JP2013252256A - Image guide and imaging apparatus - Google Patents

Image guide and imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2013252256A
JP2013252256A JP2012129104A JP2012129104A JP2013252256A JP 2013252256 A JP2013252256 A JP 2013252256A JP 2012129104 A JP2012129104 A JP 2012129104A JP 2012129104 A JP2012129104 A JP 2012129104A JP 2013252256 A JP2013252256 A JP 2013252256A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image guide
core
light
optical fibers
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012129104A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Kajiwara
靖寛 梶原
Tomohiko Kanie
智彦 蟹江
Takemi Hasegawa
健美 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2012129104A priority Critical patent/JP2013252256A/en
Publication of JP2013252256A publication Critical patent/JP2013252256A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image guide capable of suppressing both of an occurrence of moire phenomenon and deterioration in image quality, and to provide an imaging apparatus.SOLUTION: An imaging apparatus 1 includes an image guide 10, an imaging unit 20, and a lens 21, and observes an object 9. The image guide 10 is formed by binding and integrating a plurality of optical fibers 11, and outputs an optical image generated from the object 9 and input in a first end (in the side of the object 9), from a second end (in the side of the imaging unit 20). In the image guide 10, respective outside diameters of the plurality of optical fibers 11 are mutually equal. At least one optical fiber of the plurality of optical fibers 11 has a core at a position deflected from the center.

Description

本発明は、イメージガイドおよび撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an image guide and an imaging apparatus.

複数本のシングルコア光ファイバが束ねられて一体化されてなり第1端に入力された光の像を第2端から出力するイメージガイドと、このイメージガイドの第1端に入力されて第2端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備える撮像装置が知られている。このような撮像装置において、イメージガイドに含まれる複数本の光ファイバが共通の構成を有していて整然と配列されていると、撮像部により取得される像においてモアレ現象が生じる場合がある。そこで、モアレ現象発生を抑制するために、イメージガイドに含まれる複数本の光ファイバのコア径またはファイバ径を不均一にしたり複数本の光ファイバの配列をランダム化したりすることが知られている。   An image guide in which a plurality of single core optical fibers are bundled and integrated to output an image of light input to the first end from the second end, and a second input to the first end of the image guide. An imaging device including an imaging unit that acquires an image of light output from an end is known. In such an imaging apparatus, if a plurality of optical fibers included in the image guide have a common configuration and are arranged in an orderly manner, a moire phenomenon may occur in an image acquired by the imaging unit. Therefore, in order to suppress the occurrence of the moire phenomenon, it is known that the core diameter or the fiber diameter of the plurality of optical fibers included in the image guide is made non-uniform or the arrangement of the plurality of optical fibers is randomized. .

実開昭61−36803号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-36803

しかしながら、モアレ現象発生を抑制する為の上記技術は以下のような問題点を有している。複数本の光ファイバのコア径を不均一化すると、画素サイズが不均一となって、明るさムラが生じる。また、色々なコア径を有する光ファイバを用意する必要があるので、部品点数が多い。複数本の光ファイバのファイバ径を不均一化すると、光ファイバの充填率が低下するので、画素密度が低下し、画質が低下する。   However, the above technique for suppressing the occurrence of the moire phenomenon has the following problems. If the core diameters of a plurality of optical fibers are made non-uniform, the pixel size becomes non-uniform and uneven brightness occurs. Further, since it is necessary to prepare optical fibers having various core diameters, the number of parts is large. If the fiber diameters of the plurality of optical fibers are made non-uniform, the filling rate of the optical fibers is lowered, so that the pixel density is lowered and the image quality is lowered.

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができるイメージガイドおよび撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an image guide and an imaging apparatus capable of suppressing both the occurrence of a moire phenomenon and a decrease in image quality.

本発明のイメージガイドは、第1端に入力された光の像を第2端から出力するイメージガイドであって、各々の外径が互いに等しい複数本の光ファイバが束ねられて一体化されてなり、これら複数本の光ファイバのうち少なくとも一本の光ファイバが中心から外れた位置にコアを有する、ことを特徴とする。複数本の光ファイバそれぞれにおいてクラッドに対するコアの比屈折率差が3.0%〜3.5%であるのが好適である。また、複数本の光ファイバそれぞれの断面形状が多角形であるのが好適である。複数本の光ファイバそれぞれが、各々の外径が互いに等しい複数のコアを有するマルチコア光ファイバであるのが好適である。   The image guide of the present invention is an image guide for outputting an image of light input to the first end from the second end, and a plurality of optical fibers having the same outer diameter are bundled and integrated. Thus, at least one of the plurality of optical fibers has a core at a position off the center. In each of the plurality of optical fibers, the relative refractive index difference of the core with respect to the cladding is preferably 3.0% to 3.5%. Moreover, it is preferable that the cross-sectional shape of each of the plurality of optical fibers is a polygon. Each of the plurality of optical fibers is preferably a multi-core optical fiber having a plurality of cores having the same outer diameter.

本発明の撮像装置は、(1)上記の本発明のイメージガイドと、(2) このイメージガイドの第1端に入力されて第2端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備えることを特徴とする。撮像部は、イメージガイドの第2端から出力される光のうち所定波長の光を画像化する処理手段を含んでいてもよい。   An imaging apparatus of the present invention includes (1) the image guide of the present invention described above, and (2) an imaging unit that acquires an image of light that is input to the first end of the image guide and output from the second end, It is characterized by providing. The imaging unit may include processing means for imaging light of a predetermined wavelength among light output from the second end of the image guide.

本発明のイメージガイドに含まれる光ファイバがマルチコア光ファイバである場合、本発明の撮像装置は、(1)この本発明のイメージガイドと、(2) このイメージガイドに含まれるM本のマルチコア光ファイバF〜FそれぞれのN個のコアC〜Cに対し第2端において光学的に接続され、各マルチコア光ファイバFの第nのコアCに対し光学的に接続された第n群のものが入射端と出射端とで同配列で束ねられている複数本の分岐用シングルコア光ファイバと、(3) 複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第1群〜第N群の間で互いに異なる波長の光を選択的に出射端から出力する光フィルタと、(4) イメージガイドの第1端に入力されて複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第1群〜第N群それぞれの出射端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備える。ただし、M,Nは2以上の整数であり、mは1以上M以下の整数であり、nは1以上N以下の整数である。 When the optical fiber included in the image guide of the present invention is a multi-core optical fiber, the imaging apparatus of the present invention includes (1) the image guide of the present invention, and (2) M multi-core light included in the image guide. at the second end with respect to the fiber F 1 to F M each of the n cores C 1 -C n are optically connected, optically connected to the cores C n of the n of the multi-core optical fiber F m A plurality of branching single-core optical fibers in which the n-th group is bundled in the same arrangement at the entrance end and the exit end; and (3) the first group to the N-th of the plurality of branching single-core optical fibers. An optical filter that selectively outputs light having different wavelengths between the groups from the emission end, and (4) a first group to a first group of single-core optical fibers for branching that are input to the first end of the image guide. Output from the output end of each N group Provided that an imaging unit for acquiring an image of light. However, M and N are integers of 2 or more, m is an integer of 1 to M, and n is an integer of 1 to N.

