CN116203674A - 一种传光传像光纤束、制作方法及光纤内窥镜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种传光传像光纤束、制作方法及光纤内窥镜，其涉及光纤传像领域，该传光传像光纤束包括传像光纤、传光光纤和护套管，传像光纤包括多根传像光纤单丝，传像光纤单丝两端以对应的顺序层状排列，形成为传像接口，传光光纤的两端设置在传像接口的中部，形成光纤接口，传像光纤和传光光纤无序组合形成为柔性光纤段，护套管包覆在光纤的外周。制作方法包括：传像光纤单丝排丝上胶，形成接口单片；叠片形成传像接口段；切割形成传像接口；传光光纤绕丝制作传光接口；安装到传像接口中部形成光纤接口，传光光纤并入传像光纤形成柔性光纤段；套装护套管，能够提供远端照明光线并减小传光光纤对光纤束直径的影响。本申请还提供了一种光纤内窥镜。

Description

一种传光传像光纤束、制作方法及光纤内窥镜

技术领域

本申请涉及光纤传像领域，尤其是涉及一种传光传像光纤束。此外，本申请还涉及一种传光传像光纤束的制作方法和一种光纤内窥镜。

背景技术

光纤传像是一种利用传像光纤将光纤一端的影像传输到光纤另一端，从而能够远程获取特定部位的影像的技术。内窥镜是一种能够进入人体或者其它管道、腔室内，观察人类无法进入的管道、腔室内的影像的光学器械，在医学和工业领域具有广泛的应用。将传像光纤应用早内窥镜中，能够利用光纤内部的全反射传输原理，通过多根传像光纤将光纤端部的影像跨过狭窄、曲折的环境传输出来，从而能够使用内窥镜对人类无法进入的腔室、窄缝或者高危环境进行观察，有效拓展了人类的观察范围。

由于人类无法进入的腔室、窄缝或者高危环境中通常伴随着照明光线不足，导致目标区域的影像不能正常显示，因而需要对目标区域进行照明。通常地，可以通过在内窥镜的端部设置冷光光源，或者通过照明光纤将外部照明光源发出的光线导入成像环境中的方法对目标区域进行照明，提高目标区域内的照明条件，从而能够克服照明条件的限制，对更广范围的环境进行观察，并形成更好的成像效果。目标区域影像可以通过内窥镜内的成像光纤传导到内窥镜的另一端，从内窥镜的另一端进行影像观察或者记录；也可以在内窥镜的一端设置图像传感器，如CCD图像传感器、CMOS图像传感器等，将目标区域的影像转换成电信号，再将电信号通过导线传输出来，通过外部的成像器件将影像显示出来进行观察或者记录。

现有的内窥镜通常在插入端设置照明光源，在内窥镜内设置导线为照明光源供电进行目标区域的照明。照明光源不仅需要占据较大的设置空间，而且在一些特定的环境中设置照明光源具有一定的危险性。现有的通过图像传感器传递图像的内窥镜，图像信号容易受到高低温、电磁辐射、核辐射等的干扰，限制了内窥镜的使用范围。现有的通过照明光纤传导照明光线、通过成像光纤传导影像的内窥镜，通常在成像光纤束的外部附加设置照明光纤束，成像光纤束和照明光纤束分别占用内窥镜内的空间，导致内窥镜需要设置成更大的直径，影响了内窥镜进入狭小腔室或者窄缝的能力。

发明内容

为了保证内窥镜远端的照明条件，减小内窥镜的直径，本申请提供一种传光传像光纤束、制作方法及光纤内窥镜。

本申请提供的传光传像光纤束采用如下的技术方案：

一种传光传像光纤束，包括传像光纤、传光光纤和护套管，所述传像光纤包括多根传像光纤单丝，多根所述传像光纤单丝的两端以对应的顺序层状排列，形成为传像接口，所述传光光纤的两端形成为传光接口，所述传光接口设置在所述传像接口的中部，形成光纤接口，所述传像光纤和传光光纤的中部无序组合，形成为柔性光纤段，所述护套管包括柔性套管和接口套管，所述柔性套管包覆在所述柔性光纤段的外周，所述接口套管包覆在所述光纤接口的外周，所述柔性套管与所述接口套管相连接。

