JP2005211579A - 観察装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 狭い隙間でも容易に位置調節できて、映像を取り込むことができる観察装置を提供する。
【解決手段】 観察装置１０は、観察対象の映像を取り込むイメージングレンズ２５と、イメージングレンズ２５から伸延するケーブル状に形成され、全長に亘って可撓性を有し、イメージングレンズ２５により取り込まれた映像を基端側に伝達するイメージファイバー２４と、イメージファイバー２４の基端に接続され、イメージファイバー２４により伝達された映像を表示するディスプレイ装置５０と、イメージファイバー２４の全長のうちイメージングレンズ２５側の所定長の部位を、任意に変形させた状態で維持する軟銅線２６と、を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、様々な箇所の映像を取り込んで観察できる観察装置に関し、特に、身体の見づらい部分の映像の取り込みに優れた観察装置に関する。

頭皮の状態や、口内の状態を観察する装置として、小型カメラを用いて、頭皮や口内の映像を撮像し、モニタ装置に表示させるものがある（たとえば、特許文献１参照）。

この装置は、可撓性を有するアームの先端に小型カメラを有している。利用者は、小型カメラを頭皮等の近傍に配置することにより、該小型カメラで撮像された画像をモニタにおいて確認できる。この装置では、アームは、全体に可撓性を有している。

しかし、上記装置では、たとえば、背中を観察するために、服の襟元から背中にアームを滑り込ませた場合、服と背中との隙間が狭いため、アームを指等で押さえて小型カメラの姿勢やアームの形状を調整することは困難である。

また、たとえば、人が横になった状態で、足先の様子を観察しようとする場合、アームの先端までは手が届かず、重力でアーム先端が下方に撓んでしまう。これでは、所望の箇所に小型カメラを移動することが困難である。
特開２００２−１２５２２５号公報（段落「００２０」等）

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、重力等に影響されず容易に操作でき、狭い隙間でも容易に姿勢や位置調節できて、映像を取り込むことができる観察装置を提供することを目的とする。

本発明の観察装置は、観察対象の映像を取り込む映像取込手段と、前記映像取込手段から伸延するケーブル状に形成され、全長に亘って可撓性を有し、前記映像取込手段により取り込まれた映像を基端側に伝達する伝達手段と、前記伝達手段の基端に接続され、前記伝達手段により伝達された映像を表示するディスプレイ装置と、前記伝達手段の全長のうち前記映像取込手段側から所定長の部位を、任意に変形させた状態で維持する形状維持手段と、を有する。

上記観察装置によれば、映像取込手段側からの所定長の部位において、伝達手段の形状が任意に変形された状態で維持される。したがって、直線形状だと届きにくい観察対象でも、容易に観察でき、狭い隙間でも容易に位置調節できる。また、前記所定長の部位以外では、伝達手段は自由に形状が動く。したがって、映像取込手段を観察対象付近に移動する際、伝達手段に自由に動く部分があるので、操作が容易となり、観察対象への位置合わせが容易となる。

以下、本発明の観察装置について、図面を参照して説明する。

図１は、観察装置の斜視図である。

観察装置１０は、映像取込装置２０と、取手部３０と、側視部材４０と、ディスプレイ装置５０を有する。

映像取込装置２０は、長尺状に形成されており、先端から対象物の映像を取り込み、基端に接続されたディスプレイ装置５０に伝達する。

ディスプレイ装置５０は、映像取込装置２０により取り込まれた映像を拡大表示する。

取手部３０は、映像取込装置２０の中間に設けられており、使用者が、観察装置１０を使用する際に把持する。

側視部材４０は、映像取込装置２０の先端に取り付け自在である。側視部材４０を取り付けることにより、映像取込装置２０の先端側方の観察を可能とする。

以下、上記構成について、それぞれ詳細に説明する。

（映像取込装置２０）
図２は、映像取込装置の断面図である。

映像取込装置２０は、上述の通り、先端で対象物の映像を取り込み、取り込んだ映像をディスプレイ装置５０に伝達する。

図２に示すように、映像取込装置２０は、全周が保護チューブ２１により保護されている。保護チューブ２１は、ソケット部２２と、プラスチックチューブ部２３とからなる。

ソケット部２２は、プラスチックチューブ部２３の先端に嵌合されている。プラスチックチューブ部２３は、プラスチック等により形成されたチューブ状部材であり、全長に亘って可撓性を有する。なお、本実施形態ではプラスチック製のプラスチックチューブ部２３を用いているが、これに限られない。プラスチックチューブ部２３の代わりに、ゴム等の弾性体により形成されるゴムチューブを用いることもできる。

