DE3414713C3 - Lichtleiterendoskop - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lichtleiterendo­ skop gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Lichtleiterendoskop ist in der Technik bekannt und umfaßt ein Bündel von vielen Lichtleitfasern, von dene jede einen Durchmesser im Bereich einiger Mi­ kron hat. Eine Objektivlinse befindet sich am vorderen Ende des Bündels und eine Okularlinse am hinteren En­ de. Ein Bild des beobachteten Objektes wird an der Eintrittsendfläche des Lichtleitfaserbündels am vorde­ ren Ende desselben ausgebildet und gelangt durch das Faserbündel zur Austrittsendfläche am hinteren Ende desselben, wo das Bild durch die Okularlinse beobachtet wird. Eine derartige Lichtleitfaser ist in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellt.

Entsprechend Fig. 3 der Zeichnungen vermindert die optische Intensitätsverteilung über das unter Beobach­ tung stehende Bild, d. h. die Anordnung des Musterrau­ schens der Kerne 1a und des Dunkelbereiches 1c, die das Bild des Objektes überlagern, die scheinbare Auflö­ sungskraft und ist ein Faktor für die Verursachung der Augenermüdung des Beobachters.

Weiterhin ist beim Standbildphotographiervorgang die Auflösungskraft offensichtlich auf bezeichnende Weise vermindert, und zwar deswegen, weil sich das Bild in Ruhe befindet. Andererseits treten bei der Fern­ sehaufnahme Interferenzerscheinungen zwischen dem Lichtleitfaserbündel und dem Farbtrennfilter der Fern­ sehaufnahmeröhre oder der Fernsehabtastlinien auf, und zwar unter Verursachung eines Moir´interferenz­ musters im reproduzierten Bild, so daß es schwierig wird, das Bild deutlich unter bestimmten Bedingungen zu beobachten. Dasselbe Moir´muster wird beobachtet, wenn ein Scherenfernrohr mit dem Lichtleiterendoskop gekuppelt ist.

Viele Bemühungen wurden angestellt, um die vorge­ nannten Probleme zu lösen. Versuche waren auf eine Reduzierung des Durchmessers der einzelnen Lichtleit­ faser 1 oder der Dicke der Beschichtung 1b gerichtet. Da jedoch der Betrag der Reduzierung des Durchmes­ sers der Lichtleitfasern oder der Beschichtungsdicke be­ grenzt ist, bleiben dabei Probleme.

Um die Ausbildung eines solchen Moir´musters zu verhindern, hat man in dem Fernsehbildaufnahmeab­ schnitt oder in dem Fernsehbildreceiverabschnitt einen Kammfilter oder einen Trap-Kreis vorgesehen. Diese Methode ist jedoch extrem unwirksam hinsichtlich der Verhinderung der Ausbildung des Moir´musters in ei­ nem Apparat, wie einem Endoskop mit einem speziellen Anordnungsmuster.

Aus der US-PS 41 41 624 ist es im Zusammenhang mit einer relativ komplizierten Ausgestaltung vorgesehen, zur Bildbetrachtungsverbesserung zwei optische Plat­ ten zu verwenden, von denen jeweils eine der Eintritts­ endfläche bzw. der Austrittsendfläche des Lichtleitfa­ serbündels zugeordnet ist. Beide Platten sind so ausge­ staltet, daß sie unter Verwendung einer Magnetanord­ nung um eine parallel zu den Endflächen und senkrecht zur optischen Achse verlaufende Achse oszillieren. Hierdurch ist es schwierig, die Gesamtgröße des Endo­ skops klein zu halten.

Aus JP 55-1 43 125 ist ein Lichtleiterendoskop bekannt, bei dem ein optisches Tiefpaßfilter im Lichtweg hinter einem Bündel von Lichtleitfasern in einem kollimierten Strahlengang angeordnet ist, um die dem übertragenen Bild überlagerte Rasterstruktur zu beseitigen, die durch die Abtastung des eingangsseitig des Bündels erzeugten Bildes durch das als Punktsystem wirkende Faserbündel entsteht.

Diese Funktion eines Tiefpaßfilters bei einer faseroptischen Vorrichtung ist aus N. S. Kapany: "Fiber Optics", Academic Press, 1967, Seiten 100 und 101, bekannt. Als Tiefpaßfilter werden dabei phasenverschiebende oder die Intensität beeinflussende Filter verwendet. Dort ist auch offenbart, die Grenzfrequenz des ausgangsseitig des Lichtleitfaserbündels angeordneten Tiefpaßfilters auf diejenige Ortsfrequenz des Lichtleiters abzustimmen, die der Auflösungsgrenze des Faserbündels entspricht.

