JP3687145B2 - 観察機能を有する歯科用ハンドピース装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は歯科用ハンドピース装置に係わり、特に観察機能を有する歯科用ハンドピース装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
(1)歯科の治療において、施術者がハンドピースにより工具を用いて例えば、患者の歯牙に穿孔しながら穿孔部分を観察するには、工具の穿孔ドリルの刃を装着する部分より光源に近い箇所に照明用の照明口設け、オプティカルファイバー等を用いてハンドピース部内の照明用ランプから伝達した光を照明させて目視により観察していた。
(2)ハンドピースは施術中の施術者の作業性を向上させるため、ハンドピース基部に対し、ハンドピース前方部が自在に回動し、かつ、施術終了後にこのハンドピース前方部をオートクレーブ処理するため切離し、着脱できることが必要であり、さらに基部に後設するホースも消耗品のため着脱できることを必要としている。
(3)観察のための専用機として、ファイバースコープを患者の口腔内の施術部付近に挿入し、その後端にビデオカメラを接続してモニタに表示し、施術者以外の人にも観察できるようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術においては下記のごとき問題があった。
前述の(1)項においては、口腔内は狭域のため施術者以外の人が例えば、患者の歯牙に穿孔中の状態を見ることは困難であり、また、ハンドピースの先端部の中央位置に穿孔ドリルの刃があるため、施術者も施術の際の目視の位置によっては穿孔部の一部がドリルの刃の陰になり、正確な穿孔位置の確認が困難な場合があった。
前述の(2)項において説明したごとく、ハンドピースは、回動と切離しを自在に行うことができなければならないため、ファイバースコープ等による撮像方式では、構造的に困難な面があった。
前述の(3)項においては、施術者が一旦作業を中止し、ハンドピースを患者の口腔内より取出した後に、専用機であるファイバースコープを新に挿入する必要があり作業性と作業効率に問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題は以下の構成の本発明によって解決される。
(1)歯科用ハンドピースのヘッド部の工具装着部周辺に、歯科用の工具装着部を囲むように配置して複数ケ所に開設された照明並びに映像を取込み観察する複数の照明共用観察口と、歯科用ハンドピースの内部に設けられたビデオカメラヘッドと、照明ランプと、前記照明共用観察口から取込んだ映像を伝送しビデオカメラヘッドの前面において集束し結像せしめる1本又は複数本の観察用オプティカルファイバーと、照明用オプティカルファイバーと、ビデオカメラヘッドからの映像信号をビデオコントロールユニットに伝送する映像信号ケーブルと、歯科用ハンドピース外部に設けられたビデオカメラコントロールユニットと画像処理部を備えたビデオカメラ本体とビデオカメラ本体からの映像を表示するモニタとから構成されることを特徴とする観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
(2)歯科用ハンドピースヘッド部の工具装着部周辺に、歯科用の工具装着部を囲むように配置して複数ケ所に開設された照明用の照明口と映像を取込み観察する観察口と、歯科用ハンドピースの内部に設けられたビデオカメラヘッドと、照明用ランプと、照明口と、観察口から取込んだ映像を伝送しビデオカメラヘッドの前面において集束し結像せしめる1本又は複数本の観察用オプティカルファイバーと、照明ランプから照明口に光を伝送する1本又は複数本の照明用オプティカルファイバーと、ビデオカメラヘッドからの映像信号をビデオカメラコントロールユニットに伝送する映像信号ケーブルと、歯科用ハンドピース外部に設けられたビデオカメラコントロールユニットと画像処理部を備えたビデオカメラ本体と、照明用電源と、照明用電源を伝送するランプ用ケーブルと、ビデオカメラからの映像を表示するモニタとから構成されることを特徴とする観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
(3)複数の照明共用観察口又は観察口によって撮像された重複する撮像領域の画像を処理して表示画面を修正し、一画面として表示させる手段を備えたビデオカメラ本体内の画像処理部と、同画面を表示するモニタを備えてなることを特徴とする前記(1)項又は(2)項に記載の観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
