JPH0548450B2 - - Google Patents
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- JPH0548450B2 JPH0548450B2 JP58028596A JP2859683A JPH0548450B2 JP H0548450 B2 JPH0548450 B2 JP H0548450B2 JP 58028596 A JP58028596 A JP 58028596A JP 2859683 A JP2859683 A JP 2859683A JP H0548450 B2 JPH0548450 B2 JP H0548450B2
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- optical fiber
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 34
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内視鏡等に用いられる光学繊維束を
像伝送系として用いた光学系に関するものであ
る。
像伝送系として用いた光学系に関するものであ
る。
従来の内視鏡は、例えば第１図に示した如く、
本体１の内部にイメージガイド２を有していて、
対物レンズ３により物体０の像がイメージガイド
２の入射端面２ａに結像せしめられ、該像はイメ
ージガイド２を介してその出射端面２ｂまで伝送
され、出射端面２ｂの像は接眼レンズ４及びカメ
ラボデイ５内のカメラレンズ６を介してフイルム
７上に結像せしめられるようになつており、これ
らが撮影光学系を構成していた。又、本体１の内
部にライトガイド８を有していて、光源本体９内
のランプ１０の光が集光レンズ１１によりライト
ガイド８の入射端面８ａに入射せしめられ、その
光はライトガイド８を介してその出射端面８ｂま
で伝送されて物体０の表面を照射するようになつ
ており、これらが照明光学系を構成していた。
又、イメージガイド２の出射端面２ｂと接眼レン
ズ４の間にはハーフプリズム１２が配置されてい
て、これによりイメージガイド２からの出射光が
一部を受光素子１３上に送り、受光素子１３で発
生した信号は導線１４により導かれてシヤツタ１
５を制御するためのシヤツタ制御回路１６に送ら
れるようになつており、対物レンズ３から物体０
までの距離が遠い時には、物体面が暗くなるので
シヤツタ制御回路１６への入力信号が小さくなつ
てシヤツタ１５のスピードが遅くなり、対物レン
ズ３から物体０までの距離が近い時には、物体面
が明るくなるのでシヤツタ制御回路１６への入力
信号が大きくなつてシヤツタ１５のスピードが速
くなり、これによつて自動露出が行われるように
構成されていた。ところが、この内視鏡に用いら
れている光学系は、上述の如くシヤツタスピード
を変化させることにより露出制御を行うものであ
つたため、絞り口径が常に一定であつて近距離撮
影の場合はシヤツタスピードが相当速くなり、そ
の結果被写界深度が相当浅くなるため写真がぼけ
やすいという問題があつた。
本体１の内部にイメージガイド２を有していて、
対物レンズ３により物体０の像がイメージガイド
２の入射端面２ａに結像せしめられ、該像はイメ
ージガイド２を介してその出射端面２ｂまで伝送
され、出射端面２ｂの像は接眼レンズ４及びカメ
ラボデイ５内のカメラレンズ６を介してフイルム
７上に結像せしめられるようになつており、これ
らが撮影光学系を構成していた。又、本体１の内
部にライトガイド８を有していて、光源本体９内
のランプ１０の光が集光レンズ１１によりライト
ガイド８の入射端面８ａに入射せしめられ、その
光はライトガイド８を介してその出射端面８ｂま
で伝送されて物体０の表面を照射するようになつ
ており、これらが照明光学系を構成していた。
又、イメージガイド２の出射端面２ｂと接眼レン
ズ４の間にはハーフプリズム１２が配置されてい
て、これによりイメージガイド２からの出射光が
一部を受光素子１３上に送り、受光素子１３で発
生した信号は導線１４により導かれてシヤツタ１
５を制御するためのシヤツタ制御回路１６に送ら
れるようになつており、対物レンズ３から物体０
までの距離が遠い時には、物体面が暗くなるので
シヤツタ制御回路１６への入力信号が小さくなつ
てシヤツタ１５のスピードが遅くなり、対物レン
ズ３から物体０までの距離が近い時には、物体面
が明るくなるのでシヤツタ制御回路１６への入力
信号が大きくなつてシヤツタ１５のスピードが速
くなり、これによつて自動露出が行われるように
構成されていた。ところが、この内視鏡に用いら
れている光学系は、上述の如くシヤツタスピード
を変化させることにより露出制御を行うものであ
つたため、絞り口径が常に一定であつて近距離撮
影の場合はシヤツタスピードが相当速くなり、そ
