JPH0138569Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の分野 の考案は高温用イメージガイドに関し、特に、
1000℃以上の高温炉の内部を観察するような高温
用イメージガイドの改良に関する。

考案の背景 最近では、石英系スコープの出現により、従来
の多成分系フアイバスコープでは考えられなかつ
た用途および利用方法が観察手段として取扱われ
るようになつた。そのような一例として、高温炉
内の炉壁を観察する高温用イメージガイドがあ
る。この高温用イメージガイドとしては、ライト
ガイドを用いるものと投光照明によるものとがあ
る。ライトガイドを用いた高温用イメージガイド
は、石英系スコープの先端部に対物レンズと必要
に応じてミラーとを設けたイメージガイドの先端
部を金属保護ケース内に収納し、照明用の光源か
らの光を石英系ガラスフアイバからなるライトガ
イドによつて前記金属保護ケース内に導き、の金
属保護ケース内に冷却水を充満させたものであ
る。そして、金属保護ケースの前面に形成されて
いる観察窓からライトガイドによつて高温炉内の
被観察物を照明し、その反射光をイメージガイド
の先端部のミラーおよび対物レンズによつてイメ
ージガイド端面に集光、結像し、その像をイメー
ジガイドの他端に設けられたテレビカメラなどに
導くものである。

ところで、高温炉内を観察するためには、炉内
の温度に相当する色温度と炉壁面の明るさを考慮
し、より高い色温度を持つ光源を使用して炉壁面
の明るさ以上の明るさにて照明する必要がある。
ところが、上述のライトガイドを用いたイメージ
ガイドでは、光源としてたとえばタングステンハ
ルゲンランプなどが用いられるが、ライトガイド
に用いられる石英系ガラスフアイバは100μm程度
の細いものである。このために、光源とフアイバ
との結合効率が悪く、炉壁を十分な明るさで照明
できないという欠点があつた。光源とフアイバと
の結合効率を高めるためには、太いフアイバを用
いればよいが、一般に石英ガラスフアイバは高価
であるため、コスト的に高くなつてしまう。

他方、投光照明による高温用イメージガイドで
は、高価な石英系ガラスフアイバからなるライト
ガイドを使用せずに、たとえばキセノンランプを
用いてランプからの光を高温下の炉壁に直接投光
し、その反射光をイメージガイドで外部に取出す
ものである。このような投光照明では、高価な石
英系ガラスフアイバからなるライトガイドを使用
しないので、経済的に実施することができる。し
かし、光源から照明すべき炉壁面までの光を通過
させるため開けられた経路が必要とされるため、
炉内の任意の場所を投光することは極めて困難で
あつた。

そこで、冷却水が循環する冷却通路を有する金
属保護ケース内にイメージガイドの先端部と光源
とを収納して、光源からの光を直接観察対象とな
る炉壁に投光し、観察対象を像としてイメージガ
イド端部に結像して像を伝送することが考えられ
る。ところが、このような方法では、光源からの
光の照射方向ならびにイメージガイドの観察方向
が固定されているため、観察しようとする炉壁に
対する装置の接近方向を変えて近づけたりあるい
は遠ざけたりする必要があり、炉壁面の状態をよ
り微細に観察するのには不適当であつた。

考案の目的 それゆえに、この考案の主たる目的は、高温炉
内の任意の場所を効率良く照明することができ
て、しかも炉壁面の状態をより微細に観察するの
に適した高温用イメージガイドを提供することで
ある。

考案の要約 この考案を要約すれば、冷却水が循環する冷却
通路を有する金属保護ケース内にイメージガイド
の先端部と光源とを収納し、イメージガイドおよ
び光源のいずれか一方を回動可能にし、照明用光
源からの光の照射方向とイメージガイドの観察方
向を相対的に変化させ、炉壁面の状態をきめ細か
く観察できるように構成したものである。

この考案の上述の目的およびその他の目的と特
徴は以下に図面を参照して行なう詳細な説明から
一層明らかとなろう。

実施例の説明 第１図はこの考案の一実施例の高温用イメージ
ガイドを、その要部を破断して示す図であり、第
２図は第１図に含まれるイメージガイドの要部を
示す図である。

まず、第１図を参照して、金属保護ケース１は
筒状の冷却通路としての冷却管１１と、この冷却
管１１の先端部に扇形状に形成された金属性収納
部１２と、観察窓１３とを含む。冷却管１１と金
属性収納部１２は、たとえばステンレス、チタン
等の耐熱性金属からなり、必要に応じてその外表
面にセラミツクなどの耐熱断熱層が施される。ま
た、観察窓１３には石英ガラス（図示せず）が取
付けられる。

冷却管１１には冷却水を収納部１２に導くため
の円筒状の水流案内壁１１１と、冷却水を供給す
るための冷却水供給口１１２と、冷却水を排出す
るための冷却水排出口１１３とが形成される。収
納部１２には、空洞部分１２１が形成され、そこ
に光源としてたとえば300Wのタングステンハロ
ゲンランプ２とイメージガイド本体３とが収納さ
れる。ランプ２は観察窓１３を介して高温炉内の
観察しようとする炉壁面を照明するものである。
さらに、観察窓１３の外表面に粉塵等が付着しな
いようにするため、冷却管１１と金属性収納部１
２とに空気を導入孔１１６から導入し、排出孔１
１７より観察窓１３の外表面に吹き出させるよう
にしている。ランプ２に関連して、ランプ２を包
むように観察窓１３側が開口されて形成された反
射ミラー４０が設けられる。この反射ミラー４０
は駆動機構５０によつて矢印方向に回動可能に構
成される。すなわち、反射ミラー４０の外壁には
図示しないが歯車が形成されていて、駆動機構５
０に含まれるモータ（図示せず）の回転軸に直結
された歯車が反射ミラー４０の歯車に噛み合うこ
とによつて反射ミラー４０が回動する。

