(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１貫通孔を有するフェルールと、
前記フェルールの一方端部に連なり、前記第１貫通孔と同軸で、前記第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を有するホルダ部と、
コア部と、前記コア部の端部の周囲に設けられ、前記コア部内を進行する光を、前記コア部との界面で全反射する反射部と、前記反射部が設けられた部分を除く前記コア部の残部の周囲に設けられるクラッド部とを有する光ファイバであって、前記反射部が設けられた部分の少なくとも一部が前記第１貫通孔に挿入され、前記反射部が設けられた部分の残部と前記クラッド部とが前記第２貫通孔に挿入される光ファイバと、
前記ホルダ部と前記光ファイバの外周面とを固定する接着剤層と、を備えており、
前記反射部は、金属層からなるとともに、前記金属層は、前記コア部の表面に位置したクロムを含む第１層と、前記第１層の外側の表面に位置した金を含む第２層とが積層してなることを特徴とするフェルール付き光ファイバ。
【請求項２】
第１貫通孔を有するフェルールと、
前記フェルールの一方端部に連なり、前記第１貫通孔と同軸で、前記第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を有するホルダ部と、
コア部と、前記コア部の端部の周囲に設けられ、前記コア部内を進行する光を、前記コア部との界面で全反射する反射部と、前記反射部が設けられた部分を除く前記コア部の残部の周囲に設けられるクラッド部とを有する光ファイバであって、前記反射部が設けられた部分の少なくとも一部が前記第１貫通孔に挿入され、前記反射部が設けられた部分の残部と前記クラッド部とが前記第２貫通孔に挿入される光ファイバと、
前記ホルダ部と前記光ファイバの外周面とを固定する接着剤層と、を備えており、
前記反射部は、金属層からなるとともに、前記金属層は、前記コア部の表面に位置したチタンを含む第１層と、前記第１層の外側の表面に位置した白金を含む第２層とが積層してなることを特徴とするフェルール付き光ファイバ。
【請求項３】
前記反射部は、前記コア部の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂層からなることを特徴とする請求項１または２記載のフェルール付き光ファイバ。
【請求項４】
前記コア部は、石英ガラスからなり、前記樹脂層は、アクリル系樹脂からなることを特徴とする請求項３記載のフェルール付き光ファイバ。
【請求項５】
外光を集光する集光器と、
前記集光器で集光した光を導光する、請求項１〜４のいずれか１つに記載のフェルール付き光ファイバと、
前記フェルール付き光ファイバによって導光された光を、被照光物に照光する照光器と、を備えることを特徴とする導光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光された太陽光を導光するフェルール付き光ファイバおよび太陽光を屋内等の離れた位置に導いて照光する導光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化が注目されるようになり、太陽光を屋内に導光して照明を行う採光装置（たとえば、特許文献１参照）等、太陽光を利用する装置が注目されている。これらの装置の中には、フレキシブルに曲げて光を導光することができる光ファイバが用いられている。光ファイバは、高屈折率材料から成るコアと低屈折率材料からなるクラッドとで構成され、光ファイバの一方端からコアに入射された太陽光は、コアとクラッドとの界面で反射しながらコア内を進行し、光ファイバの他方端から出射される。
【０００３】
これらの装置において、光ファイバに太陽光を入射する入射側、太陽光を出射する出射側のいずれにおいても光ファイバの端部を固定したり、他の装置に接続する必要がある。従来、光ファイバを装置に直接固定するためには、光ファイバの光軸合わせをしてから、光ファイバを装置の接続部分に融着したり、接着剤などで固定したりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８４９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、装置を組み立てたり、光ファイバを交換したりする作業のたびに、光ファイバの先端を切断し、光軸合わせをして、光ファイバを装置に固定する繁雑な作業を行うことが必要となる。また、光ファイバ中には、集光された高エネルギの太陽光が通じているので、効率よく接続しないと接続部分で発熱し損傷するという課題もある。
