JPH08122659A - 側視型画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コストの嵩む画像信号反転回路を使用すること
なく、極めて簡単な手段で逆転像のない正像を映し出す
ことができるようにすることを目的としている。 【構成】鏡筒１内にその長手方向に沿って、先端側面に
開口された透光窓２から入射される光像を当該鏡筒１の
長手方向に向けて反射させる側視ミラー３又はプリズム
22と、その光像を結像させる結像光学系４と、当該結像
光学４系で結像される光像を撮像するＣＣＤ素子５が配
置されると共に、前記側視ミラー３又はプリズム22から
ＣＣＤ素子５に至る光路に、当該側視ミラー３又はプリ
ズム22で反転された光像を再度反転させた状態でＣＣＤ
素子５に向けて反射させる光像反転ミラー６又はプリズ
ム23が介装されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デンタルスコープや機
械の内部検査スコープとして使用される側視型の画像入
力装置に関する。

【０００２】歯科医療において、口腔内の見にくい場所
に位置する歯や歯肉の状態を見たり、これを写真撮影す
るためにＣＣＤ素子を内蔵した側視型のデンタルスコー
プが提案されている。この種のデンタルスコープは、図
５に示すように、鏡筒１の先端側面に投光窓２が開口形
成されると共に、当該透光部２から入射される光像を鏡
筒１の長手方向に向けて反射させる側視ミラー３と、そ
の光像を所定の倍率で結像させる結像光学系４と、この
結像光学系４で結像された光像を撮像するＣＣＤ素子５
が、光軸に沿って配設されている。なお、この構造は工
業用の側視型スコープにおいてもも同様である。

【０００３】そして、デンタルスコープとして使用する
場合は、鏡筒１を口腔内等に挿入して透光窓２を見たい
所に向ければ、歯や歯肉部分をＣＣＤ素子５で撮像する
ことができるので、これをテレビモニタ（図示せず）等
に映し出すことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、鏡筒１の側面を見るために、側視ミラー３やプリズ
ムの反射を利用して光路を直角に曲げなければならない
ので、テレビモニタに映し出される画像は上下・左右の
反転が起こり、使用者に錯覚を起こさせるおそれがあ
る。

【０００５】また、ＣＣＤ素子から出力される信号を加
工して得られる画像信号を一旦メモリし、水平走査信号
に同期して逆に取り出すようにして信号の左右を反転さ
せれば、テレビモニタには左右反転のない正像を映し出
すことができるが、その画像信号反転回路が煩雑であ
り、コストが嵩むという問題があった。そこで、本発明
は、コストの嵩む画像信号反転回路を使用することな
く、極めて簡単な手段で上下・左右逆転像のない正像を
映し出すことができるようにすることを技術的課題とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、鏡筒内にその長手方向に沿って、先端側
面に開口された透光窓から入射される光像を当該鏡筒の
長手方向に向けて反射させる側視ミラー又はプリズム
と、その光像を結像させる結像光学系と、当該結像光学
系で結像される光像を撮像するＣＣＤ素子が配置される
と共に、前記側視ミラー又はプリズムからＣＣＤ素子に
至る光路に、当該側視ミラー又はプリズムで反転された
光像を再反転させた状態でＣＣＤ素子に向けて反射させ
る光像反転ミラー又はプリズムが介装されたことを特徴
とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、鏡筒の先端側面に開口された
透光窓から入射される光像が、側視用ミラー又はプリズ
ムに反射されて上下・左右に反転された状態で、結像光
学系を透過しＣＣＤ素子で撮像されるのを防止するため
に、側視ミラー又はプリズムとＣＣＤ素子の間に、光像
反転ミラー又はプリズムを配しているので、側視ミラー
又はプリズムで反転された光像が再反転され、正像とな
ってＣＣＤ素子で撮像される。したがって、モニタの画
像は上下・左右に反転されることがなく、目で直接見る
のと同じ方向に映し出される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。図１は本発明に係る側視型画像入力
装置の一例を示す断面図、図２はその先端部を拡大して
示す正面図、図３及び図４は他の実施例を示す断面図で
ある。

【０００９】本例はデンタルスコープとして使用される
側視型画像入力装置であって、鏡筒１内に、その長手方
向に沿って、先端側面に開口された透光窓２から入射さ
れる光像を当該鏡筒１の長手方向に向けて反射させる側
視ミラー３と、その光像を所定の倍率で結像させる結像
光学系４と、当該光学系４で結像される光像を撮像する
ＣＣＤ素子５が配置されている。そして、結像光学系４
からＣＣＤ素子５に至る光路には、側視ミラー３で反転
された光像を再反転させて正像に戻した状態でＣＣＤ素
子５に向けて反射させる光像反転ミラー６が介装されて
いる。

