JPH06324222A

JPH06324222A - イメージファイバ

Info

Publication number: JPH06324222A
Application number: JP5111797A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Ono; 勝也小野; Masaru Shiraiwa; 勝白岩
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1993-05-13
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】クロストークを抑えて画質の劣化を防止できる
と共に明るさむらの無い細径且つ高解像度のイメージフ
ァイバを提供する。【構成】クラッド外径は一定で且つ５種類の異なるコア
径を有するファイバ（素線）を夫々６００本づつランダ
ムに混ぜ合わせて紡糸して構成されている。具体的に
は、ファイバをランダムに束ねた後、加熱して軟化させ
た状態で引き伸ばして細径化させる。この結果、コアが
熔合してコンジット化されたイメージファイバが形成さ
れる。このような方法で形成されたイメージファイバの
コア径（紡糸後）は、５種類の異なる値となったが、繊
維間隔は、で一定であった。また、かかるイメージファ
イバに対して所定の光（ＮＡ＝０．４９５、λ＝６５
０）を入射させた場合、Ｖ値は、５種類の異なる値とな
った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高画質の細径イメージ
ファイバに関する。

【０００２】

【従来の技術】イメージファイバを用いた内視鏡とし
て、従来、例えば図６に示すような内視鏡１が知られて
いる。図６に示すように、照明光学系（図示しない）に
よって照明された物体Ｔの像（Ｔ）は、対物レンズ群２
を介して複数のファイバを束ねて構成されたイメージフ
ァイバ３の入射端面３ａに結像される。入射端面３ａに
結像された像（Ｔ）は、イメージファイバ３の出射端面
３ｂから出射された後、接眼レンズ４を介して観察され
る。この内視鏡１は、近年細径化が進み、血管内を観察
できるように、その外径が１ｍｍ以下の内視鏡の研究開
発がされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような内視鏡に適
用されるイメージファイバは、その外径が数百μｍ程度
と極めて細く、コア径が数μｍで画素数は２〜３千本程
度であって、必ずしも満足な画質が得られる訳ではな
い。

【０００４】このような細径イメージファイバは、各フ
ァイバを別々にせず、クラッドを共有したファイバコン
ジットと呼ばれる構造のものが主に用いられている。図
７は、ファイバコンジット５の断面を模式的に示す図で
あって、このファイバコンジット５は、共通のクラッド
６の中に互いに離間して配置された複数のコア７を備え
て構成されている。

【０００５】このような構造では、クラッド６が連続し
ているために、クラッド６とコア７との間の境面からク
ラッド６中に漏れ出た光成分が他のコア７に混入するい
わゆるクロストーク現象が起こり易い。

【０００６】この現象は、特にコア７相互の間隔を１０
μｍ以下程度に細径化させた場合に著しくなる。このた
め、ファイバ相互間でクロストーク現象が起こらないよ
うに、充分に厚いクラッド６を設ける必要があった。

【０００７】しかしながら、近年では、これらの極細径
イメージファイバも高画素化が望まれている。このた
め、コア７の径を小さくすると共にコア７の間のクラッ
ド６を薄くして画素密度（コア７の密度）を大きくする
必要がある。

【０００８】しかし、コア相互の間隔が小さくなってク
ラッド厚が光の波長の数倍以下になると、ファイバ間の
モード結合によってクロストークが発生して、画質を著
しく低下させる結果となる。

【０００９】このようなクロストークによる画質の低下
を防止するためには、クラッド６の厚みを大きくする必
要があるが、そうすると、今度はファイバ束断面におけ
る単位面積当りのコアの占有率が小さくなってしまい、
結果、明るい画像を得ることができなくなると共に高画
素化も達成できなくなるという欠点が残る。

