(57)【要約】【課題】低パワーのレーザ光であっても、その漏洩を検知することができるレーザ光伝送用光ファイバ構造体を提供する。【解決手段】レーザ光伝送用光ファイバ構造体Ｃは、レーザ光伝送用の光ファイバ心線１１と、その光ファイバ心線１１が挿通された融点が２２０℃以下の樹脂材料で形成されたチューブ体１２と、そのチューブ体１２の外周に長さ方向に沿って設けられた導電性が付与された可燃性の繊維で構成された線材１３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光伝送用の１本又は複数本の光ファイバ心線と、
前記１本又は複数本の光ファイバ心線が挿通された融点が２２０℃以下の樹脂材料で形成されたチューブ体と、
前記チューブ体の外周に長さ方向に沿って設けられた導電性が付与された可燃性の繊維で構成された線材と、
を備えたレーザ光伝送用光ファイバ構造体。
【請求項２】
請求項１に記載されたレーザ光伝送用光ファイバ構造体において、
前記チューブ体を形成する樹脂材料がポリ塩化ビニル樹脂であるレーザ光伝送用光ファイバ構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたレーザ光伝送用光ファイバ構造体において、
前記線材は、前記チューブ体に対して螺旋状に巻き付けられるように設けられているレーザ光伝送用光ファイバ構造体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載されたレーザ光伝送用光ファイバ構造体において、
前記線材は、金属メッキされた可燃性の繊維で構成されているレーザ光伝送用光ファイバ構造体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載されたレーザ光伝送用光ファイバ構造体において、
前記線材を構成する可燃性の繊維がポリエステル繊維であるレーザ光伝送用光ファイバ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ光伝送用光ファイバ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光伝送用の光ファイバを用いた医療機器や工作機械では、安全性の観点から、レーザ光の漏洩検知が求められる。
【０００３】
特許文献１には、レーザ光を伝送するための光ファイバの外周に、ポリエステル繊維を銀で被覆した導電性繊維で形成された破損検知線を螺旋状に巻き付けることにより、レーザ光が漏洩するとポリエステル繊維表面の銀が溶断して破損検知線に接続された破損検知回路が動作するため、その破損検知回路の動作からレーザ光の漏洩を検知することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、レーザ光を伝送するための光ファイバを導電性樹脂層で被覆することにより、レーザ光が漏洩すると導電性樹脂層の抵抗が変化するため、その抵抗変化からレーザ光の漏洩を検知することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０５７６４号公報
【特許文献２】実願昭５７−２０１１３８号（実開昭５９−１０４１０６号）のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来のレーザ光の漏洩検知手段では、レーザ光のパワーが低い場合、その漏洩を検知することが困難である。
【０００７】
本発明の課題は、低パワーのレーザ光であっても、その漏洩を検知することができるレーザ光伝送用光ファイバ構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、レーザ光伝送用の１本又は複数本の光ファイバ心線と、前記１本又は複数本の光ファイバ心線が挿通された融点が２２０℃以下の樹脂材料で形成されたチューブ体と、前記チューブ体の外周に長さ方向に沿って設けられた導電性が付与された可燃性の繊維で構成された線材とを備えたレーザ光伝送用光ファイバ構造体である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１本又は複数本の光ファイバ心線が挿通されたチューブ体が、融点が２２０℃以下の樹脂材料で形成され、また、そのチューブ体の外周に長さ方向に沿って設けられた線材が、導電性が付与された可燃性の繊維で構成されているので、光ファイバ心線から低パワーのレーザ光が漏洩した場合でも、低融点のチューブ体が容易に昇温し、また、場合によっては溶融し、その熱により線材が確実に切断されることから、線材の導通性をモニタすることによりレーザ光の漏洩検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルの斜視図である。
【図２】実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルの第１の変形例の横断面図である。
【図３】実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルの第２の変形例の横断面図である。
