JP7750141B2 - Peripheral light emitting linear light guide and its manufacturing method - Google Patents
Peripheral light emitting linear light guide and its manufacturing methodInfo
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Description
本発明は、光ファイバと光散乱部材とを備えた周面発光線状導光体、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a peripheral light-emitting linear light guide equipped with an optical fiber and a light scattering member, and a method for manufacturing the same.
従来、例えば人体の食道や腸などの管腔臓器、あるいは血管や心臓内に光ファイバを備えた光ファイバカテーテルを挿入し、光ファイバカテーテルから放射される光によって患部の治療を行うカテーテル治療が行われている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, catheter therapy has been performed in which an optical fiber catheter equipped with an optical fiber is inserted into hollow organs such as the esophagus or intestines, or into blood vessels or the heart of the human body, and the affected area is treated using light emitted from the optical fiber catheter (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１の医療用照明システムは、レーザ光源と、レーザ光源から発せられるレーザ光を導く光導波路（光ファイバ）と、光導波路の遠位端に取り付けられるディフューザ要素とを有している。ディフューザ要素は、石英ガラス等の透明体からなるディフューザ基体を有しており、このディフューザ基体に光を散乱させる散乱要素が含まれている。ディフューザ要素は、光導波路よりも直径が大きい円筒状であり、光導波路によって導かれたレーザ光がディフューザ要素の長手方向の一方の端部から入射する。ディフューザ要素に入射したレーザ光は、散乱要素によって散乱され、治療対象部位を照射する。ディフューザ要素の他方の端部には、ディフューザ基体を長手方向に通過したレーザ光を反射してディフューザ要素に戻す反射面が設けられている。 The medical lighting system of Patent Document 1 includes a laser light source, an optical waveguide (optical fiber) that guides the laser light emitted from the laser light source, and a diffuser element attached to the distal end of the optical waveguide. The diffuser element has a diffuser substrate made of a transparent material such as quartz glass, and this diffuser substrate contains scattering elements that scatter the light. The diffuser element is cylindrical with a diameter larger than that of the optical waveguide, and the laser light guided by the optical waveguide enters one longitudinal end of the diffuser element. The laser light that enters the diffuser element is scattered by the scattering element and irradiates the treatment target area. The other end of the diffuser element is provided with a reflective surface that reflects the laser light that has passed longitudinally through the diffuser substrate back to the diffuser element.
上記のような光ファイバカテーテルは、治療の精度と安全性の向上のため、側方に放射される光の強度が長手方向において高い均一性を有することが望ましい。しかし、例えば特許文献１に記載のものにおいて、ディフューザ基体の長手方向に沿って散乱要素を均等に配置した場合には、側方に放射される光の強度が長手方向の部位によってばらついてしまう。 In optical fiber catheters like those described above, it is desirable for the intensity of the light emitted laterally to be highly uniform in the longitudinal direction in order to improve the accuracy and safety of treatment. However, for example, in the case of the catheter described in Patent Document 1, if the scattering elements are evenly arranged along the longitudinal direction of the diffuser base, the intensity of the light emitted laterally will vary depending on the location in the longitudinal direction.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放射される光の強度の均一性を高めることが可能な周面発光線状導光体、及びその製造方法を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a peripheral light-emitting linear light guide that can improve the uniformity of the intensity of emitted light, as well as a method for manufacturing the same.
本発明は、上記課題を解決することを目的として、長手方向の一端部においてコアがクラッドから露出した光ファイバと、前記クラッドから露出した部分の前記コアの先端部を含む所定長さ範囲にわたって前記コアの外周面を覆う光散乱部材とを備え、前記光散乱部材は、光透過性の基材に光散乱粒子が分散混合されており、前記コアの外周囲における前記光散乱粒子の量が、前記クラッド側の端部よりも前記コアの先端側の端部において多く、前記コアの前記先端部の端面に反射膜が形成されている、周面発光線状導光体を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a peripheral light-emitting linear light guide comprising an optical fiber in which the core is exposed from the cladding at one longitudinal end, and a light-scattering member covering the outer surface of the core over a predetermined length including the tip of the core exposed from the cladding, the light-scattering member comprising a light-transmitting base material in which light-scattering particles are dispersed and mixed, the amount of light-scattering particles around the outer periphery of the core being greater at the end closer to the tip of the core than at the end closer to the cladding, and a reflective film formed on the end surface of the tip of the core.
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、コアと前記コアの外周面を覆うクラッドとを有する光ファイバの長手方向の一端部における前記クラッドを除去して前記コアを露出させる光ファイバ加工工程と、前記クラッドから露出した部分の前記コアの先端部の端面に反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記コアの前記先端部を含む所定長さ範囲にわたって、光透過性の基材に光散乱粒子が分散混合された光散乱部材を形成する光散乱部材形成工程と、を有し、前記光散乱部材形成工程において、前記コアの外周囲における前記光散乱粒子の量が前記クラッド側の端部よりも前記コアの先端側の端部において多くなるように前記光散乱部材を形成する、周面発光線状導光体の製造方法を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention also provides a method for manufacturing a peripheral light-emitting linear light guide, comprising: an optical fiber processing step of removing the cladding at one longitudinal end of an optical fiber having a core and a cladding covering the outer surface of the core, thereby exposing the core; a reflective film forming step of forming a reflective film on the end surface of the tip of the core exposed from the cladding; and a light-scattering member forming step of forming a light-scattering member in which light-scattering particles are dispersed and mixed in a light-transmitting substrate over a predetermined length range including the tip of the core, wherein in the light-scattering member forming step, the light-scattering member is formed so that the amount of light-scattering particles around the periphery of the core is greater at the end closer to the tip of the core than at the end closer to the cladding.
本発明に係る周面発光線状導光体及びその製造方法によれば、放射される光の強度の均一性を高めることが可能となる。 The peripheral light-emitting linear light guide and its manufacturing method according to the present invention make it possible to improve the uniformity of the intensity of the emitted light.
［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る周面発光線状導光体をカテーテルとして用いる治療装置を、治療対象の患者と共に示す模式図である。治療装置１は、本体２と周面発光線状導光体３とを有し、周面発光線状導光体３の先端部が患者Ｐの体内に挿入されている。本体２は、レーザ光を発する光源２１を有しており、光源２１で発生したレーザ光が周面発光線状導光体３の基端部に入射する。
[Embodiment]
1 is a schematic diagram showing a treatment device using a peripheral surface-emitting linear light guide according to an embodiment of the present invention as a catheter, together with a patient to be treated. The treatment device 1 has a main body 2 and a peripheral surface-emitting linear light guide 3, and the distal end of the peripheral surface-emitting linear light guide 3 is inserted into the body of a patient P. The main body 2 has a light source 21 that emits laser light, and the laser light generated by the light source 21 is incident on the proximal end of the peripheral surface-emitting linear light guide 3.