【０００６】
本発明の目的は、接続作業が容易で耐熱性に優れるフェルール付き光ファイバおよび導光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様のフェルール付き光ファイバは、第１貫通孔を有するフェルールと、
前記フェルールの一方端部に連なり、前記第１貫通孔と同軸で、前記第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を有するホルダ部と、
コア部と、前記コア部の端部の周囲に設けられ、前記コア部内を進行する光を、前記コア部との界面で全反射する反射部と、前記反射部が設けられた部分を除く前記コア部の残部の周囲に設けられるクラッド部とを有する光ファイバであって、前記反射部が設けられた部分の少なくとも一部が前記第１貫通孔に挿入され、前記反射部が設けられた部分の残部と前記クラッド部とが前記第２貫通孔に挿入される光ファイバと、
前記ホルダ部と前記光ファイバの外周面とを固定する接着剤層と、を備えおり、前記反射部は、金属層からなるとともに、前記金属層は、前記コア部の表面に位置したクロムを含む第１層と、前記第１層の外側の表面に位置した金を含む第２層とが積層してなることを特徴とする。
本発明の一態様のフェルール付き光ファイバは、第１貫通孔を有するフェルールと、
前記フェルールの一方端部に連なり、前記第１貫通孔と同軸で、前記第１貫通孔よりも大径の第２貫通孔を有するホルダ部と、
コア部と、前記コア部の端部の周囲に設けられ、前記コア部内を進行する光を、前記コア部との界面で全反射する反射部と、前記反射部が設けられた部分を除く前記コア部の残部の周囲に設けられるクラッド部とを有する光ファイバであって、前記反射部が設けられた部分の少なくとも一部が前記第１貫通孔に挿入され、前記反射部が設けられた部分の残部と前記クラッド部とが前記第２貫通孔に挿入される光ファイバと、
前記ホルダ部と前記光ファイバの外周面とを固定する接着剤層と、を備えおり、前記反射部は、金属層からなるとともに、前記金属層は、前記コア部の表面に位置したチタンを含む第１層と、前記第１層の外側の表面に位置した白金を含む第２層とが積層してなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様の導光装置は、外光を集光する集光器と、
前記集光器で集光した光を導光する、上記のフェルール付き光ファイバと、
前記フェルール付き光ファイバによって導光された光を、被照光物に照光する照光器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様のフェルール付き光ファイバによれば、光ファイバの端部にフェルールとホルダ部とを備えているので、接続作業を容易にできる。
【００１０】
また、コア部の端部の周囲には、コア部内を進行する光を、コア部との界面で全反射する反射部が設けられ、反射部が設けられた部分の少なくとも一部が第１貫通孔に挿入され、反射部が設けられたコア部の残部とクラッド部とがホルダ部の第２貫通孔に挿入される。ホルダ部の内周面と光ファイバの外周面とは接着剤層によって固定される。
【００１１】
これにより、反射部が形成されている部分ではコア部から外に光が漏れ難いので、接着剤層の付着部分での発熱が抑制され、装置との接続作業が容易で耐熱性に優れるフェルール付き光ファイバを実現できる。
【００１２】
