WO2012157276A1

WO2012157276A1 - 光コネクタプラグ、光プローブおよび光学システム

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Publication number: WO2012157276A1
Application number: PCT/JP2012/003223
Authority: WO
Inventors: 篤澤田; 岩坂　喜久男; 夏野　靖幸
Original assignee: コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2012-11-22
Also published as: JP5839031B2; US9709752B2; JPWO2012157276A1; US20140114198A1

Abstract

　部品点数または部品の種類を減らしてコストの低減を図ることのできる光コネクタプラグ、ならびに、この光コネクタプラグを用いた光プローブおよび光学システムを提供する。この光コネクタプラグ（１０）のハウジングは、光ファイバおよびフェルールが配設される配設スペースの下側を覆う下面部（２１Ａ）、光ファイバが外部に導出される背面部の半分（２１Ｄ）、および、フェルールが外部に導出される前面部の半分（２１Ｃ）を少なくとも有し、熱可塑性樹脂により一体成形されてなる第１部材（２１）と、前記配設スペースの上側を覆う上面部、前記背面部の残りの半分、および、前記前面部の残りの半分を少なくとも有し、熱可塑性樹脂により前記第１部材と同一の形状に一体成形されてなる第２部材とを備えている。

Description

光コネクタプラグ、光プローブおよび光学システム

　この発明は、光コネクタプラグ、この光コネクタプラグを用いた光プローブおよび光学システムに関する。

　近年、光プローブを内視鏡に通して人体内部に挿入したのち、この光プローブを介して人体内部の診察部位に励起光を照射するとともに、この励起光により生じる蛍光を測定して診察部位の検査・分析を行う診察方法が知られている。このような診察方法においては、光プローブが人体内部に挿入されることから、１回の使用ごとに光プローブを新しいものに交換することが望まれる。したがって、光プローブの一段のコストの低減が要求される。

　光プローブは、光学装置に接続される光コネクタプラグと、複数の光ファイバがチューブに通されてなり先端部から励起光および照明光の送出ならびに蛍光の取り込みとを行う光ケーブル等から構成される。

　また、本発明に関連する従来技術として、特許文献１には、複数の光経路を一度に接続することのできる光コネクタプラグが開示されている。

米国特許第５２３１６８５号明細書

　上記従来の光コネクタプラグのように、部品点数が多いと組立工程が煩雑になって製造コストの増加を招く。さらに、非汎用の樹脂成形部品が複数種類あると、１種類につき１つの金型を製作しなければならないため、コストの大幅な増加を招く。

　また、従来の一般的な光通信用光コネクタプラグは、光の伝送損失の低減を図るため、各構成部品が高精度に成形されることを前提に設計されている。したがって、そのままではコストの低減を図ることは難しい。

　一方、光コネクタプラグの製造コストの低減を図るため、例えばハウジングなどの構成部材の成形精度を低くすると、構成部材の寸法誤差によりプラグとレセプタクルとを正確に接続することが難しくなる。特に、複数の光経路を一度に接続する光コネクタプラグの場合、プラグ側とレセプタクル側とで複数の光経路間の距離に僅かな誤差が生じると、この誤差によりプラグとレセプタクルとがスムーズに接続しにくくなる。

　この発明の目的は、部品の点数または種類を減らしてコストの低減を図ることのできる光コネクタプラグ、ならびに、この光コネクタプラグを用いた光プローブおよび光学システムを提供することにある。

　また、この発明の他の目的は、部品点数が少なく、かつ、ハウジングの成形精度を低くしても光コネクタレセプタクルへの正確な接続が可能な光コネクタプラグ、ならびに、この光コネクタプラグを用いた光プローブおよび光学システムを提供することにある。

　本発明に係る光コネクタプラグは、光ファイバと当該光ファイバの接続されたフェルールとがハウジングに覆われてなる光コネクタプラグにおいて、前記ハウジングは、光ファイバおよび前記フェルールが配設される配設スペースの下側を覆う下面部、前記光ファイバが外部に導出される背面部の半分、および、前記フェルールが外部に導出される前面部の半分を少なくとも有し、熱可塑性樹脂により一体成形されてなる第１部材と、前記配設スペースの上側を覆う上面部、前記背面部の残りの半分、および、前記前面部の残りの半分を少なくとも有し、熱可塑性樹脂により前記第１部材と同一の形状に一体成形されてなる第２部材とを備えた構成を採る。

　また、本発明に係る光コネクタプラグは、ハウジングと、光ファイバが接続されるフェルールと、前記ハウジングに固定される固定部、前記フェルールを保持する保持部、および、前記固定部と前記保持部との間で外力によって撓むバネ部が、熱可塑性樹脂により一体的に形成された保持部材とを備え、前記フェルールが前記バネ部の撓みにより変位可能な状態で前記保持部材を介して前記ハウジングに固定されている構成を採る。

