JPS61251819A - 像形成光学系 - Google Patents
像形成光学系Info
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- JPS61251819A JPS61251819A JP60093365A JP9336585A JPS61251819A JP S61251819 A JPS61251819 A JP S61251819A JP 60093365 A JP60093365 A JP 60093365A JP 9336585 A JP9336585 A JP 9336585A JP S61251819 A JPS61251819 A JP S61251819A
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- optical
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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。
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、イメージガイドの端面、ＣＯＤ （固体逼像
素子）、撮像管など複数の画素を幾何学的パターン状に
配列して成る像形成部含む像形成光学系に関するもので
ある。
素子）、撮像管など複数の画素を幾何学的パターン状に
配列して成る像形成部含む像形成光学系に関するもので
ある。
この種従来の像形成光学系として、例えばイメージガイ
ドを用いた内視鏡においては、イメージガイドの端面即
ち像形成部がファイバーのコア部分とクラッド部分の存
在により複数の画素を幾何学的パターン状に配列した形
になっているため、レンズだけから構成された光学系に
比べて解像力が劣るという問題があった。又、イメージ
ガイドとＣＯＤを組み合わせた場合、二つのイメージガ
イドを組み合わせた場合、幾何学的パターン状の模様を
有する物体をイメージガイドを用いて観察した場合など
に、モアレが発生してしまうという問題があった。
ドを用いた内視鏡においては、イメージガイドの端面即
ち像形成部がファイバーのコア部分とクラッド部分の存
在により複数の画素を幾何学的パターン状に配列した形
になっているため、レンズだけから構成された光学系に
比べて解像力が劣るという問題があった。又、イメージ
ガイドとＣＯＤを組み合わせた場合、二つのイメージガ
イドを組み合わせた場合、幾何学的パターン状の模様を
有する物体をイメージガイドを用いて観察した場合など
に、モアレが発生してしまうという問題があった。
そこで、これらの問題を解決するために、例えば特開昭
５７−４６２．１１号公報に記載の影像強化装置のよう
に、イメージガイドの前後において対物レンズを光軸と
直交する方向に振動させて走査する機構が提案されてい
る゛。
５７−４６２．１１号公報に記載の影像強化装置のよう
に、イメージガイドの前後において対物レンズを光軸と
直交する方向に振動させて走査する機構が提案されてい
る゛。
ところが、上記影像強化装置の場合、対物レンズという
光学素子そのものを振動させるため、構造が複雑化し且
つ装置が大型化するという問題があった。
光学素子そのものを振動させるため、構造が複雑化し且
つ装置が大型化するという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、解像力が向上し且つモア
レを除去し得ると共に、構造が簡単で且つコンパクトに
構成し得る像形成光学系を提供することを目的とするも
のである。
レを除去し得ると共に、構造が簡単で且つコンパクトに
構成し得る像形成光学系を提供することを目的とするも
のである。
（問題点を解決するための手段及び作用）本発明による
像形成光学系は、複数の画素から成る像形成部を含む像
形成光学系において、上記像形成部と液晶光偏向器とを
同一光軸上に配置することにより、光学素子そのものは
動がさすに走査し得るようにしたものである。
像形成光学系は、複数の画素から成る像形成部を含む像
形成光学系において、上記像形成部と液晶光偏向器とを
同一光軸上に配置することにより、光学素子そのものは
動がさすに走査し得るようにしたものである。
以下図示した各実施例に基づき本発明の詳細な説明する
。
。
第１図は第一実施例の光学系を示しており、１は対物レ
ンズ、２はイメージガイド、３は接眼レンズであって、
対物レンズｌによりイメージガイド２の入射端面に結像
せしめられた像はイメージガイド２の出射端面まで伝送
され、該出射端面上の像は接眼レンズ３を介して観察者
の目により観察されるようになっている。４．４は対物
レンズｌとイメージガイド２の入射端面との間及びイメ
ージガイド２の出射端面と接ＩＮレンズ３との間におい
て各端面と同一の光軸上に夫々対称的に配置された一対
の液晶光偏向器であって、この液晶光偏向器４は、図示
の如き偏光方向（紙面と平行な方向）を有する偏光板５
とツイストネマチック型の液晶セル６と図示の如き結晶
軸方向（紙面と平行な方向）を有する水晶板等の複屈折
板７とを順次配置して成るものである。そして、液晶セ
ル６の透明電極６ａ、６ａに印加される電圧がＯＦＦの
時は第２図（Ａ）に示した如（偏光板５を透過した直線
偏光（偏光方向が紙面と平行）が液晶セル６を透過する
時にその偏光方向が９０°回転せしめられ紙面と垂直な
方向になるので、続いて複屈折板７を透過しても屈折さ
れず最初と同じ光路上に出射され二液晶セル６の透明電
極５ａ、５ａに印加される電圧がＯＮの時は第２図（Ｂ
