JPH0328692B2 - - Google Patents
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- JPH0328692B2 JPH0328692B2 JP58068072A JP6807283A JPH0328692B2 JP H0328692 B2 JPH0328692 B2 JP H0328692B2 JP 58068072 A JP58068072 A JP 58068072A JP 6807283 A JP6807283 A JP 6807283A JP H0328692 B2 JPH0328692 B2 JP H0328692B2
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- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 32
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 27
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
- G02B25/001—Eyepieces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2453—Optical details of the proximal end
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内視鏡等に広く用いられているフア
イバスコープに係り、特にその接眼装置に関す
る。
イバスコープに係り、特にその接眼装置に関す
る。
フアイバスコープは、周知のように直径がミク
ロンオーダの光学フアイバを多数束ね、その前端
部に対物レンズを、後端部に接眼レンズを配して
構成されており、対物レンズにより光フアイバ束
の前端の入射端面に結像された観察像を、光学フ
アイバ束を透過させて光学フアイバ後端の射出端
面に導き、その像を接眼レンズにより観察すると
いう光学機能を有している。光学フアイバ束を構
成する各光学フアイバ１は、それぞれ第１図に示
すように光を透過させるコア部１ａとこのコア部
１ａの外周を覆う実質的に光が透過してこないク
ラツド部１ｂからなつており、このためこの光学
フアイバ１を多数束ね、クラツド部１ｂ間に接着
材を入れて結束すると、多数のコア部１ａは第２
図に拡大して示すようにピツチｐで配列された形
となつて不連続となり、コア部１ａ間に暗黒部分
１ｃが生じる。この規則正しい配列のコア部１ａ
と暗黒部分１ｃは、接眼レンズにより光学フアイ
バ束の出射端面を拡大観察した場合、光学フアイ
バの配列ノイズとして観察されてしまい、明瞭な
像観察を阻害する原因となる。２は接眼装置の視
野枠を示す。
ロンオーダの光学フアイバを多数束ね、その前端
部に対物レンズを、後端部に接眼レンズを配して
構成されており、対物レンズにより光フアイバ束
の前端の入射端面に結像された観察像を、光学フ
アイバ束を透過させて光学フアイバ後端の射出端
面に導き、その像を接眼レンズにより観察すると
いう光学機能を有している。光学フアイバ束を構
成する各光学フアイバ１は、それぞれ第１図に示
すように光を透過させるコア部１ａとこのコア部
１ａの外周を覆う実質的に光が透過してこないク
ラツド部１ｂからなつており、このためこの光学
フアイバ１を多数束ね、クラツド部１ｂ間に接着
材を入れて結束すると、多数のコア部１ａは第２
図に拡大して示すようにピツチｐで配列された形
となつて不連続となり、コア部１ａ間に暗黒部分
１ｃが生じる。この規則正しい配列のコア部１ａ
と暗黒部分１ｃは、接眼レンズにより光学フアイ
バ束の出射端面を拡大観察した場合、光学フアイ
バの配列ノイズとして観察されてしまい、明瞭な
像観察を阻害する原因となる。２は接眼装置の視
野枠を示す。
第３図はこのコア部１ａと暗黒部分１ｃとによ
つて生じる光の強度分布を示すもので、コア部１
ａに対応する部分のみが一定の強度を呈し、暗黒
部分１ｃについては強度は零である。コア部１ａ
と暗黒部分１ｃとの強度差はａで示されている。
このように観察像に生じる光の強度分布、すなわ
ち物体像に重なるコア部１ａと暗黒部分１ｃの配
列パターンノイズは、解像力を低下させ、観察者
の目を疲労させる原因となり、さらに写真撮影の
場合は静止像となるため解像力低下が見かけ上一
層顕著になる。またTV撮影においては、光学フ
アイバ束とTV撮像管の色分解フイルタやTV走
査線との間で干渉を起し、TV画面上にモワレ縞
を生じさせるため、条件によつて非常に観察しに
くい像となる。同様のモワレ縞は共覧スコープを
フアイバスコープに装着したときにも見られ、こ
