JP3645055B2 - ビデオスコープ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を内蔵した医療用、工業用等のビデオスコープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、歯科や口腔外科において、患者の口腔内の歯やその周辺の観察にＣＣＤ等の撮像素子を用いたビデオスコープが用いられている。以下に従来のビデオスコープについて歯科用のビデオスコープを例に説明する。歯科用のビデオスコープにおいて、先端部の形状および握り部を含む形状は、患者の口腔内をくまなく観察でき、かつ操作者の作業性が良いように工夫が施され、小型・軽量としたものが多い。この種のビデオスコープとしては、例えば特開昭６２−２４６３４７号公報のように、イメージガラスファイバを用いた導光ロッドおよび照明用ガラスファイバを先端部に設け、被写体像を握り部に配した撮像素子に導くことにより、先端部の構成を簡素化したものがある。また特開平２−１０９５５４号公報のように、握り部形状をピストル型とし、本体を握ったまま録画・再生等の遠隔操作ができるようにしたものもある。さらに、実９３００２５６１号登録公報のように、先端部を曲折し、把持部を多角形にすることにより、操作者が口腔内の臼歯等を撮影しやすくしたものがある。一方、一般の内視鏡の分野では、特１３７３２３５号登録公報のように、挿入部の先端に湾曲部を設け、操作部を操作することにより湾曲方向を変えることができるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の歯科用ビデオスコープでは、操作者が患者の口腔内の、例えば上顎の歯を撮影中、次に下顎の歯の撮影を行おうとしたときのように、撮影中の被写体と反対方向の被写体に撮影を移行する場合、操作者はビデオスコープを握っている手首をひねるか、またはビデオスコープを持ち換えるといった動作を必要とし、瞬時に撮影中の被写体から反対方向の映像へ切り換えを行うことは難しいという問題を有していた。
【０００４】
また、一般の医療用内視鏡分野で使われている先端部湾曲構造を歯科用ビデオスコープに設けることによって、異なる方向にある被写体の撮影を行おうとしても、構造的に複雑になる上、片手で保持と湾曲操作を行うことが難しいという問題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、小型・軽量にして、上顎の歯の映像と下顎の歯の映像といった、異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることのできるビデオスコープを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、患者の口腔内に挿入する挿入部の先端部付近に、被写体に照明光を照射する照明手段とともに、レンズと撮像素子とを有する撮像系を２系統互いに異なる方向に向けて配し、操作者が保持する握り部に撮像系切り換え手段および選択操作手段を設けるように構成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、撮影光を受光する受光部と、操作者が握って操作を行う握り部とを備え、前記受光部の先端部付近に、レンズと撮像素子を有する撮像系と、被写体に照明光を照射する照明手段とを備えたビデオスコープであって、前記撮像系が、第１の被写体を撮影する第１の撮像系と、前記第１の被写体の方向以外にある他の被写体を撮影する少なくとも１系統以上の撮像系との複数系統で構成され、前記複数系統の撮像系の出力を切り換えて１系統の撮像系出力とする撮像系切り換え手段と、前記複数系統の撮像系のいずれかの映像か、または画像記憶装置を接続した場合の前記画像記憶装置の出力映像かを選択操作する選択操作手段とを備えたビデオスコープであり、操作者が選択操作手段を操作することにより、ビデオスコープを握っている手首をひねったり、持ち換えたりすることなく、異なる方向の映像や画像記憶装置の映像を片手で素早く切り換えることができるという作用を有する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、複数個の撮像素子のうち少なくとも２個を基板の表裏に配置した撮像素子と、複数個のレンズのうち少なくとも２個を前記撮像素子にそれぞれ対面させて配置したレンズと、前記複数のレンズにそれぞれ対面させ、かつ受光部先端部付近に設けた複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープであり、請求項１に記載の発明が有する作用に加え、撮像素子を挿入部先端付近に効率よく配置することができるので、受光部の外径を細くできるという作用を有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、同一方向に並列に配置した複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子にそれぞれ対面させて配置した複数のレンズと、異なる複数の方向に反射あるいは直射するように設けた光学反射手段と、前記光学反射手段の複数の入射面にそれぞれ対面させて配置した複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープであり、請求項１に記載の発明が有する作用に加え、２個の撮像素子を挿入部先端付近に効率よく配置することができるので、受光部の外径を細くできるという作用を有する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、複数の撮像素子と複数のレンズを有する複数系統の撮像系として、前記複数系統の撮像系の撮像倍率が、異なるかまたは各々調整可能な撮像系であることを特徴とする請求項１または２または３記載のビデオスコープであり、請求項１または２または３に記載の発明が有する作用に加え、広角レンズによる撮影と拡大レンズによる撮影など異なる画角での撮影を瞬時に切り換えることができるという作用を有する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、１個の撮像素子と、前記１個の撮像素子に対面させて配置した１個のレンズと、異なる複数方向から反射あるいは直進して前記１個のレンズに入射するように配置した光学反射手段と、前記複数方向のうち一方向を選択可能とした光学反射選択手段と、前記光学反射手段の複数の入射面にそれぞれ対面させて配置した複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープであり、請求項１に記載の発明が有する作用に加え、撮像素子およびレンズが各１個で済むので、受光部の外径を細くできかつ安価で構成できるという作用を有する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、異なる複数方向からの入射光のうち、一方向からの入射光を選択可能な光学反射選択手段として、光学反射手段を光軸に対し垂直な軸を中心に、機械的または電気的に回転させる光学反射器回転機構を備えたことを特徴とする請求項５記載のビデオスコープであり、請求項５に記載の発明が有する作用と同等の作用を有する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、異なる複数方向からの入射光の内、一方向からの入射光を選択可能な光学反射選択手段として、光学反射手段の複数の入射面と、複数の入射窓の間に配置した光学透過性選択機構を備えたことを特徴とする請求項５記載のビデオスコープであり、請求項５に記載の発明が有する作用と同等の作用を有する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、複数系統の撮像系を選択し切り換える撮像系切り換え手段および選択操作手段を握り部に設け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であり、これら請求項１から７に記載の発明が有する作用に加え、操作者が複数系統の撮像系を選択する操作は、握り部を握っている指を動かすだけで良いので、出力映像を映すテレビモニタ画面から視線を外すことなく、撮像系選択手段を操作できるという作用を有する。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、複数系統の撮像系の選択と連動して、複数系統の照明手段を選択する照明選択手段を設けたことを特徴とする請求項８記載のビデオスコープであり、請求項８に記載の発明が有する作用に加え、操作者が２系統の撮像系を選択する際に、照明手段を別途選択する操作の必要がないので、出力映像を映すテレビモニタ画面から視線を外すことなく、撮像系選択手段を操作することができるという作用を有する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、撮像光を受光する受光部として、患者の口腔内に挿入することが可能な挿入部を設けて歯科用に用いることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のビデオスコープであり、これら請求項１か９に記載の発明が有する作用に加え、受光部を患者の口腔内に挿入できるので、歯科または口腔外科医師および患者自身が患者の口腔内の歯やその周辺部の観察を行う際に、上顎の歯と下顎の歯の映像といった、異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができるという作用を有する。
