光纖單元的製作方法

2023-05-21 08:05:36 1

光纖單元的製作方法
【專利摘要】一種光纖單元（310），其設於通過從頂端輸入輸出光而進行光學測量的測量探頭（3），並具有照明光纖（311）和多條受光光纖，照明用光纖（311）和多條檢測用光纖包括：軟質部（331），其能夠彎曲；頂端硬質部（332），其硬度比軟質部（331）的硬度高；以及間距變換部（333），其連接軟質部（331）與頂端硬質部（332），並且彎曲延伸，從而使在頂端硬質部（332）中相鄰的其他光纖之間的距離相對於在軟質部（331）中相鄰的光纖之間的距離發生變化；當將在間距變換部（333）中連結軟質部（331）側的端部和頂端硬質部（332）側的端部的線段與頂端硬質部（332）的中心軸線所成的角度中的、最傾斜的角度設為Deg＿max時，滿足1.0＜Deg＿max＜6.0。
【專利說明】光纖單元
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在對試樣照射照射光及接收來自試樣的光的測量探頭中使用的光纖單元。
【背景技術】
[0002]以往，公知有對生物體組織等試樣照射照明光、並根據自試樣反射或散射的檢測光的測量值來推斷試樣的性狀的光學測量系統。這種光學測量系統使用光學測量裝置和測量探頭構成，該光學測量裝置具有對試樣射出照明光的光源和檢測來自試樣的檢測光的檢測部，該測量探頭能夠相對於該光學測量裝置進行裝卸，對試樣照射照射光並接收來自試樣的光。
[0003]測量探頭具有由照明光纖和受光光纖構成的光纖單元，該照明光纖的一端連接於光源，並從另一端向生物體組織照射照明光，該受光光纖的一端連接於檢測部，並利用另一端接收通過照射光纖的照射而自生物體組織反射或散射的檢測光。
[0004]在這種光學測量系統中，使用了LEBS (Low-Coherence Enhanced Backscattering:低相干後向散射增強)技術，該LEBS技術通過從測量探頭的照明光纖頂端向生物體組織照射空間相干性長度較短的低相干的白色光，並使用多條受光光纖測量多個角度的散射光的強度分布來檢測生物體組織的性狀。 [0005]在此，在測量探頭中，為了減輕插入到患者的體內時的對患者的負擔，要求細徑化。針對該要求，即使是光纖單元的各條光纖，也需要進行細徑化。
[0006]作為進行光纖單元的細徑化的技術，公開了一種通過彎曲各條光纖的受光側的端部並縮短光纖之間的距離來進行細徑化的技術(例如，參照專利文獻I)。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開平5 — 341158號公報
【發明內容】

[0010]發明要解決的問題
[0011]但是，根據光纖的彎曲角度，當在製造時組裝光纖單元時，存在因接觸等而產生光纖折斷的隱患。
[0012]本發明是鑑於上述情況而做成的，其目的在於提供一種能夠防止製造時的光纖折斷的光纖單元。
[0013]用於解決問題的方案
[0014]為了解決上述問題，並達到目的，本發明的光纖單元的特徵在於，該光纖單元設於通過從頂端輸入輸出光而進行光學測量的測量探頭，並具有多條檢測用光纖和一條或多條照明用光纖，上述照明用光纖和上述檢測用光纖包括:軟質部，其能夠彎曲；頂端硬質部，其設於一端，該頂端硬質部的硬度比上述軟質部的硬度高；以及間距變換部，其連接上述軟質部與上述頂端硬質部，並且彎曲延伸，從而使在上述頂端硬質部中相鄰的光纖之間的距離相對於在上述軟質部中相鄰的光纖之間的距離發生變化；當將在上述間距變換部中連結上述軟質部側的端部和上述頂端硬質部側的端部的線段與上述頂端硬質部的中心軸線所成的角度中的、最傾斜的角度設為Deg — max時,滿足1.0 < Deg — max < 6.0。
[0015]另外，在上述發明中，本發明的光纖單元的特徵在於，該光纖單元具有覆蓋上述軟質部的側面的第I覆蓋部，當將上述第I覆蓋部的覆蓋厚度設為D1、將上述間距變換部的長度設為 Da 時，滿足 0.005 < D1ZDa < 0.032。
