JP2006227203A - Optical fiber bundle for bar-shaped image transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber bundle for bar-shaped image transmission, a fiber bundle capable of preventing reflection of light between a clad material and a coating resin layer. <P>SOLUTION: The optical fiber bundle 10 for bar-shaped image transmission is composed of cores 12, a clad material 14, and a coating resin layer 16 with which the cores 12 and the clad material 14 are coated outside. Multi-component glass is used for the coating resin layer 16, whose refractive index (Nd) is made higher than that (Nd) of the clad material 14. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は多成分ガラスを用いた棒状画像伝送用光学繊維束（イメージファイバ）に関する。   The present invention relates to an optical fiber bundle (image fiber) for rod-shaped image transmission using multicomponent glass.

棒状画像伝送用光学繊維束（イメージファイバ）は、コアと、クラッドと、樹脂被覆層とを備えている。このような光学繊維束は、繊維間距離（コアの中心間距離）が５．０μｍ以下のタイプが主流である、石英ガラスを用いていることが一般的である。   A rod-shaped image transmission optical fiber bundle (image fiber) includes a core, a clad, and a resin coating layer. Such optical fiber bundles are generally made of quartz glass, which is mainly the type in which the distance between fibers (the distance between the centers of the cores) is 5.0 μm or less.

光学繊維束には、例えば内視鏡分野においては極細化、高画質化といったニーズがあり、光学繊維束に対して、さらに明るく、高コントラストのイメージを伝送可能であることを要求している。   For example, in the endoscope field, the optical fiber bundle has a need for ultra-fine and high image quality, and the optical fiber bundle is required to transmit a brighter and higher contrast image.

棒状画像伝送用光学繊維束にとって必要であるのは、コア中を伝送する光であるが、実際にはクラッドを伝播するクラッド伝播光も存在している。このようなクラッド伝播光には、主として、入射端面においてクラッドに入射された光や、コアから漏洩した光がある。   What is necessary for the optical fiber bundle for rod-shaped image transmission is light transmitted through the core, but actually there is also clad propagation light propagating through the clad. Such clad propagation light mainly includes light incident on the clad at the incident end face and light leaked from the core.

ここで、コアからクラッドなどの外部に漏洩、あるいは、吸収によって減衰しないで出射端面にクラッド伝播光が伝播されてしまうと、出射光、すなわちイメージに影響を与えることになる。   Here, if the clad propagation light propagates to the exit end face without leaking from the core to the outside such as the clad or being attenuated by absorption, the exit light, that is, the image is affected.

ところで、多成分ガラスを用いることにより、被覆樹脂層の屈折率（Ｎｄ）よりも、クラッド材の屈折率（Ｎｄ）が相対的に高くなってしまう。   By the way, by using multi-component glass, the refractive index (Nd) of the clad material is relatively higher than the refractive index (Nd) of the coating resin layer.

屈折率（Ｎｄ）において、クラッド材の方が被覆樹脂層よりも大きくなるといった関係が成立すると、被覆樹脂層が第２のクラッドとしての役割を果たしてしまい、本来漏洩するはずのクラッド伝播光が樹脂被覆層との境界面で反射してクラッド材側に戻ってしまう。   When the relationship that the clad material becomes larger than the coating resin layer in the refractive index (Nd) is established, the coating resin layer plays a role as the second cladding, and the clad propagation light that should originally leak is the resin. It is reflected at the boundary surface with the coating layer and returns to the clad material side.

この結果、出射光、すなわちイメージに本来不要なクラッド伝播光がクラッド材（クラッドガラス）の波長別吸収特性によって着色された上で混在されてしまい、コントラストの低下や、出射イメージに対する着色という不具合を発生させることがある。   As a result, the outgoing light, that is, the clad propagation light that is originally unnecessary for the image is mixed after being colored by the absorption characteristics by wavelength of the cladding material (cladding glass), resulting in a decrease in contrast and coloring of the outgoing image. May occur.

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、クラッド材および被覆樹脂層間で光の反射を防止可能な棒状画像伝送用光学繊維束を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a rod-shaped image transmission optical fiber bundle capable of preventing light reflection between a clad material and a coating resin layer. It is in.

