JPS6255607A - イメ−ジガイド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石英ガラス系の光ファイバを用いてなるイメー
ジガイドに関し、更に詳述すれば極めて鮮明な画像伝送
が可能なイメージガイドを提案するものである。

〔従来技術〕

イメージガイド゛は多数本の光ファイバの束状の集合体
等からなるものであって、一端から他端へ画像を伝送す
るために使用されている。イメージガイドを構成する光
ファイバとしては多成分ガラスを素材とするものと、石
英ガラスを素材とするものとがある。前者は線引温度（
軟化点）が低いので、これを微細な線径にまで線引し、
均一な外径の光ファイバを得、これを多数整列して集束
する箱稍法により、或いは酸溶出法により製造すること
ができる。そして胃カメラ等の医療用に使用されている
が、伝送損失が大きく、長尺のものを製作できないとか
、耐熱性が低いために高温物の監視用に用いることがで
きない等の欠点がある。

これに対して後者の石英ガラスよりなるものは伝送損失
が低く、また耐熱性、更には耐放射線性にも優れており
、溶鋼炉、原子力発電所等の高熱、放射線雰囲気での使
用が可能であり、しかも長尺のものが実用に供されてい
る。

而して石英ガラスは線引温度が高いので多成分ガラスの
ようにるつぼ法によって線引することが困難であり、均
一な＠組直径の光ファイバを得ることが難しい、不均一
な直径の光ファイバはこれを俵積み状に整列せんとして
も整列できず、光フアイバ相互間に隙間が存在しないよ
うに配列することは事実上不可能である。このような隙
間の存在は伝送画像品質を低下させるので好ましくない
。

そこで高密度画素数の石英ガラス系イメージガイドの製
造方法としては、第２図に示すように、円柱状の母材１
を熔融線引して２００〜４００μｍφ程度の２次母材２
を得、この２次母材２，２・・・を多数本束ねて、各２
次母材２，２・・・が隣接するもの同士で互いに融着す
る如く加熱線引きし、隣接する光ファイバ３．３・・・
相互間に隙間が存在しないようにする方法が知られてい
る。

このような方法による場合は、２次母材２．２・・・を
更に加熱線引した光ファイバ３．３・・・は十分細く、
高密度化され、また各光ファイバ３．３・・・は密着す
るので前記隙間もなく高品質の画像伝送は可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕 而してコア、クラッド層、サポート層の３層構造を有す
る光ファイバを用いたイメージガイドは、線引時におい
てサポート層がクラッド層内のコアの移動を抑制するの
で、コアの配列状態が整然としており、サポート層のな
い２層構造の光ファイバを用いたものに比して画質が優
れているが、部分的に暗点が現れることがあり、そのた
めに製造歩留が悪いとか、画像品質を損なう等の問題点
があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本願の発明者はこのような暗点が現れる現象の原因を究
明すべく幾多の試験研究を繰返し、その結果その主たる
原因が母材１又は２次母材２中のボイドに因るものであ
ることを明らかにした１以下これにつき説明１゛る。母
材ｌは第３図に示すように中心にコア１１を自し、その
外側にクラッド層Ｉ２を、更にその外層にサポートＦ１
１３を有している。斯かる構造の母材１は、例えば石英
ガラス製の円筒状のサボー１１；ｊ素材の内周にＣＶＤ
　（Ｃｈｅｍ　ｉｃａ　ＩＶａｐｏｒ　　Ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ　）法によりＢ、Ｆ系化合物等をドープしてク
ラツド層部を形成し、その内側に純石英ガラスからなる
円柱状のコア素材を嵌合し、一体的に熱融着したもので
ある。而してこのような母材１にはコア１１、コア１１
−クラッドＪｉｉｉ１２界面、クラッド層１２内、クラ
ッド層１２−サポ−ト層１３界面及びサポート層１３内
にボイドを含むことがあり、特にサポート層１３内及び
クラッドＪｉｉ１２−サポート層１３界面に多く存在す
る。なお母材ｌは１５〜２０−１φ、長さ数百ｍｍのも
のであるのに対しボイドは１μｍ　ｗ　ｌ　ｓｎ程度の
大きさを有している。

このような母材１は直径２００〜５００μｍ程度の２次
母材に線引されるので、その割合に応じた直径、長さを
有する大きさのボイドとなる。該ボイドは２次母材２の
断面形状を真円から歪ませ、またイメージガイドとする
次順の線引工程において光ファイバ３．３間にトラップ
され、これらの理由によりイメージガイドのコア間距離
が不整になって画像品質を損なうと共に、相隣サポート
層間にボイドが介在して、この部分の光減衰を大きくし
て前記暗点を現出させる等の不都合を招来しているので
ある。

このような原因の究明をした本願発明者は■　母材中の
ボイドを検出し、またその位置を標定すること ■　母材１から２次母材２を線引するに際し母材中のボ
イドに対応する２次母材中のボイドの位置を特定し、そ
の部分を切除りること、によって実質的にボイドが存在
しない２次母材を得、これを集束し°ζ線引１゛ること
によりコアが規則正しく整列し、また暗部が存在しない
、伝送画像品質の高いイメージガイドを製造する方法を
確立した。

本発明はこのような方法によって製造されるイメージガ
イドを要旨とするものであってコアを中心に、その外周
にクラッド層及びサポート層を備えた石英ガラス系の光
ファイバを多数集束して融着してなり、少なくとも中心
より半径の８０％以内の部分は規則的なハニカム構造を
自していることを特徴とする。

〔製造工程全体の説明〕

以下まず製造工程の全体につきその概略を説明する。

まず第４図に示すように母材１の一端面に対し、ハロゲ
ンランプ等、高輝度の光源４１から適当な直径を有する
光ビームを入射する。母材ｌは細い光ファイバと光学的
な構造は同様であるから、その大部分がコア１１を通り
、一部がクラッド屓１２．サポート層１３を通り、或い
はこれから漏光する。そしてこれらコア１１．　クラッ
ド層１２及びサポー１一層１３にボイドｌＯが存在する
と、ごの部分で光が反射し、外部からは輝点として認識
される。

このようにして検出された輝点又はボイド１０は母材１
の長手方向位置が特定される。

母材１は第５図に示すように上、下端につなぎロッドｌ
ａ、　ｌｂを接続した状態とし、母材ｌの下端部を加熱
しつつ、下端のつなぎロッド１ｂをチャック（図示せず
）にて把持させて下方へ引張って線引する。上端のつな
ぎロッドｌａは母材を支持すべく図示しないチャックに
て支持されており、線引の進行に従って下降されていき
巻取ドラム４２に巻取られる。

而して、線引リダクション（（母材１の直径／２次母材
２の直径）２）Ｒは所定値に設定されて線引操業が行わ
れるので、母材ｌ中のボイド１０が母材工の下端からＬ
ｃ、の位置にあったとすると、当該ボイドｌＯの２次母
材２中の位置は２次母材の先端からＲＬｃの位置に在る
ごとになる。このようにしてボイドが存在すると推定さ
れた２次母材部分は２次母材を寸法切する段階で、切断
除去される。

なお２次母材２の製造に際し、第５図にハンチングを付
して示した如き下端部１ｃは所定の線径にならず廃棄さ
れ、また上端部１ｄは線引きされずに残されるので、こ
れらの部分の長さは２次母材２中のボイド位置標定の計
算に際し″ζ考ｊ、εする。

次に以上のようにしてボイドが存在する２次母材部分を
切１ｆｉ除去しつつ寸法切りしたものを集束し、第２図
に示すようにして線引きする。この線引工程に供される
２次母材２．２・・・はボイドを実質的に含まない。そ
うすると第１図に示すように、各光ファイバ３．３・・
・がその断面形状を６角形として、即ち規則的なハニカ
ム状に整列されたた構造となり、コ゛ア間隔が均一であ
り、ｌ１ｉｊ述の暗部が存在しないイメージガイドが完
成されるのである。

〔実施例〕

第１図において光ファイバ３は正６角形となって俵積状
に密接して整列されている。このような正６角形状とな
るのはボイドのない２次母材２を集束したのでボイドが
２次母材２，２・・・間（又は光ファイバ３，３・・・
）間に拘束されることがなく、２次母材２，２・・・の
円形の間隙を埋めるためである。そしてコア３１が純石
英の場合、断面円形を保って光ファイバ３の中心に位置
し、クラッドＦｉ３２の外周形状、サポート層３３が正
６角形状となるのは以下の理由による。即ちコア３１は
高融点であるのに対し、クラッド層３２が低融点だから
である。

外殻のサポート層３３はコア３１同様の高融点を示すが
、厚さが薄いので線引に際しての中心側への収縮力によ
り、正６角形に変形されてしまうのである。一方、この
サポート層３３は高融点であるから上記収縮力によって
も破れることがなく、内部のクラッド層３２．コア３１
を密封保持した状態とし、コア３１の中心からの偏位を
防止するのである。

更に本願発明のイメージガイドにおいて、このような規
則的なハニカム構造を有する領域を中心より半径の８０
％以内の部分としているのはこの部分が画像品質を決定
する上で重要な部分であり、全体面積に対する割合も６
４％以上と過半以上を占める必要があるからである。

光ファイバ３は７．１０μｍφのコア３１、外接円直径
１２．９４μｍのクラッド層３２及び外接円直径１３．
７５μｍのサポート層３３を有し、このような光ファイ
バ３が必要画素数に応じた本数、例えば５　、０００〜
２Ｑ、ＯＯＯ本程度、ｉ；ｊ述の如き態様で融着されて
純石英製のスキンパイプ４３に密嵌入されている。

〔効果〕

以上の如き本発明のイメージガイドにおいてはコア間隔
が均一であり、また暗点が存在しないので高い画像品質
の伝送が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るイメージガイドの模式的断面図、
第２図は石英ガラス系イメージガイドの製造方法を説明
するための工程図、第３図は母材ｌの断面図、第４図は
母材１のボイド検出方法説明図、第５図は２次母材製造
時の説明図である。 ｌ・・・母材　２・・・２次母材　３・・・光ファイバ
　３１・・・コア　３２・・・クラッドＦ１３３・・・
サポート層性　許　出願人　　大日日本電線株式会社代
理人　弁理士　　河　　野　　登　　夫第　２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、コアを中心に、その外周にクラッド層及びサポート
   層を備えた石英ガラス系の光ファイバを多数集束して融
   着してなり、少なくとも中心より半径の８０％以内の部
   分は規則的なハニカム構造を有していることを特徴とす
   るイメージガイド。