(57)【要約】【課題】照明光学系に凹レンズが不要な内視鏡１を提供する。【解決手段】内視鏡１は、屈折率ｎ１が、１．６１以上１．７４以下のガラスからなるコアと、屈折率ｎ２が、１．３３以上１．４４以下のプラスチックからなるクラッドと、からなり、前記コアの外径が前記クラッドの外径の９０％以上９９．６％以下で、開口数ＮＡが０．８９９以上０．９９７以下である複数の光ファイバ１０を有するライトガイド６が挿通され、前記ライトガイド６が導光した光を、凹レンズに替えて平板状のカバーガラス３０を介して先端部から出射する挿入部３１と、挿入部３１の基端に配された操作部３７と、操作部３７から延出し、前記ライトガイド６を光源装置２４と接続するライトガイドコネクタ３４が配設されたユニバーサルコード３８と、を具備する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率ｎ１が、１．６１以上１．７４以下のガラスからなるコアと、屈折率ｎ２が、１．３３以上１．４４以下のプラスチックからなるクラッドと、からなり、前記コアの外径が前記クラッドの外径の９０％以上９９．６％以下で、開口数ＮＡが０．８９９以上０．９９７以下である複数の光ファイバを有するライトガイドが挿通され、前記ライトガイドが導光した光を、凹レンズに替えて平板状のカバーガラスを介して先端部から出射する挿入部と、
挿入部の基端に配された操作部と、
操作部から延出し、前記ライトガイドを光源装置と接続するライトガイドコネクタが配設されたユニバーサルコードと、を具備することを特徴とする内視鏡。
【請求項２】
前記カバーガラスに光散乱機能があることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡
【請求項３】
屈折率ｎ１が、１．６１以上１．７４以下のガラスからなるコアと、
屈折率ｎ２が、１．３３以上１．４４以下のプラスチックからなるクラッドと、を具備し、
開口数ＮＡが０．８９９以上０．９９７以下であることを特徴とする内視鏡用ライトガイドファイバ。
【請求項４】
前記屈折率ｎ１が、１．６４以上１．７４以下であることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡用ライトガイドファイバ。
【請求項５】
前記コアの外径が、前記クラッドの外径の９０％以上９９．６％以下であることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡用ライトガイドファイバ。
【請求項６】
前記ガラスが、以下の組成であることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡用ライトガイドファイバ。
（Ａ）  （ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）：２０〜５５ｗｔ％
（Ｂ）  ＳｉＯ２：２０〜５５ｗｔ％
（Ｃ）  Ｂ２Ｏ３：０〜１０ｗｔ％
（Ｄ）  （ＢａＯ＋ＳｒＯ＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｌｕ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｙ２Ｏ３）：２５〜７２ｗｔ％
（Ｅ）  ＺｎＯ：０〜３０ｗｔ％
（Ｆ）  Ａｌ２Ｏ３：０〜１０ｗｔ％
（Ｇ）  ＺｒＯ２：０〜８ｗｔ％
（Ｈ）  （Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）：０〜１０ｗｔ％
（Ｉ）  Ｓｂ２Ｏ３：０〜０．３５ｗｔ％
【請求項７】
前記ガラスが、以下の組成であることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡用ライトガイドファイバ。
（Ｆ１）  Ａｌ２Ｏ３：０ｗｔ％
（Ｇ１）  ＺｒＯ２：０ｗｔ％
（Ｉ１）  Ｓｂ２Ｏ３：０〜０．０５０ｗｔ％、
（Ｊ）  （Ｎａ２ＳＯ４＋Ｋ２ＳＯ４）：０．２６〜１．６３ｗｔ％。
【請求項８】