本発明の一態様の導光装置によれば、上記のフェルール付き光ファイバを用いることにより、接続部分での発熱が抑制され、装置との接続作業が容易で耐熱性に優れる導光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態のフェルール付き光ファイバ１０を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態のフェルール付き光ファイバ２０を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態である導光装置３０の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の第３実施形態である導光装置３０のコネクタ部分を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、コア部と、端部においてコア部の周囲に設けられる反射部と、反射部が設けられた部分を除く残部においてコア部の周囲に設けられるクラッド部とを有する光ファイバの少なくとも一方の端部にフェルールが取り付けられたフェルール付き光ファイバである。本発明のフェルール付き光ファイバは、太陽光等の光源からの光を屋内に導光して照明を行う採光装置、導光した光を太陽電池に照射して発電する発電装置、導光した光を照射して植物を生育する植物生育装置など、光ファイバを用いて太陽光を一の位置から他の位置まで導光する装置であればどのような装置にでも好適に用いられる。また、ＬＥＤ等の人工光を導光する照明装置等にも好適に用いることができる。
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係るフェルール付き光ファイバ１０について図面を参照して説明する。なお、図面はいずれも模式的なものであって、実際の寸法とは異なることがある。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態のフェルール付き光ファイバ１０を示す断面図である。フェルール付き光ファイバ１０は、フェルール１とホルダ部２と光ファイバ３と接着剤層９とを備える。
【００１７】
光ファイバ３は、コア部４と、端部においてコア部４の周囲に設けられる反射部６と、反射部６が設けられた部分を除く残余の部分においてコア部４の周囲に設けられるクラッド部５とを有している。光ファイバ３は材料によって分類すると、コア部４とクラッド部５とがともにガラス成分からなるガラスファイバ、コア部４とクラッド部５とがともに樹脂成分からなるプラスチックファイバ、コア部４がガラス成分からなり、クラッド部が樹
脂成分からなるポリマークラッドファイバなどを用いることができる。さらに伝送モードによって分類すると、単一モードの光を伝送するシングルモードファイバ、複数モードの光を伝送するマルチモードファイバ等を使用できる。
【００１８】
これら各種光ファイバは、クラッド部５の周囲をさらにジャケット部８で被覆したものであってもよい。ジャケット部８は光ファイバ３を保護する目的で設けられる。太陽光等の照明光を導光する目的から、比較的低価格であるマルチモードファイバ等がよく使用される。
【００１９】
光ファイバ３の、フェルール１を取り付ける側の端部においては、クラッド部５およびジャケット部８が除去されて一旦コア部４を露出した状態としたのち、露出したコア部４の表面に反射部６を形成している。
【００２０】
フェルール１は、円柱状または円筒状部材からなり、中心軸線に沿って貫通する第１貫通孔１ａを有する。第１貫通孔１ａは、光ファイバ３の露出したコア部４の外形とほぼ同径の孔径を有し、表面に反射部６が形成されたコア部４が第１貫通孔１ａに挿入される。反射部６が形成されたコア部４の長さは、第１貫通孔１ａの長さよりも長く、フェルール１の第１貫通孔１ａに挿入された状態では、反射部６が形成されたコア部４の先端側の一部４ａが第１貫通孔１ａに挿入されフェルール１によって覆われるが、その残部４ｂは第１貫通孔１ａに挿入されずに反射部６が露出した状態となる。
【００２１】
反射部６が形成されたコア部４は、その先端面が、フェルール１の先端面と面一となる位置にまで第１貫通孔１ａに挿入される。
【００２２】
第１貫通孔１ａは、孔径が軸線方向に一定に形成されている。なお、ここでいう「孔径が一定である」とは、フェルール１の製造時に生じる製造誤差程度のばらつきは無視できるものとする。「製造誤差程度」とは、例えば０．５μｍ程度の誤差を意味している。第１貫通孔１ａの内面の算術平均粗さＲａは０．０５μｍ以下であることが好ましい。第１貫通孔１ａの内面における算術平均粗さＲａが０．０５μｍ以下である場合には、光ファイバ３のコア部４の挿入時におけるコア部４へのダメージを抑制することができる。第１貫通孔１ａの孔径は、反射部６が形成されたコア部４の外径が１ｍｍのときには、例えば１〜１．０５ｍｍに設定することができる。
