【誤訳訂正書】
【提出日】平成27年1月21日(2015.1.21)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２００ｎｍ〜２０００ｎｍの少なくとも１つの波長の光を発生する光源と、
前記波長に対する散乱損失が５０ｄＢ／ｋｍを超える少なくとも１つの光拡散光ファイバーであって、該光ファイバーは、ガラスから成るコア、一次クラッド、外面、前記光源に光学的に接続された端部、及び前記コア内部又は該コアと前記クラッドとの境界に設けられた複数のナノサイズ構造体を有し、該ナノサイズ構造体が、前記ファイバーの一定の長さにわたり略均一な放射エネルギーの放出として、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有するものである光ファイバーと、
を備え、
前記ナノサイズ構造体が、１０ｎｍ〜１×１０−５ｍの断面サイズと、少なくとも１ｍｍの長さとを有することを特徴とする照明システム。
【請求項２】
前記光ファイバーが、該光ファイバーの断面において、５０を超える前記ナノサイズ構造体を含むことを特徴とする請求項１記載の照明システム。
【請求項３】
（ｉ）前記ファイバーの放射エネルギーが略均一であって、最小散乱照度と最大散乱照度との差が該最大散乱照度の３０％未満とされる、及び／又は（ｉｉ）前記波長に対する前記ファイバーの散乱損失が５００〜２００００ｄＢ／ｋｍであることを特徴とする請求項１または２記載の照明システム。
【請求項４】
前記光拡散ファイバーを複数備え、（ｉ）各々の光拡散ファイバーが前記光源又は複数の光源に光学的に接続され、（ｉｉ）前記複数の光拡散ファイバーがリボン、リボンスタック、及び円バンドルの少なくとも１つにバンドル化されて成ることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の照明システム。
【請求項５】
前記ファイバーがマルチモード・ファイバーであり、前記コアが（ｉ）５０μｍを超え５００μｍ未満の直径を有する、及び／又は（ｉｉ）前記コア全体がナノサイズ構造体を含んで成る、及び／又は（ｉｉｉ）前記ナノサイズ構造体の長さが１ｍｍ〜５０ｍであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の照明システム。
【請求項６】
前記ナノサイズ構造体が前記コア内に設けられ、該コアが外半径Ｒｃを有し、該コアが、（ｉ）半径Ｒ１、０．０５Ｒｃ＜Ｒ１＜０．９Ｒｃ、を有する密な内側コア領域、（ｉｉ）幅Ｗ２、０．０５Ｒｃ＜Ｗ２＜０．９Ｒｃ、を有するナノ構造化領域、及び（ｉｉｉ）幅Ｗｓ、０．１Ｒｃ＜Ｗｓ＜０．９Ｒｃ、を有する密な外側コア領域を含み、該コアの各領域がシリカ・ガラスから成ることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の照明システム。
【請求項７】
長さに沿った照度の均一性を制御する、コア内部又は該コアとクラッドとの境界に設けられた複数のナノサイズ構造体を有する光拡散光ファイバーの製造方法であって、線引き工程においてファイバーの張力を制御することによって、最小散乱照度が最大散乱照度の０．７以上とされることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記光拡散光ファイバーの被膜に設けられ、略均一な散乱強度をもたらす蛍光種及び/又は散乱種を更に有して成ることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の照明システム。
【請求項９】
前記光源が２００〜５００ｎｍの波長範囲の光を発生し、前記被膜に含まれる蛍光材料によって白色、緑色、赤色、又はＮＩＲ（近赤外）光が発生されることを特徴とする請求項８記載の照明システム。
【請求項１０】
前記ファイバーが、ポリマー又はガラスから成るクラッドに囲まれ、少なくとも一部が光を散乱するナノ構造体によって占められたガラス・コアと、前記クラッドを囲む少なくとも１つの被膜とを有し、該クラッドが（ｉ）一次被膜及び任意の二次被膜、及び／又は（ｉｉ）色素、燐光体、蛍光材料、ＵＶ吸収材料、親水性材料、光改変材料、及びこれらの組合せの少なくとも１つを含んで成る任意のインク層に囲まれ、前記クラッド、及び／又は一次被膜、及び／又は二次被膜が、色素、燐光体、蛍光材料、ＵＶ吸収材料、親水性材料、光改変材料、及びこれらの組合せの少なくとも１つを含んで成ることを特徴とする請求項１〜６及び８〜９いずれか１項記載の照明システム。
