(57)【要約】【課題】  出射光量を改善した効率に優れた光伝送媒体を提供することにある。【解決手段】  可撓性の筒状容器（１ｂ）に透明液体（１ａ）を封入して構成された光伝送媒体（１）において、光伝送媒体（１）の出射部に装着されている封止栓（２）にテーパ部を形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の筒状容器に透明液体を封止栓により封入して構成された光伝送媒体において、該筒状容器の出射部に、テーパ付き封止栓を装着したことを特徴とする光伝送媒体。
【請求項２】
該封止栓のテーパ角が０．５度〜２０度である請求項１に記載の光伝送媒体。
【請求項３】
該封止栓のテーパ部長さが５ｍｍ〜４０ｍｍである請求項１又は２に記載の光伝送媒体。
【請求項４】
該封止栓の先端部外径が１ｍｍ〜６ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の光伝送媒体。
【請求項５】
該封止栓が石英または多成分ガラスからなる請求項１〜４のいずれかに記載の光伝送媒体。
【請求項６】
該透明液体が弱酸性の水溶液またはアルカリ性水溶液である請求項１〜５のいずれかに記載の光伝送媒体。
【請求項７】
該封止栓の先端部から１０ｍｍ以内の至近距離にある照射対象物を照射するのに有用な請求項１〜６のいずれかに記載の光伝送媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性の筒状容器に透明液体を封入して構成された光伝送媒体の改良に関する。更に詳しくは、本発明は、特に製造工程でのライン状検査装置の照明用あるいは光硬化性樹脂の硬化用照明等に使用される、至近距離での光量出射特性が改善された光伝送媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源からの光を伝送する光伝送媒体として、コア―クラッド型の光伝送媒体が使用され始めている。この理由は、該光伝送媒体の低価格性、高屈曲性、さらには設置の容易性に負うものである。そして、このような光伝送媒体は、図２に示すように、コアを形成する透明液体（１ａ）を、クラッドを形成する可撓性の筒状容器（１ｂ）に封止栓（１ｃ）により封入して構成されている。その際、封止栓（１ｃ）はそれぞれ入射部及び出射部を形成することから、透明且つ光透過性に優れたフラット型（ストレート型）のガラスロッドが使用されている。
この封止栓（１ｃ）は、透明液体（１ａ）を封入するために必要不可欠であるが、一方では封止栓（１ｃ）の挿入損失に因る必然的な光量低下、特に出射光量の低下が最も改善すべき問題点として指摘されている。又、出射部では出射光の散乱も生じ易く、出射範囲が広範囲となるため、照射に寄与しない光がかなりの割合で発生し、出射効率を低下させる主要因にもなっている。
この問題に対処するため、出射部に外付のテーパロッドあるいは集光レンズを装着する方策も考えられる。しかし、この場合は、外付に因る光量ロスは避けられず、併せて出射部の構成が複雑となり、コスト面でも極めて不利となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の課題は、簡単な構成で、しかも出射光量が改善された光伝送媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者等は、可撓性の筒状容器に透明液体を封止栓により封入して構成された光伝送媒体において、光伝送媒体の出射部に装着される封止栓をその先端（出射方向）に向かってテーパ状にすることを着想し、従来の問題を容易に解消するに至った。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、以下のような顕著な効果が奏される。
ａ．封止栓自体にテーパ部を形成したので、挿入ロスが最小限に抑えられながら、テーパ部の集光効果により単位面積当たりの出射光量（照度）が増加する。
ｂ．テーパ形状を調整することにより、出射強度パターンが自由に変えられる。
ｃ．外付で集光レンズやテーパロッドを装着する場合と比較して、光量ロスがなく、しかも構成が簡略化でき、コストも低減される。 
ｄ．出射効率が改善されるので、光源のランプのＷ数を減らすことができ、ランプの寿命が延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の光伝送媒体について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る光伝送媒体の縦断面図である。
図２は、従来の光伝送媒体の縦断面図である。
図３は、本発明と従来との光量比較の結果を示すグラフである。
図１において、（１）、（１ａ）、（１ｂ）、および（１ｃ）の符号は、既に説明した図２の場合と同じである。他方、（２）は出射部に装着されたテーパ付き封止栓、（２ａ）はテーパ部先端、（Ｌ）はテーパ長、そして、（θ）はテーパ角である。
本発明で特徴的なことは、従来のフラット型封止栓による挿入ロスを低減するため、封止栓自体にテーパ部を設けたことにある。