＜周面発光線状導光体３の構成＞
図２は、患者Ｐの体内に挿入された周面発光線状導光体３の一部を示す模式図である。図２では、患者Ｐの血管Ｐ１の一部を切り欠いて、血管Ｐ１内に挿入された周面発光線状導光体３を示している。周面発光線状導光体３から散乱放射されたレーザ光Ｌｒは、治療部Ｐ２を照射し、予め治療部Ｐ２に含ませた薬剤を反応させる。これにより、血管内レーザ治療が行われる。
<Configuration of peripheral surface light-emitting linear light guide 3>
Fig. 2 is a schematic diagram showing a portion of the peripheral light-emitting linear light guide 3 inserted into the body of a patient P. Fig. 2 shows the peripheral light-emitting linear light guide 3 inserted into the blood vessel P1 , with a portion of the blood vessel P1 of the patient P cut away. The laser light Lr scattered and emitted from the peripheral light-emitting linear light guide 3 irradiates the treatment area P2 , causing a reaction with a drug that has been previously contained in the treatment area P2 . In this way, intravascular laser treatment is performed.
図３（ａ）は、周面発光線状導光体３の一端部を示す斜視図である。図３（ｂ）は、軸方向に沿った周面発光線状導光体３の断面図である。図３（ｃ）は、周面発光線状導光体３の軸方向における先端部の断面図である。 Figure 3(a) is a perspective view showing one end of the peripheral surface-emitting linear light guide 3. Figure 3(b) is a cross-sectional view of the peripheral surface-emitting linear light guide 3 along the axial direction. Figure 3(c) is a cross-sectional view of the tip end of the peripheral surface-emitting linear light guide 3 in the axial direction.
周面発光線状導光体３は、光源２１で発生したレーザ光を伝搬光として治療部Ｐ２に導く光ファイバ４と、光ファイバ４の一端部に設けられた光散乱部材５と、光散乱部材５を覆う保護コート層６とを備えている。光ファイバ４は、コア４１、クラッド４２、及びシース４３を有している。光ファイバ４の長手方向の一端部では、クラッド４２の外周面４２ａがシース４３から露出しており、さらにコア４１の外周面４１ａがクラッド４２から露出している。 The peripheral light-emitting linear light guide 3 includes an optical fiber 4 that guides the laser light generated by the light source 21 as propagating light to the treatment area P2 , a light scattering member 5 provided at one end of the optical fiber 4, and a protective coating layer 6 that covers the light scattering member 5. The optical fiber 4 has a core 41, a clad 42, and a sheath 43. At one longitudinal end of the optical fiber 4, an outer peripheral surface 42a of the clad 42 is exposed from the sheath 43, and further, an outer peripheral surface 41a of the core 41 is exposed from the clad 42.
クラッド４２から露出した部分のコア４１の先端部４１１の端面４１１ａには、光源２１で発生してコア４１を伝搬した伝搬光であるレーザ光を反射する反射膜７が形成されている。本実施の形態では、反射膜７がスパッタ加工によって形成されている。なお、ここでスパッタ加工とは、真空中で金属のターゲットにアルゴンガス等の不活性ガスを衝突させ、放出されたターゲットの原子又は分子を対象物に付着させる加工である。スパッタ加工のターゲットに用いられる金属は、コア４１に付着しやすく光の反射率が高い、金（Ａｕ）あるいは銀（Ａｇ）を好適に用いることができる。スパッタ加工によって形成される反射膜７の厚さｔ０（図３（ｃ）参照）は、例えば数ｎｍである。 A reflective film 7 that reflects laser light, which is propagated light generated by the light source 21 and propagated through the core 41, is formed on the end surface 411a of the tip 411 of the core 41, which is exposed from the cladding 42. In this embodiment, the reflective film 7 is formed by sputtering. Sputtering refers to a process in which an inert gas, such as argon gas, is collided with a metal target in a vacuum, and the released atoms or molecules of the target are attached to an object. The metal used as the target for sputtering is preferably gold (Au) or silver (Ag), which easily adheres to the core 41 and has a high light reflectivity. The thickness t 0 of the reflective film 7 formed by sputtering (see FIG. 3(c)) is, for example, several nanometers.
反射膜７は、コア４１の先端部４１１の端面４１１ａの全体を覆う円盤部７１と、端面４１１ａの近傍におけるコア４１の外周面４１ａを覆う円筒部７２とが一体に形成されている。つまり、反射膜７は、コア４１の端面４１１ａと共にコア４１の外周面４１ａの一部を覆っている。ただし、コア４１の長手方向における円筒部７２の長さは、できるだけ短いことが好ましく、コア４１の端面４１１ａの直径よりも短いことが望ましい。なお、本実施の形態では、反射膜７が金属製であるが、これに限らず、白色の樹脂やセラミック等の誘電体材料によって反射膜７を形成してもよい。 The reflective film 7 is integrally formed by a disk portion 71 that covers the entire end face 411a of the tip portion 411 of the core 41, and a cylindrical portion 72 that covers the outer peripheral surface 41a of the core 41 near the end face 411a. In other words, the reflective film 7 covers the end face 411a of the core 41 as well as a portion of the outer peripheral surface 41a of the core 41. However, it is preferable that the length of the cylindrical portion 72 in the longitudinal direction of the core 41 be as short as possible, and that it be shorter than the diameter of the end face 411a of the core 41. Note that while the reflective film 7 is made of metal in this embodiment, this is not a limitation, and the reflective film 7 may also be made of a dielectric material such as white resin or ceramic.
また、スパッタ加工に限らず、例えば銀鏡反応によって反射膜７を形成してもよく、溶融した半田を付着させて固化させることによって反射膜７を形成してもよい。また、超音波振動によってコア４１の先端部４１１に半田を接合してもよい。このようにして金属製の反射膜７を例えば１μｍ以上の厚さで形成した場合には、反射膜７の熱伝導により、レーザ光によって発熱する部分の放熱性の向上が図られる。 In addition to sputtering, the reflective film 7 may also be formed by, for example, a silver mirror reaction, or by applying molten solder and solidifying it. The solder may also be bonded to the tip 411 of the core 41 using ultrasonic vibration. When a metallic reflective film 7 is formed in this way with a thickness of, for example, 1 μm or more, the heat conduction of the reflective film 7 improves the heat dissipation of the portion that generates heat due to the laser light.
光散乱部材５は、クラッド４２から露出した部分のコア４１の先端部４１１を含む所定長さ範囲Ｅにわたって、反射膜７と共にコア４１の外周面４１ａの全周を覆っている。光散乱部材５に覆われた部分のコア４１の軸方向長さは、例えば１～５ｃｍである。コア４１の長手方向の一部は、クラッド４２にも光散乱部材５にも覆われていない非被覆部４１０となっている。保護コート層６は、光透過性を有しており、光散乱部材５、コア４１の非被覆部４１０、及びシース４３から露出した部分のクラッド４２を覆っている。 The light-scattering member 5, together with the reflective film 7, covers the entire outer surface 41a of the core 41 over a predetermined length range E, including the tip 411 of the core 41 exposed from the cladding 42. The axial length of the core 41 covered by the light-scattering member 5 is, for example, 1 to 5 cm. A portion of the core 41 in the longitudinal direction forms an uncoated portion 410 that is not covered by either the cladding 42 or the light-scattering member 5. The protective coating layer 6 is optically transparent and covers the light-scattering member 5, the uncoated portion 410 of the core 41, and the cladding 42 exposed from the sheath 43.
