JP6164986B2 - 内視鏡用光コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は、内視鏡の接続コネクタに配設されている第1の導波路と、接続コネクタが接続する光源装置の差し込み口に配設されている第2の導波路とを光学的にする結合する内視鏡用光コネクタに関する。
光ファイバ同士を光学的に結合する光コネクタは、例えば特許文献1に開示されている。この光コネクタは、単心のコネクタタイプである。光コネクタにおいて、光ファイバの端部は通常状態で露出しており、端部が傷ついた際に端部は交換可能となっている。
各光コネクタは、一方の光ファイバを保持している本体部の元フェルールと、他方の光ファイバを保持している交換フェルールとを有している。本体部は、元フェルールを押圧するばねを有している。なお光コネクタ同士は、スリーブを内部に保持しているアダプタにより、光学的に接続する。
一方の光コネクタが他方の光コネクタと非接続する際、一方の光コネクタにおいて、交換フェルールのフランジが外装に突き当たり、且つ元フェルールはバネによって交換フェルールに押圧される。これにより元フェルールと交換フェルールとには互いを押圧する押圧力が印加され、一方の光ファイバの端面と他方の光ファイバの端面とに互いを押圧する押圧力が印加される。この点は、他方の光コネクタ側についても同様である。
また、一方の光コネクタが他方の光コネクタと接続する際、一方の光コネクタの交換フェルールは、スリーブの内部において、他方の光コネクタの交換フェルールに突き当たる。このとき一方の光コネクタにおいて、元フェルールは、交換フェルールと同軸上に配設されている。そして、元フェルールはバネによって交換フェルールに押圧される。これにより元フェルールと交換フェルールとには互いを押圧する押圧力が印加され、一方の光ファイバの端面と他方の光ファイバの端面とに互いを押圧する押圧力が印加される。この点は、他方の光コネクタ側についても同様である。また一方の光コネクタと他方の光コネクタとにおいて、交換フェルール同士は、元フェルールを介してバネによって互いを押圧する。よって、一方の交換フェルールにおける光ファイバと他方の交換フェルールにおける光ファイバとは、互いに直接的に光学的に結合する。
前記した構成によって、一方の光コネクタが他方の光コネクタと非接続状態から接続状態へと推移する際において、押圧力が元フェルールと交換フェルールとの間に常に維持されることとなる。
特許3825930号公報
特許文献1において、例えば一方の光コネクタがスリーブから引き抜かれる際、押圧力が交換フェルールと元フェルールとの間に常に維持されない虞が生じる。具体的には、一方の光コネクタが他方の光コネクタと接続されている状態から、一方の光コネクタがスリーブから引き抜かれると、バネが縮んだ状態で一方の光コネクタにおける交換フェルールと他方の光コネクタにおける交換フェルールとの押圧が解除される。この状態から、一方の光コネクタがさらに引き抜かれると、交換フェルールがスリーブから引き抜かれることとなる。これにより、一方の光コネクタにおける交換フェルールと元フェルールとには、互いに脱離する方向に力が働いてしまう。このときバネの押圧力は交換フェルールと元フェルールとには印加されないため、交換フェルールと元フェルールとの間には隙間が生じる虞がある。
この点は、言い換えると、交換フェルールと元フェルールとにおける封止状態が一時的に解除されることを意味する。
そして光コネクタが、例えば内視鏡のような、例えば水分や汚れといった異物が周囲に多く存在する環境にて使用される医療用装置に用いられる場合、封止状態の一時的な解除は、異物が一方の光ファイバの端面と他方の光ファイバの端面との間に入り込んでしまうこととなる。結果として、光結合効率が低下してしまう。また入り込んだ異物は、一方の光ファイバの端面と他方の光ファイバの端面とを示す光結合部を傷つけ、結果として光結合効率が低下してしまう。
つまり、封止状態の一時的な解除に伴う、異物の光結合部への入り込みは、光結合効率が低下する直接的な要因となるとともに、光結合部を傷つけることによって光結合効率が低下する間接的な要因となる。
よって、光結合部が異物によって傷ついた際に光結合部が容易に交換可能で、非接続時と、接続時と、非接続状態から接続状態への切り替え時と、接続状態から非接続状態への切り替え時とにおける光結合部への異物の入り込みを防止する高い封止性が求められている。
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、光結合部が異物によって傷ついた際に光結合部が容易に交換可能で、非接続時と、接続時と、非接続状態から接続状態への切り替え時と、接続状態から非接続状態への切り替え時とにおける光結合部への異物の入り込みを防止した高い封止性を有する内視鏡用光コネクタを提供することを目的とする。
本発明は目的を達成するために、第1の導波路を内部に保持する第1の保持部材と、第2の導波路を内部に保持する第2の保持部材と、前記第1の導波路と前記第2の導波路とに光学的に結合する交換導波路を有し、前記交換導波路が前記第1の導波路と前記第2の導波路との間に介在し前記第1の導波路と前記第2の導波路とに光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材との間に介在し、交換可能な交換部材と、前記交換部材が前記第1の保持部材と前記第2の保持部材との少なくとも一方に取り付けられるように、前記交換部材を、前記交換部材が取り付けられる側に向かって押圧する取付部材と、前記交換導波路が前記第1の導波路と前記第2の導波路とに光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記交換部材とを互いに位置決めする位置決め機構と、を具備することを特徴とする内視鏡用光コネクタを提供する。
本発明によれば、光結合部が異物によって傷ついた際に光結合部が容易に交換可能で、非接続時と、接続時と、非接続状態から接続状態への切り替え時と、接続状態から非接続状態への切り替え時とにおける光結合部への異物の入り込みを防止した高い封止性を有する内視鏡用光コネクタを提供することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光コネクタを搭載する内視鏡装置の斜視図である。 図2Aは、光コネクタの斜視図である。 図2Bは、図2Aに示す光コネクタの分解断面斜視図である。 図2Cは、長さTm,Lm,Tf,Lfの関係を示す図であり、第1の導波路が第1の交換導波路と光学的に結合している状態で、第1の交換導波路が第2の交換導波路と光学的に非結合している状態を示す図である。 図2Dは、図2Cに示す状態から第1の交換導波路が第2の交換導波路と光学的に結合した状態を示す図である。 図3Aは、光コネクタの第1の変形例を示し、長さTm,Lm,Tfの関係を示す図であり、第1の導波路が第1の交換導波路と光学的に結合している状態で、第1の交換導波路が第2の交換導波路と光学的に非結合している状態を示す図である。 図3Bは、図3Aに示す状態から第1の交換導波路が第2の交換導波路と光学的に結合した状態を示す図である。 図4Aは、光コネクタの第2の変形例を示し、長さTm,Lmの関係を示す図であり、第1の導波路が第1の交換導波路と光学的に結合している状態で、第1の交換導波路が第2の導波路と光学的に非結合している状態を示す図である。 図4Bは、図4Aに示す状態から第1の交換導波路が第2の導波路と光学的に結合した状態を示す図である。 図5Aは、光コネクタの第3の変形例を示し、長さLm,Tfの関係を示す図であり、第1の導波路が第2の交換導波路と光学的に非結合している状態を示す図である。 図5Bは、図5Aに示す状態から第1の導波路が第2の交換導波路と光学的に結合した状態を示す図である。 図6Aは、光コネクタの第4の変形例を示し、長さLm,Tf,Lfの関係を示す図であり、第1の導波路が第2の交換導波路と光学的に非結合している状態を示す図である。 図6Bは、図6Aに示す状態から第1の導波路が第2の交換導波路と光学的に結合した状態を示す図である。 図7Aは、光コネクタの第5の変形例を示し、交換導波路がテーパファイバを有することを示す図である。 図7Bは、光コネクタの第5の変形例を示し、交換導波路がレンズを有することを示す図である。 図8は、光コネクタの第6の変形例を示し、引っ掛かり部が突起部を有することを示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1と図2Aと図2Bと図2Cと図2Dとを参照して第1の実施形態について説明する。なお例えば図2Cにおいて第1の取付部材330の図示を省略するように、一部の図面では、図示の明瞭化のために、一部の部材の図示を省略している。
[内視鏡装置100]
図1に示すような内視鏡装置100は、例えば検査室や手術室等などに配設される。図1に示すように、内視鏡装置100は、患者等の体腔(管腔)内を撮像する内視鏡10と、この内視鏡10によって撮像された患者等の体腔内の画像を画像処理する画像処理装置110(例えばビデオプロセッサ)とを有している。また内視鏡装置100は、画像処理装置110と接続され、内視鏡10によって撮像され、画像処理装置110によって画像処理された患者等の体腔内の画像を表示する表示部120と、内視鏡10から出射される照明光のために光を出射する光源装置130とをさらに有している。
内視鏡10は、例えば体腔等の管腔に挿入される中空の細長い挿入部20と、挿入部20の基端部と連結し、内視鏡10を操作する操作部30と、操作部30と接続し、操作部30の側面から延出されているユニバーサルコード41とを有している。
ユニバーサルコード41は、画像処理装置110と光源装置130とに着脱可能な接続コネクタ41aを有している。接続コネクタ41aは、内視鏡10と、各種装置(画像処理装置110、光源装置130)とを接続し、これらの間でデータが送受信されるために配設されている。
接続コネクタ41aは、挿入部20の先端部に配設される撮像ユニットを制御するために配設されている電気接続部と、送気送水のために配設されている送気送水用接続部と、光源装置130から出射される光のために配設されている内視鏡用光コネクタの一部とを有している。
画像処理装置110は、内視鏡10と表示部120と光源装置130とを含む内視鏡装置100の全体を制御する制御装置として機能する。
画像処理装置110と光源装置130とは、互いに電気的に接続されている。これら画像処理装置110と光源装置130とは、接続コネクタ41aを介して内視鏡10に対して着脱自在に接続される。
[内視鏡用光コネクタ(以下、光コネクタ200)]
図2Aに示す光コネクタ200は、接続コネクタ41aが差し込まれる光源装置130の差し込み口130a(図1参照)と、接続コネクタ41aの内部とに内蔵されている。
図2Aと図2Bと図2Cとに示すように、光コネクタ200は、第1の導波路311を内部に保持する第1の保持部材310と、第1の保持部材310に対して交換可能な第1の交換部材320と、例えば第1の交換部材320を第1の保持部材310に押圧して、第1の交換部材320を第1の保持部材310に取り付ける第1の取付部材330とを有している。
また図2Aと図2Bと図2Cとに示すように、光コネクタ200は、第2の導波路411を内部に保持する第2の保持部材410と、第2の保持部材410に対して交換可能な第2の交換部材420と、例えば第2の交換部材420を第2の保持部材410に押圧して、第2の交換部材420を第2の保持部材410に取り付ける第2の取付部材430とさらに有している。
また図2Aと図2Bと図2Cと図2Dとに示すように、光コネクタ200は、第1の導波路311が第1の交換部材320の第1の交換導波路321と光学的に結合し、第2の導波路411が第2の交換部材420の第2の交換導波路421と光学的に結合し、第1の交換導波路321が第2の交換導波路421と光学的に結合するように、第1の保持部材310と第2の保持部材410と第1の交換部材320と第2の交換部材420とを互いに位置決めする位置決め機構500をさらに有している。
第1の交換部材320と第1の取付部材330とを含む第1の保持部材310側は、例えば、凸型であり、接続コネクタ41aが差し込まれる光源装置130の差し込み口130aに内蔵されている。
第2の交換部材420と第2の取付部材430とを含む第2の保持部材410側は、例えば、凹型であり、差し込み口130aに差し込まれる接続コネクタ41aに内蔵されている。
第1の導波路311と第2の導波路411と第1の交換導波路321と第2の交換導波路421とは、互いに同数であればよい。第1の導波路311は、例えば少なくとも1本の光ファイバを有している。この点は、第2の導波路411と第1の交換導波路321と第2の交換導波路421とも同様である。これら導波路は、複数配設されていてもよい。第1の導波路311と第2の導波路411と第1の交換導波路321と第2の交換導波路421とが光ファイバを有する場合、光ファイバは単心であっても多心であってもよい。
[第1の保持部材310]
第1の保持部材310は、例えば樹脂成形によって形成されたフェルールを有している。
図2Bに示すように、第1の保持部材310は、第1の導波路311が挿入される挿入口部313と、位置決め機構500の後述する第1の位置決め部材501が挿入される挿入口部315とを有している。
図2Bに示すように、挿入口部313は、第1の保持部材310の長手軸方向に沿って配設されており、長手軸方向において第1の保持部材310を貫通している。第1の導波路311がこの挿入口部313に挿入されて挿入口部313に例えば接着固定されることによって、第1の保持部材310は第1の導波路311を保持する。この挿入口部313は、例えば、第1の保持部材310の中央に配設されている。
図2Bに示すように、第1の保持部材310の端面が第1の導波路311の端面と同一平面上に配設され、第1の保持部材310の端面と第1の導波路311の端面とが平滑されるように、第1の保持部材310が第1の導波路311を保持した状態で、第1の保持部材310の端面は第1の導波路311の端面と共に例えば研磨可能となっている。この端面は、例えば、第1の交換部材320が取り付けられる側の面を示す。
図2Bに示すように、挿入口部315は、第1の保持部材310の長手軸方向に沿って配設されており、長手軸方向において第1の保持部材310を貫通している。この挿入口部315は、例えば、挿入口部313の両脇に配設されている。挿入口部315は、第1の導波路311を中心に点対称に例えば2つ配設されていればよい。樹脂成形によって第1の保持部材310が形成される際、挿入口部315は、挿入口部313に対して相対的に位置決めされるように、挿入口部313と同時に形成される。
[第1の交換部材320]
図2Aと図2Bとに示すように、第1の交換部材320の構成は、第1の保持部材310の構成と略同一であるため、詳細な説明は省略する。第1の導波路311に対応する導波路を第1の交換導波路321と称し、挿入口部313に対応する挿入口部を交換挿入口部323と称し、挿入口部315に対応する挿入口部を交換挿入口部325と称する。第1の交換部材320は、第1の導波路311と光学的に結合する第1の交換導波路321を第1の交換部材320の内部に保持することとなる。第1の交換導波路321は第1の導波路311と同数配設されており、交換挿入口部323は挿入口部313と同数配設されており、交換挿入口部325は挿入口部315と同数配設されている。
樹脂成形によって第1の交換部材320が形成される際、交換挿入口部325は、交換挿入口部323に対して相対的に位置決めされるように、交換挿入口部323と同時に形成される。
交換挿入口部323は、挿入口部313に対して相対的に位置決めされるように、形成される。また交換挿入口部325は、挿入口部315に対して相対的に位置決めされるように、形成される。
なお第1の交換部材320は、第1の交換部材320の交換性を考慮して、第1の保持部材310とは別工程で形成されることが好適である。もちろん、第1の交換部材320と第1の保持部材310とが一体物として形成され、形成された後、分断されてもよい。
図2Aと図2Bとに示すように、第1の保持部材310の断面積A1と、第1の交換部材320の断面積A2とにおいて、断面積A1の形状は断面積A2の形状と同一であり、断面積A1の大きさは断面積A2の大きさと同一である。断面積A1は、第1の保持部材310の長手軸に対して垂直に第1の保持部材310を切断した面である。断面積A2は、第1の保持部材310の長手軸と同軸上に配設されている第1の交換部材320の中心軸に対して垂直に第1の交換部材320を切断した面である。
第1の保持部材310の端面と同様に、第1の交換部材320の端面が第1の交換導波路321の端面と同一平面上に配設され、第1の交換部材320の端面と第1の交換導波路321の端面とが平滑されるように、第1の交換部材320が第1の交換導波路321を保持した状態で、第1の交換部材320の端面は第1の交換導波路321の端面と共に例えば研磨可能となっている。なお、この研磨は、光コネクタ200の軸方向おける第1の交換部材320の両端面において可能である。この両端面は、第1の保持部材310の端面と当接する端面と、第2の交換部材420の端面と当接する端面とを有している。
そして、図2Aと図2Bとに示すように、第1の交換部材320は、第1の交換部材320の平滑な端面が第1の保持部材310の平滑な端面に当接及び密着し、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光コネクタ200の軸方向において同一直線上に配設され、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合し、挿入口部315が光コネクタ200の軸方向において交換挿入口部325と連通するように、第1の保持部材310に取り付けられる。
第1の保持部材310に取り付けられた第1の交換部材320において、第1の交換部材320は、光コネクタ200の軸方向において第2の交換部材420と第1の保持部材310との間に介在する。
図2Aと図2Bと図2Cと図2Dとに示すように、第1の交換部材320の長さは、第2の交換部材420の長さとは異なっており、本実施形態では第2の交換部材420の長さよりも短い。
第1の交換部材320の構成が第1の保持部材310の構成とは異なる点は、以下の通りである。
図2Aと図2Bとに示すように、第1の交換部材320は、第1の交換部材320の周面に形成され、第1の取付部材330の先端部が引っかかる第1の引っ掛かり部327を有している。第1の引っ掛かり部327は、第1の交換導波路321を中心に、点対称に配設されている。第1の引っ掛かり部327は、例えば第1の交換部材320の側面全周に渡って形成されている第1の溝部を有している。第1の溝部は、例えば凹形状の断面を有している。第1の溝部は、例えば、第1の交換部材320の側面に対して垂直に凹んでいる。
[第1の取付部材330]
図2Aと図2Bとに示すように、第1の取付部材330は、第1の交換部材320が取り付けられる側である第1の保持部材310に配設される第1の導波路311を中心に点対称に配設されるように、取り付けられる側である第1の保持部材310に配設されている。第1の取付部材330は、第1の導波路311を中心に点対称に配設されていればよい。第1の取付部材330は、第1の導波路311を四方から囲うように、第1の導波路311を中心に配設されていてもよい。第1の取付部材330は、第1の交換部材320が取り付けられる側である第1の保持部材310の各周面に例えば接着などによって固定されている基端部を有している。
第1の取付部材330は、第1の交換部材320が第1の保持部材310に取り付けられるように、第1の交換部材320を、取り付けられる側である第1の保持部材310に向かって押圧する。このため図2Aと図2Bとに示すように、第1の取付部材330は、第1の取付部材330の先端部に配設されており、第1の交換部材320の第1の引っ掛かり部327に引っ掛かる第1の爪部331を有している。第1の爪部331は、前記したように第1の交換部材320が第1の保持部材310に取り付けられるように、第1の爪部331が第1の引っ掛かり部327に引っ掛かった際に、第1の交換部材320を、第1の交換部材320が取り付けられる側である第1の保持部材310に向かって押圧する押圧力を有している。押圧力は、光コネクタ200の軸方向に作用する。第1の爪部331は、押圧力によって、第1の導波路311を含む第1の保持部材310の端面と第1の交換導波路321を含む第1の交換部材320の端面とを互いに密着させ、これら端面において封止状態を維持する。