）に示した如く偏光板５を透過した直線偏光が液晶セル
６を透過してもその偏光方向が変化せず紙面と平行なま
まなので、続いて複屈折板７を透過する時に屈折されて
最初の光路から例えばΔだけずれた光路上に出射される
ようになっている。尚、Δは第３図に示した如くイメー
ジガイド３のファイバー間隔Ｐのおよそ１／２となるよ
うに設定されているものとする。或いは、ΔはＰのおよ
そ３／２倍、５／２倍、−・・・−・−・−・でも良い
、又、イメージガイド２の前後に配置された液晶光偏向
器４．４の液晶セル６．６への電圧の印加を制御するス
イッチＳ、Ｓは同時に開閉せしめられるものとする。又
、６ｂは透明電極６ａ、６ａ間に封入されたツイストネ
マチック配向の液晶分子である。
ンズ、２はイメージガイド、３は接眼レンズであって、
対物レンズｌによりイメージガイド２の入射端面に結像
せしめられた像はイメージガイド２の出射端面まで伝送
され、該出射端面上の像は接眼レンズ３を介して観察者
の目により観察されるようになっている。４．４は対物
レンズｌとイメージガイド２の入射端面との間及びイメ
ージガイド２の出射端面と接ＩＮレンズ３との間におい
て各端面と同一の光軸上に夫々対称的に配置された一対
の液晶光偏向器であって、この液晶光偏向器４は、図示
の如き偏光方向（紙面と平行な方向）を有する偏光板５
とツイストネマチック型の液晶セル６と図示の如き結晶
軸方向（紙面と平行な方向）を有する水晶板等の複屈折
板７とを順次配置して成るものである。そして、液晶セ
ル６の透明電極６ａ、６ａに印加される電圧がＯＦＦの
時は第２図（Ａ）に示した如（偏光板５を透過した直線
偏光（偏光方向が紙面と平行）が液晶セル６を透過する
時にその偏光方向が９０°回転せしめられ紙面と垂直な
方向になるので、続いて複屈折板７を透過しても屈折さ
れず最初と同じ光路上に出射され二液晶セル６の透明電
極５ａ、５ａに印加される電圧がＯＮの時は第２図（Ｂ
）に示した如く偏光板５を透過した直線偏光が液晶セル
６を透過してもその偏光方向が変化せず紙面と平行なま
まなので、続いて複屈折板７を透過する時に屈折されて
最初の光路から例えばΔだけずれた光路上に出射される
ようになっている。尚、Δは第３図に示した如くイメー
ジガイド３のファイバー間隔Ｐのおよそ１／２となるよ
うに設定されているものとする。或いは、ΔはＰのおよ
そ３／２倍、５／２倍、−・・・−・−・−・でも良い
、又、イメージガイド２の前後に配置された液晶光偏向
器４．４の液晶セル６．６への電圧の印加を制御するス
イッチＳ、Ｓは同時に開閉せしめられるものとする。又
、６ｂは透明電極６ａ、６ａ間に封入されたツイストネ
マチック配向の液晶分子である。
本発明による像形成光学系は上述の如く構成されている
から、両液黒光偏向器４．４の液晶セル６．６への印加
電圧がＯＦＦの時は、第４図（Ａ）に示した如く、対物
レンズ１を経てイメージガイド２のファイバーのコア部
分に入射しようとする光が一方の液晶光偏向器４を通過
する時に紙面と垂直な偏光方向を有する直ＮＩＡ＠光に
なるため光路がずれずにそのままイメージガイド２のフ
ァイバーのコア部分に入射し、イメージガイド２を通過
するうちに円偏光となって他方の液晶光偏向器４の複屈
折板７に入射し、複屈折板７を透過する時複屈折せしめ
られてコア部分と一致する光路上の光（偏光方向が紙面
と垂直）とコア部分からΔだけずれた光路上の光（偏光
方向が紙面と平行）とに分けられた後いずれも液晶セル
６に入射し、液晶セル６を透過する時にいずれも偏光方
向が９０°回転せしめられて偏光方向が紙面と平行の一
致光路光と偏光方向が紙面と垂直なズレ光路光とになる
ので、一致光路光はそのまま偏光板５を透過して観察者
により観察されるが、ズレ光路光は偏光板５により遮ら
れて観察されない、一方、両液黒光偏向器４．４の液晶
セル６．６への印加電圧がＯＮの時は、第４図（Ｂ）に
示した如く、対物レンズ１を経てイメージガイド２のフ
ァイバーのブラッド部分に入射しようとする光が一方の
液晶光偏向器４を透過する時に紙面と平行な偏光方向を
有する直線偏光になるため光路がΔだけずれてイメージ
ガイド２のファイバーのコア部分に入射し、イメージガ
イド２を通過するうちに円偏光となって他方の液晶光偏
向器４の複屈折板７に入射し、複屈折板７を透過する複
屈折せしめられてコア部分と一致する光路上の光（偏光
方向が紙面と垂直）とコア部分からΔだけずれた光路上
の光（偏光方向が紙面と平行）とに分けられた後いずれ
も液晶セル６に入射し、液晶セル６を透過してもいずれ
も偏光方向は変化しないので、一致光路光は偏光板５に
より遮られて観察されず、ズレ光路光（グランド部分と
一致する光路上の光）はそのまま偏光板５を透過して観
察者により観察される。Ｓち、イメージガイド２のファ
イバーのグランド部分へ入射しようとする光も遮られず
にそのままグランド部分の位置から出射した光として観
察されることになる。従って、液晶セル６．６への印加
電圧の０Ｎ−ＯＦＦを肉眼の残像時間よりも短い間隔で
繰り返せば、あたかもイメージガイド２の断面全体を通
過する光による像を観察することになり解像力が大幅に
向上する。
から、両液黒光偏向器４．４の液晶セル６．６への印加
電圧がＯＦＦの時は、第４図（Ａ）に示した如く、対物
レンズ１を経てイメージガイド２のファイバーのコア部
分に入射しようとする光が一方の液晶光偏向器４を通過
する時に紙面と垂直な偏光方向を有する直ＮＩＡ＠光に
なるため光路がずれずにそのままイメージガイド２のフ
ァイバーのコア部分に入射し、イメージガイド２を通過
するうちに円偏光となって他方の液晶光偏向器４の複屈
折板７に入射し、複屈折板７を透過する時複屈折せしめ
