JPH0784329B2 - 可とう性イメ−ジバンドルの製造方法 - Google Patents

可とう性イメ−ジバンドルの製造方法

Info

Publication number
JPH0784329B2
JPH0784329B2 JP61166319A JP16631986A JPH0784329B2 JP H0784329 B2 JPH0784329 B2 JP H0784329B2 JP 61166319 A JP61166319 A JP 61166319A JP 16631986 A JP16631986 A JP 16631986A JP H0784329 B2 JPH0784329 B2 JP H0784329B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
fiber
image bundle
flexible image
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61166319A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6321230A (ja
Inventor
洋一 古瀬
照喜 黒田
秀陽 山本
詔三 森本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority to JP61166319A priority Critical patent/JPH0784329B2/ja
Publication of JPS6321230A publication Critical patent/JPS6321230A/ja
Publication of JPH0784329B2 publication Critical patent/JPH0784329B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/016Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by a liquid phase reaction process, e.g. through a gel phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/028Drawing fibre bundles, e.g. for making fibre bundles of multifibres, image fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石英系ファイバを用いた可とう性イメージバ
ンドルの製造方法に関する。
〔従来技術の説明〕
可とう性をもったイメージバンドルは医療用内視鏡をは
じめ工業用内視鏡その他一般に画像伝送の用途に広く使
用されている。
イメージバンドルは、高屈折率のコアガラスを低屈折率
のクラッドガラス層で被覆して成る径が数μmないし数
十μmの光伝送ファイバの多数を両端での配列位置を合
せ束ねて構成され、一端に投影された原画像の個々の部
分の光が光伝送ファイバで各々伝送されることにより、
画像がファイバ束他端に伝送される。
上記のようなイメージバンドルで伝送される画像の解像
力は画像の大きさ、つまりバンドルを構成する個々の光
伝送ファイバの径に依存し、ファイバ径が小さいほど解
像力は高くなる。
一方、ファイバ径が小さいほどファイバ束の両端での配
列を正確に揃えることが困難になり、機械的な手段で個
々のファイバを並列、積層する方法では画素の径に限界
がある。
これに対して以下に述べる溶出法は、画素が極めて小さ
く解像力の大きい可とう性イメージバンドルを容易に製
造できる利点がある。
すなわち溶出法では、まず平行配列集束が容易な充分径
の大きいファイバ(一例として径が200μm以上)を成
形する。このファイバはクラッドガラス層の外周に、酸
などの特定の溶剤に可溶なガラス(以下溶出ガラスとい
う)から成る被覆層を設けておく。
次に上記のコア、クラッド、及び溶出ガラス層の三重構
造のファイバを平行配列集束した状態で加熱軟化させる
とともに加圧してファイバ相互を溶出ガラス層を介して
融着させる。
この融着操作としては例えば、一端を封じた外とうガラ
ス管中に平行配列集束したファイバ束を充填し、ガラス
管内を真空排気すとともに必要に応じて高圧の流体圧を
負荷しつつ高温加熱することにより、ガラス管を圧縮変
形させてガラス管内のファイバを空隙なく相互に融着さ
せる。
上記のようにして得られたファイバ束融着体を、個々の
ファイバ径が所定の画素径になるように加熱延伸する。
またファイバ束を充填したガラス管内を真空排気しつつ
封止端側から順次加熱延伸することにより、融着と延伸
