JP2004086028A - イメージファイバ - Google Patents
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- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Abstract
【課題】イメージファイバにおける伝送画像の画質の劣化を伴うことなく、ねじりを与えて、伝送画像の反転などの回転や画質の改善が行えるようにすることにある。
【解決手段】イメージファイバ本体４の長さ方向に一部を加熱、軟化してねじりを加えたねじり加工部２を形成し、このねじり加工部２のねじりピッチを一定とする。このねじりピッチを１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°とすることが好ましい。また、ねじり加工部２のねじり開始部分とねじり終了部分とでのねじりのピッチを１００ｍｍ／３６０°〜１ｍｍ／３６０°とし、徐々にピッチを変化させることが好ましく、ねじり加工部２に保護部材５を設けることもできる。
【選択図】図１
【解決手段】イメージファイバ本体４の長さ方向に一部を加熱、軟化してねじりを加えたねじり加工部２を形成し、このねじり加工部２のねじりピッチを一定とする。このねじりピッチを１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°とすることが好ましい。また、ねじり加工部２のねじり開始部分とねじり終了部分とでのねじりのピッチを１００ｍｍ／３６０°〜１ｍｍ／３６０°とし、徐々にピッチを変化させることが好ましく、ねじり加工部２に保護部材５を設けることもできる。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、伝送画像の画像方向の回転や画質の改善を目的としてねじり加工部を形成したイメージファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
イメージファイバの伝送画像の画像方向を対物側と接眼側とで反転させるためや、伝送画像のコントラストなどの画質を改善するために、イメージファイバにねじり加工を施すことが従来から知られている。
【０００３】
このねじり加工は、イメージファイバの長さ方向の一部の保護被覆を剥ぎ取り、イメージファイバ本体を露出せしめる。ついで、この露出部分を酸水素炎バーナなどの加熱源で加熱して軟化せしめ、この状態でイメージファイバを周方向にねじり、ついで冷却して塑性的にねじりを付与し、これによりねじり加工部を形成する方法で行われている。
【０００４】
ところで、このねじり加工に際して、ねじり加工部でのねじりのピッチが過小になり、ねじりの度合いが激しくなると、画素をなすコアの曲げ、伸びなどの変形量が大きくなりすぎ、光を伝送できなくなり、画像に黒点などの欠陥が現れたり、コアから漏れ出た光が近傍のコアに結合してコントラストが低下したりする問題が生じる。
【０００５】
特に、イメージファイバの外周部に位置するコアでは、そのねじりによる変形量が、中心部に位置するコアに比べて大きくなり、このような欠陥が著しくなることになる。また、上記ねじり加工部のねじりが部分的に激しい箇所においても同様の欠陥が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、伝送画像の画質の劣化を伴うことなく、ねじりを与えて、伝送画像の反転などの回転が行えるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、イメージファイバ本体の長さ方向に一部を加熱、軟化してねじりを加えたねじり加工部を有するイメージファイバであって、
ねじり加工部のねじりピッチが一定とされたことを特徴とするイメージファイバである。
【０００８】
請求項２にかかる発明は、ねじりピッチが１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°であることを特徴とする請求項１記載のイメージファイバである。
請求項３にかかる発明は、ねじり加工部のねじり開始部分とねじり終了部分のねじりピッチを１００ｍｍ／３６０°〜１ｍｍ／３６０°としたことを特徴とする請求項１または２記載のイメージファイバである。
【０００９】
請求項４にかかる発明は、ねじり加工部に保護部材を設けたことを特徴とする請求項１、２または３記載のイメージファイバである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のイメージファイバの一例を示すもので、符号１はイメージファイバを示す。このイメージファイバ１の長手方向の一部にはねじり加工部２が形成されている。