[0016]另外，在上述發明中，本發明的光纖單元的特徵在於，該光纖單元具有覆蓋上述頂端硬質部的側面和上述間距變換部的側面的第2覆蓋部，當將上述第2覆蓋部的覆蓋厚度設為 D2 時，滿足 15 < D1ZD2 < 100。
[0017]另外，在上述發明中，本發明的光纖單元的特徵在於，上述照明用光纖和上述檢測用光纖排列成一列。
[0018]另外，在上述發明中，本發明的光纖單元的特徵在於，上述照明用光纖和上述檢測用光纖具有傳播光的芯部，上述芯部的直徑D_core滿足15 μ m < D_core < 45 μ m。
[0019]另外，在上述發明中，本發明的光纖單元的特徵在於，上述照明用光纖和上述檢測用光纖具有外層部，該外層部覆蓋上述芯部的外周，且折射率比上述芯部的折射率小，上述芯部的直徑D_core和上述外層部的直徑D_clad滿足0.60 < D_core/D_clad < 0.75，並且上述照明用光纖和上述檢測用光纖的數值孔徑NA滿足0.20 < NA < 0.25。
[0020]發明的效果 [0021]根據本發明，起到能夠防止製造時的光纖折斷這樣的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是示意性表示本發明的一實施方式的光學測量系統的結構的框圖。
[0023]圖2是不意性表不將包含本發明的一實施方式的光學測量系統的光學兀件在內的測量探頭的頂端部沿著長度方向截取後的截面的圖。
[0024]圖3是示意性表示圖2的向視A方向的測量探頭的俯視圖。
[0025]圖4是表示在內窺鏡系統中使用本發明的一實施方式的光學測量系統時的狀況的圖。
[0026]圖5是表不本發明的一實施方式的光學測量系統的照射光纖的結構的不意圖。
[0027]圖6是示意性表示圖5的向視B方向的照射光纖的俯視圖。
[0028]圖7是不意性表不本發明的一實施方式的光學測量系統的照射光纖的結構的剖視圖。
[0029]圖8是說明本發明的實施例的光纖單元的光纖之間的距離的圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照附圖，詳細說明本發明的光纖單元的優選實施方式。另外，本發明並不被該實施方式所限定。另外，在附圖的記載中，對同一部分標註同一附圖標記來進行說明。另外，附圖是示意性的，需要注意，各個構件的厚度與寬度之間的關係、各個構件的比例等與現實不同。另外，即使在附圖的彼此之間，也包括彼此的尺寸關係、比例不同的部分。另外，在以下說明中，作為使用光纖單元的結構的一例，說明光學測量系統。
[0031]圖1是示意性表示本發明的一實施方式的光學測量系統的結構的框圖。圖1中示出的光學測量系統I包括:光學測量裝置2，其對作為散射體的生物體組織等測量對象物進行光學測量並檢測測量對象物的性狀(特性)；以及測量用的測量探頭3，其相對於光學測量裝置2裝卸自如，並插入被檢體內。
[0032]首先，說明光學測量裝置2。光學測量裝置2包括電源21、光源部22、連接部23、受光部24、輸入部25、輸出部26、存儲部27以及控制部28。電源21對光學測量裝置2的各個構成要素供給電力。
[0033]光源部22使用白色LED (Light Emitting Diode:發光二極體)、氙氣燈、鎢燈以及滷燈那樣的非相干光源、並根據需要使用一個或多個透鏡、例如聚光透鏡、準直透鏡等來實現。光源部22將經由連接部23向測量對象物照射的、具有至少一種光譜成分的非相干光輸出到測量探頭3。
[0034]連接部23將測量探頭3的連接器部31以裝卸自如的方式連接於光學測量裝置2。連接部23將光源部22發出的光輸出到測量探頭3，並且將從測量探頭3射出並由測量對象物反射和/或散射的照明光的返回光輸出到受光部24。連接部23將關於有無測量探頭3的連接的信息輸出到控制部28。
[0035]受光部24接收從測量探頭3射出的照明光且為由測量對象物反射和/或散射的照明光的返回光並進行測量。受光部24使用多個分光測量器、受光傳感器等來實現。具體地說，受光部24對應於後述的測量探頭3的受光光纖的數量設有分光測量器。受光部24測量從測量探頭3入射的散射光的光譜成分和強度分布，並進行各個波長的測量。受光部24將測量結果向控制部28輸出。