図2Aと図2Bとに示すように、第1の爪部331は、例えば、板バネ部を有している。第1の爪部331は、第1の引っ掛かり部327に引っ掛かるように、折り曲げられている一部を有している。この一部は、例えば、第1の取付部材330の軸方向に対して直交する方向に隆起するように形成されている。
[第2の保持部材410]
図2Aと図2Bとに示すように、第2の保持部材410の構成は、第1の保持部材310の構成と略同一であるため、詳細な説明は省略する。挿入口部313に対応する挿入口部を挿入口部413と称し、挿入口部315に対応する挿入口部を挿入口部415と称する。
[第2の交換部材420]
図2Aと図2Bとに示すように、第2の交換部材420の構成は、第1の交換部材320の構成と略同一であるため、詳細な説明は省略する。第1の交換導波路321に対応する交換導波路を第2の交換導波路421と称し、交換挿入口部323に対応する交換挿入口部を交換挿入口部423と称し、交換挿入口部325に対応する交換挿入口部を交換挿入口部425と称し、第1の引っ掛かり部327に対応する引っ掛かり部を第2の引っ掛かり部427と称し、第1の溝部に対応する溝部を第2の溝部と称する。
樹脂成形によって第2の交換部材420が形成される際、交換挿入口部425は、交換挿入口部423に対して相対的に位置決めされるように、交換挿入口部423と同時に形成される。
交換挿入口部423は、挿入口部413に対して相対的に位置決めされるように、形成される。また交換挿入口部425は、挿入口部415に対して相対的に位置決めされるように、形成される。
なお第2の交換部材420は、第2の交換部材420の交換性を考慮して、第2の保持部材410とは別工程で形成されることが好適である。もちろん、第2の交換部材420と第2の保持部材410とが一体物として形成され、形成された後、分断されてもよい。
図2Aと図2Bとに示すように、第2の保持部材410の断面積B1と、第2の交換部材420の断面積B2とにおいて、断面積B1の形状は断面積B2の形状と同一であり、断面積B1の大きさは断面積B2の大きさと同一である。また断面積B1の形状は断面積A1の形状と同一であり、断面積B1の大きさは断面積A1の大きさと同一である。断面積B1は、第2の保持部材410の長手軸に対して垂直に第2の保持部材410を切断した面である。断面積B2は、第2の保持部材410の長手軸と同軸上に配設されている第2の交換部材420の中心軸に対して垂直に第2の交換部材420を切断した面である。
第2の保持部材410の端面と同様に、第2の交換部材420の端面が第2の交換導波路421の端面と同一平面上に配設され、第2の交換部材420の端面と第2の交換導波路421の端面とが平滑されるように、第2の交換部材420が第2の交換導波路421を保持した状態で、第2の交換部材420の端面は第2の交換導波路421の端面と共に例えば研磨可能となっている。なお、この研磨は、光コネクタ200の軸方向おける第2の交換部材420の両端面において可能である。この両端面は、第2の保持部材410の端面と当接する端面と、第1の交換部材320の端面と当接する端面とを有している。
そして、図2Aと図2Bとに示すように、第2の交換部材420は、第2の交換部材420の平滑な端面が第2の保持部材410の平滑な端面に当接及び密着し、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光コネクタ200の軸方向において同一直線上に配設され、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光学的に結合し、挿入口部415が光コネクタ200の軸方向において交換挿入口部425と連通するように、第2の保持部材410に取り付けられる。
第2の保持部材410に取り付けられた第2の交換部材420において、第2の交換部材420は、光コネクタ200の軸方向において第1の交換部材320と第2の保持部材410との間に介在する。
第2の保持部材410と第2の交換部材420との相対位置は、第1の保持部材310と第1の交換部材320との相対位置と略同一である。
[第2の取付部材430]
図2Aと図2Bとに示すように、第2の取付部材430の構成は、第1の取付部材330の構成と略同一であるため、詳細な説明は省略する。第1の爪部331に対応する爪部を第2の爪部431と称する。第2の取付部材430は、第1の取付部材330が第1の保持部材310に配設されている状態と略同様の状態で第2の保持部材410に配設されている。第2の取付部材430は、第1の取付部材330と略同様の機能を、第1の保持部材310に対する第1の取付部材330の作用と略同様に、第2の保持部材410に作用させる。
[位置決め機構500]
図2Aと図2Bと図2Cと図2Dとに示すように、位置決め機構500は、第1の保持側挿入口部である挿入口部315と、第1の交換側挿入口部である交換挿入口部325とを有している。また位置決め機構500は、第2の保持側挿入口部である挿入口部415と、第2の交換側挿入口部である交換挿入口部425とをさらに有している。また位置決め機構500は、挿入口部315と交換挿入口部325と交換挿入口部425とに係合する第1の位置決め部材501と、挿入口部415と交換挿入口部425とに係合する第2の位置決め部材503とを有している。第1の位置決め部材501は、例えばピンを有している。第2の位置決め部材503は、ピンを有している。
図2Cに示すように、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合している状態で、第1の交換導波路321が第2の交換導波路421と光学的に非結合する際、突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部が挿入口部315を介して交換挿入口部325を貫通するように、第1の位置決め部材501は挿入口部315と交換挿入口部325とに係合する。
また図2Dに示すように、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合している状態で、第1の交換導波路321が第2の交換導波路421と光学的に結合する際、交換挿入口部325を貫通している先端部が交換挿入口部425に挿入されるように、第1の位置決め部材501は挿入口部315と交換挿入口部325と交換挿入口部425とに係合する。
図2Cと図2Dとに示すように、第2の位置決め部材503は、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光学的に結合するように、挿入口部415と交換挿入口部425とに係合する。
ここで、図2Cに示すように、
交換挿入口部325の長さをTmと称し、
挿入口部315から突出する突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部の長さをLmと称し、
交換挿入口部425の長さをTfと称し、
挿入口部415から突出する第2の位置決め部材503の突出部の長さをLfと称する。
図2Cと図2Dとに示すように、位置決め機構500が第1の保持部材310と第2の保持部材410と第1の交換部材320と第2の交換部材420とを互いに位置決めする際、本実施形態では、以下の式(1),(2),(3),(4)が成り立つ。
Tf>Lf+Lm−Tm ・・・ 式(1)
Lm>Tm ・・・ 式(2)
Tf>Lf ・・・ 式(3)
Tf>Tm ・・・ 式(4)
図2Cに示すように、第1の位置決め部材501は、挿入口部315と交換挿入口部325とに挿入され、これらと係合する。これにより、第1の位置決め部材501は、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合するように、第1の保持部材310と第1の交換部材320とを互いに位置決めする。このとき第1の位置決め部材501の先端部は、前記した式によって、交換挿入口部325から外部に突出している。
また図2Cに示すように、第2の位置決め部材503は、挿入口部415と交換挿入口部425とに挿入され、これらと係合する。これにより、第2の位置決め部材503は、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光学的に結合するように、第2の保持部材410と第2の交換部材420とを互いに位置決めする。
また図2Dに示すように、第1の位置決め部材501の先端部は、交換挿入口部425に挿入され、交換挿入口部425と係合する。これにより、第1の位置決め部材501の先端部は、第1の導波路311と光学的に結合している第1の交換導波路321が第2の導波路411と光学的に結合している第2の交換導波路421と光学的に結合するように、第1の交換部材320が取り付けられている第1の保持部材310と、第2の交換部材420が取り付けられている第2の保持部材410とを互いに位置決めする。
[作用]
[第1の保持部材310側の組み立て]
図2Bに示すように、第1の保持部材310において、第1の導波路311は、挿入口部313に挿入され、挿入口部313に例えば接着固定される。これにより第1の保持部材310は、第1の導波路311を保持することとなる。
前記した状態で、第1の保持部材310の端面は、第1の導波路311の端面と共に研磨される。この端面は、第1の交換部材320が取り付けられる側の面を示す。これにより、第1の保持部材310の端面は第1の導波路311の端面と同一平面上に配設され、第1の保持部材310の端面と第1の導波路311の端面とは平滑される。
図2Bに示すように、第1の交換部材320において、第1の交換導波路321は、交換挿入口部323に挿入され、交換挿入口部323に例えば接着固定される。これにより第1の交換部材320は、第1の交換導波路321を保持することとなる。
前記した状態で、第1の交換部材320の端面は、第1の交換導波路321の端面と共に研磨される。この端面は、光コネクタ200の軸方向おける第1の交換部材320の両端面を示し、第1の保持部材310の研磨された端面に対向する端面と、第2の保持部材410に研磨された端面に対向する端面とを示す。これにより、第1の交換部材320の端面が第1の交換導波路321の端面と同一平面上に配設され、第1の交換部材320の端面と第1の交換導波路321の端面とは平滑される。
