JPH0815535A - Image fiber - Google Patents

Image fiber

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JPH0815535A
JPH0815535A JP6151121A JP15112194A JPH0815535A JP H0815535 A JPH0815535 A JP H0815535A JP 6151121 A JP6151121 A JP 6151121A JP 15112194 A JP15112194 A JP 15112194A JP H0815535 A JPH0815535 A JP H0815535A
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JP
Japan
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fiber
core
image
mode
graph
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Application number
JP6151121A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Shiraiwa
勝 白岩
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0815535A publication Critical patent/JPH0815535A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an image fiber which consists of plural cores commonly having a clad and decreases crosstalks by specifying the core diameter, inter- core distance and numerical aperture of this image fiber. CONSTITUTION:The core diameter of the image fiber consisting of the plural cores commonly having the clad and having the inter-core distance <=4.0mum and the length <=10m, defined as amum, the inter-core distance, defined as dmum, and the numerical aperture, defined as the number expressed by equation I, are so set as to satisfy the numerical values expressed by equation II. In the equations, n1 denotes the refractive index of the cores, n2 denotes the refractive index of the clad. In such a case, the numerical aperture of >=0.56 is attained by applying a glass material of a multicomponent system to the extremely fine fiber of the core diameter <=1.5mum, by which the loss of the color balance of the images to be transmitted is lessened. Further, the length of the image fiber having NA >=0.4 is preferably <=10mum in order to lessen coloring of the images to yellow.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、医療用,工業用等で用
いられる内視鏡,マイクロマシン等に適用される高画質
で細径のイメージファイバーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image fiber having a high image quality and a small diameter, which is applied to endoscopes, micromachines and the like used in medical and industrial fields.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種のイメージファイバーを
用いた医療用の内視鏡としては、従来から、例えば、図
1に見られる装置構成をしたものが用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, as a medical endoscope using an image fiber of this type, one having a device configuration shown in FIG. 1 has been conventionally used.

【0003】即ち、図1に示す内視鏡装置11の構成に
おいて、図示省略した照明光学系によって照明された被
観察対象物体Tの像(T)は、対物レンズ群12を介し
て複数本の光ファイバーを束ねて構成したイメージファ
イバー13の入射端面13aに結像されると共に、この
結像された観察像(T)が、そのイメージファイバー1
3を経て伝送され、且つ出射端面13bから出射され
て、接眼レンズ14を介して観察される。
That is, in the configuration of the endoscope apparatus 11 shown in FIG. 1, the image (T) of the object T to be observed illuminated by the illumination optical system (not shown) is divided into a plurality of images through the objective lens group 12. An image is formed on the incident end face 13a of the image fiber 13 formed by bundling the optical fibers, and the formed observation image (T) is the image fiber 1
3 is transmitted, and is emitted from the emission end face 13b and observed through the eyepiece lens 14.

【0004】このような内視鏡装置においては、近年そ
の外径の細径化が進み、最近では、例えば、血管等の内
部をも観察し得るように外径が1mm以下にまで細径化
されたものが作られている。これに伴い、上記内視鏡装
置に適用されるイメージファイバーについて細径化が望
まれている。また、画素の高密度化も望まれており、こ
のために、上記イメージファイバーを構成する個々の各
光ファイバーのコア径がより細く、且つクラッドの厚さ
が薄くなる傾向にある。
In such an endoscope apparatus, the outer diameter has been reduced in recent years, and recently, for example, the outer diameter is reduced to 1 mm or less so that the inside of a blood vessel can be observed. What has been made is being made. Along with this, it is desired to reduce the diameter of the image fiber applied to the endoscope apparatus. Further, it is desired to increase the density of pixels, and for this reason, there is a tendency that the core diameter of each optical fiber forming the image fiber becomes smaller and the clad thickness becomes thinner.

【0005】また、近年では、マイクロマシン等の画像
入力または伝送用として、上記コア径が更に細径化され
たイメージファイバーが期待されている。このような極
細径のイメージファイバーは、通常の場合、上記イメー
ジファイバーを構成する個々の各光ファイバーを束ねて
構成するようなことはせずに、これらのコアがクラッド
を共有するようにした、所謂、ファイバーコンジットと
呼ばれる構造のものが主に用いられている。
Further, in recent years, an image fiber having a further reduced core diameter is expected for image input or transmission of a micromachine or the like. Such an ultra-fine diameter image fiber is not usually constructed by bundling individual optical fibers constituting the image fiber, but a so-called so-called core in which these cores share a clad. The one with a structure called fiber conduit is mainly used.

【0006】図2は、前記ファイバーコンジットの断面
構造を模式的に示しており、ファイバーコンジット15
は、共通のクラッド16の内部に相互に離間して配置さ
れた複数の各コア17を備えて構成される。
FIG. 2 schematically shows a cross-sectional structure of the fiber conduit, and the fiber conduit 15
Is configured to include a plurality of cores 17 arranged inside the common clad 16 so as to be spaced apart from each other.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのイメ
ージファイバーは、上記のように高画素化が望まれてお
り、コア径を小さくすると共にコア相互間のクラッドの
厚さを薄くする必要がある。このため、上記ファイバー
のコア径,クラッドの厚さが光の波長の数倍以下となる
ので、コア間のモード結合によってクロストークが発生
し易くなり、伝送画像の画質を著しく低下させる結果と
なる。
However, in these image fibers, it is desired to increase the number of pixels as described above, and it is necessary to reduce the core diameter and the clad thickness between the cores. . Therefore, since the core diameter of the fiber and the thickness of the cladding are several times or less than the wavelength of light, crosstalk is likely to occur due to mode coupling between the cores, resulting in a significant deterioration in the quality of the transmitted image. .

【0008】そこで、上記クロストークを減少させて良
好な画質を確保するためには、コアの形状や配列をラン
ダムに構成するようにした、所謂、ランダムイメージフ
ァイバーの技術が知られているが、このような構造では
画素の明るさや各コア間のクロストークが不均一となり
画像が見づらいと言う欠点を有する。
Therefore, in order to reduce the crosstalk and ensure good image quality, there is known a so-called random image fiber technology in which the shapes and arrangements of the cores are randomly configured. In such a structure, the brightness of pixels and the crosstalk between cores become non-uniform, which makes it difficult to view an image.