保護チューブ２１内には、伝達手段として、イメージファイバー２４が延びている。イメージファイバー２４は、先端に、映像取込手段として、対物用のイメージングレンズ２５が設けられている。イメージングレンズ２５は、ソケット部２２から露出されており、観察対象物の映像を取り込む。取り込まれた映像は、長尺のイメージファイバー２４を通って、ディスプレイ装置５０に伝達される。

イメージファイバー２４には、軟銅線２６（形状維持手段）が沿わされてテープ２６１により留められている。軟銅線２６が留められている範囲は、図２に示すように、イメージファイバー２４の先端近傍から取手部３０近傍までである。すなわち、取手部３０近傍で軟銅線２６は、途切れている。本実施形態では、映像取込装置２０の取手部３０よりも先端側の形状を維持する形状維持手段として、軟銅線２６を用いているが、これに限定されない。軟銅線２６以外にも、変形された後に形状を維持できる金属等であれば、いかなるものも使用できる。

ソケット部２２は、透明な部材、たとえば、透明なプラスチックにより形成されており、プラスチックチューブ部２３の先端に嵌合する。ソケット部２２は、光源２７、イメージングレンズ２５およびイメージファイバー２４を保持する。ここで、ソケット部２２の先端、すなわち、保護チューブ２１の先端は、図２に示すように、イメージファイバー２４の先端よりも突出している。

光源２７とは、たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や白熱ランプなどである。光源２７は、ディスプレイ部から延びる２本の電源線２８に接続されている。この２本の電源線２８を通じて、ディスプレイ部から電流が供給され、光源２７が発光する。光源２７は、図２に示すように、露出されない。しかし、ソケット部２２は、透明体により形成されているので、薄壁２２０を介して、光源２７の光が外部に照射される。

プラスチックチューブ部２３は、ディスプレイ装置５０に接続されており、図１に示すように、先端外周に位置確認用のマーク２９が付されている。特に、マーク２９は、プラスチックチューブ部２３の外周において、イメージングレンズ２５およびイメージファイバー２４に最も近い部位に付されている。そして、マーク２９は、側視部材４０を保護チューブ２１の先端に取り付ける際の該側視部材４０の方向、位置および姿勢を合わせるために用いられる。

（取手部３０）
取手部３０は、イメージファイバー２４の先端とディスプレイ装置５０との間で、プラスチックチューブ部２３の外周に取り付けられている。取手部３０には、外部に連通する空間３１が形成されている。この空間３１は、外部と連通する通路では小さく、通路の奥では広く形成されている。そして、該空間３１内には、外部と連通する通路よりも大きな端部材６１が配置され、保持されている。該端部材６１は、繋止線６０の端部が取り付けられている。繋止線６０は、通路を通って取手部３０の外部に伸び、側視部材４０に取り付けられている。

（側視部材４０）
図３は側視部材の分解図、図４は側視部材を装着した映像取込装置の先端の断面図である。

側視部材４０は、映像取込装置２０の先端側方にある観察対象物を観察するために、保護チューブ２１の先端に取り付けられる。

側視部材４０を、分解すると、図３に示す通りである。

側視部材４０は、反射鏡４１と、先端部材４２とを有する。

反射鏡４１は、図３に示すように、鏡面仕上げされてできる鏡面４１０と、他の部分よりも大きな径を有する端部４１１とを有する。

鏡面４１０は、図４に示すように、映像取込装置２０の先端側方にある観察対象物の光を、映像取込装置２０に向けて反射させる。このため、鏡面４１０は、たとえば、映像取込装置２０の中心軸よりも、傾斜角θ＝４５度傾けて形成されている。しかし、鏡面４１０の傾斜角θは、４５度に限定されるものではなく、それ以外の角度でもよい。たとえば、角度θを小さくすると、より前方に近い側方の観察対象物を観察することができる。

