(57)【要約】【課題】可撓性のある保護管内で屈曲等されても、表面が傷つかず、かつ保護管の破損時にも、周囲の環境を汚染しない光ファイバ素線並びにこれを使用したライトガイド及び光照射装置を提供する。【解決手段】本発明にかかる光ファイバ素線１０は、光が通過するコア層１２と、その外周に設けられたクラッド層１４と、その外周に設けられた凹凸層１６とを含んで構成されている。凹凸層１６は、クラッド層１４の外周表面に、ＳiＯ２等の凸面として形成される。クラッド層１４の外周表面に、凸面状の凹凸層１６を形成すると、光ファイバ素線１０を複数束ねてライトガイドを構成したときに、凹凸層１６の凸面による点接触で光ファイバ素線１０同士が触れあうことになり、クラッド層１４の外周表面同士が直接触れ合うことを防止でき、光ファイバ素線１０の表面の損傷を防止することができる。【選択図】図１
2007248992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過するコア層と、
前記コア層の外周に設けられたクラッド層と、
前記クラッド層の外周に設けられた凹凸層と、
を備えることを特徴とする光ファイバ素線。
【請求項２】
請求項１記載の光ファイバ素線において、前記凹凸層は、前記クラッド層の外周に形成された複数の島状構造であることを特徴とする光ファイバ素線。
【請求項３】
請求項１記載の光ファイバ素線において、前記クラッド層と前記凹凸層との間には被覆層が形成されていることを特徴とする光ファイバ素線。
【請求項４】
請求項３記載の光ファイバ素線において、前記凹凸層は、前記被覆層の外周に形成された複数の島状構造であることを特徴とする光ファイバ素線。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項記載の光ファイバ素線において、前記凹凸層は、非晶質石英により構成されていることを特徴とする光ファイバ素線。
【請求項６】
請求項５記載の光ファイバ素線において、前記非晶質石英は、パーヒドロポリシラザンであることを特徴とする光ファイバ素線。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項記載の光ファイバ素線を束ねた光ファイババンドルと、可撓性を有し、前記光ファイババンドルを収容して保護する保護管と、を備えることを特徴とするライトガイド。
【請求項８】
請求項７記載のライトガイドにおいて、前記光ファイババンドルは、網状筒に挿入された状態で前記保護管に収容されていることを特徴とするライトガイド。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載のライトガイドを使用したことを特徴とする光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ素線並びにこれを使用したライトガイド及び光照射装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数本の光ファイバ素線を、その両端部において互いに固着し、可撓性のある保護管内に収容したライトガイドが実用化されている。
【０００３】
このようなライトガイドにおいては、外部からの衝撃や外部との摩擦などに対して、上記保護管により光ファイバ素線が保護されるが、ライトガイド自身が屈曲される場合などには、光ファイバ素線同士がこすれあい、光ファイバ素線の表面に傷が生じる可能性があった。
【０００４】
そこで、例えば下記特許文献１には、ライトガイドを構成する光ファイバ素線間に、シリコーンパウダーやタルクなどの微粉体、またはシリコーンオイルなどの高分子状液体を潤滑剤として介在させ、光ファイバ素線の表面に傷が入ることを防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−７４９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の技術においては、光ファイバ素線を収容している保護管が破損した場合などに、光ファイバ素線の間に介在させた上記潤滑剤が外部に漏れ、ライトガイドが設置されている周囲の環境を汚染する可能性があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、可撓性のある保護管内で屈曲等されても、表面が傷つかず、かつ保護管の破損時にも、周囲の環境を汚染しない光ファイバ素線並びにこれを使用したライトガイド及び光照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、光ファイバ素線であって、光が通過するコア層と、前記コア層の外周に設けられたクラッド層と、前記クラッド層の外周に設けられた凹凸層と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、上記凹凸層は、前記クラッド層の外周に形成された複数の島状構造であることを特徴とする。