本発明のイメージガイドは、複数本の光ファイバそれぞれが、複数のコアの間で互いに異なる波長の光を選択的に第2端から出力する光フィルタを有するのが好適である。このとき、本発明の撮像装置は、(1)この本発明のイメージガイドと、(2) このイメージガイドに含まれるM本のマルチコア光ファイバF〜FそれぞれのN個のコアC〜Cに対し第2端において光学的に接続され、各マルチコア光ファイバFの第nのコアCに対し光学的に接続された第n群のものが入射端と出射端とで同配列で束ねられている複数本の分岐用シングルコア光ファイバと、(3) イメージガイドの第1端に入力されて複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第1群〜第N群それぞれの出射端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備え、(4) 光フィルタが、複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第1群〜第N群の間で互いに異なる波長の光を選択的に出射端から出力する。 In the image guide of the present invention, it is preferable that each of the plurality of optical fibers has an optical filter that selectively outputs light having different wavelengths between the plurality of cores from the second end. At this time, the imaging apparatus of the present invention includes (1) the image guide of the present invention, and (2) N cores C 1 to C of each of the M multi-core optical fibers F 1 to F M included in the image guide. at the second end to C n are optically connected, the arrangement between the exit end and the incident end ones of the n groups which are optically connected to the cores C n of the n of the multi-core optical fiber F m A plurality of branching single-core optical fibers bundled together at (3), and output ends of the first group to the Nth group of the plurality of branching single-core optical fibers input to the first end of the image guide. And (4) an optical filter that emits light having different wavelengths between the first group to the Nth group of the plurality of branching single-core optical fibers. Selectively output from the output end.

本発明のイメージガイドは、複数本の光ファイバそれぞれにおいて、複数のコアのうち何れか一つの特定コアが第2端に入力された照明光を第1端から出力するのが好適である。このとき、本発明の撮像装置は、(1)この本発明のイメージガイドと、(2) 照明光を出力して、イメージガイドに含まれる複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの特定コアの第2端に該照明光を入射させる光源部と、(3) 複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの特定コア以外のコアの第1端に入力されて第2端から出力される光の像を取得する撮像部と、を備える。   In the image guide of the present invention, in each of the plurality of optical fibers, it is preferable that any one of the plurality of cores outputs illumination light input to the second end from the first end. At this time, the imaging apparatus of the present invention outputs (1) the image guide of the present invention and (2) the illumination light, and outputs the second end of the specific core of each of the multiple multi-core optical fibers included in the image guide. A light source unit that causes the illumination light to enter, and (3) an imaging unit that acquires an image of light that is input to the first end of a core other than the specific core of each of the multi-core optical fibers and output from the second end And comprising.

本発明の撮像装置は、撮像部が、イメージガイドの第2端から出力される光の像に基づいて、表面位置及び波長方向からなる三次元の赤外反射スペクトルの強度を生体組織から取得する赤外反射スペクトル取得手段と、赤外反射スペクトル取得手段により得られた赤外反射強度に基づいて、生体組織の正常・異常を識別する演算手段と、を含んでいてもよい。本発明の撮像装置は、(1) 本発明のイメージガイドと、(2) 照明光を対象物に照射して、イメージガイドに含まれる複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの特定コアの第1端に対象物からの反射光を入射させる光源部と、(3) イメージガイドの第2端から出射される反射光を受光して対象物のスペクトルデータを解析する撮像部と、を備えていてもよい。   In the imaging apparatus of the present invention, the imaging unit acquires the intensity of the three-dimensional infrared reflection spectrum composed of the surface position and the wavelength direction from the biological tissue based on the light image output from the second end of the image guide. An infrared reflection spectrum acquisition means and a calculation means for identifying normality / abnormality of the biological tissue based on the infrared reflection intensity obtained by the infrared reflection spectrum acquisition means may be included. The imaging apparatus according to the present invention includes (1) an image guide according to the present invention, and (2) illuminating an object with illumination light at a first end of a specific core of each of a plurality of multi-core optical fibers included in the image guide. A light source unit that makes the reflected light from the object incident; and (3) an imaging unit that receives the reflected light emitted from the second end of the image guide and analyzes the spectral data of the object. .

本発明によれば、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress both the occurrence of a moire phenomenon and a reduction in image quality.

第1実施形態の撮像装置1の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device 1 of 1st Embodiment. 第2実施形態の撮像装置2の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device 2 of 2nd Embodiment. 第3実施形態の撮像装置3の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device 3 of 3rd Embodiment. 第4実施形態の撮像装置4の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device 4 of 4th Embodiment. 第5実施形態の撮像装置5の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device 5 of 5th Embodiment. 第6実施形態の撮像装置6の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imaging device 6 of 6th Embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1実施形態)   (First embodiment)

図1は、第1実施形態の撮像装置1の構成を示す図である。同図(a)は撮像装置1の全体構成を示す。撮像装置1は、イメージガイド10、撮像部20およびレンズ21を備え、対象物9を観察することができる。イメージガイド10は、複数本の光ファイバ11が束ねられて一体化されたもので、対象物9から発して第1端(対象物9側)に入力された光の像を第2端(撮像部20側)から出力することができる。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 1A shows the overall configuration of the imaging apparatus 1. The imaging device 1 includes an image guide 10, an imaging unit 20, and a lens 21, and can observe the object 9. The image guide 10 is formed by bundling and integrating a plurality of optical fibers 11, and an image of light emitted from the object 9 and input to the first end (object 9 side) is captured at the second end (imaging). From the unit 20 side).

イメージガイド10では、複数本の光ファイバ11それぞれの外径は互いに等しい。複数本の光ファイバ11のうち少なくとも一本の光ファイバは、中心から外れた位置にコアを有する。撮像部20は、例えばCCDカメラを含み、イメージガイド10の第1端に入力されて第2端から出力されレンズ21を経た光の像を取得することができる。このように構成される撮像装置1およびイメージガイド10は、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができる。   In the image guide 10, the outer diameters of the plurality of optical fibers 11 are equal to each other. At least one of the plurality of optical fibers 11 has a core at a position off the center. The imaging unit 20 includes a CCD camera, for example, and can acquire an image of light that is input to the first end of the image guide 10 and output from the second end through the lens 21. The imaging apparatus 1 and the image guide 10 configured as described above can suppress both the occurrence of the moire phenomenon and the deterioration of the image quality.

