JPS58189604A - Underwater fiber scope - Google Patents

Underwater fiber scope

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Publication number
JPS58189604A
JPS58189604A JP57071291A JP7129182A JPS58189604A JP S58189604 A JPS58189604 A JP S58189604A JP 57071291 A JP57071291 A JP 57071291A JP 7129182 A JP7129182 A JP 7129182A JP S58189604 A JPS58189604 A JP S58189604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image fiber
tip
casing
underwater
lens barrel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57071291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Kakuzen
覚前 英夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP57071291A priority Critical patent/JPS58189604A/en
Publication of JPS58189604A publication Critical patent/JPS58189604A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/16Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight
    • G02B23/22Underwater equipment
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/26Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides

Abstract

PURPOSE:To perform underwater observation in every direction by sealing the tip part of an image fiber which has a focus adjusting devie and a lighting device with a window member and a sealing end plate and arranging screws at the circumference of the image fiber. CONSTITUTION:A rotary ring 13 having a gear 12 as its outer circumferential surface is equipped rotatably atop of the image fiber 11 and a lens barrel 14 reciprocates lengthwise through the rotation of the rotary ring 13 to make a focus adjustment of a photographic lens. A bracket 28 has plural miniature lamps 29. A casing 21, window member 22, and sealing end part 22 seal the tip part of the image fiber 11. When one of underwater motors 34 arranged at the outer circumference of the case 21 is driven, a screw 33 rotates to jet water from a contraction part 36 and the tip part of the image fiber changes in direction by its reaction to allow the observation in every direction.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、焦点調整装置や照明装置を組み込んだ密封構
造の先端部を遠隔操作により任意の方向に指向できるよ
うに企図した水中用のファイバスコープに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an underwater fiberscope designed to allow the distal end of a sealed structure incorporating a focus adjustment device and an illumination device to be directed in any direction by remote control.

多数の光フアイバ素線を整列状態で束ねて融着一体化す
ることにより形成されたイメージファイバの両端に光学
系を組み込み、前方に位置する物体の画像を観察できる
ようにしたファイバスコープは、生体内部や管路等の狭
隘な箇所や原子炉や化学反応塔等のような危険性が高く
て作業者が容易に近付けないような場所において特に有
効である。
A fiberscope is an optical system built into both ends of an image fiber formed by bundling and fusion-bonding a large number of optical fibers in a lined state, allowing the observation of images of objects located in front of the body. It is particularly effective in narrow spaces such as inside or pipes, or in places that are highly dangerous and cannot be easily accessed by workers, such as nuclear reactors and chemical reaction towers.

最近のファイバスコープは伝送損失の大幅な低下により
十メートル以上の長さのものも比較的容易に製造できる
ようになっており、このような長尺のファイバスコープ
を使用する上で問題となるのは、その可撓性に起因して
ファイバスコープ先端部の方向を希望する方向に指向さ
せることが困離となって来ることである。そこで従来で
は、多数の環状部材をピンを介して相互に連続的に連結
し、これをファイバスコープの外被として使用すると共
に内側に二本のワイヤを通し、これらワイヤの索引操作
及び弛緩操作によってファイバスコープの先端部を屈曲
させるようにしていた。
Recent fiberscopes can be manufactured relatively easily with lengths of 10 meters or more due to a significant reduction in transmission loss, and there are problems when using such long fiberscopes. The problem is that due to its flexibility, it becomes difficult to direct the tip of the fiberscope in a desired direction. Conventionally, a large number of annular members are connected to each other continuously via pins, and this is used as the outer sheath of the fiberscope, and two wires are passed inside, and these wires are indexed and loosened. The tip of the fiberscope was bent.

しかし、この従来の指向装置ではファイバスコープの先
端部を一つの平面上でしか首振り操作できず、あらゆる
方向に指向させるためにはファイバスコープ全体をねじ
らなければならない。この場合、長尺のファイバスコー
プ先端部を旋回できる程度にまでファイバスコープをね
じることは、可撓性によってねじれが吸収されてしまう
割合が非常に多いため、極めて大変であつ九。
However, with this conventional pointing device, the tip of the fiberscope can only be swung in one plane, and the entire fiberscope must be twisted in order to point in any direction. In this case, it is extremely difficult to twist the fiberscope to such an extent that the distal end of the long fiberscope can be rotated, as the twist is often absorbed by its flexibility.

