專利名稱：光導(dǎo)、光源設(shè)備和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于傳輸光的光導(dǎo)，并且還涉及利用這種光導(dǎo)的光源設(shè)備和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大直徑光纖和具有多根合束在一起的光纖的光纖束被用作用于傳輸具有特定 波長的激光束的激光光導(dǎo)，諸如在激光手術(shù)刀中所使用的那些(見日本專利公開出版物 2003-086868)，也被用作結(jié)合在內(nèi)窺鏡中的光導(dǎo)。內(nèi)窺鏡的光導(dǎo)傳輸照明光以照亮患者的 體腔(見日本專利公開出版物2000-199864和對應(yīng)于日本專利公開出版物9-166754的美 國專利5，888，194)。另外，這些光纖被用于數(shù)據(jù)信號通訊(見對應(yīng)于日本專利公開出版物 2-163708 的美國專利 4，877，300)。要求日本專利公開出版物2000-199864和美國專利5，888，194中描述的光導(dǎo)照亮 體腔內(nèi)盡可能大的區(qū)域，以便于發(fā)現(xiàn)病變。為了照亮更大的區(qū)域，需要增大來自光纖的出射 光的發(fā)散角。如美國專利4，877，300和日本專利公開出版物2003-086868中所描述的那樣，將 光纖的光出射部錐形化能夠增大出射光的發(fā)散角。然而，單獨使用錐形化的光纖不能使發(fā) 散角增大得足夠大以便于發(fā)現(xiàn)病變。應(yīng)當(dāng)指出，在美國專利4，877，300中，將錐形化的光纖 用于提高光耦合效率和光束直徑的轉(zhuǎn)換。在日本專利公開出版物2003-086868中，將錐形 化的光纖用于增大激光功率密度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有大照射角以照亮大的區(qū)域的光導(dǎo)、光源設(shè)備和內(nèi)窺 鏡系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的和其他目的，本發(fā)明的光導(dǎo)包括管狀殼體，多模光纖和透明粘 合部件。該多模光纖穿過該殼體插入。該多模光纖具有芯和覆蓋該芯的外圓周表面的包層。 該芯具有錐形化芯，所述錐形化芯的直徑朝光出射表面減小。該包層具有錐形化包層，所述 錐形化包層的外圓周表面沿該錐形化芯的外圓周表面朝該光出射表面傾斜而錐形化。該透 明粘合部件安置在該殼體和該包層的外圓周表面之間。該粘合部件將該多模光纖保持在該 殼體內(nèi)。該粘合部件具有比該包層低的折射率。該粘合部件具有光穿過空間，所述光穿過 空間從該光出射表面凹陷至預(yù)定深度，以使該錐形化包層的至少一部分外圓周表面暴露于 空氣中。優(yōu)選地，該光穿過空間是環(huán)狀空間，該環(huán)狀空間形成在該殼體的內(nèi)表面和該錐形 化包層的以該預(yù)定深度完全暴露于空氣中的外圓周表面之間。優(yōu)選地，該光穿過空間由第一空間和第二空間構(gòu)成。第一和第二空間的每一個具 有管狀形狀，并形成在錐形化包層的部分露出的外圓周表面和殼體的內(nèi)表面之間。優(yōu)選地， 將第一空間安置在相對于該錐形化芯和該錐形化包層與第二空間相反的位置。
