JP5481253B2 - Fiber probe - Google Patents

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Description

本発明は、レーザ光を照射するために用いられるファイバプローブに関し、特に複数のコアとそれを囲む共通のクラッドとからなるマルチコアサークルを有するファイバプローブに関する。   The present invention relates to a fiber probe used for irradiating a laser beam, and more particularly to a fiber probe having a multi-core circle composed of a plurality of cores and a common cladding surrounding the core.

内視鏡によって体腔内を観察したり、患部を治療する場合においては、内視鏡内のファイバプローブからレーザ光等を体内組織に対して照射している。この光照射では、前方照射タイプのプローブが用いられるが、対象物が狭窄部の場合、光照射が困難となる場合がある。このため、側方に光を放射できるように加工したファイバプローブが提案されている(例えば特許文献1)。   When observing the inside of a body cavity with an endoscope or treating an affected part, a laser beam or the like is irradiated to a body tissue from a fiber probe in the endoscope. In this light irradiation, a front irradiation type probe is used. However, when the object is a constricted portion, the light irradiation may be difficult. For this reason, the fiber probe processed so that light can be radiated to the side is proposed (for example, patent documents 1).

特許文献1には、複数のコア131とそれらを囲む共通のクラッド132とからなるマルチコア光ファイバのマルチコアサークルにねじり加工を施し、切断して、円錐加工したファイバプローブが提案されている。図13及び図14は、このようなファイバプローブ100、150の一例を示している。ファイバプローブ100、150は、いずれもレーザ光を伝送するマルチコアサークル110の先端に円錐状に形成された放射部120を有する構成となっている。なお、ファイバプローブ100とファイバプローブ150とを比較すると、それぞれのねじり加工部130の位置が異なっている(非先端部分、先端部分)。   Patent Document 1 proposes a fiber probe in which a multi-core circle of a multi-core optical fiber including a plurality of cores 131 and a common clad 132 surrounding them is twisted, cut, and conically processed. FIGS. 13 and 14 show examples of such fiber probes 100 and 150. The fiber probes 100 and 150 are each configured to have a radiation portion 120 formed in a conical shape at the tip of a multi-core circle 110 that transmits laser light. In addition, when the fiber probe 100 and the fiber probe 150 are compared, the positions of the respective twisted portions 130 are different (non-tip portion, tip portion).

特開2009−128720号公報JP 2009-128720 A

しかしながら、従来のファイバプローブ100,150においては、放射部120の先端からの光の出射分布が不均一であった。このため、光照射領域140,160のうち、放射部120の軸線を延長(仮想延長)した辺りの光量が少なくなり、光照射領域140,160の中心付近に暗い部分170が発生していた。この結果、患部の治療に支障が生じることがあった。   However, in the conventional fiber probes 100 and 150, the light emission distribution from the tip of the radiating portion 120 is not uniform. For this reason, in the light irradiation regions 140 and 160, the amount of light around the axial line of the radiating portion 120 is extended (virtual extension), and a dark portion 170 is generated near the center of the light irradiation regions 140 and 160. As a result, the treatment of the affected area may be hindered.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、レーザ光照射用のファイバプローブにおいて、光照射領域の中心付近における光量低下を抑制することが可能なファイバプローブの提供を目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fiber probe capable of suppressing a decrease in the amount of light in the vicinity of the center of a light irradiation region in a fiber probe for laser light irradiation.

上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第1の発明は、複数のコアとそれらの周囲を囲む共通のクラッドからなり且つ前記コア内を伝送した光を周囲に放射する放射部を先端に備えるマルチコアサークルを有するファイバプローブにおいて、前記放射部は、頂点付近を切り取った円錐形状を有し、切り取られた端面が曲面又は平面となっており、前記放射部に、使用波長に対して透明な材質の均一な肉厚を有するキャップが被せられ、前記放射部とそれに被せられた前記キャップの間に光散乱材が充填されていることを特徴とするファイバプローブを提供する。
第2の発明は、前記マルチコアサークルには、ねじり加工が施されていることを特徴とする第1の発明のファイバプローブを提供する。
の発明は、前記キャップの内面に、光散乱のための粗面化処理が施されていることを特徴とする第1又は2の発明のファイバプローブを提供する。
の発明は、前記放射部の切り取られた端面の外周が面取りされていることを特徴とする第1〜のいずれか1つの発明のファイバプローブを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following configuration.
A first aspect of the present invention is a fiber probe having a multi-core circle, which includes a plurality of cores and a common clad surrounding the cores and radiates light transmitted through the core to the periphery. Has a conical shape with the apex cut off, the cut end face is a curved surface or a flat surface, and the radiating portion is covered with a cap having a uniform thickness made of a material transparent to the wavelength used. A fiber probe is provided in which a light scattering material is filled between the radiation portion and the cap placed on the radiation portion .
A second invention provides the fiber probe according to the first invention, wherein the multi-core circle is twisted.
A third invention provides the fiber probe according to the first or second invention, wherein the inner surface of the cap is subjected to a roughening treatment for light scattering.
4th invention provides the fiber probe of any one of the 1st- 3rd invention characterized by the outer periphery of the end surface where the said radiation | emission part was cut off being chamfered.

本発明によれば、円錐状に研磨された放射部の先端が曲面又は平坦面となっていることにより、放射部先端においてもコアの端面が位置しており、コア内を伝送した光がこの端面から出射する。このため、放射部から前方の該放射部の軸線の延長(仮想延長)付近(放射光の光照射領域の中心部分)における光量低下を抑制でき、対象物の観察を容易にできる。又、放射部先端に対して曲面加工又は平坦面加工を施すだけで良いため、加工が容易となる。   According to the present invention, since the tip of the radiating portion polished in a conical shape is a curved surface or a flat surface, the end surface of the core is also located at the tip of the radiating portion, and the light transmitted through the core Emits from the end face. For this reason, it is possible to suppress a decrease in the amount of light in the vicinity of the extension (virtual extension) of the axis of the radiating portion ahead of the radiating portion (the central portion of the light irradiation region of the radiated light), thereby facilitating observation of the object. Further, since it is only necessary to perform curved surface processing or flat surface processing on the tip of the radiating portion, processing becomes easy.

