KR101544683B1 - 복합형 광섬유 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본원의 과제는 굴곡성이 풍부하고, 또한, 잘 부러지지 않는 복합형 광섬유를 제공하는 것이다. 본원은, 대구경 광섬유와, 상기 대구경 광섬유보다 구경이 작은 소구경 광섬유를 구비하고, 상기 대구경 광섬유의 주위가 상기 소구경 광섬유의 군에 의해서 둘러싸이도록 상기 대구경 광섬유와 상기 소구경 광섬유가 배치되어 이루어지는 복합형 광섬유로서, 상기 대구경 광섬유를 둘러싸는 상기 소구경 광섬유가 플라스틱제이다.

Description

복합형 광섬유 및 그 제조 방법{COMPOSITE OPTICAL FIBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 복합형 광섬유에 관한 것이다.

공업 제품의 검사나 의료 검사에서 사용되는 검사 (관찰) 장치에는, 광섬유를 이용한 이미지 화이버가 사용되고 있다. 이 종류의 장치는 오로지 제품 내부의 문제부 또는 환부의 관찰 (진단) 에 사용된다.

공업 제품의 배관 내부에 있어서의 용접부의 보수, 또는 신체 내에서의 치료를 실시함에 있어서, 레이저광이 사용된다. 레이저광을 목적 지점 (예를 들어, 배관 용접부, 체내에 있어서의 치료 부위) 에 조사하는 경우, 광섬유가 사용된다.

상기 이미지 화이버에 의한 내부 관찰 기술과, 내부에 레이저광을 조사하여 실시하는 보수·치료 기술과는 서로 독립적으로 발전해 왔다. 즉, 양자는 지금까지 전혀 상이한 분야의 기술이었다.

최근에 배관 내의 문제의 보수 또는 인체 환부의 치료를 위해, 복합형 광섬유가 제안되어 있다. 이 복합형 광섬유는, 예를 들어 에너지 전송 화이버 (레이저광을 전송하는 에너지 전송 화이버) 와 이미지 화이버 (관찰·검사를 위한 이미지 화이버) 가 일체화된 것이다. 상기 에너지 전송 화이버는, 예를 들어 대구경 광섬유이다. 상기 이미지 화이버는, 예를 들어 상기 대구경 광섬유보다 구경이 작은 소구경 광섬유이다. 상기 소구경 광섬유 (이미지 화이버) 가 상기 대구경 광섬유 (에너지 전송 화이버) 의 주위에 다수 배치되어 있다.

일본 공개특허공보 평09-216086호 일본 공개특허공보 2006-223710호

지금까지 제안된 복합형 광섬유는 강성이 커, 구부러지기 어려운 것이었다. 예를 들어, 특히 의료 용도에 사용된 경우, 굽힘 반경이 5 ㎜ 정도의 굴곡성이 요망된다. 물론, 의료 용도 이외의 분야에서 사용되는 광섬유에 있어서도 상기 굴곡성이 필요한 경우가 있다.

그러나, 지금까지 제안된 복합형 광섬유는, 굽힘 반경이 5 ㎜ 정도의 굴곡성이 만족되어 있지 않다.

또, 지금까지 제안된 복합형 광섬유는 부러지기 쉽다는 우려가 있었다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 굴곡성이 풍부하고, 또한 잘 부러지지 않는 복합형 광섬유를 제공하는 것이다.

굴곡성이 풍부한 복합형 광섬유로 하기 위해서는, 복합형 광섬유의 직경을 작게 하는 방법이 있다.

복합형 광섬유가 의료 용도에 사용되는 경우, 예를 들어 복합형 광섬유가 카테터관 내에 삽입되는 경우가 있다. 이러한 경우, 복합형 광섬유의 외경은, 라이트 가이드 화이버나 외층 피복을 포함해서 1.5 ㎜ 이하인 것이 요망된다. 특히 1 ㎜ 이하인 것이 요망된다. 그렇다면, 복합형 광섬유는 라이트 가이드 화이버나 외층 피복을 제외한 경우, 그 외경은 약 1 ㎜ 이하가 요망된다. 굴곡성이 중시되는 경우에는 0.5 ㎜ 이하로 하는 경우도 있을 수 있다.

그러나, 크로스토크의 문제 등에 의해서, 더욱 작게 하기는 곤란하다.

이러한 조건하에서, 즉 외경이 0.5 ㎜ 정도 크기의 종래의 복합형 광섬유로는, 굽힘 반경이 5 ㎜ 정도의 굴곡성을 만족시키기 힘든 것이었다.

지금까지 제안된 복합형 광섬유의 굴곡성 문제점은, 복합형 광섬유의 소재가 석영 유리 등의 무기 유리인 것에서 기인한다는 것을 알게 되었다. 특히, 대구경 광섬유 (에너지 전송 화이버) 의 주위에는 다수의 소구경 광섬유 (이미지 화이버) 가 배치되어 있다. 이 소구경 광섬유 (이미지 화이버) 는, 석영 유리 등의 무기 유리로 되어 있었다. 이 때문에, 굴곡성이 크게 열화되어 있었다.

물론, 무기 유리제의 광섬유라도, 그 외경이 작으면 굴곡성은 확보된다. 그러나, 크로스토크 등의 문제로부터, 광섬유의 외경을 작게 하는 것에도 한도가 있었다. 예를 들어, 소구경 광섬유로 얻어지는 화상을 고정밀한 것으로 하기 위해서는, 소구경 광섬유의 개수가 많을 것이 요구된다. 소구경 광섬유의 개수는, 예를 들어 2,000 개 이상인 것이 요구된다. 2,000 개 이상의 소구경 광섬유가 대구경 광섬유의 주위에 배치된 경우, 소구경 광섬유의 구경을 작게 해도 전체의 크기에는 한계가 있다. 소구경 광섬유의 구경이 지나치게 작은 경우, 크로스토크의 문제가 일어난다. 얻어진 화상에는 흐릿함이 생긴다. 이러한 점에서, 복합형 광섬유의 외경은 지금까지는 0.4 ∼ 0.5 ㎜ 정도가 한계였다. 이 결과, 지금까지 제안된 복합형 광섬유는 굴곡성에 문제가 남아 있는 상태였다.

대구경 광섬유의 주위에 배치된 다수 개의 소구경 광섬유가 무기 유리로 되어 있으면, 굴곡성이 부족할 뿐만 아니라, 굴곡시켰을 때에 잘 부러지기 쉬운 문제가 있다. 부러진 (파단된) 경우에는, 안전성이 떨어지는 것이 우려된다.