通过采用上述技术方案，利用传像光纤两端顺序层状排列的多根传像光纤单丝形成的传像接口，能够将传像光纤一端传像接口处的影像传递到另一端的传像接口处，形成与原始影像相一致的传送影像，从而能够在光纤束的一端对另一端处影像进行观察记录，实现对狭小腔室、窄缝或者危险环境内影像的观察和记录；利用设置在传像接口中部的传光接口，能够将外部照明光源发出的照明光线传导到传像光纤的另一端，进行传像光纤另一端的照明，有效改善传光接口周边传像接口部位的照明环境，提高了传像光纤另一端的成像效果；利用传光接口设置在传像接口的中部，和将传光光纤直接并入传像光纤的多根传像光纤单丝中的设置，使得传光光纤不再需要单独占用内窥镜内的空间，并减小了传光光纤对传像光纤直径的影响，使得内窥镜的直径可以设置得更小，提高了内窥镜进入狭小空间的能力；利用传像光纤和传光光纤的中部无序组合成柔性光纤段的设置，提高了柔性光纤段的柔性，并在柔性光纤段的外周包覆柔性套管，保证了内窥镜能够通过更加复杂曲折的通道，进入复杂环境的狭小空间内，有效提高了光纤束的环境适应性。

在一个具体的可实施方案中，所述光纤接口的截面为方形或者圆心，所述传光接口的截面为圆形。

通过采用上述技术方案，利用方形截面的光纤接口，光纤接口的最小边距更小，能够更容易地进入窄缝环境中，利用圆形截面的光纤接口，能够使得传像光纤单丝的排布更加紧凑，减小光纤接口的最大边距，使得光纤接口能够进入更小的狭小空间内；利用圆形截面的传光接口，能够以较小的传光接口面积传输更多的照明光线，提高照明光线的照明效率。

在一个具体的可实施方案中，所述传光接口的圆心位于所述光纤接口对角线的交点或者圆心上。

通过采用上述技术方案，利用传光接口的圆心设置方形光纤接口的对角线的交点上的，或者圆形光纤接口的圆心上的结构，能够使得照明光线在传像接口对应区域对称分布，使得传像接口端部周边不同区域的照明光线分布更加均匀，保证了传像接口对应区域的成像效果。

在一个具体的可实施方案中，所述传像接口同一层内的所述传像光纤单丝线性紧密排列。

通过采用上述技术方案，利用同一层传像光纤单丝线性紧密排列的设置，能够以更小的层高提高传像接口中层内传像光纤单丝的排布密度，在同等成像质量的前提下减小传像接口的大小，提高传像接口进入狭小空间的能力，并能够更好地保证传像光纤的成像质量。

在一个具体的可实施方案中，所述传像接口相邻层的所述传像光纤单丝错位排列。

通过采用上述技术方案，利用相邻层传像光纤单丝错位排列的设置，能够减小传像光纤单丝层间高度，进一步提高提传像接口中成像光纤单丝的排布密度，从而减小成像接口的大小，提高成像质量。

本申请提供的传光传像光纤束的制作方法采用如下的技术方案：

一种本申请所提供的传光传像光纤束的制作方法，包括如下步骤：将所述传像光纤单丝排列成包括设定宽度单丝层的丝环，在单丝层部分上胶固定，形成接口单片；将设定宽度的所述接口单片叠片后上胶固定，形成带有预留传光接口孔的传像接口段；切割传像接口段，形成所述传像接口；进行所述传光光纤的绕丝，并制作传光接口段；切割所述传光接口段，形成所述传光接口；将所述传光接口置于所述预留传光接口孔中，制作所述光纤接口，将所述传光光纤的中部并入所述传像光纤中，形成所述柔性光纤段；在所述柔性光纤段上套装所述柔性套管，在所述光纤接口上套装所述接口套管，并将所述接口套管固定在所述柔性套管上。

