JPH04149509A - 逆投影ピント出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ファイバースコープの像位置調整方法及び＊
１ｍ整方決方法り調整されるファイバースコープの光学
系に関する。

［従来の技術］ ファイバースコープの組立てにおいては、対物レンズと
イメージガイドファイバー束との間隔を適正な値に調整
しておくことが必要である。

それは、ファイバースコープは先端部の太さに制約があ
るため対物レンズにピント合わせ機能を持たせることが
困難な場合が多く、大部分のファイバースコープは固定
焦点となっており、対物レンズの被写界深度を利用して
所定の範囲を観察できるようにしているからである。し
たがって前記の間隔調整すなわち像位置調整が適正でな
いと鮮明に観察できる範囲が狂ってしまい、病変部を明
確に観察できない等の重大な欠陥につながる威れがある
。

従来ファイバースコープの像位置調整は以下の様な方法
で行なわれていた。ここで説明するのは最も高精度に像
位置の調整を行なう場合の例である。対物レンズとイメ
ージガイドとを備えたファイバースコープの対物レンズ
の前方に白黒ラインペアを描いた不透明の解像力チャー
トとこのチャートを照明する光源とを設け、対物レンズ
とイメージガイド端面とが各々中心軸を一致させており
、しかも両者の間隔は移動可能な状態としである。まず
被写界深度の遠点に解像力チャートを配し、その解像力
チャートを光源から射出された光線により斜め方向から
照明する。照明光がチャートにより反射されて対物レン
ズによりチャートの白黒パターンの像がイメージガイド
の一端面に形成される。この像をイメージガイドファイ
バー束の他端面を接眼レンズや顕微鏡等を介して観察す
る。そして、上記遠点に置かれた解像力チャートの白黒
ラインペアのコントラストがはっきり見える位置にイメ
ージガイドを動かしてイメージガイド端面と対物レンズ
との間隔を調整する６次に上記解像力チャートを近点に
移動させ白黒ラインベアのコントラストを見る。遠点と
同様はっきりと見えればイメージガイドと対物レンズと
の間隔は適正であるので、この位１で対物レンズとイメ
ージガイドファイバー束との間隔を固定する。

しかし、近点に移動させたときに白黒ラインペアがぼや
けてしまったら今度は近点において白黒ラインベアがは
っきりと克えるようにイメージガイドを移動させる。そ
して再び解像力チャートを遠点に動かして解像力チャー
トがぼけなければその位置にて対物レンズとイメージガ
イドの間隔を固定する０以上の方法から内視鏡のイメー
ジガイドと対物レンズとの距離を決定していた。

また、血管等極めて細い管を観察する時に使用される極
細の内視鏡には対物レンズとしてセルフォック（商品名
）等の自己集束型ロンドから成るレンズを用いるのが主
流となっている。

この自己集束型ロンドから成るレンズは通常イメージガ
イド端面に接合して使用するため上記像位置調整方法に
おいて、解像力チャートがはっきり克えるようにイメー
ジガイド端面と対物レンズとの間隔を変化させて調整す
る代わりに、イメージガイド端面を固定状態とし、予め
長さの興なった自己集束型ロッドから成るレンズを複数
用意しておき、それらを交互にメイージガイド端面に配
し、近点でも遠点でもチャートパターンがはっきりと見
えるものを選択するようにしていた。

Ｌ発明が解決しようとする課ａ） しかしこのファイバースコープの像位置調整方法では、
評価する解像力チャートの白と黒のラインをイメージガ
イド端面の網目模様を通して観察するので、チャートの
パターン像の白と黒との境界線がイメージガイドの入射
端でファイバーの上にかかると射出端ではその部分が灰
色に見える。この灰色部分は、だいたいファイバー束の
単繊維２本から３本の間で形成されている。このように
従来までの像位置調整方法は白と黒の境界がはっきりと
せず白黒パターンが鮮明に結像しているか否かの判断が
容易ではなかった。また不明瞭なパターン像を見て判断
するので、観察者が変わるごとに評゛価の判断基準に大
きなバラツキが生じていた。さらに、チャートのパター
ンの大きさとイメージガイドのファイバー配列によって
定まる網目模様の繰返し周期の関係が適当でないと、白
黒ラインベアとイメージガイド端面の網目模様とが干渉
してモアレ縞が生じてしまい評価できなくなるといった
問題もあった。このため種々のチャートを用意しておい
てスコープ毎に適当なものを選ばなくてはならず面倒で
ある。

また、例えば血管用観察に用いられるファイバースコー
プの近点位置は自己集束型ロッドから成るレンズ端面か
ら０．５■からｉｍとたいへん近い距離にあるためこの
近点に解像力チャートを配置すること及びこの狭いすき
間から照明を行ない解像力チャートを均一に照明すると
いうことは非常に困難であった。さらに照明不均一性に
よってますますイメージガイド端面の網目模様を介した
白黒ラインベアの評価があいまいとなり判断基準にさら
に大きなバラツキを生んでしまい、評価の信頼性が低下
してしまうという問題もあった。

