光伝導性光学系筐体を含む像伝導光学アセンブリ
照明可能な像伝導光学アセンブリは、（ｉ）対向する像入力および像出力面を備える内側像伝導バンドル、および（ｉｉ）像伝導バンドルの周囲に配設された複数の照明導体を有する照明可能な像伝送光ファイババンドルを含む。照明導体は光放射端部を含み、結合して光出力面を画定する。半透明な光学系筐体は光入口端部と光出口端部および少なくとも１つの光学要素を収容するための光学チャネルを画定する内側表面を含む。光ファイババンドルと光学系筐体は、（ａ）少なくとも１つの収容される光学要素が対象物を像入力面上に投影するのを容易にするために像入力面に光学的に連絡し、（ｂ）照明導体の光収集端部中に導入された光が像入力面上に像形成すべき対象物の照明を容易にするために光学系筐体の光入口端部に入って光出口端部から放射されるようにファイババンドルの光出力面が光学系筐体の光入口端部に光学的に連絡するように協働して結合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
像形成および照明ファイバの長手軸に垂直な面で見て、像形成ファイバの例えば円周状に、またはさらに一般的には周辺に配置された第２の照明ファイバの組でバンドルにされた第１の像形成ファイバの組を含む光ファイババンドルは、光ファイバ部品製造分野において既知である。また、それらのバンドルの目的が、バンドルにされた像形成ファイバによって像を捕捉して遠隔検知位置に伝送するために対象物の近傍の「ハロー」の照明を形成することであることは光ファイバ産業において既知である。これらの「ハロー」ファイババンドルの例として、図１Ａに概要図が示される。典型的に、図１Ａに示したようなデバイスは内側と外側のファイババンドルから組み立てられ、外側バンドルは、遠隔の光源または複数の光源からの光を外側バンドルの光出力端部に伝送する照明ファイバから構成され、内側バンドルは合焦光学系（例えば二重レンズ）に近接して配置された像入力端部を有する像形成ファイバから構成される。合焦光学系を組み込み収容するために、図１Ｂのような配置が作られる。図１Ｂのバンドルにおいて、外側の照明バンドルの光出力端部は、合焦光学系の搭載用空隙またはチャネルを画定するために内側の像形成バンドルの像入力端部を越えて展延する。例えば、内側および外側のバンドルが円筒状である場合、円筒状空隙が画定され、同様に様々な断面のバンドル幾何形状が形成される。
【背景技術】
【０００２】
図１Ｂに示した照明可能な像伝送ファイババンドルの一般的構造の製造には多くの困難がある。第１の典型的な製造方法は、内側と外側バンドルを別々に製造し、次いで内側バンドルを外側バンドル中に導入することを含む。第２の方法は、内側バンドルを製造し、次いで内側バンドルの周囲に外側のバンドルファイバを組み立てならび固定することを含む。いずれの場合も、小さくて脆い構造は高い技能熟練者および／または非常に複雑な自動化装置による取り扱いをしばしば必要とし、そのいずれも製造費用を増加させる。さらに、特に第１方法に関連した組み立てに必要な公差は維持するのが困難であり、使用可能な部品表面をしばしば減少させる。さらに、少なくとも内側バンドルの端部面は、外側バンドルが内側バンドルの周囲に配置される前に仕上げ（例えば、研削および研磨）を行わなければならず、これは仕上げられた内側面が製造工程の後続の工程中に損傷を受ける可能性が高くなる。さらに、代替の態様において、互いに溶融された像形成ファイバの端部部分は、その中に、例えば、像入力面上に像を合焦する１つ以上の光学要素（例えば、レンズ）が搭載される空隙またはチャネルを形成するために機械加工で取り除いて、周辺の光放射面に対して凹状にされた像入力面を形成する。現在の技術水準の典型的なバージョンにおいて、像入力面に隣接する空隙またはチャネル中に搭載された光学系は恒久的に搭載され、したがって、変更することはできない。光学系を収容するチャネルを形成する目的のための機械加工は、溶融された像バンドルが構成ファイバの破壊あるいは分裂などの損傷を受け、容易に理解できるように、像バンドルを経由する像入力および像伝送の劣化を招くことが理解されるであろう。さらに、凹状にされた像入力面の研磨は困難であり、周囲の照明ファイバの損傷を招くことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、照明可能な像伝送光ファイババンドルおよびその像入力面に像を合焦させる光学系を含む簡単なアセンブリが必要である。さらに、像入力面、光学系の代替の組と光通信を保つことのできるようなアセンブリのバージョンが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
実施形態の第１の例示的な組によると、照明可能な像伝導光学アセンブリは、照明可能な像伝送光ファイババンドル（「照明可能な像バンドル」とも呼ばれる）および照明可能な像バンドルと協働して結合するように構成された光学系筐体を含む。照明可能な像バンドルは第１および第２像バンドル端部と、第１端部と第２端部の間に展延する複数の光伝導性像形成導体を含む内側の像伝導バンドルを有する。各像形成導体は第１および第２端部を含み、総内部反射によってその第１端部および第２端部の間に光を伝導する能力を有する。像形成導体の第１端部は第１像バンドル端部で終端して像入力面を画定し、像形成導体の第２端部は第２像バンドル端部で終端して像出力面を画定する。
【０００５】
複数の照明導体が像伝導バンドルの周囲に配設される。各照明導体は光収集端部および光収集端部に対向する光放射端部を含む。像形成導体のように、照明導体は光収集端部と光放出端部の間を総内部反射によって光を伝送することができる。典型的な実施形態において、複数の光放出端部は組み合わさって光出力面を画定する。さらに、光出力面は典型的に像伝導バンドルの像出力面よりも像入力面に近接している。
【０００６】
光学系筐体は第１筐体端部と第２筐体端部の間に展延し、少なくとも部分的に半透明材料から作られた筐体壁を含む。本明細書および添付の請求項のために、「半透明な」は「全くまたは完全に不透明ではない」ことを意味する。したがって、本明細書に定義される「半透明な」は、完全な透明さからほとんど不透明であるが完全にではない不透明さの範囲を含む。筐体壁は対向する光入口と光出口、および光入口と光出口の間に展延する内側表面と外側表面を含む。さらに、筐体壁の内側表面は内部光学系チャネルを画定する。光学系チャネルは、制限することのない例として、レンズまたは勾配屈折率要素などの合焦要素、光フィルター、バッフルなどの光絶縁要素、ミラーまたは鏡面などの反射要素など、少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を収容するように構成される。
【０００７】
運転モードにおいて、（ｉ）光学系筐体に収容される少なくとも１つの光学要素の少なくとも１つが、光チャネルの外側にある目標対象物の像を像入力面上へ投影するのを容易にするために像伝導バンドルの像入力面に光学的に連絡し、（ｉｉ）複数の光放出端部によって画定される光出力面は、像入力面上に像形成すべき対照物の照明を容易にするために照明導体の光収集端部中に導入された光が筐体壁の光入口端部に入って筐体の光出口端部へ伝送し放射する光学系筐体の光入口端部に光学的に連絡するように、光学系筐体は照明可能な像伝送光ファイババンドルに協働して結合される。
【０００８】
（ｉ）照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび光学系筐体が、照明可能な像伝送光ファイババンドルから光学系筐体を交互に取り外しおよび取り付けができるように選択的に協働して結合するように構成され、（ｉｉ）光学系筐体および光学要素の組が、光学チャネル内に光学要素の組を選択的に保持し取り外し可能であるように構成され、その少なくとも１つのキットは、添付の請求項に定義される様々なバージョンの範囲および意図内に含まれる。これらの様々なキットは、（ｉ）少なくとも２つの光学系筐体を含む１組の光学系筐体、および（ｉｉ）少なくとも２組の光学要素の組のうちの少なくとも１つを含む。第１の場合において、光学系筐体は照明可能な像伝送光ファイババンドルに交互に取り付けることができるが、第２の場合において、複数の光学要素の組は光チャネル内に交互に保持することができる。いずれの選択肢もアセンブリキットの汎用性を高めるが、光学系筐体および光学要素の組の両方を変更することのできるバージョンは、いずれかの単独の選択肢での可能性よりも多くの協働結合された部品を組み合わせた選択的アセンブリの可能性を与える。
【０００９】
（ｉ）光学系の搭載用の空隙を形成するために像形成ファイバの一部を切り取ることなどの困難で高価な技術を回避すること、（ｉｉ）個々の照明ファイバから筐体に入る照明光の「混合」を容易にすること、（ｉｉｉ）筐体内で筐体と付属の光学系または光学要素の組が交換可能であること、は上述のような光学系筐体と照明可能な像バンドルの結合を提供する様々なバージョンの利点であるが、最初の２つの利点は光学系筐体と光学要素の組の両方またはいずれかが恒久的に加えられるバージョンにおいて実現可能である。
【００１０】
