(57)【要約】【課題】光ファイバの先端部に用いるレーザ側方照射器として使用できる光ファイバプローブを得る。【解決手段】光ファイバプローブ（１）は側方照射用のものである。そのため、この光ファイバプローブ（１）は、光ファイバ（１０）の端部に形成した傾斜端面（２０）を含む端部全体に金属被覆層（３０）を形成し、傾斜端面（２０）に対向する光ファイバ（１０）の側面に、金属被覆層（３０）を構成する金属材料よりも低融点の合金が得られる金属材料からなる金属部材（４０）を接触させてその接触部（５０）に電圧を印加することで、接触部（５０）の金属被覆層（４０）のみを金属部材（４０）と合金化させて除去した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側方照射用の光ファイバプローブであって、
光ファイバの端部に形成した傾斜端面を含む当該端部全体に金属被覆層を形成し、前記傾斜端面に対向する光ファイバの側面に、前記金属被覆層を構成する金属材料よりも低融点の合金が得られる金属材料からなる金属部材を接触させて当該接触部に電圧を印加することで、前記接触部の前記金属被覆層のみを前記金属部材と合金化させて除去したことを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項２】
側方照射用の光ファイバプローブの製造方法であって、
光ファイバの端部に光軸を側方へ屈曲可能な傾斜端面を形成する傾斜端面形成工程と、
前記光ファイバの少なくとも前記傾斜端面を有する端部全体に金属被覆層を形成する金属被覆層形成工程と、
前記光ファイバの前記傾斜端面に対向する側面に、前記金属被覆層を構成する金属材料よりも低融点の合金が得られる金属材料からなる金属部材を接触させ、当該接触部に電圧を印加することで前記接触部の前記金属被覆層のみを前記金属部材と合金化させて除去する金属被覆層除去工程と、
を有することを特徴とする光ファイバプローブの製造方法。
【請求項３】
前記傾斜端面形成工程は、光ファイバの端部に当該光ファイバの軸線に対して４５°傾斜した傾斜端面を形成することを特徴とする請求項２記載の光ファイバプローブの製造方法。
【請求項４】
前記金属被覆層形成工程は、金属被覆層を構成する金属材料をスパッタリング法や真空蒸着法などの乾式成膜法を用いて前記光ファイバの表面に成膜することを特徴とする請求項２または請求項３記載の光ファイバプローブの製造方法。
【請求項５】
前記金属被覆層除去工程は、光ファイバの前記傾斜端面で屈曲した出射光軸が通過する領域を含む所要の大きさの金属被覆層のみを除去することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光ファイバプローブの製造方法。
【請求項６】
前記金属被覆層を構成する金属材料が、金、銀、白金、銅、ニッケルの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の光ファイバプローブの製造方法。
【請求項７】
前記金属部材を構成する金属材料が、錫、鉛、錫鉛合金の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の記載の光ファイバプローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、内視鏡装置に組み込んだ光ファイバの先端部に用いるレーザ側方照射器として好適な側方照射用の光ファイバプローブと、その光ファイバプローブの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体組織の病巣部または受傷部にレーザ光を照射し、生体組織の凝固、止血、蒸散（切除、切開）を図ることが実施されている。
【０００３】
このようなレーザ光を適用した治療や診断を体内の病巣部に対して実施する場合は、内視鏡装置にレーザ光照射用の光ファイバを組み込んで、レーザ発振器から出射されるレーザ光を体内へ導くことになる。
【０００４】
この場合、内視鏡装置に組み込んだ光ファイバの先端部では、レーザ発振器から光ファイバを通って先端まで到来したレーザ光を、病巣部に向けて出射させるため、光ファイバの軸線に対して側方へ照射させる必要がある。
【０００５】
このような光ファイバの先端部に用いるレーザ側方照射器として、従来は、プリズム状の構造を有する光チップ部品が使用されていた（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２６７０９号公報
