JP2887839B2 - ファイバーアレイプレートの製造法 - Google Patents
ファイバーアレイプレートの製造法Info
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- JP2887839B2 JP2887839B2 JP1083945A JP8394589A JP2887839B2 JP 2887839 B2 JP2887839 B2 JP 2887839B2 JP 1083945 A JP1083945 A JP 1083945A JP 8394589 A JP8394589 A JP 8394589A JP 2887839 B2 JP2887839 B2 JP 2887839B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はファイバーアレイプレート（以下FAPと称す
る）の製造法に関する。
る）の製造法に関する。
［従来の技術］ FAPは多数本の光学ファイバの集合体として画像情報
等の伝送部を形成しており、光学ファイバの軸方向にお
いてFAPの光学特性は均一である。
等の伝送部を形成しており、光学ファイバの軸方向にお
いてFAPの光学特性は均一である。
通常、隣接する光学ファイバ間のクロストークを防止
し、FAPの画像伝送効率を向上させるために各々の光学
ファイバ間または各々の光学ファイバの外周部に光の吸
収層を配してFAPを構成する。陰極線管のフェースプレ
ート等、画像情報の出力系にはこのようなFAPが用いら
れる。
し、FAPの画像伝送効率を向上させるために各々の光学
ファイバ間または各々の光学ファイバの外周部に光の吸
収層を配してFAPを構成する。陰極線管のフェースプレ
ート等、画像情報の出力系にはこのようなFAPが用いら
れる。
しかし画像情報の入力系特に複写機やファクシミリ
等、原稿面の情報を反射光で読み取る場合には、FAPと
原稿面をほぼ密着させて使用するため、光学ファイバ層
を横切って照明光を原稿面へ導光しなければならず、光
学ファイバ層に光の吸収層を配することができない。そ
のためこのような読み取り系で照明光を導光し、かつク
ロストークを軽減するために種々の方法が検討されてき
た。
等、原稿面の情報を反射光で読み取る場合には、FAPと
原稿面をほぼ密着させて使用するため、光学ファイバ層
を横切って照明光を原稿面へ導光しなければならず、光
学ファイバ層に光の吸収層を配することができない。そ
のためこのような読み取り系で照明光を導光し、かつク
ロストークを軽減するために種々の方法が検討されてき
た。
例えば光学ファイバ層を指示するベース材部に照明光
の導光部を設けたり（特開昭60−66208）（第11図）、
照明光の導光部以外の部分に遮光膜を設け更に形状加工
を施す（実開昭60−54105）（第12図）ことにより照明
光の導光部と画像情報の出力面（FAPの一端面）および
読み取り用の光電変換素子をできるだけ遠ざける等の方
法が提案されている。
の導光部を設けたり（特開昭60−66208）（第11図）、
照明光の導光部以外の部分に遮光膜を設け更に形状加工
を施す（実開昭60−54105）（第12図）ことにより照明
光の導光部と画像情報の出力面（FAPの一端面）および
読み取り用の光電変換素子をできるだけ遠ざける等の方
法が提案されている。
［発明の解決しようとする課題］ しかし従来のFAPの製造法では照明光の導光部を有し
かつ充分にクロストークを軽減した、読み取り系用のFA
Pを提供することが難しく、また形状加工を施すのも複
雑でありFAPのサイズをコンパクト、低コストにするこ
とが容易ではなかった。
かつ充分にクロストークを軽減した、読み取り系用のFA
Pを提供することが難しく、また形状加工を施すのも複
雑でありFAPのサイズをコンパクト、低コストにするこ
とが容易ではなかった。
［課題を解決するための手段］ 本発明は前述の課題を解決すべくなされたものであ
り、特定の薬品に可溶な、または所定の処理により特定
の薬品に可溶となる材料からなる外周層を配した光学フ
ァイバの複数本を平行に配列して相互に接着または融着
一体化して前記複数本の光学ファイバからなる端面を形
成した後、前記特定の薬品により、または前記所定の処
理を行った後前記特定の薬品により、少なくとも一つの
端面の一部または前面における光学ファイバの端面の外
周部から前記外周層を所定の深さまで除去して空所を形
成し、該空所に光の吸収特性が前記外周層と異なる材料
を配してなることを特徴とするFAPの製造法を提供す
る。
り、特定の薬品に可溶な、または所定の処理により特定
の薬品に可溶となる材料からなる外周層を配した光学フ