の結果被写界深度が相当浅くなるため写真がぼけ
やすいという問題があつた。
本発明は、上記問題点に鑑み、光学繊維束の出
射端の後方に口径が可変な絞りを適宜に配置し
て、露出制御と連動して被写界深度を変化させ得
るようにした光学系を提供せんとするものである
が、以下第２図乃至第８図に示した一実施例に基
づき上記従来例と同一の部材には同一符号を付し
てこれを説明すれば、１７は接眼レンズ４の射出
瞳の近傍に配置された口径が可変な明るさ絞り、
１８は受光素子１３からの信号を受けて明るさ絞
り１７の口径の大きさを制御し得る絞り制御回路
である。尚、この場合の主光線は第３図に示した
如くイメージガイド２の一本の光学繊維の長手方
向に平行な光線Ｌと考える。第３図においてもＥ
は射出瞳を示している。
射端の後方に口径が可変な絞りを適宜に配置し
て、露出制御と連動して被写界深度を変化させ得
るようにした光学系を提供せんとするものである
が、以下第２図乃至第８図に示した一実施例に基
づき上記従来例と同一の部材には同一符号を付し
てこれを説明すれば、１７は接眼レンズ４の射出
瞳の近傍に配置された口径が可変な明るさ絞り、
１８は受光素子１３からの信号を受けて明るさ絞
り１７の口径の大きさを制御し得る絞り制御回路
である。尚、この場合の主光線は第３図に示した
如くイメージガイド２の一本の光学繊維の長手方
向に平行な光線Ｌと考える。第３図においてもＥ
は射出瞳を示している。
本発明による光学系は上述の如く構成されてい
るから、対物レンズ３から物体０までの距離が遠
い時には、物体面が暗くて受光素子１３からの出
力は小さいので、絞り制御回路１８の作用により
明るさ絞り１７が大きく開かれて露出が行われ
る。又、対物レンズ３から物体０までの距離が近
い時には、物体面が明るくて受光素子１３からの
出力が大きいので、明るさ絞り１７が小さく絞ら
れて露出が行われる。かくして、明るさ絞り１７
の口径を変化させることにより自動露出が行われ
るので、特に対物レンズ３から物体０までの距離
が近い時は対物レンズ３によつて形成される像の
被写界深度が増すという効果がある。
るから、対物レンズ３から物体０までの距離が遠
い時には、物体面が暗くて受光素子１３からの出
力は小さいので、絞り制御回路１８の作用により
明るさ絞り１７が大きく開かれて露出が行われ
る。又、対物レンズ３から物体０までの距離が近
い時には、物体面が明るくて受光素子１３からの
出力が大きいので、明るさ絞り１７が小さく絞ら
れて露出が行われる。かくして、明るさ絞り１７
の口径を変化させることにより自動露出が行われ
るので、特に対物レンズ３から物体０までの距離
が近い時は対物レンズ３によつて形成される像の
被写界深度が増すという効果がある。
この点について詳述すれば、イメージガイド２
が理想的な光学繊維即ち第４図に示した如く光学
繊維の軸に対して角度θで入射した光線が軸に
対称な頂角2θを有する円錐面となつて出射される
ような光学繊維２０から成るものとする。又、第
５図に示した如く、対物レンズ３の前方には点状
物体０′があり、対物レンズ３のピントは点状物
体０′より遠方に合つているものとする。この状
態ではイメージガイド２の入射端面２ａには例え
ば直径d1のぼけた光の円が結像されていることに
なり、この円はイメージガイド２により伝送され
てその出射端面２ｂにもぼけた円として結像され
る。そして、このぼけた円は、絞り１７が点線図
示の如く全開の場合接眼レンズ４及びカメラレン
ズ６によつてフイルム７上にぼけた円として結像
される。又、入射端面２ｂ上のぼけた円の直径d1
の部分が対物レンズ３を通つてイメージガイド２
へ入射角θ1で入射する光線ａにより作られている
とすれば、この光線ａは理想的な光学繊維２０を
伝わつて出射端面２ｂから光軸に対して角度θ1の
円錐面として出射される。又、入射端面２ｂ上の
ぼけた円の中央に近い直径d2の部分が対物レンズ
３を通つてイメージガイド２への入射角θ2で入射
する光線ｂにより作られているとすれば、この光
線ｂは理想的な光学繊維２０を伝わつて出射端面
２ｂから光軸に対して角度θ2の円錐面として出射
される。ここで、イメージガイド２の出射端面２
ｂから角度θ1及びθ2で出射される光線の射出瞳Ｅ
での光線高を夫々h1及びh2とすると、絞り１７の
半径がh1であれば、出射端面２ｂからの出射光は
全て絞り１７を通過するのでフイルム７上には出
射端面２ｂ上の直径d1のぼけた円全体が写る。し
かし、絞り１７の半径がh2になつたとすれば、出
射端面２ｂからの出射光のうち出射角θが θ2≦θ≦θ1 ……(1) の光は絞り１７を通過出来ないため、出射端２ｂ
上のぼけた円のうち直径ｄが d2≦ｄ≦d1 ……(2) の部分はフイルム７上に写らず、 ｄ≦d2 ……(3) の部分だけがフイルム７上に写る。これは、絞り
