(57)【要約】【課題】この発明は、細径化を図ったうえで、充填率の向上を図り得、且つ、簡便にして容易に高品質な製造を実現し得るようにすることにある。【解決手段】光ファイバー素線１０１を束ねたファイバー束１０を、酸溶解ガラス管１２及び縮径用口金１３を順に被着して位置決めし、加熱炉１４、縮径ダイス１５により縮径処理し、その後、酸溶解ガラス管１２を溶解液１６１に浸漬して溶解し、その縮径用口金１３をファイバー束１０上から取り外し、その溶解液１６１を置換処理して、端部に縮径したファイバー融着部１１を形成するように構成した。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光ファイバー素線を束ねたファイバー束の端部に該光ファイバー素線の融点温度と同等の溶解ガラス管を被せて、この溶解ガラス管上に縮径用口金を被せ、加熱溶融して縮径処理を施す縮径融着手段と、
前記縮径融着手段で縮径処理した前記ファイバー束の端部上に被着される溶解ガラス管を溶解して該溶解ガラス管上の前記口金を離脱する溶解手段と、
前記溶解手段で含浸した前記ファイバー束の溶解液を置換処理し、該ファイバー束の端部に縮径したファイバー融着部を形成する融着部形成手段と、
を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造装置。
【請求項２】
前記溶解ガラス管は、酸溶解ガラス管であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバー束の製造装置。
【請求項３】
前記ファイバー融着部は、少なくとも１ｍｍ以上有することを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバー束の製造装置。
【請求項４】
前記光ファイバー素線径は、２０μ〜５００μの範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の光ファイバー束の製造装置。
【請求項５】
複数本の光ファイバー素線を束ねたファイバー束の端部に該光ファイバー素線の融点温度と同等の溶解ガラス管を被せて、この溶解ガラス管上に縮径用口金を被せ、加熱溶融して縮径処理を施す縮径工程と、
前記縮径工程で縮径処理したファイバー束上の溶解ガラス管を溶かして前記口金を離脱する溶解工程と、
前記溶解手段で含浸した前記ファイバー束の溶解液を置換処理し、該ファイバー束の端部に縮径したファイバー融着部を形成する融着部形成工程と、
を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造方法。
【請求項６】
前記溶解ガラス管は、酸溶解ガラス管であることを特徴とする請求項５記載の光ファイバー束の製造方法。
【請求項７】
前記ファイバー融着部は、少なくとも１ｍｍ以上有することを特徴とする請求項５又は６記載の光ファイバー束の製造方法。
【請求項８】
前記光ファイバー素線径は、２０μ〜５００μの範囲であることを特徴とする５乃至７のいずれか記載の光ファイバー束の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば内視鏡に設けられるライトガイド、イメージガイドや、光ファイバーセンサ等に用いられる光ファイバー束の製造装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内視鏡においては、内視鏡本体にイメージガイドの他、観察対象に光を照射して照明するためのライトガイドを内挿した挿入部が延設され、この挿入部のライトガイドには、外部光源からの照明光が供給されて上記観察対象の照明が行われる。このようなライトガイドに用いられる光ファイバー束は、特に、内視鏡挿入部の細径化の要請により、細径化を図ったうえで、高い光量の光を伝送可能に構成することが要求される。
【０００３】
そこで、光ファイバー束においては、光ファイバー素線を束ねたファイバー束の端部に口金を配することなく、ロッド状の融着部を形成して光ファイバー素線の充填率を高めて光量の伝送効率を高めるように構成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この光ファイバー束は、光ファイバー素線を束ねてファイバー束を形成して、このファイバー束を加熱雰囲気中において、その端部を融着用治具で直接的に挟持して加熱圧縮処理することにより、光入射端部を構成する縮径したロッド状の融着部が形成される。
【特許文献１】特開２００４−３５４７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記光ファイバー束の製造方法では、その光ファイバー素線を束ねたファイバー束を、融着用治具で直接的に挟持して加熱圧縮処理を施して縮径したロッド状の融着部を形成しているために、ファイバー束を高精度に位置決め保持した状態で、融着部の境界部位の自由膨張等を考慮して融着用治具の高精度な加熱制御を行いながら端部をロッド状に融着処理しなければ高品費な融着が困難なことで、その製造作業が非常に面倒であるという問題を有する。