【００１７】
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。
（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を歯科に用いた場合について示しており、（ａ）は外観図であり、（ｂ）は先端部付近の拡大断面図である。図１において、１は患者の口腔内に挿入可能な受光部としての挿入部であり、１２は操作者が保持する握り部である。１３は撮像系を選択する選択操作手段としての選択スイッチ、１４はＣＣＤ出力切換回路、１５はライトガイド切換機構、１６はケーブル、１７は第１の被写体である上顎の歯、１８は第２の被写体である下顎の歯、２０はビデオスコープ全体を示す。
【００１８】
挿入部の１の先端部内部には、一方の側に第１の入射窓としての第１のカバーガラス２、第１の対物レンズ４、第１の撮像素子としての第１のＣＣＤ６、および第１のライトガイド８が配置され、主に上顎の歯１７を映すための第１の撮像系を構成している。また先端部内部の他方の側には、第２の入射窓としての第２のカバーガラス３、第２の対物レンズ５および第２の撮像素子としての第２のＣＣＤ７、および第２のライトガイド９が配置され、主に下顎の歯１８を映すための第２の撮像系を構成している。第１の撮像系の撮像倍率と第２の撮像系の撮像倍率はほぼ等しいものとする。
【００１９】
第１の対物レンズ４および第２の対物レンズ５は、収差補正のために非球面を用いた単玉レンズとする。第１のカバーガラス２と第１の対物レンズ４との間および第２のカバーガラス３と第２の対物レンズ５との間には絞りを設けているが、本図では省略する。
【００２０】
第１のＣＣＤ６と第２のＣＣＤ７は、同一の基板１０の表裏の各面上に配置しており、各ＣＣＤ６、７の出力信号は、線材１１により、握り部１２の内部に配置された撮像系切り換え手段としてのＣＣＤ出力切換回路１４を経て、ケーブル１６に接続している。
【００２１】
第１のライトガイド８は、第１の被写体１７に照明光を照射する照明手段であり、第２のライトガイド９は、第２の被写体１８に照明光を照射する照明手段であり、それぞれ照明選択手段としてのライトガイド切換機構１５を経て、ケーブル１６に接続している。
【００２２】
ケーブル１６は、ＣＣＤの電源、駆動信号、出力信号および選択スイッチ１３による撮像系の選択情報等を伝送する電気ケーブルと、照明光を導光するライトガイドで構成された複合ケーブルである。
【００２３】
図２は本実施の形態における周辺機器の接続例を示したブロック図である。ビデオスコープ２０の出力信号は、ケーブル１６からコントローラ２１内のカメラ制御ユニット２２に入力される。カメラ制御ユニット２２は、映像信号を画像記憶装置としての画像ファイリング２４に出力し、さらにビデオプリンタ２５を経てビデオモニタ２６に出力する。またコントローラ２１内の光源ユニット２３で発光した照明光は、ケーブル１６を経てライトガイド切換機構１５に導光され、さらに第１のライトガイド８または第２のライトガイド９に導光される。
【００２４】
ビデオスコープ２０の選択スイッチ１３は、ＣＣＤ出力切換回路１４に電気的または機械的に接続されていて、ＣＣＤ出力切換回路１４からの出力信号を、第１のＣＣＤ６の出力信号とするか、第２のＣＣＤ７のＣＣＤ出力信号とするかを選択でき、同時にライトガイド切換機構１５にも接続しており、第１のＣＣＤ６が選択されたときには第１のライトガイド８が選択され、第２のＣＣＤ７が選択されたときには第２のライトガイド９が選択されるように、撮像系の選択と連動して照明系を電気的あるいは機械的に選択することができる。
【００２５】
さらに選択スイッチ１３は、画像ファイリング２４に電気的に接続していて、画像ファイリング２４からの出力を、カメラ制御ユニット２２の出力映像すなわち選択された撮像系のリアルタイムの映像か、画像ファイリング２４にすでに記録された静止画像かを選択することができる。
【００２６】
以上の構成により、例えば、操作者が患者の上顎の歯１７を映したいときには、選択スイッチ１３を操作することにより、照明光を第１のライトガイド８から出射させて上顎の歯１７に照射し、その歯１７の像を第１の対物レンズ４で第１のＣＣＤ６に結像させて、出力信号をＣＣＤ出力切換回路１４から出力させる。
【００２７】
次に下顎の歯１８を映したいときには、選択スイッチ１３を再度操作することにより、照明光を第２のライトガイド９から出射させて下顎の歯１８に照射し、その歯１８の像を第２の対物レンズ５で第２のＣＣＤ７に結像させて、出力信号をＣＣＤ出力切換回路１４から出力させる。
【００２８】
このとき、上顎の歯１７の映像から下顎の歯１８の映像への切り換えに必要な操作者の動作は、選択スイッチ１３を押す操作のみであり、ビデオスコープ２０を持つ手首をひねったり、持ち換えたりすることは必要ない。
【００２９】
このように、本実施の形態１によれば、上顎の歯１７と下顎の歯１８といった異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができる。また患者の歯を治療した後の状態を治療前に撮影した画像と比較することはよく行われるが、上記の構成において、選択された撮像系のリアルタイムの映像と画像ファイリング２４の静止画像とを選択スイッチ１３で切り換えることにより容易に実現できる。このとき、リアルタイムの映像出力を第１のＣＣＤ６の出力とするか、第２のＣＣＤ７の出力とするかという選択情報と、画像ファイリング２４に保存されている静止画像からどの画像を取り出すかという選択情報とを関連づけておくことができるので、例えば治療後の上顎の歯をリアルタイム映像で映しているとき、次に以前撮影した治療前の静止画像を画像ファイリング２４から取り出そうとした場合、数多くの静止画像の内、上顎の歯の静止画像を自動選択して出力することが可能である。
【００３０】
なお、上記実施の形態１において、選択可能な撮像系は上下２方向を向いた２系統の撮像系としたが、挿入部１の軸方向の前方を直視する撮像系や側面方向を向いた撮像系を加えて３系統以上の撮像系としても良い。この場合、手首をひねったり持ち換えたりすることなく、切り換え可能な撮影シーンが、上下の歯など限られた撮影シーンだけにとどまらず、臼歯の奥の歯肉部分を撮影する場合や、臼歯の噛み合わせ具合を側面から上下関係を正しく撮影する場合などにも適用でき、使用者が要求する撮影シーンの多彩なバリエーションに対応することが可能である。
【００３１】
また、上記実施の形態１では、第１の撮像系の撮像倍率と第２の撮像系の撮像倍率はほぼ等しいものとしたが、異なる撮像倍率に調整可能であってもよい。この場合、ビデオスコープ２０を保持しやすい位置に固定したいときに、上下の被写体の像の大きさが異なることによって、被写体の切り換え毎にビデオスコープ２０の固定位置を移動しなくて済むという効果が得られる。
【００３２】
また、照明手段は、コントローラ２１内の光源ユニット２３から導光した第１のライトガイド８または第２のライトガイド９としたが、ビデオスコープ２０の握り部１２の内部に光源を配置してライトガイドに導光するか、または直接光源を挿入部１の先端内部に２個配置しても同様の効果が得られる。前者の場合、本実施の形態１におけるケーブル１６内部のライトガイドが不要となり、後者の場合、ビデオスコープ２０内部を含め完全にライトガイドが不要となり、コスト面でさらに有利となる。
【００３３】
さらに、以上の説明では歯科および口腔外科用途の例で説明したが、一般の医療における患部の拡大観察用途や、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも、同様に有利な効果が得られる。
【００３４】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図である。外観は図１（ａ）で示した本発明の実施の形態１と同様であり、本実施の形態２も歯科に用いた場合を例に説明する。
【００３５】
