JPS62143008A - 特に医療機器用の光導波路 - Google Patents

特に医療機器用の光導波路

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JPS62143008A
JPS62143008A JP61264133A JP26413386A JPS62143008A JP S62143008 A JPS62143008 A JP S62143008A JP 61264133 A JP61264133 A JP 61264133A JP 26413386 A JP26413386 A JP 26413386A JP S62143008 A JPS62143008 A JP S62143008A
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optical waveguide
length
tube
optical
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JP61264133A
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アンドレアス・ハーン
アルフオンス・ロツトマン
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Airbus Defence and Space GmbH
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Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は特許請求の範囲１）のに位概念に記載の光導
波路に関する。
光導波路は医療ではたとえばレーザ手術機器または内視
鏡用に使用される。その場合光導波路は結束片、光ファ
イバ、この光ファイバを間隔をおいて包囲する被覆管か
ら構成されている。光導波路自体は先導波芯、たとえば
石芙ガラス、光梯芯を包むシリコン層、ポリテトラフル
オルエチレン製のジャケットから構成されている。
結束片は、光放射またはレーザ放射を光ファイド中に集
束さＵ′るのに役立てられる。そのために光ファイバと
被覆管は結束片中で結合される。
光導波路の他端では光ファイバが直接被覆管中に装入さ
れている。
被覆管はそれぞれの使用目的に従っているいろに構成さ
れている。たとえば比較的薄いたわみ性の気密または液
密のホースにすることができる。
このホースによって結束片からガスまたは液体が光ファ
イバの前端部近くまで導かれ、この端部を冷却する。こ
の種の光導波路はたわみ性または剛性の器具中の使用に
適している。
比較的剛で且つ容ｒ１ｔのある被覆も知られている。こ
れは場合によっては多くの小ポース、たとえばガス密の
ポースとこれを囲む比較的肉厚の保護ポースとから構成
される。この被覆管系では自由になる配設の光導波路ま
たは剛な器具中に組込まれた光導波路用の破損防１にま
たは損傷防止として役立つ。ガスシールドと液体シール
ドは外側の保護ホースに対しては一般に必要とされてい
ない。
光導波路の湾曲に際しては光導波路の個々の部分間に応
力が生じ、光ファイバと長手方向に＋４’１な光導芯と
に対して長手方向に引張力を加えることになる。３メー
トルまでの長さの光導波路を、輸送するためにまた通常
使用しない時に巻く場合には特にこの応力は被覆管また
は被覆管系と先導芯のある光ファイバの１り径が異なる
ために、光ファイバまたは先導芯が装入位置の何れか一
箇所の位置でずれる程大きくなることがある。これが結
束片中の装入位置で生じると、結束すべき光放射の集束
が妨げられる。その外光ファイバまたは先導芯が熱的に
損傷することがある。光ファイバまたは先導芯が他の装
入位置にずれると、そこで光ファイバ、先導芯が傷つき
易くなる。その外光導芯をガスまたは液体で冷却する場
合には、このずれによって冷却は弱められ、先導芯は過
剰に加熱され、場合によっては使用不能になる。
たしかに光ファイバを大きな力のある先導芯につないで
、光導芯の長手方向摺動を阻止することも考えられはす
るが、しかしこれは、光ファイバの光学特性が圧力によ
って損なわれない場合にのみ可能なことである。そこで
たとえば先導芯とポリテトラフルオルエチレンから成る
ジャチットの間に挿入された軟いシリコン層を傷つけな
いようにずべきである。何となればこのシリコン層は光
導芯中の光放射のための光を屈折する障壁層として役立
つからである。これだけで連結力のイモ意の強化が阻止
される。
この発明の基本課題は、前記の様式の光導波路であって
、光導波路の屈曲の際に生じる、個々に長手方向に延在
する光導波路の要素間に生じる軸方向の応力を容易に崩
すものの開発にある。
ごの課題は特許請求の範囲１）の特徴部に記載の構成に
よって解決される。