のモワレ縞もまた観察像を阻害する。そして従
来、この問題点を解決するため種々の努力がなさ
れているが、従来の開発研究はいずれも光学フア
イバ１全体を細くしたり、クラツド部１ｂの厚さ
を薄くする方向に向けられており、全体の径を小
とすることやクラツド部１ｂの薄さを薄くするこ
とには限界があるため、上記問題点を完全に解決
することはできなかつた。
つて生じる光の強度分布を示すもので、コア部１
ａに対応する部分のみが一定の強度を呈し、暗黒
部分１ｃについては強度は零である。コア部１ａ
と暗黒部分１ｃとの強度差はａで示されている。
このように観察像に生じる光の強度分布、すなわ
ち物体像に重なるコア部１ａと暗黒部分１ｃの配
列パターンノイズは、解像力を低下させ、観察者
の目を疲労させる原因となり、さらに写真撮影の
場合は静止像となるため解像力低下が見かけ上一
層顕著になる。またTV撮影においては、光学フ
アイバ束とTV撮像管の色分解フイルタやTV走
査線との間で干渉を起し、TV画面上にモワレ縞
を生じさせるため、条件によつて非常に観察しに
くい像となる。同様のモワレ縞は共覧スコープを
フアイバスコープに装着したときにも見られ、こ
のモワレ縞もまた観察像を阻害する。そして従
来、この問題点を解決するため種々の努力がなさ
れているが、従来の開発研究はいずれも光学フア
イバ１全体を細くしたり、クラツド部１ｂの厚さ
を薄くする方向に向けられており、全体の径を小
とすることやクラツド部１ｂの薄さを薄くするこ
とには限界があるため、上記問題点を完全に解決
することはできなかつた。
本発明は、光学フアイバを小径にしたりそのク
ラツド部の薄さを薄くするという開発動向とは無
関係に、光学フアイバのコア部とクラツド部の配
列パターンを目立たなくすることを目的になされ
たものである。
ラツド部の薄さを薄くするという開発動向とは無
関係に、光学フアイバのコア部とクラツド部の配
列パターンを目立たなくすることを目的になされ
たものである。
本発明は、複屈折性を有する光学単結晶板を用
いて、各光学フアイバの各コア部分に形成される
観察像を複数に分離させるという着想に基づいて
完成されたもので、この複屈折性光学単結晶板を
光軸方向に三枚重ねて設け、かつこの三枚の複屈
折性光学単結晶板による、コア部分の観察像の分
離方向を、互いに約60゜の角度をなすように設定
したことを特徴としている。
いて、各光学フアイバの各コア部分に形成される
観察像を複数に分離させるという着想に基づいて
完成されたもので、この複屈折性光学単結晶板を
光軸方向に三枚重ねて設け、かつこの三枚の複屈
折性光学単結晶板による、コア部分の観察像の分
離方向を、互いに約60゜の角度をなすように設定
したことを特徴としている。
このように三枚の複屈折性光学単結晶板を用
い、その像分離方向を互いに約60゜異ならせると、
コア部の周囲に略等角度間隔で６個の分離像を得
ることができ、この分離像は、コア部の間の暗黒
部分に重なるから、コアの配列パターンノイズを
減少させて見易い像が得られる。
い、その像分離方向を互いに約60゜異ならせると、
コア部の周囲に略等角度間隔で６個の分離像を得
ることができ、この分離像は、コア部の間の暗黒
部分に重なるから、コアの配列パターンノイズを
減少させて見易い像が得られる。
以下図示実施例について本発明を説明する。第
４図は本発明に用いる複屈折性を有する光学単結
晶板１３単体による像の分離態様を模式的に示す
もので、１１は後端部のみを示す光学フアイバ
束、１２はこの光学フアイバ束１１の後端射出面
１１ａに臨む接眼レンズである。光学単結晶板１
３は、この接眼光学系の中、例えば、図示例のよ
うに出射端面１１ａと接眼レンズ１２の間に挿入
し、あるいは、接眼レンズ（群）１２中に挿入す
る。光学フアイバ束１１の前端部は、前述のよう
に対物レンズに臨み、観察部の像を該光学フアイ
バ束１１を透過させて出射端面１１ａに導く。
４図は本発明に用いる複屈折性を有する光学単結
晶板１３単体による像の分離態様を模式的に示す
もので、１１は後端部のみを示す光学フアイバ
束、１２はこの光学フアイバ束１１の後端射出面
１１ａに臨む接眼レンズである。光学単結晶板１
３は、この接眼光学系の中、例えば、図示例のよ
うに出射端面１１ａと接眼レンズ１２の間に挿入
し、あるいは、接眼レンズ（群）１２中に挿入す
る。光学フアイバ束１１の前端部は、前述のよう
に対物レンズに臨み、観察部の像を該光学フアイ
バ束１１を透過させて出射端面１１ａに導く。
光学単結晶板１３は、複屈折性、つまり入射す
る像を分離する性質を有するものを使用する。こ
のような性質を持つ光学結晶は通常単軸結晶と呼
ばれ、その代表的なものとして方解石や水晶、あ
るいは電気石や氷等が知られているが、価格、加
工性、耐候性等の要素を勘案すると、水晶が最も
好ましい。水晶からなる光学部単結晶板１３は、
