cylinder of the engine can be easily viewed, so that the inspection and inspection can be easily performed.
[0018]
In the handle pipe endoscope (corresponding to claim 5) in which the direction of the fifth field of view is bent and fixed, in the above-mentioned configuration, preferably, the image capturing means is provided with an objective lens at a distal end thereof. It is characterized by being an image fiber.
[0019]
According to the handle pipe type endoscope in which the direction of the fifth field of view is bent and fixed, the image capturing means is an image fiber provided with an objective lens at the distal end thereof. Can be reliably captured, and can be clearly displayed by the display means.
[0020]
The handle pipe endoscope (corresponding to claim 6) in which the direction of the sixth field of view is bent and fixed, the light emitting means and the image capturing means are preferably provided at the rear end of the handle body. It has a coupling with a relay section, the relay section has a coupling means for guiding light to the light irradiating means on the handle body side and a coupling means for relaying an image from the image capturing means, It is characterized by the fact that it is made removable by a coupling.
[0021]
According to the handle pipe endoscope in which the direction of the sixth field of view is bent and fixed, the rear end of the handle main body has a coupling provided with a relay portion of the light irradiating unit and the image capturing unit. The unit is provided with coupling means for guiding light to the light irradiating means on the handle body side and coupling means for relaying an image from the image capturing means. It can be removed and replaced at the ring.
[0022]
The handle pipe type endoscope in which the direction of the seventh field of view is bent and fixed (corresponding to claim 7) is characterized in that in the above-described configuration, preferably, a connector portion is provided at a rear end of the handle body.
[0023]
According to the handle pipe type endoscope in which the direction of the seventh field of view is bent and fixed, since the connector portion is provided at the rear end of the handle body, the handle body and the protection tube can be separated at the connector portion. The handle body can be easily replaced. Further, the light source of the light irradiating means can be installed in the connector portion.
[0024]
The handle pipe type endoscope (corresponding to claim 8) in which the direction of the eighth field of view is bent and fixed is characterized in that the light source of the light irradiation means is preferably provided at the position of the connector part in the above-described configuration. Can be
[0025]
According to the handle pipe endoscope in which the direction of the eighth field of view is bent and fixed, the distance from the light source to the tip of the handle body can be shortened because the light source of the light irradiating means is installed at the position of the connector. The light source fiber can be shortened, light transmission loss can be reduced, the intensity of light emitted from the tip of the handle main body can be increased, and the end of the endoscope can be illuminated more brightly.
[0026]
The handle pipe type endoscope (corresponding to claim 9) in which the direction of the ninth field of view is bent and fixed, in the above-described configuration, preferably, the image capturing means is provided in the handle main body from the front end to the rear end of the handle main body. An image sensor formed of an image fiber and taking in an image guided through the image fiber is installed on a connector provided at a rear end of a handle body, and a signal from the image sensor is subjected to image processing to display an image formed. It is characterized by
[0027]
According to the ninth handle pipe endoscope in which the direction of the field of view is bent and fixed, an image fiber is formed in the handle main body from the front end to the rear end of the handle main body as an image capturing means, and the image is guided through the image fiber. An image sensor that captures the image is installed on a connector provided at the rear end of the handle body, and an image fiber is used only in the handle body to display an image formed by processing the signal from the image sensor. There is no need to bend the image fiber, and glass image fibers can be used easily. In addition, since the image pickup device is installed in the connector section, a thin image fiber is built in at the tip of the handle body, so that the size of the image pickup device is not limited.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0029]
FIG. 1 is an overall view of an endoscope 10 according to the first embodiment. The endoscope 10 includes a handle body 11 and a display device 12. The handle main body 11 includes a hollow handle pipe 13 having a bent distal end portion 13A, light irradiation means 14, and image capturing means 15. The handle main body 11 irradiates light into the object to be inspected, such as inside the borehole or the cylinder of the engine, and the image capturing means 15 captures an image in the object to be inspected. The captured image is transmitted to the display device 12 via an image fiber (fiberscope) inserted into a protective tube 17 connected to the handle main body 11 by a connector 16 and connected to the display device 12, and displayed. Is done.