通过采用上述技术方案，利用传像光纤单丝排列成的单丝层固定形成的单丝片，能够方便地形成设定形状的传像接口段；利用传像接口段切割形成柔性光纤段两端的传像接口，能够保证柔性光纤段两端传像接口中相对位置的传像光纤单丝相互连接，保证了所传输影像的保真度；利用传光接口设置在预留传光接口孔中的方法，能够方便地将传光接口设置在传像接口的中部，保证传光接口位置的精度。

在一个具体的可实施方案中，所述接口单片包括传像层单片和预留孔层单片，所述传像层单片的宽度根据所述传光接口的外形尺寸和所述传像层单片的叠放位置确定，所述预留孔层单片的宽度根据所述传光接口的外形尺寸、所述预留传光接口孔的形状尺寸和所述预留孔层单片的叠放位置确定。

通过采用上述技术方案，利用不同宽度的传像层单片叠放在不同的位置，能够方便地形成不同形状、不同大小的传像接口；利用不同宽度的预留孔层单片，叠放在不同的位置，能够在形成不同形状、不同大小的传像接口的同时，形成不同形状、不同大小的预留传光接口孔，能够方便地控制传光接口的外形尺寸，和预留传光接口孔的形状尺寸，从而能够方便制作适用于不同使用环境的传光传像光纤束，并保证传光接口与预留传光接口孔之间能够更好的。

在一个具体的可实施方案中，所述传光接口为边长为a的方形，所述传像层单片的宽度为a；所述预留传光接口孔为直径为D的圆形，所述传像光纤单丝的直径为d，每个叠放层次i的所述预留孔层单片均有两个，每个所述预留孔层单片的宽度

通过采用上述技术方案，利用计算所得到的预留孔层单片相互叠加固定，就能够方便地形成边长为a的方形传光接口，并在传光接口的中心形成直径为D的圆形预留传光接口孔。

在一个具体的可实施方案中，制作所述光纤接口的方法为：使用胶水将所述传光接口粘接在所述预留传光接口孔中，加温固化后，进行端面磨抛。

通过采用上述技术方案，利用加温固化工艺，能够利用较高的温度提高粘接胶水的固化速度，提高光纤接口的结构强度和结构稳定性，从而提高传光传像光纤束的使用寿命；利用对光纤接口端面的磨抛，能够提高光纤接口端面的透光性能，并减小通过光纤接口端面传输的影像的变形。

本申请提供的光纤内窥镜使用了本申请所提供的传光传像光纤束。

通过采用上述技术方案，利用本申请的传光传像光纤束，能够通过一根光纤束导入照明光线和导出影像信息，因而能够观察和记录更加狭小空间内的影像信息，并保证影像区域的照明效果，提高所获取的影像的质量。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用传像光纤两端以对应顺序层状排列的传像光纤单丝，能够提高两端传像接口影像传输的还原度，提高光纤传输束的影像的精度；

2.利用在传像接口的中部设置的传光接口，能够从传像接口的中部导入照明光线，保证传像接口对应区域照明光线分布的均匀性，提高传像接口所获取的影像的质量；

3.利用传光传像光纤束两端传像接口和传光接口定位组合的光纤接口，和中部传像光纤和传光光纤无序组合形成的柔性光纤段，能够提高光纤接口中光纤单丝的排布密度，使得光纤接口能够进入更加狭小的腔室或者窄缝中，并保持柔性光纤段的柔性，使得光纤束能够通过更加曲折复杂环境空间内；

4.利用光纤单丝线性紧密排列形成接口单片，接口单片光纤单丝错位叠片形成传像接口，并将传光接口固定在预留传光接口孔中的方法，能够方便地制作单丝位置对应排列的光纤接口，提高光纤接口中光纤单丝的排布密度，减小光纤束的直径大小。