ァイバの複数本を平行に配列して相互に接着または融着
一体化して前記複数本の光学ファイバからなる端面を形
成した後、前記特定の薬品により、または前記所定の処
理を行った後前記特定の薬品により、少なくとも一つの
端面の一部または前面における光学ファイバの端面の外
周部から前記外周層を所定の深さまで除去して空所を形
成し、該空所に光の吸収特性が前記外周層と異なる材料
を配してなることを特徴とするFAPの製造法を提供す
る。
本発明において、光の吸収特性を定める所定の波長域
の光として例えば可視光、UV光を選択できる。また、本
発明によるFAPの少くとも一つの端面に所定の波長域の
光に対して透明な薄膜からなる保護膜を設けることもで
きる。
の光として例えば可視光、UV光を選択できる。また、本
発明によるFAPの少くとも一つの端面に所定の波長域の
光に対して透明な薄膜からなる保護膜を設けることもで
きる。
以下本発明のFAPの製造法の構成を第１図〜第５図を
用いて説明する。しかし本発明はこれらに限定されな
い。
用いて説明する。しかし本発明はこれらに限定されな
い。
まずコア３、クラッド４よりなる光学ファイバの外周
に特定の薬品に可溶な、もしくは所定の処理により可溶
となる薬品可溶層５を予め配して三重構造としたものを
相互に融着するか、または上記した可溶性をもつ例えば
ガラスフリットにより光学ファイバの軟化点より低い適
切な温度で融着することにより光学ファイバの多数本を
一体化した後、光学ファイバの軸方向に垂直に切断して
所定厚みのFAPを作製する（第１図〜第４図）。
に特定の薬品に可溶な、もしくは所定の処理により可溶
となる薬品可溶層５を予め配して三重構造としたものを
相互に融着するか、または上記した可溶性をもつ例えば
ガラスフリットにより光学ファイバの軟化点より低い適
切な温度で融着することにより光学ファイバの多数本を
一体化した後、光学ファイバの軸方向に垂直に切断して
所定厚みのFAPを作製する（第１図〜第４図）。
次にこのFAPの一方または両方の端面近傍の一部以外
の部分にマスキング10を施し、または必要ならば所定の
処理を行った後マスキング10を施し、所定の薬品11に浸
漬して薬品可溶層５を所定深さ除去する（第５図）。
の部分にマスキング10を施し、または必要ならば所定の
処理を行った後マスキング10を施し、所定の薬品11に浸
漬して薬品可溶層５を所定深さ除去する（第５図）。
次いで第１図に示すように薬品可溶層５が可視光など
の所定の波長域の光に対して透明な場合には、これらの
光を吸収する材料をこの除去部に充填・硬化させて光吸
収層６を形成することによって、端面近傍と内部とでク
ロストークに対する光学特性の異なるFAPが形成され
る。
の所定の波長域の光に対して透明な場合には、これらの
光を吸収する材料をこの除去部に充填・硬化させて光吸
収層６を形成することによって、端面近傍と内部とでク
ロストークに対する光学特性の異なるFAPが形成され
る。
逆に第２図のように薬品可溶層７がこれらの光を吸収
する場合には、透明な材料をこの除去部に充填・硬化さ
せて透明体層８を形成することによって、端面近傍と内
部とでクロストークに対する光学特性の異なるFAPが形
成される。
する場合には、透明な材料をこの除去部に充填・硬化さ
せて透明体層８を形成することによって、端面近傍と内
部とでクロストークに対する光学特性の異なるFAPが形
成される。
コアに使用可能な材料の例としてはフリント系の光学
ガラス、例えばBaF4等が挙げられる。また、クラッドに
使用可能な材料の例としてはクラウン系の光学ガラス、
例えばKF2、KF3等が挙げられる。
ガラス、例えばBaF4等が挙げられる。また、クラッドに
使用可能な材料の例としてはクラウン系の光学ガラス、
例えばKF2、KF3等が挙げられる。
一方、酸可溶性ガラスとしてはSK系列のようなBaO含
有ホウケイ酸ガラスやPbO含有ホウケイ酸ガラス等の、
それ自身で酸に可溶なガラスの他、Li2Oアルミノケイ酸
塩ガラスを用いてFAPに形状加工後UV照射や加熱処理に
より酸に可溶となるガラスなども使用できる。
有ホウケイ酸ガラスやPbO含有ホウケイ酸ガラス等の、
それ自身で酸に可溶なガラスの他、Li2Oアルミノケイ酸
塩ガラスを用いてFAPに形状加工後UV照射や加熱処理に
より酸に可溶となるガラスなども使用できる。
更に、FAPの使用条件に応じてFAPの一方または両方の
端面にFAPの光学特性を変化させない薄膜９を形成する
（第３図）。薄膜の選定によって耐候性、耐薬品性、耐
摩耗性を付加できるし、膜厚数μｍ〜数十μｍの薄膜に
よりFAPからのアルカリイオンの拡散も防止でき、光電
変換素子等のセンサ部への悪影響も防止できる。