【００１１】
このねじり加工部２は、イメージファイバ１の保護被覆３を部分的に剥ぎ取り、イメージファイバ本体４を露出せしめ、この露出部分の両端部から数ｍｍ離れた中央部分を酸水素炎バーナなどの加熱源で加熱し、イメージファイバ本体４を軟化しておき、イメージファイバ１の一端を固定し他端を周方向にねじるか、あるいは両端を互いに逆方向に周方向にねじるなどしてねじりを加えた後、冷却して形成したものである。この加工の際、イメージファイバ本体４の加熱部分が垂れたりしてイメージファイバ１に曲げが生じたり、軸ずれが生じたりしないように注意が必要となる。
【００１２】
このねじりを加える際に、図２に示すようにねじりを加えた部分でのねじりのピッチが、ねじり開始部分からねじり終了部分まで、一定となるようにそのねじりが調整されていることが本発明では重要である。さらには、図３に示すように、ねじり開始部分およびねじり終了部分におけるねじりのピッチが徐々に変化するように調整されていることが、ねじりの開始部分と終了部分とでのねじりのピッチが急激に変化してコアに曲げ変形が生じて黒点などの欠陥の原因となることが避けられて、より好ましい。
【００１３】
この発明でのねじりのピッチとは、イメージファイバをねじった際の１回転（３６０°）する長さで定義されるものである。ここで、上述の一定とされるねじりのピッチの範囲は、イメージファイバの種類によって変化するが、通常１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°とされ、１００ｍｍ／３６０°を越えるとねじり加工部が長くなりすぎ扱いにくくなり、０．１ｍｍ／３６０°未満ではコアに加わる変形、伸びが過大となり画質の劣化を招く。この範囲のピッチではコアからの伝搬光の漏れ量が許容範囲内となる。また、コア／クラッド間の比屈折率が４％で、Ｄ／ｄが１．５のイメージファイバでは、コアのねじりによる伸び変形量が元の４倍以下になる範囲が好ましい。
【００１４】
また、ねじり加工部２のねじりのピッチが、図４に示すように、ねじり加工部２内において局部的に急激に変化していると、伝送画像の画質の劣化が生じる。
図５は、ねじりの量と伝送画像のコントラストの変化との関係を示すグラフであり、このグラフ中曲線Ａはイメージファイバ１の中心部でのコントラスト変化を、曲線Ｂは周辺部でのコントラストの変化を示している。このグラフからねじりの量が４倍を越えると周辺部でのコントラストが急激に低下することがわかる。また、ねじりの量が４倍以上になると、周辺部および中心部でも画素切れが生じることが認められた。
なお、図５のグラフでの横軸の「最外周伸び」とは、イメージファイバの最外周に位置するファイバがねじり加工によってどのくらい伸びるかを言い、元の長さをｌとし、ねじり加工後の長さをｌ′とすると、ｌ′／ｌに相当するものである。
【００１５】
また、この例のイメージファイバ１では、図１に示すように、そのねじり加工部２が、保護部材５で被覆されている。この例での保護部材５は、金属パイプなどの補強パイプ６をシリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの接着剤７で保護被覆３に接着固定して形成されたものである。補強パイプ６の長さは、ねじり加工部２の長さよりも長くなっており、保護被覆３に対して１〜１０ｍｍ程度重なるようにすることが好ましい。
【００１６】
また、補強パイプ６の両端の内側を面取りしたり、ラッパ状に加工したりして接着剤７が補強パイプ６の内部に深く良好に充填されるように、かつ補強パイプ６のエッジがイメージファイバ１の保護被覆３に接触しないようにし、イメージファイバ１に曲げ外力が作用した際に、保護被覆３が補強パイプ６の端部で傷つくことがないようにすることが好ましい。
【００１７】
また、補強パイプ６の厚さに傾斜をつけ、その中央部を厚くしたものを用いると、補強パイプ６の端部に応力が集中せず、信頼性が向上する。さらに、接着剤７として弾性に富むシリコーン樹脂を用いれば、補強パイプ６とイメージファイバ１との熱膨張係数の差に起因する温度変化により伸びの差を吸収できる。
【００１８】
このようなイメージファイバ１では、ねじり加工部２にピッチが一定のねじりが形成されているので、伝送画像の画像方向の回転やコントラストの改善を行うことができ、しかも過剰なねじりに起因する画素切れなどの不都合を生じない。
また、ねじり加工部２が、保護部材５で保護、補強されているので、取扱の際にねじり加工部２に損傷が加わることがなく、取扱いが容易となる。さらに、この保護部材５を、イメージスコープなどとしたときの種々の部品取付用部材として利用することができる。
