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技術 光コネクタ

出願人 オリンパス株式会社
発明者 吉野真広鳥山誠記矢島浩義松本伸一樋山善之
出願日 2016年3月11日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2016-048333
公開日 2017年9月14日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-161836
状態 未査定
技術分野 ライトガイドの機械的結合
主要キーワード 星形多角形 組立て断面図 回転角度ピッチ 角丸形状 突出孔 光結合方式 コネクタ筐体 テーパ形
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

結合する光ビーム光軸偏心に対して細かな回転ピッチで調整可能であり、且つコネクタの接続方向を軸とする回転方向がたつきの生じにくい光コネクタとする。

解決手段

光コネクタ10のプラグフレーム30のフェルール挿入部31に、フランジ部材正四角形フランジ部53が嵌合する正八角形の嵌合孔34を形成し、フランジ部53の正四角形の外角部近傍が正八角形の嵌合孔34の内角部に接触してフランジ部材50の軸方向を中心とする回転を妨げるようにする。そして、フェルール用筒状体40における光ファイバ1の偏心の向きに対して、フランジ部53及び嵌合孔34による回転位置を調整してプラグフレーム30にフェルールを挿入して嵌合・保持させることにより、結合する光ビームの光軸の偏心に対して細かな回転ピッチで調整可能で且つコネクタの接続方向を軸とする回転方向にがたつきの生じにくい光コネクタとする。

概要

背景

一般に、光ファイバによる光伝送光路を接続する光コネクタにおいては、接続損失の低減及び反射戻り光を低減するため、コネクタ同士の接続部においてフェルールに保持された光ファイバ同士を高精度且つ安定的に位置合わせする必要がある。

例えば、特許文献1に開示されるコネクタ構造では、コネクタフレームに設けた四角形状の孔に四角形状のつば部を有するフェルールを嵌合させたり、フレームに設けた六角形状の孔に六角形状のつば部を有するフェルールを嵌合させたりすることで、光ファイバ同士を接続するようにしている。

概要

結合する光ビーム光軸偏心に対して細かな回転ピッチで調整可能であり、且つコネクタの接続方向を軸とする回転方向がたつきの生じにくい光コネクタとする。光コネクタ10のプラグフレーム30のフェルール挿入部31に、フランジ部材正四角形フランジ部53が嵌合する正八角形の嵌合孔34を形成し、フランジ部53の正四角形の外角部近傍が正八角形の嵌合孔34の内角部に接触してフランジ部材50の軸方向を中心とする回転を妨げるようにする。そして、フェルール用筒状体40における光ファイバ1の偏心の向きに対して、フランジ部53及び嵌合孔34による回転位置を調整してプラグフレーム30にフェルールを挿入して嵌合・保持させることにより、結合する光ビームの光軸の偏心に対して細かな回転ピッチで調整可能で且つコネクタの接続方向を軸とする回転方向にがたつきの生じにくい光コネクタとする。

目的

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、結合する光ビームの光軸の偏心に対して回転方向の接続を細かなピッチで調整可能であり、且つコネクタの接続方向を軸とする回転方向にがたつきの生じにくい光コネクタを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

光を伝送する光伝送部を軸中心部に保持するとともに、柱状の形状であるフランジ部を有するフランジ部材と、前記フランジ部材の前記フランジ部が嵌合されるハウジング部材と、を有し、前記ハウジング部材は、前記フランジ部材が前記フランジ部材の軸方向を中心とする第1の回転角度で嵌合された場合に、前記フランジ部の外周と接触することで前記軸方向を中心とする前記フランジ部材の回転を妨げる第1の回転防止部と、前記フランジ部材が前記軸方向を中心とする前記第1の回転角度とは異なる第2の回転角度で嵌合された場合に、前記フランジ部の外周のうち前記第1の回転角度で嵌合された場合に前記第1の回転防止部と接触する部分に接触することで前記軸方向を中心とする前記フランジ部材の回転を妨げる第2の回転防止部とを有することを特徴とする光コネクタ

