JPH0575348B2 - - Google Patents

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アイバを用いてな
るイメージガイドの製造原料となる円柱状の母材
のボイド検出方法に関する。

〔従来技術〕

イメージガイドは多数本の光フアイバの束状の
集合体等からなるものであつて、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ア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
径の光フアイバを得、これを多数整列して集束す
る箱積法により、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、溶鉱炉、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つて線引することが
困難であり、均一な微細直径の光フアイバを得る
ことが難しい。不均一な直径の光フアイバはこれ
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を溶融線引して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
接する光フアイバ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アイバ３，３……は
十分細く、高密度化され、また各光フアイバ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〕

とおろが従来品には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つた。

〔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。

以下これにつき説明する。母材１は第３図に示
すように中心にコア１１を有し、その外側にクラ
ツド層１２を有している。斯かる構造の母材１
は、例えばCVD法、VAD法にて中心の屈折率が
最大、周縁に向かうに従い屈折率が低下するよう
に屈折率を高めるGe、Ｐ系化合物等をドープし
てなる円柱状のコア素材に、純石英ガラスからな
る円筒状のクラツド層素材を嵌合し、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クラツド層１２界面及びク
ラツド層１２内にボイドを含むことがある。なお
母材１は15020mmφ、長さ数百mmのものであるの
に対しボイドは1μm〜１mm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
光フアイバ３，３間にトラツプされ、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
つ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。

このような原因を究明をした本願発明は 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、その部分を切除すること、 によつて実質的にボイドが存在しない２次母材を
得、これを集束して線引することによりコアが実
質的に規則正しく整列し、また暗部が実質的に存
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。

本発明は上記のボイド検出方法を要旨とする
ものであり、母材をその軸中心周りに回転させつ
つその一端面から光を入射し、内部の輝点の有無
に基づいてボイドの有無を判別することを特徴と
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１は
細い光フア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、一部がクラツ
ド層１２を通り、或いはこれから漏光する。そし
てこれらコア１１及びクラツド層１２にボイド１
０が存在すると、こ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
ロツド１ａ，１ｂを接続した状態とし、母材１の
下端部を加熱しつつ、下端のつなぎロツド１ｂを
チヤツク（図示せず）にて把持させて下方へ引張
つて線引する。上端のつなぎロツド１ａは母材を
支持すべく図示しないチヤツクにて支持されてお
り、線引の進行に従つて下降されていき巻取ドラ
ム４２に巻取られる。

而して、線引リダクシヨン｛（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１中のボイド１０が
母材１の下端からLcの位置にあつたとすると、
当該ボイド１０の２次母材２中の位置は２次母材
の先端からRLcの位置に在ることになる。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
ツ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て考慮
する。

次に以上のようにしてボイドが存在する２次母
材部分を切断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、各光フアイバ３，３……がその断面形状を６
角形として、即ち実質的に規則的なハニカム状に
整列された構造となり、コア間隔が均一であり、
前述の暗部が実質的に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〕

次に本発明の要部であるボイド検出方法につき
その実施に使用する装置と共に説明する。

第６図において５１は円柱状の母材１よりも少
し長い基台であつて一端に光源設置台５２を備
え、光源設置台５２から少し離れた位置と、他端
とに受けローラ設置台５３，５３を備えている。

これらの設置台５２，５３，５３は基台５１上
に設けたレール５１ａ上を摺動可能としてあり、
母材１の長さに応じて移動させ、所要位置で固定
できるようになしてある。ローラ設置台５３，５
３上には各２個のローラ５４（図面には夫々１個
ずつが現れている）が軸方向を基台５１の長手方
向として枢支してあり、各ローラ設置台５３，５
３上の２つのローラ間に跨るようにして母材１が
載置される。端部のローラ設置台５３には母材１
の端部を回転可能に嵌入してその落下を防止する
ための有底筒状の落下防止筒５５が設けられてい
る。また他方の設置台５３には母材１の回転を抑
制するためにこれに摺接して制動力を付与する二
又状の制動挟み５６が設けられている。光源設置
台５２上にはレーザービーム発生装置又はキセノ
ンランプ等の高輝度の光源５７が冷却フアン５８
付のケースに収納されて設けられており、母材１
の端面に対向する側に設けた鏡筒５９内に母材１
の端部を挿入し、鏡筒５９内のレンズ６０にて収
束した又は平行にした光を母材１内へ入射する構
成としてある。

本発明のボイド検出方法は上述して如くし市母
材１をローラ５４，５４上に載置し、また光源５
７を点灯してローラ５４を手動回転させ、母材１
をその軸中心周りに回転させつつ行われる。母材
１内にボイドが存在すると光源５７からの光はこ
こで反射され輝点となる。従つて検査員は輝点の
有無を目視観察することでボイドを検出すること
ができる。しかも母材１をその軸中心周りに回転
させることで、ボイドは母材１の径よりも小さい
径で回転するのに対し、周面に付着した塵は常に
最大径で回転することとなり、ボイドと塵との識
別が容易に行い得る。このようにしてボイドを検
出した場合は後工程のために母材一端からボイド
位置までの寸法を記録する。

そして前述した如き方法によつてボイドが存在
する２次母材部分を切断除去することで、ボイド
が無い２次母材のみでイメージガイド製作のため
の線引が可能となるのである。

第１図はコア３１の直径7.10μm、クラツド層
３２の外接円直径12.94μmの光フアイバ３を必要
な画素数分だけ集束融着したものであり、純石英
製のスキンパイプ４３に俵積み状に規則正しく配
列されている。

〔効果〕

以上のように母材をその軸中心周りに回転させ
つつ一端面から光を入射し、ボイドの検出を行う
から、表面に付着する塵を最小限に抑制しつつ、
しかもボイドと外周面に付着した塵との識別が可
能となり、また異なる角度からボイドに光を当て
ることでボイドの検出精度を高め得る。また母材
の段階でボイドの検出を行うことで、その後の２
次母材、イメージガイドに対する塵対策が不要と
なつて、それだけこれらに対する取扱いが容易と
なり、後工程では単に予測されるボイドが存在す
る部分を切除することでボイドを含まない２次母
材が得られ、このような実質的にボイドを含まな
い２次母材を使用すると第１図に示すように６角
形状に整列され、コア間隔が等しくまた実質的に
暗部が存在しない高品質の画像伝送が可能なイメ
ージガイドが実現できる。

【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
１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、第６図
はボイド検出装置の立面図である。 １……母材、２……２次母材、３……光フアイ
バ、３１……コア、３２……クラツド層、４１，
５７……光源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コアの外周にクラツド層を備えた石英ガラス
   製の円柱状母材を溶融線引して２次母材を得、２
   次母材を多数集束して相互に融着してイメージガ
   イドを製造する方法において、 前記母材をその軸中心周りに回転させつつ該母
   材の一端面から光を入射し、内部の輝点の有無に
   基づいてボイドの有無を判別することを特徴とす
   るボイド検出方法。