JPH10111427A - イメージファイバ及びイメージファイバを用いた観察システム - Google Patents
イメージファイバ及びイメージファイバを用いた観察システムInfo
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- JPH10111427A JPH10111427A JP8266924A JP26692496A JPH10111427A JP H10111427 A JPH10111427 A JP H10111427A JP 8266924 A JP8266924 A JP 8266924A JP 26692496 A JP26692496 A JP 26692496A JP H10111427 A JPH10111427 A JP H10111427A
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- fiber
- image fiber
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度化されたイメージファイバにおいて、
画質が高く可撓性に優れたイメージファイバを提供す
る。また、これらイメージファイバを使った観察システ
ムにおいて、イメージファイバの網目構造による画質の
劣化を防止する観察システムを提供する。 【解決手段】 本発明のイメージファイバは、画像伝送
部４の外周に透明樹脂層５及び光吸収樹脂層６からなる
被覆を有し、これら被覆のヤング率を画像伝送部４のヤ
ング率より十分大きくした。また本発明の観察システム
は、撮像素子上に結像するイメージファイバー端面にお
ける各画素のピッチを撮像素子のサンプリングピッチよ
り小さいなるようにした。
画質が高く可撓性に優れたイメージファイバを提供す
る。また、これらイメージファイバを使った観察システ
ムにおいて、イメージファイバの網目構造による画質の
劣化を防止する観察システムを提供する。 【解決手段】 本発明のイメージファイバは、画像伝送
部４の外周に透明樹脂層５及び光吸収樹脂層６からなる
被覆を有し、これら被覆のヤング率を画像伝送部４のヤ
ング率より十分大きくした。また本発明の観察システム
は、撮像素子上に結像するイメージファイバー端面にお
ける各画素のピッチを撮像素子のサンプリングピッチよ
り小さいなるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、観察対象物の像
を伝送するイメージファイバ及び、イメージファイバに
より伝送された観察対象物の像を、固体撮像素子で撮像
する観察システムに関する。
を伝送するイメージファイバ及び、イメージファイバに
より伝送された観察対象物の像を、固体撮像素子で撮像
する観察システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】内視鏡は、体腔内等のように外光の当た
らない空間の内部を観察するために用いられる装置であ
る。このため照明光として、外部光源の光をライトガイ
ドで導いて観察対象物を照明し、観察対象物の像をイメ
ージファイバを用いて観察光学系に導き、人の目で観察
したりＣＣＤのような撮像素子で撮像しモニター上に表
示する。
らない空間の内部を観察するために用いられる装置であ
る。このため照明光として、外部光源の光をライトガイ
ドで導いて観察対象物を照明し、観察対象物の像をイメ
ージファイバを用いて観察光学系に導き、人の目で観察
したりＣＣＤのような撮像素子で撮像しモニター上に表
示する。
【０００３】画像伝送に使用されるイメージファイバ
は、光を伝送するコアと呼ばれる光学部材とコア内で光
を全反射させるためにコアの外周を覆っているクラッド
と呼ばれる光学部材の集合体で構成されており、それぞ
れのコアはクラッドを間に挟んで六方稠密形状に形成さ
れている。このようなイメージファイバにおいて、その
解像力はコアの径と数で決まる。そのため、より高解像
で観察対象物を観察したいという要望に応えるために
は、イメージファイバの高密度化、具体的にはコアの数
を増やす必要がある。しかしながら、コアの数を単純に
増やすとイメージファイバ外径寸法が大きくなり曲げる
ことが困難になってくる。
は、光を伝送するコアと呼ばれる光学部材とコア内で光
を全反射させるためにコアの外周を覆っているクラッド
と呼ばれる光学部材の集合体で構成されており、それぞ
れのコアはクラッドを間に挟んで六方稠密形状に形成さ
れている。このようなイメージファイバにおいて、その
