JP2010117440A - 光ファイバコネクタ用キャップ - Google Patents

Abstract

【課題】光ファイバコネクタにおいて、作業の効率化を可能にするとともに、光ファイバの先端面を確実に保護する光ファイバコネクタ用キャップを実現する。
【解決手段】キャップ１０は、光ファイバ用コネクタ４０に着脱自在に取り付けられる。キャップ１０は、光ファイバ４８の先端面４２Ｓを清掃するための清掃部材１２を有する。清掃部材１２は、板状の弾性部材１６と、弾性部材１６に貼付された清掃布１８を含む。キャップ１０を取り付ける動作において、清掃部材１２が光ファイバ４２の先端面４２Ｓに接触し、先端面４２Ｓを清掃する。キャップ１０が光ファイバコネクタ４０に完全に取り付けられると、先端部がキャップ１０により密閉される。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ファイバコネクタ用キャップ、特に光ファイバスキャナ等の光ファイバを用いた医療器のコネクタのキャップに関する。

内視鏡等は、人体に使用されるものであるため、これらの医療器における人体に導入される部材は確実に洗浄される必要がある。また、これらの医療器には、洗浄用の水、薬液等の浸入を防止する必要がある部材も含まれているため、防水キャップを用いることが知られている（例えば特許文献１参照）。

一方、光ファイバを用いた内視鏡、カテーテル、プローブ等においては、光ファイバの先端面に埃や皮脂などが付着すると、得られる被写体像に悪影響を及ぼすことがある。このため、光ファイバの先端面を清掃するための清掃器具が用いられる（例えば特許文献２〜４参照）。
特開平５−２３２８７号公報 特開２００５−１７８９９号公報 特許第３８３６４３９号公報 実開昭６２−１７６８１７号公報

光ファイバスキャナのコネクタ等において、光ファイバの先端面への洗浄液の付着を防止することのみを目的とした防止キャップを用いた場合、煩雑な作業が必要となる。被写体観察のためには、防止キャップの着脱と光ファイバスキャナの洗浄のみならず、防止キャップを取り外した後に、光ファイバの先端面を清掃する作業が必要となるためである。このため、迅速な被写体観察が困難となり、作業効率が低下する可能性がある。

一方、光ファイバスキャナ等の洗浄後に直ちに内視鏡観察を開始可能とすべく、光ファイバのコネクタにおいて取り外しが容易な防水キャップを用いると、洗浄時の防水性能が低下し、光ファイバの先端面が洗浄液に侵される恐れがある。

そこで本発明は、光ファイバコネクタに用いられ、作業の効率化を可能にするとともに光ファイバの先端面を確実に保護する光ファイバコネクタ用キャップの提供を目的とする。

本発明のキャップは、光ファイバ用コネクタに取り付けられている光ファイバ用キャップである。キャップは、光ファイバの先端面を清掃するために清掃部材を備え、光ファイバ用コネクタにキャップを取り付けることによって、清掃部材が先端面に接触して先端面を清掃し、キャップが光ファイバ用コネクタに取り付けられると、光ファイバを含むコネクタの先端部がキャップにより密閉されることを特徴とする。

キャップを光ファイバに取り付ける際、清掃部材が先端面に接触しつつキャップと光ファイバ用コネクタとが相対的に回転することが好ましい。清掃部材が、取り付ける際に先端面に接触し、取り付け動作が終了して光ファイバ用コネクタがキャップに取り付けられると先端面から離れることが好ましい。また光ファイバ用コネクタとキャップとが、先端面が清掃部材の清掃面に沿って移動するように相対的に回転し、清掃部材が、先端面が所定の回転位置にあるときにのみ先端面に接する板状であることが好ましい。また清掃部材が、半円形であることが好ましい。例えば、清掃部材は半円形である。

キャップは、光ファイバ用コネクタに対する取付位置を定めるための位置決め機構を有することが好ましい。また、取り付ける際、光ファイバ用コネクタが清掃部材側に移動し、かつ清掃部材の清掃面と先端面とが互いに接触した状態で相対的に移動することが好ましい。

