JPH058579Y2

JPH058579Y2 -

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Publication number: JPH058579Y2
Application number: JP1985004243U
Authority: JP
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1993-03-03
Anticipated expiration: 2000-01-18
Also published as: JPS61121415U; US4805028A

Description

【考案の詳細な説明】技術分野本考案は、内視鏡用テレビカメラに関するもの
である。

従来技術一般に内視鏡は、対物レンズにより形成された
像を接眼部へ導くための光学系としてリレーレン
ズ系を用いた硬性内視鏡とイメージガイドフアイ
バー束を用いたフアイバースコープとがあり、こ
れらの内視鏡により得られる画像をTVモニター
を通して観察する場合には内視鏡の接眼部にテレ
ビカメラを取付けて撮像を行なうようにしている
が、従来硬性鏡とフアイバースコープ、またはフ
アイバースコープ毎に異なるアダプタを用意して
交換使用しなければならず、操作が面倒であつ
た。また一般にテレビカメラにおいては、撮像素
子の絵素の配列、走査線、色分解フイルタ等が規
則的な格子を形成しているために被写体中に規則
的な格子状部分があると干渉によりテレビ画面上
にモアレ縞が発生してしまうので、通常撮影レン
ズと撮像面との間に光学的ローパスフイルタを配
置することによりモアレ縞が発生しないように構
成されている。ところが、このローパスフイルタ
は、テレビカメラの一般撮影即ち風景、人物等の
撮影に対して有効であるように選定されているの
で、コア部が規則的に配設された構造のフアイバ
ー束にテレビカメラを取付けて撮影を行なう場合
には画面全体が規則性を有するために十分なモア
レ縞の発生防止ができなかつた。

これに対して、複数の異なる光学的ローパスフ
イルタを設けて撮影光路中に選択的に挿脱するこ
とにより撮影対象物に応じてモアレ除去効果を変
えるようにしたテレビカメラが特開昭58−154818
号公報により知られている。

しかしながら、この公報に開示された技術では
光学的ローパスフイルタとしてソフトフオーカス
フイルタ等を使用しているが、この種のフイルタ
は比較的低周波数の領域から空間周波数レスポン
スの低下が生じるため、それだけを用いてモアレ
を除去しようとする場合物体像の解像度が必要以
上に低下してしまうので問題がある。一方、かか
る解像度を良好に保つためには複屈折フイルタを
使用する方法が考えられるが、複屈折フイルタは
空間周波数特性を変えるとその厚さが変化するた
め、このような複屈折フイルタを撮影光路中に挿
脱する場合、フイルタ交換の度にピント位置がず
れてしまうのでその都度ピント合わせ操作が必要
になり、テレビ撮影装置の操作性を著しく損な
う。

目的本考案は、以上の点に鑑み、種々の内視鏡に対
して複屈折フイルタを交換することによりモアレ
除去を行つても、ピント位置の移動がなく操作性
の良いテレビ撮影装置を提供することを目的とす
る。

概要この目的は、撮影光路中に固設された第１の光
学的ローパスフイルタ手段と、撮影光路中に選択
的に挿入される複数の光学的ローパスフイルタか
ら成る第２の光学的ローパスフイルタ手段とを備
え、前記第２の光学的ローパスフイルタ手段を構
成する各光学的ローパスフイルタは、複屈折板
と、各光学的ローパスフイルタの光学的厚さが互
いに等しくなるようにするために設けられ得るよ
うにした複屈折性を有していない透明板とを含ん
でいることを特徴とするテレビ撮影装置により解
決される。

実施例以下、図面に示した本考案の実施例を説明す
る。

第９図は本考案の基本的構成を示す第一の実施
例を示す図である。図において、６はテレビカメ
ラの撮影光路とフアインダとを分けるビームスプ
リツタ、４１は撮影光路中に固設された水晶板か
ら成る第１の光学的ローパスフイルタ、４２，４
３は光路中に選択的に挿脱される可動のフイルタ
およびガラス板であり、これらは第２の光学的ロ
ーパスフイルタ手段を構成する。又、７は撮像素
子である。そして、フイルタ４２は1/4波長板４
２ａと水晶板４２ｂとから成り、1/4波長板４２
ａの方向は、水晶板４２ｂからの射出光がほぼ円
偏向となるように設定されている。尚、第１の光
学的ローパスフイルタ４１の水晶板及び水晶板４
２ｂの複屈折の方向は第１０図Ａ，Ｂに示すよう
に撮像素子の水平走査方向と一致している。又、
ガラス板４３はフイルタ４２と空気換算長が等し
くなるようにその屈折率および厚さが選定されて
いる。

上記のように構成したことにより、フイルタ４
２を図示のように光路中に挿入した時には２枚の
水晶板４１及び４２ａによつて強いモアレ除去効
果が得られ、一方、ガラス板４３を光路中に挿入
した時には１枚の水晶板４１のみによる比較的弱
いモアレ除去効果が得られる。従つて、本考案テ
レビ撮影装置に組み合わされるべき内視鏡に応じ
て両者を適宜選択的に挿脱することにより、それ
ぞれの場合に最も適したモアレ除去効果を得るよ
うにすることができる。

尚、本実施例において、上記第２の光学的ロー
パスフイルタ手段に含まれる個々の光学的ローパ
スフイルタは、単なるガラス板のような空間周波
数制限効果を持たないものであつてもよいのは勿
論である。

次に、更に具体的な本考案の実施例を説明す
る。尚、各実施例の説明において光路中に固定さ
れたフイルタは共通のものとして省略してある。

第１図は本考案の第２の実施例を示す図であ
る。そして図において、１は例えばフアイバース
コープとして構成された内視鏡、２は内視鏡１の
接眼部に取付けられた内視鏡アダプタで、撮影レ
ンズ３が組込まれている。４はアダプタ２の後方
に装着された内視鏡用テレビカメラで、ミラー、
リレーレンズ及び接眼レンズから成るフアインダ
ー光学系５へ光路を分割するための半透鏡を有す
るビームスプリツタ６及び撮像素子７と、該ビー
ムスプリツタ６と撮像素子７との間に設けられた
取付板８及び該取付板８に移動可能に取付けられ
たローパスフイルタ９，１０とを備えている。
尚、ローパスフイルタ９はビームスプリツタ６側
から順に配設された三枚の水晶板９ａ，９ｂ，９
ｃから成り、各水晶板は撮像素子７側から見て第
２図Ａ，Ｂ，Ｃに示されているように形成されて
いる即ち水晶板９ａ，９ｂ，９ｃは各々第２図
Ａ，Ｃの矢印方向に複屈折による光束の分離を行
ない且つ第３図に示されているような結晶軸の方
向θを有しており、水晶板の厚さが同じ場合θ≒
45°で複屈折量が最大となる即ち同じ複屈折量を
得るためにθ≒45°で水晶板の厚さが最も薄くな
りテレビカメラの小型化にとつて有利であり、水
晶板９ｂは1/4波長板である。またローパスフイ
ルタ１０は、ローパスフイルタ９より肉薄に形成
されているのでローパスフイルタ９と光路長を合
わせるために接合されたガラス板１０ａを備えて
いる。第４図及び第５図はローパスフイルタ切換
機構の具体的な構成例を示すもので、１１はロー
パスフイルタ９及び１０を保持する取付枠で、取
付板８と該取付板８に取付けられた断面がコの字
形のガイド枠１２との間で各ローパスフイルタ
９，１０が選択的に撮影光路中に挿入され得るよ
うに移動可能になつていると共にピン１１ａを有
している。１３は取付板８に枢支された軸１４に
固着されたレバーで、その叉状端部１３ａが取付
枠１１のピン１１ａを緩く挾持していると共に他
端に植立されたストツパピン１３ｂが取付板８に
設けられたスロツト８ａ内に係合することにより
レバー１３の回動を規制している。１５はレバー
１３に設けられた孔１３ｃに嵌合しておりバネ１
６により第４図において左方へ弾圧されているボ
ールで、ストツパピン１３ｂが取付板８のスロツ
ト８ａの端部に当接してローパスフイルタ９また
は１０が撮影光路中に挿入されている状態で取付
板８に設けられたクリツク穴８ｂまたは８ｃに落
ち込んでレバー１３を係止するようになつてい
る。１７はテレビカメラのカバーで、軸１４の一
端が該カバー１７を貫通して外部に突出しており
レバー１３を回動せしめるための操作レバー１８
を備えている。尚、ガイド枠１２に色分解プリズ
ム（図示せず）が取付けられていてもよい。

本案実施例は以上のように構成されているか
ら、第５図に示されているようにボール１５がク
リツク穴８ｃに係合していてレバー１３のストツ
パピン１３ｂが取付板８のスロツト８ａの一端に
当接し従つてローパスフイルタ１０が撮影光路中
に挿入されている状態から操作レバー１８を第５
図の矢印方向に回動操作してレバー１３のストツ
パピン１３ｂを取付板８のスロツト８ａの他端に
当接せしめると、ボール１５はクリツク穴８ｂに
係合しローパスフイルタ９が撮影光路中に挿入さ
れることになり、この状態から操作レバー１８を
逆に回動操作すると図示の状態即ちローパスフイ
ルタ１０が撮影光路中に挿入されている状態に戻
る。かくして、操作レバー１８を回動操作するこ
とにより、内視鏡アダプタ２の種類に応じて二種
のローパスフイルタ９，１０が外部から任意に選
択され得る。

第６図はフイルタを切り換えるための他の構成
例を示すもので、この例では４枚のフイルタがタ
ーレツト板２０に取り付けられている。ターレツ
ト板２０の中心はテレビカメラ本体に枢着されて
おり、その周囲にはローパスフイルタ２１，２
２，２３，２４に対応する位置にノツチ２０ａ，
２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが設けられていて、テレ
ビカメラ本体に取付けられたクリツクバネ２５が
該ノツチ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに係合
し得るようになつている。尚、ターレツト板２０
の外周部の一部はテレビカメラの外部に突出して
いる。

この構成によれば、ターレツト板２０の外部に
突出している部分を手で操作することによりクリ
ツクバネ２５を任意のノツチ２０ａ，２０ｂ，２
０ｃまたは２０ｄに係合せしめて、所望のローパ
スフイルタ２１，２２，２３または２４が選択的
に撮影光路中に挿入され得る。

第７図及び第８図は以上の実施例で使用され得
るローパスフイルタの他の例を示すもので、第７
図は同じ厚さの水晶板で結晶軸の角度をθ_R，θ_Fと
して複屈折の大きさを変えたものでθ_R，θ_Fが45°
からずれるにつれて複屈折量が減りモアレ除去効
果が小さくなる。

第８図はＡの一枚の水晶板から成るフイルタ３
１とＢの三枚の水晶板から成るローパスフイルタ
９の前に位相差タイプのフイルタ２１を配設した
フイルタ３２を示しており、位相差タイプと水晶
板の組み合わせによりモアレ除去効果が大幅に変
化せしめられ得る。

第１１図は第６図のターレツト板２０に取り付
け使用される水晶板から成るフイルタの他の例を
示しており、このフイルタ４５は、光軸方向に重
ねられた三枚の水晶板４６，４７，４８から構成
されていて、各水晶板は、第１２図に示されてい
るように第二及び第三の水晶板４７，４８の光軸
と直交する面内の結晶軸が各々第一の水晶板４６
の結晶軸に対してほゞ45°及び60°をなすように、
配設されかくしてフイルタ４５による光線の分離
パターンがイメージガイド端面のフアイバーの配
置パターンとほゞ相似するようになつている。

このように構成されたフイルタ４５によれば、
入射した光線は光軸に垂直な平面内において、先
づ第一の水晶板４６により二つの等強度の光線に
分けられ（第１３図）、続いて第二の水晶板４７
により四つの等強度の光線に分けられ（第１４
図）、更に第三の水晶板４８により八つの不等強
度の光線に分けられる。尚、第１３図乃至第１５
図において黒丸を貫く短線は光線の偏光方向を示
している。又、ａ，ｂ，ｃは夫々第一乃至第三の
水晶板４６，４７，４８による光線の分離量を表
わしている。又、第１５図における二重丸の光線
の強度は黒丸の光線の強度に比べて遥かに大き
く、その比はおよそ14：１であり、又ｄは二重丸
の光線間の距離を表わしている。即ち、光線の分
離パターンを形成するのは二重丸の部分であり、
第二の水晶板４８を設けたのは二つの偏光成分
（二重丸の部分）の光量のバランスをとるためで
あつて、光線が第１４図に示した如くｂだけずれ
ることは重要ではない。従つて、第二の水晶板４
７の厚味はあまり厚くない範囲で適当に選べる
が、なるべくなら薄目の方が良い。又、第三の水
晶板４８の結晶軸が60°をなしているのは、第１
６図に示した如くイメージガイドの像４９の隣接
するフアイバーの中心を結ぶ線分が互いにほゞ
60°をなしているので、光線の分離パターンをイ
メージガイド端面のフアイバーの配置パターンに
ほゞ相似させるためである。

従つて、第１６図に示した如くイメージガイド
の像４９の隣接する各フアイバーの中心間の距離
をＰとした場合、又はとなるように公知の公式を利用して第一乃至第三
の水晶板の各厚さを選定し、これを第１１図に示
した如く撮像素子７と内視鏡アダプタ２との間に
配置すれば、入射光の中から撮像素子７とモアレ
を起こす周波数成分がカツトされるので、モアレ
のない映像が得られる。但し、第一の水晶板４６
の結晶軸の方向は、第１７図に示した如くイメー
ジガイドの像４９の入射端面のフアイバー中心を
結ぶ直線と平行であるものとする。かくして、モ
アレの除去が行なわれるが、本考案によるローパ
スフイルタは水晶板から構成されているので、低
周波成分の損失が極めて少なく、内視鏡における
画質の低下が殆どない。又、第一乃至第三の水晶
板４６，４７，４８の結晶軸の方向は第１８図に
示した如くであつても良い。この場合の光線の分
離は第１９図に示した如くになる。又、第一乃至
第三の水晶板４６，４７，４８の材料は、複屈折
性をもつ物質であれば、水晶の代りに他の物質も
使用することが可能である。次に、上記式(2)を一
般化して考えてみる。先づ、第２０図に示した如
く、第三の水晶板４８の光軸と直交する面内の結
晶軸の第一の水晶板４６の結晶軸に対する角度を
θとすると、この場合のｄ及び第１５図に示した
ψ（二つの二重丸を結ぶ直線と横方向のなす角度）
は下記の式(3)で表わされる。

そこで、ｄ＝Ｐ／２、ψ＝±60°又は±120°となるようにｂ，ｃ，θを選べば、これを満足するロー
パスフイルタは上記式(2)を満足するローパスフイ
ルタよりも性能の良いものとなる。実用的には、
式(3)で定義されるｄ，ψに対して、を満たすようにａ，ｂ，ｃを選べば十分である。
この式(4)の範囲は大体次のようにして決められ
る。複屈折フイルタのMTF曲線は大略第２１図
に示した如き形をしており、MTF＝cos2πPで
ほゞ表わすことができる。この場合、カツトオフ
周波数c＝１／Ｐであるから、上記実施例で言えば丁度ａ＝ｄ＝Ｐ／２である。１／３Ｐ〜２／３Ｐはc
を中心にしてMTFが大略１／２になる範囲であつて、 MTFがこの程度まで小さくなると大体において
モアレが見えなくなる。又、｜ψ｜の条件もMTF
の値が実用上さしつかえない程度にモアレを消す
ことのできる範囲を考慮したものである。

第２２図は第９図の実施例においてガラス板４
３を除きフイルタ４２のうち1/4波長板４２ａを
回転可能に配設し水晶板４２ｂを固定したものを
示しており、該1/4波長板４２ａの回転調整によ
りモアレ除去効果を変化させ得るようにしたもの
であるが、1/4波長板４２ａを固定し水晶板４２
ｂを可能にしてもモアレ除去効果を変化させ得
る。

尚、以上の説明では光学式フアインダーを有す
る内視鏡用テレビカメラについて述べたが、これ
に限らず光学式フアインダーのない内視鏡用テレ
ビカメラに本考案を適用し得ることはいうまでも
なく、また電子カメラに適用してもよい。

考案の効果以上述べたように本考案によれば、撮影光路中
に固設されたフイルタに加えて複屈折板から成る
光学的ローパスフイルタを光路中に挿脱すること
によりモアレ除去効果を変化させるに当たり、光
路中に挿脱されるフイルタの光学的厚さを全て同
一としたので、フイルタを交換してもピント移動
を起こすことがなく、テレビカメラの操作性が格
段に向上する等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による内視鏡用テレビカメラの
一実施例の使用状態を示す概略図、第２図はロー
パスフイルタを構成する三枚の水晶板の複屈折の
方向を示す図、第３図は水晶板の結晶軸の方向を
示す図、第４図及び第５図はローパスフイルタ切
換機構の具体的構成例を示す断面図及び斜視図、
第６図はターレツト板の具体例を示す斜視図、第
７図及び第８図はローパスフイルタの他の構成例
を示す図、第９図は本考案の他の実施例を示す
図、第１０図は第９図の水晶板の複屈折の方向を
示す図、第１１図は本考案のさらに他の実施例を
示す図、第１２図は第１１図のフイルタを構成す
る水晶板の結晶軸の方向を示す図、第１３図乃至
第１５図は各々水晶板による光線の分離作用を示
す図、第１６図はイメージガイドの像を示す図、
第１７図は第一の水晶板の結晶軸の方向とイメー
ジガイドの像との関係を示す図、第１８図は第一
乃至第三の水晶板のとり得る他の結晶軸の方向を
示す図、第１９図は第１８図による光線の分離状
態を示す図、第２０図は第三の水晶板の結晶軸の
角度θを示す図、第２１図は複屈折フイルタの
MTF曲線のグラフ、第２２図は第９図の実施例
の変形例である。１……内視鏡、２……アダプタ、３……撮影レ
ンズ、４……内視鏡用テレビカメラ、５……フア
インダー光学系、６……ビームスプリツタ、７…
…撮像素子、８……取付板、９，１０，２１，２
２，２３，２４，３１，３２，４２，４５，５
０，５１……フイルタ、１１……取付枠、１２…
…ガイド枠、１３……レバー、１４……軸、１５
……ボール、１６……バネ、１７……カバー、１
８……操作レバー、２０……ターレツト板、２５
……クリツクバネ、４１，４６，４７，４８……
水晶板、４３……ガラス板、４９……イメージガ
イドの像。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

複数の異なる内視鏡に接続して使用されるテレ
ビ撮影装置において、撮影光路中に固設された第
１の光学的ローパスフイルタ手段と、前記撮影光
路中に選択的に挿入される複数の光学的ローパス
フイルタから成る第２の光学的ローパスフイルタ
手段とを備え、前記第２の光学的ローパスフイル
タ手段を構成する各光学的ローパスフイルタは、
複屈折板と、各光学的ローパスフイルタの光学的
厚さが互いに等しくなるようにするために設けら
れ得るようにした複屈折性を有していない透明板
とを含んでいることを特徴とするテレビ撮影装
置。