端面にFAPの光学特性を変化させない薄膜９を形成する
（第３図）。薄膜の選定によって耐候性、耐薬品性、耐
摩耗性を付加できるし、膜厚数μｍ〜数十μｍの薄膜に
よりFAPからのアルカリイオンの拡散も防止でき、光電
変換素子等のセンサ部への悪影響も防止できる。
［作用］ 本発明によるFAPを用いた読み取り系の構成例を示す
第６図、第７図により本発明によるFAPの機能を説明す
る。第６図は透明な薬品可溶層５を除去した部分に光の
吸収層６を形成した場合の例であり、第７図は逆に光吸
収性の薬品可溶層７を除去した部分に透明体層８を形成
した場合の例である。
第６図、第７図により本発明によるFAPの機能を説明す
る。第６図は透明な薬品可溶層５を除去した部分に光の
吸収層６を形成した場合の例であり、第７図は逆に光吸
収性の薬品可溶層７を除去した部分に透明体層８を形成
した場合の例である。
第６図および第７図において、光源12からの光は光学
ファイバ層を支持しているベース材１をまず透過し、次
いで光学ファイバ層を通過して原稿13を照射する。原稿
面からの反射光（信号光）は光学ファイバ層内を導光さ
れて光電変換素子14に到達する。このとき信号光以外の
反射光は光電変換素子側の端面近傍に配された光の吸収
層６または光吸収性の薬品可溶層７により吸収され、ク
ロストークが排除される。このように本発明によるFAP
を用いることにより、照明光の導光部が確保されるとと
もにクロストークが除去される。
ファイバ層を支持しているベース材１をまず透過し、次
いで光学ファイバ層を通過して原稿13を照射する。原稿
面からの反射光（信号光）は光学ファイバ層内を導光さ
れて光電変換素子14に到達する。このとき信号光以外の
反射光は光電変換素子側の端面近傍に配された光の吸収
層６または光吸収性の薬品可溶層７により吸収され、ク
ロストークが排除される。このように本発明によるFAP
を用いることにより、照明光の導光部が確保されるとと
もにクロストークが除去される。
また第８図に示すように耐候・耐摩耗性の薄膜９を設
けることによって薬品可溶層５が直接外環境に触れるこ
とがなくなり、同時に原稿13との摩擦による摩耗を軽減
できる。
けることによって薬品可溶層５が直接外環境に触れるこ
とがなくなり、同時に原稿13との摩擦による摩耗を軽減
できる。
第８図の薄膜９に耐候性とともにFAPからのアルカリ
イオンの拡散を防止する効果をもたせることによって、
FAPに密着した光電変換素子14のアルカリイオンの侵入
を防止し、光電変換素子の劣化を防止できる。
イオンの拡散を防止する効果をもたせることによって、
FAPに密着した光電変換素子14のアルカリイオンの侵入
を防止し、光電変換素子の劣化を防止できる。
［実施例］ ［例１］ フリント系の多成分光学ガラスであるF2をコアとし、
その外周にこれより屈折率の低いクラッドガラスとして
BK7を、更にその外周にこれらより耐酸性の低い、例え
ば硝酸に対しての溶出速度が10倍以上異なる酸可溶性の
BaO含有ホウケイ酸ガラスを配したものをロッドインチ
ューブ法により加熱・延伸して三重構造の光学ファイバ
17を作製した（第９図）。このときのファイバ径は約1m
m、長さは1mとした。
その外周にこれより屈折率の低いクラッドガラスとして
BK7を、更にその外周にこれらより耐酸性の低い、例え
ば硝酸に対しての溶出速度が10倍以上異なる酸可溶性の
BaO含有ホウケイ酸ガラスを配したものをロッドインチ
ューブ法により加熱・延伸して三重構造の光学ファイバ
17を作製した（第９図）。このときのファイバ径は約1m
m、長さは1mとした。
これを約1,000本集束し、再度加熱・延伸して各々の
光学ファイバの最終径が25μｍのマルチファイバを常法
により作製した（第10図）。この最終径でのクラッドお
よび酸可溶層の厚みがそれぞれ1.5μｍとなるよう最初
のチューブ厚を選定した。このマルチファイバを長さ約
100mmに切断し、熱膨張率が光学ファイバと類似の透明
ガラス板の間に整配列して全体を加熱・加圧して一体化
した後、フィアバの軸に垂直方向に切断・研磨を行い、
厚さ2mmのFAPを作製した。
光学ファイバの最終径が25μｍのマルチファイバを常法
により作製した（第10図）。この最終径でのクラッドお
よび酸可溶層の厚みがそれぞれ1.5μｍとなるよう最初
のチューブ厚を選定した。このマルチファイバを長さ約
100mmに切断し、熱膨張率が光学ファイバと類似の透明
ガラス板の間に整配列して全体を加熱・加圧して一体化
した後、フィアバの軸に垂直方向に切断・研磨を行い、
厚さ2mmのFAPを作製した。
次に一方の端面のファイバ層部以外の耐酸性樹脂（例
えば酢酸ビニル樹脂）でマスキングした後、約60℃の0.