られてコア部分と一致する光路上の光（偏光方向が紙面
と垂直）とコア部分からΔだけずれた光路上の光（偏光
方向が紙面と平行）とに分けられた後いずれも液晶セル
６に入射し、液晶セル６を透過する時にいずれも偏光方
向が９０°回転せしめられて偏光方向が紙面と平行の一
致光路光と偏光方向が紙面と垂直なズレ光路光とになる
ので、一致光路光はそのまま偏光板５を透過して観察者
により観察されるが、ズレ光路光は偏光板５により遮ら
れて観察されない、一方、両液黒光偏向器４．４の液晶
セル６．６への印加電圧がＯＮの時は、第４図（Ｂ）に
示した如く、対物レンズ１を経てイメージガイド２のフ
ァイバーのブラッド部分に入射しようとする光が一方の
液晶光偏向器４を透過する時に紙面と平行な偏光方向を
有する直線偏光になるため光路がΔだけずれてイメージ
ガイド２のファイバーのコア部分に入射し、イメージガ
イド２を通過するうちに円偏光となって他方の液晶光偏
向器４の複屈折板７に入射し、複屈折板７を透過する複
屈折せしめられてコア部分と一致する光路上の光（偏光
方向が紙面と垂直）とコア部分からΔだけずれた光路上
の光（偏光方向が紙面と平行）とに分けられた後いずれ
も液晶セル６に入射し、液晶セル６を透過してもいずれ
も偏光方向は変化しないので、一致光路光は偏光板５に
より遮られて観察されず、ズレ光路光（グランド部分と
一致する光路上の光）はそのまま偏光板５を透過して観
察者により観察される。Ｓち、イメージガイド２のファ
イバーのグランド部分へ入射しようとする光も遮られず
にそのままグランド部分の位置から出射した光として観
察されることになる。従って、液晶セル６．６への印加
電圧の０Ｎ−ＯＦＦを肉眼の残像時間よりも短い間隔で
繰り返せば、あたかもイメージガイド２の断面全体を通
過する光による像を観察することになり解像力が大幅に
向上する。
又、液晶光偏向器４を接眼部側にのみ配置して液晶セル
６への印加電圧の０Ｎ−ＯＦＦを操り返セハ、上記説明
から明らかなようにイメージガイド２を出射した光の位
置がΔの振幅で振動するようになるので、イメージガイ
ド２の出射端面の編目模様が消去され、その結果モアレ
の発生が防止される。この場合Δの大きさはＰのおよそ
１／２以上であれば良い。
６への印加電圧の０Ｎ−ＯＦＦを操り返セハ、上記説明
から明らかなようにイメージガイド２を出射した光の位
置がΔの振幅で振動するようになるので、イメージガイ
ド２の出射端面の編目模様が消去され、その結果モアレ
の発生が防止される。この場合Δの大きさはＰのおよそ
１／２以上であれば良い。
以上、解像力向上及びモアレ除去の原理について述べた
が、本発明像形成光学系は、そのために光学素子そのま
まは動かさずに走査し得る液晶光偏向器４を用いている
ので、構造が簡単で且つコンパクトに構成し得る。
が、本発明像形成光学系は、そのために光学素子そのま
まは動かさずに走査し得る液晶光偏向器４を用いている
ので、構造が簡単で且つコンパクトに構成し得る。
第５図（Ａ）及び（Ｂ）は第二実施例の液晶光偏向器８
の作動原理を示しており、この液晶光偏向器８は、複屈
折ｆ！７とツイストネマチック型の液晶セル６と複屈折
性を有し且つ印加電圧の０Ｎ−ＯＦＦによりその結晶軸
方向が反転する液晶セル９とを順次配置し、両液晶セル
６及び９への印加電圧の０Ｎ−ＯＦＦを同期して行うよ
うにして成るものである。この場合、第５図（Ａ）に示
した如く印加電圧がＯＮの時、複屈折板７で発生した常
光線（＠光方向が紙面と垂直）はそのまま真直に液晶セ
ル６及び９を透過し且つ異常光ｖＡ（偏光方向が紙面と
平行）は液晶セル６を透過した後液晶セル９により屈折
されて常光線と同じ位置に戻り、又第５図（Ｂ）に示し
た如く印加電圧がＯＦＦの時、複屈折板７で発生した常
光線は液晶セル６を透過して偏光方向が紙面と平行な方
向に変化せしめら、れた後液晶セル９により屈折されて
最初の光路からΔだけずれた光路上に出射され且つ異常
光線は液晶セル６を透過して偏光方向が紙面と垂直な方
向に変化せしめられた後そのまま真直に液晶セル９を透
過して該常光線と同じ位置で出射する。従って、光ｔ
ｔｉ失がないという利点を有している。尚、複屈折板７
の結晶軸方向と電圧ＯＦＦ時の液晶セル９の結晶軸方向
は一致させなくても、各部材の厚さにより常光線と異常
光線を一致させることができる。また、液晶セル９への
電圧は、０Ｎ−ＯＦＦでも良いし、電圧の大きさ又は電
圧の周波数を変えることで液晶分子の方向を変えても良
い。
の作動原理を示しており、この液晶光偏向器８は、複屈
折ｆ！７とツイストネマチック型の液晶セル６と複屈折
性を有し且つ印加電圧の０Ｎ−ＯＦＦによりその結晶軸
方向が反転する液晶セル９とを順次配置し、両液晶セル
６及び９への印加電圧の０Ｎ−ＯＦＦを同期して行うよ
うにして成るものである。この場合、第５図（Ａ）に示
した如く印加電圧がＯＮの時、複屈折板７で発生した常
光線（＠光方向が紙面と垂直）はそのまま真直に液晶セ
ル６及び９を透過し且つ異常光ｖＡ（偏光方向が紙面と
平行）は液晶セル６を透過した後液晶セル９により屈折
されて常光線と同じ位置に戻り、又第５図（Ｂ）に示し
た如く印加電圧がＯＦＦの時、複屈折板７で発生した常
光線は液晶セル６を透過して偏光方向が紙面と平行な方
向に変化せしめら、れた後液晶セル９により屈折されて
最初の光路からΔだけずれた光路上に出射され且つ異常
光線は液晶セル６を透過して偏光方向が紙面と垂直な方
向に変化せしめられた後そのまま真直に液晶セル９を透
過して該常光線と同じ位置で出射する。従って、光ｔ
ｔｉ失がないという利点を有している。尚、複屈折板７
の結晶軸方向と電圧ＯＦＦ時の液晶セル９の結晶軸方向