解像力はコアの径と数で決まる。そのため、より高解像
で観察対象物を観察したいという要望に応えるために
は、イメージファイバの高密度化、具体的にはコアの数
を増やす必要がある。しかしながら、コアの数を単純に
増やすとイメージファイバ外径寸法が大きくなり曲げる
ことが困難になってくる。
【０００４】特開昭59-154407 では、個々のコアに対し
てクラッドが共通になっている構成のイメ−ジファイバ
が記載されている。特開昭59-154407 では、イメージフ
ァイバで画像の伝送を行う場合、外部からイメージファ
イバ内部に入り込む迷光の問題が指摘されており、この
問題を解決する手段としてイメージファイバの周囲をプ
ライマリコートと呼ばれるシリコン樹脂等に光吸収物質
を含ませた部材で覆う方法や、クラッドとプライマリコ
ートとの間に石英のジャケット部を形成したものが記載
されている。
てクラッドが共通になっている構成のイメ−ジファイバ
が記載されている。特開昭59-154407 では、イメージフ
ァイバで画像の伝送を行う場合、外部からイメージファ
イバ内部に入り込む迷光の問題が指摘されており、この
問題を解決する手段としてイメージファイバの周囲をプ
ライマリコートと呼ばれるシリコン樹脂等に光吸収物質
を含ませた部材で覆う方法や、クラッドとプライマリコ
ートとの間に石英のジャケット部を形成したものが記載
されている。
【０００５】しかしながら、上記方法ではプライマリコ
ートに近い所にあるコアについてはクラッド層が薄くな
るため、プライマリコートによって光が吸収され易くな
り、画像の中央と周辺で明るさがに違ってしまうという
問題が生じる。また、特開昭59-154407 の石英のジャケ
ット部は、画像伝送部を形成するためにコア及びクラッ
ドからなるファイバ素線をガラス製のパイプ内に詰め加
熱延伸する方法によってイメージファイバを製作する場
合に形成されるもので、ファイバ素線を保持していたガ
ラス製（特開昭59-154407 では石英）のパイプ部分に相
当する。ところが、石英のジャケットは素材がガラスで
あるために曲げに対して脆弱であることから、ファイバ
全体としての可撓性が良くないという問題が生じる。
ートに近い所にあるコアについてはクラッド層が薄くな
るため、プライマリコートによって光が吸収され易くな
り、画像の中央と周辺で明るさがに違ってしまうという
問題が生じる。また、特開昭59-154407 の石英のジャケ
ット部は、画像伝送部を形成するためにコア及びクラッ
ドからなるファイバ素線をガラス製のパイプ内に詰め加
熱延伸する方法によってイメージファイバを製作する場
合に形成されるもので、ファイバ素線を保持していたガ
ラス製（特開昭59-154407 では石英）のパイプ部分に相
当する。ところが、石英のジャケットは素材がガラスで
あるために曲げに対して脆弱であることから、ファイバ
全体としての可撓性が良くないという問題が生じる。
【０００６】なお、上記方法で製作されたイメージファ
イバは、クラッド部が溶解することによって夫々のコア
に共通のクラッドを持つことになり、いわゆるコンジッ
ト型イメージファイバと呼ばれる。次にイメージファイ
バで伝送された像を撮像する場合について考えてみる。
撮像素子の画素とイメージファイバの画素数を比べた場
合、イメージファイバの画素数はコアの数に相当し通常
数千〜５万画素であるのに対して、撮像素子として一般
的に使用されるＣＣＤ（固体撮像素子）では、２次元に
配列された微小な受光素子の数が画素数に相当し通常は
２０〜４０万画素である。
イバは、クラッド部が溶解することによって夫々のコア
に共通のクラッドを持つことになり、いわゆるコンジッ
ト型イメージファイバと呼ばれる。次にイメージファイ
バで伝送された像を撮像する場合について考えてみる。
撮像素子の画素とイメージファイバの画素数を比べた場
合、イメージファイバの画素数はコアの数に相当し通常
数千〜５万画素であるのに対して、撮像素子として一般
的に使用されるＣＣＤ（固体撮像素子）では、２次元に
配列された微小な受光素子の数が画素数に相当し通常は
２０〜４０万画素である。
【０００７】このように、従来のイメージファイバとＣ
ＣＤの組み合わせにおいては、イメージファイバの画素
数に比べてＣＣＤの画素数が多い。このため、このまま
使用すると六方稠密に構成されたコアが作る網目模様が
ＣＣＤ上に投影されてしまい、ファイバの配列ノイズと
して観察対象物の像に重畳することになる。この点につ
いては特開昭59-193416 に記載されおり、ここでは複屈
折を生じる結晶板を使って２重像をつくり、この像の重