また、先端面とは反対側の光ファイバの基端部と、清掃面における先端面との接触領域との間隔を一定に保つように、掃面が傾斜していることが好ましい。清掃部材は、板状の弾性部材と、弾性部材に貼付された清掃布とを含むことが好ましい。また、キャップもしくは光ファイバ用コネクタの少なくとも一方において、先端部を密閉するための密閉部材が設けられていることが好ましい。またキャップが、光ファイバ用コネクタに螺合されることが好ましい。

本発明によれば、光ファイバコネクタに用いられ、作業の効率化を可能にするとともに光ファイバの先端面を確実に保護する光ファイバコネクタ用キャップが実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるキャップが用いられる光ファイバコネクタが、プロセッサに接続された状態を示す図である。

内視鏡装置６０は、プロセッサ３０と光ファイバスキャナ５０とを含む。光ファイバスキャナ５０は、光ファイバコネクタ４０と本体部５２とを含む。光ファイバコネクタ４０は、光ファイバスキャナ５０の端部に設けられており、光ファイバスキャナ５０は、光ファイバコネクタ４０によりプロセッサ３０に接続される。

本体部５２には、被写体を照明するための照明光を出射する光源、光源等を制御する制御部（いずれも図示せず）が設けられている。光源から出射された照明光は、出射用ファイバ（図示せず）の出射面から被写体に向けて出射される。なお、光ファイバスキャナ５０においては、照明光の走査のためにアクチュエータ（図示せず）が設けられており、出射用ファイバが振動される。

出射された照明光は被写体により反射され、反射光が集光用ファイバ４１の入射面４１Ａに入射する。集光用ファイバ４１により伝達された反射光は、本体部５２に設けられた撮像素子（図示せず）によって受光され、撮像素子により画像信号が生成される。画像信号には、本体部５２において所定の処理が施される。

画像信号は、光ファイバコネクタ４０の内部を通っている光ファイバ４２により、本体部５２からプロセッサ３０に送信される。プロセッサ３０においては、光ファイバ４２に突き合せられたプロセッサ側ファイバ３２が設けられている。画像信号は、光ファイバ４２およびプロセッサ側ファイバ３２を介してプロセッサ３０内の画像信号処理回路（図示せず）に送信され、さらなる処理が施される。この結果、被写体の画像がモニタ（図示せず）上に表示される。

光ファイバコネクタ４０には、本体部４４とフェルール４８が設けられている。フェルール４８においては、光ファイバ４２の先端面４２Ｓと本体部４４の間の領域が、円筒形の金属部材４６により被覆、保護されている。フェルール４８がプロセッサ３０のスリーブ３４に嵌合されることにより、光ファイバ４２がプロセッサ側ファイバ３２に接続されるとともに、光ファイバコネクタ４０がプロセッサ３０に取り付けられる。

図２は、光ファイバコネクタ４０に取り付けられていない状態のキャップ１０と光ファイバコネクタ４０を示す斜視図である。図３は、光ファイバコネクタ４０への取付動作中のキャップ１０と光ファイバコネクタ４０を示す斜視図である。図４は、光ファイバコネクタ４０に取り付けられた状態のキャップ１０と光ファイバコネクタ４０を示す斜視図である。なお、これらの図２〜４においては、説明の便宜上、キャップ１０の一部が切り欠かれている。

キャップ１０は、光ファイバコネクタ４０を保護するために用いられる。特に、光ファイバスキャナ５０（図１参照）の洗浄の際における、フェルール４８中の光ファイバ４２の防水、保護のためにキャップ１０は使用される。

キャップ１０は、光ファイバコネクタ４０に着脱自在に取り付けられる。すなわち、キャップ１０の内壁面１０Ｓと、光ファイバコネクタ４０の本体部４４の外壁面４４Ｓとに、ねじ溝およびねじ山（図示せず）が設けられており、キャップ１０は、光ファイバコネクタ４０の先端部に螺合される。

