本发明专利技术的课题在于提供一种光导以及具有该光导的光照射装置，该光导在光纤束的端部具有熔接部，且与光纤线的中心轴平行地引入光导末端部处的入射到光纤束的光。光导的特征在于：具有由多根光纤线构成、且至少光入射侧的端部被热熔接了的光纤束；位于比光纤束的中心轴更靠外侧的各光纤线的中心轴，在上述被热熔接了的光纤束端部处，相对于光纤束的中心轴具有倾角；光纤束的光入射端面的形状为凹面形状。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传输光并照射被照射物的光导以及具有该光导的光照射装置。
技术介绍
以往，作为用于将从激光振荡器等发光体放射的光传输到被照射物的任意位置的机构，采用了光导。对这样的光导而言，通常有以单体形式采用光纤线的场合、和集束多根光纤线作为光纤束来采用的场合，而且根据所需光量和发光体的特性来分开使用。其中，在采用光纤束的场合下，需要将其端部集束并固化，一般是采用利用有机类或无机类的粘接剂，或者是利用低熔点玻璃将各光纤线粘着的方法。然而，已知在采用激光加工机和高输出功率灯的装置中，为了入射从发光体放射的强光，需要提高其端部的耐热性，有利用高频加热或氢氧燃烧器等的加热机构，从外部施加热来熔化光纤线自身，从而相互熔接的方法。这里，作为如上所述的从外部对光纤束端部施加热来熔接的方法，可列举出专利文献1所示的方法。专利文献1JP特开昭57-97503号公报该专利文献1示出了如下方法集束由多根构成的石英类的光纤线的端部，并将集束了的端部插入到玻璃管内后，从玻璃管外周施加热来熔接玻璃管和各光纤线，并且减小或消除这些玻璃管和各光纤线相互间的间隙。从而，用上述方法制造的光导，即便不采用耐热性差的粘接剂也可以形成各光纤线被牢固地粘着了的光导末端部，且即便对于以传输较大光量为目的的来自大型光源等的热，也可以确保该末端部具有足够的耐热性。另外，由于减小或消除该末端部中的光纤线之间的间隙，因此提高了纤芯在其端面中的占有率，可以提高相对光源的光入射效率。然而，利用上述方法形成的熔接部，由于通过光纤线自身变形为大致六角形来减小或消除光纤线之间的间隙，所以，进行了熔接的部分的光纤束直径，与未进行熔接的部分的光纤束直径相比，仅减小在光纤线之间减小或消除了的间隙的比例。其结果，在光导末端部中，配置在靠近光纤束的外周部位置的光纤线，从未进行熔接的部分(远离光纤束末端的一侧)到进行了熔接的部分(光纤束的末端侧)，其中心轴向光纤束的中心轴方向倾斜，该倾角是光纤线越远离光纤束的中心轴越大，相反，光纤线越靠近光纤束的中心轴越小，而大致在光纤束的中心轴上，光纤线的中心轴与光纤束的中心轴平行。如图2所示，在以与光导末端部中的光纤束的中心轴垂直相交的平面A来切断、研磨光导末端的熔接部的场合下，如图4所示，由于光纤线的中心轴14与各光纤线的端面32并不垂直，所以垂直入射到这样的端面32的光50，入射到端面32后，无法沿光纤线的中心轴14传输，而在构成光纤线10的包层12内面反复进行全反射，到达光纤线的出射端面36。其结果，存在如下问题从光导的出射端面出射的光包括相对于光纤束的中心轴具有倾角的光，而无法维持向光导的入射端入射的光的入射角度。
技术实现思路
基于上述事实，本专利技术的目的是提供一种光导以及具有该光导的光照射装置，该光导在光纤束的端部具有熔接部，可与光纤线的中心轴平行地引入入射到光纤束的光。为了达到上述目的，本专利技术提供(1)一种光导，其特征在于，具有由多根光纤线构成、且至少光入射侧的端部被热熔接了的光纤束，位于比光纤束的中心轴更靠外侧的各光纤线的中心轴，在上述被热熔接了的光纤束端部处，相对于光纤束的中心轴具有倾角，光纤束的光入射端面的形状为凹面形状；(2)根据上述(1)所述的光导，其中，上述凹面形状为球面形状；(3)根据上述(1)或(2)所述的光导，其中，上述光纤线的至少一部分按照下述方式对光入射面进行加工，该方式为光纤线的光入射面和与入射到该光入射面的光垂直相交的面形成的角度θ2满足下述式，θ2＝cot-1(cotθ1-(n2/(n1sinθ1)))其中，θ1是入射到光纤线的光入射面的光与光纤线的中心轴形成的角度，n1是构成光纤线的纤芯的折射率，n2是光纤线外部的空间的折射率；(4)根据上述(1)～(3)的任意一项所述的光导，其中，光纤线是由石英、多组分玻璃或塑料构成的；(5)一种光照射装置，具有放射光的发光体、以及用于将来自该发光体的放射光照射到被照射物的光导，该光照射装置的特征在于，上述光导是上述(1)～(4)的任意一项所述的光导。根据本专利技术，可以提供一种光导以及具有该光导的光照射装置，该光导通过熔接来使光纤束的端部固化，且可与光纤线的中心轴平行引入入射到光纤束的光。附图说明图1(a)是表示本专利技术的光导的第一实施方式中的光导末端部构造的剖视图、图1(b)是光纤线的剖视图。图2是表示为了在光纤束末端的熔接部形成光入射端面而进行切断、研磨的位置A的图。图3是表示在位置A进行切断后的光导末端的图。图4是表示光入射面加工前的光纤线中的入射光与出射光的图。图5是表示用于测定倾斜角θ1的测定装置的图。图6是表示出射光的光强度分布的图。图7是表示用于说明倾斜角θ2的计算方法的光纤线截面的图。图8(a)是表示从光纤束的中心轴离开规定距离的位置处的各θ1和θ2的图，图8(b)是表示为了满足得到的各θ2，而对光纤束的入射端面进行加工形成为非球面状的图。图9是表示用于测定向光导入射了激光时的出射光的强度分布的装置的图。图10是表示在向光导入射了激光时的出射光的强度分布的图。图11是用于说明本专利技术的光导的末端部构造的图。图12是表示本专利技术的光照射装置的实施方式的图。图中符号说明1光导 2光纤束 10光纤线11纤芯12包层13包覆层 14光纤线的中心轴15光入射面16与光入射面正交的直线20套筒 21台阶部30光导末端部 31熔接部32端面33光纤束的中心轴 34非球面35球面36出射端面101光导 101a光入射端面101b光出射端面110激光振荡器 130光强度仪具体实施方式以下，通过附图详细地说明本专利技术涉及的光导以及光照射装置的实施方式。关于附图说明，对同一要素赋予相同符号并省略重复说明。另外，附图的尺寸比例未必与在说明书中举例数值而说明的尺寸比例一致。本专利技术的光导的特征是，具有由多根光纤线构成、且至少光入射侧的端部被热熔接了的光纤束，位于比光纤束的中心轴更靠外侧的各光纤线的中心轴，在上述被热熔接了的光纤束端部处，相对于光纤束的中心轴具有倾角，光纤束的光入射端面的形状为凹面形状。图1(a)是表示本专利技术光导的第一实施方式中的光导末端部构造的剖视图。光导1由多根光纤线10所构成的光纤束2以及套筒20构成，并具有光导末端部30，该光导末端部30是在对光入射侧的末端部进行了热熔接之后，在规定的位置切断熔接部分，并进一步对切断面实施了后述的凹面形状的加工而形成的。另外，，光纤线10的构成包括如图1(b)所示的由高纯度石英构成的外径为190μm的纤芯11；对石英实施了氟掺杂的外径为200μm的包层12、以及由紫外线硬化树脂构成的外径为220μm的包覆层13，另一方面，套筒20采用了与光纤线10所采用的石英的热膨胀系数、软化温度大致相等的外径为12mm、内径为10mm、全长为35mm的石英管。下面，说明图1的光导中的光入射端面的形成方法。如图2所示，将利用溶剂熔解除去了端部附近的包覆层13的约2000根光纤线10，以前端突出5mm左右的状态插入到套筒20中后，用氢氧燃烧器对从套筒20的前端约10mm的范围进行加热，由此，各光纤线10软化而相互熔接的同时，与套筒20熔接成一体，而形成在套筒20的外周面具有平缓的台阶部21的光导末端部30。这里，由于熔接部3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光导，其特征在于，具有由多根光纤线构成、且至少光入射侧的端部被热熔接了的光纤束，位于比光纤束的中心轴更靠外侧的各光纤线的中心轴，在上述被热熔接了的光纤束端部处，相对于光纤束的中心轴具有倾角，光纤束的光入射端面的形状为凹面形状。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：樱井亨，大熊昭利，
申请(专利权)人：豪雅冠得股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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