【００１０】従って、従来の技術では、クロストークを
防止する必要上、イメージファイバの高解像度化を達成
することは困難であった。本発明は、このような弊害を
除去するためになされ、その目的は、クロストークを抑
えて画質の劣化を防止できると共に明るさむらの無い細
径且つ高解像度のイメージファイバを提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】ファイバは、波
動論的には、一種の導波管とみなすことができ、ファイ
バに光を入射させると、コア内に種々の波動モードが励
起され、各モードがファイバ中を伝搬することにより光
の伝達が行われる。そして、イメージファイバは、この
ような光導波路を多数集積したものとして、その光伝達
特性を解析することができる。

【００１２】イメージファイバにおけるクロストーク現
象は、論文「イメージファイバの伝送特性」 (電子通信
学会論文誌’83.11 vol.J66-C No.11)に解析されてお
り、かかる論文内に示された数式によってクロストーク
の様子が推察できる。

【００１３】この論文内に示されているクロストークパ
ラメータ（論文内では、漏話パラメータと呼んでいる）
という値（以下、Ｂ値という）は、クロストークの大小
関係を示す値であり、Ｂ値が大きい程、クロストークは
著しくなる。例えば、ＬＰ₀₁モードにおけるＢ値は、下
記の数１式で与えられている。

【００１４】

【数１】

【００１５】ここで、ｕ₀₁，ｗ₀₁はＬＰ₀₁モードの固有
値、ａはファイバのコア半径、ｄはファイバのピッチ、
ｚはファイバの長さ、βはＬＰ₀₁モードの伝搬定数、Ｋ
_m はｍ次の第２種変形ベッセル関数である。また、ｖは
ファイバのスペックによって決定される正規化周波数で
あり、下記の数２式で表される。

【００１６】

【数２】

【００１７】但し、ｋ＝２π／λ（λはファイバ内を伝
搬する光の波長）、ｎ₁ ，ｎ₂ は夫々コアとクラッドの
屈折率である。また、下記の数３式は、ファイバの開口
数（ＮＡ）と呼ばれるパラメータである。

【００１８】

【数３】

【００１９】なお、その他の高次モードについても、上
述の論文中に示された考え方によって、そのＢ値が算出
される。ところで、上述の論文の考え方に基づいて、光
の波長は５００ｎｍ、ファイバのコア径は１．９５μ
ｍ、画素間隔は３．６８μｍ、ＮＡ＝０．４９、ファイ
バ長は１．５ｍのイメージファイバについて、Ｂ値を計
算してみると、下記の表１のような値が得られる。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１から、ＬＰ₀₁モードのＢ値が最も少な
い値であることが分かる。従って、ＬＰ₀₁モードのクロ
ストークが最も少ないことが推察される。ここで、ファ
イバ中を伝送される光は、各モードの線形結合であるみ
なして、これらをＥtotal すると、このＥtotal は下記
の数４式で表される。

【００２２】

【数４】

【００２３】ここで、Ａ_mlは各モードのウェイトであ
り、Ｅ_mlは各モードの電界分布関数（モード関数）であ
る。ウェイトＡ_mlは、ファイバ端面に入射する光の電界
分布関数に依存し、下記の数５式により求めることがで
きる。

【００２４】

【数５】

【００２５】ここで、Ｏ（ｒ，θ）は入射光の電界分布
であり、ｒ，θはファイバのコア中心を原点とする極座
標を示すものであり、ｒが距離、θが角度である。前述
したように、クロストークの大きさは、ＬＰ₀₁モードが
最も少ないため、ＬＰ₀₁モードのウェイトが最も大き
く、且つ、他のモードのウェイトが小さくなるような入
射光を与えると、上記数４式により、ファイバで伝送さ
れるトータルのクロストークが最も少なくなることが分
かる。

【００２６】上記の説明は、イメージファイバを構成す
る各ファイバの伝搬定数（β）が互いに等しい場合のも
ので、伝搬定数（β）が互いに異なるファイバ相互間で
のクロストークは考慮していない。