【図４】実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルの第３の変形例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣ（レーザ光伝送用光ファイバ構造体）を示す。本実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣは、高パワーのレーザ光の伝送用途に用いることもできるが、例えば、ＲＧＢレーザプロジェクター等のように、１〜１０Ｗ程度の低パワーのレーザ光の伝送用途に好適に用いることができる。本実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣの長さは、用途にもよるが、例えば０．５〜１００ｍである。
【００１３】
本実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣは、レーザ光伝送用の光ファイバ心線１１と、その光ファイバ心線１１が挿通されたチューブ体１２と、チューブ体１２の外周に長さ方向に沿って設けられた線材１３とを備えている。
【００１４】
この本実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣは、光ファイバ心線１１からレーザ光が漏洩した場合、その熱によってチューブ体１２が昇温して溶融すると共に、その熱により線材１３が切断し、そして、線材１３の導通性をモニタすることによりレーザ光の漏洩検知を行うことができるように構成されている。
【００１５】
本実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣは、図１に示すように、チューブ体１２に１本の光ファイバ心線１１が挿通されていてもよく、また、図２に示すように、チューブ体１２に複数本の光ファイバ心線１１が挿通されていてもよい。
【００１６】
チューブ体１２に複数本の光ファイバ心線１１が挿通されている場合、チューブ体１２に挿通される光ファイバ心線１１の本数は、例えば２〜１００本であり、好ましくは２〜２０本である。また、複数の光ファイバ心線１１は、図２に示すように、横断面が略円形を形成するように束状に配設されていてもよく、また、図３に示すように、横断面が扁平形を形成するように横並びに配設されていてもよい。
【００１７】
光ファイバ心線１１は、光ファイバ１１１とそれを被覆する被覆層１１２とを有する。光ファイバ心線１１の外径は例えば０．１〜２ｍｍである。
【００１８】
光ファイバ１１１は、コア１１１ａとそれを被覆するように一体に設けられたクラッド１１１ｂとを有する。コア１１１ａは例えば純粋石英で形成されて相対的に高屈折率に構成されており、クラッド１１１ｂは例えば屈折率を低下させるドーパントであるフッ素やホウ素等がドープされた石英で形成されて相対的に低屈折率に構成されている。光ファイバ１１１は、クラッド１１１ｂを被覆するように一体に設けられた純粋石英のサポート層１１１ｃをさらに有していてもよい。光ファイバ１１１は、例えば、外径が１２５〜１５００μｍ、コア１１１ａの外径が５０〜１２００μｍ、クラッド１１１ｂの層厚さが３〜９０μｍ、及びサポート層１１１ｃの層厚さが５〜６０μｍである。
【００１９】
また、コア１１１ａは例えばノンドープの石英から形成されており、クラッド１１１ｂは例えばアクリル系等の樹脂から形成されて、コア１１１ａよりも相対的に低屈折率に構成された構成であってもよい。この場合、光ファイバ１１１は、例えば、外径が１２５〜１０００μｍ、コア１１１ａの外径が５０〜８００μｍ、クラッド１１１ｂの層厚さが１０〜２００μｍである。
【００２０】
被覆層１１２は樹脂で形成されている。被覆層１１２を形成する樹脂材料としては、例えば、ＵＶ硬化型樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ナイロン樹脂等が挙げられる。被覆層１１２は、例えばＵＶ硬化型樹脂の単一層で構成されていてもよく、また、例えばシリコーン樹脂の内側層とナイロン樹脂の外側層とからなる複数層で構成されていてもよい。被覆層１１２の層厚さは例えば１０μｍ〜４ｍｍである。
【００２１】
チューブ体１２は、光ファイバ心線１１が挿通されるが、光ファイバ心線１１との間に間隙を有して別体に設けられていてもよく、また、光ファイバ心線１１と密着して一体に設けられていてもよい。
【００２２】
チューブ体１２は、いわゆる長尺の筒状体で構成されていてもよく、また、それ以外に、長尺の筒状体に長さ方向に沿ってスリットが形成されたもので構成されていてもよく、シート材を筒状に巻いたもので構成されていてもよく、さらには、帯状体を螺旋状に巻回して長尺筒状に形成したもので構成されていてもよい。チューブ体１２の層厚さは、挿通する芯線数にもよるが、機械的強度の観点から、好ましくは０．３ｍｍ以上であり、より好ましくは０．４ｍｍ以上であり、一方、光ファイバ心線１１からレーザ光が漏洩した場合にチューブ体１２が容易に昇温して溶融するという観点から、好ましくは２ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以下である。
【００２３】
チューブ体１２は、融点が２２０℃以下の樹脂材料で形成されている。チューブ体１２を形成する樹脂材料の融点は、光ファイバ心線１１からレーザ光が漏洩した場合にチューブ体１２が容易に昇温して溶融するという観点から、好ましくは２００℃以下であり、より好ましくは１９０℃以下であり、一方、熱安定性の観点から、好ましくは１００℃以上であり、より好ましくは１２０℃以上である。ここで、チューブ体１２を形成する樹脂材料の融点はＤＳＣにより測定される。