図３において、ビデオスコープ５０の挿入部３１の先端部内部の一方の側には、第１の入射窓としての第１のカバーガラス３３、第１の対物レンズ３５、第１の撮像素子としての第１のＣＣＤ３７、および第１のライトガイド３９が配置され、主に第１の被写体である上顎の歯４７を映すための第１の撮像系を構成している。その反対側には、第２の入射窓としての第２のカバーガラス３４、第２の対物レンズ３６、第２の撮像素子としての第２のＣＣＤ３８、および第２のライトガイド４０が配置され、主に第２の被写体である下顎の歯４８を映すための第２の撮像系を構成している。両撮像系は、Ｔ字形の基板４１により先端方向に向けて並列に配置されている。第１の撮像系の撮像倍率と第２の撮像系の撮像倍率はほぼ等しいものとする。
【００３６】
光学反射手段としての反射ミラー３２は、第１のカバーガラス３３および第２のカバーガラス３４から入射した第１の被写体４７および第２の被写体４８の光をそれぞれ９０゜反射させることによって、同一方向を向いた各撮像系に入射させている。
【００３７】
第１の対物レンズ３５および第２の対物レンズ３６は、収差補正のために非球面を用いた単玉レンズとし、反射ミラー３２と第１の対物レンズ３５および第２の対物レンズ３６との間には絞りを設けているが、本図では省略する。
【００３８】
図４は本実施の形態における周辺機器の接続例を表したブロック図である。ビデオスコープ５０の握り部に設けられた選択スイッチ４３は、ＣＣＤ出力切換回路４４に電気的または機械的に接続されていて、ＣＣＤ出力切換回路４４からの出力信号を第１のＣＣＤ３７の出力信号とするか、第２のＣＣＤ３８のＣＣＤ出力信号とするかを選択でき、同時にライトガイド切換機構４５にも接続しており、第１のＣＣＤ３７が選択されたときには第１のライトガイド３９が選択され、第２のＣＣＤ３８が選択されたときには第２のライトガイド４０が選択されるように、撮像系の選択と連動して照明系を電気的あるいは機械的に選択することができる。
【００３９】
さらに選択スイッチ４３は、画像ファイリング５４に電気的に接続していて、画像ファイリング５４からの出力をカメラ制御ユニット５２の出力映像すなわち選択された撮像系のリアルタイムの映像か、画像ファイリング５４にすでに記録された静止画像かを選択することができる。
【００４０】
以上の構成により、本発明の実施の形態１と同様の作用を有し、上顎の歯と下顎の歯といった異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができ、さらにまた画像ファイリングの静止画像と選択された撮像系のリアルタイムの映像との比較を容易に行うことができる。
【００４１】
なお、本実施の形態２において、第１の対物レンズ３５および第２の対物レンズ３６の配置は、それぞれ第１のＣＣＤ３７および第２のＣＣＤ３８の直前としたが、反射ミラー３２と第１のカバーガラス３３および第２のカバーガラス３４との間に配置しても同様の効果が得られる。
【００４２】
また、本実施の形態２においては、光学反射手段として反射ミラー３２を用いて構成した例で説明したが、反射プリズムを用いても同様の効果が得られる。
【００４３】
また、照明手段は、本発明の実施の形態１と同様、光源ユニット５３から導光した第１のライトガイド３９または第２のライトガイド４０としたが、ビデオスコープ５０の握り部内部に光源を配置してライトガイドに導光するか、または直接光源を挿入部３１の先端内部に２個配置しても、同様の効果が得られる。前者の場合、本実施の形態２におけるケーブル４６の内部にライトガイドが不要となり、後者の場合さらにビデオスコープ５０の内部を含め完全に不要となり、コスト面でさらに有利となる。
【００４４】
また、第１の撮像系の撮像倍率と第２の撮像系の撮像倍率はほぼ等しいものとしたが、異なる撮像倍率に調整可能であってもよい。この場合、ビデオスコープ５０を保持しやすい位置に固定したいときに、上下の被写体の像の大きさが異なることによって、被写体の切り換え毎にビデオスコープ５０の固定位置を移動しなくてすむという効果が得られる。
【００４５】
また、以上の説明では、歯科および口腔外科用途の例で説明したが、一般の医療における患部の拡大観察用途や、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも、同様に有利な効果が得られる。
【００４６】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３におけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図である。外観は図１（ａ）で示した本発明の実施の形態１と同様であり、本実施の形態３も歯科に用いた場合を例に説明する。
【００４７】
図５において、ビデオスコープ８０の挿入部６１の先端部内部には、光学反射手段としての反射プリズム６２が配置され、光学反射器回転機構としてのプリズム回転機構６３により電気的または機械的に回転可能であり、実線で描かれている状態と点線で描かれている状態とに配置を変化させることができる。この反射プリズム６２を二つの状態に配置を変化させることにより、異なる二方向からの入射光を選択することが可能となる。
【００４８】
反射プリズム６２が実線で描かれている配置は、第１の被写体７５を撮像する状態を示しており、第１カバーガラス６４、反射プリズム６２、対物レンズ６６、撮像素子としてのＣＣＤ６７、および第１のライトガイド６８によって第１の撮像系を構成している。
【００４９】
また、反射プリズム６２が点線で描かれた配置は、第２の被写体７６を撮像する状態であり、第２のカバーガラス６５、反射プリズム６２、対物レンズ６６、撮像素子としてのＣＣＤ６７、および第２のライトガイド６９によって第２の撮像系を構成している。
【００５０】
このようにして反射プリズム６２は、第１のカバーガラス６４および第２のカバーガラス６５から入射した第１の被写体７５および第２の被写体７６の光を９０゜反射させて対物レンズ６６、ＣＣＤ６７に入射させている。
【００５１】
本発明の実施の形態１と同様、対物レンズ６６は、収差補正のために非球面を用いた単玉レンズとし、反射プリズム６２と対物レンズ６６との間には絞りを設けているが、本図では省略する。
【００５２】
図６は本実施の形態における周辺機器の接続例を表したブロック図である。ビデオスコープ８０の握り部に設けられた選択スイッチ７２で撮像系を選択することにより、撮像系の選択情報は電気的または機械的にプリズム回転機構６３へと伝わり、プリズム回転機構６３に固定された反射プリズム６２を機械的または電気的に回転させる。このようにして選択された撮像系のＣＣＤ出力信号は、ケーブル７４からコントローラ８１内のカメラ制御ユニット８２に入力される。カメラ制御ユニット８２は、映像信号を画像記憶装置としての画像ファイリング８４に出力し、さらにビデオプリンタ８５を経てビデオモニタ８６に出力する。
【００５３】
またコントローラ８１内の光源ユニット８３で発光した照明光は、ケーブル７４を経てライトガイド切換機構７３に導光され、選択スイッチ７２で選択された第１のライトガイド６８または第２のライトガイド６９に導光されて被写体を照射する。
【００５４】
以上の構成により、本発明の実施の形態１と同様の作用を有し、上顎の歯と下顎の歯といった異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができ、さらにまた画像ファイリングの静止画像と選択された撮像系のリアルタイムの映像との比較を容易に行うことができる。
【００５５】
なお、本実施の形態３においては、光学反射手段として反射プリズム６２を用いて構成した例で説明したが、反射ミラーを用いても同様の効果が得られる。
【００５６】
また、照明手段は、光源ユニット８３から導光した第１のライトガイド６８または第２のライトガイド６９としたが、本発明の実施の形態１と同様、ビデオスコープ８０の握り部内部に光源を配置してライトガイドに導光するか、または直接光源を挿入部６１の先端内部に２個配置しても、同様の効果が得られる。前者の場合、本実施の形態３におけるケーブル７４の内部にライトガイドが不要となり、後者の場合さらにビデオスコープ８０の内部を含め完全に不要となり、コスト面でさらに有利となる。
【００５７】
また、以上の説明では、歯科および口腔外科用途の例で説明したが、一般の医療における患部の拡大観察用途や、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも、同様に有利な効果が得られる。
【００５８】
（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４におけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図である。外観は図１（ａ）で示した本発明の実施の形態１と同様であり、本実施の形態４も歯科に用いた場合を例に説明する。