従来のイメージガイドでは、光ファイバを最密充填したときに、各画素の空間周波数とカメラの空間周波数とが互いに近い値になり、画像にモアレ縞が生ずる問題があった。これに対して、本実施形態のイメージガイド10では、中心から外れた位置にコアを有する光ファイバ11を用いることによって各画素の空間周波数がランダム化され、モアレが生じにくくなる。また、複数本の光ファイバ11それぞれの外径は互いに等しいので、複数本の光ファイバ11を束ねたときに、それぞれを最密充填させることができるから、複数本の光ファイバ11の充填密度が高くなる。その結果、イメージガイド10を通して撮像部20において取得される画像の画素密度を高めることができ、画質を向上させることができる。即ち、本実施形態の撮像装置1およびイメージガイド10は、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができる。   In the conventional image guide, when the optical fiber is packed most closely, the spatial frequency of each pixel and the spatial frequency of the camera are close to each other, and there is a problem that moire fringes are generated in the image. On the other hand, in the image guide 10 of this embodiment, the spatial frequency of each pixel is randomized by using the optical fiber 11 having the core at a position off the center, and moire is less likely to occur. Further, since the outer diameters of the plurality of optical fibers 11 are equal to each other, when the plurality of optical fibers 11 are bundled, each of them can be packed most closely, so that the packing density of the plurality of optical fibers 11 is high. Get higher. As a result, the pixel density of the image acquired in the imaging unit 20 through the image guide 10 can be increased, and the image quality can be improved. That is, the imaging device 1 and the image guide 10 of the present embodiment can suppress both the occurrence of moire phenomenon and the deterioration of image quality.

複数本の光ファイバ11は、パイプ形状のサポート14内に充填されている。サポート14は例えば石英ガラスからなる。複数本の光ファイバ11がサポート14内に挿入された状態で加熱延伸されてもよい。複数本の光ファイバ11それぞれの断面形状は、正三角形、正方形および正六角形等の多角形であるのが好適である。このようにすれば、複数本の光ファイバ11の間に隙間が生じることがないよう、最密充填することが可能である。また、サポート14内部空間の断面形状も、上記の複数の光ファイバ11が最密充填された状態で隙間無く収容することができるよう、多角形であるのが好適である。例えば、光ファイバ11の外形が四角形である場合には、複数の光ファイバ11は四方配列で最密充填されるから、内部空間も四角形であることが好ましい。また、光ファイバ11の外形が正三角形や正六角形である場合には、複数の光ファイバ11は六方配列(三角格子配列)で最密充填されるから、内部空間も正六角形であることが好ましい。この場合には、サポート14内における複数本の光ファイバ11の充填密度が高くなる。その結果、イメージガイド10を通して撮像部20において取得される画像の画素密度を高めることができ、画質を向上させることができる。   The plurality of optical fibers 11 are filled in a pipe-shaped support 14. The support 14 is made of, for example, quartz glass. A plurality of optical fibers 11 may be heated and stretched while being inserted into the support 14. The cross-sectional shape of each of the plurality of optical fibers 11 is preferably a polygon such as a regular triangle, a square, and a regular hexagon. In this way, it is possible to perform the closest packing so that no gap is generated between the plurality of optical fibers 11. The cross-sectional shape of the internal space of the support 14 is also preferably a polygonal shape so that the plurality of optical fibers 11 can be accommodated without gaps in a state of being closely packed. For example, when the outer shape of the optical fiber 11 is a quadrangle, the plurality of optical fibers 11 are packed most closely in a four-sided arrangement, so that the internal space is also preferably a quadrangle. Further, when the outer shape of the optical fiber 11 is a regular triangle or a regular hexagon, the plurality of optical fibers 11 are closely packed in a hexagonal array (triangular lattice array), and therefore the internal space is preferably a regular hexagon. . In this case, the packing density of the plurality of optical fibers 11 in the support 14 is increased. As a result, the pixel density of the image acquired in the imaging unit 20 through the image guide 10 can be increased, and the image quality can be improved.

また、本実施形態のイメージガイド10に適用される複数本の光ファイバ11は、マルチコア光ファイバ(同図(b))であることが好ましい。マルチコア光ファイバ11は、各々の外径が互いに等しい複数のコア12を共通のクラッド13中に有する。各マルチコア光ファイバ11において、複数のコア12のうち少なくとも一つのコアはファイバ中心から外れた位置にある。この場合には、各光ファイバ11に含まれる画素数を増加させることができるから、撮像部20において取得される画像の画素密度をさらに高めることができ、画質を向上させることができる。さらに、マルチコア光ファイバは回転させることによって中心から外れた位置のコア12の位置を変更することができるから、複数の光ファイバ11には、同じコア配列および外径を有するマルチコア光ファイバを適用して最密充填させつつも、互いに中心から外れた位置のコア12の位置を異ならせることが容易であるから、各画素の空間周波数をランダム化することが容易である。即ち、モアレ現象発生を好適に抑制できる。   Moreover, it is preferable that the plurality of optical fibers 11 applied to the image guide 10 of the present embodiment is a multi-core optical fiber (FIG. 5B). The multi-core optical fiber 11 has a plurality of cores 12 having the same outer diameter in a common clad 13. In each multi-core optical fiber 11, at least one of the plurality of cores 12 is at a position off the fiber center. In this case, since the number of pixels included in each optical fiber 11 can be increased, the pixel density of the image acquired in the imaging unit 20 can be further increased, and the image quality can be improved. Furthermore, since the position of the core 12 at a position off the center can be changed by rotating the multi-core optical fiber, a multi-core optical fiber having the same core arrangement and outer diameter is applied to the plurality of optical fibers 11. In addition, it is easy to make the positions of the cores 12 at positions off the center different from each other while making the closest packing, so it is easy to randomize the spatial frequency of each pixel. That is, the occurrence of the moire phenomenon can be suitably suppressed.

複数本の光ファイバ11それぞれにおいて、クラッドに対するコアの比屈折率差が3.0%〜3.5%であるのが好適である。このようにコアの比屈折率差が大きいと、コア間クロストークが抑制され、クロストークに因る画質低下を抑制することができる。光ファイバ11がマルチコア光ファイバ(同図(b))であるときに、この効果は顕著である。   In each of the plurality of optical fibers 11, it is preferable that the relative refractive index difference of the core with respect to the cladding is 3.0% to 3.5%. Thus, when the relative refractive index difference of the core is large, crosstalk between the cores is suppressed, and deterioration in image quality due to crosstalk can be suppressed. This effect is significant when the optical fiber 11 is a multi-core optical fiber (FIG. 5B).

(第2実施形態)   (Second Embodiment)

図2は、第2実施形態の撮像装置2の構成を示す図である。同図(a)は撮像装置2の全体構成を示す。同図(b)はマルチコア光ファイバ11の端面を示す。第1実施形態の場合と比較すると、この第2実施形態の撮像装置2は、イメージガイド10に替わるイメージガイド10Aにおいて、各マルチコア光ファイバ11の複数のコア12のうち何れか一つの特定コア(同図(b)中で断面中央にあるコア)が第2端に入力された照明光を第1端から出力して対象物9に照射させる点で相違し、各マルチコア光ファイバ11の複数のコア12のうち特定コアを除く他のコアの端面に光フィルタ31〜34が設けられている点で相違する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the imaging apparatus 2 according to the second embodiment. FIG. 1A shows the overall configuration of the imaging apparatus 2. FIG. 2B shows the end face of the multi-core optical fiber 11. Compared to the case of the first embodiment, the imaging device 2 of the second embodiment is configured such that, in an image guide 10 </ b> A that replaces the image guide 10, any one of the plurality of cores 12 of each multi-core optical fiber 11 ( The difference is that the illumination light input to the second end is output from the first end to irradiate the object 9 with a plurality of cores of each multi-core optical fiber 11. It differs in the point by which the optical filters 31-34 are provided in the end surface of other cores except the specific core among the cores 12.