【００２７】実際のファイバでは、屈折率の揺らぎ、コ
アとクラッドの境界面の不均一性、ファイバに混入した
不純物による散乱等、種々の要因によりモード変換が起
こり、また、伝搬定数（β）が異なるファイバ相互間で
もクロストーク現象が起こる。

【００２８】しかし、伝搬定数（β）が異なる場合に
は、伝搬定数が等しい場合よりもクロストークは小さく
なる。ファイバの伝搬定数（β）を異ならせるために
は、正規化周波数（Ｖ）の値が異なるようにすればよ
い。

【００２９】先に示した数２式から、Ｖ値は、コアの半
径（ａ）に依存していることが分かる。かかる点に着目
したクロストーク対策としていわゆるランダムイメージ
ファイバが知られている。

【００３０】従って、図１に示すように、ランダムイメ
ージファイバは、大きさや形状が相互に異なる複数のコ
ア８をクラッド９中にランダムに分散させ、且つ、隣接
するファイバ相互間の伝搬定数（β）を異ならせること
によって、クロストークを減少させるように構成されて
いる。

【００３１】ところで、ランダムイメージファイバにお
いて、隣接するコア相互間のクロストークのみを考えた
場合、最も近いコア８が必ず相互に異なるＶ値を持つよ
うにするためには、各ファイバの順序を決めて規則的に
配列したとしても最低３種類のＶ値の異なるファイバが
必要である。

【００３２】このため、従来のランダムイメージファイ
バには、３種類のファイバを用いた例が知られている。
しかしながら、数千本ものファイバを規則的に配列する
ことは現実的に困難であるため、適当に混ぜ合わせるこ
とになる。このとき、ｎ種類のファイバにおいて、隣接
する他のファイバが同種類でない確率は、下記の数６式
によって算出される。

【００３３】

【数６】

【００３４】この式において、ｎ＝３とすると、その確
率は０．２７％となり、確率的に非常に低いことが分か
る。そこで、本発明においては、ファイバの種類を増や
すことにより、この確率を向上させ、画質の向上を図る
ものである。例えば、５種類（ｎ＝５）のファイバを用
いた場合、その確率は４．７％となり、確率的に約１７
倍の向上を達成させることができる。同様に、同一のコ
アが１つ又は２つ隣接する確率を考えても５種類以上の
ファイバを用いることにより、画質が飛躍的に向上する
ことが分かる。

【００３５】この場合、イメージファイバを構成する各
ファイバのＶ値の差異が大きい程、クロストークは減少
することになるが、一方、大き過ぎるとコア径の違いに
より各ファイバの伝達光量の差が大きくなるため、明る
さむら等の弊害が生じる。

【００３６】そこで、伝搬モードの数の異なるファイバ
が少なくとも１つ在れば最も高次のモードがＶ値の小さ
いファイバに依存しなくなるので、クロストークを減少
される上で望ましい。この場合、Ｖ値の差も小さくで済
むので、コア径の違いによる明るさむらの影響も問題の
無いレベルに抑えることができる。

【００３７】先に述べたように、低次モードのほうがク
ロストークが少ないという原理を用いると、例えば、２
つのファイバの伝搬可能なモードの数を異ならせた場
合、一方のファイバの伝搬可能な最高次数以上のモード
の光は、他方のファイバ中に伝わらないため、クロスト
ークにならないことが分かる。

【００３８】Ｖ値の差だけでクロストークを減らす場合
には、Ｖ値の差をなるべく大きくしなければならない
が、モードの数を異ならせることによって、Ｖ値の差を
小さ目にしても同レベルのクロストークが実現される。

【００３９】図２は、均一コア光ファイバの分散曲線を
示す図であり、各モードにおける正規化周波数（Ｖ値）
と伝搬定数（β）との関係を示す図である（出典、「光
ファイバ」：オーム社、著者；大越孝敬ほか２名）。同
図では、横軸をＶ値、縦軸をβ／ｋ（ｋは波数）として
表示されている。なお、下記の数７式

