JP5702848B1

JP5702848B1 - Detachable imaging device

Info

Publication number: JP5702848B1
Application number: JP2013252823A
Authority: JP
Inventors: 中村　正一; 正一中村; 孝一大木
Original assignee: OK LAB. CO. LTD.
Current assignee: OK LAB. CO. LTD.
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: JP2015109894A

Abstract

【課題】施術者又は作業者の頭部に装着され、手元における施術又は作業の状況をモニタに表示可能な着脱式撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置２と光源装置３とは装着部４に保持されており、操作者は装着部４を身体に装着することでカメラを着用することができる。そして、光源装置３はＬＥＤ６を収容している筐体ケース１０を備えて、筐体ケース１０が装着部４に取り付けられている軸４に回動可能に支持されていることで、光源装置３は装着部４に保持される。これにより、筐体ケース１０を軸４を支点に回転させることで、内部に収容しているＬＥＤ６の光軸を撮像装置２の被写体に合わせる調整を行うことができる。【選択図】図２A removable imaging device is provided that can be mounted on a practitioner's or worker's head and can display the status of the treatment or work at hand on a monitor. An imaging device and a light source device are held by a mounting unit, and an operator can wear a camera by mounting the mounting unit on the body. The light source device 3 includes a housing case 10 that accommodates the LED 6, and the housing case 10 is rotatably supported on the shaft 4 attached to the mounting portion 4. Is held by the mounting portion 4. Thus, by rotating the housing case 10 around the shaft 4 as a fulcrum, it is possible to adjust the optical axis of the LED 6 accommodated therein to the subject of the imaging device 2. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、手元作業の経過を撮像記録する着脱可能な撮像装置に関するものであり、特に医療施術の撮像に好適な着脱式撮像装置に関する。 The present invention relates to a detachable imaging apparatus that captures and records the progress of hand work, and more particularly to a detachable imaging apparatus suitable for imaging medical treatment.

医療施術（手術）のような精確性を要求される施術や作業（以下、適宜「作業」という）を行う場合、作業の経過を撮像装置（カメラ）によって撮像することにより、映像の観察者が作業者に指示や助言等をリアルタイムで与えることができ作業に精確性を期すことができる。また、作業の様子を映像で記録しておけば、作業が適切に行われているかを後で確認することも可能となる。 When performing a procedure or operation that requires high accuracy, such as medical treatment (surgery) (hereinafter referred to as “work” as appropriate), an image observer can capture the progress of the work with an imaging device (camera). Instructions and advice can be given to the worker in real time, and the work can be accurate. Moreover, if the state of the work is recorded as a video, it is possible to confirm later whether the work is properly performed.

例えば医療分野においては、医療施術を行っている箇所の状況を撮影して映像をモニタで表示することで、医師の補助者や施術対象者の家族などが施術状況を観察できるようになる。また、施術の映像を記録すれば、施術後に患者や家族に対して行う際の説明の資料や学術的な資料としても大いに有効となる。 For example, in the medical field, a doctor's assistant, the family of a person to be treated, and the like can observe the treatment status by photographing the situation of the place where the medical treatment is performed and displaying the image on a monitor. In addition, if the video of the procedure is recorded, it will be very effective as a document for explaining to the patient and family after the procedure and as an academic material.

このように作業の経過や様子を撮像装置で捉える場合、作業者が作業に集中できるようにするためには、撮像することが作業者への負担とならないようにすることが重要である。そのため、医療施術の場合においては、施術時に医師が顔に着用する双眼ルーペに撮像装置を組み込むことにより、医師が双眼ルーペを通して観察している施術適用部位の状況を撮像装置が撮像できるようにした医療用撮影装置が知られている。 In this way, when capturing the progress and state of work with the imaging device, it is important that imaging is not a burden on the worker so that the worker can concentrate on the work. Therefore, in the case of medical treatment, by incorporating an imaging device into a binocular loupe that the doctor wears on the face at the time of the treatment, the imaging device can image the situation of the treatment application site that the doctor observes through the binocular loupe. Medical imaging devices are known.

このような双眼ルーペに撮像装置を組み込む構成に関して、従来から、双眼ルーペの左右二つの鏡筒部分の一方には撮像装置を取り付けて、他方には双眼ルーペにより視認される部位を照射するスポットライトを取り付けた双眼ルーペが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、撮像装置を着用者の頭上にヘッドバンドで支持して、双眼ルーペの鏡筒部分の間にスポットライトを配置した構成のヘッドマウント型双眼ルーペ装置も知られている（例えば、特許文献２を参照）。この場合、双眼ルーペが捉えた像は、光学系を通して撮像装置に導かれて撮像される。 With regard to a configuration in which an imaging device is incorporated in such a binocular loupe, a spotlight that conventionally attaches an imaging device to one of the two left and right lens barrel portions of the binocular loupe and irradiates a portion that is visible with the binocular loupe A binocular loupe to which is attached is known (for example, see Patent Document 1). There is also known a head-mounted binocular loupe device having a configuration in which an imaging device is supported on a head of a wearer with a headband and a spotlight is disposed between the lens barrel portions of the binocular loupe (for example, Patent Document 2). See). In this case, the image captured by the binocular loupe is guided to the imaging device through the optical system and imaged.

特開２００３−２０４９７２号公報JP 2003-204972 A 特開２００９−９８５７０号公報JP 2009-98570 A

しかしながら、従来の医療用撮像カメラは、撮像装置及びスポットライトが双眼ルーペに一体に組み込まれているために、構造が複雑となるばかりか双眼ルーペでしか使用できず撮像装置としての汎用性がなかった。 However, since the conventional medical imaging camera has an imaging device and a spotlight integrated into a binocular loupe, the structure is complicated and it can only be used with a binocular loupe and is not versatile as an imaging device. It was.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、操作者が任意に着用できて、しかも確実且つ適切な撮影を行うことができる着脱式撮像装置の提供を目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a detachable image pickup apparatus that can be arbitrarily worn by an operator and can perform reliable and appropriate photographing.