Aus DE 20 27 035 B2 ist es bekannt, bei Fernsehsystemen und anderen optischen Einrichtungen zur Unterdrückung von Moir´streifen als optisches Tiefpaßfilter eine oder mehrere transparente doppelbrechende Platten vorzusehen, deren Dicke die Grenzfrequenz des Filters bestimmt. Dort können zwei Filter dieser Art auch hintereinander angeordnet und in unterschiedliche Winkellagen bezüglich des zu erzeugenden Bildes eingestellt werden, um eine kontinuierliche Einstellung der die Auflösung bestimmenden Frequenzgrenze bezüglich beliebiger Bildachsen zu ermöglichen.

Eine im Prinzip ähnliche Anordnung ist auch aus JP 51-7 381 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtleiterendoskop der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem mit verhältnismäßig einfachen Mitteln das durch die Rasterstruktur des Lichtleiterbündels bewirkte optische Rauschen unter weitgehender Wahrung des Kontrastes des übertragenen Bildes in hohem Maße unterdrückt und daher eine Beobachtung des Bildes durch das okularoptische System auch über einen längeren Zeitraum ermüdungsfrei ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Entsprechend der Erfindung wird das Muster und der Beschichtungen der Lichtleitfaser unauffällig ge­ macht, indem eine optische, monokristalline Platte mit Doppelbrechungseigenschaften verwendet wird, um ge­ trennte Bilder des Kerns jeder Lichtleitfaser zu erzie­ len.

Die Erfindung basiert auf der Tatsache, daß eine mo­ nokristalline Platte mit Doppelbrechungseigenschaften eine Vielzahl von getrennten Bildern eines zu beobach­ tenden Bildes jedes Lichtleitfaserkerns ergibt, wenn zwei doppelt brechende, optische, monokristalline Plat­ ten aufeinander geschichtet vorgesehen werden. Die zwei optischen, monokristallinen Platten werden zu­ sammen gedreht und/oder relativ zueinander, um die Richtungen der Bildtrennung zu steuern und so wäh­ rend der Beobachtung des Bildes durch das Okular die Winkelposition der monokristallinen Platten festzustel­ len, ob das Bild durch das Kernanordnungsmuster-Rau­ schen mindestens beeinflußt wird und dementsprechend eine hohe Auflösung hat.

Erfindungsgemäß kann das Bild der Kerne jeder opti­ schen Faser dadurch beobachtet werden, daß es über den zwischen den Kernen befindlichen Dunkelbereich getrennt wird. Daher wird das infolge des Kernanord­ nungsmusters erzeugte optische Rauschen reduziert. Dementsprechend ist der Eindruck, daß das Bild durch gebündelte optische Fasern beobachtet wird, eliminiert, wodurch der Beoabachter das Bild für längere Zeitperi­ oden müheloser beobachten kann und darüber hinaus die scheinbare Auflösungskraft verstärkt wird. Die Ver­ besserung der scheinbaren Auflösungskraft ist insbe­ sondere für den Fall bezeichnet, daß ein Bild als Stand­ bild aufgezeichnet wird. Wenn ein zu beobachtendes Bild mit einer Fernsehkamera aufgenommen und durch ein Scherenfernrohr beobachtet wird, eliminiert die er­ findungsgemäße Vorrichtung das Auftreten von Interfe­ renzerscheinungen zwischen dem Kernanordnungsmu­ ster und einem Farbentrennfilter der Bildaufnahmeröh­ re oder der Abtastlinien. Daher ist das durch die Erfin­ dung beobachtete Fernsehbild besser und frei von Moi­ r´mustereffekten.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschrei­ bung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vergrößerte Ansicht einer Endfläche einer Lichtleitfaser,

Fig. 2 eine erläuternde schematische Darstellung ei­ nes vergrößerten Bildes einer Okularlinse eines her­ kömmlichen Lichtleiterendoskops,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der optischen In­ tensitätsverteilung eines mit den Lichtleitfasern beob­ achtenden Bildes,

Fig. 4 eine erläuternde schematische Darstellung der Anordnung eines Okularsystems,

Fig. 5A und 5B jeweils eine Vorder- und eine rechte Seitenansicht einer optischen monokristalline Platte mit Doppelbrecheigenschaften, und zwar mit der Dar­ stellung der Neigung der optischen Achse und der Rich­ tung der Bildtrennung,

