JPS63147134A - 医療用イメ−ジスコ−プ - Google Patents

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】 皮果よ■肌里分団 本発明は、血管、胃、子宮、膀胱あるいはその他の人体
や動物の内部、特に胃内を観察するのに適した医療用イ
メージスコープに関する。

従来の技術 医療技術の最近における進歩に伴い、人体や動物の内部
を直接仔細に観察する目的で可撓性、機械的強度に優れ
、しかも可及的に細径の医療用イメージスコープが要求
されている。

従来、医療用イメージスコープとしでは多成分ガラス系
光ファイバの多数本を束ねて形成したマルチプルファイ
バを画像伝送路としで有するものが用いられてきている
。このマルチプルファイバは可撓性に優れている長所を
有する反面、この方法で一層細径のマルチプルファイバ
を製造するには微小外径の光ファイバを規則正しく束ね
る必要があり、この作業が極めて困難であるためマルチ
プルファイバの細径化には自ずから■界がある。

これに対して石英ガラス系の光ファイバの小径母材の必
要多数本の束を線引きして得たマルチ光導体は、互いに
隣接する光ファイバ同士が融着しているので緻密な断面
構造を有しており、細径のマルチ光導体を製、遣方法し
易い長所がある。

”　を　すべき間　占 ところで、上記の方法により得られたマルチ光導体は、
それを構成する個々の光ファイバは隣接するもの同士が
互いに融着した構造となっているので繊密配列の観点か
らは申し分はないものの、逆に個々の光ファイバが融着
しているので隣接する光ファイバ間での漏光現象があり
、このために伝送画像が不鮮明となりがちである。隣接
する光ファイバ間での漏光を少なくするために弗素や硼
素などの石英ガラスの屈折率を低下させるドーパントを
従来以上に多量に添加した低屈折率のドープド石英ガラ
スを用いてクラッド層を形成して漏光を少なくする提案
があるが、そのようなドープド石英ガラスは、同時に熱
膨張係数も過大となってコアガラスと接触させた状態で
温度変化が生しると亀裂が入る問題がある。

以上の事情から、上記の問題がなく、しかも鮮明な画像
を伝送することのできる可及的細径の石英ガラス系マル
チ光導体を画像伝送体としで有する医療用イメージスコ
ープが要求されている。

５　占を”°するための 本発明は、上記の要求に応えるととを目的としで、ステ
ップインデックス形またはグレーデドインデックス形の
コアの直上に、該コアの最外部の屈折率より少なくとも
０．００５低屈折率で且つ平均厚さ０．０１〜５μｍの
第１クラッド層を有し、さらにその上に第１クラッド層
より少なくとも０．００２高屈折率で且つ平均厚さ０．
０１〜５μｍの第２クランド層を有し、該コアの光ファ
イバ断面積における占積率が少なくとも２０％である石
英ガラス系光ファイバの多数本が互いに融着した構造の
マルチ光導体を画像伝送路としで備えてなることを特徴
とする医療用イメージスコープを提供しようとするもの
である。

■ 画像伝送路としで機能するマルチ光導体中の各光ファイ
バが、下記（１）〜（３）の要件を具備するために伝送
画像の解像度並びにコアに導入される光量が充分となり
、この結果鮮明な画像が得られることとなる。しかも第
１クラッド層および第２クラッド層の構成ガラスとしで
過大量のドーパントを添加したものを使用する必要がな
いので前記した温度変化による亀裂発生の問題もない。

ｉｌ＋　　コアの直上に、該コアの最外部の屈折率より
少なくとも０．００５低屈折率でしかも平均厚さ０．０
１〜５μｍの第１クランド層を存すること、（２）第１
クラッド層の上に、第１クラッド層よりも少なくとも０
．００２高屈折率で且つ平均厚さ０．０１〜５μＭの第
２クラッド層とを有すること、 （３）　　コアの光ファイバ断面積における占積率が少
なくとも２０％であること。

