JPS63208017A - フアイバスコ−プ - Google Patents
フアイバスコ−プInfo
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- JPS63208017A JPS63208017A JP4175487A JP4175487A JPS63208017A JP S63208017 A JPS63208017 A JP S63208017A JP 4175487 A JP4175487 A JP 4175487A JP 4175487 A JP4175487 A JP 4175487A JP S63208017 A JPS63208017 A JP S63208017A
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- Japan
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- objective
- objective lens
- image guide
- lens holder
- lenses
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Links
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Landscapes
- 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。
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］
本発明はファイバスコープ、主として高熱炉内等の高温
雰囲気内を観察するための耐熱用ファイバスコープに関
する。
雰囲気内を観察するための耐熱用ファイバスコープに関
する。
［従来の技術］
画像観察用のファイバスコープ、例えば高ｊＦＡ雰囲気
内を観察する耐熱用ファイバスコープは、高２ＵＡ Ｍ
囲気内に対物部を設置するため、対物部の耐熱性向上が
望まれている。
内を観察する耐熱用ファイバスコープは、高２ＵＡ Ｍ
囲気内に対物部を設置するため、対物部の耐熱性向上が
望まれている。
そのため、対物部においては対物レンズとこれを保持す
るための対物レンズホルダーとを接着固定する場合にも
耐熱性無機接着剤を用いて接着することにより高温に耐
えうるような工夫をしてしする。
るための対物レンズホルダーとを接着固定する場合にも
耐熱性無機接着剤を用いて接着することにより高温に耐
えうるような工夫をしてしする。
［発明が解決しよう゛とする問題点］
ところが、上述の耐熱性無機接着剤を用いて接着固定し
である場合でも、高温雰囲気下でのヒートサイクルや振
動により接着剤が脱落して、対物レンズホルダーから対
物レンズが離脱したり、あるいは、この脱落した接着剤
が画像伝送用のイメージガイド端面に付着して、画像不
良の原因となっていた。また、接着剤が長期間、高温雰
囲気にざらされることによって変質する場合もあり、長
期信頼性のうえで問題となっていｔ：。
である場合でも、高温雰囲気下でのヒートサイクルや振
動により接着剤が脱落して、対物レンズホルダーから対
物レンズが離脱したり、あるいは、この脱落した接着剤
が画像伝送用のイメージガイド端面に付着して、画像不
良の原因となっていた。また、接着剤が長期間、高温雰
囲気にざらされることによって変質する場合もあり、長
期信頼性のうえで問題となっていｔ：。
そこで本発明者らは、これらの問題点の原因のひとつと
して、対物レンズホルダーと対物レンズ、および接着剤
との関係について、次のような知見を得た。
して、対物レンズホルダーと対物レンズ、および接着剤
との関係について、次のような知見を得た。
才なわら、対物レンズホルダーは耐熱性をもたせるため
にステンレス鋼製のものを使用していたが、このステン
レス鋼と対物レンズ（通常は石英ガラス製や光学ガラス
製）との熱膨張係数があまりにち違いすぎる点に着目し
た。ステンレス鋼の熱膨張係数は１６．４ Ｘ １０−
６／℃、また石英ガラスの熱膨張係数は０．５ Ｘ １
０−’／ ℃であり、両者には４０倍以上もの砂がある
ためにヒートサイクルによって伸び縮みの繰り返しが接
着剤に歪を与えていたということである。従って、接着
剤にたとえ耐熱性無機接着剤を用いていてム上述の現象
が生じていたと帰結したものである。
にステンレス鋼製のものを使用していたが、このステン
レス鋼と対物レンズ（通常は石英ガラス製や光学ガラス
製）との熱膨張係数があまりにち違いすぎる点に着目し
た。ステンレス鋼の熱膨張係数は１６．４ Ｘ １０−
６／℃、また石英ガラスの熱膨張係数は０．５ Ｘ １
０−’／ ℃であり、両者には４０倍以上もの砂がある
ためにヒートサイクルによって伸び縮みの繰り返しが接
着剤に歪を与えていたということである。従って、接着
剤にたとえ耐熱性無機接着剤を用いていてム上述の現象