[0036]輸入部25使用按壓式的開關、觸摸面板等來實現，接收指示光學測量裝置2起動的指示信號或指示其他各種動作的指示信號的輸入並向控制部28輸出。
[0037]輸出部26使用液晶或有機EL (Electro Luminescence:電致發光)的顯示器和揚聲器等來實現，輸出關於光學測量裝置2中的各種處理的信息。另外，輸出部26根據控制部28的控制，將受光部24接收的光的強度(後述的運算部28a運算出的特性值)等數值顯示於顯示器。
[0038]存儲部27使用易失性存儲器、非易失性存儲器來實現，該儲存部27存儲用於使光學測量裝置2進行動作的各種程序、光學測量處理所使用的各種數據、各種參數。存儲部27暫時存儲光學測量裝置2的處理中的信息。另外，存儲部27與測量對象的被檢體相對應地存儲光學測量裝置2的測量結果。另外，存儲部27也可以使用自光學測量裝置2的外部安裝的存儲卡等來構成。
[0039]控制部28使用CPU (Central Processing Unit:中央處理器)等來構成。控制部28控制光學測量裝置2的各部分的處理動作。控制部28通過進行與光學測量裝置2的各部分對應的指示信息、數據的傳輸等，從而控制光學測量裝置2的動作。控制部28將受光部24的測量結果存儲於存儲部27。控制部28具有運算部28a。
[0040]運算部28a根據 受光部24的測量結果進行多個運算處理，並運算關於測量對象物的性狀的特性值。該特性值的類別根據例如輸入部25接收到的指示信號來設定。
[0041]接著，說明測量探頭3。測量探頭3通過在內部配置多條光纖來實現。具體地說，測量探頭3使用照明光纖和多條受光光纖來實現，該照明光纖向測量對象物射出照明光，該多條受光光纖供由測量對象物反射和/或散射的照明光的返回光以不同的角度入射。測量探頭3包括:連接器部31，其以裝卸自如的方式連接於光學測量裝置2的連接部23 ;撓性部32，其具有撓性；以及頂端部33，其照射從光源部22供給的照明光並且接收來自測量對象物的返回光。
[0042]詳細說明測量探頭3的頂端部33的結構。圖2是示意性表示將測量探頭3的頂端部33沿著長度方向截取後的截面的圖。圖3是示意性表示圖2的向視A方向的測量探頭3的俯視圖。如圖2所示，在頂端部33設有構成測量探頭3的外表面的一部分的光學元件34。
[0043]測量探頭3包括:光纖單元310，其由照明光纖311、第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314構成，該照明光纖311向測量對象物照射照明光，該第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314供由測量對象物反射和/或散射的照明光的返回光入射；覆蓋構件315，其由照明光纖311、第I受光光纖312、玻璃或樹脂等構成，用於防止第2受光光纖313和第3受光光纖314各自的劃傷、固定位置；保護部316，其由玻璃或黃銅等構成，用於保護覆蓋構件315免受外力作用；以及探頭外皮317，其由SUS等構成，並覆蓋保護部316、光學元件34的外周面。
[0044]照明光纖311傳播從光源部22輸出的照明光，並經由光學元件34向測量對象物照射照明光。另外，照明光纖311的數量能夠根據檢查項目或測量對象物的種類、例如血流、部位適當地變更。照明光纖 311使用例如階躍折射率型單芯光纖來構成。
[0045]第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314經由光學元件34傳播從各自的頂端入射的、由測量對象物反射和/或散射的照明光的返回光，並輸出到光學測量裝置2的受光部24。另外，受光光纖的數量能夠根據檢查項目或測量對象物的種類、例如血流、部位適當地變更。第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314使用例如階躍折射率型單芯光纖來構成。