[0030]
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the configuration of the distal end portion 13A of the handle body 11.
[0031]
The handle main body 11 includes a handle pipe 13 having a bent distal end portion 13A, an image capturing means 15, and a light irradiating means 14. The handle body 11 is for guiding light to the bent distal end portion 13A, and is used as a handle for directing the distal end portion 13A toward a target inspection object.
[0032]
The handle pipe 13 has a distal end 13A which is bent at various angles depending on the application, and has a hollow interior. The light capturing lens 18 of the video capturing means 15 and the light A light emitting end 19A of an optical fiber 19 serving as the irradiation means 14 is provided. An image fiber 20 forming the image capturing means 15 and an optical fiber 19 forming the light irradiating means penetrate through the hollow interior of the handle pipe 13, and are located on the opposite side of the distal end 13 A of the handle pipe 13. A connector 16A is attached to the end.
[0033]
The image capturing means 15 has an objective lens 18 and an image fiber 20, fixes a rod-shaped lens which is the objective lens 18 in a core pipe 21, and has an end surface 18B on the opposite side to the tip 18A of the rod-shaped lens 18. The end face 20A of the image fiber is fixed with a transparent adhesive or the like. As a result, an image of the object in front of the tip 13A can be captured by the rod-shaped lens 18 into the image fiber 20.
[0034]
The light irradiating unit 14 is formed by arranging a plurality of optical fibers 19 around the image capturing unit 15, and the optical fiber 19 penetrates through the inside of the protective tube 17 and is formed by a light source 22 such as an LED in the display device 12. Then, the light is guided, emitted from the light emitting end face 19A, and illuminates the front part of the tip part 13A. The light irradiating means 14 and the image capturing means 15 fix the core pipe 21 in which the rod-shaped lens of the image capturing means 15 and the tip of the image fiber are housed in the central portion 23A of a transparent cylinder 23 formed of acrylic or the like. Then, a plurality of optical fibers 19 are inserted and fixed in the hollow 23B around the cylinder. For example, 12 optical fibers are provided around the image capturing means 15. Thereby, light from the light source 22 guides the optical fiber 19, emits light from the distal end portion 19A, and illuminates the front.
[0035]
The rod-shaped lens 18 is a cylindrical lens having a circular cross section having a radius similar to the diameter of the image fiber 20, so that the rod-shaped lens 18 can be securely bonded to the image fiber 20. The image fiber 20 is a plastic image fiber. As the core pipe 21, a metal pipe such as stainless steel having a sufficient length for joining and fixing the rod-shaped lens 18 and the image fiber 20 is used. The optical fiber 19 is preferably made of plastic.
[0036]
The cylinder 23 is formed of a transparent resin in order to transmit light. The transparent resin is preferably, for example, a plastic composed of cycloolefin polymer, acrylic resin, polycarbonate, vinyl chloride resin, styrene resin, APO resin, polymethyl methacrylate, and the like.
[0037]
The connector 16 is configured such that the connector 16A is attached to the handle body 11, the connector 16B is attached to the protective tube 17, and the connector 16A and the connector 16B are joined.
[0038]
The protection tube 17 extends to the display device 12 and passes the image fiber 20 and the optical fiber 19 therein. The image fiber 20 and the optical fiber 19 are prevented from being broken and bent to the extent that they are broken by the protective tube 17. The image fiber 20 is protected by the protection tube 17 at a portion not protected by the handle pipe 13. The protective tube 17 can flex to the extent that the image fiber 20 and the optical fiber 19 are not damaged.
[0039]
As described above, the handle body 11 is held, the tip of the handle body 11 is inserted into a portion of the engine to be inspected and inspected, such as the inside of the cylinder of the engine, and the inside is irradiated with light by the light irradiation means 14 at the tip of the handle body 11. As a result, the front of the tip is illuminated, and the image of the place illuminated by the image capturing means 15 is captured, and the inspection and inspection can be performed by viewing the image on the display device (display means) 12. At this time, since the tip of the handle body 11 is bent at a predetermined angle, the inner wall of a cylindrical interior such as an engine cylinder can be easily captured as an image, and the inner wall can be easily inspected and inspected. .
