JP3229044B2 - 中空多芯光ファイバ及びその先端異形体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の中空多芯ファイバはその
中空部にイメージ光ファイや、単線の光ファイバ、レン
ズ等の光学部品、電線、電極、ＣＣＤのようなの半導体
素子などの電子電気部品、ガスや液体のような流体、化
学反応物質等を配置して、コンパクトな内視鏡や光セン
サーのライトガイドとして医療分野、工業分野、計測分
野で使用することのできる中空多芯光ファイバであり、
特に先端部を拡大化または縮小化することにより、発光
角や受光角度を調整したり、先端部を機械的や熱的に変
形せしめ、中空部への物体の装着を容易ならしめるもの
である。

【０００２】

【従来の技術】米国特許４８０６２８９号には、図１２
に示すように中心部が空洞で、その周辺部は第１層が鞘
層、第２層が芯層、第３層が鞘層とからなる中空光ファ
イバが開示されている。特公昭４４−２１１７６号公報
には図１３に示すように心棒１９の周りに多数の光ファ
イバ２０を層状に固定した繊維束を形成し、これを加熱
して軟化させ、外周を融着し、延伸しながら巻き取る中
空多芯光ファイバの製造方法が提案されている。米国特
許第３５５６６３５号には溶融した芯樹脂と鞘樹脂を複
合紡糸ダイを用いて押し出す方法で得られる、多芯のプ
ラスチック光ファイバが記載されているが、中空の多芯
プラスチック光ファイバの記載は無い。特開昭５７−１
８１５１３号公報、特開昭５８−１８７９０３号公報、
特開昭６１−２２３７０５号公報には芯と鞘とからなる
通常のプラスチック光ファイバについては、ファイバの
先端を熱板にあてて軟化させて端面を平滑にしたり、膨
大化させたり、或は熱風や火炎を用いて先端部分を膨大
化させたり、滑らかにする方法が記載されているが、中
空の多芯プラスチック光ファイバについての適用は無
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】米国特許４８０６２８
９号に記載された中空光ファイバは芯が層状になってい
るため、剛直で、屈曲性が乏しく、折り曲げると、座屈
し易く、ファイバに傷がつくと破断しやすい。特公昭４
４−２１１７６号公報に記載されたファイバは、材質が
何なのか記載されていないが、本発明者がこの方法をプ
ラスチック光ファイバに適用してみたところ、全てのプ
ラスチック光ファイバが完全に融着条件で加熱しても、
相互の光ファイバの間に空隙が残る。そのため、ファイ
バを曲げると、音をたててばらけてしまう。また、芯と
鞘の樹脂が雑然と入り交じってしまうため、光が通りに
くく、１ｍ以上で使用できるものは不可能にちかい。し
かも口径や外径は不均一で、しかもファイバを曲げたと
き、不均一さのため、不自然な曲がり方をする。さらに
工程が繁雑でコスト高となる難点がある。