本実施の形態では、一例として、コア４１が石英ガラスからなり、クラッド４２がポリマーからなる。シース４３は、フッ素系樹脂であり、より具体的にはＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー）である。コア４１の直径は、例えば２００μｍである。コア４１の屈折率は、クラッド４２の屈折率よりも高く、クラッド４２内におけるコア４１を伝搬する光がクラッド４２との界面で全反射する。コア４１がクラッド４２から露出した部分では、コア４１の外周面４１ａから光が出射される。 In this embodiment, as an example, the core 41 is made of silica glass, and the clad 42 is made of a polymer. The sheath 43 is a fluorine-based resin, more specifically, ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer). The diameter of the core 41 is, for example, 200 μm. The refractive index of the core 41 is higher than the refractive index of the clad 42, and light propagating through the core 41 within the clad 42 is totally reflected at the interface with the clad 42. In the portion of the core 41 exposed from the clad 42, light is emitted from the outer peripheral surface 41a of the core 41.
光散乱部材５は、コア４１の外周面４１ａから出射した光を散乱放射する。光散乱部材５は、コア４１よりも屈折率が高い光透過性の基材５０に多数の光散乱粒子５００が分散混合されている。ここで、分散混合されているとは、光散乱粒子５００が基材５０内の一部に固まってしまうことがないよう、基材５０内に光散乱粒子５００が均等に散らばるように混合されていることをいう。本実施の形態では、基材５０が熱硬化性の樹脂である。光散乱粒子５００は、肉眼では認識できない程度の微細な粒子であるが、図３（ｃ）では光散乱粒子５００の大きさを誇張して示している。 The light scattering member 5 scatters and radiates light emitted from the outer peripheral surface 41a of the core 41. The light scattering member 5 has a large number of light scattering particles 500 dispersed and mixed in a light-transmitting substrate 50 that has a higher refractive index than the core 41. "Dispersed and mixed" here means that the light scattering particles 500 are mixed so that they are evenly scattered throughout the substrate 50, preventing them from concentrating in one area within the substrate 50. In this embodiment, the substrate 50 is made of a thermosetting resin. The light scattering particles 500 are so tiny that they are invisible to the naked eye, but the size of the light scattering particles 500 is exaggerated in Figure 3(c).
基材５０の屈折率はコア４１よりも高いため、コア４１の内部から外周面４１ａに向かう光が高い割合で光散乱部材５に入射する。本実施の形態では、基材５０が熱硬化性のシリコーン樹脂であり、その屈折率が例えば１．５２である。コア４１の屈折率は、例えば１．４６である。なお、保護コート層６の屈折率は、基材５０の屈折率と同じか、あるいは基材５０の屈折率よりも高い。 Because the refractive index of the substrate 50 is higher than that of the core 41, a high proportion of light traveling from the inside of the core 41 toward the outer peripheral surface 41a enters the light scattering member 5. In this embodiment, the substrate 50 is a thermosetting silicone resin, and its refractive index is, for example, 1.52. The refractive index of the core 41 is, for example, 1.46. The refractive index of the protective coating layer 6 is the same as or higher than that of the substrate 50.
光散乱粒子５００は、光散乱部材５に入射した光を反射する金属粒子である。本実施の形態では、光散乱粒子５００としてルチル型の酸化チタン（ＴｉＯ２）を用いる。ただし、これに限らず、酸化アルミニウム（アルミナ）や、銀、銅、鉄、もしくはこれらの合金の微細な金属粉を光散乱粒子５００として用いてもよい。 The light scattering particles 500 are metal particles that reflect light incident on the light scattering member 5. In this embodiment, rutile titanium oxide (TiO 2 ) is used as the light scattering particles 500. However, this is not limiting, and aluminum oxide (alumina), or fine metal powder of silver, copper, iron, or an alloy thereof may also be used as the light scattering particles 500.
光散乱部材５は、コア４１の外周面４１ａからの厚さがコア４１の先端部４１１側ほど段階的に厚くなる多段構造である。また、光散乱部材５は、複数の光散乱層からなる多層構造であり、所定長さ範囲Ｅにおけるクラッド４２側の端部からコア４１の先端部４１１に向かって、徐々にコア４１の外周に積層された複数の光散乱層の層数が多くなる。光散乱部材５の厚さは、コア４１の径方向に重なる光散乱層の層数が多い部分ほど厚くなっている。本実施の形態では、光散乱部材５の光散乱層の層数が４であり、コア４１の先端部４１１の外周では４つの光散乱層の全てが径方向に重なっている。光散乱部材５のクラッド４２側の端部では、一つの光散乱層のみがコア４１の外周に形成されている。 The light-scattering member 5 has a multi-stage structure in which the thickness from the outer peripheral surface 41a of the core 41 gradually increases toward the tip 411 of the core 41. The light-scattering member 5 also has a multi-layer structure consisting of multiple light-scattering layers, and the number of multiple light-scattering layers stacked on the outer periphery of the core 41 gradually increases from the end on the clad 42 side in the specified length range E toward the tip 411 of the core 41. The thickness of the light-scattering member 5 increases as the number of light-scattering layers overlapping in the radial direction of the core 41 increases. In this embodiment, the light-scattering member 5 has four light-scattering layers, and all four light-scattering layers overlap radially around the outer periphery of the tip 411 of the core 41. At the end on the clad 42 side of the light-scattering member 5, only one light-scattering layer is formed on the outer periphery of the core 41.
以下、これら４つの光散乱層を、内側から順に、第１の光散乱層５１、第２の光散乱層５２、第３の光散乱層５３、及び第４の光散乱層５４とする。第１乃至第４の光散乱層５１～５４は、それぞれ基材５０に光散乱粒子５００が分散混合されている。第１乃至第４の光散乱層５１～５４のそれぞれの基材５０に対する光散乱粒子５００の濃度は、例えば０～２００ｍｇ／ｍＬ（１ｍＬあたり０ｍｇ以上２００ｍｇ以下）である。 Hereinafter, these four light scattering layers will be referred to as, from the inside out, the first light scattering layer 51, the second light scattering layer 52, the third light scattering layer 53, and the fourth light scattering layer 54. Each of the first to fourth light scattering layers 51 to 54 has light scattering particles 500 dispersed and mixed in a substrate 50. The concentration of light scattering particles 500 relative to the substrate 50 of each of the first to fourth light scattering layers 51 to 54 is, for example, 0 to 200 mg/mL (0 to 200 mg per mL).
図３（ｃ）に示すように、コア４１の径方向における第１乃至第４の光散乱層５１～５４のそれぞれの厚みｔ１～ｔ４は、互いに同程度である。ｔ１～ｔ４は、それぞれ例えば５～１０μｍである。なお、保護コート層６の厚みｔ５は、一例としてｔ１～ｔ４と同じであるが、ｔ１～ｔ４と異なっていてもよい。 3(c), the thicknesses t1 to t4 of the first to fourth light scattering layers 51 to 54 in the radial direction of the core 41 are approximately the same as each other . t1 to t4 are, for example, 5 to 10 μm. The thickness t5 of the protective coating layer 6 is, for example, the same as t1 to t4 , but may be different from t1 to t4 .