[0040]
Next, the configuration of the display device 12 will be specifically described.
[0041]
The display device 12 has an eyepiece 24 and a display body 29. The eyepiece 24 includes two plano-convex lenses 25A and 25B. The plano-convex lens 25A is viewed through the shade 27 from the plane side of the plano-convex lens 25A when the user views an image inside the inspection object. The shade 27 creates a shadow around the plano-convex lens 25A to darken the image, and makes it easy to see the image of the object to be inspected reflected on the plano-convex lens 25A. The plano-convex lens 25B is arranged so that the convex side faces the plano-convex lens 25A with a small gap. In the eyepiece 24, a screw hole 28 is formed on the plane side of the plano-convex lens 25B.
[0042]
The display body 29 includes a battery 30 for supplying power to the light source 22, a switch 31 for connecting the battery 30 and the light source (LED) 22, and a convex lens 32 for enlarging an image transmitted by the image fiber 20. , 33 and the convex lens 26. When the switch 31 is slid (ON) and the conductor 34 is connected to the conductor 36 via the metal fitting 35, the battery 30 supplies power to the light source 22. The light source 22 is arranged so that light is incident on the end face of the optical fiber 19 that has passed through the protective tube 17 from the handle main body 11. The convex lens 32 is arranged near the end face of the image fiber 20 that has passed through the protective tube 17 from the handle main body 11. The positions of the end surface of the image fiber 20 and the convex lens 32 are determined by the wall portion 37 formed on the inner wall of the display main body 29.
[0043]
Further, the display main body 29 has a screw portion 38 that is screwed into the screw hole 28.
[0044]
The screw 38 and the screw hole 28 are screwed together, so that the eyepiece 24 and the display body 29 are integrated. The distance between the convex lens 26 and the plano-convex lens 25B can be adjusted by adjusting the screwing ratio of the screw portion 38. Therefore, even if the distance between the lenses in the display device 12 is slightly changed due to a temperature change or the like, and the lenses become out of focus, the adjustment can be easily performed manually.
[0045]
Next, a method for manufacturing an endoscope will be described with reference to FIGS.
[0046]
Generally, an endoscope uses glass fiber, but the glass image fiber itself is very expensive. In the present invention, a plastic image fiber is used although the image resolution is somewhat poor. The plastic image fiber is specifically used because it can be used at one tenth or less the price of the glass image fiber.
[0047]
Hereinafter, the plastic image fiber is referred to as an image fiber. First, the image fiber is cut to a required length, and both end surfaces are polished to mirror surfaces. A rod-shaped glass lens is used as a lens for capturing an image. It is also possible to use two or three microlenses other than the rod-shaped lens in combination.
[0048]
FIG. 3 is a diagram illustrating an assembling process using the core pipe 21. The rod-shaped lens 18 and the image fiber 20 are joined in a core pipe 21 shown in FIG. 3A having an inner diameter closely fitted to an outer diameter inserted to connect the lens 18 and the image fiber 20. A transparent adhesive 40 is applied for bonding and fixing (FIG. 3B). The rod-shaped lens 18 and the image fiber 20 are integrally joined in a stainless steel core pipe 21 to form a core pipe portion 42 (FIG. 3C).
[0049]
4 to 6 are views showing an assembly process using the cylinder 23. In order for the rod-shaped lens 18 as the image condensing lens of the core pipe section 42 to observe the object, it is necessary to project light to the object. In order to arrange a light source around the core pipe 21 for projecting light, a cylinder 23 having a special structure for integrally holding the core pipe 21 and the plastic fiber for the light source is used. 4A is a perspective view of the cylinder 23 as viewed from the front, FIG. 4B is a cross-sectional view of the cylinder 23, and FIG. 4C is a view of the cylinder 23 as viewed from the rear. is there. The center of the cylinder 23 has a through hole 43 into which the core pipe 21 is inserted, and the circumference of the through hole 43 is provided with four partition holes 44a, 44b, 44c, and 44d to which the tip of the light source fiber 19 can be attached. The cylinder 23 having the structure is integrally formed of transparent polycarbonate resin, acrylic resin or the like. The core pipe 21 is inserted into the through hole 43 of the cylinder 23 so that the lens surface of the core pipe 21 is positioned at the outer surface of the cylinder 23, and is fixed with an adhesive 45. FIG. 5A shows how the core pipe 21 is inserted into the through hole 43 of the cylinder 23 at this time, and FIG. 5B is a perspective view when the core pipe 21 is fixed to the through hole 43 of the cylinder 23. The cross-sectional view at that time is shown in FIG.
[0050]
When the core pipe 21 is fixed to the cylinder 23, three light source fibers 19 are inserted into each of the partition holes 44 a, 44 b, 44 c, and 44 d of the cylinder 23 to a low surface and fixed with the adhesive 46, and the light source fibers 19 become 12. Books are arranged around the image capturing lens 18. A cross-sectional view at this time is shown in FIG. From the cylinder 23, a cylinder 23 having a length of about 1500 mm, in which the image fiber 20 and the light source fiber 18 extend about 1500 mm, is formed. FIG. 6B is a perspective view of the completed cylinder portion 47.
[0051]
7 to 10 are views showing a process for manufacturing the handle main body 11. As shown in FIG. 7, a connector 16A capable of relay connection with the protection tube 17 is provided on one side of a handle pipe 13 having an outer diameter of 5.5 mm and an inner diameter of about 4.5 mm and a length of about 250 mm on one side of the pipe. Molded integrally with plastic resin. Next, as shown in FIG. 8, one side of the bend of the handle pipe 13 is bent at an angle of 45 ° (FIG. 8A) or 90 ° (FIG. 8B) depending on the application. The length from the bent portion to the tip may be any length as long as the above-mentioned cylinder 23 can be inserted into the pipe.
[0052]
As shown in FIG. 9 (a), when the image fiber 20 and the light source fiber 19 extending from the cylinder 23 are inserted into the handle pipe 13 from the end face of the handle pipe 13 from the tip, the respective fibers 19, 20 become single-sided. And penetrates through the inside of the connector 16A. As shown in FIG. 9B, the cylinder 23 is mounted on the insertion opening surface at the bent end so that the lens position of the cylinder 23 is horizontal, and is fixed with the adhesive 48. The lens 18 for capturing images is mounted in the handle pipe 13.
[0053]
As shown in FIG. 10, when a soft elastic protective tube 17 provided with a connector 16B for protecting the image fiber 20 and the light source fiber 19 extending from the connector 16A of the pipe 13 to the outside is put on, each fiber becomes The fibers 19 and 20 pass through the protection tube 17 and are drawn out of the protection tube 17. The protection tube 17 is fixed to a relay portion of the handle pipe 13 via a connector 16B fitted to the connector 16A on the handle pipe 13 side.
[0054]
The image fiber 20 extending from the protective tube 17 is joined to the reversing lenses 32, 33 of the display device 12, and the image is magnified by the magnifying lenses 26, 25A, 25B of the finder.
[0055]
The optical fiber 19 extending from the protection tube 17 is connected to an LED light source 22 inside the display device 12. When power is input, the LED emits light. The light passes through the light source fiber 19 and emits light at the tip of the cylinder 23, and the light illuminates the object through the wall of the transparent cylinder 23.
[0056]
The endoscope 10 thus manufactured is characterized in that a pipe tip is bent and fixed in a certain direction, and a pipe in which an image capturing means and a light source are integrated into the tip is an operating means. It becomes.
[0057]
Next, the operation of the endoscope 10 will be described. In this description, an example will be described in which the inside of the drilled hole (a) and the inside of the engine cylinder (b) shown in FIG. 11 are inspected.
[0058]
First, as shown in FIG. 11, the user of the endoscope 10 turns on the switch 31 of the display device 12 and cuts the distal end portion 13A of the handle main body 11 into the bore 49 or the cylinder 50 of the engine. Insert from.
[0059]
While the switch 31 is ON, power is supplied from the battery 30 to the light source 22 via the conductors 34 and 36. The light source 22 emits light and irradiates the end face of the optical fiber 19. The irradiated light is transmitted through the optical fiber 19, emitted by the light irradiating means 14, and irradiates the hole 49 and the inside of the cylinder 50 of the engine.
