JPS623925B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維光学像伝送装置、特に射出光学像
の分解性を増強する装置に関連する。

従来技術の説明 同一の幾何学的パターンに配列された対応両端
面を有する光学繊維束は、公知の全反射原理によ
つて映像光線を伝導するため光学像伝送装置に利
用される。繊維束両端の配列細密性及び特殊のモ
ザイク状配列パターン、繊維直径及び繊維被覆厚
並びに破損繊維の有無は、繊維束が硬質型式でも
可撓性（フアイバースコープ）型式でも、個別的
に又集合的に繊維束の分解能に影響を与える。特
に破損繊維と繊維による透過率変動による分解能
低下は、特別に長いフアイバースコープ、特に２
本以上の繊維束の結合が必要な長いフアイバース
コープでは累加される。

光伝送用繊維コア間の間隔及び繊維破損による
欠陥、異物の包含等はある程度不可避であること
は業界で明らかであるため、繊維束端面のモザイ
ク状パターン配列と、繊維破損及び／又は繊維に
よる透過率変動から発生する非伝導、又は部分的
伝導空間とを統合する数種の動的映像増強機構が
考察されている。

動的走査の理論は、ジヤーナル・オブ・ザ・オ
プテイカル・ソサエテイ・オブ・アメリカの1957
年５月、47巻No.５の423〜427ページ及びニユーヨ
ーク・アカデミツク・プレス1967年の88〜99ペー
ジに説明されている。しかし従来、動的走査が繊
維光学工業用又は医療用内視鏡技術に実際に適用
されたことはない。動的走査を使用する従来の装
置は大型かつ複雑になると共にコストが高いため
動的走査の利点を上廻る難点があつた。米国特許
第3016785号明細書に記載されている発明はその
一例である。繊維束の両端面及びこの端面で受像
されかつ出射される光学像の分散運動を行わせる
上記特許発明機構の複雑性と大型性は繊維光学内
視鏡の実現には程遠いものである。

同様に米国特許第3217588号及び第3217589号の
発明装置は、モータ駆動歯車機構を使用すす繊維
光学ケーブルの受像端面及び出射端面で同期的に
映像に振動を与えるものであるが、この機構は大
型で重く、複雑かつ高価であり、妨害物のない計
測装置が要求される工業的検査又は医療試験内視
鏡検査以外の使用に限定される。

本発明の目的は構造が簡単、安価でかつコンパ
クトな工業及び医療に使用するフアイバースコー
プ用映像増強装置を提供することにある。他の目
的はフアイバースコープの構成又は機能に負担を
加えることなく、工業的検査及び医療試験に使用
するフアイバースコープに高い解像力を与えると
共に欠陥を抑制することにある。

本発明の他の目的と利点は下記説明から明らか
となろう。

発明の要約 上記その他の諸目的は、光学繊維束の受像端面
と出射端面に隣接して交流ソレノイドをそのソレ
ノイド軸をフアイバースコープの光軸に一致させ
て配置することによつて達成される。各ソレノイ
ドの中心の前方には所定屈折率の光学像伝送板、
いわゆるフアイバープレートがあり、この中心は
横軸方向に磁化された輪形永久磁石内にある。又
各磁石は光学繊維束軸に直交する軸の周りで軸回
転できるようにしてある。上記光学像伝送板は、
いわゆるフアイバープレートで、互いに平行な２
面を有する。

両ソレノイドは、上記ピボツト軸を中心として
光学像伝送板が同期振動をするように同一の位
相、周波数及び振幅で動作するから、一方の伝送
板で受像され、光学繊維束を経て他方の伝送板か
ら出射された光学像は同期状態で、伝送板の光学
的パラメータ、例えば屈折率と掃引角によつて与
えられる量で光学繊維束を横切つて反復掃引す
る。これらの掃引方向は光学繊維束の一端部を他
端部に対して回転調整することにより光学繊維束
の両端で対応させることができる。

本発明の細部は添付図面による下記説明から容
易に明白となろう。

好適実施例の説明 第１図でフアイバースコープ１０は本発明の原
理を容易に理解できるように略示されている。こ
のフアイバースコープの図示の構成部品は、従来
方式通り最終的には支持かつ被覆されるものであ
るが、この詳細は当業者には明白であるから省略
する。しかしこの詳細に興味のある人は米国特許
第3913568号明細書を参照されたい。この特許発
明は本発明が適用できる繊維光学内視鏡の一例で
あるが本発明の適用はこれに限定されない。

第１図には基本的フアイバースコープ構造体が
示され、これは受像端面１６と出射端面１８を有
する光伝導繊維１４の可撓性光学繊維束１２で構
成される。端面１６と１８はそれぞれ光伝導繊維
１４のモザイク状端部で構成され、同一の幾何学
的パターンを有する。フアイバースコープ１０の
前方の対象物の像、例えば矢印２０は、適当な対
物レンズ２２によつて受像端面１６上に結像後、
全反射の原理により光学繊維束１２を通り出射端
面１８に伝送され、ここで写真撮影するか又は接
眼レンズ２４を通して眼２６で観察する。

