JP2011152368A - Medical device and endoscope apparatus - Google Patents
Medical device and endoscope apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011152368A JP2011152368A JP2010017484A JP2010017484A JP2011152368A JP 2011152368 A JP2011152368 A JP 2011152368A JP 2010017484 A JP2010017484 A JP 2010017484A JP 2010017484 A JP2010017484 A JP 2010017484A JP 2011152368 A JP2011152368 A JP 2011152368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plug
- receptacle
- holder
- endoscope
- optical fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、医療機器及び内視鏡装置に関する。 The present invention relates to a medical device and an endoscope apparatus.
被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端から照明光を出射する照明光学系を備えた内視鏡と、この内視鏡が接続される制御装置と、を有する内視鏡装置がある。制御装置は、照明光を発生する光源装置を有し、画像処理を行うビデオプロセッサ等も備えられている。内視鏡の本体部にはユニバーサルコードが接続され、ユニバーサルコードは照明光学系、観察光学系と接続される信号線、湾曲操作ワイヤ、送気・送水あるいは吸引管路等を内設する。このユニバーサルコードは、コネクタ部を介して光源装置等の各制御装置に接続される。光源装置に接続されるコネクタ部には光コネクタが設けられ、光コネクタは内視鏡側のプラグと、光源装置側のレセプタクルとを接続可能な対として構成されている。 An endoscope apparatus having an endoscope including an illumination optical system that emits illumination light from the distal end of an endoscope insertion portion that is inserted into a subject, and a control device to which the endoscope is connected. is there. The control device includes a light source device that generates illumination light, and includes a video processor that performs image processing. A universal cord is connected to the main body of the endoscope. The universal cord includes an illumination optical system, a signal line connected to the observation optical system, a bending operation wire, an air / water feed, a suction pipe, and the like. The universal cord is connected to each control device such as a light source device via a connector portion. An optical connector is provided in a connector portion connected to the light source device, and the optical connector is configured as a pair capable of connecting an endoscope-side plug and a light source device-side receptacle.
ところで、近年、微細病変を特殊光観察で捉える内視鏡診断が行われている。特殊光観察としては、表層血管の強調表示を行う狭帯域光観察、生体の自家蛍光を観察する蛍光観察、注入した薬剤からの蛍光により深層の血管情報を抽出する赤外光観察、等を挙げることができる。通常観察では白色光照明を用いるのに対し、狭帯域光観察、蛍光観察では例えば波長405nmの光、赤外光観察では例えば波長760nmの光が用いられる。この他にも光線力学的診断(Photodynamic Diagnosis:PDD)には例えば波長405nmの光、光線力学的治療(Photodynamic Therapy:PDT)には例えば波長630nmの光が用いられる。したがって、ユニバーサルコードには、上記いずれかの観察や治療を併用する場合、複数の光ファイバが通されることになる。光ファイバ同士を接続するプラグとレセプタクルには、それぞれの光ファイバ同士を接続するためのプラグ側ホルダとレセプタクル側ホルダとの対が複数備えてある。プラグ側ホルダはプラグ側の光ファイバを保持し、レセプタクル側ホルダはレセプタクル側の光ファイバを保持する。 By the way, in recent years, endoscopic diagnosis for capturing fine lesions by special light observation has been performed. Examples of special light observation include narrow-band light observation that highlights surface blood vessels, fluorescence observation that observes autofluorescence of the living body, infrared light observation that extracts blood vessel information in the deep layer by fluorescence from the injected drug, etc. be able to. In normal observation, white light illumination is used, whereas in narrow-band light observation and fluorescence observation, for example, light with a wavelength of 405 nm is used, and in infrared light observation, for example, light with a wavelength of 760 nm is used. In addition, for example, light having a wavelength of 405 nm is used for photodynamic diagnosis (PDD), and light having a wavelength of 630 nm is used for photodynamic therapy (PDT). Accordingly, when any one of the above observations and treatments is used in combination, a plurality of optical fibers are passed through the universal cord. The plug and receptacle for connecting the optical fibers are provided with a plurality of pairs of plug-side holders and receptacle-side holders for connecting the optical fibers. The plug-side holder holds the plug-side optical fiber, and the receptacle-side holder holds the receptacle-side optical fiber.
しかしながら、プラグとレセプタクルを接続するだけの簡単な操作で、それぞれに設けられた複数対のプラグ側ホルダとレセプタクル側ホルダを一括して接続するには、プラグとレセプタクル、プラグとプラグ側ホルダ、レセプタクルとレセプタクル側ホルダの全てに高精度な嵌合が要求され、製造や取扱いを困難にする要因となる。 However, in order to connect a plurality of pairs of plug-side holders and receptacle-side holders provided in a single operation by simply connecting the plug and the receptacle, the plug and the receptacle, the plug and the plug-side holder, and the receptacle are connected together. In addition, high precision fitting is required for all the receptacle-side holders, which makes manufacturing and handling difficult.
また、内視鏡装置においては、内視鏡の全体は洗浄機により高温洗浄して消毒され、消毒後は内視鏡の清浄性を保つため手袋を着用して扱っている。この手袋を着用した状態で、消毒されていない制御装置を操作すると、内視鏡への二次感染の虞があるため、制御装置との接触は避けたい要求がある。しかし、プラグをレセプタクルに装着する際には、プラグを回動させる等の操作が必要となる場合が多く、制御装置との接触を避けることは難しいことがある。 Further, in the endoscope apparatus, the entire endoscope is cleaned and disinfected by a washing machine at a high temperature, and after disinfection, the endoscope is handled by wearing gloves in order to keep the endoscope clean. When a control device that is not sterilized is operated with this glove worn, there is a risk of secondary infection of the endoscope, and there is a demand to avoid contact with the control device. However, when the plug is attached to the receptacle, an operation such as turning the plug is often required, and it may be difficult to avoid contact with the control device.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、光ファイバ同士を高精度かつ簡単な操作で接続でき、低損失で安定した接続を実現するとともに、光コネクタをプラグのワンタッチ操作だけにより簡単にレセプタクルに装着できる医療機器、及び内視鏡装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables optical fibers to be connected to each other with high accuracy and simple operation, realizes a stable connection with low loss, and allows an optical connector to be easily received by only one-touch operation of a plug. It is an object of the present invention to provide a medical device and an endoscope apparatus that can be attached to a medical device.
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 機器本体に設けたレセプタクルにプラグを着脱自在に装着することで、前記プラグに取り付けた複数本のプラグ側光ファイバと前記レセプタクルに取り付けたレセプタクル側光ファイバとをそれぞれ光学的に接続する光コネクタを備えた医療機器であって、
前記プラグに設けられ前記プラグ側光ファイバを保持するプラグ側ホルダ、及び前記レセプタクルに設けられ前記レセプタクル側光ファイバを保持するレセプタクル側ホルダとの対を複数有し、
前記複数のレセプタクル側ホルダを前記レセプタクル内で前記プラグの挿入方向に弾性支持するフローティング基材と、
前記プラグを前記レセプタクルに対して所定位置まで挿入する第1段階の後、前記所定位置より更に先へ挿入する第2段階で、前記プラグの挿入動作による前記レセプタクル側ホルダの前記挿入方向への移動量を前記プラグの挿入方向移動量より減少させる移動量変更手段と、
を備え、
前記移動量変更手段によって前記第2段階における前記フローティング基材の移動量を減少させながら、前記プラグ側ホルダと前記レセプタクル側ホルダとの嵌合を進ませる医療機器。
(2) (1)の医療機器として構成され、
前記プラグから導入された光を、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端から照射する内視鏡と、
前記内視鏡の前記プラグが接続される前記レセプタクルを有する光源装置と、
を備えた内視鏡装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) A plug is detachably attached to a receptacle provided in the apparatus body, so that a plurality of plug-side optical fibers attached to the plug and a receptacle-side optical fiber attached to the receptacle are optically connected to each other. A medical device having an optical connector,
A plurality of pairs of plug-side holders provided on the plug and holding the plug-side optical fiber, and receptacle-side holders provided on the receptacle and holding the receptacle-side optical fiber;
A floating base that elastically supports the plurality of receptacle-side holders in the receptacle in the insertion direction of the plug;
After the first stage in which the plug is inserted into the receptacle to a predetermined position, in the second stage in which the plug is inserted further than the predetermined position, the receptacle side holder is moved in the insertion direction by the insertion operation of the plug. A moving amount changing means for reducing the amount from the moving amount of the plug in the insertion direction;
With
A medical device that advances the fitting between the plug-side holder and the receptacle-side holder while reducing the movement amount of the floating base material in the second stage by the movement amount changing means.