【００５９】
図７において、ビデオスコープ１１０の挿入部９１の先端部内部には、第１の入射窓としての第１のカバーガラス９５、第１の光学透過性選択機構としての第１の液晶シャッタ９３、光学反射手段としてのハーフミラー９２、対物レンズ９７、撮像素子としてのＣＣＤ９８、および第１のライトガイド９９が配置され、これらによって第１の撮像系を構成している。また第２の入射窓としての第２のカバーガラス９６、第２の光学透過性選択機構としての第２の液晶シャッタ９４、ハーフミラー９２、対物レンズ９７、撮像素子としてのＣＣＤ９８、および第２のライトガイド１００によって第２の撮像系を構成している。
【００６０】
ハーフミラー９２は、第１の被写体１０６から第１の液晶シャッタ９３を透過した光を９０°反射させて対物レンズ９７に入射させるとともに、第２の被写体１０７から第２の液晶シャッタ９４を透過した光を直進させ、同じく対物レンズ９７に入射させる。
【００６１】
第１の液晶シャッタ９３および第２の液晶シャッタ９４は、電気信号の入力により透過率を変化させることができるものであり、第１の液晶シャッタ９３の透過率を最大にして、第２の液晶シャッタ９４の透過率を０にすれば、第１の被写体１０６の光のみを対物レンズ９７に入射させることができる。また第１の液晶シャッタ９３の透過率を０にして、第２の液晶シャッタ９４の透過率を最大にすれば、第２の被写体１０７の光のみを対物レンズ９７に入射させることができる。この液晶シャッタの特性を利用すれば、異なる二方向からの入射光を選択することが可能となる。
【００６２】
本発明の実施の形態１と同様、対物レンズ９７は、収差補正のために非球面を用いた単玉レンズとし、ハーフミラー９２と対物レンズ９７との間には絞りを設けているが、本図では省略する。
【００６３】
図８は本発明の実施の形態における周辺機器の接続例を表したブロック図である。ビデオスコープ１１０の握り部に設けられた選択スイッチ１０３で撮像系を選択することにより、撮像系の選択情報は、電気的または機械的に第１の液晶シャッタ９３および第２の液晶シャッタ９４へと伝わり、選択された撮像系の液晶シャッタは透過性を持ち、選択されなかった撮像系の液晶シャッタは透過率が０となる。このようにして選択された撮像系のＣＣＤ出力信号は、ケーブル１０５を経てコントローラ１０１内のカメラ制御ユニット１０２に入力される。カメラ制御ユニット１０２は、映像信号を画像記憶装置としての画像ファイリング１１４に出力し、さらにビデオプリンタ１１５を経てビデオモニタ１１６に出力する。
【００６４】
またコントローラ１１１内の光源ユニット１１３で発光した照明光は、ケーブル１０５を経てライトガイド切換機構１０４に導光され、選択スイッチ１０３で選択された第１のライトガイド９９または第２のライトガイド１００に導光されて被写体を照射する。
【００６５】
以上の構成により、本発明の実施の形態１と同様の作用を有し、上顎の歯と下顎の歯といった異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができ、さらにまた画像ファイリングの静止画像と選択された撮像系のリアルタイムの映像との比較を容易に行うことができる。
【００６６】
なお、照明手段は、光源ユニット１１３から導光した第１のライトガイド９９または第２のライトガイド１００としたが、本発明の実施の形態１と同様、ビデオスコープ１１０の握り部内部に光源を配置してライトガイドに導光するか、または直接光源を挿入部９１の先端内部に２個配置しても、同様の効果が得られる。前者の場合、本実施の形態４におけるケーブル１０５の内部にライトガイドが不要となり、後者の場合さらにビデオスコープ１１０の内部を含め完全に不要となり、コスト面でさらに有利となる。
【００６７】
また、以上の説明では、歯科および口腔外科用途の例で説明したが、一般の医療における患部の拡大観察用途や、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも、同様に有利な効果が得られる。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明よれば、ビデオスコープにおいて、異なる方向を向いた複数系統の撮像系と複数系統の照明系および撮像系切り換え手段を備えているので、操作者が手首をひねったり、持ち換えたりすることなく、異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができ、歯科や口腔外科等における患者の口腔内の歯やその周辺の観察や、一般の医療における患部の拡大観察の他、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるビデオスコープの外観図（ａ）および先端部付近の拡大断面図（ｂ）
【図２】本発明の実施の形態１おけるビデオスコープの周辺機器の接続例のブロック図
【図３】本発明の実施の形態２おけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態２おけるビデオスコープの周辺機器の接続例のブロック図
【図５】本発明の実施の形態３おけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図
【図６】本発明の実施の形態３おけるビデオスコープの周辺機器の接続例のブロック図
【図７】本発明の実施の形態４おけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図
【図８】本発明の実施の形態４おけるビデオスコープの周辺機器の接続例のブロック図
【符号の説明】
１、３１、６１、９１ 挿入部
２、３３、６４、９５ 第１のカバーガラス
３、３４、６５、９６ 第２のカバーガラス
４、３５ 第１の対物レンズ
５、３６ 第２の対物レンズ
６、３７ 第１のＣＣＤ
７、３８ 第２のＣＣＤ
８、３９、６８、９９ 第１のライトガイド
９、４０、６９、１００ 第２のライトガイド
１０、４１、７０、１０１ 基板
１１、４２、７１、１０２ 線材
１２ 握り部
１３、４３、７２、１０３ 選択スイッチ
１４、４４ ＣＣＤ出力切換回路
１５、４５、７３、１０４ ライトガイド切換機構
１６、４６、７４、１０５ ケーブル
１７、４７、７５、１０６ 第１の被写体
１８、４８、７６、１０７ 第２の被写体
２０、５０、８０、１１０ ビデオスコープ
２１、５１、８１、１１１ コントローラ
２２、５２、８２、１１２ カメラ制御ユニット
２３、５３、８３、１１３ 光源ユニット
２４、５４、８４、１１４ 画像ファイリング
２５、５５、８５、１１５ ビデオプリンタ
２６、５６、８６、１１６ ビデオモニタ
３２ 反射ミラー
６２ 反射プリズム
６３ プリズム回転機構
６６、９７ 対物レンズ
６７、９８ ＣＣＤ
９２ ハーフミラー
９３ 第１の液晶シャッタ
９４ 第２の液晶シャッタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子を内蔵した医療用、工業用等のビデオスコープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、歯科や口腔外科において、患者の口腔内の歯やその周辺の観察にＣＣＤ等の撮像素子を用いたビデオスコープが用いられている。以下に従来のビデオスコープについて歯科用のビデオスコープを例に説明する。歯科用のビデオスコープにおいて、先端部の形状および握り部を含む形状は、患者の口腔内をくまなく観察でき、かつ操作者の作業性が良いように工夫が施され、小型・軽量としたものが多い。この種のビデオスコープとしては、例えば特開昭６２−２４６３４７号公報のように、イメージガラスファイバを用いた導光ロッドおよび照明用ガラスファイバを先端部に設け、被写体像を握り部に配した撮像素子に導くことにより、先端部の構成を簡素化したものがある。また特開平２−１０９５５４号公報のように、握り部形状をピストル型とし、本体を握ったまま録画・再生等の遠隔操作ができるようにしたものもある。さらに、実９３００２５６１号登録公報のように、先端部を曲折し、把持部を多角形にすることにより、操作者が口腔内の臼歯等を撮影しやすくしたものがある。一方、一般の内視鏡の分野では、特１３７３２３５号登録公報のように、挿入部の先端に湾曲部を設け、操作部を操作することにより湾曲方向を変えることができるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の歯科用ビデオスコープでは、操作者が患者の口腔内の、例えば上顎の歯を撮影中、次に下顎の歯の撮影を行おうとしたときのように、撮影中の被写体と反対方向の被写体に撮影を移行する場合、操作者はビデオスコープを握っている手首をひねるか、またはビデオスコープを持ち換えるといった動作を必要とし、瞬時に撮影中の被写体から反対方向の映像へ切り換えを行うことは難しいという問題を有していた。