【0005】
(4)複数個の照明共用観察口又は観察口によって撮像された回動した表示画面を修正する手段を備えたビデオカメラ本体内の画像処理部と、同画面を表示するモニタを備えてなることを特徴とする(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
(5)前部にビデオカメラヘッドが装着されているハンドピース基部に対して、照明共用観察口、又は観察口と照明口と、観察用オプティカルファイバーと、照明用オプティカルファイバー及び照明用ランプが収納されているハンドピース前方部が自在に回動し、かつ着脱できるように構成したことを特徴とする(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
(6)前記ハンドピース基部に後設されている給気及び給水ホース用コネクタ部分に、ビデオカメラヘッドからの映像信号ケーブルを接続する映像信号コネクタ及び照明用電源と照明用ランプを接続するランプ用ケーブルコネクタとを設け、該コネクタにより、ホースと共にビデオカメラ本体に伝送する映像信号ケーブル及びランプ用ケーブルを着脱することができるように構成したことを特徴とする(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
【0006】
【発明の実施の形態】
【実施例】
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、本装置の歯科用ハンドピースのブロック図を含む概要図であり、図1の(a)図に、ビデオカメラ関連の系統図をハンドピース外形輪郭の中に図示した。図において、1はビデオカメラヘッド、2は照明ランプ、3は照明用オプティカルファイバー,4は観察用オプティカルファイバー、5は工具装着部、6は照明共用観察口、7はビデオカメラ本体、8はモニタ、9はハンドピース前方部、10はハンドピース基部、11は回動及び着脱の境界線、12は映像信号ケーブル及びランプ用ケーブルのコネクタ部、13はホース部、15は対物レンズを示す。
伝送系として、20は映像信号ケーブル、21は映像信号ケーブルコネクタ、22はホース内映像信号ケーブル、31はランプ用ケーブル、32は摺動子、33はランプ用コネクタ、34はホース内ランプ用ケーブル、を示す。
ビデオカメラ本体7の構成は、71はビデオカメラコントロールユニット、72は画像処理部からなり、73は照明用電源である。
図1の(b)図は図1(a)図の左端ハンドピースヘッド部の底面図で、工具装着部5及び観察口6の位置関係を示す。
図1の(c)図は被写体の歯牙Aと、穿孔部Bを、図1の(b)図における3つの観測口6より撮像する説明図を示し、各観察口における撮像領域を(イ)、(ロ)、(ハ)の点線で示す。この映像は図1の(a)図のモニタ8に示したように、ビデオカメラ本体7中の画像処理部72によって修正され最終画面として表示される。
【0007】
次に上記の各図に基づき本装置の機能とフローを説明する。
図1において、(1)被写体の歯牙Aは、照明共用観察口6に接続されている照明用オプティカルファイバー3によって照明されると共に観察用オプティカルファイバー4によって画像が取込まれる。この観察口6に接続されているオプティカルファイバーの構造は、ビデオカメラヘッド1の前面及び照明ランプ2の前面より観察口6に至る中間において、被写体映像の観察用オプティカルファイバー4の周囲を取り巻くように照明用オプティカルフアィバー3を配置して両者を一体化した後、観察口6に接続されている。
(2)図1の(b)図に示すように上記観察口6は複数であり、この観察口において観察される映像は、図1の(c)図に示すように工具装着部5に装着された工具Bと、歯牙穿孔部を中心とした(イ)、(ロ)、(ハ)の点線で示した領域で、被写体に対して死角を無くしている。しかしそのために、領域が重複した部分が生じている。
(3)上記の観察口6における複数の観察用オプティカルファイバー4は、ハンドピース前方部9に設置されており、ビデオカメラヘッド1内の対物レンズ15の前面で集束して、結像面を一体化している。この結像を光路長である空間を介して、ビデオカメラヘッド1の対物レンズ15及びビデオカメラ1の撮像面に結像させ、映像を取込んでいる。この画像は前記図1の(c)図に示した映像である。また、観察用オプティカルファイバー4の結像面と、ビデオカメラ1の対物レンズ15及び撮像面のセンターを一致させるように配置することにより、後述するようにハンドピース基部10内に設置されているビデオカメラヘッド1に対し、回動と着脱を可能にしている。