(2) It is configured as a medical device of (1),
An endoscope that irradiates light introduced from the plug from the tip of an endoscope insertion portion that is inserted into a subject; and
A light source device having the receptacle to which the plug of the endoscope is connected;
An endoscopic apparatus comprising:
本発明に係る医療機器及び内視鏡装置によれば、レセプタクル側ホルダの搭載されたフローティング基材を、プラグ挿入動作の途中から挿入方向への移動量を減少させることで、レセプタクル側ホルダとプラグ側ホルダとの係合をゆっくりと進めることができる。これにより、ホルダ同士の光軸の位置合わせがより確実に高精度で行える。また、プラグを挿入するだけの操作で光コネクタの装着が完了するので、レセプタクルに触れることがない。 According to the medical device and the endoscope apparatus according to the present invention, the receptacle-side holder and the plug can be reduced by reducing the amount of movement of the floating base in which the receptacle-side holder is mounted in the insertion direction from the middle of the plug insertion operation. Engagement with the side holder can proceed slowly. Thereby, alignment of the optical axis of holders can be performed more reliably and with high accuracy. Further, since the optical connector is completely attached by simply inserting the plug, the receptacle is not touched.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置の一例としての外観図、図2は内視鏡装置の概念的なブロック構成図である。
図1、図2に示すように、医療機器の一つである内視鏡装置100は、内視鏡11と、この内視鏡11が接続される制御装置13とを有する。制御装置13には、画像情報等を表示する表示部15と、入力操作を受け付ける入力部17が接続されている。電子内視鏡である内視鏡11は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部19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を含む撮像光学系とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention, and is an external view as an example of an endoscope apparatus. FIG. 2 is a conceptual block diagram of the endoscope apparatus.
As shown in FIGS. 1 and 2, an
また、内視鏡11は、内視鏡挿入部19と、内視鏡挿入部19の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部23と、内視鏡11を制御装置13に着脱自在に接続するコネクタ部25A,25Bを備える。なお、図示はしないが、操作部23及び内視鏡挿入部19の内部には、組織採取用処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用のチャンネル等、各種のチャンネルが設けられる。
The endoscope 11 also includes an
内視鏡挿入部19は、可撓性を持つ軟性部31と、湾曲部33と、先端部(以降、内視鏡先端部とも呼称する)35から構成される。内視鏡先端部35には、被観察領域へ光を照射する後述の照射口と、被観察領域の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21(図2参照)が配置されている。また、撮像素子21の受光面側には対物レンズユニットが配置される。
The
湾曲部33は、軟性部31と先端部35との間に設けられ、操作部23に配置されたアングルノブ22の回動操作により湾曲自在にされている。この湾曲部33は、内視鏡11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、内視鏡先端部35の照射口及び撮像素子の観察方向を、所望の観察部位に向けることができる。
The bending
制御装置13は、内視鏡先端部35の照射口に供給する照明光を発生する光源装置41と、撮像素子からの画像信号を画像処理するプロセッサ43とを備え、コネクタ部25A,25Bを介して内視鏡11に接続される。また、プロセッサ43には、前述の表示部15と入力部17が接続されている。プロセッサ43は、内視鏡11の操作部23や入力部17からの指示に基づいて、内視鏡11から伝送されてくる撮像信号を画像処理し、表示用画像を生成して表示部15へ供給する。
The
図2に示すように、光源装置41は、互いに発光波長の異なる複数種のレーザ光源を備える。本構成例においては、中心波長が405nmのLD1、445nmのLD2、及び、405nmのLD3,LD4を基本構成として備えている。LD1は紫色レーザ光を出射する狭帯域光観察用の光源であり、LD2は青色レーザ光を出射して後述する波長変換部材である蛍光体により白色照明光を生成する通常観察用の光源である。また、LD3,LD4は蛍光観察用の光源であり、被観察領域に向けて、後述する蛍光体を介さずに光出射可能となっている。
As shown in FIG. 2, the
また、本構成では、LD3,LD4の光路を共通させて、更に472nmのLDと、665nmのLDと、785nmのLD(いずれも不図示)等を設けた構成としてもよい。LD3,LD4の光路を共通させる不図示のLDから出射される中心波長472nmのレーザ光は、血中の酸素飽和度と血管深さの情報を抽出するために用いられる。また、中心波長665nmのレーザ光は、治療用のレーザ光であり、比較的強い出力で生体組織表面に照射し、癌などの腫瘍を治療する光線力学的治療(Photodynamic Therapy:PDT)を行うために用いられる。更に、中心波長785nmのレーザ光は、血管に注入したICG(インドシアニングリーン)の赤外光観察に用いられる。 In this configuration, the optical paths of LD3 and LD4 may be shared, and a 472 nm LD, a 665 nm LD, a 785 nm LD (all not shown), and the like may be provided. Laser light with a central wavelength of 472 nm emitted from an LD (not shown) that shares the optical paths of LD3 and LD4 is used to extract information on oxygen saturation and blood vessel depth in blood. In addition, the laser beam having a center wavelength of 665 nm is a therapeutic laser beam, and is used to perform photodynamic therapy (PDT) for irradiating the surface of a living tissue with a relatively strong output to treat a tumor such as cancer. Used for. Further, laser light having a central wavelength of 785 nm is used for infrared light observation of ICG (indocyanine green) injected into a blood vessel.
また、LD1は光線力学的診断(Photodynamic Diagnosis:PDD)を行うための照明光としても利用できる。PDDは、予め腫瘍親和性がありかつ特定の励起光に対して感応する光感受性物質を生体に投与した後、励起光となるレーザ光を比較的弱い出力で生体組織表面に照射して、癌などの腫瘍の病巣部で光感受性物質の濃度が高くなった部位からの蛍光を観察する診断方法である。このPDDにより特定された病巣部に対して、PDT治療が施される。
The
各レーザ光源LD1〜LD4(及びLD3,LD4の光路を共通させる不図示のLD)は、光源制御部49によりそれぞれ個別に調光制御されており、各レーザ光を個別に又は同時に発生することができる。また、各レーザ光源の発光のタイミングや光量比は、内視鏡11の切り替えスイッチ81の操作、入力部17からの操作、或いは光源装置41によって、任意に変更可能になっている。
The laser light sources LD1 to LD4 (and LD (not shown) that share the optical paths of LD3 and LD4) are individually dimmed and controlled by the
上記のレーザ光源LD1〜LD4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等を用いることもできる。なお、上記光源として発光ダイオード等の半導体発光素子を用いた構成としてもよい。また、半導体発光素子以外にも、キセノンランプ等の白色光源からの光をカラーフィルタにより波長選択した光等を用いることもできる。 As the laser light sources LD1 to LD4, broad area type InGaN-based laser diodes can be used, and InGaNAs-based laser diodes, GaNAs-based laser diodes, and the like can also be used. Note that a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode may be used as the light source. In addition to the semiconductor light emitting element, it is also possible to use light obtained by selecting a wavelength of light from a white light source such as a xenon lamp using a color filter.
各レーザ光源LD1〜LD4から出射されるレーザ光は、それぞれ集光レンズ(不図示)により光ファイバに導入される。LD1とLD2からのレーザ光は、図2に示すコンバイナ51により合波し、カプラ53により分波した後、コネクタ部25Aに伝送される。これにより、LD1とLD2からのレーザ光が、各レーザ光源の個体差による発光波長のばらつきやスペックルが軽減されて光ファイバ55B,55Cに均等に伝送される。なお、コンバイナ51とカプラ53を用いずに各レーザ光源LD1,LD2からのレーザ光を直接コネクタ部25Aに送出する構成とすれば光源装置を簡略化できる。
Laser light emitted from each of the laser light sources LD1 to LD4 is introduced into an optical fiber by a condenser lens (not shown). Laser beams from LD1 and LD2 are multiplexed by a
光ファイバ55A〜55Dは、マルチモードファイバであり、一例として、コア径105μm、クラッド径125μm、外皮となる保護層を含めた径がφ0.3〜0.5mmの細径なファイバケーブルを使用できる。なお、内視鏡装置100は、基本モードのみを伝搬するシングルモードファイバも使用可能とすることができる。
The
コネクタ部25Aから内視鏡先端部35まで延設された光ファイバ55A〜55Dには、各レーザ光源LD1〜LD4からのレーザ光がそれぞれ任意のタイミングで導入される。LD1,LD2からのレーザ光は、内視鏡先端部35に配置された蛍光体57に伝送され、LD3〜LD4からのレーザ光は、光偏向・拡散部材58に伝送され、照明光(あるいは治療光)として照射口37A,37Bを介して被観察領域に向けて出射される。
Laser light from the laser light sources LD1 to LD4 is introduced into the
ここで、光ファイバ55Aと光偏向・拡散部材58は投光ユニット71Aを構成し、光ファイバ55Dと光偏向・拡散部材58は投光ユニット71Bを構成する。また、光ファイバ55Bと蛍光体57は投光ユニット71Cを構成し、光ファイバ55Cと蛍光体57は投光ユニット71Dを構成する。これら投光ユニット71A,71Cの対と、投光ユニット71B,71Dの対は、内視鏡先端部35の撮像素子21及び対物レンズユニット39を挟んだ両脇側に配置される。
Here, the
投光ユニット71C,71Dの蛍光体57は、レーザ光源LD2からの青色レーザ光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物質(例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl10O17)等の蛍光体)を含んで構成される。これにより、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体57により吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色(疑似白色)の照明光が生成される。
The
青色レーザ光は、中心波長445nmの輝線で表され、青色レーザ光による蛍光体57からの励起発光光は、概ね450nm〜700nmの波長帯域で発光強度が増大する分光強度分布となる。この励起発光光と青色レーザ光によるプロファイルによって、前述した白色光が形成される。本構成例のように、半導体発光素子を励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。
The blue laser light is represented by a bright line having a center wavelength of 445 nm, and the excitation light emitted from the
ここで、本明細書でいう白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、例えば、基準色であるR(赤),G(緑),B(青)等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、例えば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光等も広義に含むものとする。 Here, the white light referred to in the present specification is not limited to the one that strictly includes all wavelength components of visible light, and examples thereof include R (red), G (green), and B (blue) that are reference colors. As long as it includes light in a specific wavelength band, for example, light including a wavelength component from green to red, light including a wavelength component from blue to green, and the like are broadly included.