Fig. 6A, 6B jeweils eine Draufsicht und eine graphi­ sche Darstellung mit der Darstellung der getrennten Bilder und der optischen Intensitätsverteilung dersel­ ben,

Fig. 7 eine erläuternde schematische Darstellung ei­ nes Beispiels eines mit dem Okularsystem der Erfindung beobachteten Bildes,

Fig. 8 eine graphische Darstellung der optischen In­ tensitätsverteilung des Bildes gemäß Fig. 7,

Fig. 9A und 9B jeweils eine Vorderansicht und eine rechte Seitenansicht einer anderen Ausführungsform,

Fig. 10 eine erläuternde schematische Darstellung der der Ausführungsform gemäß Fig. 9A und 9B vorge­ sehenen Bilder,

Fig. 11 eine Draufsicht mit der Darstellung der ge­ trennten Bilder, die für eine dritte Ausführungsform vorgesehen werden,

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines opti­ schen Systems mit der Darstellung der Anordnung einer Photographiervorrichtung, und zwar umfassend das Okularsystem und den Kamerakörper, gekuppelt mit der Photographiervorrichtung,

Fig. 13 eine Draufsicht für die Beschreibung der Winkelhalbierenden eines Winkels, welcher zwischen den Bildtrennrichtungen der beiden doppelbrechenden, optischen, monokristallinen Platten ausgebildet ist,

Fig. 14 eine Draufsicht zur Erläuterung des Winkels, der zwischen der Winkelhalbierenden und der horizon­ talen Linie des Bildfeldrahmens dem Okularsystem aus­ gebildet ist,

Fig. 15 eine Draufsicht zur Darlegung des Winkels, welcher zwischen der Winkelhalbierenden und der hori­ zontalen Abtastrichtung einer Fernsehkamera ausgebil­ det ist,

Fig. 16 eine graphische Darstellunge eines Beispiels der charakteristischen Kurve eines optischen Tiefpaßfil­ ters, welcher bei dem Okularsystem der Erfindung ver­ wendet wird,

Fig. 17 schematisch ein optisches System im Quer­ schnitt mit der Darstellung der Anordnung einer ande­ ren Ausführungsform einer Photogaphiervorrichtung, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht mit der Darstel­ lung der wesentlichen Teile des Systems gemäß Fig. 19, und

Fig. 19 und 20 perspektivische Ansichten, in denen Teile nicht dargestellt sind, jedoch mit der Darstellung weiterer Ausführungsformen der gemäß der Erfindung aufgebauten Photographiervorrichtungen.

In Fig. 1 bis 3 ist ein bekanntes lichtleiterfaseroptisches System dargestellt. Jede der optischen Fasern bildet ein Lichtleiterfaserbündel, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Dieses Faserbündel hat einen lichtübertragenden Kern 1a und eine den Kern 1a umgebende Beschichtung 1b, welche im wesentlichen kein Licht überträgt. Wenn eine Anzahl von Lichtleiterfasern durch Aufbringung eines Klebstoffs auf die Beschichtung gebündelt werden, sind die Kerne 1a in Intervallen p gebündelt, wie dies der vergrößerten chematischen Darstellung in Fig. 2 zu entnehmen ist. Dies bedeutet, daß die Kerne 1a vonein­ ander getrennt sind und zwischen den Kernen 1a ein Dunkelbereich 1c ausgebildet ist. Wenn die Austritts­ endfläche des Faserbündels durch eine Okularlinse be­ obachtet wird, so resultiert die Anwesenheit der regel­ mäßig angeordneten Kerne 1a und der Dunkelbereiche 1c in einem optischen Rauschen mit festem Muster, auf­ grund dessen das Bild nicht deutlich beobachtet werden kann. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 2 den Bildfeldrahmen des Okulars.

Fig. 3 zeigt eine optische Intensitätsverteilung, die durch die Kerne 1a und den Dunkelbereich 1c gebildet wird. Bei der optischen Intensitätsverteilung haben Tei­ le entsprechend den Kernen 1a eine bestimmte optische Intensität und Teile entsprechend dem Dunkelbereich 1c eine optische Intensität von Null. Der optische Inten­ sitätsunterschied zwischen den Kern 1a und dem Dun­ kelbereich 1c beträgt a. Die optische Intensitätsvertei­ lung über das Bild bei dessen Beobachtung, d. h. die Anordnung des Musterrauschens der Kerne 1a und des Dunkelbereichs 1c, die das Objektbild überlagern, sen­ ken die Auflösungskraft der Augen. Dies ist ein Faktor, welcher beim Beobachter Augenermüdungserscheinun­ gen hervorruft.