【００２３】
また、フェルール１の先端部分は面取り部１ｂが設けられている。この面取り部１ｂを設けることによって、フェルール１を外部装置に挿入する際に、フェルール１の角部が外部装置に接触することを抑制できる。そのため、フェルール１の挿入をスムーズに行なうことができる。
【００２４】
フェルール１の寸法について説明する。ここでフェルール１が取り付けられる光ファイバ３は、コア部４外形が１ｍｍ、クラッド部５外形が１．０３５ｍｍ、ジャケット部８外形が１．４ｍｍのものを例として用いる。この場合には、例えば、フェルール１は、外径が２．５〜３ｍｍ、長さが１０〜１５ｍｍの外形寸法に設定することができる。
【００２５】
この他、ＪＩＳ規格またはＴＩＡ／ＥＩＡ規格にて規定されているクラッド部５の外径が１２５μｍの光ファイバ３であってもよい。この場合には、例えば、フェルール１は、外径が１〜３ｍｍ、長さが６〜１２ｍｍの外形寸法に設定することができる。
【００２６】
フェルール１の材質としては、例えば、酸化ジルコニウム（ジルコニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、ムライト、窒化ケイ素、炭化ケイ素または窒化アルミニウムなどの単体もしくはこれらの混合物を主成分として含むセラミックス、あるいは結晶化ガラスな
どのガラスセラミックスなどを用いることができる。特に、フェルール１を耐環境性および靱性に優れたものとするためには、ジルコニアを主成分とするセラミックスが好適である。
【００２７】
反射部６は、コア部４内を進行する太陽光を、コア部４との界面で全反射する。コア部４は、露出した部分が無いように、反射部６またはクラッド部５によって表面全てが被覆されていてもよく、フェルール１の第１貫通孔１ａに挿入された一部４ａにおいては、反射部６が形成されていない露出部分（たとえば先端部分）があってもよい。反射部６またはクラッド部５は、太陽光がコア部４から漏れ出さないように機能する。太陽光が過剰に漏れ出ると、その部分で発熱する虞がある。
【００２８】
本実施形態において、反射部６は、金属層からなる。金属層を構成する金属材料としては、コア部４との界面で太陽光を全反射できるものであればよい。金属層は、１種の金属から構成されてもよく、複数種類の金属から構成されてもよい。金属層が、複数種類の金属から構成される場合は、たとえば、複数の層が積層されてなるものであってもよい。
【００２９】
金属層が複数層からなる場合、第１の例としては、コア部４の表面に形成される第１層がクロムを含む層であり、第１層の表面に積層される第２層が金を含む層である。第１層には、クロム以外の金属が含まれていてもよいが、クロムが９０％以上であり、クロムのみからなるのが好ましい。第２層には、金以外の金属が含まれていてもよいが、金が９０％以上であり、金のみからなるのが好ましい。
【００３０】
金属層が複数層からなる場合の第２の例としては、コア部４の表面に形成される第１層がチタンを含む層であり、第１層の表面に積層される第２層が白金を含む層であり、第２層の表面にさらに積層される第３層が金を含む層である。第１層には、チタン以外の金属が含まれていてもよいが、チタンが９０％以上であり、チタンのみからなるのが好ましい。第２層には、白金以外の金属が含まれていてもよいが、白金が９０％以上であり、白金のみからなるのが好ましい。第３層には、金以外の金属が含まれていてもよいが、金が９０％以上であり、金のみからなるのが好ましい。
【００３１】
金属層の厚みは、たとえば、０．１μｍ〜１０μｍであり、金属層が複数層からなる場合は、各層が０．１１μｍ〜３μｍである。
【００３２】
コア部４の表面に金属層を形成する方法は、公知の金属薄膜形成方法を利用することができ、たとえば、蒸着、スパッタリング、無電解めっきまたは電解めっきを利用することができる。
【００３３】