とを同時に行なうこともできる。
以上の操作でファイバ束を加熱延伸した後所定長さに切
断することにより、両端でのファイバ配列が揃った所定
の画素径をもった硬性のイメージガイド体が得られる。
次に、上記硬性イメージガイド体の両端付近を、前記溶
剤に耐性のある被覆材で保護被覆し、中間部分を酸等の
溶剤に接触させて、ファイバ間を融着している溶出ガラ
スを溶かし出す。これにより中間部分ではファイバが個
々に分離していて屈曲自在であり、且つ両端では画素の
位相が一致している可とう性イメージバンドルが得られ
る。
上述した溶出法で使用する三重構造のファイバは、多成
分系ガラスの場合、溶出ガラスでつくったガラス管内に
クラッド層を形成するガラス管、及びコアを形成するガ
ラスロッドを入れて三者を加熱延伸するパイロット法、
あるいはそれぞれの溶融ガラスを収容するポットを同心
状に配置してノズルから三重構造ファイバを紡糸するポ
ット法等で製造することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
溶出法で使用する溶出ガラスは、クラッドガラスを侵触
しない溶剤に対して容易に溶けること及びコア、クラッ
ドガラスと同様の熟成形性を有していることが必要であ
り、コア及びクラッドガラスが多成分系ガラスに対して
は上記の条件を満たす酸溶出ガラスの実用組成が得られ
ている。
しかしながら石英系ガラスの場合多成分系ガラスに比べ
て作業温度が非常に高く、このように高温度下でコアガ
ラスあるいはクラッドガラスと同等の熟成形性を有し、
しかもクラッドガラスを侵触しない溶剤に対して容易に
溶けるという両条件を満足するガラス組成は今のところ
得られていない。
また石英系ファイバに対して多成分ガラスファイバ用の
溶出ガラスを適用した場合は、同ガラスの粘性が低くな
りすぎて従来のパイロッド法あるいはポット法ではファ
イバ成形不可能か、所定の均一厚みの溶出ガラス層が形
成されないという問題を生じる。
また石英系イメージバンドルの溶出ガラス層の作成方法
として、コアガラスおよびクラッドガラス層から成るプ
リフォームロッドの外周に、火炎加水分解法を用いてGe
O2あるいはB2O3添加のSiO2溶出ガラス層を形成する方法
が特開昭60−233603号で提案されているが、比較的簡単
に溶出ガラス層を形成できる利点がある半面、溶剤によ
る溶出速度が遅く実用的に満足のいくものではない。
さらに、火炎加水分解法は適用し得るガラス原料が限ら
れており、充分な溶出性をもったガラス組成が得難いと
いう問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明方法では、融着・延伸以前の段階で、所定のガラ
ス組成を構成する成分を含む金属アルコキシド等の溶液
を光伝送ファイバ素線の外表面に付着させるとともに乾
燥させ、以後の融着・延伸熱処理において同時にガラス
化することによってファイバ素線間に溶出ガラス層を形
成する。
〔作用〕
上記方法によれば、多くのガラス構成成分について容易
に入手可能な金属アルコキシドを原料に使用できるの
で、溶出ガラス組成を広範囲のガラス組成の中から選択
できる。
また常温で液状の原料を用いるので、溶解ガラスあるい
は火炎加水分解で生成するガラス微粒子の堆積を用いる
従来方法に比べて作業性が極めて良好であり、例えば一
端を封止したガラス管中に集束ファイバを充填した後
に、溶液をガラス管内に流し込むことにより、一挙に全
ファイバへの溶出ガラス層付着を行なうことができる。
〔実 施 例〕
以下本発明を図面に示した実施例について詳細に説明す
る。
第1図に示すように周知のパイプロッド法等により、高
屈折率のコアガラス1とこのコアガラス1を囲むように
被覆した低屈折率のクラッドガラス層2から成る石英系
の光伝送ファイバ素線3を成形する。
この素線3は互いに平行に配列集束するのが容易な径、
例えば200μm以上の外径とする。
上記素線3を一定長さに切断した後、第2図に示すよう
に平行状態で集束し、一端を封止した石英の外とう管4
内に充填する。
次いで上記石英管4内に、所定のガラス組成を構成する
成分を含む金属アルコキシドを溶媒に溶かした混合溶液
5を素線3のほぼ全長が浸るまで流し込む。
金属アルコキシドとしては、Siの供給源としてオルトけ
い酸メチル(CH3O)4Si,ほう素Bの供給源としてほう酸
トリ−n−ブチル〔CH3(CH23O〕3B,Naの供給源とし
てナトリウムエチラートC2H5ONa,Alの供給源としてアル
ミニウムSec−ブトキサイドAl〔OCH(CH3)CH2CH33,K
の供給源としてカリウムメチラートKOCH3などを使用す
ることができる。またBaは金属バリウムの形で添加する
ことができる。
各溶液及び固体添加物の混合比率は、最終的に得ようと
する溶出ガラス組成から求める。
溶出ガラス組成の代表例として、酸化物換算でSiO215〜
55モル%,B2O325〜70モル%,BaO5〜30モル%を合計80モ
ル%以上含有し、その他15%以下のLi2O,Na2O,K2Oを合
計で20%以下、各5%以下のMgO,CaO,ZnO,SrOを合計で1
0%以下、及び5%以下の範囲でAl2O3,Fe2O3,CoO,NiOを
含有する組成を挙げることができる。
上記組成のガラスは酸で容易に溶解する。上記のように
して溶液5を石英管4内にあるファイバ素線3の表面に
付着させた後、ファイバ束充填管を100℃前後で加熱し
て溶媒を揮散させる。
上記処理により、第3図に拡大して示す如く管内の各フ
ァイバ素線3のクラッド層外表面には多孔質状の溶出ガ
ラス層6が形成される。
本発明で使用する金属アルコキシドの溶液5は、あまり
濃度が高いと乾燥時にひび割れ等が生じ易いため、10%
以下の濃度とするのが望ましい。
次いで、第4図のように石英管4内を排気装置7で真空
排気しつつ管4の封止端側から順次ヒータ8で加熱軟化
させつつ、素線3の径が所定の画素径(数μmないし数
十μm)になる比率で延伸して硬性イメージガイド9を
得る。このイメージガイド9の断面は第5図に拡大して
示すように、コアガラス1とクラッドガラス層2から成
る個々の光伝送ファイバが相互に溶出ガラス層6で融着
させている最密六方充填構造を成している。
次いで、第6図のように硬性イメージガイド9の両端を
樹脂チューブ等の被覆材10で保護被覆した後、外側の石
英管層を弗酸溶液でエッチング除去し、次いで溶出ガラ
ス6を溶かす溶剤11、例えば酸液に浸漬等により接触さ
せる。
一定時間の溶出処理の後、必要に応じて中和処理、洗滌
処理を行なう。
これにより第7図に示すように、両端部分12A・が硬性
で中間部分12Bでは個々の画素構成ファイバ3が分離し
ていて屈曲性、柔軟性に富む石英系のイメージバンドル
12が得られる。
以上の実施例では溶出ガラスを形成する金属アルコキシ
ド溶液を、ファイバ束を充填したガラス管中に流し込む
ことにより個々のファイバ表面に付着させるようにした
が、光伝送ファイバの連続成形工程において、液中通
過、スプレー等の方法で連続的に塗布するようにしても
よい。
第8図に溶出ガラス層形成溶液をファイバ成形時に連続
塗布する方法の一例を示す。
図において20はガラス溶解ポットであり、コアガラスを
収容する内側ポット21と、クラッド層ガラスを収容する
外側ポット22を同心状に配し、ポット21の下方のノズル
21Aから、溶融コアガラス23を流出させるとともに、外
ポットノズル22Aから上記コアガラスを囲むようにクラ
ッドガラス24を流出させて冷却固化し光伝送ファイバ3
を成形するポット法の製造工程において、固化したガラ
スファイバの通過経路途中に、溶出ガラスを形成する金
属アルコキシド溶液5の液溜め槽25を設け、この槽25に
ファイバ3を通すことにより溶液5を成形されたファイ
バ3のクラッドガラス層外周面に塗布し、次いで乾燥さ
せる。
以下に本発明の具体的数値例を示す。
Si,B,Na,Al,K,Baの各原料として、オルトけい酸メチ
ル、ほう酸トリ−n−ブチル、ナトリウムエチラート、
アルミニウムSec−ブトキサイド、カリウムメチラー
ト、金属バリウムの6種類の試薬を用意し、これらを酸
化物換算でSiO230.0重量%(41.4モル%)、B2O325.0重
量%(29.8モル%)、Na2O4.3重量%(5.8モル%)、Al
2O32.6重量%(2.1モル%)、K2O4.1重量%(3.6モル
%)、BaO32.0重量%(17.3モル%)になるよう秤量
し、エタノールに溶かして充分撹拌して濃度5%の溶出
ガラス溶液を作成した。
次に一端を封じた外径22mm、肉厚1.5mmの石英管の中
に、外径200μmの石英系ファイバを約1万本平行状態
で束ねて充填した後、上記溶出ガラス溶液を石英管から
あふれ出ない程度に各ファイバ間に充分入るまで流し込
み、100℃で30分間乾燥させ、イメージバンドル母材を
得た。
これによってクラッド層外周に多孔質状態の溶出ガラス
層が形成された。
該イメージバンドル母材を加熱線引きして外径1mm、長
さ500mの硬性イメージガイド線を得た。
上記の加熱延伸処理により、溶出ガラス層は多孔質状態
からガラス状態になり各画素ファイバと融着していた。
次に、得られたイメージバンドル線から2mの長さを切断
して取り出し、その両端付近を残して中間部分を50%濃
度HF溶液に入れて外側の石英管部分を除去した後、1規
定濃度のHNO3溶液に室温で1時間浸漬して溶出ガラス層
を酸溶出することによって、画素ファイバ間をバラバラ
に分離した。
さらに、H2O、1規定濃度のNaOH溶液に順次入れて中和
した後、充分水洗することによってイメージバンドルを