代表的な、制限することのない実施形態は以下の詳細な説明および添付図面においてさらに完全に説明され描かれる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】隣接して溶融された像伝導光ファイバまたは像形成ファイバの内側バンドルが複数の照明ファイバによって周辺を取り囲まれている従来の照明可能な像伝導ファイババンドルを示す図である。
【図１Ｂ】内側の像伝送バンドルの一方の端部に画定される像入力面が、複数の照明ファイバの光放射端部によって集合して画定される周辺の光放射面に対して凹状にされ、その中に、像入力面上に像を合焦するための１つまたは複数の光学要素（例えば、レンズ）が搭載される空隙またはチャネルが形成される、照明可能な像伝送ファイババンドルを示す図である。
【図２】本発明の態様を実施し、光学要素の組および光学系筐体に協働して結合された照明可能な像バンドルを収容する光学系チャネルを画定する半透明な筐体壁を有する、光伝導光学系筐体を含む照明可能な像伝導光学アセンブリを描く図である。
【図２Ａ】図２のＩＩＡ面の断面図である。
【図２Ｂ】図２のＩＩＢ面の断面図である。
【図３】内側の像伝導バンドルの像入力面が照明導体の光放射端部によって画定された光出力面を越えて展延して段付き肩部を画定し、その周りに光学系筐体の一部が周辺に配設されて搭載される、図２の代替の光学アセンブリを示す図である。
【図３Ａ】図３のＩＩＩＡ面の断面図である。
【図４Ａ】光学系筐体および照明可能な像バンドルが選択的なネジ留め可能な結合のために構成される、例示的実施形態を描く図である。
【図４Ｂ】光学系筐体および照明可能な像バンドルが選択的なネジ留め可能な結合のために構成される、図４Ａの代替の実施形態を描く図である。
【図５Ａ】光学系筐体が照明可能な像バンドルから選択的に分離可能であるかどうかに拘わらず、光学要素の組が光学系筐体の光学チャネル内に選択的に保持可能である実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】光学要素の組が光学系筐体の光学チャネル内に選択的に保持可能である他の代替のバージョンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
照明可能な像伝送光ファイババンドルに光学的に結合した光伝導性光学系筐体の様々な実施形態の以下の説明は、本質的に例示するものであって、本発明の範囲またはその使用用途の制限を意図するものではない。したがって、概要および詳細な説明に記載される様々な手段、態様、バージョン、および実施形態は本質的に添付の請求項の範囲に含まれ、請求項の最大範囲を限定するものではない。
【００１３】
図２、２Ａおよび２Ｂに示した第１の例示的構造において、円筒状光伝導性光学系筐体１００は、第１および第２開放筐体端部１１０、１１２の間に展延する。筐体壁１１４は第１および第２筐体端部１１０、１１２の間を展延し、それぞれ第１および第２筐体端部１１０、１１２に一致する光入口端部１１６および光出口端部１１８を含む。さらに、筐体壁１１４は光入口および光出口１１６、１１８の間に展延する内側表面および外側表面１１５ａ、１１５ｂを含む。筐体壁１１４は内側表面１１５ａによって境界を定められ、かつ少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を収容するように構成された光学チャネル１２０を画定する。図２の例示的実施形態において、光学要素の組１３０は第１レンズおよび第２レンズ１３２ａ、１３２ｂを含む二重レンズ１３２を含む。しかし、様々なバージョンの光学要素の組１３０は第１レンズおよび第２レンズ１３２ａ、１３２ｂのいずれかまたは両方に加えて、またはその替わりに、制限することのない例として、少なくとも１つの（ｉ）追加のレンズ、（ｉｉ）勾配付き屈折率合焦要素、（ｉｉｉ）プリズム、格子またはグリズムなどの分散要素、および（ｉｉｉ）光学フィルターを含むことができることを理解すべきである。筐体壁１１４の少なくとも一部は、光入口端部１１６を通って筐体壁１１４中に導入された光が光出口端部１１８から放射されるために筐体壁１１４を通って伝送されるように半透明である。
【００１４】
再び図２を参照すると、光学筐体１００およびそれによって収容される光学要素の組１３０は、便宜上および簡略化のために、照明可能な像バンドル２００またはいくつかの類似の名称で替わりに呼ばれる、照明可能な像伝送光ファイババンドル２００と光学的に連絡する（すなわち光学的に結合される）。照明可能な像バンドル２００は、第１および第２像バンドル端部２１２、２１４、および第１および第２像バンドル端部２１２、２１４の間に展延する複数の光伝導性像形成導体２２０（例えば、光ファイバ）を有する内側の像伝導バンドル２１０を含む。図２および２Ｂを参照すると、各像形成導体２２０は第１および第２端部２２２、２２４を含み、像形成コア屈折率を有する光学的に透過性のあるコア２３０を含む。各コア２３０は、関連技術分野の当業者に既知の原理に従って、光が総内部反射によって像形成導体２２０を通って伝播するように、像形成コア屈折率よりも低い像形成被覆屈折率を有する被覆材料２３２によって包囲される。像形成導体２２０の第１端部２２２は、第１像バンドル端部２１２で終端して結合し、像入力面２１６を画定する。同様に、像形成導体２２０の第２端部２２４は、第２像バンドル端部２１４で終端して結合し、像出力面２１８を画定する。
【００１５】
複数のバンドルにされた照明導体２５０（例えば、光ファイバ）が像伝導バンドル２１０の周囲に配設される。各照明導体２５０は第1光収集端部２５２および光収集端部２５２に対向する第２光放射端部２５４を含む。代替のバージョンにおいて、照明導体２５０の光収集端部２５２は単一の遠隔光源（図示されない）または複数の遠隔光源（図示されない）からの光を集める。複数の光放射端部２５４は結合して光出力面２５８を画定する。図２の特定の照明可能な像バンドル２００において、光出力面２５８は、光出力面２５８および像入力面２１６が第１の共通面２７０を形成するように像形成導体２２０の第１端部２２２の周りに環状に配設される。さらに、図２の特定のバージョンにおいて、第１共通面２７０は平面状であるが、本発明の範囲および意図内の様々なバージョンにおいて、代替の構造である。さらに、代替のバージョンにおいて、照明可能な像バンドル２００の光出力面２５８と光学系筐体１００の光入口端部１１６の間に接着剤（例えば、光学エポキシＥｏ）を塗布することによって光結合は恒久的に保持される。
【００１６】
図２、２Ａ、および２Ｂの代替の実施形態が図３および３Ａに描かれる。その態様の多くにおいて、図３および３Ａのバージョンは、図２〜２Ｂのバージョンのものに類似の要素を含み、したがって、２つの代替のバージョンに付属する同じ要素を識別するのに同じ参照文字が用いられる。図３および３Ａのバージョンにおいて、像伝送バンドル２１０の像入力面２１６は、図２に示した共通面２７０などの共通面を光出力面２５８で画定しない。さらに詳細には、図３および３Ａのバージョンにおいて、照明導体２５０の光放射端部２５４は、像伝導バンドル２１０の周りに環状に配設された光出力面２５８を画定するが、光出力面２５８は、段付き肩部２７２が像入力面２１６と光出力面２５８を分離するように、像入力面２１６に対して距離ＤR分だけ凹状にされる。図３に示したように、像入力面２１６が光出力面２５８を越えて展延する構造は、像伝導バンドル２１０の長さの一部が互換可能な寸法にされた光学系筐体１００の光学チャネル１２０中に突出するのを容易にする。光学チャネル１２０中に突出する像伝導バンドル２１０の一部に沿って切り取った図３の断面ＩＩＩＡが図３Ａに示され、この突出部分に沿って像伝導バンドル２１０は光学系筐体１００によって包囲されていることを示す。図３のバージョンなどにおいて、例えばエポキシＥなどの接着剤を、像伝導バンドル２１０の長さと光学系筐体１００の重なり合う部分に沿って展延する段付き肩部２７２の部分に塗布して、光学系筐体１００を照明可能な像バンドル２００に対して固定位置に保持することができる。光学系筐体１００と照明可能な像バンドル２００間の接続に全体的な構造的一体性を付与することに加えて、段付き肩部２７２は、接着剤が塗布される長手方向の展延部分を提供することによって、筐体壁１１４の光入口端部１１６および光出力面２５８に接着剤を塗布する必要がなくなり、それによって光入口端部１１６と光出力面２５８の間に画定される光界面ＩLでの光伝送の一体性を保つ。
【００１７】