【特許文献２】特開平７−８８１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の光チップ部品は、光ファイバとは別の構成部品であるうえ、光ファイバに比べてずっと大径のものであるため、光ファイバの先端部に用いるレーザ側方照射器として使用する場合、つぎのような問題があった。
【０００７】
すなわち、このような光チップ部品を使用する従来のレーザ側方照射器は、光ファイバの先端に光ファイバとは別部品として装着しなければならないため、光学的精度を実現しようとすると、光チップ部品（レーザ側方照射器）の軸線と光ファイバの軸線との光軸合わせなど面倒な調整が必要不可欠である。
【０００８】
また、光ファイバの先端に装着された光チップ部品は光ファイバに比べてずっと大径のものであるため、光プローブを小型化することが不可能であり、そのため、例えば内視鏡装置に組み込んだ場合に、対物レンズやライトガイド先端部の自由配置に大きな制約を加えることになる。
【０００９】
この発明の課題は、上記従来のもつ問題点を排除して、光ファイバの先端部に用いるレーザ側方照射器として使用することのできる光ファイバプローブおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、側方照射用の光ファイバプローブであって、光ファイバの端部に形成した傾斜端面を含む当該端部全体に金属被覆層を形成し、前記傾斜端面に対向する光ファイバの側面に、前記金属被覆層を構成する金属材料よりも低融点の合金が得られる金属材料からなる金属部材を接触させて当該接触部に電圧を印加することで、前記接触部の前記金属被覆層のみを前記金属部材と合金化させて除去した光ファイバプローブである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、側方照射用の光ファイバプローブの製造方法であって、光ファイバの端部に光軸を側方へ屈曲可能な傾斜端面を形成する傾斜端面形成工程と、前記光ファイバの少なくとも前記傾斜端面を有する端部全体に金属被覆層を形成する金属被覆層形成工程と、前記光ファイバの前記傾斜端面に対向する側面に、前記金属被覆層を構成する金属材料よりも低融点の合金が得られる金属材料からなる金属部材を接触させ、当該接触部に電圧を印加することで前記接触部の前記金属被覆層のみを前記金属部材と合金化させて除去する金属被覆層除去工程とを有する光ファイバプローブの製造方法である。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の発明において、前記傾斜端面形成工程は、光ファイバの端部に当該光ファイバの軸線に対して４５°傾斜した傾斜端面を形成する光ファイバプローブの製造方法である。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３記載の発明において、前記金属被覆層形成工程は、金属被覆層を構成する金属材料をスパッタリング法や真空蒸着法などの乾式成膜法を用いて前記光ファイバの表面に成膜する光ファイバプローブの製造方法である。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記金属被覆層除去工程は、光ファイバの前記傾斜端面で屈曲した出射光軸が通過する領域を含む所要の大きさの金属被覆層のみを除去する光ファイバプローブの製造方法である。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項２〜５のいずれかに記載の発明において、前記金属被覆層を構成する金属材料が、金、銀、白金、銅、ニッケルの少なくとも１つを含む光ファイバプローブの製造方法である。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項２〜６のいずれかに記載の発明において、前記金属部材を構成する金属材料が、錫、鉛、錫鉛合金の少なくとも１つを含む光ファイバプローブの製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は以上のように、側方照射用の光ファイバプローブであって、光ファイバの端部に形成した傾斜端面を含む当該端部全体に金属被覆層を形成し、前記傾斜端面に対向する光ファイバの側面に、前記金属被覆層を構成する金属材料よりも低融点の合金が得られる金属材料からなる金属部材を接触させて当該接触部に電圧を印加することで、前記接触部の前記金属被覆層のみを前記金属部材と合金化させて除去した構成としたので、従来のような光チップ部品を使用しないで、レーザ側方照射器として使用することができ、そのため、光プローブの小型化を実現することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、この発明による光ファイバプローブの一実施形態を示す正面図、図２はその縦断側面図であり、この光ファイバプローブ１は、側方照射用の光ファイバプローブであり、例えば、内視鏡装置に組み込んだ光ファイバの先端部に用いるレーザ側方照射器として好適なものである。
