JP6300424B1 - 額帯用観察撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラの光軸、照明器具の光軸、術者の視軸が額帯に取り付けるだけで一致し、かつ、構造が簡便で安価に提供できる額帯用観察撮像装置を提供する。【解決手段】ビデオカメラ１４と照明器具１５を有する額帯用観察撮像装置において、前記照明器具１５のハウジングは、額帯１１により術者１０の両眼の間に配置したとき、両眼の視線を妨げない大きさの筒形をなし、この照明器具１５のハウジングの中心位置に前記ビデオカメラ１４を配置し、このビデオカメラ１４の外周と前記ハウジングの内側との隙間に、前記ビデオカメラ１４の光軸上の被写体３８を照射するＬＥＤ発光素子２５を設ける。前記照明器具１５は、ハウジングの内側前端部に集光レンズ部２２を形成したレンズ板１６を設け、前記ハウジングの内部後端部にＬＥＤ発光素子２５を搭載した回路基板２６を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、額帯に取り付けられる撮像装置であって、鼓膜、鼻咽腔、喉頭など視野が狭い部位を、両眼による視軸と、ビデオカメラによるカメラ軸と、照明器具の照明光軸とが一致するようにして観察し、撮像するための額帯用観察撮像装置に関するものである。

引用文献１に記載の装置は、患部を撮像する小型のビデオカメラを額帯に取付けた額帯用観察供覧装置において、前記患部とビデオカメラとを結ぶカメラ光軸に、このビデオカメラと同一画像を観察するためのハーフミラーを介在し、患部を照明する照明器具をカメラハウジングに設けた取り付け片にて、この照明器具の照明光軸をカメラ光軸に可能な限り近づけて設け、また、額帯用観察供覧装置を、左眼と右眼の略中心位置から少なくとも左眼視軸および／または右眼視軸まで移動調節自在に設けたものが記載されている。さらに、カメラ光軸に筒部を突出して設け、この筒部の外周に反射ミラー又は、複数の照明器具を設けた例が記載されている。

特開平０７−１００１４６号公報

患部の画像信号のうち、ハーフミラーを通過した信号に基づく画像を片方の眼で見ながら位置合わせをし、かつ、ハーフミラーで反射した信号を、さらに反射ミラーで全反射してビデオカメラに結像するので、片方の眼で見た視軸とカメラ光軸を正確に一致させることができるが、両眼で視た視軸とカメラ光軸とは必ずしも一致しないので、両眼で視た視軸とカメラ光軸とを一致調整するのが面倒であるという問題があった。しかも、照明器具は、ビデオカメラのハウジングとは別体に形成されたものをビデオカメラのハウジングに取り付け片で取り付けるので、照明光軸とカメラ光軸を正確に一致させることができないという問題があった。
また、照明器具をビデオカメラに沿わせて取り付けるので、全体の構造が複雑で高価になるばかりか、光軸の調整が面倒であるという問題があった。

本発明は、カメラの光軸、照明器具の光軸、術者の視軸が額帯に取り付けるだけで一致し、しかも、構造が簡便で安価に提供できる額帯用観察撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明による額帯用観察撮像装置は、
ビデオカメラと照明器具を有する額帯用観察撮像装置において、
前記照明器具のハウジングは、額帯により術者の両眼の間に配置したとき、両眼の視線を妨げない大きさの筒形をなし、この照明器具のハウジングの中心位置に前記ビデオカメラを配置し、このビデオカメラの外周と前記ハウジングの内側との隙間に、前記ビデオカメラの光軸上の被写体を照射するＬＥＤ発光素子を設け、
前記ビデオカメラは、直径が８〜１２ｍｍ、長さが５０〜７０ｍｍ程度の筒形をなし、
前記照明器具のハウジングは、両端開口した円筒形の前部フードと一端部が開口した後部フードとからなり、前記前部フードの突条と前記後部フードの摺動溝で進退自在に嵌合し、焦点決めした後に固定ねじで固定され、直径が３５〜４５ｍｍ、長さが５０〜５５ｍｍ程度であり、
前記照明器具のハウジングの内側前端部に集光レンズ部を形成したレンズ板を設け、前記照明器具の内部後端部にＬＥＤ発光素子を搭載した回路基板を設け、
前記レンズ板に形成した集光レンズ部と回路基板に搭載したＬＥＤ発光素子は、それぞれほぼ等しい中心角で複数個ずつ対応して設け、
前記レンズ板の中心に形成したカメラ挿通孔と前記回路基板の中心に形成したカメラ保持孔に前記筒型のビデオカメラを嵌合固定した
ことを特徴とする。