[0046]光學元件34呈圓柱狀，使用具有預定的折射率的透過性的玻璃來構成。光學元件34固定距照明光纖311和測量對象物的距離，並以能夠以恆定的狀態照射光的方式形成空間相干長度。另外，光學元件34分別固定第I受光光纖312與測量對象物之間的距離、第2受光光纖313與測量對象物之間的距離以及第3受光光纖314與測量對象物之間的距離，並形成為能夠穩定地接收預定的散射角度的返回光。
[0047]像以上那樣構成的光學測量系統I如圖4所示，測量探頭3經由設置於內窺鏡系統100的內窺鏡裝置110 (內窺鏡鏡體)的處理器具通道111插入被檢體內，照明光纖311向測量對象物照射照明光，第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314分別以不同的散射角度接收由測量對象物反射和/或散射的照明光的返回光並傳播到光學測量裝置2的受光部24。之後，運算部28a根據受光部24的測量結果運算測量對象物的性狀的特性值。
[0048]在此，測量探頭3的照明光纖311、第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314彎折為在頂端部33中與相鄰的光纖之間的距離變短，並抵接於光學元件34。
[0049]圖5是表示本實施方式的光學測量系統I的照射光纖311的結構的示意圖。圖6是示意性表示圖5的向視B方向的照射光纖311的俯視圖。圖7是示意性表示本實施方式的光學測量系統I的照射光纖311的結構的剖視圖，是從上方觀察圖5中示出的照射光纖311看到的圖。
[0050]如圖5所示，照明光纖311具有:軟質部331，其貫穿於撓性部32，並能夠彎曲；頂端硬質部332，其是受光側的端部，硬度比軟質部331的硬度高；以及間距變換部333，其連接軟質部331與頂端硬質部332，並且在兩端部彎曲並延伸，從而使在頂端硬質部332中相鄰的其他光纖之間的距離(間距)相對於在軟質部331中相鄰的光纖之間的距離發生變化。另外，第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314也具有相同的結構。
[0051]間距變換部333將軟質部331與頂端硬質部332以通過彼此的中心軸線的直線不一致的方式進行連接。另外，間距變換部333既可以呈例如直線狀，並相對於軟質部331的中心軸線傾斜延伸，也可以通過呈弧狀而將軟質部331與頂端硬質部332以通過彼此的中心軸線的直線不一致的方式進行連接。另外，關於位於光纖單元310 (覆蓋構件315)的中心的光纖，也可以是在軟質部331和頂端硬質部332中，通過彼此的中心軸線的直線一致。
[0052]此時，在間距變換部333中，若將第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314中的、最傾斜的光纖的傾斜角度設為Deg_max，則用於防止光纖折斷的傾斜角度Degjnax滿足以下條件式。另外，在以下說明中，說明間距變換部333呈直線狀、且傾斜角度為頂端硬質部332的中心軸線與間距變換部333所成的角度的情況。[0053]1.0 < Deg_max <6.0...(I)
[0054]另外，如圖6、7所示，照明光纖311具有:光傳播部350，其由傳光的大致棒狀的芯部311a (芯)和覆蓋芯部311a的外周且折射率比芯部311a的折射率小的外層部311b (包層)構成；第I覆蓋部351，其覆蓋照明光纖311的軟質部331的外層部311b的側面；以及第2覆蓋部352，其設於照明光纖311的受光側(頂端硬質部332和間距變換部333)，並覆蓋外層部311b的側面。外層部311b的側面被第I覆蓋部351和第2覆蓋部352覆蓋。另外，第I覆蓋部351的外層部311b的覆蓋厚度D1與第2覆蓋部352的外層部311b的覆蓋厚度D2不同，滿足D2 < D1的關係。
[0055]另外，第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314也具有相同的結構。另外，在光傳播部350中，由於芯部311a的折射率大於外層部311b的折射率，因此主要利用芯部311a傳播光。