なりを利用して網目模様を目立たなくさせることが記載
されている。また、特開平6-285016では、画像処理によ
って画像の重ね合わせを行って、網目模様を目立たなく
させようとしている。
ＣＤの組み合わせにおいては、イメージファイバの画素
数に比べてＣＣＤの画素数が多い。このため、このまま
使用すると六方稠密に構成されたコアが作る網目模様が
ＣＣＤ上に投影されてしまい、ファイバの配列ノイズと
して観察対象物の像に重畳することになる。この点につ
いては特開昭59-193416 に記載されおり、ここでは複屈
折を生じる結晶板を使って２重像をつくり、この像の重
なりを利用して網目模様を目立たなくさせることが記載
されている。また、特開平6-285016では、画像処理によ
って画像の重ね合わせを行って、網目模様を目立たなく
させようとしている。
【０００８】ところで近年、従来のテレビに比べて走査
線の数が多い高精細テレビ（ＨＤＴＶ）が開発され実用
化されつつある。これに合わせて画素数が従来に比べ多
いＣＣＤも開発され、例えば画素数が１００万というよ
うなＣＣＤも開発されている。このため、このような高
精細用のＣＣＤを使うと、従来のＣＣＤよりもさらに網
目模様が鮮明に写しだされることになり、ファイバ配列
ノイズが増して画像の観察が難しくなるという問題が生
じてしまう。
線の数が多い高精細テレビ（ＨＤＴＶ）が開発され実用
化されつつある。これに合わせて画素数が従来に比べ多
いＣＣＤも開発され、例えば画素数が１００万というよ
うなＣＣＤも開発されている。このため、このような高
精細用のＣＣＤを使うと、従来のＣＣＤよりもさらに網
目模様が鮮明に写しだされることになり、ファイバ配列
ノイズが増して画像の観察が難しくなるという問題が生
じてしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本願は上記問題に鑑み
なされたもので、より細かい観察を行なうためにコアが
高密度化されたイメージファイバにおいて、可撓性に優
れたイメージファイバを提供することを目的としてい
る。また、画素数の多いＣＣＤを用いても網目模様が目
立たない観察システムを提供することを目的としてい
る。
なされたもので、より細かい観察を行なうためにコアが
高密度化されたイメージファイバにおいて、可撓性に優
れたイメージファイバを提供することを目的としてい
る。また、画素数の多いＣＣＤを用いても網目模様が目
立たない観察システムを提供することを目的としてい
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のイメージファイバは、複数のコアを有し、前記コア
が互いにクラッドを共有している画像伝送部を有するコ
ンジット型イメージファイバにおいて、前記画像伝送部
は、少なくとも２層以上の被覆により覆われており、前
記被覆の内側の層は透明な材質よりなり、外側の層は光
を吸収する材料よりなり、これら被覆のヤング率が画像
伝送部のヤング率より十分大きいことを特徴としてい
る。
明のイメージファイバは、複数のコアを有し、前記コア
が互いにクラッドを共有している画像伝送部を有するコ
ンジット型イメージファイバにおいて、前記画像伝送部
は、少なくとも２層以上の被覆により覆われており、前
記被覆の内側の層は透明な材質よりなり、外側の層は光
を吸収する材料よりなり、これら被覆のヤング率が画像
伝送部のヤング率より十分大きいことを特徴としてい
る。
【００１１】また、上記目的を達成する本発明の観察シ
ステムは、イメージファイバにより伝送された画像を撮
像素子に結像させ、画像をＴＶモニターで観察するシス
テムにおいて、前記撮像素子に結像するイメージファイ
バ端面における各画素のピッチが撮像素子のサンプリン
グピッチより小さいことを特徴としている。
ステムは、イメージファイバにより伝送された画像を撮
像素子に結像させ、画像をＴＶモニターで観察するシス
テムにおいて、前記撮像素子に結像するイメージファイ
バ端面における各画素のピッチが撮像素子のサンプリン
グピッチより小さいことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明を適用したイメージ
ファイバの一例の全体構造を示す断面図である。図１に
おいて、イメージファイバは画像伝送部３を有し、画像
伝送部３の外周には透明樹脂層４同が心円状に配置さ
れ、更にその外周を光吸収樹脂層５が覆っている。
ファイバの一例の全体構造を示す断面図である。図１に
おいて、イメージファイバは画像伝送部３を有し、画像
伝送部３の外周には透明樹脂層４同が心円状に配置さ