그러나, 이 걱정도 굴곡성이 늘어나면 해소된다.

상기 지견에 기초하여, 본 발명이 이루어졌다.

즉, 상기한 과제는,

복합형 광섬유로서,

대구경 광섬유와,

상기 대구경 광섬유보다 구경이 작은 소구경 광섬유를 구비하고,

상기 대구경 광섬유와 상기 소구경 광섬유는, 상기 대구경 광섬유의 주위가 복수의 상기 소구경 광섬유로 이루어지는 군에 의해서 둘러싸이도록 배치되어 이루어지고,

상기 소구경 광섬유는 코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유이고,

상기 소구경 광섬유의 클래드부끼리가 서로 용착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유에 의해 해결된다.

상기 복합형 광섬유로서, 바람직하게는, 상기 대구경 광섬유는 구경이 30 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이하, 상기 소구경 광섬유의 코어부의 구경이 1 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이하, 상기 복합형 광섬유의 외경이 0.3 ㎜ 이상, 1.5 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유에 의해 해결된다.

상기 복합형 광섬유로서, 바람직하게는, 상기 소구경 광섬유의 개수가 2,000 개 이상, 50,000 개 이하인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유에 의해 해결된다.

상기 복합형 광섬유로서, 바람직하게는, 상기 대구경 광섬유가 플라스틱제인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유에 의해 해결된다. 또는, 상기 대구경 광섬유는 무기 유리제인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유에 의해 해결된다. 대구경 광섬유가 무기 유리제인 경우에는, 바람직하게는 무기 유리제 대구경 광섬유의 외주 (外周) 에 유기 보호층이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유에 의해 해결된다.

상기한 과제는,

복합형 광섬유의 제조 방법으로서,

상기 제조 방법은,

플라스틱제 광섬유 소선 (素線) 배치 공정과,

로드체 배치 공정과,

감압 공정과,

* 연신 공정을 구비하여 이루어지고,

상기 플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정은,

코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유 소선이, 플라스틱제 외측 파이프와 플라스틱제 내측 파이프 사이에 복수 개 배치되는 공정이고,

상기 로드체 배치 공정은,

광섬유 구성 소재인 투명부를 구비하는 코어 로드가, 플라스틱제 내측 파이프의 내측에 배치되는 공정이고,

상기 감압 공정은,

상기 플라스틱제 외측 파이프와 상기 플라스틱제 내측 파이프 사이의 기압이 감압되는 공정이고,

상기 연신 공정은,

상기 플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정 및 상기 로드체 배치 공정을 거쳐 얻어진 플라스틱제 외측 파이프-플라스틱제 광섬유 소선-플라스틱제 내측 파이프-코어 로드를 구비하는 부재가 가열·연신되는 공정으로, 이 공정은 상기 부재 사이의 공극부가 감압 상태에서 실시되는 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유의 제조 방법에 의해 해결된다.

상기한 과제는,

복합형 광섬유의 제조 방법으로서,

상기 제조 방법은,

배치 공정과,

감압 공정과,

연신 공정을 구비하여 이루어지고,

상기 배치 공정은,

광섬유 구성 소재인 투명부를 구비하는 코어 로드와, 코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유 소선이, 복수 개의 그 플라스틱제 광섬유 소선이 그 코어 로드의 주위를 둘러싸도록 플라스틱제 파이프의 내측에 배치되는 공정이고,

상기 감압 공정은,

상기 플라스틱제 파이프 내의 기압이 감압되는 공정이고,

상기 연신 공정은,

상기 배치 공정을 거쳐 얻어진 플라스틱제 파이프-플라스틱제 광섬유 소선-코어 로드를 구비하는 부재가 가열·연신되는 공정으로, 이 공정은 상기 부재 사이의 공극부가 감압 상태에서 실시되는 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유의 제조 방법에 의해 해결된다.

상기한 과제는,

복합형 광섬유의 제조 방법으로서,

상기 제조 방법은,

플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정과,

플라스틱제 내측 파이프 배치 공정과,

감압 공정과,

연신 공정과,

광섬유 배치 공정을 구비하여 이루어지고,

상기 플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정은,

코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유 소선이, 플라스틱제 외측 파이프 내에 복수 개 배치되는 공정이고,

상기 플라스틱제 내측 파이프 배치 공정은,

플라스틱제 내측 파이프가 플라스틱제 외측 파이프 내의 대략 중심부에 위치하도록 배치되는 공정이고,

상기 감압 공정은,

상기 플라스틱제 외측 파이프와 상기 플라스틱제 내측 파이프 사이의 기압이 감압되는 공정이고,

상기 연신 공정은,

상기 플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정 및 상기 플라스틱제 내측 파이프 배치 공정을 거쳐 얻어진 플라스틱제 외측 파이프-플라스틱제 광섬유 소선-플라스틱제 내측 파이프를 구비하는 부재가 가열·연신되는 공정으로, 이 공정은 상기 부재 사이의 공극부가 감압 상태에서 실시되고,

상기 광섬유 배치 공정은,

상기 연신 공정 후, 플라스틱제 내측 파이프에 광섬유가 배치되는 공정인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유의 제조 방법에 의해 해결된다.

유기 수지 (예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트 수지나 폴리스티렌 수지 등) 와 무기 유리 (예를 들어, 석영 유리 등) 를 비교한 경우, 전자의 영률은 후자의 영률의 1/20 정도이다. 따라서, 플라스틱제 광섬유는 석영제 광섬유와 비교하여 굴곡성이 풍부하여, 구부러지기 쉽다. 예를 들어, 외경 0.5 ㎜ 로 해도, 굽힘 반경 5 ㎜ 정도는 충분히 가능하다. 그리고, 파단의 우려도 적다.

플라스틱제 광섬유를 중심 위치의 대구경 광섬유에 사용하는 것은, 전혀 지장이 없다. 중심 위치의 대구경 광섬유에는 석영 유리제 광섬유를 사용하는 것도 가능하다. 그러나, 대구경 광섬유의 주위에 배치, 특히 복수층적으로 배치되는 소구경 광섬유를 반드시 플라스틱제의 것으로 하는 것이, 굴곡성의 관점에서 필수적이었다. 이 요건을 만족시킴으로써, 종래의 석영 유리제 복합형 광섬유와 비교하여 굴곡성이 대폭 개선되었다.