[0056]在此，在上述傾斜角度Degjnax中，間距變換部333的長度Da相對於用於防止光纖折斷的覆蓋厚度D1滿足以下條件式。另外，間距變換部333的長度Da是沿著頂端硬質部332的長度方向(光纖的中心軸線)的長度。
[0057]0.005 < D1ZDa < 0.032...(2)
[0058]另外，在上述傾斜角度Degjnax中，用於防止光纖折斷的覆蓋厚度D1' D2滿足以下條件式。
[0059]15 < D1At2 < 100...(3)
[0060]另外，利用上述光學測量系統I進行的LEBS由於是使用了幹涉光的診斷方法，因此為了不改變診斷方法地進行測量探頭3的細徑化，需要使向測量對象物照射的光的空間相干性長度恆定。因此，照明光纖311、第I受光光纖312、第2受光光纖313以及第3受光光纖314滿足以下條件式。
[0061]0.20 < NA < 0.25...(4)[0062]15 μ m < D_core < 45 μ m...(5)
[0063]0.60 < D_core/D_clad < 0.75...(6)
[0064]其中，NA表示照明光纖311以及第I受光光纖312~第3受光光纖314各自的數值孔徑，D_core表不照明光纖311以及第I受光光纖312~第3受光光纖314各自的芯部311a的芯部直徑，D_clad表示照明光纖311以及第I受光光纖312~第3受光光纖314各自的外層部311b的包層直徑。
[0065]在芯部311a的芯部直徑D_core處於15 μ m < D_core < 45 μ m的範圍內的情況下，在能夠輸入輸出合適的光量的同時，能夠縮短光纖的芯部311a的中心之間的距離。
[0066]另外，通過使芯部311a的芯部直徑D_core與外層部311b的包層直徑D_clad滿足0.60 < D_core/D_clad < 0.75的關係，能夠防止芯部311a所傳播的光自外層部311b向外部漏出，並且能夠抑制光傳播部350的直徑增大。
[0067]根據以上說明的本實施方式，在具有軟質部331、頂端硬質部332以及間距變換部333的光纖中，由於最傾斜的光纖的間距變換部333的傾斜角度Degjnax設為了滿足1.0< Deg_max < 6.0,因此能夠防止製造時的光纖折斷。
[0068]具體地說,通過傾斜角度Deg_max滿足Deg_max < 6.0,能夠防止光纖折斷,並且通過滿足1.0 < Deg_max,能夠防止間距變換部333超過所需長度地繼續變長。
[0069]另外，根據本實施方式，在上述傾斜角度Degjnax中，由於設為了間距變換部333的長度Da相對於覆蓋厚度D1滿足0.005 < Di7Da < 0.032的關係，因此第I覆蓋部351的覆蓋厚度D1相對於間距變換部333的長度成為合適的比例，能夠將間距變換部333的傾斜角度 Deg_max 設為 1.0 < Deg_max < 6.0。
[0070]在此，例如在D1ZDa < 0.005的情況下，若將間距變換部333的傾斜角度Degjnax設在1.0 < Degjnax <6.0的範圍內，則將在各條光纖的第I覆蓋部351之間產生間隙。另外，在0.032 < D1A的情況下，由於各條光纖的中心之間的距離變大，因此即使使第I覆蓋部351彼此接觸地進行配置,傾斜角度Deg_max也成為6.0 < Deg_max。
[0071]另外，根據本實施方式，由於設為了覆蓋厚度DpD2滿足15 < D1ZiD2 < 100的關係，因此在滿足傾斜角度Degjnax、第I覆蓋部351與第2覆蓋部352之間的比例D1Z^a的狀態下，能夠更可靠地實現防止光纖折斷。
[0072]另外，在上述本實施方式中，說明了間距變換部333呈直線狀的情況，但是呈弧狀的情況下的傾斜角度是連結間距變換部333的軟質部331側的端部和間距變換部333的頂端硬質部332側的端部的線段與頂端硬質部332的中心軸線所成的角度，將其中最大的角度作為傾斜角度Deg —max。
[0073]另外，在上述本實施方式中，說明了在光纖的外層部311b設有第I覆蓋部351和第2覆蓋部352的結構，但是只要滿足上述條件式(1)~條件式(6)，就也可以是不設置第2覆蓋部352的結構。