各マルチコア光ファイバ11の特定コアを用いて照明光(例えば広帯域光または近赤外光)を対象物9に照射することにより、対象物9に対して照明光を効率よく照射することができ、対象物9を効率よく観察することができる。   By irradiating the object 9 with illumination light (for example, broadband light or near infrared light) using a specific core of each multi-core optical fiber 11, the object 9 can be efficiently irradiated with illumination light, The object 9 can be observed efficiently.

光フィルタ31〜34は、互いに異なる波長の光を選択的に透過させることができる。光フィルタ31〜34は例えば誘電体多層膜である。このような光フィルタを有するマルチコア光ファイバ11が束ねられたイメージガイド10Aを用いることで、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制して、対象物9を多波長の光で高速に観察することができる。   The optical filters 31 to 34 can selectively transmit light having different wavelengths. The optical filters 31 to 34 are, for example, dielectric multilayer films. By using the image guide 10A in which the multi-core optical fiber 11 having such an optical filter is bundled, both the occurrence of the moire phenomenon and the deterioration of the image quality are suppressed, and the object 9 is observed at high speed with multi-wavelength light. Can do.

例えば、4波長の光で対象物を観察する場合、従来方式では4波長の光を切り替える為に80msecの時間を要するが、本実施形態では測定時間を1/8の10msecに短縮することが可能である。従来方式では、4波長を切り替える為に80msecの時間を要することから、その間に対象物が移動すると観察結果に影響が発生するが、本実施形態では移動による影響をなくすことができる。光スイッチの切替時間は最大10msecであり、撮像部のフレームレート100Hzでの画像取得時間10msecと同期させる必要があり、1波長あたり20msecの測定時間がかかるが、理論上はカメラフレームレート時間10msecまでの短縮が可能である。   For example, when observing an object with four wavelengths of light, the conventional method requires 80 msec to switch the four wavelengths of light, but in this embodiment, the measurement time can be shortened to 1/8 of 10 msec. It is. In the conventional method, since it takes 80 msec to switch the four wavelengths, if the object moves during that time, the observation result is affected, but in this embodiment, the influence due to the movement can be eliminated. The switching time of the optical switch is a maximum of 10 msec, and it is necessary to synchronize with the image acquisition time of 10 msec at a frame rate of 100 Hz of the image pickup unit. It takes a measurement time of 20 msec per wavelength, but theoretically, the camera frame rate time is up to 10 msec. Can be shortened.

(第3実施形態)   (Third embodiment)

図3は、第3実施形態の撮像装置3の構成を示す図である。撮像装置3は、イメージガイド10、撮像部20、レンズ21および光源部40を備える。イメージガイド10の構成は第1実施形態の場合と同様である。光源部40は、照明光を出力して、その照明光を対象物9に対して照射する。光源部40として、例えば、SC光源、ASE光源、SLD、ハロゲンランプ等が用いられ得る。このような構成の撮像装置3も、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制することができる。光源部40は、図示のように対象物9に対して照明光を斜め入射し、拡散反射光Lをイメージガイド10に入射させる形態をとっても良いし、イメージガイド10を構成するいずれかの光ファイバを介して照明光を対象物9に入射させ、正反射光Lをイメージガイド10に入射させる形態をとっても良い。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the imaging device 3 according to the third embodiment. The imaging device 3 includes an image guide 10, an imaging unit 20, a lens 21, and a light source unit 40. The configuration of the image guide 10 is the same as that in the first embodiment. The light source unit 40 outputs illumination light and irradiates the object 9 with the illumination light. As the light source unit 40, for example, an SC light source, an ASE light source, an SLD, a halogen lamp, or the like can be used. The imaging device 3 having such a configuration can also suppress both the occurrence of moiré phenomenon and a reduction in image quality. Light source unit 40, the illumination light obliquely incident on the object 9 as shown, the diffused reflected light L 1 to take the form to be incident on the image guide 10, one of the light constituting the image guide 10 to be incident on the object 9 with illumination light through the fiber may take the form for entering the specularly reflected light L 2 to the image guide 10.

撮像部20は、所定波長領域に対応する光ごとに光の強度を算出し、各波長領域の二次元画像を取得することができるよう構成しても良い。例えば、後の実施形態において示されるようにイメージファイバ10に入射する光を複数の波長領域に分光する光学系を備え、当該分光後の各波長領域の二次元画像を撮像部により取得するよう構成しても良い。或いは、イメージファイバ10に入射した光を一括して撮像部により受光し、光電変換して電気信号として取得した後、各波長領域に対応する光の強度を別々に算出し出力することが可能な構成を採用しても良い。   The imaging unit 20 may be configured to calculate the intensity of light for each light corresponding to a predetermined wavelength region and acquire a two-dimensional image of each wavelength region. For example, as shown in a later embodiment, an optical system that splits light incident on the image fiber 10 into a plurality of wavelength regions is provided, and a two-dimensional image of each wavelength region after the spectrum is acquired by an imaging unit You may do it. Alternatively, the light incident on the image fiber 10 can be collectively received by the imaging unit, photoelectrically converted and acquired as an electrical signal, and then the intensity of light corresponding to each wavelength region can be calculated and output separately. A configuration may be adopted.

このような撮像装置3は、赤外スペクトル情報から生体組織の正常・異常を識別する生体組織識別装置等に好適に適用され得る。例えば特開2009−39280号公報においては、被写体からの放射光又は反射光をハイパースペクトルで定義される複数の波長領域に分光する光学系と、光学系で分光された光を波長領域ごとに受光し、光電変換して電気信号を生成する複数の画素を有する撮像素子と、電気信号に基づいて各波長領域の光の強度を算出し、画素における複数の波長領域と光の強度との関係に基づいて、ハイパースペクトル解析により被写体の患部を同定するため被写体からの放射光又は反射光の成分を分析する解析部とを備える。また、特開2011−83486号公報においては、ハイパースペクトルデータH(x0, y0, λ0)は波長λ0で切断した2次元画像面であり、波長を変化させて波長方向のデータを積算することで取得されることが示されており、波長方向のデータは分光器、可動スリット及び静電型アクチュエータの組み合わせや、LVF、グリズム等を用いて、波長毎にデータが取得されることが示されている。即ち、波長毎のデータを取得するためには、所望の波長の光を測定対象に入射するための切替が必要となり、複数の波長データを撮影するためには測定時間が長くなる。   Such an imaging device 3 can be suitably applied to a biological tissue identification device that identifies normality / abnormality of biological tissue from infrared spectrum information. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-39280, an optical system that splits radiated light or reflected light from a subject into a plurality of wavelength regions defined by a hyperspectrum, and light that is split by the optical system is received for each wavelength region. And calculating the intensity of light in each wavelength region based on the electrical signal and an imaging element having a plurality of pixels that photoelectrically convert to generate an electrical signal, and the relationship between the plurality of wavelength regions and the light intensity in the pixel. And an analysis unit for analyzing the component of the emitted light or reflected light from the subject in order to identify the affected part of the subject by hyperspectral analysis. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-83486, hyperspectral data H (x0, y0, λ0) is a two-dimensional image plane cut at a wavelength λ0, and the data in the wavelength direction is integrated by changing the wavelength. It is shown that data in the wavelength direction is acquired for each wavelength using a combination of a spectroscope, a movable slit and an electrostatic actuator, LVF, grism, etc. Yes. That is, in order to acquire data for each wavelength, it is necessary to switch to make light of a desired wavelength incident on the measurement object, and in order to capture a plurality of wavelength data, the measurement time becomes long.