【００４０】

【数７】

【００４１】で算出される正規化変数（ｂ）を縦軸とし
た場合のスケールも示されている。図２から明らかなよ
うに、例えばＬＰ₀₁モードを示す分散曲線（Ａ）は、最
低次数モードを示しており、Ｖ値の如何にかかわらず、
常に、ファイバ中を伝搬する（カットオフがない）が、
それ以上のモード（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）では、カ
ットオフが存在する。

【００４２】例えば、ＬＰ₁₁モードを示す分散曲線
（Ｂ）は、Ｖ＝２．４０５で途切れているが、これは、
ＬＰ₁₁モードは、Ｖ＜２．４０５のファイバ中では、伝
搬定数（β）を任意に設定した場合でも励起されず、か
かるモードの光は、ファイバ中を伝搬し得ないことを意
味している。

【００４３】同様に、ＬＰ₂₁モード（Ｃ）及びＬＰ₀₂モ
ード（Ｄ）は、Ｖ＝３．８３においてカットオフ状態と
なる。従って、仮に、第１のファイバのＶ値を“３”と
し、第２のファイバのＶ値を“４”に設定したとする
と、第２のファイバ中には、ＬＰ₀₁、ＬＰ₁₁、ＬＰ₂₁、
ＬＰ₀₂の各モードが伝搬するが、第１のファイバ中に
は、ＬＰ₀₁、ＬＰ₁₁モードしか伝搬しないことになる。

【００４４】この結果、これら２種類のファイバを混在
させて構成したイメージファイバにおいては、ＬＰ₂₁、
ＬＰ₀₂の各モードは、第２のファイバ中にだけ伝搬され
るので、これらモードについては、第１のファイバと第
２のファイバとの間でクロストークは発生せず、全体の
クロストークが減少することになる。

【００４５】次に、イメージファイバにより伝達される
光の伝達効率について説明する。イメージファイバを細
径化し、且つ、高解像を保つためには、必然的に繊維間
隔を小さくし、且つ、コア径も小さくする必要がある。
更に、コア径を小さくすると、伝搬モードが減少して、
Ｖ値が２．４０５以下でシングルモードになる。

【００４６】図３には、開口数（ＮＡ）が０．５の光フ
ァイバに、Ｆナンバーが１．４の光を入射した際、励起
される各モード（波長が６００ｎｍ）のエネルギー割合
のグラフが示されている。

【００４７】同図では、横軸をコア径、縦軸をエネルギ
ーの比率で任意スケールである。このグラフから明らか
なように、ＬＰ₀₁モード（Ａ）だけでなく、ＬＰ₁₁モー
ド（Ｂ）及びＬＰ₂₁モード（Ｃ）が伝送するエネルギー
割合も大きいことが分かる。また、ＬＰ₁₁モード（Ｂ）
を伝送するためには、コア径が約１μｍ以上、ＬＰ₂₁モ
ード（Ｃ）を伝送するためには、コア径が約１．５μｍ
以上の大きさが必要であり、これを下回ると明るさが著
しく劣化することが予測される。また、入射光束のＦナ
ンバーが２〜１の範囲では概略同様のことが言える。

【００４８】そこで、明るさを確保するためには、可視
域（約４００ｎｍ〜６５０ｎｍ）でＬＰ₁₁モード（Ｂ）
が伝搬されることが必要であるため、Ｖ＞２．４０５の関係を満足する必要がある。

【００４９】なお、伝送効率を充分大きくさせるには、
ＬＰ₂₁モード（Ｃ）も伝搬可能であれば、更に望まし
い。このとき、ＬＰ₂₁モード（Ｃ）の伝搬条件は、Ｖ＞３．８３の関係を満足する必要がある。

【００５０】ランダムイメージファイバは、Ｖ値の異な
る複数のファイバを束ねて構成されているため、実用上
中心値のファイバ中間の太さのものが、“Ｖ＞３．８
３”の関係を満足していれば足りる。