(4)図1に示す照明ランプ2は、構造上ハンドピースのセンター外になるのでハンドピース前部に設置し、観察口6における複数の照明用オプティカルファイバー3は、照明ランプ2の前面で集束され、光導入面を一体化している。
また、ハンドピース前方部9はハンドピース基部10に対し回動し、かつ着脱される。このためビデオカメラ本体7の中の照明用電源73からランプ2への給電は、ホース内ランプ用ケーブル34と、ランプ用ケーブルコネクタ33及びランプ用ケーブル31を介して、ハンドピース基部10内のセンターに設置された導電用リング35と、前方部9に設けた摺動子32を機械的に接触させて行なっている。
(5)ビデオカメラヘッド1から伝送される映像信号は、映像信号ケーブル20と映像信号ケーブルコネクタ21を介して、ビデオカメラ本体7の中のビデオカメラコントロールユニット71に接続され、表示画像を生成している。
前記(2)項において説明したように、この画像は領域が重複しており、かつ回動しているため、次の画像処理部72によって重複した領域を修正し、また回動した画面を修正し、図1の(a)図に示すように一画面としてモニタ8に拡大表示している。
(6)図2は、ハンドピースのヘッド部において観察口61と、照明光照明口62を各々別個に設けた事例を示す。
図2の(a)図は縦断面概要図、同(b)図はその底面図を示す。
図2の(a)図において被写体の歯牙Aは、照明用光照明口62に接続されている照明用オプティカルファイバー3によって照明され、観察口61に接続されている観察用オプティカルファイバ4により映像を取込んでいる。
以降の作用は前述した図1の(2)ないし(5)項と同様である。
【0008】
次に本発明の歯科用ハンドピースにおける回動及び着脱の構造を外観図に基づいて説明する。
図3の(a)図は一部分解側面図、同(b)図一部分解底面図を示す。 図において、9はハンドピース前方部、10はハンドピース基部、12は映像信号ケーブルとランプ用ケーブルのコネクタ及び給気管及び給水管のコネクタ部、13はホース部、5は工具装着部、6は照明共用観察口、410は水噴出口、411は空気噴出口を示し、かつ、各部を切離した状態を示している。
また、接続した状態でハンドピース前方部9は、ハンドピース基部10に対して回動する。この着脱、回動する構造、作用を下記に説明する。
【0009】
図4は、上記各部を接続し一体化した状態における内部の構造を示す断面図である。
図において、1はビデオカメラヘッド、15は対物レンズ、2はランプ、3は照明用オプティカルファイバー、4は観察用オプティカルファイバー、20は映像信号ケーブル、21は映像信号コネクタ、22はホース内映像信号ケーブル、31はランプ用ケーブル、32は摺動子、35は導電リング、33はランプ用ケーブルコネクタ、34はケーブル内ランプ用ケーブルであり、以上は電気系統である。
図中、110は嵌合筒体、111は挿入筒体、112はホース部嵌合筒体、113は前方部ケース、114はホース部ケース、301は基部開閉バネ、302は基部開閉押圧ボタン(図3に示す)303は嵌合押圧部、304はホース部ケース止螺旋溝、401は給気路、402は給水路、403は給気管コネクタ、404は給水管コネクタ、405は給気管、406は給水管、407は給気孔、408は給水孔、409は空気水気密用Oリング、を示す。
図において、先ず、ホース部嵌合筒体112を挿入筒体111にコネクタ部12を介して接続した後、ホース部ケース114をホース部ケース止螺旋溝304にねじ込んで固定する。給気管405及び給水管406は、給気管コネクタ403及び給水管コネクタ404の凹と凸面によって、挿入筒111の給気路401及び給水路402とそれぞれ嵌合され、また、ホース部13のホース内映像信号ケーブル22は、映像信号コネクタ205により映像信号ケーブル20に接続され、また、ホース部内ランプ用ケーブル34はランプ用ケーブルコネクタ206によってランプ用ケーブル31に接続される。
映像信号ケーブル20は挿入筒体111の先端部に設置されたビデオカメラヘッド1に直結されている。またランプ用ケーブル31は摺動子用の導電リング35に接続されており、摺動子32に摺動接触させた後に嵌合筒体110内に設置されているランプ用ケーブル31を通じて照明ランプ2に接続し、回動時にも常に電源が供給される。
【0010】