端部４１１は、周りよりも径が大きく形成されている。したがって、後述する先端部材４２に挿入されたときには、該端部４１１が先端部材４２に突き当たり、側視部材４０が位置決めされる。

なお、側視部材４０には、図４に示すように、取手部３０と同様に、空間４１２が形成されている。空間４１２は、外部と連通する通路で小さく、通路の奥では広く形成されている。該空間４１２内には、外部と連通する通路よりも大きな端部材６２が配置され、保持されている。該端部材６２は、繋止線６０の端部が取り付けられている。すなわち、繋止線６０により、側視部材４０と取手部３０とが繋ぎ止められている。これにより、先端部材４２の紛失を防止できる。なお、端部材６２は、図３に示すように、側視部材４０の空間４１２内に配置された状態で、該側視部材４０が先端部材４２に挿入されることにより、脱落することなく、側視部材４０の空間４１２内に保持される。

先端部材４２は、２つの円筒形状が接合されて形成されており、先端円筒部４２１と、基端円筒部４２２とを有する。先端円筒部４２１には、側視部材４０が挿入され、基端円筒部４２２には、映像取込装置２０が挿入される。

先端円筒部４２１は、先端側の外周に切れ込み４２３が形成されている。先端円筒部４２１の内径は、側視部材４０の外径よりも若干小さい。しかし、切れ込み４２３が形成されているので、先端円筒部４２１に側視部材４０を押し込むと、先端円筒部４２１が開いて、側視部材４０が先端円筒部４２１に装着される。先端円筒部４２１がもとに戻ろうとする弾性力により、側視部材４０は、先端円筒部４２１に固く保持される。また、先端円筒部４２１には、側視部材４０による側方の観察を妨げないように、窓４２４が形成されている。したがって、反射鏡４１が窓の方を向くように、側視部材４０を先端円筒部４２１に装着する。

基端円筒部４２２は、先端円筒部４２１に接続されており、外周に切れ込み４２５が形成されている。基端円筒部４２２の内径は、映像取込装置２０の外径よりも若干小さい。しかし、切れ込み４２５が設けられているので、基端円筒部４２２に映像取込装置２０を押し込むと、基端円筒部４２２が開いて、映像取込装置２０に装着される。基端円筒部４２２がもとに戻ろうとする弾性力により、映像取込装置２０は、基端円筒部４２２に固く保持される。

映像取込装置２０を、基端円筒部４２２に挿入する際には、映像取込装置２０に付されたマーク２９を、基端円筒部４２２の溝の位置を合わせる。これにより、基端円筒部４２２に対する映像取込装置２０の姿勢が一義的に決定され、反射鏡４１とイメージファイバー２４との位置も一義的に決定される。したがって、イメージングレンズ２５からの映像の取り込みが反射鏡４１によって阻害されずに、常に良好な視界が得られる。

（ディスプレイ装置５０）
図５はディスプレイ装置の断面図である。

ディスプレイ装置５０は、接眼部５１と、ディスプレイ本体５２とを有する。

接眼部５１は、二枚の平凸レンズ５１１および５１２を備える。平凸レンズ５１１は、ユーザが観察対象の映像を見るときに、シェード５１３を介して平凸レンズ５１１の平面側から覗かれる。シェード５１３は、平凸レンズ５１１の周りに影を作り暗くして、平凸レンズ５１１に映った観察対象の映像を見やすくする。平凸レンズ５１２は、平凸レンズ５１１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５１において、平凸レンズ５１２の平面側には、ねじ穴５１４が形成されている。

ディスプレイ本体５２は、光源２７に電力を供給するバッテリ５２１と、当該バッテリ５２１と光源２７とを接続するためのスイッチ５２２と、イメージファイバー２４によって伝送された映像を拡大するための非球面レンズ５２３とを備える。スイッチ５２２がスライド（ＯＮ）されて電源線２８が金具５２４を介して導線５２５と接続されたときに、バッテリ５２１は電力を光源２７に供給する。非球面レンズ５２３は、保護チューブ２１を通ってきたイメージファイバー２４の端面近傍に配置される。なお、イメージファイバー２４の端面および非球面レンズ５２３は、ディスプレイ本体５２の内壁に形成された壁部５２７によって位置が決定される。