【００５１】更に、すべての種類のファイバが、“Ｖ＞
２．４０５及びＶ＞３．８３”の関係を満足していれば
理想的である。例えば、実際実用化されている血管内視
鏡に用いられるイメージファイバは、その外径が０．３
ｍｍ程度であって、２〜３μｍ程度のコアが繊維間隔４
μｍ程度で３０００本程度充填されている。このスペッ
クにおいて、“Ｖ＞３．８３”の関係を満足するために
は、下記の数８式

【００５２】

【数８】の関係を満足する必要がある。

【００５３】しかしながら、３０００画素程度の画像
は、その画質が貧弱であるため、１万画素程度のイメー
ジファイバが望まれている。このスペックを実現するた
めには、コア径を１μｍ、繊維間隔を２μｍ程度にする
必要があり、“Ｖ＞３．８３”の関係を満足することは
困難となる。このため、多少明るさを下げて“Ｖ＞２．
４０５”の関係を満足するための条件を求めると、下記
の数９式

【００５４】

【数９】となる。

【００５５】従って、コア径が２〜３μｍ以下の場合に
は、ファイバのＮＡは０．４以上、また、コア径が１μ
ｍ以下の場合には、ＮＡは０．４９８以上必要になる。
また、クラッドの厚み（ｄ）については、その厚み
（ｄ）が薄くなるに従ってクロストークが増大し、一
方、厚すぎると明るさが足りなくなるといった弊害があ
る。これら両者を両立させるためには、その厚み（ｄ）
を下記の関係、即ち、１．８μｍ＞ｄ＞０．８μｍの関係に規定させることが望ましい。

【００５６】ここで、ＮＡを上記数８式又は数９式の関
係に規定させるために、ファイバに適用されるガラス材
としては、石英系よりも多成分系が好ましい。しかしな
がら、多成分系の場合、クラッドの屈折率を約１．５以
下にするのは困難であるため、コアの屈折率（ｎ₁ ）をｎ₁ ＞１．５６に規定させる必要がある。

【００５７】コアの屈折率（ｎ₁ ）が、１．７を越えた
場合に、長さ０．５〜５ｍのファイバではガラス材の性
質により、ファイバは黄色又は緑色に着色されることに
なる。

【００５８】従って、コアの屈折率（ｎ₁ ）は、１．７
＞ｎ₁ の関係を満足させることが望ましい。なお、クラ
ッドの屈折率（ｎ₂ ）が、１．５３＞ｎ₂ ＞１．４８の関係を満足していれば、多成分系のガラス材でクラッ
ドを形成することも可能である。

【００５９】なお、上述した関係は、全て、後述する本
発明の実施例に適用することができる。また、異なるコ
ア径のファイバ素線を束ねる場合、夫々のファイバのＶ
値が互いに相違することに起因して、各モードのカット
オフ周波数が異なる。

【００６０】このため、コア径の小さいファイバの伝達
効率が低下していまい、明るさ的に不利になることがあ
る。このような場合、例えば後述する第３の実施例に示
すように、コア径の小さいファイバの本数とコア径の大
きいファイバの本数とを夫々減らして、中間のファイバ
の本数を増やすことにより、カットオフ現象による伝達
効率の低下を減少させることができる。

【００６１】なお、上述した内容から明らかなように、
伝達効率を向上させ、且つ、明るさむらを除去するため
の構成は、クロストークを減少させるための構成と相矛
盾することになる場合がある。

【００６２】特に極めて細いファイバを適用した場合に
は、コアを伝搬するモードの数が元来少ないため、各フ
ァイバ毎の伝搬モードの数を異ならせてクロストークを
減少させることが難しい場合がある。

【００６３】従って、実際のイメージファイバの構成パ
ラメータ（コア径、屈折率等）を決定するに際し、クロ
ストークと、光量及び明るさとの釣り合いを考慮する必
要がある。