図2Aと図2Cとに示すように、第1の取付部材330は、第1の交換部材320の平滑な端面が第1の保持部材310の平滑な端面に当接及び密着し、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光コネクタ200の軸方向において同一直線上に配設され、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合し、挿入口部315が光コネクタ200の軸方向において交換挿入口部325と連通するように、第1の交換部材320を第1の保持部材310に取り付ける。このとき第1の爪部331は、第1の引っ掛かり部327に引っ掛かり、第1の交換部材320を第1の保持部材310に向かって押圧する。これにより、第1の導波路311を含む第1の保持部材310の端面と、第1の交換導波路321を含む第1の交換部材320の端面とは、互いに密着するため、封止状態を維持される。
なお、前記したように、第1の保持部材310の断面積A1と、第1の交換部材320の断面積A2とにおいて、断面積A1の形状は断面積A2の形状と同一であり、断面積A1の大きさは断面積A2の大きさと同一である。また交換挿入口部323は、挿入口部313に対して相対的に位置決めされるように、形成される。このため、第1の導波路311は、第1の交換導波路321と光コネクタ200の軸方向において同一直線上に配設されることが可能となる。また第1の導波路311は、第1の交換導波路321と光学的に結合することが可能となる。
これにより第1の交換部材320は第1の保持部材310に取りつけられ、第1の交換導波路321は第1の導波路311と光学的に結合する。
図2Aと図2Bと図2Cとに示すように、第1の位置決め部材501は、挿入口部315から交換挿入口部325に向かって挿入される。そして第1の位置決め部材501は、突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部が挿入口部315を介して交換挿入口部325を貫通するように、挿入口部315と交換挿入口部325とに係合する。これにより、突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部は、第2の保持部材410側に向かって交換挿入口部325を貫通し、第1の交換部材320から外部に向かって露出する。
この場合、前記したように、第1の交換部材320は第1の保持部材310に取り付けられ、第1の導波路311は第1の交換導波路321と光学的に結合し、第1の交換部材320は第2の交換部材420に取り付けられておらず、第1の交換導波路321は第2の交換導波路421と光学的に非結合している。
第1の取付部材330と第1の位置決め部材501との配設の順序は、逆であってもよい。
このように第1の保持部材310側は、組み立てられる。そして組み立てられている第1の保持部材310側は、光源装置130の差し込み口130aに内蔵される。
[第2の保持部材410側の組み立て]
第2の保持部材410については、前記した第1の保持部材310と略同様である。
第2の交換部材420については、前記した第1の交換部材320と略同様である。
第2の取付部材430については、前記した第1の取付部材330と略同様である。
第2の取付部材430によって第2の交換部材420は第2の保持部材410に取りつけられ、第2の交換導波路421は第2の導波路411と光学的に結合する。
図2Aと図2Bと図2Cとに示すように、第2の位置決め部材503は、挿入口部415から交換挿入口部425に向かって挿入される。そして第2の位置決め部材503は、第2の交換導波路421が第2の導波路411と光学的に結合するように、挿入口部415と交換挿入口部425とに係合する。第2の位置決め部材503の先端部は、交換挿入口部425を貫通せず、交換挿入口部425の内部に位置する。この場合、前記したように、第2の交換部材420は第2の保持部材410に取り付けられ、第2の導波路411は第2の交換導波路421と光学的に結合し、第1の交換部材320は第2の交換部材420に取り付けられておらず、第1の交換導波路321は第2の交換導波路421と光学的に非結合している。
第2の取付部材430と第2の位置決め部材503との配設の順序は、逆であってもよい。
このように第2の保持部材410側は、組み立てられる。そして組み立てられている第2の保持部材410側は、接続コネクタ41aに内蔵される。
[第1の保持部材310側と第2の保持部材410側との接続作業]
本実施形態では、図2Cと図2Dとに示すように、以下の式(1),(2)が成り立つ。
Tf>Lf+Lm−Tm ・・・ 式(1)
Lm>Tm ・・・ 式(2)
よって図2Cと図2Dとに示すように、接続コネクタ41aが差し込み口130aに差し込まれることによって、交換挿入口部325を貫通して外部に露出している第1の位置決め部材501の先端部は、交換挿入口部425に挿入され、交換挿入口部425と係合する。これにより、第1の位置決め部材501の先端部は、第1の導波路311と光学的に結合している第1の交換導波路321が第2の導波路411と光学的に結合している第2の交換導波路421と光学的に結合するように、第1の交換部材320が取り付けられている第1の保持部材310と、第2の交換部材420が取り付けられている第2の保持部材410とを互いに位置決めする。そして、第1の交換部材320が第2の交換部材420と接続し、第1の保持部材310側は第2の保持部材410側と接続する。
そして、第1の交換導波路321の端面を含む第1の交換部材320の端面が第2の交換導波路421を含む第2の交換部材420の端面と密着し、これら端面において封止状態が維持されるように、図示しない押圧機構は、光コネクタ200の軸方向において、第1の保持部材310を第2の保持部材410に向かって押圧し、第2の保持部材410を第1の保持部材310に向かって押圧する。
[交換作業]
内視鏡10が使用された後、内視鏡10は滅菌・消毒・洗浄される必要がある。このため、接続コネクタ41aは差し込み口130aから抜去され、光コネクタ200は非接続状態となる。また、内視鏡10が使用される際、前記したように、接続コネクタ41aが差し込み口130aに差し込まれ、光コネクタ200は接続状態となる。
本実施形態とは異なり、第1の交換部材320と第2の交換部材420とが配設されておらず、第1の導波路311が第2の導波路411と光学的に結合するように、第1の保持部材310が第2の保持部材410と直接接続するとする。この場合、抜去が実施され、光コネクタ200が非接続状態となると、例えば第1の導波路311と第2の導波路411とにおいて、封止状態が一時的に解除され、水分や汚れといった異物が第1の導波路311と第2の導波路411との間に入り込んでしまうこととなる。結果として、光結合効率が低下する虞が生じる。また入り込んだ異物は、第1の導波路311の端面と第2の導波路411の端面と示す光結合部を傷つけ、光結合効率が低下する虞が生じる。
つまり、封止状態の一時的な解除に伴う、異物の光結合部への入り込みは、光結合効率が低下する直接的な要因となるとともに、光結合部を傷つけることによって光結合効率が低下する間接的な要因となる。
また前記した抜去や差し込みが繰り返されると、光コネクタ200が非接続状態から接続状態へ切り替えられ、または光コネクタ200は接続状態から非接続状態へ切り替えられることとなる。この場合、光結合部である第1の導波路311の端面と、第1の導波路311のこの端面と同一平面上に配設されている第1の保持部材310の端面と、光結合部である第2の導波路411の端面と、第2の導波路411のこの端面と同一平面上に配設されている第2の保持部材410の端面とは、傷つく虞が生じる。また異物がこれら端面に付着する虞が生じる。これらは、光結合効率が低下する原因となりうる。
このような光結合効率の低下を解消する方法として、例えば、専用のクリーナーで前記した端面をクリーニングする方法、端面を研磨する方法などが挙げられる。しかしながら、第1の保持部材310側が差し込み口130aに内蔵され、第2の保持部材410側が接続コネクタ41aに内蔵されることを考慮すると、例えば、差し込み口130aを有する光源装置130を分解して、第1の保持部材310側を取り出すといった手間がかかる。また例えば第1の位置決め部材501が障害なり、前記した方法は第1の保持部材310側には適用できない。
しかしながら本実施形態では、第1の交換部材320と第2の交換部材420とが配設されている。
接続コネクタ41aが差し込み口130aから抜去され、光コネクタ200が非接続状態となる際、または接続コネクタ41aが差し込み口130aに差し込まれ、光コネクタ200が接続状態となる際、または前記した抜去や差し込みが繰り返され、光コネクタ200が非接続状態から接続状態へ切り替えられ、または光コネクタ200は接続状態から非接続状態へ切り替えられる際、第1の交換部材320は第1の保持部材310に常に取り付けられている。
このため第1の導波路311と第1の交換導波路321とにおいて、封止状態は、解除されず、常に維持される。よって、異物が第1の導波路311と第1の交換導波路321との間に入り込むことは防止される。よって、光結合効率の低下は防止される。また第1の導波路311の端面と第1の交換導波路321の端面と示す光結合部は異物によって傷つかず、光結合効率の低下は防止される。
また前記した抜去や差し込みが繰り返され、光コネクタ200が非接続状態から接続状態へ切り替えられ、または光コネクタ200は接続状態から非接続状態へ切り替えられたとしても、光結合部である第1の導波路311の端面と、第1の導波路311のこの端面と同一平面上に配設されている第1の保持部材310の端面と、光結合部である第1の交換部材320の端面と、第1の交換部材320のこの端面と同一平面上に配設されている第1の交換導波路321の端面とは、傷つかない。また水分や汚れといった異物がこれら端面に付着することも防止される。よって、第1の保持部材310と第1の交換部材320とにおいて、光結合効率の低下は防止される。
この点は、第2の保持部材410と第2の交換部材420とについても同様である。