【０００４】ところで、中空プラスチック光ファイバを
内視鏡や光センサーのライトガイドとして利用するとい
う観点からみたとき、中空光ファイバの先端から放射さ
れる光や受光される光の角度は、芯と鞘の屈折率差によ
る最大受光角により決まってくるので、一種類の中空光
ファイバを用いて、多様な光放射角や光入射角にコント
ロールできるとことが必要である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
発明は、透明な芯樹脂とそれより屈折率の低い鞘樹脂を
溶融し、複合紡糸ダイを経由して製造した、中空部を有
し、その周辺部がプラスチックよりなる光ファイバであ
って、該周辺部の横断面が、１）海島構造をとり、２）
島は少なくとも鞘樹脂よりも屈折率の高い芯樹脂からな
り、３）海は鞘樹脂または第３の樹脂からなり、４）芯
樹脂は鞘樹脂に取り囲まれており、５）ファイバの軸方
向にその片端部から他端部にわたって前記横断面を連続
して有しており、少なくとも片端部を拡大化又は縮小化
された先端異形中空多芯光ファイバである。 また、請求
項２に係る発明は、透明な芯樹脂とそれより屈折率の低
い鞘樹脂を溶融し、複合紡糸ダイを経由して製造した、
中空部を有し、その周辺部がプラスチックよりなる光フ
ァイバであって、該周辺部の横断面が、１）海島構造を
とり、２）島は少なくとも鞘樹脂よりも屈折率の高い芯
樹脂からなり、３）海は鞘樹脂または第３の樹脂からな
り、４）芯樹脂は鞘樹脂に取り囲まれており、５）ファ
イバの軸方向にその片端部から他端部にわたって前記横
断面を連続して有しており、中空部が二個以上である
か、中空部と周辺部が偏心しているか、もしくは中空部
が楕円である中空多芯プラスチック光ファイバである。
本発明でいう海島構造は、図１に示したように芯樹脂１
を島とし、鞘樹脂２を海とする構造の他、図２に示した
ような芯樹脂１と芯樹脂１を同心円状に取り囲む鞘樹脂
２とを島とし、第３の樹脂４を海とした構造のものも含
む。本発明の中空多芯光ファイバはファイバの中に中空
部を有している。最もありふれたものは、中空部が１つ
で、中空部とその周りの海島構造からなる周辺部分が同
心円状のものであるが、それに限らず図８に示すごと
く、中空部が２ヶ以上あってもよいし、ファイバの断面
形状は楕円のような非円形状であってもよいし、中空部
と周辺部が偏心していてもかまわない。これらは用途に
応じて、適当な形状に選定できる。ここでは、中空多芯
光ファイバの概略の構造を説明するため、同心円状のも
ので代表して説明すると、本発明の中空多芯光ファイバ
の外径及び内径は必要に応じて調整可能であるが、外径
が０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、内径が０．０５ｍｍ〜４．
０ｍｍのものが容易に製造可能であり好ましい。なお、
必要に応じて１．１倍から３倍程度の延伸をほどこし機
械的な強度を向上させることもできる。本発明の中空多
芯光ファイバは、その周辺部の横断面が、微細な多数の
島が存在する海島構造をなしている。島の数は１００個
以上が好ましく、より好ましくは２００個〜１万個であ
る。この島数が多いために、中空多芯光ファイバはその
壁面が滑らかになり、かつ滑らかに曲げることができる
という特徴がある。微細な芯からなる島が半径方向に何
重にも積み重なる構造が、中空多芯光ファイバの機械強
度の保持、光の均等性の確保、光量の確保のために好ま
しい。半径方向の島の数は、２個以上が好ましく、更に
好ましくは３個以上である。

【０００６】島の周囲には、鞘樹脂もしくは第３の樹脂
からなる海が存在し、実質的に空隙は存在しない。従っ
て、本発明の中空多芯光ファイバは屈曲の繰り返しによ
って、空隙の存在部分から亀裂が生ずるという問題は起
こらない。島の形状はどのような形状でもよいが好まし
くは円形である。横断面における芯の面積は、多い方が
ライトガイドの用途としては好ましく、横断面の５０％
〜９５％程度が好ましい。芯の面積比率が高い方が光路
面積が大きく明るいので好都合であるが、あまり海の面
積が少ないと中空多芯光ファイバ強度が低下するので好
ましくない。

【０００７】本発明の中空多芯光ファイバの芯樹脂は、
プラスチック光ファイバの芯樹脂として公知の樹脂が使
用できる。例えばメチルメタクリレートの単独重合体、
メチルメチクリレートとアクリル酸エステルとの共重合
体、メチルメタクリレートとスチレンとの比較的屈折率
の高い共重合体（以下、これらをＭＭＡ系樹脂とい
う）、ポリカーボネート、スチレン系樹脂などである。
メルトフローインデックスとしてＡＳＴＭ−１２３８、
２３０℃で加重３．８ｋｇの値が０．１ｇ／１０分〜１
００ｇ／１０分程度の樹脂が好適である。特にＭＭＡ系
樹脂の中では０．５ｇ／１０分〜３ｇ／１０分のものが
より好ましい。

【０００８】鞘樹脂としては、従来プラスチック光ファ
イバの鞘樹脂として公知の樹脂が使用できる。屈折率は
芯樹脂のそれより０．０２以上小さいものが好ましく、
より好ましくは０．０８以上である。鞘樹脂の溶融時の
流動性に関しては、比較的流動性の良いものが好まし
い。メルトフローインデックスとしてＡＳＴＭ−１２３
８、２３０℃で加重３．８ｋｇの値が ５ｇ／１０分〜
２００ｇ／１０分が好ましく、より好ましくは１０ｇ／
１０分以上のものである。さらに流動性の良いものでも
よい。