更に、対物レンズが空中像を結ぶ距離は、スコープの仕
様により種々様々である。しかし、この距離が非常に近
い場合にこの評価面上にＴＶカメラのＣＣＤ面を設定す
ると、ＣＣＤ保護用に設けられたカバーガラスと、対物
レンズとがぶつかり合ってしまい所定の距離間に設定で
きなくなる。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、観察
する人の個人差による判断規準のバラツキの無い評価の
できる内視鏡の像位置調整方法を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、光源と、該光源
光を投射するように一端を光源に対向させたイメージガ
イドファイバー束と、該イメージガイドファイバー束を
透過した光源光によって他端面上に生ずる明暗パターン
像を結像させる対物レンズと、該対物レンズによって結
像された上記明暗パターン像をさらに再結像させるため
に設けた投影レンズとから構成され、上記イメージガイ
ドファイバー束の他端面と上記対物レンズとの光軸上で
の相対距離を変化させることにより、上記再結像された
明暗パターン像のコントラストを調整し、対物レンズと
イメージガイドファイバー束との間隔を決定することを
特徴とする逆投影ピント出し方法を用いた。

また、種線の内視鏡では対物レンズとしてセルフォンク
等の自己集束型ロンドから成るレンズを用いており、そ
のレンズの選別を従来の方法で行なった場合に生ずる問
題点を解決するための手段として、光源と、明暗パター
ンを有し上記光源光が投射するように設けた評価部材と
、該評価部材の端面を透過した光源光により生ずる明暗
パターン像を結像させる対物レンズと、該対物レンズに
よって結像された上記明暗パターン像をさらに再結像さ
せるために設けた投影レンズとから構成され、上記対物
レンズとして結像性能の異なった複数の自己集束型ロッ
ドの中から任意のものを配設してゆくことにより、上記
投影レンズによって再結像された像面上での明暗パター
ンのコントラストを調整することにより適切な自己集束
型ロッドを選択することを特徴とする逆投影ピント出し
方法を用いた。

［作用］ この方法によれば、イメージガイド内を照明光が遣って
、イメージガイド端面のコア郁とクラッド部による綱目
模様を解像力チャートの代りとして用いられる。

よって評価はそのコントラストによって行なわれるので
イメージガイドファイバー束を通して観察する従来の方
法とは興なり、白黒ラインペアの境界が不明確であると
いったような不具合は生じない、更に、本願発明は解像
力チャートの代わりにファイバ一端面の綱目構造を利用
しているので数多い解像力チャートから最も遺したもの
を選別する作業も必要ない、それと共に、本願発明では
解像力チャートを使用しないので、イメージガイド端面
の綱目模様と干渉してモアレ縞ができるというような障
害も一際起こり得ないのである。加えて、対物レンズと
その対物レンズによって生じる空中像（評価面）との距
離が非常に短かく、評価面を観察する等の目的により設
置するＴＶカメラのＣＣＤが納まらない時でも本発明に
よれば以下に記す通り解決されている。それは、空中像
を更に投影しンズによってリレーして結像させ、その結
像面を評価面として用いるためである。よって、投影レ
ンズの最も物体側の面からその投影レンズによってリレ
ーされた評価面までの距離を充分大きく設定することが
出来るので、対物レンズの種類によって評価面が近接し
、実際に評価面での観察が行なえないという様な不具合
は住じない。

また、極細の内視鏡では、対物レンズとしてセルフォッ
ク等の自己集束型ロッドから成るレンズを用いる。この
自己集束型ロンドから成るレンズの選別を従来の方法で
行なった場合に生ずる課題を解決する上記方法によれば
、例えば血管用のファイバースコープのようにセルフォ
ック等の自己集束型ロンドから成るレンズの端面と被写
界深度の近点との間隔が０．５−から１閣程とたいへん
狭くとも前文に記したように照明光はイメージガイド内
を這ってくるのでまったく問題とはならない、また、イ
メージガイドの入射端を均一に照明することが容易であ
り、網目模様に照明斑が生ずるとこが無いと共に照明斑
により判断規準のバラツキがさらに広がるという不具合
も存在しない。

更に自己集束型ロンドから成るレンズの一端に明暗のパ
ターンを形成した指標板を設け、該指標板を前記レンズ
と反対側から照明することにより、前記レンズから所定
の距ｌ１ｌＪ１１れた位置に設けた評価面上に該レンズ
を介して前記パターンを投影し、該パターンの前記評価
面上における結像状態によって前記レンズの結像性能を
検査する自己集束型ロフトから成るレンズの結像検査方
法を考える。この検査方法を用いれば、前記の効果に加
えて、長手軸方向に長さの長いイメージガイドを設置す
るためのスペースをはぶくことができるので場所をとら
ずにセルフォック等の自己集束型ロッドから成るレンズ
の結像検査を行なうことができる。加えて、セルフォッ
ク等の自己集束型　ロンドから成るレンズによって生ず
る空中像　（評価面）との距離が充分確保できず、評価
面の観察が行なえない時でも、本方法によれば、セルフ
ォック等の自己集束型ロンドによる空中像を更に投影レ
ンズによりリレーして結像させ、その結像面を評価面と
して用いているため、セルフォック等の自己集束型ロン
ドの種類によっては結像検査が行なえないというような
問題は生じない。