また接続コネクタ41aが差し込み口130aから抜去され、光コネクタ200が非接続状態となると、第1の交換部材320は第2の交換部材420と非接続する。この場合、例えば第1の交換導波路321と第2の交換導波路421とにおいて、封止状態が一時的に解除され、異物が第1の交換導波路321が第2の交換導波路421との間に入り込んでしまうこととなる。結果として、光結合効率が低下する虞が生じる。また入り込んだ異物は、第1の交換導波路321の端面と第2の交換導波路421の端面と示す光結合部を傷つけ、光結合効率が低下する虞が生じる。
つまり、封止状態の一時的な解除に伴う、異物の光結合部への入り込みは、光結合効率が低下する直接的な要因となるとともに、光結合部を傷つけることによって光結合効率が低下する間接的な要因となる。
また前記した抜去や差し込みが繰り返され、光コネクタ200が非接続状態から接続状態へ切り替えられ、または光コネクタ200は接続状態から非接続状態へ切り替えられると、光結合部である第1の交換導波路321の端面と、第1の交換導波路321のこの端面と同一平面上に配設されている第1の交換部材320の端面と、光結合部である第2の交換導波路421の端面と、第2の交換導波路421のこの端面と同一平面上に配設されている第2の交換部材420の端面とは、傷つく虞が生じる。また異物がこれら端面に付着する虞が生じる。これらは、光結合効率が低下する原因となりうる。
本実施形態では、この場合、例えば専用の冶具などが用いられ、第1の爪部331が冶具によって第1の引っ掛かり部327との引っ掛かりを解除される。そして、例えば異物が付着している端面を有する第1の交換部材320は、第1の保持部材310から取り外される。異物が付着している端面は、異物が除去されるように、例えば、専用のクリーナーでクリーニングされる。また端面が傷ついた場合、端面が平滑となるように、端面は研磨される。なお、新しい第1の交換部材320が第1の保持部材310に取り付けられてもよい。
この点は、第2の交換部材420についても同様である。
前記の内容は、第1の保持部材310側が差し込み口130aに内蔵され、第2の保持部材410側が接続コネクタ41aに内蔵されることを考慮しても、例えば、差し込み口130aを有する光源装置130を分解する必要がなく、第1の保持部材310側を取り出すといった手間が省かれる。また例えば第1の位置決め部材501が障害ならず、前記した方法を適用できる。
前記によって本実施形態では、光結合部である第1の交換導波路321の端面と第2の交換導波路421の端面とが異物によって傷ついた際に、光結合部が容易に交換可能となる。また本実施形態では、非接続時と、接続時と、非接続状態から接続状態への切り替え時と、接続状態から非接続状態への切り替え時とにおける光結合部への異物の入り込みを防止した高い封止性が実現される。
[効果]
本実施形態では、第1の交換部材320と第2の交換部材420とによって、光結合部である第1の交換導波路321の端面と第2の交換導波路421の端面とが異物によって傷ついた際に、光結合部を容易に交換可能にできる。また本実施形態では、前記に伴い、非接続時と、接続時と、非接続状態から接続状態への切り替え時と、接続状態から非接続状態への切り替え時とにおける光結合部への異物の入り込みを防止した高い封止性を提供できる。
また本実施形態では、光結合部である第1の導波路311と第1の交換導波路321と、光結合部である第2の導波路411と第2の交換導波路421とにおいても前記を実施できる。
また本実施形態では、突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部は、第2の交換部材420の交換挿入口部425に挿入され、交換挿入口部425と係合する。よって本実施形態では、第1の保持部材310側と第2の保持部材410側とを容易に接続できる。
また本実施形態では、第1の保持部材310が第2の保持部材410と直接接続するのではなく、第1の保持部材310は第1の交換部材320と第2の交換部材420とを介して第2の保持部材410と接続する。このため、第1の保持部材310と第2の保持部材410とにおける非接続状態から接続状態への切り替え時と、接続状態から非接続状態への切り替え時とにおいて、第1の導波路311を含む第1の保持部材310の端面と第1の交換導波路321を含む第1の交換部材320の端面とが傷つくことや、これら端面に異物が付着することを、第1の交換部材320と第2の交換部材420とによって防止できる。
また本実施形態では、第1の保持部材310と第1の交換部材320と第2の保持部材410と第2の交換部材420とにおいて、各部材の端面は前記したように研磨可能である。これにより、本実施形態では、端面に異物が付着しても、研磨によって異物を除去でき、これら部材を再利用できる。よって、本実施形態では、コストを削減できる。
また本実施形態では、Tf>Lf+Lm−Tm・・・式(1)と、Lm>Tm・・・式(2)とによって、第1の位置決め部材501の先端部を交換挿入口部325から確実に突出させることができ、先端部を確実に交換挿入口部425に挿入及び係合できる。
また本実施形態では、第1の引っ掛かり部327と第1の取付部材330とによって、第1の交換部材320を第1の保持部材310にずれることなく取り付けることができる。また第1の引っ掛かり部327と第1の取付部材330が第1の導波路311を中心に点対称に配設されている。よって、第1の交換部材320の端面の平面方向において、互いに向かい合う力が確実に作用し、第1の交換部材320が第1の保持部材310に対して平面方向にずれることを防止できる。また溝部と第1の爪部331という簡単な構成で、第1の交換部材320を第1の保持部材310にずれることなく取り付けることができる。また押圧力を有する第1の爪部331によって、第1の交換部材320を第1の保持部材310に確実に取り付けることができる。前記した点は、第2の引っ掛かり部427と第2の取付部材430とについても同様である。
また本実施形態では、第1の取付部材330の基端部が第1の保持部材310に固定されている。このため本実施形態では、第1の爪部331を含む第1の取付部材330の位置ずれを防止でき、第1の交換部材320の端面の平面方向において互いに向かい合う力を確実に作用できる。
また本実施形態のように、第2の保持部材410側が接続コネクタ41aに配設される状態を状態1とする。本実施形態とは逆に、第2の保持部材410側が光源装置130の差し込み口130aに配設されている状態を状態2とする。通常、接続コネクタ41aを含む内視鏡10は、滅菌・消毒・洗浄される。滅菌・消毒・洗浄が実施される際、状態1は、状態2に比べて、簡易にクリーニングできる。また状態1は、状態2に比べて、古い交換部材を新規の交換部材に簡単に交換できる。また交換挿入口部325に汚れが付いた場合、状態1は、状態2に比べて、汚れを除去する例えば超音波洗浄を交換挿入口部325に対して簡単に実施できる。
なお本実施形態では、第1の保持部材310側は、例えば、差し込み口130aに内蔵されている。また第2の保持部材410側は、例えば、接続コネクタ41aに内蔵されている。しかし、これに限定する必要はない。
第1の保持部材310側は、例えば、接続コネクタ41aに内蔵されていてもよい。この場合、第2の保持部材410側は、例えば、差し込み口130aに内蔵される。
このように、第1の保持部材310側と第2の保持部材410側との一方は差し込み口130aと接続コネクタ41aとの一方に内蔵され、第1の保持部材310側と第2の保持部材410側との他方は差し込み口130aと接続コネクタ41aとの他方に内蔵されていればよい。
[交換部材と取付部材と位置決め機構500との配置の変形例]
[交換部材]
本実施形態では、第1の交換部材320が第1の保持部材310に取り付けられ、第2の交換部材420が第2の保持部材410に取り付けられているが、これに限定される必要はない。
交換部材は、第1の導波路311と第2の導波路411とに光学的に結合する交換導波路を有していればよい。また交換部材は、第1の保持部材310と第2の保持部材410との少なくとも一方に対して交換可能となるように配設されていればよい。そして交換部材は、交換導波路が第1の導波路311と第2の導波路411との間に介在し第1の導波路311と第2の導波路411とに光学的に結合するように、第1の保持部材310と第2の保持部材410との間に介在していればよい。
より詳細には、交換部材は、光コネクタ200の光結合部に少なくとも配設されていればよい。この光結合部は、少なくとも、第1の導波路311の端面と、第1の導波路311の端面と光学的に結合する第2の導波路411の端面とを含む。このため、交換部材の交換導波路が、光コネクタ200の長手軸方向において第1の導波路311の端面と第2の導波路411の端面との間に介在するように、交換部材は、光コネクタ200の長手軸方向において第1の保持部材310の端面とこの第1の保持部材310の端面と対向する第2の保持部材410の端面との間に介在していればよい。
[取付部材]
前記した交換部材の配置に伴い、取付部材は、交換部材が第1の保持部材310と第2の保持部材410との少なくとも一方に取り付けられるように、交換部材を、交換部材が取り付けられる側、例えば第1の保持部材310に向かって押圧すればよい。
[位置決め機構500]
前記した交換部材の配置に伴い、位置決め機構500は、交換導波路が第1の導波路311と第2の導波路411とに光学的に結合するように、第1の保持部材310と第2の保持部材410と交換部材とを互いに位置決めすればよい。
位置決め機構500は、第1の保持部材310側に配設され、第1の保持部材310から突出する、または第1の保持部材310に取り付けられている交換部材から突出する突出部を有している。第1の保持部材310側が第2の保持部材410側に差し込まれるように、突出部は、第2の保持部材410、または第2の保持部材410に取り付けられている第2の交換部材420に挿入される。この突出部は、例えば第1の位置決め部材501の先端部を有する。
[交換部材と取付部材と位置決め機構500との配置の具体的な例]
交換部材と取付部材と位置決め機構500との配置の具体的な例を下記に第1乃至第4の変形例として説明する。
[第1の変形例・図3Aと図3Bとを参照]
[構成]
第1の実施形態と同様に、交換部材は、第1の保持部材310と第2の保持部材410との両方に取り付けられる。このため第1の取付部材330と第2の取付部材430と第1の引っ掛かり部327と第2の引っ掛かり部427とが第1の実施形態と同様に配設される。なお第1の取付部材330と第2の取付部材430と第1の引っ掛かり部327と第2の引っ掛かり部427とにおいて、これらの構成と作用とは第1の実施形態と同様であるため、本変形例における図示と説明とは省略する。
第1の実施形態と同様に、第1の保持部材310に取り付けられる第1の交換部材320の長さは、第2の保持部材410に取り付けられる第2の交換部材420の長さよりも短い。
第1の実施形態と同様に、位置決め機構500は、第1の導波路311が第1の交換部材320の第1の交換導波路321と光学的に結合し、第2の導波路411が第2の交換部材420の第2の交換導波路421と光学的に結合し、第1の交換導波路321が第2の交換導波路421と光学的に結合するように、第1の保持部材310と第2の保持部材410と第1の交換部材320と第2の交換部材420とを互いに位置決めする。
図3Aと図3Bとに示すように、位置決め機構500は、挿入口部315と、交換挿入口部325と、挿入口部415と、交換挿入口部425と、挿入口部315と交換挿入口部325と挿入口部415と交換挿入口部425とに係合する第1の位置決め部材501とを有している。
図3Aに示すように、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合している状態で、第1の交換導波路321が第2の交換導波路421と光学的に非結合する際、突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部が挿入口部315を介して交換挿入口部325を貫通するように、第1の位置決め部材501は挿入口部315と交換挿入口部325とに係合している。
なお本変形例では第1の実施形態のように第2の位置決め部材503は、配設されていない。このため図3Aに示す状態において、本変形例では、図示しない第2の取付部材430が、第2の交換部材420の平滑な端面が第2の保持部材410の平滑な端面に当接及び密着し、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光コネクタ200の軸方向において同一直線上に配設され、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光学的に結合し、挿入口部415が光コネクタ200の軸方向において交換挿入口部425と連通するように、第2の交換部材420を第2の保持部材410に取り付ける。
また図3Bに示すように、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合している状態で、第1の交換導波路321が第2の交換導波路421と光学的に結合し、第2の交換導波路421が第2の導波路411と光学的に結合する際、交換挿入口部325を貫通している第1の位置決め部材501の先端部が交換挿入口部425を介して挿入口部415に挿入されるように、第1の位置決め部材501は挿入口部315と交換挿入口部325と挿入口部415と交換挿入口部425とに係合する。
ここで、
交換挿入口部325の長さをTmと称し、
挿入口部315から突出する突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部の長さをLmと称し、
交換挿入口部425の長さをTfと称する。
位置決め機構500が第1の保持部材310と第2の保持部材410と第1の交換部材320と第2の交換部材420とを互いに位置決めする際、本実施形態では、以下の式(11),(12),(13)が成り立つ。
Lm>Tf+Tm ・・・ 式(11)
Lm>Tm ・・・ 式(12)
Tf>Tm ・・・ 式(13)
[効果]
本変形例では、第2の位置決め部材503を省略できるため、構成と光コネクタ200の組み立てとを簡素にできる。また本変形例では、第2の位置決め部材503を省略できるため、第2の交換部材420を素早く交換できる。
[第2の変形例・図4Aと図4Bとを参照]
第1の実施形態とは異なり、交換部材は、第1の保持部材310のみに取り付けられる。このため第1の取付部材330と第1の引っ掛かり部327とが第1の実施形態と同様に配設される。なお第1の取付部材330と第1の引っ掛かり部327とにおいて、これらの構成と作用とは第1の実施形態と同様であるため、本変形例における図示と説明とは省略する。
第1の実施形態とは異なり、位置決め機構500は、第1の導波路311が第1の交換部材320の第1の交換導波路321と光学的に結合し、第2の導波路411が第1の交換部材320の第1の交換導波路321と光学的に結合するように、第1の保持部材310と第2の保持部材410と第1の交換部材320とを互いに位置決めする。
図4Aと図4Bとに示すように、第1の実施形態とは異なり、位置決め機構500は、挿入口部315と、交換挿入口部325と、挿入口部415と、挿入口部315と交換挿入口部325と挿入口部415とに係合する第1の位置決め部材501とを有している。
図4Aに示すように、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合している状態で、第2の導波路411が第1の交換導波路321と光学的に非結合する際、突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部が挿入口部315を介して交換挿入口部325を貫通するように、第1の位置決め部材501は挿入口部315と交換挿入口部325とに係合している。
また図4Bに示すように、第1の導波路311が第1の交換導波路321と光学的に結合している状態で、第2の導波路411が第1の交換導波路321と光学的に結合する際、交換挿入口部325を貫通している第1の位置決め部材501の先端部が挿入口部415に挿入されるように、第1の位置決め部材501は挿入口部315と交換挿入口部325と挿入口部415とに係合する。
ここで、
交換挿入口部325の長さをTmと称し、
挿入口部315から突出する突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部の長さをLmと称する。
位置決め機構500が第1の保持部材310と第2の保持部材410と第1の交換部材320とを互いに位置決めする際、本実施形態では、以下の式(21)が成り立つ。
Lm>Tm ・・・ 式(21)
[効果]
本変形例では、第2の交換部材420と第2の位置決め部材503とを省略できるため、構成と光コネクタ200の組み立てとを簡素にできる。
[第3の変形例・図5Aと図5Bとを参照]
第1の実施形態とは異なり、交換部材は、第2の保持部材410のみに取り付けられる。このため第2の取付部材430と第2の引っ掛かり部427とが第1の実施形態と同様に配設される。なお第2の取付部材430と第2の引っ掛かり部427とにおいて、これらの構成と作用とは第1の実施形態と同様であるため、本変形例における図示と説明とは省略する。
第1の実施形態とは異なり、位置決め機構500は、第1の導波路311が第2の交換部材420の第2の交換導波路421と光学的に結合し、第2の導波路411が第2の交換部材420の第2の交換導波路421と光学的に結合するように、第1の保持部材310と第2の保持部材410と第2の交換部材420とを互いに位置決めする。
Aと図Bとに示すように、第1の実施形態とは異なり、位置決め機構500は、挿入口部315と、挿入口部415と、交換挿入口部425と、挿入口部315と交換挿入口部425と挿入口部415とに係合する第1の位置決め部材501とを有している。
図5Aに示すように、第1の導波路311が第2の交換導波路421と光学的に非結合する際、突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部が挿入口部315を貫通するように、第1の位置決め部材501は挿入口部315に係合している。
なお本変形例では第1の実施形態のように第2の位置決め部材503は、配設されていない。このため図5Aに示す状態において、本変形例では、図示しない第2の取付部材430が、第2の交換部材420の平滑な端面が第2の保持部材410の平滑な端面に当接及び密着し、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光コネクタ200の軸方向において同一直線上に配設され、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光学的に結合し、挿入口部415が光コネクタ200の軸方向において交換挿入口部425と連通するように、第2の交換部材420を第2の保持部材410に取り付ける。
また図5Bに示すように、第1の導波路311が第2の交換導波路421と光学的に結合し、第2の交換導波路421が第2の導波路411と光学的に結合する際、挿入口部315を貫通している第1の位置決め部材501の先端部が交換挿入口部425を介して挿入口部415に挿入されるように、第1の位置決め部材501は挿入口部315と交換挿入口部425と挿入口部415とに係合する。
ここで、
挿入口部315から突出する突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部の長さをLmと称し、
交換挿入口部425の長さをTfと称する。
位置決め機構500が第1の保持部材310と第2の保持部材410と第2の交換部材420とを互いに位置決めする際、本変形例では、以下の式(31)が成り立つ。
Lm>Tf ・・・ 式(31)
[効果]
本変形例では、第1の交換部材320と第2の位置決め部材503とを省略できるため、構成と光コネクタ200の組み立てとを簡素にできる。また本変形例では、第2の位置決め部材503を省略できるため、第2の交換部材420を素早く交換できる。
[第4の変形例・図6Aと図6Bとを参照]
第1の実施形態とは異なり、交換部材は、第2の保持部材410のみに取り付けられる。このため第2の取付部材430と第2の引っ掛かり部427とが第1の実施形態と同様に配設される。なお第2の取付部材430と第2の引っ掛かり部427とにおいて、これらの構成と作用とは第1の実施形態と同様であるため、本変形例における図示と説明とは省略する。
第1の実施形態とは異なり、位置決め機構500は、第1の導波路311が第2の交換部材420の第2の交換導波路421と光学的に結合し、第2の導波路411が第2の交換部材420の第2の交換導波路421と光学的に結合するように、第1の保持部材310と第2の保持部材410と第2の交換部材420とを互いに位置決めする。
図6Aと図6Bとに示すように、第1の実施形態とは異なり、位置決め機構500は、挿入口部315と、挿入口部415と、交換挿入口部425と、挿入口部315と交換挿入口部425とに係合する第1の位置決め部材501と、挿入口部415と交換挿入口部425とに係合する第2の位置決め部材503とを有している。
図6Aに示すように、第1の導波路311が第2の交換導波路421と光学的に非結合する際、突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部が挿入口部315を貫通するように、第1の位置決め部材501は挿入口部315に係合している。
また図6Bに示すように、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光学的に結合している状態で、第1の導波路311が第2の交換導波路421と光学的に結合する際、挿入口部315を貫通している第1の位置決め部材501の先端部が交換挿入口部425に挿入されるように、第1の位置決め部材501は挿入口部315と交換挿入口部425とに係合する。
図6Aと図6Bとに示すように、第2の位置決め部材503は、第2の導波路411が第2の交換導波路421と光学的に結合するように、挿入口部415と交換挿入口部425とに係合する。
ここで、
挿入口部315から突出する突出部として機能する第1の位置決め部材501の先端部の長さをLmと称し、
交換挿入口部425の長さをTfと称し、
挿入口部415から突出する第2の位置決め部材503の突出部の長さをLfと称する。
位置決め機構500が第1の保持部材310と第2の保持部材410と第2の交換部材420とを互いに位置決めする際、本変形例では、以下の式(41),(42)が成り立つ。
Tf>Lf+Lm ・・・式(41)
Lm<Tf ・・・式(42)
[効果]
本変形例では、第1の交換部材320を省略できるため、構成と光コネクタ200の組み立てとを簡素にできる。
[その他の変形例]
前記した交換部材320,420と取付部材330,430と位置決め機構500との配置以外の変形例について、下記に記載する。
[第5の変形例・図7Aと図7Bとを参照]
交換導波路321,421は、光ファイバと図7Aに示すようなテーパファイバと図7Bに示すようなレンズとのいずれかを有していればよい。
第1の交換導波路321に配設されているテーパファイバにおいて、テーパファイバの直径は、図7Aに示すように、例えば、第2の交換部材420から第1の保持部材310に向かって徐々に小さくなっている。また第2の交換導波路421に配設されているテーパファイバにおいて、テーパファイバの直径は、図7Aに示すように、例えば、第1の交換部材320から第2の保持部材410に向かって徐々に小さくなっている。
図7Bに示すように、レンズは、例えば、レンズの中心部の屈折率が、レンズの周囲の屈折率に比べて大きくなっているGRINレンズを有している。
このように、交換導波路は、光学素子を有してればよい。
[第6の変形例・図8参照]
引っ掛かり部327,427は、突起部を有していてもよい。突起部は、例えば、交換部材320,420の側面と一体であり、側面から光コネクタ200の側方に向かって垂直に突起している。
このように、引っ掛かり部327,427は、溝部と突起部とのいずれか一方を有していればよい。なお溝部は、交換部材320,420の側面に対して垂直に凹む必要はなく、例えば傾斜していてもよい。
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
10…内視鏡、20…挿入部、30…操作部、41…ユニバーサルコード、41a…接続コネクタ、100…内視鏡装置、130…光源装置、130a…差し込み口、200…内視鏡用光コネクタ、310…第1の保持部材、311…第1の導波路、313,315…挿入口部、320…第1の交換部材、321…第1の交換導波路、323,325…交換挿入口部、327…第1の引っ掛かり部、330…第1の取付部材、331…第1の爪部、410…第2の保持部材、411…第2の導波路、413,415…挿入口部、420…第2の交換部材、421…第2の交換導波路、423,425…交換挿入口部、427…第2の引っ掛かり部、430…第2の取付部材、431…第2の爪部、500…位置決め機構、501…位置決め部材、503…位置決め部材。

Claims (23)

  1. 第1の導波路を内部に保持する第1の保持部材と、
    第2の導波路を内部に保持する第2の保持部材と、
    前記第1の導波路と前記第2の導波路とに光学的に結合する交換導波路を有し、前記交換導波路が前記第1の導波路と前記第2の導波路との間に介在し前記第1の導波路と前記第2の導波路とに光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材との間に介在し、交換可能な交換部材と、
    前記交換部材が前記第1の保持部材と前記第2の保持部材との少なくとも一方に取り付けられるように、前記交換部材を、前記交換部材が取り付けられる側に向かって押圧する取付部材と、
    前記交換導波路が前記第1の導波路と前記第2の導波路とに光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記交換部材とを互いに位置決めする位置決め機構と、
    を具備することを特徴とする内視鏡用光コネクタ。
  2. 前記位置決め機構は、前記第1の保持部材側に配設され、前記第1の保持部材から突出する、または前記第1の保持部材に取り付けられている前記交換部材から突出する突出部を有し、
    前記第1の保持部材側が前記第2の保持部材側に差し込まれるように、前記突出部は、前記第2の保持部材、または前記第2の保持部材に取り付けられている前記交換部材に挿入されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光コネクタ。
  3. 前記交換部材の端面が前記交換導波路の端面と同一平面上に配設され、前記交換部材の前記端面前記交換導波路の前記端面とが平滑されるように、前記交換部材が前記交換導波路を保持した状態で、前記交換部材の前記端面は前記交換導波路の前記端面と共に研磨可能となっていることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡用光コネクタ。
  4. 前記交換部材は、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材との両方に取り付けられ、
    前記第1の保持部材に取り付けられる第1の交換部材の長さは、前記第2の保持部材に取り付けられる第2の交換部材の長さよりも短く、
    前記位置決め機構は、前記第1の導波路が前記第1の交換部材の第1の交換導波路と光学的に結合し、前記第2の導波路が前記第2の交換部材の第2の交換導波路と光学的に結合し、前記第1の交換導波路が前記第2の交換導波路と光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記第1の交換部材と前記第2の交換部材とを互いに位置決めし、
    前記位置決め機構は、
    前記第1の保持部材に配設されている第1の保持側挿入口部と、
    前記第1の交換部材に配設されている第1の交換側挿入口部と、
    前記第2の保持部材に配設されている第2の保持側挿入口部と、
    前記第2の交換部材に配設されている第2の交換側挿入口部と、
    前記第1の導波路が前記第1の交換導波路と光学的に結合している状態で、前記第1の交換導波路が前記第2の交換導波路と光学的に非結合する際、前記突出部として機能する第1の位置決め部材の先端部が前記第1の保持側挿入口部を介して前記第1の交換側挿入口部を貫通するように、前記第1の保持側挿入口部と前記第1の交換側挿入口部とに係合しており、前記第1の導波路が前記第1の交換導波路と光学的に結合している状態で、前記第1の交換導波路が前記第2の交換導波路と光学的に結合する際、前記第1の交換側挿入口部を貫通している前記先端部が前記第2の交換側挿入口部に挿入されるように、前記第1の保持側挿入口部と前記第1の交換側挿入口部と前記第2の交換側挿入口部とに係合する第1の位置決め部材と、
    前記第2の導波路が前記第2の交換導波路と光学的に結合するように、前記第2の保持側挿入口部と前記第2の交換側挿入口部とに係合する第2の位置決め部材と、
    を有することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光コネクタ。
  5. 前記第1の交換側挿入口部の長さをTmと称し、
    前記第1の保持側挿入口部から突出する前記突出部として機能する前記第1の位置決め部材の前記先端部の長さをLmと称し、
    前記第2の交換側挿入口部の長さをTfと称し、
    前記第2の保持側挿入口部から突出する前記第2の位置決め部材の突出部の長さをLfと称すると、
    前記位置決め機構が前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記第1の交換部材と前記第2の交換部材とを互いに位置決めする際、
    Tf>Lf+Lm−Tm と、
    Lm>Tm と、
    が成り立つことを特徴とする請求項4に記載の内視鏡用光コネクタ。
  6. 前記交換部材は、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材との両方に取り付けられ、
    前記第1の保持部材に取り付けられる第1の交換部材の長さは、前記第2の保持部材に取り付けられる第2の交換部材の長さよりも短く、
    前記位置決め機構は、前記第1の導波路が前記第1の交換部材の第1の交換導波路と光学的に結合し、前記第2の導波路が前記第2の交換部材の第2の交換導波路と光学的に結合し、前記第1の交換導波路が前記第2の交換導波路と光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記第1の交換部材と前記第2の交換部材とを互いに位置決めし、
    前記位置決め機構は、