次に挿入筒体111を嵌合筒体110に挿入する。嵌合筒体110は挿入筒体111が挿入される凹状の空隙部を有しており、特にビデオカメラヘッド1の対物レンズ15と観察用オプティカルファイバー4の端部との間の光路長の空間を有し、かつ両者のセンターを一致させる構造によって切り離し及び回動の作用を可能にしている。また、挿入筒体111を嵌合筒体110に挿入すると、複数個の空気水気密用Oリング409によって嵌合の気密性が保たれ、さらに嵌合押圧部303によっても気密が保たれる、この嵌合押圧部303はOリング及び押圧用剛球による押圧作用を有する(図示せず)。嵌合された時点で基部開閉バネ301が、嵌合押圧部303の端部にはまり込み両者をロックする。このロックは前図3の(b)に示す開閉バネ押ボタン302を押し、図4の基部開閉バネ301を点線で示した位置に開くことにより解除される。上記機構により、嵌合筒体110は挿入筒体111に対し気密を保ち、かつ自在に回動することができる。挿入筒体111内の給気路401は先端部分に給気孔407を有し、また、給水路402は図示したように空気水気密用Oリング409の中間に給水孔408を有し、嵌合筒体110内の給気路401及び給水路402にそれぞれ供給している。この給気路401及び給水路402はハンドピース前方部先端に導設されており、先端部分におけるエアタービンの回転の動力源となり(図示せず)、又前記図3の(b)図の水噴出口410及び空気噴出口411に供給され、噴霧を生成している。
【0011】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が発揮される。
1、歯科用ハンドピースのヘッド部の複数の照明共用観察口又は観察口から被写体の映像を取込む構造であるため、歯科用の工具の陰になる死角の部分をなくすことができ、また、そのことにより発生する重複する映像の領域をビデオカメラ本体内の画像処理部によって修正して、一画面として表示し、実用的な見やすい画像を得ることができる。
2、さらに、歯科用ハンドピースを用いて、施術中の患部の状況をモニタの画面で観察できるため、施術の作業確度と作業性が向上する。また、従来困難であった施術者以外の者も、ハンドピース使用中の施術状況をモニタで観察することができる。
3、さらに、本発明の歯科用ハンドピース装置において、ハンドピースの内部にビデオカメラヘッドを設置し、ハンドピースヘッド部に複数個の照明口及び観察口を別個に設ける構造のものにあっては、既存の照明口のみを有するハンドピースに、観察口と伝送系を付加装着することにより、容易に組立製作することができる。
4、さらに、歯科用ハンドピースの使用角度によっては、画像が傾斜、逆転等回動して撮像される場合があるが、ビデオカメラ本体内の画像処理部によって回動した画面を修正することにより、見やすい角度の画像を得ることができる。
5、さらに、歯科用ハンドピースにおいて、その前方部を、同基部に対し回動自在とし、かつ着脱自在としたものは、施術者の作業性が損なわれることがなく、また、施術後のハンドピース前方部のオートクレーブ処理を容易に行うことができる。
6、さらに、ハンドピース基部に後設されている給気及び給水ホース用コネクタ部分に、ランプ用コネクタ及び映像信号コネクタを設け、着脱できるようにしたものは、ホース交換時に電気系ケーブルの交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本装置のハンドピースのブロック図を含む概要図である。
(a)図は、ビデオカメラ関連の系統図をハンドピース外形輪郭の中に図示した。
(b)図は図1(a)図の左端ハンドピースヘッド部の底面図で、工具装着部5及び観察口6の位置関係を示す。
(c)図は被写体の歯牙Aと、穿孔部Bを、図1の(b)図における3つの観測口6より撮像する説明図を示す。
【図2】は、ハンドピースのヘッド部において観察口61と、照明光照明口62を各々別個に設けた事例を示す。
(a)図は縦断面概要図、(b)図はその底面図を示す。
【図3】(a)図は観察機能を有するハンドピースにおけるハンドピース前方部と、同基部と、映像信号ケーブル、ランプ用ケーブルと給気管、給水管のコネクタ部及びホース部とを、それぞれ切り離した状態の一部分解側面図、(b)図は上記(a)図の一部分解底面図を示す。
【図4】上記図3の各部を接続し、一体にした時の内部構造断面図を示す。
【符号の説明】
1:ビデオカメラヘッド 2:照明ランプ
3:照明用オプティカルファイバー
4:観察用オプティカルファイバー
5:工具装着部 6:照明共用観察口
7:ビデオカメラ本体 8:モニタ
9:ハンドピース前方部 10:ハンドピース基部
11:回動及び着脱の境界線
12:映像信号ケーブル及びランプ用ケーブルのコネクタ部
13:ホース部 14:ホース
15:対物レンズ 20:映像信号ケーブル