【００１９】
また、通常、製造後のイメージファイバでは、製造上元々若干のねじりを有するものとなる。このため、イメージファイバ１の伝送画像の画像方向を１８０度反転させるために、ねじり加工部２を形成する場合は、ねじり量が少ない方向にねじると画素切れのリスクが少なくなる。
【００２０】
また、ねじり加工部２の保護部材として、補強パイプ６を用いずに、保護被覆３と同様の樹脂材料を使用して再被覆層を設けるようにしてもよく、この場合も再被覆層の厚さに傾斜をつけ、再被覆層の中央部の厚さを厚くし、この中央部の剛性を高めることが好ましく、これにより再被覆層の端部に応力が集中することが避けられ、信頼性が向上する。
【００２１】
このようなイメージファイバ１にあっては、そのねじり加工部２のねじりのピッチが一定とされ、その値が１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°とされているので、画素となるコアに過大な変形、伸び等が加わることがなく、画素切れなどが生じて伝送画像に黒点などの欠陥が現れることがない。
また、伝送画像の画像方向の反転などの回転を行うことができ、しかもコントラストなどの画質も改善される。
【００２２】
さらに、ねじり加工部２のねじり開始部分およびねじり終了部分でのねじりのピッチを１００ｍｍ／３６０°〜１ｍｍ／３６０°として、この部分でのねじりのピッチが徐々に変化するようにしたものでは、画素となるコアに加わる変形等がさらに小さいものとなり、伝送画像の欠陥がより生じにくいものとなる。
【００２３】
また、ねじり加工部２を保護部材５で被覆したものでは、取扱の際に外力がねじり加工部２に加わっても、この部分が損傷することがなく、取扱が容易になるとともに、このイメージファイバ１をファイバスコープなどとしたときに、この保護部材５を部品取付用部材としても利用できる
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のイメージファイバによれば、伝送画像の劣化を伴うことなく、伝送画像の画像方向の反転や画質の改善が行えるものとなるなどの効果を有するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のイメージファイバの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のイメージファイバのねじりのピッチの変化を示す図表である。
【図３】本発明のイメージファイバのねじりのピッチの変化の他の例を示す図表である。
【図４】ねじり加工部のピッチの変化の好ましくない例を示す図表である。
【図５】イメージファイバのねじりの量と伝送画質のコントラストの変化との関係を示す図表である。
【符号の説明】
１・・・イメージファイバ、２・・・ねじり加工部、５・・・保護部材。
【発明の属する技術分野】
この発明は、伝送画像の画像方向の回転や画質の改善を目的としてねじり加工部を形成したイメージファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
イメージファイバの伝送画像の画像方向を対物側と接眼側とで反転させるためや、伝送画像のコントラストなどの画質を改善するために、イメージファイバにねじり加工を施すことが従来から知られている。
【０００３】
このねじり加工は、イメージファイバの長さ方向の一部の保護被覆を剥ぎ取り、イメージファイバ本体を露出せしめる。ついで、この露出部分を酸水素炎バーナなどの加熱源で加熱して軟化せしめ、この状態でイメージファイバを周方向にねじり、ついで冷却して塑性的にねじりを付与し、これによりねじり加工部を形成する方法で行われている。
【０００４】
ところで、このねじり加工に際して、ねじり加工部でのねじりのピッチが過小になり、ねじりの度合いが激しくなると、画素をなすコアの曲げ、伸びなどの変形量が大きくなりすぎ、光を伝送できなくなり、画像に黒点などの欠陥が現れたり、コアから漏れ出た光が近傍のコアに結合してコントラストが低下したりする問題が生じる。
【０００５】
特に、イメージファイバの外周部に位置するコアでは、そのねじりによる変形量が、中心部に位置するコアに比べて大きくなり、このような欠陥が著しくなることになる。また、上記ねじり加工部のねじりが部分的に激しい箇所においても同様の欠陥が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、伝送画像の画質の劣化を伴うことなく、ねじりを与えて、伝送画像の反転などの回転が行えるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、イメージファイバ本体の長さ方向に一部を加熱、軟化してねじりを加えたねじり加工部を有するイメージファイバであって、