【０００４】
また、一般の医療用内視鏡分野で使われている先端部湾曲構造を歯科用ビデオスコープに設けることによって、異なる方向にある被写体の撮影を行おうとしても、構造的に複雑になる上、片手で保持と湾曲操作を行うことが難しいという問題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、小型・軽量にして、上顎の歯の映像と下顎の歯の映像といった、異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることのできるビデオスコープを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、患者の口腔内に挿入する挿入部の先端部付近に、被写体に照明光を照射する照明手段とともに、レンズと撮像素子とを有する撮像系を２系統互いに異なる方向に向けて配し、操作者が保持する握り部に撮像系切り換え手段および選択操作手段を設けるように構成したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、撮影光を受光する受光部と、操作者が握って操作を行う握り部とを備え、前記受光部の先端部付近に、レンズと撮像素子を有する撮像系と、被写体に照明光を照射する照明手段とを備えたビデオスコープであって、前記撮像系が、第１の被写体を撮影する第１の撮像系と、前記第１の被写体の方向以外にある他の被写体を撮影する少なくとも１系統以上の撮像系との複数系統で構成され、前記複数系統の撮像系の出力を切り換えて１系統の撮像系出力とする撮像系切り換え手段と、前記複数系統の撮像系のいずれかの映像か、または画像記憶装置を接続した場合の前記画像記憶装置の出力映像かを選択操作する選択操作手段とを備えたビデオスコープであり、操作者が選択操作手段を操作することにより、ビデオスコープを握っている手首をひねったり、持ち換えたりすることなく、異なる方向の映像や画像記憶装置の映像を片手で素早く切り換えることができるという作用を有する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、複数個の撮像素子のうち少なくとも２個を基板の表裏に配置した撮像素子と、複数個のレンズのうち少なくとも２個を前記撮像素子にそれぞれ対面させて配置したレンズと、前記複数のレンズにそれぞれ対面させ、かつ受光部先端部付近に設けた複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープであり、請求項１に記載の発明が有する作用に加え、撮像素子を挿入部先端付近に効率よく配置することができるので、受光部の外径を細くできるという作用を有する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、同一方向に並列に配置した複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子にそれぞれ対面させて配置した複数のレンズと、異なる複数の方向に反射あるいは直射するように設けた光学反射手段と、前記光学反射手段の複数の入射面にそれぞれ対面させて配置した複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープであり、請求項１に記載の発明が有する作用に加え、２個の撮像素子を挿入部先端付近に効率よく配置することができるので、受光部の外径を細くできるという作用を有する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、複数の撮像素子と複数のレンズを有する複数系統の撮像系として、前記複数系統の撮像系の撮像倍率が、異なるかまたは各々調整可能な撮像系であることを特徴とする請求項１または２または３記載のビデオスコープであり、請求項１または２または３に記載の発明が有する作用に加え、広角レンズによる撮影と拡大レンズによる撮影など異なる画角での撮影を瞬時に切り換えることができるという作用を有する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、１個の撮像素子と、前記１個の撮像素子に対面させて配置した１個のレンズと、異なる複数方向から反射あるいは直進して前記１個のレンズに入射するように配置した光学反射手段と、前記複数方向のうち一方向を選択可能とした光学反射選択手段と、前記光学反射手段の複数の入射面にそれぞれ対面させて配置した複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープであり、請求項１に記載の発明が有する作用に加え、撮像素子およびレンズが各１個で済むので、受光部の外径を細くできかつ安価で構成できるという作用を有する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、異なる複数方向からの入射光のうち、一方向からの入射光を選択可能な光学反射選択手段として、光学反射手段を光軸に対し垂直な軸を中心に、機械的または電気的に回転させる光学反射器回転機構を備えたことを特徴とする請求項５記載のビデオスコープであり、請求項５に記載の発明が有する作用と同等の作用を有する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、異なる複数方向からの入射光の内、一方向からの入射光を選択可能な光学反射選択手段として、光学反射手段の複数の入射面と、複数の入射窓の間に配置した光学透過性選択機構を備えたことを特徴とする請求項５記載のビデオスコープであり、請求項５に記載の発明が有する作用と同等の作用を有する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、複数系統の撮像系を選択し切り換える撮像系切り換え手段および選択操作手段を握り部に設け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であり、これら請求項１から７に記載の発明が有する作用に加え、操作者が複数系統の撮像系を選択する操作は、握り部を握っている指を動かすだけで良いので、出力映像を映すテレビモニタ画面から視線を外すことなく、撮像系選択手段を操作できるという作用を有する。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、複数系統の撮像系の選択と連動して、複数系統の照明手段を選択する照明選択手段を設けたことを特徴とする請求項８記載のビデオスコープであり、請求項８に記載の発明が有する作用に加え、操作者が２系統の撮像系を選択する際に、照明手段を別途選択する操作の必要がないので、出力映像を映すテレビモニタ画面から視線を外すことなく、撮像系選択手段を操作することができるという作用を有する。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、撮像光を受光する受光部として、患者の口腔内に挿入することが可能な挿入部を設けて歯科用に用いることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のビデオスコープであり、これら請求項１か９に記載の発明が有する作用に加え、受光部を患者の口腔内に挿入できるので、歯科または口腔外科医師および患者自身が患者の口腔内の歯やその周辺部の観察を行う際に、上顎の歯と下顎の歯の映像といった、異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができるという作用を有する。
【００１７】
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。
（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を歯科に用いた場合について示しており、（ａ）は外観図であり、（ｂ）は先端部付近の拡大断面図である。図１において、１は患者の口腔内に挿入可能な受光部としての挿入部であり、１２は操作者が保持する握り部である。１３は撮像系を選択する選択操作手段としての選択スイッチ、１４はＣＣＤ出力切換回路、１５はライトガイド切換機構、１６はケーブル、１７は第１の被写体である上顎の歯、１８は第２の被写体である下顎の歯、２０はビデオスコープ全体を示す。
【００１８】
挿入部の１の先端部内部には、一方の側に第１の入射窓としての第１のカバーガラス２、第１の対物レンズ４、第１の撮像素子としての第１のＣＣＤ６、および第１のライトガイド８が配置され、主に上顎の歯１７を映すための第１の撮像系を構成している。また先端部内部の他方の側には、第２の入射窓としての第２のカバーガラス３、第２の対物レンズ５および第２の撮像素子としての第２のＣＣＤ７、および第２のライトガイド９が配置され、主に下顎の歯１８を映すための第２の撮像系を構成している。第１の撮像系の撮像倍率と第２の撮像系の撮像倍率はほぼ等しいものとする。