플라스틱제 광섬유가 채용된 경우, 소재 (코어부의 굴절률과 클래드부의 굴절률의 차가 0.07 ∼ 0.1 정도가 되는 소재) 의 선정이 용이하다. 즉, 코어부의 굴절률과 클래드부의 굴절률의 차가 0.07 ∼ 0.1 정도인 플라스틱제 광섬유가, 쉽게 입수된다. 이러한 특징에다, 또한 구경이 작은 광섬유는 다수 묶여지더라도, 크로스토크가 잘 일어나지 않는다. 그러므로, 본 발명에 있어서 플라스틱제 광섬유를 사용했기 때문에 굴절률차를 크게 할 수 있었으므로, 다수 묶여지는 소구경 광섬유는 그 구경이 작은 것을 사용할 수가 있었다. 구경이 작아졌기 때문에, 복합형 광섬유 전체의 구경이 같은 경우, 화상용의 이미지 화이버가 되는 소구경 광섬유의 개수를 늘릴 수 있어, 그만큼 화소수가 늘어난다. 따라서, 해상도도 향상된다. 예를 들어, 소구경 광섬유의 개수 (화소수) 를 2,000 이상으로 해도 굴곡성이 높다.

예를 들어, 관찰과 치료가 함께 실시 가능한 내시경 시스템의 광섬유로서 매우 바람직하다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태가 되는 복합형 광섬유의 단면도.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태가 되는 복합형 광섬유의 제조 공정도.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태가 되는 복합형 광섬유의 제조 공정도.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태가 되는 복합형 광섬유의 단면도.
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태가 되는 복합형 광섬유의 단면도.
도 6 은 본 발명의 제 4 실시형태가 되는 복합형 광섬유의 단면도.
도 7 은 본 발명의 제 5 실시형태가 되는 복합형 광섬유의 단면도.
도 8 은 레이저 치료 내시경 시스템의 설명도.

제 1 의 본 발명은 복합형 광섬유이다. 이 복합형 광섬유는, 대구경 광섬유와 소구경 광섬유를 구비한다. 소구경 광섬유란, 상기 대구경 광섬유의 구경보다 구경이 작은 광섬유이다. 대구경 광섬유는 레이저 도광을 가능하게 한다. 소구경 광섬유는 화상 전송을 가능하게 한다. 상기 대구경 광섬유의 주위 (특히, 전체 주위) 가 상기 소구경 광섬유의 군에 의해 둘러싸이도록 상기 대구경 광섬유와 상기 소구경 광섬유가 배치되어 있다. 소구경 광섬유는 N (N 은 2 이상의 정수) 개 사용된다. 바람직하게는, 예를 들어 2,000 개 ∼ 50,000 개의 소구경 광섬유가 대구경 광섬유의 주위를 둘러싸도록 배치되어 있다. 특히, 소구경 광섬유는 복수 층이 형성되도록 배치되어 있다. 상기 소구경 광섬유는, 특히 플라스틱제이다.

상기 복합형 광섬유에 있어서, 대구경 광섬유는 바람직하게는 구경이 30 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이하였다. 더욱 바람직하게는 40 ㎛ 이상, 250 ㎛ 이하였다. 보다 더 바람직하게는 50 ㎛ 이상, 200 ㎛ 이하였다. 상기 구경이 바람직한 이유는 다음과 같았다. 구경이 30 ㎛ 미만으로 지나치게 작은 경우, 레이저광이 대구경 광섬유 단면 (端面) 에 충분히 좁혀져 도입되기가 곤란하였다. 이 점에서, 대구경 광섬유의 코어부의 구경은 50 ㎛ 이상인 것이 한층 더 바람직하였다. 반대로, 300 ㎛ 를 넘어 지나치게 커진 경우, 외주부의 이미지 전송부 (소구경 광섬유) 의 면적 비율이 저하되어, 화상 관찰이 곤란해졌다. 또, 잘 구부러지지 않게 되었다. 상기 대구경 광섬유의 클래드 두께는 2 ㎛ 이상, 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하였다. 클래드 두께가 2 ㎛ 미만인 경우, 크로스토크와 동일한 현상이 발생하였다. 레이저광이 화이버 외부로 새어나가기 쉬워졌다. 화상의 콘트라스트가 열화되는 경우가 있었다. 반대로, 클래드 두께가 30 ㎛ 를 초과한 경우, 대구경 광섬유의 단면에서 차지하는 코어의 비율이 작아졌다. 그리고, 레이저광이 충분히 좁혀져 대구경 광섬유 단면에 도입되는 것이 곤란하였다. 상기 대구경 광섬유의 클래드의 외측은 2 ㎛ 이상, 30 ㎛ 이하의 차광성 피복 부재에 의해 덮어져 있어도 된다. 상기 복합형 광섬유에 있어서, 소구경 광섬유의 코어부의 구경은, 바람직하게는 1 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이하였다. 더욱 바람직하게는 2 ㎛ 이상이었다. 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이하였다. 상기 구경이 바람직한 이유는 다음과 같았다. 1 ㎛ 미만으로 지나치게 작은 경우, 크로스토크가 발생하였다. 화상이 흐려졌다. 광량 부족으로 되어, 얻어지는 화상이 어두웠다. 반대로, 10 ㎛ 를 넘어 지나치게 커진 경우, 소구경 광섬유를 다수 개 충전하는 것이 어려웠다. 다수 개 충전하면, 복합 광섬유의 외경이 커졌다. 이 결과, 굽힘 특성이 악화되었다. 상기 복합형 광섬유에 있어서, 복합형 광섬유의 외경은, 바람직하게는 0.2 ㎜ 이상, 1.5 ㎜ 이하였다. 더욱 바람직하게는 0.3 ㎜ 이상, 1.0 ㎜ 이하였다. 보다 더욱 바람직하게는 0.4 ㎜ 이상, 1.0 ㎜ 이하였다. 그 이유는 다음과 같았다. 0.2 ㎜ 미만으로 지나치게 작은 경우에는, 소구경 광섬유의 수가 너무 적다. 그 결과, 화소수가 적어진다. 얻어지는 화상의 해상도가 낮아졌다. 반대로, 1.5 ㎜ 를 넘어 지나치게 커진 경우, 굽힘 특성이 저하되었다. 상기 복합형 광섬유에 있어서, 대구경 광섬유를 둘러싸는 플라스틱제의 소구경 광섬유는, 바람직하게는 그 수가 2,000 개 이상, 50,000 개 이하였다. 더욱 바람직하게는 3,000 개 이상, 30,000 개 이하였다. 보다 더욱 바람직하게는 5,000 개 이상, 20,000 개 이하였다. 그 이유는 다음과 같았다. 2,000 개 미만으로 지나치게 작은 경우, 얻어지는 화상의 해상도가 낮아졌다. 50,000 개를 넘어서 지나치게 많은 경우, 굽힘 특성이 저하되었다.