ホルダ部２は、円筒状部材からなり、フェルール１の一方端部に連なり、第１貫通孔１ａと同軸で、第１貫通孔１ａよりも大径の第２貫通孔２ａを有する。具体的にはフェルール１の後端部分が、ホルダ部２の第２貫通孔２ａに嵌入してフェルール１とホルダ部２とが固定され、第１貫通孔１ａと第２貫通孔２ａは連通している。フェルール１が嵌入される部分はフェルール１の外径に合わせて第２貫通孔２ａよりも内径の太い部分が形成される場合がある。
【００３４】
上記のように反射部６が形成されたコア部４の一部４ａがフェルール１の第１貫通孔１ａに挿入された状態で、その残部４ｂおよびクラッド部５とジャケット部８の一部が、第２貫通孔２ａに挿入された状態となる。
【００３５】
ホルダ部２の第２貫通孔２ａは、光ファイバ３のクラッド部５またはジャケット部８の外径、すなわち光ファイバ３の外径よりも大きな孔径を有している。
【００３６】
ホルダ部２の材料としては、例えば、ステンレスなどの金属材料を用いることができる。
【００３７】
ホルダ部２は、外周部の一部を半径方向に外方に延設した、いわゆるフランジ状の延設部２ｂを有している。延設部２ｂは、他部材に取り付けるために用いられる。
【００３８】
ホルダ部２の寸法としては例えば、延設部２ｂ以外の外径は２．９〜３．１ｍｍ、延設部２ｂの外形は４．４〜４．６ｍｍ、内径は２．４〜３．０ｍｍに設定することができる。
【００３９】
ホルダ部２に設けられた第２貫通孔２ａは、反射部６が形成されたコア部４の残部４ｂおよびクラッド部５，ジャケット部８の一部とを外囲している部分において、孔径が軸線方向に一定に形成されている。クラッド部５およびジャケット部８の外径は軸線方向に一定に形成されており、したがって、ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面との間隔は、軸線方向に一定となっている。
【００４０】
ジャケット部８の外径が、たとえば、１．４ｍｍである場合、ホルダ部２の第２貫通孔の孔径２ａを２．４〜３．１ｍｍとすると、ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面との間隔は、０．５〜０．８５ｍｍとなる。
【００４１】
光ファイバ３とホルダ部２とを固定するために、ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面との間隙に接着剤を流し込み、ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面とを接着剤層９で接着し固定する。接着剤を反射部６の表面まで流し込み、ジャケット部８とクラッド部５と残部４ｂの反射部６とを接着剤層９で固定してもよい。また、さらに反射部６と第１貫通孔１ａまで接着剤を進入させ、反射部６と第１貫通孔１ａまで接着してもよい。
【００４２】
ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面との間隔は、上記のように０．５〜０．８５である。液状の接着剤を用いることで、毛細管現象によってホルダ部２の後端側から先端に向かって進入させることができる。
【００４３】
ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面との間隙に、液状の接着剤を容易に進入させるために、粘度が比較的低いエポキシ系の接着剤を用いている。
【００４４】
硬化前の粘度が比較的低いエポキシ系の接着剤を用いた場合、ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面との間隙に進入した接着剤は間隙のさらに先にまで進入し、金属層からなる反射部６が形成されたコア部４のフェルール１に挿入されなかった残部４ｂとホルダ部２との間も接着剤層９によって固定される。
【００４５】
太陽光を導光する場合、高エネルギーであるために、コア部４が露出している部分に接着剤層９が付着していると、露出部分から漏れる漏れ光によって接着剤層９の付着部分が発熱し、接着剤が変性したり軟化したりし、フェルール１やホルダ部２が損傷してしまう可能性がある。
【００４６】
本実施形態では、コア部４の表面に、金属層からなる反射部６が形成されているので、導光される太陽光は、反射部６によってコア部４内に閉じ込められ、反射部６が形成されている部分ではコア部４から外に漏れる量を少なくできる。
【００４７】
これにより、フェルール１を用いても接着剤層９の付着部分での発熱が抑制され、装置