出射端面１８で撮影、又は観察される像の増強
（即ち光伝導繊維１４間の空間、繊維の破損、異
物の包含及び／又は繊維間の透過率の変動から発
生する欠陥を抑制することにより像の鮮明度を向
上すること）に関して、繊維束の受像端面と出射
端面の動的走査が下記のように行われる： 交流（AC）ソレノイド２８はほぼ図示のよう
に受像端面１６に隣接して光学繊維束１２の端部
に同軸に嵌合される。ソレノイド２８は接着等に
よつて固定される。受像端面１６とソレノイド２
８の前方には輪形永久磁石３０が、光学繊維束１
２の軸線３４（第１図）に垂直な軸線３２（第２
図）上に軸着される。磁石３０は第１及び２図に
記号ＮとＳで示されるように直径方向、即ち横方
向に磁化される。磁石３０のピボツト支持装置は
通常固定軸３８が嵌合する宝石軸受３６である。
軸３８はフアイバースコープ支持用構造体４０内
に固定され、その一部は第２図に示される。この
支持用構造体は、本発明の重要部分ではないから
詳細は省略したが、米国特許第3913568号明細書
に示される従来型式のフアイバースコープ支持用
構造体でもよく、又上記目的に合致するように適
当に変型してもよい。

ソレノイド２８が消勢されると磁石３０はばね
４２により光学繊維束１２の受像端面１６に平行
になる。しかしこれらのばねは、磁石のＮ極とＳ
極が付勢ソレノイド２８の反対部分に交互に電気
的に吸引されると、光学繊維束の受像端面１６に
対して鎖線で示されるように磁石３０を前後に傾
動させる。勿論柔軟なフオームラバーパツド等を
ばね４２の代りに使用できる。従つて磁石３０は
ソレノイドのリード線４４に供給される周波数に
対応する周波数でピボツト軸線３２を中心として
同期振動する。

磁石３０内には平行平面を有する光学像伝送板
４６が固定され、光学繊維束１２の受像端面１６
上に結像される映像構成光線はこの伝送板を通し
て送られる。光学像伝送板４６を支持する磁石３
０の振動のため受像端面１６上の対象物像は、光
学像伝送板の光学的パラメータ及び掃引角によつ
て与えられる量で繊維束を横方向に反復掃引す
る。例えば屈折率2.4、厚さ1.5mm、掃引角約20゜
のチタン酸ストロンチウムの光学像伝送板４６は
0.58mmの全像掃引を生じる。これは実験で測定さ
れたもので、最適の映像補強と欠陥抑制に充分な
値である。実際には、上記の厚さと掃引角を有
し、かつ屈折率が僅か1.8の透明ガラス製伝送板
４６で適当な映像増強が行われる。この光学像伝
送板は約0.44mmの全像掃引を生じる。

本発明の装置は更に、フアイバースコープ１０
の他端、即ち近端部に、前記の構成要素２８，３
０及び４２とそれぞれ同一の交流ソレノイド２８
ａ、輪形永久磁石３０ａ、平行平面を有する光学
像伝送板４６ａ及びばね４２ａを有する。必要に
応じ、磁石３０及び３０ａの各ピボツト軸線３２
及び３２ａを、光学繊維束１２の一端を他端に対
して軸線の周りで回転することにより同一の方向
に向け、更に両ソレノイド２８と２８ａを同一の
位相、周波数及び振幅で動作させると、受像端面
１６と出射端面１８の入射像と出射像に対して同
一の掃引が起こり、欠陥を抑制した正確な映像補
強が行われる。同一の位相と周波数は、両ソレノ
イド２８と２８ａを同じ交流電源（例えば60ヘル
ツ）で駆動し、かつ一方又は両ソレノイドに供給
される電圧（又は電流）を単に調整して両振幅を
整合させることにより容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適実施例の一部断面で示す
略示図で；第２図は第１図の２−２線による矢印
方向に見た断面図である。 １０……フアイバースコープ、１２……可撓性
光学繊維束、１６……受像端面、１８……出射端
面、２８……交流ソレノイド、３０……輪形永久
磁石、３２……ピボツト軸線、３６……宝石軸
受、３８……固定軸、４０……フアイバースコー
プ支持用構造体、４６……平行平面を有する光学
像伝送板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受像端面と出射端面とを有する光学繊維束の
   該受像端面と出射端面に隣接して配置された交流
   ソレノイドと、各交流ソレノイドに対して一定間
   隔を置いて並置され、かつ横断方向に磁化された
   Ｎ極とＳ極を有すると共に、磁化方向に対し直角
   方向に配置されたピボツト軸の周囲で軸回転可能
   な永久磁石と、該永久磁石を上記ピボツト軸の周
   りに軸回転可能に支持する支持用構造体と、上記
   永久磁石の各々の磁極間で各永久磁石に固定され
   かつ平行平面を有する光学像伝送板とを有し、上
   流交流ソレノイドの同時交流付勢により上記永久
   磁石及び上記光学像伝送板に対し軸回転同期振動
   を与え、上記光学像伝送板の一方を通して上記光
   学繊維束の受像端面に結像する映像及び上記光学
   像伝送板の他方を通して上記光学繊維束の出射端
   面で観察する映像を増強することを特徴とするフ
   アイバースコープ用動的映像増強装置。 ２ 上記光学繊維束は比較的長く、細くかつ中間
   部は可撓性を有し、上記交流ソレノイドは光学繊
   維束を包囲すると共に、横断方向に磁化された上
   記永久磁石はリング状に形成され、該永久磁石の
   ピボツト軸は上記光学繊維束の軸線に直交する特
   許請求の範囲第１項記載のフアイバースコープ用
   動的映像増強装置。 ３ 上記光学像伝送板の各々は、実質的に同一の
   屈折率と厚さを有する特許請求の範囲第１項記載
   のフアイバースコープ用動的映像増強装置。 ４ 上記光学繊維束の受像端面と出射端面と隣接
   して配置された交流ソレノイド及び軸回転可能な
   永久磁石は、実質的に同一構造を有する特許請求
   の範囲第３項記載のフアイバースコープ用動的映
   像増強装置。