(57)【要約】【課題】歩留まりの高い光照射ファイバ及びその製造方法を提供する。【解決手段】光照射ファイバ１の製造方法は、光ファイバ２の出射端２ｂから出力された光を光散乱媒体４のシリカ微粒子６により散乱させ、光散乱媒体４を保持しているチューブ１３を通して側方に出力する光照射ファイバ１を製造するものであり、チューブ１３のファイバ側挿入口３ｄから光ファイバ２の出射端２ｂを挿入する光ファイバ挿入工程と、球状のミラーである球ミラー５をチューブ３のミラー側挿入口３ｅから挿入するミラー挿入工程と、チューブ３内に光散乱媒体４を充填する光散乱部充填工程と、を備え、光散乱部充填工程では、光ファイバ挿入工程及びミラー配置工程の何れか一方を経た後に実施し、光ファイバ挿入工程及びミラー配置工程のうちの他方を、光散乱部充填工程の後に実施する。【選択図】図１
2008224979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの出射端から出力された光を光散乱部により散乱させ、前記光散乱部を保持している管状部材を通して側方に出力する光照射ファイバを製造する製造方法において、
前記管状部材のファイバ側挿入口から前記光ファイバの前記出射端を挿入する光ファイバ挿入工程と、
球状のミラーである球ミラーを前記管状部材のミラー側挿入口から挿入するミラー挿入工程と、
前記管状部材内に前記光散乱部を充填する光散乱部充填工程と、
を備え、
前記光散乱部充填工程は、前記光ファイバ挿入工程及び前記ミラー配置工程の何れか一方を経た後に実施し、前記光ファイバ挿入工程及び前記ミラー配置工程のうちの他方を、前記光散乱部充填工程の後に実施することを特徴とする光照射ファイバ製造方法。
【請求項２】
前記光散乱部充填工程では、前記光ファイバ挿入工程により前記光ファイバが挿入された前記管状部材内に前記ミラー側挿入口から前記光散乱部を充填し、
前記ミラー挿入工程では、前記光散乱充填工程により前記光散乱部が充填された前記管状部材に前記球ミラーを挿入することを特徴とする請求項１に記載の光照射ファイバ製造方法。
【請求項３】
前記光散乱部充填工程では、前記球ミラー挿入工程により前記球ミラーが挿入された前記管状部材内に前記ファイバ挿入口から前記光散乱部を充填し、
前記光ファイバ挿入工程では、前記光散乱部充填工程により前記光散乱部が充填された前記管状部材内に前記光ファイバを挿入することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ製造方法。
【請求項４】
前記光散乱部は、前記出射端から出射される光を散乱させる散乱体が媒質に分散されて構成されており、
前記散乱体の濃度は、前記光散乱部の一端から他端に向けて高くなっており、
前記光散乱部充填工程では、前記一端が前記ファイバ側挿入口側に位置し、
前記他端が前記ミラー側挿入口側に位置するように、前記光散乱部を充填することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光照射ファイバの製造方法。
【請求項５】
前記光散乱部で散乱された光を遮蔽する金属材で前記管状部材の管壁の内面又は外面の一部を覆う金属材覆い工程を更に備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光照射ファイバの製造方法。
【請求項６】
光ファイバと、
前記光ファイバの出射端側に設けられると共に、前記光ファイバの出射端から出射される光を散乱させる光散乱部と、
前記光ファイバの出射端及び前記光散乱部を内側に保持すると共に、前記光散乱部によって散乱された光を通す管状部材と、
球状のミラーであって、前記光散乱部に対して前記光ファイバと反対側に配置されると共に、前記管状部材に保持される球ミラーと、
を備えることを特徴とする光照射ファイバ。
【請求項７】
前記光散乱部は、前記出射端から出力される光を散乱させる散乱体が媒質に分散されて構成されており、
前記散乱体の濃度は、前記光ファイバ側から前記球ミラー側に向けて高くなっていることを特徴とする請求項６に記載の光照射ファイバ。
【請求項８】
前記管状部材の管壁のうち前記光ファイバの出射端と前記球ミラーとの間における前記管壁の内面又は外面の一部が、前記光散乱部によって散乱された光を遮蔽する金属材で覆われていることを特徴とする請求項６または７に記載の光照射ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射ファイバ及び光照射ファイバの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバの出射端から出射された光を先端部で拡散させて出力させる光照射ファイバが知られている（例えば非特許文献１、特許文献１参照）。このような光照射ファイバは、例えば医療分野において、ＰＤＴ（Photodynamic Therapy）や温熱治療などに用いられている。
【０００３】
特許文献１に記載の光照射ファイバは、光ファイバの出射端の出射方向前方にジルコニア製ボールレンズを配置し、このボールレンズと光ファイバとの中心軸線が一致するように位置決めして固定している。このように構成される光照射ファイバは、光ファイバの出射端から出射された光を、ボールレンズを通して拡散させている。
【０００４】
非特許文献１に記載の光照射ファイバは、光ファイバの出射端の出射方向前方に楕円球状の楕円ミラーを配置し、この楕円ミラーと光ファイバとの中心軸線が一致するように位置決めして固定している。このように構成される光照射ファイバは、光ファイバの出射端から出射された光を、楕円ミラーで反射して光照射ファイバの側方に出力している。
【特許文献１】特表平１０−５１１００５号公報
【非特許文献１】H. van den Bergh, et al. SPIE THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICALENGINEERING Medical and Fiber Optic Sensors and Delivery Systems 1996 ISSUE2631, page(s) 173-198.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の光照射ファイバでは、光照射ファイバの側方に光を出力することが困難である。一方、非特許文献１に記載の光照射ファイバでは、光照射ファイバの側方に光を出力することができる。しかしながら、楕円ミラーの中心軸線を光ファイバの中心軸線に一致させる必要があるため、光ファイバに対するミラーの位置決めには高い精度が要求される。その結果、光照射ファイバの歩留まりが低くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、歩留まりの高い光照射ファイバの製造方法及び光照射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】
【０００７】
本発明に係る光照射ファイバの製造方法は、光ファイバの出射端から出力された光を光散乱部により散乱させ、光散乱部を保持している管状部材を通して側方に出力する光照射ファイバを製造する製造方法において、管状部材のファイバ側挿入口から光ファイバの出射端を挿入する光ファイバ挿入工程と、球状のミラーである球ミラーを管状部材のミラー側挿入口から挿入するミラー挿入工程と、管状部材内に光散乱部を充填する光散乱部充填工程と、を備え、光散乱部充填工程は、光ファイバ挿入工程及びミラー配置工程の何れか一方を経た後に実施し、光ファイバ挿入工程及びミラー配置工程のうちの他方を、光散乱部充填工程の後に実施することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る光照射ファイバの製造方法では、管状部材のファイバ側挿入口から光ファイバの出射端が挿入され、ミラー側挿入口から球ミラーが挿入されており、それらの間に光散乱部が充填されている光照射ファイバを製造することができる。そして、光ファイバの出射端から出射された光は、光散乱部により散乱されると共に、光散乱部を通過した光は球ミラーで反射されることで、光照射ファイバの側方に確実に光を出力することができる。そして、光ファイバの出射端から出力され光散乱部を通過した光を更に反射させるミラーを球状としているため、光ファイバに対する球ミラーの位置にかかわらず、球ミラーで反射される光の反射角度が殆ど変わらない。従って、球ミラーを光ファイバに対して高精度に位置決めしなくても、上記製造方法で製造される光照射ファイバから側方に出力される光の強度の同一性が保たれる。このように、球ミラー挿入側での位置合わせが不要であるため、歩留まりを高くすることができる。
【０００９】
また、上記光散乱部充填工程では、光ファイバ挿入工程により光ファイバが挿入された管状部材内にミラー側挿入口から光散乱部を充填し、ミラー挿入工程では、光散乱充填工程により光散乱部が充填された管状部材に球ミラーを挿入することが好ましい。また、上記光散乱部充填工程では、球ミラー挿入工程により球ミラーが挿入された管状部材内にファイバ挿入口から光散乱部を充填し、光ファイバ挿入工程では、光散乱部充填工程により光散乱部が充填された管状部材内に光ファイバを挿入することが好ましい。
【００１０】
また、上記光散乱部は、出射端から出射される光を散乱させる散乱体が媒質に分散されて構成されており、散乱体の濃度は、光散乱部の一端から他端に向けて高くなっており、光散乱部充填工程では、一端がファイバ側挿入口側に位置し、他端がミラー側挿入口側に位置するように、光散乱部を充填することが好ましい。このような構成を採用した場合、光ファイバの出射端から出射される光は光散乱部内を伝播しながら減衰するが、光散乱部の光の散乱効率は球ミラー側に向かうほど大きくなるため、長手方向に沿って略均一な強度で光を出力することができる。
【００１１】
また、光散乱部で散乱された光を遮蔽する金属材で管状部材の管状の内面又は外面の一部を覆う金属材覆い工程を更に備えることが好ましい。このような構成を採用した場合、光散乱部で散乱された光及び球ミラーで反射された光は、金属材により遮蔽され、金属材で覆われていない部分から外部に出力されため、光照射ファイバから出力される光に、指向性をもたせることができる。
【００１２】
本発明に係る光照射ファイバの製造方法では、光ファイバと、光ファイバの出射端側に設けられると共に、光ファイバの出射端から出射される光を散乱させる光散乱部と、光ファイバの出射端及び光散乱部を内側に保持すると共に、光散乱部によって散乱された光を通す管状部材と、球状のミラーであって、光散乱部に対して光ファイバと反対側に配置されると共に、管状部材に保持される球ミラーと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る光照射ファイバでは、光ファイバの出射端から出射された光は、光散乱部により散乱されると共に、光散乱部を通過した光は球ミラーで反射されることで、光照射ファイバの側方に確実に光を出力することができる。更に、光ファイバの出射端から出射された光を光照射ファイバの側方に反射するミラーを球状とすることで、この球ミラーを管状部材に挿入する際に光ファイバに対して位置合わせしなくても、光ファイバから出射される光の反射角度が殆ど変わらなくなるため、球ミラーを光ファイバに対して高精度に位置決めする必要がなくなり、歩留まりを高くすることができる。
【００１４】
また、上記光散乱部は、出射端から出力される光を散乱させる散乱体が媒質に分散されて構成されており、散乱体の濃度は、光ファイバ側から球ミラー側に向けて高くなっていることが好ましい。このような構成を採用した場合、光ファイバの出射端から出射される光は光散乱部内を伝播しながら減衰するが、光散乱部の光の散乱効率は球ミラー側に向かうほど大きくなるため、長手方向に沿って略均一な強度で光を出力することができる。
【００１５】