また、照明手段として、イメージガイド端面に照明光が
斜めから入射するような方法を用いれば、綱目像がぼけ
たとき各点が輪帯状にぼけるため像位置のずれの確認が
容易となり調整がしやすくなる。また対物レンズのｌｅ
ａに合わせて光源の角度を変化させればより綱目模様の
明暗をはっきりと区別できるようになる。

［実施例］ 第１図は本願発明の第１実施例を示している。

像位置調整を行なう装置は電球Ｑと集光レンズＬとを有
する光源装置１とから成り、調整されるべきファイバー
スコープ光学系はイメージガイド２とイメージガイド２
の第２ｄｉ面に対物レンズ４を固定した対物枠３と対物
枠３に配設したマイクロメーター１６とがあり、マイク
ロメーター１６によってイメージガイドの対物レンズ４
に近い側の第２の端面が光軸方向に移動可能となるよう
に取り付けられ構成されている。対物枠３のイメージガ
イド２とは反対の側に固体撮像素子７を有したカメラヘ
ッド８が固体撮像素子７が、所定の位置となるように配
されている。

そのカメラヘッド８と対物枠３とを固定取り付は部１７
が固定している。そしてカメラヘッド日の出力信号がＴ
Ｖカメラコントロールユニット９に供給されＴＶカメラ
コントロールユニット９の出力信号がＴＶモニター１１
および波形モニター１２に供給されるように電気的に接
続されている。なお、１０は電源である。また、上記固
体撮像素子７と対物レンズ４との間には投影レンズ６が
、投影レンズ枠５に固定されて設けられている。

以上の構成から本実施例の作用を以下に記す。

対物レンズ４を介して形成されたイメージガイド２の網
目模様は、−旦レチクル１８の面上に空中機として形成
した後投影レンズ６を介して、評価面として配置した固
体撮像素子７上に結像する。

上記固体撮像素子７に結像された綱目画像は電気信号と
なってＴＶカメラコントロールユニット９を介してＴＶ
モニター１１に映像として映し出される。一方、波形モ
ニター１２においては、供給された映像信号のうちから
１フイールドを構成する各水平走査線の明暗変化を加え
合わせた積算信号を形成し、この信号の振幅をモニター
画面上に表示する。したがって、波形モニター１２上で
は、例えば第１水平走査線と第２水平走査線の明暗変化
が同期していれば両走査線の積算信号の明暗変化が増大
して表示されるのに対し、第１走査線と第２走査線の明
暗の変化が逆転している場合には、積算信号の明暗変化
は減少して表示されることになる。ここでＴＶカメラが
カラーの場合はＹ（輝度）信号のみを波形モニターでひ
ろうようにすると波形は非常に見やすくなる。もちろん
モノクロのＴＶカメラを用いても良い、観察に際しては
、ＴＶモニター１１および波形モニター１２の中心が対
物レンズ４の光軸と合うように固体撮像素子７の有効撮
像位置の中心と光軸とが合うように芯出しをカメラへラ
ド８と対物レンズ４とを調整して行なう、波形モニター
１２からの出力並びにＴＶモニター１１の網目模様の画
像を見ながらマイクロメーター１６を動かしてイメージ
ガイド２端面の綱目模様のコア部とクラフト部との明暗
のコントラストが最も大きくなる所で対物枠とイメージ
ガイドとを固定する。

本実施例の効果はＴＶモニター１１でイメージガイド２
の綱目模様の画像を観察すると同時に人間の眼であやふ
やになりがちなコア部とクラッド部との明暗のコントラ
ストの低い綱目模様でも波形モニター１２の波形の振幅
値から評価することができ、観察者の感覚による判断規
準のバラツキも解消できる。また、対物レンズ４で形成
された空中像の位置（レチクル１８の位Ｗ）と、該空中
像が投影レンズ６によってリレーされた評価面（固体撮
像素子７面）の位置との関係は投影レンズによって左右
される。即ち、レチクル１８面は対物レンズによって決
定され、常に固定であるため、固体撮像素子７の位置は
、投影レンズによって決定される。よって、レチクル面
から対物レンズまでの距離が、つきあたるまでの任意の
距離のどこであっても、投影レンズ６の設定を変化させ
ることによって、固体撮像素子７の位置を自由に設定で
きる。よって、固体撮像素子７の前面に厚いフィルター
が必要となっても投影レンズ６による制限をうけること
なく評価面上に固体撮像素子７の面を一致させることが
できる。

