JP2012154982A - 大口径ファイバデバイスの製造方法 - Google Patents

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修 新治
Tatsuya Ueda
達也 植田
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Abstract

【課題】大口径ファイバデバイスを簡単に作製できる技術を提供することである。
【解決手段】大口径ファイバデバイスの製造方法であって、海状クラッドに複数の島状コアが離散・配置されてなる長手状ファイバ集合体が作製される第１工程と、前記第１工程で得られた長手状ファイバ集合体の周側面が平坦面を有するように加工される第２工程と、前記第２工程で得られた長手状ファイバ集合体の平坦面同士が接合されて大口径の長手状ファイバ集合複合体が構成される第３工程とを具備する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば光伝送などに用いられる大口径ファイバデバイスに関する。
各種装置の内部を観察する為、又は患者の患部を観察・診断する為、内視鏡が用いられる。信号伝送にはファイバデバイスが用いられる。すなわち、海状クラッドに複数の島状コアが離散・配置されたファイバ集合体が用いられる。例えば、光導波路が用いられる。
上記導波路はファイバ集合体で構成される。このファイバ集合体の作製技術として次の提案が有る。例えば、海島型複合繊維用口金を用いて紡糸する技術が提案（特開平７−１１８９１３号公報、特開２００５−２５６２５３号公報）されている。一度紡糸したファイバを束ねて再度紡糸する技術が提案（特開昭６３−１０４００３号公報、特開２０００−２８８３３号公報）されている。
特開平７−１１８９１３号公報 特開２００５−２５６２５３号公報 特開昭６３−１０４００３号公報 特開２０００−２８８３３号公報
さて、光ファイバデバイスにおいては、その口径（有効面積）をより大きくすることが求められている。一方で、より高精細な性能も同時に求められている。そして、各島状コア（以下、画素とも称される。）の配列ピッチをより小さくすることが求められている。更に、画素はランダムな配列では無く、例えば正方形、正六角形などの格子状に配列されることが外観や映像信号の処理などの点で好ましい。
ところで、画面が１インチ四方の大きさである場合において、１画素の大きさが３０μｍ四方であるとした場合、画素数は７０万にもなる。
このような高精細、かつ、従来と比べて大面積のファイバ集合体を、前記特許文献１，２の技術を適用して製造することは、紡糸口金の製造の点で非常に困難である。
前記特許文献３，４の技術を用いても、７０万本ものファイバを１回の工程で整列した状態で束ねて製造することは非常に困難である。
従って、本発明が解決しようとする課題は、大口径、かつ、高精細なファイバデバイスを簡単に作製できる技術を提供することである。
前記の課題は、
大口径ファイバデバイスの製造方法であって、
海状クラッドに複数の島状コアが離散・配置されてなる長手状ファイバ集合体が作製される第１工程と、
前記第１工程で得られた長手状ファイバ集合体の周側面が平坦面を有するように加工される第２工程と、
前記第２工程で得られた長手状ファイバ集合体の平坦面同士が接合されて大口径の長手状ファイバ集合複合体が構成される第３工程
とを具備することを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法によって解決される。
好ましくは、上記大口径ファイバデバイスの製造方法であって、長手状ファイバ集合複合体が長手方向に対して交差する方向で切断される第４工程を更に具備することを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法によって解決される。
好ましくは、上記大口径ファイバデバイスの製造方法であって、第２工程は断面がｎ（ｎは３以上の整数）角形に加工される工程であることを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法によって解決される。
好ましくは、上記大口径ファイバデバイスの製造方法であって、第３工程における接合工程は溶剤接着工程であることを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法によって解決される。
好ましくは、上記大口径ファイバデバイスの製造方法であって、第３工程における接合工程は重合接着工程であることを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法によって解決される。
好ましくは、上記大口径ファイバデバイスの製造方法であって、第３工程における接合工程は熱硬化性樹脂を用いた接着工程であることを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法によって解決される。
好ましくは、上記大口径ファイバデバイスの製造方法であって、第３工程における接合工程は積層方向に圧力を加えながら接着による融着を行う一体化工程であることを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法によって解決される。
好ましくは、上記大口径ファイバデバイスの製造方法であって、第３工程における接合工程は接着時に気圧を減圧して気泡排除を行う一体化工程であることを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法によって解決される。
大口径ファイバデバイスが簡単に得られる。
本発明の製造工程（長手状ファイバ集合体）における断面図 本発明の製造工程（正方形切削・研磨加工後）における断面図 本発明の製造工程（接着・接合後の長手状ファイバ集合複合体）における断面図 本発明の製造工程を経て得られた大口径ファイバデバイスの斜視図
本発明は大口径ファイバデバイスの製造方法である。本方法は、海状クラッドに複数の島状コアが離散・配置されてなる長手状ファイバ集合体が作製される第１工程を具備する。この第１工程は、例えば口金を用いて紡糸する技術が採用できる。例えば、前記特許文献１，２の技術が採用できる。又は、例えば前記特許文献３，４の技術の如く、一度紡糸した糸を束ねて再度紡糸する技術が採用できる。光伝送に用いられる場合、コア部とクラッド部とでは屈折率が異なる材料が用いられる。勿論、光がコア部を効率良く伝搬できる材料の選定・組合せがなされる。島状コアの大きさは、直径が、例えば３〜１００μｍ程度である。
本方法は、前記第１工程で得られた長手状ファイバ集合体の周側面が平坦面を有するように加工される第２工程を具備する。この第２工程では、長手状ファイバ集合体の周側面に接合用の平坦面が形成されれば良い。しかしながら、複数個の長手状ファイバ集合体を接合しようとすると、断面がｎ（ｎは３以上の整数）角形（例えば、三角形、四角形、六角形など）に加工されることが好ましい。特に、正三角形、長方形、正六角形に加工されることが好ましい。接合を考慮すると、一番好ましいのは、正四角形である。尚、最外周に位置するものは、円弧状部が残存していても良い。前記平坦面加工は、例えばルーター加工機で簡単に行える。
本方法は、前記第２工程で得られた長手状ファイバ集合体の平坦面同士が接合されて大口径の長手状ファイバ集合複合体が構成される第３工程を具備する。この第３工程における接合工程は、例えば溶剤接着による工程である。或いは、重合接着による工程である。若しくは、熱硬化性樹脂を用いた接着工程である。又は、ブロック等を用いて積層方向に圧力を加えながら融着による接着を行う一体化工程、或いは接着時に気圧を減圧して気泡排除を行う一体化工程である。この他にも各種の接合方法が採用できる。
本方法は、好ましくは、更に、長手状ファイバ集合複合体が長手方向に対して交差する方向で切断される第４工程を具備する。例えば、所定幅でスライスされて大口径ファイバデバイスが得られる。
この本発明によれば、例えば１画素の大きさが３０μｍ×３０μｍで、画素数が約７０万の１ｉｎｃｈ×１ｉｎｃｈの大口径ファイバデバイスが簡単に得られる。そして、例えば視野角制御シート等に用いることが出来る。
以下、更に具体的に説明する。
特許文献３の実施例１に準じて紡糸が行われた。これにより、コア材がポリスチレンで、クラッド材がポリメチルメタクリレートの素線が得られた。
次に、特許文献４の実施例１に準じて行われた。すなわち、前記素線が用いられてバンドル化、及び再度の防止が行われた。これにより、直径６ｍｍの長手状のファイバ集合体（素線数：３６００本）が得られた（図１参照）。
そして、ルーター加工機により、直径６ｍｍの長手状のファイバ集合体が断面正方形（一辺４ｍｍ）に切削・研磨加工された（図２参照）。
この後、断面正方形のファイバ集合体が縦・横方向に並べられると共に積み重ねられ、減圧下で積層方向において力が加えられながら塩化メチレンによる接着・接合（一体化）が行われた。これにより、長手状ファイバ集合複合体が得られた（図３参照）。
最後に、前記長手状ファイバ集合複合体が所定幅に切り出され、大口径ファイバデバイスが得られた（図４参照）。

Claims (8)

  1. 大口径ファイバデバイスの製造方法であって、
    海状クラッドに複数の島状コアが離散・配置されてなる長手状ファイバ集合体が作製される第１工程と、
    前記第１工程で得られた長手状ファイバ集合体の周側面が平坦面を有するように加工される第２工程と、
    前記第２工程で得られた長手状ファイバ集合体の平坦面同士が接合されて大口径の長手状ファイバ集合複合体が構成される第３工程
    とを具備することを特徴とする大口径ファイバデバイスの製造方法。
  2. 第２工程は断面がｎ（ｎは３以上の整数）角形に加工される工程である
    ことを特徴とする請求項１の大口径ファイバデバイスの製造方法。
  3. 第３工程における接合工程は溶剤接着工程である
    ことを特徴とする請求項１の大口径ファイバデバイスの製造方法。
  4. 第３工程における接合工程は重合接着工程である
    ことを特徴とする請求項１の大口径ファイバデバイスの製造方法。
  5. 第３工程における接合工程は熱硬化性樹脂を用いた接着工程である
    ことを特徴とする請求項１の大口径ファイバデバイスの製造方法。
  6. 第３工程における接合工程は積層方向に圧力を加えながら接着による融着を行う一体化工程である
    ことを特徴とする請求項１の大口径ファイバデバイスの製造方法。
  7. 第３工程における接合工程は接着時に気圧を減圧して気泡排除を行う一体化工程である
    ことを特徴とする請求項１の大口径ファイバデバイスの製造方法。
  8. 長手状ファイバ集合複合体が長手方向に対して交差する方向で切断される第４工程を更に具備する
    ことを特徴とする請求項１〜請求項７いずれかの大口径ファイバデバイスの製造方法。

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