れ、更にその外周を光吸収樹脂層５が覆っている。
【００１３】画像伝送部３は光を伝送するコア１と光を
通さないクラッド２で構成されているが、図１のイメー
ジファイバは夫々のコア１に対してクラッド２が共通に
なっており、コンジット型と呼ばれるイメージファイバ
である。本願発明はファイバー素線を保持する部材、す
なわちジャケット部として透明な樹脂を使用したもので
ある。ジャケット部が透明樹脂層４になっているため画
像伝送部３の直径を小さくしなくても、可撓性の高いイ
メージファイバを得ることができる。これはガラスのヤ
ング率が、一般的に４，０００〜１０，０００ｋｇＦ／
ｍｍ2 程度であるのに対して、透明樹脂（例えばプラ
スチック）のヤング率が０．０５〜１５０ｋｇＦ／ｍｍ
2 であることからも、本願発明の透明樹脂層４の方が
可撓性に優れていることがわかる。
通さないクラッド２で構成されているが、図１のイメー
ジファイバは夫々のコア１に対してクラッド２が共通に
なっており、コンジット型と呼ばれるイメージファイバ
である。本願発明はファイバー素線を保持する部材、す
なわちジャケット部として透明な樹脂を使用したもので
ある。ジャケット部が透明樹脂層４になっているため画
像伝送部３の直径を小さくしなくても、可撓性の高いイ
メージファイバを得ることができる。これはガラスのヤ
ング率が、一般的に４，０００〜１０，０００ｋｇＦ／
ｍｍ2 程度であるのに対して、透明樹脂（例えばプラ
スチック）のヤング率が０．０５〜１５０ｋｇＦ／ｍｍ
2 であることからも、本願発明の透明樹脂層４の方が
可撓性に優れていることがわかる。
【００１４】また、画像伝送部３の直径を小さくする必
要がないということで、より多くのコアで画像伝送部３
を構成することができるため、優れた可撓性を保持した
まま高密度化が実現できるさらに、画像伝送部３と光吸
収樹脂層５の間に透明樹脂層４があるため、画像伝送部
３の周辺部にあるコアと光吸収樹脂層５は十分離れてい
る。このため、周辺部にあるコア内の光は光吸収樹脂層
５に漏れることがないため、画像の中央と周辺で明るさ
に差が生じない。
要がないということで、より多くのコアで画像伝送部３
を構成することができるため、優れた可撓性を保持した
まま高密度化が実現できるさらに、画像伝送部３と光吸
収樹脂層５の間に透明樹脂層４があるため、画像伝送部
３の周辺部にあるコアと光吸収樹脂層５は十分離れてい
る。このため、周辺部にあるコア内の光は光吸収樹脂層
５に漏れることがないため、画像の中央と周辺で明るさ
に差が生じない。
【００１５】また、外部からの光に対しても光吸収樹脂
層５で外光が吸収されるため、迷光を除去することがで
きる。したがって、コントラストの高い画像が得られ
る。透明樹脂層４は前述のプラスチックの一例として、
紫外線硬化型のウレタンアクリレート（ヤング率１１０
ｋｇＦ／ｍｍ2 ）が使用できるほか、シリコン系やナイ
ロン系の材料を用いることができる。なお、当然のこと
ながら、光吸収樹脂層５も透明樹脂層４と同じように可
撓性の優れた材質である方が良いことは言うまでもな
い。
層５で外光が吸収されるため、迷光を除去することがで
きる。したがって、コントラストの高い画像が得られ
る。透明樹脂層４は前述のプラスチックの一例として、
紫外線硬化型のウレタンアクリレート（ヤング率１１０
ｋｇＦ／ｍｍ2 ）が使用できるほか、シリコン系やナイ
ロン系の材料を用いることができる。なお、当然のこと
ながら、光吸収樹脂層５も透明樹脂層４と同じように可
撓性の優れた材質である方が良いことは言うまでもな
い。
【００１６】また、これら被覆のヤング率は画像伝送部
のヤング率より十分大きいことことが望ましく、さら
に、ヤング率αの範囲が式（１）を満足することがより
望ましい。 １０ｋｇＦ／ｍｍ2 ＜α＜１５０ｋｇＦ／ｍｍ2 （１） 以上、コンジット型のイメージファイバを例に本願発明
の説明を行なってきたが、コンジット型以外のイメージ
ファイバにも本願発明を適用することは何ら問題ない。
のヤング率より十分大きいことことが望ましく、さら
に、ヤング率αの範囲が式（１）を満足することがより
望ましい。 １０ｋｇＦ／ｍｍ2 ＜α＜１５０ｋｇＦ／ｍｍ2 （１） 以上、コンジット型のイメージファイバを例に本願発明
の説明を行なってきたが、コンジット型以外のイメージ
ファイバにも本願発明を適用することは何ら問題ない。
【００１７】次に、図２は本発明による観察システムの
一例を示す図である。本発明の観察システムは、内視鏡
部２０、撮像ユニット２１、画像処理装置２２、表示装
置２３から構成されている。２４は観察対象物である。