【０００５】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、細径化を図ったうえで、充填率の向上を図り得、且つ、簡便にして容易に高品質な製造を実現し得るようにした光ファイバー束の製造装置及びその製造方法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】
【０００６】
この発明の光ファイバー束の製造装置は、複数本の光ファイバー素線を束ねたファイバー束の端部に該光ファイバー素線の融点温度と同等の溶解ガラス管を被せて、この溶解ガラス管上に縮径用口金を被せ、加熱溶融して縮径処理を施す縮径融着手段と、前記縮径融着手段で縮径処理した前記ファイバー束の端部上に被着される溶解ガラス管を溶解して該溶解ガラス管上の前記口金を離脱する溶解手段と、前記溶解手段で含浸した前記ファイバー束の溶解液を置換処理し、該ファイバー束の端部に縮径したファイバー融着部を形成する融着部形成手段とを備えて構成した。
【０００７】
上記構成によれば、光ファイバー素線を束ねたファイバー束を、溶解ガラス管及び縮径用口金を順に被着して位置決めし、縮径融着手段により縮径処理し、その後、溶解手段により溶解ガラス管を溶解して縮径用口金を取り外し、その溶解液を置換処理して、端部に縮径したファイバー融着部を形成している。これにより、ファイバー束の端部に口金を配することなく、高品質な縮径融着処理が可能となり、容易な製造作業が実現されると共に、細径化の促進が図れて、充填率の向上を実現することが可能となる。
【０００８】
また、この発明の光ファイバー束の製造方法は、複数本の光ファイバー素線を束ねたファイバー束の端部に該光ファイバー素線の融点温度と同等の溶解ガラス管を被せて、この溶解ガラス管上に縮径用口金を被せ、加熱溶融して縮径処理を施す縮径工程と、前記縮径工程で縮径処理したファイバー束上の溶解ガラス管を溶かして前記口金を離脱する溶解工程と、前記溶解手段で含浸した前記ファイバー束の溶解液を置換処理し、該ファイバー束の端部に縮径したファイバー融着部を形成する融着部形成工程とを備えて構成した。
【０００９】
上記構成によれば、光ファイバー素線を束ねたファイバー束を、縮径工程において溶解ガラス管及び縮径用口金を順に被着して位置決めして縮径処理し、その後、溶解工程において溶解ガラス管を溶解して縮径用口金を取り外し、その溶解液を置換処理して、端部に縮径したファイバー融着部を形成している。これにより、ファイバー束の端部に口金を配することなく、高品質な縮径融着処理が可能となり、容易な製造作業が実現されると共に、細径化の促進が図れて、充填率の向上を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、この発明によれば、細径化を図ったうえで、充填率の向上を図り得、且つ、簡便にして容易に高品質な製造を実現し得るようにした光ファイバー束の製造装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態に係る光ファイバー束の製造装置及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束の製造装置及びその製造方法により製造された光ファイバー束を示すもので、複数本の光ファイバー素線１０１を束ねたファイバー束１０の両端部には、その光ファイバー素線１０１を縮径融着したファイバー融着部１１が設けられる。そして、ファイバー束１０は、そのファイバー融着部１１を入出力端として、例えば図示しない内視鏡システムの照明系を構成するライトガイドとして用いられる。
【００１３】
ここで、上記光ファイバー束の製造手順について説明する。
【００１４】
先ず、縮径工程において、図２に示すように複数本の光ファイバー素線１０１を束ねてファイバー束１０を形成し、その両端部に対して、該光ファイバー素線１０１と同等の融点温度を有する溶解ガラス管、例えば酸溶解ガラス管１２を外装する。そして、この酸溶解ガラス管１２上には、縮径用口金１３を外装し（図３及び図４参照）、縮径融着手段を構成する例えば図５に示す加熱炉１４及び縮径ダイス１５に装着する。この縮径融着手段は、その加熱炉１４で、ファイバー束１０を縮径用口金１３上より加熱して光ファイバー素線１０１及び酸溶解ガラス管１２を軟化させ、この軟化状態で、図６に示すようにファイバー束１０の端部を後段に配した縮径ダイス１５に押し込み縮径処理して、ファイバー束１０の端部に所定長さ寸法を縮径融着する。ここで、ファイバー束１０は、その縮径した端部の端面が切断・研磨される。