本発明は、上記課題を解決するために、被写体を撮像し画像データに変換して出力する撮像装置と、前記被写体に光を照射する光源装置と、前記撮像装置と前記光源装置とを一体に保持して操作者の身体に装着される装着部と、前記装着部を装着する対象を把持する一対の把持片を有した把持具と、前記把持具と前記装着部とを接続するリンク機構と、を備え、前記光源装置は、前記被写体への照射光の光源であるＬＥＤと、前記照射光の光軸の角度を上下方向に調整する光方向変更部と、を有し、前記リンク機構を構成する複数のリンクを動かすことで前記装着部を把持具から離反や接近する前後方向と上下方向に動かして被写体までの距離や角度を調整すると共に、前記光方向変更部により前記ＬＥＤの光軸を前記被写体に合せるようにした着脱式撮像装置を提供するものである。このとき、前記光方向変更部は、光軸の角度を水平方向に対して略３°の範囲で変更可能とするとよい。 In order to solve the above problems, the present invention integrates an imaging device that captures an image of a subject, converts the image into image data, and outputs the image, a light source device that irradiates the subject with light, and the imaging device and the light source device. A mounting unit that is held and mounted on an operator's body; a gripping tool that has a pair of gripping pieces that grip a target on which the mounting unit is mounted; and a link mechanism that connects the gripping tool and the mounting unit. The light source device includes: an LED that is a light source of the irradiation light to the subject; and a light direction changing unit that adjusts an angle of an optical axis of the irradiation light in the vertical direction, and the link mechanism By moving a plurality of constituting links, the mounting part is moved away from or approaching the gripper and moved in the front-rear direction and the up-down direction to adjust the distance and angle to the subject, and the light direction changing part adjusts the optical axis of the LED. To match the subject There is provided a detachable imaging apparatus. At this time, the light direction changing unit may change the angle of the optical axis within a range of about 3 ° with respect to the horizontal direction.

そして、前記光源装置は筐体ケースに前記ＬＥＤを収容して構成されて、前記光方向変更部は、前記筐体ケースを上下方向に回動可能とすることで前記光軸の角度を調整するとよい。この場合の構成例として、前記光方向変更部は、前記筐体ケースの回動支点軸に固設される第１ギアと前記装着部に固設される第２ギアとで構成される。 The light source device is configured by housing the LED in a housing case, and the light direction changing unit adjusts the angle of the optical axis by allowing the housing case to rotate in the vertical direction. Good. As an example of the configuration in this case, the light direction changing unit includes a first gear fixed to the rotation fulcrum shaft of the housing case and a second gear fixed to the mounting unit.

また、本発明に係わる着脱式撮像装置は、前記画像データを表示するために別に設けられる映像処理装置から前記撮像装置及び前記光源装置への電源が供給されるようにしてもよい。このとき着脱式撮像装置と前記映像処理装置とはＵＳＢ接続であってもよく、ＵＳＢ接続する場合には３．０規格が最適である。 In the detachable imaging apparatus according to the present invention, power may be supplied to the imaging apparatus and the light source apparatus from a video processing apparatus provided separately for displaying the image data. At this time, the detachable imaging device and the video processing device may be connected by USB, and 3.0 standard is optimal for USB connection.

一方、前記撮像装置の撮像動作を制御するコントロールユニットを備えて、フレキシブルコードによって前記撮像装置と前記光源装置とに接続する。この場合、前記コントロールユニットには、前記光源装置と前記撮像装置への電源供給部を含むものでもよい。前記電源供給部は充電可能なバッテリー電源でもよい。 On the other hand, a control unit for controlling the imaging operation of the imaging device is provided, and connected to the imaging device and the light source device by a flexible cord. In this case, the control unit may include a power supply unit to the light source device and the imaging device. The power supply unit may be a rechargeable battery power source.

そして、本発明に係わる着脱式撮像装置は、作業者が着用する眼鏡状のフレームのブリッジ部に前記装着部を装着することができる。この場合、一対の把持片を有した把持具により前記ブリッジ部を直接把持又は前記ブリッジ部に形成した係合部を把持して装着できる。 In the detachable imaging apparatus according to the present invention, the mounting portion can be mounted on a bridge portion of a spectacle-shaped frame worn by an operator. In this case, the bridge part can be directly gripped by the gripping tool having a pair of gripping pieces or the engaging part formed on the bridge part can be gripped and attached.

本発明によれば、撮像装置と光源装置とを保持している装着部を双眼ルーペ等の操作者の着用物に取り付ける構造のため、カメラの構造が簡略化されると共に汎用性も高まる。しかも、光源装置に光方向変更部を設けることで被写体に対して光軸を任意に合わせることができるため、多数の光源を撮像装置のレンズ周辺に配置したり、または照度の高い大容量の光源を使用せずとも、効率良く被写体を照らして確実且つ適切な撮影を行うことができる。 According to the present invention, since the mounting portion that holds the imaging device and the light source device is attached to an operator's wear such as a binocular loupe, the structure of the camera is simplified and versatility is enhanced. Moreover, since the optical axis can be arbitrarily adjusted with respect to the subject by providing the light direction changing unit in the light source device, a large number of light sources are arranged around the lens of the imaging device, or a large-capacity light source with high illuminance Even without using the camera, it is possible to illuminate the subject efficiently and reliably and appropriately shoot.

本発明の実施形態に係る着脱式撮像装置を側面から示す図。The figure which shows the detachable imaging device which concerns on embodiment of this invention from the side. 光源装置の構成を側面から一部を断面により示す図。The figure which shows a part by cross section from the side surface of the structure of a light source device. 光源装置による光軸の角度調整を示す説明図。Explanatory drawing which shows angle adjustment of the optical axis by a light source device. 着脱式撮像装置の一部を側面から示して光方向変更部の他の構成例を説明する図。The figure which shows a part of detachable imaging device from the side, and explains other examples of composition of a light direction change part. 本発明に係わる着脱式撮像装置の双眼ルーペへの取り付けを説明する図。The figure explaining attachment to the binocular loupe of the detachable imaging device concerning the present invention. 本発明の別の実施形態に係る着脱式撮像装置を側面から示す図。The figure which shows from the side the detachable imaging device which concerns on another embodiment of this invention. 本発明に係わる着脱式撮像装置の取り付けの他の実施例を説明する図The figure explaining the other Example of attachment of the detachable image pick-up device concerning the present invention. 図７に示す取り付けで用いる把持具及びリンク機構の構成を示す側面図。The side view which shows the structure of the holding | gripping tool and link mechanism which are used by the attachment shown in FIG. 本発明に係る着脱式撮像装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of a detachable imaging device according to the present invention.

本発明に係る着脱式撮像装置の最適な実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、医療現場において医師が施術を行う際の施術箇所の様子を映像によって記録する場合について例示する。本発明に係わる着脱式撮像装置は、特に医療現場に限定されるものではなく、各種現場での作業の映像記録にも使用される。 An optimal embodiment of a detachable imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where a state of a treatment place when a doctor performs a treatment at a medical site is recorded as an image is illustrated. The detachable imaging apparatus according to the present invention is not particularly limited to medical sites, and is also used for video recording of operations at various sites.

図１は着脱式撮像装置１を示す図で、撮像装置２と光源装置３とを板形状を有する装着部４上に配置して構成される。 FIG. 1 is a diagram showing a detachable image pickup device 1, which is configured by arranging an image pickup device 2 and a light source device 3 on a mounting portion 4 having a plate shape.

撮像装置２は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳによるイメージセンサを用いて動画又は静止画の撮像を行うもので、フラットなフレキシブルコード５から、電源や制御信号が供給されると共にイメージセンサによる撮像信号を出力する。撮像装置２には超小型のマイクロカメラを使用することで、医師が手術を行う際に着用して容易に保持することができる。このようなマイクロカメラとしては、例えば、１６．５ｍｍ（Ｗ）×１０．３ｍｍ（Ｈ）×１８．０ｍｍ（Ｄ）の外形寸法に１３１９万画素のイメージセンサを搭載して、フルハイビジョン動画や高画質な静止画が撮像可能なマイクロカメラが市販されており、このようなカメラが本発明に係わる着脱式撮像装置１の撮像装置２として好適である。 The image pickup apparatus 2 picks up a moving image or a still image using a CCD or CMOS image sensor, and supplies power and control signals from the flat flexible cord 5 and outputs an image pickup signal from the image sensor. By using an ultra-small micro camera for the imaging device 2, it can be worn and easily held when a doctor performs an operation. As such a micro camera, for example, an image sensor of 13.19 million pixels is mounted on an outer dimension of 16.5 mm (W) × 10.3 mm (H) × 18.0 mm (D), and a full high-definition video or a high A micro camera capable of capturing a still image with high image quality is commercially available, and such a camera is suitable as the imaging device 2 of the detachable imaging device 1 according to the present invention.

図２は、光源装置３の構造を側面から一部を断面図で示している。光源装置３は、ＬＥＤ６と、ＬＥＤ６からの光を受光する受光部７と、反射板８と、照光レンズ９とを筐体ケース１０に内蔵して構成される。筐体ケース１０の天面にはＬＥＤ６を搭載してフレキシブルコード１１によって後方と配線接続されるＬＥＤ基板１２を配置している。尚、医療施術に用いる着脱式撮像装置１の場合には、ＬＥＤ６の発光色は白色が好ましい。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the structure of the light source device 3 from the side. The light source device 3 includes an LED 6, a light receiving unit 7 that receives light from the LED 6, a reflection plate 8, and an illumination lens 9 in a housing case 10. On the top surface of the housing case 10, an LED 6 is mounted and an LED substrate 12 that is connected to the rear side by a flexible cord 11 is disposed. In the case of the detachable image pickup apparatus 1 used for medical treatment, the emission color of the LED 6 is preferably white.

このような構成の光源装置３において、受光部７はＬＥＤ６が発光する光を集光して下方に配置される反射板８へ照射し、反射板８はこの光を反射して９０°屈折させる。そして、筐体ケース１０の前面の透孔部には照光レンズ９を配置しており、照光レンズ９は反射板８からの反射光を集光して外部に照射する。 In the light source device 3 having such a configuration, the light receiving unit 7 collects the light emitted from the LED 6 and irradiates the light to the reflecting plate 8 disposed below, and the reflecting plate 8 reflects this light and refracts it by 90 °. . An illumination lens 9 is disposed in a through-hole portion on the front surface of the housing case 10, and the illumination lens 9 collects reflected light from the reflecting plate 8 and irradiates the outside.

筐体ケース１０は、ＬＥＤ６の発熱を放散させるために熱伝導性に優れた金属材料、例えばアルミニウムで構成される。アルミニウムは軽量な点からも着脱式撮像装置１には最適な材料である。また、ＬＥＤ基板１２の背面の全面又はＬＥＤ６の発熱状態に応じて部分的にヒートシンク１３が取り付けられる。これによりＬＥＤ６が発する熱はＬＥＤ基板１２からヒートシンク１３に伝達され、ヒートシンク１３のフィン（図示しない）から外部へ放熱される。 The housing case 10 is made of a metal material having excellent thermal conductivity, for example, aluminum, in order to dissipate heat generated by the LED 6. Aluminum is an optimal material for the detachable imaging device 1 from the viewpoint of light weight. Further, the heat sink 13 is partially attached according to the entire back surface of the LED substrate 12 or the heat generation state of the LED 6. As a result, the heat generated by the LED 6 is transmitted from the LED substrate 12 to the heat sink 13 and radiated from the fins (not shown) of the heat sink 13 to the outside.