상기 복합형 광섬유에 있어서, 대구경 광섬유를 둘러싸는 복수의 플라스틱제 소구경 광섬유는, 그 클래드부끼리가 서로 용착되어 이루어진다. 이 용착 구조이기 때문에, 소구경 광섬유의 집합체는, 단면이 마치 해도 (海島) 구조이다. 소구경 광섬유는 플라스틱제인 점에서, 가열에 의해 주변에 위치하는 클래드부끼리가 용착·일체화된다. 이로써, 대구경 광섬유를 둘러싸는 복수의 소구경 광섬유는 간단하 고정된다. 즉, 소구경 광섬유는 위치 어긋남이 일어나기 어렵다. 따라서, 얻어지는 화상의 품질이 높았다.

상기 복합형 광섬유에 있어서, 대구경 광섬유는 바람직하게는 플라스틱제이다. 이 타입의 전체 플라스틱제 복합형 광섬유의 일례가 도 1 에 도시된다. 도 1 은 복합형 광섬유의 단면도이다. 도 1 중, 1 은 대구경 광섬유이다. 1a 는 코어부 (레이저 도광 코어부), 1b 는 클래드부 (레이저 도광 클래드부) 이다. 코어부 (1a) 는, 후술하는 제조 방법에 있어서의 「로드체」로 구성된다. 클래드부 (1b) 는, 후술하는 제조 방법에 있어서의 「플라스틱제 내측 파이프」로 구성된다. 2a 는 소구경 광섬유 (이미지 화이버) 의 코어부이다. 2b 는 클래드부이다. 이들 코어부 (2a) 및 클래드부 (2b) 는, 후술하는 제조 방법에 있어서의 「플라스틱제 광섬유 소선」으로 구성된다. 전술한 바와 같이, 또한 도 1 에서도 알 수 있듯이, 클래드부 (2b) 는 용착·일체화되어 있다. 요컨대, 해도 구조 (코어부 (2a) 가 섬 : 클래드부 (2b) 가 바다) 이다. 3 은 외측 클래드이다. 한편, 외측 클래드 (3) 는 절대 필수 요건은 아니다. 외측 클래드 (3) 는, 후술하는 제조 방법에 있어서의 「플라스틱제 외측 파이프」로 구성된다.

대구경 광섬유는 무기 유리제이어도 된다. 대구경 광섬유가 무기 유리제인 경우, 바람직하게는 대구경 광섬유의 외주에는 유기 수지층 (보호층) 이 형성된다. 이 구조의 대구경 광섬유의 일례가 도 4, 5 에 도시된다. 도 4, 5 는 복합형 광섬유의 단면도이다. 도 4 는 유기 수지층 (보호층) 이 있는 경우, 도 5 는 유기 수지층 (보호층) 이 없는 경우이다. 도 4, 5 중, 1 은 무기 유리제의 대구경 광섬유이다. 1a 는 코어부 (레이저 도광 코어부), 1b 는 클래드부 (레이저 도광 클래드부) 이다. 2a 는 소구경 광섬유 (이미지 화이버) 의 코어부이다. 2b 는 클래드부이다. 이들 코어부 (2a) 및 클래드부 (2b) 는, 후술하는 제조 방법에 있어서의 「플라스틱제 광섬유 소선」으로 구성된다. 전술한 바와 같이, 또한 도 4, 5 에서도 알 수 있듯이, 클래드부 (2b) 는 용착·일체화되어 있다. 요컨대, 해도 구조 (코어부 (2a) 가 섬 : 클래드부 (2b) 가 바다) 이다. 3 은 외측 클래드이다. 4 는 내측 클래드이다. 한편, 외측 클래드 (3) 나 내측 클래드 (4) 는 절대 필수 요건은 아니다. 외측 클래드 (3) 는, 후술하는 제조 방법에 있어서의 「플라스틱제 외측 파이프」로 구성된다. 내측 클래드 (4) 는, 후술하는 제조 방법에 있어서의 「플라스틱제 내측 파이프」로 구성된다. 5 는 무기 유리제의 대구경 광섬유 (1) 를 피복하는 피복층이다. 피복층 (5) 에 의해서, 유리제 광섬유 (1) 의 부러짐 내성이 향상된다. 이 피복층 (5) 의 형성에는, 예를 들어 실리콘계 수지, UV 경화형 수지, 폴리이미드계 수지 등이 바람직하게 사용된다. 알루미늄 등의 도전성 금속 피복도 적절히 사용된다.

제 2 의 본 발명은 복합형 광섬유의 제조 방법이다. 예를 들어, 상기 복합형 광섬유의 제조 방법이다.

상기 제조 방법은, 플라스틱제 외측 파이프와 플라스틱제 내측 파이프 사이에, 코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유 소선을 N 개 배치하는 플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정을 갖는다. 본 플라스틱제 내측 파이프는, 대구경 섬유의 클래드부에 상당하는 것이 된다. 또, 플라스틱제 내측 파이프의 내측에 광섬유 구성 소재인 투명부를 구비하는 코어 로드를 배치하는 코어 로드 배치 공정을 갖는다. 본 코어 로드는, 대구경 섬유의 코어부에 상당하는 것이 된다. 단, 본 코어 로드는 코어와 클래드를 구성하는 광섬유 프리폼에 상당하는 것이 되어도 된다. 또, 적어도 플라스틱제 외측 파이프와 플라스틱제 내측 파이프 사이의 기압을 감압하는 감압 공정을 갖는다. 또, 상기 플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정 및 상기 로드체 배치 공정을 거쳐 얻어진 플라스틱제 외측 파이프-플라스틱제 광섬유 소선-플라스틱제 내측 파이프-코어 로드를 구비하는 각 부재 사이의 공극부를 감압 상태에서 가열·연신하는 연신 공정을 갖는다. 이 연신 공정은 감압·가열하에서 실시되기 때문에, 플라스틱제 광섬유 소선끼리는 주연부끼리 용착·일체화된다. 나아가, 감압하에서 연신되기 때문에, 공극이 남지 않는다. 플라스틱제 광섬유 소선 집합체는, 단면이 마치 해도 구조가 된다.