光導波路の被覆管中の長さ均衡要素の挿入によって光導
波路の屈曲の際に通常は存在する被覆管または多数の保
護ホースの先導芯に対する長さの変化が平均され、光フ
ァイバと先導芯に対する長手方向の力の作用が阻止され
る。しかしこのようにして、光ファイバまたは光導芯が
固定；ηζに沿ってずらされまたは周りのジャケットか
ら出る危険も防止される。
長さ均衡要素としてはたとえばシリコンから成る弾性ホ
ースが考えられる。このホースは数センヂメー１−ルも
ない長さで、結束片の中で被覆管の部分としてごの被覆
管に結合されている。この弾性ホースがほぼ被覆管中に
ガスを通すとき半径方向には伸長しないように且つこう
して改めて引張応力が光ファイバに及ぶように、この弾
性ホースを小さな螺旋ばねで包囲する。この螺旋ばねは
軸方向の長さ変化を共にするか、しかし半径方向のふく
らみを阻止する。
長さ均衡要素として金属製または合成物質製の小波型ホ
ースも考えられる。合成物質の場合には波型ホースの゛
１′＝径方向伸張またはふくらみを防雨するために合成
物質を糸または織物で補強することができる。
前記の態様の長さ均衡要素は小被覆管と結合して使用す
ることができる。小被覆管はガスまたは液密のものでな
ければならない。この要請がたとえば１１η記の小保護
管の場合には光導波路の機械的損傷を防止するために満
たされない場合には、テレスコープ片を長さ均衡要素と
して保護ポース中に組込むことができる。テレスコープ
片の中で保護管は長さ方向に摺動可能に支承されている
。
このテレスコープ片は特に結束片の領域にも設けられて
いる。
実施例を示した図について更に詳記する。
第１図に示した光導波路ｌは結束片２、　光ファイバ３
、内部被覆管５と外部被覆管６から成る被覆４を有する
。内部被覆管５は光ファイバの全長に及んで延在してお
り、ガスホースとして役〃つ。外部被覆管６は光ファイ
バの長さの一部に及んでしか延在しておらず、木質的に
、光ファイバを折曲またはその他の機械的損傷から保護
する役割を有する。
光ファイバ３は第２図に詳しく示すように、結束片２の
内部で光ファイバ３を囲む開拡スリーブ７１と締付ナツ
ト７２とによって固定ブロック中に固定されている。は
ぼ３メートルの長さの光ファイバ３の他端では光ファイ
バは、第３図に詳記するように、挿入片８によりガスポ
ース５の中に固定されすいる。ガスホース５は結束片２
の内部でガス室９因に通じており、この領域で結束片２
のケーシングに接着されている。ガス室には外部接続部
１０があり、この接続部を介して冷却ガスがガス室９内
に、そしてそこからガスホース５内に導カミれる。この
ガスは挿入片８の内部の光ファイバ３の尖端の冷却に役
立つ。これを以下に詳記する。
第８図には光ファイバ３の構成を示しである。
光ファイバは直径６００バの石英ガラス製先導芯１１と
、その」二にとりつけられた、５０〜１００との厚さの
ｈ′７ｉを有する軟いシリコン層Ｉ２と、これを囲む焼
＜　２００％の厚さのジャケットをイｆするポリテトラ
フルオルエヂレン製の比較的硬いジャケット１３とから
構成されている。光ファイバ３は固定ブロック７１中で
段のついた孔Ｉ４の中に固定されており、この孔の一部
分は直径が大きく、シリコン層１２とジャケット１３を
イｊ−する光ファイバ３全体を収容している。一方この
孔の短い［）７ｊ方部分にはシリコン層とジャケットか
ら解放された先導芯１１のみが導入される。この位置で
光ファイバＩＩの端面が固定ブロックの端面によって閉
イバ３中に接続されている。
光ファイバ３は反対側で挿入片８中で同様に段付孔１６
中に保持されている。挿入片８は直径の大きい部分では
縦スリット１７を有する開拡スリーブとして構成されて
おり、光ファイバをジャケットＩ　３　ｆ５包んでいる
。被覆管５を開拡スリーブに装着するとき光ファイバ３
が固定される。直径の短い１ｉｉｊ方部分孔には先導芯
１１が置かれており、この先導芯からシリコン層とジャ
ケットが除去されている。この前方部分孔は間隔をおい
て先導芯１１を包囲していて、その結果被覆管５によっ
て運ばれたガスが縦スリッｌ−１７から前方孔内に導か
れ、そこで先導芯１１の自由端部を冷却する。
光ファイバ３を強く曲げるかまたは巻き付けるとき先導
芯Ｉ＋を固定ブロック７または挿入片から、第２図及び
第３図に鎖線で示すように引き出すことができる。これ
を阻止するために、被覆管５のための挿入片２の中に、
長さの変更は可能であるが、しかし半径方向には伸張不
可能な長さ均衡要素２０を設けである。
第４図に長さ均衡要素の一実施態様を示し、全体を符号
２０ａで表しである。この長さ均衡要素２０ａは挿入片
２の後部中空管２１の中に置いである。内部の被覆管５
はこの中空管内で終わっており、間隔をおいて先導芯３
を包囲するスリーブに装着され、そこに接着される。ス
リーブの反対側には弾性シリコンホースを装、４′？シ
てあり、このシリコンポースは自体か挿入片２に固定さ