5N硝酸水溶液中に10分間浸漬し、酸可溶性ガラスを端面
から深さ約0.2mm溶出させた。これを直ちにアルカリ水
溶液（例えば約20℃の0.5N苛性ソーダ水溶液）に１〜２
分浸漬して溶出残渣の除去および中和を行った後水洗、
乾燥し、耐熱酸性樹脂を除去してからこの溶出部に不透
明または黒色の低融点ガラス粉末のスラリーを含浸・加
熱溶融して可視光の吸収層を形成させた。更にFAPの両
方の端面全面にゾルーゲル法等によりSiO2を主体とする
多成分ガラスの薄膜を形成させ耐候・耐摩耗性の保護膜
を形成した。
えば酢酸ビニル樹脂）でマスキングした後、約60℃の0.
5N硝酸水溶液中に10分間浸漬し、酸可溶性ガラスを端面
から深さ約0.2mm溶出させた。これを直ちにアルカリ水
溶液（例えば約20℃の0.5N苛性ソーダ水溶液）に１〜２
分浸漬して溶出残渣の除去および中和を行った後水洗、
乾燥し、耐熱酸性樹脂を除去してからこの溶出部に不透
明または黒色の低融点ガラス粉末のスラリーを含浸・加
熱溶融して可視光の吸収層を形成させた。更にFAPの両
方の端面全面にゾルーゲル法等によりSiO2を主体とする
多成分ガラスの薄膜を形成させ耐候・耐摩耗性の保護膜
を形成した。
このFAPを第６図のように配置して読み取り系を構成
し、画像伝送効率（MTF）を評価したところ、4lp/mmで
のMTFが80％となり光吸収層のないFAPを用いた場合に比
し約20％向上した。
し、画像伝送効率（MTF）を評価したところ、4lp/mmで
のMTFが80％となり光吸収層のないFAPを用いた場合に比
し約20％向上した。
なお、光吸収層や端面の保護膜には、FAPの使用環境
に応じてポリイミド、エポキシ樹脂等の有機材料も使用
できる。
に応じてポリイミド、エポキシ樹脂等の有機材料も使用
できる。
［例２］ 例１における酸可溶性ガラスにコバルトを着色顔料と
して加えて可視光を吸収するようにしたものを用いて、
例１と同様な工程でFAPに成形後、やはり例１と同様な
工程で一方の端面のファイバ層から酸可溶性ガラスを深
さ約0.4mm溶出させ、洗浄・乾燥後この部分に透明なエ
ポキシ樹脂を充填・硬化させた。
して加えて可視光を吸収するようにしたものを用いて、
例１と同様な工程でFAPに成形後、やはり例１と同様な
工程で一方の端面のファイバ層から酸可溶性ガラスを深
さ約0.4mm溶出させ、洗浄・乾燥後この部分に透明なエ
ポキシ樹脂を充填・硬化させた。
このFAPを用いて第７図の読み取り系を構成し、MTFを
評価したところ4lp/mmで約80％となり、例１と同様に画
像伝送効率の高い読み取り系をコンパクトに実現でき
た。なお、着色顔料としてはマンガンも使用できる。
評価したところ4lp/mmで約80％となり、例１と同様に画
像伝送効率の高い読み取り系をコンパクトに実現でき
た。なお、着色顔料としてはマンガンも使用できる。
［発明の効果］ 本発明のファイバーアレイプレートの製造法は、複雑
な形状加工を施さないためにコンパクト、低コスト、か
つ、画像伝送効率の高いFAPを製造できる。
な形状加工を施さないためにコンパクト、低コスト、か
つ、画像伝送効率の高いFAPを製造できる。
また、本発明によるFAPは照明光を原稿面まで導光す
るとともに、クロストークも除去できる、コンパクトで
画像伝送効率の高いFAPであり、これにより画像伝送効
率の高いコンパクトな読み取り系が実現される。
るとともに、クロストークも除去できる、コンパクトで
画像伝送効率の高いFAPであり、これにより画像伝送効
率の高いコンパクトな読み取り系が実現される。
また照明光の利用効率も上がるので、低密度配列のLE
Dアレイ等の比較的低輝度の安価な光源も利用可能にな
る。更にFAP表面にアルカリイオンの拡散を防ぐ薄膜を
設けることにより光電変換素子とFAPの一体化も可能と
なり、これらの効果も含めると一層コンパクトで低コス
トの読み取り系が実現できる。
Dアレイ等の比較的低輝度の安価な光源も利用可能にな
る。更にFAP表面にアルカリイオンの拡散を防ぐ薄膜を
設けることにより光電変換素子とFAPの一体化も可能と
なり、これらの効果も含めると一層コンパクトで低コス
トの読み取り系が実現できる。
第１図〜第３図は本発明によるFAPを説明する斜視図で
ある。 第４図は一般的なFAPの斜視図である。 第５図は本発明のFAPの製造法の説明図である。 第６図〜第８図は本発明によるFAPを用いた読み取り系
の説明図である。 第９図はロッドインチューブ法による三重構造の光学フ
ァイバの製作法の説明図である。 第10図はマルチファイバの製作法の説明図である。 第11図〜第12図は従来のFAPを用いた読み取り系の説明