キャップ１０には、光ファイバ４２の先端面４２Ｓおよびその周囲を清掃するための清掃部材１２が設けられている。清掃部材１２は、板状の弾性部材１６と、弾性部材１６の表面に貼付された清掃布１８とを含む。キャップ１０が光ファイバコネクタ４０に取り付けられるとき（図３参照）、清掃部材１２の清掃面、すなわち清掃布１８の表面１８Ｓが、光ファイバ４２の先端面４２Ｓに接触する。

そして、キャップ１０を光ファイバコネクタ４０に螺合させて取り付ける動作においては、キャップ１０が、清掃布１８の表面１８Ｓに沿って矢印Ａの示すように回転する。このとき、清掃布１８の表面１８Ｓが光ファイバ４２の先端面４２Ｓに接触した状態が維持される。

このため、光ファイバ４２の先端面４２Ｓは、清掃部材１２によって適度な圧力で押圧されつつ、清掃される。なお、キャップ１０が矢印Ａの示す方向に回転するときには、光ファイバコネクタ４０もその反対方向に回転する。すなわち、キャップ１０の光ファイバコネクタ４０への取付動作においては、キャップ１０と光ファイバコネクタ４０とが相対的に回転する。この回転により、先端面４２Ｓの中心は、清掃布１８の表面１８Ｓにおいて仮想線１８Ｌに沿って移動する。すなわち先端面４２Ｓは、その中心が始点１８Ｐに重なるように、表面１８Ｓに初めて接触し、その後、表面１８Ｓの円弧に沿うように移動する（図２〜４参照）。

取付動作が終了し、キャップ１０が光ファイバコネクタ４０に取り付けられた状態（以下、取付状態という・図４参照）においては、光ファイバコネクタ４０の本体部４４が完全にキャップ１０の内部に移動する。このように取付状態においては、本体部４４およびフェルール４８、すなわち光ファイバコネクタ４０の先端部が、キャップ１０により密閉される。

このため取付状態では、光ファイバスキャナ５０を洗浄する洗浄水等から、光ファイバ４２の先端面４２Ｓが保護される。なお、本体部４４の基端部にはＯリング２０（密閉部材）が設けられている。このように、光ファイバコネクタ４０もしくはキャップ１０の少なくともいずれか一方に、Ｏリング２０等を設けておくことにより、光ファイバコネクタ４０の先端部をより確実に密閉することができる。

取付状態においては、図４に示されたように、清掃部材１２が光ファイバ４２の先端面４２Ｓから離れている。このため、清掃布１８によって、フェルール４８における光ファイバ４２の先端面４２Ｓとその周辺部から除去された異物、汚れが、再びフェルール４８に付着してしまうことが防止される。

このように、光ファイバ４２の先端面４２Ｓが所定の回転位置（例えば図３に示された位置）にあるときにのみ先端面４２Ｓに接するように、清掃部材１２の形状は調整されている。例えば、本実施形態の清掃部材１２は半円形の板状であり、先端面４２Ｓは、清掃部材１２の円弧に沿ってほぼこれと平行に移動する間に、清掃される。

図５は、光ファイバコネクタ４０への取付動作が開始した直後のキャップ１０と光ファイバコネクタ４０を示す断面図である。図６は、取付動作の開始直後の清掃部材１２を拡大して示す図である。図７は、取付動作の終了直前の清掃部材１２を拡大して示す図である。図８は、光ファイバ４２の先端面４２Ｓの回転位置と、先端面４２Ｓが接する領域における弾性部材１６の厚さを示すグラフである。なお図５においては、図２〜４と同様に、キャップ１０の一部が切り欠かれている。

取付動作においては、光ファイバコネクタ４０の本体部４４は、矢印Ｂの示すように、本体部４４の中心軸４４Ｘに平行な方向に沿って清掃部材１２側に徐々に移動する。従って、仮に清掃部材１２が、取り付けられる本体部４４の中心軸４４Ｘに対して垂直な板状であった場合、光ファイバ４２の先端面４２Ｓを押圧する力は徐々に強くなる。この結果、先端面４２Ｓに傷がついてしまう恐れがある。