れてスリーブ２２の領域では両方のホース５と２３に金
属スリーブを圧着してあり、この金１２．Ａスリーブは
弾性シリコンポース２３の領域で拡大しである。挿入片
２のケーシングと１１７ｊ記の拡大部との間には螺旋ば
ね２５があり、この螺旋ばねは弾性ソリコンポース２３
を密接包囲している。螺旋ばね２５は片側で挿入片２の
ケーシングにろうづけされている。螺旋ばね２５は静止
位置に、延長、短縮いずれも可能に在Ｌ）である。螺旋
ばねは、シリコンホースによってガスが光ファイバの冷
却のために導入される場合に、弾性シリコンホースの半
径方向のふくらみを阻ｘｌ二する。このとき光ファイバ
が強く曲がるときまたは巻かれるとき被覆管５と光ファ
イバとの間で長さが変わり、このＳ４化が長さ均衡要素
２０ａによって相殺される。従って光ファイバに引張力
は加わらない。
第５図には長さ均衡要素の他の実施態様を示してあり、
ごの長さ均衡要素を符号２０ｂで表しである。この長さ
均衡要素は金属性の波型ポースから構成されている。こ
の波型ホースは前記の弾性ノリコンホース２３と螺旋ば
ね２５の機能を引き継ぐ１．波型ポース２０ｂの片側に
は内部被覆管５を挿入してあり、反対側は場合によって
はここに示したポース２６を介して挿入片のケーシング
と連結しである。
第６図には史に別の長さ均衡要素２０ｃを示しである。
この長さ均衡要素も間柱に波型ポースから構成されてい
る。しかしこの波型７ｊ；−スはこの場合合成物質製で
あって、この合成物質には半径方向の補強と阻止のため
に糸または織物２７を挿入しである。
第７図には外ＩＭ吃被覆管６のだめの長さ均衡要素２０
ｄを示１．である。この長さ均衡要素２０（ｌはテレス
コープスリーブ２８をｒ丁し、テレスコープスリーブは
挿入片２の端部で挿入片２の中に固定されていて、外部
被覆管６を滑らかに包囲している。この外部被覆管６は
テレスコープスリーブ２８中で摺動可能であり、従って
光ファイバ３と被覆管６との間で均衡することができる
。被覆管６がテレスコープスリーブから引き出されるの
を防１１−するために、適当なストッパーを設けるかま
たは被覆管６に沿ってスチールワイヤ２９を設けてあり
、スチールワイヤの一端は挿入片に、他端はここに図示
してない光ファイバ３の自由端部ブ／に固定されている
。スチールワイヤ２つの長さは両固定点間の光ファイバ
の長さに対応する。
【図面の簡単な説明】
第１図は挿入片、光ファイバ、被覆管、この発明による
長さ均衡要素を有する光導波路、第２図及び第３図はそ
れぞれ挿入片中または被覆管中の光ファイバの固定位置
における光導波路の切断図、第４図、第５図、第６図は
それぞれ気密の被覆管のための、この発明による長さ均
衡要素の各実施態様を示し、第７図は、本質的に光ファ
イバの折損防市となる被覆管のための長さ均衡要素の別
の実施態様を示し、第８図は被覆管をイｆする光ファイ
バの、第１図のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿−″ｌ横断面
図である。 図中符シシー ５．６・・・被覆管、２０．２０ａ〜２０ｄ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）光ファイバと、光ファイバ中に光放射を結束するた
    めに光導波路の片側にこの光ファイバを間隔をおいて包
    囲する、少なくとも一個の被覆管と結束片とから成る被
    覆を有し、光ファイバの一端と被覆管とを結束片中に、
    光ファイバの他端を被覆管中に繋捉してある、光導波路
    において、被覆管（５、６）中に軸方向には長さの変更
    が可能であるが、しかし本質的に伸張不可能な長さ均衡
    要素（２０、２０ａ〜２０ｄ）を挿入してあることを特
    徴とする、光導波路。 ２）長さ均衡要素（２０ａ）が弾性管（２３）を有し、
    この弾性管が螺旋ばね（２５）によって包囲されている
    、特許請求の範囲１）に記載の光導波路。 ３）長さ均衡要素が波型管（２０ｂ、２０ｃ）である、
    特許請求の範囲１）に記載の光導波路。 ４）波型管（２０ｂ）が金属製である、特許請求の範囲
    ３）に記載の光導波路。 ５）波型管（２０ｃ）が合成物質製であり、この合成物
    質中に織物または糸（２７）を埋設してある、特許請求
    の範囲３）に記載の光導波路。 ６）長さ均衡要素（２０ｄ）をテレスコープ系（２８、
    ６）として構成してあって、且つテレスコープスリーブ
    （２８）を有し、このテレスコープスリーブの中で被覆
    （４）の被覆管（６）が滑動する、特許請求の範囲１）
    に記載の光導波路。
JP61264133A 1985-11-08 1986-11-07 特に医療機器用の光導波路 Pending JPS62143008A (ja)

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