JPS5928103A - イメ−ジフアイバ - Google Patents
イメ−ジフアイバInfo
- Publication number
- JPS5928103A JPS5928103A JP58040492A JP4049283A JPS5928103A JP S5928103 A JPS5928103 A JP S5928103A JP 58040492 A JP58040492 A JP 58040492A JP 4049283 A JP4049283 A JP 4049283A JP S5928103 A JPS5928103 A JP S5928103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cores
- image
- core
- fiber
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は画像伝送に用いられるイメージファイバに関す
る。
る。
イメージガイドとも称されているイメージファイバの場
合、多数のコアを稠密に整列させることを理想としてコ
ア径のバラツキをでへるだけ小さく抑えるようにしてお
り、一方、光の漏れに関してViNAを太艶くすること
、コア径を大きくすること、クラッドの厚さを大きくす
ることなどで対処するようにしている0 以下、イメージファイバ製造法の代表的2例について説
明すると、その1つは互いに同径とした数千ないし数万
の光フアイバ素線を、同素線と同材質のパイプ内に充填
するIこ際し、第1図のごとく光フアイバ素線1.1.
1・・・・・が互いに外接するように配列し、この配列
状態のものをパイプ内に充填した後、これら光フアイバ
素線1.1.1・・・・・をパイプとともに加熱下で一
括線引きして当該素線相互を融着一体化しており、他の
1つは光フアイバ素線1.1.1・・・・・をパイプ内
に充填してこれらを水流Iこより、あるいは超音波振動
により整列させた後、前記と同じく当該光ファイ1バ素
線1.1.1・・・・を一括線引きしている。
合、多数のコアを稠密に整列させることを理想としてコ
ア径のバラツキをでへるだけ小さく抑えるようにしてお
り、一方、光の漏れに関してViNAを太艶くすること
、コア径を大きくすること、クラッドの厚さを大きくす
ることなどで対処するようにしている0 以下、イメージファイバ製造法の代表的2例について説
明すると、その1つは互いに同径とした数千ないし数万
の光フアイバ素線を、同素線と同材質のパイプ内に充填
するIこ際し、第1図のごとく光フアイバ素線1.1.
1・・・・・が互いに外接するように配列し、この配列
状態のものをパイプ内に充填した後、これら光フアイバ
素線1.1.1・・・・・をパイプとともに加熱下で一
括線引きして当該素線相互を融着一体化しており、他の
1つは光フアイバ素線1.1.1・・・・・をパイプ内
に充填してこれらを水流Iこより、あるいは超音波振動
により整列させた後、前記と同じく当該光ファイ1バ素
線1.1.1・・・・を一括線引きしている。
第2図eま上記両方法における素線充填状態を示したも
のであり、同図で明らかなごとく石英製のパイプ2内に
光ファイバ素1la1.1.1・・・を充填すると、こ
れら光ファイバ素1131.1.1・・・拳・とパイプ
2との間には空隙Sが生じる。
のであり、同図で明らかなごとく石英製のパイプ2内に
光ファイバ素1la1.1.1・・・を充填すると、こ
れら光ファイバ素1131.1.1・・・拳・とパイプ
2との間には空隙Sが生じる。
この状態のものをコラプスしたり、直接線引色すると、
パイプ2が縮径し、その縮径初期、パイプ2に接した一
部の光フアイバ素線1as121にのみパイプ収縮力が
加わるので元ファイバIJA線1.1.1・・・・・に
配列の乱れが生じる。
パイプ2が縮径し、その縮径初期、パイプ2に接した一
部の光フアイバ素線1as121にのみパイプ収縮力が
加わるので元ファイバIJA線1.1.1・・・・・に
配列の乱れが生じる。
もちろんこの場合、光フアイバ素線1.1.1・・・・
・の充填密度が高くその配列状態がかなり安定している
ので、極端な配列乱れは起こらないが、第3図のごとく
配列の一部がずれて整列領域3.3.3・・・・Φの相
互間に亀裂4.4.4・Φ・Q・生じる。
・の充填密度が高くその配列状態がかなり安定している
ので、極端な配列乱れは起こらないが、第3図のごとく
配列の一部がずれて整列領域3.3.3・・・・Φの相
互間に亀裂4.4.4・Φ・Q・生じる。
上記のようにして得られるイメージファイバの場合、亀
裂が目ざわりとなるだけでなく、部分的な画質の低下を
きたし、しかもコア径が同一であるので光のカップリン
グが生じ、伝送画像かにじむとかフレアが多くなつ端コ
ントラス) トも低下してしまい、さらに整列バータンであるのでT
Vカメラと継なぐ場合にモアレが生じる0 不発明はイメージファイバーこおいてコアの径を異なら
せることfこより上記従来例の問題点Iこ対処したもの
で、以下その構成を図示の災施例により説明する。
裂が目ざわりとなるだけでなく、部分的な画質の低下を
きたし、しかもコア径が同一であるので光のカップリン
グが生じ、伝送画像かにじむとかフレアが多くなつ端コ
ントラス) トも低下してしまい、さらに整列バータンであるのでT
Vカメラと継なぐ場合にモアレが生じる0 不発明はイメージファイバーこおいてコアの径を異なら
せることfこより上記従来例の問題点Iこ対処したもの
で、以下その構成を図示の災施例により説明する。
本発明にかかるイメージファイバの1例を示・ した第
4図において、10.10.10・・・中・、11、1
1、11116@*6.12、12、1 2−−−−は
いずれもコア、13はこれら各コア10゜10、10−
−−−−111.11.11−−−−−112.12,
12・嗜□・を覆っているクラッドであり、各コア10
.11.12の外径は10<11<12のごとく互いに
異径であるとともにクラッド13t−を各コアごとに分
離しているのでなく一体化されている。
4図において、10.10.10・・・中・、11、1
1、11116@*6.12、12、1 2−−−−は
いずれもコア、13はこれら各コア10゜10、10−
−−−−111.11.11−−−−−112.12,
12・嗜□・を覆っているクラッドであり、各コア10
.11.12の外径は10<11<12のごとく互いに
異径であるとともにクラッド13t−を各コアごとに分
離しているのでなく一体化されている。
第5図は上記イメージファイバのa造例を示したもので
あり、この方法では外径が異なる2種以上の光フアイバ
素線10’ 、10’ 、10’・・・・・、11’、
11’、11’ 譬・・・中、12′、12’、12
’ 拳・@−・をプjラスバイブ14内に充填し、つ
いでこの光ファイバ素線入すパイブ14を加熱によりコ
ラプスした後、あるいはコラプス工程を経ることなく加
熱下で線引きすることにより前記第4図のごときイメー
ジファイバが得られる。
あり、この方法では外径が異なる2種以上の光フアイバ
素線10’ 、10’ 、10’・・・・・、11’、
11’、11’ 譬・・・中、12′、12’、12
’ 拳・@−・をプjラスバイブ14内に充填し、つ
いでこの光ファイバ素線入すパイブ14を加熱によりコ
ラプスした後、あるいはコラプス工程を経ることなく加
熱下で線引きすることにより前記第4図のごときイメー
ジファイバが得られる。
この場合、ある外径の種類に属する光フアイバ素線10
′、10′、10′ II@@9・(11′、1 1’
、1 1’ @−−−−112’ 、12’
、12’・・・・・も同じ)の全本数に対する割合1
j30%以上あればよく、寸た、最も近い外径を有する
光フアイバ素線相互(10′と11’、11’と12′
)の外径差1−j5%以上に設定される0上記異径コ
アをもつイメージファイバをつくるとき、コアの外径種
が2種以上となる条件を満すならば、コア径と光フアイ
バ素線外径との比が一定である光フアイバ素線を用いて
もよく、また、クラッドの厚さがすべて一定の元ファイ
バ素線を用いてもよく、さらにはコア径、コア径と光フ
アイバ素線外径との比、クラッドの厚さのそilぞれが
相互に具なる光フアイバ素線を用いてもよい。
′、10′、10′ II@@9・(11′、1 1’
、1 1’ @−−−−112’ 、12’
、12’・・・・・も同じ)の全本数に対する割合1
j30%以上あればよく、寸た、最も近い外径を有する
光フアイバ素線相互(10′と11’、11’と12′
)の外径差1−j5%以上に設定される0上記異径コ
アをもつイメージファイバをつくるとき、コアの外径種
が2種以上となる条件を満すならば、コア径と光フアイ
バ素線外径との比が一定である光フアイバ素線を用いて
もよく、また、クラッドの厚さがすべて一定の元ファイ
バ素線を用いてもよく、さらにはコア径、コア径と光フ
アイバ素線外径との比、クラッドの厚さのそilぞれが
相互に具なる光フアイバ素線を用いてもよい。
つぎに本発明イメージファイバの特性を従来例と対比し
て説明する。
て説明する。
一般にコアを伝わる光の状態は、ステップインデックス
型において次式に示す正規化周波数Vにより決まる。
型において次式に示す正規化周波数Vにより決まる。
v2 = W(ε+’z)μog” 拳@11@嘲(
1)W:伝搬する光の角周波数 ε0、ε!:コアおよびクラッドのnlI率μ。:真空
透磁率 a:コア径 上記式において、コアσこ励振される各モードの状aは
Vによりあられせ、各モードはVの関数である位相定数
βの波として伝搬する。
1)W:伝搬する光の角周波数 ε0、ε!:コアおよびクラッドのnlI率μ。:真空
透磁率 a:コア径 上記式において、コアσこ励振される各モードの状aは
Vによりあられせ、各モードはVの関数である位相定数
βの波として伝搬する。
ここで、2つのコア間における電力の結合を考えると、
つぎのような結合方程式が得られる。
つぎのような結合方程式が得られる。
A
−=−βa A −I K a b B ”φf21
Z B −=−βbA+KabB ”φ・舎(3)Z Kab:結合係数(モードの状態およびコア間隔に依存
) A、B:コアa% bでの伝送モードの振幅βa、βb
= コアa% bでの伝送モードの位相定数 2:伝搬方向の座標変数 上記(21(31式を解くとつぎの通りである。
Z B −=−βbA+KabB ”φ・舎(3)Z Kab:結合係数(モードの状態およびコア間隔に依存
) A、B:コアa% bでの伝送モードの振幅βa、βb
= コアa% bでの伝送モードの位相定数 2:伝搬方向の座標変数 上記(21(31式を解くとつぎの通りである。
l) Kab)(βa−θb )/2 (Dji1合
ab間で電力の変換がはy完全に行なわれ、一定の距離
を伝搬する間にaの光がはソ完全にbに移ってしまう。
ab間で電力の変換がはy完全に行なわれ、一定の距離
を伝搬する間にaの光がはソ完全にbに移ってしまう。
If) Kab<(βa−βb)/2の場合ab間で
の電力の又換がほとんどなく、aの光ははyそのま\a
を通って伝送される〇 一般的に、イメージファイバの場合はコア相互の間隔が
小さいのでKab がかなり大きく、特に遮断周波数
付近のモードではKab が極端に太きくなる。
の電力の又換がほとんどなく、aの光ははyそのま\a
を通って伝送される〇 一般的に、イメージファイバの場合はコア相互の間隔が
小さいのでKab がかなり大きく、特に遮断周波数
付近のモードではKab が極端に太きくなる。
なお、遮断周波数のモードは、使用波長が可視光であっ
て伝搬波長範囲が広いことにより、いずれかの波長で必
ず存在する。
て伝搬波長範囲が広いことにより、いずれかの波長で必
ず存在する。
従来のイメージファイバは、コア径、屈折率差がすべて
のコアにつき同一であるため、1つのモードではβ8=
βb となり、これは前述した1)の場合に相当するの
で光の漏れが著しい。
のコアにつき同一であるため、1つのモードではβ8=
βb となり、これは前述した1)の場合に相当するの
で光の漏れが著しい。
それに対し、本発明の異径コアによるイメージファイバ
の場合は前示の通りコア径が211以上の範囲内で相異
しているのでVの値が異なり、βa\βbとなる。
の場合は前示の通りコア径が211以上の範囲内で相異
しているのでVの値が異なり、βa\βbとなる。
すなわち本発明のイメージファイバでは前記11)の県
東を満足させることとなり、元のにじみを極端1こ小さ
くすることができる。
東を満足させることとなり、元のにじみを極端1こ小さ
くすることができる。
この効果をより高めるに1ま、イメージファイバにおい
て互いに隣接するもコアの径がそれぞれ相異しているの
がよく、これを実現するには、少なくとも3種類の光フ
アイバ素線10’、10’、10’−会・・・、11’
、11’、11’ −・−e112’ 、12’ 、
12’−−−−−を用い、同一径のコアが隣接すること
のないようこれらを第6図のごとく配列して既述の手段
で線引きする。
て互いに隣接するもコアの径がそれぞれ相異しているの
がよく、これを実現するには、少なくとも3種類の光フ
アイバ素線10’、10’、10’−会・・・、11’
、11’、11’ −・−e112’ 、12’ 、
12’−−−−−を用い、同一径のコアが隣接すること
のないようこれらを第6図のごとく配列して既述の手段
で線引きする。
もちろん、以上に述べた光フアイバ素線の配列には規則
性のないのがよく、これから製造されるイメージファイ
バのコア配列状態もランダムとなるから、TVカメラと
の接続に際して生じるモアレが低減する。
性のないのがよく、これから製造されるイメージファイ
バのコア配列状態もランダムとなるから、TVカメラと
の接続に際して生じるモアレが低減する。
なお、光の漏れの観点からすると、イメージファイバに
おいて互いに異径とした各コアの外径差は実験により5
%以上がよいと判明したが、各コアの外径差が必要以上
大きなると径大なコア部において画像の分解能が低下し
てしまい、したがってこの点の対策と製造時の素線配列
とを考慮した場合、コアの外径差は実験により下記の範
囲内に設定するのがよいと判明した。
おいて互いに異径とした各コアの外径差は実験により5
%以上がよいと判明したが、各コアの外径差が必要以上
大きなると径大なコア部において画像の分解能が低下し
てしまい、したがってこの点の対策と製造時の素線配列
とを考慮した場合、コアの外径差は実験により下記の範
囲内に設定するのがよいと判明した。
0.7≦d rsis/ d max < 0.9d所
!@:最小コアの径 d +nax ++最大コアの径 実施例1 コア/外径比が2/3、外径400μmの)tファイバ
素線1000本と、外径300μmの光フアイバ素線2
000本とを石英管の中に細密充填した後、常法により
イメージファイバを製造した。
!@:最小コアの径 d +nax ++最大コアの径 実施例1 コア/外径比が2/3、外径400μmの)tファイバ
素線1000本と、外径300μmの光フアイバ素線2
000本とを石英管の中に細密充填した後、常法により
イメージファイバを製造した。
このイメージファイバの場合、画素(コア)の配列は全
くランダムであり、亀裂とか、菊花 ′紋様の欠落が
与られず、従来例よりも改善されていることが確認され
た。
くランダムであり、亀裂とか、菊花 ′紋様の欠落が
与られず、従来例よりも改善されていることが確認され
た。
たソし、画素数が3000と少ないため、画質の低下が
みられた。
みられた。
実施例2
外径27571mx コア径183μmの光ファイバ緊
線5000本と、外径325μm1コア径216μmの
光フアイバ素線5000本とを混ぜ合わせた後、これら
を石英管の中に細密充填し、以下常法によりイメージフ
ァイバを製造した。
線5000本と、外径325μm1コア径216μmの
光フアイバ素線5000本とを混ぜ合わせた後、これら
を石英管の中に細密充填し、以下常法によりイメージフ
ァイバを製造した。
実施例3
外径275μm1コア径183μmの光フアイバ素線3
400本と、外径300μm1コア径200μmの光フ
アイバ素線3400本と、外径325 ltm 、コア
径216μmの光フアイバ素線3400本とを混ぜ合わ
せた後、これらを石英管の中に910密充填し、以下常
法によりイメージファイバを製造した。
400本と、外径300μm1コア径200μmの光フ
アイバ素線3400本と、外径325 ltm 、コア
径216μmの光フアイバ素線3400本とを混ぜ合わ
せた後、これらを石英管の中に910密充填し、以下常
法によりイメージファイバを製造した。
実施例4
外径275μm1コア径200μmの光ファイバ素85
000不と、外径325μm、コア径200μm の光
ファイバ素#5000本とを混ぜ合わせた後、これらを
石英管の中に細密充填し、以下常法によりイメージファ
イバを製造した。
000不と、外径325μm、コア径200μm の光
ファイバ素#5000本とを混ぜ合わせた後、これらを
石英管の中に細密充填し、以下常法によりイメージファ
イバを製造した。
上記実施例2〜4のイメージファイバは、いずれも素線
段階での配列が安定していたことにより、亀裂、ピンホ
ールなどがみられず、良好な画像伝送が行なえた。
段階での配列が安定していたことにより、亀裂、ピンホ
ールなどがみられず、良好な画像伝送が行なえた。
以上説明した通り、本発明のイメージファイバ1ま外径
種が2a1類以上の多数のコアを備え、これら各コアが
、一体化されたクラッドにより覆われ1いることを特徴
としているから、上記におけるコア径の相異により光の
漏れが減少されてコントラストのよい画像が得られると
ともにコアのランダムな配列により均一な画質も得られ
るようになり、もちろんTVカメラとの接続においても
モアレが起りがたく、シかも製造面からみた場合、光フ
アイバ素線の配列くずれが生じないから、亀裂やピンホ
ールのないものが簡易に製造できる。
種が2a1類以上の多数のコアを備え、これら各コアが
、一体化されたクラッドにより覆われ1いることを特徴
としているから、上記におけるコア径の相異により光の
漏れが減少されてコントラストのよい画像が得られると
ともにコアのランダムな配列により均一な画質も得られ
るようになり、もちろんTVカメラとの接続においても
モアレが起りがたく、シかも製造面からみた場合、光フ
アイバ素線の配列くずれが生じないから、亀裂やピンホ
ールのないものが簡易に製造できる。
@1図は従来の光フアイバ素線の配列を示す説明図、第
2図は従来のイメージファイバ母材の断面図、第3図は
同母材から得られたイメージファイバの断面図、第4図
は本発明イメージファイバの断面図、第5図は同イメー
ジファイバの母材を示した断面図、第6図は漏和特性の
向上をはかるための光フアイバ素線配列を示した断面図
である。 10、11.12 ・・・・O:l 713−・・・
・クラツド 手続補正書(方幻 1 事件の表示 特願昭58−404922、発明の
名称 イメージファイバ 3、補正をする昔 事件との関係 特 許 出増1人 古河電気工業株式会社 4、代理人〒100 11’ 所 東京都千代川区有楽町ITt]6番6−
υ°小谷ビルT E I、Hs:5B8i r− 6補止の対象 明細書全文 7゜補正の内容 タイプ浄書した明細IF(内容に変更なし)を別紙の昭
和58年7山急1+r日 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭58−404922、発明の
名称 イメージファイバ(3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 古河電気工業株式会社 4、代理人〒100 補正の内容 (1)特許請求の範囲をつぎの通り補正します。 ジファイバ。 のイメージファイバ。」 (2)明細書第11頁11行目の「外径様が2種以上の
多数のコアを備え、」を「多数のコアかランダム配列と
なっており」と補正します。 以 上
2図は従来のイメージファイバ母材の断面図、第3図は
同母材から得られたイメージファイバの断面図、第4図
は本発明イメージファイバの断面図、第5図は同イメー
ジファイバの母材を示した断面図、第6図は漏和特性の
向上をはかるための光フアイバ素線配列を示した断面図
である。 10、11.12 ・・・・O:l 713−・・・
・クラツド 手続補正書(方幻 1 事件の表示 特願昭58−404922、発明の
名称 イメージファイバ 3、補正をする昔 事件との関係 特 許 出増1人 古河電気工業株式会社 4、代理人〒100 11’ 所 東京都千代川区有楽町ITt]6番6−
υ°小谷ビルT E I、Hs:5B8i r− 6補止の対象 明細書全文 7゜補正の内容 タイプ浄書した明細IF(内容に変更なし)を別紙の昭
和58年7山急1+r日 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭58−404922、発明の
名称 イメージファイバ(3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 古河電気工業株式会社 4、代理人〒100 補正の内容 (1)特許請求の範囲をつぎの通り補正します。 ジファイバ。 のイメージファイバ。」 (2)明細書第11頁11行目の「外径様が2種以上の
多数のコアを備え、」を「多数のコアかランダム配列と
なっており」と補正します。 以 上
Claims (1)
- 外径種が2種類以上の多数のコアを備え、これら各コア
が、一体化されたクラッドにより覆われているイメージ
ファイバ。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58040492A JPS5928103A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | イメ−ジフアイバ |
EP19830304485 EP0102758B1 (en) | 1982-08-06 | 1983-08-03 | Method of forming an image transmitting guide |
DE8383304485T DE3375601D1 (en) | 1982-08-06 | 1983-08-03 | Method of forming an image transmitting guide |
KR1019830003648A KR900008605B1 (ko) | 1982-08-06 | 1983-08-04 | 이미지파이버와 이미지파이버용 모재의 제조방법 |
CA000433969A CA1247900A (en) | 1982-08-06 | 1983-08-05 | Image fiber and method of fabricating base material for the same |
BR8304221A BR8304221A (pt) | 1982-08-06 | 1983-08-05 | Fibra de imagem e processo para fabricar material de base de fibra de imagem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58040492A JPS5928103A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | イメ−ジフアイバ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57137083A Division JPS5928104A (ja) | 1982-08-06 | 1982-08-06 | イメ−ジフアイバ母材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5928103A true JPS5928103A (ja) | 1984-02-14 |
JPH0381126B2 JPH0381126B2 (ja) | 1991-12-27 |
Family
ID=12582070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58040492A Granted JPS5928103A (ja) | 1982-08-06 | 1983-03-11 | イメ−ジフアイバ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5928103A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS6136803U (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-07 | 日立電線株式会社 | イメ−ジガイド |
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