請求項2

前記フランジ部材の前記フランジ部は、外形形状が多角形に形成された柱状の形状であり、前記ハウジング部材は、前記フランジ部が嵌合される2n角形の嵌合孔を有し、前記第1の回転防止部は、前記嵌合孔の2n角形のうち、前記フランジ部材が前記第1の回転角度で嵌合された場合に前記フランジ部の多角形の外角部近傍に接触するn個の角に対応し、前記第2の回転防止部は、前記嵌合孔の2n角形のうち、前記フランジ部材が前記第2の回転角度で嵌合された場合に前記n個の角とは異なる角に対応することを特徴とする請求項1に記載の光コネクタ。

請求項3

前記フランジ部は正n角形の外形形状を有し、前記ハウジング部材は正2n角形の前記嵌合孔を有することを特徴とする請求項2に記載の光コネクタ。

請求項4

前記ハウジング部材において、前記第1の回転防止部若しくは前記第2の回転防止部は、前記フランジ部の多角形の外角部と略等しい形状の内角部であることを特徴とする請求項1に記載の光コネクタ。

請求項5

前記フランジ部は正四角形であり、前記嵌合孔は正八角形であることを特徴とする請求項3に記載の光コネクタ。

請求項6

前記フランジ部は長方形の外形形状を有し、前記ハウジング部材は星形多角形の前記嵌合孔を有することを特徴とする請求項2に記載の光コネクタ。

請求項7

前記フランジ部は、角が丸まった角丸形状の多角形の柱状の形状であることを特徴とする請求項1に記載の光コネクタ。

請求項8

前記フランジ部は、角が面取りされた多角形の柱状の形状であることを特徴とする請求項1に記載の光コネクタ。

技術分野

0001

本発明は、光を伝送する光路の接続を行う光コネクタに関する。

背景技術

0002

一般に、光ファイバによる光伝送の光路を接続する光コネクタにおいては、接続損失の低減及び反射戻り光を低減するため、コネクタ同士の接続部においてフェルールに保持された光ファイバ同士を高精度且つ安定的に位置合わせする必要がある。

0003

例えば、特許文献1に開示されるコネクタ構造では、コネクタフレームに設けた四角形状の孔に四角形状のつば部を有するフェルールを嵌合させたり、フレームに設けた六角形状の孔に六角形状のつば部を有するフェルールを嵌合させたりすることで、光ファイバ同士を接続するようにしている。

先行技術

0004

特許第4142891号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1に開示されるようなフェルールの嵌合構造は、フェルール側の平面とフレーム側の平面とによってフェルールの回転位置規制する構造であるため、回転方向にがたつきが生じやすい。

0006

また、フェルールとフレームとの嵌合の平面数が同一であるため、フェルールの回転方向の数はフランジの平面数と同じになる。このため、フェルールの外径に対して結合する光ビーム光軸偏心が大きい場合、より細かな回転角度ピッチで回転位置を調整することが困難となり、コネクタの接続効率が制限されてしまう。

0007

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、結合する光ビームの光軸の偏心に対して回転方向の接続を細かなピッチで調整可能であり、且つコネクタの接続方向を軸とする回転方向にがたつきの生じにくい光コネクタを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0008

本発明の一態様による光コネクタは、光を伝送する光伝送部を軸中心部に保持するとともに、柱状の形状であるフランジ部を有するフランジ部材と、前記フランジ部材の前記フランジ部が嵌合されるハウジング部材と、を有し、前記ハウジング部材は、前記フランジ部材が前記フランジ部材の軸方向を中心とする第1の回転角度で嵌合された場合に、前記フランジ部の外周と接触することで前記軸方向を中心とする前記フランジ部材の回転を妨げる第1の回転防止部と、前記フランジ部材が前記軸方向を中心とする前記第1の回転角度とは異なる第2の回転角度で嵌合された場合に、前記フランジ部の外周のうち前記第1の回転角度で嵌合された場合に前記第1の回転防止部と接触する部分に接触することで前記軸方向を中心とする前記フランジ部材の回転を妨げる第2の回転防止部とを有する。

発明の効果

0009

本発明によれば、結合する光ビームの光軸の偏心に対して回転方向の接続を細かなピッチで調整可能であり、且つコネクタの接続方向を軸とする回転方向にがたつきが生じにくい。

図面の簡単な説明

0010

光コネクタの分解斜視図
光コネクタの分解平面図
光コネクタの組立て断面図
フェルールの斜視図
フェルールの断面図
光コネクタの要部断面図
プラグフレームとフェルールとの嵌合状態を示す断面図
プラグフレームとフェルールとの回転ずれを示す説明図
プラグフレームとフェルールとの嵌合部の第1の変形例を示す説明図
フランジ部の外角部が鋭利でない場合を示す説明図
フランジ部の外角部を面取りした例を示す説明図
プラグフレームとフェルールとの嵌合部の第2の変形例を示す説明図
本発明の光コネクタが適用される内視鏡システムを示す外観図
内視鏡システムの機能構成を示すブロック図
内視鏡のコネクタと光源装置のコネクタとの接続状態を示す概略図

実施例

0011

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の光コネクタは、光通信における信号としての光或いは被写体への照明光反射光等の光を、光ファイバを介して伝送する際の光路の接続を行うものであり、例えば、光ファイバ同士を接触或いは非接触で突き合わせて光路の接続を行うコネクタに適用することができる。

0012

以下、光コネクタとして、図1図12においては、ネットワークケーブル等に利用されるSC型光コネクタアダプタ(図示せず)に嵌合するプラグコネクタを例示している。また、図11には、医療用の内視鏡に備えられる光コネクタを例示している。

0013

図1図4に示すように、光コネクタ10は、コネクタ筐体を形成するプラグハウジング20と、プラグハウジング20内に嵌合するプラグフレーム30と、光を伝送する光伝送部としての光ファイバを保持すると共にプラグフレーム30の後方から挿入されるフェルール60と、先端部がプラグフレーム30の後端部と係合するストップリング70と、フェルール60とストップリング70との間に保持されてフェルール60を軸方向先端側に向かって付勢する付勢ばね80とを備えている。

0014

尚、本実施の形態においては、コネクタ筐体となるハウジング部材として、プラグハウジング20とプラグフレーム30とを別体で構成し、フェルール60を挿入したプラグフレーム30をプラグハウジング20内に嵌合する構成としているが、プラグハウジング20及びプラグフレーム30を一体化したハウジング部材としても良い。

0015

フェルール60は、略円筒形状に形成されたフェルール用筒状体40と、フェルール用筒状体40の一端部に嵌合されたフランジ部材50とから構成されている。フェルール用筒状体40は、例えば、ジルコニア等のセラミックス材料プラスチック材料結晶化ガラスホウケイ酸ガラス石英等のガラス材料ステンレスニッケルニッケル合金等の金属材料等により形成されている。

0016

図5に示すように、このフェルール用筒状体40の内部には、軸方向に貫通して光ファイバ1を挿入保持する光ファイバ挿入孔41が設けられている。この光ファイバ挿入孔41の後端部には、内径が開口側に向かって漸大するテーパ部42が設けられている。テーパ部42は、光ファイバ挿入孔41に光ファイバ1を挿入した際に、光ファイバ1の先端がフェルール用筒状体40の端面に接触することで欠けたり、折れたりするのを防止するためのものである。

0017

このようなフェルール用筒状体40の先端は、軸に直交する面に対して傾斜した平面や凸球面などの凸面状に形成され、光コネクタ10同士を光コネクタアダプタを介して対向接続させる際に、各フェルール用筒状体40の光ファイバ1同士の接続点が一直線上に位置するように割りスリーブ内で接続される。

0018

また、フランジ部材50は、フェルール用筒状体40の一端部を嵌合させる嵌合孔51と、光ファイバ1の外周に被覆を施した光ファイバ心線2を挿入保持する光ファイバ心線挿入孔52と、嵌合孔51が開口する側の外周方向に所定量突出する角部を有する多角形外形形状に形成された柱状のフランジ部53とを有している。フランジ部53は、例えば断面形状が正四角形に形成されている。

0019

また、フランジ部材50の後部側には、フランジ部53の外径よりも小さな外径を有するばね案内部56が設けられている。このばね案内部56の外周には、圧縮ばね等の付勢ばね80がストップリング70とフランジ部53とによって挟持される。

0020

一方、プラグフレーム30は断面が略矩形の外形を有し、例えばプラスチックで形成されている。図1及び図2に示すように、プラグフレーム30には、後述するフェルール挿入部31と連通して外周に開口する係止孔35が2つ形成されており、この係止孔35に、ストップリング70の先端に設けられた係止部75が係止されるようになっている。

0021

ストップリング70は、例えば、ステンレス、黄銅等の金属やプラスチック等から形成され、図3に示すように、フランジ部材50のばね案内部56が挿入可能な軸方向に貫通した貫通孔71を有する円筒形状で形成されている。この貫通孔71は、先端部側に付勢ばね80を挿入可能な大径部72と、後端部側にフランジ部材50のばね案内部56が挿入可能な小径部73とで構成されており、大径部72と小径部73との内径差による段差部74に付勢ばね80の一端が当接するようになっている。

0022

尚、付勢ばね80の他端はフランジ部53の後端側端面に当接され、フランジ部材50がストップリング70に対して軸方向前方側に付勢されるようになっている。

0023

また、ストップリング70の先端側外周には、ストップリング70をプラグフレーム30に挿入した際に、係止孔35内に突出する係止部75が設けられている。この係止部75は、先端に向かって突出量が漸小するテーパ形状とされており、プラグフレーム30の後端部を押し広げながらプラグフレーム30内に進入して係止孔35に係止されるようになっている。

0024

さらに、プラグフレーム30の外周には、プラグハウジング20と係合する係合凸部36が2つ設けられており、これら係合凸部36がプラグハウジング20の係合凹部21と係合することでプラグハウジング20内にプラグフレーム30が軸方向の所定範囲に移動自在に保持される。

0025

このような光コネクタ10は、図示しない光コネクタアダプタにより対向接続させた際に、互いに所定の圧力で当接されるよう、フェルール60がストップリング70側に移動した状態で保持されるようになっている。

0026

ここで、フェルール60が挿入保持されるプラグフレーム30内部の位置決め構造について説明する。図3に示すように、プラグフレーム30内には、長手方向に亘って貫通したフェルール挿入部31が設けられている。このフェルール挿入部31の略中間には、フランジ部材50のフランジ部53の一端面が突き当てられる壁部33が設けられており、この壁部33に、フェルール用筒状体40の外径よりも若干大きな内径を有してフェルール用筒状体40のみが突出可能な突出孔32が形成されている。

0027

フェルール挿入部31の壁部33から後部側(フェルール60の挿入側)には、図6に示すように、フランジ部材50の多角形のフランジ部53が嵌合する多角形の嵌合孔34が形成され、フランジ部53の外周と接触することでフランジ部材50の軸方向を中心とする回転を妨げる回転防止部を形成している。フランジ部材50及び嵌合孔34の多角形の形状は、回転対称性等を考慮して設定され、フランジ部材50のフランジ部53を正n角形(n;0を除く自然数)の断面形状とした場合、嵌合孔34は正2n角形の断面形状で形成される。図6は、正四角形のフランジ部53に対して、嵌合孔34は正八角形の孔として形成される例を示しており、フランジ部53の正四角形の外角部近傍が正八角形の嵌合孔34の内角部に接触してフランジ部材50の軸方向を中心とする回転を妨げる。

0028

このようなプラグフレーム30にフェルール60を保持させるには、フェルール用筒状体40における光ファイバ1の偏心の向きに対して、多角形のフランジ部53及び嵌合孔34による回転位置を調整してプラグフレーム30にフェルール60を挿入する。

0029

次に、予め光ファイバ心線2を挿入した付勢ばね80及びストップリング70をプラグフレーム30に順次挿入することで、ストップリング70の係止部75がプラグフレーム30の係止孔35に係止され、ストップリング70がプラグフレーム30に固定される。その結果、フェルール60のフランジ部53の先端側の側面がプラグフレーム30の壁部33に当接し、フェルール60は先端側への移動が規制された状態で壁部33の突出孔32から所定量突き出して軸方向前方側に付勢保持される。

0030

尚、光ファイバ1の偏心の向き及び偏心量は、例えば、光ファイバ1へ光を入射したときに光ファイバ1から出射する光のパターンカメラ等で撮像して画像処理処理することにより求めることができる。従って、光コネクタ10同士を光コネクタアダプタを介して対向接続させる際に、光ファイバ1の偏心の向き及び偏心量に応じて多角形のフランジ部53及び嵌合孔34による回転位置を調整することで、各フェルール用筒状体40の光ファイバ1同士の接続点を一直線上に位置させることが可能となる。

0031

この場合、プラグフレーム30側の嵌合孔34は、図7に示すように、フェルール60側のフランジ部53を45°ピッチで均等に8方向に回転位置を調整して嵌合することができ、しかも嵌合後の回転角度ずれ量を小さくすることができる。

0032

すなわち、嵌合孔34は、フランジ部材50が軸方向を中心とする第1の回転角度で嵌合された場合にフランジ部53の外周と接触することでフランジ部材50の回転を妨げる第1の回転防止部と、フランジ部材50が第1の回転角度とは異なる第2の回転角度で嵌合された場合に、フランジ部53の外周のうちの第1の回転角度での接触部と接触することでフランジ部材50の回転を妨げる第2の回転防止部とを有することになる。フランジ部材50が正n角形、嵌合孔34が正2n角形の場合、第1の回転角度で互いに接触するn個の角に対して、第2の回転角度では他のn個の角で互いに接触することになる。

0033

ここで、図8に示すように、フェルール60のフランジ部53の外形形状を正八角形に形成し、同じ正八角形の嵌合孔34に嵌合する場合を想定すると、フランジ部53の正八角形の一辺の長さLoは、正四角形の一辺の長さLqより短くなる(Lo<Lq)。フランジ部53と嵌合孔34との隙間が同一とすると、一辺の長さが回転角度ずれ量を支配することになり、フランジ部53を一辺の長さが短い正八角形とした場合の回転角度ずれ量δoは、正四角形の場合の回転ずれ量δqよりも大きくなる(δo>δq)。

0034

つまり多角形のフランジ部53の一辺の長さが長いほうが回転角度ずれ量を小さくすることができる。よって、フランジ部53の外径が同一だとすると、多角形のフランジ部53は辺数が少ないほど一辺の長さを長くすることができ、回転角度ずれ量を小さくできることとなる。

0035

これにより、光ファイバ同士を対向させて接続する際に、より高精度且つより細かな回転角度ピッチでフェルール60の回転位置を設定することができ、しかも接続方向を軸とする回転方向にがたつきの生じ難い接続とすることができ、接続効率の高い光コネクタとすることが可能となる。

0036

また、以上の正八角形の嵌合孔34と正四角形のフランジ部53とによるプラグフレーム30へのフェルール60の嵌合部に対して、例えば、フランジ部53を正四角形に代えて正三角形長方形としても良い。さらには、図9図10に示すように、嵌合孔34を星形多角形としてフランジ部53の外角部と略等しい形状の内角部としても良く、複数の組み合わせが考えられる。

0037

図9に示す第1の変形例は、プラグフレーム30の嵌合孔34を8芒星形の嵌合孔34Aとして、この8芒星形の嵌合孔34Aに、フェルール60の正四角形のフランジ部53を組み合わせる例である。この第1の変形例では、正四角形のフランジ部53外角部が鋭利でない場合でも、外角部周辺の辺を嵌合孔34Aの内壁に当て付けることができ、回転位置を設定する際の組み付け精度を高めることができる。

0038

すなわち、図10に示すように、フランジ部53の角が丸まって鋭利でないラウンド部RDを有する角丸形状の多角形の柱状形状となった場合には、ラウンド部RD近傍の部位(多角形断面の辺;柱状形状の側面)が嵌合孔34Aの内壁に接触することで、回転を防止することができる。この場合、図11に示すように、予めフランジ部53の角を面取り加工して面取り部CHを形成しておいても良く、同様に、面取り部CH近傍の部位(多角形断面の辺;柱状形状の側面)が嵌合孔34Aの内壁に接触することで、回転を防止することができる。

0039

また、図12に示す第2の変形例は、プラグフレーム30の嵌合孔34を16芒星形の嵌合孔34Bとして、この16芒星形の嵌合孔34Bに、フェルール60のフランジ部53を長方形のフランジ部53Aとして組み合わせる例である。この第2の変形例では、フランジ部53Aを長方形とすることで辺の長さを長くすることができ、より回転ずれの少ない嵌合が期待できる。

0040

以上の光コネクタ10は、光通信用のみならず、各種産業分野における機器に適用することができる。図13は、医療用機器としての内視鏡100によって構成される内視鏡システムを示しており、光コネクタ10と同様のフェルール回転位置決め構造を有するコネクタ10A,10Bを介して内視鏡100が光源装置120に接続され、光源装置120で発生したレーザ光が内視鏡100に供給される。

0041

内視鏡100は、図13図14に示すように、被検体内に挿入される細長の挿入部101の先端から照明光を出射する照明光学系と、被観察領域を撮像する撮像素子106(図14参照)を含む撮像光学系とを有する電子内視鏡である。この内視鏡100は、挿入部101の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部110と、内視鏡100を光源装置120及びプロセッサ130からなる制御装置140に着脱自在に接続するコネクタ10A,10Cとを備えている。

0042

尚、図示はしないが、操作部110及び挿入部101の内部には、組織採取処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用チャンネル等、各種のチャンネルが設けられている。

0043

挿入部101は、可撓性を持つ軟性部102と、湾曲部103と、先端部104とから構成されている。先端部104には、被観察領域へ光を照射する照射口105と、被観察領域を撮像して画像情報を取得するCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子106が配置されている。撮像素子106の受光面には、対物レンズユニット107が配置されている。

0044

湾曲部103は、軟性部102と先端部104との間に設けられ、操作部110に配置されたアングルノブ111の回動操作により湾曲自在にされている。この湾曲部103は、内視鏡100が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲でき、先端部104の照射口105及び撮像素子106の観察方向を、所望の観察部位に向けることができる。また、図示は省略するが、挿入部101の照射口105には、カバーガラスレンズが配置される。

0045

制御装置140は、内視鏡100の先端部104の照射口105に供給する照明光を発生する光源装置120と、撮像素子106からの画像信号を画像処理するプロセッサ130とを備えて構成される。光源装置120は、光コネクタであるコネクタ10Aを介して内視鏡100と接続される。また、プロセッサ130は、電気コネクタであるコネクタ10Cを介して内視鏡100と接続される。

0046

プロセッサ130には、画像情報等を表示する表示部150と、入力操作受け付ける入力部160が接続されている。プロセッサ130は、内視鏡100の操作部110や入力部160からの指示に基づいて、内視鏡100から伝送される撮像信号を画像処理し、表示用画像を生成して表示部150へ供給する。

0047

光源装置120は、発光源としてレーザ光源(LD)121を備えており、このレーザ光源(LD)121の発光強度光源制御部122により制御される。レーザ光源121は、例えば、中心波長445nmの青色レーザ光を出射するレーザダイオードである。レーザ光源121としては、ブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが利用でき、また、InGaNAs系レーザダイオードやGaNAs系レーザダイオードを用いることもできる。

0048

レーザ光源121から出射されるレーザ光は、集光レンズ(図示略)により光ファイバ125bに入力され、光源装置120のコネクタ10B及び内視鏡100のコネクタ10Aを介して光ファイバ125aに伝送される。尚、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としても良い。

0049

ここで、内視鏡100のコネクタ10Aは、図15に示すように、光コネクタ10と同様、光ファイバ125aの基端側部分を同心状に保持するフェルール用筒状体11と、フェルール用筒状体11の一端部に嵌合されたフランジ部材12とを有するフェルール14を備えている。

0050

フランジ部材12は、光コネクタ10のフランジ部材50と同様、多角形の外形形状に形成されたフランジ部13を備えている。フランジ部13は、コネクタ10Aのハウジング10A1に設けられた多角形の嵌合孔10A2に嵌合され、フランジ部13の外角部が嵌合孔10A2の内角部に接触してフェルール14の軸方向を中心とする回転が妨げられ、回転位置が位置決めされる。

0051

同様に、光源装置120のコネクタ10Bは、光ファイバ125bの基端側部分を同心状に保持するフェルール用筒状体15と、このフェルール用筒状体15の一端部に嵌合されたフランジ部材16とを有するフェルール18を備えている。

0052

フランジ部材16は、光コネクタ10のフランジ部材50と同様、多角形の外形形状に形成されたフランジ部17を備えている。このフランジ部17は、コネクタ10Bのハウジング10B1に設けられた多角形の嵌合孔10B2に嵌合され、フランジ部17の外角部が嵌合孔10B2の内角部に接触してフェルール18の軸方向を中心とする回転が妨げられ、回転位置が位置決めされる。

0053

コネクタ10Aのフェルール14とコネクタ10Bのフェルール18とは、断面がCリング形状のスリーブ19によって同軸的に保持され、レーザ光の出射面と入射面とが対向して配置される。本実施の形態においては、コネクタ10A,10Bは、光ファイバ125aの入射端、光ファイバ125bの出射端に、それぞれ、屈折率分布型グリンレンズ126a,126bを一体的に設けた光伝送部を有しており、グリンレンズ126a,126b同士が非接触で対向配置されて光結合を行う方式を採用している。

0054

すなわち、光ファイバ125bにより伝送されたレーザ光は、光源装置120側のコネクタ10Bのグリンレンズ126bにより拡開されて平行光(ビーム)にされ、グリンレンズ126bの出射端から出射される。グリンレンズ126bから出射される平行光(ビーム)は、内視鏡100側のコネクタ10Aのグリンレンズ126aより平行光(ビーム)から集光されて光ファイバ125aの端面に入射される。

0055

この場合、コネクタ10A,10Bは、グリンレンズ126a,126bによる光軸が高精度で一致するように、フランジ部13の嵌合孔10A2への回転方向の嵌合位置、フランジ部17の嵌合孔10B2への回転方向の嵌合位置が調整されており、レーザ光を高効率で伝送することができる。

0056

光ファイバ125aに入射されたレーザ光は、内視鏡100の先端部104まで伝送される。先端部104には、光ファイバ125aの光出射端と対向する位置に、波長変換部材である蛍光体127が配置されている。光ファイバ125aから供給されるレーザ光源121からのレーザ光は、蛍光体127を励起して蛍光発光させ、また、一部のレーザ光は、そのまま蛍光体127を透過する。

0057

蛍光体127は、青色レーザ光のエネルギの一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体を含んで構成される。蛍光体127の具体例としては、例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl10O17)等を含む蛍光体等が利用できる。従って、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起光と、蛍光体127により吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされた結果として、白色(疑似白色)の照明光が先端部104の照射口105から出射される。

0058

青色レーザ光と蛍光体127からの励起発光光による白色の照明光は、内視鏡100の先端部104から被検体の被観察領域に向けて照射される。そして、照明光が照射された被観察領域の様子を対物レンズユニット107により撮像素子106の受光面上に結像させて撮像する。撮像後に撮像素子106から出力される撮像画像信号は、ケーブル128を通じてA/D変換器129に伝送されてデジタル信号に変換され、コネクタ10Cを介してプロセッサ130に入力される。

0059

プロセッサ130は、光源装置120を制御する制御部131と、制御部131に接続される画像処理部132と、補正情報記憶部133とを有している。補正情報記憶部133には、撮像画像信号を正しい色度に合わせる補正処理に必要な色度補正テーブル色補正情報)等の情報が記憶されている。

0060

A/D変換器129から出力された撮像画像信号は、画像処理部132に入力される。画像処理部132は、A/D変換器129から出力されるデジタル画像信号に対してホワイトバランスを調整し、この調整済みの画像データに対してガンマ補正を施する。更に、ガンマ補正後の画像データについて、R(赤)、G(緑)、B(青)の各画像信号を生成し、これらのR,G,Bの各画像信号に対して正しい色度の画像が得られるように補正処理を施し、色補正処理された画像信号を、輝度信号(Y)と色差信号Cb、Cr)のカラー映像信号に変換する。

0061

カラー映像信号に変換され画像処理部132から出力された映像信号は、制御部131に入力され、制御部131で各種情報と共に内視鏡観察画像にされて表示部150に表示され、必要に応じて、メモリストレージ装置からなる記憶部に記憶される。

0062

以上の内視鏡100においても、光源装置120と接続するコネクタ10A(10B)に光コネクタ10と同様のフェルール回転位置決め構造を採用することにより、光源装置120のコネクタ10Bと内視鏡100のコネクタ10Aとを接続してレーザ光を伝送する際に、グリンレンズ126a,126bによる非接触の光結合方式での光軸の偏心に対して高精度な調整が可能となり、コネクタの接続効率を確保することができる。

0063

1光ファイバ
2光ファイバ心線
10光コネクタ
10Aコネクタ
10A1ハウジング
10A2 嵌合孔
10B コネクタ
10B1 ハウジング
10B2 嵌合孔
10C コネクタ
11フェルール用筒状体
12フランジ部材
13フランジ部
14フェルール
15 フェルール用筒状体
16 フランジ部材
17 フランジ部
18 フェルール
19スリーブ
20プラグハウジング
30プラグフレーム
31 フェルール挿入部
32突出孔
33 壁部
34 嵌合孔
34A 嵌合孔
34B 嵌合孔
35係止孔
40 フェルール用筒状体
41光ファイバ挿入孔
42テーパ部
50 フランジ部材
51 嵌合孔
52 光ファイバ心線挿入孔
53 フランジ部
RDラウンド部
CH面取り部
53A フランジ部
56 案内部
60 フェルール
70ストップリング
71貫通孔
72 大径部
73小径部
74段差部
75係止部
80付勢ばね
100内視鏡
101 挿入部
102 軟性部
103湾曲部
104 先端部
105照射口
106撮像素子
107対物レンズユニット
110 操作部
111アングルノブ
120光源装置
121レーザ光源
122光源制御部
125a 光ファイバ
125b 光ファイバ
126aグリンレンズ
126b グリンレンズ
127蛍光体
128ケーブル
129 A/D変換器
130プロセッサ
131 制御部
132画像処理部
133補正情報記憶部
140制御装置
150 表示部
160 入力部

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