　本発明によれば、ハウジングを第１部材と第２部材とから主に構成することができるため部品点数が削減される。さらに、これら第１部材と第２部材とが同一形状であるため、同一の金型により成形することができる。その結果、光コネクタプラグの一段のコスト低減を図ることができる。

　また、本発明によれば、光コネクタプラグの部品点数が少なくなり、それによって光コネクタプラグのコスト低減に寄与できる。さらに、ハウジングに成形誤差があっても保持部材のバネ部の撓みによって、この成形誤差を吸収してフェルールの光軸を接続相手のレセプタクルの光軸に正確に合わせることができる。従って、ハウジングの成形誤差を少し低くすることができ、それによって光コネクタプラグのコストの低減を図ることができる。

図１Ａ～図１Ｃは本発明の実施形態の光プローブを示す三面図、図１Ｄはその底面図図２Ａ～図２Ｆは光コネクタプラグのハウジングの第１部材を示す六面図、図２Ｇは図１ＣのＡ－Ａ線断面図図３Ａと図３Ｂはハウジングの第２部材をそれぞれ示す平面図と裏面図図４Ａ～図４Ｃはフェルールを示す三面図図５Ａ～図５Ｃは保持部材を示す三面図フェルールに光ファイバが装着された状態を示す断面図図７Ａ～図７Ｃは保持部材にフェルールが保持された状態を示す三面図ハウジングに保持部材および光ファイバが固定された状態を示す平面図ハウジングに１つの保持部材が固定された状態を示す斜視図ハウジングの光ファイバおよびケーブルの固定構造を示す斜視図光プローブを光学装置に接続した状態を示す一部破断平面図光プローブを光学装置に接続した状態のフェルール周辺部を示した拡大図

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

　図１は、本実施形態の光プローブを示している。図１Ａはその上面図、図１Ｂは正面図、図１Ｃは側面図、図１Ｄは下面図である。

　この実施形態の光プローブ１は、蛍光検出により人体内部の診察部位の検査・分析を行うためのプローブであり、光学装置１００（図１１参照）に接続される光コネクタプラグ１０と、先端側が内視鏡に通されて人体内部に挿入されるケーブル８０とから構成される。ケーブル８０は、内部に複数の光ファイバ８５…（図１１参照）が通されるとともに、先端部８１に複数の光ファイバ８５…の各先端と集光用のレンズとが固定されて構成されている。

　光コネクタプラグ１０は、ハウジングとなる第１部材２１および第２部材１１と、３つのフェルール３０…と、これらのフェルール３０をハウジングにそれぞれ固定するための３つの保持部材５０…（図８参照）等から構成される。

　図２Ａ～図２Ｇには、第１部材２１の底面図、右側面図、平面図、背面図、正面図、左側面図およびＡ－Ａ線断面図をそれぞれ示す。図３Ａおよび図３Ｂには第２部材１１の裏面図および平面図を示す。

　第１部材２１は、図２に示すように、フェルール３０と光ファイバ８５…の配設スペースの下側を覆う下面部２１Ａと、右側面部２１Ｂと、フェルール３０が外部に導出される前面の半分を占める前面部２１Ｃと、光ファイバ８５が外部に導出される背面の半分を占める背面部２１Ｄとが、熱可塑性樹脂の射出成形により一体的に形成されたものである。

　前面部２１Ｃには、３本のフェルール３０を外部に導出するための３つの半円溝２７…が並んで設けられている。この半円溝２７…は、ハウジングの半分の高さ位置に形成されており、第２部材１１の同様の半円溝１７…（図３参照）と合わさって円形の貫通孔を構成する。

　背面部２１Ｄには、複数の光ファイバ８５…を含んだケーブル８０を外部に導出するための所定長の半管溝（ケーブル保持溝）２９ａが設けられている。この半管溝２９ａは、ハウジングの半分の高さに配置されるように下面部２１Ａから膨出された膨出部２９に設けられ、第２部材１１の同様の半管溝１９ａ（図３参照）と合わさってハウジングの内側と外側とに開口してケーブル８０を保持する管状路を構成する。半管溝２９ａには、長手方向に直交する向きの横溝２９ｂが複数設けられ、この横溝２９ｂに後述する結束金具８３のフランジ８３ａが嵌入可能にされている。

　下面部２１Ａは、光コネクタプラグ１０の背面側が狭く、前面側が広い多角形状（多角形の角が丸められた形状）に形成されている。下面部２１Ａには、上記３つの半円溝２７…のうち右側と中央の２つの半円溝２７…に対向する位置に、保持部材５０をワンタッチで締結するための係合部（スナップフィットなど）２４…がそれぞれ設けられている。係合部２４は、一般的な構成であり、例えば、２つの片部材が撓みにより先端側が開閉可能に隙間を開けて並んで立設され、かつ、これら２つの片部材の各外側に抜け防止用の爪（係止爪）が設けられて構成される。そして、これら２つの片部材を挿入可能な幅小の差込孔に爪の部分が抜けるまで通すことで、係合部２４と差込孔とが一定以上の強度で締結されるようになっている。