１７を絞ればフイルム７上に写るぼけた円の大き
さが小さくなることを示している。即ち、点状物
体θ′のフイルム７上の像は絞り１７を絞るほど点
に近づくわけであり、これは被写界深度が増大し
たことに相当する。従つて、本実施例では物体０
までの距離が近いほど絞り１７の口径が小さくな
るように構成されているので、物体０に近づくほ
ど対物レンズ３の被写界深度が増し、その結果近
距離撮影の場合でも明瞭な写真を撮ることが出来
る。
が理想的な光学繊維即ち第４図に示した如く光学
繊維の軸に対して角度θで入射した光線が軸に
対称な頂角2θを有する円錐面となつて出射される
ような光学繊維２０から成るものとする。又、第
５図に示した如く、対物レンズ３の前方には点状
物体０′があり、対物レンズ３のピントは点状物
体０′より遠方に合つているものとする。この状
態ではイメージガイド２の入射端面２ａには例え
ば直径d1のぼけた光の円が結像されていることに
なり、この円はイメージガイド２により伝送され
てその出射端面２ｂにもぼけた円として結像され
る。そして、このぼけた円は、絞り１７が点線図
示の如く全開の場合接眼レンズ４及びカメラレン
ズ６によつてフイルム７上にぼけた円として結像
される。又、入射端面２ｂ上のぼけた円の直径d1
の部分が対物レンズ３を通つてイメージガイド２
へ入射角θ1で入射する光線ａにより作られている
とすれば、この光線ａは理想的な光学繊維２０を
伝わつて出射端面２ｂから光軸に対して角度θ1の
円錐面として出射される。又、入射端面２ｂ上の
ぼけた円の中央に近い直径d2の部分が対物レンズ
３を通つてイメージガイド２への入射角θ2で入射
する光線ｂにより作られているとすれば、この光
線ｂは理想的な光学繊維２０を伝わつて出射端面
２ｂから光軸に対して角度θ2の円錐面として出射
される。ここで、イメージガイド２の出射端面２
ｂから角度θ1及びθ2で出射される光線の射出瞳Ｅ
での光線高を夫々h1及びh2とすると、絞り１７の
半径がh1であれば、出射端面２ｂからの出射光は
全て絞り１７を通過するのでフイルム７上には出
射端面２ｂ上の直径d1のぼけた円全体が写る。し
かし、絞り１７の半径がh2になつたとすれば、出
射端面２ｂからの出射光のうち出射角θが θ2≦θ≦θ1 ……(1) の光は絞り１７を通過出来ないため、出射端２ｂ
上のぼけた円のうち直径ｄが d2≦ｄ≦d1 ……(2) の部分はフイルム７上に写らず、 ｄ≦d2 ……(3) の部分だけがフイルム７上に写る。これは、絞り
１７を絞ればフイルム７上に写るぼけた円の大き
さが小さくなることを示している。即ち、点状物
体θ′のフイルム７上の像は絞り１７を絞るほど点
に近づくわけであり、これは被写界深度が増大し
たことに相当する。従つて、本実施例では物体０
までの距離が近いほど絞り１７の口径が小さくな
るように構成されているので、物体０に近づくほ
ど対物レンズ３の被写界深度が増し、その結果近
距離撮影の場合でも明瞭な写真を撮ることが出来
る。
次に、絞り位置について述べる。第６図に示し
た如く、絞り１７が射出瞳Ｅの位置にあれば、イ
メージガイド２の出射端面２ｂのどの部分から射
出した光も、絞り１７を口径を小さくするにつれ
て下側光線1と上側光線2は均等に出射角αの
大きい光線から絞られて行く。しかし、第７図に
示した如く、絞り１７を射出瞳Ｅから離れた位置
に置くと、絞り１７の口径を小さくするにつれて
下側光線1は大きく絞られて行くが、上側光線
2は絞られ方が小さい。このため、出射端面２
ｂからの出射光のうち出射角αの大きい光線も絞
り１７を通過するので、絞り１７の口径が第６図
の場合と同じでもフイルム７上に写るぼけた円の
大きさは大きくなる。従つて、被写界深度は出射
端面２ｂの周辺部分の像ほど浅くなるので、射出
瞳Ｅから絞り１７までの距離ｋには一定の制限を
加えなければならない。実用上、絞ることによつ
て被写界深度が深くなる効果のある絞り位置は、
下記条件によつて決定される。
た如く、絞り１７が射出瞳Ｅの位置にあれば、イ
メージガイド２の出射端面２ｂのどの部分から射
出した光も、絞り１７を口径を小さくするにつれ
て下側光線1と上側光線2は均等に出射角αの
大きい光線から絞られて行く。しかし、第７図に
示した如く、絞り１７を射出瞳Ｅから離れた位置
に置くと、絞り１７の口径を小さくするにつれて
下側光線1は大きく絞られて行くが、上側光線
2は絞られ方が小さい。このため、出射端面２
ｂからの出射光のうち出射角αの大きい光線も絞
り１７を通過するので、絞り１７の口径が第６図
の場合と同じでもフイルム７上に写るぼけた円の
大きさは大きくなる。従つて、被写界深度は出射
端面２ｂの周辺部分の像ほど浅くなるので、射出
瞳Ｅから絞り１７までの距離ｋには一定の制限を
加えなければならない。実用上、絞ることによつ
て被写界深度が深くなる効果のある絞り位置は、
下記条件によつて決定される。
