(57)【要約】【課題】光学特性の劣化を低減できるバンドルファイバを提供する。【解決手段】複数本で束ねられた光ファイバ素線２を、外装管５の中に配置するとともに、口金６と外装管５との間に、放熱部８を配置した構成を特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本で束ねられた光ファイバ素線が外装管の中に配置されるとともに、口金が放熱部を介して前記外装管の一端に固定されたバンドルファイバ。
【請求項２】
前記口金と前記放熱部とが直接的に接触するように構成された請求項１に記載のバンドルファイバ。
【請求項３】
前記放熱部が、前記光ファイバ素線の外周を長手方向に覆う筒状体である請求項１または２に記載のバンドルファイバ。
【請求項４】
前記筒状体の表面に溝またはフィンが設けられた請求項１〜３のいずれかに記載のバンドルファイバ。
【請求項５】
前記筒状体の側面に開口部が設けられた請求項１〜４のいずれかに記載のバンドルファイバ。
【請求項６】
前記放熱部が、前記口金と前記外装管とを接続するピン状部材である請求項１または２に記載のバンドルファイバ。
【請求項７】
前記放熱部が、前記光ファイバ素線の外周と接触しないように構成された請求項１〜６のいずれかに記載のバンドルファイバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バンドルファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数本の光ファイバ素線が束ねられたバンドルファイバが、光伝送手段として知られている。光ファイバ素線は、ガラスファイバが樹脂などの外部被覆で被覆されてなり、図７に示すように、バンドルファイバ１００においては、通常、光ファイバ素線の両端部における外部被覆が除去された後、露出された複数本のガラスファイバ同士が接着剤で接着されてガラスファイバ束１０２とされ、次いで、ガラスファイバ束１０２を保護するための口金１０１がガラスファイバ束１０２を覆うように取り付けられる。
【０００３】
このようなバンドルファイバ１００は、一端を入射端、他端を光の出射端とし、入射端に対して光を照射することによって、光が出射端から出射されて、光の伝送が行われる。
光の照射方法としては、扁平な球状体の半面に沿うような反射面を有するとともに、前記球状体の長軸に沿う断面輪郭線が楕円輪郭線に沿う凹状の曲線となるように構成された楕円ミラー１１１と、前記楕円輪郭線の焦点に位置する光源１１２とが組み合わされた光照射システム１１０を用いる方法が知られている。
このような光照射システム１１０によれば、バンドルファイバ１００を、その入射側端面１００Ａが前記楕円輪郭線のもう一方の焦点に位置するように配置することによって、光源１１２からの光をバンドルファイバ１００の入射側端面１００Ａで集光させて、光を効率良くバンドルファイバ１００に入射できる。
【０００４】
しかしながら、用途に応じて、特に、キセノンレーザー，水銀キセノンレーザー，ＹＡＧレーザー等の高エネルギーの光ビームをバンドルファイバ１００に入射させると、口金１０１の温度が非常に高くなりやすい（約３００℃〜約８００℃）。口金１０１の温度が高くなりすぎると、口金１０１近傍におけるガラスファイバの劣化や損傷が著しくなって、バンドルファイバ１００の光学特性が劣化しやすくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学特性の劣化を低減できるバンドルファイバを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るバンドルファイバは、複数本で束ねられた光ファイバ素線が外装管の中に配置されるとともに、口金が放熱部を介して外装管の一端に固定されている。このような構成によれば、口金に蓄えられる熱を放熱部から積極的に放熱できるので、口金近傍におけるガラスファイバの熱による劣化や損傷を低減させ、バンドルファイバの光学特性の劣化を低減できる。
【０００７】
請求項２に係るバンドルファイバは、口金と放熱部とが直接的に接触するように構成されている。このような構成によれば、放熱部と口金の間に他の部材が介在しないので、口金の熱を確実、かつ、効率よく放熱部に伝達して放熱できる。
【０００８】
請求項３に係るバンドルファイバは、放熱部が、光ファイバ素線の外周を所定長さで覆う筒状体で構成されている。このような構成によれば、放熱部の作製が容易、かつ、安価であり、コスト上有利となるとともに、光ファイバ素線を外部から保護することができる。
【０００９】
請求項４に係るバンドルファイバは、筒状体の放熱部の表面に溝またはフィンが設けられている。このような構成によれば、放熱部の放熱面積を大幅に広くして放熱効率を向上できるので、口金における過度な蓄熱をより確実に抑制できる。
【００１０】
請求項５に係るバンドルファイバは、筒状体の側面に開口部が設けられている。このような構成によれば、放熱部の放熱面積が広くなるとともに、光ファイバ素線の束を外気と直接接触させることが可能となり、放熱部の内側の熱を効率よく放熱できる。これによって、口金近傍の光ファイバ素線の温度上昇が抑えられ、熱によるガラスファイバの劣化や損傷をより確実に低減できる。
【００１１】
請求項６に係るバンドルファイバは、放熱部が、口金と外装管とを接続するピン状部材から構成されている。このような構成によれば、口金の熱をピン状部材から効率よく放熱できるとともに、光ファイバ素線を外気と接触させて冷却し、熱によるガラスファイバの劣化や損傷をより確実に低減できる。
【００１２】
請求項７に係るバンドルファイバは、放熱部は、光ファイバ素線の外周と接触しないように構成されている。このような構成によれば、放熱部の熱が光ファイバ素線に伝達されることが阻止され、光ファイバ素線の温度上昇を低減できる。よって、熱によるガラスファイバの劣化や損傷をより確実に低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は第１実施形態のバンドルファイバを示し、（ａ）は光ファイバ素線の斜視図、（ｂ）はバンドルファイバの要部斜視図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３は第２実施形態のバンドルファイバの要部斜視図、図４は第３実施形態のバンドルファイバの要部側面図、図５は第４実施形態のバンドルファイバの要部斜視図、図６は第５実施形態のバンドルファイバの要部斜視図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、光ファイバ素線２は、直径１２５〜２００μｍ程度のガラスファイバ３が、合成樹脂等の外部被覆４によって直径１６０〜２５０μｍ程度の太さに被覆されたものである。
図１（ｂ）に示すように、本発明に係る第１実施形態のバンドルファイバ１は、複数本（例えば５２５本）の光ファイバ素線２が軸方向に沿って束ねられ、可撓性を有する外装管５に收容されている。光ファイバ素線２の端部は、所定の長さ外部被覆４が除去され、露出したガラスファイバ３が束ねられて口金６が装着されている。外装管５と口金６の間には、放熱部８が配設されている。
【００１５】
図２に示すように、口金６は、熱伝導率の高い、例えばクロム−銅で製作された円筒部材であり、軸中心には一端側にテーパー部６ｂが形成された孔６ａが設けられている。
外部被覆４が除去された複数本のガラスファイバ３は、孔６ａに挿入された後、端面に接着剤を高圧で矢印Ａ方向に噴出させることにより、ガラスファイバ３間の空間に接着剤を充填して固定されている。ガラスファイバ３の後方に連続する外部被覆４は、必ずしも接着される必要はないが、光ファイバ素線の束９として接着されても良い。
【００１６】
接着剤は、使用時に到達する口金６の温度に耐え得るものが選択され、２００℃程度で使用されるバンドルファイバ１の場合には、例えばエポキシ系接着剤が、また３００℃以上の温度で使用されるバンドルファイバ１の場合には、耐熱無機接着剤が用いられる。
【００１７】
図１（ｂ）および図２に示すように、放熱部８は、高温になる口金６から伝達される熱を放熱するためのものであって、口金６と外装管５との間に配置されている。放熱部８は、例えばステンレス鋼、アルミニウム、銅等の熱伝導率の高い素材が筒状体に成形されたものであり、口金６の一端に、ビス止め、あるいは螺合等の手段によって、直接的に接触して固定されている。また、筒状体の放熱部８の内径部８ａと光ファイバ素線の束９の外径部との間には、空隙１０が設けられている。
【００１８】
放熱部８を口金６に直接的に接触するようにしたのは、放熱部８と口金６の間に他の部材を介在させずに、口金６の熱を確実、かつ、効率よく放熱部８に伝達するためである。
また、放熱部８の内径部８ａと光ファイバ素線の束９との間に空隙１０を設けたのは、放熱部８の熱が光ファイバ素線２に伝達されるのを抑制し、光ファイバ素線２の温度上昇を少なくするためである。
【００１９】
上記構成のバンドルファイバ１によれば、口金６の熱は、放熱部８に伝達され、空冷により放熱部８から外気に放熱される。これによって、光ファイバ素線２の温度が上昇するのを低減させることができ、熱に起因するバンドルファイバ１の光学性能を劣化させずに維持することができる。
【００２０】
本発明に係る第２実施形態のバンドルファイバ２０を図３により説明する。なお、以下に説明する実施形態において、既に図１および図２において説明した部材については、図中に同一符号あるいは相当符号を付して説明を簡略化あるいは省略する。
【００２１】