なお、以下の条件を付加することにより精度はさらに向
上する。まず、固体撮像素子７としてイメージガイド２
のファイバー束の単繊維のコア部の像に対して複数の面
素が対応するような面素数の多いものを選定することに
より面像の解像力が上がる。また、イメージガイドと固
体撮像素子の位置関係の設定の仕方によっても精度の向
上を図ることができる１次にこの点を説明する。

第２図（ａ−１）、　　（ｂ−１）はＴＶモニター１１
に表示されるイメージガイド２の第２の端面像であり、
第２図（ａ−２）、　　（ｂ−２）は波形モニターに表
示される波形を示す、第３図（ａ−１）では走査線方向
に対してイメージガイド２のコア部とクラッド部−との
間隔（コアークラッド間隔）が最も狭い配列となるよう
にイメージガイド２の第２端面を固体撮像素子７に対し
てセツティングしたテレビモニター像を示し、その波形
出力が示された波形モニター像を第２図（ａ−２）に示
した。これに対し走査線方向に対してイメージガイド２
のコアークラッド間隔が最も広い配列となるようにイメ
ージガイド２の第２端面を固体撮像素子７に対してセツ
ティングしたテレビモニター像を第２１！Ｉ　（ｂ−１
）にその波形出力が示された波形モニター像を第２図（
ｂ−２）に示す、いずれの場合も水平走査方向の１列の
ファイバー束の各ファイバーの間にその隣りのファイバ
ー東のファイバーが挟まる形となっているが、Ｉ！　２
　ｆ！Ｉ　（ａ　−１では水平方向のファイバー間隔が
狭いため、１つのファイバー列のクラッドにより形成さ
れる暗部を隣りのファイバー列のコアの明部がちょうど
埋めるような状態となってしまう、したがって波形モニ
ター１２に表示される積算信号の振幅は第２図（ａ−２
）に示すように小さくなり、ぼけが判別しにくくなる。

これに対し、１４２図（ｂ−１）では、水平方向のファ
イバー間隔が広いので１つのファイバー列のクラッドの
暗部も広く、隣りのファイバー列のコアのコアの明部が
その中に余裕を持って含まれる幅を有している。したが
って、積算信号は暗部のみを加え合わせた部分と明部の
みを加え合わせた部分とが繰返す明暗パターンとなり、
１４２図（ｂ−２）に示すように振幅がきわめて大きく
なる。第２図（ａ−１）と比べて走査線上に乗るイメー
ジガイドの繊維束の単繊維あたりのコアークラフト間距
離に対応する画素数がコアークラッド間距離が長い分だ
け増え、固体撮像素子７自体の輝度並びに色の信号の検
出能力が向上するため、ＴＶモニター１１の画面上も網
目像が明瞭に見やすくなり、暗度の向上が期待できる０
以上の事は一般的には言えるが、血管等の超極細ファイ
バースコープにおいては以下の点を留意することが望ま
しい０ｗＪち、超極細ファイバースコーコーブは、ファ
イバーの繊維本数は非常に少なく、しかも−本の繊維径
も極めて細いため、単繊維当りのコアークラッド間距離
に対応する画素数が少なくなってしまう、いいかえれば
、各繊維による解像度に画素の解像度がおいつかなくな
り、ファイバー上では良好なコントラストの像も撮像素
子を通して見ると非常に鈍い像となってしまう、この場
合は、投影倍率を高くして、単繊維あたりのコアークラ
ッド間距離を大きくすれば良い、この様に投影レンズは
使用するファイバーの繊維径に合わせてＩ￥ＭＭを交換
できる様な構造にしておくことが望ましい。

次に像面湾曲の影響について述べる。イメージガイド２
の第２端面の綱目模様の結像は像面湾曲の影響があるた
め中心部が最も像が鮮鋭になるように調整すると周辺に
行くに従いぼけた状態となってくる。それを示した図が
第３図（ａ−１）、　　（ａ−２）であり、その波形を
示した図が第３図（ｂ−１）、（ｂ−２）である。

ここで第３図（ａ−１）は十文字にしかファイバーの繊
維が措かれていないが、イメージガイド２の第２＠面の
倣なので実際は単繊維が画面全てにおよんでいるが記載
上省略したものである。このように像面湾曲が存在する
とＴＶモニター１１を積算して波形モニター１２に表わ
すと画面の中心部は像面湾曲の影響を受けていない像な
ので明と暗とのコントラストがはっきりとしているので
その波形も振幅の大きなものとなる。