上記の蛍光体57は、レーザ光の可干渉性により生じるスペックルに起因して、撮像の障害となるノイズの重畳や、動画像表示を行う際のちらつきの発生を防止できる。また、蛍光体57は、蛍光体を構成する蛍光物質と、充填剤となる固定・固化用樹脂との屈折率差を考慮して、蛍光物質そのものと充填剤に対する粒径を、赤外域の光に対して吸収が小さく、かつ散乱が大きい材料で構成することが好ましい。これにより、赤色や赤外域の光に対して光強度を落とすことなく散乱効果が高められ、光学的損失が小さくなる。
The
また、投光ユニット71A,71Bの光偏向・拡散部材58は、LD3、LD4からのレーザ光が透過する材料であればよく、例えば透光性を有する樹脂材料やガラス等が用いられる。更には、光偏向・拡散部材58は、樹脂材料やガラスの表面等に、微小凹凸や屈折率の異なる粒子(フィラー等)を混在させた光拡散層を設けた構成や、半透明体の材料を用いた構成としてもよい。これにより、光偏向・拡散部材58から出射する透過光は、所定の照射領域内で光量が均一化された狭帯域波長の光となる。
The light deflecting / diffusing
上記のように青色レーザ光と蛍光体57からの励起発光光による白色光、及び各レーザ光による狭帯域光は、内視鏡11の先端部35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は、対物レンズユニット39により被検体像を結像させ、撮像素子21により撮像される。
As described above, the blue laser light and the white light generated by the excitation light emitted from the
撮像後に撮像素子21から出力される撮像画像の画像信号は、スコープケーブル59を通じてA/D変換器61に伝送されてデジタル信号に変換され、コネクタ部25Bを介してプロセッサ43の画像処理部63に入力される。画像処理部63は、デジタル信号に変換された撮像素子21からの撮像画像信号に対して、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、輪郭強調、色補正等の各種処理を施す。画像処理部63で処理された撮像画像信号は、制御部65で各種情報と共に内視鏡観察画像にされ、表示部15に表示される。また必要に応じて、メモリやストレージ装置からなる記憶部67に記憶される。
An image signal of a captured image output from the
内視鏡装置100では、複数の投光ユニットを組み合わせて、白色光、狭帯域光を照射する構成することで、白色光による通常観察と、狭帯域光観察、蛍光観察、赤外光観察等の特殊光観察とを、共に良好な照明環境の下で行うことができる。また、特殊光観察用の狭帯域光は白色光生成用の蛍光体57を通過させないので、不要な蛍光成分を伴うことなく、狭帯域光をそのまま高強度で照射できるようになっている。
In the
なお、光源装置41は、LD1〜LD4のレーザ光を同時又は交互に供給することができ、また、撮像素子による撮像フレームと同期して切り替えて供給することもできる。撮像フレームと同期して切り替える場合、特殊光観察時においては、例えば偶数フレームにて、LD1又はLD2或いは双方からのレーザ光で照明した様子を撮像し、奇数フレームでLD3,LD4からのレーザ光で照射した様子を撮像する。そして、これら奇数フレームと偶数フレームを一枚の画像情報として重ねて表示することで、通常観察時の観察画像上に蛍光観察している画像を同時に表示できる。これによれば、内視鏡診断をより高い視認性で円滑に行うことができる。
The
なお、上記の偶数フレームの画像と、奇数フレームの画像とを一枚の画像情報として重ね合わせずに、表示部15の表示領域内で、それぞれ別々の位置に表示させることもできる。その場合には、病巣部位と治療部位をそれぞれ確認する等、双方を対比させながら観察や治療を行うことができる。このように、複数種のレーザ光を任意のタイミングで内視鏡11に供給することで、内視鏡11による観察内容に応じた最適な照明パターンを生成でき、内視鏡11の診断精度を向上できる。
The even frame image and the odd frame image can be displayed at different positions in the display area of the
<プラグ及びレセプタクルの構成>
次に、コネクタ部25Aの構成について詳細に説明する。
図3はプラグの斜視図である。
プラグ95は、図2に示す投光ユニット71A〜71Dに接続される光ファイバ55A〜55D(以下、プラグ側光ファイバ55とも呼称する)に接続され、プラグ側光ファイバ55を内包するユニバーサルコード103の端部に取り付けられる。プラグ95は、回動自在なリングハンドル155を外周部に有する。リングハンドル155の内側には金属外筒143が位置し、金属外筒143はプラグ本体165に固定されている。
<Configuration of plug and receptacle>
Next, the configuration of the
FIG. 3 is a perspective view of the plug.
The
プラグ本体165の円形の接続側壁部165aには、四つのプラグ側ホルダ105が突出され、それぞれのプラグ側ホルダ105はプラグ側光ファイバ55を1本ずつ内部に保持している。金属外筒143の外周には、プラグ挿入方向aに沿う方向でガイドキー173が突設されている。ガイドキー173は、プラグ95の接続相手となる後述のレセプタクル側に設けられるキー溝に進入する。なお、プラグ側ホルダ105の個数は任意であり、ここでは一例として4個の構成を示している。また、プラグ本体165の接続側壁部165aには、内視鏡11へ送気・送水する図示しない管路、位置規制ピン等が設けられている。
Four plug-
図4はプラグの軸線に沿う方向の断面図である。
プラグ側ホルダ105は、ニップルホルダ175と、押さえ環177と、内部にプラグ側フェルール135を収容するプラグ側内スリーブ137と、ニップルホルダ175の基端側を覆うカバー181と、カバー181内でプラグ側フェルール135を軸芯として配置されるコイルバネ183とを有して構成される。ニップルホルダ175は、プラグ側回動板261に貫通固定される。押さえ環177は、ニップルホルダ175の外周に嵌挿され、プラグ側回動板261の背面に当接してニップルホルダ175のプラグ挿入方向aの抜けを規制する。なお、プラグ95は、プラグ挿入方向aを前、その反対方向を後として説明する。
FIG. 4 is a cross-sectional view in the direction along the axis of the plug.
The plug-
四つのプラグ側ホルダ105を貫通固定したプラグ側回動板261は、低摩擦軸受手段であるベアリング263を介してプラグ本体165の背面に回動自在に固定される。ベアリング263を介してプラグ本体165に支持されたプラグ側回動板261は、回動中心265を中心に回動自在となる。プラグ側ホルダ105は、プラグ本体165に穿設された規制穴267を貫通して先端部が突出する。したがって、プラグ側回動板261は、プラグ側ホルダ105が規制穴267内で移動可能となる範囲で回転が可能となる。上記のプラグ側回動板261、ベアリング263、プラグ本体165は、回動支持機構245を構成する。回動支持機構245は、プラグ側ホルダ105を後述のフローティング基材の回動動作に従動して回動可能に支持する。
The plug-
プラグ本体165の接続側壁部165aには、直径方向の両側に、円錐形の駆動突起167a,167aが突設されている。この駆動突起167a,167aは、プラグ95が後述のレセプタクルに接続する際に、レセプタクルに回動自在に設けられるフローティング基材109を回転駆動するよう働く。
カバー181は、有底筒状に形成され、先端開口側がニップルホルダ175の後端に固定され、プラグ側フェルール135の後部を覆う。カバー181の後部にはフェルール導出蓋187が固定され、フェルール導出蓋187はプラグ側フェルール135の後端部を導出する貫通穴を有する。フェルール導出蓋187から導出したプラグ側フェルール135の後部にはプラグ側光ファイバ55が接続されている。
The
カバー181の内部において、プラグ側フェルール135の軸線方向略中央付近には鍔部189が形成されている。この鍔部189とフェルール導出蓋187との間の、プラグ側フェルール135後部にはコイルバネ183が外挿されている。つまり、プラグ側フェルール135は、コイルバネ183によってプラグ挿入方向aに付勢される。プラグ側フェルール135は、プラグ挿入方向aと逆方向に押圧されることで、コイルバネ183の付勢力に抗して後退可能となっている。
Inside the
図5はレセプタクルの斜視図である。
光源装置41(図1参照)の機器本体91には、上記プラグ95と接続されるレセプタクル93が取り付けられている。つまり、プラグ95とレセプタクル93は、光コネクタ101を構成し、光コネクタ101は、内視鏡11と光源装置41とを着脱自在に接続している。上記構成により、内視鏡11の照明用の光は、光源装置41のレセプタクル93にプラグ95を接続することで簡単に取り出され、内視鏡挿入部の先端から出射させることができる。光源装置41は、内視鏡11に対してスペクトルの互いに異なる複数種のレーザ光を、光コネクタ101を通じて低損失な光接続で確実に供給している。
FIG. 5 is a perspective view of the receptacle.