ジファイバ自体の開口数を高くすることも重要であるが
、口径比の大きな明るい撮像レンズを使用する必要があ
る。ところが、大口径比の撮像レンズは焦点深度が浅い
ため、観察する物体と撮像レンズとの距離に応じてどう
しても焦点調整をしなければならず、ファイバスコープ
の先端部に焦点調整装置を組み込む必要が生じる。
Although it is important to increase the numerical aperture of the di-fiber itself, it is necessary to use a bright imaging lens with a large aperture ratio. However, since the imaging lens with a large aperture ratio has a shallow depth of focus, it is necessary to adjust the focus according to the distance between the object to be observed and the imaging lens, and it is necessary to incorporate a focus adjustment device into the tip of the fiberscope. arise.

又、大きな照明光量を必要とする水中等でファイバスコ
ープを使用する場合には、光フアイバ素線を照明光伝送
路として使用したライトガイドでは不充分であり、別な
照明装置を先端部に組み付ける必要がある。従って、水
中等でも何ら問題なく明るい画偉を観察するためには、
これら焦点調整装置及び照明装置をファイバスコープの
先端部と共に密封保護しなければならない。
In addition, when using a fiberscope underwater, etc., which requires a large amount of illumination light, a light guide that uses optical fiber as the illumination light transmission path is insufficient, and a separate illumination device is attached to the tip. There is a need. Therefore, in order to observe bright images without any problems even underwater,
These focusing devices and illumination devices must be hermetically protected along with the tip of the fiberscope.

本発明けかさる知見に基づき、従来の7アイ  ゛バス
コープの不具合を改善して特に水中であら′ゆる方向を
明るく観察できるファイバスコープを提供することを目
的とする。
Based on the findings of the present invention, it is an object of the present invention to improve the defects of the conventional 7-eye fiberscope and to provide a fiberscope that can particularly brightly observe underwater in all directions.

この目的を達成する本発明の水中用7アイパスコープに
かかる構成は、イメージファイバの先端にその長手方向
に沿って往復動自在に取り付けられた鏡筒内に装着され
る撮像レンズと、前記イメージファイバの先端部に位置
すると共に前記イメージファイバに組み付けられた制御
ケーブルに連結され且つ前記鏡筒を往復動させる焦点調
整用の駆動源と、前記鏡筒の周囲に配置されると共に前
記イメージファイバに組み付けられた給電ケーブルに連
結された照明用光源と、前記イメージファイバの先端部
と前記鏡筒と前記駆動源と前記照明用光源とを取り囲む
筒状のケーシングと、このケーシングの先端に取り付け
られた透明な窓部材と、前記イメージファイバが貫通し
且つこの窓部材及び前記ケーシングと共働して前記イメ
ージファイバの先端部を密封するシール端板と、前記イ
メージファイバの周囲にほぼ等間隔で配置されると共に
前記イメージファイバに組み付けられた制御ケーブルに
それぞれ連結され且つ前記ケーシング外に突出する駆動
回転自在のプロペラをそれぞれ具え光束なくとも王台の
駆動モータとからなるものである。
The configuration of the underwater 7-eye pathscope of the present invention that achieves this object includes: an imaging lens mounted in a lens barrel that is attached to the tip of an image fiber so as to be able to reciprocate along its longitudinal direction; a focus adjustment drive source located at the tip of the lens barrel and connected to a control cable assembled to the image fiber and reciprocating the lens barrel; and a drive source for focus adjustment located around the lens barrel and connected to the control cable assembled to the image fiber; a cylindrical casing surrounding the distal end of the image fiber, the lens barrel, the drive source, and the illumination light source; a transparent casing attached to the distal end of the casing; a window member through which the image fiber passes, and a sealing end plate that cooperates with the window member and the casing to seal the tip of the image fiber; The image fibers are also provided with drive rotatable propellers that are connected to control cables assembled to the image fibers and protrude outside the casing, and each includes a drive motor for driving a light beam or a base.