それに対し、画面の周辺部は像面湾曲の影響を受けてい
るので像はゆがみ、コアークラッドの境目がぼけてしま
い明暗のコントラスト低下するので波形の振幅も小さく
なる。ここで、画面の中心を走る走査線での波形は中心
部の振幅が最も大きく周辺部に行くに従ってその振幅は
小さくなるような波形を示す、また、画面の上側もしく
は下側を走る走査線での波形は走査線上全ての像が像面
湾曲の影響を受けているので振幅が小さい振幅変動のな
い波形となる。従って、全画面での積算によって表わさ
れる波形モニター１２には！ｓ３図（ａ−２）のような
中心軸での振幅が最も大きく、左右両端に向かうにした
がって振幅が徐々に小さくなるような波形が示される。

第３図（ａ−２）で最も振幅の大きい中心の振幅値をＣ
１最も振幅の小さな両端の振幅値をｄとする。

ここで、第３図（ｂ−１）は、第３図（ａ−１）の上下
部に相当する映像信号の一部をカントして、残り部分だ
けをＴＶモニター１１および波形モニター１２に供給す
ると第３図（ｂ−１）。

（ｂ−２）に示すようになる。波形モニター１２の波形
は中心部の振幅の大きさに対して両端部の振幅は極端に
小さいものになってい６．これは、画面の上下側の走査
線に当る映像信号が除かれたため波形モニター１２に出
力される積夏波形から上下部に相当する振幅の小さな波
形がカットされたため、波形モニター１２に表示される
波形の中心の振幅と両端の振幅との差が大きく広がって
しまったためである。この中心部の最も大きい振幅値を
ｅ、ｉ１１部の最も小さな振幅値をｆとする。上下部を
遮断する前の第４図ことにより波形モニター１２には像
面湾曲による周辺部での像のゆがみがある場合、像の鮮
鋭な部分とぼけた部分と振幅の低下率が拡大される。

したがって、ぼけを−層容易に判断することができる。

また、波形モニター１２の波形出力によって像の鮮鋭な
部分を正確に知ることができるので中心部を最良像面に
したり、周辺部を最良像面にしたりする選択を容易に行
なうことができ、対物レンズの収差状態を考慮した像位
置調整が可能となる。

なお、これらの実施例において、対物レンズ４が自己集
束型ロッドで構成されている場合は通常イメージガイド
の端面に取り付けて使用されるため、通常の対物レンズ
４のようにイメージガイド２との間隔を変えることによ
る像位置調整が不可能である。この場合には、固体撮像
素子７とイメージガイド２の第２端面の間隔を予め決め
られた値に固定しておき複数用意した少しづつ焦点距離
の異なる対物レンズ４の中の１つをその一端をイメージ
ガイド２の第２端面に密着させて固定取り付は部１７に
保持しＴＶモニター１１および波形モニター１２により
結像状態を見る。そして所望の結像状態となるまで対物
レンズ４を次々と交換するようにして像位置調整を行な
えばよい。

！４図は本願発明の第２実施例を示したものであり、自
己集束型ロッドから成るレンズの結像検査方法に関する
ものである。結像検査を行なう装置は、光源１．固体撮
像素子７．カメラヘラ）’８．ＴＶカメラコントロール
ユニット９゜電１１１０．ＴＶモニター１１．波形モニ
ター１２が前記第１実施例同様配されており、光？！［
１とカメラへラド８とを結ぶ光軸上に格子パターンを描
いた指標板１３が固体撮像素子７とある所定の距ａｍれ
て配置されている。検査される自己集束型ロッドから成
るレンズ１４は、指標［１３とカメラへラド８との間に
、指標板１３に近い側の第１端面が指標板１３に密着し
て指標板１３に遠い側のｉｆ！２端面が固体撮像素子７
と対向するように配設されている。ここで前記指標板１
３と固体撮像素子７との関係を示すある所定の距離は、
レンズ１４を使用する内視鏡の用途によって定められて
いる。

本実施例の作用は、光源ｌにより指標板１３が照明され
、その指標板１３の格子パターンの模様はレンズ１４を
介して固体撮像素子７上に結像される。以下固体撮像素
子７に受光された結像は第１実施例同様ＴＶカメラコン
トロールユニット９．ＴＶモニター１１．波形モニター
１２に伝送される。Ｗ察に際しては予め小しずつ焦点距
離が違う長さの異なったレンズ１４を複数用意しておき
、ＴＶモニター１１および波形モニター１２により結像
状態を見ながら所望の結像となるまでレンズ１４を次々
と交換するようにして結像検査を行なう。

本実施例の効果はレンズ１４のように、第２端面と被写
界深度の近点との差が橿端に狭いものでも、指標板１３
を裏から照明する透過照明を用いているので従来の反射
照明に比べ照明の不均一性が大幅に改善される。なお、
ＴＶモニター１１および波形モニター１２を用いて客観
的評価ができる点等は第１実施例と同様である。また、
本実施例では格子パターンを描いた指標板１３を用いた
が、それ以外にもレチクル線等のように明暗の境界がは
っきりとしていてコントラストによる評価が可能なもの
ならば何を用いても良い。