附图说明

图1为本申请的传光传像光纤束一个实施例的示意图。

图2为本申请的传光传像光纤束一个实施例的光纤结构示意图。

图3为本申请的传光传像光纤束一个实施例的光纤接口端面示意图。

图4为本申请的传光传像光纤束的制作方法一个实施例的流程框图。

图5为本申请的传光传像光纤束制作方法一个实施例中传像光纤单丝绕线示意图。

图6为本申请的传光传像光纤束制作方法一个实施例中制作的传光接口示意图。

图7为本申请的传光传像光纤束制作方法一个实施例的接口单片叠放状态示意图。

图8为本申请的传光传像光纤束制作方法另一个实施例中所制作的传光接口示意图。

附图标记说明：1、传像光纤；11、传像光纤单丝；12、传像接口；13、接口单片；131、传像层单片；132、预留孔层单片；14、预留传光接口孔；2、传光光纤；21、传光接口；3、护套管；31、柔性套管；32、接口套管；4、光纤接口；5、柔性光纤段；6、光纤单丝排丝盘；61、单片上胶架。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的传光传像光纤束的一个实施例，如图1至图3所示，包括传像光纤1、传光光纤2和护套管3，传像光纤1由从传光传像光纤束的一端连接到另一端，用于将传光传像光纤束一端的图形信息传递到另一端，从而能够从传光传像光纤束的一端观察或者记录另一端对应区域的影像。传光光纤2也由从传光传像光纤束的一端连接到另一端，用于将由传光传像光纤束一端的照明光线传递到另一端，并从另一端的端面射出，对端面对应区域进行照明，从而提高通过传像光纤1观察或者记录的影像的质量。

传像光纤1通常由多根直径为5-100微米的传像光纤单丝11组成，传像光纤单丝11可以是多组分玻璃光纤丝，也可以是石英光纤丝、聚合物光纤丝等其他材质的光纤丝，多根传像光纤单丝11的两端以对应的顺序层状排列，并相互固定在一起，形成具有固定形状的、硬质的传像接口12。

传光光纤2可以是单根的照明光纤单丝，也可以由多根照明光纤单丝组合而成。采用单根照明光纤单丝作为传光光纤2时，通常可以采用直径为0.5毫米左右的石英光纤单丝，或者聚合物光纤单丝；采用多根照明光纤单丝组合形成传光光纤2时，可以使用多根直径20-100微米的光纤单丝，具体地，可以使用聚合物光纤单丝、多组分玻璃光纤单丝或者石英光纤单丝等各种材质的光纤单丝。

传光光纤2的两端固化形成硬质的传光接口21，传光接口21固定在传像接口12的中部，并与传像接口12固定成一起，形成硬质的光纤接口4。由于光纤接口4是在传像接口12的中部设置传光接口21形成的，传光接口21设置在传像接口12的范围内，不占用额外的空间，因而使得光纤接口4的空间占用更小，因而能够进入空间更小的腔室中，或者更加狭小的窄缝中，有效提高了本申请的传光传像光纤束的使用范围。

传像光纤1中部柔性的传像光纤单丝11与传光光纤2中部柔性的照明光纤单丝不加固定的合并在一起，形成无序组合的柔性光纤段5，使得柔性光纤段5可以更加方便地进行弯曲，便于光纤接口4穿过曲折的腔室或者窄缝通道，进入复杂环境的深处，对深处目标进行观察。

护套管3套设在传像光纤1和传光光纤2的外部，护套管3包括通常由橡胶、硅胶或者塑料等柔性材料制成的柔性套管31，和通常由金属材料制成的接口套管32。柔性套管31的内层还可以带有一侧保护性内衬层，柔性套管31包覆在柔性光纤段5的外部，在对柔性光纤段5形成约束和保护的同时保持传光传像光纤束的柔软性；接口套管32包覆在光纤接口4的外周，对光纤接口4形成保护的同时，能够提高传光传像光纤束端部穿过狭窄环境的能力，并方便传光传像光纤束的端部与内窥镜的物镜、目镜和光源接口等结构之间的连接。

