JPS60184209A - イメ−ジフアイバ−及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 この発明は光ファイバーを多数本集合して一本のファイ
バー（線状体）として影像を伝送するためのイメージフ
ァイバー及びその製造方法に関するものである。

口、従来技術 イメージ７アイバーとは、屈折率の異なるコア一部とク
ラッド部を有し光ファイバーの構造を有する画素ファイ
バーを多数本稠密に且つ平行に一律化バンドル（束ねる
）して一本のファイバーとし、一方の端面に照射された
影像をそのまま他端に伝送するものである。イメージフ
ァイバーは通常狭小な場所の観察あるいは狭小な部分を
通過して手の届かない直視できない内部の観察に用いら
れるので、その外径は小さければ小さい程望ましい。一
方画像をより鮮明に見るためにはイメージファイバーの
画素ファイバーの本数は多い程良い。

即ちイメージファイバーは限られた外径の線条体の断面
にできるだけ多数の画素ファイバーを高密度に稠密に配
置することが重要である。

従来イメージファイバーの製造方法としては光ファイバ
ーを多数本束ねて石英管の内部に挿入し、内部を真空に
しながら加熱延伸する方法があるが、この方法は光ファ
イバーが非常に多数本となると光ファイバーを平行に石
英管に挿入するのが困難であり、実用が困難である。従
って先ず複数本の光ファイバーのが集合したユニットフ
ァイバーを造す、更にそのユニットファイバーを多数本
束ねて加熱延伸してイメージファイバーとする方法が行
われる。この方法はマルチマルチ法と言われる。

マルチマルチ法ではコアーを有するガラス棒を数本束ね
て延伸してユニットファイバーを製造するが、その場合
例えば第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（
ｄｌに示すようにガラス棒を六方配列、第２図（ａ）　
、　（ｂ）　、　（ｃｌのように四方配列、或いは第３
図（ａ）　、　（ｂ）に示すようなその他の配列に束ね
てこれを一括延伸してユニットファイバーとする。この
ユニットファイバーを束ねて更に加熱延伸してイメージ
ファイバーを製造する。

しかしながら従来のように同じ外径のガラス棒を第１図
乃至第３図の□ように配列して製造したユニットファイ
バーを用いて製造したイメージファイバーでは画素ファ
イバーの高密度化を進めると画素ファイバーは通常の光
ファイバーより非常に細くなり、従ってコアーも細くな
るので伝送できる光のモード数が限定され、各画素ファ
イバーにおいて同一の特定波長（モードのカットオフ波
長）の光が選択的にリークして、伝送像に色彩が生ずる
という問題がある。又同一外径の画素ファイバーカ隣接
して平行しているので隣接画素フ、アイバー間で光のカ
ップリングが生じ、その画素ファイバー間で画像のぼけ
が生じ易い欠点がある。

ハ１発明の目的 本発明は上記従来のイメージファイバーの問題点を解消
して最良の画質を得る為のイメージファイバー及びその
製造方法を提供することを目的とする。

二０発明の開示 本発明のイメージファイバーはコアー径／外径比（コア
ー径と外径の比）が同じで外径が３種類以上の画素ファ
イバーを、可能な限り同一外径の画素ファイバーが隣接
して平行しないように、混在せしめて集合した構造のイ
メージファイバーである。この場合画素ファイバーが伝
送する光量はコアー径／外径比が同じであれはファイバ
ーの断面積に比例するので画素ファイバーの明るさを同
じにするためコアー径／外径比を同じにすることが必要
である。

このイメージファイバーを製造するには、コアー径／外
径比が同じで太さが異なるガラス棒の複数本を同一外径
のガラス棒が隣接しないように束ねて一括して加熱延伸
して複数本の画素光ファイバーのユニットファイバーを
製造する。即ち第４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）
に示すようにコアー径／外径比が同一で外径の異なる３
種類のガラス棒（４１、ｆ５１　、　＋Ｇｌを配列して
束ねて加熱延伸するとガラス棒の時と相似の配列及び断
面でコアー径／外径比が同一で外径の異なる画素光ファ
イバーを有するユニットファイバーができる。第５図（
ａ）　、　（ｂ）は４柵類の外径のガラス棒を、第６図
は５種類の外径のガラス棒を束ねた場合の配列構造の例
を示すものであり、配列の組合せは図示以外にも無限に
ある。このユニットファイバーを製造する際にはガラス
棒０間の隙間が３〜４本のガラス棒で囲まれた状態にな
るような配列に束ねるのが好ましい。隙間がそれ以上の
本数のガラス棒で囲まれる配列の場合には隙間の全断面
積に対する占有率が大きくなりユニットファイバーとし
た時その隙間が潰れにくく、従って長手方向にファイバ
ーの外径が不均一になったり、断面形状の変形が生じ易
い等の問題がある。これらの構造の例において、各ガラ
ス棒の外径の組合せは最終製品であるイメージファイバ
ーの伝送特性に大きな影普を与える重要なものであるが
、最終的なイメージファイバーの構造、例えはコアー径
、コアー間距離の平均値等及び混合画素ファイバーの外
径の種類の数、割合等、により最適値を決定する。

次ぎにこのようにして製造したユニットファイバーを多
数本束ねて一括して加熱延伸し最終的なイメージファイ
バーを製造する。

この方法においてユニットファイバーを束ねる時各ユニ
ットファイバー中の画素光ファイバーの円囲−の外径の
ものがユニットファイバー相互間で隣接して平行する場
合が生ずるが、少なくともユニットファイバーを構成す
る複数本中では同一外径の画素光ファイバーは隣接しな
いので同一の外径の画素光ファイバーが隣接平行する確
率は非常に小さく、この事はイメージファイバーとした
時も同じであり伝送画像のぼけは殆ど生じない。

さらにユニットファイバーを製造する時延伸速度を加減
して各ユニットファイバーの寸法にばらつきを持たせて
置くと前述の隣接画素ファイバー間の光のカップリング
による影像のぼけを防止するのにさらに効果的である。

ホ、実施例 実施例１ コアー径／外径比＝０．５０．△ｎ＝＝２％になるよう
にＧ　ｅ　Ｏ２を用いてドープした石英コアーを有する
石英系ガラス棒を外径９．５ｍ＋ｎ＋　１０．Ｏｔｎｍ
　＋１１．０ｍｍになるように延伸した。このガラス棒
の９．５０Ｘ３本、１０．ＯＯ×１本、　１１．０’Ｏ
Ｘａ本を第４図（ｂ）に示すように配列して束ね、一括
して断面積が２．０’Ｘ］０　’倍になるように加熱延
伸してユニットファイバーを造った。

このユニットファイバー約５，０００本を外径３０ｍｍ
、内径２７ｍｍの石英管に充填した後、約１．９００℃
で加熱一体化し、さらに約２，１００℃で外径２．０　
ａｍに延伸してイメージファイバーを造った。

得られたイメージファイバーは約３５，０００本の画素
を有するもので伝送画像には着色がなく、又にじみ、ぼ
けがなく鮮明な画像であった。

実施例２ コアー径／外径比＝二０．６　＋△ｎ−１５％になる、
Ｊ−うにＧｅＯ２を用いてドープした石英コアーを有す
る石英系ガラス棒を４種類、即ち外径５．５　ｍＴｎ＋
５、２　ｒｎ７ｎ＋　４．９　ｔｎｍ　＋　４．６　ｍ
ｍの４種類、準備し、第５図（１〕）に示すように配列
して束ね、一括して各ファイバー径の平均が１３０７ｚ
ｍとなるように加熱延伸してユニットファイバーをｓつ
だ。

このユニットファイバーを外径５０　ｍｍ　＋内径４６
１ｎｍの石英管に充填した後、約１．、８５０℃で加熱
一体化して外径２朋に延伸してイメージファイバーを造
った。

得られたイメージファイバーは約４０．０００本の画素
ファイバーを有し、実施例１と刺じく伝送画像は良好で
あった。

ホ０発明の効果 以上のようにしで製造された本発明のイメージファイバ
ーは同一のコアー径／外径比を有し更に３　’Ｆｒ’＋
！類以−１−の多種の外径の画素ファイバーが多数本稠
密に計つ均一【こ分布して集合している。従ってコアー
径／外径比が同一にしであるので影像の明るさは均一で
あり、又外径の異なる画素ファイバーで構成されている
ので各画素ファイバーの伝送光モードのカットオフ波長
が異なり画像に色が着かず、又画像にぼけが生ぜず、従
来のものに比し最良の伝送画像が得られる効果を有する
ものである。

本発明のイメージファイバーの製造方法は従来のマルチ
マルチ法と殆ど同様の方法であり、製造に要する手間、
時間を増加することなく本発明のイメージファイバーを
画素ファイバーの配列を向−ヒしながら製造できるもの
で非常に有効な方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　）、第１図（１））、第１図（ｃ）、第１
図（ｄｌは従来のユニットファイバー製造の際のガラス
棒の六方配列の場合を示す平面図、第２図（ａ）、第２
図ｆｂ）、第２図（ｃ）は同じくガラス棒の四方配列を
示す平面図、第３図（ａ）、第３図（ｂ）はその他の配
列を示す平面図である。第４図（ａ）、第４図（１））
、第４図（Ｃ）は本発明はおいて３種類の外径を有する
ガラス棒の配列状態の例を示す平面図、第５図（ａ）、
第５図（１））は４種類の外径のガラス棒を配列する場
合の例を示す平面図、第６図は５種類の外径のガラス棒
を配列する場合の例を示す平面図である。 （１）　コアー、　（２）・・クラッド、（３）　ガラ
ス棒、 ｆｉｌ　、　＋５１　、　［）　、　（７＋　、　ｆ８
）・・・外径の異なるコアーを有するガラス棒。 代理人　弁理士　１）中　理　夫 （α）（Ｊ’ｌ　（ｃｌ　は） 第１図 （工）　（助　（Ｃ） 第２図 （ａ）、　’　（１） 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　コアー径／外径比が同じで外径が少なくとも３種
   類以上の画素ファイバーを集合してなることを特徴とす
   るイメージファイバー。 ２、　コアー径／外径比が同じで少なくとも３種類以上
   の外径を有する複数のガラス棒を束ね配列し一括延伸し
   てユニットファイバーを造り、該ユニットファイバーを
   多数本束ねて加熱延伸することを特徴とするイメージフ
   ァイバーの製造方法。 ３、外径の異なるガラス棒を互いに隣接しないように配
   列することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のイ
   メージファイバーの製造方法。 ４、　コアー径／外径比が同じで少なくとも３種類以上
   の外径を有する複数のガラス棒を束ね配列して、外径の
   異なるユニットファイバーに延伸し、該外径の異なるユ
   ニットファイバーを多数本束ねて加熱延伸することを特
   徴とする特許請求の範囲第２項もしくは第３項記載のイ
   メージファイバーの製造方法。 ５、多数のユニットファイバーを石英管の内部に充填し
   て加熱延伸することを特徴とする特許請求の範囲第２項
   乃至第４項いずれかに記載のイメージファイバーの製造
   方法。