照明器具の前部フードを両目の間隔が狭い人に対応させるために、円錐筒状とすることができる。

前記照明器具１５は、ハウジングの内側前端部の集光レンズ部２２に代えて、前記ＬＥＤ発光素子２５の背部にリフレクタを設けることができる。

請求項１記載の発明によれば、
ビデオカメラと照明器具を有する額帯用観察撮像装置において、
前記照明器具のハウジングは、額帯により術者の両眼の間に配置したとき、両眼の視線を妨げない大きさの筒形をなし、この照明器具のハウジングの中心位置に前記ビデオカメラを配置し、このビデオカメラの外周と前記ハウジングの内側との隙間に、前記ビデオカメラの光軸上の被写体を照射するＬＥＤ発光素子を設け、
前記ビデオカメラは、直径が８〜１２ｍｍ、長さが５０〜７０ｍｍ程度の筒形をなし、
前記照明器具のハウジングは、両端開口した円筒形の前部フードと一端部が開口した後部フードとからなり、前記前部フードの突条と前記後部フードの摺動溝で進退自在に嵌合し、焦点決めした後に固定ねじで固定され、直径が３５〜４５ｍｍ、長さが５０〜５５ｍｍ程度であり、
前記照明器具のハウジングの内側前端部に集光レンズ部を形成したレンズ板を設け、前記照明器具の内部後端部にＬＥＤ発光素子を搭載した回路基板を設け、
前記レンズ板に形成した集光レンズ部と回路基板に搭載したＬＥＤ発光素子は、それぞれほぼ等しい中心角で複数個ずつ対応して設け、
前記レンズ板の中心に形成したカメラ挿通孔と前記回路基板の中心に形成したカメラ保持孔に前記筒型のビデオカメラを嵌合固定したので、以下の効果を有する。
（１）被写体を、両眼で視た視軸とカメラ光軸と照明光軸とを正確に一致させることができる。また、照明器具の筒形のハウジングの中心位置に前記ビデオカメラを配置したので、構造が簡単で、光軸が正確に一致する。さらに、照明器具のハウジングは、額帯により術者の両眼の間に配置したとき、両眼の視線を妨げることなく観察することができる。
（２）照明器具のハウジングの内側前端部に集光レンズ部を形成したレンズ板を設け、前記照明器具の内部後端部にＬＥＤ発光素子を搭載した回路基板を設けたので、照明器具とビデオカメラとを一体化したコンパクトな構成とすることができる。
（３）照明器具のハウジングは、前端部にレンズ板を設けた前部フードと、後端部に回路基板を設けた後部フードとを進退自在に嵌合したので、照明光線の焦点合わせが容易にできる。
（４）レンズ板に形成した集光レンズ部と回路基板に搭載したＬＥＤ発光素子は、それぞれほぼ等しい中心角で複数個ずつ対応して設けたので、ビデオカメラの全周から等しい光量で被写体を照射することができる。
（５）レンズ板の中心に形成したカメラ挿通孔と回路基板の中心に形成したカメラ保持孔に筒型のビデオカメラを嵌合固定したので、照明器具のハウジングの中心に正しくビデオカメラを取り付けることができる。

請求項２記載の発明によれば、
照明器具の前部フードを円錐筒状としたので、両目の間隔が狭い人に対応させることができる。

請求項３記載の発明によれば、
照明器具の内部後端部にＬＥＤ発光素子を搭載した回路基板を設け、前記ＬＥＤ発光素子の背部にリフレクタを設けたので、レンズ板を設けずに、照明光線を所定の位置に就航させることができる。