（条件 ）
第８図に示した如く、絞り１７が全開の時の絞
り位置における主光線Ｌの高さをhcとし且つマ
ージナル光線3の高さをhaとした場合、 ｜hc｜≦｜ha｜ ……(4) であること。ただし、主光線Ｌは光学繊維束２の
出射端面２ｂの半径をＣとした場合1/2Ｃの位置
から出た主光線とし、光学繊維束２の出射端面２
ｂが円形でない場合はその概略半径の1/2の位置
から出た主光線とする。
り位置における主光線Ｌの高さをhcとし且つマ
ージナル光線3の高さをhaとした場合、 ｜hc｜≦｜ha｜ ……(4) であること。ただし、主光線Ｌは光学繊維束２の
出射端面２ｂの半径をＣとした場合1/2Ｃの位置
から出た主光線とし、光学繊維束２の出射端面２
ｂが円形でない場合はその概略半径の1/2の位置
から出た主光線とする。
尚、上記実施例とは異なり、第９図に示した第
二実施例の如く射出瞳Ｅと共役な位置E′に絞り１
７を置いても良く、この場合も条件が適用され
る。尚、２１はリレーレンズである。
二実施例の如く射出瞳Ｅと共役な位置E′に絞り１
７を置いても良く、この場合も条件が適用され
る。尚、２１はリレーレンズである。
又、第１０図に示した第三実施例の如く像の伝
送が第二イメージガイド２２によつて行われる場
合でもその出射端以後の光学系の射出瞳E″の近
傍に絞り１７を置けば同じ効果が得られ、この場
合も条件が適用される。
送が第二イメージガイド２２によつて行われる場
合でもその出射端以後の光学系の射出瞳E″の近
傍に絞り１７を置けば同じ効果が得られ、この場
合も条件が適用される。
又、第１１図に示した第四実施例の如くイメー
ジガイド２の前方の対物レンズ３の入射瞳の位置
に口径が可変な明るさ絞り１７を置いた場合で
も、絞り１７を絞ることにより被写界深度が深く
なるという効果が得られる。但し、この例に限
り、イメージガイド２の光学繊維は理想的光学繊
維に近いものでなくても良い。
ジガイド２の前方の対物レンズ３の入射瞳の位置
に口径が可変な明るさ絞り１７を置いた場合で
も、絞り１７を絞ることにより被写界深度が深く
なるという効果が得られる。但し、この例に限
り、イメージガイド２の光学繊維は理想的光学繊
維に近いものでなくても良い。
以上、いずれも近距離撮影の場合に被写界深度
が深くなるという利点を有しているが、この利点
は対物レンズ３が固定焦点の場合に大きい。尚、
対物レンズ３の主光線は第四実施例を除きいずれ
の場合もイメージガイド２の軸にほぼ平行である
ものとする。
が深くなるという利点を有しているが、この利点
は対物レンズ３が固定焦点の場合に大きい。尚、
対物レンズ３の主光線は第四実施例を除きいずれ
の場合もイメージガイド２の軸にほぼ平行である
ものとする。
又、上記各実施例においては、シヤツタスピー
ドと明るさ絞りの口径の両方を可変にして自動露
出を行うようにしても良い。又、本発明は、写真
撮影に限らず、眼視観察やテレビカメラ等の自動
調光装置にも適用出来るものである。
ドと明るさ絞りの口径の両方を可変にして自動露
出を行うようにしても良い。又、本発明は、写真
撮影に限らず、眼視観察やテレビカメラ等の自動
調光装置にも適用出来るものである。
これまでの説明においては、イメージガイド２
は理想的光学繊維から形成されているものとして
説明したが、実際のイメージガイドでは入射角θ1
で入射した光が出射角θ1で射出されることは無く
出射角θ1のまわりに多少広がつて出射されるのが
普通である。従つて、絞り１７を絞つた場合の被
写界深度は、イメージガイド２が理想的光学繊維
から成ると仮定した場合ほどは増大しない。
は理想的光学繊維から形成されているものとして
説明したが、実際のイメージガイドでは入射角θ1
で入射した光が出射角θ1で射出されることは無く
出射角θ1のまわりに多少広がつて出射されるのが
普通である。従つて、絞り１７を絞つた場合の被
写界深度は、イメージガイド２が理想的光学繊維
から成ると仮定した場合ほどは増大しない。
この点について詳細に説明する。第１２図に示
した如く、一本の光学繊維２３に入射角θ1〜θ1＋
dθの円錐面状光束が入射した場合、出射光が角
度αで広がるものとする。これを式で表現するた
めに、入射光の強度分布が第１３図に示した如き
デルタ関数の場合出射光の出射角α〜α＋dαの
部分の強度分布が第１４図に示した如き関数ｇ
（θ1，α）になるものとする。一般にｇ（θ1、α）
はθ1付近にピークを有する山形の関数であつて、 ∫〓/2 0ｇ（θ1、α）dα＝１ ……(5) とする。又、一本の光学繊維２３からの出射光の
一部が第１５図に示した如く絞り１７によつて遮
られ、絞り１７を通過し得るのは出射角β以下の
光線であるとすると、その光量が全光量に対して
占める割合Ｐ（θ1，β）は Ｐ（θ1，β）＝∫〓0ｇ（θ1，α）dα ……(6) となる（第１４図参照）。尚、関数ｇ（θ1，α）