前記プラスチックが、アモルファスフッ素樹脂又はＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）であることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡用ライトガイドファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガラスからなるコアとプラスチックからなるクラッドとを具備するプラスチッククラッド光ファイバである内視鏡用ライトガイドファイバ及び前記内視鏡用ライトガイドファイバを具備する内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように光ファイバ１０は光を透過するコア１１と、コア１１の外周面に設けられている、光がコア側面から外へ漏れないように反射するクラッド１２と、から構成されている。そして、プラスチッククラッド光ファイバでは、コア１１にはガラスが、クラッド１２にはコア１１よりも屈折率の低いプラスチックが用いられている。なお、コア１１の外径Ｄ１のクラッド１２（光ファイバ１０）の外径Ｄ２に対する割合（Ｄ１／Ｄ２）は用途により大きく異なる。
【０００３】
特開平７−２１８７３４号公報には、石英をコアとし、フルオロアリキル基を有する樹脂をクラッドとする通信用光ファイバが開示されている。この光ファイバは、コアの屈折率ｎ１＝１．４９、クラッドの屈折率ｎ２＝１．３７であり、開口数ＮＡ＝０．５１であった。なお、通信用光ファイバでは、例えば、コア外径Ｄ１が１５μｍのときクラッド外径Ｄ２は１２５μｍであり、Ｄ１／Ｄ２＝１２％である。
【０００４】
一方、内視鏡用ライトガイドファイバは、通信用光ファイバと異なり、多くの光を導光するように、Ｄ１／Ｄ２が大きい。また、内視鏡は、近くにある被写体の広い範囲を観察するために、広画角、例えば画角θ１が１４０度〜１７０度の撮像光学系が使用される。このため、ライトガイドが導光した光を凹レンズで、広画角化している。
【０００５】
しかし、広画角化のための凹レンズの径は、ライトガイドの径よりも１０〜２０％大きい。例えば、ライトガイドの径が１ｍｍの場合、凹レンズの径は、１．１〜１．２ｍｍとなる。このため、内視鏡の小径化の支障となるおそれがあった。また、凹レンズのコストだけでなく、アライメント調整等の作業も製造コストを下げる妨げとなるおそれがあった。さらに、凹レンズは色収差等を考慮して設計されるが、特に照射範囲の外周部において色収差の影響が顕著になるおそれがあった。
【０００６】
このため、高い開口数（ＮＡ）の内視鏡用ライトガイドファイバ及び照明光学系に凹レンズが不要な内視鏡が求められていた。
【０００７】
なお、図２に示すように、光ファイバ１０は、数百本以上が束ねられて、例えばシリコーンチューブ６Ａの内部に充填され、ライトガイド６として使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２１８７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施形態は、照明光学系に凹レンズが不要な内視鏡及び高い開口数の内視鏡用ライトガイドファイバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態の内視鏡は、屈折率ｎ１が、１．６１以上１．７４以下のガラスからなるコアと、屈折率ｎ２が、１．３３以上１．４４以下のプラスチックからなるクラッドと、からなり、前記コアの外径が前記クラッドの外径の９０％以上９９．６％以下で、開口数ＮＡが０．８９９以上０．９９７以下である複数の光ファイバを有するライトガイドが挿通され、前記ライトガイドが導光した光を、凹レンズに替えて平板状のカバーガラスを介して先端部から出射する挿入部と、前記挿入部の基端に配された操作部と、操作部から延出し前記ライトガイドを光源装置と接続するライトガイドコネクタが配設されたユニバーサルコードと、を具備する。
【００１１】
また、別の実施形態の内視鏡用ライトガイドファイバは、屈折率ｎ１が、１．６１以上１．７４以下のガラスからなるコアと、屈折率ｎ２が、１．３３以上１．４４以下のプラスチックからなるクラッドと、を具備し、開口数ＮＡが０．８９９以上０．９９７以下である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、照明光学系に凹レンズが不要な内視鏡及び高い開口数の内視鏡用ライトガイドファイバを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】光ファイバの構造の模式図である。