【請求項１１】
照明波長における散乱減衰量が５０ｄＢ／ｋｍを超える光拡散光ファイバーであって、
該光ファイバーが、ガラスから成るコア、クラッド、外面、少なくとも１つの被膜、及び前記コア内部又は該コアと前記クラッドとの境界に設けられた複数のナノサイズ構造体を有し、該ナノサイズ構造体が、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有し、前記クラッド又は前記少なくとも１つの被膜が燐光体又は色素を含んで成り、前記ナノサイズ構造体が、１０ｎｍ〜１×１０−５ｍの断面サイズと、少なくとも１ｍｍの長さとを有することを特徴とする光ファイバー。
【請求項１２】
前記コア全体がナノサイズ構造体を含んで成ることを特徴とする請求項１１記載の光ファイバー。
【請求項１３】
照明波長における散乱減衰量が５０ｄＢ／ｋｍを超える光拡散光ファイバーであって、
ガラスから成るコア、外面、及び前記コアの内部全体に設けられ、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有する複数のナノサイズ構造体を備え、
前記ナノサイズ構造体が、１０ｎｍ〜１×１０−５ｍの断面サイズと、少なくとも１ｍｍの長さとを有することを特徴とする光ファイバー。
【請求項１４】
クラッドを備えていないことを特徴とする請求項１３記載の光ファイバー。
【請求項１５】
内部を伝搬する照明波長光に対する散乱減衰量が５０ｄＢ／ｋｍを超える光拡散光ファイバーであって、コア、一次クラッド、外面、光源に光学的に接続される端部、及び前記コア内部又は該コアと前記クラッドとの境界に設けられ、前記ファイバーの一定の長さにわたり略均一な放射エネルギーの放出として、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有する複数のガス入りナノサイズ空孔を備え、
当該光ファイバーの軸からの角度空間において、当該ファイバーの軸からの９０度前方散乱強度と後方散乱強度とが互いに３０％以内であることを特徴とする光ファイバー。
【請求項１６】
内部を伝搬する照明波長光に対する散乱減衰量が５０ｄＢ／ｋｍを超える光拡散光ファイバーであって、コア、一次クラッド、外面、光源に光学的に接続される端部、及び前記コア内部又は該コアと前記クラッドとの境界に設けられ、前記ファイバーの一定の長さにわたり略均一な放射エネルギーの放出として、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有する複数のガス入りナノサイズ空孔を備え、
当該光ファイバーの軸からの角度空間において、散乱光強度の角度分布が、平均散乱強度に対し５０％未満の変動を有することを特徴とする光ファイバー。
【請求項１７】
ＴｉＯ２を主成分とする白色インクを含む被膜をさらに備えていることを特徴とする請求項１５または１６記載の光ファイバー。
【請求項１８】
内部を伝搬する照明波長光に対する散乱減衰量が５０ｄＢ／ｋｍを超える光拡散光ファイバーであって、コア、一次クラッド、外面、光源に光学的に接続される端部、及び前記コア内部又は該コアと前記クラッドとの境界に設けられ、前記ファイバーの一定の長さにわたり略均一な放射エネルギーの放出として、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有する複数のガス入りナノサイズ空孔を備え、
（ｉ）前記複数のガス入りナノサイズ空孔の断面サイズが略１０ｎｍ〜略１μｍであり、
（ｉｉ）断面において少なくとも５０のガス入り空孔を含み、
（ｉｉｉ）前記ガス入りナノサイズ空孔の組成がＳＯ２、Ｋｒ、Ａｒ、ＣＯ２、Ｎ２、Ｏ２、又はこれ等の組合せから成り、かつ
（ｉｖ）前記複数のガス入りナノサイズ空孔の長さが１ｍｍ〜５０ｍであることを特徴とする光ファイバー。
【請求項１９】
前記コアがシリカを主成分とするものであり、前記クラッドがシリカに対して−０．５未満の相対屈折率を有していることを特徴とする請求項１１から１８いずれか１項記載の光ファイバー。
【請求項２０】
前記クラッドがＵＶ又は熱硬化性フルオロアクリレート又はシリコーンであることを特徴とする請求項１１から１９いずれか１項記載の光ファイバー。
【請求項２１】
照明波長における散乱減衰量が５００ｄＢ／ｋｍを超えることを特徴とする請求項１１から２０いずれか１項記載の光ファイバー。
【請求項２２】
照明波長における散乱減衰量が１０００ｄＢ／ｋｍを超えることを特徴とする請求項１１から２０いずれか１項記載の光ファイバー。
【請求項２３】
前記ナノサイズ構造体又は前記ガス入りナノサイズ空孔の長さが１ｍｍ〜５０ｍであることを特徴とする請求項１１から１７いずれか１項記載の光ファイバー。
【請求項２４】
内部を伝搬する照明波長光に対する散乱減衰量が５０ｄＢ／ｋｍを超える光拡散光ファイバーであって、コア、一次クラッド、外面、光源に光学的に接続される端部、及び前記コア内部又は該コアと前記クラッドとの境界に設けられ、前記ファイバーの一定の長さにわたり略均一な放射エネルギーの放出として、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有する複数のナノサイズ構造体を備え、
前記光源に接続された際に、当該光ファイバーの軸からの角度空間において、散乱光強度の角度分布が、平均散乱強度に対し５０％未満の変動を有することを特徴とする光ファイバー。
【請求項２５】
２００ｎｍ〜２０００ｎｍの少なくとも１つの波長の光を発生する光源と、
前記波長に対する散乱損失が５０ｄＢ／ｋｍを超える少なくとも１つの光拡散光ファイバーであって、該光ファイバーは、ガラスから成るコア、一次クラッド、外面、前記光源に光学的に接続された端部、及び前記コア内部又は該コアと前記クラッドとの境界に設けられた複数のナノサイズ構造体を有し、該ナノサイズ構造体が、前記ファイバーの一定の長さにわたり略均一な放射エネルギーの放出として、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有するものである光ファイバーと、
を備え、
前記光ファイバーによる、１５０°の散乱角度における散乱光強度に対する、３０°の散乱角度における散乱光強度の比が、１．６８と３．５との間の範囲内であることを特徴とする照明システム。
【請求項２６】
２００ｎｍ〜２０００ｎｍの少なくとも１つの波長に対する散乱損失が５０ｄＢ／ｋｍを超える少なくとも１つの光拡散光ファイバーであって、
ガラスから成るコア、一次クラッド、外面、及び前記コア内部又は該コアと前記クラッドとの境界に設けられた複数のナノサイズ構造体を有し、
該ナノサイズ構造体が、前記ファイバーの一定の長さにわたり略均一な放射エネルギーの放出として、前記外面を通し前記コアから導波光を散乱するよう選択されたサイズ及び組成を有するものであり、
前記２００ｎｍ〜２０００ｎｍの少なくとも１つの波長の光を発生する光源に光学的に接続された際に、１５０°の散乱角度における散乱光強度に対する、３０°の散乱角度における散乱光強度の比が、１．６８と３．５との間の範囲内であることを特徴とする光拡散光ファイバー。
【請求項２７】
ＴｉＯ２を主成分とする白色インクを含む被膜をさらに備えていることを特徴とする請求項２４または２６記載の光ファイバー。
【請求項２８】
前記光拡散光ファイバーが、ＴｉＯ２を主成分とする白色インクを含む被膜をさらに備えていることを特徴とする請求項２５記載の照明システム。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４８】
図３Ａは、図２の例示的ファイバー１２の半径に対する例示的相対屈折率Δをプロットした図である（実線）。コア２０は、例えば、α値１．７〜２．３（例えば、１．８〜２．３）によって特徴付けられるグレーデッド・コア・プロファイルを有することもできる。別の例示的屈折率プロファイルを破線で示す。コア２２が中心線から外側の外半径Ｒ１に向け放射状に延び、最大屈折率ｎ１（及び相対屈折率パーセントΔ１ＭＡＸ）に対応する相対屈折率プロファイルΔ１（ｒ）を有している。本実施の形態において、基準屈折率ｎＲＥＦはクラッドの屈折率である。第２のコア領域（ナノ構造化領域）２６は、最小屈折率ｎ２、相対屈折率プロファイルΔ２（ｒ）、最大相対屈折率Δ２ＭＡＸ、及び最小相対屈折率Δ２ＭＩＮを有し、一部の実施の形態においてΔ２ＭＡＸ＝Δ２ＭＩＮである。