　左側の１つの半円溝２７に対向する位置には、係合部２４…の代わりに、識別用部材として上下識別用の凸部材７０（図１参照）を取り付けるための取付孔（差込孔）２２，２２，２３が設けられている。なお、取付孔２２，２２には、凸部材７０の係止片が外側から通されて下面部２１Ａの内側に突出した状態になる。従って、この突出した部分を係合部２４とほぼ同一の形状とすることで、凸部材７０を取り付けたときに、取付孔２２，２２の部分にも係合部２４と同様の構成を出現させて、この部分に保持部材５０を締結させることが可能となる。

　また、下面部２１Ａには、第２部材１１と締結するための係合部２５および被係合部２６が複数個ずつ設けられている。係合部２５は、高さと幅が違うだけで、上述した係合部（スナップフィット）２４と同様の構成である。被係合部２６は、高さを設けるために下面部２１Ａから膨出させたブロックの上部に差込孔が形成されて構成される。これらの係合部２５および被係合部２６は、第２部材１１の同様の被係合部１６および係合部１５とそれぞれ係合可能なように、ハウジングの半分以上の高さに形成されている。すなわち、被係合部１６，２６の差込孔が係合部１５，２５の爪の部分まで通すことが可能な高さに形成されている。図２Ａと図３Ａに示すように、これら係合部２５と被係合部２６の裏側には、射出成形により樹脂を充填させるため、ならびに、ドライバー等を差し込んで係合部２５や被係合部２６の係合を解くために溝２５ａ，２６ａ（第２部材１１では溝１５ａ，１６ａ）が形成されるが、これらの溝２５ａ，２６ａはシールＷ（図１Ｄを参照）によって塞がれる。

　また、これらの係合部２５および被係合部２６は、ハウジングの左右対称の位置に設けられている。この配置により、第２部材１１の係合部１５と被係合部１６とを同一の配置として（図３Ｂを参照）、これらとそれぞれ係合させることが可能となる。

　係合部２５は、図２Ｆおよび図２Ｇに示すように、２つの片部材が前後方向（背面部２１Ｄから前面部２１Ｃへ向いた方向）に並んだ向きに形成されている。係合部２５の２つの片部材は撓みによって並んだ方向に僅かに変位する一方、並んだ方向に直交する左右方向へは厚みがあるため変位しにくい。そのため、係合部２５を第１部材の被係合部１６と係合させた際、係合部２５と被係合部１６とは前後方向よりも左右方向に強固に固定される。この実施形態では、ハウジングを構成する第１部材２１と第２部材１１とには、それぞれ左右の側面の一方が全く形成されず、かつ、このハウジングは左右の側面がユーザにより挟まれて持たれる構成である。そのため、第１部材２１と第２部材１１との左右方向の固定を強固にできると都合が良い。そこで、上記のような係合部２５の２つの片部材の並び方により、係合部２５と被係合部１６との係合により左右方向の固定が強固にされるようになっている。

　右側面部２１Ｂは、ハウジングの右側を覆う側壁を構成するとともに、光コネクタプラグ１０を光学装置１００の光コネクタレセプタクル１１０に接続する際に（図１１参照）、この光コネクタレセプタクル１１０に係止させる板バネ状の係止片（プラグ係止部）２８が全て設けられている。係止片２８は、後端部が支持されて先端側が自由にされた片持梁構造にされ、先方外側に係止爪２８ａが設けられ、中ほどの外側に滑り止めの凸部２８ｂが設けられている。係止片２８と下面部２１Ａとの間、ならびに、係止片２８と右側面部２１Ｂの側壁一部との間には、係止片２８の先端を内側に可動にする隙間が設けられている。

　第２部材１１は、図３に示すように、フェルール３０と光ファイバ８５…の配設スペースの上面を覆う上面部１１Ａと、左側面部１１Ｂと、フェルール３０が外部に導出される前面の半分を占める前面部１１Ｃと、光ファイバ８５が外部に導出される背面の半分を占める背面部１１Ｄとが、熱可塑性樹脂の射出成形によって一体的に形成されたものである。

　第２部材１１は、第１部材２１と同一形状で、ほぼ同一の構成が同一配置に形成されている。すなわち、第２部材１１には、第１部材２１の係合部２４，２５、被係合部２６、３つの半円溝２７…、係止片２８および半管溝２９ａと同様に、係合部１４，１５、被係合部１６、３つの半円溝１７…、係止片１８および半管溝１９ａが、それぞれ同じ配置、同じ向きに設けられている。係止片１８には、第１部材２１の係止片２８と同様に係止爪１８ａと凸部１８ｂが設けられ、半管溝１９ａは、第１部材２１の半管溝２９ａと同様に膨出部１９に形成され且つ複数の横溝１９ｂを有する。