こうすることにより、テーパ部の集光効果により光が集光されるので、出射光量が増加し、出射ないし照射効率が大幅に改善される。テーパ部のテーパ角（θ）としての下限値は、出射効率及び出射光量を考慮して決定し、他方、上限値は、光損失量を考慮して決定すればよい。決定されるテーパ角（θ）の範囲として、０．５度〜２０度であることが好ましい。又、テーパ長（Ｌ）は光損失量及び寸法的な制約を考慮し５ｍｍ〜４０ｍｍであることが好ましい。更に、テーパ部先端（２ａ）の外径はテーパ付き封止栓（２）のフラット部外径にもよるが、照射対象物への照射面積に応じて１ｍｍ〜６ｍｍの範囲で調節するのが好ましい。この場合、照射対象物への照射密度は、照射対象物への照射面積、テーパ角（θ）、更にはテーパ長（Ｌ）等を変更することによって調整すればよい。同時に、テーパ形状についても、図１の様に必ずしも直線状である必要はなく、曲線状あるいは直線部と曲線部との組み合わせであってもよい。  
テーパ付き封止栓（２）の部材としては、光透過性の良い樹脂部材、石英ガラス、更には、多成分ガラス等が使用でき、その中でも石英ガラスは挿入損失が少なく、最も好ましい。他方、入射部に装着される封止栓（１ｃ）の部材としても、テーパ付き封止栓（２）と同様の部材が用いられる。
コアを形成する透明液体（１ａ）としては、光ファイバとしての光学特性を得るため、クラッドより屈折率が大きい、酸又はアルカリ等の水溶液が使用される。具体的には、酸性水溶液として酢酸水溶液が、アルカリ性水溶液として塩化ナトリウム水溶液が挙げられる。
一方、クラッド（１ｂ）を形成する可撓性の筒状容器（１ｂ）の材質としては、透明液体（１ａ）を透過しにくく、屈折率が小さく、しかも酸又はアルカリに冒されないようなものが好ましい。そのなかでも、フッ素樹脂が好ましく、とりわけ、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、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（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂が好ましく用いられる。又、その肉厚は透明液体（１ａ）の蒸発防止効果、及び光伝送媒体としての可撓性を勘案して０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。
【実施例】
【０００７】
[実施例１及び２]
外径５．８ｍｍ、内径５ｍｍ、長さ２０００ｍｍのＦＥＰからなる可撓性の筒状容器（１ｂ）に、透明液体（１ａ）として濃度５％の塩化ナトリウム水溶液を注入した。透明液体の（１ａ）の注入にあたっては、筒状容器（１ｂ）の入射部に外径５ｍｍ、長さ４０ｍｍの石英ガラスからなる封止栓（１ｃ）を装着してから、この封止部を下にして筒状容器（１ｂ）を直立させ、上方の開放端である出射部から該液体を注入した後、更に、該開放端を石英ガラスからなるテーパ付き封止栓（２）にて封止して、本発明の光伝送媒体（１）を得た。ここで、テーパ付き封止栓（２）については、全長４０ｍｍでフラット部の外径５ｍｍ、テーパ角（θ）５．４度、テーパ長（Ｌ）１０ｍｍ、テーパ部先端（２ａ）の外径を３．１ｍｍ（実施例１）とし全長４０ｍｍでフラット部の外径５ｍｍ、テーパ角（θ）０．８６度、テーパ長（Ｌ）１０ｍｍ、テーパ部先端（２ａ）の外径を４．７ｍｍ（実施例２）とした。
以上のようにして得られた本発明の光伝送媒体と、図２に示した従来の光伝送媒体（外径５ｍｍ、長さ４０ｍｍのフラット型封止栓使用）との出射光量の比較を行った。
図３は両者の出射光量比較を示すグラフで、テーパ部先端（２ａ）からの距離（ｍｍ）対出射光量（ｍｗ／ｃｍ２）を示している。その際、実線は実施例１の本発明の出射光量パターン、一点鎖線は実施例２の本発明の出射光量パターン、そして、点線は従来の出射光量パターンである。
同図から明らかなように、本発明の光伝送媒体では従来のものと比べて、テーパ部先端（２ａ）から１０ｍｍ以内の至近距離において、出射光量が大幅に向上していることが分かる。例えば、本発明の実施例１の光伝送媒体では従来のものと比べて、先端では光量が２．５倍、先端から１．５ｍｍの位置では光量が３倍、先端から３ｍｍの位置では光量が２倍、と大幅に出射光量が増加し、その結果、照射効率が格段に改善されていることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明の光伝送媒体では、至近距離での出射光量が大幅に増加し集光効率が大幅に改善されるとともに、出射範囲ひいては照射面積も自由に設定できる。その結果、このような光伝送体は歯科用等の医療用途あるいは紫外線硬化樹脂光源装置用ライトガイド等の工業用用途の分野にも有用に展開される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る光伝送媒体の縦断面図である。
【図２】従来の光伝送媒体の縦断面図である。
【図３】図３は本発明と従来との光量比較の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００１０】
１        光伝送媒体
１ａ      透明液体（コア）
１ｂ      可撓性の筒状容器（クラッド）
１ｃ      フラット型（ストレート型）封止栓
２        テーパ付き封止栓        
２ａ      テーパ部先端
Ｌ        テーパ長
θ        テーパ角
【図１】
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【図３】
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【図２】
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