第３のコア領域２８は屈折率ｎ３、相対屈折率プロファイルΔ３（ｒ）、最大相対屈折率Δ３ＭＡＸ、及び最小相対屈折率Δ３ＭＩＮを有し、一部の実施の形態においてΔ３ＭＡＸ＝Δ３ＭＩＮである。本実施の形態において、環状クラッド４０は屈折率ｎ４、相対屈折率プロファイルΔ４（ｒ）最大相対屈折率Δ４ＭＡＸ、及び最小相対屈折率Δ４ＭＩＮを有し、一部の実施の形態においてΔ４ＭＡＸ＝Δ４ＭＩＮである。一部の実施の形態において、Δ１ＭＡＸ＞Δ４ＭＡＸ及びΔ３ＭＡＸ＞Δ４ＭＡＸである。一部の実施の形態において、Δ２ＭＩＮ＞Δ４ＭＡＸである。図２及び３Ａに示す実施の形態において、Δ１ＭＡＸ＞Δ３ＭＡＸ＞Δ２ＭＡＸ＞Δ４ＭＡＸである。本実施の形態において、これ等の領域の屈折率はｎ１＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ４という関係を有している。
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５４】
一部の実施の形態において、コアの外半径ＲＣが１０μｍ超、６００μｍ未満である。一部の実施の形態において、コアの外半径ＲＣが３０μｍ超及び／又は４００μｍ未満である。例えば、ＲＣは１２５μｍ〜３００μｍである。別の実施の形態において、コア２０の外半径ＲＣ（図３Ａの実施の形態において、ＲＣ＝Ｒ３である）が５０μｍ超、２５０μｍ未満である。コア２０の中心領域２２の半径は０．１ＲＣ≦Ｒ１≦０．９ＲＣであり、０．５ＲＣ≦Ｒ１≦０．９ＲＣであることが好ましい。ナノ構造化領域２６の幅Ｗ２は０．０５ＲＣ≦Ｗ２≦０．９ＲＣであることが好ましく、０．１ＲＣ≦Ｗ２≦０．９ＲＣであることがより好ましく、一部の実施の形態において、０．５ＲＣ≦Ｗ２≦０．９ＲＣである（同じナノサイズ構造密度において、ナノ構造化領域の幅が広ければ広いほど散乱減衰量が多くなる）。密なガラス・コア領域２８の幅Ｗｓ＝Ｗ３が０．１ＲＣ＜Ｗ３＜０．９ＲＣである。コア２０の各領域がシリカを主成分とするガラスから成っている。ナノ構造化領域２６のラジアル幅Ｗ２は１μｍ超であることが好ましい。例えば、Ｗ２は５μｍ〜３００μｍであり、２００μｍ以下であることが好ましい。一部の実施の形態において、Ｗ２が２μｍ超、１００μｍ未満である。別の実施の形態において、Ｗ２は２μｍ超、５０μｍ未満である。別の実施の形態において、Ｗ２は２μｍ超、２０μｍ未満である。一部の実施の形態において、Ｗ２は少なくとも７μｍである。別の実施の形態において、Ｗ２は２μｍ超、１２μｍ未満である。コア領域２８の幅Ｗ３は（Ｒ３−Ｒ２）であり、その中点Ｒ３ＭＩＤは（Ｒ２＋Ｒ３）／２である。一部の実施の形態において、Ｗ３が１μｍ超、１００μｍ未満である。
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００６３
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００６３】
本例示的実施の形態（図３Ｂ）において、ナノ構造化領域２６’が複数の空孔３２を含む環状リングである。本実施の形態において、領域２６’の幅は１〜２μｍまで小さくすることができ、負の平均相対屈折率Δ２を有している。クラッド４０がナノ構造化領域２６’を囲んでいる。クラッド４０の（ラジアル）幅は１μｍまで小さくすることができ、（純シリカに対し）負、正、又は０％の相対屈折率を有することができる。図３Ａ及び３Ｂに示す例の主な違いは、図３Ａのナノ構造化領域が光拡散ファイバー１２のコア２０内に設けられているのに対し、図３Ｂのナノ構造化領域はコアとクラッドとの界面に設けられていることである。陥凹屈折率環状領域２６’は、中心線から外側に向けて放射状に見て、コアの相対屈折率が最初に−０．０５％未満になる点から開始する。図３Ｂの実施の形態において、最大絶対値が０．１％未満の相対屈折率プロファイルΔ３（ｒ）をクラッド４０が有し、本実施の形態において、Δ３ＭＡＸ＜０．０５％及びΔ３ＭＩＮ＞−０．０５％であり、空孔で占められた領域において最も外側の空孔が位置する点において陥凹屈折率環状領域２６’が終了する。