との接続作業が容易で耐熱性に優れるフェルール付き光ファイバを実現できる。
【００４８】
次に本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、反射部６が樹脂層からなることが、第１実施形態と異なる構成である。反射部６となる樹脂層は、コア部４内を進行する太陽光が、コア部４との境界で全反射するために、コア部４の屈折率よりも低い屈折率を有する。
【００４９】
本実施形態でもコア部４は、露出した部分が無いように、樹脂層からなる反射部６またはクラッド部５によって表面全てが被覆されていてもよく、フェルール１の第１貫通孔１ａに挿入された一部４ａにおいては、反射部６が形成されていない露出部分があってもよい。
【００５０】
図２は、本発明の第２実施形態のフェルール付き光ファイバ２０を示す断面図である。フェルール付き光ファイバ２０は、フェルール１とホルダ部２と光ファイバ３Ａと接着剤層９とを備える。図２に示す例では、光ファイバ３Ａとして、ハードポリマークラッド光ファイバを用いる。ハードポリマークラッド光ファイバは、コア部４とハードポリマークラッド部７とジャケット部８とからなる。コア部４は、石英ガラスからなり、ハードポリマークラッド部７は、アクリル系樹脂またはフッ素系樹脂からなり、ジャケット部８は、ポリイミド系樹脂、ナイロン系樹脂、アクリル系樹脂またはフッ素系樹脂などからなる。
【００５１】
本実施形態では、光ファイバ３Ａの先端部分において、ジャケット部８を除去し、ハードポリマークラッド部７は除去せずに残している。したがって、残したハードポリマークラッド部７が、本実施形態の樹脂層からなる反射部６ということになる。また、ジャケット部８は、ハードポリマークラッド部７とともに本発明のクラッド部を構成する。
【００５２】
フェルール付き光ファイバ２０では、ハードポリマークラッド部７が残ったままのコア部４をフェルール１の第１貫通孔１ａに挿入し、反射部６としてハードポリマークラッド部７が残ったままのコア部４の一部４ａがフェルール１の第１貫通孔１ａに挿入された状態で、その残部４ｂおよびジャケット部８の一部が、第２貫通孔２ａに挿入された状態となる。
【００５３】
光ファイバ３Ａとホルダ部２とを固定するために、ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面との間隙に接着剤を流し込み、ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面とを接着剤層９で接着し固定する。
【００５４】
ホルダ部２の内周面とジャケット部８の外周面との間隙に進入した接着剤は間隙のさらに先にまで進入し、ハードポリマークラッド部７に被覆されたままのコア部４のフェルール１に挿入されなかった残部４ｂとホルダ部２との間も接着剤層９によって固定される。
【００５５】
本実施形態では、コア部４の表面には、樹脂層からなる反射部６としてハードポリマークラッド部７が残っているので、導光される太陽光は、反射部６によってコア部４内に閉じ込められ、反射部６が形成されている部分ではコア部４から外に漏れ難い。
【００５６】
これにより、フェルール１を用いても接着剤層９の付着部分での発熱が抑制され、装置との接続作業が容易で耐熱性に優れるフェルール付き光ファイバを実現できる。
【００５７】
本実施形態では、反射部６として、コア部４の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂層であればよく、上記のように樹脂層がハードポリマークラッド部７である構成に限定されない。ジャケット部８とハードポリマークラッド部７とを除去し、コア部４を露出させたのち、コア部４の表面に樹脂層を形成したものでもよい。
【００５８】
樹脂層の厚みは、たとえば、１〜３５μｍである。コア部４の表面に樹脂層を形成する方法は、公知の樹脂層形成方法を利用することができ、たとえば、樹脂成分の溶液をコア部４の表面に塗布したのち、硬化させる方法を利用することができる。硬化方法は、用いる樹脂成分や溶液中に添加する成分に応じて異なり、加熱による熱硬化、紫外線照射による光硬化などを利用することができる。
【００５９】