上記課題を解決するために、この発明に係る棒状画像伝送用光学繊維束は、コアと、クラッド材と、これらコアおよびクラッド材の外側に被覆された被覆樹脂層とを備えている。そして、この被覆樹脂層に多成分ガラスを用い、前記被覆樹脂層の屈折率（Ｎｄ）をクラッド材の屈折率（Ｎｄ）よりも高くしたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a rod-shaped image transmission optical fiber bundle according to the present invention includes a core, a clad material, and a coating resin layer coated on the outside of the core and the clad material. The coating resin layer is made of multi-component glass, and the refractive index (Nd) of the coating resin layer is higher than the refractive index (Nd) of the clad material.

クラッド伝播光を被覆樹脂層に抜けさせるために、クラッド材よりも屈折率の高い被覆樹脂層を用いることでクラッド材および被覆樹脂層間の反射を防止する。そうすると、コア中を伝播する光に対して影響を与えるクラッド伝播光を効果的に減少させることができる。   In order to allow the clad propagation light to pass through the coating resin layer, a coating resin layer having a refractive index higher than that of the cladding material is used to prevent reflection between the cladding material and the coating resin layer. If it does so, the clad propagation light which has an influence with respect to the light which propagates in a core can be reduced effectively.

また、好ましくは、前記被覆樹脂層には、安定濃色物質を混合して着色したことを特徴とする。   Preferably, the coating resin layer is colored by mixing a stable dark color substance.

安定濃色物質によりクラッド伝播光を吸収することができるので、クラッド伝播光の伝播を極力抑えることができる。   Since the clad propagation light can be absorbed by the stable dark substance, the propagation of the clad propagation light can be suppressed as much as possible.

また、好ましくは、前記被覆樹脂層は、複数層に形成され、前記複数の被覆樹脂層のうちの少なくとも１つ以上の被覆樹脂層に、安定濃色物質を混合して着色し、少なくとも着色した被覆樹脂層までの屈折率（Ｎｄ）が外側に向かって連続的に高く形成されていることを特徴とする。   Preferably, the coating resin layer is formed in a plurality of layers, and at least one of the plurality of coating resin layers is colored by mixing a stable dark substance and colored at least. The refractive index (Nd) up to the coating resin layer is formed to be continuously high toward the outside.

クラッド材から被覆樹脂層により容易にクラッド伝播光が入り込み、かつ、安定濃色物質によりクラッド伝播光を吸収することができるので、クラッド伝播光の伝播を極力抑えることができる。   Since the clad propagation light easily enters from the clad material by the coating resin layer, and the clad propagation light can be absorbed by the stable dark substance, the propagation of the clad propagation light can be suppressed as much as possible.

また、好ましくは、前記被覆樹脂層には、カーボンを０．１〜１０％ｗｔの範囲で混合して着色したことを特徴とする。   Preferably, the coating resin layer is colored by mixing carbon in a range of 0.1 to 10% wt.

安定した濃色物質であるカーボンを適当量用いることによって、クラッド材を伝播するクラッド伝播光の十分な吸収効果と、外部からのノイズ光をカットする効果とを得ることができ、かつ、被覆樹脂層の硬化性を良好な状態に保持することができる。   By using an appropriate amount of carbon, which is a stable dark substance, it is possible to obtain a sufficient absorption effect of clad propagation light propagating through the clad material and an effect of cutting noise light from the outside, and a coating resin. The curability of the layer can be maintained in a good state.

また、好ましくは、前記コアの屈折率は、１．６０７５（１．６１）であり、前記クラッド材の屈折率は、１．５１３５（１．５１）であり、かつ、前記被覆樹脂層の屈折率（Ｎｄ）は、１．５２以上であることを特徴とする。   Preferably, the refractive index of the core is 1.6075 (1.61), the refractive index of the cladding material is 1.5135 (1.51), and the refractive index of the coating resin layer The rate (Nd) is 1.52 or more.

これらの屈折率は一例であるが、コアから漏洩した光はクラッド材から被覆樹脂層に伝播され、かつ、クラッド材を伝播するクラッド伝播光はクラッド材から被覆樹脂層に伝播される。そうすると、コア中を伝播する光に対して影響を与えるクラッド伝播光を効果的に減少させることができる。   Although these refractive indexes are an example, the light leaked from the core is propagated from the clad material to the coating resin layer, and the clad propagation light propagating through the clad material is propagated from the clad material to the coating resin layer. If it does so, the clad propagation light which has an influence with respect to the light which propagates in a core can be reduced effectively.

この発明によれば、クラッド材および被覆樹脂層間で光の反射を防止可能な棒状画像伝送用光学繊維束を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a rod-shaped image transmission optical fiber bundle capable of preventing light reflection between the clad material and the coating resin layer.

以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）について説明する。   The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below with reference to the drawings.

図１に示すように、この実施の形態に係る棒状画像伝送用光学繊維束（イメージファイバ）１０は、コア１２と、クラッド材１４と、被覆樹脂層１６とを備えている。被覆樹脂層１６は、コア１２およびクラッド材１４の外側を被覆するように形成されている。なお、この樹脂層１６には、好ましくは、紫外線を照射することにより硬化される紫外線硬化性樹脂材が用いられている。   As shown in FIG. 1, a rod-shaped image transmission optical fiber bundle (image fiber) 10 according to this embodiment includes a core 12, a clad material 14, and a coating resin layer 16. The covering resin layer 16 is formed so as to cover the outside of the core 12 and the clad material 14. The resin layer 16 is preferably made of an ultraviolet curable resin material that is cured by irradiation with ultraviolet rays.

光学繊維束１０は断面が円形状に形成され、その光学繊維束１０、すなわち、被覆樹脂層１６の外径は、例えば６６０μｍである。また、コア１２の平均中心間距離は例えば２．７μｍである。   The optical fiber bundle 10 has a circular cross section, and the outer diameter of the optical fiber bundle 10, that is, the coating resin layer 16, is, for example, 660 μm. The average center-to-center distance of the core 12 is, for example, 2.7 μm.

有効画素数３６０００画素の仕様の場合、例えば以下の屈折率の組み合わせで光学繊維束１０が実現されている。   In the case of the specification of 36000 effective pixels, for example, the optical fiber bundle 10 is realized by a combination of the following refractive indexes.

コア１２の屈折率（Ｎｄ）は、例えば１．６０７５（多成分ガラス）である。
クラッド材１４の屈折率（Ｎｄ）は、例えば１．５１３５（多成分ガラス）である。
被覆樹脂層１６の屈折率（Ｎｄ）は、例えば１．５２（シリコーン系 ＵＶ熱硬化型）である。この樹脂層１６には、カーボンが４ｗｔ％混合されている。 The refractive index (Nd) of the core 12 is, for example, 1.6075 (multicomponent glass).
The refractive index (Nd) of the clad material 14 is, for example, 1.5135 (multicomponent glass).
The refractive index (Nd) of the coating resin layer 16 is, for example, 1.52 (silicone UV thermosetting type). The resin layer 16 is mixed with 4 wt% carbon.

ここで、カーボン混合量が少なすぎると樹脂層１６が透明に近くなるので、クラッド材１４を伝播するクラッド伝播光の十分な吸収効果と、外部からのノイズ光をカットする効果とを得ることができない。一方、カーボン混合量が多すぎると紫外線に対する硬化性に影響を与える、すなわち、樹脂層１６の形成に影響を与えるため、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％であることが好ましい。   Here, since the resin layer 16 becomes nearly transparent when the carbon mixing amount is too small, it is possible to obtain a sufficient absorption effect of clad propagation light propagating through the clad material 14 and an effect of cutting noise light from the outside. Can not. On the other hand, if the carbon mixing amount is too large, the curability with respect to ultraviolet rays is affected, that is, the formation of the resin layer 16 is affected.

次に、この実施の形態に係る光学繊維束１０の作用について説明する。   Next, the operation of the optical fiber bundle 10 according to this embodiment will be described.

図１に示すように、クラッド材１４よりも屈折率の高い被覆樹脂層１６がクラッド材１４の外側に配設されている。このため、図２に示すように、クラッド材１４を伝播するクラッド伝播光は、効率的に被覆樹脂層１６に入り込む。すなわち、クラッド材１４および被覆樹脂層１６間の反射が極力防止される。そうすると、クラッド伝播光を効果的に減少させることができ、コア１２中を伝播する光に影響を与えることが防止される。   As shown in FIG. 1, a coating resin layer 16 having a refractive index higher than that of the cladding material 14 is disposed outside the cladding material 14. For this reason, as shown in FIG. 2, the clad propagation light propagating through the clad material 14 efficiently enters the coating resin layer 16. That is, reflection between the clad material 14 and the coating resin layer 16 is prevented as much as possible. As a result, the clad propagation light can be effectively reduced, and the light propagating through the core 12 is prevented from being affected.