には光学繊維２３の軸まわりの立体角のウエイト
が含まれている。
した如く、一本の光学繊維２３に入射角θ1〜θ1＋
dθの円錐面状光束が入射した場合、出射光が角
度αで広がるものとする。これを式で表現するた
めに、入射光の強度分布が第１３図に示した如き
デルタ関数の場合出射光の出射角α〜α＋dαの
部分の強度分布が第１４図に示した如き関数ｇ
（θ1，α）になるものとする。一般にｇ（θ1、α）
はθ1付近にピークを有する山形の関数であつて、 ∫〓/2 0ｇ（θ1、α）dα＝１ ……(5) とする。又、一本の光学繊維２３からの出射光の
一部が第１５図に示した如く絞り１７によつて遮
られ、絞り１７を通過し得るのは出射角β以下の
光線であるとすると、その光量が全光量に対して
占める割合Ｐ（θ1，β）は Ｐ（θ1，β）＝∫〓0ｇ（θ1，α）dα ……(6) となる（第１４図参照）。尚、関数ｇ（θ1，α）
には光学繊維２３の軸まわりの立体角のウエイト
が含まれている。
さて、第１６図に示した如く一本の光学繊維２
３に頂角2θMの円錐形の光束が入射した場合を考
える。実際には角度θMは対物レンズ３の絞り２４
によつて決定される。第１６図に示した状態にお
いて射出角β以下の光束の中に含まれている光線
の入射角の平均をθeffとすると、 １／２sin2θeff＝∫〓max 0 Ｐ（θ1，β）／Ｐ（０，
β）・sinθ1cosθ1dθ1 ……(7) となる。光学繊維２３が理想的光学繊維ならば、 θeff＝θM（β≧θMのとき） θeff＝β（β＜θMのとき） ……(8) となる。そして、図示しないフイルム上には入射
角θeffでイメージガイド２に入射した光束によつ
て形成されたぼけた円が写ると考えて良い。従つ
て、θeffの値が理想的光学繊維の場合の値（第(8)
式）に近いほど、絞り１７を絞つた時に被写界深
度の深くなる割合が大きい。
３に頂角2θMの円錐形の光束が入射した場合を考
える。実際には角度θMは対物レンズ３の絞り２４
によつて決定される。第１６図に示した状態にお
いて射出角β以下の光束の中に含まれている光線
の入射角の平均をθeffとすると、 １／２sin2θeff＝∫〓max 0 Ｐ（θ1，β）／Ｐ（０，
β）・sinθ1cosθ1dθ1 ……(7) となる。光学繊維２３が理想的光学繊維ならば、 θeff＝θM（β≧θMのとき） θeff＝β（β＜θMのとき） ……(8) となる。そして、図示しないフイルム上には入射
角θeffでイメージガイド２に入射した光束によつ
て形成されたぼけた円が写ると考えて良い。従つ
て、θeffの値が理想的光学繊維の場合の値（第(8)
式）に近いほど、絞り１７を絞つた時に被写界深
度の深くなる割合が大きい。
今、ここで絞り１７の口径が変化するためにβ
の値が、 βmin＜β＜βmax ……(9) の範囲で変化すると仮定し、このβの範囲内での
θeffの平均をとすると、 ＝１／βmax−βmin∫〓max〓nioθeffdβ……
(10) となる。従つて、の値が、 ＜５・βmax＋βmin／２……(11) （条件） であれば、絞り１７を絞つた時に被写界深度が深
くなる効果がある。もし、が上記条件を満
たさない場合には、絞り１７を絞つても明るさが
変化するだけで被写界深度ほとんど変らない。
の値が、 βmin＜β＜βmax ……(9) の範囲で変化すると仮定し、このβの範囲内での
θeffの平均をとすると、 ＝１／βmax−βmin∫〓max〓nioθeffdβ……
(10) となる。従つて、の値が、 ＜５・βmax＋βmin／２……(11) （条件） であれば、絞り１７を絞つた時に被写界深度が深
くなる効果がある。もし、が上記条件を満
たさない場合には、絞り１７を絞つても明るさが
変化するだけで被写界深度ほとんど変らない。
理想的光学繊維の場合、β＜θMならば、
＝βmax＋βmin／２ ……(12)
となり、β≧θMならば
＝θM≦βmin ……(13)
となるので、いずれの場合も上記条件は確かに
満たされている。の値が小さいほど理想的光
学繊維に近くなり、絞り１７を絞ることによつて
被写界深度が深くなるのである。
満たされている。の値が小さいほど理想的光
学繊維に近くなり、絞り１７を絞ることによつて
被写界深度が深くなるのである。
上述の如く、本発明の光学系は、絞りを絞るこ
とにより被写界深度が深くなるので、近距離撮影
の場合でも明瞭な写真を撮ることが出来、特に対
物レンズが固定焦点である内視鏡等の光学系とし
て好適である。
とにより被写界深度が深くなるので、近距離撮影
の場合でも明瞭な写真を撮ることが出来、特に対
物レンズが固定焦点である内視鏡等の光学系とし
て好適である。
第１図は従来の光学繊維束を用いた光学系を示
す図、第２図は本発明による光学繊維束を用いた
光学系の一実施例を示す図、第３図は主光線の説
明図、第４図は理想的な光学繊維の説明図、第５
図は本発明の基本原理を示す図、第６図乃至第８
図はそれぞれ絞り位置関する説明図、第９図乃至
第１１図はそれぞれ第二乃至第四の実施例の要部
を示す図、第１２図は通常の光学繊維の説明図、
第１３図及び第１４図それぞれ通常の光学繊維の
入射光及び射出光の強度分布を示す図、第１５図
は通常の光学繊維の出射端近傍の光学系を示す
図、第１６図は通常の光学繊維の周辺の光学系を
示す図である。 ２……イメージガイド、３……対物レンズ、４
……接眼レンズ、６……カメラレンズ、７……フ
イルム、１２……ビームスプリツター、１３……
受光素子、１４……導線、１７……明るさ絞り、
１８……絞り制御回路、２０……理想的光学繊
維。
す図、第２図は本発明による光学繊維束を用いた
光学系の一実施例を示す図、第３図は主光線の説
明図、第４図は理想的な光学繊維の説明図、第５
図は本発明の基本原理を示す図、第６図乃至第８
図はそれぞれ絞り位置関する説明図、第９図乃至
第１１図はそれぞれ第二乃至第四の実施例の要部
を示す図、第１２図は通常の光学繊維の説明図、
第１３図及び第１４図それぞれ通常の光学繊維の
入射光及び射出光の強度分布を示す図、第１５図
は通常の光学繊維の出射端近傍の光学系を示す
図、第１６図は通常の光学繊維の周辺の光学系を
示す図である。 ２……イメージガイド、３……対物レンズ、４
……接眼レンズ、６……カメラレンズ、７……フ
イルム、１２……ビームスプリツター、１３……
受光素子、１４……導線、１７……明るさ絞り、
１８……絞り制御回路、２０……理想的光学繊
維。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体像を形成する対物レンズと、 該対物レンズの像側に位置し、該対物レンズに
より形成される物体像を入射端面で受けて出射端
面まで伝送する像伝達光学繊維束と、 該像伝達光学繊維束の出射端面の後方に配置さ
れ該出射端面に伝送される物体像を結像するため
の接眼レンズと、 前記像伝達光学繊維束の出射端面側であつて下
記条件又はを満足する位置に配置された開口
径が可変の絞りと、を備えたことを特徴とする内
視鏡光学系。 （条件 ） 絞りが全開のときの絞り位置における主光線の
高さをhcとし且つマージナル光線の高さをhaと
した場合、 ｜hc｜≦｜ha｜ であること。但し、主光線は光学繊維束の出射端
面の半径の1/2の位置から出たものである。 （条件 ） 一本の光学繊維について、絞りの開口径を変化
するのに伴い出射角βがβmin＜β＜βmaxの範囲
で変化するとして、この範囲内に含まれる光線の
平均入射角をとした場合、 ＜５・（βmax＋βmin）／２ であること。 ２ 特許請求の範囲１に記載の内視鏡光学系にお
いて、上記絞りの開口径を受光量に応じて変化さ
せることにより自動露出又は自動調光を行うよう
にした光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028596A JPS59155805A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 光学繊維束を像伝送系として用いた光学系 |
| DE19843406386 DE3406386A1 (de) | 1983-02-24 | 1984-02-22 | Optisches bilduebertragungssystem |
| US06/582,735 US4676592A (en) | 1983-02-24 | 1984-02-23 | Image transmitting optical system using optical fiber bundle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58028596A JPS59155805A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 光学繊維束を像伝送系として用いた光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155805A JPS59155805A (ja) | 1984-09-05 |
| JPH0548450B2 true JPH0548450B2 (ja) | 1993-07-21 |
Family
ID=12252967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58028596A Granted JPS59155805A (ja) | 1983-02-24 | 1983-02-24 | 光学繊維束を像伝送系として用いた光学系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4676592A (ja) |
| JP (1) | JPS59155805A (ja) |
| DE (1) | DE3406386A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1292461C (en) * | 1987-02-12 | 1991-11-26 | Hiromu Terada | Endoscope |
| US4884857A (en) * | 1987-11-09 | 1989-12-05 | International Business Machines Corporation | Scanner for use in multiple spot laser electrophotographic printer |
| US4930861A (en) * | 1987-11-12 | 1990-06-05 | Olympus Optical Co., Ltd. | Television camera for endoscopes |
| JPH01276112A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-06 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡 |
| US4919505A (en) * | 1989-01-12 | 1990-04-24 | Square D Company | Infrared thermometer with fiber optic remote pickup |
| US5011296A (en) * | 1989-01-12 | 1991-04-30 | Square D Company | Method of using infrared thermometer with remote fiber optic pickup |
| US5264961A (en) * | 1989-10-10 | 1993-11-23 | Unisys Corporation | Techniques for trapping beams of infra-red energy |
| US5003189A (en) * | 1989-10-10 | 1991-03-26 | Unisys Corp. | Document-imaging illumination with fibre-optic intensity-adjust |
| US5151725A (en) * | 1991-01-08 | 1992-09-29 | The Walt Disney Company | Apparatus and method for editing film |
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| DE19805482C2 (de) * | 1998-02-11 | 2002-10-31 | Christian Thiele | Vorrichtung zum Halten der Eintrittsfläche einer Lichtleiterfaser in der Fokalebene eines Objektivs |
| US7636158B1 (en) * | 2004-09-24 | 2009-12-22 | Romuald Pawluczyk | Optimal coupling of high performance line imaging spectrometer to imaging system |
| US8217302B2 (en) * | 2008-06-17 | 2012-07-10 | Electro Scientific Industries, Inc | Reducing back-reflections in laser processing systems |
| US8878095B2 (en) | 2010-12-17 | 2014-11-04 | Electro Scientific Industries, Inc. | Reducing back-reflection in laser micromachining systems |
| US9408527B2 (en) * | 2012-11-01 | 2016-08-09 | Karl Storz Imaging, Inc. | Solid state variable direction of view endoscope with rotatable wide-angle field for maximal image performance |
| US11382492B2 (en) * | 2013-02-05 | 2022-07-12 | Scopernicus, LLC | Wireless endoscopic surgical device |
| CN111579217B (zh) * | 2020-04-30 | 2022-04-08 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 检测光纤传像元件的可见光传输效率的方法、装置及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443290A (en) * | 1977-09-13 | 1979-04-05 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Production of copolymer |
| JPS56128134A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-07 | Olympus Optical Co | Phtographing apparatus for endoscope |
| JPS57183826A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-12 | Olympus Optical Co | Endoscope photographing apparatus |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS541255Y1 (ja) * | 1969-08-08 | 1979-01-20 | ||
| US3637282A (en) * | 1970-02-21 | 1972-01-25 | Olympus Optical Co | Elongated variable magnification optical system having selectively interchangeable lenses |
| US4157216A (en) * | 1978-06-26 | 1979-06-05 | Polaroid Corporation | Adapter for optically coupling a photographic camera with a viewing device |
| JPS5511251A (en) * | 1978-07-12 | 1980-01-26 | Olympus Optical Co Ltd | Photographing device for endoscope |
| US4196990A (en) * | 1979-02-23 | 1980-04-08 | Polaroid Corporation | Adapter for coupling a photographic camera with a viewing device |
| JPS56135701U (ja) * | 1980-03-14 | 1981-10-14 |
-
1983
- 1983-02-24 JP JP58028596A patent/JPS59155805A/ja active Granted
-
1984
- 1984-02-22 DE DE19843406386 patent/DE3406386A1/de not_active Withdrawn
- 1984-02-23 US US06/582,735 patent/US4676592A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443290A (en) * | 1977-09-13 | 1979-04-05 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Production of copolymer |
| JPS56128134A (en) * | 1980-03-14 | 1981-10-07 | Olympus Optical Co | Phtographing apparatus for endoscope |
| JPS57183826A (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-12 | Olympus Optical Co | Endoscope photographing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3406386A1 (de) | 1984-08-30 |
| US4676592A (en) | 1987-06-30 |
| JPS59155805A (ja) | 1984-09-05 |
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