光纤的制造方法、光纤以及内窥镜技术

一种贯穿插入到内窥镜的插入部且引导光的内窥镜用的光纤的制造方法，其中，在竖式的拉丝炉（30）内，在由包层玻璃构成的中空的包层管（22）内，成为流动状态的芯部玻璃由于重力而流下，从而芯部玻璃与包层玻璃一体化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤的制造方法、光纤以及内窥镜
本专利技术的实施方式涉及贯穿插入到内窥镜的插入部且引导光的光纤的制造方法、所述光纤以及具备所述光纤的内窥镜。
技术介绍
医疗内窥镜需要对被摄体进行照明以对较暗的体腔内进行观察。因此，采用了光导，以将光源装置产生的光引导至配设于内窥镜的插入部前端部的照明部。光导具有捆束多个光纤而成的结构。如图1所示，一个个光纤10 (外径fF)由透过光的芯部(外径fC)ll ;以及设置于芯部11的外周部的、对光进行反射以使光不会从芯部侧面泄漏到外部的包层12构成。并且，芯部11采用了高折射率玻璃，包层12采用了折射率比芯部11低的玻璃。作为光纤的制造方法，例如在日本特开平I 一 215738号公报中公开了利用管中棒(rod in tube)法的光通信用光纤的制造方法。在管中棒法中，在加热炉内部，在作为包层的管状玻璃中插入了作为芯部的棒状玻璃的状态下，进行熔融纺丝、即所谓的“拉丝”。此处，内窥镜用光纤和光通信用光纤均具有引导光的功能，基本的部分相似。但是与光通信用光纤将预定的较窄波长的光进行几km以上这样的长距离传送相对，内窥镜用光纤需要在几m这样的短距离内大光量地引导可见光这样的较大波长范围的光。因此，虽然内窥镜用光纤的构造以及制造方法与光通信用光纤的构造以及制造方法的基本部分相似，但制造条件等差异较大。例如，内窥镜用的光纤与光通信`用光纤相比，芯部直径fC相对于光纤直径fF的比例较大。因此，不容易进行将芯棒准确配置到包层管的中心的状态下的拉丝，生产率的提闻是问题。本专利技术的目的在于提供一种生产率高的内窥镜用的光纤的制造方法、生产率高的内窥镜用的光纤以及具有生产率高的光纤的内窥镜。
技术实现思路
用于解决课题的手段在本专利技术实施方式的、贯穿插入到内窥镜的插入部且引导光的光纤的制造方法中，在用于管中棒法的竖式的拉丝炉的内部，在由包层玻璃构成的中空的管的内部，成为流动状态的芯部玻璃由于重力而流下，从而使所述芯部玻璃与所述包层玻璃一体化。在本专利技术其他实施方式的贯穿插入到内窥镜的插入部且引导光的光纤中，芯部玻璃的粘度n2为Log n2 = 3.5的温度下的包层玻璃的粘度n I为5.0 < Log n I < 7.0。本专利技术其他实施方式的内窥镜具备贯穿插入到插入部且引导光的光纤，关于该光纤，芯部玻璃的粘度n 2为Log n 2 = 3.5的温度下的包层玻璃的粘度n I为5.0 < Log n I<7.0。【附图说明】图1是用于说明光纤构造的图。图2是用于说明实施方式的利用使用了拉丝炉的管中棒法的光纤制造方法的截面示意图。图3是用于说明利用管中棒法的光纤制造时的问题的截面图。图4是示出温度引起的玻璃粘度变化的图。图5是示出实施方式的拉丝炉的温度分布的说明图。图6是用于说明实施方式的内窥镜结构的结构图。【具体实施方式】如图2所示，实施方式的光纤10在竖式的拉丝炉30的内部，在被保持为铅直状态的由包层玻璃构成的细长的包层管22的中空部中央，在插入有同样被保持为铅直状态的由芯部玻璃构成的细长的芯棒21的状态下进行加热，并且朝下方施加张力进行“拉丝”。在拉丝炉30中，以围起作为加热空间的中央的炉心管31的方式配设有加热器32和绝热材料33。并且，将炉心管31的内部设计成温度随着从上侧到下侧而上升 。以下，如图2所示，将拉丝炉30的上部设为原点、且值朝向下侧(重力方向g)增加的轴设为Z轴，用Z轴坐标值表示拉丝炉30的内部位置。另外，图2是用于说明的示意图，结构要素的形状和大小等与实际不同。[0021 ] 在光纤10中，芯部玻璃(芯棒21)相比包层玻璃(包层管22)，在低温下成为流动状态。因此，如图2所示，芯棒21在Zl处开始变形流动，则Z2处成为流动状态并由于重力而朝铅直方向流下。流下的芯部玻璃(芯棒21)在Z2处与包层管22 —体化。另外，包层玻璃(包层管22)在Z3处开始变形流动并开始细直径化。此处，在Z2处成为流动状态、且开始流下的芯部玻璃(芯棒21)的直径(pCL随着向下而逐渐变小，但在Z5处，被未变为流动状态的包层管22阻挡，因此在TA处示出最小值。一般在由于拉丝张力而变形的情况下，玻璃直径单调减少。与此相对，在光纤10的制造方法中，cpCL在Zl~Z4处减少，但在Z4处变为最小值，在Z4~Z5处增加。并且，在Z5的下部再次减少，最终成为作为光纤10的芯部直径(cpC)的例如27pm。换言之，在拉丝炉30内，芯部玻璃的直径qCL减少且在成为最小值后增加。如已说明那样，在利用管中棒法的光纤的制造方法中，在拉丝炉内，不容易在将芯棒21准确配置到包层管22的中心的状态下进行拉丝。即图3所示，当芯棒21从包层管22的中心稍微偏芯时，芯棒21在外径比包层管22的内径小的阶段，贴到内壁的一部分上。因此，拉丝后的光纤产生芯部位置的偏芯，截面不会变为圆形，并且光纤直径的偏差变大。尤其是，内窥镜用的光纤由于引导大光量的光，因此芯部直径fC相对光纤直径fF的比率(？C/fF)较高。例如，如果光纤的芯部直径fC不处于光纤直径fF的80%以上，则无法引导期望的光量。例如，在光纤直径VF为30um的情况下，优选芯部直径fC为24um(80%)以上，特别优选为27 um (90%)以上。芯部直径fC的上限处于例如光纤直径爭F的95%以下，如果处于所述范围以下，则能够确保反射所需的包层玻璃厚度。并且，内窥镜用的光纤由于所述IpCApF较高，因此在制造时，芯棒21的外径cpCL相对于包层管22的内径cpCT CfCfZfCD的比率也较高，芯棒外周面与包层管的内周面的间隔(间隙)也较小。因此，容易产生芯棒的偏芯。但是，在本实施方式的光纤制造方法中，流动状态的芯部玻璃由于重力而流下，从而在流动状态下与包层玻璃(包层管22)—体化。在Z4下方，包层管22由于拉丝张力而进一步细直径化，但由包层玻璃构成的中空管(包层管22)的内部的芯部玻璃为流动状态，因此维持均匀填充到内部的状态。此外，从拉丝炉30的下方施加的拉丝张力由于在Z2~Z5处为流动状态，因此没有被较强施加到芯棒21的上部、即Z > Zl的芯棒21。因此，即使在拉丝炉30的上部芯棒21从包层管22的中心稍微偏芯，其也不会成为大问题。因此，本实施方式的光纤10的制造方法的生产率较高。如已经说明那样，芯部玻璃(芯棒21)相比包层玻璃(包层管22)在低温下成为流动状态是本实施方式的光纤10的制造方法的必需条件。即，留意包层玻璃(包层管22)的粘度n I的温度变化、和芯部玻璃(芯棒21)的粘度n 2的温度变化来选择包层玻璃和芯部玻璃。另外，玻璃的粘度n用以下的方法测量。(I)温度900°C以下的粘度纤维伸长法JIS - R3103 和 ASTM — C336(2)温度900°C以上的粘度利用引球(球引爸上(f )式粘度计，通过将玻璃作为牛顿流体，使用天平测量负载增加来计算粘度。引球式粘度计利用如下方法:将钼球浸入到熔融玻璃中，将等速提高钼球时的负荷代入到斯托克斯的式子来计算粘度。此处，玻璃在粘度n变为Logn =6以下时，开始张力引起的变形(细直径化)，当Logn变为5以下时，张力引起的变形(细直径化)显著，当Logn变为3.5以下时，成为流动状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤的制造方法，所述光纤贯穿插入到内窥镜的插入部且引导光，该光纤的制造方法的特征在于，在用于管中棒法的竖式的拉丝炉的内部，在由包层玻璃构成的中空的包层管的内部，成为流动状态的芯部玻璃由于重力而流下，从而使所述芯部玻璃与所述包层玻璃一体化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.19 JP 2011-2773551.一种光纤的制造方法，所述光纤贯穿插入到内窥镜的插入部且引导光，该光纤的制造方法的特征在于， 在用于管中棒法的竖式的拉丝炉的内部，在由包层玻璃构成的中空的包层管的内部，成为流动状态的芯部玻璃由于重力而流下，从而使所述芯部玻璃与所述包层玻璃一体化。2.根据权利要求1所述的光纤的制造方法，其特征在于， 所述光纤的芯部直径为光纤直径的80%以上98%以下。3.根据权利要求2所述的光纤的制造方法，其特征在于， 在所述拉丝炉的内部，由所述芯部玻璃构成的芯棒的直径在变为最小值后增加。4.根据权利要求3所述的光纤的制造方法，其特征在于， 所述芯部玻璃的粘度n 2为Log n 2 = 3.5的温度下的所述包层玻璃的粘度n I为5.0<Log n I < 7.005.根据权利要求4所述的光纤的制造方法，其特征在于， 在所述拉丝炉的内部，所述芯部玻璃的粘度n 2从Log n 2 = 6.0减少...

【专利技术属性】
技术研发人员：田边诚，高木博基，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：
国别省市：