在本申请的传光传像光纤束的一些实施例中，如图2和图3所示，光纤接口3的截面为方形，光纤接口3的外周部分是由若干传像光纤单丝11的端部层状排列而成的传像接口12，传像接口12的每层传像光纤单丝11的层宽相同。

光纤接口3的截面也可以设置为圆形、多边形等其他形状，光纤接口3的外周部分是由若干传像光纤单丝11的端部层状排列而成的相应形状的传像接口12，传像接口12内每层传像光纤单丝11的数量根据传像接口12的外部形状设置，不同层的传像光纤单丝11居中设置，使得传像光纤单丝11的端部排列成圆形的光纤接口3。

传光接口21设置在传像接口12的中部，传光接口21由传光光纤单丝的端部形成，传光接口21的截面为圆形。传光接口21可以由单根照明光纤单丝的端部形成，也可以由多个照明光纤单丝的端部组合而成，优选由单根照明光纤单丝的端部固定在传像接口12的中部形成。

在本申请的传光传像光纤束的一种优选实施例中，如图3所示，传光接口21固定在传像接口12的中心位置，也就是传光接口21的中心与光纤接口3的中心重合。具体地，对于圆形的传光接口21和方形的光纤接口3来说，传光接口21的圆心位于光纤接口3的两个对角线的交点上；对于圆形的传光接口21和原形的光纤接口3来说，传光接口21的圆心设置在光纤接口3的的圆心上，形成同心圆的结构。这样，通过传光接口21导入的照明光线由传像接口12的中心位置向四周均匀扩散，使得传像接口12所对应部位的照明光线更加均匀，有利于提高通过传像接口12所观察到的影像亮度的均匀性，改善影像的质量。

在本申请的传光传像光纤束的一些实施例中，如图3所示，在传像接口12中层状排列的传像光纤单丝11的每一层，多根传像光纤单丝11之间线性紧密排列，形成无重叠、无间隙的传像光纤单丝11层。具体地，每一层传像光纤单丝11可以排列成直线形，每一根传像光纤单丝11的圆心排列在同一根直线上，并且相邻两根传像光纤单丝11圆心之间的距离等于传像光纤单丝11的直径。这样能够使得传像光纤单丝11的层内排布更加规律，层内排布密度也更高，有利于提高通过传像接口12传输的图像的分辨率，提高图像观察效果。

作为本申请的传光传像光纤束的一种具体实施方式，如图3所示，传像接口12由多个传像光纤单丝11的层状排列结构叠加而成，并且，相邻层的多跟传像光纤单丝11之间相互错位排列，使得上一层中的传像光纤单丝11位于下一层相邻的两根传像光纤单丝11之间，从而进一步压缩的相邻传像光纤单丝11的层状结构的层间距离，减小了传像光纤单丝11之间的间隙，进一步提高了传像接口12中传像光纤单丝11的排布密度，进一步提高了传像接口12传输的图像的分辨率。

本申请的传光传像光纤束的制作方法的一个实施例，如图4所示，包括如下步骤：a、如图5所示，将传像光纤单丝11绕在光纤单丝排丝盘6上，形成传像光纤单丝11的丝环。在绕丝过程中，使得传像光纤单丝11光纤单丝排丝盘6上的形成单层排列的丝环，至少需要保证每一圈的传像光纤单丝11在单片上胶架61上依次紧密排列，形成设定宽度的传像光纤单丝11的单丝层。在单片上胶架61上的单丝层部分设定长度的区域涂刷环氧胶，使得环氧胶覆盖在相邻传像光纤单丝11两侧的间隙内，在环氧胶固化后，将多根传像光纤单丝11粘接固定在一起，形成由单层传像光纤单丝11固化形成的接口单片13。环氧胶固化的固化可以在自然温度条件下进行，也可以在一定温度，如120℃的加热环境下进行。