혹은, 상기 제조 방법은, 플라스틱제 파이프의 내측에, 코어와 클래드를 구비하는 광섬유 프리폼 로드와, 그 프리폼 로드의 주위 (특히, 전체 주위) 를 둘러싸는 코어부 및 클래드부를 구비하는 N 개의 플라스틱제 광섬유 소선을 배치하는 배치 공정을 갖는다. 본 제조 방법은, 상기 제조 방법의 경우와 달리, 상기한 바와 같은 플라스틱제 내측 파이프를 사용하지 않는 경우가 있다. 또한, 상기 플라스틱제 파이프 내의 기압을 감압하는 감압 공정을 갖는다. 또한, 상기 배치 공정을 거쳐 얻어진 플라스틱제 파이프-플라스틱제 광섬유 소선-프리폼 로드를 구비하는 각 부재 사이의 공극부를 감압 상태에서 가열·연신하는 연신 공정을 갖는다. 이 연신 공정은 감압·가열하에서 실시되기 때문에, 플라스틱제 광섬유 소선끼리는 주연부끼리 용착·일체화된다. 나아가, 감압하에서 연신되기 때문에, 공극이 남지 않는다. 플라스틱제 광섬유 소선 집합체는, 단면이 마치 해도 구조가 된다.

또는, 상기 제조 방법은, 플라스틱제 외측 파이프 내에, 코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유 소선을 N 개 배치하는 플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정을 갖는다. 또한, 플라스틱제 외측 파이프 내의 대략 중심부에 위치하도록 플라스틱제 내측 파이프를 배치하는 플라스틱제 내측 파이프 배치 공정을 갖는다. 또한, 플라스틱제 외측 파이프와 플라스틱제 내측 파이프 사이의 기압을 감압하는 감압 공정을 갖는다. 또, 상기 플라스틱제 광섬유 소선 배치 공정 및 상기 플라스틱제 내측 파이프 배치 공정을 거쳐 얻어진 플라스틱제 외측 파이프-플라스틱제 광섬유 소선-플라스틱제 내측 파이프를 구비하는 각 부재 사이의 공극부를 감압 상태에서 가열·연신하는 연신 공정을 갖는다. 상기 연신 공정은 감압·가열하에서 실시되기 때문에, 플라스틱제 광섬유 소선끼리는 주연부끼리 용착·일체화된다. 나아가, 감압하에서 연신되기 때문에, 공극이 남지 않는다. 플라스틱제 광섬유 소선 집합체는, 단면이 해도 구조가 된다.

또, 플라스틱제 내측 파이프보다 중심 부분을 감압하지 않고서 연신함으로써, 소구경 광섬유의 집합체는, 단면의 중심 부근에 연통된 구멍을 구비하는 중공형 광섬유 집합체가 된다.

중공형 광섬유 집합체의 플라스틱제 내측 파이프 내에 광섬유를 배치하는 광섬유 배치 공정을 갖는 것에 의해서, 복합형 광섬유가 얻어진다. 플라스틱제 내측 파이프 배치 공정을 갖는 것에 의해서, 중공형 광섬유 집합체와 대구경 광섬유를 각각 따로 제작할 수 있다. 따라서, 대구경 광섬유의 재질을 자유롭게 선택할 수 있어, 소량 다품종 생산에 바람직하다. 또, 중공형 광섬유 집합체와 대구경 광섬유는 용착·일체화되어 있지 않으므로, 유연성이 우수하다. 상기 연신 공정은 감압·가열하에서 실시되기 때문에, 플라스틱제 광섬유 소선끼리는 주연부끼리 용착·일체화된다. 더구나, 감압하에서 연신되기 때문에, 공극이 남지 않는다. 플라스틱제 광섬유 소선 집합체는, 단면이 마치 해도 구조가 된다.

중공형 광섬유 집합체가 구비하는 연통된 구멍의 직경은, 피복 부재를 포함한 대구경 광섬유의 직경보다 5 ㎛ 이상, 100 ㎛ 이하의 범위에서 큰 것이 바람직하였다. 5 ㎛ 보다 작으면, 중공형 광섬유 집합체를 미리 제작하고, 그 후 대구경 광섬유를 삽입하는 경우, 작업이 곤란해지는 경우가 있다. 100 ㎛ 보다 큰 경우, 상기 작업을 수행하기 용이함은 현저하게 개선되지는 않고, 오히려, 소구경 광섬유의 군의 면적이 작아지거나, 대구경 광섬유의 구경이 작아지거나 하므로 바람직하지 않다. 상기 범위는, 10 ㎛ 이상, 50 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하였다.

제 3 의 본 발명은 중공형 광섬유 집합체이다. 이 중공형 광섬유 집합체는, 플라스틱제 외측 파이프와 플라스틱제 내측 파이프 사이에 소구경 광섬유가 배치되어 있다. 이 소구경 광섬유는, 코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유이다. 상기 클래드부는 서로 용착되어 있다.

본 발명에 있어서, 대구경 광섬유의 외주부에 다수 개 배치되는 소구경 광섬유는 플라스틱제이다. 그 소구경 광섬유의 섬부인 코어부는, 굴절률이 높은 투명 수지로 구성된다. 예를 들어, 폴리스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리올레핀 수지 등의 군 중에서 뽑히는 적당한 수지가 선택된다. 상기 코어부를 둘러싸도록 주변에 있는 바다부를 구성하는 클래드부는, 상기 코어부의 굴절률보다 작은 굴절률의 수지가 사용된다. 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리올레핀 수지, 불소계 수지 등의 군 중에서 뽑히는 적당한 수지가 선택된다. 코어와 클래드의 조합으로, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 수지와 폴리스티렌 수지의 조합이 되는 것은 바람직한 일례이다. 불소계 수지와 폴리메틸메타크릴레이트 수지의 조합이 되는 것도 바람직한 일례이다. 대구경 광섬유가 플라스틱제로 구성되는 경우, 대구경 광섬유는 구경이 상이한 점을 제외하면, 소구경 광섬유와 동일하게 구성된다.

본 발명의 일 실시형태가 되는 전체 플라스틱제 복합형 광섬유의 제조 방법을, 도 2, 3 을 참조하면서 설명한다.