一方、本実施形態の撮像装置3は、各波長の二次元画像面のデータ、即ちハイパースペクトルデータを、波長毎に入射光の切替を行うことなく取得することができるから、測定時間を短縮することができる。このような生体組織識別装置は、本実施形態の撮像装置を用いて表面位置及び波長方向からなる三次元の赤外反射スペクトルの強度を生体組織から取得する赤外反射スペクトル取得手段と、赤外反射スペクトル取得手段により得られた赤外反射強度に基づいて、生体組織の正常・異常を識別する演算手段と、を有して構成されているものであり、公知の構成に対して本実施形態の撮像装置が適宜適用され得る。   On the other hand, the imaging device 3 of the present embodiment can acquire the data of the two-dimensional image plane of each wavelength, that is, the hyperspectral data without switching the incident light for each wavelength, thereby reducing the measurement time. be able to. Such a biological tissue identification device includes an infrared reflection spectrum acquisition unit that acquires the intensity of a three-dimensional infrared reflection spectrum consisting of a surface position and a wavelength direction from a biological tissue using the imaging device of the present embodiment, and an infrared And a calculation means for identifying normality / abnormality of a biological tissue based on the infrared reflection intensity obtained by the reflection spectrum acquisition means. The imaging apparatus can be applied as appropriate.

(第4実施形態)   (Fourth embodiment)

図4は、第4実施形態の撮像装置4の構成を示す図である。撮像装置4は、イメージガイド10、撮像部20、光フィルタ31〜34、光源部40、タップ41、モニタ部42、分岐用シングルコア光ファイバ51〜54および照明用光ファイバ60を備える。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the imaging device 4 according to the fourth embodiment. The imaging device 4 includes an image guide 10, an imaging unit 20, optical filters 31 to 34, a light source unit 40, a tap 41, a monitor unit 42, branching single core optical fibers 51 to 54, and an illumination optical fiber 60.

光源部40から出力された照明光は、タップ41を経て、照明用光ファイバ60により導光され、対象物9に対して斜め照射される。照明光の一部は、タップ41により分岐されてモニタ部42によりパワーがモニタされる。モニタ部42として例えばフォトダイオードが用いられ得る。   The illumination light output from the light source unit 40 is guided by the illumination optical fiber 60 through the tap 41 and is obliquely irradiated to the object 9. A part of the illumination light is branched by the tap 41 and the power is monitored by the monitor unit 42. For example, a photodiode may be used as the monitor unit 42.

イメージガイド10の第1端(対象物9側)において、各マルチコア光ファイバ11の各コア端面に光フィルタ31〜34が設けられている。光フィルタ31は、波長λの光を選択的に透過させることができる。光フィルタ32は、波長λの光を選択的に透過させることができる。光フィルタ33は、波長λの光を選択的に透過させることができる。光フィルタ34は、波長λの光を選択的に透過させることができる。 Optical filters 31 to 34 are provided on the core end surfaces of the multi-core optical fibers 11 at the first end (the object 9 side) of the image guide 10. The optical filter 31 is capable of selectively transmitting light of wavelength lambda 1. The optical filter 32 is capable of selectively transmitting light of wavelength lambda 2. The optical filter 33 is capable of selectively transmitting light of wavelength lambda 3. The optical filter 34 is capable of selectively transmitting light of wavelength lambda 4.

イメージガイド10の第2端(撮像部20側)において、各マルチコア光ファイバ11の各コアに分岐用シングルコア光ファイバ51〜54が光学的に接続されている。マルチコア光ファイバの各コアとシングルコア光ファイバとを互いに光学的に接続するには、例えば、マルチコア光ファイバの複数のコアの配列と複数本のシングルコア光ファイバのコア配列とが互いに対応するように各々をフェルールに固定しスリーブで結合すればよい。   At the second end (on the imaging unit 20 side) of the image guide 10, branching single core optical fibers 51 to 54 are optically connected to the cores of the multicore optical fibers 11. In order to optically connect each core of a multicore optical fiber and a single core optical fiber, for example, an arrangement of a plurality of cores of a multicore optical fiber and a core arrangement of a plurality of single core optical fibers correspond to each other. Each may be fixed to a ferrule and connected by a sleeve.

各マルチコア光ファイバ11の複数のコアのうち波長λの光を出力するコアに接続された分岐用シングルコア光ファイバ51の群(第1群)は、入射端と出射端とで同配列で束ねられている。各マルチコア光ファイバ11の複数のコアのうち波長λの光を出力するコアに接続された分岐用シングルコア光ファイバ52の群(第2群)は、入射端と出射端とで同配列で束ねられている。各マルチコア光ファイバ11の複数のコアのうち波長λの光を出力するコアに接続された分岐用シングルコア光ファイバ53の群(第3群)は、入射端と出射端とで同配列で束ねられている。各マルチコア光ファイバ11の複数のコアのうち波長λの光を出力するコアに接続された分岐用シングルコア光ファイバ54の群(第4群)は、入射端と出射端とで同配列で束ねられている。 A group (first group) of branching single-core optical fibers 51 connected to a core that outputs light having a wavelength λ 1 among a plurality of cores of each multi-core optical fiber 11 has the same arrangement at an incident end and an output end. It is bundled. Group of a plurality of branching single-core optical fiber 52 connected to a core that outputs light of wavelength lambda 2 of the core of the multi-core optical fiber 11 (second group), in the same sequence at the exit end and the incident end It is bundled. A group (third group) of branching single-core optical fibers 53 connected to a core that outputs light of wavelength λ 3 among a plurality of cores of each multi-core optical fiber 11 has the same arrangement at the incident end and the outgoing end. It is bundled. Group of a plurality of cores of the wavelength lambda 4 of branching single-core optical fiber 54 connected to the core for outputting light of each multi-core optical fiber 11 (fourth group), in the same sequence at the exit end and the incident end It is bundled.

撮像部20は、イメージガイド10の第1端に入力された光のうち、第1群の分岐用シングルコア光ファイバ51の出射端から出力される波長λの光の像を取得し、第2群の分岐用シングルコア光ファイバ52の出射端から出力される波長λの光の像を取得し、第3群の分岐用シングルコア光ファイバ53の出射端から出力される波長λの光の像を取得し、第4群の分岐用シングルコア光ファイバ54の出射端から出力される波長λの光の像を取得することができる。撮像装置4は、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制して、4波長λ〜λの光の像を同時に取得することができる。 The imaging unit 20 acquires an image of light having the wavelength λ 1 output from the emission end of the first group branching single-core optical fiber 51 among the light input to the first end of the image guide 10, and An image of light having a wavelength λ 2 output from the exit end of the second group of branching single-core optical fibers 52 is acquired, and the wavelength λ 3 output from the exit end of the third group of branching single-core optical fibers 53 is acquired. An image of light can be acquired, and an image of light having a wavelength λ 4 output from the output end of the fourth group of single-core optical fibers for branching 54 can be acquired. The imaging apparatus 4 can simultaneously acquire images of light having four wavelengths λ 1 to λ 4 while suppressing both the occurrence of a moire phenomenon and a decrease in image quality.

(第5実施形態)   (Fifth embodiment)

図5は、第5実施形態の撮像装置5の構成を示す図である。第4実施形態の場合と比較すると、この第5実施形態の撮像装置5は、光フィルタ31〜34が分岐用シングルコア光ファイバ51〜54の出射端に設けられている点で相違する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the imaging device 5 according to the fifth embodiment. Compared to the case of the fourth embodiment, the imaging device 5 of the fifth embodiment is different in that the optical filters 31 to 34 are provided at the emission ends of the branching single core optical fibers 51 to 54.

本実施形態においても、イメージガイド10の第2端(撮像部20側)において、各マルチコア光ファイバ11の各コアに分岐用シングルコア光ファイバ51〜54が光学的に接続されている。分岐用シングルコア光ファイバ51の群(第1群)の出射端に光フィルタ31が設けられている。分岐用シングルコア光ファイバ52の群(第2群)の出射端に光フィルタ32が設けられている。分岐用シングルコア光ファイバ53の群(第3群)の出射端に光フィルタ33が設けられている。分岐用シングルコア光ファイバ54の群(第4群)の出射端に光フィルタ34が設けられている。   Also in the present embodiment, branching single-core optical fibers 51 to 54 are optically connected to the respective cores of the multi-core optical fibers 11 at the second end (on the imaging unit 20 side) of the image guide 10. An optical filter 31 is provided at the exit end of the group (first group) of branching single core optical fibers 51. The optical filter 32 is provided at the exit end of the group (second group) of the branching single core optical fibers 52. An optical filter 33 is provided at the exit end of the group (third group) of the branching single core optical fibers 53. An optical filter 34 is provided at the exit end of the group (fourth group) of the branching single core optical fibers 54.

撮像部20は、イメージガイド10の第1端に入力された光のうち、第1群の分岐用シングルコア光ファイバ51の出射端から出力される波長λの光の像を取得し、第2群の分岐用シングルコア光ファイバ52の出射端から出力される波長λの光の像を取得し、第3群の分岐用シングルコア光ファイバ53の出射端から出力される波長λの光の像を取得し、第4群の分岐用シングルコア光ファイバ54の出射端から出力される波長λの光の像を取得することができる。撮像装置5も、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制して、4波長λ〜λの光の像を同時に取得することができる。 The imaging unit 20 acquires an image of light having the wavelength λ 1 output from the emission end of the first group branching single-core optical fiber 51 among the light input to the first end of the image guide 10, and An image of light having a wavelength λ 2 output from the exit end of the second group of branching single-core optical fibers 52 is acquired, and the wavelength λ 3 output from the exit end of the third group of branching single-core optical fibers 53 is acquired. An image of light can be acquired, and an image of light having a wavelength λ 4 output from the output end of the fourth group of single-core optical fibers for branching 54 can be acquired. The imaging apparatus 5 can also acquire images of light having four wavelengths λ 1 to λ 4 at the same time while suppressing both occurrence of moire phenomenon and image quality degradation.

(第6実施形態)   (Sixth embodiment)

図6は、第6実施形態の撮像装置6の構成を示す図である。第5実施形態の場合と比較すると、この第6実施形態の撮像装置6は、イメージガイド10Aに替えてイメージガイド10Aを備える点で相違し、光源部40から出力された照明光をイメージガイド10Aの各マルチコア光ファイバ11Aの特定コアにより導光して対象物9に照射する点で相違する。撮像装置6も、モアレ現象発生および画質低下の双方を抑制して、4波長λ〜λの光の像を同時に取得することができる。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the imaging device 6 according to the sixth embodiment. Compared to the case of the fifth embodiment, the imaging device 6 of the sixth embodiment is different in that it includes an image guide 10A instead of the image guide 10A, and the illumination light output from the light source unit 40 is used as the image guide 10A. Are different in that they are guided by a specific core of each of the multi-core optical fibers 11A and irradiated onto the object 9. The imaging device 6 can also acquire images of light of four wavelengths λ 1 to λ 4 at the same time while suppressing both the occurrence of moire phenomenon and image quality degradation.

(第7実施形態)   (Seventh embodiment)

図3に示した撮像装置3は、以下に説明するように、例えば対象物9としての食品に含まれる異物を検査する装置としても用いられ得る。撮像装置3が異物検査装置として用いられる場合、例えば対象物9としての食品に対して光源部40から可視光または近赤外光を照射し、その食品からの反射光をイメージガイド10およびレンズ21を介して撮像部20により受光して該反射光のスペクトルデータを取得し、このスペクトルデータを用いて対象物の状態を評価する。イメージガイド10の構成は第1実施形態の場合と同様であるが、イメージガイド10に適用される複数本の光ファイバ11はマルチコア光ファイバである。光源部40は、照明光を出力して、その照明光を対象物9に対して照射する。対象物9からの反射光は、イメージガイド10およびレンズ21を通して撮像部20に導かれ、撮像部20によりスペクトルデータが取得される。そして、このスペクトルデータを解析することによって対象物9の状態を評価する。光源部40として、例えば、SC光源、ASE光源、SLD、ハロゲンランプ等が用いられ得る。   The imaging device 3 shown in FIG. 3 can also be used as an apparatus for inspecting foreign matters contained in food as the object 9, for example, as described below. When the imaging device 3 is used as a foreign matter inspection device, for example, the food as the object 9 is irradiated with visible light or near infrared light from the light source unit 40, and reflected light from the food is image guide 10 and the lens 21. The spectral data of the reflected light is obtained by receiving the light through the imaging unit 20, and the state of the object is evaluated using the spectral data. The configuration of the image guide 10 is the same as in the first embodiment, but the plurality of optical fibers 11 applied to the image guide 10 are multi-core optical fibers. The light source unit 40 outputs illumination light and irradiates the object 9 with the illumination light. Reflected light from the object 9 is guided to the imaging unit 20 through the image guide 10 and the lens 21, and spectrum data is acquired by the imaging unit 20. Then, the state of the object 9 is evaluated by analyzing the spectrum data. As the light source unit 40, for example, an SC light source, an ASE light source, an SLD, a halogen lamp, or the like can be used.

撮像装置3が異物検査装置として用いられる場合、イメージガイド10は画像データを取得する機能を有していないが、イメージガイド10に適用される複数本の光ファイバ11が中心から外れた位置にコア12を有するマルチコア光ファイバであることによって、反射光を多くのコアによって十分に採取し、撮像部20に導くことができる。また、各コアの空間周波数をランダム化することで、出射光に不要な干渉が生じることが防止される。その結果、検査精度を向上させることができる。   When the imaging device 3 is used as a foreign substance inspection device, the image guide 10 does not have a function of acquiring image data, but the core is located at a position where a plurality of optical fibers 11 applied to the image guide 10 are off the center. By using the multi-core optical fiber 12, the reflected light can be sufficiently collected by many cores and guided to the imaging unit 20. Also, randomizing the spatial frequency of each core prevents unnecessary interference from occurring in the emitted light. As a result, inspection accuracy can be improved.