第５図Ｂに示すように、その光学軸ａ−ａと入射
面ｂ−ｂとのなす角αが、最も好ましくは
44゜50′、好ましくは45゜±15゜となるように切り出
したものを用いる。上記角αの方向を第５図Ａ，
Ｂのようにとると、この光学単結晶板１３に入射
して透過した像は、第５図の矢印Ａ方向に分離さ
せられる。一般に単軸結晶の像分離量Ｓは、結晶
板の厚さをｄ、常光線の屈折率をN1、異常光線
の屈折率をN2とすると、 Ｓ＝ｄ×（N2 2−N1 2）tanα ／｛N2 2tan2α＋N1 2｝ で与えられ、上式はα＝44゜50′のとき最大値をと
り、その値は Ｓ＝5.9×ｄ×10-3（mm） で与えられる。そして、上記計算式および実験に
よれば、上記αが45゜±15゜の範囲では、本発明の
目的を達しうる分離量Ｓが得られる。
る像を分離する性質を有するものを使用する。こ
のような性質を持つ光学結晶は通常単軸結晶と呼
ばれ、その代表的なものとして方解石や水晶、あ
るいは電気石や氷等が知られているが、価格、加
工性、耐候性等の要素を勘案すると、水晶が最も
好ましい。水晶からなる光学部単結晶板１３は、
第５図Ｂに示すように、その光学軸ａ−ａと入射
面ｂ−ｂとのなす角αが、最も好ましくは
44゜50′、好ましくは45゜±15゜となるように切り出
したものを用いる。上記角αの方向を第５図Ａ，
Ｂのようにとると、この光学単結晶板１３に入射
して透過した像は、第５図の矢印Ａ方向に分離さ
せられる。一般に単軸結晶の像分離量Ｓは、結晶
板の厚さをｄ、常光線の屈折率をN1、異常光線
の屈折率をN2とすると、 Ｓ＝ｄ×（N2 2−N1 2）tanα ／｛N2 2tan2α＋N1 2｝ で与えられ、上式はα＝44゜50′のとき最大値をと
り、その値は Ｓ＝5.9×ｄ×10-3（mm） で与えられる。そして、上記計算式および実験に
よれば、上記αが45゜±15゜の範囲では、本発明の
目的を達しうる分離量Ｓが得られる。
第６図は、このようにして単結晶板１３によつ
て分離させられる分離像１４の分離状態を摸式的
に示すもので、この場合分離された二つの分離像
１４の明るさは、それぞれ分離前の分離像の明る
さの二分の一となる。したがつてこのときの分離
像１４，１４の中心軸を通る光の強度分布は、第
６図Ｂに示すように二つの分離像の重なり部分の
強度が高く、その外側の強度が中央部の二分の一
の強度となる山形の分布となる。
て分離させられる分離像１４の分離状態を摸式的
に示すもので、この場合分離された二つの分離像
１４の明るさは、それぞれ分離前の分離像の明る
さの二分の一となる。したがつてこのときの分離
像１４，１４の中心軸を通る光の強度分布は、第
６図Ｂに示すように二つの分離像の重なり部分の
強度が高く、その外側の強度が中央部の二分の一
の強度となる山形の分布となる。
本発明は、以上の光学単結晶板１３の複屈折性
を利用して、これを光軸方向に三枚重ね、かつこ
れらの水晶板１３による像の分離方向が互いに約
60゜をなすようにしたことを特徴としている。第
７図および第８図はその実施例を示すもので、三
枚の複屈折性光学単結晶板１３ａ，１３ｂおよび
１３ｃの像分離方向をそれぞれ、ｃ，ｄ，ｅで表
わしている。直線ｃ，ｄ，ｅはそれぞれ、互いに
60゜をなしている。このように三枚の光学単結晶
板による像分離方向を定めると、中央の原像１５
の周囲に６個の分離像１５ｃが形成される。
を利用して、これを光軸方向に三枚重ね、かつこ
れらの水晶板１３による像の分離方向が互いに約
60゜をなすようにしたことを特徴としている。第
７図および第８図はその実施例を示すもので、三
枚の複屈折性光学単結晶板１３ａ，１３ｂおよび
１３ｃの像分離方向をそれぞれ、ｃ，ｄ，ｅで表
わしている。直線ｃ，ｄ，ｅはそれぞれ、互いに
60゜をなしている。このように三枚の光学単結晶
板による像分離方向を定めると、中央の原像１５
の周囲に６個の分離像１５ｃが形成される。
この分離像１５ｃの配置形態は、コア部１ａの
配列パターンノイズを減らす上で最も効果が高
い。すなわち原像１５の周囲には、隙間なく、か
つ一部オーバラツプさせて６個の分離像１５ｃが
形成されるため、すべての方向のノイズを取るこ
とができる。特に光学フアイバは、第２図に示す
ように、断面円形をしていて、隣り合うフアイバ
の上下に、別のフアイバが位置する千鳥状に配設
されているから、このように像分離を行なうと、
最も目が疲れない。
配列パターンノイズを減らす上で最も効果が高
い。すなわち原像１５の周囲には、隙間なく、か
つ一部オーバラツプさせて６個の分離像１５ｃが
形成されるため、すべての方向のノイズを取るこ
とができる。特に光学フアイバは、第２図に示す
ように、断面円形をしていて、隣り合うフアイバ
の上下に、別のフアイバが位置する千鳥状に配設
されているから、このように像分離を行なうと、