【００１５】
次に、溶解工程に移行する。この溶解工程では、図７に示すように上記ファイバー束１０を、溶解手段を構成する溶解液槽１６内の溶解液、例えば硝酸液１６１に浸漬して上記縮径用口金１３との間に介在された酸溶解ガラス管１２を溶解させる（図８参照）。ここで、ファイバー束１０の端部に配した縮径用口金１３は、離脱可能となり、図９に示すようにファイバー束１０の端部から取り外される。この酸溶解ガラス管１２の溶解作業は、時間として例えば３０分〜４０分程度、硝酸液中に浸漬して行われる。
【００１６】
続いて、融着部形成工程に移行して、上記ファイバー束１０は、図１０に示すようにエタノール槽１７内のエタノール１７１に浸漬させて、上記硝酸液１６１を置換処理し、処理後、図１１に示すように乾燥炉を構成する乾燥網１８に載置して含浸されたエタノール１７１を乾燥させ、その端部に縮径したファイバー融着部１１が形成される（図１参照）。そして、上記ファイバー束１０には、例えばそのファイバー融着部を除く外周部に図示しないシリコンチューブ等の保護用樹脂チューブを被着し、光ファイバー束製造が完了される。
【００１７】
このように製造される口金を配することなく縮径したファイバー融着部１１を設けた光ファイバー束１０の充填率と光量特性について、従来のようにファイバー束の端部に口金を配して製造した場合と比較して説明する。
【００１８】
即ち、図１２に示すようにこの発明の特徴とする口金を配することなく、光ファイバー束１０を製造した実施例１、実施例２と、従来のように口金を接着剤を用いて接着固定して光ファイバー束を製造した従来例１と、口金を融着固定して光ファイバー束を製造した従来例２とに関して、各充填率、光量を測定して比較する。
【００１９】
ここで、実験例１では、３０μの光ファイバー素線１０１を８９３２本用いて、φ３．２のファイバー束１０を形成して縮径融着処理し、φ３．０の融着径を有するファイバー融着部１１を形成し、実験例２では、３０μの光ファイバー素線１０１を１１９４０本用いて、φ３．７のファイバー束１０を形成して縮径融着処理し、φ３．５の融着径を有したファイバー融着部１１を形成する。
【００２０】
そして、従来例１では、３０μの光ファイバー素線を８９３２本用いて、φ３．２のファイバー束を形成して、内径（φ３．２）×外径（φ３．５）の口金を用いて接着固定して形成し、従来例２では、３０μの光ファイバー素線を８９３２本用いて、φ３．２のファイバー束を形成して縮径融着処理し、φ３．０の融着径で、口金がφ３．０×φ３．３の融着部を形成する。
【００２１】
ここで、実施例１及び２と従来例１及び２を比較すると、そのファイバー束径と融着部位（端部）における最大径を比較することで、ファイバー素線本数が同じであれば、実施例２では、０．５ｍｍの細径化が図れる。この結果、実施例１及び２においては、従来例1及び２に比して充填率の向上が図れ、その光伝送可能な光量が向上されることが確認される。特に、光伝送可能な光量としては、実施例２の場合、その外径寸法が、従来例１と同等で、３４％の向上が図れることが確認される。
【００２２】
このように、上記光ファイバー束の製造装置は、光ファイバー素線１０１を束ねたファイバー束１０を、酸溶解ガラス管１２及び縮径用口金１３を順に被着して位置決めし、加熱炉１４、縮径ダイス１５により縮径処理し、その後、酸溶解ガラス管１２を溶解液１６１に浸漬して溶解し、その縮径用口金１３をファイバー束１０上から取り外し、その溶解液１６１を置換処理して、端部に縮径したファイバー融着部１１を形成するように構成した。
【００２３】
これによれば、ファイバー束１０の端部に口金を配することなく、高品質な縮径融着処理が可能となり、容易な製造作業が実現したうえで、細径化の促進が図れて、充填率の向上を実現することができる。
【００２４】
また、上記光ファイバー束の製造方法では、光ファイバー素線１０１を束ねたファイバー束１０を、酸溶解ガラス管１２及び縮径用口金１３を順に被着して位置決めして縮径処理し、その後、酸溶解ガラス管１２を溶解液１６１に浸漬して溶解し、縮径用口金１３を取り外して溶解液１６１を置換処理し、端部に縮径したファイバー融着部１１を形成するように構成した。
【００２５】
これによれば、ファイバー束１０の端部に口金を配することなく、高品質な縮径融着処理が可能となり、容易な製造作業が実現されると共に、細径化の促進が図れて、充填率の向上を実現することが可能となる。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、ファイバー束１０の両端部にファイバー融着部１１を形成するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、ファイバー束１０の一方の端部のみに形成するようにしてもよい。