本発明による額帯用観察撮像装置の実施例１を示す断面図である。 図１における左側面図である。 （ａ）は、図１におけるレンズ板１６の正面図、（ｂ）は、図３（ａ）の断面図である。 （ａ）は、図１におけるＬＥＤ発光素子２５を取り付けた回路基板２６の正面図、（ｂ）は、図４（ａ）の断面図である。 本発明における額帯用観察撮像装置の制御回路のブロック図である。 図１の動作説明のための平面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ本発明による額帯用観察撮像装置の異なる例の側面図、（ｄ）は、本発明による額帯用観察撮像装置の異なる例の平面図である。

本発明による額帯用観察撮像装置は、
ビデオカメラ１４と照明器具１５を有する。
前記照明器具１５のハウジングは、額帯１１により術者１０の両眼の間に配置したとき、両眼の視線を妨げない大きさの筒形をなしている。前記ビデオカメラ１４は、この照明器具１５のハウジングの中心位置に配置する。このビデオカメラ１４の外周と前記ハウジングの内側との隙間に、前記ビデオカメラ１４の光軸上の被写体３８を照射するＬＥＤ発光素子２５を設ける。

照明器具１５は、ハウジングの内側前端部に集光レンズ部２２を形成したレンズ板１６を設け、前記照明器具１５の内部後端部にＬＥＤ発光素子２５を搭載した回路基板２６を設ける。
前記集光レンズ部２２を形成したレンズ板１６に代えて、前記ＬＥＤ発光素子２５の背部にリフレクタを設けるようにしてもよい。

照明器具１５のハウジングは、前端部にレンズ板１６を設けた前部フード１７と、後端部に回路基板２６を設けた後部フード１８とを進退自在に嵌合して光軸の焦点合わせをする。
レンズ板１６に形成した集光レンズ部２２と回路基板２６に搭載したＬＥＤ発光素子２５は、それぞれほぼ等しい中心角で複数個ずつ対応して設ける。
レンズ板１６の中心に形成したカメラ挿通孔２３と回路基板２６の中心に形成したカメラ保持孔２７に筒型のビデオカメラ１４を嵌合固定する。

本発明の実施例１を図面に基づき説明する。
図１において、１１は、額帯で、この額帯１１は、術者１０の頭部に装着される。この額帯１１に、ユニバーサルジョイント１３を介して本発明の額帯用観察撮像装置が前後、上下、左右に調整してセットされる。
前記本発明の額帯用観察撮像装置は、照明器具１５と、この照明器具１５の中心部に取り付けられたビデオカメラ１４とからなる。
前記ビデオカメラ１４は、直径が８〜１２ｍｍ、長さが５０〜７０ｍｍ程度で、内部にＣＣＤやレンズが内蔵された解像度の高い市販のものである。このビデオカメラ１４には、レンズ絞りねじ３１やレンズロックねじ３２が設けられ、基端部のカメラケーブルに接続されたカメラコネクタ４０が後述するカメラコントローラー３９に結合される。このビデオカメラ１４は、先端部を正逆回転することで焦点を調整することができる。

前記照明器具１５を構成するハウジングは、両端開口した円筒形の前部フード１７と一端部が開口した後部フード１８とからなり、前記前部フード１７の突条１９と前記後部フード１８の摺動溝２０で進退自在に嵌合し、焦点決めした後に固定ねじ２１で固定される。前記照明器具１５のハウジングは、額帯１１により術者１０の両眼の間にセットしたとき、両眼の視線を妨げない大きさの筒形をなしており、具体的には、人間の両目の間隔が６０〜７０ｍｍ程度であると仮定した場合、直径が３５〜４５ｍｍ、長さが５０〜５５ｍｍ程度とする。
前記前部フード１７の前端開口部には、透明で円形のレンズ板１６が嵌め込まれ、レンズ止め具２２ａで固定される。前記レンズ板１６は、一例として、図３に示すように、中心角度１２０度の間隔で集光レンズ部２２が形成され、中央にカメラ挿通孔２３が設けられている。

前記後部フード１８の内部の後端部に、図４に示すように、回路基板２６が基板保持ねじ２８で固定されている。この回路基板２６には、前記集光レンズ部２２と対応して中心角１２０度の間隔でＬＥＤ発光素子２５が搭載され、中央にカメラ保持孔２７が設けられている。また、前記後部フード１８の後端部には、ビデオカメラ１４のカメラケーブルやＬＥＤ発光素子２５のリード線を外部に引き出す導線挿通孔２９が形成されている。