図４Ａおよび４Ｂを参照すると、光学系筐体１００が照明可能な像バンドル２００にねじ込み可能に結合された代替のバージョンが示されている。これらの実施形態に伴って考えられる一つの利点は、異なる光学要素を有する光学要素の組１３０を保持する異なる光学系筐体１００を照明像バンドル２００に選択的に取り外しおよび取り付けできる可能性である。図４Ａの例示的バージョンは、ほとんどの点において図２のものに類似しており、したがって、類似要素を参照するのに同じ参照文字が用いられる。しかし、図４Ａのバージョンにおいて、光出力面２５８で始まる照明可能な像バンドル２００の長さの一部分には、第１の外部ネジの組２８２が設けられる。描かれた特定のバージョンにおいて、外部ネジの組２８２は照明像バンドル２００の長さの一部分の周りに環状に固定された第１ネジ付きカラー２８０上に形成される。しかし、照明可能な像バンドル２００には、その他の外部ネジの組２８２を設けることができることが理解されるであろう。同様に、光入口端部１１６で始まり光出口端部１１８に向かって展延する光学系筐体１００の長さの一部分は、第２外部ネジの組１８２を支持するその周りに固定された第２ネジ付きカラー１８０を有する。光学系筐体１００および照明可能な像バンドル２００は、その中に画定された第１内側ネジの組３０２ａを有し、その中に第１外側ネジの組２８２がねじ込まれる内側ネジ付きカプラー３００と、その中に第２外側ネジの組１８２がねじ込まれる第２内側ネジの組３０２ｂによって選択的に結合される。代替のバージョンは内側ネジ付きカプラー３００を含むことができ、それは照明可能な像バンドル２００の一つおよび光学系筐体１００の周りに恒久的に固定される（例えば、ねじ込まれない）が、光学系筐体１００の他方と像バンドル２００はネジ付きカプラー３００中にねじ込まれることを理解すべきである。
【００１８】
図４Ｂを参照すると、図３のバージョンに示したような段付き肩部２７２を含むバージョンが示される。図４Ｂおよび３のバージョンの要素が類似している限り、それらは同じ参照文字で識別される。ここで図４Ｂを参照すると、内側像伝導バンドル２１０の長さの一部分に沿って展延する段付き肩部の少なくとも一部分は、内側バンドルの外側ネジ２９２を支持する。示した特定のバージョンにおいて、内側バンドルの外側ネジ２９２は、光出力面２５８を越えて突出する内側バンドル２１０のその部分の周りに固定された内側バンドルのネジ付きカラー２９０の外部表面の周りに画定される。しかし、そうでなければ、光出力面２５８を越えて突出する内側バンドル２１０の部分は、内側バンドルの外側ネジ２９２を備えることができることが理解されるであろう。光入口端部１１６に隣接して始まる光学系筐体１００の長さに沿う部分は、内側バンドルの外側ネジ２９２に選択的にねじ込み嵌合するように構成された筐体の内側ネジ１９２を含む。示した特定のバージョンにおいて、筐体の内側ネジ１９２は光学系筐体１００を作製する材料（例えば、ガラスまたはプラスチック）中に形成（例えば、切断または成型）されるが、そうでなければ、光学系筐体１００には内側ネジ１９２を設けることができる。例えば、光学系筐体１００の内部の一部分は、筐体の内側ネジ１９２が画定される内部表面に沿ってその中に固定された内側ネジ付きカラー（図示されない）を有することができる。
【００１９】
光学系筐体１００が照明可能な像バンドル２００に恒久的に取り付けられるか、または選択的に取り付け可能である他の例示的実施形態において、光学要素の組１３０は選択的に光学系筐体１００の中および外へ挿出入可能である。したがって、例えば、光学系筐体１００が恒久的に照明可能な像バンドル２００に取り付けられる実施形態において、照明可能な像バンドル２００の全体的な汎用性を高めるために、光学系の一組を他のものと置き換えることができる。それらの実施形態の例示的な制限することのない実施例は図５に示される。
【００２０】
図５の実施例において、第１および第２のレンズ１３２ａ、１３２ｂを含む二重レンズ１３２を備える光学要素の組１３０は光学系ケース１４０内に固定される。光学系ケース１４０は、内部表面および外部表面１４２、１４４を有し、それを光学チャネル１２０中に選択的に導入しおよびその内部に保持するような構成を与える外部寸法を有する。図５のバージョンにおいて、光学系ケース１４０の外部表面１４４は、筐体壁１１４の内側表面１１５ａに付属する内側筐体ネジ１１９と選択的にねじ込み嵌合するように構成された、１組の外側ケースネジ１４６を支持する。
【００２１】
光学要素の組１３０が光学系筐体１００の光学チャネル１２０内にねじ込み保持可能である別の例示的バージョンが図５Ａに描かれている。図５Ａの例示的バージョンにおいて、二重レンズ１３２を保持する光学系ケース１４０は光学系筐体１００から摺動して挿出入可能である。筐体壁１１４に付属する光学の組の保持具１５０は光学系ケース１４０を選択的に保持するように構成されている。さらに詳細には、図５Ａの場合、筐体壁１１４を通って展延するネジ付き孔１１７は位置決めネジ１５２をねじ込み可能に保持する。光学チャネル１２０内に望ましいように配置された光学系ケース１４０によって、位置決めネジ１５２は、光学系ケース１４０の外部表面１４４に選択的に保持力を加えるためにネジ付き孔１１７中にねじ込むことができる。位置決めネジ１５２はケース保持の態様で示されていないが、この態様は図５Ａの図面および上述の本明細書の関連説明から容易に理解可能である。
【００２２】
様々な代替の実施形態は、照明可能な像バンドル２００への光学要素の組１３０のネジによる選択的結合を提供する。ネジ付き表面は少なくとも円弧でなければならず、典型的に完全な円筒形であることが認識されるであろう。しかし、本発明の範囲および意図内の代替の実施形態は、（ｉ）照明可能な像バンドル２００、（ｉｉ）光学系筐体、（ｉｉｉ）円筒状以外の断面幾何形状を有する光学系ケース１４０の少なくとも１つを含む。これらの様々なバージョンにおいて、光学系筐体１００および光学系筐体１００内の光学要素の組１３０の少なくとも１つは、図５Ａの位置決めネジ１５２などのネジの組、あるいは制限することのない実施例として、（ｉ）クリップ、（ｉｉ）スナップ、（ｉｉｉ）磁石の少なくとも１つなど、ネジ付き固定具以外のデバイスによって選択的に保持することができる。
【００２３】
さらに追加のバージョンにおいて、光学要素の組１３０の少なくとも１つの光学要素は、光学系筐体１１０の筐体壁１１４が作られる半透明材料から少なくとも部分的に光学的に絶縁することが望ましい。前述の光学的絶縁は１つまたは複数の不透明層を含むことによって達成することができることが理解されるであろう。図５Ａを参照すると、一つのバージョンにおいて、不透明塗膜Ｃｏは筐体壁１１４の内側表面１１５ａに塗布される。替わりに、または加えて、不透明塗膜は、例えば、図５Ａの実施形態などのように光学系ケース１４０を含むこれらの実施形態において、光学系ケース１４０の内部および外部表面１４２、１４４の少なくとも１つに塗布される。光学系ケース１４０を含むさらに他の代替のバージョンにおいて、光学系ケース１４０は不透明材料から作られる。
【００２４】
前に述べたことは本発明の原理の例示であると考えられる。さらに、当業者であれば、本発明の範囲と精神から逸脱することなく様々な態様および実施形態に対する修正および変更を想起するであろう故に、前に述べたことは、図示し説明した正確な構造、実施、およびバージョンについて添付の請求項において明示される本発明を制限するものではないことを理解すべきである。
【技術分野】
【０００１】
像形成および照明ファイバの長手軸に垂直な面で見て、像形成ファイバの例えば円周状に、またはさらに一般的には周辺に配置された第２の照明ファイバの組でバンドルにされた第１の像形成ファイバの組を含む光ファイババンドルは、光ファイバ部品製造分野において既知である。また、それらのバンドルの目的が、バンドルにされた像形成ファイバによって像を捕捉して遠隔検知位置に伝送するために対象物の近傍の「ハロー」の照明を形成することであることは光ファイバ産業において既知である。これらの「ハロー」ファイババンドルの例として、図１Ａに概要図が示される。典型的に、図１Ａに示したようなデバイスは内側と外側のファイババンドルから組み立てられ、外側バンドルは、遠隔の光源または複数の光源からの光を外側バンドルの光出力端部に伝送する照明ファイバから構成され、内側バンドルは合焦光学系（例えば二重レンズ）に近接して配置された像入力端部を有する像形成ファイバから構成される。合焦光学系を組み込み収容するために、図１Ｂのような配置が作られる。図１Ｂのバンドルにおいて、外側の照明バンドルの光出力端部は、合焦光学系の搭載用空隙またはチャネルを画定するために内側の像形成バンドルの像入力端部を越えて展延する。例えば、内側および外側のバンドルが円筒状である場合、円筒状空隙が画定され、同様に様々な断面のバンドル幾何形状が形成される。
【背景技術】
【０００２】