また、上記管状部材の管壁のうち光ファイバの出射端と球ミラーとの間における管壁の内面又は外面の一部が、光散乱部によって散乱された光を遮蔽する金属材で覆われていることが好ましい。このような構成を採用した場合、光散乱部で散乱された光及び球ミラーで反射された光は、金属材により遮蔽され、金属材で覆われていない部分から外部に出力されため、光照射ファイバから出力される光に、指向性をもたせることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、歩留まりの高い光照射ファイバの製造方法及び光照射ファイバ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】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明に係る光照射ファイバ及び光照射ファイバの製造方法について説明する。以下の説明においては、同一の要素には同一の符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、図中の寸法比率は必ずしも説明中のものとは一致していない。
【００１８】
（第１の実施形態）
【００１９】
図１は、第１の実施形態に係る光照射ファイバ１を示す側断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１に示すように、光照射ファイバ１は、生体細胞等に吸収される波長を有し大パワー（高出力）の光を体内の患部（不図示）に照射し、患部の細胞を壊死させることによって治療する温熱治療に好適に利用されるものである。図１に示すように、光照射ファイバ１は、光ファイバ２と、光ファイバ２の出射端２ａがファイバ側挿入口３ｄから挿入されるチューブ（管状部材）３と、チューブ３内に充填される光散乱部としての光散乱媒体４と、チューブ３のミラー側挿入口３ｅから挿入される球ミラー５とを有する。なお、図１では後述するように、ミラー側挿入口３ｅは閉じられた状態を示している。
【００２０】
光ファイバ２は、体外から体内の患部近傍まで光を伝播させるためのものであり、入射端（不図示）から入射された光Ｌを、光ファイバ２内を伝播させて、出射端２ｂから出射する。光ファイバ２は、シリカコアファイバ及びプラスチッククラッドにより構成されている。光ファイバ２の直径ｄ１としては、０．８ｍｍが例示される。
【００２１】
チューブ３は、出射端２ｂから出射される光Ｌに対して透過性を有する。チューブ３は、熱を加えると収縮する材質により形成されており、中間部に位置する細長筒状のパイプ部３ａと、パイプ部３ａにおいて光ファイバ２が配置される側に設けられており熱収縮する筒状の熱収縮部３ｂと、パイプ部３ａにおいて球ミラー５が配置される側に設けられており外周面のミラー側挿入口３ｅ側に設けられて熱収縮する筒状の熱収縮部３ｃとにより構成されている。
【００２２】
パイプ部３ａの内径ｄ２は、光ファイバ２の直径ｄ１より大きい内径ｄ２を有し、パイプ部３ａの内径ｄ２としては、１．０ｍｍが例示される。また、パイプ部３ａの長さｌとしては、２００ｍｍ以上が例示される。
【００２３】
また、パイプ部３ａの内周面には、図１及び図２に示すように、金属箔８が配設されている。金属箔８の外周面における周方向の長さは、パイプ部３ａの内周面における周方向の長さより短ければ良く、金属箔８の長手方向の長さは、パイプ部３ａの長さとほぼ同じか或いはそれより長ければよい。この場合、金属箔８において長手方向に略直交する断面の形状は、一部が開いた円環形状であり、パイプ部３ａの外周面の一部が金属箔８で覆われることになる。その結果、図２に示すように、金属箔８で覆われていない領域から所定の照射角度θの範囲においてシリカ微粒子６で散乱された光Ｌが出力されるため、照射光Ｌが指向性を有することになる。なお、金属箔８は必ずしもパイプ部３ａの内周面に配設する必要は無く、図３に示すように、パイプ部３ａの外周面に配設しても良い。
【００２４】
熱収縮部３ｂは、光ファイバ２の出射端２ａが挿入されるチューブ３のファイバ側挿入口３ｄを気密に封止すると共に、光ファイバ２の出射端２ａがパイプ部３ａ内に収められた状態で固定するように、熱収縮により光ファイバ２の出射端２ａに固着されている。
【００２５】
熱収縮部３ｃは、熱収縮により閉じられており、その結果として、球ミラー５が覆われ、チューブ３の先端が気密に封止されている。
【００２６】
なお、パイプ部３ａと熱収縮部３ｂ，３ｃは、一体に形成されても良く、例えば、図４に示す光照射ファイバ１１のチューブ１３のように、パイプ部１３ａと熱収縮部１３ｃとが一体となったものでも良く、パイプ部３ａと熱収縮部３ｃとが一体になったものや、パイプ部３ａ，熱収縮部３ｂ及び熱収縮部３ｃが一体になったものでも良い。
【００２７】
光散乱媒体４は、光を散乱させるための散乱体としてのシリカ微粒子６が媒質としてのシリコーンゲル７中に分散されて構成されており、光ファイバ２の出射端２ｂと球ミラー５との間に配置されている。光散乱媒体４は、シリカ微粒子６の濃度が異なる３つの光散乱層４ａ，４ｂ，４ｃからなる３層構造を有しており、光散乱層４ａ〜４ｃは、光ファイバ２側から球ミラー５側に向けて、光散乱層４ａ，４ｂ，４ｃの順に光ファイバ２の長手方向に沿ってシリカ微粒子６の濃度が濃くなるように配置されている。
【００２８】
光散乱媒体４では、３つの光散乱層４ａ〜４ｃのうち隣接する光散乱層の境界部において、一方の光散乱層が他方の光散乱層側に入り込み、隣接する２つの光散乱層の界面が湾曲している。より具体的には、光散乱層４ｂが光散乱層４ａ側に入り込み光散乱層４ａ，４ｂの境界面Ｐ１が光散乱層４ａ側に湾曲しており、光散乱層４ｃが光散乱層４ｂ側に入り込み光散乱層４ｂ，４ｃの境界面Ｐ２が光散乱層４ｂ側に湾曲している。この構成では、光散乱層４ａと光散乱層４ｂとの間及び光散乱層４ｂと光散乱層４ｃとの間でシリカ微粒子６の濃度の異なる領域が径方向において重なっている領域を有することになる。
【００２９】
シリカ微粒子６の直径としては、５〜２０μｍが例示され、各光散乱層４ａ，４ｂ，４ｃのシリカ微粒子６の濃度としては、それぞれ４ｗｔ％、７ｗｔ％，２４ｗｔ％が例示される。
【００３０】
球ミラー５は、光ファイバ２の出射端２ｂから出射された光Ｌを受けて反射するものである。球ミラー５は、金、銀、銅、アルミなどの金属により形成されている。球ミラー５の材質は、光ファイバ２から出射される光Ｌが紫外線領域の場合は、アルミが好適で、可視光の赤色領域〜近赤外線領域では金、銀、銅が好適である。球ミラー５の直径は、チューブ３の内径よりも僅かに大きい直径を有し、球ミラー５がチューブ３にはめ込まれ、球ミラー５がチューブ３から抜け出ない大きさとする。球ミラー５の直径としては、チューブ３の内径と同径か、それ以上（球ミラー５を少々無理矢理押し込む程度）が望ましい。
【００３１】
次に、光照射ファイバ１の製造方法について、図５〜図１０を参照しながら説明する。
【００３２】
まず、図５に示すように、チューブ３のパイプ部３ａ内に、パイプ部３ａの内周面の曲率とほぼ同じ曲率で丸めた金属箔８を挿入する（金属材覆い工程）。この際、金属箔８は、周方向においてパイプ部３ａの内周面全体を覆わないサイズとしておき、丸められた金属箔８の長手方向に略直交する断面の形状を、一部が開いた円環形状としておく。
【００３３】
そして、図６及び図７に示すように、チューブ３のファイバ側挿入口３ｄからチューブ３内に光ファイバ２の出射端２ａを挿入する（光ファイバ挿入工程）。具体的には、光ファイバ２の出射端２ｂがチューブ３のパイプ部３ａ内に収まる位置まで挿入し、熱収縮部３ｂに加熱したハンダゴテを押し付けて熱収縮部３ｂを熱収縮させ、チューブ３のファイバ側挿入口３ｄを気密に封止すると共に、光ファイバ２にチューブ３を固定する。
【００３４】
その後、図８に示すように、チューブ３のミラー側挿入口３ｅから注射器（不図示）を利用してチューブ３内に光散乱媒体４を充填する。具体的には、各光散乱層４ａ〜４ｃとなるべきシリカ微粒子６の濃度が異なる３つのシリコーンゲル（媒質）７を順に注射器からチューブ３内に押し出して、３層構造の光散乱層４ａ〜４ｃを形成する。このようにシリカ微粒子６の濃度の異なるシリコーンゲル７をチューブ３内に順番に押し出すことにより、隣接する光散乱層の一方の光散乱層が他方の光散乱層側に入りこみ、湾曲形状の境界面Ｐ１，Ｐ２が形成されることになる。各光散乱層４ａ，４ｂ，４ｃのシリカ微粒子６の濃度は、ファイバ側挿入口３ｄからミラー側挿入口３ｅに向けて光の散乱効率が大きくなり、光散乱媒体４中を球ミラー５に向けて伝搬する光Ｌの強度の減衰が補われるように調整しておく。この調整するための各光散乱層４ａ〜４ｃのシリカ微粒子６の濃度は例えばLambert-Beerの法則を利用して決定することができる。この場合、Lambert-Beerの法則での吸収光強度が各層の散乱光の強度に対応し、吸収係数が光の散乱効率に対応する。なお、光散乱媒体４は、球ミラー５をチューブ３に挿入したときに光散乱媒体４が漏れ出さないように、チューブ３のパイプ部３ａに残空間Ｃが生じるように充填する（光散乱部充填工程）。このように、光散乱媒体４を充填することで、光散乱媒体４の光ファイバ２側の端から光ファイバの反対側の端に向けて、散乱体の濃度が高くなる。