が生じていたと帰結したものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明のファイバスコープはこれらの問題点に鑑みなさ
れたもので、光ファイバを複数本集束し、両端面におい
て整列配置した状態で、長手方向の少なくとも一部分が
固着一体化されて画像を伝送するイメージガイドと、前
記イメージガイドの対物部に設けられｔ：対物レンズ、
前記イメージガイドの接眼部に設けられた接眼レンズと
を有するファイバスコープにおいて、前記対物部はセラ
ミ・ンクス製対物しンズホルグーによって前記対物レン
ズを所定の配置に保持きれてなる対物レンズユニットを
有することを特徴とするものである。
れたもので、光ファイバを複数本集束し、両端面におい
て整列配置した状態で、長手方向の少なくとも一部分が
固着一体化されて画像を伝送するイメージガイドと、前
記イメージガイドの対物部に設けられｔ：対物レンズ、
前記イメージガイドの接眼部に設けられた接眼レンズと
を有するファイバスコープにおいて、前記対物部はセラ
ミ・ンクス製対物しンズホルグーによって前記対物レン
ズを所定の配置に保持きれてなる対物レンズユニットを
有することを特徴とするものである。
［作用］
本発明のファイバスコープは、その対物部がセラミック
ス製対物レンズホルダーによって対物レンズを所定の配
置に保持されてなる対物レンズユニットを有するので、
両者の熱膨張係数を同等に選定することによって、両者
の伸び縮みの差を極めて小ざくすることがでとる。
ス製対物レンズホルダーによって対物レンズを所定の配
置に保持されてなる対物レンズユニットを有するので、
両者の熱膨張係数を同等に選定することによって、両者
の伸び縮みの差を極めて小ざくすることがでとる。
［実施例］
以下、本発明のファイバスコープの一実施例について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
第１図は本発明のファーイバスコープの一実施例の対物
部を示す縦断面図である。同図において１はイメージガ
イド、２は内側チューブ、３は外側チューブ、４はへラ
ドボディ、５は対物レンズユニット、５１はセラミック
ス製対物レンズホルダー、５２は第１対物レンズ、５３
は第２対物レンズ、６はベッドキャップ、７は耐熱性透
明ガラスを示す。
部を示す縦断面図である。同図において１はイメージガ
イド、２は内側チューブ、３は外側チューブ、４はへラ
ドボディ、５は対物レンズユニット、５１はセラミック
ス製対物レンズホルダー、５２は第１対物レンズ、５３
は第２対物レンズ、６はベッドキャップ、７は耐熱性透
明ガラスを示す。
イメージガイド１はコアと前記コアより低屈折率のクラ
ッドを有する光ファイバを複数本集束し、両端面におい
て整列配置した状態で、長手方向の少なくとも一部分が
固着一体化きれて画像を伝送するものである。イメージ
ガイド１の対物側端部は内側チューブ２により保持され
、また接眼側端部（口承せず）には接眼レンズが配置さ
れ、観察者に画像が伝送される。
ッドを有する光ファイバを複数本集束し、両端面におい
て整列配置した状態で、長手方向の少なくとも一部分が
固着一体化きれて画像を伝送するものである。イメージ
ガイド１の対物側端部は内側チューブ２により保持され
、また接眼側端部（口承せず）には接眼レンズが配置さ
れ、観察者に画像が伝送される。
外（ｌｕｌ＋チューブ３の先端部に筒状のへラドボディ
４が固着され、ヘッドボディ４内に前記内側チューブ２
が固着きれ、ヘッドボディ４の先端部には）ベッドキャ
ップ６が螺着きれている。
４が固着され、ヘッドボディ４内に前記内側チューブ２
が固着きれ、ヘッドボディ４の先端部には）ベッドキャ
ップ６が螺着きれている。
ヘッドキャップ６には耐熱性透明ガラス７が嵌着されて
いる。内側チューブ２の先端部には対物レンズユニット
５が嵌着きれている。上述の外側チューブ３、ヘッドボ
ディ４、ヘッドキャップ６は例えば耐熱性のステンレス
鋼製からなり、高温雰囲気内においてファイバスコープ
の内部を熱的に保護するようになっている。
いる。内側チューブ２の先端部には対物レンズユニット
５が嵌着きれている。上述の外側チューブ３、ヘッドボ
ディ４、ヘッドキャップ６は例えば耐熱性のステンレス
鋼製からなり、高温雰囲気内においてファイバスコープ
の内部を熱的に保護するようになっている。
対物レンズユニット５は、セラミックス製対物レンズホ
ルダー５１と、その両端に所定の配置にてそれぞれ第１
対物レンズ５２、第２対物レンズ５３とが保持、嵌合さ
れた構造となっている。
ルダー５１と、その両端に所定の配置にてそれぞれ第１
対物レンズ５２、第２対物レンズ５３とが保持、嵌合さ
れた構造となっている。
ここで用いるセラミックスとしては原料微粒子を高温で
焼結等の熱処理工程を経て合成される多結晶体の非金属
無機材料のことであり、多種多様のらのの中から適宜の
ものが選定される。特に要求される物理特性としては高
温雰囲気に対する耐熱性、対物レンズの材質である石英
ガラスと同等の熱膨張係数を有することであり、これら
をｕｈ案すると、スボデューメン（Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ
３・４ＳｉＯ２）、チタン酸アルミニウム（Ａ ｌ ２
０３・Ｔｉ０２）、リン酸ジルコニウム（２ＺｒＯ２・
Ｐ ＝Ｏａ）、酸化クリラム（Ｔ ａ ２０ ｓ ）、
酸化バナジウム（ｖ２０５）、酸化ニオビウム（Ｎｂ２
０５）、コーディエライト （２Ｍｇ０・２Ａ１２０３
・５ Ｓ ｉ Ｏ２） 、ベリル（３ＢｅＯ−Ａ１２０
３・６ＳｉＯ２）等から適宜のものを選定しうる。これ
らの中でも特にコーディエライトはその熱膨張係数が１
．１〜１．８Ｘ１０−６Ｘ℃と石英ガラスの０．５Ｘ
１０−６／ ℃に最も近く、また、スボデューメンは０
．５ Ｘ １０−６／ ℃であり、石英ガラスに同等で
あるという理想的な特性を得ることができる。これらの
セラミックス材Ｊ−１Ｉを用いて寸法精度よく対物レン
ズホルダーを形成し、この対物レンズホルダー５１の両
端にそれぞれ石英ガラス製等からなる第１対物レンズ５
２、第２対物レンズ５３を嵌め込む。ここでセラミック
ス製対物レンズホルダーの内周面および／または各対物
レンズの外周面に耐熱性無機接着剤を塗布して接着固定
してもよいし、後述する接着剤を用いない嵌合方法を採
用して固定してもよい１．ここで、石英ガラスの熱膨張
係数に対応した同等の熱膨張係数を有するセラミックス
材料を選定しているから、対物部が高温にざらされた状
態でも両者の伸びがほぼ等しいため、対物レンズホルダ
ーから対物レンズが離脱することなく、かつ、ヒートサ
イクルに関する伸び縮みの影響も極めて小さな乙のとす
ることか可能である。
焼結等の熱処理工程を経て合成される多結晶体の非金属
無機材料のことであり、多種多様のらのの中から適宜の
ものが選定される。特に要求される物理特性としては高
温雰囲気に対する耐熱性、対物レンズの材質である石英
ガラスと同等の熱膨張係数を有することであり、これら
をｕｈ案すると、スボデューメン（Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ
３・４ＳｉＯ２）、チタン酸アルミニウム（Ａ ｌ ２
０３・Ｔｉ０２）、リン酸ジルコニウム（２ＺｒＯ２・
Ｐ ＝Ｏａ）、酸化クリラム（Ｔ ａ ２０ ｓ ）、
酸化バナジウム（ｖ２０５）、酸化ニオビウム（Ｎｂ２
０５）、コーディエライト （２Ｍｇ０・２Ａ１２０３
・５ Ｓ ｉ Ｏ２） 、ベリル（３ＢｅＯ−Ａ１２０
３・６ＳｉＯ２）等から適宜のものを選定しうる。これ
らの中でも特にコーディエライトはその熱膨張係数が１
．１〜１．８Ｘ１０−６Ｘ℃と石英ガラスの０．５Ｘ
１０−６／ ℃に最も近く、また、スボデューメンは０
．５ Ｘ １０−６／ ℃であり、石英ガラスに同等で
あるという理想的な特性を得ることができる。これらの
セラミックス材Ｊ−１Ｉを用いて寸法精度よく対物レン
ズホルダーを形成し、この対物レンズホルダー５１の両
端にそれぞれ石英ガラス製等からなる第１対物レンズ５
２、第２対物レンズ５３を嵌め込む。ここでセラミック
ス製対物レンズホルダーの内周面および／または各対物
レンズの外周面に耐熱性無機接着剤を塗布して接着固定
してもよいし、後述する接着剤を用いない嵌合方法を採
用して固定してもよい１．ここで、石英ガラスの熱膨張
係数に対応した同等の熱膨張係数を有するセラミックス
材料を選定しているから、対物部が高温にざらされた状
態でも両者の伸びがほぼ等しいため、対物レンズホルダ
ーから対物レンズが離脱することなく、かつ、ヒートサ
イクルに関する伸び縮みの影響も極めて小さな乙のとす
ることか可能である。
ざらにセラミックスとしてユークリプタイト（Ｌｉ２０
・Ａ Ｉ ２０３・２ＳｉＣｈ、）は−６ＸＩＯ−６と
いう負の熱膨張係数を有するという特異の性質をもって
いるため、このユークリプタイトを対物レンズホルダと
して用いることにより、次のような構成をとることがで
きる。すなわち、上述の対物レンズホルダー５１がユー
クリプタイトからなっているので高温雰囲気内では対物
レンズ５２゜５３を外部から圧縮する方向に押圧するの
で、かえって対物レンズ５２．５３をしっかりと保持Ｊ
ることかできるものである。
・Ａ Ｉ ２０３・２ＳｉＣｈ、）は−６ＸＩＯ−６と
いう負の熱膨張係数を有するという特異の性質をもって
いるため、このユークリプタイトを対物レンズホルダと
して用いることにより、次のような構成をとることがで
きる。すなわち、上述の対物レンズホルダー５１がユー
クリプタイトからなっているので高温雰囲気内では対物
レンズ５２゜５３を外部から圧縮する方向に押圧するの
で、かえって対物レンズ５２．５３をしっかりと保持Ｊ
ることかできるものである。
ここで対物レンズユニットとして、対物レンズホルダー
に対物レンズを依め合オ〕す際に、前記耐熱性無機接着
剤を用いずに嵌め合わず方法の一例について説明する。
に対物レンズを依め合オ〕す際に、前記耐熱性無機接着
剤を用いずに嵌め合わず方法の一例について説明する。
第２図は本発明のファイバスコープに用いる対物レンズ
ホルダーを示す斜視図である。対物レンズホルダー５１
の円周面には、少なくとも１ケ所の切り込み溝５１ａが
形成されており、この切り込み溝はホルダー５１の外周
から内部へ向かうにつれて、先細りとなっている。そし
て、この切り込み溝５１ａに対応するべく、くさび部材
５１ｂは、先端部を細く、薄くなるように形成されてい
る。従−）で対物レンズボルダ−５１に対物レンズ（図
示せず）を挿入した後、或は挿入しながら切り込み溝５
１ａにくざび部材５１ｂを組み込むことにより、くざび
部材５１ｂの打ち込み量にしたがって強固に固定するこ
とができるものである。
ホルダーを示す斜視図である。対物レンズホルダー５１
の円周面には、少なくとも１ケ所の切り込み溝５１ａが
形成されており、この切り込み溝はホルダー５１の外周
から内部へ向かうにつれて、先細りとなっている。そし
て、この切り込み溝５１ａに対応するべく、くさび部材
５１ｂは、先端部を細く、薄くなるように形成されてい
る。従−）で対物レンズボルダ−５１に対物レンズ（図
示せず）を挿入した後、或は挿入しながら切り込み溝５
１ａにくざび部材５１ｂを組み込むことにより、くざび
部材５１ｂの打ち込み量にしたがって強固に固定するこ
とができるものである。
なお、第２図では切り込み溝とくざび部材は、円周面に
１ケ所しか形成されていないが、複数ケ所形成されてい
ても良く、適宜選定しうる。
１ケ所しか形成されていないが、複数ケ所形成されてい
ても良く、適宜選定しうる。
ところで、本実施例の対物レンズユニットは、上記詳述
のとおり対物レンズホルダーに２枚の平凸型対物レンズ
を組み込んで構成した例を示しているが、伺もこれに限
定されるものではなく、対物レンズボルダ−に１枚の対
物レンズを、或は更に複数枚の対物レンズの組み合オ〕
せを所定の配置になるように保持されておれば良いもの
で、これらは、観察対象部、使用状況、その池により適
宜設計されるしのである。
のとおり対物レンズホルダーに２枚の平凸型対物レンズ
を組み込んで構成した例を示しているが、伺もこれに限
定されるものではなく、対物レンズボルダ−に１枚の対
物レンズを、或は更に複数枚の対物レンズの組み合オ〕
せを所定の配置になるように保持されておれば良いもの
で、これらは、観察対象部、使用状況、その池により適
宜設計されるしのである。
なお、本実施例では図示していないが、観察対象物を照
明するために、照明光源装置を別途設けて、照明光伝送
用ライトガイドをイメージガイドと並設し得ることはい
うまでもない。
明するために、照明光源装置を別途設けて、照明光伝送
用ライトガイドをイメージガイドと並設し得ることはい
うまでもない。
［発明の効果コ
以上詳述のとおり、本発明のファイバスコープは、対物
部がセラミック製対物レンズボルダ−によって対物レン
ズを所定の配置に保持されてなる対物レンズユニットを
有するので、対物レンズである例えば石英ガラスの熱膨
張係数とセラミックスの熱膨張係数を同等に選定するこ
とにより、ヒートサイクルによる両者の伸び縮みの差を
極めて小ざくすることができる。
部がセラミック製対物レンズボルダ−によって対物レン
ズを所定の配置に保持されてなる対物レンズユニットを
有するので、対物レンズである例えば石英ガラスの熱膨
張係数とセラミックスの熱膨張係数を同等に選定するこ
とにより、ヒートサイクルによる両者の伸び縮みの差を
極めて小ざくすることができる。
従−一で、接着剤には前記伸び縮みの繰り返しに起因す
る歪が加わりにくいので、接着剤の落ちこぼれによる対
物レンズの離脱や、イメージガイド端面への付着による
画像不良を生じにくい構造とすることができる。しかも
、第２図に示す切り込み溝とくざびによる嵌め合わせ構
造を採用すれば、接着剤を不要とすることができるので
、長期信頼性も格段に向上したファイバスコープを得る
ことができるという効果を炎するものである。
る歪が加わりにくいので、接着剤の落ちこぼれによる対
物レンズの離脱や、イメージガイド端面への付着による
画像不良を生じにくい構造とすることができる。しかも
、第２図に示す切り込み溝とくざびによる嵌め合わせ構
造を採用すれば、接着剤を不要とすることができるので
、長期信頼性も格段に向上したファイバスコープを得る
ことができるという効果を炎するものである。
第１図は本発明のファイバスコープの一実施例の対物部
を示す縦断面図、第２図は本発明のファイバスコープに
用いる対物レンズホルダーを示す斜視図である。 図において、１はイメージガイド、５は対物レンズユニ
ット、５１はセラミックス製対物レンズホルダー、５２
＋ ５３は対物レンズを示す。
を示す縦断面図、第２図は本発明のファイバスコープに