[0074]另外，在上述本實施方式中，說明了在測量探頭3中設有一條照明光纖311的結構，但是也可以是設有多條照明光纖的結構。
[0075]在此，在條件式(I)中，優選為
[0076]1.5 < Deg_max <5.5..*(1)，。
[0077]另外，在條件式(3)中，優選為[0078]20 < D1ZD2 < 80...(3)，，
[0079]更優選為
[0080]24 < D1ZD2 < 63...(3)」。
[0081]另外，在條件式(4)中，優選為
[0082]0.21 < NA < 0.23..*(4)，。
[0083]另外，在條件式(5)中，優選為
[0084]20 μ m < D_core < 30 μ m..?(5)，，
[0085]更優選為
[0086]23 μ m < D_core < 27 μ m...(5)，，。
[0087]另外，在條件式(6)中，優選為
[0088]0.70 < D_core/D_clad < 0.73..*(6)，。
[0089]實施例
[0090]以下，利用實施例具體說明本發明，但是本發明並不由此限定。作為實施例1~實施例3，分別製作具有滿足上述條件式那樣的光纖的測量探頭。另外，以下光纖單元如上述實施方式那樣由一條照射光纖和三條受光光纖構成，照射光纖和受光光纖以等間隔排成一列進行排列。此時，排列的 光纖單元的中心與光纖的中心一致。
[0091](實施例1)
[0092]製作出具有滿足以下條件的光纖的測量探頭。另外，第I覆蓋部351使用了鍍鎳或鍍金。第2覆蓋部352使用了丙烯類樹脂。
[0093]第I覆蓋部351的外層部311b的覆蓋厚度D1 =D1 = 63 μ m
[0094]第2覆蓋部352的外層部311b的覆蓋厚度D2:D2 = I μ m
[0095]間距變換部333的長度Da:Da = 2.0rnrn
[0096]D1ZDa (條件式(2)) =D1ZDa = 0.0315
[0097]D1ZiD2 (條件式(3)) =D1ZiD2 = 63
[0098]數值孔徑NA (條件式(4)):NA = 0.22
[0099]芯部311a 的芯部直徑 D_core (條件式(5)):D_core = 25 μ m
[0100]外層部311b 的包層直徑 D_clad:D_clad = 34 μ m
[0101]芯部直gD_core/包層直gD_clad (條件式(6)):D_core/D_clad ^ 0.74
[0102]另外，在實施例1的光纖單元中，將軟質部331的長度方向與頂端硬質部332的長度方向配置為平行，使各條光纖的軟質部331彼此相接觸，在將頂端硬質部332之間的間隔Dp設為2μπι時(參照圖8)，
[0103]頂端硬質部332的直徑(μ m):
[0104]D_clad (包層直徑)+ D2 (覆蓋厚度)X2 = 34 + 1X2 = 36 ( μ m)
[0105]從光纖單元的中心到最外側的軟質部331的中心的距離D3 ( μπι):
[0106]D3 = (D_clad + D1 (覆蓋厚度)X2) X1.5 =(34 + 63X2) X 1.5 = 243 ( μ m)
[0107]從光纖單元的中心到最外側的頂端硬質部332的中心的距離D4 ( μπι):
[0108]D4 =(頂端硬質部 332 的直徑 X 1.5) + DpX 1.5 =(36X1.5) + 2X1.5 = 57(μ m)
[0109]最外側的軟質部331的中心與頂端硬質部332的中心之間的距離D5:[0110]D5 = D3 — D4 = 243 — 57 = 186 ( μ m)
[0111]根據間距變換部333的長度Da與距離D5,傾斜角度Degjnax相對於間距變換部333的頂端硬質部332的長度方向(條件式(I))成為
[0112]Deg_max = Atan (D5/DA) = Atan (0.186/2.0) ^ 5.31 (度)。
[0113](實施例2)
[0114]製作出具有滿足以下條件的光纖的測量探頭。另外，第I覆蓋部351使用了鍍鎳或鍍金。第2覆蓋部352使用了丙烯類樹脂。