도 2, 3 에 나타내는 바와 같이, 투명 수지로 이루어지는 플라스틱제 외측 파이프 (11) 와 투명 수지로 이루어지는 플라스틱제 내측 파이프 (12) 가 동심상으로 배치된다. 코어부와 클래드부로 이루어지는 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 이, 플라스틱제 외측 파이프 (11) 와 플라스틱제 내측 파이프 (12) 사이에 삽입된다 (도 2, 3 참조). 도 2, 3 에서 알 수 있듯이, 삽입된 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 은 다수 개이다. 이 다수의 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 에 의해, 플라스틱제 외측 파이프 (11) 와 플라스틱제 내측 파이프 (12) 사이의 공간이 다 메워져 있다. 투명한 수지제의 코어 로드 (소직경 파이프 (12) 의 굴절률보다 고굴절률) (14) 가, 플라스틱제 내측 파이프 (12) 내에 삽입된다 (도 3 참조). 삽입되는 코어 로드 (14) 는, 코어부와 클래드부로 이루어지는 플라스틱제 광섬유 프리폼 로드여도 된다.

이 모재의 선단이 가열되고, 연신 처리가 실시된다. 이 가열·연신에 있어서는, 플라스틱제 외측 파이프 (11) 와 플라스틱제 내측 파이프 (12) 사이에 있는 공기가 흡인·배기된다. 즉, 가열·연신 처리는 감압 상태에서 실시된다. 가열·연신 처리에 의해, 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 끼리의 클래드부는 용착되어, 일체화된다. 이 일체화에 있어서는, 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 사이에 있는 공기가 흡인·배기되어 있기 때문에, 용착된 클래드부에 기포는 잔류하지 않는다. 이 결과, 도 1 에 나타내는 구조의 전체 플라스틱제 복합형 광섬유가 얻어졌다. 한편 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 은 용융 방사법에 의해 얻어진다. 또는, 연신 처리에서도 얻어진다.

본 발명의 다른 실시형태가 되는 중심부가 무기 유리제 복합형 광섬유의 제조 방법을, 도 2 를 참조하면서 설명한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 투명 수지로 이루어지는 플라스틱제 외측 파이프 (11) 와 투명 수지로 이루어지는 플라스틱제 내측 파이프 (12) 가 동심상으로 배치된다. 코어부와 클래드부로 이루어지는 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 이, 플라스틱제 외측 파이프 (11) 와 플라스틱제 내측 파이프 (12) 사이에 삽입된다 (도 2 참조). 한편, 대직경 파이프 (11) 내에 플라스틱제 내측 파이프 (12) 와 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 이 동시에 삽입되어도 된다. 또는, 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 이 삽입된 후에, 소직경 파이프 (12) 가 삽입되어도 된다. 도 2 에서 알 수 있듯이, 삽입된 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 은 다수 개이다. 이 다수의 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 에 의해, 플라스틱제 외측 파이프 (11) 와 플라스틱제 내측 파이프 (12) 사이의 공간이 다 메워져 있다. 이 상태의 모재의 선단이 가열되고, 연신 처리가 실시된다. 이 가열·연신에 있어서는, 플라스틱제 외측 파이프 (11) 와 플라스틱제 내측 파이프 (12) 사이의 공기가 흡인·배기된다. 즉, 가열·연신 처리는 감압 상태에서 실시된다. 가열·연신 처리에 의해, 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 끼리의 클래드부는 용착되어, 일체화된다. 이 일체화에 있어서는, 플라스틱제 광섬유 소선 (13) 사이에 있는 공기는 흡인·배기되어 있기 때문에, 용착된 클래드부에 기포는 잔류하지 않는다. 이 결과, 외주에 복수의 플라스틱제 광섬유가 위치하고, 중심부가 중공으로 된 중공형 광섬유 집합체가 얻어졌다.

이 다음, 본 중공형 광섬유 집합체는 원하는 길이, 예를 들어 0.5 ∼ 5 m 정도로 절단되었다. 그리고, 석영 등 무기 유리제의 광섬유가 중공형 광섬유 집합체의 중공부에 삽입된다. 이 결과, 도 4 (또는 도 5) 에 나타내는 타입의 중심부가 무기 유리제 광섬유로 이루어지는 복합형 광섬유가 얻어졌다. 무기 유리제 광섬유의 삽입에 있어서는, 삽입 마찰 저항을 적게 하기 위해서, 무기 유리제 광섬유 표면 또는 소직경 파이프 (12) 내면에 윤활제 (예를 들어, 유성 오일, 실리콘 오일, 수계 계면 활성제 등) 가 도포되어 있는 것은 바람직하다. 무기 유리제 광섬유 외면과 중공 플라스틱 이미지 화이버 내면 사이에는 미소한 간극이 전혀 없는 것은 아니다. 따라서, 에폭시 접착제 등에 의해서 양자가 접합되는 것이 바람직하다. 길이 방향의 전반에 걸쳐서 접착되어도 된다. 양단부만이 접착되어도 된다. 이들에 의해, 절단이나 양 단면의 연마 작업도 용이해진다.

도 6 및 도 7 은, 복합형 광섬유 (소구경 광섬유 : 이미지 화이버) 의 외주면에 조명용의 라이트 가이드 광섬유가 형성된 실시형태이다. 단면도가 도시된 도 6, 7 의 실시형태의 광섬유는, 예를 들어 의료용의 복합형 내시경에 사용된다. 길이는, 예를 들어 1 ∼ 5 m 이다. 물론 이것에 한정되지 않는다. 라이트 가이드 광섬유 (20) 는 일반적으로, 입수 가능한 30 ∼ 150 ㎛ 직경의 석영 유리 화이버나 다성분 유리 화이버이다. 물론 이것에 한정되지 않는다. 한편, 굽힘 특성의 관점에서, 될 수 있는 한 가는 직경의 라이트 가이드 광섬유가 사용되는 것이 바람직하다. 굽힘 특성의 관점에서, 상기 무기 유리계 화이버를 대신하여, 플라스틱제 화이버가 사용되는 것도 바람직하다. 이 경우에는, 무기 유리계 화이버의 직경 (30 ∼ 150 ㎛) 보다 큰 직경, 예를 들어 50 ∼ 250 ㎛ 이어도 굽힘 특성은 양호하다.

라이트 가이드 광섬유 (20) 의 외측에는, 보호를 위해 외장체 (21) 가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 외장체 (21) 는 수지 튜브 (예를 들어, 불소계 수지 튜브, 폴리우레탄계 수지 튜브, 폴리이미드계 수지 튜브 등) 로 구성된다.