ねじり加工部のねじりピッチが一定とされたことを特徴とするイメージファイバである。
【０００８】
請求項２にかかる発明は、ねじりピッチが１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°であることを特徴とする請求項１記載のイメージファイバである。
請求項３にかかる発明は、ねじり加工部のねじり開始部分とねじり終了部分のねじりピッチを１００ｍｍ／３６０°〜１ｍｍ／３６０°としたことを特徴とする請求項１または２記載のイメージファイバである。
【０００９】
請求項４にかかる発明は、ねじり加工部に保護部材を設けたことを特徴とする請求項１、２または３記載のイメージファイバである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のイメージファイバの一例を示すもので、符号１はイメージファイバを示す。このイメージファイバ１の長手方向の一部にはねじり加工部２が形成されている。
【００１１】
このねじり加工部２は、イメージファイバ１の保護被覆３を部分的に剥ぎ取り、イメージファイバ本体４を露出せしめ、この露出部分の両端部から数ｍｍ離れた中央部分を酸水素炎バーナなどの加熱源で加熱し、イメージファイバ本体４を軟化しておき、イメージファイバ１の一端を固定し他端を周方向にねじるか、あるいは両端を互いに逆方向に周方向にねじるなどしてねじりを加えた後、冷却して形成したものである。この加工の際、イメージファイバ本体４の加熱部分が垂れたりしてイメージファイバ１に曲げが生じたり、軸ずれが生じたりしないように注意が必要となる。
【００１２】
このねじりを加える際に、図２に示すようにねじりを加えた部分でのねじりのピッチが、ねじり開始部分からねじり終了部分まで、一定となるようにそのねじりが調整されていることが本発明では重要である。さらには、図３に示すように、ねじり開始部分およびねじり終了部分におけるねじりのピッチが徐々に変化するように調整されていることが、ねじりの開始部分と終了部分とでのねじりのピッチが急激に変化してコアに曲げ変形が生じて黒点などの欠陥の原因となることが避けられて、より好ましい。
【００１３】
この発明でのねじりのピッチとは、イメージファイバをねじった際の１回転（３６０°）する長さで定義されるものである。ここで、上述の一定とされるねじりのピッチの範囲は、イメージファイバの種類によって変化するが、通常１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°とされ、１００ｍｍ／３６０°を越えるとねじり加工部が長くなりすぎ扱いにくくなり、０．１ｍｍ／３６０°未満ではコアに加わる変形、伸びが過大となり画質の劣化を招く。この範囲のピッチではコアからの伝搬光の漏れ量が許容範囲内となる。また、コア／クラッド間の比屈折率が４％で、Ｄ／ｄが１．５のイメージファイバでは、コアのねじりによる伸び変形量が元の４倍以下になる範囲が好ましい。
【００１４】
また、ねじり加工部２のねじりのピッチが、図４に示すように、ねじり加工部２内において局部的に急激に変化していると、伝送画像の画質の劣化が生じる。
図５は、ねじりの量と伝送画像のコントラストの変化との関係を示すグラフであり、このグラフ中曲線Ａはイメージファイバ１の中心部でのコントラスト変化を、曲線Ｂは周辺部でのコントラストの変化を示している。このグラフからねじりの量が４倍を越えると周辺部でのコントラストが急激に低下することがわかる。また、ねじりの量が４倍以上になると、周辺部および中心部でも画素切れが生じることが認められた。
なお、図５のグラフでの横軸の「最外周伸び」とは、イメージファイバの最外周に位置するファイバがねじり加工によってどのくらい伸びるかを言い、元の長さをｌとし、ねじり加工後の長さをｌ′とすると、ｌ′／ｌに相当するものである。
【００１５】
また、この例のイメージファイバ１では、図１に示すように、そのねじり加工部２が、保護部材５で被覆されている。この例での保護部材５は、金属パイプなどの補強パイプ６をシリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの接着剤７で保護被覆３に接着固定して形成されたものである。補強パイプ６の長さは、ねじり加工部２の長さよりも長くなっており、保護被覆３に対して１〜１０ｍｍ程度重なるようにすることが好ましい。
【００１６】
また、補強パイプ６の両端の内側を面取りしたり、ラッパ状に加工したりして接着剤７が補強パイプ６の内部に深く良好に充填されるように、かつ補強パイプ６のエッジがイメージファイバ１の保護被覆３に接触しないようにし、イメージファイバ１に曲げ外力が作用した際に、保護被覆３が補強パイプ６の端部で傷つくことがないようにすることが好ましい。