以下、本発明による水中用ファイバスコープの一実施例
についてその先端部の断面構造を表す第1図及びその■
−■矢視断面を表す第2図を参照しながら詳細に説明す
る。外被で保護されたイメージファイバ11の先端には
外周面に歯車12を形成した回転リング13が回転自在
に装着されており、この回転リング13には回り止め機
構を組み込んだ鏡筒14が螺合している。従って、回転
リング13の回転により鏡筒14がその長手方向に沿っ
て往復動し、内部に組み込まれた図示しない撮像レンズ
をイメージファイバ11の結像面に対して前後動させる
ことにより、物体の実像を鮮明にイメージファイバ11
の結像面に結偉させることが可能となる。
Below, Fig. 1 and its
This will be explained in detail with reference to FIG. A rotary ring 13 with a gear 12 formed on the outer circumferential surface is rotatably attached to the tip of the image fiber 11 protected by an outer jacket. It matches. Therefore, the lens barrel 14 reciprocates along its longitudinal direction by the rotation of the rotating ring 13, and the imaging lens (not shown) incorporated therein is moved back and forth with respect to the imaging plane of the image fiber 11. Image fiber 11 for clear real images
It becomes possible to focus the image on the image plane.

イメージファイバ11に嵌着された軸ホルダ15に回転
自在に支持される回転軸16の先端には歯車12と噛み
合う歯車17が一体的に設けられており、この回転軸1
6の後端は筒状をなす架台18を介してイメージファイ
バ11に支持された駆動モータ19に継手20を介して
連結されている。一方、これらを取シ囲む筒状のケーシ
ング21の先端部には透明な窓部材22がロックリング
23を介して装着され、このケーシング21の後端部に
はイメージファイバ11を貫通するシール端板24が複
数組のボルト25及びナツト26を介して取り付けられ
ており、これらケーシング21及び窓部材22及びシー
ル端板24でイメージファイバ11の先端部が外部に対
して密封された状態となっている。なお、図中の符号で
27はシール材であり、あらかじめケーシング21内に
高圧の流体を封入してケージフグ21等に耐圧性を持た
せると共に空気による浮力が大きすぎてイメージファイ
バ11の先端部が浮き上りぎみとなるのを防止すること
も可能である。鏡筒14の周囲に位置するケーシング2
1の内周には環状のブラケット28が形成されており、
このブラケット28には照明用の豆電球29が複数個環
状に配置されている。これら豆電球29及び駆動モータ
19に対する給電用のケーブル30.31はイメージフ
ァイバ11の内部に組み込まれ、その基端側で図示しな
い電源に接続している。一方、ケーシング21の外周に
は放射状に中空のピラー32が複数(本実施例では三つ
)等間隔に突設されており、これらピラー32の先端に
は後端にスクリュ33を駆動回転自在に装着した水中モ
ータ34がそれぞれ取り付けられている。水中モータ3
4に対する給電用のケーブル35は、ピラー32内から
イメージファイバ1,1の内部に組み込まれ、その基端
側で図示しない電源に接続している。本実施例では、後
端部に絞り部36を形成して水中モータ34を覆う筒状
の整流筒37がピラー32に固定されており、スクリュ
33の回転による水流がケーシング21の長手方向と平
行な方向に発生するように配慮している。なお、水中モ
ータ34色ケーシング21内に設置してスクリュ33を
シール端板24から外部に突出させるようにしてもよく
、この場合には水中モータ34の代りに通常のモータを
使用することができる。
A gear 17 that meshes with the gear 12 is integrally provided at the tip of a rotating shaft 16 that is rotatably supported by a shaft holder 15 fitted to the image fiber 11.
The rear end of 6 is connected via a joint 20 to a drive motor 19 supported by the image fiber 11 via a cylindrical frame 18 . On the other hand, a transparent window member 22 is attached to the tip of a cylindrical casing 21 that surrounds these through a lock ring 23, and a seal end plate that passes through the image fiber 11 is attached to the rear end of the casing 21. 24 is attached via multiple sets of bolts 25 and nuts 26, and the tip of the image fiber 11 is sealed from the outside by the casing 21, window member 22, and seal end plate 24. . Note that the reference numeral 27 in the figure is a sealing material, which is made by sealing high-pressure fluid in the casing 21 in advance to make the cage puffer 21 etc. pressure resistant, and also to prevent the tip of the image fiber 11 from becoming too buoyant due to the buoyancy of the air. It is also possible to prevent the surface from rising too much. Casing 2 located around lens barrel 14
An annular bracket 28 is formed on the inner periphery of 1.
A plurality of miniature light bulbs 29 for illumination are arranged in a ring shape on this bracket 28. Cables 30 and 31 for power supply to the miniature light bulb 29 and the drive motor 19 are incorporated inside the image fiber 11, and are connected to a power source (not shown) at the base end thereof. On the other hand, a plurality of (three in this embodiment) hollow pillars 32 are protruded radially from the outer periphery of the casing 21 at equal intervals, and a screw 33 is driven at the rear end of each of these pillars 32 so as to be freely rotatable. A mounted underwater motor 34 is attached to each. Underwater motor 3
A power supply cable 35 for the image fibers 4 is incorporated into the image fibers 1, 1 from within the pillar 32, and is connected to a power source (not shown) at its base end. In this embodiment, a cylindrical rectifier tube 37 is fixed to the pillar 32 with a constriction portion 36 formed at the rear end and covers the underwater motor 34, and the water flow due to the rotation of the screw 33 is parallel to the longitudinal direction of the casing 21. We are taking care to ensure that the occurrence occurs in the following direction. Note that the underwater motor 34 may be installed inside the 34-color casing 21 so that the screw 33 protrudes outside from the seal end plate 24. In this case, a normal motor can be used instead of the underwater motor 34. .