得ることができた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、溶出ガラス組成を広範囲のガラス組成
から選択することができ、また溶出ガラス層を容易に形
成することができ、従来製造が困難であった石英系ファ
イバを用いた可とう性イメージバンドルも容易に製造す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は光伝送ファイバ
の断面図、第2図はファイバ表面に溶出ガラスを形成し
得る溶液を付着させる方法を示す断面図、第3図は前記
溶液付着後に乾燥することによってファイバ間に形成さ
れる多孔質の溶出ガラス層を示す断面図、第4図は上記
によって得られたファイバ束充填管を加熱延伸して硬性
イメージガイドを成形する工程を示す側断面図、第5図
は得られる硬性イメージガイドの横断面を拡大して示す
図、第6図はファイバ間の溶出ガラス層を溶出除去する
工程を示す断面図、第7図は上記工程を経て得られる可
とう性イメージバンドルを示す側面図、第8図は溶出ガ
ラス溶液の塗布方法の他の例を示す側断面図である。 1……コアガラス、2……クラッドガラス 3……光伝送ファイバ、4……外とう管 5……溶出ガラス形成溶液 6……溶出ガラス、7……排気装置 8……ヒーター、9……硬性イメージガイド 10……保護被覆材、11……溶剤 12……可とう性イメージバンドル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 詔三 大阪府大阪市東区道修町4丁目8番地 日 本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−217308(JP,A) 特開 昭60−195034(JP,A) 特開 昭60−233603(JP,A) 特公 昭51−8019(JP,B2)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高屈折率のコアガラスとこれを囲む低屈折
    率のクラッドガラス層から成る光伝送ファイバの最外周
    に溶剤に可溶なガラスの被覆層を設け、このファイバ素
    線を互いに平行状態で多数束ねて相互に融着させるとと
    もに延伸して硬性のイメージガイドを得た後、該イメー
    ジガイドの両端付近を除いた中央部分の前記溶剤に可溶
    なガラスの被覆層を除去することによりファイバを個々
    に分離して可とう性イメージバンドルを得る方法におい
    て、前記光伝送ファイバは石英系ガラスファイバであ
    り、前記ファイバを外とうガラス管中に入れて、前記フ
    ァイバ相互の融着は該ガラス管とともに加熱することに
    よって行い、 前記溶剤に可溶なガラスの被覆層は、前記融着・延伸以
    前の段階で、以下のガラス組成を構成するための成分を
    含む溶液を前記ファイバ外表面に付着させ、前記融着・
    延伸の段階での加熱によって、融着・延伸と同時にガラ
    ス化して形成することを特徴とする可とう性イメージバ
    ンドルの製造方法。 〔ガラス組成〕 SiO2:15〜55%,B2O3:25〜70%,BaO:5〜30%を合計で80
    %以上含有し、その他15%以下のLiO2,Na2O,K2Oを合計
    で20%以下、各5%以下のMgO,CaO,ZnO,SrOを合計で10
    %以下、および5%以下の範囲でAl2O3,Fe2O3,CoO,NiO
    を含有するガラス組成。 (ただし、組成は酸化物換算で、モル%表示である。)
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記ファ
    イバを外とうガラス管に充填後に該ガラス管内に前記溶
    液を入れる可とう性イメージバンドルの製造方法。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項において、前記ファ
    イバを外とうガラス管内に充填する以前の段階で、前記
    溶液をファイバ表面にコーティングする可とう性イメー
    ジバンドルの製造方法。
JP61166319A 1986-07-15 1986-07-15 可とう性イメ−ジバンドルの製造方法 Expired - Lifetime JPH0784329B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61166319A JPH0784329B2 (ja) 1986-07-15 1986-07-15 可とう性イメ−ジバンドルの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61166319A JPH0784329B2 (ja) 1986-07-15 1986-07-15 可とう性イメ−ジバンドルの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6321230A JPS6321230A (ja) 1988-01-28
JPH0784329B2 true JPH0784329B2 (ja) 1995-09-13

Family

ID=15829147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61166319A Expired - Lifetime JPH0784329B2 (ja) 1986-07-15 1986-07-15 可とう性イメ−ジバンドルの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0784329B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH085686B2 (ja) * 1990-04-03 1996-01-24 非酸化物ガラス研究開発株式会社 赤外イメージバンドルの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60195034A (ja) * 1984-03-14 1985-10-03 Olympus Optical Co Ltd クラツド付きガラスロツドの製造方法
JPS60217308A (ja) * 1984-04-13 1985-10-30 Fuji Photo Optical Co Ltd 可撓性光学繊維束の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6321230A (ja) 1988-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3004368A (en) Manufacture of fiber optical devices
US4389089A (en) Flexible fiber optical conduit and method of making
US3624816A (en) Flexible fiber optic conduit
US3877912A (en) Method of producing an optical transmission line
US3253896A (en) Method of making glass clad energyconducting fibers
EP0522571B1 (en) Optical connector
US3830667A (en) Method of making flexible fiberoptic bundles
US4971423A (en) Gradient-index-type optical device
JPS6138134B2 (ja)
US4461841A (en) Acid-soluble glass composition for making flexible fiber optic bundle
GB2110660A (en) Acid-soluble glass for making flexible optical fiber bundle
WO1982000898A1 (en) Process for manufacturing multiple fiber for optical use
JPH0784329B2 (ja) 可とう性イメ−ジバンドルの製造方法
WO1983003145A1 (fr) Procede pour fabriquer des fibres optique multiples
GB2033372A (en) A Method of Producing an Optical Waveguide
JPS63110402A (ja) イメ−ジフアイバ
GB2207254A (en) Glass-clad optical fibre couplers
JPS5828706A (ja) 可撓性を有する光学繊維束の製造方法
JPS57186722A (en) Reinforcing method for optical fiber connection part
JPS596265B2 (ja) 光フアイバの製造方法
JP3735220B2 (ja) 光学繊維束の製造方法
JPS5888703A (ja) 光フアイバ素線集合体の製法
JPS58120206A (ja) 可撓性を有する光学繊維束の製造方法
JPH07294755A (ja) テープ型マルチコアファイバの製造方法
JPS6022659B2 (ja) 可撓性を有する光学繊維束製造用酸溶出性ガラス