【図２】内視鏡用ライトガイドの模式図である。
【図３】実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの構成図である。
【図４】実施形態の光ファイバのコアガラスの屈折率及びクラッドガラスの屈折率の範囲を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
最初に、図３を用いて、実施形態の内視鏡１について簡単に説明する。
図３に示すように、内視鏡１を具備する医療用の内視鏡システム２０は、画像信号を処理するプロセッサ２１と、内視鏡画像を表示するモニタ２２と、使用者が使用条件等を設定するための入力部２３と、光源装置２４と、を具備する。
【００１５】
内視鏡１は、先端部３２に内視鏡画像を撮像する撮像部３３が配設されライトガイド６が挿通された挿入部３１と、挿入部３１の基端に配された操作部３７と、操作部３７から延出し、ライトガイドコネクタ３４及び電子コネクタ３６が配設されたユニバーサルコード３８と、を具備する。
【００１６】
ライトガイドコネクタ３４が光源装置２４と接続されると、光源装置２４が発生した光は、ライトガイド６により導光されて、平板状のカバーガラス３０を介して先端部３２から出射する。すなわち、内視鏡１では、照明光は、凹レンズにより高画角化されない。
【００１７】
ＣＣＤ等の撮像部３３からの撮像信号は、電子コネクタ３６を介してプロセッサ２１に伝達される。
【００１８】
挿入部３１は、例えば、屈曲性を適度に保つため外周部に厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ３０４からなるフレックス及び蛇菅等を有し、外径は１５ｍｍである。低侵襲化のために挿入部３１の細径化は重要であり、そのためライトガイド６の直径も、例えば径１．８ｍｍと細径化されている。
【００１９】
なおライトガイド６の内視鏡用ライトガイドファイバ（光ファイバ）１０ではコア１１の外径Ｄ１が、クラッド１２の外径Ｄ２の９０％以上９９．６％以下である。前記範囲内であれば、大光量の照射光を効率良く導光できる。
【００２０】
そして、内視鏡２の先端部３２には、ライトガイド６が導光した光が出射されるカバーガラス３０と、撮像部３３に被写体像を結像する撮像光学系の凹レンズ３５と、が配設されている。照明光の画角θ２は、撮像光学系の画角θ１を考慮して決定されるが、ライトガイド６の光ファイバ１０は、高ＮＡであるため、凹レンズで広画角化する必要がない。
【００２１】
ここで、画角θ２は、開口数ＮＡと、（式１）の関係がある。
【００２２】
ＮＡ＝sinθ２  ・・・（式１）
【００２３】
すなわち、凹レンズを使用しなくとも、光ファイバ１０の開口数ＮＡが０．８９９以上であれば、照明光の画角θ２として、１２８度を得られる。ここで、θ２＝１２８度は、広画角仕様の撮像光学系の画角θ１＝１４０度よりも小さいが、実用上、許容可能な下限である。
【００２４】
また、光ファイバ１０の開口数ＮＡが０．９４０であれば、θ２＝１４０度となるため好ましい。また、開口数ＮＡが０．９９６であれば、θ２＝１７０度となる。一方、ＮＡ＞０．９９７では、θ２＞１７０度となり、カバーガラス３０の側面で反射され前方に照射されない成分が生じるため好ましくない。
【００２５】
すなわち、光ファイバ１０の開口数ＮＡは、０．８９９以上０．９９６以下であり、好ましくは０．９４０以上０．９９６以下である。
【００２６】
開口数ＮＡは、コア１１のガラスの屈折率ｎ１及びクラッド１２のプラスチックの屈折率ｎ２から、（式２）で示される。なお、屈折率ｎ１、ｎ２はｅ線における値である。
【００２７】
ＮＡ＝（ｎ１２−ｎ２２）1/2  ・・・（式２）
【００２８】
クラッド１２に用いるプラスチックとしては、屈折率ｎ２及びコアガラスへの被覆処理を考慮すると、アモルファスフッ素樹脂、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）を用いることが好ましい。プラスチックとしては、屈折率の制約の範囲であれば、アモルファスフッ素樹脂、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）の単体に限らず、複数のプラスチックの混合物でも良い。