Fig. 4 zeigt die grundsätzliche Anordnung eines Okularsystems. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 11 ein Faserbündel (nur der hintere Endabschnitt ist dargestellt), und 12 eine Okularlinse, die der Austritts­ endfläche 11a des optischen Faserbündels 11 gegen­ überliegt. Eine optische, monokristalline Platte 13 mit Doppelbrecheigenschaften ist in das okularoptische Sy­ stem eingesetzt. In Fig. 4 befindet sich die Platte 13 zwischen der Austrittsendfläche 11a und der Okularlin­ se 12. Jedoch kann die Platte 13, sofern dies gewünscht wird, in die Okularlinsengruppe 12 eingesetzt werden. Der vordere Endabschnitt des Faserbündels 11 ist mit einer Objektivlinse konfrontiert, so daß das zu beobach­ tende Bild durch das Faserbündel 11 zur Austrittsend­ fläche 11a gerichtet wird.

Da die optische, monokristalline Platte 13 Doppel­ brecheigenschaften hat, wird das darauf gerichtete Bild aufgeteilt. Ein optischer Kristall mit diesen Eigenschaf­ ten wird bezeichnet als "ein einachsiger Kristall". Typi­ sche Beispiele von einachsigen Kristallen sind Kalzit, Bergkristall, Turmalin und Eis. Bergkristall ist hinsicht­ lich des Preises, der Bearbeitbarkeit und der Wetterbe­ ständigkeit am besten geeignet. Die optische monokri­ stalline Platte 13 wird dadurch ausgebildet, daß ein Bergkristall auf solche Weise geschnitten wird, wie dies in Fig. 5B dargestellt ist. Der Winkel α zwischen der optischen Achse a-a und der Einfallsebene b-b beträgt 45°±15°, vorzugsweise 44° 50 min. Für den Fall, daß der Winkel α entsprechend Fig. 5A und 5B ausgerichtet ist, wird das auf die monokristalline Platte 13 geworfene Bild in Richtung des Pfeiles A getrennt, wenn es die Platte 13 durchläuft, wobei zwei gleiche Bilder erzeugt werden. Im allgemeinen ist der Betrag der Bildtrennung (S) des einachsigen Kristalls:

worin ist: d die Dicke der Platte 13, N₁ der Brechungsin­ dex eines normalen Lichtstrahles und N₂ der Brechungs­ index des abnormalen Lichtstrahles. Diese Gleichung erreicht ihren Maximalwert bei α=44° 50 min, und zwar einen Wert von S=5,9×d×10^-3 (mm). Ent­ sprechend der zuvor beschriebenen Gleichung und den durchgeführten Versuchen wurde herausgefunden, daß der Betrag der Bildtrennung (S) bei einem Winkel von α=45°±15° erfindungsgemäß ausreichend ist.

Fig. 6 zeigt die getrennten Bilder 14, welche durch die monokristalline Platte 13 gebildet werden. Die Hel­ ligkeit jedes der beiden getrennten Bilder 14 entspricht der Hälfte der Helligkeit des Originalbildes. Dement­ sprechend hat die optische Intensitätsverteilung einen hohen optischen Intensitätsanteil entsprechend der Über­ lappung der beiden getrennten Bilder und einen restli­ chen Intensitätsteil, dessen Intensität der Hälfte des Hochintensitätsteils entspricht, wie dies in Fig. 6B dar­ gestellt ist.

Wenn die Dicke d der Platte 13 und der Winkel α zwischen der optischen Achse a-a und der Einfallsfläche b-b auf die geeigneten Werte eingestellt sind, dann kön­ nen die getrennten Bilder 14 mit den benachbarten Ker­ nen 1a des optischen Faserbündels 1 ausgerichtet sein. Fig. 7 und 8 zeigen ein Beispiel dafür. Bei diesem Bei­ spiel beträgt der Unterschied zwischen der maximalen Intensität und der minimalen Intensität 1/2a (worin a der Unterschied zwischen der maximalen Intensität und der minimalen Intensität bei der herkömmlichen Vor­ richtung ist). Es ist kein Dunkelbereich in Horizontal­ richtung ausgebildet, woraus resultiert, daß das Anord­ nungsmuster der optischen Faserkerne, welches ande­ rerseits optisch rauschend ist, unauffällig wird, so daß es sich auf das Auge nicht ermüdend auswirken kann. Au­ ßerdem wird bei der optischen Intensitätsverteilung der Unterschied zwischen der maximalen Intensität und der minimalen Intensität entsprechend der vorstehenden Beschreibung reduziert. So kann der Beobachter das Bild über längere Zeitperioden leichter beobachten.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann das Kernanordnungsrauschen in einer Richtung, bei­ spielsweise in Horizontalrichtung, reduziert werden, wie dies aus Fig. 7 offensichtlich wird. Jedoch kann der Dunkelbereich in Vertikalrichtung nicht eliminiert wer­ den.

