JPS5898708A - 可撓性を有する光学繊維束の製造方法 - 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】 本発明は可撓性を有す゛る光学繊維束の製造方法に関す
る。更に詳細に＋Ｓ各光学繊維が端部において固着され
、かつ他の部分が可撓性を有する光学繊維束の製造方法
に関する。

光学繊維束がイメージガイドとして使用される場合には
、該光学繊維束はその端部が１対１に対応して配列され
ている必要がある。

とりわけイメージガイド用光学繊維束が内視鏡などとし
て使用される場合には、上記光学繊維束はその両湖にお
いて互いに固着され、更にその中間部分は可撓性である
ことが要求される。ところでこのよう″な固着された端
部゛及び可撓性のある中間部を有する光学繊維束の製造
方法に関して種々の方法が提案されている。

例えば、２重坩堝の内側の坩堝に屈折率の高い芯ガラス
を、外側の坩堝に屈折率の低い被覆ガラスを夫々入れ、
該２重坩堝を適当な温度に加熱し、坩堝の底部孔から両
ガラスを引き芯ガラスに被覆ガラスを被覆し、得られた
光学繊維な一列のループ状に隙間な（巻きとり、該ルー
プの１ケ所を接着剤で固着し、更に紡口と同様にして一
列罠ループ状に隙間なく巻き、先に形成したループの固
着部において接着剤で固着し、該操作を繰り返して所望
の厚さのループ状光学繊維束な得、核ループ状光学繊維
束の固着部のほぼ中央な光、単繊維の長さ方向に対して
直角に切断し、ついでこの２つの切断面な研磨すること
からなる可撓性な有するイメージガイド用光学繊維束の
製造方法が知られている。この方法においては、１回の
加熱で所望の太さの光学繊維な作るため（例えば２０μ
）それ以後の製造工程、つまり光学繊維の配列作業は、
極めて細い光学−維を取扱うために作業は非常に熟練を
要し、また切断の危険も高（なるために、この方法によ
るイメージカイトは得率か悪く、ひいてはコスト高にな
るという不利な点を有していた。

また、別法として徽溶出による光学繊維束の製造法が知
られ℃いる。ずなわち、咳方法は３重坩堝の最４Ｆ’３
＠の坩堝に屈折率の高い８力２スをその外側の坩堝に屈
折率の低いしかも耐ｌｌ性良好な被覆ガラスな、最も外
側の坩堝に酸可溶性ガラスな夫々入れ、３ｘ坩堝全体を
適当な温度に加熱し、坩堝の底部孔から一σ記の諸ガラ
スを引き、芯ガンスに被覆ガラスを被覆し、更にその外
周に酸可溶性ガラスな被覆した３ｍ光学繊維（この光学
繊細の径は約２００μ根度である）を得、該３１光学繊
細を過当、な長、さく約４００鵬）に切断し、その多数
本（例えば１０，０００本）な酸可溶性カラスからなる
外套管中に規則正しく配列させて入れ、これを加熱融着
させる。（この場合真空を用いることがあり、また加熱
融着と同時に延伸することもある。）次に適当な温度に
加熱し、該光学繊維の径が月ｓ程度になるまで延伸し、
か（て得られた硬い光重繊維束の両端を耐酸性被覆で被
覆し、ついで該−光学繊維全体を酸（例えば硝酸）と接
触させて光学繊維束の中間部から酸可溶性ガラスを溶出
することがらムる可撓性を有する光学繊維束の製造方法
が知られている。