図である。 1:ベース材 2:マルチファイバ 3:コア 4:クラッド 5:薬品可溶層 6:光吸収層 7:光吸収性薬品可溶層 8:透明体層 9:透明薄膜 10:耐薬品性樹脂 11:酸液 12:光源 13:原稿 14:光電変換素子 15:加熱炉 16:テイクアップローラ 17:三重構造の光学ファイバ 18:ベース材中に設けられた導光部 19:遮光膜
ある。 第４図は一般的なFAPの斜視図である。 第５図は本発明のFAPの製造法の説明図である。 第６図〜第８図は本発明によるFAPを用いた読み取り系
の説明図である。 第９図はロッドインチューブ法による三重構造の光学フ
ァイバの製作法の説明図である。 第10図はマルチファイバの製作法の説明図である。 第11図〜第12図は従来のFAPを用いた読み取り系の説明
図である。 1:ベース材 2:マルチファイバ 3:コア 4:クラッド 5:薬品可溶層 6:光吸収層 7:光吸収性薬品可溶層 8:透明体層 9:透明薄膜 10:耐薬品性樹脂 11:酸液 12:光源 13:原稿 14:光電変換素子 15:加熱炉 16:テイクアップローラ 17:三重構造の光学ファイバ 18:ベース材中に設けられた導光部 19:遮光膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/06 G02B 6/04
Claims (1)
- 【請求項１】特定の薬品に可溶な、または所定の処理に
より特定の薬品に可溶となる材料からなる外周層を配し
た光学ファイバの複数本を平行に配列して相互に接着ま
たは融着一体化して前記複数本の光学ファイバからなる
端面を形成した後、前記特定の薬品により、または前記
所定の処理を行った後前記特定の薬品により、少くとも
一つの端面の一部または前面における光学ファイバの端
面の外周部から前記外周層を所定の深さまで除去して空
所を形成し、該空所に光の吸収特性が前記外周層と異な
る材料を配してなることを特徴とするファイバーアレイ
プレートの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083945A JP2887839B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | ファイバーアレイプレートの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083945A JP2887839B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | ファイバーアレイプレートの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264204A JPH02264204A (ja) | 1990-10-29 |
| JP2887839B2 true JP2887839B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=13816724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083945A Expired - Fee Related JP2887839B2 (ja) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | ファイバーアレイプレートの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2887839B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH095745A (ja) * | 1995-06-07 | 1997-01-10 | Xerox Corp | カラー液晶ディスプレイ装置の光ファイバフェースプレート |
| JP2003044198A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Nissei Electric Co Ltd | 暗証番号入力端末装置 |
-
1989
- 1989-04-04 JP JP1083945A patent/JP2887839B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02264204A (ja) | 1990-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |