JPS6144819B2 - - Google Patents

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
に関し、特に改良された溶出法を提供するもので
ある。

可撓性に優れた像伝達用光学繊維束の製造方法
の１つとして米国特許第3004368号明細書に述べ
られている溶出法が知られています。この方法に
よれば、より屈折率の高いコアガラスと、このコ
アガラスの周囲を被覆するより屈折率の低い被覆
ガラスと更にその外側が酸等の溶媒に可溶な溶出
ガラスに被覆されている光学繊維を、溶出ガラス
外套管中に多数本配列させて入れ、加熱融着延伸
等の工程の後硬い像伝達用光学繊維束、即ちイメ
ージコンデイツトを製造し、このコンデイツトの
両端を樹脂等により保護した後酸等の溶媒により
溶出ガラスを溶出除去し、各光学繊維束が融着し
てなくて、保護された両端部のみが剛性部として
残つた可撓性を有する光学繊維束を製造する。

しかしながら、このような溶出法によつて製造
された可撓性を有する光学繊維束の両端部では、
高屈折率の芯ガラス及び低屈折率で耐溶媒性の被
覆ガラスだけでなく最外層の溶出ガラス層も残つ
ており、その後この溶出ガラス層は繊維束全てに
渡つて溶出が出来る為の充分な厚さをもたす必要
がある為、従来の積層法等で作成した光学繊維束
に比べて、コアガラスの断面積比率が低下して、
その結果透過率の低い光学繊維束となつている。

従つて透過率の高い光学繊維束を得る為には溶
出ガラス層の厚みをできるだけ薄くする必要があ
る。しかし実験の結果より得られる各光学繊維の
溶出ガラス層を完全に溶出除去するのに充分な厚
さに比べて、実際にはその２倍程度に厚くしない
と溶出ガラス外套管中のイメージコンデイツトの
中央部は溶出不可能であつた。これは溶出ガラス
外套管内に多数の光学繊維を規則正しく配置して
も溶出ガラス外套管内面に接する部分ではどうし
ても隙間があいてしまい、内面ぎつしりに多数の
光学繊維を配置することは不可能であること及び
溶出ガラス外套管は溶出ガラスという特殊なガラ
スを使用しているために、加工性が非常に悪く精
度のよい溶出ガラス外套管を製作することが出来
ないためになお一層、外套管内面にぎつしりと多
数の光学繊維を配置することが不可能であること
によつて、この多数の光学繊維が入つた溶出ガラ
ス外套管を加熱、延伸などの操作を加えて製造し
たイメージコンデイツトでは周辺部数層の各光学
繊維の溶出ガラス層が異常に変形して、厚くなつ
たり薄くなつたりしていてその結果溶出ガラス層
が薄くなつて溶出可能な厚みを下回るとこの部分
の溶出が不可能となつてしまうからである。即ち
コンデイツト中央部の光学繊維は正常であり溶出
可能であるにもかかわらず異常変形を起した周辺
部数層の光学繊維の為に溶媒が内部へ浸透するこ
とが妨げられ、コンデイツト全体としても溶出不
可能となつてしまう。

本発明は上記の事を鑑みて、溶出ガラス層を必
要以上に厚くせずともコンデイツトの溶出ガラス
層の溶出が可能で、光学繊維の異常変形による損
失が少なく、且つコアガラスの断面積比率の高
く、透過率の高い可撓性を有する光学繊維束の製
造方法を提供する事を目的とする。

以下図面を用いて実施例を説明する。

第１図は溶出ガラス層を有する個々の光学繊維
の断面を示した図で、より高屈折率のコアガラス
１の周囲を、より低屈折率の被覆ガラス２でおお
い、更に酸に可溶な溶出ガラス３で周囲をおお
う。コアガラスとしては高屈折率で作業温度にお
いて粘性の高いガラス、バリウム−フリントガラ
スあるいはバリウム重フリントガラスが適当であ
り、被覆ガラスとしてはクラウンガラスあるいは
クラウンフリントガラスを使用する。溶出ガラス
としてはバリウムランタンホウ酸塩ガラス等が知
られている。

この光学繊維は一般に0.1〜0.5mmの線径で、こ
の線径は所望の解像力に応じて決定される。

第１の工程はこの２重に被覆された光学繊維４
を第２図に示す如く、外套ガラス管５に規則正し
く充填する。本発明では、通常の溶出法と異な
り、この外套管５のガラス種は酸溶出の性質を必
要とせず、通常のガラス種の中で引張工程に適合
する熱的性質を有し且つ加工性が良好で寸法精度
の良いガラス管を形成できるものを選択するもの
で本実施例ではホウケイ酸ガラスのFIOLAX（商
品名）等が最も好ましい。

このガラスは溶出性ガラスに比べてはるかに加
工性が良い為にこのガラスで作成した外套ガラス
管５には第１図で示した光学繊維を隙間なくぎつ
しりと配置する事が可能であり、次に述べる加熱
延伸工程での光学繊維の変形をかなり緩和でき
る。また加工性が良い事は加熱・延伸の作業性も
向上し、更にコンデイツトのままで保存する際耐
久性の悪い溶出ガラス外套管を使用するのに比べ
て保存中のコンデイツト側面の劣化は生じない。