【0009】他方、同径のコアを等間隔に並べた通常の
イメージファイバーにおいては、クロストークを減少さ
せ良好な画質を確保するためには、クラッドの厚さをあ
る程度厚くする必要があるが、そうすると、今度は、フ
ァイバー束の断面における単位面積当たりの各々のコア
の占有率が減少するため、充分な伝送光量を確保するこ
とができず、併せて、低解像のものになってしまってい
た。
On the other hand, in an ordinary image fiber in which cores having the same diameter are arranged at equal intervals, it is necessary to increase the thickness of the cladding to some extent in order to reduce crosstalk and ensure good image quality. Then, this time, the occupancy of each core per unit area in the cross section of the fiber bundle decreases, so that it is not possible to secure a sufficient amount of transmitted light, and at the same time, the resolution becomes low. It was

【0010】また、従来これらのファイバーに適用され
るガラス材として石英系のものが用いられているが、石
英系のイメージファイバーは、材質の特性上開口数を大
きくすることができないため、上記クロストークの発生
量が大きくなってしまう。
Although quartz-based glass materials have hitherto been used as the glass material applied to these fibers, since the numerical aperture of the silica-based image fiber cannot be increased due to the characteristics of the material, the above-mentioned cloth is used. The amount of talk generated becomes large.

【0011】即ち、石英系のイメージファイバーでは、
上記したように開口数を大きくすることができないの
で、コア径が非常に小さくなると、コア内を伝搬する伝
搬モードの数が減少するため、比較的大きな光量を伝搬
する伝搬モードのカットオフ波長が観察波長域に存在
し、そのモードの放射や、クロストークが増大する。こ
れらの放射モード光やコアからしみ出た光は、そのファ
イバー束の外周部を取り囲むジャケット層で吸収または
放射されるので、伝送される画像の色バランスが崩れ、
画質が著しく劣化する。
That is, in the quartz type image fiber,
Since the numerical aperture cannot be increased as described above, when the core diameter becomes extremely small, the number of propagation modes propagating in the core decreases, so that the cutoff wavelength of the propagation mode propagating a relatively large amount of light is It exists in the observation wavelength range, and radiation of that mode and crosstalk increase. The radiation mode light and the light exuding from the core are absorbed or radiated by the jacket layer surrounding the outer peripheral portion of the fiber bundle, so that the color balance of the transmitted image is lost,
The image quality deteriorates significantly.

【0012】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、上記の如く高画素,極細のイメージガイドに於いて
問題となるクロストークの少ないイメージファイバーを
提供することである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The object of the present invention is to prevent crosstalk, which is a problem in the high pixel and ultra-fine image guide as described above. It is to provide less image fiber.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明は、複数のコアがクラッドを共有し
てなる、コア間距離が4.0μm以下で、長さが10m
以下のイメージファイバーに於いて、コア直径をaμ
m,コア間距離をdμm,開口数を (n1 はコアの屈折率,n2 はクラッドの屈折率)とし
たとき、次式(1) を満たすことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of cores sharing a clad, an inter-core distance of 4.0 μm or less and a length of 10 m.
In the image fiber below, the core diameter is aμ
m, distance between cores dμm, numerical aperture Where (n 1 is the refractive index of the core and n 2 is the refractive index of the clad), the following equation (1) It is characterized by satisfying.

【0014】また、本発明は、使用波長の最大波長をλ
μmとしたとき、次式(2) を満たすことを特徴とするものである。
In the present invention, the maximum wavelength used is λ
When μm, the following equation (2) It is characterized by satisfying.

【0015】更に、本発明は、複数のコアがクラッドを
共有してなる、コア間距離が4.0μm以下,コア直径
が2.0μm以下の多成分系ガラスファイバーに於い
て、コア直径をaμm,コア間距離をdμm,開口数を (n1 はコアの屈折率,n2 はクラッドの屈折率)とし
たとき、次式(3) を満たし、且つ、次式(4) を満たすことを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in a multi-component glass fiber having a core-to-core distance of 4.0 μm or less and a core diameter of 2.0 μm or less in which a plurality of cores share a clad, the core diameter is a μm. , Core distance dμm, numerical aperture Where (n 1 is the refractive index of the core and n 2 is the refractive index of the clad), the following equation (3) And satisfies the following equation (4) It is characterized by satisfying.

【0016】前記に述べたイメージファイバーに於ける
クロストークの現象については、論文「イメージファイ
バーの伝送特性」(電気通信学会誌 '83.11vol.J66-C
No.11 )の中で解析されている。そして、論文内に示さ
れている数式を用いることによってクロストークの様子
を推察することができる。
Regarding the phenomenon of crosstalk in the image fiber described above, the paper “Transmission characteristics of image fiber” (Journal of the Institute of Electrical Communication '83 .11 vol.J66-C
No.11). Then, the state of crosstalk can be inferred by using the mathematical formulas shown in the paper.

【0017】伝送画像の画質の良し悪し即ちクロストー
クの大小は、上記論文中に示されているクロストークパ
ラメータ(論文内では漏話パラメータと言う。このクロ
ストークパラメータを以下Bと記すことにする。)と言
う値で代表できる。このB値が大きいほどクロストーク
が大きく画質が悪い。他方、このB値が小さいほどクロ
ストークが小さく画質がよい。
The quality of the transmitted image, that is, the magnitude of the crosstalk, refers to the crosstalk parameter (referred to as the crosstalk parameter in the paper. This crosstalk parameter will be referred to as B hereinafter). ) Can be represented. The larger the B value, the larger the crosstalk and the poorer the image quality. On the other hand, the smaller the B value, the smaller the crosstalk and the better the image quality.

【0018】しかるに、伝搬モードがLP01モードであ
る場合のイメージファイバーのB値は、具体的には次式
(5)で表すことができる。 0 ,K1 はそれぞれ0次,1次の第2種変形ベッセル
関数、u01,w01は各々LP01モードの固有値、aはフ
ァイバーのコア直径、dはファイバーの繊維間隔、zは
ファイバーの長さ、β01は、LP01モードの伝搬定数で
ある。vは正規化周波数で次式(6)で示される値であ
る。 ここでn1 ,n2 はそれぞれコアとクラッドの屈折率で
あり、λはファイバー内を伝搬する光の波長を表す。
However, the B value of the image fiber when the propagation mode is the LP 01 mode can be specifically expressed by the following equation (5). K 0 and K 1 are the modified Bessel functions of the second kind of the 0th and 1st orders, u 01 and w 01 are the eigenvalues of the LP 01 mode, a is the fiber core diameter, d is the fiber spacing, and z is the fiber. , Β 01 is the propagation constant of the LP 01 mode. v is a normalized frequency and is a value represented by the following equation (6). Here, n 1 and n 2 are the refractive indices of the core and the clad, respectively, and λ is the wavelength of light propagating in the fiber.