【００２４】
チューブ体１２を形成する融点が２２０℃以下の樹脂材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等が挙げられる。これらのうちポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。チューブ体１２を形成する樹脂材料は、単一種であってもよく、また、複数種のブレンド材であってもよい。チューブ体１２を形成する樹脂材料は、ポリマーのみで構成されていてもよく、また、可塑剤等が配合された樹脂組成物で構成されていてもよい。
【００２５】
線材１３は、チューブ体１２の外周に長さ方向に沿って設けられているが、チューブ体１２に接着剤等により接着されていてもよい。
【００２６】
線材１３は、チューブ体１２に対して螺旋状に巻き付けられるように設けられていることが好ましい。この螺旋のピッチは、巻付加工の容易性から好ましくはレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣの外径の０．２５倍以上であり、より好ましくは０．５倍以上であり、一方、レーザ光の漏洩検知の精度を高める観点から、好ましくはレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣの外径の２倍以下であり、より好ましくは１倍以下である。なお、相互に導通していない複数本の線材１３がチューブ体１２に対して多重に螺旋状に巻き付けられるように設けられていてもよく、その場合の線材１３の本数は例えば２〜４本である。
【００２７】
線材１３は、図４に示すように、チューブ体１２に対して縦添えするように設けられていてもよい。但し、この場合、レーザ光の漏洩検知の精度を高める観点から、相互に導通していない複数本の線材１３が設けられることが好ましく、その本数はチューブの外径にもよるが、例えば４〜８本である。
【００２８】
線材１３は、導電性が付与された可燃性の繊維で構成されている。
【００２９】
線材１３は、紡績糸で構成されていてもよく、また、フィラメント糸で構成されていてもよい。線材１３の太さは、特に限定されるものではなく、適宜選択される。
【００３０】
線材１３を構成する可燃性の繊維としては、例えば、綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維；レーヨン、キュプラなどの再生繊維；ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維などの合成繊維が挙げられる。これらのうちポリエステル繊維が好ましい。線材１３を構成する繊維は、単一種であってもよく、また、複数種であってもよい。
【００３１】
線材１３を構成する可燃性の繊維への導電性付与手段としては、例えば、可燃性の繊維への金属メッキが挙げられる。金属メッキとしては、例えば、ニッケルメッキや銅メッキ等が挙げられる。金属メッキされた合成繊維の市販製品としては、例えば、ダイワボウノイ社製のメタックス（商品名）が挙げられる。その他、合成繊維に金属粉やカーボンブラックを含有させる手段も挙げられる。線材１３の単位長さ当たりの抵抗値は、線材１３の導通性をモニタすることによりレーザ光の漏洩検知を行うという使用目的の観点から、好ましくは１０Ω／ｍ〜３ｋΩ／ｍ以上である。線材１３の単位長さ当たりの抵抗値はテスタを用いて測定される。
【００３２】
以上の構成の本実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣは、１本又は複数本の光ファイバ心線１１をチューブ体１２に挿通し、或いは、押出成形により１本又は複数本の光ファイバ心線１１の周りにチューブ体１２を形成し、そのチューブ体１２の外周に線材１３を長さ方向に沿って設けることにより製造することができる。
【００３３】
そして、本実施形態に係るレーザ光伝送用光ファイバケーブルＣによれば、１本又は複数本の光ファイバ心線１１が挿通されたチューブ体１２が、融点が２２０℃以下の樹脂材料で形成され、また、そのチューブ体１２の外周に長さ方向に沿って設けられた線材１３が、導電性が付与された可燃性の繊維で構成されているので、光ファイバ心線１１から高パワーのレーザ光が漏洩した場合は勿論、１〜１０Ｗ程度の低パワーのレーザ光が漏洩した場合でも、低融点のチューブ体１２が容易に昇温し、また、場合によっては溶融し、その熱により線材１３が確実に切断されることから、線材１３の導通性をモニタすることによりレーザ光の漏洩検知を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明はレーザ光伝送用光ファイバ構造体について有用である。
【符号の説明】
【００３５】
Ｃ  レーザ光伝送用光ファイバケーブル
１１  光ファイバ心線
１１１  光ファイバ
１１１ａ  コア
１１１ｂ  クラッド
１１１ｃ  サポート層
１１２  被覆層
１２  チューブ体
１３  線材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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