図１Ｂに示した照明可能な像伝送ファイババンドルの一般的構造の製造には多くの困難がある。第１の典型的な製造方法は、内側と外側バンドルを別々に製造し、次いで内側バンドルを外側バンドル中に導入することを含む。第２の方法は、内側バンドルを製造し、次いで内側バンドルの周囲に外側のバンドルファイバを組み立てならび固定することを含む。いずれの場合も、小さくて脆い構造は高い技能熟練者および／または非常に複雑な自動化装置による取り扱いをしばしば必要とし、そのいずれも製造費用を増加させる。さらに、特に第１方法に関連した組み立てに必要な公差は維持するのが困難であり、使用可能な部品表面をしばしば減少させる。さらに、少なくとも内側バンドルの端部面は、外側バンドルが内側バンドルの周囲に配置される前に仕上げ（例えば、研削および研磨）を行わなければならず、これは仕上げられた内側面が製造工程の後続の工程中に損傷を受ける可能性が高くなる。さらに、代替の態様において、互いに溶融された像形成ファイバの端部部分は、その中に、例えば、像入力面上に像を合焦する１つ以上の光学要素（例えば、レンズ）が搭載される空隙またはチャネルを形成するために機械加工で取り除いて、周辺の光放射面に対して凹状にされた像入力面を形成する。現在の技術水準の典型的なバージョンにおいて、像入力面に隣接する空隙またはチャネル中に搭載された光学系は恒久的に搭載され、したがって、変更することはできない。光学系を収容するチャネルを形成する目的のための機械加工は、溶融された像バンドルが構成ファイバの破壊あるいは分裂などの損傷を受け、容易に理解できるように、像バンドルを経由する像入力および像伝送の劣化を招くことが理解されるであろう。さらに、凹状にされた像入力面の研磨は困難であり、周囲の照明ファイバの損傷を招くことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、照明可能な像伝送光ファイババンドルおよびその像入力面に像を合焦させる光学系を含む簡単なアセンブリが必要である。さらに、像入力面、光学系の代替の組と光通信を保つことのできるようなアセンブリのバージョンが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
実施形態の第１の例示的な組によると、照明可能な像伝導光学アセンブリは、照明可能な像伝送光ファイババンドル（「照明可能な像バンドル」とも呼ばれる）および照明可能な像バンドルと協働して結合するように構成された光学系筐体を含む。照明可能な像バンドルは第１および第２像バンドル端部と、第１端部と第２端部の間に展延する複数の光伝導性像形成導体を含む内側の像伝導バンドルを有する。各像形成導体は第１および第２端部を含み、総内部反射によってその第１端部および第２端部の間に光を伝導する能力を有する。像形成導体の第１端部は第１像バンドル端部で終端して像入力面を画定し、像形成導体の第２端部は第２像バンドル端部で終端して像出力面を画定する。
【０００５】
複数の照明導体が像伝導バンドルの周囲に配設される。各照明導体は光収集端部および光収集端部に対向する光放射端部を含む。像形成導体のように、照明導体は光収集端部と光放出端部の間を総内部反射によって光を伝送することができる。典型的な実施形態において、複数の光放出端部は組み合わさって光出力面を画定する。さらに、光出力面は典型的に像伝導バンドルの像出力面よりも像入力面に近接している。
【０００６】
光学系筐体は第１筐体端部と第２筐体端部の間に展延し、少なくとも部分的に半透明材料から作られた筐体壁を含む。本明細書および添付の請求項のために、「半透明な」は「全くまたは完全に不透明ではない」ことを意味する。したがって、本明細書に定義される「半透明な」は、完全な透明さからほとんど不透明であるが完全にではない不透明さの範囲を含む。筐体壁は対向する光入口と光出口、および光入口と光出口の間に展延する内側表面と外側表面を含む。さらに、筐体壁の内側表面は内部光学系チャネルを画定する。光学系チャネルは、制限することのない例として、レンズまたは勾配屈折率要素などの合焦要素、光フィルター、バッフルなどの光絶縁要素、ミラーまたは鏡面などの反射要素など、少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を収容するように構成される。
【０００７】
運転モードにおいて、（ｉ）光学系筐体に収容される少なくとも１つの光学要素の少なくとも１つが、光チャネルの外側にある目標対象物の像を像入力面上へ投影するのを容易にするために像伝導バンドルの像入力面に光学的に連絡し、（ｉｉ）複数の光放出端部によって画定される光出力面は、像入力面上に像形成すべき対照物の照明を容易にするために照明導体の光収集端部中に導入された光が筐体壁の光入口端部に入って筐体の光出口端部へ伝送し放射する光学系筐体の光入口端部に光学的に連絡するように、光学系筐体は照明可能な像伝送光ファイババンドルに協働して結合される。
【０００８】
（ｉ）照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび光学系筐体が、照明可能な像伝送光ファイババンドルから光学系筐体を交互に取り外しおよび取り付けができるように選択的に協働して結合するように構成され、（ｉｉ）光学系筐体および光学要素の組が、光学チャネル内に光学要素の組を選択的に保持し取り外し可能であるように構成され、その少なくとも１つのキットは、添付の請求項に定義される様々なバージョンの範囲および意図内に含まれる。これらの様々なキットは、（ｉ）少なくとも２つの光学系筐体を含む１組の光学系筐体、および（ｉｉ）少なくとも２組の光学要素の組のうちの少なくとも１つを含む。第１の場合において、光学系筐体は照明可能な像伝送光ファイババンドルに交互に取り付けることができるが、第２の場合において、複数の光学要素の組は光チャネル内に交互に保持することができる。いずれの選択肢もアセンブリキットの汎用性を高めるが、光学系筐体および光学要素の組の両方を変更することのできるバージョンは、いずれかの単独の選択肢での可能性よりも多くの協働結合された部品を組み合わせた選択的アセンブリの可能性を与える。
【０００９】
（ｉ）光学系の搭載用の空隙を形成するために像形成ファイバの一部を切り取ることなどの困難で高価な技術を回避すること、（ｉｉ）個々の照明ファイバから筐体に入る照明光の「混合」を容易にすること、（ｉｉｉ）筐体内で筐体と付属の光学系または光学要素の組が交換可能であること、は上述のような光学系筐体と照明可能な像バンドルの結合を提供する様々なバージョンの利点であるが、最初の２つの利点は光学系筐体と光学要素の組の両方またはいずれかが恒久的に加えられるバージョンにおいて実現可能である。
【００１０】
代表的な、制限することのない実施形態は以下の詳細な説明および添付図面においてさらに完全に説明され描かれる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】隣接して溶融された像伝導光ファイバまたは像形成ファイバの内側バンドルが複数の照明ファイバによって周辺を取り囲まれている従来の照明可能な像伝導ファイババンドルを示す図である。
【図１Ｂ】内側の像伝送バンドルの一方の端部に画定される像入力面が、複数の照明ファイバの光放射端部によって集合して画定される周辺の光放射面に対して凹状にされ、その中に、像入力面上に像を合焦するための１つまたは複数の光学要素（例えば、レンズ）が搭載される空隙またはチャネルが形成される、照明可能な像伝送ファイババンドルを示す図である。
【図２】本発明の態様を実施し、光学要素の組および光学系筐体に協働して結合された照明可能な像バンドルを収容する光学系チャネルを画定する半透明な筐体壁を有する、光伝導光学系筐体を含む照明可能な像伝導光学アセンブリを描く図である。
【図２Ａ】図２のＩＩＡ面の断面図である。
【図２Ｂ】図２のＩＩＢ面の断面図である。
【図３】内側の像伝導バンドルの像入力面が照明導体の光放射端部によって画定された光出力面を越えて展延して段付き肩部を画定し、その周りに光学系筐体の一部が周辺に配設されて搭載される、図２の代替の光学アセンブリを示す図である。
【図３Ａ】図３のＩＩＩＡ面の断面図である。
【図４Ａ】光学系筐体および照明可能な像バンドルが選択的なネジ留め可能な結合のために構成される、例示的実施形態を描く図である。
【図４Ｂ】光学系筐体および照明可能な像バンドルが選択的なネジ留め可能な結合のために構成される、図４Ａの代替の実施形態を描く図である。
【図５Ａ】光学系筐体が照明可能な像バンドルから選択的に分離可能であるかどうかに拘わらず、光学要素の組が光学系筐体の光学チャネル内に選択的に保持可能である実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】光学要素の組が光学系筐体の光学チャネル内に選択的に保持可能である他の代替のバージョンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
照明可能な像伝送光ファイババンドルに光学的に結合した光伝導性光学系筐体の様々な実施形態の以下の説明は、本質的に例示するものであって、本発明の範囲またはその使用用途の制限を意図するものではない。したがって、概要および詳細な説明に記載される様々な手段、態様、バージョン、および実施形態は本質的に添付の請求項の範囲に含まれ、請求項の最大範囲を限定するものではない。
【００１３】
図２、２Ａおよび２Ｂに示した第１の例示的構造において、円筒状光伝導性光学系筐体１００は、第１および第２開放筐体端部１１０、１１２の間に展延する。筐体壁１１４は第１および第２筐体端部１１０、１１２の間を展延し、それぞれ第１および第２筐体端部１１０、１１２に一致する光入口端部１１６および光出口端部１１８を含む。さらに、筐体壁１１４は光入口および光出口１１６、１１８の間に展延する内側表面および外側表面１１５ａ、１１５ｂを含む。筐体壁１１４は内側表面１１５ａによって境界を定められ、かつ少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を収容するように構成された光学チャネル１２０を画定する。図２の例示的実施形態において、光学要素の組１３０は第１レンズおよび第２レンズ１３２ａ、１３２ｂを含む二重レンズ１３２を含む。しかし、様々なバージョンの光学要素の組１３０は第１レンズおよび第２レンズ１３２ａ、１３２ｂのいずれかまたは両方に加えて、またはその替わりに、制限することのない例として、少なくとも１つの（ｉ）追加のレンズ、（ｉｉ）勾配付き屈折率合焦要素、（ｉｉｉ）プリズム、格子またはグリズムなどの分散要素、および（ｉｉｉ）光学フィルターを含むことができることを理解すべきである。筐体壁１１４の少なくとも一部は、光入口端部１１６を通って筐体壁１１４中に導入された光が光出口端部１１８から放射されるために筐体壁１１４を通って伝送されるように半透明である。
