(57)【要約】      （修正有）【課題】カメラヘッドの小型化、長時間の安定した撮影動作、さらに近傍、遠方、陰影等の各種撮影に適合した照明切り替えを迅速容易に行う検査用カメラ装置を提供する。【解決手段】被検査体内部に進退自在に挿入されるカメラヘッド１１と、カメラヘッド１１の挿入方向前部に設けられた撮像ユニット１２と、撮像ユニット１２の撮像面の外周に、出射面部１３Ｆを前方に向け環状に配列しカメラヘッド１１の後部から延出された多数本の照明用光ファイバ１３と、カメラヘッド１１から延出された多数本の光ファイバ１３を出射面部１３Ｆが複数の領域に区分されるように複数の組に分配して形成された複数の入射面部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄと、複数の入射面部に対応し、該入射面部に独立して照明光を入射する複数の光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄと、各入射面部に入射される各光源の光量を上記領域を単位に制御する配光バランス制御部２２とを具備する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体内部に進退自在に挿入されるカメラヘッドと、
前記カメラヘッドの挿入方向前部に設けられた撮像ユニットと、
前記撮像ユニットの撮像面の外周に、出射面部を前方に向け環状に配列して前記カメラヘッドの後部から延出された多数本の照明用光ファイバと、
前記カメラヘッドから延出された前記多数本の光ファイバを前記出射面部が複数の領域に区分されるように複数の組に分配して形成された複数の入射面部と、
前記複数の入射面部に対応して設けられ、該入射面部に独立して照明光を入射する複数の光源と、
前記各入射面部に入射される前記各光源の光量を前記領域を単位に制御する配光バランス制御手段と
を具備したことを特徴とする検査用カメラ装置。
【請求項２】
前記配光バランス制御手段は、前記複数の光源の各光量を調整する回路により構成されていることを特徴とする請求項１記載の検査用カメラ装置。
【請求項３】
前記配光バランス制御手段は、前記入射面部と前記光源との間に介挿された、複数種の遮光パターンを有する遮光板により構成されていることを特徴とする請求項１記載の検査用カメラ装置。
【請求項４】
前記カメラヘッドは、撮像面の向きを調整可能に屈曲部に支持されていることを特徴とする請求項１記載の検査用カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば各種配管や各種構造体等の内部、さらには細管、隘路、消化管、最末端管等の内部を検査若しくは観察する、工業用内視鏡カメラ、医療用内視鏡カメラ等に適用して好適な検査用カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道管、下水管、ガス管等の各種配管や構造体等の内部を検査する際に適用される検査用カメラ装置として、ハードケーブルの先端にカメラヘッドを取り付けて、ハードケーブルにより、検査対象管内へカメラヘッドを挿入し、カメラヘッドにより管内を撮影する、ハードケーブルカメラと称される管内検査用カメラ装置が存在する。
【０００３】
この種、検査用カメラ装置は、カメラヘッドのケース内に、カメラと、照明源となるランプ若しくは発光素子を設け、カメラの撮像範囲を照明源で照射している。さらに、この種、検査用カメラ装置においては、カメラヘッドのケース内に、複数の照明源を備えて、これら複数の照明源を選択的に点灯駆動することで、照射方向、照射光量等を制御していた。
【特許文献１】実開平５−５７９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、従来の検査用カメラ装置は、カメラヘッドの内部に、照明源を設けた構成であることから、カメラヘッドが大型化するという問題があった。また、照明源が発熱を伴うことから、長時間使用により、カメラヘッド内部の温度が仕様温度を超え、撮像部の動作に影響を及ぼすという問題があった。
【０００５】
さらに、この種、検査用カメラ装置においては、検査対象となる管内若しくは構造体内部の種々の撮影に対して、例えば近傍撮影に最適な照明で遠方を撮影すると照度不足となり、遠方撮影に最適な照明で近傍を撮影すると照度過剰となって、いずれの場合も適正な撮影画像を得ることができない。また、亀裂、凹凸等の観察時においては、所謂、光の当て方で、観察画像に大きな変化が生じる。このような近傍、遠方、陰影等の各種撮影に適合した照明切り替えを迅速かつ容易に行うことができないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、カメラヘッドのより小型化が図れるとともに、長時間に亘り安定した撮影動作を期待でき、さらに近傍、遠方、陰影等の各種撮影に適合した照明切り替えを迅速かつ容易に行うことのできる検査用カメラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被検査体内部に進退自在に挿入されるカメラヘッドと、前記カメラヘッドの挿入方向前部に設けられた撮像ユニットと、前記撮像ユニットの撮像面の外周に、出射面部を前方に向け環状に配列した状態で前記カメラヘッドの後部から延出された多数本の照明用光ファイバと、前記カメラヘッドから延出された前記多数本の光ファイバを前記出射面部が複数の領域に区分されるように複数の組に分配して形成された複数の入射面部と、前記複数の入射面部に対応して設けられ、該入射面部に独立して照明光を入射する複数の光源と、前記各入射面部に入射される前記各光源の光量を前記領域を単位に制御する配光バランス制御手段とを具備した検査用カメラ装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の検査用カメラ装置によれば、カメラヘッドのより小型化が図れるとともに、長時間に亘り安定した撮影動作を期待でき、さらに近傍、遠方、陰影等の各種撮影に適合した照明切り替えを迅速かつ容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１０】
本発明の実施形態に係る検査用カメラ装置の構成を図１（ａ），（ｂ）に示す。
【００１１】
本発明の実施形態に係る検査用カメラ装置は、被検査体内部に進退自在に挿入されるカメラヘッド１１と、このカメラヘッド１１の挿入方向前部に設けられた撮像ユニット１２と、この撮像ユニット１２の撮像面の外周に、出射面部１３Ｆを前方に向け環状に配列してカメラヘッド１１の後部から延出された多数本の照明用光ファイバ（照明用ファイバ束）１３と、カメラヘッド１１から延出された多数本の光ファイバ１３を出射面部１３Ｆが複数の領域（図２に示すｆａ，ｆｂ，ｆｃ，ｆｄ参照）に区分されるように複数の組に分配して形成された複数の入射面部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄと、複数の入射面部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄに対応して設けられ、該入射面部に独立して照明光を入射する複数の光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄと、各入射面部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄに入射される各光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄの光量を上記領域を単位に制御する配光バランス制御部２２とを具備して構成される。
【００１２】
カメラヘッド１１は、前部に撮像レンズ１２Ａと、この撮像レンズ１２Ａの結像位置に設けられた撮像素子とを有する撮像ユニット１２を収容している。このカメラヘッド１１は、筒状の屈曲部１５に装着され、撮像面の向きを調整可能に屈曲部１５に支持されている。屈曲部１５には、照明用光ファイバ１３、カメラケーブル（Ｆ）、弾発性ワイヤー（図示せず）等の線束が挿通されている。カメラケーブル（Ｆ）は表示パネルを有する画像観察部２６に接続され、撮像ユニット１２で撮影した画像を画像観察部２６で観察可能にしている。
【００１３】
多数本の照明用光ファイバ（照明用ファイバ束）１３は、例えば１．５メートル乃至５メートル程度の長さを有し、一端面が出射面部１３Ｆを形成し、他端面が入射面部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄを形成している。
【００１４】
光源制御部２１は、光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄを点灯駆動するための点灯駆動用電源を供給制御する。
【００１５】
配光バランス制御部２２は、光源制御部２１から出力された点灯駆動用電源を入力し、選択された配光パターンに従い光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄの光量を制御する。
【００１６】
配光パターンとしては、例えば、光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄのすべてを定格光量で点灯駆動する配光パターン、光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄの各１光源を選択的に定格光量で点灯駆動する配光パターン、光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄの各１光源を選択的に定格光量の１／２で点灯駆動する配光パターン、光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄのうち、３光源を定格光量で点灯駆動し、残る１光源を選択的に定格光量の１／２で点灯駆動する配光パターン、光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄのうち、２光源を定格光量で点灯駆動し、残る２光源を選択的に定格光量の１／２で点灯駆動する配光パターン、光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄのうち、２光源を定格光量の１／２で点灯駆動する配光パターン等が用意され、その中から任意の配光パターンを選択する切り替え選択機能を有する。
【００１７】
上記出射面部１３Ｆの区分領域（ｆａ，ｆｂ，ｆｃ，ｆｄ）と入射面部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄとの対応を図２に示している。ここでは照明用光ファイバ１３の一端面に形成される出射面部１３Ｆが４組の領域ｆａ，ｆｂ，ｆｃ，ｆｄに分けられ、照明用光ファイバ１３の他端面が上記領域ｆａ，ｆｂ，ｆｃ，ｆｄ毎に束ねられて入射面部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄを形成している。これによって、光源２５Ａを点灯駆動すると、その照明光が入射面部１３Ａに入射され、領域ｆａの出射面から出射される。光源２５Ｄを点灯駆動すると、その照明光が入射面部１３Ｄに入射され、領域ｆｄの出射面から出射される。なお、この実施形態では上記出射面部１３Ｆを、正面からみて、左上、右上、左下、右下の４領域に区分した例を示しているが、これに限らず、区分位置を異ならせた他の４領域、若しくは４領域以外の複数領域に区分してもよい。
【００１８】
上記した構成の検査用カメラ装置において、例えば配管内、暗渠、構造体内等の被検査体内部を観察する際、観察対象に応じて、配光バランス制御部２２の配光パターンを選択する。例えば、遠方撮影の際は光源２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄのすべてを定格光量で点灯駆動する配光パターンを選択する。これにより出射面部１３Ｆのすべての区分領域（ｆａ，ｆｂ，ｆｃ，ｆｄ）から定格光量の照明光が出射され、遠方撮影に適合した照明が行える。また、近傍撮影により壁面の亀裂、凹凸等を観察する際は、観察対象面に対して斜め方向から低光量の照明光を照射する配光パターンを選択する。これにより亀裂、凹凸、襞、皺等の段差を陰影として明瞭に映し出すことができる。
【００１９】
本発明の実施形態に於ける配光バランス制御手段の他の構成例を図３に示す。この図３に示す配光バランス制御手段は、配光バランス制御部２２に代えて、照明用光ファイバ（照明用ファイバ束）１３の他端面に形成された入射面部１４と、この入射面部１４に照明光を入射する光源２５との間に、開口部を有して形成される複数種の遮光パターン（開口パターン）３１ａ，３１ｂ，…３１ｅを設けた遮光板３１を介挿し、入射面部１４と光源２５との間に任意の遮光パターンを位置させることにより、所望する照明光を出射面部１３Ｆから出射させることができる。なお、図３に示す構成では、照明用光ファイバ１３を円状に束ねた入射面部１４を例示したが、これに限らず、例えば照明用光ファイバ１３を直線状に配置して入射面部を構成してもよい。この場合は、光源２５、および遮光パターンも入射面部の構成に合わせて直線状にする。また、上記遮光板３１を１テンプレートとして、例えば微細孔の集合若しくはピッチを徐々に変化させて部分的に減光した遮光パターン（開口パターン）、撮像面を部分的に徐々に色彩を変化させてカラー化したカラーパターン（カラーフィルタ）等を含む、複数のテンプレートを用意し、被検査体に応じて使用するテンプレートを選択することにより、精細な配光バランス制御を可能にして、より鮮明な観察画像を取得することができる。このような配光バランス制御手段により、、例えば壁面の亀裂、凹凸、皺部、襞部等をより鮮明に映し出すことができる。
【００２０】
なお、図３に示す配光バランス制御手段は、配光バランス制御部２２に代えて、照明用光ファイバ（照明用ファイバ束）１３の他端面に形成された入射面部１４と、この入射面部１４に照明光を入射する光源２５との間に、開口部を有して形成される複数種の遮光パターン（開口パターン）３１ａ，３１ｂ，…３１ｅを設けた遮光板３１を介挿する構造であったが、遮光板３１の形状、遮光パターン（開口パターン）の形状は他の形状であってもよく、または、遮光板３１に代えて、液晶フィルタ、液晶シャッター等を用いてもよい。
【００２１】
上記した実施形態の検査用カメラ装置によれば、照明源（光源）をカメラヘッド内に設ける必要がないことから、カメラヘッドのより小型化が図れるとともに、長時間に亘り安定した撮影動作を期待できる。さらに近傍、遠方、陰影等の各種撮影に適合した照明切り替えを迅速かつ容易に行うことができる。なお、本発明の実施形態に係る検査用カメラは、各種配管や各種構造体等の内部の検査、観察に限らず、細管、隘路、消化管、最末端管等の内部の検査、観察に適用可能であり、工業用内視鏡カメラや医療用内視鏡カメラとして適用することにより、配光バランスの制御で、より緻密で精細な映像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る検査用カメラ装置の構成を示す図。
【図２】上記実施形態に係る出射面部の区分領域と入射面部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄとの対応関係を示す図。
【図３】本発明の実施形態に係る配光バランス制御手段の他の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１１…カメラヘッド、１２…撮像ユニット、１２Ａ…撮像レンズ、１３…照明用光ファイバ（照明用ファイバ束）、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ…入射面部、１３Ｆ…出射面部、１４…、１５…屈曲部、１６…、１７…、１８…、１９…、２０…、２１…光源制御部、２２…配光バランス制御部、２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ…光源、２６…画像観察部、３１…遮光板、３１ａ，３１ｂ，…３１ｅ…遮光パターン（開口パターン）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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