図３（ｂ）に示すように、光散乱部材５に覆われたコア４１の所定長さ範囲Ｅを層の数（本実施の形態では４）に応じて第１乃至第４の領域Ｅ１～Ｅ４に分割したとき、最もコア４１の先端側の第１の領域Ｅ１では、コア４１の外周に第１乃至第４の光散乱層５１～５４が形成されており、最もクラッド４２側の第４の領域Ｅ４では、コア４１の外周に第４の光散乱層５４のみが形成されている。第１の領域Ｅ１に隣り合う第２の領域Ｅ２では、コア４１の外周に第２乃至第４の光散乱層５２～５４が形成されており、第４の領域Ｅ４に隣り合う第３の領域Ｅ３では、コア４１の外周に第３及び第４の光散乱層５３，５４が形成されている。コア４１の外周面４１ａ及び第１乃至第４の光散乱層５１～５４は、それぞれ隙間なく互いに密着している。 3(b), when a predetermined length range E of the core 41 covered with the light scattering member 5 is divided into first to fourth regions E1 to E4 according to the number of layers (four in this embodiment), in the first region E1 closest to the tip of the core 41, the first to fourth light scattering layers 51 to 54 are formed on the outer periphery of the core 41, and in the fourth region E4 closest to the cladding 42, only the fourth light scattering layer 54 is formed on the outer periphery of the core 41. In the second region E2 adjacent to the first region E1 , the second to fourth light scattering layers 52 to 54 are formed on the outer periphery of the core 41, and in the third region E3 adjacent to the fourth region E4 , the third and fourth light scattering layers 53, 54 are formed on the outer periphery of the core 41. The outer periphery 41a of the core 41 and the first to fourth light scattering layers 51 to 54 are in close contact with each other without any gaps.
この多層構造により、コア４１の径方向における光散乱部材５の厚みは、第４の領域Ｅ４の外周（クラッド４２側の端部）よりも、第１の領域Ｅ１の外周（コア４１の先端部４１１側の端部）において厚くなっている。また、コア４１の外周囲における光散乱粒子５００の量は、第４の領域Ｅ４の外周（クラッド４２側の端部）よりも第１の領域Ｅ１の外周（コア４１の先端部４１１側の端部）において多くなっている。 Due to this multilayer structure, the thickness of the light scattering member 5 in the radial direction of the core 41 is greater at the outer periphery of the first region E1 (the end on the tip 411 side of the core 41) than at the outer periphery of the fourth region E4 (the end on the cladding 42 side). Also, the amount of light scattering particles 500 around the outer periphery of the core 41 is greater at the outer periphery of the first region E1 (the end on the tip 411 side of the core 41) than at the outer periphery of the fourth region E4 (the end on the cladding 42 side).
第１乃至第４の光散乱層５１～５４は、基材５０への光散乱粒子５００の混合割合が互いに異なっている。本実施の形態において、第１乃至第４の光散乱層５１～５４における光散乱粒子５００の濃度をそれぞれＣ１～Ｃ４としたとき、第１の光散乱層５１の濃度Ｃ１は例えば２０ｍｇ／ｍＬ、第２の光散乱層５２の濃度Ｃ２は例えば１０ｍｇ／ｍＬ、第３の光散乱層５３の濃度Ｃ３は例えば０ｍｇ／ｍＬ、第４の光散乱層５４の濃度Ｃ４は例えば７ｍｇ／ｍＬである。つまり、本実施の形態では、第１乃至第４の光散乱層５１～５４における光散乱粒子５００の濃度Ｃ１～Ｃ４が、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ４＞Ｃ３の関係にある。 The first to fourth light scattering layers 51 to 54 have different mixing ratios of the light scattering particles 500 to the substrate 50. In this embodiment, when the concentrations of the light scattering particles 500 in the first to fourth light scattering layers 51 to 54 are C1 to C4, respectively, the concentration C1 of the first light scattering layer 51 is, for example, 20 mg/mL, the concentration C2 of the second light scattering layer 52 is, for example, 10 mg/mL, the concentration C3 of the third light scattering layer 53 is, for example, 0 mg/mL, and the concentration C4 of the fourth light scattering layer 54 is, for example, 7 mg/mL. That is, in this embodiment, the concentrations C1 to C4 of the light scattering particles 500 in the first to fourth light scattering layers 51 to 54 have a relationship of C1 > C2 > C4 > C3 .
このように、本実施の形態では、第１乃至第４の光散乱層５１～５４のうち最も光散乱粒子５００の混合割合が高い第１の光散乱層５１が、最もコア４１の先端側の第１の領域Ｅ１に形成されている。 Thus, in this embodiment, the first light scattering layer 51, which has the highest mixing ratio of light scattering particles 500 among the first to fourth light scattering layers 51 to 54, is formed in the first region E1 closest to the tip of the core 41 .
また、本実施の形態では、第４の領域Ｅ４におけるコア４１の外周面４１ａに接して形成された第４の光散乱層５４の濃度Ｃ４が、第３の領域Ｅ３におけるコア４１の外周面４１ａに接して形成された第３の光散乱層５３の濃度Ｃ３よりも高くなっている。これは、例えば濃度Ｃ３と濃度Ｃ４とを同じにした場合に光散乱部材５から放射される光の強度が光散乱部材５のクラッド４２側の端部から軸方向に少し離れたところでピークとなる現象が認められたため、光散乱部材５から放射される光の強度の均一性を高めると共に、光散乱部材５のクラッド４２側の端部における光強度の立ち上がりを良くするよう、調整を行った結果である。なお、上記の例では、第３の光散乱層５３の濃度Ｃ３が０ｍｇ／ｍＬであり、第３の光散乱層５３に光散乱粒子５００が含まれていないが、第３の光散乱層５３に光散乱粒子５００を含めてもよい。ただし、この場合でも、第３の光散乱層５３の濃度Ｃ３が第４の光散乱層５４の濃度Ｃ４よりも低いことが望ましい。 In this embodiment, the concentration C4 of the fourth light-scattering layer 54 formed in contact with the outer peripheral surface 41 a of the core 41 in the fourth region E4 is higher than the concentration C3 of the third light-scattering layer 53 formed in contact with the outer peripheral surface 41 a of the core 41 in the third region E3 . This is the result of adjustments being made to increase the uniformity of the intensity of light emitted from the light-scattering member 5 and improve the rise of the light intensity at the end of the light-scattering member 5 on the clad 42 side, since it was observed that when the concentrations C3 and C4 were the same, the intensity of light emitted from the light-scattering member 5 peaked a little axially from the end of the light-scattering member 5 on the clad 42 side. In the above example, the concentration C3 of the third light-scattering layer 53 was 0 mg/mL, and the third light-scattering layer 53 did not contain light-scattering particles 500, but the third light-scattering layer 53 may contain light-scattering particles 500. However, even in this case, it is desirable that the concentration C3 of the third light scattering layer 53 be lower than the concentration C4 of the fourth light scattering layer 54.
なお、ここでは光散乱部材５の層の数が４である場合について説明したが、光散乱部材５の層の数は４に限らず、２又は３もしくは５以上であってもよい。層の数をｎ（ｎは２以上の自然数）とし、コア４１の軸方向長さ範囲Ｅを層数に応じたｎ個の領域に分割した場合、このｎ個の領域のうち、最もコア４１の先端側の領域における層の数がｎであり、最もクラッド４２側の領域における層の数が１となる。 Note that while the case where the number of layers of the light scattering member 5 is four has been described here, the number of layers of the light scattering member 5 is not limited to four and may be two, three, or five or more. If the number of layers is n (n is a natural number greater than or equal to two) and the axial length range E of the core 41 is divided into n regions according to the number of layers, then of these n regions, the number of layers in the region closest to the tip of the core 41 is n, and the number of layers in the region closest to the cladding 42 is 1.