【００２９】
以下の試作は、アモルファスフッ素樹脂として、屈折率ｎ２＝１．３４のサイトップ（旭硝子株式会社製）、ＦＥＰとして屈折率ｎ２＝１．４３のプラスチックを用いて行った。
【００３０】
クラッド１２に用いる材料としては、サイトップ等に限られるものではなく、入手が比較的容易な、屈折率ｎ２が１．３３以上１．４４以下のプラスチックを用いることができる。
【００３１】
一方、光を導光するコア１１のガラス（コアガラス）は、光ファイバ１０の開口数ＮＡを上記範囲内とするため及び内視鏡１の仕様を満足するためには、屈折率ｎ１は、１．６１以上１．７４以下である必要があり、好ましくは１．６４以上１．７４以下である。すなわち、屈折率ｎ１が１．６４以上の鉛フリーガラスは後述するように内視鏡１に特に適している。
【００３２】
図４に示した、「Ａ」の範囲が、ＮＡが０．８９９以上０．９９６以下の範囲を満足し、かつ、屈折率ｎ１が、１．６１以上１．７４以下である。一方、「Ｂ」の範囲が、ＮＡが０．８９９以上０．９９６以下の範囲を満足し、かつ、屈折率ｎ１が１．６４以上１．７４以下である。
【００３３】
光ファイバ１０は、高い開口数（ＮＡ）であり、凹レンズで広画角化する必要がない。このため、内視鏡１は、広画角化のための凹レンズを有していないが、画角θ２が、１２８度以上１７０度以下の照明光を照射可能である。
【００３４】
そして、内視鏡１は、小径化が容易で、製造コストが低く、さらにレンズによる色収差が発生することがない。
【００３５】
なお、内視鏡１では、カバーガラス３０に、光散乱機能があることが好ましい。これは内視鏡１は、照明光学系に凹レンズを使用しないため、各光ファイバ１０が点光源のようになり、照射光にムラが生じるのを防止するためである。平板状のカバーガラス３０に光散乱機能を付与するには、すりガラスにしたり、微小粒子を分散したりする。なお、カバーガラス３０はライトガイド６側の内面だけが散乱面で、外面は鏡面であることが、汚れの付着防止の観点から好ましい。また、図３に示すようにカバーガラス３０とライトガイド６とは高屈折率の接着剤３０Ａなどで接合して間に空気層が介在しないようにすることが、反射防止のため好ましい。
【００３６】
ここで、上記の屈折率ｎ１を満足する高屈折率ガラスとしては鉛ガラスが知られているが、環境対応のため、鉛を含まないガラス（鉛フリーガラス）が要求されている。
【００３７】
さらに、医療内視鏡は被検者の体内に挿入後に内視鏡の先端部等の位置を確認するためにＸ線を照射しながら使用される。ガラスはＸ線被曝により、化学結合の一部が切断されたり歪が生じたりして着色する。医療内視鏡のライトガイドファイバ用ガラスには、高いＸ線耐性が要求されている。しかし、公知の鉛フリーガラスは鉛含有ガラスに比べると、Ｘ線耐性に対して十分な検討がされてはいなかった。
【００３８】
また、医療内視鏡では、白色光を用いた通常光観察だけでなく、照射光の波長特性を利用した種々の特殊光観察が行われる。例えば、狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow Band Imaging）は、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい狭帯域化された２つの波長、例えば３９０ｎｍ〜４４５ｎｍの第１波長帯の照明光と、５３０ｎｍ〜５５０ｎｍの第２波長帯の光を照射し、粘膜表層の毛細血管、粘膜微細模様の強調表示することによって腫瘍組織を容易に見分ける方法であり、青色光領域の画像情報が非常に重要である。
【００３９】
このため、医療内視鏡のライトガイドファイバ用の鉛フリーガラスには、ファイバ化の容易性すなわち紡糸性があること及び前記範囲の屈折率ｎ１であることに加えて、Ｘ線耐性及び青色光透過率を考慮すると、以下の条件式を満足することが好ましい。なお、「〜」は、「以上、以下」を意味する。
【００４０】
（Ａ）  （ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）：２０〜５５ｗｔ％