【００１７】
また、補強パイプ６の厚さに傾斜をつけ、その中央部を厚くしたものを用いると、補強パイプ６の端部に応力が集中せず、信頼性が向上する。さらに、接着剤７として弾性に富むシリコーン樹脂を用いれば、補強パイプ６とイメージファイバ１との熱膨張係数の差に起因する温度変化により伸びの差を吸収できる。
【００１８】
このようなイメージファイバ１では、ねじり加工部２にピッチが一定のねじりが形成されているので、伝送画像の画像方向の回転やコントラストの改善を行うことができ、しかも過剰なねじりに起因する画素切れなどの不都合を生じない。
また、ねじり加工部２が、保護部材５で保護、補強されているので、取扱の際にねじり加工部２に損傷が加わることがなく、取扱いが容易となる。さらに、この保護部材５を、イメージスコープなどとしたときの種々の部品取付用部材として利用することができる。
【００１９】
また、通常、製造後のイメージファイバでは、製造上元々若干のねじりを有するものとなる。このため、イメージファイバ１の伝送画像の画像方向を１８０度反転させるために、ねじり加工部２を形成する場合は、ねじり量が少ない方向にねじると画素切れのリスクが少なくなる。
【００２０】
また、ねじり加工部２の保護部材として、補強パイプ６を用いずに、保護被覆３と同様の樹脂材料を使用して再被覆層を設けるようにしてもよく、この場合も再被覆層の厚さに傾斜をつけ、再被覆層の中央部の厚さを厚くし、この中央部の剛性を高めることが好ましく、これにより再被覆層の端部に応力が集中することが避けられ、信頼性が向上する。
【００２１】
このようなイメージファイバ１にあっては、そのねじり加工部２のねじりのピッチが一定とされ、その値が１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°とされているので、画素となるコアに過大な変形、伸び等が加わることがなく、画素切れなどが生じて伝送画像に黒点などの欠陥が現れることがない。
また、伝送画像の画像方向の反転などの回転を行うことができ、しかもコントラストなどの画質も改善される。
【００２２】
さらに、ねじり加工部２のねじり開始部分およびねじり終了部分でのねじりのピッチを１００ｍｍ／３６０°〜１ｍｍ／３６０°として、この部分でのねじりのピッチが徐々に変化するようにしたものでは、画素となるコアに加わる変形等がさらに小さいものとなり、伝送画像の欠陥がより生じにくいものとなる。
【００２３】
また、ねじり加工部２を保護部材５で被覆したものでは、取扱の際に外力がねじり加工部２に加わっても、この部分が損傷することがなく、取扱が容易になるとともに、このイメージファイバ１をファイバスコープなどとしたときに、この保護部材５を部品取付用部材としても利用できる
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のイメージファイバによれば、伝送画像の劣化を伴うことなく、伝送画像の画像方向の反転や画質の改善が行えるものとなるなどの効果を有するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のイメージファイバの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明のイメージファイバのねじりのピッチの変化を示す図表である。
【図３】本発明のイメージファイバのねじりのピッチの変化の他の例を示す図表である。
【図４】ねじり加工部のピッチの変化の好ましくない例を示す図表である。
【図５】イメージファイバのねじりの量と伝送画質のコントラストの変化との関係を示す図表である。
【符号の説明】
１・・・イメージファイバ、２・・・ねじり加工部、５・・・保護部材。
Claims (4)
- イメージファイバ本体の長さ方向に一部を加熱、軟化してねじりを加えたねじり加工部を有するイメージファイバであって、
ねじり加工部のねじりピッチが一定とされたことを特徴とするイメージファイバ。 - ねじりピッチが１００ｍｍ／３６０°〜０．１ｍｍ／３６０°であることを特徴とする請求項１記載のイメージファイバ。
- ねじり加工部のねじり開始部分とねじり終了部分のねじりピッチを１００ｍｍ／３６０°〜１ｍｍ／３６０°としたことを特徴とする請求項１または２記載のイメージファイバ。
- ねじり加工部に保護部材を設けたことを特徴とする請求項１、２または３記載のイメージファイバ。
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