この方法は、前記方法と比較すると光学繊維の配列作業
は約２００μ程度の太いもので作業できるために配列は
容易であり、且つ切断のおそれも非常に少ない。しかも
配列後は加熱融着により一体化してしまうために上記の
おそれは全くなくなってしまう。従ってこの方法によれ
ば、前記方法に比較して製造得率が高く、コストも大幅
に減じ得る。しかしこの方法では３重光学繊維の多数本
を規則正しく配列させて入れるために内径約２０腸の酸
可溶性ガラスの外套管が必璧となる。この酸可溶性ガラ
スの外套管は普通のソーダ石灰ガラスとは異り加工性が
非常に悪く、そのため、そのガラス管の長さ方向にわた
っての内径寸法のバラツキが非常に太きい。このような
外套管を使用すると各光学繊維の配列は非常に悪（なり
、像伝達の特性が著しく低下する。上記のような欠点を
改良するために問題の多い外套管の使用を中止し、３重
光学繊維を加熱により除去し得る接着剤により固着して
柱状光学繊維束を作りこれを加熱延伸して更に酸処理し
て可撓性を有する光学繊維束な効率よ（製造する方法（
％願昭５６−８７９４１）が提案されている。しかし特
願昭５６−８７９４１により柱状光学繊維束を加熱また
は加熱加圧し融着した場合、該柱状光学繊維束の断面の
形状により各光学繊維の配列に部分的に層状の不均一を
生ずるこ゛とがある。この層状の不均一は製品とした場
合視野内にパターンの乱れを生じて不良の原因となる。

本発明は上記欠点を除去するためになされたもので、そ
の目的とするところは、上記柱状光学繊維束の断面の形
状をほぼ６角形とすることＫより各光学繊維の配列にお
ける層状の不均一の発生を防止し可撓性な有する光学繊
維束を効率よ（製造する方法を提供するものである。

すなわち本発明は高い屈折率のガラスからなる芯ガラス
の外周に低い屈折率でしかも耐酸性を有するガラスな被
覆し、その外周を更に酸可溶性ガラスで被覆した３重光
学繊維の多数本を束ねて隣接する辺が互いに約１２０゜
のほぼ６角柱状の光学繊維束を作り、これな加熱または
加熱加圧し、更に延伸して硬い光学繊維束とし、次に酸
処理して酸可溶性ガラス被覆を溶出させることを％黴と
する可撓性を有する光学繊維束の製造方法に関するもの
である。

以下、本発明による一実施例を図面を参照しながら詳細
に説明する。まず８２１ｇに示した゛ような３重坩堝に
おいて最も内側の坩堝８に高い屈折率のガラス、すなわ
ち芯ガラス５を、中間の坩堝９に低い屈折率の被覆ガラ
ス６を、最も外側の坩堝１ｏに酸可溶性ガラスＴ、を夫
々仕込む。

本発明において使用することができる芯ガラスは、例え
ば次のような組成並びに性状を有するものである。

芯ＩＪ５．スｆ）組成（ｋ量％　）　；＆Ｏ，：　４５
．０チ、Ｋ、０　：　１１．０％、ＰｂＯ：　２４．０
　％、Ｂａｄ；　　１　２．０　　％　　、　ＺｎＯ：
　　５．　０　　％　、　ＡｔｔＯ，二　３．０　　％
　　、Ａｓ＊ｏｓ　：　ｏ、　ｙ　ｑｂ、屈折率（ｎｄ
）：　１．５９０６２、転位点＝５２８℃、軟化点：５
８３℃、熱膨張係数：　９９　Ｘ　１０−７国／Ｃ騨゛
ｃ０本発明において使用することができる被覆ガラスは
、例えば次のような組成並びに性状を有するものである
。被覆ガラスの組成（重量％　）　；＆０．　：　６４
．０％、Ｎａ、０　：　　１６．０％、ＰｂＯ：　１２
．０％、ＺａＯ：５．０％１，４４０．　：　０．７９
４、屈折率（、ｎｄ）　：　１．５２８５２’、転位点
：４８６℃、軟化点：５３３℃、熱膨張係数： ９８　Ｘ　１０　　　／ａｎ−Ｃ０ 本発明において使用することができる酸可溶性ガラスは
例えば、次のような組成並びに性状を有するものである
。組成（菫ｔ％）；、艷−二一：０．　　二　　１９．
５％　　、　　Ｂ、Ｏ，：　　３　６．５　　％　　、
　　Ｎａｎｏ：１　１．０　　％、　　　Ｂａ０　　二
　２６．０％　　、　＆Ｏ：　　７．　０　　％　　、
Ａｓ１０３　：　０．３　％　、屈折率（ｎｄ）　１．
５８０９０、転位点二５４０℃、軟化点：５７４℃、熱
膨張係数：　９２　Ｘ　Ｉ　Ｆ””／　ａｍ℃。