[0115]第I覆蓋部351的外層部311b的覆蓋厚度D1 =D1 = 48 μ m
[0116]第2覆蓋部352的外層部311b的覆蓋厚度D2 =D2 = 2 μ m
[0117]間距變換部333的長度Da:Da = 6.0mm
[0118]D1ZDa (條件式(2)) =D1ZDa = 0.008
[0119]D1ZD2 (條件式(3)) =D1ZiD2 = 24
[0120]數值孔徑NA (條件式(4)):NA = 0.224 [0121]芯部311a 的芯部直徑 D_core (條件式(5)):D_core = 21 μ m
[0122]外層部311b 的包層直徑 D_clad:D_clad = 30 μ m
[0123]芯部直gD_core/包層直gD_clad (條件式(6)):D_core/D_clad = 0.70
[0124]另外，實施例2的光纖單元與實施例1相同地將軟質部331的長度方向與頂端硬質部332的長度方向配置為平行，使各條光纖的軟質部331彼此相接觸，在將頂端硬質部332之間的間隔Dp設為2μπι時(參照圖8)，
[0125]頂端硬質部332的直徑(μ m):
[0126]D_clad (包層直徑)+ D2 (覆蓋厚度)X2 = 30 + 2X2 = 34 ( μ m)
[0127]從光纖單元的中心到最外側的軟質部331的中心的距離D3 ( μπι):
[0128]D3 =(D_clad + D1 (覆蓋厚度)X2) X1.5 =(30 + 48X2) X 1.5 = 189 ( μ m)
[0129]從光纖單元的中心到最外側的頂端硬質部332的中心的距離D4 ( μ m):
[0130]D4 =(頂端硬質部 332 的直徑 X 1.5) + DpX 1.5 =(34X1.5) + 2X1.5 = 54(μ m)
[0131]最外側的軟質部331的中心與頂端硬質部332的中心之間的距離D5:
[0132]D5 = D3 — D4 = 189 — 54 = 135 ( μ m)
[0133]根據間距變換部333的長度Da與距離D5,傾斜角度Degjnax相對於間距變換部333的頂端硬質部332的長度方向(條件式(I))成為
[0134]Deg_max = Atan (D5/DA) = Atan (0.135/6.0) ^ 1.3 (度)。
[0135](實施例3)
[0136]製作出具有滿足以下條件的光纖的測量探頭。另外，在實施例3的光纖中未設置第I覆蓋部351，第2覆蓋部352使用了丙烯類樹脂。
[0137]第I覆蓋部351的外層部311b的覆蓋厚度D1 =D1 = 54 μ m
[0138]第2覆蓋部352的外層部311b的覆蓋厚度D2 =D2 = O μ m
[0139]間距變換部333的長度Da:Da = 4.5mm
[0140]D1ZDa (條件式(2)) =D1ZDa = 0.012
[0141]D1ZD2 (條件式(3)):無數值[0142]數值孔徑NA (條件式(4)):NA = 0.222
[0143]芯部311a 的芯部直徑 D_core (條件式(5)):D_core = 26 μ m
[0144]外層部311b 的包層直徑 D_clad:D_clad = 36 μ m
[0145]芯部直gD_core/包層直gD_clad (條件式(6)):D_core/D_clad = 0.72
[0146]另外，實施例3的光纖單元與實施例1相同地將軟質部331的長度方向與頂端硬質部332的長度方向配置為平行，使各條光纖的軟質部331彼此相接觸，在將頂端硬質部332之間的間隔Dp設為2μπι時(參照圖8)，
[0147]頂端硬質部332的直徑(μ m):D_clad (包層直徑)=36 ( μ m)
[0148]從光纖單元的中心到最外側的軟質部331的中心的距離D3 ( μπι):
[0149]D3 =(D_clad + D1 (覆蓋厚度)X2) XL 5 =(36 + 54X2) XL 5 = 216 ( μ m)
[0150]從光纖單元的中心到最外側的頂端硬質部332的中心的距離D4 ( μπι):
