JPS6084506A - イメ−ジガイドの製造方法 - 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、多数の石英系素線ファイバから成るイメージ
ガイドの製造方法に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） イメージガイドを構成する素線ファイバとして石英系の
光ファイバを用いると、損失が少なく、しかも耐熱性及
び耐放射線性の優れた長尺のイメージガイドが得られる
。従って、多成分系の光ファイバを用いて作成したイメ
ージガイドに比べて広範囲な用途が期待できる。

さて、この石英系の光ファイバは多成分系の光ファイバ
と比べて開口数（ＮＡ）が小さいため、レンズ系から送
られてくる入射光を有効に利用することができない。そ
こで、従来はコアとクラッドにＧｅやＦ等のドーパント
を多量に含ませてこれらの屈折率差を大きくした石英系
光ファイバをイメージガイドの素線ファイバとして用い
、これにより明るさ等の解像力の優れたイメージガイド
を得ている。

ところで、従来、イメージガイドの製造方法として、複
数の素線ファイバを純石英製のガラスパイプ内に、ボイ
ドを小さくして完全なシーリングを施すべく最密に配列
し、このパイプ内を真空に保ちつつ素線ファイバを加熱
、延伸する方法が知られている。

しかし、このような純石英製のガラスパイプを用いるイ
メージガイドの製造方法では、該純石英製ガラスパイプ
を軟化Ｘせるべく２０００℃前後の高温で加熱、延伸工
程を行う必要がある。従って、上述のドーパントを多量
に含む石英系光ファイバを素線ファイバとして用いると
、該素線ファイバはその軟化点が多量のドーパントを含
むことで著しく低下していることから、過度に加熱され
てドーパントが分解し、その気化現象により白濁化して
しまう。従って、損失が大きいだけでなく黒点が生じて
画質の劣るイメージガイドしか得られない。

素線ファイバのコア及びクラッドの両者よりも軟化点の
低いガラスパイプを用いてイメージガイドを製造するこ
とも行われているが（特開昭５６−１６７１０９号）、
かかる製造方法では、加熱温度を低下することができる
ことから素線ファイバの白濁化は防Ｉヒできるが、ガラ
スパイプの熱膨張率が素線ファイバのそれより大きくな
るので、得られるイメージガイドの表面に熱膨張率の差
による引張応力が作用する。従って、この得られるイメ
ージガイドは破断曲げ径が大きくなり、又微小な傷が付
されるだけでもこの傷から破断が進行し、簡単に折損し
てしまう虞れがある。

（発明の目的） 本発明の目的は、石英系の光ファイバを用いて白濁化を
防止しつつ強度的に優れたイメージガイドを製造するこ
とができる方法を提供することにある。

（発明の概要） 本発明は、１５％以上のドーパントを含むコアを有する
石英系素線ファイバを、前記コアよりも軟化点が高く、
かつクラッドよりも軟化点が低いガラスパイプ内に充填
し、加熱、延伸することを特徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

先ず、外径２３３ｐｍ、外径対コア比１００ニア０の素
線ファイバｌを、図面に示すように、１５０００木束ね
、これらを外径３２ｍ＋ｓ、肉厚ｌ。

５■のガラスパイプ２に最密に整列させて充填した。素
線ファイバｌのコアはＳｉＯ□中に２０モルパーセント
のＧｅ（ゲルマニウム）がドープされ、クラッドは純石
英から成っている。また、ガラスパイプ２はバイコール
から作成されている。

従って、このガラスパイプ２は、素線ファイＡ　１のコ
アよりも軟化点は高いが、クラッドよりもそれは低い。

次に、ガラスパイプ内を真空ポンプにて真空に保持しつ
つ素線ファイバ１をガラスパイプ２と共に１９００℃の
温度でカーボン抵抗加熱炉にて加熱して軟化させ、引取
ローラにより引いて延伸し、外径１．５ｍｍに線引した
。得られたイメージガイド素材には白濁が全く生じてい
なかった。これは素線ファイバｌを低い温度（１９００
℃）で軟化させたことによる。

最後にこのイメージガイド素材を適当な長さで切断し、
両端を締め具にて締め付け、固定した後融着し、更にエ
ポキシ樹脂により固めて端面を研磨することにより本発
明に係るイメージガイドを作成した。

このイメージガイドの破断曲げ径は２２ａ＋ｍであり、
機械的強度が非常に優れていた。これは、ガラスパイプ
２と素線ファイバｌとの熱膨張率の差が小さいためイメ
ージガイドの周面に殆ど引張応力が作用することがなく
なることによる。従って、イメージガイドの周面にはク
ラックが殆ど生じることがなく、また生じたクラックが
成長し、進行することもない。

比較のために、上記したと同一の素線ファイバｌを１５
０００本束ね、純石英ガラスパイプに充填した後２００
０℃で加熱、軟化させ、延伸することによりイメージガ
イドを作成した。得られたイメージガイドには白濁が生
じていた。但し、このイメージガイドは破断曲げ半径が
２０〜２２＋ｓｍとなり、極めて大きな機械的強度を有
していた。

尚、１９００℃では線引が不可能であった。

次に、上記した実施例において、ガラスパイプ２として
Ｂ（ホウ素）を含むガラスパイプを用いて同一条件でイ
メージガイドを作成したところ、加熱、延伸温度が１９
００℃であったことから白濁は生じなかったが、ガラス
パイプの熱膨張率が素線ファイバｌのクラッドの熱膨張
率より大きくなるので、得られたイメージガイドは破断
曲げ半径が３５ｍｏとなり、機械的強度が著しく低下し
ていた。

ところで、」−記実施例において、素線ファイバ１のコ
アへのドーパント含有酸が１０モルパーセント以下の場
合にはコアの軟化点温度がそれほど低下しないので、純
石英製のガラスパイプを用いて２０００℃で加熱、延伸
してもイメージガイドに白濁は生じない。これに対して
、コアへのドーパント含有酸が１５モルパーセント以上
になると、２０００℃の加熱、延伸で殆どのイメージガ
イドに白濁が生じる。

また、素線ファイバｌのコアの占有率（コア面積／全面
積）が２５％以下の場合には純石英製のガラスパイプを
用いて２０００℃で加熱、延伸しても得られるイメージ
ガイドには白濁が生じない。これに対して、コア占有率
が７０％以」−の場合には加熱、延伸による線引後のク
ラッド厚が小さくなりすぎてイメージガイドの解像力が
著しく低下し、イメージ伝送に用いるのに不適当となっ
てしまう。

尚、素線ファイバｌのクラッドにＦ（フッ素）、Ｂ等の
低屈折率ドーパントをドープした場合にはコアよりも軟
化点が高く、クラッドよりも軟化点が低いバイコールか
ら成るガラスパイプを選定し又はコアとクラッドとの間
に軟化点を有するようにドーパントを含ませたガラスパ
イプを用いるようにすればよい。

（発明の効果） 本発明によれば、１５％以上のドーパントを含むコアを
有する石英系素線ファイバを用いてイメージガイドを製
造する方法において、前記素線ファイバのコアよりも軟
化点が高く、かつクラッドよりも軟化点が低いガラスパ
イプに前記素線ファイバを充填し、比較的低温で加熱、
延伸するようにしたことで、白濁化を有効に防出しつつ
、しかもガラスパイプの熱膨張率を小さくしたことがら
機械的強度を保持させてイメージガイドを製造すること
ができる。従って、画素の欠損がなく、かつ強度的にも
優れた高品質のイメージガイドを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法に係るガラスパイプ内に素線ファイバ
を充填して示す断面図である。 １−−−−−−−−一素線ファイバ、 （他１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コアにドーパントを１５％以上含む石英系の複数の
   素線ファイバを整列してガラスパイプ内に充填し、該ガ
   ラスパイプ内を真空に保ちつつ前記複数の素線ファイバ
   を前記ガラスパイプと共に加熱、延伸するイメージガイ
   ドの製造方法であって、前記ガラスパイプは前記素線フ
   ァイバのコアより高く、クラッドより低い軟化点を有し
   ていることを特徴とするイメージガイドの製造方法。 ２、前記素線ファイバのコア占有率は２５〜７０％であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のイメ
   ージガイドの製造方法。