本発明の第1実施形態のファイバプローブを示す側面図である。It is a side view which shows the fiber probe of 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態のファイバプローブを示す正面図である。It is a front view which shows the fiber probe of 1st Embodiment. 第1実施形態のファイバプローブによる光の放射状態を示す側面図である。It is a side view which shows the radiation state of the light by the fiber probe of 1st Embodiment. 第1実施形態のファイバプローブを製造するためにねじり加工する状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which twists in order to manufacture the fiber probe of 1st Embodiment. 第1実施形態のファイバプローブにキャップを被せた状態の側面図である。It is a side view of the state where the cap was put on the fiber probe of a 1st embodiment. 第1実施形態のファイバプローブにキャップを被せ光散乱材を充填した状態の側面図である。It is a side view of the state which covered the cap on the fiber probe of 1st Embodiment, and was filled with the light-scattering material. 本発明の第2実施形態のファイバプローブによる光の放射状態を示す側面図である。It is a side view which shows the radiation | emission state of the light by the fiber probe of 2nd Embodiment of this invention. 第3実施形態のファイバプローブによる光の放射状態を示す側面図である。It is a side view which shows the radiation state of the light by the fiber probe of 3rd Embodiment. 本発明の第4実施形態のファイバプローブを示す側面図である。It is a side view which shows the fiber probe of 4th Embodiment of this invention. 第2実施形態のファイバプローブを製造するためにねじり加工する状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which twists in order to manufacture the fiber probe of 2nd Embodiment. 第4実施形態のファイバプローブにキャップを被せた状態の側面図である。It is a side view of the state where the cap was put on the fiber probe of a 4th embodiment. 第4実施形態のファイバプローブにキャップを被せ光散乱材を充填した状態の側面図である。It is a side view of the state which covered the cap on the fiber probe of 4th Embodiment, and was filled with the light-scattering material. ねじり加工を施した従来の第1のファイバプローブを示す側面図である。It is a side view which shows the conventional 1st fiber probe which gave the twist process. ねじり加工を施した従来の第2のファイバプローブを示す側面図である。It is a side view which shows the 2nd conventional fiber probe which gave the twist process.

図1は、本発明の第1実施形態のファイバプローブ1を示す側面図、図2は、図1の正面図、図3は、ファイバプローブ1による光の照射状態を示す側面図、図4は、ねじり加工する状態を示す側面図である。   1 is a side view showing a fiber probe 1 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of FIG. 1, FIG. 3 is a side view showing a light irradiation state by the fiber probe 1, and FIG. It is a side view which shows the state to twist.

図1に示すように、ファイバプローブ1は、レーザ光等の光を伝送するマルチコアサークル2の先端部分に、該マルチコアサークル2のコア4内を伝送した光を周囲に放射するテーパ状の放射部3が形成されている。第1実施形態のファイバプローブ1は、前記放射部3から光を広角方向に出射する広角型ファイバプローブであり、図3に示すようにマルチコアサークル2の放射部3以外の部分(非先端部分)、放射部3から後側(図3において左側)に、ねじり加工部8が形成されている。   As shown in FIG. 1, the fiber probe 1 has a tapered radiating portion that radiates light transmitted through the core 4 of the multi-core circle 2 around the tip of the multi-core circle 2 that transmits light such as laser light. 3 is formed. The fiber probe 1 according to the first embodiment is a wide-angle fiber probe that emits light from the radiating unit 3 in a wide-angle direction. As shown in FIG. 3, a portion other than the radiating unit 3 (non-tip portion) of the multicore circle 2. A twisted portion 8 is formed on the rear side (left side in FIG. 3) from the radiating portion 3.

ファイバプローブ1は、複数のコア4の周囲が共通のクラッド5に囲まれたマルチコアによって構成されている。すなわち、ファイバプローブ1は、図1及び図2に示すように、石英ガラス、多成分ガラス、樹脂等からなる複数のコア4と、複数のコア4の周囲を囲む共通のクラッド5と、クラッド5の外周を覆う石英ガラス等からなるジャケット6と、ジャケット6の外周を覆う樹脂からなる外皮7とによって形成されている。複数のコア4のそれぞれは、独立に光を伝送する。   The fiber probe 1 is configured by a multi-core in which a plurality of cores 4 are surrounded by a common clad 5. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the fiber probe 1 includes a plurality of cores 4 made of quartz glass, multicomponent glass, resin, and the like, a common cladding 5 surrounding the plurality of cores 4, and a cladding 5. Are formed by a jacket 6 made of quartz glass or the like covering the outer periphery of the outer shell and an outer skin 7 made of resin covering the outer periphery of the jacket 6. Each of the plurality of cores 4 transmits light independently.

マルチコアサークル2は、コア4、クラッド5、ジャケット6及び外皮7を備えた構造となっている。マルチコアサークル2には、図3に示すように、ねじり加工部8が設けられている。ねじり加工部8は、ファイバプローブ1の製造工程において、外皮7を部分的に除去し、除去部分におけるコア4を含むクラッド5及びジャケット6を一体に一方向にねじることにより形成されるものである。   The multi-core circle 2 has a structure including a core 4, a clad 5, a jacket 6 and an outer skin 7. As shown in FIG. 3, the multi-core circle 2 is provided with a twisted portion 8. The twisted portion 8 is formed by partially removing the outer skin 7 in the manufacturing process of the fiber probe 1 and twisting the clad 5 and the jacket 6 including the core 4 in the removed portion integrally in one direction. .

第1実施形態のファイバプローブ1の製造は、次のように行われる。すなわち、マルチコアサークル2の外周を覆うジャケット6及び該ジャケット6の外周を覆う外皮7を設けた構成のマルチコア光ファイバを用い、まず、このマルチコア光ファイバの長手方向の途中部の外皮7を除去しジャケット6を露出させた状態とし、図4に示すようにこの露出部分10におけるマルチコアサークル2及びジャケット6を例えば酸水素炎バーナ等を用いて加熱して軟化させ、中心軸周りに捻ってねじり加工する。このねじり加工によってマルチコアサークル2のコア4を長手方向に向かって螺旋形状とする。これによりねじり加工部8が形成される。
次いで、冷却後、マルチコア光ファイバをそのねじり加工部8からずれた位置で切断し、ねじり加工部8から切断端面側の先端部分を円錐状に研磨してコア4を開口させることにより先が尖ったテーパ形状の放射部3を形成する。
The manufacture of the fiber probe 1 of the first embodiment is performed as follows. That is, using a multi-core optical fiber having a configuration in which a jacket 6 covering the outer periphery of the multi-core circle 2 and an outer skin 7 covering the outer periphery of the jacket 6 are provided, first, the outer shell 7 in the middle in the longitudinal direction of the multi-core optical fiber is removed. With the jacket 6 exposed, as shown in FIG. 4, the multi-core circle 2 and the jacket 6 in the exposed portion 10 are heated and softened using, for example, an oxyhydrogen flame burner, and twisted around the central axis. To do. By this twisting process, the core 4 of the multi-core circle 2 is formed in a spiral shape in the longitudinal direction. Thereby, the twist processing part 8 is formed.
Next, after cooling, the multi-core optical fiber is cut at a position deviated from the twisted portion 8, and the tip portion on the cut end face side is ground conically from the twisted portion 8 to open the core 4, thereby sharpening the tip. The tapered radiating portion 3 is formed.

ねじり加工は、外皮7の除去によってジャケット6を露出させた露出部分10の両側における一側の外皮7を固定側とし、他側の外皮7を操作側とするようにクランプして行う。そして、露出部分10を酸水素炎バーナ等の加熱源9により加熱して軟化させ、この軟化状態において露出部分10に中心軸11周りに矢印A方向にねじりを加え、ねじりの後、冷却する。ねじりの回数は、例えば、中心軸11周りに2回転(720°)程度行うものである。   The twisting is performed by clamping so that the outer skin 7 on one side on both sides of the exposed portion 10 where the jacket 6 is exposed by removing the outer skin 7 is a fixed side and the outer skin 7 on the other side is an operating side. Then, the exposed portion 10 is heated and softened by a heating source 9 such as an oxyhydrogen flame burner. In this softened state, the exposed portion 10 is twisted around the central axis 11 in the direction of arrow A, and cooled after being twisted. The number of twists is, for example, about two rotations (720 °) around the central axis 11.

ねじり加工部8においては、それぞれのコア4は、ねじりによりその位置が変位し、長手方向に向かって螺旋形状となる。なお、ねじり加工部8は、10mm程度の長さとなるように形成されるが、その長さは適宜変更することができる。   In the twisted portion 8, the position of each core 4 is displaced by twisting and becomes a spiral shape in the longitudinal direction. In addition, although the twist process part 8 is formed so that it may become a length of about 10 mm, the length can be changed suitably.

放射部3は、マルチコアサークル2におけるねじり加工部8を形成した部位よりもさらに先端側を円錐形状に研磨することにより形成される。すなわち、マルチコアサークル2の先端部分に対し、徐々に小さな外径となるように円錐形状に研削し、研削した側面をエッチング等により研磨することにより形成される。このような研磨により、それぞれのコア4が放射部3の側面20に端面を有し、側面20の端面4aから光が出射する。このような放射部3は光が出射する先端部分となるものである。   The radiating portion 3 is formed by polishing the tip side to a conical shape further than the portion where the twisted portion 8 is formed in the multi-core circle 2. That is, it is formed by grinding the tip portion of the multi-core circle 2 into a conical shape so as to gradually reduce the outer diameter, and polishing the ground side surface by etching or the like. By such polishing, each core 4 has an end surface on the side surface 20 of the radiation portion 3, and light is emitted from the end surface 4 a of the side surface 20. Such a radiation | emission part 3 becomes a front-end | tip part from which light radiate | emits.

図1に示すように、放射部3の先端には、曲面部12が形成されている。曲面部12は、円錐形状に研磨して放射部3を形成する際に、放射部3の先端を円弧状に研磨することにより形成される。研磨されて形成された曲面部12には、コア4の端面4aが位置し、この端面4aから光が出射する。   As shown in FIG. 1, a curved surface portion 12 is formed at the tip of the radiating portion 3. The curved surface portion 12 is formed by polishing the tip of the radiating portion 3 in an arc shape when the radiating portion 3 is formed by polishing into a conical shape. The end surface 4a of the core 4 is positioned on the curved surface portion 12 formed by polishing, and light is emitted from the end surface 4a.

この実施形態のファイバプローブ1においては、マルチコアサークル2の後端側からコア4に入射した光がねじり加工部8で伝搬モードから放射モードへ移行する。この光は、放射部3の側面20に露出しているコア4の端面4aから出射して外部へ放射される。放射部3が円錐形状となっているため、各コア4から出射する光の出射角度が広がって広角方向に出射する。又、放射部3の先端に形成された曲面部12には、コア4の端面が露出しているため、この放射部3先端からも光が出射する。このため、放射光を照射できる光照射領域13Sの中心部分に対しても十分な量の光を放射させることができる。従って、ファイバプローブ1からの放射光13は図3に示すように、従来のファイバプローブに比べて光放射領域の中心部分(放射部から前方の該放射部の軸線の延長上付近。以下、同じ)及び周辺部分の全体の光量を均等化でき、光放射領域の中心部分における光量低下を抑制できる。その結果、前方の対象物の観察に有効に寄与する。又、放射部3の先端の曲面部12の形成は、放射部3を円錐形状に研磨すると同時に行うことができる。このため、加工工程が増えることなく迅速な加工が可能となる。   In the fiber probe 1 of this embodiment, light incident on the core 4 from the rear end side of the multi-core circle 2 shifts from the propagation mode to the radiation mode at the twist processing section 8. This light is emitted from the end face 4a of the core 4 exposed at the side surface 20 of the radiating portion 3 and emitted to the outside. Since the radiation | emission part 3 becomes cone shape, the emission angle of the light radiate | emitted from each core 4 spreads, and it radiate | emits in a wide angle direction. Further, since the end surface of the core 4 is exposed at the curved surface portion 12 formed at the tip of the radiating portion 3, light is also emitted from the tip of the radiating portion 3. For this reason, a sufficient amount of light can be emitted also to the central portion of the light irradiation region 13S that can emit the emitted light. Therefore, the radiated light 13 from the fiber probe 1 is, as shown in FIG. 3, compared with the conventional fiber probe, the central portion of the light radiating region (near the extension of the axis of the radiating portion forward from the radiating portion. ) And the entire amount of light in the peripheral portion can be equalized, and a decrease in the amount of light in the central portion of the light emission region can be suppressed. As a result, it contributes effectively to the observation of the front object. Further, the formation of the curved surface portion 12 at the tip of the radiating portion 3 can be performed simultaneously with polishing the radiating portion 3 into a conical shape. For this reason, rapid processing is possible without increasing the number of processing steps.

図5は、第1実施形態のファイバプローブ1にキャップ14を取り付けた変形形態を示す。キャップ14は、石英ガラス等の透光性材料によって形成されており、後端部が接着剤15によってマルチコアサークル2の外周部分に固定されることにより、側面20及び曲面12を含む放射部3の全体を覆っている。キャップ14は、全体が均一の肉厚となるように形成されている。キャップ14が放射部3を覆うように被せられることにより放射部3を保護することができる。又、キャップ14が透光性を有し、且つ均一の肉厚となっているため、放射部3の側面20から出射する光及び放射部3の曲面部12から出射する光が円滑にキャップ14を透過する。このため、放射光13の光照射領域13Sの中心部分及びその周辺部分の光量の一層の均等化を図ることができる。   FIG. 5 shows a modification in which a cap 14 is attached to the fiber probe 1 of the first embodiment. The cap 14 is formed of a translucent material such as quartz glass, and the rear end portion is fixed to the outer peripheral portion of the multi-core circle 2 by the adhesive 15, so that the radiating portion 3 including the side surface 20 and the curved surface 12 is formed. Covers the whole. The cap 14 is formed so as to have a uniform thickness as a whole. By covering the radiating portion 3 with the cap 14, the radiating portion 3 can be protected. In addition, since the cap 14 is translucent and has a uniform thickness, the light emitted from the side surface 20 of the radiating portion 3 and the light emitted from the curved surface portion 12 of the radiating portion 3 are smoothly smoothed. Transparent. For this reason, the light quantity of the center part of the light irradiation area | region 13S of the emitted light 13 and its peripheral part can be equalized further.

キャップ14としては、平滑な表面を有したものを用いることができるが、内面または外面を粗面化しても良い。内面、外面の粗面化はサンドブラスト、その他の手段によって行うことができる。表面を粗面化することにより、キャップ14によるレンズ効果をなくすことができ、しかも光が分散するため、均一な放射光13とすることができる。   As the cap 14, a cap having a smooth surface can be used, but the inner surface or the outer surface may be roughened. The inner and outer surfaces can be roughened by sandblasting or other means. By roughening the surface, the lens effect by the cap 14 can be eliminated, and the light is dispersed, so that the uniform radiated light 13 can be obtained.

図6は、図5の構造に加えて、光散乱材16を用いている。光散乱材16は、例えば粒径が20μm程度の石英パウダーを接着剤に分散させ、この分散状態で先端部分である放射部3と、放射部3に被せられるキャップ14との間に充填されることにより設けられる。光散乱材16が微細な石英パウダーを含有しているため、光散乱材16は放射部3の側面20及び曲面部12から出射される光を散乱させるように作用する。このため、放射光13の光照射領域13Sの中心部分及びその周辺部分の明るさの均等化に有効に寄与する。なお、図6の場合においても、サンドブラスト等によって内面が粗面化されたキャップ14を用いることが可能である。
なお、光散乱材としては石英パウダーに限定されず、微細粒子状の周知の材料を適宜選択して使用できる。
FIG. 6 uses a light scattering material 16 in addition to the structure of FIG. The light scattering material 16 is, for example, filled with a quartz powder having a particle size of about 20 μm dispersed in an adhesive, and in this dispersed state, is filled between the radiating portion 3 that is the tip portion and the cap 14 that covers the radiating portion 3. Is provided. Since the light scattering material 16 contains fine quartz powder, the light scattering material 16 acts to scatter light emitted from the side surface 20 and the curved surface portion 12 of the radiation portion 3. For this reason, it contributes effectively to equalization of the brightness of the central portion of the light irradiation region 13S of the radiated light 13 and its peripheral portion. In the case of FIG. 6 as well, it is possible to use the cap 14 whose inner surface is roughened by sandblasting or the like.
The light scattering material is not limited to quartz powder, and a well-known material in the form of fine particles can be appropriately selected and used.

図7は、本発明の第2実施形態のファイバプローブ1Aを示す。この実施形態のファイバプローブ1Aは放射部3の先端に平坦面17、その後側(図7左側)に平坦面17外周に沿って面取りが施されている点のみが、第1実施形態のファイバプローブと異なる。この放射部3に図中符号3Aを付記する。
図示例のファイバプローブ1Aの放射部3A先端の面取り部分に形成された面、すなわち、平坦面17外周から後側へ末広がりに拡がるテーパ面(以下、面取り部テーパ面18とも言う)は、具体的には平坦面17外周から後側へ連設するR面となっている。なお、面取りは、前記R面に限定されず、平坦面17外周から後側へ連設する平坦面を形成したものであっても良い。
この実施形態のファイバプローブ1Aは、マルチコアサークル2の先端部分が、円錐形状に研磨することにより形成された放射部3Aとされ、マルチコアサークル2における放射部3Aから後側(図7左側)にずれた位置にねじり加工部8が形成されているものである。
FIG. 7 shows a fiber probe 1A according to the second embodiment of the present invention. The fiber probe 1A according to this embodiment is the same as that of the fiber probe according to the first embodiment, except that the flat surface 17 is provided at the tip of the radiating portion 3 and the rear side (left side in FIG. And different. Reference numeral 3A in FIG.
A surface formed at the chamfered portion at the tip of the radiation portion 3A of the fiber probe 1A in the illustrated example, that is, a tapered surface (hereinafter also referred to as a chamfered portion tapered surface 18) that spreads from the outer periphery of the flat surface 17 toward the rear side is concrete Is an R surface continuously provided from the outer periphery of the flat surface 17 to the rear side. The chamfering is not limited to the R surface, and may be a flat surface continuously provided from the outer periphery of the flat surface 17 to the rear side.
In the fiber probe 1A of this embodiment, the tip portion of the multi-core circle 2 is a radiation portion 3A formed by polishing in a conical shape, and the multi-core circle 2 is shifted from the radiation portion 3A to the rear side (left side in FIG. 7). A twisted portion 8 is formed at the above position.

前記放射部3Aを形成する研磨は、マルチコアサークル2の先端部分を研削し、研削した側面をエッチング等することによりなされる。この研磨により、コア4の端面が放射部3の側面20に形成され、端面から光が出射する。   Polishing to form the radiating portion 3A is performed by grinding the tip of the multi-core circle 2 and etching the ground side. By this polishing, the end surface of the core 4 is formed on the side surface 20 of the radiating portion 3, and light is emitted from the end surface.

但し、放射部3Aの先端の平坦面17は、ファイバプローブ1Aの軸方向と直交する方向の平面となっている。平坦面17は、放射部3Aを円錐形状に研磨する際に、放射部3Aの先端を平面状に研磨することにより形成することができる。平坦面17が研磨されて形成されることにより、平坦面17には、コア4の端面が位置しており、この端面から光が出射する。このように、平坦面17から光が出射することにより、放射光13の光照射領域13Sの中心部分にも十分な量の光を出射させることができ、光放射領域の中心部分における光量低下を抑制できる。このため、放射光13は、従来構成のファイバプローブに比べて放射光13の光照射領域13Sの中心部分及びその周辺部分の全体に対する光量の均等化を図ることができる。   However, the flat surface 17 at the tip of the radiating portion 3A is a plane in a direction orthogonal to the axial direction of the fiber probe 1A. The flat surface 17 can be formed by polishing the tip of the radiating portion 3A into a flat shape when the radiating portion 3A is polished into a conical shape. By forming the flat surface 17 by polishing, the end surface of the core 4 is positioned on the flat surface 17, and light is emitted from this end surface. Thus, by emitting light from the flat surface 17, a sufficient amount of light can be emitted also to the central portion of the light irradiation region 13S of the radiated light 13, and the amount of light in the central portion of the light radiating region is reduced. Can be suppressed. For this reason, compared with the fiber probe of the conventional structure, the emitted light 13 can attain equalization of the light quantity with respect to the center part of the light irradiation area | region 13S of the emitted light 13, and the whole peripheral part.

図7に示す、ファイバプローブ1Aの放射部3A先端の面取り部テーパ面18は、円錐形状に研磨された放射部3Aの側面20と、平坦面17とを連設するものであり、この面取り部テーパ面18にも、コア4の端面が位置している。従って、面取り部テーパ面18からも光が出射するため、中心部分及び周辺部分の放射光13の光量の均等化を図ることができる。   The chamfered portion taper surface 18 at the tip of the radiating portion 3A of the fiber probe 1A shown in FIG. 7 connects the side surface 20 of the radiating portion 3A polished in a conical shape and the flat surface 17, and this chamfered portion. The end surface of the core 4 is also located on the tapered surface 18. Accordingly, since light is emitted also from the chamfered portion tapered surface 18, it is possible to equalize the light amount of the radiated light 13 in the central portion and the peripheral portion.

図8は、本発明の第3実施形態のファイバプローブ1Bを示す。このファイバプローブ1Bは放射部3の先端に平坦面19が形成されている点のみが第1実施形態のファイバプローブと異なる。この放射部3に図中符号3Bを付記する。
ファイバプローブ1Bにおいては、マルチコアサークル2の先端側に放射部3Bが形成されており、マルチコアサークル2には放射部3Bから後側(図8左側)にずれた位置にねじり加工部8が形成されている。放射部3Bは、マルチコアサークル2の先端側を円錐形状に研磨することにより形成されており、その側面20には、コア4の端面が位置している。又、この実施形態のファイバプローブ1Bにおいては、放射部3Bの先端に平坦面19が形成される。平坦面19は、ファイバプローブ1Bの軸方向と直交する方向の平面となっており、放射部3Bを円錐形状に研磨する際に放射部3Bの先端を平面状に研磨することにより形成される。
FIG. 8 shows a fiber probe 1B according to a third embodiment of the present invention. This fiber probe 1B differs from the fiber probe of the first embodiment only in that a flat surface 19 is formed at the tip of the radiating portion 3. Reference numeral 3B in FIG.
In the fiber probe 1B, a radiating portion 3B is formed on the front end side of the multi-core circle 2, and a twisted portion 8 is formed in the multi-core circle 2 at a position shifted from the radiating portion 3B to the rear side (left side in FIG. 8). ing. The radiating portion 3B is formed by polishing the tip side of the multi-core circle 2 into a conical shape, and the end surface of the core 4 is located on the side surface 20 thereof. In the fiber probe 1B of this embodiment, the flat surface 19 is formed at the tip of the radiating portion 3B. The flat surface 19 is a plane in a direction orthogonal to the axial direction of the fiber probe 1B, and is formed by polishing the tip of the radiating portion 3B to a flat shape when the radiating portion 3B is polished into a conical shape.

この実施形態の平坦面19は、面取り部テーパ面18を介することなく放射部3Bの側面20と連続しており、平坦面19には、側面20と同様にコア4の端面が位置している。従って、平坦面19からも光を出射させることができる。この実施形態のファイバプローブ1Bは、放射部3Bの側面20と平坦面19との間に面取り部テーパ面18がないことを除いて、図7に示す第2実施形態と同様であり、放射部3Bにおいては、平面20及び平坦面17から光が出射する。従って、放射光13の光照射領域13Sの中心部分に対しても十分な量の光を出射させることができ、従来構成のファイバプローブに比べて中心部分及び周辺部分の全体に対する放射光13の光量の均等化を図ることができる。   The flat surface 19 of this embodiment is continuous with the side surface 20 of the radiating portion 3 </ b> B without the chamfered portion tapered surface 18, and the end surface of the core 4 is located on the flat surface 19, like the side surface 20. . Therefore, light can be emitted also from the flat surface 19. The fiber probe 1B of this embodiment is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 7 except that the chamfered portion tapered surface 18 is not provided between the side surface 20 and the flat surface 19 of the radiating portion 3B. In 3B, light is emitted from the flat surface 20 and the flat surface 17. Accordingly, a sufficient amount of light can be emitted also to the central portion of the light irradiation region 13S of the radiated light 13, and the amount of the radiated light 13 with respect to the entire central portion and the peripheral portion as compared with the fiber probe having the conventional configuration. Can be equalized.

以上の第2実施形態のファイバプローブ1A及び第3実施形態のファイバプローブ1Bにおいては、図5に示すように、放射部3を覆うキャップ14を被せても良く、放射部3とキャップ14との間に光散乱材16を充填しても良い。
なお、この第2実施形態のファイバプローブ1A及び第3実施形態のファイバプローブ1Bは、第1実施形態のファイバプローブ1Aと同様のねじり加工によってねじり加工部8を形成した後、マルチコアサークルをねじり加工部8からずれた位置で切断し、その切断端面付近を研磨することで、ねじり加工部8よりも先端側に放射部3を形成することで製造できる。
In the fiber probe 1A of the second embodiment and the fiber probe 1B of the third embodiment described above, as shown in FIG. 5, a cap 14 that covers the radiating portion 3 may be covered. The light scattering material 16 may be filled in between.
In the fiber probe 1A of the second embodiment and the fiber probe 1B of the third embodiment, the twisted portion 8 is formed by twisting similar to the fiber probe 1A of the first embodiment, and then the multi-core circle is twisted. It can manufacture by forming the radiation | emission part 3 in the front end side rather than the twist process part 8 by cut | disconnecting in the position which shifted | deviated from the part 8, and grind | polished the cutting end surface vicinity.

図9は、本発明の第4実施形態のファイバプローブ1Cを示す。この実施形態のファイバプローブ1Cは、マルチコアサークル2の先端部分を円錐形状に形成した放射部32を有する。この実施形態のファイバプローブ1Cは、光を円周方向に出射する拡散型ファイバプローブであり、放射部32自体がねじり加工部21とされている。   FIG. 9 shows a fiber probe 1C according to a fourth embodiment of the present invention. The fiber probe 1 </ b> C of this embodiment has a radiation portion 32 in which the tip portion of the multi-core circle 2 is formed in a conical shape. The fiber probe 1 </ b> C of this embodiment is a diffusion fiber probe that emits light in the circumferential direction, and the radiating portion 32 itself is the twisted portion 21.

図9に示すファイバプローブ1Cは、ねじり加工部8が放射部に位置するものである。
このファイバプローブ1Cは、第1実施形態のファイバプローブ1と同様にマルチコア光ファイバについてねじり加工までの工程に行った後、マルチコアサークル2長手方向におけるねじり加工部21の片端を切断し、ねじり加工部21自体を円錐状に研磨することにより放射部32を形成したものである。
In the fiber probe 1C shown in FIG. 9, the twisted portion 8 is located in the radiating portion.
This fiber probe 1C, like the fiber probe 1 of the first embodiment, cuts one end of the torsion processing portion 21 in the longitudinal direction of the multi-core circle 2 after the multi-core optical fiber is subjected to the process up to torsion processing. The radiating portion 32 is formed by polishing 21 itself into a conical shape.

このファイバプローブ1Cは、ねじり加工部21に対して研磨がなされることから放射部32にコア4の端面が露出している。コア4は放射部32で螺旋形状となっているため、光は円周方向に出射し、広がった状態で照射を行うことができる。   Since the fiber probe 1 </ b> C is polished on the twisted portion 21, the end face of the core 4 is exposed at the radiating portion 32. Since the core 4 has a spiral shape at the radiating portion 32, the light can be emitted in a circumferential direction and irradiated in a spread state.

図10は、この実施形態におけるねじり加工部21を形成する方法を示す。ファイバプローブ1Cから外皮7を部分的に取り除いてジャケット6を露出させた状態とする。この露出部分10の両側における一側の外皮7を固定側とし、他側の外皮7を操作側とするようにクランプする。そして、露出部分10を酸水素炎バーナ等の加熱源9により加熱する。この加熱により、露出部分10が軟化し、この軟化状態に対し中心軸11周りにねじりを加える。ねじりにおいては、中心軸11の位置を変化させながら行うものであり、中心軸11の位置変化の都度、中心軸11周りにねじることを繰り返す。ねじりの回数は、例えば、10回(3600°)程度行うものである。このように中心軸11を位置変化させながらねじることにより、中心付近のコア4にも十分なねじりを加えることができる。これにより、中心付近のコアの伝送光も放射モードとすることができる。   FIG. 10 shows a method of forming the twisted portion 21 in this embodiment. The jacket 7 is exposed by partially removing the outer skin 7 from the fiber probe 1C. Clamping is performed so that the outer skin 7 on one side on both sides of the exposed portion 10 is the fixed side and the outer skin 7 on the other side is the operating side. Then, the exposed portion 10 is heated by a heating source 9 such as an oxyhydrogen flame burner. By this heating, the exposed portion 10 is softened, and a twist is applied around the central axis 11 with respect to the softened state. Twisting is performed while changing the position of the central axis 11, and the twisting around the central axis 11 is repeated every time the position of the central axis 11 changes. The number of twists is, for example, about 10 times (3600 °). By twisting the central shaft 11 while changing the position in this way, sufficient twisting can be applied to the core 4 near the center. Thereby, the transmission light of the core near the center can also be set to the radiation mode.

放射部32は、ねじり加工部21を形成した部位を円錐形状に研磨することにより形成される。すなわち、ねじり加工部21を形成した部分に対し、徐々に小さな外径となる先細りの円錐形状に研削し、研削した側面をエッチング等により研磨する。この研磨により、それぞれのコア4の端面が放射部32の側面20に位置するように形成され、側面20の端面から光が出射する。   The radiating portion 32 is formed by polishing the portion where the twisted portion 21 is formed into a conical shape. That is, the portion where the twisted portion 21 is formed is ground into a tapered conical shape having a gradually smaller outer diameter, and the ground side surface is polished by etching or the like. By this polishing, the end surface of each core 4 is formed so as to be positioned on the side surface 20 of the radiating portion 32, and light is emitted from the end surface of the side surface 20.

図9に示すように、放射部32の先端には、曲面部12が形成されている。曲面部12は、円錐形状に研磨して放射部32を形成する際に、放射部32の先端を円弧状に研磨することにより形成される。研磨されて形成された曲面部12には、コア4の端面が位置し、この端面から光が出射する。   As shown in FIG. 9, the curved surface portion 12 is formed at the tip of the radiation portion 32. The curved surface portion 12 is formed by polishing the tip of the radiating portion 32 in an arc shape when the radiating portion 32 is formed by polishing into a conical shape. The end surface of the core 4 is located on the curved surface portion 12 formed by polishing, and light is emitted from this end surface.

この実施形態のファイバプローブ1Cにおいては、マルチコアサークル2の後端側からコア4に入射した光が放射部32の側面20に露出しているコア4の端面から出射して外部へ放射される。放射部32が円錐形状となっており、しかも放射部32にねじり加工部21が形成されているため、各コア4から出射する光の出射角度が円周状に広がって円周方向に出射する。又、放射部32の先端に形成された曲面部12には、コア4の端面が露出しているため、この放射部先端からも光が出射する。このため、放射光13を照射できる光照射領域13Sの中心部分に対しても十分な量の光を放射させることができ、光放射領域の中心部分における光量低下を抑制できる。従って、ファイバプローブ1Cからの放射光13は図9に示すように、光放射領域の中心部分及び周辺部分の全体の光量を均等化でき、放射部32から前方の該放射部32の軸線の延長上付近も明るく照らすことができる。又、放射部32先端の曲面部12の形成は、放射部32を円錐形状に研磨すると同時に行うことができるため、加工工程が増えることなく迅速な加工が可能となる。   In the fiber probe 1 </ b> C of this embodiment, light incident on the core 4 from the rear end side of the multi-core circle 2 is emitted from the end surface of the core 4 exposed at the side surface 20 of the radiating portion 32 and is emitted to the outside. Since the radiating portion 32 has a conical shape and the twisted portion 21 is formed in the radiating portion 32, the emission angle of the light emitted from each core 4 spreads in a circumferential shape and is emitted in the circumferential direction. . Further, since the end surface of the core 4 is exposed at the curved surface portion 12 formed at the tip of the radiating portion 32, light is also emitted from the tip of the radiating portion. For this reason, a sufficient amount of light can be emitted also to the central portion of the light irradiation region 13S that can irradiate the radiant light 13, and a reduction in the amount of light in the central portion of the light emission region can be suppressed. Therefore, as shown in FIG. 9, the emitted light 13 from the fiber probe 1C can equalize the total amount of light at the central portion and the peripheral portion of the light emitting region, and the axial line of the radiating portion 32 ahead of the radiating portion 32 can be extended. The upper area can be illuminated brightly. Further, since the curved surface portion 12 at the tip of the radiating portion 32 can be formed simultaneously with the radiating portion 32 being polished into a conical shape, rapid processing can be performed without increasing the number of processing steps.

図11は、第4実施形態のファイバプローブ1Cにキャップ14を取り付けた変形形態を示す。キャップ14は、石英ガラス等の透光性材料によって均一の肉厚となるように形成されており、後端部が接着剤15によってマルチコアサークル2の外周部分に固定されることにより、ファイバプローブ1の放射部32の全体を覆っている。キャップ14が放射部32に被せられることにより放射部32を保護することができる。しかも、キャップ14が透光性を有し、且つ均一の肉厚となっているため、放射部32の側面20から出射する光及び放射部32の曲面部12から出射する光が円滑にキャップ14を透過する。このため、放射光13はその光照射領域13Sの中心部分及びその周辺部分の明るさの均等化に有効に寄与する。   FIG. 11 shows a modification in which a cap 14 is attached to the fiber probe 1C of the fourth embodiment. The cap 14 is formed so as to have a uniform thickness by a translucent material such as quartz glass, and the rear end portion is fixed to the outer peripheral portion of the multi-core circle 2 by the adhesive 15, whereby the fiber probe 1. The whole radiation part 32 is covered. The cap 14 is placed on the radiating portion 32 so that the radiating portion 32 can be protected. Moreover, since the cap 14 is translucent and has a uniform thickness, the light emitted from the side surface 20 of the radiating portion 32 and the light emitted from the curved surface portion 12 of the radiating portion 32 can be smoothly passed. Transparent. For this reason, the emitted light 13 contributes effectively to equalization of the brightness of the central portion of the light irradiation region 13S and the peripheral portion thereof.

キャップ14に対しては、内面をサンドブラスト等によって粗面化しても良い。内面の粗面化により、キャップ14によるレンズ効果をなくすことができ、しかも光が分散するため、均一な放射光13とすることができる。   The inner surface of the cap 14 may be roughened by sandblasting or the like. By roughening the inner surface, the lens effect by the cap 14 can be eliminated, and the light is dispersed, so that the uniform radiated light 13 can be obtained.

図12は、キャップ14に加えて、光散乱材16を用いるものであり、光散乱材16としては、粒径が20μm程度の石英パウダーを接着剤に分散させ、この分散状態で先端部分である放射部32と、放射部32に被せられるキャップ14との間に充填されることにより設けられる。光散乱材16が小径の石英パウダーを含有しているため、光散乱材16は放射部32の側面20及び曲面部12から出射される光を散乱させるように作用する。このため、中心部分及び周辺部分の放射光13の光量を均等化に有効に寄与する。なお、この場合においても、サンドブラスト等によって内面が粗面化されたキャップ14を用いることが可能である。   In FIG. 12, a light scattering material 16 is used in addition to the cap 14. As the light scattering material 16, quartz powder having a particle size of about 20 μm is dispersed in an adhesive, and this is the tip portion in this dispersed state. It is provided by being filled between the radiating portion 32 and the cap 14 that covers the radiating portion 32. Since the light scattering material 16 contains small-diameter quartz powder, the light scattering material 16 acts to scatter light emitted from the side surface 20 and the curved surface portion 12 of the radiation portion 32. For this reason, the light quantity of the radiated light 13 in the central portion and the peripheral portion contributes effectively to equalization. Even in this case, it is possible to use the cap 14 whose inner surface is roughened by sandblasting or the like.

以上の第4実施形態のファイバプローブ1Cにおいては、図示を省略するが、図7と同様にねじり加工部21が形成された放射部32の先端に面取り部テーパ面18を介して平坦面17を形成することができる。平坦面17は、ファイバプローブ1Cの軸方向と直交する方向の平面となるように形成されるものであり、平坦面17に位置するコア4の端面から光が出射する。このように、平坦面17から光が出射することにより、放射光13の光照射領域13Sの中心部分に対しても十分な量の光を出射させることができ、光放射領域の中心部分における光量低下を抑制できる。その結果、中心部分及び周辺部分の全体の放射光13の光量を均等化できる。   In the fiber probe 1C of the fourth embodiment described above, although not shown, the flat surface 17 is provided on the tip of the radiation portion 32 where the twisted portion 21 is formed via the chamfered portion tapered surface 18 as in FIG. Can be formed. The flat surface 17 is formed so as to be a plane in a direction orthogonal to the axial direction of the fiber probe 1 </ b> C, and light is emitted from the end surface of the core 4 located on the flat surface 17. Thus, by emitting light from the flat surface 17, a sufficient amount of light can be emitted also to the central portion of the light irradiation region 13 </ b> S of the radiated light 13. Reduction can be suppressed. As a result, the light quantity of the radiated light 13 in the entire central portion and the peripheral portion can be equalized.

ファイバプローブ1Cにおいては、図示を省略するが、図8と同様に、放射部32の先端に平坦面19を形成することができる。平坦面19は、面取り部テーパ面18を介することなく放射部32の側面20と連続しており、平坦面19には、側面20と同様にコア4の端面が位置している。従って、平坦面19からも光を出射させることができ、放射光13の光照射領域13Sの中心部分に対しても十分な量の光を出射させることができるため、中心部分及び周辺部分の全体の放射光13の光量を均等化できる。   In the fiber probe 1C, although not shown, the flat surface 19 can be formed at the tip of the radiating portion 32 as in FIG. The flat surface 19 is continuous with the side surface 20 of the radiating portion 32 without passing through the chamfered portion tapered surface 18, and the end surface of the core 4 is located on the flat surface 19 like the side surface 20. Accordingly, light can be emitted also from the flat surface 19, and a sufficient amount of light can be emitted also to the central portion of the light irradiation region 13S of the radiated light 13, so that the entire central portion and peripheral portion can be emitted. The amount of the emitted light 13 can be equalized.

1,1A,1B,1C…ファイバプローブ、2…マルチコアサークル、3、3A、3B…放射部、4…コア、8、21…ねじり加工部、12…曲面部、13…放射光、14…キャップ、16…光散乱材、17、19…平坦面、18…面取り部テーパ面(R面)、32…放射部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C ... Fiber probe, 2 ... Multi-core circle, 3, 3A, 3B ... Radiation part, 4 ... Core, 8, 21 ... Twist process part, 12 ... Curved part, 13 ... Radiation light, 14 ... Cap , 16: Light scattering material, 17, 19: Flat surface, 18: Chamfered portion taper surface (R surface), 32: Radiation portion.

Claims (4)

複数のコアとそれらの周囲を囲む共通のクラッドからなり且つ前記コア内を伝送した光を周囲に放射する放射部を先端に備えるマルチコアサークルを有するファイバプローブにおいて、
前記放射部は、頂点付近を切り取った円錐形状を有し、切り取られた端面が曲面又は平面となっており、
前記放射部に、使用波長に対して透明な材質の均一な肉厚を有するキャップが被せられ、前記放射部とそれに被せられた前記キャップの間に光散乱材が充填されていることを特徴とするファイバプローブ。
In a fiber probe having a multi-core circle comprising a plurality of cores and a common clad surrounding them and having a radiation portion that radiates light transmitted through the core to the periphery,
The radiating portion has a conical shape with the apex cut off, and the cut end surface is a curved surface or a flat surface ,
The radiating portion is covered with a cap having a uniform thickness made of a material transparent to a used wavelength, and a light scattering material is filled between the radiating portion and the cap placed on the cap. Fiber probe.
前記マルチコアサークルには、ねじり加工が施されていることを特徴とする請求項1に記載のファイバプローブ。   The fiber probe according to claim 1, wherein the multi-core circle is twisted. 前記キャップの内面に、光散乱のための粗面化処理が施されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のファイバプローブ。 The inner surface of the cap, fiber probe according to claim 1 or 2, characterized in that roughening treatment for light scattering is applied. 前記放射部の切り取られた端面の外周が面取りされていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のファイバプローブ。 Fiber probe according to any one of claims 1 to 3, the outer circumference of the cut end faces of the radiating portion, characterized in that it is chamfered.
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