【0019】また、LP01モード以外の高次の伝搬モー
ドについても、上記論文中に記されている考え方に基づ
いてB値を計算することができる。上記の計算式によ
り、波長を変化させた場合のB値の変化を、計算した結
果を図4のグラフ(以下、グラフ1という)に示す。グ
ラフ1からB値の対数は波長の逆数に比例することが分
かる。
Also, for higher-order propagation modes other than the LP 01 mode, the B value can be calculated based on the concept described in the above paper. The graph of FIG. 4 (hereinafter referred to as graph 1) shows the calculation result of the change in the B value when the wavelength is changed by the above calculation formula. It can be seen from Graph 1 that the logarithm of the B value is proportional to the reciprocal of the wavelength.

【0020】ところで、イメージファイバーのクロスト
ークは各モードのクロストークの線形結合である。これ
はファイバーで伝送される光は各モードの線形結合であ
るという考え方に基づいており、ファイバーで伝送され
る光量をEtotal とするとこの値は次式(7)で表され
る。
By the way, the crosstalk of the image fiber is a linear combination of the crosstalk of each mode. This is based on the idea that the light transmitted through the fiber is a linear combination of each mode, and if the light amount transmitted through the fiber is E total , this value is expressed by the following equation (7).

【0021】ここでAmlは入射光により励振される各モ
ード電磁界の振幅の比を表し、Emlは各モードの電界分
布関数(モード関数)である。このAmlはファイバーの
端面に入射する光の電解分布に依存し、次式(8)で求
めることができる。 ここでO(r,θ)はファイバー端面に入射する光の電
解分布、r,θはコアの中心を原点とするコアの入射面
上の点の極座標である。
Here, A ml represents the amplitude ratio of the electromagnetic fields of each mode excited by the incident light, and E ml is the electric field distribution function (mode function) of each mode. This A ml depends on the electrolytic distribution of the light incident on the end face of the fiber, and can be calculated by the following equation (8). Here, O (r, θ) is the electric field distribution of the light incident on the end face of the fiber, and r, θ is the polar coordinate of the point on the incident face of the core with the center of the core as the origin.

【0022】内視鏡に於いては、一般に収斂レンズ系を
対物光学系として、ファイバー端面に像を結像させてい
る。従って、ここで入射される光の電解分布O(r,
θ)として点光源をレンズで結像させた場合の点像振幅
分布を考えることができる。点像振幅分布は一般に次式
(9)で与えられる。 λは波長、Fno.は入射光学系の開口、J1 は1次の
第1種ベッセル関数である。
In an endoscope, a converging lens system is generally used as an objective optical system to form an image on the end face of the fiber. Therefore, the electric field distribution O (r,
As θ), a point image amplitude distribution when a point light source is imaged by a lens can be considered. The point image amplitude distribution is generally given by the following equation (9). λ is the wavelength, Fno. Is the aperture of the incident optical system, and J 1 is the first-order Bessel function of the first kind.

【0023】また、モード関数は具体的には次式(1
0)で与えられる。 m ,Km はそれぞれm次の第1種ベッセル関数,m次
の第2種変形ベッセル関数、uml,wmlは各々LPml
ードの固有値、aはコアの直径である。
Further, the mode function is specifically expressed by the following equation (1
0). J m and K m are the Bessel function of the first kind of the m-th order, the modified Bessel function of the second kind of the m-th order, u ml and w ml are the eigenvalues of the LP ml mode, and a is the diameter of the core.

【0024】また、各モードの振幅比を表すAmlの2乗
は各モードの強度比を表す。これを各モードのウェイト
と呼ぶことにする。
The square of A ml representing the amplitude ratio of each mode represents the intensity ratio of each mode. This is called the weight of each mode.

【0025】以上被写体が点光源の場合について述べた
が、実際の被写体は、ある広がりを持っている。この場
合結像した像の分布は、点像の集合であると考えられ
る。また観察に用いる光源自体はインコヒーレントであ
ると考えられるので、トータルのウェイト(=Weight
m1とする)は以下式(11)で表される。 ここでAmlは式(8)で示される各モードの振幅比であ
り、sは像の広がりの範囲である。
The case where the subject is a point light source has been described above, but the actual subject has a certain spread. In this case, the distribution of the formed image is considered to be a set of point images. The light source used for observation is considered to be incoherent, so the total weight (= Weight)
m1 ) is expressed by the following equation (11). Here, A ml is the amplitude ratio of each mode represented by the equation (8), and s is the range of image spread.

【0026】式(8),(9),(10),(11)を
用いて、ファイバー内で励振される各モードのパワーを
図5のグラフ(以下、グラフ2という)に示す。このグ
ラフ2には、開口数(NA)が0.5のファイバーに対
して、入射光学系のFno.1.4の光を入射させた場
合にそのファイバー内で励振される各モード〔LP01
ード(イ),LP11モード(ロ),LP21モード
(ハ),LP02モード(ニ),LP12モード(ホ)〕の
エネルギー比を、画素ピッチ(コア間距離)を一定
(3.68μm)にし、コア径を変化させて計算した結
果が示されている。グラフ2において、縦軸はファイバ
ー内で励振される各モードのエネルギーの比率を任意ス
ケールで表している。また、横軸はコアの直径を表して
いる。グラフ2から明らかなように、基本モード〔LP
01モード(イ)〕に近いLP m1モード〔LP11モード
(ロ)及びLP21モード(ハ)〕は、LPml(l>1)
モードに比べて比較的大きなエネルギーが励振されるこ
とが分かる。
Equations (8), (9), (10) and (11) are
The power of each mode excited in the fiber
It is shown in the graph of FIG. 5 (hereinafter referred to as graph 2). This
Rough 2 is for a fiber with a numerical aperture (NA) of 0.5
Then, the Fno. When the light of 1.4 is incident
Each mode excited in the fiber [LP01Mo
LP, LP11Mode (b), LPtwenty onemode
(C), LP02Mode (d), LP12Mode (e)]
Constant energy ratio and pixel pitch (distance between cores)
(3.68 μm) and calculated by changing the core diameter.
The result is shown. In graph 2, the vertical axis is the fiber
The ratio of the energy of each mode excited in the
It is expressed in kale. The horizontal axis represents the diameter of the core.
There is. As is clear from Graph 2, the basic mode [LP
01LP close to mode (a)] m1Mode [LP11mode
(B) and LPtwenty oneMode (C)] is LPml(L> 1)
A relatively large amount of energy is excited compared to the mode.
I understand.

【0027】また、表1はコア直径2.22μm,コア
間距離3.73μm,NA0.5のファイバーによって
伝送される各モードのエネルギー比の測定値を示したも
のである。
Table 1 shows measured values of the energy ratio of each mode transmitted by a fiber having a core diameter of 2.22 μm, an inter-core distance of 3.73 μm and an NA of 0.5.

【表1】コア径2.2μm,開口数0.5のとき、ファ
イバー全体で伝搬される光量を1.0に規格化したとき
の、各モードが伝搬する光量の比を示す。 但し、全エネルギーを1に規格化してある。グラフ2に
示した計算値が定性的に正しいことが、この表1から読
み取ることができる。
Table 1 shows the ratio of the amount of light propagating in each mode when the amount of light propagating in the entire fiber is normalized to 1.0 when the core diameter is 2.2 μm and the numerical aperture is 0.5. However, the total energy is standardized to 1. It can be read from this Table 1 that the calculated values shown in Graph 2 are qualitatively correct.

【0028】このように、基本モードに近いLPm1モー
ドは、比較的大きなエネルギーが励振されるが、このよ
うな関係は入射光の電解分布形状により多少変動し、一
般にファイバー内で励振されるエネルギー量は、入射光
学系のFno.が小さくなるほど、高次のLPm1モード
の方が大きくなることが検討により分かった。
As described above, in the LP m1 mode close to the fundamental mode, a relatively large energy is excited. However, such a relationship is somewhat fluctuated depending on the electric field distribution shape of the incident light, and generally the energy excited in the fiber. The quantity is the Fno. It has been found from the study that the higher the LP m1 mode becomes, the larger becomes.

【0029】以上説明したように、基本モードに近いL
m1モードは、比較的大きなエネルギーを有するので、
イメージファイバーのクロストークが各モードのクロス
トークを上記ウェイトの割合で線形結合したものである
ことを考えると、LPm1モードのB値が小さいイメージ
フェイバーほど、クロストークが少なく画質の良いイメ
ージファイバーであるといえる。
As described above, L close to the basic mode
Since the P m1 mode has relatively large energy,
Considering that the crosstalk of the image fiber is a linear combination of the crosstalk of each mode with the above weight ratio, the image fiber with a smaller B value in the LP m1 mode has less crosstalk and has a better image quality. It can be said that there is.

【0030】そこで図6のグラフ(以下、グラフ3とい
う)に、イメージファイバーの画素ピッチを一定にし、
コア径を変化させたときの上記LP01モードの任意波長
に於けるB値を示す。グラフ3の横軸は、コア径を表
し、縦軸は、B値の絶対値の対数を表している。
Therefore, in the graph of FIG. 6 (hereinafter referred to as graph 3), the pixel pitch of the image fiber is made constant,
The B value at an arbitrary wavelength of the above LP 01 mode when the core diameter is changed is shown. The horizontal axis of the graph 3 represents the core diameter, and the vertical axis represents the logarithm of the absolute value of the B value.

【0031】また、図7のグラフ(以下、グラフ4とい
う)に上記と同様の計算をしたLP 11モードの任意波長
に於けるB値を示す。グラフ4の横軸は、コア径を表
し、縦軸は、B値の絶対値の対数を表している。
The graph of FIG. 7 (hereinafter referred to as graph 4)
LP) with the same calculation as above 11Arbitrary wavelength of mode
Shows the B value in. The horizontal axis of graph 4 shows the core diameter
However, the vertical axis represents the logarithm of the absolute value of the B value.

【0032】グラフ3,4から明らかなように、画素ピ
ッチが一定のときLPm1モードのB値が最小になるコア
径が存在することが分かる。即ち解像力が一定のとき
に、クロストークを最小にするコア径が存在することに
なる。
As can be seen from the graphs 3 and 4, there is a core diameter that minimizes the B value in the LP m1 mode when the pixel pitch is constant. That is, when the resolution is constant, there is a core diameter that minimizes crosstalk.

【0033】従って、クロストークを実用上最小にする
には、LPm1モードのB値が最小になるコア径を設定す
れば良い(このコア径を、以下コア径の最適値と呼
ぶ)。
Therefore, in order to practically minimize the crosstalk, it suffices to set the core diameter that minimizes the B value in the LP m1 mode (this core diameter is hereinafter referred to as the optimum value of the core diameter).

【0034】また、グラフ3,4から明らかなように、
伝搬モードの波長が長波長になるに従って、コア径の最
適値が大きい方にシフトすることが分かる。同様に伝搬
モードの次数が高いほど(mが大きいほど)コア径の最
適値が大きい方にシフトしていることが分かる。
Further, as is clear from the graphs 3 and 4,
It can be seen that the optimum value of the core diameter shifts to the larger value as the wavelength of the propagation mode becomes longer. Similarly, it can be seen that the higher the order of the propagation mode (the larger m), the larger the optimum value of the core diameter shifts.

【0035】更に、グラフ1を示して前述したことから
分かるように、波長が長くなると指数関数的にB値は増
大する。即ち、長波長域ではクロストークが非常に増大
し、画質を著しく劣化させる。従って、上記コア径の最
適値は、長波長側で最適となるような設定を行う方が望
ましい。
Further, as shown in the graph 1 and as described above, the B value exponentially increases as the wavelength becomes longer. That is, in the long wavelength region, the crosstalk is greatly increased and the image quality is significantly deteriorated. Therefore, it is desirable that the optimum value of the core diameter is set to be optimum on the long wavelength side.

【0036】これらを考慮し、クロストークが問題とな
るコア間距離4.0μm以下のイメージファイバーにつ
いて、使用波長を可視域と考えたときに、上記コア径の
最適値を検討した結果、コア径の最適値の範囲と、画素
ピッチ,開口数の関係は次式(1)で表されることが分
かった。
Considering these points, the optimum value of the above core diameter was examined for the image fiber with a core distance of 4.0 μm or less, which causes crosstalk, and the optimum value of the core diameter was examined. It has been found that the relationship between the optimum value range of, the pixel pitch, and the numerical aperture is expressed by the following equation (1).