【００１４】
再び図２を参照すると、光学筐体１００およびそれによって収容される光学要素の組１３０は、便宜上および簡略化のために、照明可能な像バンドル２００またはいくつかの類似の名称で替わりに呼ばれる、照明可能な像伝送光ファイババンドル２００と光学的に連絡する（すなわち光学的に結合される）。照明可能な像バンドル２００は、第１および第２像バンドル端部２１２、２１４、および第１および第２像バンドル端部２１２、２１４の間に展延する複数の光伝導性像形成導体２２０（例えば、光ファイバ）を有する内側の像伝導バンドル２１０を含む。図２および２Ｂを参照すると、各像形成導体２２０は第１および第２端部２２２、２２４を含み、像形成コア屈折率を有する光学的に透過性のあるコア２３０を含む。各コア２３０は、関連技術分野の当業者に既知の原理に従って、光が総内部反射によって像形成導体２２０を通って伝播するように、像形成コア屈折率よりも低い像形成被覆屈折率を有する被覆材料２３２によって包囲される。像形成導体２２０の第１端部２２２は、第１像バンドル端部２１２で終端して結合し、像入力面２１６を画定する。同様に、像形成導体２２０の第２端部２２４は、第２像バンドル端部２１４で終端して結合し、像出力面２１８を画定する。
【００１５】
複数のバンドルにされた照明導体２５０（例えば、光ファイバ）が像伝導バンドル２１０の周囲に配設される。各照明導体２５０は第1光収集端部２５２および光収集端部２５２に対向する第２光放射端部２５４を含む。代替のバージョンにおいて、照明導体２５０の光収集端部２５２は単一の遠隔光源（図示されない）または複数の遠隔光源（図示されない）からの光を集める。複数の光放射端部２５４は結合して光出力面２５８を画定する。図２の特定の照明可能な像バンドル２００において、光出力面２５８は、光出力面２５８および像入力面２１６が第１の共通面２７０を形成するように像形成導体２２０の第１端部２２２の周りに環状に配設される。さらに、図２の特定のバージョンにおいて、第１共通面２７０は平面状であるが、本発明の範囲および意図内の様々なバージョンにおいて、代替の構造である。さらに、代替のバージョンにおいて、照明可能な像バンドル２００の光出力面２５８と光学系筐体１００の光入口端部１１６の間に接着剤（例えば、光学エポキシＥｏ）を塗布することによって光結合は恒久的に保持される。
【００１６】
図２、２Ａ、および２Ｂの代替の実施形態が図３および３Ａに描かれる。その態様の多くにおいて、図３および３Ａのバージョンは、図２〜２Ｂのバージョンのものに類似の要素を含み、したがって、２つの代替のバージョンに付属する同じ要素を識別するのに同じ参照文字が用いられる。図３および３Ａのバージョンにおいて、像伝送バンドル２１０の像入力面２１６は、図２に示した共通面２７０などの共通面を光出力面２５８で画定しない。さらに詳細には、図３および３Ａのバージョンにおいて、照明導体２５０の光放射端部２５４は、像伝導バンドル２１０の周りに環状に配設された光出力面２５８を画定するが、光出力面２５８は、段付き肩部２７２が像入力面２１６と光出力面２５８を分離するように、像入力面２１６に対して距離ＤR分だけ凹状にされる。図３に示したように、像入力面２１６が光出力面２５８を越えて展延する構造は、像伝導バンドル２１０の長さの一部が互換可能な寸法にされた光学系筐体１００の光学チャネル１２０中に突出するのを容易にする。光学チャネル１２０中に突出する像伝導バンドル２１０の一部に沿って切り取った図３の断面ＩＩＩＡが図３Ａに示され、この突出部分に沿って像伝導バンドル２１０は光学系筐体１００によって包囲されていることを示す。図３のバージョンなどにおいて、例えばエポキシＥなどの接着剤を、像伝導バンドル２１０の長さと光学系筐体１００の重なり合う部分に沿って展延する段付き肩部２７２の部分に塗布して、光学系筐体１００を照明可能な像バンドル２００に対して固定位置に保持することができる。光学系筐体１００と照明可能な像バンドル２００間の接続に全体的な構造的一体性を付与することに加えて、段付き肩部２７２は、接着剤が塗布される長手方向の展延部分を提供することによって、筐体壁１１４の光入口端部１１６および光出力面２５８に接着剤を塗布する必要がなくなり、それによって光入口端部１１６と光出力面２５８の間に画定される光界面ＩLでの光伝送の一体性を保つ。
【００１７】
図４Ａおよび４Ｂを参照すると、光学系筐体１００が照明可能な像バンドル２００にねじ込み可能に結合された代替のバージョンが示されている。これらの実施形態に伴って考えられる一つの利点は、異なる光学要素を有する光学要素の組１３０を保持する異なる光学系筐体１００を照明像バンドル２００に選択的に取り外しおよび取り付けできる可能性である。図４Ａの例示的バージョンは、ほとんどの点において図２のものに類似しており、したがって、類似要素を参照するのに同じ参照文字が用いられる。しかし、図４Ａのバージョンにおいて、光出力面２５８で始まる照明可能な像バンドル２００の長さの一部分には、第１の外部ネジの組２８２が設けられる。描かれた特定のバージョンにおいて、外部ネジの組２８２は照明像バンドル２００の長さの一部分の周りに環状に固定された第１ネジ付きカラー２８０上に形成される。しかし、照明可能な像バンドル２００には、その他の外部ネジの組２８２を設けることができることが理解されるであろう。同様に、光入口端部１１６で始まり光出口端部１１８に向かって展延する光学系筐体１００の長さの一部分は、第２外部ネジの組１８２を支持するその周りに固定された第２ネジ付きカラー１８０を有する。光学系筐体１００および照明可能な像バンドル２００は、その中に画定された第１内側ネジの組３０２ａを有し、その中に第１外側ネジの組２８２がねじ込まれる内側ネジ付きカプラー３００と、その中に第２外側ネジの組１８２がねじ込まれる第２内側ネジの組３０２ｂによって選択的に結合される。代替のバージョンは内側ネジ付きカプラー３００を含むことができ、それは照明可能な像バンドル２００の一つおよび光学系筐体１００の周りに恒久的に固定される（例えば、ねじ込まれない）が、光学系筐体１００の他方と像バンドル２００はネジ付きカプラー３００中にねじ込まれることを理解すべきである。
【００１８】
図４Ｂを参照すると、図３のバージョンに示したような段付き肩部２７２を含むバージョンが示される。図４Ｂおよび３のバージョンの要素が類似している限り、それらは同じ参照文字で識別される。ここで図４Ｂを参照すると、内側像伝導バンドル２１０の長さの一部分に沿って展延する段付き肩部の少なくとも一部分は、内側バンドルの外側ネジ２９２を支持する。示した特定のバージョンにおいて、内側バンドルの外側ネジ２９２は、光出力面２５８を越えて突出する内側バンドル２１０のその部分の周りに固定された内側バンドルのネジ付きカラー２９０の外部表面の周りに画定される。しかし、そうでなければ、光出力面２５８を越えて突出する内側バンドル２１０の部分は、内側バンドルの外側ネジ２９２を備えることができることが理解されるであろう。光入口端部１１６に隣接して始まる光学系筐体１００の長さに沿う部分は、内側バンドルの外側ネジ２９２に選択的にねじ込み嵌合するように構成された筐体の内側ネジ１９２を含む。示した特定のバージョンにおいて、筐体の内側ネジ１９２は光学系筐体１００を作製する材料（例えば、ガラスまたはプラスチック）中に形成（例えば、切断または成型）されるが、そうでなければ、光学系筐体１００には内側ネジ１９２を設けることができる。例えば、光学系筐体１００の内部の一部分は、筐体の内側ネジ１９２が画定される内部表面に沿ってその中に固定された内側ネジ付きカラー（図示されない）を有することができる。
【００１９】
光学系筐体１００が照明可能な像バンドル２００に恒久的に取り付けられるか、または選択的に取り付け可能である他の例示的実施形態において、光学要素の組１３０は選択的に光学系筐体１００の中および外へ挿出入可能である。したがって、例えば、光学系筐体１００が恒久的に照明可能な像バンドル２００に取り付けられる実施形態において、照明可能な像バンドル２００の全体的な汎用性を高めるために、光学系の一組を他のものと置き換えることができる。それらの実施形態の例示的な制限することのない実施例は図５に示される。
【００２０】
図５の実施例において、第１および第２のレンズ１３２ａ、１３２ｂを含む二重レンズ１３２を備える光学要素の組１３０は光学系ケース１４０内に固定される。光学系ケース１４０は、内部表面および外部表面１４２、１４４を有し、それを光学チャネル１２０中に選択的に導入しおよびその内部に保持するような構成を与える外部寸法を有する。図５のバージョンにおいて、光学系ケース１４０の外部表面１４４は、筐体壁１１４の内側表面１１５ａに付属する内側筐体ネジ１１９と選択的にねじ込み嵌合するように構成された、１組の外側ケースネジ１４６を支持する。
【００２１】
光学要素の組１３０が光学系筐体１００の光学チャネル１２０内にねじ込み保持可能である別の例示的バージョンが図５Ａに描かれている。図５Ａの例示的バージョンにおいて、二重レンズ１３２を保持する光学系ケース１４０は光学系筐体１００から摺動して挿出入可能である。筐体壁１１４に付属する光学の組の保持具１５０は光学系ケース１４０を選択的に保持するように構成されている。さらに詳細には、図５Ａの場合、筐体壁１１４を通って展延するネジ付き孔１１７は位置決めネジ１５２をねじ込み可能に保持する。光学チャネル１２０内に望ましいように配置された光学系ケース１４０によって、位置決めネジ１５２は、光学系ケース１４０の外部表面１４４に選択的に保持力を加えるためにネジ付き孔１１７中にねじ込むことができる。位置決めネジ１５２はケース保持の態様で示されていないが、この態様は図５Ａの図面および上述の本明細書の関連説明から容易に理解可能である。
【００２２】
様々な代替の実施形態は、照明可能な像バンドル２００への光学要素の組１３０のネジによる選択的結合を提供する。ネジ付き表面は少なくとも円弧でなければならず、典型的に完全な円筒形であることが認識されるであろう。しかし、本発明の範囲および意図内の代替の実施形態は、（ｉ）照明可能な像バンドル２００、（ｉｉ）光学系筐体、（ｉｉｉ）円筒状以外の断面幾何形状を有する光学系ケース１４０の少なくとも１つを含む。これらの様々なバージョンにおいて、光学系筐体１００および光学系筐体１００内の光学要素の組１３０の少なくとも１つは、図５Ａの位置決めネジ１５２などのネジの組、あるいは制限することのない実施例として、（ｉ）クリップ、（ｉｉ）スナップ、（ｉｉｉ）磁石の少なくとも１つなど、ネジ付き固定具以外のデバイスによって選択的に保持することができる。
【００２３】
さらに追加のバージョンにおいて、光学要素の組１３０の少なくとも１つの光学要素は、光学系筐体１１０の筐体壁１１４が作られる半透明材料から少なくとも部分的に光学的に絶縁することが望ましい。前述の光学的絶縁は１つまたは複数の不透明層を含むことによって達成することができることが理解されるであろう。図５Ａを参照すると、一つのバージョンにおいて、不透明塗膜Ｃｏは筐体壁１１４の内側表面１１５ａに塗布される。替わりに、または加えて、不透明塗膜は、例えば、図５Ａの実施形態などのように光学系ケース１４０を含むこれらの実施形態において、光学系ケース１４０の内部および外部表面１４２、１４４の少なくとも１つに塗布される。光学系ケース１４０を含むさらに他の代替のバージョンにおいて、光学系ケース１４０は不透明材料から作られる。
【００２４】
前に述べたことは本発明の原理の例示であると考えられる。さらに、当業者であれば、本発明の範囲と精神から逸脱することなく様々な態様および実施形態に対する修正および変更を想起するであろう故に、前に述べたことは、図示し説明した正確な構造、実施、およびバージョンについて添付の請求項において明示される本発明を制限するものではないことを理解すべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）
（ｉ）第１および第２像バンドル端部と該第１および第２端部の間に展延する複数の光伝導性像形成導体とを含む内側像伝導バンドルであって、各像形成導体が第１および第２端部を含み、前記第１および第２端部間で総内部反射による光伝導能力を有し、前記像形成導体の前記第１端部が前記第１像バンドル端部で終端して像入力面を画定し、前記像形成導体の前記第２端部が前記第２像バンドル端部で終端して像出力面を画定する、内部像伝送バンドルと、
（ｉｉ）前記像伝導バンドルの周囲に配設された複数の照明導体であって、各照明導体が光収集端部および前記光収集端部に対向する光放射端部を含み、前記複数の光放射端部が組み合わさって像伝導バンドルの前記像出力面よりも前記像入力面に近接した光出力面を画定する照明導体と、
を有する、照明可能な像伝送光ファイババンドルと、
（ｂ）半透明材料から作られた筐体壁を含み、外側表面と光学要素の組を収容するように構成された内部光学チャネルを画定する内側表面とを有する光学系筐体であって、前記光学筐体が第１および第２筐体端部の間に展延し、前記筐体壁がそれぞれ前記第１および第２筐体端部に一致する光入口および光出口を含む、光学系筐体と、
（ｃ）前記光学系筐体の光学チャネル内に収容される少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組であって、前記光学系筐体は、
（ｉ）前記光学系筐体に収容される前記少なくとも１つの光学要素のうちの少なくとも１つが、前記光学チャネルの外部の対照物の像を前記像伝導バンドルの前記像入力面上へ投影することを容易にするために、前記像伝導バンドルの前記像入力面に光学的に連絡し、
（ｉｉ）前記照明導体の光収集端部に導入された光が、前記筐体壁の光出口端部に伝送して放射するための前記筐体の光入口端部に入って、前記像入力面上に像形成すべき前記対象物の照明を容易にするように、前記複数の光放射端部によって画定される前記光出力面が前記光学系筐体の前記光入口に光学的に連絡する、
ように前記照明可能な像伝送光ファイバに協働して結合する光学要素の組と、
を備える、証明可能な像伝導光学アセンブリ。
【請求項２】
前記光学チャネル内に収容される少なくとも１つの光学要素のうちの少なくとも１つを前記筐体壁が作製される半透明材料から光学的に絶縁する不透明層をさらに含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記不透明層が前記筐体壁の内部表面に塗布される塗膜をさらに含む、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
１つの光学要素の組が、アセンブリの汎用性を高めるために１つの光学要素の組を他の要素に置き換えることができるように、内部表面および外部表面と、前記光学系筐体の前記光学チャネル内に光学系ケースを選択的に導入し保持する構成を与える外部寸法とを有する光学系ケース内に固定される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記光学チャネル内に収容される前記少なくとも１つの光学要素のうちの少なくとも１つを前記筐体壁が作られる半透明材料から絶縁する不透明層をさらに含み、前記不透明層が、
（ａ）前記筐体壁の内側表面に塗布される塗膜、
（ｂ）前記光学ケースの内部表面に塗布される塗膜、
（ｃ）前記光学ケースの外部表面に塗布される塗膜、および
（ｄ）不透明材料から作られる光学系ケース、
の少なくとも１つを含む、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび前記光学系筐体が、前記照明可能な像伝送光ファイババンドルから前記光学系筐体を交互に取り外しおよび取り付けができるように、選択的に協働して結合するように構成される、請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび前記光学系筐体が、前記照明可能な像伝送光ファイババンドルから前記光学系筐体を交互に取り外しおよび取り付けができるように、選択的に協働して結合するように構成される、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび前記光学系筐体が、前記照明可能な像伝送光ファイババンドルから前記光学系筐体を交互に取り外しおよび取り付けができるように、選択的に協働同して結合するように構成される、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび前記光学系筐体が、前記光学系筐体が前記照明可能な像伝送光ファイババンドルから交互に取り外しおよび取り付けができるように、選択的に協働して結合するように構成される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
（ｉ）前記照明可な像伝送光ファイババンドルの長さの一部分に第１の外側ネジの組が設けられ、
（ｉｉ）前記光学系筐体の長さの一部分が第２の外側ネジの組を支持し、
（ｉｉｉ）前記光学系筐体および前記照明可能な像伝送光ファイババンドルが、その中に画定された、前記第１外側ネジの組をねじ込み可能な第１内側ネジの組と、その中に前記第２外側ネジの組のネジをねじ込み可能な第２内側ネジの組を有する内側ネジ付きカプラーによって選択的に結合可能である、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
（ａ）前記像伝導バンドルの長さの一部分に沿って展延する段付き肩部が前記像入力面と前記光出力面を分離し、（ｂ）前記光学系筐体および前記照明可能な像伝送光ファイババンドルが協働して結合された時、前記像伝導バンドルの長さの一部分が前記光学系筐体の光学チャネル中に突出するように、前記光出力面が前記像伝導バンドルの周囲に配設され、前記像入力面に対して凹状にされる、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
（ｉ）前記段付き肩部の少なくとも一部分が内側バンドルの外側ネジを支持し、
（ｉ）前記光学系筐体の長さに沿う一部分が、前記内側バンドルの外側ネジと選択的に嵌合するように構成された筐体の内側ネジを含む、請求項１１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
（ａ）
（ｉ）第１および第２像バンドル端部および第１および第２端部の間に展延する複数の光伝導性像形成導体を含む内側像伝導バンドルであって、各像形成導体が第１および第２端部を含み、前記第１および第２端部間で総内部反射による光伝導能力を有し、前記像形成導体の前記第１端部が前記第１像バンドル端部で終端して像入力面を画定し、前記像形成導体の前記第２端部が前記第２像バンドル端部で終端して像出力面を画定する、内部像伝送バンドルと、
（ｉｉ）前記像伝導バンドルの周囲に配設された複数の照明導体であって、各照明導体が光収集端部および前記光収集端部に対向する光放射端部を含み、前記複数の光放射端部が組み合わさって像伝導バンドルの前記像出力面よりも前記像入力面に近接した光出力面を画定する照明導体と、
を有する、照明可能な像伝送光ファイババンドルと、
（ｂ）半透明材料から作られた筐体壁を含み、外側表面と光学要素の組を収容するように構成された内部光学チャネルを画定する内側表面とを有する光学系筐体であって、前記光学筐体が第１および第２筐体端部の間に展延し、前記筐体壁がそれぞれ前記第１および第２筐体端部に一致する光入口および光出口を含み、
（ｉ）前記光学系筐体が、（ａ）前記光学チャネル内に少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を恒久的に保持する、および（ｂ）少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を前記光学チャネル内に交互に保持しまたは取り外すことができるように構成される、のいずれかであり、
（ｉｉ）前記光学系筐体および前記照明可能な像伝送光ファイババンドルが協働して結合されるとき、
（ａ）前記光学系筐体に収容される少なくとも１つの光学要素が光学チャネルの外部にある対象物の像を像伝導バンドルの像入力面上に投影することを容易にするために像伝送バンドルの像入力面と光学的に連絡し、
（ｂ）照明導体の光収集端部に導入された光が像入力面上に像形成すべき対象物の照明を容易にするための筐体壁の光入口端部に入り、筐体壁の光出口端部に伝導して放射されるように、複数の光放射端部によって画定される光出力面が前記光学系筐体の光入口端部と光学的に連絡する、
ように前記光学系筐体が照明可能な像伝送光ファイババンドルと協働して選択的に結合可能である、光学系筐体と、
を備える、照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび光学系筐体キット。
【請求項１４】
（ａ）像伝導バンドルの長さの一部分に沿って展延する段付き肩部が前記像入力面と前記光出力面を分離し、（ｂ）前記光学系筐体および前記照明可能な像伝送光ファイババンドルが協働して結合されるとき、前記像伝導バンドルの長さの一部分が前記光学系筐体の前記光学チャネル中に突出するように、前記光出力面が前記像伝送バンドルの周囲に配設され、前記像入力面に対して凹状にされる、請求項１３に記載のキット。
【請求項１５】
（ｉ）前記段付き肩部の少なくとも一部分が内側バンドルの外側ネジを支持し、
（ｉ）前記光学系筐体の長さに沿う一部分が、前記内側バンドルの外側ネジと選択的に嵌合するように構成された筐体の内側ネジを含む、請求項１４に記載のキット。
【請求項１６】
前記光学系筐体が、少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を前記光学チャネル内に交互に保持し取り外すことができるように構成される、請求項１５に記載のキット。
【請求項１７】
前記光学チャネル内に収容される少なくとも１つの光学要素を前記筐体壁が作られる前記半透明材料から光学的に絶縁する不透明層をさらに含み、前記不透明層が、
（ａ）前記筐体壁の内側表面に塗布される塗膜、
（ｂ）前記光学系ケースの内部表面に塗布される塗膜、
（ｃ）前記光学系ケースの外部表面に塗布される塗膜、および
（ｄ）不透明材料から作られる光学系ケース、
の少なくとも１つを含む、請求項１６に記載のキット。
【請求項１８】
前記光学チャネル内に収容される少なくとも１つの光学要素を前記筐体壁が作られる前記半透明材料から光学的に絶縁する不透明層をさらに含み、前記不透明層が、
（ａ）前記筐体壁の内側表面に塗布される塗膜、
（ｂ）前記光学系ケースの内部表面に塗布される塗膜、
（ｃ）前記光学系ケースの外部表面に塗布される塗膜、および
（ｄ）不透明材料から作られる光学系ケース、
の少なくとも１つを含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項１９】
前記光学系筐体が、少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を前記光学チャネル内に交互に保持し取り外すことができるように構成される、請求項１３に記載のキット。
【請求項１】
（ａ）
（ｉ）第１および第２像バンドル端部と該第１および第２端部の間に展延する複数の光伝導性像形成導体とを含む内側像伝導バンドルであって、各像形成導体が第１および第２端部を含み、前記第１および第２端部間で総内部反射による光伝導能力を有し、前記像形成導体の前記第１端部が前記第１像バンドル端部で終端して像入力面を画定し、前記像形成導体の前記第２端部が前記第２像バンドル端部で終端して像出力面を画定する、内部像伝送バンドルと、
（ｉｉ）前記像伝導バンドルの周囲に配設された複数の照明導体であって、各照明導体が光収集端部および前記光収集端部に対向する光放射端部を含み、前記複数の光放射端部が組み合わさって像伝導バンドルの前記像出力面よりも前記像入力面に近接した光出力面を画定する照明導体と、
を有する、照明可能な像伝送光ファイババンドルと、
（ｂ）半透明材料から作られた筐体壁を含み、外側表面と光学要素の組を収容するように構成された内部光学チャネルを画定する内側表面とを有する光学系筐体であって、前記光学筐体が第１および第２筐体端部の間に展延し、前記筐体壁がそれぞれ前記第１および第２筐体端部に一致する光入口および光出口を含む、光学系筐体と、
（ｃ）前記光学系筐体の光学チャネル内に収容される少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組であって、前記光学系筐体は、
（ｉ）前記光学系筐体に収容される前記少なくとも１つの光学要素のうちの少なくとも１つが、前記光学チャネルの外部の対照物の像を前記像伝導バンドルの前記像入力面上へ投影することを容易にするために、前記像伝導バンドルの前記像入力面に光学的に連絡し、
（ｉｉ）前記照明導体の光収集端部に導入された光が、前記筐体壁の光出口端部に伝送して放射するための前記筐体の光入口端部に入って、前記像入力面上に像形成すべき前記対象物の照明を容易にするように、前記複数の光放射端部によって画定される前記光出力面が前記光学系筐体の前記光入口に光学的に連絡する、
ように前記照明可能な像伝送光ファイバに協働して結合する光学要素の組と、
を備える、証明可能な像伝導光学アセンブリ。
【請求項２】
前記光学チャネル内に収容される少なくとも１つの光学要素のうちの少なくとも１つを前記筐体壁が作製される半透明材料から光学的に絶縁する不透明層をさらに含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記不透明層が前記筐体壁の内部表面に塗布される塗膜をさらに含む、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
１つの光学要素の組が、アセンブリの汎用性を高めるために１つの光学要素の組を他の要素に置き換えることができるように、内部表面および外部表面と、前記光学系筐体の前記光学チャネル内に光学系ケースを選択的に導入し保持する構成を与える外部寸法とを有する光学系ケース内に固定される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記光学チャネル内に収容される前記少なくとも１つの光学要素のうちの少なくとも１つを前記筐体壁が作られる半透明材料から絶縁する不透明層をさらに含み、前記不透明層が、
（ａ）前記筐体壁の内側表面に塗布される塗膜、
（ｂ）前記光学ケースの内部表面に塗布される塗膜、
（ｃ）前記光学ケースの外部表面に塗布される塗膜、および
（ｄ）不透明材料から作られる光学系ケース、