は一致させなくても、各部材の厚さにより常光線と異常
光線を一致させることができる。また、液晶セル９への
電圧は、０Ｎ−ＯＦＦでも良いし、電圧の大きさ又は電
圧の周波数を変えることで液晶分子の方向を変えても良
い。
第６図（Ａ）及び（Ｂ）は第三実施例の液晶光偏向器１
０の作動原理を示しており、この液晶光偏向器１０は、
１／２波長板１１の前後に複屈折性を有し且つ印加電圧
の変化によりその結晶軸方向が変化する一対の液晶セル
１２．１２を配置し、両液晶セル１２．１２を同一の電
源で駆動するようにして成るものである。この場合、液
晶セル１２．１２への印加電圧が高い時は、第６図（Ａ
）に示した如く両液晶セル１２．１２の結晶軸方向は光
軸と平行になるので入射光はそのまま真直に液晶セル１
２．１／２波長板１１．液晶セル１２を透過し、又液晶
セル１２．１２への印加電圧が低い時は、第６図（Ｂ）
に示した如く両液晶セル１２．１２の結晶軸方向が光軸
に対して傾斜するので入射光は一方の液晶セル１２で常
光ｖＡ（偏光方向が紙面と垂直）と異常光ｍ（偏光方向
が紙面と平行）とに分けられ、常光線は１７２波長板１
１により偏光方向が９０’回転せしめられて紙面と平行
な方向に変化せしめられた後他方の液晶セル１２により
屈折されて最初の光路からΔだけずれた光路上に出射さ
れ且つ異常光線は１／２波長板１１により偏光方向が９
０°回転せしめられて紙面と垂直な方向に変化せしめら
れた後そのまま真直に他方の液晶セル１１を透過して該
常光線と同じ位置で出射する。そして、この実施例の場
合、液晶セル１２．１２への印加電圧を変化させること
により結晶軸の傾斜角を変えてΔを連続的及び段階的に
変化させ得るので、連続的な走査及びとびとびの走査の
いずれもが可能である。第７図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ
）はその場合の結晶軸方向の変化を示したものであり、
第８図はΔと印加電圧との関係を示している。
０の作動原理を示しており、この液晶光偏向器１０は、
１／２波長板１１の前後に複屈折性を有し且つ印加電圧
の変化によりその結晶軸方向が変化する一対の液晶セル
１２．１２を配置し、両液晶セル１２．１２を同一の電
源で駆動するようにして成るものである。この場合、液
晶セル１２．１２への印加電圧が高い時は、第６図（Ａ
）に示した如く両液晶セル１２．１２の結晶軸方向は光
軸と平行になるので入射光はそのまま真直に液晶セル１
２．１／２波長板１１．液晶セル１２を透過し、又液晶
セル１２．１２への印加電圧が低い時は、第６図（Ｂ）
に示した如く両液晶セル１２．１２の結晶軸方向が光軸
に対して傾斜するので入射光は一方の液晶セル１２で常
光ｖＡ（偏光方向が紙面と垂直）と異常光ｍ（偏光方向
が紙面と平行）とに分けられ、常光線は１７２波長板１
１により偏光方向が９０’回転せしめられて紙面と平行
な方向に変化せしめられた後他方の液晶セル１２により
屈折されて最初の光路からΔだけずれた光路上に出射さ
れ且つ異常光線は１／２波長板１１により偏光方向が９
０°回転せしめられて紙面と垂直な方向に変化せしめら
れた後そのまま真直に他方の液晶セル１１を透過して該
常光線と同じ位置で出射する。そして、この実施例の場
合、液晶セル１２．１２への印加電圧を変化させること
により結晶軸の傾斜角を変えてΔを連続的及び段階的に
変化させ得るので、連続的な走査及びとびとびの走査の
いずれもが可能である。第７図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ
）はその場合の結晶軸方向の変化を示したものであり、
第８図はΔと印加電圧との関係を示している。
尚、上記１７２波長板１１の代わりに偏光方向を９０°
回転させる作用を有する旋光板を用いても良い。
回転させる作用を有する旋光板を用いても良い。
第９図は第四実施例を示しており、これは上記液晶光偏
向器１０を対物レンズ（撮影レンズ）１とＣＣＤ１３と
の間に配置し、信号処理回路１４を液晶光偏向器１０の
駆動電源と同期させながらテレビモニター１５上に画像
を表示するようにしたものである。この場合、ＣＣＤ１
３の画素のピンチをＱとすると、ΔはＱのおよそ１／２
以上とすれば良い、従って□、ＣＣＤ １３の受光エレ
メント以外の部分に入射しようとする光もΔの走査によ
り受光エレメントに入射するようになり、この時テレビ
モニター１５に表示される像をΔだけずらしてやれば、
上記光による像もテレビモニター１５上に表示されるの
で、解像力が大幅に向上する。尚、この場合も連続的な
走査及びとびとびの走査のいずれもが可能である。
向器１０を対物レンズ（撮影レンズ）１とＣＣＤ１３と
の間に配置し、信号処理回路１４を液晶光偏向器１０の
駆動電源と同期させながらテレビモニター１５上に画像
を表示するようにしたものである。この場合、ＣＣＤ１
３の画素のピンチをＱとすると、ΔはＱのおよそ１／２
以上とすれば良い、従って□、ＣＣＤ １３の受光エレ
メント以外の部分に入射しようとする光もΔの走査によ
り受光エレメントに入射するようになり、この時テレビ
モニター１５に表示される像をΔだけずらしてやれば、
上記光による像もテレビモニター１５上に表示されるの
で、解像力が大幅に向上する。尚、この場合も連続的な
走査及びとびとびの走査のいずれもが可能である。
第１０図（Ａ）及び（Ｂ）は第五実施例の液晶光偏向器
１４の作動原理を示しており、この液晶光偏向器１４は
、上記第二実施例の液晶光偏向器８において液晶セル９
の代りに、前後に一対のプリズム１５．１５を有し且つ
光軸に対して遮光配置されたＮ型液晶セル１６を用いて