[0060]
When the inside of the bore 49 or the cylinder 50 of the engine becomes bright, the image fiber 20 can capture an image of the inside of the bore 49 or the cylinder 50 of the engine. The captured image is transmitted to the display device 12 via the image fiber 20, and is enlarged in the display device 12 by the convex lens 32. The enlarged image is inverted by the convex lens 33 and displayed on the plano-convex lens 25A via the convex lens 26 and the plano-convex lens 25B. Since the display device 12 magnifies and displays the image of the hole 49 and the cylinder 50 of the engine in an easy-to-view manner, the user can easily inspect the hole 49 and the inside of the cylinder 50 of the engine.
[0061]
The user performs the inspection by looking at the images of the borehole 49 and the cylinder 50 of the engine. Here, if the image is blurred, the eyepiece 24 is rotated to change the amount by which the screw 38 is screwed into the screw hole 28, and the distance between the convex lens 26 and the plano-convex lens 25B is adjusted. The focus of the lens can be adjusted.
[0062]
The user handles the handle body 11 while holding a part of the handle body 11. The handle body 11 can also be provided with a rubber tube or a polygonal shape for slip prevention. Since the distal end portion 13A of the handle main body 11 is bent, the light emitting port at the distal end portion and the image capturing means 15 face forward of the bent distal end, so that it is easy to observe a hole or an engine cylinder. It is possible to inspect the inner wall which is difficult to perform without disassembling.
[0063]
In the present embodiment, the optical fiber and the image fiber are described as being connected from the handle main body to the display device.However, at the rear end of the handle main body, the optical fiber as the light irradiation means and the image fiber as the image capturing means are connected. A coupling having a relay portion is provided. The relay portion has coupling means for guiding light to an optical fiber which is light irradiating means on the handle body side and coupling means for relaying an image from an image fiber which is image capturing means. And the handle body can be made detachable by coupling. At that time, the handle body can be removed from the protective tube and replaced.
[0064]
Next, a second embodiment will be described. In the above-described first embodiment, the case where the image fiber 20 is used as the image capturing means has been described. However, in the second embodiment, an image pickup device such as a CCD camera or a CMOS camera is used as the image capturing means. use. In this case, a member for enlarging an image, such as a convex lens or a plano-convex lens, is not provided in the display device. Instead, a device for processing an image from a CCD camera to form an image is provided.
[0065]
FIG. 12 is a diagram showing a handle main body 61 and a display device 62 in the case of an endoscope 60 using a CCD as an image guide.
[0066]
The handle main body 50 is almost the same as the handle main body 10 shown in FIG. 1 except that the light receiving section 18 of the handle main body 10 is changed from the image fiber 20 to the CCD camera 63. Further, members denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same functions as those in FIG. 1, and thus description thereof will be omitted.
[0067]
The handle main body 61 has a CCD camera 63 as a means for capturing an image of a hole or an engine cylinder. When the light radiating means 14 illuminates the hole or the inside of the engine cylinder, the CCD camera 63 captures an image of the hole or the inside of the engine cylinder. The image of the drilled hole or the engine cylinder captured by the CDD camera 32 is transmitted to the display device 62 via the lead wires 64 and 65 as a signal. The transmitted signal is processed by an image processing device 67 provided in a display main body 66 of the display device 62, and is displayed on the image display unit 68 as an image. The display main body 66 also includes the light source 22 for supplying light to the light irradiation means 14.
[0068]
In the first and second embodiments, the display device has been described as having an L-shape as shown in FIG. 1, but a cylindrical shape as shown in FIG. 13 may be used. it can. Also, the light source for supplying light to the light irradiating means has been described as being installed inside the display device, but the light source of the light irradiating means may be installed at the position of the connector portion at the rear end of the handle main body. . At this time, since the distance from the light source to the tip of the handle body can be shortened, the light source fiber can be shortened, thereby reducing the light transmission loss and increasing the intensity of light emitted from the handle body tip. The endoscope can be illuminated more brightly. Furthermore, in the first and second embodiments, plastic optical fibers and image fibers have been described. However, the present invention is not limited to plastics, and optical fibers and image fibers made of glass or the like may be used.