[0151]D4 =(頂端硬質部 332 的直徑 X 1.5) + DpX 1.5 =(36X1.5) + 2X1.5 = 57(μ m)
[0152]最外側的軟質部331的中心與頂端硬質部332的中心之間的距離D5:
[0153]D5 = D3 — D4 = 216 — 57 = 159 ( μ m)
[0154]根據間距變換部333的長度Da與距離D5,傾斜角度Degjnax相對於間距變換部333的頂端硬質部332的長度方向(條件式(I))成為
[0155]Deg_max = Atan (D5/DA) = Atan (0.159/4.5) ^ 2.0 (度)。
[0156]在製造上述實施例1~實施例3的測量探頭時，在組裝具有滿足上述條件(I)~條件(6)的光纖的光纖單元時，能夠在不會因接觸等而產生光纖折斷的前提下製作出測量探頭。另一方面，在使用超出上述條件式的範圍的光纖單元進行組裝的情況下，也有時因接觸等而產生光纖折斷。
[0157]產業h的可利用件
[0158]像以上那樣，本發明的光纖單元對防止製造時的光纖折斷是有用的。
[0159]附圖標記說明
[0160]I光學測量系統；2光學測量裝置；3測量探頭；21電源；22光源部；23連接部；24受光部；25輸入部；26輸出部；27存儲部；28控制部；28a運算部；31連接器部；32撓性部；33頂端部；34光 學兀件；100內窺鏡系統；110內窺鏡裝置；111處理器具通道；310光纖單兀；311照明光纖；311a芯部；311b外層部；312第I受光光纖；313第2受光光纖；314第3受光光纖；315覆蓋構件；316保護部；317探頭外皮；331軟質部；332頂端硬質部；333間距變換部；350光傳播部；351第I覆蓋部；352第2覆蓋部。
【權利要求】
1.一種光纖單元，其特徵在於， 該光纖單元設於通過從頂端輸入輸出光而進行光學測量的測量探頭，並具有多條檢測用光纖和一條或多條照明用光纖， 上述照明用光纖和上述檢測用光纖包括: 軟質部，其能夠彎曲； 頂端硬質部，其設於一端，該頂端硬質部的硬度比上述軟質部的硬度高；以及間距變換部，其連接上述軟質部與上述頂端硬質部，並且彎曲延伸，從而使在上述頂端硬質部中相鄰的光纖之間的距離相對於在上述軟質部中相鄰的光纖之間的距離發生變化； 當將在上述間距變換部中連結上述軟質部側的端部和上述頂端硬質部側的端部的線段與上述頂端硬質部的中心軸線所成的角度中的、最傾斜的角度設為Deg —max時，滿足
.1.0 < Deg — max < 6.0。
2.根據權利要求1所述的光纖單元，其特徵在於， 該光纖單元具有覆蓋上述軟質部的側面的第I覆蓋部， 當將上述第I覆蓋部的覆蓋厚度設為D1、將上述間距變換部的長度設為Da時，滿足 . 0.005 < D1ZDa < 0.032。
3.根據權利要求2所述的光纖單元，其特徵在於， 該光纖單元具有覆蓋上述頂端硬質部的側面和上述間距變換部的側面的第2覆蓋部， 當將上述第2覆蓋部的覆蓋厚度設為D2時，滿足 .15 < D1ZD2 < 100。
4.根據權利要求1所述的光纖單元，其特徵在於， 上述照明用光纖和上述檢測用光纖排列成一列。
5.根據權利要求1所述的光纖單元，其特徵在於， 上述照明用光纖和上述檢測用光纖具有傳播光的芯部， 上述芯部的直gD_C0re滿足
.15 μ m < D—core < 45 μ m。
6.根據權利要求5所述的光纖單元，其特徵在於， 上述照明用光纖和上述檢測用光纖具有外層部，該外層部覆蓋上述芯部的外周且折射率比上述芯部的折射率小， 上述芯部的直徑D_C0re和上述外層部的直徑D_clad滿足 .0.60 < D_core/D_clad < 0.75,並且 上述照明用光纖和上述檢測用光纖的數值孔徑NA滿足 .0.20 < NA < 0.25。
【文檔編號】A61B1/00GK103889301SQ201380003529
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年5月10日 優先權日:2012年8月8日
【發明者】片倉正弘, 菅武志 申請人:奧林巴斯醫療株式會社