【００６４】

【実施例】以下、上述した関係を満足させることによっ
て、クロストークを抑えて画質の劣化を防止できる高細
径且つ高解像度のイメージファイバについて、具体的な
例を掲げて説明する。

【００６５】なお、後述する表２〜表５中に記載された
クラッド外径、コア径（素線）、コア径（紡糸後）及び
繊維間隔の単位は、全て“μｍ”である。第１の実施例
について説明する。

【００６６】

【表２】

【００６７】上記の表２に示すように、本実施例に適用
されたイメージファイバは、クラッド外径は一定で且つ
５種類の異なるコア径を有するファイバ（素線）を夫々
６００本づつランダムに混ぜ合わせて紡糸して構成され
ている。

【００６８】具体的には、ファイバをランダムに束ねた
後、加熱して軟化させた状態で引き伸ばして細径化させ
る。この結果、コアが熔合してコンジット化されたイメ
ージファイバが形成される。

【００６９】このような方法で形成されたイメージファ
イバのコア径（紡糸後）は、５種類の異なる値となった
が、繊維間隔は、３．８μｍで一定であった。この結
果、明るさむらを解消させることが可能となった。

【００７０】また、かかるイメージファイバに対して所
定の光（ＮＡ＝０．４９５、λ＝６５０）を入射させた
場合、Ｖ値は、５種類の異なる値となった。この結果、
クロストークを減少させることが可能となった。

【００７１】このように本実施例では、クロストークを
抑えて画質の劣化を防止できると共に明るさむらの無い
細径且つ高解像度のイメージファイバを提供することが
できる。第２の実施例について説明する。

【００７２】

【表３】

【００７３】上記の表３に示すように、本実施例に適用
されたイメージファイバは、クラッド外径及びコア径が
共に異なる５種類のファイバ（素線）を夫々６００本づ
つランダムに混ぜ合わせて紡糸して構成されている。

【００７４】このような方法で形成されたイメージファ
イバのコア径（紡糸後）は、５種類の異なる値となった
が、繊維間隔は、平均３．８μｍであった。この結果、
明るさむらを解消させることが可能となった。

【００７５】また、かかるイメージファイバに対して所
定の光（ＮＡ＝０．４９５、λ＝６５０）を入射させた
場合、Ｖ値は、５種類の異なる値となった。この結果、
クロストークを減少させることが可能となった。

【００７６】このように本実施例では、クロストークを
抑えて画質の劣化を防止できると共に明るさむらの無い
細径且つ高解像度のイメージファイバを提供することが
できる。第３の実施例について説明する。

【００７７】

【表４】

【００７８】上記表４には、紡糸後のファイバの構成が
示されている。本実施例に適用されたイメージファイバ
は、コア径（紡糸後）が最も小さいファイバがシングル
モードとなる（λ＝６５０）ため、最も大きいコア（コ
ア径＝１．１３）及び小さいコア（コア径＝０．８７）
を夫々全本数の１５％とし、２番目に大きいコア（コア
径＝１．０７）及び小さいコア（コア径＝０．９３）を
夫々２５％とし、残りのコア（コア径＝１）を２０％と
して構成されている。

【００７９】なお、１つのファイバの構成比率だけが高
くなると異なるファイバを混在させた意義が薄れてしま
うので、各ファイバの構成比率の差は、約１０％程度の
範囲内でランダム化させることが好ましい。

【００８０】このように構成することによって本実施例
の場合も、上述した実施例と同様に、クロストークを抑
えて画質の劣化を防止できると共に明るさむらの無い細
径且つ高解像度のイメージファイバを提供することがで
きる。第４の実施例について説明する。

【００８１】

【表５】

【００８２】上記表５には、紡糸後のファイバの構成が
示されている。本実施例に適用されたコア（紡糸後）
は、全て、ＬＰ₁₁モードが伝搬可能に構成されており、
各コアの数を同一の比率でランダムに混ぜ合わせること
によって、上述した実施例と同様の効果を達成すること
が可能となる。