【００１０】また、前記鏡筒１は、ＣＣＤ素子５を内蔵
した撮像部１Ａと、その先端に着脱可能に取り付けられ
る光学ヘッド１Ｂからなり、当該光学ヘッド１Ｂは、口
腔に挿入して口腔内の隅々まで見ることができるように
歯科用ドリルの先端部と同様「く」字状に折曲されてい
る。当該光学ヘッド１Ｂの先端に形成された透光窓２の
内側には、側視ミラー３が例えば結像光学系４の光軸に
対して４５度になるように配設されて、前記透光窓２か
ら入射される光像が鏡筒１の長手方向に向けて９０度曲
げられるように成されている。

【００１１】そして、「く」字状に曲がった折曲部７の
内側には、光像反転ミラー６が例えば入射角１０度にな
るように配設されて、光軸が光学ヘッド１Ｂの長手方向
に沿って約２０度曲げられてＣＣＤ素子５に向けて反射
される。なお、結像光学系４は、前記各ミラー３，６の
間の空間に配置されているので、光学ヘッド１Ｂや鏡筒
１全体が必要以上に長くなることがなく、コンパクトに
設計でき、また、所定の倍率に拡大／縮小できるように
設計されているので、この光学ヘッド１Ｂを交換するこ
とにより光像の倍率を変更することができる。

【００１２】８は、照明用の光を透光窓２まで導くバン
ドルファイバであって、撮像部１Ａに添設されたバンド
ルファイバ８Ａと、光学ヘッド１Ｂに添設されたバンド
ルファイバ８Ｂが光学的に接続されて成る。光学ヘッド
１Ｂに添設されたバンドルファイバ８Ｂは、その先端９
ｂが例えば図２に示すように透光窓２の上下両側に導か
れ被写体に向かって光を照射するように配設されてい
る。なお、バンドルファイバ８Ｂの先端９ｂは、透光窓
２の周囲に環状に配設される場合であってもよく、その
形状は任意に選定することができる。また、撮像部１Ａ
に添設されたバンドルファイバ８Ａは、その先端９ａが
前記バンドルファイバ８Ｂの後端１０ｂと対向するよう
に配設され、他端１０ａ側が光ファイバケーブル１１を
介して光源（図示せず）に接続されている。

【００１３】１２は、光学ヘッド１Ｂを口腔内に入れた
ときに透光窓２が曇らないようにその表面に向かってエ
アを噴射するエア噴射口であって、光学ヘッド１Ｂ及び
撮像部１Ａに形成されたエア供給パイプ１３Ａ及び１３
Ｂと、鏡筒１に接続されたエアホース１４を介してエア
ポンプ（図示せず）に接続されている。

【００１４】さらに、１５は、光学ヘッド１Ｂの口腔内
に挿入される部分を覆うカバーであって、例えばプラス
チックで形成され、使用するごとに当該カバー１５を外
して消毒済みのものと交換して使用することができる。
そして、使用済みのものは消毒して再使用したり、使い
捨てにすることができる。このカバー１５は、前記透光
窓２及びバンドルファイバ８Ｂの先端９ａを覆う部分が
透明な透光部１６に形成されると共に、エア噴射口１２
を覆う部分にエア吹出孔１７が形成されている。

【００１５】以上が、本発明の一構成例であって、次に
その作用について説明する。まず、撮像部１Ａに光学ヘ
ッド１Ｂを装着した状態で、光源をオンすると、その光
がバンドルファイバ８Ａの先端９ａから透光窓２の正面
に向かって照射される。そして、撮像部１Ａを手で持っ
て光学ヘッド１Ｂの先端を口腔内に挿入し、投光窓２を
見たいところに向けると、被写体はバンドルファイバ８
Ｂの先端９ｂから照射された光で照らされる。

【００１６】そして、透光窓２から入射された光像は、
まず、側視ミラー３で鏡筒１の長手方向に沿って反射さ
れ、左右が反転された状態でレンズ４を透過して、ＣＣ
Ｄ素子５で撮像される。このとき、レンズ４とＣＣＤ素
子５の間に、光像反転ミラーが配されているので、側視
ミラー３で反転された光像が再反転され、正像となって
ＣＣＤ素子５で撮像される。したがって、これをテレビ
モニタ（図示せず）に映し出せば、その画像は左右又は
上下に反転されることがなく、目で直接見るのと同じ方
向に映し出される。

【００１７】また、光学ヘッド１Ｂをカバー１５で覆っ
ておけば、患者の血液等が付着してもこれを新しいもの
と交換することにより、感染症を予防して衛生的に使用
することができる。さらに、エア噴射口１２からエアを
噴射させると、保護キャップ１５を使用していない場合
は透光窓２の表面に直接エアが吹き付けられ、また、保
護キャップ１５を使用している場合はエア吹出孔１７か
ら透光部１６にエアが吹き付けられるので、患者の呼気
に含まれる水分により投光窓２や投光部１６が曇ること
もない。