A
レセプタクル93は、フランジ部191a、錐形部191b、先端筒部191cからなる金属ハウジング191を有する。先端筒部191cの内周には、キー溝195が形成されている。このキー溝195は、プラグ95の金属外筒143に設けられたガイドキー173を受け入れる。
The
このプラグ95とレセプタクル93は、相互の接続完了前25mmの軸方向位置で、最初に金属外筒143と先端筒部191cが嵌合開始される。嵌合開始された金属外筒143と先端筒部191cは、半径方向に400μmの初期公差(初期トレランス)を有している。更に、金属外筒143と先端筒部191cが嵌合した後、ガイドキー173がキー溝195に進入開始する。キー溝195は、先細テーパー面を有し、進入開始位置では、片側で300μmの初期公差(初期トレランス)を有している。
The
金属ハウジング191の内周には筒状の絶縁押さえ197が固定され、絶縁押さえ197は絶縁板199を固定する。絶縁板199には四つの遊嵌穴201が穿設され、遊嵌穴201のそれぞれには、図3に示すプラグ側ホルダ105に対応する位置でレセプタクル側ホルダ107が配置されている。絶縁板199の遊嵌穴201とレセプタクル側ホルダ107の外周との間には、間隙が形成されており、レセプタクル側ホルダ107は、後述するホルダ調芯手段によってプラグ挿入方向aに直交する方向で平行移動自在に、また、プラグの挿入方向に弾性支持される。つまり、遊嵌穴201との間に形成される環状間隙が、調芯時におけるレセプタクル側ホルダ107の移動を許容するための移動用空間となっている。
A cylindrical insulating
内視鏡装置100では、プラグ側ホルダ105とレセプタクル側ホルダ107の組を光コネクタ101(図1参照)内に複数備えており、複数本のプラグ側光ファイバ55とレセプタクル側光ファイバに対して接続と分断を一度に行う。また、光コネクタ101は、光コネクタ101自身にも図示しない調芯機能を備えることで、プラグ95をレセプタクル93に差し込むことによって、後述するホルダ調芯手段と協働して、それぞれのレセプタクル側ホルダ107を任意方向に自動調芯し、光学的な接続を一括して行えるよう構成している。
In the
図6はレセプタクルの軸線に沿う方向の断面図である。
機器本体91にはレセプタクル用貫通孔203が穿設される。なお、レセプタクル93は、プラグ挿入方向aを後、その反対方向を前として説明する。レセプタクル用貫通孔203の前面側周囲にはベアリング269を介して円板状のフローティング基材109が回動中心271を中心に回動自在に設けられている。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the axis of the receptacle.
A receptacle through-
ベアリング269は、機器本体91に形成された後退空間301に後退可能に支持されている。この後退空間301には付勢ばね303が配設され、付勢ばね303はベアリング269をプラグ挿入方向aとは反対側に付勢している。したがって、フローティング基材109は、プラグ挿入方向aに押圧されると、付勢ばね303の付勢力に抗して同方向へ後退する。
The
フローティング基材109の外周には係合突起305が半径方向外側に突設されている。係合突起305は、金属ハウジング191の内周面に形成された螺旋溝307に係合している。係合突起305及び螺旋溝307は、複数対のものが設けられても良い。フローティング基材109は、プラグ挿入方向aに後退すると、係合突起305が螺旋溝307に係合していることで、回転しながら後退するようになされている。
フローティング基材109の前面には絶縁板199を前端部に支持する絶縁筒部273の基端部が固定される。絶縁筒部273の内側にはレセプタクル側ホルダ107が配置されている。
A base end portion of an insulating
絶縁板199は、外形状が略円形状となり、直径方向の両端に図5に示す一対の傾斜部281,281が形成される(詳細は後述するが図15参照)。傾斜部281は絶縁板199の円周方向(図5の時計回り方向)に向かって徐々に縮径する傾斜面281aを有する。この傾斜部281の傾斜面281aには、プラグ95の接続側壁部165aに突設された駆動突起167a,167aが当接する。即ち、プラグ95がレセプタクル93に挿入されると、駆動突起167a,167aが絶縁板199の外周に設けた傾斜部281の傾斜面281aを押圧する。円錐形の駆動突起167a,167aに傾斜面281a,281aが押圧された絶縁板199は、駆動突起167a,167aが相対的に傾斜面281aを下る方向に回転される。実際には駆動突起167a,167aは固定されているので、絶縁板199を介してフローティング基材109が図5の反時計回りに回転されることとなる。この回転は、上記した係合突起305を螺旋溝307に係合して回転するフローティング基材109の回転と同期するようになされている。つまり、フローティング基材109は、回転しながら後退する。
The insulating
なお、絶縁筒部273の基端側外周にはガイド筒275が固定される。ガイド筒275の外周には円環状の摺動板277が回動中心271に沿う方向で移動自在に設けられている。摺動板277とフローティング基材109の間には付勢バネ279が設けられ、付勢バネ279は摺動板277を前方へ付勢している。摺動板277は、ガイド筒275の先端に設けられるストッパ部によって前方からの離脱が規制される。摺動板277は、プラグ95が挿入されると、プラグ95の金属外筒143によって押圧される。金属外筒143によって押圧された摺動板277は、付勢バネ279の付勢力に抗して後退されるようになされている。
A
図7は接続が開始されたプラグ及びレセプタクルの断面図である。
ベアリング269、傾斜部281は、プラグ95の挿入動作に連動してフローティング基材109を回動させる回動駆動機構243を構成している。回動駆動機構243、回動支持機構245、駆動突起167a,167a、後退空間301、付勢ばね303、係合突起305、螺旋溝307は、移動量変更手段241を構成する。移動量変更手段は、プラグ95をレセプタクル93に対して所定位置まで挿入する第1段階の後、この所定位置より更に先へ挿入する第2段階で、プラグ95の挿入動作によるフローティング基材109の挿入方向aへの移動量をプラグ95の挿入方向移動量より減少させる。「第1段階」とは、レセプタクル93側の先端筒部191cとプラグ95側の金属外筒143との第1の係合動作を言い、「第2段階」とは、プラグ側ホルダ105とレセプタクル側ホルダ107との第2の係合動作を言う。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the plug and the receptacle in which the connection is started.
The
内視鏡装置100は、移動量変更手段241を備えることで、第2段階(第2の係合動作)におけるフローティング基材109の移動量を減少させながら、プラグ側ホルダ105とレセプタクル側ホルダ107との嵌合を進ませることができるようになされている。
The
なお、移動量変更手段241は、駆動突起167a,167aが傾斜部281を押圧することにより、フローティング基材109を回転させ、これに伴いプラグ側回動板261も回転させる。このため、プラグ95がレセプタクル93から外された時には、再び元の回転位置に戻ることが好ましい。したがって、フローティング基材109と金属ハウジング191との間には復帰用ばね283、プラグ側回動板261とプラグ本体165との間には復帰用ばね285の設けられていることが好ましい。
The moving amount changing means 241 rotates the floating
図8(A)に、レセプタクル側ホルダの取り付けられたフローティング基材を斜め前方より見た斜視図、(B)にそのフローティング基材を斜め後方より見た斜視図を示した。
図6、図8(A),(B)に示すように、機器本体91のレセプタクル用貫通孔203には、4本のレセプタクル側ホルダ107の後端が挿入される。レセプタクル側ホルダ107の軸線方向略中央部には、固定用大径部209が形成されており、固定用大径部209は、フローティング基材109のホルダ貫通孔217内に所定間隙を有して配置される。一方、レセプタクル側ホルダ107の前部には、その外周にバネ座大径部211aを有する筒状のソケットフード211が軸線方向に外挿されている。そして、バネ座大径部211aと固定用大径部209の間にはコイルバネ213が外挿され、コイルバネ213はソケットフード211を前方へ付勢している。なお、ソケットフード211は、レセプタクル側ホルダ107の前方からの離脱が、不図示の離脱規制部によって規制されている。これにより、ソケットフード211は、プラグ挿入方向aに押圧されることで、コイルバネ213の付勢力に抗して後退可能となっている。
FIG. 8A is a perspective view of the floating base material to which the receptacle-side holder is attached as seen obliquely from the front, and FIG. 8B is a perspective view of the floating base material seen from the oblique rear.