また、光散乱部材５は、多層構造に限らず、基材５０への光散乱粒子５００の混合割合が均一な単層構造であってもよい。この場合、コア４１の径方向における光散乱部材５の厚みを、コア４１の先端部４１１側の端部においてクラッド４２側の端部よりも厚くすることで、コア４１の外周囲における光散乱粒子５００の量を、コア４１の先端部４１１側の端部においてクラッド４２側の端部よりも多くすることができる。 Furthermore, the light scattering member 5 is not limited to a multi-layer structure, and may be a single-layer structure in which the light scattering particles 500 are mixed uniformly into the substrate 50. In this case, by making the thickness of the light scattering member 5 in the radial direction of the core 41 thicker at the end on the tip 411 side of the core 41 than at the end on the clad 42 side, the amount of light scattering particles 500 around the periphery of the core 41 can be made greater at the end on the tip 411 side of the core 41 than at the end on the clad 42 side.
＜周面発光線状導光体３の製造方法＞
次に、周面発光線状導光体３の製造方法について説明する。周面発光線状導光体３の製造方法は、光ファイバ４の長手方向の一端部におけるクラッド４２を除去してコア４１を露出させる光ファイバ加工工程と、クラッド４２から露出した部分のコア４１の先端部４１１の端面４１１ａに反射膜７を形成する反射膜形成工程と、コア４１の外周囲における光散乱粒子５００の量がコア４１の先端部４１１側の端部においてクラッド４２側の端部よりも多くなるように光散乱部材５を形成する光散乱部材形成工程とを有している。光散乱部材形成工程はさらに、硬化によって光散乱部材５となる液状体を準備する準備工程と、この液状体の上方にクラッド４２の端部から突出したコア４１が鉛直方向に垂れるように光ファイバ４を配置する配置工程と、コア４１と液状体とを鉛直方向に相対移動させ、コア４１の軸方向の一部を液状体の液面よりも下方に移動させた後にコア４１を液状体から引き上げる移動工程と、コア４１を引き上げることにより付着した液状体を硬化させる硬化工程とを有している。
<Method of manufacturing peripheral surface light-emitting linear light guide 3>
Next, a description will be given of a manufacturing method of the peripheral surface-emitting linear light guide 3. The manufacturing method of the peripheral surface-emitting linear light guide 3 includes an optical fiber processing step of removing the cladding 42 at one longitudinal end of the optical fiber 4 to expose the core 41, a reflective film forming step of forming a reflective film 7 on the end face 411 a of the tip portion 411 of the core 41 in the portion exposed from the cladding 42, and a light scattering member forming step of forming a light scattering member 5 so that the amount of light scattering particles 500 around the periphery of the core 41 is greater at the end of the core 41 on the tip portion 411 side than at the end on the cladding 42 side. The light scattering member forming process further includes a preparation step of preparing a liquid material that will become the light scattering member 5 upon hardening, an arrangement step of arranging the optical fiber 4 above the liquid material so that the core 41 protruding from the end of the clad 42 hangs vertically, a movement step of moving the core 41 and the liquid material relative to each other in the vertical direction, moving a portion of the axial direction of the core 41 below the liquid surface of the liquid material, and then lifting the core 41 out of the liquid material, and a hardening step of hardening the liquid material that has adhered by lifting the core 41.
図４（ａ）～（ｄ）は、光ファイバ加工工程及び反射膜形成工程を示す説明図である。図４（ａ）は、例えばクリーブカットによって所定の長さに切り出された加工前の光ファイバ４の一端を示している。この状態では、コア４１の外周がクラッド４２に覆われ、さらにクラッド４２の外周がシース４３に覆われている。図４（ｂ）は、シース４３を軸方向の端部から所定の長さにわたって除去し、クラッド４２の外周面４２ａを露出させた状態である。図４（ｃ）は、シース４３から露出した部分のクラッド４２を軸方向の端部から所定の長さにわたって除去し、コア４１の外周面４１ａを露出させた状態である。反射膜形成工程では、図４（ｄ）に示すように、クラッド４２から露出した部分のコア４１の先端部４１１に反射膜７を形成する。 Figures 4(a) to (d) are explanatory diagrams showing the optical fiber processing process and the reflective coating formation process. Figure 4(a) shows one end of an optical fiber 4 before processing, cut to a predetermined length by, for example, cleave cutting. In this state, the outer periphery of the core 41 is covered with the cladding 42, and the outer periphery of the cladding 42 is further covered with the sheath 43. Figure 4(b) shows the state after the sheath 43 has been removed over a predetermined length from the axial end, exposing the outer circumferential surface 42a of the cladding 42. Figure 4(c) shows the state after the cladding 42, exposed from the sheath 43, has been removed over a predetermined length from the axial end, exposing the outer circumferential surface 41a of the core 41. In the reflective coating formation process, as shown in Figure 4(d), a reflective coating 7 is formed on the tip 411 of the core 41, the portion exposed from the cladding 42.
図５（ａ）～（ｄ）は、露出したコア４１の外周に第１乃至第４の光散乱層５１～５４及び保護コート層６を順次形成する状態を示す説明図である。図５（ａ）～（ｄ）に示すように、光散乱部材５は、コア４１の第１の領域Ｅ１の外周に第１の光散乱層５１が形成された後、第１の光散乱層５１及びコア４１の第２の領域Ｅ２の外周に第２の光散乱層５２が形成される。さらにその後、第２の光散乱層５２及びコア４１の第３の領域Ｅ３の外周に第３の光散乱層５３が形成され、第３の光散乱層５３及びコア４１の第４の領域Ｅ４の外周に第４の光散乱層５４が形成される。 5(a) to 5(d) are explanatory diagrams showing the state in which first to fourth light scattering layers 51 to 54 and a protective coating layer 6 are sequentially formed around the periphery of the exposed core 41. As shown in 5(a) to 5(d), in the light scattering member 5, a first light scattering layer 51 is formed around the periphery of the first region E1 of the core 41, and then a second light scattering layer 52 is formed around the first light scattering layer 51 and the periphery of the second region E2 of the core 41. Further thereafter, a third light scattering layer 53 is formed around the second light scattering layer 52 and the periphery of the third region E3 of the core 41, and then a fourth light scattering layer 54 is formed around the third light scattering layer 53 and the periphery of the fourth region E4 of the core 41 .
図６（ａ）及び（ｂ）は、第１乃至第４の光散乱層５１～５４を形成するための光散乱層形成装置８を示す概略構成図である。図６（ａ）及び（ｂ）では、図面上下方向が鉛直方向の上下にあたる。光散乱層形成装置８は、ベースプレート８１と、ベースプレート８１に対して垂直に立接された支柱８２と、支柱８２に対して上下方向に移動可能な昇降台８３と、光ファイバ４を保持するホルダ８４と、支柱８２に固定されたヒータ８５とを備えている。 Figures 6(a) and (b) are schematic diagrams showing the configuration of a light-scattering layer forming apparatus 8 for forming the first to fourth light-scattering layers 51-54. In Figures 6(a) and (b), the up-down direction in the drawings corresponds to the vertical direction. The light-scattering layer forming apparatus 8 includes a base plate 81, a support 82 connected perpendicularly to the base plate 81, an elevator 83 that can move up and down relative to the support 82, a holder 84 that holds the optical fiber 4, and a heater 85 fixed to the support 82.