成るものであって、基本的作動原理は液晶光偏向器８と
同じなのでその説明は省略する。Ｎ型液晶セル１６内に
含まれる液晶分子は第１１図に示した如き屈折率楕円体
を有しており、プリズム１５の屈折率ｎ。
１４の作動原理を示しており、この液晶光偏向器１４は
、上記第二実施例の液晶光偏向器８において液晶セル９
の代りに、前後に一対のプリズム１５．１５を有し且つ
光軸に対して遮光配置されたＮ型液晶セル１６を用いて
成るものであって、基本的作動原理は液晶光偏向器８と
同じなのでその説明は省略する。Ｎ型液晶セル１６内に
含まれる液晶分子は第１１図に示した如き屈折率楕円体
を有しており、プリズム１５の屈折率ｎ。
は、ｎｐ＝ｎｌＩ＝ｎ、が良い。この場合もとびとびの
走査が行われる。この場合、縦横変換の液晶はドライブ
し易いという利点がある。
走査が行われる。この場合、縦横変換の液晶はドライブ
し易いという利点がある。
第１２図（Ａ）及び（Ｂ）は第六実施例の液晶光偏向器
１７の作動原理を示しており、この液晶光偏向器１７は
、上記第三実施例の液晶光偏向器１０において液晶セル
１２の代りに、後側にプリズム１８を有し且つプリズム
１８側の透明電極１９ａが光軸に対して傾斜しているＮ
型液晶セル１９を用いて成るものであって、液晶セル１
９に入射した自然光は、常光線と異常光線とで液晶の屈
折率が異なるため、プリズム１８の境界面での屈折率が
異なり、出射時には光線は二つの方向に分離して進む。
１７の作動原理を示しており、この液晶光偏向器１７は
、上記第三実施例の液晶光偏向器１０において液晶セル
１２の代りに、後側にプリズム１８を有し且つプリズム
１８側の透明電極１９ａが光軸に対して傾斜しているＮ
型液晶セル１９を用いて成るものであって、液晶セル１
９に入射した自然光は、常光線と異常光線とで液晶の屈
折率が異なるため、プリズム１８の境界面での屈折率が
異なり、出射時には光線は二つの方向に分離して進む。
それ以外の作動原理は上記液晶光偏向器１０と同じなの
でその説明は省略する。但し、この場合異常光線は常光
線から分かれてしまうが平行である。又、プリズム１８
の屈折率ｎｌは、ｎｐｚ＃ｎｇ ｂ 第１３図は第七実施例を示しており、これは第四実施例
において液晶光偏向器１０の代りに上記液晶光偏向器１
７を用いると共に液晶光偏向器１７を対物レンズ（撮像
レンズ）】の前側に配置して成るものであって、基本的
作動原理は第四実施例と同じなのでその説明は省略する
。尚、対物レンズ１の前方の光束がほぼ平行な部分に液
晶光偏向器１７が置かれているので、前述の異常光と正
常光の分離は結像に影響しない。
でその説明は省略する。但し、この場合異常光線は常光
線から分かれてしまうが平行である。又、プリズム１８
の屈折率ｎｌは、ｎｐｚ＃ｎｇ ｂ 第１３図は第七実施例を示しており、これは第四実施例
において液晶光偏向器１０の代りに上記液晶光偏向器１
７を用いると共に液晶光偏向器１７を対物レンズ（撮像
レンズ）】の前側に配置して成るものであって、基本的
作動原理は第四実施例と同じなのでその説明は省略する
。尚、対物レンズ１の前方の光束がほぼ平行な部分に液
晶光偏向器１７が置かれているので、前述の異常光と正
常光の分離は結像に影響しない。
第１４図（Ａ）及び（Ｂ）は第八実施例の液晶光偏向器
２０の作動原理を示しており、この液晶光偏向器２０は
上記偏光板５と上記液晶セル１２とを組み合せて成るも
のである。この場合、液晶セル１２への印加電圧゛が高
い時は、第１４図（Ａ）に示した如く液晶セル１２結晶
軸方向が光軸と平行になるので、偏光板５を透過した直
線偏光（偏光方向が紙面と平行）はそのまま液晶セル１
２を透過し、又液晶セル１２への印加電圧が低い時は、
第１４図（Ｂ）に示した如く液晶セル１２の結晶軸方向
が光軸に対して傾斜するので、偏光板５を透過した直線
偏光は液晶セル１２により屈折されて最初の光路からΔ
だけずれた光路上に出射される。この実施例の場合、連
続的な走査が可能であると共に、構造が一層簡単である
という利点がある。但し、偏光板５により光量が１／２
になってしまう欠点がある。
２０の作動原理を示しており、この液晶光偏向器２０は
上記偏光板５と上記液晶セル１２とを組み合せて成るも
のである。この場合、液晶セル１２への印加電圧゛が高
い時は、第１４図（Ａ）に示した如く液晶セル１２結晶
軸方向が光軸と平行になるので、偏光板５を透過した直
線偏光（偏光方向が紙面と平行）はそのまま液晶セル１
２を透過し、又液晶セル１２への印加電圧が低い時は、
第１４図（Ｂ）に示した如く液晶セル１２の結晶軸方向
が光軸に対して傾斜するので、偏光板５を透過した直線
偏光は液晶セル１２により屈折されて最初の光路からΔ
だけずれた光路上に出射される。この実施例の場合、連
続的な走査が可能であると共に、構造が一層簡単である
という利点がある。但し、偏光板５により光量が１／２
になってしまう欠点がある。
第１５図は第九実施例として上記第二実施例の液晶光偏
向器８をファイバースコープ２１のレフチャースコープ
２２を用いた例を示しており、イメージガイド２３の前
後に配置された一対の液晶光偏向器８を同期させて走査
するようになっている。従って、モアレの少ない解像の
良いレフチャースコープを作ることができる。尚、２４
はハーフプリズムである。
向器８をファイバースコープ２１のレフチャースコープ
２２を用いた例を示しており、イメージガイド２３の前
後に配置された一対の液晶光偏向器８を同期させて走査
するようになっている。従って、モアレの少ない解像の
良いレフチャースコープを作ることができる。尚、２４
はハーフプリズムである。
第１６図は第十実施例の液晶光偏向器２４を示員ており