このとき、照明光は対象物9に対して斜めに入射されることが好ましい。具体的には、光源部40から出力された照明光(好ましくは近赤外光。即ち、波長範囲が800nm〜2500nmの光)が対象物9の表面において正反射した場合の光路と、照明光が照射される検査対象物9の表面と撮像部20とを結ぶ直線と、のなす角a1が45°以上であることが好ましい。このように対象物9に照明光を照射した場合、正反射光と拡散反射光とが発生するが、本実施形態のように、拡散反射光を測定し、その結果に基づいて対象物9の品質を評価する異物検査装置の場合、拡散反射光を適切に検出することが評価精度を高めるための重要な要素となる。したがって、評価精度を高めるためには、撮像部20に正反射光が入射することを防ぐ必要がある。   At this time, the illumination light is preferably incident on the object 9 at an angle. Specifically, the illumination path (preferably near-infrared light, that is, light having a wavelength range of 800 nm to 2500 nm) output from the light source unit 40 is regularly reflected on the surface of the object 9, and the illumination light. It is preferable that an angle a <b> 1 formed by a straight line connecting the surface of the inspection object 9 to be irradiated with the imaging unit 20 is 45 ° or more. When the object 9 is irradiated with illumination light in this way, specular reflection light and diffuse reflection light are generated, but diffuse reflection light is measured as in the present embodiment, and based on the result of the object 9 In the case of a foreign substance inspection apparatus that evaluates quality, it is an important factor to improve evaluation accuracy to appropriately detect diffuse reflected light. Therefore, in order to increase the evaluation accuracy, it is necessary to prevent regular reflection light from entering the imaging unit 20.

本実施形態のように、上記の角a1が45°以上であることによって、照射光の照射位置P1における対象物9の形状に凹凸があったとしても、撮像部20への正反射光の入射を効果的に防ぐことができるため、撮像装置3による品質評価を高精度で行うことができる。また、イメージガイド10に適用される複数本の光ファイバ11が中心から外れた位置にコア12を有するマルチコアファイバであることによって、正反射光の入射を防ぐために対象物9とイメージガイド10との間に適切な間隔を開けたとしても、十分な拡散反射光を採取することができるから、正反射光に対して拡散反射光を適切に取得し、評価制度を高めることができる。   As in the present embodiment, when the angle a1 is 45 ° or more, even if the shape of the object 9 at the irradiation light irradiation position P1 is uneven, the regular reflection light is incident on the imaging unit 20. Therefore, quality evaluation by the imaging device 3 can be performed with high accuracy. Further, since the plurality of optical fibers 11 applied to the image guide 10 is a multi-core fiber having a core 12 at a position deviated from the center, the object 9 and the image guide 10 are prevented from entering the regular reflected light. Even if an appropriate interval is provided between them, sufficient diffuse reflection light can be collected, so that diffuse reflection light can be appropriately acquired with respect to regular reflection light, and the evaluation system can be enhanced.

1〜6…撮像装置、9…対象物、10…イメージガイド、11…光ファイバ、12…コア、13…クラッド、14…サポート、20…撮像部、21…レンズ、31〜34…光フィルタ、40…光源部、41…タップ、42…モニタ部、51〜54…分岐用シングルコア光ファイバ、60…照明用光ファイバ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-6 ... Imaging device, 9 ... Object, 10 ... Image guide, 11 ... Optical fiber, 12 ... Core, 13 ... Cladding, 14 ... Support, 20 ... Imaging part, 21 ... Lens, 31-34 ... Optical filter, DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Light source part, 41 ... Tap, 42 ... Monitor part, 51-54 ... Single core optical fiber for branch, 60 ... Optical fiber for illumination

Claims (13)

第1端に入力された光の像を第2端から出力するイメージガイドであって、各々の外径が互いに等しい複数本の光ファイバが束ねられて一体化されてなり、これら複数本の光ファイバのうち少なくとも一本の光ファイバが中心から外れた位置にコアを有する、ことを特徴とするイメージガイド。   An image guide for outputting an image of light input to the first end from the second end, wherein a plurality of optical fibers having the same outer diameter are bundled together and integrated. An image guide, characterized in that at least one optical fiber of the fibers has a core at a position off the center. 前記複数本の光ファイバそれぞれにおいてクラッドに対するコアの比屈折率差が3.0%〜3.5%であることを特徴とする請求項1に記載のイメージガイド。   2. The image guide according to claim 1, wherein the relative refractive index difference of the core with respect to the cladding in each of the plurality of optical fibers is 3.0% to 3.5%. 前記複数本の光ファイバそれぞれの断面形状が多角形であることを特徴とする請求項1に記載のイメージガイド。   The image guide according to claim 1, wherein each of the plurality of optical fibers has a polygonal cross-sectional shape. 前記複数本の光ファイバそれぞれが、各々の外径が互いに等しい複数のコアを有するマルチコア光ファイバである、ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のイメージガイド。   The image guide according to claim 1, wherein each of the plurality of optical fibers is a multi-core optical fiber having a plurality of cores having the same outer diameter. 前記複数本の光ファイバそれぞれが、前記複数のコアの間で互いに異なる波長の光を選択的に前記第2端から出力する光フィルタを有する、ことを特徴とする請求項4に記載のイメージガイド。   5. The image guide according to claim 4, wherein each of the plurality of optical fibers includes an optical filter that selectively outputs light having wavelengths different from each other between the plurality of cores from the second end. . 前記複数本の光ファイバそれぞれにおいて、前記複数のコアのうち何れか一つの特定コアが前記第2端に入力された照明光を前記第1端から出力する、ことを特徴とする請求項4に記載のイメージガイド。   5. In each of the plurality of optical fibers, any one of the plurality of cores outputs illumination light input to the second end from the first end. The image guide described. 請求項1〜4の何れか1項に記載のイメージガイドと、
このイメージガイドの前記第1端に入力されて前記第2端から出力される光の像を取得する撮像部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
The image guide according to any one of claims 1 to 4,
An imaging unit that acquires an image of light that is input to the first end of the image guide and output from the second end;
An imaging apparatus comprising:
前記撮像部が、前記イメージガイドの前記第2端から出力される光のうち所定波長の光を画像化する処理手段を含む、ことを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 7, wherein the imaging unit includes processing means for imaging light having a predetermined wavelength among light output from the second end of the image guide. 請求項4に記載のイメージガイドと、
このイメージガイドに含まれるM本のマルチコア光ファイバF〜FそれぞれのN個のコアC〜Cに対し前記第2端において光学的に接続され、各マルチコア光ファイバFの第nのコアCに対し光学的に接続された第n群のものが入射端と出射端とで同配列で束ねられている複数本の分岐用シングルコア光ファイバと、
前記複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第1群〜第N群の間で互いに異なる波長の光を選択的に前記出射端から出力する光フィルタと、
前記イメージガイドの前記第1端に入力されて前記複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第1群〜第N群それぞれの前記出射端から出力される光の像を取得する撮像部と、
を備えることを特徴とする撮像装置(ただし、M,Nは2以上の整数、mは1以上M以下の整数、nは1以上N以下の整数)。
An image guide according to claim 4;
The N cores C 1 to C N of the M multi-core optical fibers F 1 to F M included in this image guide are optically connected at the second end, and the n-th of each multi-core optical fiber F m is included. A plurality of single-core optical fibers for branching, in which an n-th group optically connected to the core C n of the core C n is bundled in the same arrangement at the entrance end and the exit end;
An optical filter that selectively outputs light having different wavelengths from the first end to the Nth group of the plurality of branching single core optical fibers from the emission end;
An imaging unit that acquires an image of light that is input to the first end of the image guide and that is output from the exit ends of the first group to the Nth group of the plurality of single-core optical fibers for branching;
(M and N are integers of 2 or more, m is an integer of 1 to M, and n is an integer of 1 to N).
請求項5に記載のイメージガイドと、
このイメージガイドに含まれるM本のマルチコア光ファイバF〜FそれぞれのN個のコアC〜Cに対し前記第2端において光学的に接続され、各マルチコア光ファイバFの第nのコアCに対し光学的に接続された第n群のものが入射端と出射端とで同配列で束ねられている複数本の分岐用シングルコア光ファイバと、
前記イメージガイドの前記第1端に入力されて前記複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第1群〜第N群それぞれの前記出射端から出力される光の像を取得する撮像部と、
を備え、
前記光フィルタが、前記複数本の分岐用シングルコア光ファイバの第1群〜第N群の間で互いに異なる波長の光を選択的に前記出射端から出力する、
ことを特徴とする撮像装置(ただし、M,Nは2以上の整数、mは1以上M以下の整数、nは1以上N以下の整数)。
An image guide according to claim 5;
The N cores C 1 to C N of the M multi-core optical fibers F 1 to F M included in this image guide are optically connected at the second end, and the n-th of each multi-core optical fiber F m is included. A plurality of single-core optical fibers for branching, in which an n-th group optically connected to the core C n of the core C n is bundled in the same arrangement at the entrance end and the exit end;
An imaging unit that acquires an image of light that is input to the first end of the image guide and that is output from the exit ends of the first group to the Nth group of the plurality of single-core optical fibers for branching;
With
The optical filter selectively outputs light having different wavelengths from the first end to the Nth group of the plurality of branching single core optical fibers from the emission end.
An imaging device (where M and N are integers of 2 or more, m is an integer of 1 to M, and n is an integer of 1 to N).
請求項6に記載のイメージガイドと、
照明光を出力して、前記イメージガイドに含まれる複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの前記特定コアの第2端に該照明光を入射させる光源部と、
前記複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの前記特定コア以外のコアの前記第1端に入力されて前記第2端から出力される光の像を取得する撮像部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An image guide according to claim 6;
A light source unit that outputs illumination light and causes the illumination light to enter a second end of the specific core of each of a plurality of multi-core optical fibers included in the image guide;
An imaging unit that acquires an image of light that is input to the first end of a core other than the specific core of each of the plurality of multi-core optical fibers and output from the second end;
An imaging apparatus comprising:
前記撮像部が、
前記イメージガイドの前記第2端から出力される光の像に基づいて、表面位置及び波長方向からなる三次元の赤外反射スペクトルの強度を生体組織から取得する赤外反射スペクトル取得手段と、
前記赤外反射スペクトル取得手段により得られた赤外反射強度に基づいて、前記生体組織の正常・異常を識別する演算手段と、
を含むことを特徴とする請求項8〜11の何れか1項に記載の撮像装置。
The imaging unit is
An infrared reflection spectrum acquisition means for acquiring the intensity of a three-dimensional infrared reflection spectrum consisting of a surface position and a wavelength direction from a biological tissue based on an image of light output from the second end of the image guide;
Based on the infrared reflection intensity obtained by the infrared reflection spectrum acquisition means, calculation means for identifying normality / abnormality of the biological tissue;
The imaging device according to claim 8, wherein the imaging device includes:
請求項4に記載のイメージガイドと、
照明光を対象物に照射して、前記イメージガイドに含まれる複数本のマルチコア光ファイバそれぞれの前記特定コアの第1端に前記対象物からの反射光を入射させる光源部と、
前記イメージガイドの前記第2端から出射される前記反射光を受光して対象物のスペクトルデータを解析する撮像部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An image guide according to claim 4;
A light source unit that irradiates an object with illumination light and causes reflected light from the object to enter the first end of the specific core of each of a plurality of multi-core optical fibers included in the image guide;
An imaging unit that receives the reflected light emitted from the second end of the image guide and analyzes spectral data of an object;
An imaging apparatus comprising:
JP2012129104A 2012-06-06 2012-06-06 Image guide and imaging apparatus Pending JP2013252256A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012129104A JP2013252256A (en) 2012-06-06 2012-06-06 Image guide and imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012129104A JP2013252256A (en) 2012-06-06 2012-06-06 Image guide and imaging apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013252256A true JP2013252256A (en) 2013-12-19

Family

ID=49950285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012129104A Pending JP2013252256A (en) 2012-06-06 2012-06-06 Image guide and imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013252256A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014224733A1 (en) 2013-12-05 2015-06-11 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki MOTOR-DRIVEN COMPRESSOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014224733A1 (en) 2013-12-05 2015-06-11 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki MOTOR-DRIVEN COMPRESSOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101850640B1 (en) Apparatus and methods for color endoscopy
US10732400B2 (en) Spectrally encoded probe with multiple diffraction orders
US10530976B2 (en) Endoscope probes and systems, and methods for use therewith
JP6770109B2 (en) Omnidirectional visual device
JP6520669B2 (en) Optical measuring device
JP7268766B2 (en) Optical measuring device
CN109073369B (en) Confocal chromatic aberration apparatus and method for 2D/3D detection of objects such as wafers with variable spatial resolution
US8057083B2 (en) Fibre bundle confocal endomicroscope
US9046419B2 (en) Systems and methods for spectrally encoded imaging
TWI687718B (en) Microscopic spectrometer
JP2018100955A (en) Spectrum coding endoscope of multi-bandwidth
JP2011007775A5 (en)
JP5975522B2 (en) Dynamic focus shift optical coherence tomography microscope
EP3350643A1 (en) Ptychography system
JP7099916B2 (en) Distortion measurement and correction of spectrally coded endoscopy
JP2020096834A5 (en)
JP2016202360A (en) Imaging device
JP2013252256A (en) Image guide and imaging apparatus
JP2015094887A (en) Confocal microscope
KR101584430B1 (en) Tomography
KR20110070598A (en) Portable optical cable inspection apparatus in capable of scoping cable end and measuring power of optical cable simultaneously
JP2010276462A (en) Oct device
KR101730445B1 (en) optical-phase imaging system
JP6260157B2 (en) Spectrometer
Dooley et al. Optical fiber bundle coupling errors in Raman spectra: correction via data processing