【００２７】
また、上記実施の形態では、溶解ガラス管として酸溶解ガラス管１２を用いて構成した場合について説明したが、これに限ることなく、その他の材料を用いて構成することも可能である。
【００２８】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００２９】
例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３０】
また、この発明は、上記各実施の形態によれば、その他、次のような構成を得ることもできる。
【００３１】
（付記１）
複数本の光ファイバー素線を束ねたファイバー束の端部に縮径したファイバー融着部を備えることを特徴とする光ファイバー束。
【００３２】
（付記２）
前記ファイバー融着部は、少なくとも１ｍｍ以上有することを特徴とする付記１記載の光ファイバー束。
【００３３】
（付記３）
前記光ファイバー素線径は、２０μ〜５００μの範囲であることを特徴とする付記１又は２記載の光ファイバー束。
【００３４】
（付記４）
複数本の光ファイバー素線を束ねたファイバー束の端部に該光ファイバー素線の融点温度と同等の酸溶解ガラス管を被せて、この酸溶解ガラス管上に縮径用口金を被せ、加熱溶融して縮径処理を施す縮径融着手段と、
前記縮径融着手段で縮径処理した前記ファイバー束の端部上に被着される酸溶解ガラスを溶解して該酸溶解ガラス管上の前記口金を離脱する溶解手段と、
前記溶解手段で含浸した前記ファイバー束の溶解液を置換処理し、該ファイバー束の端部に縮径したファイバー融着部を形成する融着部形成手段と、
を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造装置。
【００３５】
（付記５）
前記溶解手段で用いる溶解液は、硝酸液であることを特徴とする付記４記載の光ファイバー束の製造装置。
【００３６】
（付記６）
複数本の光ファイバー素線を束ねたファイバー束の端部に該光ファイバー素線の融点温度と同等の酸溶解ガラス管を被せて、この酸溶解ガラス管上に縮径用口金を被せ、加熱溶融して縮径処理を施す縮径工程と、
前記縮径工程で縮径処理したファイバー束上の酸溶解ガラス管を溶かして前記口金を離脱する溶解工程と、
前記溶解手段で含浸した前記ファイバー束の溶解液を置換処理し、該ファイバー束の端部に縮径したファイバー融着部を形成する融着部形成工程と、
を具備することを特徴とする光ファイバー束の製造方法。
【００３７】
（付記７）
前記溶解手段で用いる溶解液は、硝酸液であることを特徴とする付記６記載の光ファイバー束の製造装置。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束の製造装置及びその製造方法により製造した光ファイバー束を示した図である。
【図２】図１の縮径作業において、酸溶解ガラス管をファイバー束に被せた状態を示した図である、
【図３】図２で被せた酸溶解ガラス管の上に縮径用口金を被せた状態を示した図である。
【図４】図３の要部を拡大して示した図である。
【図５】図３で縮径用口金を被せたファイバー束を縮径手段に装着した状態を示した図である。
【図６】図５の縮径手段を用いてファイバー束に端部を縮径融着処理している状態を示した図である。
【図７】図６において縮径融着処理を施したファイバー束を溶解槽に浸漬した状態を示した図である。
【図８】図７の浸漬により、ファイバー束の酸溶解ガラス管が溶解された状態を示した図である。
【図９】図８においてファイバー束の酸溶解ガラスを溶解した後に、縮径用口金を離脱する状態を示した図である。
【図１０】図９で縮径用口金を離脱したファイバー束をエタノール槽のエタノールに浸漬して溶解液を置換処理する作業を示した図である。
【図１１】図１０で置換処理したファイバー束を乾燥処理する作業を示した図である。
【図１２】この発明の一実施の形態に係る光ファイバー束の製造装置及びその製造方法により製造した光ファイバー束の実施例と、口金を配した光ファイバー束との特性を比較して示した図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…ファイバー束、１０１…光ファイバー素線、１１…ファイバー融着部、１２…酸融解ガラス管、１３…縮径用口金、１４…加熱炉、１５…縮径ダイス、１６…溶解液層、１６１…硝酸液、１７…エタノール槽、１７１…エタノール、１８…乾燥網。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006343403.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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