（Ｂ）  ＳｉＯ２：２０〜５５ｗｔ％
（Ｃ）  Ｂ２Ｏ３：０〜１０ｗｔ％
（Ｄ）  Ｘ：（ＢａＯ＋ＳｒＯ＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｌｕ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｙ２Ｏ３
）：２５〜７２ｗｔ％
（Ｅ）  ＺｎＯ：０〜３０ｗｔ％
（Ｆ）  Ａｌ２Ｏ３：０〜１０ｗｔ％
（Ｇ）  ＺｒＯ２：０〜８ｗｔ％
（Ｈ）  （Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）：０〜１０ｗｔ％
（Ｉ）  Ｓｂ２Ｏ３：０〜０．３５ｗｔ％
以下、上記条件について説明する。
【００４１】
（Ａ）  （ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）：２０〜５５ｗｔ％
（Ｂ）  ＳｉＯ２：２０〜５５ｗｔ％
（Ｃ）  Ｂ２Ｏ３：０〜１０ｗｔ％
【００４２】
条件（Ａ）〜条件（Ｃ）は、ガラスネットワークフォーマー成分を限定している。ＳｉＯ２が２０〜５５ｗｔ％なのは安定したガラスを得るためである。Ｂ２Ｏ３量は、０〜２ｗｔ％がより好ましい。Ｂ２Ｏ３は、ガラスの結晶化防止、及びＸ線耐性の向上に効果がある。
【００４３】
（Ｄ）  Ｘ：（ＢａＯ＋ＳｒＯ＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｌｕ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｙ２Ｏ３）：２５〜７２ｗｔ％
【００４４】
条件（Ｄ）は、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｇｄ２Ｏ３、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５又はＹ２Ｏ３の少なくともいずれかを含み、その総量が２５〜７２ｗｔ％であることを示している。条件（Ｄ）は、屈折率ｎ１が、１．６１〜１．７４を達成するための条件である。なお、屈折率ｎ１を１．６１以上とするためには、（ＢａＯ＋ＳｒＯ＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｌｕ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｙ２Ｏ３）は、３９〜４６ｗｔ％が好ましい。
【００４５】
ＢａＯは、高屈折率、青領域での高透過率を得るための必須成分であり、溶融性及び安定性に効果があり、効果があり悪影響が発現しない（以下、単に「効果がある」という）のは、（Ｄ１）ＢａＯ：１５〜３５ｗｔ％、好ましくは２５〜３０ｗｔ％である。（Ｄ２）ＳｒＯの含有量は０〜１５ｗｔ％であり、ＢａＯの含有量を超えないことが好ましい。
【００４６】
ここで、ＢａＯを２６．８７ｗｔ％、Ｌａ２Ｏ３を９．２７ｗｔ％、Ｔａ２Ｏ５を３．００ｗｔ％、すなわち（ＢａＯ＋ＳｒＯ＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｌｕ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｇｄ２Ｏ３＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｙ２Ｏ３）が３９．１４ｗｔ％有するＬａ-Ｂａ-Ｓｉ-Ｂ系ガラスを例にＢ２Ｏ３量との関係を説明する。Ｌａ２Ｏ３/Ｂ２Ｏ３がモル％比で１以上であればガラス中のホウ素（Ｂ）が３配位をとるためＸ線照射により少し着色するが、回復も早い。Ｌａ２Ｏ３/Ｂ２Ｏ３がモル％比で、１未満であるとガラス中のホウ素（Ｂ）が４配位の構造をとるため、Ｘ線照射により強く着色し回復も遅い。
【００４７】
すなわち、Ｂ２Ｏ３の含有量と深い関係があるが、（Ｄ３）Ｌａ２Ｏ３の含有量は、結晶化する可能性が徐々に高くならないため、１２．０ｗｔ％以下（３．６ｍｏｌ％）以下が好ましく、より好ましくは（Ｄ４）９．３ｗｔ％（２．８ｍｏｌ％）以下である。
【００４８】
（Ｅ）  ＺｎＯ：０〜３０ｗｔ％
（Ｆ）  Ａｌ２Ｏ３：０〜１０ｗｔ％
（Ｇ）  ＺｒＯ２：０〜８ｗｔ％
【００４９】
条件（Ｅ）〜条件（Ｇ）は、高透過率を達成するための条件である。白金ルツボで熔融を行う場合には不純物として混入するＰｔ量を減らすため、比較的低温（例えば１０００〜１３００℃）、かつ、短時間（例えば６時間）で熔融する必要がある。Ａｌ２Ｏ３及びＺｒＯ２は融点の高い難熔成分であるため、低温かつ短時間の熔融では、十分均質にならず、数十ｎｍ〜数百μｍの微粒子となってガラス中に残ってしまうことがある。これらの粒子は、通常の光路長が数ｍｍ〜数十ｍｍのレンズ等では問題にならないが、医療用内視鏡のように数ｍの長さのものでは、特に青色光透過率の大きな低下が問題になる。
【００５０】
また、石英ツルボ熔融の場合でも、高温では、石英ルツボが侵食されてガラスへＳｉＯ２が溶け出すため、脈理及び歪の原因になりガラスが割れるなど歩留まりが悪くなったり、所望の屈折率が得られなかったりするおそれがある。このため、石英ツルボ熔融の場合でも、熔融温度を低くする必要がある。このため、以下の条件（Ｆ１）及び（Ｆ２）を満たすことが特に好ましい。
【００５１】
（Ｆ１）  Ａｌ２Ｏ３：０ｗｔ％
（Ｇ１）  ＺｒＯ２：０ｗｔ％
【００５２】
なお、条件（Ｅ）のＺｎＯは任意成分であるが、高屈折率かつ青領域での高透過率を得るため、溶融性及び安定性に効果があるため、（Ｅ１）４〜１６ｗｔ％含有することが、より好ましい。
【００５３】
（Ｈ）  （Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）：０〜１０ｗｔ％
条件（Ｈ）の（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、Ｎａ２Ｏ、又はＫ２Ｏの少なくともいずれか意味しており、ガラスの結晶化を抑制するため、及び、粘度調整のためである。Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、屈折率を低くするため多すぎると所望の屈折率が得られないことがある。このため、より好ましくは、（Ｈ１）４〜１０ｗｔ％である。
【００５４】
（Ｉ）  Ｓｂ２Ｏ３：０〜０．３５ｗｔ％
条件（Ｉ）は、高い青色光透過率のための条件である。Ｓｂ２Ｏ３はガラスの均質化（ガラスの原料の熔解及び泡を抜く清澄作用）を促進するため、一般的光学ガラスでは、０．３〜０．５ｗｔ％添加される。しかし、前記添加量では、Ｓｂ２Ｏ３は青色光を固有吸収するため着色が顕著であり、かつ、Ｘ線耐性にも悪影響があり、コアガラスの仕様を満たす特性を得ることができない。
【００５５】
Ｓｂ２Ｏ３は、青領域の光を吸収する。さらに、白金ルツボから白金の溶出を促進する作用があるため、Ｓｂ２Ｏ３添加ガラスは青領域での吸収が大きくなりやすい。このため、青色光透過率の観点からは、Ｓｂ２Ｏ３添加量は少ないことが望ましい。しかし、Ｓｂ２Ｏ３を含有しないガラスは、製造時に攪拌不足による不均質化・脈理、また部分的な酸素欠陥による吸収が発生しやすくなることから添加量０ｗｔ％は好ましくない。Ｓｂ２Ｏ３は（Ｉ１）：０〜０．０５０ｗｔ％、がより好ましい。
【００５６】
（Ｊ）  （Ｎａ２ＳＯ４＋Ｋ２ＳＯ４）：０．２６〜１．６３ｗｔ％。
条件（Ｊ）は、Ｎａ２ＳＯ４又はＫ２ＳＯ４の少なくともいずれかを所定量含むことを示しており、条件（Ｉ）のもとでの、均質化実現のための必須条件である。すなわち、条件（Ｉ）のＳｂ２Ｏ３量は、一般的な光学ガラスの含有量より少ないため、原料を熔かす能力が不足しており、不均質（とけ残り）を防止するためには、高温かつ長時間の熔融が必要となる。
【００５７】
Ｎａ２ＳＯ４又はK２ＳＯ４は熔解の途中（例えば８９０℃）で分解してＳＯ２ガスと酸素ガスとを発生するため、物理的バブリングにより原料の熔融を促進する。ガラス原料中に添加するＮａ２ＳＯ４又はK２ＳＯ４の量が、上記範囲未満では原料の熔融の促進が不十分となり、上記範囲を超えると熔融は進むが過剰なＳＯ２ガスがスカムと呼ばれるＳｉＯ２やアルカリ金属などの相対的に比重の軽い元素を含む泡状の固体を生成するため、不均質の原因となる。
【００５８】
次に、ガラス原料は、一般的に不純物を含む。遷移金属の不純物等は可視光域に吸収をもつため、コアガラスのように高透過率を必要とするガラスの製造において問題となるため、最低限にすべきである。