最も目が疲れない。
以上のように本発明のフアイバスコープの接眼
装置によれば、複屈折性を有する光学単結晶板を
三枚重ね、かつこれらの光学単結晶板による像分
離方向が互いに約60゜をなす方向に設定したので、
各光学フアイバのコア部の像の周囲に、等角度間
隔で６個の分離像を得ることができる。この分離
像は、コア部の間に存する暗黒部分に重なるか
ら、コア部の配列パターンによるノイズを極めて
効果的に減少させることがでできる。したがつて
配列越しに物体像を観察しているという印象がな
くなつて観察しやすくなり、見かけ上の解像力が
増すとともに、目の疲れも少なくなる。解像力の
向上は特に静止画として記録された写真撮影像の
場合に顕著に現われる。また観察像をTV撮影す
る際、または共覧スコープで観察する際には、撮
像管の色分解フイルタや走査線とコア部の配列パ
ターンが干渉することがなくなるので、モワレ縞
の発生のない、良好なTV画像、あるいは観察画
像を得ることができる。
装置によれば、複屈折性を有する光学単結晶板を
三枚重ね、かつこれらの光学単結晶板による像分
離方向が互いに約60゜をなす方向に設定したので、
各光学フアイバのコア部の像の周囲に、等角度間
隔で６個の分離像を得ることができる。この分離
像は、コア部の間に存する暗黒部分に重なるか
ら、コア部の配列パターンによるノイズを極めて
効果的に減少させることがでできる。したがつて
配列越しに物体像を観察しているという印象がな
くなつて観察しやすくなり、見かけ上の解像力が
増すとともに、目の疲れも少なくなる。解像力の
向上は特に静止画として記録された写真撮影像の
場合に顕著に現われる。また観察像をTV撮影す
る際、または共覧スコープで観察する際には、撮
像管の色分解フイルタや走査線とコア部の配列パ
ターンが干渉することがなくなるので、モワレ縞
の発生のない、良好なTV画像、あるいは観察画
像を得ることができる。
第１図は光学フアイバの端面形状の拡大摸式
図、第２図は従来のフアイバスコープによる接眼
レンズの拡大像を摸式的に示す平面図、第３図は
第１図の光学フアイバによる観察像の光の強度分
布例を示すグラフ、第４図は本発明に用いる光学
単結晶板単体による像分離の基本構成例を示す光
学系統図、第５図Ａ，Ｂは複屈折性を有する光学
単結晶板の光学軸の傾きと、像分離の方向を示す
正面図と右側面図、第６図Ａ，Ｂは分離した分離
像とその光の強度分布の例を示す平面図とグラ
フ、第７図Ａ，Ｂは本発明による、光学単結晶板
を三枚積層した状態を示す正面図と側面図、第８
図は第７図の光学単結晶板による像分離状態の例
を示す平面図である。 １……光学フアイバ、１ａ……コア部、１ｂ…
…クラツド部、１ｃ……暗黒部分、１１……光学
フアイバ束、１１ａ……射出端面、１２……接眼
レンズ、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ……複屈
折性光学単結晶板、１４，１５，１５ｃ……分離
像スポツト。
図、第２図は従来のフアイバスコープによる接眼
レンズの拡大像を摸式的に示す平面図、第３図は
第１図の光学フアイバによる観察像の光の強度分
布例を示すグラフ、第４図は本発明に用いる光学
単結晶板単体による像分離の基本構成例を示す光
学系統図、第５図Ａ，Ｂは複屈折性を有する光学
単結晶板の光学軸の傾きと、像分離の方向を示す
正面図と右側面図、第６図Ａ，Ｂは分離した分離
像とその光の強度分布の例を示す平面図とグラ
フ、第７図Ａ，Ｂは本発明による、光学単結晶板
を三枚積層した状態を示す正面図と側面図、第８
図は第７図の光学単結晶板による像分離状態の例
を示す平面図である。 １……光学フアイバ、１ａ……コア部、１ｂ…
…クラツド部、１ｃ……暗黒部分、１１……光学
フアイバ束、１１ａ……射出端面、１２……接眼
レンズ、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ……複屈
折性光学単結晶板、１４，１５，１５ｃ……分離
像スポツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光を透過させるコア部とこのコア部の周囲の
光が透過しないクラツド部とを有する光フアイバ
を多数束ねてなる像伝達用光学フアイバ束と、こ
の像伝達用光学フアイバ束の後端射出面の像を観
察する接眼光学系とを有するフアイバスコープに
おいて、 上記接眼光学系内に、各光学フアイバの各コア
部分に形成される観察像を複数に分離させる複屈
折性光学単結晶板を、光軸方向に三枚重ねて設
け、 かつこの三枚の複屈折性光学単結晶板による、
コア部分の観察像の分離方向を、互いに約60゜の
角度をなすように設定したことを特徴とするフア
イバスコープの接眼装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、複屈折性光