【００３５】
次に、チューブ３から注射器を引き抜き、図９に示すように、チューブ３のミラー側挿入口３ｅから球ミラー５を挿入する（球ミラー挿入工程）。この際、球ミラー５の外径はチューブ３の内径より僅かに大きいため、球ミラー５はチューブ３内にはめ込まれて固定される。
【００３６】
その後、図１０に示すように、熱収縮部３ｃに加熱したハンダゴテを押し付けて熱収縮部３ｃを熱収縮させ、球ミラー５を覆うようにチューブ３のミラー側挿入口３ｅを気密に封止して、光照射ファイバ１とする。
【００３７】
次に、上記光照射ファイバ１の作用・効果について、温熱治療を例として説明する。なお、温熱治療の治療対象としては、前立腺肥大症や痔などが例示される。
【００３８】
光照射ファイバ１を、チューブ３が設けられている側から体内に挿入し、光散乱媒体４が充填されている光ファイバ２の出射端２ｂと球ミラー５の間の部分を患部近傍に配置する。光照射ファイバ１を体内に挿入する場合には、例えば、カテーテルを予め挿入しておきカテーテル内に光照射ファイバ１を通せばよい。また、尿道や肛門等から光照射ファイバ１を挿入する際には、カテーテルを利用せずに直接光照射ファイバ１を挿入してもよい。
【００３９】
次に、光ファイバ２の入射端（不図示）から患部内の細胞が吸収可能な波長（例えば、波長１０６４ｎｍ）であって大パワー（例えば、４Ｗ）の光Ｌを光ファイバ２に入射する。光ファイバ２に入射された光Ｌは、光ファイバ２中を伝搬して出射端２ｂから出射され、光散乱媒体４内を球ミラー５側に伝搬しながらシリカ微粒子６により散乱される。シリカ微粒子６により散乱された光Ｌは、光ファイバ２の長手方向に略直交する方向、すなわち光照射ファイバ１の側方に照射光Ｌとして出力される。一方、シリカ微粒子６により散乱されずに直進する光Ｌは、球ミラー５によって反射され、光照射ファイバ１の側方に照射光Ｌとして出力される。このようにして出力された照射光Ｌは患部に照射されることになり、細胞に吸収され、細胞の温度を上げてその細胞を壊死させる。
【００４０】
このように、光照射ファイバ１の製造方法及び光照射ファイバ１では、チューブ３のファイバ側挿入口３ｄから光ファイバ２の出射端２ｂが挿入され、ミラー側挿入口３ｅから球ミラー５が挿入されており、それらの間に光散乱媒体４が充填されている光照射ファイバ１を製造することができる。そして、光ファイバ２の出射端２ｂから出射された光Ｌは、光散乱媒体４を伝播する際にシリカ微粒子６で散乱され、側方に出力される。更に、光散乱媒体４を通過した光Ｌは球ミラー５で反射されることで、光照射ファイバ１の側方に確実に光Ｌを出力し、患部に光Ｌを照射できる。仮に、球ミラー５を設けない場合、光散乱媒体４を通過した光Ｌは患部に照射されないことになる。これに対して、光照射ファイバ１では、球ミラー５を有するため、出射端２ｂから出力された光Ｌを確実に患部に出射できる。そのため、光ファイバ２に入力した光Ｌを効率的に利用できる。更に、光ファイバ２の出射端２ｂから出射された光を光照射ファイバ１の側方に反射するミラーを球状の球ミラー５とすることで、この球ミラー５をチューブ３に挿入する際に光ファイバ２に対して位置合わせしなくても、光ファイバ２から出射される光Ｌの反射角度が殆ど変わらなくなるため、球ミラー５を光ファイバ２に対して高精度に位置決めする必要がなくなり、歩留まりを高くすることができる。
【００４１】
また、光ファイバ２の出射端２ｂから出射される光Ｌは光散乱媒体４内を伝播しながら減衰するが、光散乱媒体４の光の散乱効率は球ミラー５側に向かうほど大きくなるため、長手方向に沿って略均一な強度で光照射ファイバ１の側方から光Ｌを出力し易い。また、隣接する光散乱層４ａ，４ｂ，４ｃの境界部分で、複数の光散乱層４ａ〜４ｃのうち隣接する層の一方の層は他方の層に入り込んでいるため、隣接する層の境界部において、シリカ微粒子６濃度の異なる領域が長手方向に略直交する方向に重なっている。この場合、出射端２ｂから出射される光Ｌにおいて、各層内を光Ｌが長手方向に伝播することで生じた光Ｌの強度の減衰を、シリカ微粒子６濃度がより高い領域における散乱により補うことが可能である。その結果、光照射ファイバ１から出力される光Ｌの長手方向における強度の均一化がより一層図られている。