【００１８】図３は、他の実施例を示す断面図であっ
て、本例では、照明光をバンドルファイバで透光窓まで
導くのではなく、撮像部１ＡのＣＣＤ素子５に入射され
る光軸上に、ハーフミラー２０を介装し、そのハーフミ
ラー２０にバンドルファイバ２１で照明光を照射するこ
とにより、同軸対物照明を行なうように成されている。
このようにすれば、光学ヘッド１Ｂの構造をより簡素化
することができる。

【００１９】さらに、図４は、側視ミラー３及び光像反
転ミラー６に替えて、側視プリズム２２及び光像反転プ
リズム２３を配し、特に、光像反転プリズム２３が、側
視プリズム２２と結像光学系４の間に配置されている。
側視プリズム２２は三角プリズムを使用しており、光像
反転プリズム２３は台形プリズムを使用している。この
光像反転プリズム２３は、入射される光軸と出射される
光軸の方向が変わらないので、光学ヘッド１Ｂを真っ直
ぐに形成した場合であっても、光像を容易に反転するこ
とができる。

【００２０】なお、側視ミラー３及び側視プリズム２２
と、光像反転ミラー６及び光像反転プリズム２３は任意
の組合せで使用することができるだけでなく、これらの
設置角度は、実施例の場合に限らず、入射される光軸の
屈折角度に応じて任意に設定することができる。また、
本発明は、デンタルスコープに使用する場合に限らず、
医療用内視鏡，装置・機器類の内部や隙間を見るための
工業用検査スコープとして使用することができる。さら
に、鏡筒１を、撮像部１Ａと光学ヘッド１Ｂに分離可能
にした場合について説明したが、特に倍率変更等の必要
がない場合には着脱する必要がないので、これらを一体
形成してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、鏡
筒の先端側面に開口された透光窓から入射される光像
が、側視ミラー又はプリズムに反射されて左右又は上下
に反転された状態で、結像光学系を透過した後、ＣＣＤ
素子で撮像されるが、結像光学系とＣＣＤ素子の間に、
光像反転ミラー又はプリズムが配されているので、側視
ミラー又はプリズムで反転された光像が再度反転され、
正像となってＣＣＤ素子で撮像されるので、複雑な反転
回路等を用いることなく、極めて簡単な手段で逆転のな
い正像をモニタ画面に映し出すことができるという大変
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る側視型画像入力装置の一例を示す
断面図。

【図２】その先端部を拡大して示す正面図。

【図３】他の実施例を示す断面図。

【図４】他の実施例を示す断面図。

【図５】従来装置を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・鏡筒 １Ａ・・撮像部 １Ｂ・・光学ヘッド ３・・・側視ミラー ４・・・結像光学系 ５・・・ＣＣＤ素子 ６・・・光像反転ミラー ８・・・バンドルファイバ １２・・・エア噴射口 １３Ａ，１３Ｂ・・エア供給パイプ １５・・・カバー

フロントページの続き (72)発明者 森戸 祐幸 東京都渋谷区神宮前三丁目１番14号 株式 会社モリテックス内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鏡筒（１）内にその長手方向に沿って、
   先端側面に開口された透光窓（２）から入射される光像
   を当該鏡筒（１）の長手方向に向けて反射させる側視ミ
   ラー（３）又はプリズム（22）と、その光像を結像させ
   る結像光学系（４）と、当該結像光学系（４）で結像さ
   れる光像を撮像するＣＣＤ素子（５）が配置されると共
   に、前記側視ミラー（３）又はプリズム（22）からＣＣ
   Ｄ素子（５）に至る光路に、当該側視ミラー（３）又は
   プリズム（22）で反転された光像を再反転させた状態で
   ＣＣＤ素子（５）に向けて反射させる光像反転ミラー
   （６）又はプリズム（23）が介装されたことを特徴とす
   る側視型画像入力装置。
2. 【請求項２】 前記鏡筒（１）が、ＣＣＤ素子（５）を
   内蔵した撮像部（1A）と、当該撮像部（1A）の先端に着
   脱可能に取り付けられる光学ヘッド（1B）に分離され、
   当該光学ヘッド（1B）に、前記側視ミラー（３）又はプ
   リズム（22），結像光学系（４），光像反転ミラー
   （６）又はプリズム（23）が配置されてなる前記請求項
   １記載の側視型画像入力装置。
3. 【請求項３】 前記鏡筒（１）に沿って、照明用のバン
   ドルファイバ（８）が添設されると共に、その先端（9
   a）が被写体を向いて投光窓（２）の近傍に配設されて
   成る請求項１記載の側視型画像入力装置。
4. 【請求項４】 前記鏡筒（１）に沿って、エア供給パイ
   プ（13A, 13B）が配管されると共に、その先端が投光部
   （２）の表面に向けてエアを噴射するエア噴射口（12）
   に接続されて成る請求項１記載の側視型画像入力装置。
5. 【請求項５】 前記鏡筒（１）の先端側が着脱可能なカ
   バー（15）で覆われ、当該カバー（15）は少なくとも鏡
   筒（１）の透光窓（２）と重なる部分が透光部（16）に
   なっている請求項１記載の側視型画像入力装置。