第５図は、本■発明の第３実施例を示したものである０
本実施例は光源部分の構成を変化させたものであり、イ
メージガイド２の第１の端面への照明を行なう光Ｒ１を
光軸から角度θすらし、イメージガイｌ−″２への射光
が全て角度θを持って入射するように配置したものであ
る。

イメージガイド２の第２：４面には対物レンズ４評価面
１５が設けである０本願発明の第３実施例の作用は光源
１からイメージガイド２の第１の端面に角度θで入射し
た光線はイメージガイド２のｌＥ２の端面からやはり角
度θを持った円錐状に射出して、対物レンズ４を介して
評価面１５に投影される０以上の作用により本願発明の
第４実施例はイメージガイド２の網目模様の像がぼけた
時各点が環状にぼけるため、シャープに結像した状態と
ぼけた状態とで像の見え方が極端に変化する。このため
、綱目模様のコア部とクラッド部との境界部でのコント
ラストがはっきりとした位置からイメージガイド２の第
２の場面をほんの少しずらしてデフォーカスした時の明
暗のコントラスト低下度合いがたいへん大きくなる。即
ちピントが少しでもずれた状態とピントが合った状態と
の明暗コントラストの差かたいへん大きいためピント出
し精度を向上させることができる。また、対物レンズ４
のＦＮｃｔはそのレンズ毎に様々であるので入射光の角
度θはイメージガイド２のｉ！１１面に対して光軸から
所定の角度ずらしてやることによりＦＮＱに合った最適
な角度の入射光が得られるような光源ｌの位置を選択で
きる。

なお、本実施例の評価面１５の部分には第１実施例のよ
うなメツシュフィルター５．顕微１１６゜を用いても良
いし、第２実施例のように固体撮像素子７．カメラへラ
ド８．ＴＶカメラコントロールユニツト９．電＋１［１
０，ＴＶモニター１１波形モニター１２を用いても良い
。

又、本発明の像位置調整方法により調整されるファイバ
ースコープは、以下の様な光学系にすることが望ましい
。

第６図に本発明の第４実施例を示す。

自己集束型ロッドからなる対物レンズ１９にイメージガ
イＦ２を接着剤２２を介して接合されており、上記対物
レンズに絞り２１を設けた構成となっている。

絞り２１は、印刷、３層りロム準着（Ｃｒ１０３−Ｃｒ
−ＣｒｘＯｓ）　、プラスチック、Ａ色接着剤などで形
成されたものである。

実施例では、対物レンズに自己集束型ロッドレンズを用
いたが、均買媒買からなる球面レンズを用いても何らさ
しつかえない。

今、第６図を見る限り、セルフォラタルの選別がすみイ
メージガイド２に接合されているため、−見、ピント出
しは不要に思われる。

しかし、血管用等の超極細ファイバースコープでは、レ
ンズが非常に小さい為、従来の接着剤厚２２のバラツキ
が相対的に大きなものとなり、ピントに影響を与えるよ
うなことがしばしば起こる。

この場合は、接着厚でピント出しを行なうことが必要と
なる。接着剤は紫外線硬化型のものを用いると良い。

まずはじめに接着剤厚を充分にとり、ロッドレンズとイ
メージガイドを接合し、可視光下でピントを観察する。

ピントの＊ｉでは、従来の様にスコープをのぞいてもよ
いし、本発明の方法を用いて、ＴＶモニタや、波型モニ
タをみてもよい。

この状態では、接着剤は硬化しないのでイメージガイド
を光軸に沿って前後動することでピントの調整ができる
。イメージガイドは微動可能なステージの上に固定し、
微妙な前後移動が可能な構成としておくことが望ましい
、そして、望むピント位置に、イメージガイド端面が来
た所で、紫外光を照射し、接着剤を硬化し、ピント位置
を固定すれば良い、この方法だと、硬化までにかかる時
間も非常に短いので、従来の欅に硬化中にピント位置が
ずれるといった不具合もなくなる。

また、微小レンズを接合する場合、接着剤は一液タイブ
（接着剤の成分が車種独立のもの）のものを用いること
が望ましい、なぜならば、接着面積が小さい場合、従来
のエポキシ系の様な二液混合タイプの接着剤では充分均
一に攪拌しきれないことにより、接着強度が低下し接合
面がはがれる等の不具合が生じるためである。

第１面に設けた絞りは、以下の条件（１）を満足する様
に設けることが望ましい。

ＮＡ、＜　　ＮＡＩ　　　・・・・−・・・（１）但し
、ＮＡ、は対物レンズの出射開口数、Ｎ　Ａ　ｒ　はイ
メージガイドの入射開口数である。

こうすることにより、被写界シンドは拡がり、対物から
出た光はイメージガイド中で抜けることがなくなり、コ
ントラストの良い像を得ることができるのである。

第７図は第５実施例である。自己集束ロッドから成る対
物レンズ１９をイメージガイド２に接合しており、該ロ
ッドレンズ１９の周辺に、遮光部２３を設けた構成にな
っている。遮光部は印刷等により形成されているロッド
レンズをイメージガイドに貼る場合、枠構造が不要とな
る。このことにより、細径化が容易となる為、血管用等
の超極細ファイバースコープでは、ロッドレンズを用い
たものが主流となっている。しかしこの様なスコープで
は、ロッドレンズの周辺に、照明用のライトガイドをま
きつける様な構成となっている為、周辺よりライトガイ
ドの光が対物レンズに入り込み、強いフレアを発生させ
る要因となっている。この為、ロッドレンズの周囲に遮
光部を設けることにより、フレアの無いコントラストの
よい像を得ることができるのである。

また、ロッドレンズの周辺にカーボンブラック等の遮光
部を設けることが通常のロッドレンズでは行われていた
が微小ロッドレンズでは前処理として周辺部をエツチン
グ等をして、面を荒らすことが困難である。このような
微小ロッドレンズにはバット印刷などの様な、印刷を用
いることで容易に遮光部を形成することができる。

第８図は第６実施例を示す、ロッドレンズ１９をイメー
ジガイド２に接合しているのは第７図と同じ構成である
が、本実施例では絞りと周辺部の遮光とを同時に形成し
た遮光部２４を設けている。絞りの開口部分を予め保護
シールをしておき、全周黒ぬり処理を施した後、絞り開
口部の保護ソールをはがすことにより形成する。

第９図は第７実施例を示す、ロッドレンズ１９とイメー
ジガイド２のまわりに、ライトガイド２５をまきつけて
おり、ロッドレンズ１９の第１面の周辺からライトガイ
ド内周部にかけて遮光部２６が設けられた構成となって
いる。ロッドレンズ１９は、均質球面レンズを用いても
、何らさしされりはない、また、ライトガイドから出た
光が、対物レンズの第１面から入射してしまうとフレア
光となり、コントラストが低下する。このようなフレア
光を無くすためには、第９図の様に遮光部を設けた方が
よく、ライトガイドからの進入光がカシトささるため、
フレア光が無くコントラストの良好な像が得られる。又
、遮光部は、明るさ絞りをかねてよい。

第１０図は第９図を正面から見た図である。第１１図は
第８実施例を示す、対物レンズエ９とイメージガイド２
のまわりにライトガイド２５をまきつけており、対物レ
ンズ１９．ライトガイド２８のそれぞれ端面に、輪帯状
の遮光部２７．２８を各々個別に設けた、構成となって
いる０図中では、自己集束型のロッドレンズになってい
るが、均質球面レンズでも何らかまわない。

第１２図は第１１図を正面からみた図である。又、この
遮光部は、印刷又は金属により形成されていることを特
徴としている。

第１３図は′Ｗ４９実施例を示す、対物レンズ１９とイ
メージガイド２と照明レンズ２９とライトガイド２５と
からなり、対物レンズ１９と照明レンズ２９の第１面に
コートがされている構成となっている。コート３０は、
水中で最も反射防止効果が高くなる様に最適化されたも
のである。

血管用等、体内で水中観察する目的のファイバースコー
プでは、この様なコートを設けることが望ましい。

第１４図は第１０実施例を示す、対物レンズ枠３の中に
設けられた対物レンズ３とイメージガイド２からなり、
対物レンズの一部がイメージガイドに接合されており、
該接合レンズの接合面は研削面３１となっている。

図中では省略しているが対物レンズは、自己集束型のロ
ッドレンズも用いてもかまわない、イメージガイドのか
わりに固体撮像素子を用いても良い、この場合接着剤は
接合する対物レンズの屈折率に近いものを選ぶと良い、
このような構成とすれば研磨不要となる為、レンズのコ
スト低減が出来る。

第１５図に第１１実施例を示す、対物レンズ１９とイメ
ージガイド２と、レンズ枠３により構成され、対物レン
ズは、第１面から、イメージガイド端面まで中心部の空
気間隔が０（零）となる欅に構成されている。この様な
光学系では、対向する曲率が弱まるので、レンズの加工
が簡単になると共に高い精度を求められる。

又、ピント出しによる画角のバラツキもなくなる為、画
角が大きくなりすぎて、配光不足になったり、ケラした
りする心配がなくな石、この為、安定した広角を得るこ
とができる。レンズの仕上がり誤差による、ピントのず
れは実施例４でも述べた様に接着厚２２の厚みを調整す
ることで吸収すればよい。

第１６図は、第１２実施例を示す、対物レンズ１９とイ
メージガイド２と、そのまわりにまきつけたライトガイ
ド２５から構成され、ライトガイドの物体側の端面をね
じった構造になっている。