また、筐体ケース１０は、その両側板の下方の照光レンズ９側と反対側の端部に挿通される軸１４を備えており、この軸１４を装着部４から突出して形成されている一対の支持片４Ａに架け渡している。よって、筐体ケース１０は、軸１４を支点として回動自在なよう装着部４に支持されると共に、軸１４の端部に形成されているネジ部がナット１５と螺合して装着部４に固着される。このときのナット１５による締め付けの強度は、筐体ケース１０に力を加えれば軸１４を支点にして回動することができ、そして回動を停止したとき、光源装置３の自重により回転せずにそのときの回動位置に筐体ケース１０が留まる程度の強さとなっている。 Further, the housing case 10 includes a shaft 14 that is inserted into an end portion on the opposite side of the illumination lens 9 below the both side plates, and a pair of shafts 14 that are formed so as to protrude from the mounting portion 4. It extends over the support piece 4A. Accordingly, the housing case 10 is supported by the mounting portion 4 so as to be rotatable about the shaft 14, and a screw portion formed at the end of the shaft 14 is screwed with the nut 15 to be mounted on the mounting portion 4. It is fixed to. The strength of tightening by the nut 15 at this time can be rotated about the shaft 14 if a force is applied to the housing case 10, and when the rotation is stopped, it does not rotate due to the weight of the light source device 3. Further, the casing case 10 is strong enough to remain at the rotation position at that time.

したがって、照光レンズ９からの照射光の光軸を撮像装置１が撮像する被写体に合わせるには、軸１４を支点にして筐体ケース１０を回動させることで、照光レンズ９からの照射光の光軸Ｌを上下に移動させることができる。このような構成においては、軸１４とナット１５とが光方向変更部として機能する。 Therefore, in order to align the optical axis of the irradiation light from the illumination lens 9 with the subject to be imaged by the imaging device 1, the housing case 10 is rotated about the axis 14 to rotate the irradiation light from the illumination lens 9. The optical axis L can be moved up and down. In such a configuration, the shaft 14 and the nut 15 function as an optical direction changing unit.

作業者が、例えば後に述べる双眼ルーペ２０（図５）のような眼鏡フレームに着脱式撮像装置１を装着して、手先で作業している対象物を撮像する場合、図３で示すように、撮像装置１のカメラレンズから手先の作業対象物である被写体１６までの距離Ｄは大凡４００ｍｍ程であるが、人によってバラツキがあるためにその前後で数１０ｍｍ程度の範囲が見込まれる。そして、この範囲をカバーするには、照光レンズ９の光軸Ｌの水平線に対する角度θを略３°の範囲内で傾けることができれば、作業者の個々に応じて被写体に光軸を合わせる調整が可能となる。したがって、光源装置３は、筐体ケース１０の略３°の範囲で回動可能にすればよいためコンパクトに設計でき、小型化された着脱式撮像装置１が提供される。 When the operator wears the detachable imaging device 1 on a spectacle frame such as a binocular loupe 20 (FIG. 5) described later and images a target object working with a hand, as shown in FIG. The distance D from the camera lens of the imaging apparatus 1 to the subject 16 that is the work object at hand is about 400 mm. However, due to variations among people, a range of about several tens of mm is expected before and after that. In order to cover this range, if the angle θ of the illuminating lens 9 with respect to the horizontal axis of the optical axis L can be tilted within a range of about 3 °, the adjustment of aligning the optical axis with the subject according to the individual of the operator is possible. It becomes possible. Therefore, the light source device 3 only needs to be able to rotate within a range of approximately 3 ° of the housing case 10, so that the light source device 3 can be designed compactly, and the detachable imaging device 1 that is downsized is provided.

図４は、光方向変更部の他の実施例による構成を示すもので、回動可能に装着部４に支持されている軸１４に筐体ケース１０と共に第１ギア３５を固定して取り付け、装着部４には第１ギア３５と噛み合う第２ギア３６を固設して構成している。この例においては、筐体ケース１０を上下方向に回転移動させて光軸の角度を調整したときの位置が両方のギア３５及び３６の噛み合いによって保持され、単に筐体ケース１０をナット１５で締め付ける上記実施例の構成による光方向変更部と比べて、光源装置３が自重により回転して光軸Ｌが変動してしまう不具合がより確実に防止することができる。この場合、ギア３６の径をギア３５の径よりも大きく設定するとなおよい。尚、上述したように筐体ケース１０の回転角度の範囲は略３°程度であるから、ギア３５及び３６は円形である必要はなく、扇形のセクターギアであってもよい。 FIG. 4 shows a configuration according to another embodiment of the light direction changing unit. The first gear 35 is fixedly attached to the shaft 14 supported by the mounting unit 4 so as to be rotatable together with the housing case 10. A second gear 36 that meshes with the first gear 35 is fixed to the mounting portion 4. In this example, the position when the angle of the optical axis is adjusted by rotating the housing case 10 in the vertical direction is held by the engagement of both gears 35 and 36, and the housing case 10 is simply tightened with the nut 15. Compared with the light direction changing unit having the configuration of the above embodiment, it is possible to more reliably prevent the light source device 3 from rotating due to its own weight and causing the optical axis L to fluctuate. In this case, it is better to set the diameter of the gear 36 to be larger than the diameter of the gear 35. As described above, since the range of the rotation angle of the housing case 10 is about 3 °, the gears 35 and 36 do not have to be circular, and may be sector-shaped sector gears.

図５は、本実施の形態の着脱式撮像装置１を双眼ルーペ２０に適用した例を示している。双眼ルーペ２０は、精密作業での手先の局所的な視覚対象物を拡大して視認する手段として、医療分野、精密工作、宝石加工等の各分野に広く使用されており、眼鏡と同じ構造の主鏡取付用フレーム２１と、作業対象の像を拡大するための双眼ルーペ本体２２（主鏡）と、双眼ルーペ本体２２を主鏡取付用フレーム２１に取り付けるための主鏡取付部２３と、精密操作者の視力の保障が可能な焦点調整部２４と、双眼ルーペ本体を取り付けるための主鏡取付用キャリアレンズ２５と、精密操作者に装着するためのフレーム蔓部２６とから構成されている。 FIG. 5 shows an example in which the detachable imaging device 1 of the present embodiment is applied to a binocular loupe 20. The binocular loupe 20 is widely used in various fields such as the medical field, precision work, and jewelry processing as a means for enlarging and visually observing the local visual object of the hand in precision work, and has the same structure as glasses. A primary mirror mounting frame 21, a binocular loupe main body 22 (primary mirror) for enlarging an image to be worked, a primary mirror mounting portion 23 for mounting the binocular loupe main body 22 to the primary mirror mounting frame 21, and precision The focus adjustment unit 24 can guarantee the visual acuity of the operator, the primary mirror mounting carrier lens 25 for mounting the binocular loupe main body, and the frame vine portion 26 for mounting on the precision operator.

着脱式撮像装置１は、主鏡取付用フレーム２１の上部中央のブリッジ部２７に取り付けられる。着脱式撮像装置１は、板状の装着部２８の下端にビス孔２９が形成されている。よって、ビス３０をブリッジ部２７に形成されている透孔３１と装着部２８のビス孔２９に貫通させて締め付けることにより、着脱式撮像装置１を双眼ルーペ２０に取り付けることができる。双眼ルーペ２０には深い焦点深度が求められるが、このように双眼ルーペ２０に着脱式撮像装置１を組み合わせることで、光源装置３からの照明によって深い焦点深度が実現できる効果もある。 The detachable imaging device 1 is attached to the bridge portion 27 at the upper center of the main mirror attachment frame 21. In the detachable imaging device 1, a screw hole 29 is formed at the lower end of the plate-shaped mounting portion 28. Therefore, the detachable imaging device 1 can be attached to the binocular loupe 20 by tightening the screw 30 through the through hole 31 formed in the bridge portion 27 and the screw hole 29 of the mounting portion 28. The binocular loupe 20 is required to have a deep depth of focus. By combining the binocular loupe 20 with the detachable imaging device 1 as described above, there is an effect that a deep depth of focus can be realized by illumination from the light source device 3.

着脱式撮像装置１を双眼ルーペ２０に取り付けるには、このようなビス留め以外にも装着部４をクリップ構造にしてブリッジ部２７を挟持して固着させてもよい。図６は、装着部４をクリップ構造で構成した例を示している。この場合の装着部４は、撮像装置２と光源装置３とが装着される固定板４ａと、固定板４ａに対し軸４ｃを支点にして回動可能な可動板４ｂとから構成されている。可動板４ｂの固定板４ａと対向する表面には押え部材４ｄが形成されている。押え部材４ｄは、固定板４ａと共働して挟持物、この場合は双眼ルーペ２０のブリッジ部２７を保持するもので、可撓性で且つ摩擦係数の高いゴム等の材質で構成されている。 In order to attach the detachable imaging device 1 to the binocular loupe 20, in addition to the screw fastening, the mounting portion 4 may have a clip structure and the bridge portion 27 may be sandwiched and fixed. FIG. 6 shows an example in which the mounting portion 4 is configured with a clip structure. In this case, the mounting portion 4 includes a fixed plate 4a on which the imaging device 2 and the light source device 3 are mounted, and a movable plate 4b that can rotate with respect to the fixed plate 4a with a shaft 4c as a fulcrum. A pressing member 4d is formed on the surface of the movable plate 4b facing the fixed plate 4a. The pressing member 4d holds the bridge portion 27 of the binocular loupe 20 in this case in cooperation with the fixing plate 4a, and is made of a material such as rubber that is flexible and has a high friction coefficient. .

そして、軸４ｃにはコイルバネが巻回されており、コイルバネの両端は固定板４ａと可動板４ｂとにそれぞれ当接している。このコイルバネの付勢に抗して可動板４ｂの操作側端部を固定板４ａ側に近づけると、可動板４ｃが固定板４ａから離反し、この状態でブリッジ部２７を挟んで操作側の端部を離すと、コイルバネ４ｄの付勢により可動板４ｃの挟持側端部が固定板４ａに接近して押え部材４ｄと固定板４ａとでブリッジ部２７を挟持して、着脱式撮像装置１が双眼ルーペ２０に装着される。 A coil spring is wound around the shaft 4c, and both ends of the coil spring are in contact with the fixed plate 4a and the movable plate 4b, respectively. When the operation side end of the movable plate 4b is brought closer to the fixed plate 4a against the bias of the coil spring, the movable plate 4c is separated from the fixed plate 4a, and in this state, the end on the operation side with the bridge portion 27 interposed therebetween. When the part is released, the clamping side end of the movable plate 4c approaches the fixed plate 4a by the urging of the coil spring 4d, and the bridge member 27 is held between the pressing member 4d and the fixed plate 4a. Mounted on the binocular loupe 20.

図７及び図８は、着脱式撮像装置１の他の取り付けの例を示している。この例では、着脱式撮像装置１を眼鏡３２に取り付けるもので、眼鏡３２は視力矯正のための通常のレンズ３３がフレーム３４に嵌め込まれているが、着脱式撮像装置１を身体に装着する目的のために使用する素通しの眼鏡であってもよい。また、上記の双眼ルーペであってもよい。また、この例では、装着した着脱式撮像装置１を上下及び前後へと任意に移動させることが可能な構成となっている。 7 and 8 show other examples of attachment of the detachable imaging device 1. In this example, the detachable imaging device 1 is attached to the spectacles 32, and the spectacles 32 are fitted with a normal lens 33 for correcting visual acuity in a frame 34, but the purpose of attaching the detachable imaging device 1 to the body. It may be plain glasses used for the purpose. Also, the above binocular loupe may be used. In this example, the attached detachable imaging device 1 can be arbitrarily moved up and down and back and forth.