なお、図２に示すように、光ファイバ３Ａとしてハードポリマークラッド光ファイバを用い、樹脂層からなる反射部６としてハードポリマークラッド部７を残す場合は、フェルール１へ挿入する端部において、刃物等を用いてジャケット部８を切除すればよい。ジャケット部８とハードポリマークラッド部７とは、接着剤などで固着されていない場合が多いので、ジャケット部８のみを刃物で切り取ることが可能である。
【００６０】
以下に、フェルール１の製造方法の例について説明する。なお、本製造方法では、フェルール１の構成材料を、ジルコニアを主成分とするセラミックス（ジルコニア系セラミックス）とする。
【００６１】
まず、フェルール１の原型となる成形体を構成する成形材料を調製する。具体的には、成形材料は、酸化ジルコニウム粉末と酸化イットリウム粉末との混合粉末をボールミルなどによって十分に混合粉砕した後、この粉砕物にバインダを添加した上で混合することにより、調製される。混合粉末は、酸化ジルコニウム粉末８５〜９９質量％に対して酸化イットリウム粉末１〜１５質量％を混合したもの、特に酸化ジルコニウム粉末９０〜９８質量％に対して酸化イットリウム粉末２〜１０質量％を混合したものが好適である。酸化ジルコニウム粉末としては、酸化ジルコニウムの純度が９５％以上、特に９８％以上のものが好適である。
【００６２】
次に、調製された成形材料を用いて、第１貫通孔１ａを有する成形体を得る。具体的には、第１貫通孔１ａを成形するための構造を含むキャビティを有する成形用金型のキャビティに成形材料を充填し、所定の圧力でプレス成形を行なうことによって成形体を得る。なお、成形体を得るための手法は、上述のプレス成形には限られず、射出成形、鋳込成形、冷間静水圧成形または押出成形などの手法を採用してもよい。
【００６３】
次に、得られた成形体を焼成することにより、焼結体を得る。具体的には、得られた成形体を５００〜６００℃の脱脂炉内に２〜１０時間投入することによって、脱脂を行なった後、脱脂済の成形体を酸素雰囲気中にて、１３００〜１５００℃で０．５〜３時間焼成することにより、フェルール１を得る。
【００６４】
ホルダ部２が、ステンレス材料からなる場合、旋盤加工などにより、柱状のステンレス部材に、フェルール嵌入孔、第２貫通孔２ａを形成するとともに、外周にフランジ状の延設部２ｂを形成することでホルダ部２を得ることができる。
【００６５】
フェルール１の後端部をホルダ部２のフェルール嵌入孔に圧力を加えながら嵌入する。ろう材または接着剤などを用いてフェルール１とホルダ部２とを固定してもよい。
【００６６】
以下では、本発明のフェルール付き光ファイバの変形例について説明する。
【００６７】
上記では、コア部４の先端面が、フェルール１の先端面と面一となる位置にまで第１貫通孔１ａに挿入しているが、これに限らず、コア部４の先端面が、フェルール１の先端面よりも軸線方向内方に退避して第１貫通孔１ａ内に位置していてもよい。また、コア部４の先端面が、フェルール１の先端面よりも軸線方向外方に突出していてもよい。
【００６８】
コア部４の先端面が、フェルール１の先端面よりも軸線方向内方に退避していることにより、コア部４へのダメージを軽減できる。また、コア部４の先端面が、フェルール１の先端面よりも軸線方向外方に突出していることにより、接続性が向上する。これにより、接続損失が低下する。
【００６９】
コア部４の先端面は、軸線に直交する平坦面であっても、軸線に対して所定の角度で傾斜している平坦面であってもよい。また、コア部４の先端面は、平坦面ではなく、凸状、凹状、錐状、錐台状などであってもよい。
【００７０】
上記において、接着剤層９によって固定される光ファイバ３は、コア部４の周囲がクラッド部５，７およびジャケット部８で覆われるものとして説明したが、ジャケット部８を除去し、クラッド部５，７で覆われたものとしてもよい。その場合、クラッド部５，７の外周面とホルダ部２の内周面とが接着剤層９によって固定される。
【００７１】
図３は、本発明の第３実施形態である導光装置３０の構成を示す概略図である。導光装置３０は、外光を集光する集光器３１と、被照光物に照光する照光器３２と、前述のフェルール付き光ファイバ１０と、を備える。
【００７２】
以下では導光装置３０について照明装置を例にして説明するが、発電装置や植物生育装置なども本発明の導光装置である。例えば、光の照光部に植物を配置すれば、植物生育装置とすることができる。