、この液晶光偏向器１４は上記第四実施例の液晶光偏向
器ｌＯを二個各結晶軸を含む面が互いに直交又は斜交す
るように配置してＸ−Ｙ走査を可能にしたものである。
、この液晶光偏向器１４は上記第四実施例の液晶光偏向
器ｌＯを二個各結晶軸を含む面が互いに直交又は斜交す
るように配置してＸ−Ｙ走査を可能にしたものである。
その走査は例えば第１７図に示した如き順序で行う、又
、この液晶光偏向器２４を第９図に示した如きテレビ装
置に適用し、上記走査に同期してテレビモニター上の像
を第１８閏に示した如き順序でずらしてやれば、解像力
が一層向上した像が得られる。
、この液晶光偏向器２４を第９図に示した如きテレビ装
置に適用し、上記走査に同期してテレビモニター上の像
を第１８閏に示した如き順序でずらしてやれば、解像力
が一層向上した像が得られる。
第１９図は第十−実施例を示しており、これは偏波面保
存ファイバーを束ねて成るイメージガイド２５の前後端
に各一対の複屈折板７．７及び液晶光偏向器１０．１０
を配置したものである。この場合、第２０図に示した如
く、液晶光偏向器ｌＯの走査によるへ方向の変位Ｐ、と
複屈折板７の二重像分離による変位Ｐ、もいずれもイメ
ージガイド２５のファイバー２５ａの間隔ｑのほぼｌ／
２となるようにする。即ち、 とする、或いは、式（１１の代りに、 Ｐ、＃−＋ ｎ ｑ （ｎ ＝±１ 、 ２ 、 ３
−”） ・−＋３１であっても良い。
存ファイバーを束ねて成るイメージガイド２５の前後端
に各一対の複屈折板７．７及び液晶光偏向器１０．１０
を配置したものである。この場合、第２０図に示した如
く、液晶光偏向器ｌＯの走査によるへ方向の変位Ｐ、と
複屈折板７の二重像分離による変位Ｐ、もいずれもイメ
ージガイド２５のファイバー２５ａの間隔ｑのほぼｌ／
２となるようにする。即ち、 とする、或いは、式（１１の代りに、 Ｐ、＃−＋ ｎ ｑ （ｎ ＝±１ 、 ２ 、 ３
−”） ・−＋３１であっても良い。
その結果、液晶光偏向器１０の走査によりＡ方向の解像
力は二倍になり、又複屈折板７による複屈折でＢ方向に
ついてはブラッド部分に当っていた光がコア部分に入る
ようになるので、Ｂ方向についても解像力が二倍になる
。尚、イメージガイド２５の入射端側の複屈折板７と出
射端側の複屈折板７とは第２１図に示した如く複屈折量
が・同じで且つイメージガイド２５に対する位置関係も
同じになるようにしておく必要がある。
力は二倍になり、又複屈折板７による複屈折でＢ方向に
ついてはブラッド部分に当っていた光がコア部分に入る
ようになるので、Ｂ方向についても解像力が二倍になる
。尚、イメージガイド２５の入射端側の複屈折板７と出
射端側の複屈折板７とは第２１図に示した如く複屈折量
が・同じで且つイメージガイド２５に対する位置関係も
同じになるようにしておく必要がある。
又、液晶光偏向器１０．１０を省略しても良く、その場
合イメージガイド２５と複屈折板７との組み合わせだけ
になるが、これでもＢ方向について二倍の解像力がある
。
合イメージガイド２５と複屈折板７との組み合わせだけ
になるが、これでもＢ方向について二倍の解像力がある
。
尚、上記のいずれの実施例においても、複屈折板７は水
晶の代りに方解石等複屈折性を有する物質を材料として
も良い、又、いずれの実施例も、イメージガイドを用い
た内視鏡、レフチャースコープ、電子カメラ、テレビカ
メラ（撮像管、ＣＯＤのどちらのものでも良い）、電子
内視鏡等に用いることができると共に、撮影レンズ内、
アダプター内、カメラボディー内のいずれに配置しても
良い、又、配列がランダムなイメージガイド、ＣＯＤに
も使用し得る。又、いずれの例についても液晶分子の配
向を変化させるのに電圧の可変また電圧の周波数の可変
または磁場の変化または温度の変化などを用いても良い
。又、ツイストネマチック型液晶セルは、この液晶セル
が厚さ８μと水晶仮に比べてはるかに薄いため、小型化
に有効である。
晶の代りに方解石等複屈折性を有する物質を材料として
も良い、又、いずれの実施例も、イメージガイドを用い
た内視鏡、レフチャースコープ、電子カメラ、テレビカ
メラ（撮像管、ＣＯＤのどちらのものでも良い）、電子
内視鏡等に用いることができると共に、撮影レンズ内、
アダプター内、カメラボディー内のいずれに配置しても
良い、又、配列がランダムなイメージガイド、ＣＯＤに
も使用し得る。又、いずれの例についても液晶分子の配
向を変化させるのに電圧の可変また電圧の周波数の可変
または磁場の変化または温度の変化などを用いても良い
。又、ツイストネマチック型液晶セルは、この液晶セル
が厚さ８μと水晶仮に比べてはるかに薄いため、小型化
に有効である。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明による像形成光学系は、解像力が向
上し且つモアレを除去し得ると共に、構造が簡単で且つ
コンパクトに構成し得るという重要な利点を有している
。
上し且つモアレを除去し得ると共に、構造が簡単で且つ
コンパクトに構成し得るという重要な利点を有している
。
第１図は本発明による像形成光学系の第一実施例の光学
系を示す図、第２図は液晶光偏向器４の作動原理を示す
図、第３図は第一実施例の走査幅を示す図、第４図は第
一実施例の作動原理を示す図、第５図は第二実施例の液
晶光偏向器８の作動原理を示す図、第６図は第三実施例
の液晶光偏向器１０の作動原理を、示す図、第７図は液
晶光偏向器１０の結晶軸方向の変化を示す図、第８図は
液晶光偏向器ｌＯによる走査幅と印加電圧との関係を示
す図、第９図は第四実施例の構成、を示す図、第１Ｏ図
は第五実施例の液晶光偏向器１４の作動原理を示す図、