一方、イメージガイド本体３は石英系イメージ
ガイド３１と対物部３２とから構成される。石英
系イメージガイド３１としては、たとえば光伝送
用のガラス系、特に石英ガラス系素線を多数本整
列させて束ねたフレキシブルタイプまたはリジツ
ドタイプなどのフアイバが用いられる。そして、
石英系イメージガイド３１の先端部に取付けられ
た対物部３２は駆動機構６０によつて回動可能に
構成されている。この駆動機構６０は図示しない
がモータと歯車などを含み、イメージガイド３１
の対物部３２を回動させる。

対物部３２は第２図に示すように、石英系イメ
ージガイド３１の先端部に対物レンズ３２１とミ
ラー３２２とガラス窓３２３とを配置したもので
ある。ミラー３２２は観察窓１３を介して入射さ
れる炉壁面の像を石英系イメージガイド３１に導
くものである。

ランプ２の電源ケーブル２１と反射ミラー４０
の駆動機構５０に接続される制御ケーブル５１と
イメージガイド本体３の石英系イメージガイド３
１とイメージガイド本体３を回動させる駆動機構
６０の制御ケーブル６１は、冷却管１１内に導か
れ、保持部材１４で一体化されて、ブツシング１
５を介して外部に取出される。さらに、一体化さ
れた電源ケーブル２１と制御ケーブル５１と６１
と石英系イメージガイド３１は可撓性金属保護管
４によつて覆われ、その他端には分岐部５が取付
けられる。分岐部５は電源ケーブル２１、制御ケ
ーブル５１，６１と石英系イメージガイド３１と
を分岐するものである。石英系イメージガイド３
１の他端には、フイルタ６とレンズ系７とが取付
けられる。フイルタ６は一般の光学系に用いられ
る色フイルタなどである。レンズ系７はたとえば
テレビカメラ（図示せず）に取付けられる。ま
た、電源ケーブル２１、制御ケーブル５１，６１
の他端にはコネクタ８が接続される。

上述のごとく高温用イメージガイドを構成し、
コネクタ８に電源に接続すれば、ランプ２から観
察窓１３を介して極めて高い照度で直接炉壁を投
光することができる。そして、制御電圧を制御ケ
ーブル５１，６１に与えると、反射ミラー４０が
矢印方向に回動しかつイメージガイド本体３も同
様にして回動する。そして、観察窓１３を介して
炉壁の像を対物部３２で石英系イメージガイド３
１の端部に結像させて、フイルタ６からレンズ系
７を介して外部より観察することができる。この
とき、反射ミラー４０のみを回動させれば、ラン
プ２からの照明方向のみを変化でき、観察対象物
の表面にある傷あるいは凹凸による影に変化が生
じるので、その影の映像がイメージガイド３を介
して観察することができるので、傷あるいは凹凸
の有無およびその形状などを極めて微細にかつ正
確に観察できる。なお、冷却水供給口１１２から
冷却水を収納部１２の空洞部分１２１の周囲の冷
却通路を循環させ、この冷却水を冷却水排出口１
１３から排出するようにすれば、たとえ1000℃以
上の高温炉内においてもランプ２やイメージガイ
ド本体３が熱によつて破損されることはない。

なお、上述の実施例では、反射ミラー４０なら
びにイメージガイド３１の対物部３２の両方を回
動可能に構成したが、いずれか一方のみを回動可
能に構成し、ランプ２からの光の照射方向とイメ
ージガイド３１の対物部３２による観察方向を相
対的に変化させるようにしてもよい。また、上述
の実施例では、反射ミラー４０を回動させるため
の駆動機構５０およびイメージガイド３１の対物
部３２を回動させるための駆動機構６０を設ける
ようにしたが、これに限ることなく、ワイヤなど
によつて、外部から反射ミラー４０またはイメー
ジガイド３１の対物部３２あるいはイメージガイ
ド３１を回動させるようにしてもよい。

考案の効果 以上のように、この考案によれば、冷却通路を
有する金属保護ケース内に照明用光源とイメージ
ガイドとを収納しかつ照明用光源およびイメージ
ガイドのいずれか一方を回動させて、照明用光源
からの光の照射方向とイメージガイドの観察方向
を相対的に変化させるように構成したので、高温
炉内の観察しようとする場所を極めて高い照度で
投光することができ、しかも観察対象物表面の状
態を極めて正確かつ微細に観察することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を、その要部を破
断して示す図である。第２図は第１図に含まれる
イメージガイドの要部を示す図である。 図において、１１は冷却管、１２は収納部、１
３は観察窓、２はランプ、３はイメージガイド本
体、３１は石英系イメージガイド、３２は対物
部、３２１は対物レンズ、３２２は反射ミラー、
６はフイルタ、７はレンズ、８はコネンタ、４０
は反射ミラー、５０は反射ミラー駆動機構、６０
はイメージガイド駆動機構を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 その前面にガラス部材よりなる観察窓が形成さ
   れ、前記窓を除く壁面に沿つて冷却水を循環させ
   るための冷却通路を有する金属保護ケースと、 光学フアイバおよび少なくとも前記光学フアイ
   バの先端部に取付けられる対物レンズを含み、前
   記対物レンズ側が前記金属保護ケース内に収納さ
   れるイメージガイドと、 前記金属保護ケース内に収納される照明用光源
   とを備えた高温用イメージガイドにおいて、 前記照明用光源および前記イメージガイドの少
   なくともいずれか一方を回動させて、前記照明用
   光源からの光の照射方向と前記イメージガイドの
   観察方向を相対的に変化させる手段を備えたこと
   を特徴とする、高温用イメージガイド。