21:映像信号ケーブルコネクタ 22:ホース内映像信号ケーブル
31:ランプ用ケーブル 32:摺動子
33:ランプ用ケーブルコネクタ 34:ホース内ランプ用ケーブル
35:導電用リング 61:観察口
62:照明口
71:ビデオカメラコントロールユニット
72:画像処理部 73:照明用電源
110:嵌合筒体 111:挿入筒体
112:ホース部嵌合筒体 113:前方部ケース
114:ホース部ケース 301:基部開閉バネ
302:基部開閉押圧ボタン 304:ホース部ケース止螺旋溝
401:給気路 402:給水路
403:給気管コネクタ 404:給水管コネクタ
405:給気管 406:給水管
407:給気孔 408:給水孔
409:空気水気密用0リング 410:水噴出口
411:空気噴出口
Claims (6)
- 歯科用ハンドピースのヘッド部の工具装着部周辺に、歯科用の工具装着部を囲むように配置して複数ケ所に開設された照明並びに映像を取込み観察する複数の照明共用観察口と、歯科用ハンドピースの内部に設けられたビデオカメラヘッドと、照明ランプと、前記照明共用観察口から取込んだ映像を伝送しビデオカメラヘッドの前面において集束し結像せしめる1本又は複数本の観察用オプティカルファイバーと、照明用オプティカルファイバーと、ビデオカメラヘッドからの映像信号をビデオコントロールユニットに伝送する映像信号ケーブルと、歯科用ハンドピース外部に設けられたビデオカメラコントロールユニットと画像処理部を備えたビデオカメラ本体とビデオカメラ本体からの映像を表示するモニタとから構成されることを特徴とする観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
- 歯科用ハンドピースヘッド部の工具装着部周辺に、歯科用の工具装着部を囲むように配置して複数ケ所に開設された照明用の照明口と映像を取込み観察する観察口と、歯科用ハンドピースの内部に設けられたビデオカメラヘッドと、照明用ランプと、照明口と、観察口から取込んだ映像を伝送しビデオカメラヘッドの前面において集束し結像せしめる1本又は複数本の観察用オプティカルファイバーと、照明ランプから照明口に光を伝送する1本又は複数本の照明用オプティカルファイバーと、ビデオカメラヘッドからの映像信号をビデオカメラコントロールユニットに伝送する映像信号ケーブルと、歯科用ハンドピース外部に設けられたビデオカメラコントロールユニットと画像処理部を備えたビデオカメラ本体と、照明用電源と、照明用電源を伝送するランプ用ケーブルと、ビデオカメラからの映像を表示するモニタとから構成されることを特徴とする観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
- 複数の照明共用観察口又は観察口によって撮像された重複する撮像領域の画像を処理して表示画面を修正し、一画面として表示させる手段を備えたビデオカメラ本体内の画像処理部と、同画面を表示するモニタを備えてなることを特徴とする請求項1又は2項に記載の観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
- 複数個の照明共用観察口又は観察口によって撮像された回動した表示画面を修正する手段を備えたビデオカメラ本体内の画像処理部と、同画面を表示するモニタを備えてなることを特徴とする請求項1ないし3項のいずれかに記載の観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
- 前部にビデオカメラヘッドが装着されているハンドピース基部に対して、照明共用観察口、又は観察口と照明口と、観察用オプティカルファイバーと、照明用オプティカルファイバー及び照明用ランプが収納されているハンドピース前方部が自在に回動し、かつ着脱できるように構成したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
- 前記ハンドピース基部に後設されている給気及び給水ホース用コネクタ部分に、ビデオカメラヘッドからの映像信号ケーブルを接続する映像信号コネクタ及び照明用電源と照明用ランプを接続するランプ用ケーブルコネクタとを設け、該コネクタにより、ホースと共にビデオカメラ本体に伝送する映像信号ケーブル及びランプ用ケーブルを着脱することができるように構成したことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の観察機能を有する歯科用ハンドピース装置。
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