昇降台８３は、不図示のアクチュエータによって支柱８２に対して上下方向に移動する。このアクチュエータとしては、例えば電動モータの回転をボールねじ等によって直線運動に変換する構成のものを用いることができる。昇降台８３は、ホルダ８４を支持する支持部８３１を有しており、この支持部８３１によってホルダ８４を支持している。 The lifting platform 83 moves up and down relative to the support column 82 by an actuator (not shown). This actuator can be configured to convert the rotation of an electric motor into linear motion using a ball screw or the like. The lifting platform 83 has a support portion 831 that supports the holder 84, and this support portion 831 supports the holder 84.
ホルダ８４は、シース４３に覆われた部分の光ファイバ４を所定の長さ範囲にわたって鉛直方向に保持している。これにより、配置工程において、クラッド４２の端部から突出したコア４１が鉛直方向下方に向かって垂れるように配置される。ホルダ８４は、光ファイバ４を保持した状態で昇降台８３と共に上下方向に移動する。 The holder 84 holds the optical fiber 4 covered by the sheath 43 in the vertical direction over a predetermined length. As a result, during the placement process, the core 41 protruding from the end of the cladding 42 is positioned so that it hangs down vertically. The holder 84 moves up and down together with the lifting platform 83 while holding the optical fiber 4.
ヒータ８５は、光ファイバ４を上下に挿通させる挿通孔８５０を有している。挿通孔８５０の周囲には、赤外線を放射する円筒状の放射材８５１が配置されており、放射材８５１が電熱線８５２によって加熱されることにより、赤外線が挿通孔８５０内に放射される。これにより、光ファイバ４のコア４１の周囲を全方位から均等に加熱することが可能である。放射材８５１及び電熱線８５２は、ケース部材８５３に収容されており、ケース部材８５３が連結アーム８５４によって支柱８２に連結されている。 The heater 85 has an insertion hole 850 through which the optical fiber 4 is inserted vertically. A cylindrical radiating material 851 that emits infrared rays is arranged around the insertion hole 850, and when the radiating material 851 is heated by a heating wire 852, the infrared rays are emitted into the insertion hole 850. This makes it possible to heat the area around the core 41 of the optical fiber 4 evenly from all directions. The radiating material 851 and heating wire 852 are housed in a case member 853, and the case member 853 is connected to the support 82 by a connecting arm 854.
準備工程では、光散乱粒子５００の混合割合が異なる複数種類の液状体（第１乃至第４の液状体９１１～９１４）を準備する。第１の液状体９１１は、硬化によって第１の光散乱層５１となり、第２の液状体９１２は、硬化によって第２の光散乱層５２となる。また、第３の液状体９１３は、硬化によって第３の光散乱層５３となり、第４の液状体９１４は、硬化によって第４の光散乱層５４となる。 In the preparation process, multiple types of liquid (first to fourth liquids 911 to 914) with different mixing ratios of light scattering particles 500 are prepared. The first liquid 911 becomes the first light scattering layer 51 when cured, and the second liquid 912 becomes the second light scattering layer 52 when cured. Furthermore, the third liquid 913 becomes the third light scattering layer 53 when cured, and the fourth liquid 914 becomes the fourth light scattering layer 54 when cured.
第１乃至第４の液状体９１１～９１４には、硬化する前の液状の基材５０Ｌに多数の光散乱粒子５００が分散混合されている。液状の基材５０Ｌは、加熱工程前において常温で液状であり、ヒータ８５によって加熱されることにより硬化して、固体の基材５０となる。第１乃至第４の液状体９１１～９１４における光散乱粒子５００の濃度は、上記のＣ１＞Ｃ２＞Ｃ４＞Ｃ３の関係に応じた濃度である。 In the first to fourth liquids 911 to 914, a large number of light scattering particles 500 are dispersed and mixed in the liquid base material 50L before it is hardened. The liquid base material 50L is liquid at room temperature before the heating step, and is hardened by being heated by the heater 85 to become the solid base material 50. The concentrations of the light scattering particles 500 in the first to fourth liquids 911 to 914 are concentrations that satisfy the relationship C1 > C2 > C4 > C3 described above.
第１乃至第４の液状体９１１～９１４は、それぞれ第１乃至第４の容器９２１～９２４に収容されている。第１乃至第４の容器９２１～９２４は、上方が開口したカップ状である。図６（ａ）では、第１乃至第４の容器９２１～９２４を断面で示し、その内部の第１乃至第４の液状体９１１～９１４を図示している。また、図６（ａ）及び（ｂ）では、第２の容器９２２がベースプレート８１におけるヒータ８５の下方にあたる載置面８１ａに載置された状態を示している。 The first to fourth liquid materials 911 to 914 are contained in first to fourth containers 921 to 924, respectively. The first to fourth containers 921 to 924 are cup-shaped and open at the top. Figure 6(a) shows the first to fourth containers 921 to 924 in cross section, illustrating the first to fourth liquid materials 911 to 914 inside them. Figures 6(a) and (b) also show the second container 922 placed on the placement surface 81a below the heater 85 of the base plate 81.
光散乱部材５を形成する際には、第１乃至第４の液状体９１１～９１４ごとに移動工程と硬化工程とを繰り返す。本実施の形態では、光散乱部材５が４層構造であるので、移動工程及び硬化工程をそれぞれ４回繰り返す。ベースプレート８１の載置面８１ａには、１回の移動工程及び硬化工程が終わる度に、第１乃至第４の液状体９１１～９１４が順次載置される。 When forming the light scattering member 5, the moving process and hardening process are repeated for each of the first to fourth liquid bodies 911 to 914. In this embodiment, since the light scattering member 5 has a four-layer structure, the moving process and hardening process are each repeated four times. The first to fourth liquid bodies 911 to 914 are sequentially placed on the placement surface 81a of the base plate 81 after each moving process and hardening process.
移動工程では、昇降台８３の下方への移動によってコア４１の軸方向の一部を第１乃至第４の液状体９１１～９１４の液面よりも下方に移動させた後、コア４１を第１乃至第４の液状体９１１～９１４から引き上げる。液状の基材５０Ｌは、粘性を有しており、昇降台７３が上方へ移動すると、基材５０Ｌがその粘性によって周囲に付着した状態でコア４１が引き上げられる。図６（ａ）では、コア４１を第２の液状体９１２の液面９１２ａから上方に引き上げている状態を示している。 In the moving process, the lifting platform 83 moves downward to move a portion of the core 41 in the axial direction below the liquid surfaces of the first to fourth liquid materials 911 to 914, and then the core 41 is lifted up from the first to fourth liquid materials 911 to 914. The liquid base material 50L is viscous, and when the lifting platform 73 moves upward, the core 41 is lifted up with the base material 50L adhering to its surroundings due to its viscosity. Figure 6(a) shows the state in which the core 41 is being lifted up above the liquid surface 912a of the second liquid material 912.