図３に示すように、本発明に係る第２実施形態のバンドルファイバ２０は、放熱部２１が口金６と外装管５との間に配置されている。放熱部２１は、筒状体の表面にフィン２１ａが設けられている。これによって、放熱部２１の放熱面積を大幅に広くして放熱効率を向上させることができ、口金６における過度な蓄熱をより確実に抑制できる。
なお、図に示す実施形態においては、フィン２１ａが８個設けられた例を示しているが、用途に応じて適宜、フィン２１ａの個数を増やして、更に放熱性を向上させることも可能である。また、筒状体に溝を設けても同様な効果を発現できる。
【００２２】
図４に示すように、本発明に係る第３実施形態のバンドルファイバ３０は、第１実施形態のバンドルファイバ１と同様に、放熱部３１が口金６と外装管５との間に配置されている。放熱部３１は、筒状体とされるとともに、側面に筒状体の内側と外側を貫通する多数の開口部３１ａが形成されている。これによって、放熱部３１の放熱面積が広くなるとともに、光ファイバ素線の束９が外気と接触することになり、放熱部３１の内側の熱を効率よく放熱することができる。従って、口金６近傍における光ファイバ素線２の温度上昇が抑えられ、熱によるガラスファイバ１の劣化や損傷をより確実に低減できる。
【００２３】
図５に示すように、本発明に係る第４実施形態のバンドルファイバ４０は、口金６と外装管５との間に、複数本のピン状部材４１が円周方向に配置されて、放熱部が形成されている。ピン状部材４１は、例えばステンレス鋼、アルミニウム、銅等の熱伝導率の高い素材で製作されたピンであり、口金６に直接的に接触して固定されている。またピン状部材４１と光ファイバ素線の束９との間には空隙１０が設けられている。
これによって、口金６の熱をピン状部材４１に伝達して放熱するとともに、光ファイバ素線の束９を外気と接触させて冷却して、熱によるガラスファイバ１の劣化や損傷をより確実に低減できる。
なお、図に示す実施形態においては、ピン状部材４１は４本としたが、使用条件に応じて本数を増加させ、より多くの放熱を放熱するようにしてもよい。
【００２４】
図６に示すように、本発明に係る第５実施形態のバンドルファイバ５０は、第４実施形態のバンドルファイバ４０と同様に、複数本のピン状部材４１が口金６に直接的に接触して固定されている。第４実施形態のバンドルファイバ４０との相違点は、ピン状部材４１が口金６の円周方向に捩じれて配置されている点である。これによって、口金６と外装管５との距離を長くすることなく、ピン状部材４１の長さを長くすることが可能となる。従って、ピン状部材４１からの放熱を、より効率的に行うことができる。
【００２５】
また、特に、本発明に係る第３実施形態〜第５実施形態のように、放熱部にて光ファイバ素線が露出される場合、ガラスファイバ３の後方に連続する外部被覆４は、少なくとも放熱部の領域においては、前記したように、光ファイバ素線の束９として接着されることが、光ファイバ素線２の保護の観点から好ましい。
【００２６】
なお、本発明のバンドルファイバは、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
前述した実施形態においては、口金と放熱部とが直接的に接触するように構成された形態を例示したが、これに限定されず、例えば、接着剤等の接着手段を介して間接的に接続された形態であっても良い。
【００２７】
その他、前述した実施形態において例示した光ファイバ素線、外装管、口金、放熱部、筒状体、溝、フィン、開口部、ピン状部材等の材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、バンドルファイバの光学特性の劣化を低減できるバンドルファイバを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態のバンドルファイバを示し、（ａ）は光ファイバ素線の斜視図、（ｂ）はバンドルファイバの要部斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】第２実施形態のバンドルファイバの要部斜視図である。
【図４】第３実施形態のバンドルファイバの要部側面図である。
【図５】第４実施形態のバンドルファイバの要部斜視図である。
【図６】第５実施形態のバンドルファイバの要部斜視図である。
【図７】従来のバンドルファイバの側面図である。
【符号の説明】
１，２０，３０，４０，５０　バンドルファイバ
２　光ファイバ素線
５　外装管
６　口金
８　筒状体（放熱部）
２１　放熱部
２１ａ　フィン
３１　放熱部
３１ａ　開口部
４１　ピン状部材（放熱部）
【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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