用いる対物レンズホルダーを示す斜視図である。 図において、１はイメージガイド、５は対物レンズユニ
ット、５１はセラミックス製対物レンズホルダー、５２
＋ ５３は対物レンズを示す。
Claims (1)
- （１）光ファイバを複数本集束し、両端面において整列
配置した状態で、長手方向の少なくとも一部分が固着一
体化されて画像を伝送するイメージガイドと、前記イメ
ージガイドの対物部に設けられた対物レンズ、前記イメ
ージガイドの接眼部に設けられた接眼レンズとを有する
ファイバスコープにおいて、前記対物部はセラミックス
製対物レンズホルダーによって前記対物レンズを所定の
配置に保持されてなる対物レンズユニットを有すること
を特徴とするファイバスコープ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4175487A JPS63208017A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | フアイバスコ−プ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4175487A JPS63208017A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | フアイバスコ−プ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63208017A true JPS63208017A (ja) | 1988-08-29 |
Family
ID=12617206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4175487A Pending JPS63208017A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | フアイバスコ−プ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63208017A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018115238A1 (de) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Umlenkprismenbaugruppe für ein Endoskop mit seitlicher Blickrichtung, Endoskop mit seitlicher Blickrichtung und Verfahren zur Montage einer Umlenkprismenbaugruppe |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP4175487A patent/JPS63208017A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018115238A1 (de) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Umlenkprismenbaugruppe für ein Endoskop mit seitlicher Blickrichtung, Endoskop mit seitlicher Blickrichtung und Verfahren zur Montage einer Umlenkprismenbaugruppe |
| DE102018115238B4 (de) | 2018-06-25 | 2021-09-23 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Umlenkprismenbaugruppe für ein Endoskop mit seitlicher Blickrichtung, Endoskop mit seitlicher Blickrichtung und Verfahren zur Montage einer Umlenkprismenbaugruppe |
| US11693227B2 (en) | 2018-06-25 | 2023-07-04 | Olympus Winter & Ibe Gmbh | Deflection prism assembly for an endoscope having a lateral viewing direction, endoscope having a lateral viewing direction and method for assembling a deflection prism assembly |
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