【０００９】第３の樹脂としては、柔軟性があって機械
的強度が高いもの、光透過性が無く隣の島からの漏光を
遮蔽できるもの、医療用の観点から血液との相互作用の
ないものなど、必要に応じて選ぶことができる。例え
ば、ビニリデンフロライドとテトラフロロエチレンの共
重合体、ビニリデンフロライドとヘキサフロロプロペン
の共重合体、ビニリデンフロライドとテトラフロロエチ
レンとヘキサフロロプロペンの共重合体のようなビニリ
デンフロライド系樹脂、エチレンと酢酸ビニルの共重合
体、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、エチレンとビニル
アルコールの共重合体、或はこれらの樹脂にカーボン等
の添加物を入れた光遮蔽性の樹脂等がある。これらの樹
脂は、芯樹脂と鞘樹脂とともに溶融複合紡糸で成形でき
るように鞘樹脂と同程度あるいはそれ以上のメルトフロ
ーインデックスを有するのが好ましい。

【００１０】芯樹脂と鞘樹脂の組み合わせとして最も好
ましいものは芯樹脂がＭＭＡ系樹脂で、鞘樹脂がビニリ
デンフロライド系樹脂である。ビニリデンフロライド系
樹脂としては、例えばビニリデンフロライド単位の割合
が６０％から９９モル％、好ましくは、７８％〜８６モ
ル％からなるビニリデンフロライドとテトラフロロエチ
レンの共重合体が使用される。また、ビニリデンフロラ
イドとヘキサフロロプロペンの共重合体、ビニリデンフ
ロライドとテトラフロロエチレンとヘキサフロロプロペ
ンの共重合体、ビニリデンフロライドとトリフロロエチ
レンとヘキサフロロアセトンの共重合体などである。こ
れらのビニリデンフロライド系樹脂は、芯のＭＭＡ系樹
脂と良く相溶するので、得られる中空多芯光ファイバの
機械的な強度が高い。芯樹脂としてＭＭＡ系樹脂を用い
るとき、鞘樹脂としては、ビニリデンフロライド系樹脂
の他に、フルオロアルキルメタクリレート樹脂、αフル
オロアルキルアクリレート樹脂や一般にプラスチック光
ファイバの鞘として公知のものが用いられる。スチレン
系の樹脂を芯にするときは、鞘としては、ＭＭＡ系樹
脂、エチレンと酢酸ビニルの共重合体等が好適であり、
ポリカーボネートを芯とするのであれば、鞘としてＭＭ
Ａ系樹脂やビニリデンフロライド系樹脂、４−メチルペ
ンテン−１樹脂、エチレンと酢酸ビニルの共重合体等が
あげられる。

【００１１】本発明の中空多芯光ファイバを得るには、
まず、溶融した芯樹脂と鞘樹脂、必要により溶融した第
３の樹脂を複合紡糸ダイに供給する。そして、多数の孔
をあけたダイプレートから溶融状態の芯樹脂を押出し、
多数の芯線を形成する。ついで、この芯線のまわりに溶
融状態の鞘樹脂を押出し、横断面が芯を島とし鞘を海と
する海島構造体を形成する。第３の樹脂を用いる場合に
は、芯線を取り囲むように溶融状態の鞘樹脂を押出すこ
とより得られる鞘樹脂に取り囲まれた芯線のまわりに、
さらに溶融状態の第３の樹脂を押出すことにより、横断
面が芯と鞘を島とし第３の樹脂を海とする海島構造体を
形成する。これらの海島構造体の中央部に、別の流体を
導入し中空部を形成する。この流体は窒素ガスや空気の
ような気体が好ましいが、場合によっては成形後に水洗
や有機溶剤などで溶解除去できるような樹脂などでも良
い。

【００１２】図３には、本発明の中空多芯光ファイバの
例として同心円状の中空多芯光ファイバを製造するのに
適した複合紡糸ダイの例を示す。芯樹脂入口５からは溶
融した芯樹脂が導入され、鞘樹脂入口６からは溶融した
鞘樹脂が導入される。ガス導入口７からは空気または窒
素ガスなどのガスを導入する。ダイプレートＡ８及びダ
イプレートＢ９はそれぞれ芯樹脂の島形成とその周りの
鞘樹脂の充填を目的にしている。これらのダイプレート
の孔の配列は、正三角形の頂点に孔をあけた配列、正方
形の四隅に孔をあけた配列、あるいは、中空部の中心か
ら同心円状に放射状に規則的に配置したもの、厳密な規
則性がないものでもほぼ均等な密度に孔が配置されたも
の等が可能である。

【００１３】ダイプレートＢ９を出た樹脂はテーパーを
つけて先端を小さくしてあるケーシング１０にそって押
し出される。ダイプレートＢ９の構造は、およそ所望と
する中空多芯光ファイバの外径と内径の比率になるよう
にミクロな芯が押出されるように孔があけてある。中央
部の中空部が形成される場所には、ダイプレートＢ９の
出口からケーシング出口に向かって好ましくは滑らかに
縮小した形状のテーパノズル１１を配置し、その中をガ
ス導入口７から導入したガスが移動または滞留する。こ
のテーパノズル１１とケーシング１０については、ケー
シング内径とテーパノズル内径の比率が、ほぼ所望とす
る中空多芯光ファイバの外径と内径の比率になるように
設置するのが好ましい。

【００１４】テーパーノズル１１の先端はケーシング１
０の先端面とほぼ同一面になるようにするのが、所望の
形状の中空多芯光ファイバを安定に得るために好まし
い。このようにすることにより、中空多芯光ファイバ
は、ダイプレートの構造とほぼ相似形に形成される。こ
のように中空部が形成された溶融樹脂を冷却しながら所
望の径に引き伸ばすとにより、本発明の中空多芯光ファ
イバが得られる。

【００１５】図５は、第３成分の樹脂を用いる場合に使
用される複合紡糸ダイである。ダイプレートＢ９の後に
更にダイプレートＣ１３が組み込まれる。ダイプレート
Ａ８とダイプレートＢ９からダイプレートＣ１３の孔に
向けて、同じ中心をもつ２つの細いパイプが配置され、
芯樹脂が内側のパイプに、鞘樹脂が内側のパイプと外側
のパイプの間に導入され、さらにダイプレートＢ９とダ
イプレートＣ１３の間の、第３の樹脂導入口１２から導
入された第３の樹脂が鞘樹脂の外側を取り巻くように導
入できる。

【００１６】同心円状で無い中空多芯光ファイバの製造
方法や装置も、同心円状の中空多芯光ファイバを製造す
るものと基本的には同じ思想に基づいて行うことができ
る。例えば、中空部を楕円にしたい場合は、図３の１１
のテーパーノズルを、その断面が楕円形になるようにす
ればよいし、中空部が２個必要なときは、テーパーノズ
ルを二山にし、その二箇所の先端から気体などの流体を
供給できるようにすればよい。

【００１７】本発明の中空多芯光ファイバの用途として
重要なものは、医療用や工業用のコンパクトな内視鏡の
ライトガイドや光ファイバセンサーの用途である。内視
鏡の用途では、図１１に示すように、中空多芯光ファイ
バの先端の中空部に対物レンズ１７を配置し、このレン
ズに接続するようにイメージファイバを中空部に配置す
る。イメージファイバの他端部を中空多芯光ファイバか
らなるライトガイドから取り出す場合には、中空多芯光
ファイバの中腹に孔をあけてイメージファイバを取り出
してもよい。このような孔の開け方は、剃刀のような薄
い刃物で、芯に添って切れ目を入れる方法、熱針による
方法、レイザーによる方法などがある。孔をあける代わ
りに中空多芯光ファイバの端かあるいは中腹部を引き裂
く方法も可能であり、中空部のファイバと中空多芯光フ
ァイバを枝別れさせ光源や光検出器への接続をすること
も可能である。

【００１８】引き裂きが容易に行える中空多芯光ファイ
バは、例えば芯がポリカーボネートで、鞘がエチレンと
酢酸ビニルの共重合体の中空多芯光ファイバように、芯
樹脂と鞘樹脂共に伸びのある樹脂から構成する。勿論、
芯をＭＭＡ系樹脂とし、鞘をビニリデンフロライド系の
樹脂とした中空多芯光ファイバも比較的引き裂きが容易
である。イメージファイバとしては、石英ガラス製の１
千から２０万画素の細径のものやプラスチック製の１千
から１万画素のものを用いることができる。

【００１９】光ファイバセンサーとしての用途では、例
えば、中空多芯光ファイバの片側の端末の中空部に、単
線の光ファイバを挿入し固定した反射型の光ファイバセ
ンサーがある。反射型光ファイバセンサーは、中空多芯
光ファイバの先端から照らした光が物体で反射し、それ
を単線の光ファイバで受けて物体の存在を検出するもの
であるが、本発明の中空多芯光ファイバを用いることに
より非常に小型のセンサーが構成できる。

【００２０】更に本発明の中空多芯光ファイバの中空部
にはＣＣＤを配置し小型電子内視鏡を構成することがで
きる。さらに本発明の中空多芯光ファイバはその中空部
からガスや液体などの薬品を注入したり、あるいは中空
部に電子素子や電気導線等を装着したりすることにより
光ファイバプローブとして利用することができる。この
光ファイバプローブは、光ファイバセンサーとしての機
能を有する。即ち、この光ファイバプローブは、プロー
ブ先端に活性な機能を有しているので、プローブ先端で
化学的反応や物理的応答現象によって発光現象等を生じ
させ、その光学的な影響を中空多芯光ファイバで検出で
きる。

【００２１】本発明の中空多芯光ファイバは、複合紡糸
ダイから連続的に紡糸されてきたものは中に中空部があ
り、どの断面も同じ形状のファイバであるが、このファ
イバの先端部分等の少なくとも一部分を機械的に又は熱
的に、形状を変形して使用することができる。例えば円
状の中空部分を有するものは押しつぶすと楕円状に変形
させたり、瓢箪型に変形させることができる。その例の
断面図を図７に示す。このように変形させると、中空部
への複数の装着部品の装着が容易になるなどの利点があ
る。さて、このように、中空多芯光ファイバの最大の用
途は周囲を取り囲んで照明したり、或は光を受け取った
りするライトガイドの用途である。これらの用途におい
て、特に改善を望まれる点は、中空多芯光ファイバの先
端から放射される光角度が調整できることである。この
角度は光ファイバのＮＡに依存し、芯材と鞘材の屈折率
差が大きいほど大きい。しかし、光ファイバの構成材料
は同じでも、中空多芯光ファイバの先端から放射できる
角度を調整できる方法を見出した。すなわち、それは、
中空多芯光ファイバの端面を拡大化するかあるいは縮小
化すればよい。端面の拡大化の方法としては、中空多芯
光ファイバの端面に、熱風を瞬時的にあてればよい。こ
うすることにより端面はラッパ状に外向きに各芯が広が
ることが判明した。

【００２２】一方端面を縮小化する場合は、中空ファイ
バの側面からファイバを加熱して引き伸ばせばよい。特
に先端の極わずかな部分に縮小の傾斜をつけるには、フ
ァイバの加熱帯を小さくするよう、加熱帯のまわりを断
熱してから加熱するなどの工夫をする必要がある。図９
には拡大化した中空多芯光ファイバの端部の図、図１０
には縮小化した端部の図を示す。このように拡大化ある
いは縮小化することにより、中空多芯光ファイバの先端
から放射される光の角度は２倍程度まで広げることがで
きる。

【００２３】本発明の中空多芯光ファイバは、そのまま
使用することも出来るし、医療用途に用いる場合には外
側を無害化するため、生体に適合した樹脂で被覆するこ
とができる。又、機械的な強度の向上や耐薬品性の向上
のために外側を他の樹脂で被覆して使用することができ
る。それらの樹脂としてはシリコン樹脂、テフロン樹脂
等のフッ素樹脂、エチレンとビニルアルコールの共重合
体からなる樹脂等の他、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル
樹脂、ポリウレタン樹脂などが使用できる。

【００２４】

【実施例】以下に、実施例により本発明を更に詳細に説
明する。

【００２５】

【実施例１】メルトフローインデックスとしてＡＳＴＭ
−１２３８、２３０℃で加重３．８ｋｇの値が１．５ｇ
／１０分、屈折率が１．４９のＭＭＡ系樹脂を芯樹脂と
して用いた。この樹脂は９９．５ｗｔ％のＭＭＡ単位と
０．５ｗｔ％のＭＡ単位からなる。鞘樹脂としてはビニ
リデンフロライド単位、テトラフロロエチレン単位が８
１：１９モル比であり、メルトフローインデックスが３
０ｇ／１０分、屈折率が１．４０の樹脂を使用した。複
合紡糸ダイは、図４に示すものを用いた。プレート半径
方向に直線状のガス導入通路が設けてある。ダイの中心
部に窒素ガス導入のためと中空部形成のためのコーン状
のノズルとその回りに５００個の穴のあるプレートを配
置した。このプレートに芯樹脂を押出し芯線を形成し、
次いで芯線に鞘樹脂を被覆した。この際のダイ温度を２
３０℃にし、溶融した芯樹脂の供給量を４６２ｍｌ／ｈ
ｒ、鞘樹脂の供給量を１３０ｍｌ／ｈｒとし、さらに窒
素ガスは大気圧にしてノズルに供給した。ダイ出口から
は横断面の島の面積比が７８％の海島構造になった中空
溶融ストランドが得られた。これを引き伸ばし、外径
０．９３ｍｍで内径０．５９ｍｍの中空多芯ファイバを
得た。この中空多芯光ファイバの横断面の顕微鏡写真を
図６に示す。このファイバーは１５ｍの長さでも、室内
の光を透過することができるので、２〜３ｍ程度の短距
離のライトガイドとして有用であることが確認できた。

【００２６】この中空多芯光ファイバの引張り試験を行
った。測定はＪＩＳ−Ｃ−６８６１に準じて行い、試料
の引張り試験機の把持部は、中空部に０．５ｍｍの裸の
プラスチック光ファイバを挿入して固定した。試料の把
持長さは１００ｍｍとし、引張り速度が１００ｍｍ／分
とした。破断伸度は、８０％〜１５０％あり、破断強度
は、２．３Ｋｇ／本と充分な機械強度を示した。

【００２７】この中空多芯光ファイバ１ｍをとり、両端
を剃刀で切断した。暗室の中で、片端面は１００Ｗのハ
ロゲンランプから受光させ、片端面は白い壁に垂直方向
になるように微動台で固定した。壁と微動台の距離は５
５ｍｍとし、壁に投影される円形のリングを目視確認で
きる限界の直径を測定したところ、直径は６８ｍｍであ
った。次に、片端面を、熱風で手軽に加熱できる道具と
して、中島銅工株式会社製の商品名コテライザ１５０を
用いて、高温の熱風を１秒以下の時間放射し端面をラッ
パ状に変形した。図９の側面図はその時の実物写真をト
レースしたものである。この片端面を拡大化した中空多
芯光ファイバを、拡大面を壁側にして、同様に光を出射
させたところ、光のリングの直径は９１ｍｍまで拡大さ
れた。

【００２８】つぎに、今度は、中空多芯光ファイバの端
から３０ｍｍの位置で、２ｍｍの間隔をおいて、ファイ
バに２箇所断熱のためのテープを巻いた。そしてこの間
を高温の熱風で加熱しファイバを引き伸ばし、鋭利なカ
ミソリで垂直に切断した。図１０の側面図はその時の実
物写真をトレースしたものである。この片端面を縮小化
した中空多芯光ファイバを縮小面を壁側にして、同様に
光を出射させたところ、光のリングの直径は８５ｍｍま
で拡大された。以上により、拡大化及び縮小化により、
出射角を調整できることが判明した。

【００２９】

【実施例２】実施例１で得た中空多芯光ファイバを用い
て図１１に示すような内視鏡を製作した。１ｍの中空多
芯光ファイバ１８の片方の端面から３０ｃｍの箇所にフ
ァイバの軸方向にそって、長さ１０ｍｍの切れ目を剃刀
で入れ、そこに直径０．５ｍｍのプラスチック製の３５
００画素のイメージファイバ１４を挿入した。ファイバ
は滑らかに中空部に装着できた。また、中空多芯ファイ
バの切れ目を入れた部分においても、折れるようなこと
はなかった。このプラスチックのイメージファイバの先
端に対物レンズ１７としてセルフォックレンズ（商標）
をとりつけ、他方の端面には接眼レンズ１５をとりつ
け、中空多芯光ファイバ１８の片端からは照明用の光を
入射した。これによって暗く狭い部分の観察ができた。

【００３０】中空多芯光ファイバの先端から照明可能な
範囲は物体との距離５ｍｍでは直径７ｍｍが照明可能で
あった。さらに、この内視鏡の先端面、即ち、中空多芯
光ファイバとガラス製のセルホックレンズが同一先端面
になるようにエポキシ接着剤で固定したものを、熱風で
瞬時加熱処理して少し拡大化した。図１４にはその先端
部の写真を示すが、中空多芯光ファイバがうまく広がっ
て拡大化している。この拡大化により、先端部の照明可
能範囲は物体との距離が５ｍｍの時、直径１５ｍｍまで
照明が可能となり大幅な改善が可能となった。

【００３１】

【発明の効果】可撓性があり、小口径の中空状のライト
ガイドを安価に提供できる。さらに光の放射角を調整す
ることが可能。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空多芯光ファイバの横断面図。

【図２】本発明の中空多芯光ファイバの他の実施例の横
断面図。

【図３】本発明の中空多芯光ファイバを得る為に使用す
る複合紡糸ダイの断面図。

【図４】本発明の中空多芯光ファイバを得る為に使用す
る他の複合紡糸ダイの断面図

【図５】本発明の中空多芯光ファイバを得るために使用
する更に別の複合紡糸ダイの断面図。

【図６】実施例１で得られた中空多芯光ファイバの横断
面の顕微鏡写真。

【図７】本発明の中空多芯光ファイバの先端を機械的に
変形させ、楕円状及び瓢箪型にしたものの横断面図。

【図８】本発明の円形の中空部が２個ある中空多芯光フ
ァイバの横断面図と楕円状の中空部がある中空多芯光フ
ァイバの横断面図。

【図９】本発明の端面を拡大化した中空多芯光ファイバ
の図の側面図（左）と端面図（右）。

【図１０】本発明の端面を縮小化した中空多芯光ファイ
バの側面図（左）と端面図（右）

【図１１】本発明の中空多芯光ファイバを用いた内視鏡
の説明図。

【図１２】従来の中空光ファイバの横断面図。

【図１３】従来の中空光ファイバの製造工程における繊
維束図。

【図１４】実施例２の内視鏡の先端部を熱風で拡大化し
た写真。

【符号の説明】

１、芯樹脂 ２、鞘樹脂 ３、中空部 ４、第３の樹脂 ５、芯樹脂導入口 ６、鞘樹脂導入口 ７、ガス等の流体導入口 ８、ダイプレートＡ ９、ダイプレートＢ １０、ケーシング １１、テーパーノズル １２、第３の樹脂導入口 １３、ダイプレートＣ １４、イメージファイバ １５、接眼レンズ １６、光源 １７、対物レンズ １８、中空多芯光ファイバ １９、心棒 ２０、ガラス製セルホックレンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/04 - 6/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な芯樹脂とそれより屈折率の低い鞘
   樹脂を溶融し、複合紡糸ダイを経由して製造した、中空
   部を有し、その周辺部がプラスチックよりなる光ファイ
   バであって、該周辺部の横断面が、１）海島構造をと
   り、２）島は少なくとも鞘樹脂よりも屈折率の高い芯樹
   脂からなり、３）海は鞘樹脂または第３の樹脂からな
   り、４）芯樹脂は鞘樹脂に取り囲まれており、５）ファ
   イバの軸方向にその片端部から他端部にわたって前記横
   断面を連続して有しており、少なくとも片端部を拡大化
   又は縮小化された先端異形中空多芯光ファイバ。
2. 【請求項２】 透明な芯樹脂とそれより屈折率の低い鞘
   樹脂を溶融し、複合紡糸ダイを経由して製造した、中空
   部を有し、その周辺部がプラスチックよりなる光ファイ
   バであって、該周辺部の横断面が、１）海島構造をと
   り、２）島は少なくとも鞘樹脂よりも屈折率の高い芯樹
   脂からなり、３）海は鞘樹脂または第３の樹脂からな
   り、４）芯樹脂は鞘樹脂に取り囲まれており、５）ファ
   イバの軸方向にその片端部から他端部にわたって前記横
   断面を連続して有しており、中空部が二個以上である
   か、中空部と周辺部が偏心しているか、もしくは中空部
   が楕円である中空多芯プラスチック光ファイバ。