また、ディスプレイ本体５２は、ねじ穴５１４に螺合されるねじ部５２６を有する。

ねじ部５２６とねじ穴５１４とが螺合されて、接眼部５１とディスプレイ本体５２とは一体になる。ねじ部５２６を螺合する割合を調節することによって、非球面レンズ５２３と平凸レンズ５１２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５０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。

（作用）
次に、上記観察装置１０の作用について説明する。

まず、観察装置１０のユーザは、ディスプレイ装置５０のスイッチ５２２をＯＮにする。すると、映像取込装置２０の先端の光源２７は、電流が供給され、発光する。

次に、ユーザは、映像取込装置２０の取手部３０よりも先端側の形状を曲げ等により任意に変形させ、映像を取り込み易いように適当な形状に変形させる。

そして、ユーザは、取手部３０を把持して、映像取込装置２０を操作する。ユーザは、たとえば、背中、腋、頭皮、尻、足の裏、喉等の通常直接見られない箇所や見にくい箇所に、映像取込装置２０の先端を持ってくる。ここでは、映像取込装置２０の取手部３０よりも先端側は、軟銅線２６が組み込まれているので、ユーザが変形させた形状が維持される。

観察対象の前に配置された映像取込装置２０は、イメージングレンズ２５により観察対象の映像を取り込み、イメージファイバー２４によりディスプレイ装置５０に伝達する。伝達された映像は、ディスプレイ装置５０内において非球面レンズ５２３によって拡大される。拡大された映像は、平凸レンズ５１２を介して平凸レンズ５１１に表示される。

ユーザは、取手部３０を把持する手と反対の手でディスプレイ装置５０を持ち、接眼部を目の前に持ってくる。ユーザは、接眼部５１を覗き込むことにより、拡大表示された観察対象の見たい箇所の映像を観察できる。観察対象の映像がぼやけている場合、接眼部５１を回転させて、ねじ部５２６がねじ穴５１４にねじ込まれる量を変化させ、非球面レンズ５２３と平凸レンズ５１２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。

以上のように、本発明の観察装置１０によれば、ユーザは、取手部３０を操作して、望む箇所を観察できる。観察の際には、映像取込装置２０の取手部３０よりも先端側において、ユーザが変形した形状が維持されるので、直線形状だと届きにくい観察対象でも、容易に観察でき、狭い隙間でも容易に位置調節できる。

一方で、映像取込装置２０の取手部３０よりも基端側では、軟銅線２６は組み込まれていないので、自由に形状が動く。したがって、ユーザが、取手部３０を持って映像取込装置２０を操作する際や、ディスプレイ装置５０を目の前に移動する際でも、映像取込装置２０のケーブルが邪魔になることがない。すなわち、映像取込装置２０において、形状が維持される部分と、形状が維持されない部分があるので、観察対象への位置合わせが容易となり、かつ、操作も容易となる。

また、ディスプレイ装置５０が観察対象の映像を見やすく拡大表示するので、ユーザは、観察対象を細部まで見ることができる。

さらに、上記観察装置１０では、保護チューブ２１がイメージファイバー２４の先端よりも先で開口している。したがって、イメージングレンズ２５が、観察対象に直接触れることがなく、イメージングレンズ２５の汚染を防止できる。

また、上記実施形態では、取手部３０が設けてあるので、ユーザが取手部３０を把持して操作することを容易にできる。映像取込装置２０は、たとえば、直径８ｍｍであるので、持って使用するには径が細すぎ、扱いにくい。しかし、取手部３０が設けてあることにより、ユーザは、容易に映像取込装置２０を扱える。

なお、上記観察装置１０の使用に加えて、側視部材４０を映像取込装置２０の先端に装着することにより、観察装置１０で観察できる対象範囲が広がる。たとえば、服を着たまま背中を観察したい場合、服と背中との隙間が小さいため、この隙間で映像取込装置２０の先端を背中に向けて配置することは困難である。しかし、上記側視部材４０を装着すれば、映像取込装置２０の先端を背中に向けなくても、背中を観察できる。