第１１図は液晶光偏向器１４′の液品分子の屈折率楕円
体を示す図、第１２図は第六実施例の液晶光偏向器１７
の作動原理を示す図、第１３図は第七実施例の構成を示
す図、第１４図は第八実施例の液晶光偏向器２０の作動
原理を示す図、第１５図は第九実施例の構成を示す図、
第１６図は第十実施例の液晶光偏向器２４の斜視図、第
１７図及び第１８図は液晶光偏向器２４による走査順序
及びテレビモニター上の像の移動順序を示す図、第１９
図は第十−実施例の光学系を示す斜視図、第２０図は上
記第十−実施例の走査幅を示す図、第２１図は上記十−
実施例における複屈折板７，７の位置関係を示す図であ
る。 ｌ・・・・対物レンズ、２・・・・イメージガイド、３
・・・・接眼レンズ、４・・・・液晶光偏向器、５・・
・・偏光板、６・・・・液晶セル、７・・・・複屈折板
、８． １０．１４，１７．２０．２４・・・・液晶光
偏向器。 ；ｒｌ 凶 １・２ 因 （Ａ） （Ｂ）電ｆｆｉ
ＯＦＦ 電圧ＯＮ；ｊ′３
図 ゛、 ；ｊ′４ 図 第５図 １６図 （Ａ）（Ｂ） オフ図 ＜Ａ） ＣＢ） （Ｃ）１８図 １９図 ；ｚ１０凶 ＩｔｉＱＮ （ＦＬＯＦＦ第１２図 第１３図 （Ａ） ＣＢ） 第１５図 １１６図 １１７図 第２０図 第２１図 手続補正書（自発） 昭和６０年 ５月３１日
系を示す図、第２図は液晶光偏向器４の作動原理を示す
図、第３図は第一実施例の走査幅を示す図、第４図は第
一実施例の作動原理を示す図、第５図は第二実施例の液
晶光偏向器８の作動原理を示す図、第６図は第三実施例
の液晶光偏向器１０の作動原理を、示す図、第７図は液
晶光偏向器１０の結晶軸方向の変化を示す図、第８図は
液晶光偏向器ｌＯによる走査幅と印加電圧との関係を示
す図、第９図は第四実施例の構成、を示す図、第１Ｏ図
は第五実施例の液晶光偏向器１４の作動原理を示す図、
第１１図は液晶光偏向器１４′の液品分子の屈折率楕円
体を示す図、第１２図は第六実施例の液晶光偏向器１７
の作動原理を示す図、第１３図は第七実施例の構成を示
す図、第１４図は第八実施例の液晶光偏向器２０の作動
原理を示す図、第１５図は第九実施例の構成を示す図、
第１６図は第十実施例の液晶光偏向器２４の斜視図、第
１７図及び第１８図は液晶光偏向器２４による走査順序
及びテレビモニター上の像の移動順序を示す図、第１９
図は第十−実施例の光学系を示す斜視図、第２０図は上
記第十−実施例の走査幅を示す図、第２１図は上記十−
実施例における複屈折板７，７の位置関係を示す図であ
る。 ｌ・・・・対物レンズ、２・・・・イメージガイド、３
・・・・接眼レンズ、４・・・・液晶光偏向器、５・・
・・偏光板、６・・・・液晶セル、７・・・・複屈折板
、８． １０．１４，１７．２０．２４・・・・液晶光
偏向器。 ；ｒｌ 凶 １・２ 因 （Ａ） （Ｂ）電ｆｆｉ
ＯＦＦ 電圧ＯＮ；ｊ′３
図 ゛、 ；ｊ′４ 図 第５図 １６図 （Ａ）（Ｂ） オフ図 ＜Ａ） ＣＢ） （Ｃ）１８図 １９図 ；ｚ１０凶 ＩｔｉＱＮ （ＦＬＯＦＦ第１２図 第１３図 （Ａ） ＣＢ） 第１５図 １１６図 １１７図 第２０図 第２１図 手続補正書（自発） 昭和６０年 ５月３１日
Claims (1)
- 対像物の像を形成する結像光学系と、複数の絵素から成
る受光面とを有する受像部材と、液晶光偏向器とを具え
たことを特徴とする像形成光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60093365A JPH06100728B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 像形成光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60093365A JPH06100728B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 像形成光学系 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5273771A Division JP2541479B2 (ja) | 1993-11-01 | 1993-11-01 | 像形成光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251819A true JPS61251819A (ja) | 1986-11-08 |
| JPH06100728B2 JPH06100728B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=14080261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60093365A Expired - Fee Related JPH06100728B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 像形成光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100728B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63301016A (ja) * | 1987-06-01 | 1988-12-08 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置 |
| FR2783330A1 (fr) * | 1998-09-15 | 2000-03-17 | Assist Publ Hopitaux De Paris | Dispositif d'observation de l'interieur d'un corps produisant une qualite d'observation perfectionnee |
| JP2003222832A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-08-08 | Sharp Corp | 画像シフト素子および画像表示装置 |
| JP2008186020A (ja) * | 2008-02-08 | 2008-08-14 | Olympus Corp | 画像表示装置 |
| JP2011050470A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Fujifilm Corp | 内視鏡システム |
| WO2021045054A1 (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 表示システム、及び表示方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58168031A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Olympus Optical Co Ltd | イメ−ジガイドフアイバ観察装置 |
| JPS59164022U (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-02 | 旭光学工業株式会社 | フアイバスコ−プの撮影装置 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60093365A patent/JPH06100728B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58168031A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-04 | Olympus Optical Co Ltd | イメ−ジガイドフアイバ観察装置 |
| JPS59164022U (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-02 | 旭光学工業株式会社 | フアイバスコ−プの撮影装置 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63301016A (ja) * | 1987-06-01 | 1988-12-08 | Olympus Optical Co Ltd | 内視鏡装置 |
| FR2783330A1 (fr) * | 1998-09-15 | 2000-03-17 | Assist Publ Hopitaux De Paris | Dispositif d'observation de l'interieur d'un corps produisant une qualite d'observation perfectionnee |
| WO2000016151A1 (fr) * | 1998-09-15 | 2000-03-23 | Assistance Publique - Hopitaux De Paris | Dispositif d'observation de l'interieur d'un corps produisant une qualite d'observation perfectionnee |
| US6470124B1 (en) | 1998-09-15 | 2002-10-22 | Assistance Publique - Hopitaux De Paris | Device for observation inside a body providing improved quality of observation |
| JP2003222832A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-08-08 | Sharp Corp | 画像シフト素子および画像表示装置 |
| JP2008186020A (ja) * | 2008-02-08 | 2008-08-14 | Olympus Corp | 画像表示装置 |
| JP2011050470A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Fujifilm Corp | 内視鏡システム |
| WO2021045054A1 (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 表示システム、及び表示方法 |
| JP2021040261A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 表示システム、及び表示方法 |
| CN114208157A (zh) * | 2019-09-04 | 2022-03-18 | Jvc建伍株式会社 | 显示系统以及显示方法 |
| CN114208157B (zh) * | 2019-09-04 | 2024-02-09 | Jvc建伍株式会社 | 显示系统以及显示方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06100728B2 (ja) | 1994-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |