(57)【要約】【課題】小型で且つ軽量化でき、低コストすることができる光アダプタ、レーザ装置。【解決手段】光ファイバ５を挿入するための第１開口部３ｂと第１開口部３ｂに連結され且つ光ファイバ５を第１開口部３ｂにガイドする第１ガイド部４ｂとを有する漏斗状の第１漏斗開口部２ｂと、第１漏斗開口部２ｂに所定の段差を有して連結され、第２開口部３ａと第２開口部３ａに連結され且つ第１開口部３ｂからの光ファイバ５を第２開口部３ａにガイドする第２ガイド部４ａとを有する漏斗状の第２漏斗開口部２ａとが、アダプタ本体１ａ内に一体型に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを挿入するための第１開口部と前記第１開口部に連結され且つ光ファイバを前記第１開口部にガイドする第１ガイド部とを有する漏斗状の第１漏斗開口部と、前記第１漏斗開口部に所定の段差を有して連結され、第２開口部と前記第２開口部に連結され且つ前記第１開口部からの前記光ファイバを前記第２開口部にガイドする第２ガイド部とを有する漏斗状の第２漏斗開口部とが、アダプタ本体内に一体型に形成されていることを特徴とする光アダプタ。
【請求項２】
前記光アダプタは、３Ｄプリンタにより作製されることを特徴とする請求項１記載の光アダプタ。
【請求項３】
前記光アダプタは、樹脂部材により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光アダプタ。
【請求項４】
前記樹脂部材は、生分解プラスチックからなることを特徴とする請求項３に記載の光アダプタ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、
レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、
前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、
を有することを特徴とするレーザ装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、
レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、
前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、
前記光ファイバから少なくとも赤色、橙色、緑色、青色のいずれかを含んだ光が照射されて発光する発光装置と、
を有することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、
レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、
前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、
前記光ファイバから出力されるレーザ光を用いて加工対象物を加工するレーザ加工部と、
を有することを特徴とする加工装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、
レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、
前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、
前記光ファイバから出力されるレーザ光を用いて治療対象物を治療するレーザ治療部と、
を有することを特徴とする治療装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、
レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、
前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、
前記光ファイバから出力されるレーザ光を光信号として光通信を行う光通信部と、
を有することを特徴とする光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを接続する光アダプタ、レーザ装置、照明装置、加工装置、治療装置及び光通信装置に関し、特に、レーザ光を光ファイバに導入する光アダプタの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードのようなレーザ光源が光ファイバに導光されたレーザ装置が広く利用されている。また、レーザ光源と光ファイバとが脱着可能で、着脱時の安全のために光シャッタ機構付きの光アダプタも提案されている（特許文献１）。
【０００３】
図３は特許文献１に記載された従来の光アダプタの断面図である。光アダプタ１０は、光アダプタ部１１ａと光アダプタ部１１ｂとから構成されている。
【０００４】
光アダプタ部１１ｂには、光ファイバ１４を挿入するための挿入開口部１３ｂと、光ファイバ１４を挿入開口部１３ｂにガイドするための円錐状の第１ガイド部１２ｂとが形成されている。
【０００５】
光アダプタ部１１ａには、挿入開口部１３ｂに対して段差を有する結合開口部１３ａと、挿入開口部１３ｂに挿入された光ファイバ１４を結合開口部１３ａにガイドするための円錐状の第２ガイド部１２ａとが形成されている。
【０００６】
挿入開口部１３ｂは、結合されるレーザ光の非光軸上に配置されている。結合開口部１３ａに対する挿入開口部１３ｂのレーザ光の光軸に対する位置差ｈは、光軸ギャップｈである。
【０００７】
次に、光アダプタ１０の動作を説明する。光ファイバ１４が第１ガイド部１２ｂに沿って挿入開口部１３ｂに導入され、さらに、第２ガイド部１２ａに沿って結合開口部１３ａまで光ファイバ先端が到達する。すると、レーザ光が光ファイバ１４内を伝搬し、レーザ出力光を光アダプタ１０から出射させることができる。
【０００８】
レーザ光を遮断する場合には、図４に示すように、光ファイバ１４が結合開口部１３ａから第２ガイド部１２ａ、挿入開口部１３ｂ及び第１ガイド部１２ｂを介して抜かれる。すると、レーザ光は、結合開口部１３ａ内で散乱あるいは直進し、通過してきたレーザ光は、レーザ光軸とは異なる挿入開口部１３ｂ付近に当たって散乱し、レーザが減光又は遮断される。
【０００９】
従って、光ファイバ１４の着脱が容易に行え、開閉する動力部を有しない簡単な構造で且つレーザ光の出力を制御でき、安全性を向上できる光アダプタ及びレーザ装置を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１５−１３８９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のレーザ装置では、光アダプタが光アダプタ部１１ａと光アダプタ部１１ｂとの別部品から構成されていたため、コスト高になっていた。また、光アダプタ部１１ａと光アダプタ部１１ｂとの二つの部品のため、レーザ装置の軽量化を図ることができなかった。
【００１２】
本発明の課題は、小型で且つ軽量化でき、低コストすることができる光アダプタ、レーザ装置、照明装置、加工装置、治療装置及び光通信装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る光アダプタの請求項１は、光ファイバを挿入するための第１開口部と前記第１開口部に連結され且つ光ファイバを前記第１開口部にガイドする第１ガイド部とを有する漏斗状の第１漏斗開口部と、前記第１漏斗開口部に所定の段差を有して連結され、第２開口部と前記第２開口部に連結され且つ前記第１開口部からの前記光ファイバを前記第２開口部にガイドする第２ガイド部とを有する漏斗状の第２漏斗開口部とが、アダプタ本体内に一体型に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２において、前記光アダプタは、３Ｄプリンタにより作製されることを特徴とする。
【００１５】
請求項３において、前記光アダプタは、樹脂部材により形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４において、前記樹脂部材は、生分解プラスチックからなることを特徴とする。
【００１７】
請求項５のレーザ装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバとを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６の照明装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、前記光ファイバから少なくとも赤色、橙色、緑色、青色のいずれかを含んだ光が照射されて発光する発光装置とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項７の加工装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、前記光ファイバから出力されるレーザ光を用いて加工対象物を加工するレーザ加工部とを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項８の治療装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、レーザ光を前記コネクタに出射するレーザ光源と、前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、前記光ファイバから出力されるレーザ光を用いて治療対象物を治療するレーザ治療部とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項９の光通信装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光アダプタと、レーザ光を前記光アダプタに出射するレーザ光源と、前記光アダプタに着脱可能で前記レーザ光源からのレーザ光を入射する光ファイバと、前記光ファイバから出力されるレーザ光を光信号として光通信を行う光通信部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、第１開口部と第１ガイド部とを有する第１漏斗開口部と、第２開口部と第２ガイド部とを有する第２漏斗開口部とが、アダプタ本体内に一体型に形成されているので、小型で且つ軽量化でき、低コストすることができる光アダプタ、レーザ装置、照明装置、加工装置、治療装置及び光通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のレーザ光を出力する場合における実施例１の光アダプタの断面図である。
【図２】本発明の実施例１の光アダプタ作製装置を示す図である。
【図３】レーザ光を出力する場合における従来の光アダプタの断面図である。
【図４】レーザ光を遮断する場合における従来の光アダプタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施例１）
図１は本発明のレーザ光を出力する場合における実施例１の光アダプタの断面図である。図１において、左方向から右方向にレーザ光が進行する。
【００２５】
実施例１の光アダプタ１は、漏斗状の第１漏斗開口部２ｂと、第１漏斗開口部２ｂに対して所定の段差を有して連結された漏斗状の第２漏斗開口部２ａとがアダプタ本体１ａ内に一体型に形成されている。光アダプタ１は、例えば、銅、アルミニウム等の加工し易い金属材料を用いることができる。
【００２６】
第１漏斗開口部２ｂは、光ファイバ５を挿入するための第１開口部３ｂと第１開口部３ｂに連結され且つ光ファイバ５を第１開口部３ｂにガイドする第１ガイド部４ｂとを有している。円錐状の第１ガイド部４ｂの開き角度は、例えば、６０度に加工されており、第１開口部３ｂの穴径は、光ファイバ径よりもやや大きい。