ついで芯ガラス、被覆ガラス、酸可溶性ガラスを入れた
、３重坩堝を電気炉１１内にて加熱して３１光学繊維１
３なローラー１２にて引く。第１図に得られた３１ｊＬ
光学繊維１３の直径力量の断面図を示す。３３ｍ光学繊
維１の外径は約２００μ、酸可溶性ガラス４の厚さは約
５μ、被覆ガラス３の厚さは約２０μである。次にこの
３ム光学繊維１を長さ約４００−に切断して、各光学繊
維の項部がｌ対ＩＫ対応するように隙間な（１列に並べ
て、加熱により除去し得る接着剤例えばニトロセルロー
　−ズ、アセチルセルローズ、エチルセルローズ、ポリ
ビニルブチ２−ル、ポリビニルアセテート、などにより
一部または全部を固着する。これにより第３図に示すよ
うな帯状光学繊維束２３ができる。更に適当な横幅な有
する帯状光学繊維束２３を多数個作り、これら帯状光学
繊維束２３を一枚づつ上記接着剤で接着しながら規則正
しく配列するように積重ねて第４図ａに示す６角柱状光
学繊維束２２を作る。

次に６角柱状光学繊維束２２を加熱又は加熱加圧して接
着剤の除去及び各３重繊維１の延伸する。この場合６角
柱状光学繊維束２２を直接第５図に示す装置にかけ【接
着剤の除去、各３重光学繊維相互の融着及び加熱、延伸
を同時に行うこともできる。

融着した６角柱状光学繊維束２２はローラー１４で少し
づつ下方へ送られて、その先端部を電気炉１６にて約７
００℃に加熱され軟化してローラー１５で下方に延伸さ
れる。この場合、延伸された光学繊維束１１はその径が
加熱融着時のＸｓ　　’ｆｉ度すなわち約１．５１１１
程度に延伸される。その結果、各光学繊維の径はｆ１１
３μとなる。上記の加熱融着、又は加熱延伸工程におい
て雰囲気を真空にして各３重光学繊維間のガスを除去す
ることもある。

又上記６角柱状光学繊維束２２の外周に酸可溶性ガラス
の粉末によって形成された層を設けることもある。第４
図すはこの層を設けた６角柱状光学繊維束の正面図及び
側面図で、２２−１が上記の酸可溶性ガラスの粉末より
なる層である。この層な形成するにはまず酸可溶性ガラ
スの粉末と、加熱により除去し得る接着剤とを混合して
泥状となし、これな６角柱状光学繊維束２２の外周に塗
るか又は６角柱状元学繊維束２２と共に型に流しこみ乾
燥する等の方法により容易に形成することが出来る。更
に強度を増大させて取扱を容易にするために、乾燥後加
熱又は加熱加圧して酸可溶性カラス粉末を融着させるこ
ともある。

更に上記６角柱状光学繊維束２２の外周に酸可溶性ガラ
スを厚くコートした繊維又をま酸可溶性ガラスの繊維を
並べた層を設けても良（・。

この効果としては６角柱状光学稙維２２を加熱延伸する
場合その外周に近い３重光学繊維間の間隔が非常に狭（
なり酸処理の場合、酸が内Ｓまで浸入しがたくなること
があるが上記のように外周に酸可溶性ガラスの層又は酸
可溶性ガラスを比較的多量に含む層を作っておくとこの
欠点を防止することかでざる。次に得られた硬い光学繊
維束１Ｔの端部な耐酸性樹脂２０で被覆する。ついで端
部を被覆された光学繊維束全体を第６図に示す如（酸溶
出処理槽２１中の酸処理液１９に浸漬し処理すると第７
図に示すように、各光学繊維の配列の卵重に良好なしか
も儂伝達特性の優秀な、可撓性を有する光学繊維束を効
率よく作ることができる。上記の実施例の６角柱状光学
繊維束の断面はＩＥ６角形であるが隣接する辺が互いに
約１２０°のほぼ６角形ならば例えば第８図、又は第９
図に示す如き６角形にても本発明と同様の効果が得られ
る。