【００２０】
すなわち、この光ファイバプローブ１は、光ファイバの傾斜端面２０を含む端部全体に金属被覆層３０が形成され、傾斜端面２０に対向する側面微小領域のみ金属被覆層３０が除去されて光学的開口（光透過窓）６０が形成されたものである。
【００２１】
このような光ファイバプローブ１の製造方法について、図３〜図８を参照して以下に説明する。
【００２２】
まず、図３に示すように、マルチモード光ファイバ１０を用意する。マルチモード光ファイバ１０の直径には多種類あり、数百μｍが一般的である。また、コア１１の材料は純粋石英、クラッド１２の材料はフッ素添加石英、またはプラスチックが一般的である。
【００２３】
つぎに、図４に示すように、この光ファイバ１０の端部を研磨加工して、光ファイバ１０の軸線に対して４５°傾斜した傾斜端面２０を形成する。この研磨加工は、必要に応じて、光ファイバ１０の端部におけるクラッド１２を除去した後に行う。図４は、クラッド１２を除去してコア１１のみを研磨加工した場合を示す。
【００２４】
つぎに、図５に示すように、この光ファイバ１０の傾斜端面２０を有する端部全体に金属被覆層３０を形成する。この金属被覆層３０を構成する金属材料は、金、銀、白金、銅、ニッケルの少なくとも１つを含むものである。
【００２５】
そして、これらの中から選択した金属材料（例えば金）を、スパッタリング法や真空蒸着法などの乾式成膜法を用いて光ファイバ１０の表面に成膜する。このときの金属被覆層３０の厚さは、例えば、５０ｎｍである。この金属被覆層３０は金属反射膜として機能する。
【００２６】
つぎに、図６，図７に示すように、この光ファイバ１０の傾斜端面２０に対向する側面に、金属被覆層３０を構成する金属材料よりも低融点の合金が得られる金属材料からなる金属部材４０を接触させる。この金属部材４０を構成する金属材料は、錫、鉛、錫鉛合金の少なくとも１つを含むものである。
【００２７】
そして、これらの中から選択した金属材料（例えば錫）からなる金属部材４０を、光ファイバ１０の傾斜端面２０に対向する側面に接触させ、図８に示すように、この金属部材４０と光ファイバ１０の金属被覆層３０との間に電圧を印加することで接触部５０を導通させる。このときの電圧は、例えば２０ｍＶ程度の微小電圧であり、接触・導通部５０に流れる電流は、例えば１．８μＡ程度の微小電流である。
【００２８】
接触・導通部５０に流れるこの微小電流によって、光ファイバ１０の傾斜端面２０に対向する側面に形成された金属被覆層３０の金属材料（例えば金）が、金属部材４０の金属材料（例えば錫）と合金化することで光ファイバ１０の側面から除去され、図１，図２に示すように、その除去された微小領域に光学的開口６０が形成される。
【００２９】
図１，図２に示すように、この光学的開口６０は、光ファイバ１０の光軸に沿って傾斜端面２０まで到来したレーザ光Ｌ１が、金属反射膜として機能する金属被覆層３０が形成された傾斜端面２０によって光軸に対して９０°屈曲されたのち、この屈曲後のレーザ光（出射光軸）Ｌ２が通過する領域を含む所要の大きさであることが必要である。
【００３０】
そこで、所望の大きさの光学的開口６０を得るため、接触・導通部５０を導通させる電圧・電流を図示しない適宜の整流器によって制御することで実現する。
【００３１】
以上のように、この発明による光ファイバプローブ１は、光ファイバ１０の構成材料である石英と、金属被覆層３０の構成材料である例えば金と、金属部材４０の構成材料である例えば錫との相互の相性の違いを利用して、光ファイバ１０の傾斜端面２０に対向する側面微小領域の金属被覆層３０のみを除去するものである。
【００３２】
すなわち、石英と金とは相性がよくないため、石英からなる光ファイバ１０の表面に、金からなる金属被覆層３０を付着・形成すると、密着性が悪いという性質がある。
【００３３】
一方、金と錫とは相性がよいため、金からなる金属被覆層３０に、錫からなる金属部材４０を接触させて電気的に導通させると、その接触・導通部５０の金が金属部材４０に溶け込みやすく、接触・導通部５０の金属被覆層３０を容易に除去することができるという性質がある。
【００３４】
しかも、金属被覆層３０と金属部材４０との接触・導通部５０に適用する微小電圧・微小電流を制御することで、金属被覆層３０から金属部材４０に溶け込む金の量をコントロールすることができ、したがって、光ファイバ１０の傾斜端面２０に対向する側面に、金属被覆層３０を除去することで得られる所望の大きさの光学的開口６０を、きわめて容易に形成することができるものである。
【００３５】
上記のようなこの発明による光ファイバプローブによれば、光ファイバの先端部に用いるレーザ側方照射器として使用することができる。
【００３６】
また、この発明による光ファイバプローブは、光ファイバの先端部に一体に構成されるものであるから、例えば、光ファイバとは別の構成部品である場合のように、その部品の軸線と光ファイバの軸線との光軸合わせなど面倒な調整が不要である。
【００３７】
また、この発明による光ファイバプローブは、光ファイバと同径のものであるから、例えば、光ファイバよりずっと大径のものである場合に比べて、光プローブを小型化することができ、そのため、例えば内視鏡装置に組み込んだ場合に、対物レンズやライトガイド先端部の自由配置に加える制約を最小限に抑えることができる。
【実施例１】
【００３８】
コア径２００μｍΦの純粋石英ガラスにプラスチックが被覆された外径２２０μｍΦのプラスチッククラッド光ファイバ（ＰＣＳ光ファイバ）（１０）の先端部分の被覆を除去した後、石英ファイバの先端を研磨加工して、光ファイバ（１０）の軸線に対して４５°傾斜した傾斜端面（２０）を形成した。
【００３９】
つぎに、この光ファイバプローブの傾斜端面（２０）を含む表面に金をスパッタリングして５０ｎｍの厚さの反射金属被覆層（３０）を形成した。
【００４０】
つぎに、この光ファイバプローブの傾斜端面（２０）に対向する側面に錫１００％からなるプレート（４０）を接触させ、極微小電圧２０ｍＶ、極微小電流１．８μＡの電圧・電流条件下で接触部を導通させて接触・導通部（５０）の反射金属被覆層（３０）を除去した。
【００４１】
その結果、光ファイバプローブ（１）の傾斜端面（２０）に対向する側面に、反射金属被覆層（３０）が除去された光学的開口（６０）が形成され、その開口部の大きさは、プローブ（１）の軸線方向に２１０μｍ、円周方向に２００μｍであった。
【００４２】
これにより、この光ファイバプローブ（１）の他端から入射したレーザ光Ｌ１が、反射金属被覆層（３０）が形成された傾斜端面（２０）で９０°屈曲されたのち、その屈曲されたレーザ光Ｌ２が光学的開口（６０）を通って出射されることを確認した。
【００４３】
なお、上記の実施形態では、傾斜端面２０の傾斜角を光ファイバ１０の軸線に対して４５°に設定することで、光ファイバ１０の光軸に対して９０°屈曲した出射光軸が得られるように構成したが、これに限定するものでなく、必要に応じて、傾斜端面２０の傾斜角を任意に設定することで、光ファイバ１０の光軸に対して鈍角または鋭角の出射光軸を得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明による光ファイバプローブの一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の光ファイバプローブの縦断側面図である。
【図３】この発明による光ファイバプローブの製造方法において、マルチモード光ファイバを示す縦断面図である。
【図４】この発明による光ファイバプローブの製造方法において、傾斜端面を形成した状態を示す縦断面図である。
【図５】この発明による光ファイバプローブの製造方法において、金属被覆層を形成した状態を示す縦断面図である。
【図６】この発明による光ファイバプローブの製造方法において、傾斜端面に対向する側面に金属部材を接触させた状態を示す縦断面図である。
【図７】図６のものの横断面図である。
【図８】この発明による光ファイバプローブの製造方法において、接触部を導通させた状態を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  光ファイバプローブ
１０  マルチモード光ファイバ
２０  傾斜端面
３０  金属被覆層（反射金属被覆層）
４０  金属部材（プレート）
５０  接触・導通部（接触部）
６０  光学的開口（光透過窓）
【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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