優(yōu)選地，來自光出射表面的光的輻射圖案的形狀是橢圓形。優(yōu)選地，來自光出射表面的光的數(shù)值孔徑(NA)為至少0. 35。優(yōu)選地，該光穿過空間通過粘合步驟和去除步驟形成。在該粘合步驟中，將多模光纖插入到殼體內(nèi)，并通過安置包含紫外線硬化粘合劑的粘合部件并通過紫外線輻射使粘合 部件硬化，將該多模光纖粘合到殼體內(nèi)。在多模光纖的光出射表面和殼體的端面彼此齊平 的狀態(tài)下，將粘合部件安置在包層的外圓周表面和殼體的內(nèi)表面之間。在該去除步驟中，將 在紫外線波長范圍內(nèi)被粘合部件吸收的激光照射到粘合部件上，使得錐形化包層的至少一 部分外圓周表面從光出射表面以預(yù)定的深度暴露于空氣中。光源設(shè)備包含光源，管狀殼體，多模光纖，以及透明粘合部件。將多模光纖穿過殼 體插入。該多模光纖具有芯和覆蓋芯的外圓周表面的包層。該芯具有錐形化芯，該錐形化 芯的直徑朝光出射表面減小。該包層具有錐形化包層，該錐形化包層的外圓周表面沿該錐 形化芯的外圓周表面朝該光出射表面傾斜而錐形化。多模光纖傳輸來自光源的光。該透明 粘合部件安置在該殼體和該包層的外圓周表面之間。該粘合部件將該多模光纖保持在該殼 體內(nèi)。該粘合部件具有比該包層更低的折射率。該粘合部件具有光穿過空間，該光穿過空 間從該光出射表面凹陷至預(yù)定深度，以使該錐形化包層的至少一部分外圓周表面暴露于空 氣中。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括該光源設(shè)備，內(nèi)窺鏡，以及圖像處理設(shè)備。該內(nèi)窺鏡具有圖像傳感 器。該圖像傳感器對被來自該光出射表面的光照亮的體腔進行攝像。該圖像處理設(shè)備連接 到該內(nèi)窺鏡。該處理設(shè)備處理來自該圖像傳感器的信號并形成圖像。根據(jù)本發(fā)明，來自該光纖的該出射光的發(fā)散角大。結(jié)果，該出射光照亮大的區(qū)域， 這有利于發(fā)現(xiàn)病變。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，從下面優(yōu)選實施方案的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他目的 和優(yōu)點將變得更明顯，其中，所有的幾個視圖中，相同的標記表示相同或?qū)?yīng)的部件，并且 其中圖1是本發(fā)明的第一實施方案的光源設(shè)備的示意圖；圖2是本發(fā)明的第一實施方案的光出射部的橫截面圖；圖3A是沿圖2中的線IIIA-IIIA的橫截面圖；圖3B是包含光出射部的光出射表面的端面的端視圖；圖4是本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的示意圖；圖5是本發(fā)明的第二實施方案的一部分光出射部的橫截面圖；以及圖6是本發(fā)明的第二實施方案的光出射部的端面的端視圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明第一實施方案的光源設(shè)備10具有光源11至14，會聚透鏡15 至18，小直徑光纖(以下同樣稱作小直徑光纖)20至23，光纖連接器27，大直徑光纖(以 下同樣稱作大直徑光纖)28，光斑減小器30和光出射部31。在光出射部31中，大直徑光纖 28被保持在管狀殼體41內(nèi)。
在光輸出側(cè)用套圈等將小直徑光纖20至23合束。光導(dǎo)33由兩根或更多根小直徑光纖(在這種情況下為小直徑光纖20至23)和大直徑光纖28構(gòu)成。由于光導(dǎo)是傳輸光 的光纖，因此小直徑光纖20至23和大直徑光纖28的任一個都可被用作光導(dǎo)33。光源11和會聚透鏡15具有共同的光軸Li。光源12和會聚透鏡16具有共同的光 軸L2。光源13和會聚透鏡17具有共同的光軸L3。光源14和會聚透鏡18具有共同的光 軸L4。將光源11至14和會聚透鏡15至18放置為使得光軸Ll至L4分別與小直徑光纖 20至23的光軸Xl至X4重合。由此，來自光源11至14的光分別經(jīng)過會聚透鏡15至18進 入小直徑光纖20至23。小直徑光纖20至23和大直徑光纖28的每一個由傳輸各種模式的光的多模光纖 構(gòu)成。大直徑光纖28的光入射表面的外徑大于合束的小直徑光纖20至23的總外徑。如 眾所周知的那樣，小直徑光纖20至23和大直徑光纖28的每一根都由芯、包圍芯的包層以 及在需要時覆蓋包層的保護層(未示出)構(gòu)成。大直徑光纖28的光入射面的外徑在從2mm 至40mm的范圍內(nèi)。合束的小直徑光纖20至23的總外徑在從0. 5mm至1. 5mm的范圍內(nèi)， 并且更優(yōu)選地是1mm。小直徑光纖20至23的每一根的芯直徑不小于55 μ m,并且不大于 65 μ m,更優(yōu)選地是60 μ m。小直徑光纖20至23的每一根的包層直徑不小于75 μ m,并且不 大于85 μ m,并且更優(yōu)選地是80 μ m。光纖連接器27經(jīng)由保護介質(zhì)(未示出)連接合束在一起的小直徑光纖20至23 的出射表面和大直徑光纖28的光入射表面。來自小直徑光纖20至23的出射光進入大直 徑光纖28。在大直徑光纖28內(nèi)的光的光量分布曲線具有基本上平坦的頂部，表示光的量 (以下，光量)基本上是均勻的，并且在躍過直徑的方向上不小于預(yù)定值。在光斑減小器30中，使具有若干匝的大直徑光纖28振動以減小光斑噪音并進一 步增大光量分布的均勻性。由此，具有均勻光量分布的光從光出射部31輸出。結(jié)果，減小 了光斑噪音的發(fā)生。如圖2所示，在光出射部31內(nèi)，將大直徑光纖28保持在管狀殼體41的保持孔41a 內(nèi)。管狀殼體41內(nèi)的大直徑光纖28具有光纖主體43和錐形部44。光纖主體43具有沿光 軸方向XA的恒定直徑。錐形部44在直徑方向上朝光出射部31的光出射表面28a錐形化。 光纖主體43由芯43a和包層43b構(gòu)成。包層43b安置在芯43a的外圓周表面上，并且具有 恒定的厚度。錐形部44由錐形化芯44a和安置在錐形化芯44a的外圓周表面上的錐形化 包層44b構(gòu)成。錐形化芯44a的直徑朝光出射表面28a逐漸減小。錐形化包層44b的外圓 周表面沿錐形化芯44a的外圓周表面朝光出射表面28a傾斜而錐形化。隨著更靠近光出射 表面28a，錐形化包層44b的厚度降低。然而，錐形化包層44b可以具有恒定的厚度。優(yōu)選 地，管狀殼體41由玻璃等制成。在光纖主體43中，光在芯43a和包層43b之間的界面處通過全內(nèi)反射傳輸通過芯 43a。另一方面，在錐形部44，在錐形化包層44b上的光入射角變小。結(jié)果，在芯43a和包層 43b之間的界面處沒有被全反射的光泄漏到錐形化包層44b。錐形化包層44b的外圓周表 面與透明粘合部件40接觸。粘合部件40的折射率小于錐形化包層44b的折射率。因此， 泄漏到錐形化包層44b的光通過全內(nèi)反射被反射離開錐形化包層44b和粘合部件40之間 的界面，并且再次傳輸通過錐形部44。 如圖3A所示，光纖主體43的芯外徑Rl不小于225 μ m,并且不大于235 μ m,并且更優(yōu)選是230 μ m。如圖3B所示，在光出射表面28a處的錐形部44的芯外徑R2不小于85 μ m, 并且不大于100 μ m,并且更優(yōu)選是93 μ m。錐形部44的錐形率(芯外徑R2/芯外徑Rl的 尖端與底部的直徑比率)不小于0. 36，并且不大于0.44。優(yōu)選地，大直徑光纖28的包層直 徑不小于105 μ m,并且不大于255 μ m。