この場合、観察装置１０の作用は、次の通りである。

ユーザは、映像取込装置２０の先端のマーク２９を目印にして、側視部材４０を装着する。すなわち、マーク２９と側視部材４０の溝との位置を合わせる。

そして、服の間から、映像取込装置２０を滑り込ませ、取手部３０を持って先端の位置を調整し、背中の見たい箇所に映像取込装置２０の先端を配置する。すると、背中の映像が、側視部材４０の反射鏡４１を反射して、イメージングレンズ２５に取り込まれる。取り込まれた映像は、上述の通り、ディスプレイ装置５０に表示される。

このように、映像取込装置２０を折り曲げられないような狭い隙間であっても、側視部材４０を装着することにより、見たい箇所を容易に観察できる。

また、上記実施形態では、映像取込手段としてイメージングレンズ２５、および伝達手段としてイメージファイバー２４を用いる例について説明したが、これに限定されない。映像取込手段および伝達手段として、先端にイメージマイクロレンズが設けられたファイバースコープを用いてもよい。または映像取込手段として、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラを用いてもよい。ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラを用いる場合、ディスプレイ装置５０として、テレビ等を用い、テレビ画面に映像を表示することもできる。

観察装置の斜視図である。 映像取込装置の断面図である。 側視部材の分解図である。 側視部材を装着した映像取込装置の先端の断面図である。 ディスプレイ装置の断面図である。

符号の説明

１０…観察装置、
２０…映像取込装置、
２１…保護チューブ、
２２…ソケット部、
２３…プラスチックチューブ部、
２４…イメージファイバー、
２５…イメージングレンズ、
２６…軟銅線、
２７…光源、
２８…電源線、
２９…マーク、
３０…取手部、
３１…空間、
４０…側視部材、
４１…反射鏡、
４２…先端部材、
５０…ディスプレイ装置、
５１…接眼部、
５２…ディスプレイ本体、
６０…繋止線。

Claims (7)

1. 観察対象の映像を取り込む映像取込手段と、
   前記映像取込手段から伸延するケーブル状に形成され、全長に亘って可撓性を有し、前記映像取込手段により取り込まれた映像を基端側に伝達する伝達手段と、
   前記伝達手段の基端に接続され、前記伝達手段により伝達された映像を表示するディスプレイ装置と、
   前記映像取込手段と前記ディスプレイ装置との間に設けられる取手部と、
   前記伝達手段に沿って前記取手部と前記映像取込手段との間に設けられ、前記伝達手段の全長のうち前記取手部と前記映像取込手段との間の形状を任意に変形させた状態で維持する形状維持手段と、
   を有し、
   前記伝達手段は、前記取手部と前記ディスプレイ装置との間の形状は維持されず、自在に変形する観察装置。
2. 前記観察対象を照射する光を発生する光源をさらに有する請求項１に記載の観察装置。
3. 前記伝達手段および前記光源を内包して保護し可撓性を有する管状の保護チューブをさらに有し、
   前記保護チューブは、前記光源および前記映像取込手段よりも先端側で開口している請求項１または請求項２に記載の観察装置。
4. 前記映像取込手段の前方に配置され、側方にある前記観察対象の映像を前記映像取込手段に向けて反射する反射鏡が前記保護チューブの先端に取り付け自在である請求項３に記載の観察装置。
5. 前記反射鏡は、筒型の先端部材の一端に嵌合され、該先端部材の他端が前記保護チューブの先端に嵌合されることにより前記保護チューブの先端に取り付けられる請求項４に記載の観察装置。
6. 前記保護チューブの先端外周には、位置確認用のマークが付され、前記先端部材には、切れ込みが形成されており、前記切れ込みと前記マークとの位置を合わせることによって、前記反射鏡の姿勢が合わせられる請求項５に記載の観察装置。
7. 前記先端部材と、前記取手部とは、繋止線により繋ぎ止められている請求項５または請求項６に記載の観察装置。

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