図３Ｂの実施の形態において、コア２０の屈折率が環状領域２６’の屈折率ｎ２より大きいと共に、クラッド４０の屈折率ｎ３も屈折率ｎ２より大きい。図３Ｃは１つの実施の形態において製造された光ファイバー１２のコア２０を示す図である。このファイバーは、外半径Ｒ１が略３３．４μｍの第１のコア領域２２、外半径Ｒ２が４２．８μｍのナノ構造化領域２６、外半径Ｒ３が６２．５μｍの第３のコア領域２８、及び外半径Ｒ４が８２．５μｍのポリマー・クラッド４０（図示せず）を有している。本実施の形態において、コアの材料が純シリカ（非ドープシリカ）であり、クラッドの材料が低屈折率ポリマー（例えば、ミシガン州、ミッドランドのダウコーニング社が販売している商品名Ｑ３−６６９６の屈折率が１．４１３であるＵＶ硬化シリコーン）であり、この２つによって開口数０．３のファイバーを得ることができる。光ファイバー１２は、例えば、図４ＢのＳＭＦ２８ｅ（登録商標）ファイバーのような標準のシングルモード伝送ファイバーに対し、比較的平坦な（弱い）波長依存性を有している。標準のシングルモード（例えば、（ＳＭＦ２８ｅ））又はマルチモード光ファイバーにおいて、１３００ｎｍ未満の波長における損失はレイリー散乱によって占められている。レイリー散乱損失は材料の特性によって決まり、一般に可視波長（４００〜７００ｎｍ）において略２０ｄＢ／Ｋｍである。レイリー散乱損失の波長依存性はλ−ｐ（ｐ≒４）である。少なくとも１つのナノ構造化領域を有するファイバーの波長依存散乱損失の指数が、４００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長範囲の少なくとも８０％（例えば９０％超）において、２未満であり、１未満であることが好ましい。４０ｇの張力でファイバーを線引きしたとき、４００ｎｍ〜１１００ｎｍにおける平均スペクトル減衰量は略０．４ｄＢ／ｍであり、９０ｇの張力で線引きしたとき、略０．１ｄＢ／ｍであった。本実施の形態において、ナノサイズ構造体がＳＯ２ガスを含んでいる。出願者はナノ構造化リングにおいてＳＯ２を含む空孔が散乱に大きく貢献することを見出した。更に、ＳＯ２ガスを用いてナノ構造体を形成すると、このガスによって温度可逆性を有する損失、即ち、ナノ構造化ファイバー１２が、６００℃未満において光を散乱し、６００℃を超えると導波する特性が得られることを見出した。ＳＯ２によって与えられるこの独特な作用も、同じファイバー１２を６００℃未満に冷却すると、再度光散乱ファイバーとして機能し観測可能な散乱効果が得られるという点で可逆性を有している。
【誤訳訂正５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００６７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００６７】
バイオリアクター／照明システムの例示的実施の形態の１つの態様は、散乱光強度の角度分布が角度空間において均一又は略均一であるということである。ファイバーの表面から軸の周りに散乱する光は、平均散乱強度に対し５０％未満、好ましくは３０％未満、より好ましくは２０％未満、更に好ましくは１０％未満の変動を有する。ナノサイズ構造体を有していない従来のシリカを主成分とする光ファイバーの主要な散乱メカニズムは広い角度分布を有するレイリー散乱である。ナノ構造化リングの空孔による付加散乱損失を有するファイバー１２は、図６Ａ（実施の形態ａ及びｂ）及び図６Ｂ（実施の形態ａ’）に示すように強い前方成分を有している。しかし、光拡散ファイバー１２の被膜の上部に散乱材料を設けることにより、このような分布を補正することができる。ＴｉＯ２を主成分とする白色インクを含む被膜を備えた（図６Ｂの実施の形態ｂ’）光拡散ファイバーにより、前方への偏りが顕著に小さい散乱光の角度分布を得ることができる。ＴｉＯ２インクから成る厚い（例えば、１〜５μｍ）付加層により、前方散乱成分を更に減らすことができるため、角度強度分布の均一性を向上させることができる。しかし、図７に示すように、後方反射ミラー又は付加光源に光学的に接続されたファイバー（図５）を照明器の構成に採用した場合、ＴｉＯ２を主成分とする白色インク被膜層を設けなくても、比較的平坦（即ち、非常に均一）な角度散乱強度を得ることができる（図６Ａ）。一部の実施の形態において、制御下においてインク被膜（インク被膜の厚さ又は被膜のインク濃度）をファイバーの長さに沿って変化させることにより、大きな角度（１５度超）でファイバーから散乱された光の強度変動を更に均一にすることができる。