【００４２】
また、シリカ微粒子６で散乱された光Ｌ及び球ミラー５で反射された光Ｌは、金属箔８により遮蔽され、金属箔８で覆われていない部分から外部に出力され、光照射ファイバ１から出力される光は、指向性を有することになる。これにより、例えば、患部に選択的に光Ｌを照射することができ、温熱治療などにおいて大パワーの光を使用した場合、患部以外に光が照射されると、その部分を傷つけることになるが、上記のように照射する光Ｌに指向性を持たせることで、生体への影響を抑制しながら治療することが可能である。
【００４３】
また、球ミラー５を金属により形成することで、球ミラー５の形成を容易に行うことができている。
【００４４】
（第２の実施形態）
【００４５】
次に、図１１〜図１４を参照して本発明に係る光照射ファイバの製造方法及び光照射ファイバの第２の実施形態について説明する。
【００４６】
図１１は、第２実施形態に係る光照射ファイバ２１を示す側断面図である。図１１に示すように、光照射ファイバ２１は、光ファイバ２と、光ファイバ２の出射端２ａがファイバ側挿入口３ｄから挿入されるチューブ３と、チューブ３内に挿入されるポリ乳酸ロッド２２と、チューブ３のミラー側挿入口３ｅから挿入される球ミラー５とを有する。
【００４７】
ポリ乳酸ロッド２２は、ポリ乳酸により棒状に形成されており、光ファイバ２と球ミラー５との間に挿入される。そして、ポリ乳酸ロッド２２には、光を散乱させるための複数の散乱体２３が分散されている。散乱体２３は、ポリ乳酸ロッド２２の主成分であるポリ乳酸が結晶化したものである。結晶化した部分と、その回りのアモルファスの部分との界面において、入射され伝播する光が散乱されるため、この結晶化した部分が散乱体２３としての機能を有する。そして、ポリ乳酸ロッド２２は、光ファイバ２側から球ミラー５に向かうに従い、散乱体２３の濃度が高くなっている。
【００４８】
また、チューブ３内において、光ファイバ２、球ミラー５及びポリ乳酸ロッド２２の間には、屈折率調整剤２４が充填されている。
【００４９】
次に、光照射ファイバ２１の製造方法について、図１１〜図１４を参照しながら説明する。
【００５０】
まず、押出成形法等(不図示)を利用してポリ乳酸からなるポリ乳酸ロッド２２を製造する。そして、このポリ乳酸ロッド２２を、例えば１００℃の油浴(不図示)に浸けて加熱して結晶化させる。このとき、ポリ乳酸ロッド２２を油浴に浸ける時間を変えることで、ポリ乳酸ロッド２２に長手方向に沿った散乱体２３の濃度変化をつける。
【００５１】
次に、光照射ファイバ１と同様に、チューブ３のパイプ部３ａ内に金属箔８を挿入し、チューブ３のファイバ側挿入口３ｄから光ファイバ２の出射端２ａを挿入し、光ファイバ２にチューブ３を固定する。
【００５２】
そして、図１２に示すように、チューブ３のミラー側挿入口３ｅから注射器（不図示）を利用してチューブ３内に屈折率調整剤２４を充填した後、図１３に示すように、チューブ３内にポリ乳酸ロッド２２を挿入する。この際、ポリ乳酸ロッド２２が、光ファイバ２側の端から光ファイバ２の反対側の端に向けて散乱体２３濃度が高くなるように、チューブ３内に挿入する。そして、図１４に示すように、球ミラー５をチューブ３のミラー側挿入口３ｅから挿入してはめ込み、図１１に示すように、球ミラー５を覆うようにチューブ３のミラー側挿入口３ｅを気密に封止して、光照射ファイバ１１とする。
【００５３】
このように、光照射ファイバ２１の製造方法及び光照射ファイバ２１では、チューブ３のファイバ側挿入口３ｄから光ファイバ２を挿入し、チューブ３内に屈折率調整剤２４を充填してポリ乳酸ロッド２２を挿入し、チューブ３のミラー側挿入口３ｅから球状の球ミラー５を挿入して光照射ファイバ１を製造することにより、光ファイバ２の出射端２ｂから出射された光Ｌは、ポリ乳酸ロッド２２を伝播する際に散乱体２３で散乱されると共に、ポリ乳酸ロッド２２を通過した光Ｌは球ミラー５で反射されることで、光照射ファイバ２１の側方に確実に光Ｌを出力することができる。光照射ファイバ１及び光照射ファイバ１の製造方法において、球ミラー５を利用していることの作用効果は、第１の実施形態の場合と同様である。