コア４１を引き上げる際には、可及的に均一な厚みで基材５０Ｌが付着するように、昇降台８３を例えば秒速０．０２ｍｍ程度の低速で引き上げる。コア４１の引き上げ速度は、０．１ｍｍ／秒以下であることが望ましく、０．０５ｍｍ／秒以下であることがより望ましい。図６（ａ）では、第２の液状体９１２が第１の光散乱層５１及びコア４１の第２の領域Ｅ２の外周に均一な厚みで付着した状態を示している。 When the core 41 is pulled up, the lifting platform 83 is pulled up at a slow speed, for example, about 0.02 mm per second, so that the substrate 50L adheres with as uniform a thickness as possible. The core 41 is preferably pulled up at a speed of 0.1 mm/second or less, and more preferably 0.05 mm/second or less. Figure 6(a) shows a state in which the second liquid material 912 adheres with a uniform thickness to the outer periphery of the first light scattering layer 51 and the second region E2 of the core 41.
硬化工程では、図６（ｂ）に示すように、クラッド４２から露出したコア４１がヒータ８５の挿通孔８５０内に位置するまで昇降台８３を上昇させ、移動工程において付着した第１乃至第４の液状体９１１～９１４を放射材８５１から放射される赤外線によって加熱し、硬化させる。 In the curing process, as shown in Figure 6(b), the lifting platform 83 is raised until the core 41 exposed from the cladding 42 is positioned within the insertion hole 850 of the heater 85, and the first to fourth liquid materials 911 to 914 that were attached during the moving process are heated and cured by infrared rays radiated from the radiant material 851.
そして、コア４１の外周に第１乃至第４の光散乱層５１～５４を形成した後、保護コート層６を形成することにより周面発光線状導光体３が得られる。保護コート層６は、例えば第１乃至第４の光散乱層５１～５４と同様にして形成してもよいが、第１乃至第４の光散乱層５１～５４と異なる工程により保護コート層６を形成してもよい。 Then, after forming the first to fourth light-scattering layers 51 to 54 on the outer periphery of the core 41, the protective coating layer 6 is formed to obtain the peripheral surface-emitting linear light guide 3. The protective coating layer 6 may be formed in the same manner as the first to fourth light-scattering layers 51 to 54, for example, or it may be formed by a process different from that for the first to fourth light-scattering layers 51 to 54.
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、光散乱部材５の厚さがコア４１の先端部４１１側ほど段階的に厚くなる多段構造であり、光散乱粒子５００の量をコア４１の先端部４１１側の端部においてクラッド４２側の端部よりも多くすることにより、光散乱部材５から放射される光の強度の均一性が高められる。また、本実施の形態では、コア４１の先端部４１１の端面４１１ａに反射膜７が形成されているので、コア４１の先端部４１１から軸方向に放射される強い光によって治療対象の患者Ｐの人体に損傷を与えてしまうことを防ぐことができる。またさらに、反射膜７で反射した反射光がコア４１の外周面４１ａから出射されて光散乱部材５によって散乱され、治療部Ｐ２を照射するので、光源２１で発生したレーザ光の利用効率を高めることができると共に、光散乱部材５から放射される光の強度の均一性をより高めることができる。
(Functions and Effects of the Embodiments)
According to the embodiment described above, the light scattering member 5 has a multi-stage structure in which the thickness gradually increases toward the tip 411 of the core 41, and the amount of light scattering particles 500 is greater at the end of the core 41 on the tip 411 side than at the end on the cladding 42 side, thereby improving the uniformity of the intensity of light emitted from the light scattering member 5. Furthermore, in this embodiment, the reflective film 7 is formed on the end face 411 a of the tip 411 of the core 41, so that it is possible to prevent damage to the body of the patient P to be treated by the strong light emitted in the axial direction from the tip 411 of the core 41. Furthermore, the light reflected by the reflective film 7 is emitted from the outer peripheral surface 41 a of the core 41 and scattered by the light scattering member 5 to irradiate the treatment area P2 , so that it is possible to improve the utilization efficiency of the laser light generated by the light source 21 and further improve the uniformity of the intensity of the light emitted from the light scattering member 5.
（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
(Summary of the embodiment)
Next, the technical ideas grasped from the above-described embodiments will be described by using the reference numerals and the like in the embodiments. However, the reference numerals in the following description do not limit the components in the claims to the members and the like specifically shown in the embodiments.
［１］長手方向の一端部においてコア（４１）がクラッド（４２）から露出した光ファイバ（４）と、前記クラッド（４２）から露出した部分の前記コア（４１）の先端部（４１１）を含む所定長さ範囲（Ｅ）にわたって前記コア（４１）の外周面（４１ａ）を覆う光散乱部材（５）とを備え、前記光散乱部材（５）は、光透過性の基材（５０）に光散乱粒子（５００）が分散混合されており、前記コア（４１）の外周囲における前記光散乱粒子（５００）の量が、前記クラッド（４２）側の端部よりも前記コア（４１）の先端側の端部において多く、前記コア（４１）の前記先端部（４１１）の端面（４１１ａ）に反射膜（７）が形成されている、周面発光線状導光体（３）。 [1] A peripheral light-emitting linear light guide (3) comprising: an optical fiber (4) in which a core (41) is exposed from a clad (42) at one longitudinal end; and a light-scattering member (5) covering the outer surface (41a) of the core (41) over a predetermined length range (E) including the tip end (411) of the core (41) exposed from the clad (42), wherein the light-scattering member (5) comprises a light-transmitting substrate (50) in which light-scattering particles (500) are dispersed and mixed, the amount of the light-scattering particles (500) around the periphery of the core (41) being greater at the end closer to the tip end of the core (41) than at the end closer to the clad (42), and a reflective film (7) being formed on the end surface (411a) of the tip end (411) of the core (41).
［２］前記光散乱部材（５）は、前記コア（４１）よりも屈折率が高い熱硬化性のシリコーン樹脂に光散乱粒子（５００）が分散混合されている、上記［１］に記載の周面発光線状導光体（３）。 [2] The peripheral light-emitting linear light guide (3) described in [1] above, wherein the light-scattering member (5) is a thermosetting silicone resin having a higher refractive index than the core (41) and light-scattering particles (500) dispersed and mixed therein.
［３］前記光散乱部材（５）は、複数の光散乱層（５１～５４）からなり、前記所定長さ範囲（Ｅ）における前記クラッド（４２）側の端部から前記先端部（４１１）に向かって、徐々に前記コア（４１）の外周に積層された前記複数の光散乱層（５１～５４）の層数が多くなる、上記［１］又は［２］に記載の周面発光線状導光体（３）。 [3] The peripheral surface-emitting linear light guide (3) described in [1] or [2] above, wherein the light-scattering member (5) is composed of multiple light-scattering layers (51-54), and the number of the multiple light-scattering layers (51-54) stacked on the outer periphery of the core (41) gradually increases from the end on the clad (42) side in the predetermined length range (E) toward the tip end (411).
［４］前記光散乱粒子（５００）が酸化チタンからなり、前記複数の光散乱層（５１～５４）のそれぞれの前記シリコーン樹脂に対する前記光散乱粒子（５００）の濃度が１ｍＬあたり０ｍｇ以上２００ｍｇ以下である、上記［２］に従属する上記［３］に記載の周面発光線状導光体（３）。 [4] A peripheral light-emitting linear light guide (3) according to [3] above, which is dependent on [2] above, wherein the light-scattering particles (500) are made of titanium oxide, and the concentration of the light-scattering particles (500) relative to the silicone resin in each of the plurality of light-scattering layers (51-54) is 0 mg or more and 200 mg or less per mL.