の少なくとも１つを含む、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび前記光学系筐体が、前記照明可能な像伝送光ファイババンドルから前記光学系筐体を交互に取り外しおよび取り付けができるように、選択的に協働して結合するように構成される、請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび前記光学系筐体が、前記照明可能な像伝送光ファイババンドルから前記光学系筐体を交互に取り外しおよび取り付けができるように、選択的に協働して結合するように構成される、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび前記光学系筐体が、前記照明可能な像伝送光ファイババンドルから前記光学系筐体を交互に取り外しおよび取り付けができるように、選択的に協働同して結合するように構成される、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび前記光学系筐体が、前記光学系筐体が前記照明可能な像伝送光ファイババンドルから交互に取り外しおよび取り付けができるように、選択的に協働して結合するように構成される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
（ｉ）前記照明可な像伝送光ファイババンドルの長さの一部分に第１の外側ネジの組が設けられ、
（ｉｉ）前記光学系筐体の長さの一部分が第２の外側ネジの組を支持し、
（ｉｉｉ）前記光学系筐体および前記照明可能な像伝送光ファイババンドルが、その中に画定された、前記第１外側ネジの組をねじ込み可能な第１内側ネジの組と、その中に前記第２外側ネジの組のネジをねじ込み可能な第２内側ネジの組を有する内側ネジ付きカプラーによって選択的に結合可能である、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
（ａ）前記像伝導バンドルの長さの一部分に沿って展延する段付き肩部が前記像入力面と前記光出力面を分離し、（ｂ）前記光学系筐体および前記照明可能な像伝送光ファイババンドルが協働して結合された時、前記像伝導バンドルの長さの一部分が前記光学系筐体の光学チャネル中に突出するように、前記光出力面が前記像伝導バンドルの周囲に配設され、前記像入力面に対して凹状にされる、請求項９に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
（ｉ）前記段付き肩部の少なくとも一部分が内側バンドルの外側ネジを支持し、
（ｉ）前記光学系筐体の長さに沿う一部分が、前記内側バンドルの外側ネジと選択的に嵌合するように構成された筐体の内側ネジを含む、請求項１１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
（ａ）
（ｉ）第１および第２像バンドル端部および第１および第２端部の間に展延する複数の光伝導性像形成導体を含む内側像伝導バンドルであって、各像形成導体が第１および第２端部を含み、前記第１および第２端部間で総内部反射による光伝導能力を有し、前記像形成導体の前記第１端部が前記第１像バンドル端部で終端して像入力面を画定し、前記像形成導体の前記第２端部が前記第２像バンドル端部で終端して像出力面を画定する、内部像伝送バンドルと、
（ｉｉ）前記像伝導バンドルの周囲に配設された複数の照明導体であって、各照明導体が光収集端部および前記光収集端部に対向する光放射端部を含み、前記複数の光放射端部が組み合わさって像伝導バンドルの前記像出力面よりも前記像入力面に近接した光出力面を画定する照明導体と、
を有する、照明可能な像伝送光ファイババンドルと、
（ｂ）半透明材料から作られた筐体壁を含み、外側表面と光学要素の組を収容するように構成された内部光学チャネルを画定する内側表面とを有する光学系筐体であって、前記光学筐体が第１および第２筐体端部の間に展延し、前記筐体壁がそれぞれ前記第１および第２筐体端部に一致する光入口および光出口を含み、
（ｉ）前記光学系筐体が、（ａ）前記光学チャネル内に少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を恒久的に保持する、および（ｂ）少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を前記光学チャネル内に交互に保持しまたは取り外すことができるように構成される、のいずれかであり、
（ｉｉ）前記光学系筐体および前記照明可能な像伝送光ファイババンドルが協働して結合されるとき、
（ａ）前記光学系筐体に収容される少なくとも１つの光学要素が光学チャネルの外部にある対象物の像を像伝導バンドルの像入力面上に投影することを容易にするために像伝送バンドルの像入力面と光学的に連絡し、
（ｂ）照明導体の光収集端部に導入された光が像入力面上に像形成すべき対象物の照明を容易にするための筐体壁の光入口端部に入り、筐体壁の光出口端部に伝導して放射されるように、複数の光放射端部によって画定される光出力面が前記光学系筐体の光入口端部と光学的に連絡する、
ように前記光学系筐体が照明可能な像伝送光ファイババンドルと協働して選択的に結合可能である、光学系筐体と、
を備える、照明可能な像伝送光ファイババンドルおよび光学系筐体キット。
【請求項１４】
（ａ）像伝導バンドルの長さの一部分に沿って展延する段付き肩部が前記像入力面と前記光出力面を分離し、（ｂ）前記光学系筐体および前記照明可能な像伝送光ファイババンドルが協働して結合されるとき、前記像伝導バンドルの長さの一部分が前記光学系筐体の前記光学チャネル中に突出するように、前記光出力面が前記像伝送バンドルの周囲に配設され、前記像入力面に対して凹状にされる、請求項１３に記載のキット。
【請求項１５】
（ｉ）前記段付き肩部の少なくとも一部分が内側バンドルの外側ネジを支持し、
（ｉ）前記光学系筐体の長さに沿う一部分が、前記内側バンドルの外側ネジと選択的に嵌合するように構成された筐体の内側ネジを含む、請求項１４に記載のキット。
【請求項１６】
前記光学系筐体が、少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を前記光学チャネル内に交互に保持し取り外すことができるように構成される、請求項１５に記載のキット。
【請求項１７】
前記光学チャネル内に収容される少なくとも１つの光学要素を前記筐体壁が作られる前記半透明材料から光学的に絶縁する不透明層をさらに含み、前記不透明層が、
（ａ）前記筐体壁の内側表面に塗布される塗膜、
（ｂ）前記光学系ケースの内部表面に塗布される塗膜、
（ｃ）前記光学系ケースの外部表面に塗布される塗膜、および
（ｄ）不透明材料から作られる光学系ケース、
の少なくとも１つを含む、請求項１６に記載のキット。
【請求項１８】
前記光学チャネル内に収容される少なくとも１つの光学要素を前記筐体壁が作られる前記半透明材料から光学的に絶縁する不透明層をさらに含み、前記不透明層が、
（ａ）前記筐体壁の内側表面に塗布される塗膜、
（ｂ）前記光学系ケースの内部表面に塗布される塗膜、
（ｃ）前記光学系ケースの外部表面に塗布される塗膜、および
（ｄ）不透明材料から作られる光学系ケース、
の少なくとも１つを含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項１９】
前記光学系筐体が、少なくとも１つの光学要素を含む光学要素の組を前記光学チャネル内に交互に保持し取り外すことができるように構成される、請求項１３に記載のキット。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図３Ａ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図５Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図３Ａ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図５Ａ】
【公表番号】特表２００９−５４３１２７（Ｐ２００９−５４３１２７Ａ）
【公表日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１８２９４（Ｐ２００９−５１８２９４）
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１５１４４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／００５３４２
【国際公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願人】（５０７３５９５７９）ショット コーポレーション (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１５１４４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／００５３４２
【国際公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願人】（５０７３５９５７９）ショット コーポレーション (7)
【Ｆターム（参考）】
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