先ず、取り付けについて説明すると、着脱式撮像装置１は、把持具５５によってフレーム３４の上部中央のブリッジ部３７に形成した係合部３８に取り付けられる。把持具５５は、それぞれの一端部が同軸で回転自在に支持される一対の把持片５５Ａ及び５５Ｂと、ネジ５６と、バネ５７と、ナット５８とを含む。ネジ５６は、把持片５５Ｂに固定で取り付けられており、ネジ軸の先端は把持片５５Ａを貫通してナット５８と嵌合している。そして、このネジ軸の把持片５５Ａと把持片５５Ｂとの間の部分にはバネ５７が嵌め込まれている。したがって、ナット５８を締付方向に回転させると、把持片５５Ｂはナット５８に押圧されて把持片５５Ａに接近して、これにより把持片５５Ａ及び５５Ｂは係合部３８を把持して着脱式撮像装置１は眼鏡３２に装着される。把持片５５Ａ及び５５Ｂの把持側の先端には突起５９が形成されており、突起５９が係合部３８の上面及び下面に形成された凹部３９と係止することで取り付けが確実となる。また、ブリッジ部３７に係合部３８を形成せずにブリッジ部３７を把持具５５によって直接把持する構成であってもよい。 First, the attachment will be described. The detachable imaging device 1 is attached to the engaging portion 38 formed on the bridge portion 37 at the upper center of the frame 34 by the gripping tool 55. The gripping tool 55 includes a pair of gripping pieces 55 </ b> A and 55 </ b> B, each of which is coaxially and rotatably supported, a screw 56, a spring 57, and a nut 58. The screw 56 is fixedly attached to the gripping piece 55B, and the tip of the screw shaft passes through the gripping piece 55A and is fitted to the nut 58. A spring 57 is fitted into a portion of the screw shaft between the grip piece 55A and the grip piece 55B. Therefore, when the nut 58 is rotated in the tightening direction, the gripping piece 55B is pressed by the nut 58 and approaches the gripping piece 55A, whereby the gripping pieces 55A and 55B grip the engaging portion 38 and detachable imaging. The apparatus 1 is attached to the glasses 32. Protrusions 59 are formed at the gripping ends of the gripping pieces 55A and 55B, and the protrusions 59 are engaged with the recesses 39 formed on the upper and lower surfaces of the engaging portion 38, so that attachment is ensured. Further, the bridge portion 37 may be directly gripped by the gripping tool 55 without forming the engaging portion 38 in the bridge portion 37.

そして、把持具５５はリンク機構６０を介して装着部４と連結されている。リンク機構６０は、両端にジョイント部を備えた複数のリンク６１を接続して成り、ジョイント部が自由度を持って動くことで、着脱式撮像装置１は、把持具５５から離反や接近する前後方向と上下方向とに動くことができる。したがって、眼鏡３２の着用者が被写体に対して撮像装置２のレンズをリンク機構６０の可動範囲内で任意に動かして距離や撮像角度を調整することができる。そして、被写体に対するレンズの位置の調整後、それに応じて、光源装置３の光軸を光方向変更部によって被写体に合わせることで、より確実で且つ適切な撮影を行うことができる
図９は、着脱式撮像装置１の電気的な構成をブロック図で示している。撮像装置２のフレキシブルコード５及び光源装置３のフレキシブルコード１１は、それぞれコントロールユニット４０に接続される。コントロールユニット４０は、図７で示すように、入力操作部４１とＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）レセプタクル４２とカメラ制御部４３とを含んで構成されている。入力操作部４１は、撮像装置２及び光源装置３のオン・オフ、動画と静止画との切り換え、動画又は静止画による撮像時の画質の指定及びオートフォーカス設定等を入力する各種スイッチを備えている。そして、コントロールユニット４０は、着脱式撮像装置１の操作者の例えば腰ベルト等によって装着可能なボックスに収容されている。 The gripping tool 55 is connected to the mounting portion 4 via the link mechanism 60. The link mechanism 60 is formed by connecting a plurality of links 61 having joint portions at both ends, and the joint portion moves with a degree of freedom, so that the detachable imaging device 1 is separated from or approached the gripping tool 55. It can move in both directions and up and down directions. Therefore, the wearer of the glasses 32 can adjust the distance and the imaging angle by arbitrarily moving the lens of the imaging device 2 within the movable range of the link mechanism 60 with respect to the subject. Then, after adjusting the position of the lens with respect to the subject, the optical axis of the light source device 3 is adjusted to the subject by the light direction changing unit accordingly, so that more reliable and appropriate shooting can be performed. 1 shows a block diagram of an electrical configuration of the image pickup apparatus 1. The flexible cord 5 of the imaging device 2 and the flexible cord 11 of the light source device 3 are connected to the control unit 40, respectively. As shown in FIG. 7, the control unit 40 includes an input operation unit 41, a USB (Universal Serial Bus) receptacle 42, and a camera control unit 43. The input operation unit 41 includes various switches for inputting on / off of the imaging device 2 and the light source device 3, switching between a moving image and a still image, designation of image quality at the time of imaging with a moving image or a still image, and autofocus setting. Yes. The control unit 40 is housed in a box that can be mounted by, for example, a waist belt of the operator of the detachable imaging apparatus 1.

コントロールユニット４０は、ＵＳＢレセプタクル４２にＵＳＢケーブル４８のＵＳＢプラグが差し込まれて、映像処理装置５０と接続される。映像処理装置５０は、着脱式撮像装置１が撮像した画像データを処理して表示するために別に設けられるもので、例えば、パーソナルコンピュータによって構成される。本実施例においては、映像処理装置５０はＵＳＢホスト装置で電力供給機能を有しており、着脱式撮像装置１にはＵＳＢケーブル４８を通して電源部４７からの電源が供給される。したがって、コントロールユニット４０は、ＵＳＢレセプタクル４２に電源が供給されると、カメラ制御部４３は撮像装置２と光源装置３に動作電圧をそれぞれ供給する。 The control unit 40 is connected to the video processing device 50 by inserting the USB plug of the USB cable 48 into the USB receptacle 42. The video processing device 50 is provided separately for processing and displaying the image data captured by the detachable imaging device 1, and is constituted by, for example, a personal computer. In this embodiment, the video processing device 50 is a USB host device and has a power supply function, and the detachable imaging device 1 is supplied with power from the power supply unit 47 through the USB cable 48. Therefore, when power is supplied to the USB receptacle 42, the control unit 40 supplies the operating voltage to the imaging device 2 and the light source device 3, respectively.

カメラ制御部４３は、入力操作部４１への入力操作に応じて、撮像装置２と光源装置３とへの動作電源の供給を制御すると共に、撮像装置２に対して動画と静止画との切り換え、動画又は静止画による撮像時の画質指定及びオートフォーカス設定等の撮像装置２に係わる制御を行う。 The camera control unit 43 controls the supply of operation power to the imaging device 2 and the light source device 3 in accordance with an input operation to the input operation unit 41, and switches between a moving image and a still image for the imaging device 2. Control relating to the imaging apparatus 2 such as image quality designation and autofocus setting at the time of imaging with a moving image or still image is performed.