［５］前記反射膜（７）は、前記コア（４１）の前記端面（４１１ａ）と共に前記コア（４１）の外周面（４１ａ）の一部を覆っている、上記［１］乃至［４］の何れかに記載の周面発光線状導光体（３）。 [5] A peripheral light-emitting linear light guide (3) according to any one of [1] to [4] above, wherein the reflective film (7) covers the end face (411a) of the core (41) as well as a portion of the outer peripheral surface (41a) of the core (41).
［６］前記反射膜（７）は、スパッタ加工により形成されている、上記［１］乃至［５］の何れかに記載の周面発光線状導光体（３）。 [6] The peripheral light-emitting linear light guide (3) described in any one of [1] to [5] above, wherein the reflective film (7) is formed by sputtering.
［７］コア（４１）と前記コア（４１）の外周面（４１ａ）を覆うクラッド（４２）とを有する光ファイバ（４）の長手方向の一端部における前記クラッド（４２）を除去して前記コア（４１）を露出させる光ファイバ加工工程と、前記クラッド（４２）から露出した部分の前記コア（４１）の先端部（４１１）の端面（４１１ａ）に反射膜（７）を形成する反射膜形成工程と、前記コア（４１）の前記先端部（４１１）を含む所定長さ範囲（Ｅ）にわたって、光透過性の基材（５０）に光散乱粒子（５００）が分散混合された光散乱部材（５）を形成する光散乱部材形成工程と、を有し、前記光散乱部材形成工程において、前記コア（４１）の外周囲における前記光散乱粒子（５００）の量が前記クラッド（４２）側の端部よりも前記コア（４１）の先端側の端部において多くなるように前記光散乱部材（５）を形成する、周面発光線状導光体（３）の製造方法。 [7] An optical fiber processing step of removing the clad (42) at one longitudinal end of an optical fiber (4) having a core (41) and a clad (42) covering the outer peripheral surface (41a) of the core (41) to expose the core (41); a reflective film forming step of forming a reflective film (7) on the end face (411a) of the tip portion (411) of the core (41) in the portion exposed from the clad (42); and a predetermined area including the tip portion (411) of the core (41). A method for manufacturing a peripheral light-emitting linear light guide (3), comprising: a light-scattering member forming step of forming a light-scattering member (5) in which light-scattering particles (500) are dispersed and mixed in a light-transmitting substrate (50) over a length range (E); in the light-scattering member forming step, the light-scattering member (5) is formed so that the amount of the light-scattering particles (500) around the outer periphery of the core (41) is greater at the end on the tip side of the core (41) than at the end on the clad (42) side.
（付記）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
(Additional Note)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the invention according to the claims is not limited to the embodiments described above. It should be noted that not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the means for solving the problems of the invention.
３…周面発光線状導光体 ４…光ファイバ
４１…コア ４１１…先端部
４１１ａ…端面 ４１ａ…外周面
４２…クラッド ５…光散乱部材
５０…基材 ５００…光散乱粒子
５１…第１の光散乱層 ５２…第２の光散乱層
５３…第３の光散乱層 ５４…第４の光散乱層
７…反射膜 Ｅ…所定長さ範囲
3...Circumferential surface light-emitting linear light guide 4...Optical fiber 41...Core 411...Tip portion 411a...End face 41a...Outer surface 42...Cladding 5...Light scattering member 50...Substrate 500...Light scattering particles 51...First light scattering layer 52...Second light scattering layer 53...Third light scattering layer 54...Fourth light scattering layer 7...Reflective film E...Predetermined length range
Claims (6)
前記光散乱部材は、光透過性の基材に光散乱粒子が分散混合されるとともに、複数の光散乱層からなり、
前記所定長さ範囲における前記クラッド側の端部から前記先端部に向かって、徐々に前記コアの外周に積層された前記複数の光散乱層の層数が多くなり、
前記コアの外周囲における前記光散乱粒子の量が、前記クラッド側の端部よりも前記コアの先端側の端部において多く、
前記コアの前記先端部の端面に反射膜が形成されている、
周面発光線状導光体。 an optical fiber having a core exposed from a clad at one end in a longitudinal direction; and a light scattering member covering an outer peripheral surface of the core over a predetermined length range including a tip end of the core exposed from the clad,
the light-scattering member is a light-transmitting substrate having light-scattering particles dispersed therein, and is made up of a plurality of light-scattering layers;
the number of the plurality of light scattering layers stacked on the outer periphery of the core gradually increases from the end portion on the cladding side to the tip portion in the predetermined length range,
the amount of the light scattering particles around the periphery of the core is greater at the tip end of the core than at the cladding end,
a reflective film is formed on the end surface of the tip portion of the core;
Peripheral light emitting linear light guide.
請求項１に記載の周面発光線状導光体。 the light scattering member is formed by dispersing and mixing the light scattering particles in a thermosetting silicone resin having a refractive index higher than that of the core;
The peripheral light-emitting linear light guide according to claim 1 .
前記複数の光散乱層のそれぞれの前記シリコーン樹脂に対する前記光散乱粒子の濃度が１ｍＬあたり０ｍｇ以上２００ｍｇ以下である、
請求項２に記載の周面発光線状導光体。 the light-scattering particles are made of titanium oxide,
a concentration of the light-scattering particles in the silicone resin of each of the plurality of light-scattering layers being 0 mg or more and 200 mg or less per mL;
The peripheral light-emitting linear light guide according to claim 2 .
請求項１乃至３の何れか１項に記載の周面発光線周面発光線状導光体状導光体。 the reflective film covers the end face of the core and a part of the outer circumferential surface of the core;
The peripheral surface light-emitting linear light guide according to any one of claims 1 to 3 .
請求項１乃至４の何れか１項に記載の周面発光線状導光体。 The reflective film is formed by sputtering.
The peripheral light-emitting linear light guide according to claim 1 .
前記クラッドから露出した部分の前記コアの先端部の端面に反射膜を形成する反射膜形成工程と、
前記コアの前記先端部を含む所定長さ範囲にわたって、光透過性の基材に光散乱粒子が分散混合された光散乱部材を形成する光散乱部材形成工程と、を有し、
前記光散乱部材形成工程において、前記コアの外周囲における前記光散乱粒子の量が前記クラッド側の端部よりも前記コアの先端側の端部において多くなるように前記光散乱部材を形成する、
周面発光線状導光体の製造方法。
an optical fiber processing step of removing a cladding at one end in a longitudinal direction of an optical fiber having a core and a cladding covering an outer peripheral surface of the core, thereby exposing the core;
a reflective film forming step of forming a reflective film on the end face of the tip of the core in the portion exposed from the cladding;
a light-scattering member forming step of forming a light-scattering member in which light-scattering particles are dispersed and mixed in a light-transmitting base material over a predetermined length range including the tip end of the core,
In the light scattering member forming step, the light scattering member is formed so that the amount of the light scattering particles around the outer periphery of the core is greater at an end on the tip side of the core than at an end on the cladding side.
A method for manufacturing a peripheral light-emitting linear light guide.
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