JPH02291506A - Image fiber and production thereof - Google Patents
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、工業用や医療用内視鏡、一般画像伝送システ
ムなどに使用されるイメージファイバに係わり、特にク
ラッド伝搬光等による画質劣化を押さえた溶融一体形イ
メージファイバに関する。Detailed Description of the Invention "Industrial Application Field" The present invention relates to image fibers used in industrial and medical endoscopes, general image transmission systems, etc. This invention relates to a pressed fused integral image fiber.
「従来の技術およびその課題」
従来より、画像伝送用のイメージファイバの一例として
、多数本の光ファイバを束ね、これらを溶融一体化して
構成されたイメージファイバが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of an image fiber for image transmission, an image fiber constructed by bundling a large number of optical fibers and melting them together has been known.
第４図は、この溶融一体形のイメージファイバの一例を
示す図であって、この図中符号ｌはイメージファイバ、
２はコア、３は共有クラソド部、４はジャケットである
。このように構成されたイメージファイバ１は、対物側
の端而から入射した画像を多数のコア２を通して接眼側
の端而に伝送するようになっている。FIG. 4 is a diagram showing an example of this fused-integral image fiber, and in this figure, the symbol l indicates the image fiber;
2 is a core, 3 is a shared cladding part, and 4 is a jacket. The image fiber 1 configured in this manner is configured to transmit an image incident from the end on the object side to the end on the eyepiece side through a large number of cores 2.
また第５図ないし第７図は、従来のイメージファイバ断
面における屈折率分布の例を示す図である。Further, FIGS. 5 to 7 are diagrams showing examples of refractive index distribution in a cross section of a conventional image fiber.
第５図に示すイメージファイバは、グレーデッド形屈折
率分布のコア５と、平坦な屈折率分布の共有クラッド部
６とを備えて構成されている。また第６図に示すイメー
ジファイバは、ステップ形屈折率分布のコア７と、これ
らのコア間の共有クラッド部６と、この共有クラッド部
６の外側に形成されたステップ形屈折率分布の高屈折率
遮光部８とを備えて構成されている。また第７図に示す
イメージファイバは、グレーデッド形屈折率分布のコア
５と、これらのコア間の共有クラッド部６と、この共有
クラッド部６の外側に形成されたステップ形屈折率分布
の高屈折率遮光部８とを備えて構成されている。The image fiber shown in FIG. 5 includes a core 5 with a graded refractive index distribution and a shared cladding portion 6 with a flat refractive index distribution. The image fiber shown in FIG. 6 includes a core 7 with a step-shaped refractive index distribution, a shared cladding part 6 between these cores, and a high-refraction fiber with a step-shaped refractive index distribution formed on the outside of the shared cladding part 6. It is configured to include a light shielding section 8. The image fiber shown in FIG. 7 has a core 5 with a graded refractive index distribution, a shared cladding part 6 between these cores, and a step-shaped refractive index profile formed on the outside of the shared cladding part 6. It is configured to include a refractive index light shielding section 8.
ところで、このようなイメージファイバでは、共有クラ
ッド部に入射される迷光やコアからの漏光などの不要光
がコアに逆漏することによって、コントラストが劣化し
てしまう問題があった。この不要光は、共有クラッド部
６に高屈折率遮光部８を形成したイメージファイバでは
若干除去されるが、イメージファイバのコントラストを
大幅に向上させるには不十分である。However, in such an image fiber, there is a problem in that the contrast deteriorates due to unnecessary light such as stray light incident on the shared cladding portion and light leakage from the core leaking back into the core. Although this unnecessary light is somewhat removed in the image fiber in which the high refractive index light shielding section 8 is formed in the shared cladding section 6, it is not sufficient to significantly improve the contrast of the image fiber.
このコントラスト劣化を改善するための方法としては、
従来、イメージファイバに曲げや捩れの塑性変形を加え
ることによって、不要光を除去する方法が提案されてい
る。As a method to improve this contrast deterioration,
Conventionally, a method has been proposed for removing unnecessary light by applying plastic deformation such as bending or twisting to an image fiber.