【００１９】
第１の対物レンズ４および第２の対物レンズ５は、収差補正のために非球面を用いた単玉レンズとする。第１のカバーガラス２と第１の対物レンズ４との間および第２のカバーガラス３と第２の対物レンズ５との間には絞りを設けているが、本図では省略する。
【００２０】
第１のＣＣＤ６と第２のＣＣＤ７は、同一の基板１０の表裏の各面上に配置しており、各ＣＣＤ６、７の出力信号は、線材１１により、握り部１２の内部に配置された撮像系切り換え手段としてのＣＣＤ出力切換回路１４を経て、ケーブル１６に接続している。
【００２１】
第１のライトガイド８は、第１の被写体１７に照明光を照射する照明手段であり、第２のライトガイド９は、第２の被写体１８に照明光を照射する照明手段であり、それぞれ照明選択手段としてのライトガイド切換機構１５を経て、ケーブル１６に接続している。
【００２２】
ケーブル１６は、ＣＣＤの電源、駆動信号、出力信号および選択スイッチ１３による撮像系の選択情報等を伝送する電気ケーブルと、照明光を導光するライトガイドで構成された複合ケーブルである。
【００２３】
図２は本実施の形態における周辺機器の接続例を示したブロック図である。ビデオスコープ２０の出力信号は、ケーブル１６からコントローラ２１内のカメラ制御ユニット２２に入力される。カメラ制御ユニット２２は、映像信号を画像記憶装置としての画像ファイリング２４に出力し、さらにビデオプリンタ２５を経てビデオモニタ２６に出力する。またコントローラ２１内の光源ユニット２３で発光した照明光は、ケーブル１６を経てライトガイド切換機構１５に導光され、さらに第１のライトガイド８または第２のライトガイド９に導光される。
【００２４】
ビデオスコープ２０の選択スイッチ１３は、ＣＣＤ出力切換回路１４に電気的または機械的に接続されていて、ＣＣＤ出力切換回路１４からの出力信号を、第１のＣＣＤ６の出力信号とするか、第２のＣＣＤ７のＣＣＤ出力信号とするかを選択でき、同時にライトガイド切換機構１５にも接続しており、第１のＣＣＤ６が選択されたときには第１のライトガイド８が選択され、第２のＣＣＤ７が選択されたときには第２のライトガイド９が選択されるように、撮像系の選択と連動して照明系を電気的あるいは機械的に選択することができる。
【００２５】
さらに選択スイッチ１３は、画像ファイリング２４に電気的に接続していて、画像ファイリング２４からの出力を、カメラ制御ユニット２２の出力映像すなわち選択された撮像系のリアルタイムの映像か、画像ファイリング２４にすでに記録された静止画像かを選択することができる。
【００２６】
以上の構成により、例えば、操作者が患者の上顎の歯１７を映したいときには、選択スイッチ１３を操作することにより、照明光を第１のライトガイド８から出射させて上顎の歯１７に照射し、その歯１７の像を第１の対物レンズ４で第１のＣＣＤ６に結像させて、出力信号をＣＣＤ出力切換回路１４から出力させる。
【００２７】
次に下顎の歯１８を映したいときには、選択スイッチ１３を再度操作することにより、照明光を第２のライトガイド９から出射させて下顎の歯１８に照射し、その歯１８の像を第２の対物レンズ５で第２のＣＣＤ７に結像させて、出力信号をＣＣＤ出力切換回路１４から出力させる。
【００２８】
このとき、上顎の歯１７の映像から下顎の歯１８の映像への切り換えに必要な操作者の動作は、選択スイッチ１３を押す操作のみであり、ビデオスコープ２０を持つ手首をひねったり、持ち換えたりすることは必要ない。
【００２９】
このように、本実施の形態１によれば、上顎の歯１７と下顎の歯１８といった異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができる。また患者の歯を治療した後の状態を治療前に撮影した画像と比較することはよく行われるが、上記の構成において、選択された撮像系のリアルタイムの映像と画像ファイリング２４の静止画像とを選択スイッチ１３で切り換えることにより容易に実現できる。このとき、リアルタイムの映像出力を第１のＣＣＤ６の出力とするか、第２のＣＣＤ７の出力とするかという選択情報と、画像ファイリング２４に保存されている静止画像からどの画像を取り出すかという選択情報とを関連づけておくことができるので、例えば治療後の上顎の歯をリアルタイム映像で映しているとき、次に以前撮影した治療前の静止画像を画像ファイリング２４から取り出そうとした場合、数多くの静止画像の内、上顎の歯の静止画像を自動選択して出力することが可能である。
【００３０】
なお、上記実施の形態１において、選択可能な撮像系は上下２方向を向いた２系統の撮像系としたが、挿入部１の軸方向の前方を直視する撮像系や側面方向を向いた撮像系を加えて３系統以上の撮像系としても良い。この場合、手首をひねったり持ち換えたりすることなく、切り換え可能な撮影シーンが、上下の歯など限られた撮影シーンだけにとどまらず、臼歯の奥の歯肉部分を撮影する場合や、臼歯の噛み合わせ具合を側面から上下関係を正しく撮影する場合などにも適用でき、使用者が要求する撮影シーンの多彩なバリエーションに対応することが可能である。
【００３１】
また、上記実施の形態１では、第１の撮像系の撮像倍率と第２の撮像系の撮像倍率はほぼ等しいものとしたが、異なる撮像倍率に調整可能であってもよい。この場合、ビデオスコープ２０を保持しやすい位置に固定したいときに、上下の被写体の像の大きさが異なることによって、被写体の切り換え毎にビデオスコープ２０の固定位置を移動しなくて済むという効果が得られる。
【００３２】
また、照明手段は、コントローラ２１内の光源ユニット２３から導光した第１のライトガイド８または第２のライトガイド９としたが、ビデオスコープ２０の握り部１２の内部に光源を配置してライトガイドに導光するか、または直接光源を挿入部１の先端内部に２個配置しても同様の効果が得られる。前者の場合、本実施の形態１におけるケーブル１６内部のライトガイドが不要となり、後者の場合、ビデオスコープ２０内部を含め完全にライトガイドが不要となり、コスト面でさらに有利となる。
【００３３】
さらに、以上の説明では歯科および口腔外科用途の例で説明したが、一般の医療における患部の拡大観察用途や、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも、同様に有利な効果が得られる。
【００３４】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２におけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図である。外観は図１（ａ）で示した本発明の実施の形態１と同様であり、本実施の形態２も歯科に用いた場合を例に説明する。
【００３５】
図３において、ビデオスコープ５０の挿入部３１の先端部内部の一方の側には、第１の入射窓としての第１のカバーガラス３３、第１の対物レンズ３５、第１の撮像素子としての第１のＣＣＤ３７、および第１のライトガイド３９が配置され、主に第１の被写体である上顎の歯４７を映すための第１の撮像系を構成している。その反対側には、第２の入射窓としての第２のカバーガラス３４、第２の対物レンズ３６、第２の撮像素子としての第２のＣＣＤ３８、および第２のライトガイド４０が配置され、主に第２の被写体である下顎の歯４８を映すための第２の撮像系を構成している。両撮像系は、Ｔ字形の基板４１により先端方向に向けて並列に配置されている。第１の撮像系の撮像倍率と第２の撮像系の撮像倍率はほぼ等しいものとする。
【００３６】
光学反射手段としての反射ミラー３２は、第１のカバーガラス３３および第２のカバーガラス３４から入射した第１の被写体４７および第２の被写体４８の光をそれぞれ９０゜反射させることによって、同一方向を向いた各撮像系に入射させている。
【００３７】
第１の対物レンズ３５および第２の対物レンズ３６は、収差補正のために非球面を用いた単玉レンズとし、反射ミラー３２と第１の対物レンズ３５および第２の対物レンズ３６との間には絞りを設けているが、本図では省略する。
【００３８】
図４は本実施の形態における周辺機器の接続例を表したブロック図である。ビデオスコープ５０の握り部に設けられた選択スイッチ４３は、ＣＣＤ出力切換回路４４に電気的または機械的に接続されていて、ＣＣＤ出力切換回路４４からの出力信号を第１のＣＣＤ３７の出力信号とするか、第２のＣＣＤ３８のＣＣＤ出力信号とするかを選択でき、同時にライトガイド切換機構４５にも接続しており、第１のＣＣＤ３７が選択されたときには第１のライトガイド３９が選択され、第２のＣＣＤ３８が選択されたときには第２のライトガイド４０が選択されるように、撮像系の選択と連動して照明系を電気的あるいは機械的に選択することができる。