【0037】ここで、aはコア直径(μm)を,dはコ
ア間距離(μm), (nはコアの屈折率,n2 はクラッドの屈折率)を示
す。従って、この式(1)を満たすことで、クロストー
クが少なく、高画質のイメージファイバーが実現でき
る。
Where a is the core diameter (μm), d is the inter-core distance (μm), (N is the refractive index of the core, and n 2 is the refractive index of the clad). Therefore, by satisfying the expression (1), it is possible to realize a high quality image fiber with less crosstalk.

【0038】この関係は、異なるコア径,または異なる
屈折率のコアが、クラッドを共有してなるイメージファ
イバーに於いても成り立ち、その際は式(1)に於ける
d,またはa,またはNAの値を、そのファイバーの平
均値を用いて計算すれば良い。このようなファイバー
は、同一のコアを整列させたイメージファイバーに比べ
ると、最適値を設定した効果は非常に大きくなる。しか
し、前述の如く、個々のコアの構造,または配列を大き
く変えると、個々のコアの明るさや各コア間のクロスト
ークが不均一となり画像が見づらくなってしまう。
This relationship holds even in an image fiber in which cores having different core diameters or cores having different refractive indices share a clad, and in that case, d or a in Expression (1), or NA. The value of may be calculated using the average value of the fiber. In such a fiber, the effect of setting the optimum value is very large as compared with an image fiber in which the same cores are aligned. However, as described above, when the structure or arrangement of the individual cores is greatly changed, the brightness of the individual cores and the crosstalk between the cores become non-uniform, making it difficult to see the image.

【0039】次に、イメージファイバーに於ける伝送画
像の色バランスについて考えてみる。一般に、コア径が
非常に小さくなると、コア内を伝搬する伝搬モードの数
が減少する。特に石英系のイメージファイバーでは、比
屈折率差を大きくできないため、コア径が非常に小さく
なると、コア内を伝搬する伝搬モードの数が数個まで減
少する。
Next, let us consider the color balance of the transmitted image in the image fiber. Generally, when the core diameter becomes very small, the number of propagation modes propagating in the core decreases. In particular, in a silica-based image fiber, the relative refractive index difference cannot be increased. Therefore, when the core diameter becomes extremely small, the number of propagation modes propagating in the core decreases to several.

【0040】前述したように基本モードに近いLPm1
ードは比較的大きなエネルギー量で励振される。そのた
め、伝搬モードの数が非常に少ないと、基本モードに近
いLPm1モードのカットオフ波長が観察波長域に存在
し、そのモードの放射や、クロストークが増大する。こ
れらは、ファイバーバンドル外周のジャケット層で吸収
または放射されるため、伝送される画像の色バランスが
崩れ、画質が著しく劣化する。従って、色のバランスを
確保するためには、基本モードに近いLPm1モードのカ
ットオフ周波数に対し、使用波長の最大波長に於けるフ
ァイバーの正規化周波数をある程度大きな値とする必要
がある。
As described above, the LP m1 mode close to the fundamental mode is excited with a relatively large amount of energy. Therefore, if the number of propagation modes is very small, the cut-off wavelength of the LP m1 mode close to the fundamental mode exists in the observation wavelength range, and the emission of that mode and crosstalk increase. Since these are absorbed or radiated by the jacket layer around the fiber bundle, the color balance of the transmitted image is disturbed and the image quality is significantly deteriorated. Therefore, in order to secure the color balance, it is necessary to set the normalized frequency of the fiber at the maximum wavelength of the used wavelength to a relatively large value with respect to the cutoff frequency of the LP m1 mode close to the fundamental mode.

【0041】また、図8のグラフ(以下、グラフ5とい
う)に、あるスペックのイメージファイバーに於ける、
使用波長に対する光量損失の様子を概念図で示す。グラ
フ5の縦軸は損失,横軸は使用波長である。グラフ5中
の矢印,, .. はそれぞれLPm1モードのカット
オフ波長を示している。
Further, in the graph of FIG. 8 (hereinafter referred to as graph 5), in an image fiber of a certain spec,
The conceptual diagram shows how the light quantity is lost with respect to the wavelength used. The vertical axis of graph 5 is the loss, and the horizontal axis is the used wavelength. The arrows in graph 5 and .. indicate the cutoff wavelengths of the LP m1 mode, respectively.

【0042】グラフ5に示すように、光量の損失は、カ
ットオフ波長より数十nm短波長側で最大となり、カッ
トオフ波長より僅かに長波長側で最小となる。
As shown in the graph 5, the loss of light amount is maximum on the short wavelength side of several tens of nm from the cutoff wavelength and minimum on the short wavelength side slightly longer than the cutoff wavelength.

【0043】前記の如く、基本モードに近いLPm1モー
ドは比較的大きなエネルギー量で励振されるが、一般に
使用されている入射光学系のFno.に於いては、グラ
フ2からも分かるように、およそLP21モードまでが比
較的大きなエネルギー量となる。また、上記の如く各L
m1モードのカットオフ波長近傍(数十nm短波長側)
で、LPm1モードの光量の損失が最大となるので、特に
クロストークの絶対量が非常に大きい観察波長域の最大
波長付近に、LP21モードのカットオフ波長が存在する
と伝送画像の色バランスが崩れ、画質が著しく劣化す
る。
As described above, the LP m1 mode, which is close to the fundamental mode, is excited with a relatively large amount of energy, but the Fno. In this case, as can be seen from Graph 2, the energy amount is relatively large up to the LP 21 mode. Also, as described above, each L
Near the cutoff wavelength of P m1 mode (several tens of nm on the short wavelength side)
Since the loss of the light amount of the LP m1 mode is the maximum, the color balance of the transmitted image is improved if the LP 21 mode cutoff wavelength exists near the maximum wavelength of the observation wavelength range where the absolute amount of crosstalk is very large. The image quality is degraded and the image quality is significantly deteriorated.

【0044】従って、LP21モードのカットオフ波長
が、使用波長の最大波長より数十nm以上離れるように
ファイバーの構造を決めれば、LP21モードの光量の損
失による伝送される画像の色バランスの崩れが低減され
る。
Therefore, if the fiber structure is determined so that the cutoff wavelength of the LP 21 mode is more than several tens of nm away from the maximum wavelength used, the color balance of the transmitted image due to the loss of the light amount of the LP 21 mode can be improved. Collapse is reduced.

【0045】使用波長の最大波長をλμm,コア直径を
aμm,開口数をNAとしたとき、上記の条件を数式に
より表すと次式(2)で表すことができる。
When the maximum wavelength used is λ μm, the core diameter is a μm, and the numerical aperture is NA, the above conditions can be expressed by the following formula (2).

【0046】従って、式(1)と式(2)を満たす構造
とすることで、伝送される画像の色バランスが良好で、
且つクロストークが少ない、高画質のイメージファイバ
ーを実現することができる。
Therefore, by adopting the structure satisfying the expressions (1) and (2), the color balance of the transmitted image is good,
In addition, it is possible to realize a high-quality image fiber with less crosstalk.

【0047】またここで、入射光学系でファイバー入射
端面上に結像される像のエネルギー総量に対する、ファ
イバー内で励振されるエネルギー総量の割合を考えてみ
る。前出のグラフ2から明らかなように、コア径が小さ
くなるほど、その値は小さくなることが分かる。特にL
11,LP21モードが比較的大きなエネルギーで励振さ
れるため、LP21モードが遮断状態となるようなコア径
より小さなコアのファイバーでは、変換効率は非常に小
さくなる。従って、そのような状態では、伝送される画
像が暗くなり望ましくない。
Now, let us consider the ratio of the total amount of energy excited in the fiber to the total amount of energy of the image formed on the fiber entrance end face in the incident optical system. As is clear from Graph 2 above, the smaller the core diameter, the smaller the value. Especially L
Since the P 11 and LP 21 modes are excited with relatively large energy, the conversion efficiency becomes very small in a fiber having a core smaller than the core diameter that causes the LP 21 mode to be in the cutoff state. Therefore, in such a state, the transmitted image becomes dark, which is not desirable.

【0048】このことを考えると、LP21モードのカッ
トオフ波長が、観察波長域の最大波長より数十nm以上
長波長になるような条件を用いれば、伝送画像が明る
く、且つ色バランスの良い画像が得られる。具体的には
次式(12)で示す条件となる。
Considering this, if the condition that the cutoff wavelength of LP 21 mode is longer than the maximum wavelength of the observation wavelength range by several tens nm or more is used, the transmitted image is bright and the color balance is good. An image is obtained. Specifically, the condition is expressed by the following equation (12).

【0049】式(12)において、使用波長に可視域を
想定すると、λはおよそ0.7μmとなる。例えばこの
ときコア径を3μm以下と考えると、式(12)から開
口数(NA)が0.28以上必要になることが分かる。
またコア径が2μm以下のような非常に細いファイバー
になると、開口数(NA)が0.42以上であることが
望ましい。よって、可視領域でコア径2.0μm以下の
条件で、式(1)を次式(4)に書き直すことができ
る。
In equation (12), λ is about 0.7 μm, assuming that the wavelength used is in the visible range. For example, if the core diameter is considered to be 3 μm or less at this time, it can be seen from Expression (12) that the numerical aperture (NA) must be 0.28 or more.
Further, in the case of a very thin fiber having a core diameter of 2 μm or less, it is desirable that the numerical aperture (NA) is 0.42 or more. Therefore, the equation (1) can be rewritten as the following equation (4) under the condition that the core diameter is 2.0 μm or less in the visible region.

【0050】更に、近年では、マイクロマシン等の画像
入力または伝送用として更に細いイメージファイバーが
期待されており、そのような場合はコア径は非常に小さ
く、例えば1.5μm以下を想定すると式(12)よ
り、ファイバーの開口数は0.56以上必要である。よ
って、NA0.56以上,コア径1.5μm以下の条件
で、式(1)を次式(13)に書き直すことができる。
Furthermore, in recent years, thinner image fibers have been expected for image input or transmission of micromachines and the like, and in such a case, the core diameter is very small. ), The numerical aperture of the fiber must be 0.56 or more. Therefore, the equation (1) can be rewritten as the following equation (13) under the condition that the NA is 0.56 or more and the core diameter is 1.5 μm or less.

【0051】従って、NA0.56以上,コア径1.5
μm以下で式(13)を満たすことで、伝送される画像
の色バランスが良好で、且つクロストークが少ない、高
画質の極細ファイバーを実現することができる。但し、
コア径が0.85μm以下となると、式(12)を満た
すNAはほぼ1.0となり、そのようなファイバーは実
現困難である。
Therefore, NA 0.56 or more, core diameter 1.5
By satisfying the expression (13) with μm or less, it is possible to realize an ultrafine fiber having a high image quality in which the color balance of the transmitted image is good and the crosstalk is small. However,
When the core diameter is 0.85 μm or less, the NA satisfying the expression (12) becomes about 1.0, which makes it difficult to realize such a fiber.

【0052】従来、細径ファイバーに使用されていた石
英系ガラス材を適用したファイバーに於いては、開口数
が大きなものが作られるようになったが、0.1〜0.
45程度である。多成分系ガラス材を適用したイメージ
ファイバーに於いては、開口数はおよそ0.2〜0.8
程度までのものが作られている。従ってコア径が1.5
μm以下の極細ファイバーに於いては、多成分系のガラ
ス材を適用することにより開口数0.56以上とするこ
とで、伝送される画像の色バランスの崩れが低減され
る。
Conventionally, a fiber having a large numerical aperture has been produced in the fiber to which the silica glass material has been used, which has been used for the small diameter fiber, but 0.1 to 0.
It is about 45. In the image fiber to which the multi-component glass material is applied, the numerical aperture is about 0.2 to 0.8.
Something is made to the extent. Therefore, the core diameter is 1.5
In the case of an ultrafine fiber of μm or less, by applying a multi-component glass material to a numerical aperture of 0.56 or more, collapse of the color balance of an image to be transmitted can be reduced.

【0053】但し、多成分系のガラス材は開口数を大き
くして屈折率を上げると、短波長側の透過率が低下す
る。従って、伝搬距離が非常に長くなると、伝送される
画像が黄色く着色されてしまう。
However, in the multi-component glass material, if the numerical aperture is increased and the refractive index is increased, the transmittance on the short wavelength side is lowered. Therefore, if the propagation distance becomes very long, the transmitted image will be colored yellow.

【0054】これらを軽減するために、NAが0.4以
上のイメージファイバーでは、長さが10m以下である
ことが望ましく、NAが0.6以上のイメージファイバ
ーでは、長さが8.5m以下であることが望ましい。更
にNAが0.8以上の、高NAイメージファイバーで
は、長さが7m以下であることが望ましい。
In order to reduce these, it is desirable that the image fiber having an NA of 0.4 or more has a length of 10 m or less, and the image fiber having an NA of 0.6 or more has a length of 8.5 m or less. Is desirable. Further, in a high NA image fiber having an NA of 0.8 or more, it is desirable that the length is 7 m or less.

【0055】以上説明したように本発明による構造をと
ることで、クロストークの少ない画質の良好なイメージ
ファイバーを提供することができる。
As described above, by adopting the structure according to the present invention, it is possible to provide an image fiber having good image quality with less crosstalk.

【0056】[0056]

【実施例】以下、本発明を適用したイメージファイバー
の実施例につき、表2,図3,及び図9〜13を参照し
て説明する。表2は本発明の実施例1〜6のイメージフ
ァイバーのスペックと前記式(1)の値を示したもので
ある。
EXAMPLES Examples of image fibers to which the present invention is applied will be described below with reference to Tables 2, 3 and 9 to 13. Table 2 shows the specifications of the image fibers of Examples 1 to 6 of the present invention and the values of the formula (1).

【表2】 以下に各々の実施例について説明する。[Table 2] Each example will be described below.

【0057】実施例1はバンドル径0.3mm,長さ3.
5m,NAが0.5のイメージファイバーである。ファ
イバーのスペック表から、前記式(1),(2)を満た
すことが分かる。このイメージファイバーの任意の1つ
のコアに光を入れたときの、クロストークの様子を図9
のグラフ(以下、グラフ6という)に示す。グラフ6の
横軸の数値はコアの番号を表し、光を入れたコアを0と
している。図3にコアの番号の詳細を示す。またグラフ
の縦軸は、入射した光量を1としたときのファイバーの
射出端面におけるコアの光量比である(以下、実施例2
〜5で用いるグラフは同様の表示法で示したものであ
る)。グラフ6から明らかなように実施例1のファイバ
ーは、クロストークが少なく画質が良好であることが分
かる。
In Example 1, the bundle diameter was 0.3 mm and the length was 3.
It is an image fiber with 5 m and NA of 0.5. From the fiber specification table, it can be seen that the formulas (1) and (2) are satisfied. Fig. 9 shows the state of crosstalk when light is introduced into any one core of this image fiber.
Is shown in the graph (hereinafter, referred to as graph 6). The numerical value on the horizontal axis of the graph 6 represents the core number, and the core containing light is set to 0. FIG. 3 shows details of the core numbers. The vertical axis of the graph is the light quantity ratio of the core at the exit end face of the fiber when the quantity of incident light is set to 1 (hereinafter, referred to as Example 2).
The graphs used in ~ 5 are shown in the same notation). As is clear from the graph 6, it can be seen that the fiber of Example 1 has little crosstalk and has good image quality.

【0058】実施例2はバンドル径0.24mmと細いフ
ァイバーで、長さ3m,NAが0.624のイメージフ
ァイバーである。実施例1同様、前記式(1),(2)
を満たしている。このイメージファイバーの任意の1つ
のコアに光を入れたときの、クロストークの様子を図1
0のグラフ(以下、グラフ7という)に示す。グラフ7
から明らかなように実施例2のファイバーは、非常に細
いファイバーでありながら、クロストークが少なく画質
が良好であることが分かる。
Example 2 is an image fiber having a bundle diameter of 0.24 mm and a thin fiber having a length of 3 m and an NA of 0.624. As in Example 1, the above formulas (1), (2)
Meets Figure 1 shows the state of crosstalk when light is introduced into any one core of this image fiber.
A graph of 0 (hereinafter referred to as graph 7) is shown. Graph 7
As is apparent from the above, the fiber of Example 2 is a very thin fiber, but has a small amount of crosstalk and a good image quality.

【0059】実施例3はバンドル径0.6mmと若干大き
いが、コア間距離が小さく、解像力が非常に優れたファ
イバーで、長さ3m,NAが0.718のイメージファ
イバーである。実施例1同様、前記式(1),(2)を
満たしている。このイメージファイバーの任意の1つの
コアに光を入れたときの、クロストークの様子を図11
のグラフ(以下、グラフ8という)に示す。グラフ8か
ら明らかなように実施例3のファイバーは、クロストー
クが少なく画質が良好で、且つ非常に高解像であること
が分かる。
Example 3 is an image fiber having a bundle diameter of 0.6 mm, which is slightly large, but has a small core-to-core distance and excellent resolving power, and has a length of 3 m and an NA of 0.718. Similar to the first embodiment, the formulas (1) and (2) are satisfied. FIG. 11 shows the state of crosstalk when light is introduced into any one core of this image fiber.
Is shown in the graph (hereinafter referred to as graph 8). As is clear from the graph 8, it can be seen that the fiber of Example 3 has a small amount of crosstalk, a good image quality, and a very high resolution.

【0060】実施例4はバンドル径0.8mm,長さ5m
で、NAが0.45と比較的低NAで、長尺のイメージ
ファイバーである。実施例1同様、前記式(1),
(2)を満たしている。このイメージファイバーの任意
の1つのコアに光を入れたときの、クロストークの様子
を図12のグラフ(以下、グラフ9という)に示す。グ
ラフ9から明らかなように実施例4のファイバーは、ク
ロストークが少なく画質が良好であることが分かる。ま
た、低NAのため、多成分系の長尺ファイバーで問題と
なる短波長側の透過率の低下を少なく抑えることができ
る。従って、ファイバー長は5mと長いが、伝送画像の
透過率特性は特に問題ない。
Example 4 has a bundle diameter of 0.8 mm and a length of 5 m.
The NA is 0.45, which is a relatively low NA and is a long image fiber. As in Example 1, the above formula (1),
(2) is satisfied. The state of crosstalk when light is introduced into any one core of this image fiber is shown in the graph of FIG. 12 (hereinafter referred to as graph 9). As is clear from the graph 9, it can be seen that the fiber of Example 4 has less crosstalk and good image quality. Further, because of the low NA, it is possible to suppress a decrease in transmittance on the short wavelength side, which is a problem in a multi-component long fiber. Therefore, although the fiber length is as long as 5 m, there is no particular problem with the transmittance characteristic of the transmitted image.

【0061】実施例5はバンドル径0.2mm,長さ0.
5mで、NAが0.806と高NAで、非常に細いイメ
ージファイバーである。実施例1同様、前記式(1),
(2)を満たしている。このイメージファイバーの任意
の1つのコアに光を入れたときの、クロストークの様子
を図13のグラフ(以下、グラフ10という)に示す。
グラフ10から明らかなように実施例5のファイバー
は、非常に極細のファイバーであるにも拘らず、クロス
トークが少なく、画質が良好であることが分かる。ま
た、ファイバー長が0.5mと短いため、多成分系で高
NAのファイバーにおいて問題となる短波長側の透過率
の低下を少なく抑えることができる。従って、伝送画像
の透過率特性は特に問題ない。
Example 5 has a bundle diameter of 0.2 mm and a length of 0.
It is a very thin image fiber with a high NA of 0.806 at 5 m. As in Example 1, the above formula (1),
(2) is satisfied. A graph of FIG. 13 (hereinafter referred to as graph 10) shows the state of crosstalk when light is introduced into any one core of this image fiber.
As is clear from Graph 10, the fiber of Example 5 has a small amount of crosstalk and a good image quality, although it is a very fine fiber. In addition, since the fiber length is as short as 0.5 m, it is possible to suppress a decrease in the transmittance on the short wavelength side, which is a problem in a multi-component high NA fiber. Therefore, there is no particular problem with the transmittance characteristic of the transmitted image.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば解像
力が高くかつクロストークの少ない高画質のイメージフ
ァイバーを提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high quality image fiber having high resolution and less crosstalk.

【0063】[0063]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一般的なイメージファイバーを用いた内視鏡の
概要を模式的に示す配置構成図である。
FIG. 1 is a layout configuration diagram schematically showing an outline of an endoscope using a general image fiber.

【図2】同内視鏡に適用されるイメージファイバーのフ
ァイバーコンジットの断面構造を模式的に示す斜視図で
ある。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a cross-sectional structure of a fiber conduit of an image fiber applied to the endoscope.

【図3】イメージファイバーの任意の1つのコアに光を
入射したときの各コアの番号の詳細を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing details of the numbers of the respective cores when light is incident on any one core of the image fiber.

【図4】波長を変化させた場合のクロストークパラメー
タの変化を計算した結果を示すグラフ(グラフ1)であ
る。
FIG. 4 is a graph (graph 1) showing a result of calculation of change in crosstalk parameter when wavelength is changed.

【図5】ファイバー内で励振される各モードのパワーを
示すグラフ(グラフ2)である。
FIG. 5 is a graph (graph 2) showing the power of each mode excited in the fiber.

【図6】イメージファイバーの画素ピッチを一定にし、
コア系を変化させたときのLP 01モードの任意波長にお
けるクロストークパラメータを示すグラフ(グラフ3)
である。
FIG. 6: The pixel pitch of the image fiber is made constant,
LP when changing the core system 01At any wavelength of the mode
Graph showing the crosstalk parameter (graph 3)
Is.

【図7】イメージファイバーの画素ピッチを一定にし、
コア系を変化させたときのLP 11モードの任意波長にお
けるクロストークパラメータを示すグラフ(グラフ4)
である。
FIG. 7: The pixel pitch of the image fiber is made constant,
LP when changing the core system 11At any wavelength of the mode
Graph showing the crosstalk parameter (graph 4)
Is.

【図8】あるスペックのイメージファイバーに於ける、
使用波長に対する光量損失の様子を概念図で示すグラフ
(グラフ5)である。
[Fig. 8] In an image fiber of a certain spec,
It is a graph (graph 5) which shows the state of the light amount loss with respect to a used wavelength by a conceptual diagram.

【図9】実施例1のイメージファイバーの任意の1つの
コアに光を入射したときのクロストークの様子を示すグ
ラフ(グラフ6)である。
9 is a graph (graph 6) showing the state of crosstalk when light is incident on any one core of the image fiber of Example 1. FIG.

【図10】実施例2のイメージファイバーの任意の1つ
のコアに光を入射したときのクロストークの様子を示す
グラフ(グラフ7)である。
FIG. 10 is a graph (graph 7) showing a state of crosstalk when light is incident on any one core of the image fiber of Example 2.

【図11】実施例3のイメージファイバーの任意の1つ
のコアに光を入射したときのクロストークの様子を示す
グラフ(グラフ8)である。
FIG. 11 is a graph (graph 8) showing a state of crosstalk when light is incident on any one core of the image fiber of Example 3.

【図12】実施例4のイメージファイバーの任意の1つ
のコアに光を入射したときのクロストークの様子を示す
グラフ(グラフ9)である。
FIG. 12 is a graph (graph 9) showing the state of crosstalk when light is incident on any one core of the image fiber of Example 4.

【図13】実施例5のイメージファイバーの任意の1つ
のコアに光を入射したときのクロストークの様子を示す
グラフ(グラフ10)である。
FIG. 13 is a graph (graph 10) showing a state of crosstalk when light is incident on any one core of the image fiber of Example 5.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 内視鏡装置 13 イメージファイバー 16 クラッド 17 コア 11 Endoscope device 13 Image fiber 16 Clad 17 Core

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のコアがクラッドを共有してなる、
コア間距離が4.0μm以下で、長さが10m以下のイ
メージファイバーに於いて、 コア直径をaμm,コア間距離をdμm,開口数を (n1 はコアの屈折率,n2 はクラッドの屈折率)とし
たとき、式(1) を満たすことを特徴とするマルチモードイメージファイ
バー。
1. A plurality of cores share a clad,
In an image fiber with a core distance of 4.0 μm or less and a length of 10 m or less, the core diameter is a μm, the core distance is d μm, and the numerical aperture is (N 1 is the refractive index of the core and n 2 is the refractive index of the clad) A multi-mode image fiber characterized by satisfying:
【請求項2】 使用波長の最大波長をλμmとしたと
き、式(2) を満たすことを特徴とする特許請求の範囲第1項のイメ
ージファイバー。
2. When the maximum wavelength used is λ μm, the formula (2) The image fiber according to claim 1, characterized in that:
【請求項3】 複数のコアがクラッドを共有してなる、
コア間距離が4.0μm以下,コア直径が2.0μm以
下の多成分系ガラスファイバーに於いて、 コア直径をaμm,コア間距離をdμm,開口数を (n1 はコアの屈折率,n2 はクラッドの屈折率)とし
たとき、式(3) を満たし、且つ、式(4) を満たすことを特徴としたイメージファイバー。
3. A plurality of cores share a clad,
In a multi-component glass fiber having a core distance of 4.0 μm or less and a core diameter of 2.0 μm or less, the core diameter is a μm, the core distance is d μm, and the numerical aperture is (N 1 is the refractive index of the core, and n 2 is the refractive index of the clad), equation (3) And satisfies the equation (4) Image fiber characterized by satisfying.
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Cited By (6)

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