【０００９】
また、上記クラッド層と前記凹凸層との間には被覆層が形成されていてもよく、上記凹凸層は、前記被覆層の外周に形成された複数の島状構造であってもよい。
【００１０】
また、上記凹凸層は、非晶質石英により構成されていることを特徴とする。上記非晶質石英は、パーヒドロポリシラザンから形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、ライトガイドであって、上記光ファイバ素線を束ねた光ファイババンドルと、可撓性を有し、前記光ファイババンドルを収容して保護する保護管と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、上記光ファイババンドルは、網状筒に挿入された状態で前記保護管に収容されているのが好適である。
【００１３】
また、本発明は、光照射装置であって、上記ライトガイドを使用したことを特徴とする。
【００１４】
以上の各構成によれば、光ファイバ素線を複数束ねてライトガイドを構成したときに、凹凸層の凸面による点接触で光ファイバ素線同士が触れあうことになり、クラッド層の外周表面同士が直接触れ合うことを防止でき、光ファイバ素線の表面の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）には、本発明にかかる光ファイバ素線の構成例が示される。図１（ａ）は断面図であり、図１（ｂ）は平面図である。
【００１７】
図１（ａ）、（ｂ）において、光ファイバ素線１０は、光が通過するコア層１２とコア層１２の外周に設けられたクラッド層１４と、クラッド層１４の外周に設けられた凹凸層１６とを含んで構成されている。ここで、本実施形態における凹凸層１６は、複数の島状構造１８として構成されている。この島状構造１８は、クラッド層１４の外周面において、互いにほぼ独立して複数形成された島状の凸面である。なお、ほぼ独立とは島状構造１８を構成する各凸面が、一部を除いて互いに他から独立して形成されていることを意味する。
【００１８】
上述したコア層１２及びクラッド層１４は、例えば石英ガラス、多成分ガラスあるいは光透過性のプラスチック材料等により構成することができ、光ファイバ素線１０として内部に光が伝送される構造であれば特に限定されない。また、凹凸層１６を構成する島状構造１８は、クラッド層１４の外周表面に凸面状に形成されていればよく、例えばクラッド層１４の外周表面にパーヒドロポリシラザンを噴霧することにより形成することができる。すなわち、クラッド層１４の外周表面に、液滴の径が数μｍ〜数１０μｍとなるようにパーヒドロポリシラザンを噴霧し、その後８０℃〜１８０℃の温度で加熱することにより、非晶質石英であるＳiＯ２の凸面が形成される。なお、パーヒドロポリシラザンとしては、例えば日東商事株式会社製ＴＯＦＭＡＫ−Ｆ１−ＮＬ（商品名）等を使用することができる。
【００１９】
以上のように、クラッド層１４の外周表面に、凸面状の島状構造１８が形成されることにより、光ファイバ素線１０を複数束ねたときにも、島状構造１８同士または島状構造１８とクラッド層１４の外周表面とが点接触（小面積による接触）により触れあうことになり、クラッド層１４の外周表面同士が直接触れ合うことを防止できる。このため、光ファイバ素線１０を複数束ねて構成されたライトガイドを屈曲したとき等にも、光ファイバ素線１０の表面が摩擦等により損傷することを防止することができる。従って、光ファイバ素線１０の間に潤滑剤を介在させる必要がないので、保護管の破損時にも周囲の環境を汚染することがない。
【００２０】
図２には、本発明にかかる光ファイバ素線の変形例の断面図が示される。図２において特徴的な点は、島状構造１８が、互いにほぼ独立した凸面状の構造ではなく、クラッド層１４の外周に連続的に形成された層の外周表面に凹凸構造が形成されている点にある。このような構造によっても、光ファイバ素線１０が屈曲等を受けた際に、クラッド層１４の外周表面が互いにこすれ合わず、島状構造１８の凸面による点接触となる。このため、光ファイバ素線１０の表面の摩擦による損傷を抑制することができる。
【００２１】
図３には、本発明にかかる光ファイバ素線の他の変形例が示される。図３において、光ファイバ素線１０には、コア層１２、クラッド層１４、及び凹凸層１６に加えて、クラッド層１４を保護するための被覆層２０が形成されている。この被覆層２０は、クラッド層１４と凹凸層１６との間に形成されており、コア層１２及びクラッド層１４からなる光ファイバ構造を保護するための保護膜となっている。
【００２２】
本変形例においては、被覆層２０の外周表面に、凹凸層１６としての島状構造１８が形成されているので、光ファイバ素線１０が屈曲等を受けた際に、被覆層２０の外周表面が互いにこすれ合わず、島状構造１８の凸面による点接触となる。このため、光ファイバ素線１０の表面（被覆層２０）の摩擦による損傷を抑制することができる。
【００２３】
図４には、本発明にかかる光ファイバ素線のさらに他の変形例が示される。図４において特徴的な点は、被覆層２０の外周表面に形成された凹凸層１６が、図３に示された島状構造１８ではなく、被覆層２０の外周表面に連続的に形成された層の外周表面に凹凸構造が形成されている点にある。本変形例においても、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
図５には、以上に説明した光ファイバ素線を複数束ねて構成されたライトガイドの断面図が示される。図５において、ライトガイド２２は、光ファイバ素線１０を複数束ねて光ファイババンドルとし、この光ファイババンドルを可撓性を有する保護管２４内に収容したものである。この保護管２４の材料としては、例えばステンレス鋼等を使用することができる。
【００２５】
上述したように、本発明にかかる光ファイバ素線１０の外周表面には、島状構造１８等の凹凸層１６が形成されているので、光ファイバ素線１０同士の摩擦による表面の損傷を防止するための潤滑剤を光ファイバ素線１０の間に介在させる必要がない。このため、保護管２４の破損時等にパーティクルを発生することを防止することができる。
【００２６】
図６には、本発明にかかるライトガイドの変形例が示される。図６において特徴的な点は、光ファイバ素線１０を複数束ねて構成された光ファイババンドルを胴体部分が網状に構成されている網状筒２６に挿入された状態で保護管２４に収容されている点にある。この網状筒の材料としては、例えばナイロン（ポリアミド樹脂）等を使用することができる。
【００２７】
本変形例では、保護管２４と、光ファイババンドルとの間に網状筒２６が介在するので、光ファイバ素線１０と保護管２４の内面との間における直接接触を回避できる。これにより、硬度の高い凹凸層１６により保護管２４の内面に傷をつけることを防止することができる。
【００２８】
図７には、以上に述べたライトガイドを使用した光照射装置の構成例が示される。図７において、光照射装置２８は、光源ユニット３０に収容された放電ランプ３２から放射された光を、回転楕円ミラー３４によりライトガイド２２の入射側端面に集光して入射させ、出射側端面から出射させる。出射側端面から出射した光は、例えば長尺の被照射物Ｗに対して照射されるが、この際、可撓性を有するライトガイド２２を撓ませながら出射側端面を移動させ、被照射物Ｗへの光の照射位置を適宜に調整する。これにより、被照射物Ｗに対して適切な光の照射を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかる光ファイバ素線の構成例を示す図である。
【図２】本発明にかかる光ファイバ素線の変形例の断面図である。
【図３】本発明にかかる光ファイバ素線の他の変形例の断面図である。
【図４】本発明にかかる光ファイバ素線のさらに他の変形例の断面図である。
【図５】本発明にかかる光ファイバ素線を複数束ねて構成されたライトガイドの断面図である。
【図６】本発明にかかる光ファイバ素線を複数束ねて構成されたライトガイドの変形例の断面図である。
【図７】本発明にかかるライトガイドを使用した光照射装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  光ファイバ素線、１２  コア層、１４  クラッド層、１６  凹凸層、１８  島状構造、２０  被覆層、２２  ライトガイド  ２４  保護管、２６  網状筒、２８  光照射装置、３０  光源ユニット、３２  放電ランプ、３４  回転楕円ミラー。
【図１】
2007248992.tif 000003
【図２】
2007248992.tif 000004
【図３】
2007248992.tif 000005
【図４】
2007248992.tif 000006
【図５】
2007248992.tif 000007
【図６】
2007248992.tif 000008
【図７】
2007248992.tif 000009