そこで本実施形態においては、以下のように、清掃部材１２は、取り付けられる本体部４４の中心軸４４Ｘに垂直な光ファイバ４２の先端面４２Ｓに対して傾斜している（図６および７参照）。なお図６および７は、図５の下方から、すなわち矢印Ｃの示す方向から見た清掃部材１２等を示している。取付動作の開始直後に、光ファイバ４２の先端面４２Ｓが初めて清掃部材１２に接した状態、すなわち先端面４２Ｓの中心が図２〜４に示された始点１８Ｐに重なった状態（以下、開始状態という・図５および図６参照）においては、先端面４２Ｓと清掃部材１２との接点における弾性部材１６の厚さｄ_１は大きい（図８参照）。

そして光ファイバコネクタ４０の移動を経て先端面４２Ｓ等の清掃が終了し、清掃布１８から離れる取付終了位置（図４参照）まで移動する直前の状態（以下、終了状態という・図７参照）においては、先端面４２Ｓと清掃部材１２との接点における弾性部材１６の厚さｄ_２は小さくなっている（図８参照）。なお、先端面４２Ｓを確実に清掃すべく、清掃布１６の厚さは一定となっている。そして図５〜７における清掃布１８の厚さ、および図６、７における清掃部材１２の傾斜は、説明の便宜上、それぞれ誇張されている一方、図５においては清掃部材１２の傾斜は省略されている。

上述のように弾性部材１６の表面１６Ｓを傾斜させた場合（図６、７参照）、図５に示された、本体部４４の表面４４Ａ、すなわち光ファイバ４２における先端面４２Ｓとは反対側の基端部と、清掃布１８の表面１８Ｓであって先端面４２Ｓが接する領域との間隔ｉは、取付動作中、常に一定に保たれる。

以上のように、弾性部材１６の厚さｄを始めとする清掃部材１２の形状を調整することにより、清掃部材１２が先端面４２Ｓを押圧する力は、取付動作中、常に一定となる。このため、先端面４２Ｓの清掃に必要とされる適度な押圧力が保たれるとともに、押圧力が大きくなり過ぎることによる先端面４２Ｓの損傷が防止される。

なお、清掃部材１２をわずかに傾斜させているにも関わらず、清掃布１８の下側に弾性部材１６が設けられているため、先端面４２Ｓの全域にほぼ均等な押圧力を加えることができる。さらに、清掃部材１２を押し込みつつ、フェルール４８の先端がわずかに清掃部材１２に入り込む（図５〜７参照）ため、光ファイバ４２の先端面４２Ｓのみならず、先端面４２Ｓの周辺部も確実に清掃することができる。

上述のように、取付動作においては、清掃部材１２に接する先端面４２Ｓの位置を正確に調整する必要がある。このため、図５に示されるように、本体部４４の外壁面４４Ｓには位置決めピン５４が設けられており、キャップ１０の内壁面１０Ｓには、位置決めピン５４が係合する位置決め溝１０Ｄ（いずれも位置決め機構）が設けられている。

以上のように本実施形態においては、光ファイバコネクタ４０に取り付けられるときに、キャップ１０が光ファイバ４２の先端面４２Ｓ等を自動的に清掃するため、効率的な作業が可能となる。さらに、取り付けられた状態にあるキャップ１０が光ファイバコネクタ４０の先端部を密閉することから、先端面４２Ｓ等を確実に保護することができる。

これに対し、キャップ１０が設けられていない比較例の光ファイバコネクタ７０（図９参照）においては、ユーザが、清掃のみに用いられる清掃具８０を矢印Ｄの示す方向に移動させることにより、光ファイバの先端面７２Ｓが清掃される。そしてこの清掃作業とは別に、洗浄水からの防水等のために、清掃機能が備わっていない汎用的なキャップ（図示せず）を光ファイバコネクタ７０に取り付けることが必要とされる。よってこの比較例においては、効率的な作業は困難である。

清掃部材１２を始めとするキャップ１０の形状、材質は、本実施形態に限定されない。例えば、光ファイバ４２の先端面４２Ｓの清掃に適した清掃布１８以外の部材を用いても良い。また、キャップ１０が光ファイバコネクタ４０に完全に取り付けられたときに、光ファイバ４２の先端面４２Ｓから離れた位置にある限り、清掃部材１２を半円形以外の形状としても良い。

本実施形態のキャップが用いられる光ファイバコネクタが、プロセッサに接続された状態を示す図である。 光ファイバコネクタに取り付けられていない状態のキャップと光ファイバコネクタを示す斜視図である。 光ファイバコネクタへの取付作業中のキャップと光ファイバコネクタを示す斜視図である。 光ファイバコネクタに取り付けられた状態のキャップと光ファイバコネクタを示す斜視図である。 光ファイバコネクタへの取付動作が開始した直後のキャップと光ファイバコネクタを示す断面図である。 取付動作の開始直後の清掃部材を拡大して示す図である。 取付動作の終了直前の清掃部材を拡大して示す図である。 光ファイバの先端面の回転位置と、先端面が接する領域における弾性部材の厚さを示すグラフである。 キャップが設けられていない比較例の光ファイバコネクタを示す図である。

符号の説明

１０ キャップ
１０Ｄ 位置決め溝（位置決め機構）
１２ 清掃部材
１６ 弾性部材
１８ 清掃布
１８Ｓ 表面（清掃面）
２０ Ｏリング（密閉部材）
４０ 光ファイバコネクタ
４２ 光ファイバ
４２Ｓ 先端面
５４ 位置決めピン（位置決め機構）

Claims (11)

1. 光ファイバ用コネクタが取り付けられるキャップであって、
   前記光ファイバ用コネクタにおける光ファイバの先端面を清掃するための清掃部材を備え、
   前記キャップの前記光ファイバ用コネクタへの前記キャップへの取付動作によって、前記清掃部材が前記先端面に接触して前記先端面を清掃し、前記キャップが前記光ファイバ用コネクタに取り付けられると、前記光ファイバを含む前記光ファイバ用コネクタの先端部が前記キャップにより密閉されることを特徴とする光ファイバコネクタ用キャップ。
2. 前記取付動作において、前記清掃部材が前記先端面に接触しつつ前記キャップと前記光ファイバ用コネクタとが相対的に回転することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
3. 前記清掃部材が、前記取付動作においては前記先端面に接触し、前記取付動作が終了して前記キャップが前記光ファイバ用コネクタに取り付けられると前記先端面から離れることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
4. 前記取付動作において、前記キャップと前記光ファイバ用コネクタとが、前記先端面が前記清掃部材の清掃面に沿って移動するように相対的に回転し、前記清掃部材が、前記先端面が所定の回転位置にあるときにのみ前記先端面に接する板状であることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
5. 前記清掃部材が、半円形であることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
6. 前記光ファイバ用コネクタの取付位置を定めるための位置決め機構をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
7. 前記取付動作において、前記光ファイバ用コネクタが前記清掃部材側に移動し、かつ前記清掃部材の清掃面と前記先端面とが互いに接触した状態で相対的に移動することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
8. 前記取付動作において、前記先端面とは反対側の前記光ファイバの基端部と前記清掃面における前記先端面との接触領域との間隔を一定に保つように、前記清掃面が傾斜していることを特徴とする請求項７に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
9. 前記清掃部材が、板状の弾性部材と、前記弾性部材に貼付された清掃布とを含むことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
10. 前記キャップもしくは前記光ファイバ用コネクタの少なくとも一方において、前記先端部を密閉するための密閉部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。
11. 前記キャップが、前記光ファイバ用コネクタに螺合されることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバコネクタ用キャップ。

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