前記照明器具１５における前記レンズ板１６のカメラ挿通孔２３と前記回路基板２６のカメラ保持孔２７に、前記ビデオカメラ１４を嵌め込み、このビデオカメラ１４は、前記照明器具１５の中心位置になるように複数個のカメラ保持ねじ２４で固定される。
前記後部フード１８の外側には、連結球３０が取り付けられ、また、前記額帯１１に差し込まれる支持片１２に連結球３０が取り付けられ、これら２個の連結球３０がユニバーサルジョイント１３で前後、上下、左右に位置調整して固定される。

図５において、前記ビデオカメラ１４のカメラケーブルは、カメラコネクタ４０によってカメラコントローラー３９に接続される。このカメラコントローラー３９には、画像を上下左右に操作し、また、電子ズーム（拡大及び縮小）を操作するカメラ操作ボタン４１が設けられ、さらに、電源ボタンなどが設けられている。このカメラコントローラー３９は、画像モニター用の表示装置４２と画像を取り込む画像取込装置４３に接続されている。この画像取込装置４３には、パソコン４４を介してプリンタ４５に接続されるとともに、術者１０のためのフットスイッチ４６が接続されている。さらに、前記照明器具１５には、ＬＥＤ発光素子２５のためのＬＥＤ用電源４７が接続されている。

以上のように構成された額帯用観察撮像装置は、術者１０の額帯１１にユニバーサルジョイント１３で位置調整してセットされる。この額帯用観察撮像装置のセットに際しては、ビデオカメラ１４を被写体３８に向けて、ユニバーサルジョイント１３で前後、上下、左右に位置調整して、ビデオカメラ１４が右眼３３と左眼３４の両眼の中央で、かつできるだけ両眼に近づけて位置させる。ビデオカメラ１４から被写体３８までの距離Ｌに応じてビデオカメラ１４の先端部を右又は左に回転して画像の焦点を合わせる。この焦点合わせは、予め前記距離Ｌが分かっているときは、術者１０の額帯１１に装着前に行うこともできる。必要に応じてレンズ絞りねじ３１で絞りを調整する。

照明器具１５の照明光軸３５は、ビデオカメラ１４のカメラ軸３６で交差するように設定されているが、照明器具１５の照明光軸３５が被写体３８の上で焦点を合わせるためには、固定ねじ２１を緩め、前部フード１７の突条１９と後部フード１８の摺動溝２０を前後に摺動して相互の位置を調整して固定ねじ２１で固定する。この調整も予め前駆距離Ｌが分かっているときは、術者１０の額帯１１に装着前に行うことができる。
そして、術者１０が被写体３８を両眼で注視することにより、右眼３３の右視軸４８と左眼３４の左視軸４９による被写体３８の画像は、ビデオカメラ１４のカメラ軸３６と一致した状態となる。

ビデオカメラ１４から被写体３８までの距離Ｌは、被写体３８が外耳道であるときは、２３０〜３００ｍｍ、鼻孔であるときは、３００〜３５０ｍｍ、咽喉であるときは、３５０〜４５０ｍｍであるとすると、その距離に応じてビデオカメラ１４と照明器具１５の焦点距離を調整する。

照明器具１５によって術者１０が右眼３３と左眼３４の両眼で観察した被写体３８に正しく照明され、かつ画像として取り込まれ、カメラコントローラー３９を経て表示装置４２にて表示される。表示された画像を見てカメラ操作ボタン４１で上下左右の位置調整、拡大・縮小などが行われる。カメラコントローラー３９に取り込まれたデータは、さらに、必要に応じて画像取込装置４３に取り込まれてパソコン４４を経てプリンタ４５でプリントアウトされる。