【００８３】本実施例では、各ファイバの伝搬可能な伝
搬モード数が規定されており、Ｖ値の差と伝搬モード数
の差の組み合わせによってクロストークの減少が図られ
ている。

【００８４】第５の実施例について説明する。本実施例
のイメージファイバは、上記表２に示された５種類のコ
アを備えて構成されており、具体的には、図５に示すよ
うに、各コア（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）を規則的に配列さ
せて構成されている。

【００８５】なお、コア（Ａ）の径が最も大きく、コア
（Ｅ）が最も小さくなっている。各コア（Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ）を図５に示すように配列することによって、隣
接コア相互間には互いに異なる種類のコアが配列される
ことになり、結果、上述した実施例と同様の効果を達成
することが可能となる。

【００８６】なお、本実施例は、上述した構成に限定さ
れることはなく、コアの数は、例えば、４種類であって
も同様の効果を奏する。また、本発明は、上述した構成
に限定されることはなく、種々変更可能であることは言
うまでもない。

【００８７】例えば、クロストークが生じている状態に
おいて、光の出射端の光強度パターンを観察すると、入
射コアから離間したコアにおいて高次のモードパターン
が観察される。従って、高次のモードを遮断することに
よって、クロストークを減少させることができることが
分かる。例えば、図４に示すように、イメージファイバ
の一部のみを屈曲させて、ファイバの外径を小さくさせ
ることによって、クロストークを減少させることが可能
となる。

【００８８】具体的には、コア径が小さいイメージファ
イバを適用した場合、コア径が小さい部分において高次
モードが遮断されるため、結果、クロストークの少ない
低次モードのみを伝搬させることが可能となる。

【００８９】また、他の手法としては、イメージファイ
バの線引きする際に、部分的に急冷を施す等、内部に残
留応力がかかるように構成することによって、各ファイ
バのモードパターンを変化させることができるため、ク
ロストークを減少させることが可能となる。

【００９０】また、コア径の異なるファイバを束ねたイ
メージファイバを適用して伝送像を観察する場合、コア
径の違いによって単位面積当りの明るさが異なるため、
明るさ斑を生じる場合がある。この場合、例えば、ＴＶ
観察システム（図示しない）において画像処理を施すこ
とによって、明るさ斑を除去することが可能となる。例
えば、内視鏡用ＴＶカメラを用いた場合、観察前に基準
となる白色物体を撮影して、画像のホワイトバランスを
とるのが一般的である。このとき、輝度補正回路（図示
しない）を介してホワイトバランス及び輝度補正を同時
に行うことが好ましい。

【００９１】

【発明の効果】本発明は、クロストークを抑えて画質の
劣化を防止できると共に明るさむらの無い細径且つ高解
像度のイメージファイバを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】大きさや形状が異なる複数のコアを有するラン
ダムイメージファイバの構成を示す端面図。

【図２】均一コア光ファイバの分散曲線を示す図。

【図３】コア径に対する励起される各モードのエネルギ
ー割合をグラフ化した図。

【図４】本発明の変形例であって、一部のみを屈曲させ
て、ファイバの外径を小さくさせたイメージファイバの
構成を示す外観図。

【図５】本発明の第５の実施例に係るイメージファイバ
の構成を模式的に示す図。

【図６】従来の内視鏡の構成を概略的に示す図。

【図７】ファイバコンジットの断面を模式的に示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｖ値が互いに異なる複数のファイバから
成るイメージファイバにおいて、伝搬モードの数が異なる少なくとも２種類のファイバを
含むことを特徴とするイメージファイバ。
【請求項２】Ｖ値が互いに異なる少なくとも５種類の
ファイバから成ることを特徴とするイメージファイバ。
【請求項３】前記Ｖ値の異なるファイバの本数が異な
ることを特徴とする請求項１又は２に記載のイメージフ
ァイバ。