また、その樹脂層１６には、適当量のカーボンが混合されているので、その被覆樹脂層１６内のクラッド伝播光は、被覆樹脂層１６によって効率的に吸収される。   Further, since an appropriate amount of carbon is mixed in the resin layer 16, the clad propagation light in the coating resin layer 16 is efficiently absorbed by the coating resin layer 16.

以上説明したように、この実施の形態に係る光学繊維束１０よれば、以下の効果が得られる。   As described above, according to the optical fiber bundle 10 according to this embodiment, the following effects can be obtained.

被覆樹脂層１６の屈折率（Ｎｄ）をクラッド材１４の屈折率（Ｎｄ）よりも高くしたので、クラッド材１４および被覆樹脂層１６間の反射を防止することができる。したがって、コア１２中を伝播する光に対して影響を与えるクラッド伝播光を効果的に減少させることができる。   Since the refractive index (Nd) of the coating resin layer 16 is higher than the refractive index (Nd) of the cladding material 14, reflection between the cladding material 14 and the coating resin layer 16 can be prevented. Therefore, the clad propagation light that affects the light propagating through the core 12 can be effectively reduced.

また、被覆樹脂層１６にカーボンを含有させたので、クラッド材１４を伝播するクラッド伝播光の十分な吸収効果と、外部からのノイズ光をカットする効果とを得ることができ、かつ、被覆樹脂層１６の硬化性を良好な状態に保持することができる。   Further, since the coating resin layer 16 contains carbon, it is possible to obtain a sufficient absorption effect of the clad propagation light propagating through the clad material 14 and an effect of cutting noise light from the outside, and the coating resin. The curability of the layer 16 can be maintained in a good state.

なお、上述した実施の形態では、被覆樹脂層１６は１層であるように説明したが、１層だけでなく複数層に形成されていることも好適である。この場合、クラッド材１４（Ｎｄ：１．５１３５）からその外側のカーボン含有層（Ｎｄ：１．５２）までは連続的に屈折率（Ｎｄ）が高くなるように形成されている。そうすると、クラッド伝播光が効率的に樹脂層１６のカーボン含有層に入り込んで、クラッド伝播光が効率的に吸収される。   In the above-described embodiment, the coating resin layer 16 is described as being one layer, but it is also preferable that the coating resin layer 16 is formed not only in one layer but also in a plurality of layers. In this case, the refractive index (Nd) is continuously increased from the cladding material 14 (Nd: 1.5135) to the outer carbon-containing layer (Nd: 1.52). Then, the clad propagation light efficiently enters the carbon-containing layer of the resin layer 16 and the clad propagation light is efficiently absorbed.

また、上述した実施の形態では、被覆樹脂層１６にカーボンを適当量混合することについて説明したが、カーボンに限ることはなく、安定した物質であり、かつ、濃色であれば、他の物質を適当量混合することも好適である。   Further, in the above-described embodiment, it has been described that an appropriate amount of carbon is mixed in the coating resin layer 16; however, the material is not limited to carbon, and other substances can be used as long as they are stable substances and dark colors. It is also preferable to mix an appropriate amount.

これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。   Although several embodiments have been specifically described so far with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all the embodiments performed without departing from the scope of the invention are described. Including implementation.

上記説明によれば、下記の事項の発明が得られる。また、各項の組み合わせも可能である。   According to the above description, the following matters can be obtained. Combinations of the terms are also possible.

［付記］
（付記項１） 被覆樹脂層の屈折率（Ｎｄ）をクラッド材の屈折率（Ｎｄ）よりも高くしたことを特徴とする外装部に樹脂被覆を有する多成分ガラスを用いた棒状画像伝送用光学繊維束。 [Appendix]
(Additional Item 1) A rod-shaped image transmission optical device using multicomponent glass having a resin coating on an exterior portion, characterized in that the refractive index (Nd) of the coating resin layer is higher than the refractive index (Nd) of the cladding material. Fiber bundle.

（付記項２） 被覆樹脂の屈折率（Ｎｄ）が１．５１以上であることを特徴とする付記項１に記載の棒状画像伝送用光学繊維束。     (Additional Item 2) The optical fiber bundle for rod-shaped image transmission according to Additional Item 1, wherein the refractive index (Nd) of the coating resin is 1.51 or more.

（付記項３） 被覆樹脂にカーボンを０．１〜１０％ｗｔの範囲で混合して着色したことを特徴とする付記項１もしくは付記項２に記載のイメージファイバ。     (Additional Item 3) The image fiber according to Additional Item 1 or Additional Item 2, wherein the coating resin is colored by mixing carbon in a range of 0.1 to 10% wt.

（付記項４） 複数の樹脂被覆層を持つ多成分ガラスを用いた棒状画像伝送用光学繊維束において、
そのうち少なくとも１つ以上の樹脂被覆層にカーボンを混合して着色し、少なくとも着色した樹脂被覆層までの屈折率（Ｎｄ）が外側に向かって連続的に高くなっていることを特徴とする付記項１もしくは付記項２に記載のイメージファイバ。 (Additional Item 4) In an optical fiber bundle for rod-shaped image transmission using a multicomponent glass having a plurality of resin coating layers,
Of these, at least one of the resin coating layers is colored by mixing carbon, and the refractive index (Nd) up to at least the colored resin coating layer is continuously increased outward. The image fiber according to Item 1 or Additional Item 2.

本発明の一実施の形態に係る棒状画像伝送用光学繊維束の概略的な断面図。1 is a schematic cross-sectional view of a rod-shaped image transmission optical fiber bundle according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態に係る棒状画像伝送用光学繊維束の外縁部のコア、クラッド材および被覆樹脂層を伝播する光の進路を示す概略的な模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing the path of light propagating through the core, the cladding material, and the coating resin layer at the outer edge of the optical fiber bundle for rod-shaped image transmission according to one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０…棒状画像伝送用光学繊維束、１２…コア、１４…クラッド材、１６…被覆樹脂層   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical fiber bundle for rod-shaped image transmission, 12 ... Core, 14 ... Cladding material, 16 ... Covering resin layer

Claims (5)

コアと、クラッド材と、これらコアおよびクラッド材の外側に被覆された被覆樹脂層とを有する棒状画像伝送用光学繊維束において、
前記被覆樹脂層に多成分ガラスを用い、前記被覆樹脂層の屈折率（Ｎｄ）をクラッド材の屈折率（Ｎｄ）よりも高くしたことを特徴とする棒状画像伝送用光学繊維束。 In a rod-shaped image transmission optical fiber bundle having a core, a clad material, and a coating resin layer coated on the outside of the core and the clad material,
An optical fiber bundle for rod-like image transmission, wherein multi-component glass is used for the coating resin layer, and the refractive index (Nd) of the coating resin layer is higher than the refractive index (Nd) of the clad material. 前記被覆樹脂層には、安定濃色物質を混合して着色したことを特徴とする請求項１に記載の光学繊維束。   The optical fiber bundle according to claim 1, wherein the coating resin layer is colored by mixing a stable dark color substance. 前記被覆樹脂層は、複数層に形成され、
前記複数の被覆樹脂層のうちの少なくとも１つ以上の被覆樹脂層に、安定濃色物質を混合して着色し、少なくとも着色した被覆樹脂層までの屈折率（Ｎｄ）が外側に向かって連続的に高く形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学繊維束。 The coating resin layer is formed into a plurality of layers,
A stable dark color material is mixed and colored in at least one of the plurality of coating resin layers, and the refractive index (Nd) to at least the colored coating resin layer is continuously outward. The optical fiber bundle according to claim 1, wherein the optical fiber bundle is formed high. 前記被覆樹脂層には、カーボンを０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲で混合して着色したことを特徴とする請求項２もしくは請求項３に記載の光学繊維束。   The optical fiber bundle according to claim 2 or 3, wherein the coating resin layer is colored by mixing carbon in a range of 0.1 wt% to 10 wt%. 前記コアの屈折率は、１．６１であり、前記クラッド材の屈折率は、１．５１であり、かつ、前記被覆樹脂層の屈折率（Ｎｄ）は、１．５２以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載の光学繊維束。   The core has a refractive index of 1.61, the clad material has a refractive index of 1.51, and the coating resin layer has a refractive index (Nd) of 1.52 or more. The optical fiber bundle according to any one of claims 1 to 4.
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