前記実施例では、照明器具１５のハウジングは、円筒形としたが、これに限られるものではなく、図７（ａ）に示すように６角筒などの角型筒とすることができる。図７（ｂ）に示すように、集光レンズ部２２の形状に合わせた３個の円筒体を連結した形状とすることができる。また、集光レンズ部２２は、３個の場合に限られず、図７（ｃ）に示すように、６個とし、かつ、ＬＥＤ発光素子２５もこれに合わせて６個とすることができる。さらに、集光レンズ部２２とＬＥＤ発光素子２５の数は、これらの例に限られるものではない。
図７（ｂ）において、３個の円筒体の先端部を縮めてＬＥＤ発光素子２５の光をカメラ軸３６に向けて集光する構成とした場合には、集光レンズ部２２を省略することができる。また、ＬＥＤ発光素子２５の背後にリフレクタを設けた場合も集光レンズ部２２を有するレンズ板１６を省略することができる。

照明器具１５の直径は、人間の両目の間隔が６０〜７０ｍｍ程度であることを前提としたが、両目の間隔が狭い人に対応させるために、図７（ｄ）に示すように、照明器具１５の前部フード１７を照明光軸３５に支障がない範囲内で円錐筒状とすることができる。

前記実施例では、図５において、カメラコントローラー３９から表示装置４２に有線で映像信号を送るようにしたが、これに限られるものではなく、カメラコントローラー３９から表示装置４２にＷｉ-Ｆｉなどの無線で映像信号を送り表示するようにしてもよい。

１０…術者、１１…額帯、１２…支持片、１３…ユニバーサルジョイント、１４…ビデオカメラ、１５…照明器具、１６…レンズ板、１７…前部フード、１８…後部フード、１９…突条、２０…摺動溝、２１…固定ねじ、２２…集光レンズ部、２３…カメラ挿通孔、２４…カメラ保持ねじ、２５…ＬＥＤ発光素子、２６…回路基板、２７…カメラ保持孔、２８…基板保持ねじ、２９…導線挿通孔、３０…連結球、３１…レンズ絞りねじ、３２…レンズロックねじ、３３…右眼、３４…左眼、３５…照明光軸、３６…カメラ軸、３７…外耳道、３８…被写体、３９…カメラコントローラー、４０…カメラコネクタ、４１…カメラ操作ボタン、４２…表示装置、４３…画像取込装置、４４…パソコン、４５…プリンタ、４６…フットスイッチ、４７…ＬＥＤ用電源、４８…右視軸、４９…左視軸。

Claims (3)

1. ビデオカメラと照明器具を有する額帯用観察撮像装置において、
   前記照明器具のハウジングは、額帯により術者の両眼の間に配置したとき、両眼の視線を妨げない大きさの筒形をなし、この照明器具のハウジングの中心位置に前記ビデオカメラを配置し、このビデオカメラの外周と前記ハウジングの内側との隙間に、前記ビデオカメラの光軸上の被写体を照射するＬＥＤ発光素子を設け、
   前記ビデオカメラは、直径が８〜１２ｍｍ、長さが５０〜７０ｍｍ程度の筒形をなし、
   前記照明器具のハウジングは、両端開口した円筒形の前部フードと一端部が開口した後部フードとからなり、前記前部フードの突条と前記後部フードの摺動溝で進退自在に嵌合し、焦点決めした後に固定ねじで固定され、直径が３５〜４５ｍｍ、長さが５０〜５５ｍｍ程度であり、
   前記照明器具のハウジングの内側前端部に集光レンズ部を形成したレンズ板を設け、前記照明器具の内部後端部にＬＥＤ発光素子を搭載した回路基板を設け、
   前記レンズ板に形成した集光レンズ部と回路基板に搭載したＬＥＤ発光素子は、それぞれほぼ等しい中心角で複数個ずつ対応して設け、
   前記レンズ板の中心に形成したカメラ挿通孔と前記回路基板の中心に形成したカメラ保持孔に前記筒型のビデオカメラを嵌合固定した
   ことを特徴とする額帯用観察撮像装置。
2. 照明器具の前部フードを円錐筒状としたことを特徴とする請求項１記載の額帯用観察撮像装置。
3. 照明器具の内部後端部にＬＥＤ発光素子を搭載した回路基板を設け、前記ＬＥＤ発光素子の背部にリフレクタを設けたことを特徴とする請求項１記載の額帯用観察撮像装置。
   

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