学単結晶板は、水晶の単結晶板から構成され、こ
の結晶板の光学軸は、該結晶板の入射面に対し
45゜±15゜の角度を成しているフアイバスコープの
接眼装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6807283A JPS59193416A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | フアイバスコ−プの接眼装置 |
| DE19843414713 DE3414713C3 (de) | 1983-04-18 | 1984-04-18 | Lichtleiterendoskop |
| US06/601,468 US4676593A (en) | 1983-04-18 | 1984-04-18 | Eyepiece and photographing device for fiberscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6807283A JPS59193416A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | フアイバスコ−プの接眼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193416A JPS59193416A (ja) | 1984-11-02 |
| JPH0328692B2 true JPH0328692B2 (ja) | 1991-04-19 |
Family
ID=13363198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6807283A Granted JPS59193416A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | フアイバスコ−プの接眼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59193416A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614905U (ja) * | 1984-06-14 | 1986-01-13 | 日立電線株式会社 | イメ−ジガイドの接続部 |
| JP2826328B2 (ja) * | 1988-11-18 | 1998-11-18 | オリンパス光学工業株式会社 | 撮像装置 |
| JP2615248B2 (ja) * | 1989-07-10 | 1997-05-28 | 富士写真フイルム株式会社 | 光学フイルタ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5266449A (en) * | 1975-11-28 | 1977-06-01 | Sony Corp | Optical filter |
| JPS5445152A (en) * | 1977-09-17 | 1979-04-10 | Victor Co Of Japan Ltd | Optical comb type filter |
| JPS55143125A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-08 | Olympus Optical Co | Display device for endoscope |
-
1983
- 1983-04-18 JP JP6807283A patent/JPS59193416A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5266449A (en) * | 1975-11-28 | 1977-06-01 | Sony Corp | Optical filter |
| JPS5445152A (en) * | 1977-09-17 | 1979-04-10 | Victor Co Of Japan Ltd | Optical comb type filter |
| JPS55143125A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-08 | Olympus Optical Co | Display device for endoscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59193416A (ja) | 1984-11-02 |
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