在光纤单丝排丝盘6上进行绕环排丝时，可以在光纤单丝排丝盘6仅绕制一个设定宽度单丝层的丝环，也可以在光纤单丝排丝盘6上分组绕制多个间隔排列的设定宽度单丝层的丝环，从而能够通过在光纤单丝排丝盘6上的一次绕丝，一次上胶固化，得到多个包含设定宽度接口单片13的传像光纤单丝11丝环。

b、根据设计要求将一定宽度的接口单片13相互叠加，优选地，如图6所示，以相邻接口单片13中传像光纤单丝11相互错位，上一层的传像光纤单丝11位于下一层相邻的两根传像光纤单丝11之间的方式相互叠加，使得传像光纤单丝11之间的排布更加紧密，再将丝环理顺、合并到一起。

具体地，在接口单片13的表面涂刷环氧胶后，将设定宽度的接口单片13按照设定的顺序、设定的位置进行叠片压紧，在环氧胶固化后，形成具有设定形状的，中部带有预留传光接口孔14的传像接口段。传像接口段的形状，和预留传光接口孔14的形状，可以通过选用不同宽度、不同数量的接口单片13，和控制相邻接口单片13之间的相对位置进行控制。

c、从传像接口段的中部将传像接口段割断，得到如图6所示的传像接口12。

进行传光光纤2的绕丝，传光光纤2的绕丝也可以在光纤单丝排丝盘5上进行。在进行由单根照明光纤单丝形成的传光光纤2的绕丝时，照明光纤单丝之间通常间隔排列，以单片上胶架51上的照明光纤单丝上涂胶固化形成传光接口段。在进行由多根照明光纤单丝形成的传光光纤2的绕丝时，可以采用与绕制传像光纤单丝11相似的方法进行照明光纤单丝的绕制，形成接口单片13，并进行接口单片13之间的上胶固定，形成传光接口段。

d、沿传光接口段的中部割断传光接口段，形成传光接口21。

e、在传光光纤2两端的传光接口21的外周涂刷环氧胶，将两个传光接口21分别插入传像光纤1两端的预留传光接口孔14中，环氧胶固化后，将传光接口21固定在预留传光接口孔14中，制作得到位于光纤束两端的光纤接口3。将传光光纤2的丝环理顺合并到入传像光纤1中，形成无序排列的柔性光纤段4。

f、进行光纤的铠装，利用柔性套管31的弹性，将柔性套管31通过光纤接口4套在柔性光纤段5上，再将接口套管32套在光纤接口4上，并将接口套管32的内侧端压紧固定在柔性套管31上，使用密封胶封闭接口套管32与柔性套管之间的间隙，以及接口套管32与光纤接口4之间的间隙，得到本申请的传光传像光纤束成品。

在本申请的传光传像光纤束的制作方法的一些实施例中，如图6所示，组成传像接口12的接口单片13包括不参与形成预留传光接口孔14两侧的传像层单片131，和参与形成预留传光接口孔14两侧的预留孔层单片132。在进行接口单片13的叠片时，根据传像接口12的形状，和接口单片13的叠放位置，选用相应宽度的传像层单片131进行叠片；根据传像接口12的形状、预留传光接口孔14的形状，和接口单片13的叠放位置，选用至少两个相应宽度的预留孔层单片132进行叠片。这样，就能够由位于外层的传像层单片131、位于内层的传像层单片131的外侧位置和预留孔层单片132的外侧位置方便地形成传像接口12的形状和大小，由预留孔层单片132的内侧位置方便地形成预留传光接口孔14的形状和大小。

在本申请的传光传像光纤束的制作方法的一种优选实施例中，如图6所示，传像接口12的外部形状为边长为a的方形，预留传光接口孔14为直径为D的圆形，传像光纤单丝11的直径为d。

制作传像接口12所使用的传像层单片131的宽度均为传像接口12的边长a；所使用的预留孔层单片132的宽度根据传像接口12的边长a、预留孔层单片132的叠放层次i、传像光纤单丝11的直径d和预留传光接口孔14的直径D确定。

在一个具体的传像接口12的制作方法中，每个叠放层次i均相互分离地放置两个预留孔层单片132，不同叠放层次内的两个预留孔层单片132之间的空间相互组合，形成为预留传光接口孔14。不同叠放层次i的每个预留孔层单片132的宽度a_i可以根据公式

确定。

式(1)所示的计算公式是一种简化的计算公式，式中，以传像光纤单丝11的直径d作为预留孔层单片132叠放高度的近似值进行简化计算，该简化计算结果会导致预留传光接口孔14的变形，且越靠近预留传光接口孔14的上部，预留传光接口孔14的变形越大。为提高所制作的传像接口12上的预留传光接口孔14的精度，可对式(1)中的d值进行修正。

如图7所示，预留孔层单片132的实际叠放高度是相邻两层传像光纤单丝11圆芯之间的竖直距离d’，d’的值可以根据下式确定：

使用式(2)中的d’取代式(1)中的d，得到：

根据式(3)计算而得的第i层的预留孔层单片132的宽度a_i的精确度更高，由此宽度的预留孔层单片132叠片形成的预留传光接口孔14更加接近于设置要求。

在进行预留孔层单片132的叠片加工时，将相应叠放层次的两片预留孔层单片132的外侧与下一层叠放层次的预留孔层单片132外侧，或者传像层单片131的两侧对齐叠放，且保持相邻层中传像光纤单丝11的位置相互交错。通过涂刷环氧胶的方式形成相邻层的预留孔层单片132之间，或者预留孔层单片132与传像层单片131之间的固定连接。

传像接口12的外部形状也可以设置成如图8所示的圆形，此时，制作传像接口12所使用的传像层单片131的宽度不再是相同的宽度，也需要根据传像层单片131的叠放层次进行计算，具体的计算方式可以根据与预留孔层单片132的计算方法相似的原理进行，在本说明书中不再赘述。

在本申请传光传像光纤束的制作方法的一些实施例中，制作光纤接口3的具体方法为：在传光光纤2一端的传光接口21的外周涂上环氧胶，将该传光接口21插入传像光纤1一端的传像接口12上的预留传光接口孔14中，使得传光接口21的端部与传像接口12的端部平齐。从该传光接口21至传光光纤2的另一端的传光接口21将传光光纤2逐渐并入传像光纤1中。再在另一端的传光接口21的外周涂上环氧胶，将该传光接口21插入传像光纤1另一端传像接口12上的预留传光接口孔14中，使得传光接口21的端部与传像接口12的端部平齐。

传光接口21通过环氧胶固定在传像接口12的中部，形成光纤接口3。环氧胶可以在室温条件下自然固化，但室温条件下环氧胶的固化时间较长，步进加工效率较低，也容易导致传光接口21与传像接口12之间相对位置在环氧胶固化前发生偏移。因此，实际加工过程中更多地采用将插入传光接口21后，将传像接口12加热到较高的温度，如加热到120℃左右，利用120℃的高温环境加快环氧胶的固化速度，提高环氧胶的固化强度，保证光纤接口3的结构质量。

在环氧胶固化后，对光纤接口3的端面进行磨抛加工，提高光纤接口3端部的平整度和透明度，这样能够提高光纤接口3端面的光传输效率，减少通过光纤接口3的端面传输的图像信息的变形，提高本申请的传光传像光纤束影响观察记录效果。

传像接口12的外部形状也可以在方形形状的基础上进行后续加工而成，此时，在进行光纤接口3的端面磨前，还需要对光纤接口3的外周进行切削修整，去除光纤接口3外部不需要的区域以及对应的传像光纤单丝11，形成设定的外周形状。

本申请的光纤内窥镜的一个实施例，使用了本申请任一实施例的传光传像光纤束。在本申请的传光传像光纤束的一端安装物镜，另一端安装目镜或者图像采集装置，并安装光源或者外部光源接口，得到能够用于小空间检测的本申请的光纤内窥镜。本申请的光纤内窥镜，传像束的直径最小可达0.8mm，可以通过复杂的外部环境，进入更加狭小的空间中进行观察或者图像采集，且内窥镜中无需接入电源，能够耐高低温，耐电磁辐射、核辐射，具有更为广泛的应用范围。

在本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“具体实施例”、“优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传光传像光纤束，其特征在于：包括传像光纤(1)、传光光纤(2)和护套管(3)，所述传像光纤(1)包括多根传像光纤单丝(11)，多根所述传像光纤单丝(11)的两端以对应的顺序层状排列，形成为传像接口(12)，所述传光光纤(2)的两端形成为传光接口(21)，所述传光接口(21)设置在所述传像接口(12)的中部，形成光纤接口(4)，所述传像光纤(1)和传光光纤(2)的中部无序组合，形成为柔性光纤段(5)，所述护套管(3)包括柔性套管(31)和接口套管(32)，所述柔性套管(31)包覆在所述柔性光纤段(5)的外周，所述接口套管(32)包覆在所述光纤接口(4)的外周，所述柔性套管(31)与所述接口套管(32)相连接。

2.根据权利要求1所述的传光传像光纤束，其特征在于：所述光纤接口(3)的截面为方形或者圆形，所述传光接口(21)的截面为圆形。

3.根据权利要求2所述的传光传像光纤束，其特征在于：所述传光接口(21)的圆心位于所述光纤接口(3)对角线的交点或者圆心上。

4.根据权利要求1所述的传光传像光纤束，其特征在于：所述传像接口(12)同一层内的所述传像光纤单丝(11)线性紧密排列。

5.根据权利要求4所述的传光传像光纤束，其特征在于：所述传像接口(12)相邻层的所述传像光纤单丝(11)错位排列。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的传光传像光纤束的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

将所述传像光纤单丝(11)排列成包括设定宽度单丝层的丝环，在单丝层部分上胶固定，形成接口单片(13)；

将设定宽度的所述接口单片(13)叠片后上胶固定，形成带有预留传光接口孔(14)的传像接口段；

切割传像接口段，形成所述传像接口(12)；

进行所述传光光纤(2)的绕丝，并制作传光接口段；

切割所述传光接口段，形成所述传光接口(21)；

将所述传光接口(21)置于所述预留传光接口孔(14)中，制作所述光纤接口(4)，将所述传光光纤(2)的中部并入所述传像光纤(1)中，形成所述柔性光纤段(5)；

在所述柔性光纤段(5)上安装柔性套管(31)，在所述光纤接口(4)上安装接口套管(32)，并将所述接口套管(32)固定在所述柔性套管(31)上。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述接口单片(13)包括传像层单片(131)和预留孔层单片(132)，所述传像层单片(131)的宽度根据所述传光接口(21)的外形尺寸和所述传像层单片(131)的叠放位置确定，所述预留孔层单片(132)的宽度根据所述传光接口(21)的外形尺寸、所述预留传光接口孔(14)的形状尺寸和所述预留孔层单片(132)的叠放位置确定。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述传光接口(21)为边长为a的方形，所述传像层单片(131)的宽度为a；所述预留传光接口孔(14)为直径为D的圆形，所述传像光纤单丝(11)的直径为d，每个叠放层次i的所述预留孔层单片(132)均有两个，每个所述预留孔层单片(132)的宽度

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：制作所述光纤接口(3)的方法为：使用胶水将所述传光接口(21)粘接在所述预留传光接口孔(14)中，加温固化后，进行端面磨抛。

10.一种光纤内窥镜，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的传光传像光纤束。

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