　ただし、第２部材１１には、上下識別用の凸部材７０を取り付けるための取付孔２２，２３と同様の構成が設けられず、その代わりに、左側の半円溝２７と対向する位置にも保持部材５０を固定するための係合部１４が設けられている。このような平板上に形成される小さな取付孔２２，２３と、小さな係合部１４との入れ替えは、同一の基本金型に対して一部の付属金型を交換して成形することで実現できるものである。したがって、第１部材２１と第２部材１１とは、共通の基本金型を用いて成形することができ、また、共通の基本金型を用いて成形されている。

　図４Ａ～図４Ｃには、フェルール３０の平面図、側面図および正面図を、図６には、フェルール３０に光ファイバ８５が装着された状態を表わした断面図を示す。

　フェルール３０は、図４と図６に示すように、光ファイバ８５を通してファイバ端面を先端中央に配置させる円柱状部材であり、例えば熱可塑性樹脂により射出成形されてなる。このフェルール３０には、中央後端から先端にかけて形成された貫通孔３１と、外側先端部に形成された先端小径のテーパー部３５と、円柱部分の周方向一部の範囲を軸方向に沿って平面状に面取りした平面部３６と、この平面部３６から貫通孔３１まで通じる横孔３７と、根元部分に形成された円形フランジ３２と、周方向の一部の角度範囲でのみ円形フランジ３２と重なるように径方向に張り出し、かつ、円形フランジ３２より軸方向に厚く形成された角形フランジ３３とが設けられている。

　図６に示すように、フェルール３０の中央の貫通孔３１は、根元側が太い径に、先端側がインナーフェルール４１と略同径の細い径に形成されている。このフェルール３０には次のようにして光ファイバ８５が固定される。すなわち、先ず、光ファイバ８５は、心線がインナーフェルール４１に通されて接着剤等により固着され、このインナーフェルール４１とともに先端が研磨される。その後、光ファイバ８５と結合されたインナーフェルール４１がフェルール３０の貫通孔３１に通されてインナーフェルール４１とフェルール３０の端面が面一に調整される。この状態で横孔３７を介して固定用部材として接着剤またはネジが挿入されてインナーフェルール４１が貫通孔３１に固着される。特に制限されないがインナーフェルール４１は金属により構成されている。

　図５Ａ～図５Ｃには、保持部材５０の平面図、側面図および正面図を、図７には、フェルール３０が保持部材５０に保持された状態の三面図を示す。

　保持部材５０は、図５と図７に示すように、ハウジング（第１部材２１または第２部材１１）に固定される固定部５１と、フェルール３０の根元部分を保持する保持部５３と、外力により撓んで保持部５３を上下左右前後方向に変位させるバネ部５２とを備えている。固定部５１は、平板部材に２つの差込孔５１ａ，５１ａが形成されて構成され、この差込孔５１ａ，５１ａに係合部１４，１４（或いは係合部２４，２４）が通されて、両者が締結される。バネ部５２は、適切な硬さで撓む太さに形成された一方向に幅が狭い複数の輪５２ａ，５２ａを一列に連結して構成される。

　保持部５３は、ブロック上の底面部から４つの挟持片５３ａ，５３ａ，５３ｂ，５３ｂが立設されて構成される。４つの挟持片５３ａ，５３ａ，５３ｂ，５３ｂの前後間にはフェルール３０の円形フランジ３２を密着させて挟む隙間が設けられ、４つの挟持片５３ａ，５３ａ，５３ｂ，５３ｂの左右間にはフェルール３０の角形フランジ３３と円柱部分とを密着させて挟む隙間が設けられている。これらの隙間部分が嵌入溝となる。円形フランジ３２を挟む隙間部分の中央底面部５３ｃには円形フランジ３２の周面と同一曲率の曲面が形成されている。また、４つの挟持片５３ａ，５３ａ，５３ｂ，５３ｂの中段より先端側は、左右間の隙間がフェルール３０の円柱部分の周面に一部沿って少し狭くなるように形成されている。

　このような構成により、フェルール３０の角形フランジ３３を上に向けてフェルール３０の円形フランジ３２の部分を４つの挟持片５３ａ，５３ａ，５３ｂ，５３ｂの間に上方から差し込むことでフェルール３０を保持部５３に一様に保持させることができる。このとき、図７Ａに示すように、角形フランジ３３が４つの挟持片５３ａ，５３ａ，５３ｂ，５３ｂに挟まれて、保持部５３に対するフェルール３０の軸心を中心とした回転が抑止される。また、図７Ｃに示すように、円形フランジ３２の周面下側が中央底面部５３ａに密着し、かつ、４つの挟持片５３ａ，５３ａ，５３ｂ，５３ｂの左右間の隙間にフェルール３０の円柱部分が挟み込まれるので、保持部５３に対してフェルール３０の上下方向（図７Ｃの左右方向）の移動が抑止される。