【００５９】
コアガラスでは、具体的には、Ｆｅの含有量が３ｐｐｍ以下、Ｃｒの含有量が０．０３ｐｐｍ以下、Ｃｏの含有量が０．０１ｐｐｍ以下、及びＮｉの含有量が０．０２ｐｐｍ以下であることが、より好ましい。
【００６０】
ここで、実施形態のコアガラスの原料の調合には、不純物の混入を避けるため、ステンレスもしくは鉄等の金属容器又はビーカー等のガラス容器ではなく、紙容器又はプラスチック容器を用いた。ガラス融液の作製にはジルコニアを添加した白金ルツボ又は石英ルツボを使用し、サファイア棒にて攪拌を行った。
【００６１】
なお、以下の組成より明らかなように、実施形態のコアガラスの組成は融点が比較的低くなるように設計されているために１０００℃〜１３００℃、熔融時間が２時間〜８時間と比較的低温かつ短時間で熔融することができ、白金ルツボを用いた場合でも、不純物の混入は抑制されている。Ｐｔが混入するとガラスは青色光領域に吸収をもつため、透過率及び光量に悪影響がでる。Ｐｔ量は、好ましくは０．２ｐｐｍ以下である。
【００６２】
試作した光ファイバのコアガラスの組成及び光ファイバの特性を（表１）に示す。
【００６３】
「ガラス化」は、原料が均一に溶解しファイバ化できたものを「○」と評価した。青色透過率（Ｔ４００）は、波長４００ｎｍの光の透過率を３０ｃｍ厚のガラスサンプルと１ｃｍ（１０ｍｍ）厚のガラスサンプルとを作り、表面反射を計算により除く方法により算出した。そして、青色透過率（Ｔ４００）が、９０％／ｍ以上を「○」と評価した。
【００６４】
Ｘ線耐性（ＸＲＤ）は、２．５ＧｙのＸ線照射後に６４ルーメン／ｍｍ２の光を６００分導光する回復処理を行うＸ線耐性試験後の３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの光量がＸ線耐性試験前の光量の６８％以上を「○」と評価した。
【００６５】
また、主成分組成はＥＰＭＡにより、不純物含有量は、ＩＣＰ−ＭＳにより測定した。なお、組成等を示した場合に、含有量の範囲として「０％」を含む材料は必須成分ではなく任意成分であることを意味している。また不純物含有量の表示において、「未満」表示は測定限界以下を意味している。
【００６６】
（表１）
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【００６７】
すなわち、屈折率ｎ１が、１．６１以上１．７４以下のガラスからなるコアと、屈折率ｎ２が、１．３３以上１．４４以下のプラスチックからなるクラッドと、を具備する光ファイバは、開口数ＮＡが０．８９９以上０．９９７以下であるため、内視鏡用として凹レンズを用いることなく、広画角の照明光を照射可能である。
【００６８】
なお、例えば、組成Ｅのガラスからなるコアを有するファイバは、屈折率ｎ２＝１．３４のサイトップ、又は、屈折率ｎ２＝１．４３のＦＥＰからなるクラッドとの組み合わせでは所望のＮＡが得られないが、例えば屈折率ｎ２＝１．４０のプラスチックからなるクラッドとの組み合わせでは所望のＮＡが得られる。
【００６９】
特に、屈折率ｎ１が、１．６４以上のガラスからなるコアを具備する光ファイバは、屈折率ｎ２＝１．３４のサイトップと組み合わせた場合、ＮＡ＝０．９４５、画角は１４２度と高画角な内視鏡の撮像範囲である１４０度を照明することができるため、内視鏡用途に特に適している。一方、屈折率ｎ１が、１．７４超のコアを有するファイバは、ガラス化が困難であり作製が容易ではない。
【００７０】
また、条件（Ａ）〜条件（Ｉ）を満足するコアガラス組成の光ファイバは、医療内視鏡として必要十分な青色光透過率及びＸ線耐性を有している。
【００７１】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
【符号の説明】
【００７２】
１…内視鏡
６…ライトガイド
６Ａ…シリコーンチューブ
１０…内視鏡用ライトガイドファイバ
１１…コア
１２…クラッド
２０…内視鏡システム
３０…カバーガラス
３０Ａ…接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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