【００７３】
集光器３１と照光器３２とは、フェルール付き光ファイバ１０によって接続され、集光器３１からの光がフェルール付き光ファイバ１０によって照光器３２まで導光される。なお、集光器３１と照光器３２との間を、全て本発明のフェルール付き光ファイバ１０で接続する必要はなく、一部をフェルール付き光ファイバ１０とし、残りを従来の光ファイバで接続してもよい。
【００７４】
また、集光器３１から照光器３２までを一本の本発明のフェルール付き光ファイバ１０で接続する必要はなく、数本のフェルール付き光ファイバ１０を用いて接続してもよい。例えば、図３において、符合Ａ，Ｂで示す部分は、フェルール付き光ファイバ１０がコネクタＡ，Ｂによって接続されていることを示す。
【００７５】
集光器３１は、壁３３よりも外の屋外に設置され、外光を集めて光ファイバに入射する構成であれば、どのような構成であってもよく、集光レンズ、集光ミラー、反射ミラーなどを用いることができる。集光する外光は、太陽光などの自然光であってもよく、ＬＥＤなどの光源から出射される人工光であってもよい。
【００７６】
照光器３２は、壁３３よりも内側の屋内で、たとえば天井３４などに設置され、導光された光を被照光物に照光する構成であれば、どのような構成であってもよく、発散レンズ、平行光レンズ、反射ミラーなどを用いることができる。
【００７７】
フェルール付き光ファイバ１０同士はコネクタＡ，Ｂによって接続される。コネクタＡ，Ｂは、図４に示すような構造を有しており、一方のフェルール付き光ファイバ１０のフェルールと他方のフェルール付き光ファイバ１０のフェルールとはスリーブ３５を用いて接続される。スリーブ３５は、弾力性を有する円筒状の部材であり、内孔の一方側および他方側からフェルール１が挿入されると、フェルール同士を同軸に保持する。
【００７８】
スリーブ３５は、軸方向にスリットを入れた割スリーブ型または円筒状でスリットのな
い精密スリーブ型と言われるものを用いることができる。スリーブ３５は、ジルコニア系セラミックスから成るのが好ましいが、弾力性のある金属製でもよい。
【００７９】
また、コネクタＡ，Ｂは、図４には示されていないが、スリーブ３５の外周面および両側のホルダ２の一部外周面を覆うようにケースを配置して保護してもよい。
【００８０】
フェルール付き光ファイバ１０と、集光器３１、照光器３２との接続は、従来の方法で接続することが可能である。また、集光器３１、照光器３２のフェルール付き光ファイバ１０の接続部にコネクタＡ，Ｂと同様のものを設けることによって、フェルール付き光ファイバ１０を容易に挿抜して接続することができる。
【００８１】
また、上記の例では、第１実施形態であるフェルール付き光ファイバ１０を用いる構成について説明したが、第２実施形態のフェルール付き光ファイバ２０を用いることも可能であり、フェルール付き光ファイバ１０のみを用いてもよく、フェルール付き光ファイバ２０のみを用いてもよく、これらを組み合わせて、フェルール付き光ファイバ１０とフェルール付き光ファイバ２０を併用してもよい。
【００８２】
フェルール付き光ファイバ１０，２０を用いることにより、光ファイバ３，３Ａの接続作業が容易で耐熱性に優れる導光装置３０を実現することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１      フェルール
１ａ    第１貫通孔
１ｂ    面取り部
２      ホルダ部
２ａ    第２貫通孔
２ｂ    延設部
３，３Ａ      光ファイバ
４      コア部
４ａ    反射部が設けられたコア部の一部
４ｂ    反射部が設けられたコア部の残部
５      クラッド部
６      反射部
７      ハードポリマークラッド部
８      ジャケット部
９      接着剤層
１０，２０    フェルール付き光ファイバ
３０    導光装置
３１    集光器
３２    照光器
３３    壁
３４    天井
【図１】
0006418967.tif 000002
【図２】
0006418967.tif 000003
【図３】
0006418967.tif 000004
【図４】
0006418967.tif 000005