As shown in FIGS. 6, 8 </ b> A, and 8 </ b> B, the rear ends of the four receptacle-
また、図8(A)、図8(B)に示すように、フローティング基材109には4つのレセプタクル側ホルダ107を遊嵌する各円形穴が一つに繋がったホルダ貫通孔217が形成されている。レセプタクル側ホルダ107には、フローティング基材109に固定端が支持されるホルダ調芯手段113をそれぞれ取り付けてある。即ち、ホルダ調芯手段113は、固定ねじ218によって固定用大径部209に固定され、レセプタクル側ホルダ107の固定されたホルダ調芯手段113が、ホルダ貫通孔217に挿通され、固定ねじ221にてフローティング基材109に固定されている。
Also, as shown in FIGS. 8A and 8B, the floating
ホルダ調芯手段113が、レセプタクル側ホルダ107とフローティング基材109との間に設置されることで、レセプタクル側ホルダ107がフローティング基材109との間でプラグ95の挿入方向aに対して垂直方向に移動可能となる。これにより、レセプタクル側光ファイバ99とプラグ側光ファイバ55の光軸を調芯可能にレセプタクル側ホルダ107が支持される。つまり、ホルダ調芯手段113は、機器本体91に設けたレセプタクル93に、プラグ95を着脱自在に装着することで、プラグ95に固定されたプラグ側光ファイバ55とレセプタクル93側に固定されたレセプタクル側光ファイバ99とを光学的に接続する際、レセプタクル側ホルダ107をコネクタ接合方向に対する垂直方向へ平行移動自在に支持して光軸を調芯可能にする。
Since the
ここで、ホルダ調芯手段113の具体的構成を説明する。
図9は図8に示したホルダ調芯手段の斜視図である。
ホルダ調芯手段113は、共通板部117と、共通板部117に垂直な仮想軸119を挟み共通板部117から垂直に突出させた平行な一対の第一直状支持片121,121と、仮想軸119を中心に一対の第一直状支持片121,121の位置を直角に回転させた位置で共通板部117から垂直に突出させた平行な一対の第二直状支持片123,123とを有して成る。
Here, a specific configuration of the holder alignment means 113 will be described.
9 is a perspective view of the holder alignment means shown in FIG.
The
ホルダ調芯手段113は、第一直状支持片121の第一先端部125がレセプタクル側ホルダ107に固定され、第二直状支持片123の第二先端部127がフローティング基材109に固定される。第一先端部125には固定ねじ218の貫通する固定穴125aが穿設され、第二先端部127には固定ねじ221の貫通する固定穴127aが穿設されている。また、共通板部117にはレセプタクル側光ファイバ99を挿通する透孔223が穿設される。
In the
第一直状支持片121と第二直状支持片123は、それぞれ共通板部117から同じ向きに延設されている。これにより、第一直状支持片121と第二直状支持片123の共通板部117からの突出高さを抑え、配置のためのスペース効率を高めている。
The first
また、共通板部117には、一対の第二直状支持片123との接続部位129に、プラグ95の挿入方向aに弾性変形可能なバネ部131が形成されている。バネ部131は、帯板部からなる第二直状支持片123を、U字状に折り曲げて形成している。ホルダ調芯手段113は、バネ部131によって、プラグ95の挿入方向aに弾性変形することで、プラグ側フェルールの光接合端面部とレセプタクル側フェルールとの接合端部同士の密着性を向上している。また、バネ部131は、レセプタクル側ホルダ107の平行移動時にも変形することで、レセプタクル側ホルダ107の平行移動を容易にしている。
Further, the
なお、上記のホルダ調芯手段113は、少なくとも第一直状支持片121と、第二直状支持片123とが板材133で形成されることで、各支持片の弾性変形時に、レセプタクル側ホルダ107をより確実に平行に変位させることができる。また、ホルダ調芯手段113は、一枚の金属板から形成することにより、プレス成形にて高精度なホルダ調芯手段113を簡単に製造でき、部品点数を最小とすることができる。
Note that the
図10は接続直前のプラグ側ホルダとレセプタクル側ホルダの斜視図である。
ホルダ調芯手段113は、一対の第一直状支持片121と一対の第二直状支持片123により、レセプタクル側ホルダ107をフローティング基材109に対して平行に保ちつつ、プラグ挿入方向aに対して垂直方向に移動自在とする。このように、レセプタクル93とプラグ95とを接続した際に、レセプタクル側ホルダ107とプラグ側ホルダ105の相対位置が規制されると、プラグ側ホルダ105に対してレセプタクル側ホルダ107がプラグ95の挿入方向aに対して垂直方向に変位して、プラグ側光ファイバ55にレセプタクル側光ファイバ99の光軸が調芯されることになる。また、このときコイルバネ213が挿入方向aのクッションとなる。
FIG. 10 is a perspective view of the plug-side holder and the receptacle-side holder just before connection.
The
ここで、プラグ側ホルダ105とレセプタクル側ホルダ107の光軸は図11(A),(B)に示すようになる。図11(A)は接続前の光ファイバの接続構造を示す断面図、(B)は接続後の光ファイバの接続構造を示す断面図である。
レセプタクル側ホルダ107は、ソケットフード211(図6参照)の内部に間隙を有して外スリーブ215を同軸で固定している。また、外スリーブ215の内部には更にレセプタクル側内スリーブ141が同軸で摺動自在に収容されている。レセプタクル側内スリーブ141の後部は、レセプタクル側ホルダ107の後部に固定された押さえ筒219(図8、図10参照)の内部に挿入される。押さえ筒219の後部には不図示のコイルバネが収容され、このコイルバネはレセプタクル側内スリーブ141を前方へ付勢している。レセプタクル側内スリーブ141は、プラグ挿入方向aに押圧されることで、このコイルバネの付勢力に抗して後退可能となっている。
Here, the optical axes of the plug-
The receptacle-
レセプタクル側内スリーブ141は、詳細を後述するレセプタクル側フェルール139を覆う部材であり、プラグ側内スリーブ137は、プラグ側光ファイバ55を固定するプラグ側フェルール135の外周を覆う部材である。
The receptacle-side
図6に示すように、レセプタクル側内スリーブ141の外周は、外スリーブ215で覆われており、この外スリーブ215は、コネクタ接合時に図4に示すプラグ側内スリーブ137の外周と係合する突部145となる。つまり、レセプタクル側の外スリーブ215である突部145と、これと係合する係合部であるプラグ側内スリーブ137とが係合対となり、光コネクタの接続時に双方が係合し合うことで高精度に位置合わせされる。
なお、突部145は、本構成においてはレセプタクル側内スリーブ141の外周に嵌合する外スリーブ215の先端に設けているが、図4に示すプラグ側内スリーブ137の外周に突部145が配設された構成であってもよい。
As shown in FIG. 6, the outer periphery of the receptacle-side
In this configuration, the
また、ソケットフード211の前方には、図4に示すプラグ側ホルダ105先端のプラグ側筒部151と係合するレセプタクル側筒部149が形成されている。つまり、レセプタクル側ホルダ107にプラグ側ホルダ105を挿入したときに、レセプタクル側ホルダ107のソケットフード211に形成された突部となるレセプタクル側筒部149の内周と、係合部となるプラグ側ホルダ105のプラグ側筒部151の外周とが互いに係合することで、レセプタクル93とプラグ95との挿入位置を合わせることができる。この係合時のプラグ95の挿入方向aに垂直方向の軸ズレが、ホルダ調芯手段113により吸収される。
In addition, a receptacle-
ソケットフード211、外スリーブ215、及びレセプタクル側内スリーブ141の各先端は、この順で徐々に先端筒部191cの先端から後退した位置で配置されている。また、プラグ側ホルダ105においては、プラグ側ホルダ105、プラグ側内スリーブ137の各先端は、この順で徐々に金属外筒143の先端より後退した位置に配置されている。
The distal ends of the
このように、本構成の光コネクタ101では、プラグ95の挿入方向aに対して、突部145がプラグ側内スリーブ137と係合を開始する位置と、レセプタクル側筒部149がプラグ側筒部151と係合を開始する挿入方向の位置とを異ならせて、突部145、レセプタクル側筒部149、プラグ側筒部151をそれぞれ配置している。また、突部145、レセプタクル側筒部149、プラグ側筒部151は、それぞれの係合相手との挿入方向に垂直な方向の隙間間隔(係合隙間)が、プラグ95の挿入に伴って先に係合を開始するものほど広く、後に係合を開始するものほど狭く設定されている。
As described above, in the
また、前述した図6に示すレセプタクル93側の金属ハウジング191の先端筒部191cの内周に、図4に示すプラグ95の金属外筒143を挿入する際の、先端筒部191cと金属外筒143との係合、及び、金属外筒143に設けられたガイドキー173と、先端筒部191cのキー溝195との係合についても同様である。即ち、最先に係合する先端筒部191cと金属外筒143がプラグ挿入方向に最も突出して配置され、次いで、金属外筒143に設けられたガイドキー173が突出した位置に配置されている。そして、そして、挿入方向に垂直な方向の隙間間隔が、先に係合する方より後に係合する方が狭く設定されている。
Further, when the metal
これにより、プラグ95の挿入に伴って、段階的に位置合わせ精度を高められるようになる。つまり、プラグ95をレセプタクル93に挿入するだけで、最終的な接続状態では自動的に位置合わせ精度が保証される。また、光ファイバ等の光学部品を含む光コネクタを、各係合対を異なるタイミングで段階的に係合開始する構成にすることで、プラグ95の挿入操作による衝撃が、最も高い精度で接続される部位(光軸近傍)に強く伝播されることを防止できる。よって、光コネクタの耐衝撃性が向上し、取扱い性に優れた光コネクタにできる。