한편, 도 6, 7 중, 도 1, 4, 5 의 부호와 동일 부호는 동일 구성이므로, 상세한 것은 생략한다.

도 8 은, 상기 실시형태 (예를 들어, 도 6) 의 복합형 광섬유가 레이저 치료 내시경 시스템에 사용된 경우의 설명도이다. 본 레이저 치료 내시경 시스템에서는, 조명광의 조사, 관찰, 레이저 광조사가 동시에 실시된다.

복합형 광섬유는 광학계측에서 둘로 분기되어 있다. 라이트 가이드 광섬유는, 일괄하여 광원 장치에 접속된다. 타방의 복합형 광섬유는, 레이저 조사측 (대구경 광섬유) 과 화상 관찰측 (소구경 광섬유) 으로 분기되어 접속된다.

소구경 광섬유인 이미지 화이버부에서 전송되어 온 화상 정보는, 집광 렌즈, 빔 스플리터, 릴레이 렌즈, 레이저광을 차단하기 위한 간섭 필터를 거쳐, CCD 카메라에 결상된다. 레이저 발진기로부터 조사된 레이저광은, 콜리메이트 렌즈, 빔 스플리터, 집광 렌즈를 경유하여, 복합형 광섬유의 중심부인 레이저 도광 섬유부에 입사된다.

레이저 광원은, 치료 내용에 따라서 적절히 선택된다. 예를 들어, 색소 레이저, 아르곤 이온 레이저, 반도체 레이저, Nd : YAG 레이저, Ho : YAG 레이저가 적절히 사용된다. 가시에서 근적외까지의 각종 레이저 광원이 사용 가능하다.

한편, 상기 전체 플라스틱제의 복합형 화이버는, 레이저 강도와 파장에 따라서는 사용에 적합하지 않은 경우가 있다. 특히, 레이저 파장이 근적외역인 경우, 가시광 파장역에서는 투명한 플라스틱 재료를 코어로 한 플라스틱제의 광섬유에 있어서는 적외 흡수에 의한 도광 손실이 커져, 근적외 레이저광이 투과되지 않는다. 그것 뿐만 아니라, 광섬유의 레이저 입사 단면이 손상을 입을 우려도 있을 수 있다. 따라서, 경우에 따라서는, 대구경 광섬유가 무기 유리제의 광섬유가 바람직한 경우도 있다.

이하, 더욱 구체적인 실시예를 들어 설명한다.

[실시예 1]

플라스틱제의 모노화이버 소선 (13) (코어부 (2a) 가 투명한 폴리스티렌 : 클래드부 (2b) 가 투명한 폴리메틸메타크릴레이트) 이, 연신 처리에 의해서 와이어 드로잉되면서 소정 길이로 절단되었다. 투명한 폴리메틸메타크릴레이트제의 외측 파이프 (11) 속에, 외경이 작고 투명한 폴리메틸메타크릴레이트의 내측 파이프 (12) 가 삽입되었다. 상기 외측 파이프 (11) 와 내측 파이프 (12) 사이의 공간에, 상기 와이어 드로잉에 의해 제조된 화이버 소선 (13) 이 최밀 충전되었다. 투명한 폴리스티렌 코어 로드 (14) 가 내측 파이프 (12) 의 중심부에 삽입되었다. 이것에 의해 도 3 의 모재가 구성되었다.

외측 파이프 (11) 내측의 모든 공간 내의 공기가 흡인·배기되어 감압되었다. 이 감압 상태하에 있어서, 상기 모재의 선단이 가열되면서 2 차 와이어 드로잉이 실시되었다. 이렇게 해서, 도 1 에 나타내는 단면 구조의 전체 플라스틱 복합형 광섬유가 얻어졌다. 이 전체 플라스틱 복합형 광섬유의 외경은 0.5 ㎜, 화소수 (소구경 광섬유 수 : 이미지 화이버 수) 는 8,000 화소, 대구경 광섬유 (레이저 도광 섬유) (1) 에 있어서의 코어부 (1a) 의 직경이 135 ㎛ 이었다.

상기 전체 플라스틱 복합형 광섬유가 2 m 길이로 절단되었다. 그 양단이 경면 연마되었다. 이 후, 십수 개의 라이트 가이드 광섬유 (직경이 125 ㎛ 인 폴리메틸메타크릴레이트제 화이버) (20) 가, 전체 플라스틱 복합형 광섬유의 외주를 따라서 형성되었다. 이 후, 외경 1.0 ㎜, 두께 0.2 ㎜ 의 불소계 수지 튜브 (21) 내에 삽입되었다 (도 6 참조).

상기 화이버의 일방의 입사단 (후단) 은, 전체 플라스틱 복합형 광섬유와 라이트 가이드 광섬유로 분기되었다. 각각의 분기단이, 조명용의 광원 장치와 레이저 조사·화상 관찰 광학 장치와 접속되었다. 상기 화이버의 선단에는 대물렌즈가 접속되었다 (도 8 참조).

광원 장치로부터 출사된 조명광은 라이트 가이드 광섬유 (20) 에 도입되어, 선단으로부터 조사되었다. 조사된 광은 관찰 대상에서 반사되어, 선단의 대물렌즈에 의해 이미지 화이버 (2) 단부에 영상이 결상된다. 영상 광은 이미지 화이버 (2) 에서 전파되어, 레이저 조사·화상 관찰 광학 장치에 도입되었다. 이 후, 집광 렌즈, 빔 스플리터, 릴레이 렌즈, 간섭 필터를 통과한 후, CCD 카메라에 의해 촬영되고, 비디오 모니터로 표시되었다.

레이저 광원은 Nd : YAG 레이저 (KTP) 이다. 도 8 에 나타낸 콜리메이트 렌즈, 집광 렌즈에 의해 532 ㎚ 파장의 레이저광이 집광되었다. 이 레이저광이 레이저 도광부 화이버 (1) 에 도입되었다. 레이저광은 레이저 도광부 화이버 (1) 안에서 전파되어, 선단으로부터 조사되었다.

상기 구성의 화이버는, 굽힘 반경 5 ㎜ 로 굴곡시켜도 부러지지 않았다. 그리고, 화상 특성이나 레이저 전송 특성은 우수한 것이었다.

[실시예 2]

실시예 1 의 화이버는 모두가 플라스틱제이었다. 본 실시예 2 의 화이버는, 대구경 광섬유 (레이저 도광 섬유) (1) 가 무기 유리 (석영 유리) 제이다.