【００３９】
さらに選択スイッチ４３は、画像ファイリング５４に電気的に接続していて、画像ファイリング５４からの出力をカメラ制御ユニット５２の出力映像すなわち選択された撮像系のリアルタイムの映像か、画像ファイリング５４にすでに記録された静止画像かを選択することができる。
【００４０】
以上の構成により、本発明の実施の形態１と同様の作用を有し、上顎の歯と下顎の歯といった異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができ、さらにまた画像ファイリングの静止画像と選択された撮像系のリアルタイムの映像との比較を容易に行うことができる。
【００４１】
なお、本実施の形態２において、第１の対物レンズ３５および第２の対物レンズ３６の配置は、それぞれ第１のＣＣＤ３７および第２のＣＣＤ３８の直前としたが、反射ミラー３２と第１のカバーガラス３３および第２のカバーガラス３４との間に配置しても同様の効果が得られる。
【００４２】
また、本実施の形態２においては、光学反射手段として反射ミラー３２を用いて構成した例で説明したが、反射プリズムを用いても同様の効果が得られる。
【００４３】
また、照明手段は、本発明の実施の形態１と同様、光源ユニット５３から導光した第１のライトガイド３９または第２のライトガイド４０としたが、ビデオスコープ５０の握り部内部に光源を配置してライトガイドに導光するか、または直接光源を挿入部３１の先端内部に２個配置しても、同様の効果が得られる。前者の場合、本実施の形態２におけるケーブル４６の内部にライトガイドが不要となり、後者の場合さらにビデオスコープ５０の内部を含め完全に不要となり、コスト面でさらに有利となる。
【００４４】
また、第１の撮像系の撮像倍率と第２の撮像系の撮像倍率はほぼ等しいものとしたが、異なる撮像倍率に調整可能であってもよい。この場合、ビデオスコープ５０を保持しやすい位置に固定したいときに、上下の被写体の像の大きさが異なることによって、被写体の切り換え毎にビデオスコープ５０の固定位置を移動しなくてすむという効果が得られる。
【００４５】
また、以上の説明では、歯科および口腔外科用途の例で説明したが、一般の医療における患部の拡大観察用途や、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも、同様に有利な効果が得られる。
【００４６】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３におけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図である。外観は図１（ａ）で示した本発明の実施の形態１と同様であり、本実施の形態３も歯科に用いた場合を例に説明する。
【００４７】
図５において、ビデオスコープ８０の挿入部６１の先端部内部には、光学反射手段としての反射プリズム６２が配置され、光学反射器回転機構としてのプリズム回転機構６３により電気的または機械的に回転可能であり、実線で描かれている状態と点線で描かれている状態とに配置を変化させることができる。この反射プリズム６２を二つの状態に配置を変化させることにより、異なる二方向からの入射光を選択することが可能となる。
【００４８】
反射プリズム６２が実線で描かれている配置は、第１の被写体７５を撮像する状態を示しており、第１カバーガラス６４、反射プリズム６２、対物レンズ６６、撮像素子としてのＣＣＤ６７、および第１のライトガイド６８によって第１の撮像系を構成している。
【００４９】
また、反射プリズム６２が点線で描かれた配置は、第２の被写体７６を撮像する状態であり、第２のカバーガラス６５、反射プリズム６２、対物レンズ６６、撮像素子としてのＣＣＤ６７、および第２のライトガイド６９によって第２の撮像系を構成している。
【００５０】
このようにして反射プリズム６２は、第１のカバーガラス６４および第２のカバーガラス６５から入射した第１の被写体７５および第２の被写体７６の光を９０゜反射させて対物レンズ６６、ＣＣＤ６７に入射させている。
【００５１】
本発明の実施の形態１と同様、対物レンズ６６は、収差補正のために非球面を用いた単玉レンズとし、反射プリズム６２と対物レンズ６６との間には絞りを設けているが、本図では省略する。
【００５２】
図６は本実施の形態における周辺機器の接続例を表したブロック図である。ビデオスコープ８０の握り部に設けられた選択スイッチ７２で撮像系を選択することにより、撮像系の選択情報は電気的または機械的にプリズム回転機構６３へと伝わり、プリズム回転機構６３に固定された反射プリズム６２を機械的または電気的に回転させる。このようにして選択された撮像系のＣＣＤ出力信号は、ケーブル７４からコントローラ８１内のカメラ制御ユニット８２に入力される。カメラ制御ユニット８２は、映像信号を画像記憶装置としての画像ファイリング８４に出力し、さらにビデオプリンタ８５を経てビデオモニタ８６に出力する。
【００５３】
またコントローラ８１内の光源ユニット８３で発光した照明光は、ケーブル７４を経てライトガイド切換機構７３に導光され、選択スイッチ７２で選択された第１のライトガイド６８または第２のライトガイド６９に導光されて被写体を照射する。
【００５４】
以上の構成により、本発明の実施の形態１と同様の作用を有し、上顎の歯と下顎の歯といった異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができ、さらにまた画像ファイリングの静止画像と選択された撮像系のリアルタイムの映像との比較を容易に行うことができる。
【００５５】
なお、本実施の形態３においては、光学反射手段として反射プリズム６２を用いて構成した例で説明したが、反射ミラーを用いても同様の効果が得られる。
【００５６】
また、照明手段は、光源ユニット８３から導光した第１のライトガイド６８または第２のライトガイド６９としたが、本発明の実施の形態１と同様、ビデオスコープ８０の握り部内部に光源を配置してライトガイドに導光するか、または直接光源を挿入部６１の先端内部に２個配置しても、同様の効果が得られる。前者の場合、本実施の形態３におけるケーブル７４の内部にライトガイドが不要となり、後者の場合さらにビデオスコープ８０の内部を含め完全に不要となり、コスト面でさらに有利となる。
【００５７】
また、以上の説明では、歯科および口腔外科用途の例で説明したが、一般の医療における患部の拡大観察用途や、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも、同様に有利な効果が得られる。
【００５８】
（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４におけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図である。外観は図１（ａ）で示した本発明の実施の形態１と同様であり、本実施の形態４も歯科に用いた場合を例に説明する。
【００５９】
図７において、ビデオスコープ１１０の挿入部９１の先端部内部には、第１の入射窓としての第１のカバーガラス９５、第１の光学透過性選択機構としての第１の液晶シャッタ９３、光学反射手段としてのハーフミラー９２、対物レンズ９７、撮像素子としてのＣＣＤ９８、および第１のライトガイド９９が配置され、これらによって第１の撮像系を構成している。また第２の入射窓としての第２のカバーガラス９６、第２の光学透過性選択機構としての第２の液晶シャッタ９４、ハーフミラー９２、対物レンズ９７、撮像素子としてのＣＣＤ９８、および第２のライトガイド１００によって第２の撮像系を構成している。
【００６０】
ハーフミラー９２は、第１の被写体１０６から第１の液晶シャッタ９３を透過した光を９０°反射させて対物レンズ９７に入射させるとともに、第２の被写体１０７から第２の液晶シャッタ９４を透過した光を直進させ、同じく対物レンズ９７に入射させる。
【００６１】
第１の液晶シャッタ９３および第２の液晶シャッタ９４は、電気信号の入力により透過率を変化させることができるものであり、第１の液晶シャッタ９３の透過率を最大にして、第２の液晶シャッタ９４の透過率を０にすれば、第１の被写体１０６の光のみを対物レンズ９７に入射させることができる。また第１の液晶シャッタ９３の透過率を０にして、第２の液晶シャッタ９４の透過率を最大にすれば、第２の被写体１０７の光のみを対物レンズ９７に入射させることができる。この液晶シャッタの特性を利用すれば、異なる二方向からの入射光を選択することが可能となる。
【００６２】
本発明の実施の形態１と同様、対物レンズ９７は、収差補正のために非球面を用いた単玉レンズとし、ハーフミラー９２と対物レンズ９７との間には絞りを設けているが、本図では省略する。
