JPS60257404A - 画像伝送用バンドルフアイバ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は画像伝送に適した画像伝送用バンドルファイバ
に関１る。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般にハンドルファイバは、多数のファイバ索線を緊密
な状態で束ねたものであり、一／ｊの端面に結ばれた画
像を各ファイバごとにそれぞれ各画素に対応させて伝搬
し、他端で前記画像を再生にきるようにするものである
。

第１図は、特開昭５６−１１４１／Ｉ号公報に開示され
ているハンドルファイバの従来例である。

このハンドルファイバ１は、多数の７Ｆイバ索線２と、
該ファイバ素線２を束ねるジＩ７ケッ１・３３とから構
成されている。又、上記ジＶケッ１〜３を酸溶質ガラス
で形成し、両端以外の部分を酸に溶出して除去した可撓
性のバンドルファイバがある。

上記各ファイバ素線２は、光の通るコツ部と、該コア部
を覆うＪ；うに形成されたクラッド部とから構成され、
コア部はクラッド部よりも屈折率を大きくして、効率良
く光を伝送できるようになっている。

従来のバンドルファイバ１では、ファイバ素線１は同一
径で、開口数Ｎ．Ａ．が等しいものを用いていた。又、
この開口数Ｎ．Ａ．の人ぎなものを用いて、人さな角度
で入射される光を伝送できるようにしＣある。

しかしながら、各ファイバ素線２の長手方向にａ５りる
外径に不均一部分があったり、特に可撓性のハンドルフ
ァイバにおいてはファイバ素線２が屈曲して隣接づるフ
ァイバ索線２に当接したりしていると、聞］＝１数が等
しい１〔め、一方のファイバ素線２に入り込んだ光が当
接部分から他方に入射され易く（又、これの逆の過程も
生じ易い。さらにこの過程かに丁方向に沿って繰り返し
生じ易い。

）、各画素ごとに分離して伝送できなくなるため、伝送
された画′ｄが低下してしまう。

従来このよう４ｒファイバ素線２間の光の出入りを防止
するために、ファイバ素線２間に光を絶縁りる媒体（し
り」−ト）を設（）るとか、光吸収体を設置ブるなどの
１段を用いたものがある。例えば、吸収体どしてガラス
材と異る月別を使ったものがあるが、これは光フアイバ
素線と吸収体材料の違いにより、製造に際して数々の不
具合が生じている。その１つに、マルチ法でバンドルフ
ァイバを製造する場合、ファイバ素線をジャケラｌ−ど
なるガラス管内に束ね、その周囲から加熱炉に」、す、
軟化温度以上に加熱しながらファイバ素線とガラス管と
共に引き伸ばし、両端以外の酸溶ｖｌのガノス管部分を
酸で溶出除去して所望の径のハンドルファイバを得てい
た。しかし、光吸収体どじでガラス材と異る材料例えば
、高分子！Ａ　Ｖ’ｉ＋を用いた場合には、ガラス材よ
りも高分子月別の軟化温度がはるかに低いｌ〔め、加熱
手段による７）・イバ累線の引ぎ伸ばしができないとい
う不具合を生じていＩこ　。

このように、ハンドルファイバを構成覆るノアイバ素線
間の光絶縁性を高める有効な方法がなく、その解決方法
あるいは解決手段が久しく望まれてい　Ｉこ　。

し発明の目的］ 本発明は上述した点にかんがみてなされたしので、解像
度の高い画像の伝搬を可能とづる画像伝送用ハンドルフ
ァイバを提供゛りることを［」的どづる。

し発明の概要１ 本発明はハンドルファイバを、開口数の異るファイバ索
線を用いで形成するど共に、隣接するファイバ素子間は
聞１１数が異ったものどなるＪ：う開ｌ」数の等しいも
のどうしを散在させた配置にすることによっＣ，名ノア
イバ素線間の光の出入りを少くして各ノアイバ素線間の
絶縁性を向上させである。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第２図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第２
図は第１実施例における端面近傍のファイバ素線の配列
を示し、第３図は第１実施例を製造するための線引き工
程の様子を示し、第４図↓ま第１実施例の動作を説明す
るだめの光の伝搬の様子を示す。

第２図に示りＪ：うにハンドルファイバ１１は、間口数
の異る数種類（図ではハツチングの方向及びクロスハツ
チングで３種類を示寸）のファイバ素線１２ａ、１２ｂ
、１２ｃが緊密化され０束ねられ、その両端は酸溶質ガ
ラスからなるジ１１ケッｈ　１３で結束固定されている
、。

各ファイバ素線１２ａ、１２ｂ、’Ｉ　２ｃ４；Ｌ中心
部のコア部と、その外周を覆い、−１ノア部の屈折率よ
り小さい屈折率のクラッド部から構成されている。

各ファイバ素線１２ａ、１２ｂ、１２ｃ１１、第２図に
示すにうに、充填密麿の最も大きい略六り最密に配置さ
れ辷歓るが、聞ｒｌａＮ、Ａ、の簀しいものどうしはあ
まり隣接し合わないように散在させてあって、開口数が
異るものが不規則に配置されたようになっていることが
特徴になっＣいる。

上記第１実施例のハンドルファイバ１１は、例えば次の
ようにして製造される。間口数の巽るファイバ母材１２
を多数用意し、隣接するファイバ母材１２の開口数がで
きるだけ異るにうに不規則に束ね、ガラス管１３″に挿
入する。このガラス管１３−に挿入してコラップスを行
い、り）３図に示す加熱装置１４で所定の温度に加熱し
ながら線引きをＩｊ４ｔ・）１．シかし−で、酸溶質カ
ラスで形成されたカラス？、’、ｉ’　１３−の両端以
外の部分を酸で溶出して除去力る（二とによって、両端
がジトケッ１゛１３．１３’ｒ結束固定された可撓性の
バンドルファイバ１１が製造される。。

上記異る聞［１数のファイバ索線１２ａ、１２ｂ。

１２Ｇをラングｌ＼に配置した第１実施例の光の伝搬の
様子は第１図に示”Ｉ−Ｊ：うになる。

第４図にｉｌｊいて、例えばファイバ索線１２ａとファ
イバ索線１２［）とが隣接して配列され（簡素化のため
２種類とりる）、それぞれ二１７部のｍ（折率をｎｌ、
ｎ７、それぞれのクラッド部の屈折率をｎ　Ｉｏ、　ｒ
ｌ　２１１　’７１”表わし、例えばｎｌ　＞ｎ２でｎ
１０−ｎ　２０にしであるものとする。（上記の条件ｎ
１＞ｎ２は、例えば］コアのガラス母Ｈにゲルマニウム
を酸化物にしてドープすることにより、その屈折率を大
きくりることができる。） この場合、ファイバ素線１２ａの端面に、入射された光
はその入射角θ１がそのファイバ素線１２ａの間口数で
規定される伝送可能になる入射角（度）θａ　（以下開
口角と記り。）以内（・あれば、コア部とクラッド部ど
の境界面で全反ＱＪされ４「がら伝送できる。しかし、
ファイバ索線１２Ｅ〕がｌｌｉｌ曲されたり、製造上、
径に不均一部分があると、上記角度θａより小さい角度
Ｃ入ｑ」された１）ので−ｂ、この角度θａに近い角度
で入用されたれものは、隣接づるファイバ素線１２ｂ側
に入り込むが（例えは符号Ａで示す光がＢ点から入り込
むと覆る。）、このファイバ素線１２ｂの開口数ぐ規定
される開口角θｌ）より大きいものはこの一ノアイバ素
線１２ｂに取り込まれることなく、通り＋ｈ　＋ノ′Ｃ
しまい、ファイバ素線１２ｂは隣接１−るツノ・イバ索
線１２ａからの漏れ光が入り込むのを少くぐきる（上記
ファイバ索線１２ｂが従来例の１２うに全て同一の間口
数であると、隣接刀るツノ・イバ索線に取り込まれてし
まい易い。）つまり、聞ｌ」数が大ざいファイバ素子１
２ａから漏れた光があった場合、これと等しい開口数の
場合Ｊ、りも、上記第１実施例のように間口数が小ざい
ファイバ索子１２ｂとすることによって該ファイバ索子
１２ｂに取り込まれる割合を少くできる。

尚、間［」数が小さい）１イバ索子１２ｂに入射された
光が漏れ！、：場合には、隣接覆るファイバ索子１２ａ
が聞Ｕ　ａの大きいものであれば取り込まれる０、この
１易合、このファイバ素線１２ａの開口数はファイバ素
線１２ｂのものより大きいので、余裕をもつ（伝送でき
、当接部分があってもさらに他のファ、イバが索線側に
漏れることがなく、結果的にけいＵい隣接リ−るファイ
バ索線１２ａに漏れるのみどなる。１隣接づ”るファイ
バ索線が例えば′１２ＣのＪζうにノアイバ累子１２ｂ
の聞［］数より小さいものＣ′あれば、上述のように通
り抜【プてしまい易い（この場合についても開口数が全
て同一であると、−１述のように隣接づるファイバ素線
に取り込まれてし；Ｌい易いと共に、長平方向にお（プ
る他の当接部分からさらに他のファイバ素線へと広がっ
てしまい、フレア現象が生じ易い。）。つまり開口数が
異るしの（少くとも２種類）をランダムに配回ツること
によって（ファイバ素線自体としては規則的でも不規則
的な配列でも良い。）光が漏れた場合、従来例は全て同
一の聞１］数の場合における一方のファイバ素線から他
方のファイバ索線に混入すること、及び他方の６のから
一１ｊへと混入することが方向性を有づることなくソフ
フイバ素線の当接部分でたえず生じる川面性をイ：１し
結果的に光がファイババンドルの広い範囲に漏れ及んで
しまうフレア現象の原因になるのに対し、第１実施例で
は、開］］数の大きいものから小さいものに取り込まれ
る割合を小さくできる（可逆的でない）。つまりファイ
バ素線間の絶縁＋！１を向−１−でき、伝送された画像
の解像度を良くすることができる。従って、解像度の高
いものが要求される内視鏡のイメージガイドに適したも
のどなる。

上記第１実施例はコア部の屈Ｉｈ率の人ささを変えて開
口数を異るようにしたものであるが、］コアの屈折率は
等しく、クラッド部の屈折率を変えて間口数を異るよう
にした場合（第１実施例の変形例）の動作は第５図に示
すようになる。この図において、ファイバ素線１２ａ、
１２ｂのコア部の屈折率ｎｌ、ｎ２は等しく　（ｎ＋　
＝ｎ２　）　、−ブＪクラツＩ’部の屈折率ｎ−１０，
、ｎ２０にｄ３いてはｎｌ。

＜ｎ２０にしＣツノ・イバ素線１２ｂのものよりファイ
バ系線１２ａの開口数を人込くしである。

この場合、−７ノ・イバ索線１２ａ側に入射された光の
伝搬の様子は、上記第１実施例と同様であり、ノン・イ
バ素線１２ｂ側に入り込んでしまう割合を小さくできる
。

一方、フッ・イバ索線１２ｂ側に入射された光は、例え
ばその間１］数Ｎ、Ａ、で規定される開口角θわより大
きい角度で入射されたもの（符号Ｃで示す）でも、隣接
Ｊるファイバ素線１２ａ側のクラッド部の屈折率「）１
ｏがより小さいので、図示のようにクラッド部どうしの
境界面で反則されて、開口数の大ぎいファイバ素線１２
ａ側に入り込んでしまう割合を少くできる。つまりファ
イバ素線１２ｂの開口数を大ぎくした機能を有づること
になり、開口数の大きいファイバ素線１２ａ側に漏れ込
んでしま・）割合を少くできる。

ｉｉ　上記変形例は上記第１実施例のようにファイバ□ ・□　素線間の分離を向上できる他に、開口数の小さい
ファイバ素線の開口数を大ぎくしたのと四価の杼１＋ぎ
をすると共に、間口数の小さい一ノアイバ素線から開口
数の大きいファイバ系線に光が入り込むことをより防止
できる。

第６図は本発明の第２実施例を承り。

この第２実施例のバンドルフｊ・イバ２１は径の異るフ
ァイバ素Ｆｉ１２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、−・・を束ね
て構成されると共に、ファイバ素線径が細いもの押開口
数を大きくしである。又、ファイバ系線２２ａ、２’２
ｂ、２２ｃ、　・・・の線径の異ったしなっている。尚
、２点鎖線は可撓性のハンドルファイバを製造した場合
、両端を残して除去されるジャケラ］−２３を示す。

上記第２実施例は、上記第１実施例と同様の製造方法で
作ることができる。

この第２実施例のように、異る径、異る開口数（屈折率
）のファイバ素線２２ａ、２２ｂ、２２Ｃ１・・・を用
いて形成したバンドルファイバ２１によれば、１記第１
実施例と同様に異る開口数のファイバ素線間の光の絶縁
性を向上できる他に、異径にすることに、Ｊ、つＣ、フ
ァイバ素線の結束密度を向上できる。つまり、画素数を
増大できて、解像度を向上て゛きる。又、素線径の細い
ファイバ素線のもの稈、１Ｊｉｌ　Ｉ’、、’、ｌ数を
大きくしであるので、大ぎな角度で入ＧＨされる光をも
伝送でき、大径のファイバ素線にｅ１価となる明るいコ
ントラストのある画像を形成て・きる１、ざらに、異径
にすることによって、結束されたファイバ素線の配列の
規則性もなくなり、［アレ現象が生じることを防止でき
るという利点もｄうる。

尚、開口数の異るファイバ系線はコア部の屈折率を異る
ものにしても良いし、クラッド部の屈折率を異るものに
しても良い。又、これら両方を異るものにしＣム良い。

尚、上記第１実施例において、ファイバ素線自体の配列
を六方最密等の規則的配列させたものに限らず、その一
部あるいは多くの部分が不規則的な配列の場合でも同様
の作用効果を有する。

尚、本発明は可撓性のバンドルファイバにり・１して有
効であるが、可撓性を右しない硬性のハンドルファイバ
に対しても適用できるものである。

尚、バンドルファイバが可撓性の場合に（よ、上述とは
異る構造のガラス母材を用いて製）へしたものでも良い
。

即ち、加熱装置１４で線引きする場合のノアイバ母材と
して３重構造のもの、つまりクラッドの外側をさらに酸
溶質ガラスで被覆したものを用いこの酸溶質ガラスを線
引ぎ後両端を残しく、これ以外の中間部分を酸で除去し
たものでも良い。この場合のバンドルファイバの端面１
よ、各ファイバ系線間は酸溶質ガラスで充填された構造
になっている。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、箕る聞［Ｉ数を有す
るファイバ素線をランダムに配置してバンドルファイバ
を形成しであるのｔ、隣接ザるファイバ素線間で漏れた
光の出入りを少くでき、光の絶縁性を向上できる。この
光の絶縁性の向」−によつて、解像１ｒ［の高い画像の
伝送を可能にできる。

従って、特（に解像度の高い画像を必要とする内視鏡の
イメージガイドに適するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示づ一横断面図、第２図ないし第４図
は本発明の第１実施例に係り、第２図は第１実施例の一
方の端部近傍での横断面図、第３図は第１実施例を製造
するために線引きする概略の様子を示１縦断面図、第４
図はファイバ素線に入射された光が進行する様子を示づ
説明図、第５図は第１実施例の変形例におけるファイバ
素線に入射された光が進行する様子を示す説明図、第６
図は本発明の第２実施例の横断面図である。 １１．２′ｌ・・・バンドルファイバ １２ａ、１２ｂ、１２ｃ、２２ａ、２２ｂ、２２Ｇ・・
・ファイバ索線 １３．２３・・・ジャケット　１４・・・加熱装置第１
図 第・２図　第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ファイバ素線を結束して形成されるバンドルファ
   イバにおいて、開口数が異るファイバ素線を用いて形成
   り″るど共に、規則的あるいは不規則的に配列ざれる各
   ファイバ素線におりる各開口数の等しいファイバ索線を
   それぞれ散在して配置したこどを特徴どり゛る画像伝送
   用バンドルファイバ。
2. （２）前記ファイバ素線は、少くとも２種類以上の径の
   異るものが用いられると共に、径の細いもの程開口数を
   人さくしたことを特徴と寸る特許請求の範囲第１項記載
   の画像伝送用ハンドルファイバ。