    前記第1の保持部材に配設されている第1の保持側挿入口部と、
    前記第1の交換部材に配設されている第1の交換側挿入口部と、
    前記第2の保持部材に配設されている第2の保持側挿入口部と、
    前記第2の交換部材に配設されている第2の交換側挿入口部と、
    前記第1の導波路が前記第1の交換導波路と光学的に結合している状態で、前記第1の交換導波路が前記第2の交換導波路と光学的に非結合する際、前記突出部として機能する第1の位置決め部材の先端部が前記第1の保持側挿入口部を介して前記第1の交換側挿入口部を貫通するように、前記第1の保持側挿入口部と前記第1の交換側挿入口部とに係合しており、前記第1の導波路が前記第1の交換導波路と光学的に結合している状態で、前記第1の交換導波路が前記第2の交換導波路と光学的に結合し、前記第2の交換導波路が前記第2の導波路と光学的に結合する際、前記第1の交換側挿入口部を貫通している前記先端部が前記第2の交換側挿入口部を介して前記第2の保持側挿入口部に挿入されるように、前記第1の保持側挿入口部と前記第1の交換側挿入口部と前記第2の保持側挿入口部と前記第2の交換側挿入口部とに係合する第1の位置決め部材と、
    を有することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光コネクタ。
  7. 前記第1の交換側挿入口部の長さをTmと称し、
    前記第1の保持側挿入口部から突出する前記突出部として機能する前記第1の位置決め部材の前記先端部の長さをLmと称し、
    前記第2の交換側挿入口部の長さをTfと称すると、
    前記位置決め機構が前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記第1の交換部材と前記第2の交換部材とを互いに位置決めする際、
    Lm>Tf+Tm と、
    Lm>Tm と、
    が成り立つことを特徴とする請求項6に記載の内視鏡用光コネクタ。
  8. 前記交換部材は、前記第1の保持部材に取り付けられ、
    前記位置決め機構は、前記第1の導波路が前記交換部材の前記交換導波路と光学的に結合し、前記第2の導波路が前記交換部材の前記交換導波路と光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記交換部材とを互いに位置決めし、
    前記位置決め機構は、
    前記第1の保持部材に配設されている第1の保持側挿入口部と、
    前記交換部材に配設されている交換側挿入口部と、
    前記第2の保持部材に配設されている第2の保持側挿入口部と、
    前記第1の導波路が前記交換導波路と光学的に結合している状態で、前記第2の導波路が前記交換導波路と光学的に非結合する際、前記突出部として機能する第1の位置決め部材の先端部が前記第1の保持側挿入口部を介して前記交換側挿入口部を貫通するように、前記第1の保持側挿入口部と前記交換側挿入口部とに係合しており、前記第1の導波路が前記交換導波路と光学的に結合している状態で、前記第2の導波路が前記交換導波路と光学的に結合する際、前記交換側挿入口部を貫通している前記先端部が前記第2の保持側挿入口部に挿入されるように、前記第1の保持側挿入口部と前記交換側挿入口部と前記第2の保持側挿入口部とに係合する第1の位置決め部材と、
    を有することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光コネクタ。
  9. 前記交換側挿入口部の長さをTmと称し、
    前記第1の保持側挿入口部から突出する前記突出部として機能する前記第1の位置決め部材の前記先端部の長さをLmと称すると、
    前記位置決め機構が前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記交換部材とを互いに位置決めする際、
    Lm>Tmが成り立つことを特徴とする請求項8に記載の内視鏡用光コネクタ。
  10. 前記交換部材は、前記第2の保持部材に取り付けられ、
    前記位置決め機構は、前記第1の導波路が前記交換部材の前記交換導波路と光学的に結合し、前記第2の導波路が前記交換部材の前記交換導波路と光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記交換部材とを互いに位置決めし、
    前記位置決め機構は、
    前記第1の保持部材に配設されている第1の保持側挿入口部と、
    前記第2の保持部材に配設されている第2の保持側挿入口部と、
    前記交換部材に配設されている交換側挿入口部と、
    前記第1の導波路が前記交換導波路と光学的に非結合する際、前記突出部として機能する第1の位置決め部材の先端部が前記第1の保持側挿入口部を貫通するように、前記第1の保持側挿入口部に係合しており、前記第1の導波路が前記交換導波路と光学的に結合し、前記交換導波路が前記第2の導波路と光学的に結合する際、前記第1の保持側挿入口部を貫通している前記先端部が前記交換側挿入口部を介して前記第2の保持側挿入口部に挿入されるように、前記第1の保持側挿入口部と前記交換側挿入口部と前記第2の保持側挿入口部とに係合する第1の位置決め部材と、
    を有することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光コネクタ。
  11. 前記第1の保持側挿入口部から突出する前記突出部として機能する前記第1の位置決め部材の前記先端部の長さをLmと称し、
    交換側挿入口部の長さをTfと称すると、
    前記位置決め機構が前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記交換部材とを互いに位置決めする際、
    Lm>Tfが成り立つことを特徴とする請求項10に記載の内視鏡用光コネクタ。
  12. 前記交換部材は、前記第2の保持部材に取り付けられ、
    前記位置決め機構は、前記第1の導波路が前記交換部材の前記交換導波路と光学的に結合し、前記第2の導波路が前記交換部材の前記交換導波路と光学的に結合するように、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記交換部材とを互いに位置決めし、
    前記位置決め機構は、
    前記第1の保持部材に配設されている第1の保持側挿入口部と、
    前記第2の保持部材に配設されている第2の保持側挿入口部と、
    前記交換部材に配設されている交換側挿入口部と、
    前記第1の導波路が前記交換導波路と光学的に非結合する際、前記突出部として機能する第1の位置決め部材の先端部が前記第1の保持側挿入口部を貫通するように、前記第1の保持側挿入口部に係合しており、前記第2の導波路が前記交換導波路と光学的に結合している状態で、前記第1の導波路が前記交換導波路と光学的に結合する際、前記第1の保持側挿入口部を貫通している前記先端部が前記交換側挿入口部に挿入されるように、前記第1の保持側挿入口部と前記交換側挿入口部とに係合する前記第1の位置決め部材と、
    前記第2の導波路が前記交換導波路と光学的に結合するように、前記第2の保持側挿入口部と前記交換側挿入口部とに係合する第2の位置決め部材と、
    を有することを特徴とする請求項3に記載の内視鏡用光コネクタ。
  13. 前記第1の保持側挿入口部から突出する前記突出部として機能する前記第1の位置決め部材の前記先端部の長さをLmと称し、
    交換側挿入口部の長さをTfと称し、
    前記第2の保持側挿入口部から突出する前記第2の位置決め部材の突出部の長さをLfと称すると、
    前記位置決め機構が前記第1の保持部材と前記第2の保持部材と前記交換部材とを互いに位置決めする際、
    Tf>Lf+Lm と、
    Lm<Tf と、
    が成り立つことを特徴とする請求項12に記載の内視鏡用光コネクタ。
  14. 前記交換部材は、前記交換部材の周面に形成され、前記取付部材の先端部が引っかかる引っ掛かり部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれかに記載の内視鏡用光コネクタ。
  15. 前記引っ掛かり部は、前記交換導波路を中心に、点対称に配設されていることを特徴とする請求項14に記載の内視鏡用光コネクタ。
  16. 前記引っ掛かり部は、溝部と突起部とのいずれか一方を有することを特徴とする請求項15に記載の内視鏡用光コネクタ。
  17. 前記交換導波路は、光ファイバとテーパファイバとレンズとのいずれかを有することを特徴とする請求項1乃至請求項16のいずれかに記載の内視鏡用光コネクタ。
  18. 前記取付部材は、前記取付部材の先端部に配設されており、前記交換部材に引っ掛かり、引っ掛かった際に、前記交換部材を、前記交換部材が取り付けられる側に向かって押圧する爪部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項17のいずれかに記載の内視鏡用光コネクタ。
  19. 前記爪部は、板バネ部を有することを特徴とする請求項18に記載の内視鏡用光コネクタ。
  20. 前記取付部材は、前記交換部材が取り付けられる側に配設される導波路を中心に点対称に配設されるように、取り付けられる側に配設されていることを特徴とする請求項1乃至請求項19のいずれかに記載の内視鏡用光コネクタ。
  21. 前記取付部材は、前記交換部材が取り付けられる側の周面に固定されている基端部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項20のいずれかに記載の内視鏡用光コネクタ。
  22. 前記交換導波路は、複数配設されていることを特徴とする請求項1乃至請求項21のいずれかに記載の内視鏡用光コネクタ。
  23. 前記第1の保持部材側と前記第2の保持部材側との一方は、装置の差し込み口と、内視鏡のユニバーサルコードに配設され、前記差し込み口に差し込まれる接続コネクタとの一方に内蔵され、
    前記第1の保持部材側と前記第2の保持部材側との他方は、前記差し込み口と前記接続コネクタとの他方に内蔵されていることを特徴とする請求項1乃至請求項22のいずれかに記載の内視鏡用光コネクタ。
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