すなわち、隣接する辺が互いに約１２００の６角形とな
るように各光学繊維な積層し束ねることにより各辺の個
々の光学繊維によって形成される凹凸が最小限となり、
各辺を加圧した際に均一に各層に加圧することができる
。

しかしながら柱状光学繊維束の断面の形状が上記の如き
６角形ではな（て例えば円形、又は８角形の場合は、最
外周あるいは外周の各辺における光学繊維によって形成
される凹凸が大きくなり加圧する際に各層に均一に加圧
することができず、柱状光学繊維束を加熱または加熱加
圧し融着する場合、周辺または内部に地すべり的な現象
が起り各光学繊維の配列に部分的に第１０図に示すよう
な層状の不均一な生じやすい。

第１０図の２４の部分は入射光を透過せず。

視野内に黒い線状模様となって現われ儂伝達の特性が著
しく低下する。

以上述べた如く本発明は柱状光学繊維束の断面の形状を
隣接する辺が互いに約１２０°のほぼ６角形とすること
により各光学繊維の配列における部分的層状不均一の発
生を防止して各光学繊維の配列の非常に良好なしかも偉
伝達特性の優秀な可撓性を有する光学繊維束、　　を効
率よく作ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１＠は３重光学繊維の断面図である。２は芯ガラス（
コ壷）であり、３は被覆ガラス（り２ツド）であり４は
酸可溶性ガラスである。 第２図は３重坩堝を加熱し１３重光学繊維なひ（工程の
概略図である。 第３図は帯状の光学繊維束の正面図と側面図、第４図４
は６角柱状光学繊維束の正面図と側面図、第４図すは酸
可溶性ガラス粉末よりなる外層を有する６角柱状光学繊
維束の正面図と側面図である。第５図は柱状光学繊維第
７図、第８図、第９図は本発明による６角柱状光学繊維
束の断面図。第１Ｏ図は柱状光学繊維束の各光学繊維の
配列における部分的層状不均一の発生を巨視的に示した
断面図。 １．１３・・・３重光学繊維、２，５・・・芯ガラス、
３．６・・・被覆ガラス、４．７・・・酸可溶性ガラス
、８．９．１０・・・坩堝、１１．１６・・・電気炉、
１２゜１４．１５・・・ローラー、１Ｔ・・・光学繊維
束、２２・・・６角柱状光学繊維束、２３・・・帯状の
光学繊維束、２１・・・酸溶出処理槽、１９・・・酸溶
出処理槽の液、２２−１・・・酸可性ガラス粉末層、２
・・・耐酸性樹脂で被覆した被覆部、２４・・・入射光
を透過しない部分。 出願人　富士写真光根株式会社 箔乙図 第８図　　　　　　　　第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高い屈折率のガラスからなる芯ガラスの外周に低
   い屈折率でしかも耐酸性を有するガラスを被覆し、その
   外周を更に酸可溶性ガラスで被覆した３重光学繊維の多
   数本を束ねて隣接する辺が互いに約１２０°のほぼ６角
   柱状の光学繊維束な作り、これを加熱または加熱加圧し
   、更に延伸して硬い光学繊維束とし、次に酸処理して酸
   可溶性ガラス被覆を溶出させることを特徴とする可撓性
   を有する光学繊維束の製造方法。
2. （２）　　前記３重光学繊維の多数本を束ねて隣接する
   辺が互いに約１２００のほぼ６角柱状の光学繊維束を作
   り、これを加熱または加熱、加圧して各３重光学繊維を
   融着させ、その後更に加熱し、蔦伸して硬い光学繊維束
   とし、次に酸処理して酸可溶性ガラス被覆な溶出させる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の可撓性を
   有する光学繊維束の製造方法。