Um den Dunkelabschnitt in Vertikalrichtung ebenso zu eliminieren, sollten zwei oder drei optische monokri­ stalline Platten 13 in der Richtung der einfallenden opti­ schen Achse angeordnet werden, so daß getrennte Bil­ der in einer Vielzahl von Richtungen vorgesehen wer­ den.

Fig. 9A, 9B und 10 zeigen eine andere Ausführungs­ form, bei der zwei optische monokristalline Platten ver­ wendet werden. Die Richtung der Bildtrennung der op­ tischen monokristallinen Platte 13a wird durch den Pfeil c angezeigt. Die Richtung der Bildtrennung der opti­ schen monokristallinen Platte 13b wird durch den Pfeil e angezeigt. Zufriedenstellende Resultate können dann erzielt werden, wenn der Winkel R zwischen den beiden Richtungen 30° bis 70°, oder 120° bis 160°, vorzugswei­ se 60° beträgt. Bei dieser Ausführungsform werden vier getrennte Bilder erzeugt. Für den Fall, daß der Winkel R 60° beträgt, beträgt die Helligkeit der beiden getrenn­ ten Bilder 15b, die außerhalb angeordnet sind, ein Drit­ tel der Helligkeit der restlichen beiden getrennten Bil­ der 15a. Wenn dementsprechend der Winkel R und die Dicken d₁ und d₂ der optischen monokristallinen Platten 13a und 13b auf geeignete Werte eingestellt werden, überlappen die getrennten Kerne 1a einander. So ist das resultierende Bild für die Beobachtung ideal, so daß Dunkelbereiche 1c vollständig ergänzt sind. Wenn d₁=d₂ und R=45° (oder 135°) ist, ist die Helligkeit der Bilder 15a gleich der der Bilder 15b. Wenn d₁=d₂ und R=55° ist, so ist die Helligkeit der Bilder 15b die Hälfte der des Bildes 15a.

Fig. 11 zeigt getrennte Bilder, welche entsprechend einer dritten Ausführungsform vorgesehen sind, bei der drei optische monokristalline Platten 13 verwendet wer­ den. Bei dieser Ausführungsform sind die Richtungen der Bildtrennung der drei Platten 13 in Winkelinterval­ len von 60° angeordnet, so daß sechs separate Bilder 15c um das Originalbild 15 ausgebildet sind. Es kann berück­ sichtigt werden, daß das Kernanordnungsmuster-Rau­ schen wirkungsvoller reduziert werden kann, wenn die Anzahl der monokristallinen Platten 13 vergrößert wird. Sogar wenn jedoch mehr als drei monokristalline Plat­ ten verwendet werden, ist der Wirkungsunterschied nicht so groß. In Praxis sollten daher zwei oder drei monokristalline Platten verwendet werden, und zwar mit der in Betracht gezogenen Wirkung und relativ ge­ ringen Kosten.

Fig. 12 zeigt eine Anwendung auf eine photographi­ sche Vorrichtung 6. Die Anordnung umfaßt ein Okular­ system 3 und einen Kamerakörper 7 (oder 8), der mit der photographischen Vorrichtung 3 gekuppelt ist. In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 11 ein Lichtleit­ faserbündel, welches in das Okularsystem 3 verläuft. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Okularlinse, die der Austrittsendfläche 11a des Faserbündels 11 gegen­ überliegt. 21 ist eine Filmebene (oder eine Fernsehbild­ aufnahmeebene) im Kamerakörper 7 (oder 8), die nach­ folgend als "Brennebene" bezeichnet wird. Eine Photo­ graphierlinse 22 zum Ausbilden eines durch das Okular­ system 3 beobachteten Bildes auf der Brenn- oder Bild­ ebene 21 und eine monokristalline Platte 13 mit einer Doppelbrecheigenschaft sind in der photographischen Vorrichtung 6 vorgesehen. In Fig. 12 befindet sich die Platte 13 hinter der Photographierlinse 22. Sie kann jedoch auch vor der Linse angeordnet sein oder kann in der Linse bzw. in der Linsengruppe eingeschlossen sein. Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform ist die Photographiervorrichtung 6 abnehmbar am Kamera­ körper 7 (oder 8) und Okularsystem 3 angekoppelt. Je­ doch kann die Vorrichtung 6 auch so ausgelegt sein, daß sie mit dem Kamerakörper integriert ausgebildet ist.

Fig. 13 und 14 zeigen eine andere Ausführungsform, welche dazu geeignet ist, Fernsehbilder mit der Fern­ sehkamera 8 zu machen. Wie zuvor beschrieben wurde, wird ein Trap-Kreis oder ein Kamm-Filter bei einem üblichen Fernsehsystem verwendet, um die Ausbildung eines Moir´musters zu verhindern. Dieses Verfahren ist jedoch nicht dahingehend wirksam, das Rauschen zu eliminieren, welches durch das Kernmuster eines Endo­ skops verursacht wird.

Entsprechend der Ausführungsform bildet der Win­ kel R, welcher zwischen den beiden Trennrichtungen c und e der beiden doppelbrechenden monokristallinen Platten 13a und 13b, welche in Richtung der optischen Achse des optischen Photographiersystems aufeinan­ dergelegt sind, einen bestimmten Winkel Φ mit der hori­ zontalen Linie F-F des Bildfeldrahmens 5 des Okularsy­ stems 3 oder der horizontalen Abtastrichtung G-G der Fernsehkamera 8. Wenn die bildübertragende Anord­ nung eines optischen Faserbündels und die horizontale Fernseh-Abtastrichtung in Betracht gezogen werden, so werden höchst zufriedenstellende Resultate mit Φ=60° (oder 120°) erzielt. Es wurde jedoch durch Versuche herausgefunden, daß mit Φ=22,5° bis 90° Fernsehbilder erzielt werden können, welche hinsicht­ lich der Auflösungskraft besser bzw. stärker sind als solche, die unter Verwendung eines herkömmlichen Photographieradapters erzielt werden. Der Grund, war­ um die Winkelhalbierende E-E den Winkel Φ mit der horizontalen Linie F-F des Bildfeldrahmens 5 bildet, liegt darin, daß kürzlich entwickelte kleine Fernsehka­ meras nicht um das Faserskop drehbar sind, da sie hin­ sichtlich der Größe sehr klein sind. Daher wird die hori­ zontale Abtastrichtung der Fernsehkamera 8 im we­ sentlichen horizontal mit der Horizontallinie F-F des Bildfeldrahmens 5 gehalten.

Die charakteristische Kurve der Platte 13 sollte so sein, wie sie in Fig. 16 dargestellt ist. Wenn somit die optischen Intensitätsverteilung des Bildes durch den Kern 1a der Lichtleitfaser 1 die Form einer quadrati­ schen Welle hat, wie dies in unterbrochener Linie in Fig. 16 dargestellt ist, so sollte diese in einer konisch­ förmigen Intensitätsverteilung 25 geglättet werden, wie dies als ausgezogene Linie in Fig. 16 dargestellt ist, wenn das Bild durch die Platte 13 verläuft.

Die konusförmige Intensitätsverteilung 25 hat zwei Merkmale hinisichtlich der Intensitätsverteilung 24 ent­ sprechend einer quadratischen Kurve. Einer der Merk­ male besteht darin, daß der Maximalwert der Intensi­ tätsverteilung 25 kleiner ist als der der Intensitätsvertei­ lung 24. Das andere Merkmal besteht darin, daß das Bild bei der Intensitätsverteilung 25 breiter ist als das der Intensitätsverteilung 24. In Fig. 16 bezeichnet das Be­ zugszeichen b die Breite des Bildes dort, wo die Intensi­ tät ein Drittel des Maximalwertes beträgt. Die Breite b ist so bestimmt, daß sie kleiner ist als das Dreifache des Intervalls (p) der Anordnung der Kerne 11a. Wenn die Breite b größer ist als das Dreifache des Intervalls der Anordnung der Kerne, dann verbreiten sich die durch jeden Kern übertragenen Daten über die benachbarten Kerne. Somit wird die Auflösungskraft des Endoskops verringert.

Fig. 17 zeigt die grundsätzliche Anordnung einer Photographiervorrichtung 36 und ein Okularsystem 33 und einen Kamerakörper 37 (oder 38), welche mit der Photographiervorrichtung 36 zusammengekoppelt sind. In Fig. 17 bezeichnet das Bezugszeichen 39 ein Licht­ leitfaserbündel, welches in das Okularsystem 33 verläuft. 40 ist eine Okularlinse, die der Austrittsendfläche 39a des Faserbündels 39 gegenüberliegt. Das Bezugszeichen 41 bezeichnet eine Filmebene (oder eine Fernsehbild­ aufnahmeebene) im Kamerakörper 37 (oder 38) (hier­ nach als "eine Brennebene" bezeichnet). Eine Photogra­ phierlinse 42 ist vorgesehen zum Ausbilden eines durch die Okularvorrichtung 33 beobachteten Bildes auf der Brennebene 41. Außerdem sind zwei optische, monokri­ stalline Platten 43 in der Photographiervorrichtung 36 vorgesehen, welche Platten eine Doppelbrecheigen­ schaft haben. Die beiden monokristallinen Platten 43 sollten so im Okularsystem angeordnet sein, daß sie in Richtung der optischen Achse des optischen Photogra­ phiersystems gestapelt sind. In Fig. 17 sind die Platten hinter der Photographierlinse 42 ange­ ordnet oder in der Photographierlinse eingeschlossen sein. Außerdem können die Platten 43 im Abstand von­ einander angeordnet sein. Bei der in Fig. 17 dargestell­ ten Ausführungsform ist die Photographiervorrichtung 36 abnehmbar am Kamerakörper 37 (oder 38) und Oku­ larsystem 33 angekoppelt. Jedoch kann die Vorrichtung 36 so ausgelegt sein, daß sie mit dem Kamerakörper integriert ausgebildet ist.

Die beiden monokristallinen Platten 43 sind fest an ringförmige Kristallplattenträger 45 befestigt, die dreh­ bar in einem Adaptergehäuse 44 angeordnet sind, wie dies der Fig. 18 zu entnehmen ist. Zahnsätze 46 sind in die ringförmigen Abschnitte der Stützen 45 eingeschnit­ ten, die aufeinander zu gerichtet sind. Ein Ritzel 48 ist drehbar durch das Gehäuse 44 abgestützt und ist zwi­ schen zwei Stützen 45 auf solche Weise eingesetzt, daß es mit den Zähnen 46 im Eingriff steht. Das Ritzel 48 ist entlang einer umfangsmäßig verlaufenden Nut 49 be­ wegbar, die im Gehäuse 44 ausgebildet ist. Wenn das Ritzel 48 mit einem Knopf 47 gedreht oder entlang der Nut 49 bewegt wird, werden die optischen Achsen der beiden optischen, monokristallinen Platten 43 relativ zu­ einander geändert oder hinsichtlich des Gehäuses 44, so daß die Richtungen der Bildtrennung derselben geän­ dert werden. Wenn dementsprechend das durch die mo­ nokristallinen Platten 43 verlaufende Bild durch den Su­ cher der Kamera 37 (oder 38) beobachtet wird, während die Richtungen der optischen Achsen der monokristalli­ nen Platten geändert werden, kann die Lage festgestellt werden, in der die Rauschmusteranordnung der Kerne der Lichtleitfasern meist unauffällig ist und in der kein Moir´muster beim Fernsehaufnahmevorgang ausgebil­ det wird. Daher können die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten der herkömmlichen Vorrichtung da­ durch eliminiert werden, daß Standbilder oder Fernseh­ laufbilder an diesen Stellen der monokristallinen Platten 43 genommen werden.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform kön­ nen die beiden monokristallinen Platten 43 zusammen oder relativ zueinander gedreht werden. Wenn jedoch die Photographiervorrichtung mit der Prämisse ver­ wendet wird, ist es unnötig, die beiden monokristallinen Platten 43 zusammenzudrehen. Weiterhin ist im allge­ meinen das Anordnungsmuster der Kerne der optischen Fasern vorbestimmt. Daher ist es möglich, die Richtun­ gen der Bildtrennung der beiden optischen, monokri­ stallinen Platten 43 festzulegen, wie dies in Fig. 19 und 20 dargestellt ist. Die beiden monokristallinen Platten 43 werden an einem Kristallplattenträger 52 befestigt, so daß sie sich relativ zueinander drehen können. Für den Fall der Fig. 19 verläuft eine Stange 53 radial ausge­ hend von der Stütze 52, so daß sie durch eine umfangs­ mäßig verlaufende längliche Nut 54 ragt, die in das Ge­ häuse 44 geschnitten ist. Im Fall der Fig. 20 ist an der Außenwand der Stütze 52 ein Zahnrad 55 ausgebildet, welches mit einem Schneckenrad 56 kämmt. Dieses Schneckenrad 56 stützt sich drehbar am Gehäuse 44 ab. Wird nun die Betätigungsstange 53 umfangsmäßig (Fig. 19) oder das Schneckenrad 56 mit dem Kopf 57 gedreht, so wird der Winkel Φ gesteuert, welcher zwischen der Winkelhalbierenden E-E und der horizontalen Abtastlinienrichtung G-G ausgebildet ist.

Claims (8)

1. Lichtleiterendoskop zum visuellen Beobachten und/oder Fotografieren, mit einem Bündel (11; 39) von Lichtleitfasern für die Bildübertragung, einem okularoptischen System zum Beobachten der Austrittsendfläche (11a; 39a) des Bündels, und mit einer eine optischen Platte umfassenden Einrichtung zum Verbessern der Bildqualität durch Verminderung des durch das Lichtleitfaserbündel bewirkten optischen Rauschens, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß die optische Platte aus mindestens zwei doppelbrechenden, optischen, monokristallinen Platten (13a, 13b; 43) besteht,
• b) die aufeinandergestapelt in Richtung der optischen Einfallsachse im okularoptischen System (3; 33) vorgesehen und der Austrittsendfläche (11a, 39a) zugeordnet sind,
• c) daß die monokristallinen Platten (13a, 13b; 43) auf solche Weise angeordnet sind, daß die Richtungen der Bildtrennung der Anzahl der Platten entsprechende unterschiedliche Winkel bilden,
• d) daß eine Einrichtung zum Drehen der monokristallinen Platten (13a, 13b; 43) vorgesehen ist,
• e) welche eine erste Einrichtung zum Drehen der monokristallinen Platten zusammen und eine zweite Einrichtung zum Drehen der beiden monokristallinen Platten relativ zueinander umfaßt,
• f) wobei die zweite Einrichtung zwei Kristallplattenträger 45 umfaßt, die jeweils eine der monokristallinen Platten (43) tragen und die drehbar von einem Adaptergehäuse (44) abgestützt sind, das auf den ringförmigen Teilen der beiden Kristallplattenträger (45) ausgebildet ist, die aufeinander zu gerichtet sind,
• g) daß ein Zahnrad (48) drehbar vom Adaptergehäuse auf solche Weise abgestützt wird, daß das Zahnrad zugleich mit Zähnen (46) der Kristallplattenträger in Eingriff steht, und
• h) daß die erste Einrichtung ein Betätigungsorgan (47) umfaßt zum Bewegen des Zahnrades (48) entlang einer umfangsmäßig länglichen Nut (49) des Adaptergehäuses (44) ohne Drehen des Zahnrades (48).

2. Lichtleiterendoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die monokristallinen Platten vorgesehenen Bilder zumindest teilweise einen Dunkelbereich (1c) zwischen den Lichtleitfaserkernen (1a) überlappen.

3. Lichtleiterendoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen, monokristallinen Platten eine monokristalline Platte aus Bergkristall umfassen und daß die optische Achse der Platte einen Winkel von 45°±15° mit der optischen Einfallsfläche der Platte bildet.

4. Lichtleiterendoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei monokristalline Platten (13, 13b; 43) auf solche Weise angeordnet sind, daß die Richtungen der Bildtrennung derselben einen Winkel von 30° bis 70° oder 120° bis 160° bilden.

5. Lichtleiterendoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei doppelbrechende, optische, monokristalline Platten aufeinander gestapelt in Richtung einer optischen Einfallsachse auf solche Weise angeordnet sind, daß die Richtungen der Bildtrennung derselben in Winkelintervallen von 60° angeordnet sind.

6. Lichtleiterendoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei doppelbrechende, optische, monokristalline Platten auf solche Weise angeordnet sind, daß die Winkelhalbierende eines Winkels, welcher zwischen den Richtungen der Bildtrennung der optischen, monokristallinen Platten ausgebildet ist, einen Winkel von 22,5° bis 90° mit der horizontalen Linie der Okularvorrichtung bildet, wenn eine Fotografiervorrichtung an die Okularvorrichtung angekoppelt ist.

7. Lichtleiterendoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden doppelbrechenden, optischen, monokristallinen Platten auf solche Weise angeordnet sind, daß die Winkelhalbierende eines Winkels, welcher zwischen den Richtungen der Bildtrennung der optischen, monokristallinen Platten ausgebildet ist, mit der horizontalen Abtastrichtung einer Fernsehkamera einen Winkel von 22,5° bis 90° bildet, wenn eine Photographiervorrichtung an eine Fernsehkamera angekoppelt ist.

8. Lichtleiterendoskop nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in Richtung der optischen Achse eines Photographiersystems aufeinandergeschichteten optischen, monokristallinen Platten um die optische Achse des photographischen Systems drehbar sind.