このような構成とすることにより、ライトガイドは、夫
々１本毎に周辺部を向くことになるので、周辺の配光を
上げることができる。

超極細ファイバースコープ等の様に、先、ｔｙｓに照明
レンズを設ける余裕のない場合、この様な方法が有効で
ある。

第１７図は正面からみた図である。ライトガイドは正面
からみて、円周方向へひねった形となっている。

第１８図は第１３実施例を示す０本実施例の構成は、先
に記述した実施例１２と同じであり、ライトガイドの先
端正面からみて放射状にひろげたものである。

この様な形にしても実施例１２と同様な効果を得ること
ができる。

第１９図は第１４実施例を示す、テーバ状の自己集束ロ
フト３３とイメージガイド２のまわりにライトガイド２
５をまきつけており、該ライトガイドとテーバ状のロッ
ドレンズのすき間を黒色接着側３２で埋めた構成となっ
ている。このように無接着剤でライトガイドの光は遮光
されるので、フレアのないコントラストの良い像を得る
ことができる。

！Ｒ２０図は第１５実施例を示す０本構成は、テーバ状
の自己集束ロフト３３とイメージガイド２のまわりにラ
イトガイド２５をテーバの形状に沿ってまきつけた構成
となっている。この様な構成によて、ライトガイドが周
辺を照らす為、周辺の配光を上げることができる。又、
先端がテーバ状となるので、スコープの挿入性が非常に
よくなる。

実施例４乃至実施例１５では、ＩＪ４１面に絞りが設け
られている。絞りの耐性を必要としない場合は、本實施
例の如く第１ｍに絞りを設けてよく、耐性を要求される
場合には、図では省略したが、第１面にカバーガラスを
設ければよい。

〔発明の効果〕

本願発明によれば、観察者による判断基準のバラツキを
無くし、調整並びに検査の精度向上が行なえ、高い精度
の評価をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の第１実施例を示す図、第２図及び第
３図は本願発明の第１実施例におけるモニター出力図、
第４図乃至第９図は本願発明の第２実施例乃至第７実施
例を示す図、第１Ｏ図は第７実施例の正面図、第１１図
は本願発明の第８実施例を示す図、第１２図は第８実施
例の正面図、第１３図乃至第１６図は、本願発明の第９
実施例乃至第１２実施例を示す図、第１７図は第１２実
施例の正面図、第１８図乃至第２０図は本願発明の第１
３実施例乃至第１５実施例を示す図である。 １−・・−・−・光源 ２　・・−・−・−・イメージガイド （イメージガイドファイバー束） ３−・−一−−−一対物枠 ４　・−・・・対物レンズ ５−・・〜・投影レンズ枠 ６−・−・−・投影レンズ ７−・−・−・固体撮像素子 ８−・−・・−カメラヘッド ９−・−・−・−ＴＶカメラコントロールユニット１０
　　　１１源 １１−・・・−Ｔ　Ｖモニター １２・・・・・・−・−波形モニター １３−・・・−・・・・格子パターンを描いた指標板（
評価部材） １４−・・・・・・自己集束型ロッドから成るレンズ１
５・・−・−・・評価面 １６−・・・−・−マイクロメーター １７・−・−・・−固定取付は部 １８−・・−・・・レチクル（空中像面）１９　　　　
自己集束型ロッドからなる対物レンズ ２１−・−・−−−−−一絞り ２２−−一−−・−接着剤厚 ２３．２４，２６．２７．２８−−−−−−・−遮光部
２５−−−−−−−−　ライトガイド ２９−・−・−・−照明レンズ ３０−・−・・−・コート ３１　　　　研削面 ３２−・−・−・・・黒接着荊 ３３−・−・−・テーバ状の自己集束型ロッドレンズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、該光源光を投射するように一端を光源に
   対向させたイメージガイドファイバー束と、該イメージ
   ガイドファイバー束を透過した光源光によって他端面上
   に生ずる明暗パターン像を結像させる対物レンズと、該
   対物レンズによって結像された上記明暗パターン像をさ
   らに再結像させるために設けた投影レンズとから構成さ
   れ、上記イメージガイドファイバー束の他端面と上記対
   物レンズとの光軸上での相対距離を変化させることによ
   り、上記再結像された明暗パターン像のコントラストを
   調整し、対物レンズとイメージガイドファイバー束との
   間隔を決定することを特徴とする逆投影ピント出し方法
   。
2. （２）光源と、明暗パターンを有し上記光源光が投射す
   るように設けた評価部材と、該評価部材の端面を透過し
   た光源光により生ずる明暗パターン像を結像させる対物
   レンズと、該対物レンズによって結像された上記明暗パ
   ターン像をさらに再結像させるために設けた投影レンズ
   とから構成され、上記対物レンズとして結像性能の異な
   った複数の自己集束型ロッドの中から任意のものを配設
   してゆくことにより、上記投影レンズによって再結像さ
   れた像面上での明暗パターンのコントラストを調整し、
   適切な自己集束型ロッドを選択することを特徴とする逆
   投影ピント出し方法。