そして、カメラ制御部４３は、撮像装置２の撮像動作の開始を制御する。この場合、着脱式撮像装置１を映像処理装置５０とＵＳＢケーブル４８によって接続することにより、カメラ制御部４３が電源部４７からの電源を撮像装置５に供給し撮像装置２が動作することでカメラ制御部４３による撮像装置２の撮像動作の開始を制御することになる。 Then, the camera control unit 43 controls the start of the imaging operation of the imaging device 2. In this case, the detachable imaging device 1 is connected to the video processing device 50 via the USB cable 48, so that the camera control unit 43 supplies power from the power source unit 47 to the imaging device 5 and the imaging device 2 operates to operate the camera. The start of the imaging operation of the imaging device 2 by the control unit 43 is controlled.

動画撮像の場合で説明すると、撮像装置２は例えば３０フレーム／秒で被写体の動画を撮像するもので、イメージセンサが被写体からの反射光を捉えて生成するアナログ信号を動画のフレーム毎に画像データに順次変換してカメラ制御部４３に出力する。カメラ制御部４３は、画像データをＵＳＢレセプタクル４２からＵＳＢケーブル４８を通して映像処理装置５０に送信する。そして、映像処理装置５０は、ＵＳＢケーブル４８を介して送られてくる画像データを順次取り込んでモニタに出力し動画が表示される。同時に、映像処理装置５０は、後に動画を再生可能なように１フレーム毎の画像データにＪＰＥＧ圧縮を行ってメモリに記憶し動画の画像ファイルを作成する。 In the case of moving image capturing, the imaging device 2 captures a moving image of a subject at, for example, 30 frames / second, and an analog signal generated by an image sensor capturing reflected light from the subject is generated for each frame of the moving image. Are sequentially converted and output to the camera control unit 43. The camera control unit 43 transmits the image data from the USB receptacle 42 to the video processing device 50 through the USB cable 48. Then, the video processing device 50 sequentially captures image data sent via the USB cable 48 and outputs it to the monitor to display a moving image. At the same time, the video processing device 50 performs JPEG compression on the image data for each frame and stores it in a memory so that a moving image can be reproduced later, thereby creating a moving image file.

上述したように、本実施の形態においては、着脱式撮像装置１と映像処理装置５０とをＵＳＢケーブル４８で接続することで、映像処理装置５０への画像データの送信及び着脱式撮像装置１への電源供給を行うものであるが、ＵＳＢは規格の３．０以上を用いるとよい。ＵＳＢ３．０を用いると着脱式撮像装置１から映像処理装置５０への画像データの転送速度がこれ以前の規格のＵＳＢと比べて高速となるために、フレームレートを高くすることができて画面表示が滑らかとなり、また、高い画質に設定することもできる。しかも、ＵＳＢ３．０は、バスパワーの給電能力がＵＳＢ２．０の約１．８倍とされており、消費電力が大きい高機能で且つ高性能な撮像装置２を使用することができる。しかも光源装置３においても照度の高いＬＥＤ６を使用することができるために、被写体への充分な照度を確保することができる。 As described above, in the present embodiment, the detachable imaging device 1 and the video processing device 50 are connected by the USB cable 48 to transmit image data to the video processing device 50 and to the detachable imaging device 1. However, it is preferable to use a USB standard 3.0 or higher. When USB 3.0 is used, the transfer rate of image data from the detachable imaging device 1 to the video processing device 50 is higher than that of the USB USB of the previous standard, so that the frame rate can be increased and the screen is displayed. Becomes smooth, and it is also possible to set a high image quality. Moreover, USB 3.0 has a bus power supply capability of about 1.8 times that of USB 2.0, and can use the high-performance and high-performance imaging device 2 that consumes a large amount of power. Moreover, since the LED 6 with high illuminance can also be used in the light source device 3, sufficient illuminance to the subject can be ensured.

そして、映像処理装置５０と着脱式撮像装置１とをＵＳＢケーブル４８によって接続することで、画像データの処理は映像処理装置５０で行われるためにカメラ制御部４３の構成が簡略化されると共に電源供給部を備える必要がなく、軽量化されて着用に適した着脱式撮像装置１が提供される。 Then, by connecting the video processing device 50 and the detachable imaging device 1 via the USB cable 48, the processing of the image data is performed by the video processing device 50, so that the configuration of the camera control unit 43 is simplified and the power There is no need to provide a supply unit, and a detachable imaging device 1 that is light in weight and suitable for wearing is provided.

一方、コントロールユニット４０に電源供給部を含むようにしてもよい。この場合のコントロールユニット４０の電源供給部は、商用電源から電源コードを介して供給されるＡＣ電源をＤＣ電源に変換して撮像装置２と光源装置３へ電源を供給する。 On the other hand, the control unit 40 may include a power supply unit. In this case, the power supply unit of the control unit 40 converts the AC power supplied from the commercial power supply via the power cord into a DC power and supplies the power to the imaging device 2 and the light source device 3.

また、コントロールユニット４０の電源供給部を充電が可能なバッテリー電源によって構成して、撮像装置２及び光源装置３へ供給してもよい。バッテリー電源の場合には、長時間の医療施術でも充分な電源を供給すべく、ＡＣ電源に接続された充電器からバッテリー電源へ充電しながら、撮像装置２と光源装置２への動作電源の供給を行うよう構成するとよい。 Further, the power supply unit of the control unit 40 may be configured by a rechargeable battery power supply and supplied to the imaging device 2 and the light source device 3. In the case of a battery power supply, supply of operating power to the imaging device 2 and the light source device 2 while charging the battery power supply from a charger connected to an AC power supply in order to supply a sufficient power supply even for a long time medical treatment. It may be configured to perform.

さらに、着脱式撮像装置１を操作者に着用させるには、このような双眼ルーペ２０に限るものではなく、帽子やヘッドバンドであっても良い。 Further, in order for the operator to wear the detachable imaging device 1 is not limited to such a binocular loupe 20, but may be a hat or a headband.

本発明は、施術者又は作業者に着用されて手元における施術又は作業の状況をモニタに表示可能な着脱式撮像装置に関するものであって、産業上の利用可能性を有する。 The present invention relates to a detachable imaging apparatus that can be worn by a practitioner or an operator and can display the status of the treatment or work at hand on a monitor, and has industrial applicability.

１着脱式撮像装置
２撮像装置
３光源装置
４装着部
６ＬＥＤ
１４軸（光方向変更部）
１５ナット（光方向変更部）
２０双眼ルーペ
２２双眼ルーペ本体（主鏡）
２７ブリッジ部
３５第１ギア（光方向変更部）
３６第２ギア（光方向変更部）
４０コントロールユニット
４２ＵＳＢレセプタクル
４８ＵＳＢケーブル
５５把持部
５５Ａ把持片
５５Ｂ把持片
６０リンク機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Detachable imaging device 2 Imaging device 3 Light source device 4 Mounting part 6 LED
14 axes (light direction changing part)
15 Nut (light direction changing part)
20 Binocular Magnifier 22 Binocular Magnifier (primary mirror)
27 Bridge part 35 1st gear (light direction change part)
36 Second gear (light direction changing part)
40 Control unit 42 USB receptacle 48 USB cable 55 Grip portion 55A Grip piece 55B Grip piece 60 Link mechanism

Claims

被写体を撮像し画像データに変換して出力する撮像装置と、
前記被写体に光を照射する光源装置と、
前記撮像装置と前記光源装置とを一体に保持して操作者の身体に装着される装着部と、
前記装着部を装着する対象を把持する一対の把持片を有した把持具と、
前記把持具と前記装着部とを接続するリンク機構と、
を備え、
前記光源装置は、
前記被写体への照射光の光源であるＬＥＤと、
前記照射光の光軸の角度を上下方向に調整する光方向変更部と、を有し、
前記リンク機構を構成する複数のリンクを動かすことで前記装着部を把持具から離反や接近する前後方向と上下方向に動かして被写体までの距離や角度を調整すると共に、前記光方向変更部により前記ＬＥＤの光軸を前記被写体に合せるようにしたことを特徴とする着脱式撮像装置。 An imaging device that images a subject, converts the image data into image data, and outputs the image data;
A light source device for irradiating the subject with light;
A mounting unit that holds the imaging device and the light source device together and is mounted on an operator's body;
A gripping tool having a pair of gripping pieces for gripping a target to which the mounting portion is mounted;
A link mechanism connecting the gripping tool and the mounting portion;
With
The light source device
An LED that is a light source of light applied to the subject;
A light direction changing unit that adjusts the angle of the optical axis of the irradiation light in the vertical direction ;
By moving a plurality of links constituting the link mechanism, the mounting portion is moved away from or approaching the gripping tool and moved in the front-rear direction and the up-down direction to adjust the distance and angle to the subject, and the light direction changing unit A detachable image pickup apparatus characterized in that an optical axis of an LED is aligned with the subject .

前記光方向変更部は、光軸の角度を水平方向に対して略３°の範囲で変更可能にしたことを特徴とする請求項１に記載の着脱式撮像装置。 The detachable imaging apparatus according to claim 1, wherein the light direction changing unit is configured to change an angle of the optical axis within a range of about 3 ° with respect to a horizontal direction.

前記光源装置は筐体ケースに前記ＬＥＤを収容して構成されて、
前記光方向変更部は、前記筐体ケースを上下方向に回動可能とすることで前記光軸の角度を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の着脱式撮像装置。 The light source device is configured by housing the LED in a housing case,
The detachable imaging apparatus according to claim 1, wherein the light direction changing unit adjusts an angle of the optical axis by allowing the housing case to rotate in a vertical direction.

前記光方向変更部は、前記筐体ケースの回動支点軸に固設される第１ギアと前記装着部に固設される第２ギアとで構成されることを特徴とする請求項３に記載の着脱式撮像装置。 The said light direction change part is comprised by the 1st gear fixed to the rotation fulcrum shaft of the said housing | casing case, and the 2nd gear fixed to the said mounting part. The detachable image pickup apparatus described.

前記画像データを表示するために別に設けられる映像処理装置から前記撮像装置及び前記光源装置への電源が供給されることを特徴とする請求項１に記載の着脱式撮像装置。 The detachable imaging apparatus according to claim 1, wherein power is supplied to the imaging apparatus and the light source apparatus from a video processing apparatus provided separately for displaying the image data.

前記映像処理装置とＵＳＢケーブルと接続するためのＵＳＢ３．０規格に沿ったＵＳＢレセプタクルを備えたことを特徴とする請求項５に記載の着脱式撮像装置。 6. The detachable imaging apparatus according to claim 5 , further comprising a USB receptacle conforming to a USB 3.0 standard for connecting the video processing apparatus and a USB cable.

前記撮像装置の撮像動作を制御するコントロールユニットを備えて、フレキシブルコードによって前記撮像装置と前記光源装置とに接続したことを特徴とする請求項１に記載の着脱式撮像装置。 The detachable image pickup device according to claim 1, further comprising a control unit that controls an image pickup operation of the image pickup device and connected to the image pickup device and the light source device by a flexible cord.

前記コントロールユニットは、操作者の身体に着用可能にしたことを特徴とする請求項７に記載の着脱式撮像装置。 The detachable imaging apparatus according to claim 7, wherein the control unit can be worn on an operator's body.

前記撮像装置の撮像動作を制御するコントロールユニットを備えて、前記コントロールユニットは、前記光源装置と前記撮像装置への電源供給部を含むことを特徴とする請求項１に記載の着脱式撮像装置。 The detachable imaging apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls an imaging operation of the imaging apparatus, wherein the control unit includes the light source device and a power supply unit to the imaging apparatus.

前記電源供給部は、充電可能なバッテリー電源であることを特徴とする請求項９に記載の着脱式撮像装置。 The detachable imaging apparatus according to claim 9, wherein the power supply unit is a rechargeable battery power source.

作業者が着用する眼鏡状のフレームのブリッジ部に前記装着部を装着することを特徴とする請求項１に記載の着脱式撮像装置。 The detachable imaging apparatus according to claim 1, wherein the mounting portion is attached to a bridge portion of an eyeglass-like frame worn by an operator.