実施■ 以下、図面にもとすき本発明を説明する。第１図は本発
明実施例の断面図、第２図は第１図中において用いられ
ているマルチ光導体の断面図、第３図は第２図の部分拡
大断面図である。

第１図において、ｌは画像伝送体としでのマルチ光導体
、２はマルチ光導体１の先端に取りつけられた対物レン
ズ、３はマルチ光導体の後端に着脱自在に取りつけられ
たアイピース、３１はアイピース３内に設置された切眼
レンズ、４は照明用のライトガイドである。ライトガイ
ド４の先端部分の一定長はマルチ光導体１と併設されて
マルチ光導体の全長を保護する可撓性の有機高分子、た
とえばポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどの保護管５中に収められており、残余後
部は分岐してやはり可撓性を機高分子保護管６中に収め
られている。保護管５内には、ライトガイド４のほか送
水管、送気管、鉗子、バルーン、先端首振り装置、レー
ザファイバ、電気的コアギユレータあるいはその他の装
置が必要に応じて併設される。

第２図および第３図において、１はマルチ光導体、７は
マルチ光導体ｌを構成する光ファイバである。多数本の
光ファイバ７は、それぞれコア、７１とその直上に設け
られた第１クラッド層７２および第２クラッド層７３と
からなり、隣接する第２クラッド層同士の融着により互
いに融着している。８はマルチ光導体ｌの最外部に設け
られたスキン層、９は保護層である。

第３図においてＤｔは光ファイバ７の径、Ｄｅはコア７
１の径、Ｔ、は第１クラッド層７２の平均厚み、Ｔ２は
第２クラッド層７３の平均厚みをそれぞれ示す。本発明
においては、第１クラッド層７２の厚みＴ１は、０．０
１〜５μｍ好ましくは０．０２〜２μｍであり、第２ク
ラッド層７３の厚みＴ２は０．０１〜５μｍ好ましくは
０．０２〜３μｍである。

光ファイバ７の径Ｄｒおよびコア７１の径Ｄｅは、上記
のＴ、およびＴ、の値並びに次に述べるコア７１の占積
率が決まれば自動的に決まるが、光ファイバ７の径Ｄｔ
の好ましい値は、３．０〜６．０μｍ１特に３．５〜５
．５μｍである。

本発明においては、上記の各光ファイバ７は、該光ファ
イバ断面におけるコア７１の占積率が少なくとも２０％
であることが好ましい、コア占積率が２０％未満である
と、コア７１の光伝送量が乏しくて明るい画像の伝送が
困難である。なおコア占積率が過大であると可撓性を犠
牲にする場合以外はクラッド層が薄くなり過ぎて伝送画
像に滲み現象が生して鮮明な画像が得難い問題がある。

したがってコア占積率は、７０％以下、特に２５〜６０
％とすることが特に好ましい。

本発明においては、コア７１、第１クラッド層７２、お
よび第２クラッド層７３のいずれも純石英ガラス、ドー
パントにより屈折率が調節された純石英ガラスなどの各
種石英系ガラスからなるものが用いられる。多成分ガラ
スは、不純物の含有量が多いため、その光ファイバの束
を細く線引きすることが困難であるが、上記した石英系
ガラスは、−ａに不純物の含有量が少ないためにその光
ファイバの束を細く線引きすることが容易であるので細
径のマルチ光導体の製造が可能となる。

コア７１は純石英ガラスによってステップインデックス
形に構成されていてもよく、あるいはゲルマラムや燐な
どの純石英ガラスの屈折率を高めるドーパントを用いて
グレーデドインデックス形に構成されていてもよい。上
記した純石英ガラスとしでは純度９９．９９重量％以上
、特に純度９９．９９９９重量％以上の合成品が好まし
い。