플라스틱제의 모노화이버 소선 (13) (코어부 (2a) 가 투명한 폴리스티렌 : 클래드부 (2b) 가 투명한 폴리메틸메타크릴레이트) 이 연신 처리에 의해서 와이어 드로잉되면서 소정 길이로 절단되었다. 상기 1 차 와이어 드로잉에 의해 제조된 화이버 소선 (13) 이, 투명한 폴리메틸메타크릴레이트제의 외측 파이프 (11) 안에 최밀 충전되었다. 외경이 작고 투명한 폴리메틸메타크릴레이트의 내측 파이프 (12) 가, 충전된 화이버 소선 (13) 의 중심부에 삽입되었다. 이것에 의해 모재가 구성되었다 (도 2 참조).

외측 파이프 (11) 와 내측 파이프 (12) 사이의 공극 내의 공기가 흡인·배기되어 감압되었다. 이 감압 상태하에 있어서, 상기 모재의 선단이 가열되면서, 2 차 와이어 드로잉이 실시되었다. 이렇게 해서, 외주에 복수의 플라스틱제 광섬유가 위치하고, 중심부가 공동 (空洞) 형상인 중공형 광섬유 집합체가 얻어졌다. 이것은, 외경이 500 ㎛, 중공 구멍직경이 150 ㎛, 화소수 (소구경 광섬유 수 : 이미지 화이버 수) 가 8,000 이었다.

이 후, 2 m 의 길이로 절단되었다. 석영제 광섬유 (외경 125 ㎛ (코어직경 100 ㎛, 클래드직경 120 ㎛, 폴리이미드 피복직경 125 ㎛), 길이 2.1 m) (1) 가 중공 구멍에 삽입되었다. 저점도형의 2 액 혼합형 에폭시계 접착제가, 중공형 광섬유 집합체와 석영제 화이버 사이의 양단부에 있어서의 공극부에 매립되었다. 이 후, 경화·접착이 실시되었다. 마지막으로, 양단이 다이아몬드 톱으로 절단되고, 경면 연마되어, 복합형 광섬유가 얻어졌다.

이 복합형 광섬유 (외경 0.5 ㎜ (중심 석영 125 ㎛) : 길이 2 m : 중심부는 유리 : 주변부는 플라스틱) 의 2 m 길이의 중앙부에 대하여, 조건 [굽힘 반경 5 ㎜ : 굴곡 각도 ±135° : 입장 가중 200 gf] 으로 반복해서 굴곡 시험이 실시되었다. 그 결과, 1200 회 (왕복) 에서도 석영 화이버는 파단되지 않았다. 단, 외주에 위치하는 플라스틱 이미지 화이버 부분의 일부가 파단되었다. 한편, 1,000 회의 굴곡 시점에서는, 이미지 화이버부 및 석영 화이버의 도광 성능에 변화는 없었다.

실시예 1 과 동일하게, 상기 복합형 광섬유의 외주를 따라서 십수 개의 라이트 가이드 광섬유 (20) 가 형성되었다. 이 후, 외경 1.0 ㎜, 두께 0.2 ㎜ 의 불소계 수지 튜브 (21) 내에 삽입되었다 (도 7 참조). 그리고, 실시예 1 과 동일하게 실시되어, 각각의 분기단이 조명용의 광원 장치와 레이저 조사·화상 관찰 광학 장치에 접속되는 것과 함께, 화이버 선단에는 대물 렌즈가 접속되었다 (도 8 참조). 또한, Nd : YAG 레이저광이 파장 변환되지 않고, 근적외 파장 1064 ㎚ 가 사용되어도, 레이저광은 레이저 도광부 화이버 (1) 안에서 전파되고 선단으로부터 조사되어, 복합형 광섬유가 손상되는 등의 경우는 없었다.

상기 구성의 화이버는, 굽힘 반경 5 ㎜ 로 굴곡시켜도 부러지지 않았다. 그리고, 화상 특성이나 레이저 전송 특성은 우수한 것이었다.

이 출원은, 2010년 6월 8일에 출원된 일본 특허출원 2010-131176호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 받아들인다.

Claims (9)

1. 복합형 광섬유로서,
   대구경 광섬유와,
   상기 대구경 광섬유보다 구경이 작은 소구경 광섬유를 구비하고,
   상기 대구경 광섬유와 상기 소구경 광섬유는, 상기 대구경 광섬유의 주위가 복수의 상기 소구경 광섬유로 이루어지는 군에 의해서 둘러싸이도록 배치되어 이루어지고,
   상기 소구경 광섬유는 코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유이고,
   상기 소구경 광섬유의 클래드부끼리가 서로 용착되어 이루어지며,
   상기 소구경 광섬유의 코어부의 구경이 1 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이하이고,
   상기 복합형 광섬유의 외경이 0.3 ㎜ 이상, 1.5 ㎜ 이하이며,
   상기 소구경 광섬유는, 그 수가 2,000 개 이상, 50,000 개 이하인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 대구경 광섬유는 구경이 30 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 대구경 광섬유는 플라스틱제인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 대구경 광섬유는 무기 유리제인 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유.
5. 제 4 항에 있어서,
   유기 보호층이, 상기 무기 유리제 대구경 광섬유의 외주에 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합형 광섬유.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 복합형 광섬유로 이루어지는 굴곡성을 갖는 이미지 화이버.
7. 중공형 광섬유 집합체를 사용하여 이루어지는 레이저광 조사용 이미지 화이버로서,
   상기 중공형 광섬유 집합체는,
   플라스틱제 외측 파이프와 플라스틱제 내측 파이프 사이에 소구경 광섬유가 배치되어 이루어지고,
   상기 소구경 광섬유는 코어부 및 클래드부를 구비하는 플라스틱제 광섬유이고,
   상기 클래드부가 서로 용착되어 이루어지며,
   상기 소구경 광섬유의 코어부의 구경이 1 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이하이고,
   상기 중공형 광섬유 집합체의 외경이 0.3 ㎜ 이상, 1.5 ㎜ 이하이며,
   상기 소구경 광섬유는, 그 수가 2,000 개 이상, 50,000 개 이하인 것을 특징으로 하는 중공형 광섬유 집합체를 사용하여 이루어지는, 레이저광 조사용 이미지 화이버.
8. 제 7 항에 기재된 중공형 광섬유 집합체로 이루어지는 굴곡성을 갖는 이미지 화이버.
9. 삭제

Images