【００２７】
第２漏斗開口部２ａは、第２開口部３ａと第２開口部３ａに連結され且つ第１開口部３ｂからの光ファイバ５を第２開口部３ａにガイドする第２ガイド部４ａとを有している。
【００２８】
第２開口部３ａは、第１開口部３ｂに挿入された光ファイバ５先端を所望のレーザ光結合位置に位置決めする。円錐状の第２ガイド部４ａの開き角度は、例えば、６０度に加工されており、第２開口部３ａの穴径は、光ファイバ径よりもやや大きい。第２開口部３ａ、第１開口部３ｂの断面形状は、円、四角形等の形状に加工されている。
【００２９】
なお、実施例１では、第１ガイド部４ｂと第２ガイド部４ａとの両方を設けているが、第１ガイド部４ｂと第２ガイド部４ａとの一方を設けるように構成しても良い。
【００３０】
第１開口部３ｂは、結合されるレーザ光の非光軸上に配置されている。第２開口部３ａに対する第１開口部３ｂのレーザ光の光軸に対する位置差ｈは、光軸ギャップｈである。即ち、第１開口部３ｂと第２開口部３ａとの間に段差が設けられている。
【００３１】
このように実施例１の光アダプタによれば、第１開口部３ｂと第１ガイド部４ｂとを有する第１漏斗開口部２ｂと、第２開口部３ａと第２ガイド部４ａとを有する第２漏斗開口部２ａとが、アダプタ本体１ａ内に一体型に形成されているので、小型で且つ軽量化でき、低コストすることができる光アダプタを提供することができる。
【００３２】
図２に光アダプタ作製装置を示す。光アダプタ作製装置は、立体物データメモリ６、３Ｄプリンタ７を備えている。立体物データメモリ６は、第１漏斗開口部２ｂと第２漏斗開口部２ａとが形成された光アダプタ本体の三次元データを記憶する。３Ｄプリンタ７は、立体物データメモリ６に記憶された光アダプタ本体の三次元データに基づき、樹脂を加工して立体物を造形し、光アダプタ１を作製する。３Ｄプリンタ７としては、光造形法や粉末法等がある。
【００３３】
樹脂としては、アクリル系、エポキシ系の光硬化性樹脂、ＡＢＳ、ＰＰ等を用いることができる。
【００３４】
このように、３Ｄプリンタ７により一体型の光アダプタとなるので、光アダプタの小型かつ軽量化を実現することができる。
【００３５】
また、光アダプタの内部構造として、光アダプタ本体１ａをハニカム構造等の構造体を形成してもよい。これにより、光アダプタの強度を向上させることもできる。
【００３６】
さらに、安価で使い捨て用途に適した形態として、プラスチックファイバを備え、全て樹脂で構成される光コネクタ及び光ファイバに好適である。
【００３７】
また、光アダプタや光ファイバの材料として、ポリ乳酸等の生分解プラスチックを用いることにより、医療等、使い捨て用途の場合でも、回収や破棄の面で、利便性が向上する。生分解プラスチックを、例えば、術中支援用のカテーテル、土壌や海中で使用することができる。
【００３８】
（光アダプタを用いた各種の装置）
本発明の光アダプタを用いたレーザ装置は、レーザ光源からの波長や光強度、あるいは変調された信号として、光ファイバの自由度が高い点を活かし、対象まで伝搬させ利用する装置（ガイド光や照明装置、分析や計測を含む観察、レーザ光を作用させる加工装置や治療装置、光通信装置等）に用いることができる。
【００３９】
例えば、光アダプタを用いたレーザ装置は、光ファイバからの光拡散技術を利用した照明装置や、ＬＥＤ照明の代替として効率（電気、熱）の優れた照明装置にも利用することができる。また、医療用カテーテル照明システムにおいても本発明のコネクタ及びレーザ装置を用いることにより、光ファイバカテーテルの着脱を医療現場で安全かつ容易に行うことができる。
【００４０】
次に、光アダプタを用いたレーザ装置、照明装置、加工装置、治療装置、光通信装置の構成について説明する。レーザ装置は、レーザ光源と、集光レンズ、光アダプタと、光ファイバとを有する。レーザ光源は、レーザ光を集光レンズを介して光アダプタに出射する。光ファイバは、光アダプタに着脱可能で、レーザ光源からのレーザ光を入射する。
【００４１】
照明装置は、レーザ光源と、集光レンズ、光アダプタと、光ファイバと、発光装置とを有する。発光装置は、光ファイバから少なくとも赤色、橙色、黄色、緑色、青色のいずれかを含んだ光が照射されて発光する。
【００４２】
加工装置は、レーザ光源と、集光レンズ、光アダプタと、光ファイバと、レーザ加工部とを有する。レーザ加工部は、光ファイバから出力されるレーザ光を用いて加工対象物を加工する。
【００４３】
治療装置は、レーザ光源と、集光レンズ、光アダプタと、光ファイバと、レーザ治療部とを有する。レーザ治療部は、光ファイバから出力されるレーザ光を用いて治療対象物を治療する。
【００４４】
光通信装置は、レーザ光源と、集光レンズ、光アダプタと、光ファイバと、光通信部とを有する。光通信部は、光ファイバから出力されるレーザ光を光信号として光通信を行う。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、レーザ光を利用した医用機器、分析計測機器に搭載される光アダプタ全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１，１０  光アダプタ
１ａ  アダプタ本体
２ａ  第２漏斗開口部
２ｂ  第１漏斗開口部
３ａ  第２開口部
３ｂ  第１開口部
４ａ  第２ガイド部
４ｂ  第１ガイド部
５，１４  光ファイバ
立体物データメモリ
７  ３Ｄプリンタ
１１ａ，１１ｂ  光アダプタ部
１２ａ  第２ガイド部
１２ｂ  第１ガイド部
１３ａ  結合開口部
１３ｂ  挿入開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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