【００５４】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、チューブ３のファイバ側挿入口３ｄから光ファイバ２を挿入し、チューブ３内に光散乱媒体４（ポリ乳酸ロッド２２）を充填し、チューブ３のミラー側挿入口３ｅから球状の球ミラー５を挿入して光照射ファイバ１を製造するように説明したが、チューブ３のミラー側挿入口３ｅから球状の球ミラー５を挿入し、チューブ３内に光散乱媒体４（ポリ乳酸ロッド２２）を充填し、チューブ３のファイバ側挿入口３ｄから光ファイバ２を挿入して光照射ファイバ１を製造しても良い。
【００５５】
また、上記実施形態においては、チューブ３の内径，長さ、球ミラー５の直径、シリカ微粒子６の直径、光散乱媒体４の濃度などを具体的に示して説明したが、これらの値に限定されるものではなく、使用環境等に応じて適宜設定されるものである。
【００５６】
また、上記実施形態においては、球ミラー５を金属で形成して説明したが、図１５に示すように、例えばセラミック等により形成した球状体（基材）９ａを形成し、その表面をメッキや蒸着により金属層９ｂを被覆して球ミラー９を形成してもよい。この場合、球ミラー９の球状体９ａを金属以外の材質により形成することができ、材料選択の幅を広げることができる。
【００５７】
また、上記第２の実施形態においては、光ファイバ２とポリ乳酸ロッド２２とを別々にしてチューブ３に挿入して説明したが、光ファイバ２の出射端２ｂにポリ乳酸ロッド２２を固着して一体とした後、この光ファイバ２をチューブ３のファイバ側挿入口３ｄから挿入し、屈折率調整剤２４が充填されたチューブ３内に挿入するようにしても良い。なお、屈折率調整剤２４は、チューブ３内に充填されていなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施形態に係る光照射ファイバを示した側断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２において、金属箔の配置を変えたときの断面図である。
【図４】本発明に係る他の光照射ファイバを示した側断面図である。
【図５】図１の光照射ファイバの製造工程の一工程を示した図である。
【図６】図１の光照射ファイバの製造工程のうち図５に示した工程の後の工程を示した図である。
【図７】図１の光照射ファイバの製造工程のうち図６に示した工程の後の工程を示した図である。
【図８】図１の光照射ファイバの製造工程のうち図７に示した工程の後の工程を示した図である。
【図９】図１の光照射ファイバの製造工程のうち図８に示した工程の後の工程を示した図である。
【図１０】図１の光照射ファイバの製造工程のうち図９に示した工程の後の工程を示した図である。
【図１１】第２の実施形態に係る光照射ファイバを示した側断面図である。
【図１２】図１１の光照射ファイバの製造工程の一工程を示した図である。
【図１３】図１１の光照射ファイバの製造工程のうち図１２に示した工程の後の工程を示した図である。
【図１４】図１１の光照射ファイバの製造工程のうち図１３に示した工程の後の工程を示した図である。
【図１５】本発明に係る他の球ミラーを示した断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，１１，２１…光照射ファイバ、２…光ファイバ、３，１３…チューブ（管状部材）、４…光散乱媒体（光散乱部）、５，９…球ミラー、６…シリカ微粒子（散乱体）、７…シリコーンゲル（媒質）、８…金属箔（金属材）、９ａ…基材、９ｂ…金属層（金属材）、２２…ポリ乳酸ロッド（光散乱部）、２３…散乱体。
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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