本発明において、第１クラッド層７２は、コア７１の最
外部の屈折率より少なくとも０．００５、好ましくは少
なくとも０．００８低屈折率を有するのみならず、その
上の第２クラッド層７３よりも少なくとも０．００２、
好ましくは少なくとも０．００４低屈折率を有する。層
間にかかる屈折率差を設けることにより、コア７１に伝
送される光の漏れが小さくなり、この結果伝送画像が鮮
明となる。コア７１が純石英ガラスまたはゲルマラムや
燐などにてドープされた純石英ガラスにより構成されて
いる場合には、第１クラッド層７２は弗素および／また
は硼素にてドープされた純石英ガラスにより、かつ第２
クラッド層７３は純石英ガラスによりそれぞれ構成され
ていることが好ましい。

なお本発明においては、第１クラッド層および第１クラ
ッド層は、上記した屈折率差および平均厚さの要件を満
足するかぎり、それぞれの層が屈折率の互いに異なる２
層以上の多層からなっていてもよい。

マルチ光導体１は、上記光ファイバ７と同し構造および
断面占積率比を有する断面円形の光ファイバ母材の多数
本、たとえば５００〜ｓｏｏ、　ｏｏｏ木を天然石英ガ
ラスまたは合成石英ガラス製、好ましくは合成石英ガラ
ス製のスキンパイプ（第３図のスキン層８の形成材料）
中に整列状態にて充填しついでスキンパイプごと線引き
し、線引き直後に熱可塑性有機高分子や熱硬化性を機高
分子を塗布して保護Ｎ層９を施すことにより製造するこ
とができる。

四果 本発明の医療用イメージスコープは、伝送画像が鮮明で
あり、しかもマルチ光導体中に含まれる光ファイバの本
数の割には細径化が可能であるので、マルチプルファイ
バ中に含ませる光ファイバの本数を適宜に調節して血管
鏡、青焼、子宮鏡、膀胱鏡、関節鏡などとしで有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面図、第２図は第１図中にお
いて用いられているマルチ光導体の断面図、第３図は第
２図の部分拡大断面図である第１図において、ｌは画像
伝送体としでのマルチ光導体、２は対物レンズ、３はア
イピース、４は照明用のライトガイド、５および６は可
撓性有機高分子層の保護管５である。 第２図および第３図において、１はマルチ光導体、７は
マルチ光導体１を構成、する光ファイバ、７１はのコア
、７２は第１クラッド層、７３は第２クラッド層、８は
のスキン層、９は保護層、ＤＣはコア径、Ｄ、は光ファ
イバ径、Ｔ１は第１クラッド層厚、Ｔ２は第２クラッド
層厚である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステップインデックス形またはグレーデドインデッ
   クス形のコアの直上に、該コアの最外部の屈折率より少
   なくとも０．００５低屈折率で且つ平均厚さ０．０１〜
   ５μｍの第１クラッド層を有し、さらにその上に第１ク
   ラッド層より少なくとも０．００２高屈折率で且つ平均
   厚さ０．０１〜５μｍの第２クラッド層を有し、該コア
   の光ファイバ断面積における占積率が少なくとも２０％
   である石英ガラス系光ファイバの多数本が互いに融着し
   た構造のマルチ光導体を画像伝送路としで備えてなるこ
   とを特徴とする医療用イメージスコープ。 ２、マルチ光導体中に含まれる光ファイバが少なくとも
   ５００本である特許請求の範囲第１項に記載の医療用イ
   メージスコープ。 ３、コアが純石英ガラスからなるステップインデックス
   形またはＧｅによりドーピングされた純石英ガラスから
   なるグレーデドインデックス形である特許請求の範囲第
   １項に記載の医療用イメージスコープ。 ４、第１クラッド層が弗素および／または硼素あるいは
   それらの少なくとも１種を主成分とするドーパントによ
   りドーピングされた石英ガラスからなるものである特許
   請求の範囲第１項に記載の医療用イメージスコープ。 ６、第２クラッド層が純石英ガラスからなるものである
   特許請求の範囲第１項に記載の医療用イメージスコープ
   。