この方法はイメージファイバ径がある程度太い場合やイ
メージファイバの生産数量が少ない場合には有効な方法
である。しかしながら、外径が５００μｍ以下の細径イ
メージファイバや、イメージファイバの生産数量が大き
い場合には適用させることが困難な問題があった。This method is effective when the diameter of the image fiber is relatively large or when the production quantity of the image fiber is small. However, there is a problem in that it is difficult to apply this method to small-diameter image fibers with an outer diameter of 500 μm or less or to cases where the production quantity of image fibers is large.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、共有クラ
ッド部を伝搬する迷光やコアからの漏光が、コアに逆漏
するのを防止して、コントラストの優れた伝送画像が得
られるイメージファイバの提供を目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an image fiber that prevents stray light propagating through the shared cladding portion and leakage of light from the core from leaking back into the core, thereby providing a transmission image with excellent contrast. The purpose is to provide
「課題を解決するための手段」
この発明は、上記課題を解決したもので、その特徴とす
る請求項ｌ記載の発明は、各コア間に屈折率分布がグレ
ーデッド形の遮光部を具備してなるイメージファイバに
あり、請求項２記載の発明は、コアの周囲にクラッドお
よび遮光部を有し、この遮光部の屈折率が半径方向外方
に向って漸次増大されて、そのピークの屈折率がクラッ
ドの屈折率よりも大きくされてなる光ファイバ木線を、
石英管内に多数詰め込んでイメージファイバプリフォー
ムとなし、このプリフォームを一端から溶融線引きする
イメージファイバの製造方法ニある。"Means for Solving the Problems" The present invention has solved the above problems, and the invention as set forth in claim 1, which is characterized by the above-mentioned problems, is characterized in that a light-shielding portion having a graded refractive index distribution is provided between each core. The invention as claimed in claim 2 provides an image fiber comprising a cladding and a light shielding part around the core, and the refractive index of the light shielding part is gradually increased radially outward so that the peak refraction is An optical fiber whose refractive index is greater than the refractive index of the cladding,
There is a method of manufacturing an image fiber in which a large number of image fibers are packed into a quartz tube to form an image fiber preform, and this preform is melted and drawn from one end.
「作用 」
本発明のイメージファイバは、上記構成としたことによ
り、遮光部が一種のコアとなり、クラッドに入射される
迷光や、コアからの漏光が遮光部内に入って閉じ込めら
れた状態となり、これらの不要光を除去することができ
る。"Function" With the image fiber of the present invention having the above structure, the light shielding part becomes a kind of core, and stray light incident on the cladding and light leaking from the core enter the light shielding part and become trapped. can remove unnecessary light.
「実施例」
第１図および第２図は、本発明の一実施例を示す図であ
る。この例によるイメージファイバ１１は、多数のコア
１２と、これらコア１２間の共有クラッド部ｌ３と、共
有クラッド部Ｉ３の外側に形成された遮光部１４とを具
備したイメージサークル１５と、このイメージサークル
１５を囲むジャケット４とから構成されている。"Embodiment" FIGS. 1 and 2 are diagrams showing an embodiment of the present invention. The image fiber 11 according to this example includes an image circle 15 including a large number of cores 12, a shared cladding part l3 between these cores 12, a light shielding part 14 formed outside the shared cladding part I3, and this image circle. 15 and a jacket 4 surrounding it.
上記コア１２は、グレーデッド形の屈折率分布を有して
いる。また各コア１２間の共有タラッド部！３は屈折率
が低く、かつ平坦な屈折率分布を有している。また共有
クラッド部１３の外側に形成された遮光部１４は、共有
クラッド部ｌ３よりも屈折率が高くかつグレーデッド形
の屈折率分布になっている。The core 12 has a graded refractive index distribution. Also, a shared Tarad part between each core 12! No. 3 has a low refractive index and a flat refractive index distribution. Further, the light shielding portion 14 formed outside the shared cladding portion 13 has a refractive index higher than that of the shared cladding portion l3 and has a graded refractive index distribution.
これら各部の材料としては、例えばコア１２がＧｅＯｔ
添加Ｓｉｆｔ、共有クラッド部ｌ３がＦ（フッ素）およ
びまたはＢ，０３添加Ｓ ｒ Ｏ ｔ、遮光部１４がＦ
およびまたはＢ，０３添加Ｓｉｆｔなどが用いられてい
る。For example, the core 12 is made of GeOt.
Doping Sift, shared cladding part 13 is F (fluorine) and or B,03 doped S r O t, light shielding part 14 is F
and/or B,03-added Sift, etc. are used.
このように構成されたイメージファイバＩ１では、共有
クラッド部ｌ３にグレーデッド形の屈折率分布を有する
遮光部ｌ４を形成したことにより、この遮光部ｌ４内に
クラッドに入射される迷光や、コアからの漏光などの不
要光が閉じ込られな状態となり、コアｌ２・・・によっ
て対物側の端面から接眼側の端而に伝搬された画像中に
不要光が入るのを防止することができ、伝搬画像のコン
トラストを向上させることができる。この遮光部１４に
入った不要光は遮光部ｌ４内に閉じ込められて減衰され
、接眼側の端而に殆ど到達しない。In the image fiber I1 configured in this way, by forming the light shielding part l4 having a graded refractive index distribution in the shared cladding part l3, stray light entering the cladding and stray light from the core are prevented from entering the light shielding part l4. Core l2... prevents unnecessary light from entering the image propagated from the end face on the object side to the end face on the eyepiece side. Image contrast can be improved. The unnecessary light that has entered the light shielding part 14 is confined and attenuated within the light shielding part l4, and almost never reaches the end of the eyepiece.
ところで、先のような屈折率分布を有するイメージファ
イバ１１を作製するには、第３図に示すように、グレー
デッド形屈折率分布のコアｌ２と、その外周の屈折率が
平坦なクラッド部ｌ６と、このクラッド部１６外周の漸
次屈折率増加部ｌ７とを具備した光ファイバ素線ｌ８を
作製し、この光ファイバ素線ｌ８を多数本束ね、ジャケ
ット管内に詰め込んでイメージファイバ用プリフォーム
となし、このプリフォームを一端から溶融線引きしてイ
メージファイバＩｔとする。この溶融一体化の際には、
互いに接触状態となった各光ファイバ素線ｌ８の漸次屈
折率増加部ｌ７が溶着することによって、グレーデッド
形の屈折率分布の遮光部ｌ４が形成される。By the way, in order to fabricate the image fiber 11 having the above-mentioned refractive index distribution, as shown in FIG. and a gradually increasing refractive index portion l7 on the outer periphery of the cladding portion 16. A large number of optical fibers l8 are bundled and stuffed into a jacket tube to form an image fiber preform. , this preform is melt-drawn from one end to form an image fiber It. During this melting and integration,
By welding the gradually increasing refractive index portions 17 of the optical fiber strands 18 that are in contact with each other, a light shielding portion 14 having a graded refractive index distribution is formed.
また上記光ファイバ素線ｌ８の製造方法の一例を説明す
ると、ＶＡＤ法によって、ＧｅＯｔドープＳｉＯｚから
なる多孔質母材を作製し、必要（こ応じて脱水を行って
透明ガラス母材を作製し、グレーデッド形屈折率分布の
コア部分を作製する。次いでこれらいずれかの母村上に
、例えばプラズマ外付法を用いてＦおよびまたはＢ，０
，ドーブＳｉｎ，を堆積して透明なクラッド郎１６およ
び漸次屈折率増加部＋７を形成する。このクラッド部１
６および漸次屈折率増加郎１７を形成するには、堆積物
中のＦおよびまたはＢ，０３の量を、クラッド部１６形
成時には一定とし、漸次屈折率増加部！７を形成する際
にＦおよびまたはＢ，０，の量を漸次増加させて行う。Further, to explain an example of the method for manufacturing the optical fiber strand 18, a porous base material made of GeOt-doped SiOz is produced by the VAD method, and as necessary, dehydration is performed to produce a transparent glass base material, A core portion with a graded refractive index distribution is produced. Next, F and or B,0
, Dove Sin, are deposited to form a transparent cladding layer 16 and a gradually increasing refractive index portion +7. This cladding part 1
6 and the gradually increasing refractive index portion 17, the amount of F and/or B,03 in the deposit is kept constant when forming the cladding portion 16, and the gradually increasing refractive index portion! 7, the amount of F and/or B,0, is gradually increased.
かくして得られた透明ガラス母材を線引きすることによ
って、第３図に示すような屈折率分布のイメージファイ
バ用光ファイバ素線Ｉ８が作製される。By drawing the transparent glass preform thus obtained, an optical fiber I8 for an image fiber having a refractive index distribution as shown in FIG. 3 is produced.
そして作製された光ファイバ素線１８を多数本束ねて石
英管内に詰め込み、一端から溶融線引きするとイメージ
ファイバ１１が得られる。Then, a large number of optical fibers 18 thus produced are bundled and stuffed into a quartz tube, and the image fiber 11 is obtained by melt-drawing from one end.
このイメージファイバ１Ｋは、各コア１２間の共有クラ
ッド部１３に、グレーデッド杉の屈折率分布を有する遮
光部ｔ４を形成したことにより、共有クラッド部ｌ３に
入射される迷光や、コア１２からの漏光が遮光郎ｌ４内
に入って閉じ込められ、不要光の影響を減少させること
ができるので、伝送画像のコントラスト向上など伝送画
質を向上させることができる。This image fiber 1K has a light shielding part t4 having a refractive index distribution of graded cedar formed in the shared cladding part 13 between each core 12, thereby preventing stray light from entering the shared cladding part l3 and from the core 12. Leakage light enters and is confined within the light shield 14, and the influence of unnecessary light can be reduced, making it possible to improve the transmitted image quality, such as improving the contrast of the transmitted image.
（実験例）
第２図に示す屈折率分布のイメージファイバを作製した
。光ファイバ素線としては第３図に示すようにコアおよ
び遮光部の屈折率分布がグレーデッド形の光ファイバ素
線を用いた。(Experimental Example) An image fiber having the refractive index distribution shown in FIG. 2 was manufactured. As shown in FIG. 3, the optical fiber used was one in which the refractive index distribution of the core and the light shielding part was graded.
コア・・・ＧｅＯｔ添加Ｓ ｉ Ｏ ｔ ％ コア径１
００μＩＩ１，比屈折率差＋３．０％
クラッド部・・・・（Ｐ ， Ｂ ｔｏ ，）添加Ｓｉ
Ｏ ｔｓ厚さ２５μｍ１比屈折率差−ｌθ％
漸次屈折率増加部・・・（Ｆ ，Ｂ ｔｏ ３）添加Ｓ
ｉＯ ｔ、厚さ５μｍ、最大比屈折率差−１．０％こ
の光ファイバ素線を３０００本束ね、石英管内に詰め込
んで溶融線引きしてイメージファイバ（本発明品という
）を作製した。Core...GeOt addition SiOt% Core diameter 1
00μII1, relative refractive index difference +3.0% Cladding part...(P, B to,) doped Si
O ts Thickness 25 μm 1 Relative refractive index difference - lθ% Gradual refractive index increasing part... (F , B to 3) doped S
iO t, thickness 5 μm, maximum relative refractive index difference -1.0% 3000 of these optical fibers were bundled, packed in a quartz tube, and melt-drawn to produce an image fiber (referred to as a product of the present invention).
一方、比較のために、先の光ファイバ素線と同一の材料
を用いて、グレーデッド形屈折率分布のコアを有すると
ともにクラツド部外周にＳ ｉＯ ｔからなるステップ
形屈折率分布の高屈折率部を形成して光ファイバ素線を
作製し、以下同様にして第７図に示すように屈折率分布
がグレーデッド形のコアとステップ形の遮光部とを有す
るイメージファイバ（従来品という）を作製した。On the other hand, for comparison, using the same material as the previous optical fiber, it has a core with a graded refractive index distribution and a high refractive index with a step-shaped refractive index distribution consisting of SiO t on the outer periphery of the cladding. Then, in the same manner as shown in FIG. 7, an image fiber (referred to as a conventional product) having a core with a graded refractive index profile and a step-shaped light-shielding part is fabricated. Created.
そして本発明品と従来品との伝搬画像のコントラストを
ＭＴＦ法で比較したところ、本発明品は、従来品にくら
べコントラストが約！．５倍向上していることが確認さ
れた。When the contrast of propagation images between the product of the present invention and the conventional product was compared using the MTF method, the contrast of the product of the present invention was approximately 100% higher than that of the conventional product! ．． It was confirmed that the improvement was 5 times.
「発明の効果］
以上説明したように、本発明によるイメージファイバは
、各コア間にグレーデッド形の屈折率分布を有する遮光
部を形成したことにより、共有クラッド部に入射される
迷光や、コアからの漏光を遮光部内に導入して閉じ込め
ることができ、不要光の影響を減少させることができる
ので、伝送画像のコントラスト向上など伝送画質を向上
させることができる。[Effects of the Invention] As explained above, the image fiber according to the present invention has a light shielding portion having a graded refractive index distribution between each core, thereby preventing stray light from entering the shared cladding portion, It is possible to introduce and confine leaked light from the light inside the light shielding part, and to reduce the influence of unnecessary light, it is possible to improve the transmission image quality, such as improving the contrast of the transmitted image.
第１図および第２図は、本発明の一実施例を示す図であ
って、第１図はイメージファイバの正面図、第２図は第
１図のイメージファイバのＢ部における屈折率分布を説
明するための図、第３図は本発明のイメージファイバを
製造するに好適に使用される光ファイバの例を示す構成
図、第４図ないし第７図は従来のイメージファイバを説
明するための図であって、第４図はイメージファイバの
正面図、第５図ないし第７図は第４図のＡ部における屈
折率分布の例を示す図である。
１１・・・イメージファイバ、１２・・・コア、１３・
・・共有クラッド部、ｌ４・・・遮光部、ｌ８・・・光
ファイバ素線。1 and 2 are diagrams showing an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a front view of an image fiber, and FIG. FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of an optical fiber suitably used for manufacturing the image fiber of the present invention, and FIGS. 4 to 7 are diagrams for explaining a conventional image fiber. FIG. 4 is a front view of the image fiber, and FIGS. 5 to 7 are diagrams showing examples of the refractive index distribution in section A in FIG. 4. 11... Image fiber, 12... Core, 13...
...Shared cladding part, l4... Light shielding part, l8... Optical fiber wire.
Claims (2)
を具備してなることを特徴とするイメージファイバ。(1) An image fiber characterized in that a light shielding portion with a graded refractive index distribution is provided between each core.
遮光部の屈折率が半径方向外方に向って漸次増大されて
、そのピークの屈折率がクラッドの屈折率よりも大きく
されてなる光ファイバ素線を、石英管内に多数詰め込ん
でイメージファイバプリフォームとなし、このプリフォ
ームを一端から溶融線引きすることを特徴とするイメー
ジファイバの製造方法。(2) It has a cladding and a light shielding part around the core, and the refractive index of the light shielding part is gradually increased radially outward so that the peak refractive index is larger than the refractive index of the cladding. A method for manufacturing an image fiber, which comprises packing a large number of optical fibers into a quartz tube to form an image fiber preform, and melting and drawing this preform from one end.
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| JP1112623A JP2509330B2 (en) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | Image fiber and manufacturing method thereof |
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| JPH02291506A true JPH02291506A (en) | 1990-12-03 |
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