[0069]
Further, in the first embodiment, the image captured by the image capturing means is transmitted to the display unit only by the image fiber, and in the second embodiment, the image capturing means such as a CCD is used as the image capturing means. As described above, the image pickup means is formed in the handle main body from the front end to the rear end of the handle main body with an image fiber, and an image pickup device for capturing an image guided through the image fiber is provided behind the handle main body. It may be installed on a connector provided at the end to display an image formed by performing image processing on a signal from the image sensor. Thereby, since the image fiber is used only in the handle main body, it is not necessary to bend the image fiber, and the image fiber made of glass can be used easily. In addition, since the image pickup device is installed in the connector section, a thin image fiber is built in at the tip of the handle body, so that the size of the image pickup device is not limited.
[0070]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, the present invention has the following effects.
[0071]
A handle body as a handle formed to guide light to the tip, light irradiating means for irradiating light in front of the handle body tip, image capturing means for capturing an image in front of the handle body, and image capturing means Display means for displaying an image captured by the capture means, and the video capture means and the light irradiating means penetrate through a hollow opening provided in the handle body, and the tip of the handle body is bent at a predetermined angle. The light irradiating means irradiates light in front of the bent tip, and the image capturing means has a handle body to capture an image in front of the bent tip of the handle body, and has an inside of a drilled hole and an engine. It is inserted into a cylinder, inside a precision machine, a building structure, etc., where it is not usually easy to see, and the inside is illuminated with light by the light irradiating means at the tip of the handle body, so that the front of the tip is illuminated. , By the display means captures the image of the place that has been illuminated by the image capturing means, it is possible to inspect inspection by looking at the video. At this time, since the tip of the handle body is bent at a predetermined angle, the inside wall of the drilled hole, the engine cylinder, and the inside of the precision machine can be easily captured as an image, and the inner wall can be easily inspected and inspected. be able to.
[0072]
Further, since the image capturing means is fixed at a fixed angle, it is very convenient as a dedicated tool or a medical tool in industrial and medical applications. In addition, a specific operation can be handled by a handle pipe type endoscope provided with a specific angle, so that the operation efficiency can be improved. In addition, the work is simple in manufacturing, the material cost is low, and the market price is low.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of an endoscope according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a configuration of a distal end portion of a handle main body.
FIG. 3 is a view showing an assembling process using a core pipe, (a) a cross-sectional view of the core pipe, (b) a view when an adhesive is applied to a rod-shaped lens, and (c) an integrated rod-shaped lens and an image fiber. FIG.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing an assembling process using a cylinder, wherein FIG. 4A is a perspective view of the cylinder as viewed from the front, FIG. 4B is a sectional view of the cylinder, and FIG.
FIG. 5 is a view showing an assembling process using a cylinder, in which (a) a state in which a core pipe is inserted into a through hole of a cylinder, and (b) a state in which the core pipe is fixed to a through hole of the cylinder. It is a perspective view, (c) It is sectional drawing when fixing a core pipe to the through-hole of a cylinder.
6A and 6B are views showing an assembling process using a cylinder, wherein FIG. 6A is a sectional view when an optical fiber for a light source is fixed to the cylinder, and FIG. 6B is a perspective view of a completed cylinder portion.
FIG. 7 is a view showing a process of manufacturing the handle main body.
FIG. 8 is a view showing a process of manufacturing the handle main body.
FIG. 9 is a view showing a process of manufacturing the handle main body.
FIG. 10 is a view showing a process of manufacturing the handle main body.
11A and 11B are diagrams showing a state when an inspection is performed using an endoscope, wherein FIG. 11A is a diagram showing a state of inspection inside a drilled hole, and FIG. 11B is a view showing a state of inspection inside a cylinder of an engine. FIG.
FIG. 12 is an overall view of an endoscope according to a second embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing a modification of the display device.
[Explanation of symbols]
11 Handle body
12 Display device
13 Handle pipe
13A Tip
14 Light irradiation means
15 Video capture means
16 Connector
17 Protection tube
18 Video capture lens
19 Optical fiber
20 Fiberscope
22 light source