次に第２の工程では光学繊維を充填した外套管
を第３図に示すように電気炉６中で加熱しなが
ら、引張ローラー７で曳き、所定の径のイメージ
コンデイツト８を形成する。このようにして得ら
れたイメージコンデイツトの断面は第４図ｂのよ
うに中央部では各光学繊維が規則正しく配列して
いるが周辺部では第４図ａのように光学繊維が大
きく変形し溶出ガラス層が異常に薄くなり溶出工
程が不可能となつている。

そこで第３の工程において、第５図に示す如く
機械的に外套ガラス管及び変形度の大きい繊維束
周辺部の光学繊維を研削して除去する。第５図ａ
において第２の工程で得られた外套管を含むコン
デイツト８は研削砥石ローラー１０と調整砥石ロ
ーラー１１とコンデイツト保持具１６で構成され
る研削機械に送られる。コンデイツト８は第５図
ｂに示す如く調整砥石ローラー１１によつて一定
圧力で研削砥石ローラー１０に押しつけられ、コ
ンデイツト８の回転よりも早い回転で回つている
研削砥石ローラーで徐々に研削及び研摩される。
本発明者の実験では長さ１ｍのコンデイツトに対
して0.04mm／分程度の研削スピードが光学繊維束
に悪影響を与えず、不要な変形繊維を除去するの
に適当であつた。

第４工程として次にコンデイツト９の両端面を
研磨し、第６図のように両端をグリコールフタレ
ート等の保護用物質１２で保護し、40℃、５％の
塩酸１３中に研削されたコンデイツト９を一定時
間浸して、各光学繊維の溶出ガラス層を除去し第
７図のように両端部に剛性部１４を残した可撓性
光学繊維束１５を得ることができる。

本発明者は上記各工程前後の繊維束断面を顕微
鏡写真で観察したが、第３工程後の研削されたコ
ンデイツト断面は、異常変形した光学繊維が除去
され、且つコンデイツト周辺部は一定厚さの溶出
ガラス層を有する光学繊維が研削による変形も殆
んど受けずに整然と配列していて、従つて第４工
程において、各繊維束の溶出ガラス層の厚さが非
常に薄くても良好にコンデイツト中央部が溶出さ
れて高い光透過率と良好な可撓性を有する優れた
光学繊維束を得ることができた。

第８図には断面が四角形のコンデイツトに対す
る研削工程を示してある。前実施例においては、
第３図に示した第２工程において断面が円形のコ
ンデイツト８を作成したが、同様に第８図ａに示
すような断面が四角形のコンデイツト８′を作成
する事も可能である。この場合は第８図ｂに示す
ような研削用砥石１０ａ，１０ｂによつて研削し
第８図ｃに示す如き異常変形層を取り除いたコン
デイツト９′を得ることができた。

このように本発明を用いれば、外套ガラス管と
して溶出性にこだわらず加工性の良い材質のもの
を選ぶ事ができる為光学繊維を、その中に隙間な
くぎつしりとつめる事ができ、それによつて加熱
延伸してコンデイツトを作成する際にコンデイツ
ト周辺部の異常変形した光学繊維層を薄く食い止
める事が可能で有効な光学繊維の破壊が少ないと
いう利点を有し、また機械的に外套ガラス管及び
異常変形した光学繊維層を除去する事によつて、
個々の光学繊維束の溶出ガラス層の厚さが薄くて
も、溶出可能で透過率の高い光学繊維束が得られ
る等有用な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶出ガラス層を有する光学繊維の断面
図、第２図は外套管に充填した多数の光学繊維を
示す図、第３図は光学繊維束の加熱延伸工程を示
す見取図、第４図は第３図の工程の後の光学繊維
束の断面図、第５図はイメージコンデイツトを研
削する工程を示す見取図、第６図は光学繊維束の
溶出工程を示す見取図、第７図は溶出工程により
得られた可撓性光学繊維束を示す図、第８図は断
面が四角形のイメージコンデイツトを研削する工
程を示す図である。 図中で、１…コアガラス、２…被覆ガラス、３
…溶出ガラス、４…光学繊維、５…外套ガラス
管、６…電気炉、７…引張ローラー、８…イメー
ジコンデイツト、１０…研削砥石、１１…調整砥
石、１３…塩酸、１５…可撓性光学繊維束、であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 比較的高い屈折率の芯ガラスとこの芯ガラス
   を囲むように被覆された比較的低い屈折率の耐溶
   媒性の被覆ガラスと更にその外側に囲むように被
   覆された溶媒に可溶な溶出ガラスからなる三重の
   光学センイを外套ガラス管中に多数本規則正しく
   配列させて入れる第１の工程と これを加熱、延伸して硬い光学繊維束を作成す
   る第２の工程と 前記外套ガラス管と、異常変形した周辺部の光
   学繊維とを機械的に除去する第３の工程と、 第３の工程で得られた光学繊維束を溶媒処理し
   て各光学繊維の溶出ガラス層を溶出させる第４の
   工程とからなる透過率の高い可撓性を有する光学
   センイ束を製造する方法。