【００６３】
図８は本発明の実施の形態における周辺機器の接続例を表したブロック図である。ビデオスコープ１１０の握り部に設けられた選択スイッチ１０３で撮像系を選択することにより、撮像系の選択情報は、電気的または機械的に第１の液晶シャッタ９３および第２の液晶シャッタ９４へと伝わり、選択された撮像系の液晶シャッタは透過性を持ち、選択されなかった撮像系の液晶シャッタは透過率が０となる。このようにして選択された撮像系のＣＣＤ出力信号は、ケーブル１０５を経てコントローラ１０１内のカメラ制御ユニット１０２に入力される。カメラ制御ユニット１０２は、映像信号を画像記憶装置としての画像ファイリング１１４に出力し、さらにビデオプリンタ１１５を経てビデオモニタ１１６に出力する。
【００６４】
またコントローラ１１１内の光源ユニット１１３で発光した照明光は、ケーブル１０５を経てライトガイド切換機構１０４に導光され、選択スイッチ１０３で選択された第１のライトガイド９９または第２のライトガイド１００に導光されて被写体を照射する。
【００６５】
以上の構成により、本発明の実施の形態１と同様の作用を有し、上顎の歯と下顎の歯といった異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができ、さらにまた画像ファイリングの静止画像と選択された撮像系のリアルタイムの映像との比較を容易に行うことができる。
【００６６】
なお、照明手段は、光源ユニット１１３から導光した第１のライトガイド９９または第２のライトガイド１００としたが、本発明の実施の形態１と同様、ビデオスコープ１１０の握り部内部に光源を配置してライトガイドに導光するか、または直接光源を挿入部９１の先端内部に２個配置しても、同様の効果が得られる。前者の場合、本実施の形態４におけるケーブル１０５の内部にライトガイドが不要となり、後者の場合さらにビデオスコープ１１０の内部を含め完全に不要となり、コスト面でさらに有利となる。
【００６７】
また、以上の説明では、歯科および口腔外科用途の例で説明したが、一般の医療における患部の拡大観察用途や、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも、同様に有利な効果が得られる。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明よれば、ビデオスコープにおいて、異なる方向を向いた複数系統の撮像系と複数系統の照明系および撮像系切り換え手段を備えているので、操作者が手首をひねったり、持ち換えたりすることなく、異なる方向の映像を片手で素早く切り換えることができ、歯科や口腔外科等における患者の口腔内の歯やその周辺の観察や、一般の医療における患部の拡大観察の他、人間が入り込めない細管の内壁に対する検査等の工業用内視鏡用途にも有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるビデオスコープの外観図（ａ）および先端部付近の拡大断面図（ｂ）
【図２】本発明の実施の形態１おけるビデオスコープの周辺機器の接続例のブロック図
【図３】本発明の実施の形態２おけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図
【図４】本発明の実施の形態２おけるビデオスコープの周辺機器の接続例のブロック図
【図５】本発明の実施の形態３おけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図
【図６】本発明の実施の形態３おけるビデオスコープの周辺機器の接続例のブロック図
【図７】本発明の実施の形態４おけるビデオスコープの先端部付近の拡大断面図
【図８】本発明の実施の形態４おけるビデオスコープの周辺機器の接続例のブロック図
【符号の説明】
１、３１、６１、９１ 挿入部
２、３３、６４、９５ 第１のカバーガラス
３、３４、６５、９６ 第２のカバーガラス
４、３５ 第１の対物レンズ
５、３６ 第２の対物レンズ
６、３７ 第１のＣＣＤ
７、３８ 第２のＣＣＤ
８、３９、６８、９９ 第１のライトガイド
９、４０、６９、１００ 第２のライトガイド
１０、４１、７０、１０１ 基板
１１、４２、７１、１０２ 線材
１２ 握り部
１３、４３、７２、１０３ 選択スイッチ
１４、４４ ＣＣＤ出力切換回路
１５、４５、７３、１０４ ライトガイド切換機構
１６、４６、７４、１０５ ケーブル
１７、４７、７５、１０６ 第１の被写体
１８、４８、７６、１０７ 第２の被写体
２０、５０、８０、１１０ ビデオスコープ
２１、５１、８１、１１１ コントローラ
２２、５２、８２、１１２ カメラ制御ユニット
２３、５３、８３、１１３ 光源ユニット
２４、５４、８４、１１４ 画像ファイリング
２５、５５、８５、１１５ ビデオプリンタ
２６、５６、８６、１１６ ビデオモニタ
３２ 反射ミラー
６２ 反射プリズム
６３ プリズム回転機構
６６、９７ 対物レンズ
６７、９８ ＣＣＤ
９２ ハーフミラー
９３ 第１の液晶シャッタ
９４ 第２の液晶シャッタ
Claims (10)
- 撮影光を受光する受光部と、操作者が握って操作を行う握り部とを備え、前記受光部の先端部付近に、レンズと撮像素子を有する撮像系と、被写体に照明光を照射する照明手段とを備えたビデオスコープであって、前記撮像系が、第１の被写体を撮影する第１の撮像系と、前記第１の被写体の方向以外にある他の被写体を撮影する少なくとも１系統以上の撮像系との複数系統で構成され、前記複数系統の撮像系の出力を切り換えて１系統の撮像系出力とする撮像系切り換え手段と、前記複数系統の撮像系のいずれかの映像か、または画像記憶装置を接続した場合の前記画像記憶装置の出力映像かを選択操作する選択操作手段とを備えたビデオスコープ。
- 異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、複数個の撮像素子のうち少なくとも２個を基板の表裏に配置した撮像素子と、複数個のレンズのうち少なくとも２個を前記撮像素子にそれぞれ対面させて配置したレンズと、前記複数のレンズにそれぞれ対面させ、かつ受光部先端部付近に設けた複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープ。
- 異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、同一方向に並列に配置した複数の撮像素子と、前記複数の撮像素子にそれぞれ対面させて配置した複数のレンズと、異なる複数の方向に反射あるいは直射するように設けた光学反射手段と、前記光学反射手段の複数の入射面にそれぞれ対面させて配置した複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープ。
- 複数の撮像素子と複数のレンズを有する複数系統の撮像系として、前記複数系統の撮像系の撮像倍率が、異なるかまたは各々調整可能な撮像系であることを特徴とする請求項１または２または３記載のビデオスコープ。
- 異なる方向にある複数の被写体を撮影する複数系統の撮像系として、１個の撮像素子と、前記１個の撮像素子に対面させて配置した１個のレンズと、異なる複数方向から反射あるいは直進して前記１個のレンズに入射するように配置した光学反射手段と、前記複数方向のうち一方向を選択可能とした光学反射選択手段と、前記光学反射手段の複数の入射面にそれぞれ対面させて配置した複数の入射窓とを備えたことを特徴とする請求項１記載のビデオスコープ。
- 異なる複数方向からの入射光のうち、一方向からの入射光を選択可能な光学反射選択手段として、光学反射手段を光軸に対し垂直な軸を中心に、機械的または電気的に回転させる光学反射器回転機構を備えたことを特徴とする請求項５記載のビデオスコープ。
- 異なる複数方向からの入射光のうち、一方向からの入射光を選択可能な光学反射選択手段として、光学反射手段の複数の入射面と、複数の入射窓の間に配置した光学透過性選択機構を備えたことを特徴とする請求項５記載のビデオスコープ。
- 複数系統の撮像系を選択し切り換える撮像系切り換え手段および選択操作手段を握り部に設け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。
- 複数系統の撮像系の選択と連動して、複数系統の照明手段を選択する照明選択手段を設けたことを特徴とする請求項８記載のビデオスコープ。
- 撮像光を受光する受光部として、患者の口腔内に挿入することが可能な挿入部を設けて歯科用に用いることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のビデオスコープ。
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