従って、任意の一つの水中モータ34を駆動することに
よってスクリュ33が回り、水が絞り部36から後方へ
勢いよく噴出される結果、その反作用によって推進力が
発生する。この時、残りの水中モータ34を駆動してい
ない場合にはこれらが推進抵抗となるため、イメージフ
ァイバ11の先端部は駆動している水中モータ340反
対側に向きを変えて行く。すべての水中モー^34を作
動させると、イメージファイバ11の先端部が水中を推
進するようになるが、−スクリュ33の相対回転速度を
変えることによって急旋回させたりゆるく旋回させるこ
とも可能である。なお、本実施例では三つの水中モータ
34で水中におけるファイバスコープの推進と方向変換
とを行うようにしたが、四つ以上の水中モータを使用し
てもよい。又、駆動モータ19の代りに流体圧モータを
使用したり、或いは鏡筒14を流体圧シリンダで直接駆
動することも可能である。
Therefore, by driving any one submersible motor 34, the screw 33 is rotated, and as a result, water is vigorously ejected backward from the constriction part 36, and a propulsive force is generated by the reaction. At this time, if the remaining underwater motors 34 are not being driven, these act as propulsion resistance, so the tip of the image fiber 11 changes its direction to the opposite side of the underwater motor 340 that is being driven. When all the underwater motors 34 are activated, the tip of the image fiber 11 is propelled underwater, but it is also possible to make a sharp turn or a gentle turn by changing the relative rotational speed of the screw 33. . In this embodiment, three underwater motors 34 are used to propel the fiberscope underwater and change direction, but four or more underwater motors may be used. It is also possible to use a fluid pressure motor in place of the drive motor 19, or to directly drive the lens barrel 14 with a fluid pressure cylinder.

このように本発明の水中用ファイバスコープによると、
焦点調整装置及び照明装置が設けられたイメージファイ
バの先端部をケーシングと廊部材及びシール端板とで密
封すると共にイメージファイバの周囲にスクリュを具え
た少なくとも三つのモータを配置し、これらを相対的に
連動させて駆動するようにしたので、水中で明るい画像
を鮮明に観察することが可能であり、しかもあらゆる方
向にイメージファイバの先端部を指向及び推進させるこ
とができる。
As described above, according to the underwater fiberscope of the present invention,
The tip of the image fiber provided with the focus adjustment device and the illumination device is sealed with a casing, a channel member, and a sealing end plate, and at least three motors equipped with screws are arranged around the image fiber, and these motors are connected relative to each other. Since the image fiber is driven in conjunction with the image fiber, it is possible to clearly observe a bright image underwater, and the tip of the image fiber can be directed and propelled in all directions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による水中用ファイバスコープの一実施
例の先端部の構造を表す断面図、第2図はその■−■矢
視断面図であり、図中の符号で、 11はイメージ7アイパ、 14は鏡筒、 19は駆動モータ、 21はケーシング、 22は窓部材、 24はシール端板、 30.31.35はケーブル、 33はスクリュ、 34唸水中モータである。 特許出願人 住友電気工業株式会社 代理人 弁理士 光 石 士 部 (他1名)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the tip of an embodiment of an underwater fiberscope according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line ■-■. 14 is a lens barrel, 19 is a drive motor, 21 is a casing, 22 is a window member, 24 is a seal end plate, 30, 31, 35 is a cable, 33 is a screw, and 34 is a whirling submersible motor. Patent applicant: Sumitomo Electric Industries, Ltd. Patent attorney: Shibu Mitsuishi (and 1 other person)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] イメージファイバの先端にその長手方向に沿って往復動
自在に取り付けられた鏡筒内に装着される撮偉レンズと
、前記イメージファイバの先端部に位置すると共に前記
イメージファイバに組み付けられた制御ケーブルに連結
され且つ前記鏡筒を往復動させる焦点調整用の駆動源と
、前記鏡筒の周囲に配置されると共に前記イメージファ
イバに組み付けられた給電ケーブルに連結された照明用
光源と、前記イメージファイバの先端部と前記鏡筒と前
記駆動源と前記照明用光源とを堆り囲む筒状のケーシン
グと、このケーシングの先端に取り付けられた透明な窓
部材と、前記イメージファイバが貫通し且つこの窓部材
及び前記ケーシングと共働して前記イメージファイバの
先端部を密封するシール端板と、前記イメージファイバ
の周囲にほぼ等間隔て配置されると共に前記イメージフ
ァイバに組み付けられた制御ケーブルにそれぞれ連結さ
れ且つ前記ケーシング外に突出する駆動回転自在のプロ
ペラをそれぞれ具えた少なくとも王台の駆動モータとか
らなる水中用ファイバスコープ。
A photographic lens is installed in a lens barrel that is attached to the tip of the image fiber so as to be able to reciprocate along its longitudinal direction, and a control cable is located at the tip of the image fiber and attached to the image fiber. a driving source for focus adjustment that is connected to each other and reciprocates the lens barrel; a light source for illumination that is connected to a power supply cable arranged around the lens barrel and assembled to the image fiber; A cylindrical casing that surrounds the tip, the lens barrel, the drive source, and the illumination light source, a transparent window member attached to the tip of the casing, and the window member through which the image fiber passes. and a sealing end plate that cooperates with the casing to seal the distal end of the image fiber, and a sealing end plate that is arranged at approximately equal intervals around the image fiber and is connected to a control cable assembled to the image fiber, and An underwater fiberscope comprising at least one drive motor each having a drive rotatable propeller that protrudes outside the casing.
JP57071291A 1982-04-30 1982-04-30 Underwater fiber scope Pending JPS58189604A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4735501A (en) * 1986-04-21 1988-04-05 Identechs Corporation Method and apparatus for fluid propelled borescopes
US4991957A (en) * 1987-09-08 1991-02-12 Olympus Optical Co., Ltd. Borescope apparatus
US5096292A (en) * 1987-09-08 1992-03-17 Olympus Optical Co., Ltd. Borescope apparatus
US7134993B2 (en) 2004-01-29 2006-11-14 Ge Inspection Technologies, Lp Method and apparatus for improving the operation of a remote viewing device by changing the calibration settings of its articulation servos

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