粘合部件40由透射光的粘合劑構(gòu)成，并且用UV射線硬化或固化。如圖2所示，粘 合部件40在保持孔41a內(nèi)與大直徑光纖28粘合，使得錐形化包層44b的整個外圓周表面 從光出射表面28a以預(yù)定距離或深度暴露于空氣中。粘合部件40的折射率小于大直徑光 纖28的包層43b和錐形化包層44b的折射率。具體地，包層43b和錐形化包層44b的折射 率不小于1.43，并且不大于1.44。優(yōu)選地，粘合部件40的折射率不小于1.40，并且不大于 1. 41。光穿過空間48是環(huán)狀空間或者端部開口，其被限定在管狀殼體41的內(nèi)圓周表面 (內(nèi)表面)和從光出射表面28a以預(yù)定深度露出的錐形化包層44b的外圓周表面(以下，稱 作露出區(qū)域)之間。在光穿過空間48內(nèi)，錐形化包層44b的露出區(qū)域與空氣直接接觸。因 此，在錐形化包層44b和光穿過空間48之間的界面處的全內(nèi)反射的臨界角大于在錐形化包 層44b和粘合部件40之間的界面處的臨界角。在本發(fā)明中，出射光的發(fā)散角和NA并不受到芯43a、錐形化芯44a、包層43b、錐形 化包層44b以及粘合部件40的限制。相反，通過改變錐形化區(qū)域44的錐形率，和光穿過空 間48沿光軸方向XA的深度，即，露出的錐形化包層44b沿光軸方向XA的長度，能夠?qū)⒊錾?光的發(fā)散角和NA調(diào)節(jié)到所需的值。取決于芯43a、錐形化芯44a、包層43b和錐形化包層 44b的折射率的設(shè)置，可以實現(xiàn)至少0. 35的NA。以下，通過比較在既不提供光穿過空間48也不提供錐形部44的情況下、在僅提供 錐形部44的情況下，以及同時提供光穿過空間48和錐形部44的情況下它們的數(shù)值，描述 發(fā)散角和NA的增大。在既不提供光穿過空間48也不提供錐形部44的情況下，“NA1”，即， 多模光纖的最大NA，根據(jù)芯的折射率Na和包層的折射率Nb，利用下面的數(shù)學(xué)表達式(1)來計算。( 1 ) NAl = ^(Na2-Nb2)例如，在芯的折射率Na為1. 452，并且包層的折射率Nb為1. 436的情況下，“NA1” 為0. 22，并且最大發(fā)散角為24. 2度。此處，大直徑光纖28的光纖主體43的芯直徑為 230 μ m,并且其包層直徑為250 μ m。在這種情況下，既不提供錐形部44 (即，錐形率為1. 0) 也不提供光穿過空間48的多模光纖具有16. 0度的發(fā)散角和0. 14的NA。另一方面，在僅提供錐形部44的情況下，“NA2”，即，多模光纖的最大NA，根據(jù)芯的 折射率Na和粘合部件的折射率Ne，利用下面的數(shù)學(xué)表達式(2)來計算。(2) NA2 ^ ^(Na2 -Nc2)例如，在如上那樣芯的折射率Na為1. 452，而粘合部件的折射率Nc為1. 407的情 況下，“NA2”為0. 36，并且最大發(fā)散角為42. 2度。該發(fā)散角是在錐形部44內(nèi)的所有光從錐 形化芯44a泄漏到錐形化包層44b的情況下獲得的。在具有230 μ m的芯直徑和250 μ m的 包層直徑的光纖主體43在光出射表面28a配置有具有0. 372的錐形率和93 μ m的芯直徑 的錐形部44的情況下，發(fā)散角為37. 6度，并且NA為0. 32。由此，通過僅提供錐形部44，可以增大發(fā)散角和NA。將本發(fā)明應(yīng)用于具有230 μ m的芯直徑和250 μ m的包層直徑的光纖主體43。在同 時提供光穿過空間48和錐形部44 (在光出射表面28a處，錐形率為0. 372，并且芯直徑為 93 μ m)的情況下，發(fā)散角變?yōu)?7.0度，并且NA變?yōu)?.40。由此，將光穿過空間48結(jié)合錐 形部44，發(fā)散角和NA被進一步提高到比在僅提供錐形部44的情況下更大的值。光穿過空間48如下那樣形成。首先，將大直徑光纖28插入到管狀殼體41的保持 孔41a內(nèi)。將粘合部件40安置在大直徑光纖28的外圓周表面和管狀殼體41的內(nèi)圓周表 面之間，使得光出射表面28a和管狀殼體41的邊緣彼此齊平。粘合部件40由紫外線硬化 或紫外線可固化粘合劑構(gòu)成。用UV射線照射粘合部件40并硬化或固化。由此，將大直徑 光纖28粘合到保持孔41a內(nèi)。此后，從光出射表面28a側(cè)使在紫外線范圍內(nèi)具有波長而被 粘合部件40吸收的激光照射到粘合部件40的整個端面，并由此將粘合部件40去除直至距 光出射表面28a恒定的深度，這稱作燒蝕。結(jié)果，錐形化包層44b的整個外圓周表面以距光 出射表面28a恒定的深度暴露于空氣中?；旧檄h(huán)形的圓柱形狀或環(huán)形的光穿過空間48 形成在錐形化包層44b的露出的外圓周表面和管狀殼體41的內(nèi)圓周表面(內(nèi)表面)之間。優(yōu)選地，使用由每一個具有405nm的波長和300mW的輸出功率的四個激光光束復(fù) 合的單個激光束(總輸出功率為1.2W)。優(yōu)選地，去除粘合部件40所需的時間大約為5分 鐘。備選地，可以將具有低功率，例如大約IOOmW的激光照射到粘合部件40上較長時間以 改變粘合部件40的特性。在這種情況下，在激光照射之后，改變的粘合部件40可以用諸如 丙酮的溶劑去除。諸如去除粘合劑的處理通常并不在邊緣拋光之后進行，因為，在這種情況 下，光學(xué)連接器的光出射部的邊緣極端易碎。然而，在本實施方案中，采用了利用激光照射 的非接觸處理方法。即使在邊緣拋光之后進行這種處理，這種處理方法也不會破壞邊緣。如圖4所示，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)50將光源設(shè)備10用作用于產(chǎn)生對患者的體腔進行照明 的照明光的設(shè)備。用內(nèi)窺鏡51對用照明光照亮的體腔攝像。處理器設(shè)備52或圖像處理設(shè) 備對所獲得的圖像進行各種處理。此后，將圖像顯示在監(jiān)視器53上。內(nèi)窺鏡51配置有插入患者體腔內(nèi)的撓性插入部55，安置在插入部55的基部并用 于用手對內(nèi)窺鏡51進行操作的手持部56，以及用于連接通用連接器57和手持部56的通用 軟線58。通用連接器57分別連接到光源設(shè)備10的插座IOa和處理器設(shè)備52的插座52a。 在插入部55的末端安置有照明光學(xué)系統(tǒng)60，物鏡光學(xué)系統(tǒng)61，棱鏡62和圖像傳感器63。在外殼67內(nèi)安置光源設(shè)備10的光源11至14，會聚透鏡15至18，小直徑光纖20 至23，光纖連接器27，以及光斑減小器30。大直徑光纖28的端部位于外殼67內(nèi)，并且延伸 穿過通用軟線58和插入部55。來自光源11至14的光分別經(jīng)過會聚透鏡15至18進入小直徑光纖20至23。來 自小直徑光纖20至23的光經(jīng)過光纖連接器27輸出到大直徑光纖28。大直徑光纖28內(nèi)的 光的光量分布在直徑方向基本上是均勻的，并且光量不小于預(yù)定值。在光斑減小器30內(nèi)， 大直徑光纖28內(nèi)的光的光量分布的均勻性進一步增大，并且隨后光被傳送到光出射部31。來自光出射部31的光在照明光學(xué)系統(tǒng)60內(nèi)被進一步漫射，并且隨后被輸出以照 亮體腔。由于從光出射部31輸出的光的發(fā)散角隨著錐形部44和光穿過空間48的使用而 充分增大，因此在不增加照明光學(xué)系統(tǒng)60負擔(dān)的情況下獲得寬的照明范圍。結(jié)果，即使感 興趣的目標在很近的距離處，圖像傳感器63的基本上整個成像區(qū)域也被照亮，這有利于從用內(nèi)窺鏡拍攝的圖像發(fā)現(xiàn)病變。被反射離開體腔的圖像光經(jīng)過物鏡光學(xué)系統(tǒng)61和棱鏡62在圖像傳感器63的成像表面上形成圖像。由此，獲得體腔的圖像的圖像信號。將圖像信號通過在插入部55和通 用軟線58內(nèi)的信號線70傳輸?shù)教幚砥髟O(shè)備52。處理器設(shè)備52對圖像信號執(zhí)行各種處理。 監(jiān)視器53根據(jù)被處理的圖像信號顯示體腔的圖像。本發(fā)明第二實施方案的光源設(shè)備具有類似于圖1所示的第一實施方案的光源設(shè) 備10的構(gòu)造，除了安置在光出射部中的光穿過空間之外。因此，省略了光穿過空間之外的 描述。第一實施方案的光穿過空間48使錐形化包層44b的整個外圓周表面從光出射表 面28a以預(yù)定深度或距離暴露于空氣，然而，第二實施方案的光穿過空間80或端部開口形 成為使得錐形化包層44b的外圓周表面如圖5和6那樣部分地暴露于空氣。當(dāng)沿X和Y軸 的二維平面觀察大直徑光纖28的光出射表面28a時，光穿過空間80由第一空間80a和第 二空間80b構(gòu)成。第一空間80a被安置在相對于錐形化芯44a和錐形化包層44b與第二空 間80b相反的位置。例如，第一空間80a沿Y軸方向安置在錐形化包層44b (和錐形化芯 44a)的上方。第二空間80b沿Y軸方向安置在錐形化包層44b (和錐形化芯44a)的下方。 第一和第二空間80a和80b呈管狀形狀。第一和第二空間80a和80b的位置并不局限于上 述那樣。第一和第二空間80a和80b可以沿X軸方向安置在錐形化包層44b (和錐形化芯 44a)的右邊和左邊。用于形成第一和第二空間80a和80b的方法與第一實施方案所描述的 相同，除了部分地去除粘合部件40之外，因此省略其描述。如上所述，通過利用第一和第二空間80a和80b，被包含從第一和第二空間80a和 80b釋放的光的出射光照亮的區(qū)域沿Y軸方向比沿X軸方向更大。因此，如圖5所示，沿Y 軸方向的發(fā)散角9,變得比沿X軸方向的發(fā)散角θχ更大。結(jié)果，來自光出射部31的出射 光的輻射圖案的形狀為橢圓形。改變第一和第二空間80a和80b沿光軸方向的深度，第一 和第二空間80a和80b沿Y軸方向的尺寸，以及第一和第二空間80a和80b穿過光出射部 31的出射表面的開口的形狀，就改變了發(fā)散角ey。由此，可以調(diào)節(jié)橢圓形輻射圖案的橢圓 率或扁平率。各種改變和改進在本發(fā)明中是可以的，并且可以理解為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于傳輸光并將所述光從光出射表面輸出的光導(dǎo)，其包括管狀殼體；穿過所述殼體插入的多模光纖，所述多模光纖具有芯和覆蓋所述芯的外圓周表面的包層，所述芯具有錐形化芯，所述錐形化芯的直徑朝所述光出射表面減小，所述包層具有錐形化包層，所述錐形化包層的外圓周表面沿所述錐形化芯的外圓周表面朝所述光出射表面傾斜而錐形化；以及被安置在所述殼體與所述包層的外圓周表面之間的透明粘合部件，所述粘合部件將所述多模光纖保持在所述殼體內(nèi)，所述粘合部件具有比所述包層更低的折射率，所述粘合部件具有光穿過空間，所述光穿過空間從所述光出射表面凹陷至預(yù)定深度，以使所述錐形化包層的所述外圓周表面的至少一部分暴露于空氣中。
2.權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)，其中所述光穿過空間是環(huán)狀空間，所述環(huán)狀空間以所述預(yù) 定深度形成在所述殼體的內(nèi)表面和所述錐形化包層的完全暴露于所述空氣中的所述外圓 周表面之間。
3.權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)，其中所述光穿過空間由第一空間和第二空間構(gòu)成，并且所 述第一空間和第二空間中的每一個具有管狀形狀并且形成在所述錐形化包層的所述部分 暴露的外圓周表面和所述殼體的內(nèi)表面之間，并且所述第一空間被安置在相對于所述錐形 化芯和所述錐形化包層與所述第二空間相反的位置。
4.權(quán)利要求3所述的光導(dǎo)，其中來自所述光出射表面的所述光的輻射圖案的形狀為橢 圓形。
5.權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)，其中來自所述光出射表面的所述光的數(shù)值孔徑(NA)為至少 0. 35。
6.權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)，其中所述光穿過空間是通過粘合步驟和去除步驟形成的， 并且在所述粘合步驟中，將所述多模光纖插入到所述殼體內(nèi)，并且通過安置包含紫外線硬 化粘合劑的所述粘合部件并通過紫外線照射使所述粘合部件硬化而粘合在所述殼體內(nèi)，并 且在使所述多模光纖的所述光出射表面和所述殼體的端面彼此齊平的狀態(tài)下，將所述粘合 部件安置在所述包層的所述外圓周表面和所述殼體的內(nèi)表面之間，并且在所述去除步驟 中，將在紫外線波長范圍內(nèi)的要被所述粘合部件吸收的激光照射到所述粘合部件上，使得 所述錐形化包層的所述外圓周表面的至少一部分從所述光出射表面以所述預(yù)定深度暴露 于所述空氣中。
7.一種光源設(shè)備，其包括光源；管狀殼體；用于傳輸來自所述光源的光并穿過所述殼體插入的多模光纖，所述多模光纖具有芯和 覆蓋所述芯的外圓周表面的包層，所述芯具有錐形化芯，所述錐形化芯的直徑朝光出射表 面減小，所述包層具有錐形化包層，所述錐形化包層的外圓周表面沿所述錐形化芯的外圓 周表面朝所述光出射表面傾斜而錐形化；以及被安置在所述殼體與所述包層的外圓周表面之間的透明粘合部件，所述粘合部件將所 述多模光纖保持在所述殼體內(nèi)，所述粘合部件具有比所述包層更低的折射率，所述粘合部 件具有光穿過空間，所述光穿過空間從所述光出射表面凹陷至預(yù)定深度，以使所述錐形化包層的所述外圓周表面的至少一部分暴露于空氣中。
8. 一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其包括A.光源設(shè)備，其包括光源；管狀殼體；用于傳輸來自所述光源的光并穿過所述殼體插入的多模光纖，所述多模光纖具有芯和 覆蓋所述芯的外圓周表面的包層，所述芯具有錐形化芯，所述錐形化芯的直徑朝光出射表 面減小，所述包層具有錐形化包層，所述錐形化包層的外圓周表面沿所述錐形化芯的外圓 周表面朝所述光出射表面傾斜而錐形化；以及被安置在所述殼體與所述包層的外圓周表面之間的透明粘合部件，所述粘合部件將所 述多模光纖保持在所述殼體內(nèi)，所述粘合部件具有比所述包層更低的折射率，所述粘合部 件具有光穿過空間，所述光穿過空間從所述光出射表面凹陷至預(yù)定深度，以使所述錐形化 包層的所述外圓周表面的至少一部分暴露于空氣中；B.具有圖像傳感器的內(nèi)窺鏡，所述圖像傳感器對被來自所述光出射表面的所述光照亮 的體腔進行攝像；以及C.連接到所述內(nèi)窺鏡的圖像處理設(shè)備，所述處理設(shè)備對來自所述圖像傳感器的信號進 行處理并形成圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及光導(dǎo)、光源設(shè)備和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。一種大直徑光纖由多模光纖構(gòu)成并配置有沿光軸方向XA具有恒定直徑的光纖主體和直徑朝向光出射表面逐漸減小的錐形部。在管狀殼體的保持孔內(nèi)，粘合部件粘合大直徑光纖，使得錐形部的錐形化包層的外圓周表面從光出射表面以預(yù)定深度完全暴露于空氣中。光穿過空間是在錐形化包層的暴露的外圓周表面和管狀殼體的內(nèi)圓周表面之間形成的環(huán)狀空間。錐形部內(nèi)的光從光出射表面輸出，并且部分泄漏到錐形化包層。一部分泄漏的光從光穿過空間釋放。
文檔編號F21V8/00GK101846765SQ201010171258
公開日2010年9月29日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者下津臣一 申請人:富士膠片株式會社