　図８には、ハウジングに保持部材５０および光ファイバ８５が固定された状態を表わした平面図を、図９には、ハウジングに１つの保持部材５０が固定された状態を表わした斜視図を示す。図８と図９に示すように、保持部材５０の固定部５１は、第２部材１１の係合部１４，１４が爪の部分が抜けるまでそれぞれ差込孔５１ａ，５１ａに通されることで第２部材１１に固定されている。このとき、図８に示すように、保持部材５０の保持部５３に保持されたフェルール３０は、第２部材１１の半円溝１７に沿って配置される。

　さらに、この状態でハウジングの第１部材２１と第２部材１１とを嵌め合わせると、図１Ｂに示すように、第１部材２１の半円溝２７と第２部材１１の半円溝１７とが組み合わされて円筒孔（貫通孔）になり、この円筒孔からフェルール３０が外部に導出された状態となる。この円筒孔とフェルール３０との間には少量の隙間が設けられ、フェルール３０は保持部材５０のバネ部５２の撓みによって前後方向（光軸に沿った方向）や上下左右（光軸に垂直な方向）に所定長の範囲で変位したり、フェルール３０の根元近傍を支点とした回転方向にフェルール３０の先端部分が所定長の範囲で変位したり可能となる。光ファイバ８５はフェルール３０の後端から一定長の範囲がハウジング内で少し変位可能に配設されて、上記のようなフェルール３０の動きが阻害されないようになっている。

　図１０には、ハウジングの光ファイバ８５とケーブル８０の固定構造を表わした斜視図を示す。この図に示すように、３つのフェルール３０に接続された複数の光ファイバ８５は、結束金具８３を介してハウジングの後端部に固定されてコネクタ外部に導出される。なお、３つのフェルール３０のうち、左側と右側の２つのフェルール３０，３０には光学装置１００から励起光が入射される１本の光ファイバ８５と、検出された蛍光を光学装置１００へ送る１本の光ファイバ８５とがそれぞれ接続される。一方、中央の１つのフェルール３０には照明用の複数本の光ファイバ８５…が接続されるため、光ファイバ８５の総数は３本より多くなる。

　結束金具８３は、複数の光ファイバ８５…を通す円筒体に固定用のフランジ８３ａを設けて構成される。フランジ８３ａは非回転対称の形状にされている。この結束金具８３には複数本の光ファイバ８５…が通されて接着剤等により固着され、さらに、結束金具８３の円筒部分にはケーブル８０のチューブ８０Ａが嵌合されて固着される。そして、この結束金具８３の筒状部分がハウジングの第１部材２１と第２部材１１の半管溝１９ａ，２９ａに挟まれ、結束金具８３のフランジ８３ａが複数の横溝１９ｂ，２９ｂの何れかに嵌められることで、ケーブル８０が回転抑止された状態でハウジングに固定される。なお、この結束金具８３は樹脂により形成してもよい。

　図１１には、光プローブ１を光学装置１００に接続した状態の一部破断平面図を、図１２には、コネクタ接続時のフェルール３０の周辺部を示した拡大図を、それぞれ示す。

　この実施形態の光学システムは、光プローブ１の３つの光経路が接続されて励起光および照明光の出射ならびに蛍光の入力を行う光学装置１００と、上述の光コネクタプラグ１０を有する光プローブ１とから構成される。光学装置１００には、光コネクタプラグ１０が接続されて上述した光の入出力を行う光コネクタレセプタクル１１０が設けられている。

　光コネクタレセプタクル１１０は、フェルール３０…と光軸が調整された状態で接続される３つのレセプタクル部品１１２…と、これら３つのレセプタクル部品１１２…の外側を覆うとともに光コネクタプラグ１０の先端側が挿入される開口部を有するレセプタクルケース１１４とを備えている。

　レセプタクル部品１１２には、フェルール３０の先方を位置固定された状態に挿入可能なスリーブ孔（挿入口）１１３を有し、このスリーブ孔１１３の端面中央に光経路（光ファイバスタブやレンズなど）が光軸調整されて配置されている。スリーブ孔１１３の入り口側には、少なくとも１／３以上の長さ範囲に手前側が大径となるテーパー１１３ａが設けられ、フェルール３０の先端を導いてフェルール３０の光軸をスリーブ孔１１３の端面中央まで導くようになっている。

　このような構成により、光コネクタプラグ１０をレセプタクルケース１１４の開口部に押し込むことで、３本のフェルール３０…が３つのレセプタクル部品１１２…のスリープ孔１１３に挿入されるとともに、少しの位置ずれがあってもフェルール３０…の先端がテーパー１１３ａによってクリアランスの少ない端部まで導かれて位置が固定される。このとき、図１２に示すように、フェルール３０の保持部材５０のバネ部５２が撓むことで、光コネクタプラグ１０のハウジングに僅かな誤差があっても、この誤差を吸収して、３本のフェルール３０を３つのレセプタクル部品１１２…の端面に押し付けた状態に固定することができる。

　また、レセプタクルケース１１４の開口部の左右には被係止部１１５，１１５が設けられ、光コネクタプラグ１０が接続された際に、係止片１８，２８の係止爪１８ａ，２８ａが被係止部１１５，１１５に引っかかって係止されるようになっている。光コネクタプラグ１０を外す際には、係止片１８，２８の凸部１８ｂ，２８ｂを内側に押し込みながら光コネクタプラグ１０を引っ張ることで、係止片１８，２８がレセプタクルケース１１４の被係止部１１５，１１５から外れて、両者を引き離すことができる。

　このように構成された光学システムにおいては、医師が新しい光プローブ１を光学装置１００に接続し、光プローブ１のプローブ先端側を内視鏡のチューブ内に通して内視鏡ごと人体内部に挿入する。そして、医師が内視鏡の映像を見ながら人体内部の診察部位を探し出し、内視鏡の先端から光プローブ１の先端を出して診察部位に向ける。そして、蛍光検出の処理を開始する。蛍光検出の処理が開始されると、内視鏡の照明が消されて光プローブ１の照明に切り替えられる。この状態で、光学装置１００の蛍光検出の操作を行うことで、光プローブ１の照明が一瞬停止してその間に励起光が出力されて光プローブ１の１本の光ファイバ８５を介して診察部位に照射され、その直後に励起光に起因して発光される蛍光が光プローブ１の他の一本の光ファイバ８５を介して光学装置１００に送られて光量等が計測される。そして、この蛍光の光量に基づいて診察部位の分析が行われる。蛍光検出の処理が完了したら光プローブ１のケーブル８０が内視鏡から抜かれ、光コネクタプラグ１０も光学装置１００から外されてこの光プローブ１が廃棄される。

　以上のように、この実施形態の光コネクタプラグ１０、光プローブ１および光学システムにおいては、光コネクタプラグ１０のハウジングが第１部材２１と第２部材１１との２つの部品から構成されて、光コネクタプラグ１０の部品点数が少なくされる。さらに、これら第１部材２１と第２部材１１とが同一形状であるため、同一の金型により成形することができる。したがって、光コネクタプラグ１０の製造コストを大幅に低減することができる。

　さらに、この実施形態の光コネクタプラグ１０は、両側面に配置される係止片１８，２８の一方が第１部材２１に一体的に設けられ、他方が第２部材１１に一体的に設けられている。したがって、光コネクタプラグ１０を光コネクタレセプタクル１１０に係止させる構成を付加するために部品点数が増加しない。また、係止片１８，２８を片側ずつ第１部材２１と第２部材１１とに設けているため、１個の係止片１８（２８）が第１部材２１と第２部材１１とに分断されて複雑な構造になってしまうことが回避されている。

　また、第１部材２１と第２部材１１には、係合部１５，２５と被係合部１６，２６とが設けられているので、第１部材２１と第２部材１１とを締結する別の部品が不要となる。さらに、これらの係合部１５，２５と被係合部１６，２６とがそれぞれ左右対称の配置で設けられているので、第１部材２１と第２部材１１とでこれらの係合部１５，２５と被係合部１６，２６とを同一配置として、両者を係合させることができる。したがって、第１部材２１と第２部材１１とを同一の金型を流用して形成することができる。

　また、係合部１５，２５の一対の片部材は前後方向の向きに並ぶように設けられているので、第１部材２１と第２部材１１との左右方向の固定を強固にすることができる。したがって、上述したようにハウジングが両側面から把持された際に、第１部材２１と第２部材１１とがずれてしまうことが防止される。

　また、第１部材２１には外面に上下識別用の凸部材７０が取り付けられているので、ハウジングが上下方向と左右方向とに対称の形状にされていても、光コネクタプラグ１０の上下左右を正しく認識した状態で、この光コネクタプラグ１０を光コネクタレセプタクル１１０に接続することができる。また、この凸部材７０に関して第１部材２１と第２部材１１との違いは取付孔２２の有無のみであるため、基本金型は流用して付属金型の交換のみで第１部材２１と第２部材１１とを成形することができる。

　また、光コネクタプラグ１０の左右には係止片１８，２８が設けられ、光コネクタレセプタクル１１０へ接続した際に、係止片１８，２８がレセプタクルケース１１４の被係合部１１５に係止されるので、光コネクタプラグ１０が強固に光コネクタレセプタクル１１０に接続され、光プローブ１のケーブル８０が引っ張られても容易に外れないようになっている。

　さらに、この実施形態の光コネクタプラグ１０、光プローブ１および光学システムにおいては、光コネクタプラグ１０の部品点数が少なく、組み立ても容易であり、それにより光コネクタプラグ１０および光プローブ１のコストを低減することができる。また、３つのフェルール３０…が保持部材５０により僅かに変位可能な状態に保持されるので、ハウジング（第１部材２１と第２部材１１）の成形寸法に少しの誤差が生じても、３本のフェルール３０…を光コネクタレセプタクル１１０に正確に接続させることができる。したがって、ハウジングの成形精度を光通信用の一般的な光コネクタの樹脂部品の成形精度より低くすることができ、それによって光コネクタプラグ１０および光プローブ１のコストを低減することができる。

　具体的には、フェルール３０の回転非対称のフランジ部分（円形フランジ３２と角形フランジ３３）を、保持部材５０の保持部５３に片側から押し込むことで、簡単にフェルール３０を保持部材５０に保持させることができる。

　さらに、従来の光通信用の光コネクタプラグでは、各構成部品が精密に成形されることが前提に設計されているため、外部に突出したフェルールの周囲を囲うガイド枠が設けられるのが通常であるが、この実施形態の光コネクタプラグ１０ではこのようなガイド枠を無くしている。したがって、ガイド枠をプラグ側とレセプタクル側とで合わせる必要がなくなり、その分、ハウジングの成形精度を少し低下させることができる。また、ガイド枠のような複雑な構造は樹脂の射出成形で作成する場合に、歩留まりを低くする要因となるが、このような複雑な構造を無くしていることで歩留まりを高くしてコストの低減に寄与することができる。

　また、フェルール３０には、横孔３７が設けられ、フェルール３０に通された光ファイバ８５は横孔３７に通される接着剤またはネジ等の固定用部材により固定されるので、フェルール３０と光ファイバ８５との組み立ても容易なものとなる。

　なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態では、複数の光の経路を一度に接続可能な構成を示したが、フェルールやレセプタクル部品が１つずつの光コネクタに本発明を採用することもできる。また、上記実施形態では、上下識別用の凸部材７０の取付孔を第１部材２１のみに設けているが、このような取付穴を第１部材２１と第２部材１１の両方に設けて、第１部材２１と第２部材１１とを完全同一の部材としても良い。この場合、凸部材７０は第１部材２１と第２部材１１の一方にのみ取り付けて、第１部材２１と第２部材１１の他方の取付孔はシール等で塞ぐようにすれば良い。また、上記実施形態では、フェルール３０にインナーフェルール４１を介して光ファイバの心線が通される構成を示したが、被覆された光ファイバをフェルール３０の先端まで通して固定されるようにしてもよい。また、フェルール３０の横孔３７を光軸を中心とした回転方向の複数の角度位置に設けるようにしてもよい。その他、各部品および各部の形状等、実施の形態に示した細部は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

　２０１１年５月１９日出願の特願２０１１－１１２６０６および２０１１年５月１９日出願の特願２０１１－１１２６０８の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

　本発明は、例えば医療用の蛍光検出装置に使用される光プローブ、その光コネクタプラグおよび光学システムに適用することができる。

　１　光プローブ
　１０　光コネクタプラグ
　１１　第２部材
　１４　係合部
　１５　係合部
　１６　被係合部
　１７　半円溝
　１８　係止片
　１８ａ　係止爪
　１８ｂ　凸部
　１９ａ　半管溝
　２１　第１部材
　２４　係合部
　２５　係合部
　２６　被係合部
　２７　半円溝
　２８　係止片
　２８ａ　係止爪
　２８ｂ　凸部
　２９ａ　半管溝
　３０　フェルール
　３２　円形フランジ
　３３　角形フランジ
　３７　横孔
　４１　インナーフェルール
　５０　保持部材
　５１　固定部
　５１ａ　差込孔
　５３　保持部
　５３ａ，５３ｂ　挟持片
　８０　ケーブル
　８３　結束金具
　８５　光ファイバ
　１００　光学装置
　１１０　光コネクタレセプタクル
　１１２　レセプタクル部品
　１１４　レセプタクルケース
　１１５　被係止部

Claims

　光ファイバと当該光ファイバの接続されたフェルールとがハウジングに覆われてなる光コネクタプラグにおいて、
　前記ハウジングは、
　光ファイバおよび前記フェルールが配設される配設スペースの下側を覆う下面部、前記光ファイバが外部に導出される背面部の半分、および、前記フェルールが外部に導出される前面部の半分を少なくとも有し、熱可塑性樹脂により一体成形されてなる第１部材と、
　前記配設スペースの上側を覆う上面部、前記背面部の残りの半分、および、前記前面部の残りの半分を少なくとも有し、熱可塑性樹脂により前記第１部材と同一の形状に一体成形されてなる第２部材とを備えていることを特徴とする光コネクタプラグ。
　前記ハウジングの両側面にそれぞれ配置されて先端部に係止爪を有する片持ち梁構造の２つの係止片を備え、
　前記第１部材には、前記２つの係止片の一方の全てが一体的に形成され、
　前記第２部材には、前記２つの係止片の他方の全てが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタプラグ。
　前記第１部材には、係合部と被係合部とが、前記前面部と前記下面部と前記背面部との各中央を通る平面に対して対称的な配置に設けられ、
　前記第２部材には、前記第１部材の前記被係合部と係合される係合部と、前記第１部材の前記係合部と係合される被係合部とが、前記前面部と前記上面部と前記背面部との各中央を通る平面に対して対称的な配置に設けられ、
　前記第１部材の前記係合部および前記被係合部と前記第２部材の前記被係合部および前記係合部との係合によって前記第１部材と前記第２部材とが締結されていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタプラグ。
　前記第１部材の前記係合部は、前記下面部に並んで立設されて各先端に係止爪を有する２つの片部材から構成され、
　前記第２部材の前記係合部は、前記上面部に並んで立設されて各先端に係止爪を有する２つの片部材から構成され、
　前記２つの片部材は、前記背面部から前記前面部へ向かう向きに並んで設けられていることを特徴とする請求項３記載の光コネクタプラグ。
　前記第１部材および前記第２部材のいずれか一方または両方に部材取付用の差込孔が設けられ、
　前記第１部材および前記第２部材のいずれか一方にのみ、外面に突出して前記ハウジングの向きを識別可能とする向き識別用部材が、前記差込孔を介して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタプラグ。
　前記第１部材と前記第２部材とには、
　前記背面部の内側で前記光ファイバを前記上面部の側と前記下面部の側とからそれぞれ囲う半管状のケーブル保持溝がそれぞれ設けられ、
　前記ケーブル保持溝の内側には前記光ファイバの光軸の直交方向に伸びる横溝が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光コネクタプラグ。
　請求項２に記載の光コネクタプラグを有する光プローブと、
　前記光コネクタプラグが接続される光コネクタレセプタクルを有する光学装置とを備え、
　前記光コネクタレセプタクルには、
　前記光コネクタプラグと前記光コネクタレセプタクルとが接続された際に当該光コネクタプラグの前記係止片が係止される被係止部が設けられていることを特徴とする光学システム。
　ハウジングと、
　光ファイバが接続されるフェルールと、
　前記ハウジングに固定される固定部、前記フェルールを保持する保持部、および、前記固定部と前記保持部との間で外力によって撓むバネ部が、熱可塑性樹脂により一体的に形成された保持部材と、
　を備え、
　前記フェルールが前記バネ部の撓みにより変位可能な状態で前記保持部材を介して前記ハウジングに固定されていることを特徴とする光コネクタプラグ。
　前記フェルールには、光軸を中心とした回転に対して非対称の形状をしたフランジが設けられ、
　前記保持部材の保持部は、一方が開放されて前記フランジを嵌入可能な嵌入溝を有し、
　前記フランジが前記嵌入溝に一方から嵌入されることで、前記フェルールが光軸を中心とした回転方向に回転抑止された状態で前記保持部に保持されていることを特徴とする請求項８記載の光コネクタプラグ。
　前記フェルールおよび前記保持部材を複数組備えることを特徴とする請求項８記載の光コネクタプラグ。
　前記ハウジングには、前記フェルールの先端を外部に露出させる貫通孔が設けられ、
　前記貫通孔と前記フェルールとの間には、当該フェルールを光軸の垂直方向へ変位可能にする隙間が設けられていることを特徴とする請求項８記載の光コネクタプラグ。
　前記フェルールは、先端が前記ハウジングの前記貫通孔より外方に突出するように配置され、
　前記ハウジングの前記貫通孔より外方には前記フェルールの突出部分を囲むガイド枠が形成されていないことを特徴とする請求項１１記載の光コネクタプラグ。
　前記フェルールには、光ファイバが通される貫通孔と、側面から前記貫通孔に通じる横孔とが設けられ、
　前記横孔から固着用部材が挿入されて直接或いは間接的に前記光ファイバが前記フェルールに固着されていることを特徴とする請求項８記載の光コネクタプラグ。
　複数の光ファイバと、
　これら複数の光ファイバが通されるチューブと、
　このチューブの後端側に設けられて光学装置に接続可能な請求項１～６および８～１３のいずれか一項に記載の光コネクタプラグと、
　を備え、
　前記複数の光ファイバの先端が光の入出射可能な状態に前記チューブの先端側に固定される一方、前記複数の光ファイバの後端が前記光コネクタプラグのフェルールに接続されていることを特徴とする光プローブ。
　請求項８～１３のいずれか一項に記載の光コネクタプラグを有する光プローブと、
　前記光コネクタプラグが接続される光コネクタレセプタクルを有する光学装置とを備え、
　前記光コネクタレセプタクルの前記フェルールの挿入口に手前側径大のテーパーが設けられていることを特徴とする光学システム。
　前記光コネクタプラグに設けられたプラグ係止部と、
　前記光コネクタレセプタクルに設けられた被係止部とを備え、
　前記光コネクタプラグと前記光コネクタレセプタクルとが接続された際に前記プラグ係止部が前記被係止部に係止されることを特徴とする請求項１５記載の光学システム。