内視鏡部２０は観察対象物２４側から順に、対物レンズ
２５、イメージファイバ２６、接眼レンズ２７が配置さ
れている。対物レンズ２５は観察対象物２４の像をイメ
ージファイバ２６の入射側端面２６ａ上に形成する。イ
メージファイバ２６は入射側端面２６ａに形成された像
を反対側の出射側端面２６ｂに伝送する。そして、接眼
レンズ２７で出射側端面２６ｂの像、すなわち観察対象
物２４の像を目で観察することができる。
一例を示す図である。本発明の観察システムは、内視鏡
部２０、撮像ユニット２１、画像処理装置２２、表示装
置２３から構成されている。２４は観察対象物である。
内視鏡部２０は観察対象物２４側から順に、対物レンズ
２５、イメージファイバ２６、接眼レンズ２７が配置さ
れている。対物レンズ２５は観察対象物２４の像をイメ
ージファイバ２６の入射側端面２６ａ上に形成する。イ
メージファイバ２６は入射側端面２６ａに形成された像
を反対側の出射側端面２６ｂに伝送する。そして、接眼
レンズ２７で出射側端面２６ｂの像、すなわち観察対象
物２４の像を目で観察することができる。
【００１８】観察対象物２４の像をテレビモニタ等に表
示させる場合は、接眼レンズ２７の後方に撮像ユニット
２１が装着される。撮像ユニット２１はアダプターレン
ズ２８、固体撮像素子（ＣＣＤ）２９で構成されてい
る。アダプターレンズ２８は接眼レンズ２７を通して、
イメージファイバ２６の出射側端面２６ｂの像を固体撮
像素子２９上に形成する。
示させる場合は、接眼レンズ２７の後方に撮像ユニット
２１が装着される。撮像ユニット２１はアダプターレン
ズ２８、固体撮像素子（ＣＣＤ）２９で構成されてい
る。アダプターレンズ２８は接眼レンズ２７を通して、
イメージファイバ２６の出射側端面２６ｂの像を固体撮
像素子２９上に形成する。
【００１９】固体撮像素子２９上に形成された像は画像
信号として電気信号に変換され、画像処理装置２２に送
られる。画像処理装置２２は撮像ユニットの制御の他、
入力された画像信号に対して明るさやコントラストの調
整等を行なうことができるようになっている。このよう
な調整を行なった後、画像信号はテレビモニタや液晶表
示装置などの画像表示装置２３に送られ観察対象物２４
の像が表示される。図３は本願発明で用いられるイメー
ジファイバ２６の構造及び固体撮像素子２９の受光部の
一部を示したものである。
信号として電気信号に変換され、画像処理装置２２に送
られる。画像処理装置２２は撮像ユニットの制御の他、
入力された画像信号に対して明るさやコントラストの調
整等を行なうことができるようになっている。このよう
な調整を行なった後、画像信号はテレビモニタや液晶表
示装置などの画像表示装置２３に送られ観察対象物２４
の像が表示される。図３は本願発明で用いられるイメー
ジファイバ２６の構造及び固体撮像素子２９の受光部の
一部を示したものである。
【００２０】図３（ａ）は本発明の観察システムで用い
られるイメージファイバの内部構造を示す一例である。
イメージファイバは光を伝送するコア３０とクラッド３
１で構成されており、コアとコアは図に示すように六方
稠密形状に規則正しく配置され、隣接するコアどうしは
間隔Ｐで離れている。一方、固体撮像素子２９の受光部
は、光を電気信号に変化する光電変換部３２が水平及び
垂直方向に規則正しく配置されている。隣接する光電変
換部どうしの間隔は、図に示すようにｘ方向（水平方
向）がＰｘ、Ｙ方向（垂直方向）がＰｙになっている。
られるイメージファイバの内部構造を示す一例である。
イメージファイバは光を伝送するコア３０とクラッド３
１で構成されており、コアとコアは図に示すように六方
稠密形状に規則正しく配置され、隣接するコアどうしは
間隔Ｐで離れている。一方、固体撮像素子２９の受光部
は、光を電気信号に変化する光電変換部３２が水平及び
垂直方向に規則正しく配置されている。隣接する光電変
換部どうしの間隔は、図に示すようにｘ方向（水平方
向）がＰｘ、Ｙ方向（垂直方向）がＰｙになっている。
【００２１】図２において、イメージファイバ２６の出
射側端面２６ｂの像は、接眼レンズ２７及びアダプタレ
ンズ２８によって固体撮像素子２９上に結像されるが、
このとき図３（ａ）のコア３０とクラッド３１による網
目構造も当然のことながら固体撮像素子２９上に結像さ
れる。ここで、接眼レンズ２７及びアダプタレンズ２８
を合わせた結像光学系の倍率を−βとすると、イメージ
ファイバ２６のコアどうしの間隔Ｐは固体撮像素子２９
上ではＰ×（−β）となる。−βのマイナスは固体撮像
素子２９上にできる像が実像であることによる。
射側端面２６ｂの像は、接眼レンズ２７及びアダプタレ
ンズ２８によって固体撮像素子２９上に結像されるが、
このとき図３（ａ）のコア３０とクラッド３１による網
目構造も当然のことながら固体撮像素子２９上に結像さ
れる。ここで、接眼レンズ２７及びアダプタレンズ２８
を合わせた結像光学系の倍率を−βとすると、イメージ
ファイバ２６のコアどうしの間隔Ｐは固体撮像素子２９
上ではＰ×（−β）となる。−βのマイナスは固体撮像
素子２９上にできる像が実像であることによる。
【００２２】このように、固体撮像素子２９上に結像さ
れるイメージファイバ２６の網目模様の大きさによって
は、網目模様がファイバの配列ノイズやモアレ縞の発生
原因になてしまうことがある。そこで本願発明は、これ
らの問題が起きないようにするために、固体撮像素子２
９上に形成されたコア３０の像の間隔が、固体撮像素子
のサンプリングピッチよりも小さくなるようにしてい
る。
れるイメージファイバ２６の網目模様の大きさによって
は、網目模様がファイバの配列ノイズやモアレ縞の発生
原因になてしまうことがある。そこで本願発明は、これ
らの問題が起きないようにするために、固体撮像素子２
９上に形成されたコア３０の像の間隔が、固体撮像素子
のサンプリングピッチよりも小さくなるようにしてい
る。
【００２３】一般的に、イメージファイバ及び固体撮像
素子の種類は様々あるため、組み合わせも数えきれない
ほど生じる。したがって、本発明の考えに従えば、イメ
ージファイバのコアの間隔Ｐが固体撮像素子の受光素子
の間隔Ｐｘ、Ｐｙより小さい場合は等倍でも構わない
が、コアの間隔Ｐの像が受光素子の間隔より大きくなら
ない範囲であれば、結像光学系を拡大系としても構わな
い。逆の場合は、当然結像光学系は縮小系にしなければ
ならない。
素子の種類は様々あるため、組み合わせも数えきれない
ほど生じる。したがって、本発明の考えに従えば、イメ
ージファイバのコアの間隔Ｐが固体撮像素子の受光素子
の間隔Ｐｘ、Ｐｙより小さい場合は等倍でも構わない
が、コアの間隔Ｐの像が受光素子の間隔より大きくなら
ない範囲であれば、結像光学系を拡大系としても構わな
い。逆の場合は、当然結像光学系は縮小系にしなければ
ならない。
【００２４】具体的には、水平方向では（２）式を満足
ればよい。 Ｐ×（−β）≦Ｐｘ （２） 但し、Ｐはイメージファイバーのコア間隔、βは結像光
学系の倍率、Ｐｘは撮像素子の水平方向（走査方向）の
サンプリングピッチである。さらに、（３）式を満足す
るようにすれば、より一層網目模様によるファイバの配
列ノイズの影響が低減されて好ましい。
ればよい。 Ｐ×（−β）≦Ｐｘ （２） 但し、Ｐはイメージファイバーのコア間隔、βは結像光
学系の倍率、Ｐｘは撮像素子の水平方向（走査方向）の
サンプリングピッチである。さらに、（３）式を満足す
るようにすれば、より一層網目模様によるファイバの配
列ノイズの影響が低減されて好ましい。
【００２５】Ｐ×（−β）≦Ｐｘ／２ （３） また、垂直方向についても（４）式を満足することによ
って、ファイバの配列ノイズの影響が低減され良好な結
果を得ることができる。 Ｐ×（−β）≦Ｐｙ （４） ここで、Ｐｙは撮像素子の垂直方向のサンプリングピッ
チである。
って、ファイバの配列ノイズの影響が低減され良好な結
果を得ることができる。 Ｐ×（−β）≦Ｐｙ （４） ここで、Ｐｙは撮像素子の垂直方向のサンプリングピッ
チである。
【００２６】また、（２）式乃至（４）式において、
（５）式を満足するように接眼レンズ２７及びアダプタ
レンズ２８を合わせた結像光学系を縮小光学系にするこ
とがより望ましい。 ｜β｜＜１ （５） 具体的には、コア間隔Ｐが２μｍのイメ−ジファイバに
よる像を受光素子の間隔Ｐｘが＝１０μｍの固体撮像素
子で撮像する場合に、光学系の倍率βを５倍にした結
果、ファイバ配列によるノイズの無い良好な画像を得る
ことができた。
（５）式を満足するように接眼レンズ２７及びアダプタ
レンズ２８を合わせた結像光学系を縮小光学系にするこ
とがより望ましい。 ｜β｜＜１ （５） 具体的には、コア間隔Ｐが２μｍのイメ−ジファイバに
よる像を受光素子の間隔Ｐｘが＝１０μｍの固体撮像素
子で撮像する場合に、光学系の倍率βを５倍にした結
果、ファイバ配列によるノイズの無い良好な画像を得る
ことができた。
【００２７】ここで、実際にはコア間隔Ｐには多少のば
らつきがあるため、このような場合には平均値をコア間
隔Ｐとして用いれば良い。尚、イメ−ジファイバの大き
さと固体撮像素子の撮像サイズを考慮して最適な組み合
わせおよび倍率を設定する必要がある。また、図２にお
いて、アダプターレンズ２８と固体撮像素子２９の間に
ローパスフィルタＦを挿入すれば、モアレ縞の除去によ
り効果的である。
らつきがあるため、このような場合には平均値をコア間
隔Ｐとして用いれば良い。尚、イメ−ジファイバの大き
さと固体撮像素子の撮像サイズを考慮して最適な組み合
わせおよび倍率を設定する必要がある。また、図２にお
いて、アダプターレンズ２８と固体撮像素子２９の間に
ローパスフィルタＦを挿入すれば、モアレ縞の除去によ
り効果的である。
【００２８】さらに、イメージファイバの画素の配列
は、コアをランダムに配列した、いわゆるランダム配列
のイメージファイバであっても同様の効果が得られる。
またこの場合のイメージファイバは、すべてのコアの径
が同一で構成されていても、また複数の異なる径で構成
されていても構わない。
は、コアをランダムに配列した、いわゆるランダム配列
のイメージファイバであっても同様の効果が得られる。
またこの場合のイメージファイバは、すべてのコアの径
が同一で構成されていても、また複数の異なる径で構成
されていても構わない。
【００２９】
【発明の効果】上述のように、本発明のイメージファイ
バは、画像伝送部、ジャケット層及び光吸収層を有する
イメージファイバにおいて、ジャケット層を透明樹脂層
で構成しているため、高密度であるにもかかわらず優れ
た可撓性を有している。また、本発明のイメージファイ
バを用いた観察システムは、ＣＣＤ上のファイバのコア
の間隔がＣＣＤの画素間隔よりも小さいため、ファイバ
の配列ノイズやモアレ縞による画質の劣化が生じな。し
たがって、分解能の高い画像観察ができる。
バは、画像伝送部、ジャケット層及び光吸収層を有する
イメージファイバにおいて、ジャケット層を透明樹脂層
で構成しているため、高密度であるにもかかわらず優れ
た可撓性を有している。また、本発明のイメージファイ
バを用いた観察システムは、ＣＣＤ上のファイバのコア
の間隔がＣＣＤの画素間隔よりも小さいため、ファイバ
の配列ノイズやモアレ縞による画質の劣化が生じな。し
たがって、分解能の高い画像観察ができる。
【図１】本発明のイメージファイバの全体構成を示す図
である。
である。
【図２】本発明のイメージファイバを用いた観察システ
ムの全体構成を示す図である。
ムの全体構成を示す図である。
【図３】本発明のイメージファイバを用いた観察システ
ムにかかるイメージファイバの構成（ａ）及び固体撮像
素子の構成（ｂ）を示す図である。
ムにかかるイメージファイバの構成（ａ）及び固体撮像
素子の構成（ｂ）を示す図である。
【符号の説明】 １ コア ２ クラッド ３ 画像伝送部 ４ 透明樹脂層 ５ 光吸収層 ２０ 内視鏡部 ２１ 撮像ユニット ２２ 画像処理装置 ２３ 表示装置 ２４ 観察対象物 ２５ 対物レンズ ２６ イメージファイバ ２６ａ イメージファイバの入射側端面 ２６ｂ イメージファイバの出射側端面 ２７ 接眼レンズ ２８ アダプタレンズ ２９ 固体撮像素子 ３０ コア ３１ クラッド ３２ 光電変換部
Claims (8)
- 【請求項１】 複数のコアを有し、前記コアが互いにク
ラッドを共有している画像伝送部を有するイメージファ
イバーにおいて、前記画像伝送部は、少なくとも２層以
上の被覆により覆われており、前記被覆の内側の層は透
明な材質よりなり、外側の層は光を吸収する材料よりな
り、これら被覆のヤング率が画像伝送部のヤング率より
十分大きいことを特徴とするイメージファイバー。 - 【請求項２】イメージファイバーにより伝送された画像
を撮像素子に結像させ、画像をＴＶモニターで観察する
システムにおいて、前記撮像素子上に結像するイメージ
ファイバー端面における各画素のピッチが撮像素子のサ
ンプリングピッチより小さいことを特徴とする観察シス
テム。 - 【請求項３】下記条件を満足することを特徴とする請求
項１に記載のイメージファイバー。 １０ｋｇＦ／ｍｍ2 ＜α＜１５０ｋｇＦ／ｍｍ2 （１） 但し、αは前記被覆のヤング率である。 - 【請求項４】 下記条件を満足することを特徴とする請
求項２に記載の観察システム。 Ｐ×（−β）≦Ｐｘ （２） 但し、Ｐはイメージファイバーのコア間隔、βは結像光
学系の倍率、Ｐｘは撮像素子の水平方向（走査方向）の
サンプリングピッチである。 - 【請求項５】 下記条件を満足することを特徴とする請
求項２に記載の観察システム。 Ｐ×（−β）≦Ｐｘ／２ （３） - 【請求項６】 下記条件を満足することを特徴とする請
求項４また請求項５に記載の観察システム。 Ｐ×（−β）≦Ｐｙ （４） 但し、Ｐｙは撮像素子の垂直方向のサンプリングピッチ
である。 - 【請求項７】 下記条件を満足することを特徴とする請
求項４乃至請求項６に記載の観察システム。 ｜β｜＜１ （５） - 【請求項８】 前記イメージファイバーは複数のコアを
有し、前記コアが互いにクラッド層を共有している画像
伝送部を有するイメージファイバーであって、前記画像
伝送部は、少なくとも２層以上の被覆により覆われてお
り、前記被覆の内側の層は透明な材質よりなり、外側の
層は光を吸収する材料よりなり、これら被覆のヤング率
が画像伝送部のヤング率より十分大きいことを特徴とす
る請求項２に記載の観察システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266924A JPH10111427A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | イメージファイバ及びイメージファイバを用いた観察システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266924A JPH10111427A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | イメージファイバ及びイメージファイバを用いた観察システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111427A true JPH10111427A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17437579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266924A Withdrawn JPH10111427A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | イメージファイバ及びイメージファイバを用いた観察システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10111427A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009037742A1 (ja) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | 耐屈曲プラスチック光ファイバケーブル |
| US9293492B2 (en) | 2014-06-20 | 2016-03-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus |
| JPWO2015046511A1 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-03-09 | 株式会社クラレ | プラスチック製イメージファイバ、及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-10-08 JP JP8266924A patent/JPH10111427A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009037742A1 (ja) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | 耐屈曲プラスチック光ファイバケーブル |
| US8472768B2 (en) | 2007-09-19 | 2013-06-25 | Asahi Kasei E-Materials Corporation | Flexible plastic optical fiber cable |
| JPWO2015046511A1 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-03-09 | 株式会社クラレ | プラスチック製イメージファイバ、及びその製造方法 |
| US10126492B2 (en) | 2013-09-30 | 2018-11-13 | Kuraray Co., Ltd. | Plastic image fiber and method for fabrication of same |
| US9293492B2 (en) | 2014-06-20 | 2016-03-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |