JPS59193416A - フアイバスコ−プの接眼装置 - Google Patents

フアイバスコ−プの接眼装置

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JPS59193416A
JPS59193416A JP6807283A JP6807283A JPS59193416A JP S59193416 A JPS59193416 A JP S59193416A JP 6807283 A JP6807283 A JP 6807283A JP 6807283 A JP6807283 A JP 6807283A JP S59193416 A JPS59193416 A JP S59193416A
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JP
Japan
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image
optical
single crystal
eyepiece
crystal plate
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JP6807283A
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Riyuusuke Adachi
安達 滝介
Tadashi Takahashi
正 高橋
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Pentax Corp
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Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/001Eyepieces
    • 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
    • G02B23/2407Optical details
    • G02B23/2453Optical details of the proximal end

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  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

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】 本発明は、内視鏡等に広く用いられているファイバスコ
ープに係り、特にその接眼装置に関する。
ファイバスコープは、周知のように直径がミクロンオー
ダの光学ファイバを多数束ね、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
レンズにより光ファイバ束の前端の入射端面に結像され
た観察像を、光学ファイバ束を透過させて光学ファイバ
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。光学ファイバ束を構
成する各光学ファイバ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グランド部lbからな
っており、このためこの光学ファイバ1を多数束ね、ク
ラッド部lb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ッチPで配列
された形となって不連続となり、コア部la間に暗黒部
分ICが生じる。この規則正しい配列のコア部1aと暗
黒部分ICは、接眼レンズにより光学ファイバ束の出射
端面を拡大観察した場合、光学ファ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とによって生じる光の強度分布を
示すもので、コア部1aに対応する部分のみが一定の強
度を呈し、暗黒部分ICについては強度は零である。コ
ア部−j#aと暗黒部分4Cとの強度差はaで示されて
いる。このように観察像に生しる光の強度性41、すな
わち物体像に重なるコア部1aと暗黒部分1cの配夕1
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T
V撮影においては、光学ファイバ束とTV撮像管の色分
解フィルタやTV走査線との間で干渉を起し、TV両面
上にモワレ縞を生じさせるため、条件によって非常に観
察しにくい像となる。同様のモワレ縞は共覧スコープを
ファ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ァイバ1全体を細くしたり、ク
ラッド部tb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・ンド部lb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った。
本発明は、光学ファイバを小径にしたりそのクラッド部
の薄さを薄くするという開発動向とは無関係に、光学フ
ァイバのコア部とクラッ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、複屈折性を有する
光学単結晶板を用いることに着目し、その複屈折性によ
りコア部の観察像を複数に分離させるようにしたことを
特徴としている。
以下図示実施例について本発明を説明する。第4図は本
発明の基本構成を示すもので、11は後端部のみを示す
光学ファイバ束、12はこの光学ファイ/へ東11の後
端射出面11aに臨む接眼レンズである。本発明の特徴
とする複屈折性を有する光学単結晶板13はこの接眼光
学系の中に配設するもので、図示例では出射端面11a
と接眼レンズ12の間に挿入されている。勿論光学単結
晶板13は、接眼レンズ(群)12の中に挿入してもよ
い。光学ファイバ束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ァイバ束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
パ、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に入射す
る像は、この単結晶板13を通過すると第合図の矢印A
方向に分離させられる。一般に短軸結晶の像分離量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NZとすると(Nz 2−N+ ”) ta
n cxS==dX□ N22tan 2 a+N1 ” 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=5.9XdXIO’ (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#量Sが得られる。
第6図は、このようにして単結晶板13によって分離さ
せられる分離像14の分離状態を模式的に示すもので、
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正分の−となる。したが
っ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、第専図(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正分
の−の強度となる山形の分布となる。
いま水晶板13の厚さd、および光学軸a−aと光の入
射軸b−bのなす角αを適当に選定すると、分離された
分離像14を隣接する光学ファイバ1のコア部1aに接
するようにすることができる。157図、第8図はその
ようにした場合の実施例で、この例では最大の強度と最
低の強度の差は第3図の従来装置におけるこれをaとす
るとl/2aになり、水平方向には暗黒部分がなくなる
ためノイズとなる光学ファイバのコアの配列パターンが
I7+立たなくなり、しかも光の強度分布は前述のよう
に、最大強度と最低強度の差が小さくなるから、見やす
くかつ疲れにくい。
このように分離像14は、隣接するコア部1aにほぼ接
するようにするのが好ましいが、特別な意図、効果を得
るためこの他適当に像分離量を定めてもよい。
上記実施例では、第7図から明らかなように例えば水平
方向の一方向についてコアの配列ノイズを減することが
できるが、垂直方向には暗黒部分を消失させることがで
きない。この垂直方向についても暗黒部分を無くすには
、複屈折性の光学単結晶板13を入射光軸方向に二枚、
または三枚重ね、その像分離の方向を異ならせればよい
。第9f図、第10図は二枚重ねたときの実施例を示す
もので、光学単結晶板13aの像分離方向を矢印Cで、
同13bの像分離方向を矢印eで示している。この分離
方向が互いになす角0は、特に好ましくは60°、好ま
しくは30°ないし70°または120°ないし160
°に設定するとよい結果が得られる。M Oか60°の
場合、四つに分離する分離像15の明るさは、中央部の
二つの分離像15aの明るさを1とすると、外側の二つ
の分離像15bの明るさはその1/3 となる。したが
ってこの角度0および光学単結晶板13a、13bの厚
さd、、d2を適当に設定することにより、分離像15
a、15bを隣接するコア部1aに接しさせ、あるいは
一部オーバラップさせることができ、暗黒部分1cを完
全に補完した理想的な観察像を得ることができる。なお
上記d、=d2.0−45° (135°)の場合には
、各分離像15aおよび15bの明るさは等しくなる。
またd、= d2,0=55°の場合は、分離像15b
の明るさは同15aのそれの172となる。
第11図は同様にして複屈折性光学単結晶板13を三枚
用いた場合の分離像の分離状態のm個牽■?式的に示す
ものである。この例は、三枚の光学単一結晶板13の像
分離方向を80度ずつ異ならせたもので、中央の原像1
5の周囲に6個の分離像15cが形成される。このよう
に光学単結晶板13の数は多い程分離像の数が多くなり
コア部の配列パターンノイズを減らす上で効果があると
考えられるが、実際は四枚以上としても効果の差異は明
瞭ではない。よって効果とコストを勘案して二枚ないし
三枚とするのが実際的である。
以上のように本発明のファ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により、各光学フ
ァイバのコア部の像を、コア部間に存する暗黒部分に分
離させて観察することができるから、コア部の配列パタ
ーンによるノイズが減少する。したがって配列越しに物
体像を観察しているという印象がなくなって観察しやす
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、または共覧スコーブで観
察する際には、撮像管の色分解フィ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17画像、あるいは観察画像
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は光学ファイバの端面形状の拡大模式図、第2図
は従来のファイバスコープによる接眼レンズの拡大像を
模式的に示す平面図、第3図は第1図の光学ファイバに
よる観察像の光の強度分41例を示すグラフ、第4図ば
本発明の接眼装置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図は本発
明による観察像の例を模式的に示す平面図、第8図は同
観察像の光の強度分布の例を示すグラフ、第9図(A)
 、 (B)は本発明の他の実施例を示す正面図と右側
面図、第1O図は、第9図の実施例による分離像の分離
状態の例を示す平面図、第11図は本発明による他の像
分離状態の例を示す平面図である。 l・・・光学ファイバ、1a・・・コア部、1b・・・
クラ・ント部、IC・・・暗黒部分、11・・・光学フ
ァイバ束、lla・・・射出端面、12・・・接眼レン
ズ、13、−13a、13b・・・複屈折性光学単結晶
板、14.15.15a、15b、15C−分離像スポ
 、 ト 。 特許出願人  旭光学工業株式会社 同代理人    三 浦 邦 夫 第1図 第2図 第3図 774八畢も夕1」 第4図 第5図 (AJ        (B) 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)像伝達用光学ファイバ束の後端射出面を観察する
    ための接眼光学系内に、複屈折性を有し、その複屈折性
    により各光学ファイバのコア部分に形成される観察像を
    複数に分離させる光学単結晶板を挿入したことを特徴と
    するファ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
    結晶板によって分離される観察像の少なくとも一部は、
    各コア間の暗黒部分を埋めるように分離されているファ
    イバスコープの接眼装置。 (3)特許請求の範囲第1項または第2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、
    この結晶の光学軸は、該結晶の入射面に対し45°±1
    5°の角度を成しているファイバスコープの接眼装置。 (4)特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか−
    において、複屈折性光学単結晶板は入射光軸方向に二枚
    重ねて設けられ、その観察像分離方向は、互いに30″
    ないし70″または120°ないしIEiOoの角度を
    成しているファイバスコープの接眼装置。 (5)特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか−
    において、複屈折性光学単結晶板は入射光軸方向に三枚
    重ねて設けられ、その観察像分離方向は、互いに約60
    ″の角度を成しているファイバスコープの接眼装置。
JP6807283A 1983-04-18 1983-04-18 フアイバスコ−プの接眼装置 Granted JPS59193416A (ja)

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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

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