Thereby, the alignment accuracy can be increased stepwise as the
更に、本構成の光コネクタ101は、レセプタクル側筒部149とプラグ側筒部151のような係合対を、係合相手との係合開始位置をそれぞれ異なせて更に複数設けることで、より高い位置合わせ精度を実現できる。
Furthermore, the
そして、レセプタクル93とプラグ95との接合動作は、レセプタクル93側の先端筒部191cとプラグ95側の金属外筒143との第1の係合動作と、プラグ側ホルダ105とレセプタクル側ホルダ107との第2の係合動作との二段階の異なる挿入動作で行われる。
Then, the joining operation of the
第2の係合動作は、レセプタクル93の回動駆動機構243と、プラグ95の回動支持機構245とを有する移動量変更手段241によって、軸方向の挿入速度を落として挿入される。これにより、プラグ側ホルダ105とレセプタクル側ホルダ107とをコネクタ接続時の衝撃を受けることなく接続できる。
The second engagement operation is inserted at a reduced axial insertion speed by the movement amount changing means 241 having the
上記の誘い溝171、係合ピン193、ガイドキー173、キー溝195、突部145、プラグ側内スリーブ137、レセプタクル側筒部149、プラグ側筒部151、先端筒部191c、及び金属外筒143は、プラグ95とレセプタクル93とを高精度で互いに係合する係合手段111を構成している。
The
<各ホルダ内の光学的接続>
次に、ホルダ調芯手段により支持されたレセプタクルホルダとプラグ側ホルダとの光学的な接続形態を説明する。
図11(A)、(B)に示したように、本構成の光コネクタ101は、プラグ側ホルダ105とレセプタクル側ホルダ107を接続して、プラグ側光ファイバ55とレセプタクル側光ファイバ99とを光学的に接続する。プラグ側ホルダ105は、プラグ側光ファイバ55を固定するプラグ側フェルール135の外周がプラグ側内スリーブ137に覆われている。レセプタクル側ホルダ107は、レセプタクル側光ファイバ99を固定するレセプタクル側フェルール139の外周がレセプタクル側内スリーブ141に覆われている。本構成の光コネクタ101においては、上記係合手段111やホルダ調芯手段113によって高精度な光軸合わせを実現するが、更に、微少な光軸ズレ発生時においても低損損失な接続を保障するための端面接続構造を備えている。
<Optical connection in each holder>
Next, an optical connection form between the receptacle holder supported by the holder alignment means and the plug side holder will be described.
As shown in FIGS. 11A and 11B, the
即ち、レセプタクル側ホルダ107には、レセプタクル側光ファイバ99から入射された光のビーム径を拡大してコリメートする第一グレーテッドインデックスコリメータ(第一GIコリメータ)159が、レセプタクル側フェルール139の光接合端面部161bに組み込まれている。また、プラグ側ホルダ105には、第一GIコリメータ159と略同一のコア径を有し、第一GIコリメータ159から入射された光のビーム径を収束してプラグ側光ファイバ55に入射させる第二グレーテッドインデックスコリメータ(第二GIコリメータ)163が、プラグ側フェルール135の光接合端面部161aに組み込まれている。
That is, the receptacle-
第一GIコリメータ159とレセプタクル側フェルール139は、レセプタクル側内スリーブ141によって着脱自在に接続されている。また、第二GIコリメータ163とプラグ側フェルール135は、プラグ側内スリーブ137によって着脱自在に接続されている。なお、レセプタクル側内スリーブ141、プラグ側内スリーブ137は、金属製又はジルコニアセラミック製等、様々な材質のものを用いることができる。
The
レセプタクル側フェルール139は、中心に軸方向に沿って貫通したファイバ挿入穴139aが設けられた円筒形状をしている。ファイバ挿入穴139aには、先端の被覆99aが剥がされたレセプタクル側光ファイバ99が挿入され、接着剤によって固定されている。なお、図11(A),(B)は、発明の概要を示すため図示を簡略化しているが、実際のレセプタクル側光ファイバ99とレセプタクル側フェルール139との接続では、レセプタクル側フェルール139の根元側に固着された金属製のフランジがレセプタクル側光ファイバ99を保持している。レセプタクル側フェルール139の先端139bは、ファイバ挿入穴139aに挿入されたレセプタクル側光ファイバ99の先端とともに、凸球面状又は平面状に研磨されている。
The receptacle-
第一GIコリメータ159の入射端面231aと出射端面231bとは、それぞれ凸球面状及び平面状に研磨されている。また、第一GIコリメータ159の入射端面231aはレセプタクル側フェルール139の先端139bに当接することにより、レセプタクル側光ファイバ99とPC接続(physical connection)される。出射端面231bにはシールガラス140が配置されている。
The
そして、第一GIコリメータ159は、レセプタクル側光ファイバ99によって伝送されたレーザ光のビーム径を拡大してコリメートする。そのため、出射端面231bにおける光パワー密度は、レセプタクル側光ファイバ99の先端よりも低くなり、出射端面231bのゴミや傷等によって接続損失が低下することを防止できる。
The
第二GIコリメータ163は、第一GIコリメータ159と略同じ構成であり、第一GIコリメータ159が拡大したビーム径を収束してプラグ側光ファイバ55に光を導入する。また、プラグ側フェルール135と共にプラグ側内スリーブ137に保持されて、入射端面233aと出射端面233bとが、それぞれ平面状及び凸球面状に研磨されている。入射端面233aにはシールガラス142が配置されている。
The
また、入射端面233aのシールガラス142は、所定の間隔Gを隔ててレセプタクル側のシールガラス140に対面される。第二GIコリメータ163の出射端面233bは、プラグ側フェルール135の先端に当接することにより、プラグ側光ファイバ55とPC接続される。
Further, the sealing
プラグ側フェルール135は、レセプタクル側フェルール139と同じ部品であり、レセプタクル側フェルール139と同様にプラグ側光ファイバ55の先端を保持している。プラグ側フェルール135の先端135bは、プラグ側光ファイバ55の先端とともに凸球面状(又は平面状)に研磨されている。
The plug-
レセプタクル側ホルダ107とプラグ側ホルダ105が嵌合されると、レセプタクル側内スリーブ141とプラグ側内スリーブ137が当接する。シールガラス140はレセプタクル側内スリーブ141端部から後退して配置され、シールガラス142はプラグ側内スリーブ137端部から突出して配置されており、ホルダ同士の嵌合時にシールガラス142がシールガラス140に当接する前にスリーブ137,141同士が当接するようになっている。これにより、双方の間に所定の間隔Gが形成される。
When the receptacle-
一般に、光ファイバの先端に付着するゴミの大きさは、最大で50μm程度であることが分かっている。したがって、間隔Gは、付着したゴミが挟まれて潰れるのを防止するため、50μm以上であることが必要であり、端面接続構造の各構成部品の製造誤差、組立誤差等を考慮して、間隔Gは、1.0〜2.0mm程度であることが好ましい。 In general, it is known that the size of dust adhering to the tip of an optical fiber is about 50 μm at maximum. Accordingly, the gap G needs to be 50 μm or more in order to prevent the attached dust from being pinched and crushed. Considering manufacturing errors and assembly errors of each component of the end face connection structure, the gap G G is preferably about 1.0 to 2.0 mm.
<コネクタ接続時の作用>
次に、光コネクタ101の接続時の作用を説明する。
図12は接続開始前のプラグ及びレセプタクルの断面図、図13はそれぞれの係合する部位における軸方向距離と径方向公差の相関を要部模試図と共に表したグラフである。
図12に示すように、光コネクタ101の接続は、先ず、レセプタクル93における金属ハウジング191の先端筒部191cに、プラグ95の金属外筒143を内側に挿入する第1の係合動作にて開始する。この際、金属外筒143に設けられたガイドキー173を、先端筒部191cのキー溝195に一致させて挿入する。このときのガイドキー173の配置されるキー溝143aと、先端筒部191cのキー溝195との初期トレランスは、図13に示すように400μmとされている。また、キー溝195は挿入側が幅広に形成されており、ガイドキー173との回転方向の隙間が片側300μmとされている。そして、ガイドキー173とキー溝195とを嵌合させながらプラグ95を挿入すると、前述の間隔Gを挿入方向に延長する軸方向距離が約6mmとなった時点で70μm程度の径方向公差に収まる。
<Operation when connecting the connector>
Next, the operation when the
FIG. 12 is a cross-sectional view of the plug and the receptacle before the connection is started, and FIG. 13 is a graph showing the correlation between the axial distance and the radial tolerance at each engaging portion together with a schematic diagram of the main part.
As shown in FIG. 12, the connection of the
このように、プラグ95をレセプタクル93に接続するため、プラグ95をレセプタクル93へ挿入すると、まず、通常の挿入動作と同様な第1段階の挿入が完了し、所定位置までの挿入がなされ、引き続き第2段階の挿入に移行する。
Thus, in order to connect the
図12の状態から移行した第2段階の挿入において、プラグ95を挿入し続けると、図14に示す状態となる。図14は駆動突起が傾斜部に当接した状態のプラグ及びレセプタクルの断面図である。
金属外筒143を先端筒部191cの内側に挿入して行くと、プラグ95の駆動突起167a,167aが傾斜部281の傾斜面281aに当接する。更にプラグ95が挿入されると、上記のように駆動突起167a,167aが傾斜面281aを押圧する。
If the
When the metal
図15は回転後の位置を破線で表したフローティング基材の背面図である。
円錐形の駆動突起167a,167aに傾斜面281a,281aが押圧された絶縁板199は、駆動突起167a,167aが相対的に傾斜面281aを下る方向に回転される。実際には駆動突起167a,167aは固定されているので、絶縁板199を介してフローティング基材109が図15の時計回りに回転されることとなる。このように、プラグ95が挿入されると、回動駆動機構243によってフローティング基材109が回転され、それに伴ってフローティング基材109に設けられているレセプタクル側ホルダ107も回転される。フローティング基材109は、駆動突起167a,167a及び金属外筒143からの押圧を受けることで、付勢ばね303に抗してベアリング269と共にプラグ挿入方向aに後退する。この際、フローティング基材109は、係合突起305を螺旋溝307に係合していることで、上記回転と同期して後退する。
FIG. 15 is a rear view of the floating base material in which the position after rotation is represented by a broken line.
The insulating
また、レセプタクル側ホルダ107が回転すると、嵌合の開始されているプラグ側ホルダ105に回転力が伝達され、プラグ側ホルダ105は回動支持機構245にてプラグ本体165に対して回転する。つまり、レセプタクル側ホルダ107とプラグ側ホルダ105は一体回転する。
Further, when the receptacle-
レセプタクル側ホルダ107とプラグ側ホルダ105が回転すると、フローティング基材109が移動量変更手段241によって、プラグ移動量よりも減少した移動量で同方向へ移動される。つまり、フローティング基材109の後退移動量が、プラグ95の移動量よりも減少されたものとなる。したがって、相対的にはプラグ側ホルダ105はレセプタクル側ホルダ107に徐々に接近する。その接近速度は、プラグの挿入速度よりも遅い。これにより、回転を伴わない直線方向の素早い挿入動作(ワンタッチ動作)であっても、プラグホルダ同士の嵌合はゆっくりと進み、確実な嵌合が行われる。
When the receptacle-
プラグ95が更に挿入されると、レセプタクル側筒部149の内側にプラグ側筒部151が係合開始する。レセプタクル側筒部149とプラグ側筒部151とは、図13に示すように、初期トレランスが100μmあるが、進入に伴ってテーパー面同士が当接する。両者に軸ズレが生じていると、レセプタクル側筒部149がプラグ側筒部151からの反力を受ける。この反力は、レセプタクル側ホルダ107の中心軸に直交する任意な方向となって、前述のホルダ調芯手段113に伝搬され、光軸の調芯が行われる。
When the
図16は第二直状支持片の変位による調芯作用、図17は第一直状支持片の変位による調芯作用を示す説明図、図18は第一、第二直状支持片の変位による調芯作用を説明したホルダ調芯手段の模式図である。
図16に示すように、レセプタクル側ホルダ107に軸芯直交方向の反力が作用すると、レセプタクル側ホルダ107はフローティング基材109のホルダ貫通孔217内で移動しようとする。この移動は、ホルダ調芯手段113の変形によって許容されることとなる。ホルダ調芯手段113は、レセプタクル側ホルダ107からの反力が第一直状支持片121に加わると、その方向が第二直状支持片123,123の離間方向(図16の左右方向)であると、それぞれの第二先端部127をフローティング基材109に固定した一対の第二直状支持片123,123が平行に傾斜変形する。つまり、平行四辺形を維持して変形する。したがって、共通板部117は第二先端部127と平行を維持し、第一直状支持片121,121に固定されるレセプタクル側ホルダ107はプラグ挿入方向aに直交する方向(Xで表す)に平行移動可能となる。
16 is an explanatory view showing the alignment operation by the displacement of the second linear support piece, FIG. 17 is an explanatory view showing the alignment operation by the displacement of the first linear support piece, and FIG. 18 is the displacement of the first and second linear support pieces. It is a schematic diagram of the holder alignment means explaining the alignment operation by.
As shown in FIG. 16, when a reaction force in the direction perpendicular to the axis acts on the receptacle-
一方、図17に示すように、レセプタクル側ホルダ107からの反力方向が第一直状支持片121,121の離間方向(図17の左右方向)であると、第二直状支持片123の第二先端部127がフローティング基材109に固定されていることから、一対の第一直状支持片121,121が共通板部117との接続部235,235を基点とし、緩やかなS字又は逆S字を描いて変形する。つまり、第一直状支持片121,121の第一先端部125,125が離間方向(図17の左右方向)に変位可能となる。したがって、第一直状支持片121,121に固定されるレセプタクル側ホルダ107はプラグ挿入方向aに直交する方向(Yで表す)に平行移動可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 17, when the reaction force direction from the receptacle-
このようにして、ホルダ調芯手段113は、図18に示すように、上記XY方向のレセプタクル側ホルダ107を移動可能に支持する。これにより、レセプタクル側ホルダ107は、プラグ挿入方向aに直交するXY面の任意方向に平行移動が可能となる。
In this way, the
図19は接続の完了したプラグ及びレセプタクルの断面図である。
プラグ95とレセプタクル93の接続は、リングハンドル155が挿入終端に達した位置で終了する。このリングハンドル155の最終挿入過程で、レセプタクル側筒部149とプラグ側筒部151の係合に次いで、突部145とプラグ側内スリーブ137とが係合される。図13に示すように、プラグ側内スリーブ137と外スリーブの突部145との初期トレランスは50μmである。このトレランスが、プラグ95の挿入動作によって狭められる。これにより、レセプタクル93に対するプラグ95の接続が高精度に軸合わせされて完了する。
FIG. 19 is a cross-sectional view of the plug and the receptacle that have been connected.
The connection between the
また、プラグ95とレセプタクル93の接続では、プラグ挿入方向aに沿う方向の位置ズレが、第二直状支持片123,コイルバネ183,バネ部131によって吸収され、光接合端面部161a、光接合端面部161b同士が、所定の離間距離Gに位置決めされる。
Further, in the connection between the
以上、図13に示すように、接続完了前25mmの位置では、ガイドキー173のキー溝143aとキー溝195との半径方向のトレランスが400μmの状態であり、更に回転方向に対するトレランスが300μmの状態となる。そして、接続完了前5mmの位置では、レセプタクル側筒部149とプラグ側筒部151が嵌合開始され、嵌合開始されたレセプタクル側筒部149とプラグ側筒部151は、半径方向のトレランスが100μmとなる。これが、接続完了前1mmの位置では、第一係合部145とプラグ側内スリーブ137が嵌合開始され半径方向のトレランスが50μmとなり、更に、接続完了時には半径方向のトレランスが20μm以下に抑えられる。
As shown in FIG. 13, the radial tolerance between the
そして、上記したホルダ調芯手段113で調芯されたレセプタクル93とプラグ95は、更に第一GIコリメータ159、第二GIコリメータ163により、低損失な接続が保障される。図20は第一GIコリメータ159と第二GIコリメータ163による光の伝送状態を模式的に表している。なお、図20は、第一GIコリメータ159と第二GIコリメータ163との間で伝送される光の状態を明確にするため、間隔Gを広く描いている。第一GIコリメータ159の軸方向長さL1と、第二GIコリメータ163の軸方向長さL2とが共に1/4ピッチで同一である場合(1ピッチとは、GIコリメータによって伝送される光のモードフィールド系の最小値−最大値−最小値−最大値を1周期とする長さ)、第一GIコリメータ159によってビーム径が拡大されてコリメートされた光は、大きな損失を発生することなく第二GIコリメータ163に入射し、第二GIコリメータ163によって収束されてプラグ側光ファイバ55に入射される。
The
図21,図22では、第一GIコリメータ159と第二GIコリメータ163との相対位置を光軸方向Zと光軸方向Zに直交する光軸垂直方向X、Yとにずらしたときに、プラグ側光ファイバ55から出力されるレーザ光の出力を表したトレランスカーブを示している。光軸方向Zは、第一GIコリメータ159と第二GIコリメータ163とが接近する方向をプラス方向としている。また、光軸垂直方向X、Yは、光軸方向Zが0の状態である。更に、上述したトレランスカーブは、第一GIコリメータ159と第二GIコリメータ163の長さが4.0〜4.6mm、光軸方向Zの公差が±100μm、光軸垂直方向X、Yの公差が±20μmとしたときの測定結果である。
21 and 22, when the relative position of the
図21及び図22のグラフから分るように、第一GIコリメータ159と第二GIコリメータ163との相対位置のずれ量に対するレーザ光の出力低下は比較的小さい。第一GIコリメータ159から出射された光のビーム径が拡大されることで、プラグ95とレセプタクル93との位置合わせ精度の余裕度を向上させているためである。したがって、光コネクタ101の端面接続構造は、第一GIコリメータ159と第二GIコリメータ163との相対位置にずれが生じた場合でも低損失特性を維持することができる。
このように、本構成の光コネクタ101は、段階的に位置合わせ精度が高められ、低損失な接続が可能となっている。
As can be seen from the graphs of FIGS. 21 and 22, the output drop of the laser beam is relatively small with respect to the amount of relative positional shift between the
As described above, the
したがって、上記構成の内視鏡装置100によれば、レセプタクル側ホルダ107の搭載されたフローティング基材109を、プラグ挿入動作の途中から挿入方向aへの移動量を減少させることで、レセプタクル側ホルダ107とプラグ側ホルダ105との係合をゆっくりと進めることができる。これにより、ホルダ同士105,107の光軸の位置合わせがより確実に高精度で行える。また、プラグ95を挿入するだけの操作で光コネクタ101の装着が完了するので、レセプタクル93に触れることがなく、汚染の虞がない。
Therefore, according to the
次に、移動量変更手段の変形例について説明する。
図23はアーム部材を用いててこ状に構成した変形例に係る移動量変更手段の断面図である。
この変形例に係る移動量変更手段241Aは、アーム部材247を使用したてこ状の構成とされる。レセプタクル93には摺動板277が接近離反自在に設けられ、摺動板277は付勢バネ279によってレセプタクル93から離反する方向に付勢されている。摺動板277にはプラグ95の金属外筒143を受け入れる開口部291が形成されている。
Next, a modified example of the movement amount changing means will be described.
FIG. 23 is a cross-sectional view of a moving amount changing means according to a modified example in which a lever is formed using an arm member.
The moving
アーム部材247は、一端部249が支点251としてレセプタクル93の金属ハウジング191に固定される。アーム部材247の他端部253は、連結部材293を介してプラグ95の挿入力を受ける力点255として摺動板277に接続されている。なお、他端部253は、直接摺動板277に支持されてもよい。フローティング基材109は、アーム部材247の支点251に近い作用点257で連結部材295を介してアーム部材247に支持されている。なお、フローティング基材109は、直接アーム部材247に支持されてもよい。アーム部材247、付勢バネ279、摺動板277、フローティング基材109は、移動量変更手段241Aを構成する。この変形例では、てこ状の移動量変更手段241Aにより、プラグ95の挿入動作がフローティング基材109に伝達されるようになされている。
One
図24(A)は図22に示した移動量変更手段を備えた光コネクタの接続直前のプラグ及びレセプタクルの断面図、(B)はその接続後の断面図である。
この移動量変更手段241Aでは、図24(A)に示すように、プラグ95が挿入されると、摺動板277が付勢バネ279の付勢力に抗して金属ハウジング191に接近する方向に移動する。すると、アーム部材247の力点255にプラグ95の挿入力が作用し、アーム部材247が金属ハウジング191に接続した支点251を中心に、図24(B)に示したように、金属ハウジング191に接近する方向に倒れる。
24A is a cross-sectional view of the plug and the receptacle just before connection of the optical connector having the movement amount changing means shown in FIG. 22, and FIG. 24B is a cross-sectional view after the connection.
In this movement amount changing means 241A, as shown in FIG. 24A, when the
このとき、アーム部材247の支点251に近い位置にフローティング基材109が支持されていることで、アーム部材247の他端部253(即ち、プラグ95)がレセプタクル93に接近する速度よりも、フローティング基材109がレセプタクル93に接近する速度の方が遅くなる。これにより、回転を伴わない直線方向の素早い挿入動作(ワンタッチ動作)であっても、プラグホルダ105,107同士の嵌合はゆっくりと進み、ホルダ同士105,107の光軸の位置合わせがより確実に高精度で行える。また、プラグ95を挿入するだけの操作で光コネクタ101の装着が完了するので、レセプタクル93に触れることがなく、汚染の虞がない。
At this time, since the floating
ここで、上記のプラグ95とレセプタクル95との接続構造としては、上記の1本のガイドキー173を用いて嵌合させる以外にも、例えば図25に概略的な断面を示すような接続構造としてもよい。即ち、先端筒部191cに設けた一対の係合ピン193を結ぶ中心線CLから互いに異なる円周角θ1,θ2の周位置で、先端筒部191cの内周面から内側に突出して複数の内側係合ピン401、403をそれぞれ配置する。そして、プラグの金属外筒143の外周の内側係合ピン401、403に対応する円周角θ1、θ2の周位置に、プラグの挿入方向に沿った直溝405、406を形成する。この接続構成によれば、各係合ピン193をプラグのカム筒169の誘い溝171に挿入する際に、レセプタクル側の内側係合ピン401、403がプラグ側の金属外筒143の直溝405、407に導かれて嵌合する。つまり、レセプタクル側の先端筒部191cの中にプラグの金属外筒143が、内側係合ピン401,403と直溝405,407との嵌合よって軸芯を高精度で合わせた状態で挿入される。
Here, as a connection structure between the
これにより、プラグの金属外筒143とレセプタクルの先端筒部191cとの係合の軸芯合わせをより高精度に行え、次に係合開始する係合対に対して挿入動作を円滑に繋げることができる。
As a result, the axial alignment of the engagement between the metal
なお、上記例では、内視鏡装置100の光源装置41と内視鏡11とを接続するコネクタを例に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。例えば、硬性鏡、スコープ内視鏡、各種手術用機器等、他の種々の医療機器に対しても適用できる。
In the above example, the connector that connects the
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 機器本体に設けたレセプタクルにプラグを着脱自在に装着することで、前記プラグに取り付けた複数本のプラグ側光ファイバと前記レセプタクルに取り付けたレセプタクル側光ファイバとをそれぞれ光学的に接続する光コネクタを備えた医療機器であって、
前記プラグに設けられ前記プラグ側光ファイバを保持するプラグ側ホルダ、及び前記レセプタクルに設けられ前記レセプタクル側光ファイバを保持するレセプタクル側ホルダとの対を複数有し、
前記複数のレセプタクル側ホルダを前記レセプタクル内で前記プラグの挿入方向に弾性支持するフローティング基材と、
前記プラグを前記レセプタクルに対して所定位置まで挿入する第1段階の後、前記所定位置より更に先へ挿入する第2段階で、前記プラグの挿入動作による前記フローティング基材の前記挿入方向への移動量を前記プラグの挿入方向移動量より減少させる移動量変更手段と、
を備え、
前記移動量変更手段によって前記第2段階における前記フローティング基材の移動量を減少させながら、前記プラグ側ホルダと前記レセプタクル側ホルダとの嵌合を進ませる医療機器。
この医療機器によれば、プラグをレセプタクルに接続するため、プラグをレセプタクルへ挿入すると、まず、通常の挿入動作と同様な第1段階の挿入が完了し、所定位置までの挿入がなされ、引き続き第2段階の挿入に移行する。第2段階の挿入からは、プラグが挿入方向に移動されると、フローティング基材が移動量変更手段によってプラグ移動量よりも減少した移動量で同方向へ移動される。したがって、相対的にはプラグ側ホルダはレセプタクル側ホルダに徐々に接近する。その接近速度は、プラグの挿入速度よりも遅い。これにより、回転を伴わない直線方向の素早い挿入動作(ワンタッチ動作)であっても、プラグホルダ同士の嵌合はゆっくりと進み、確実な嵌合が行われる。
As described above, the following items are disclosed in this specification.
(1) A plug is detachably attached to a receptacle provided in the apparatus body, so that a plurality of plug-side optical fibers attached to the plug and a receptacle-side optical fiber attached to the receptacle are optically connected to each other. A medical device having an optical connector,
A plurality of pairs of plug-side holders provided on the plug and holding the plug-side optical fiber, and receptacle-side holders provided on the receptacle and holding the receptacle-side optical fiber;
A floating base that elastically supports the plurality of receptacle-side holders in the receptacle in the insertion direction of the plug;
After the first stage in which the plug is inserted into the receptacle to a predetermined position, in the second stage in which the plug is inserted further than the predetermined position, the floating base material is moved in the insertion direction by the plug insertion operation. A moving amount changing means for reducing the amount from the moving amount of the plug in the insertion direction;
With
A medical device that advances the fitting between the plug-side holder and the receptacle-side holder while reducing the movement amount of the floating base material in the second stage by the movement amount changing means.
According to this medical device, in order to connect the plug to the receptacle, when the plug is inserted into the receptacle, the first-stage insertion similar to the normal insertion operation is first completed, the insertion to the predetermined position is performed, and the first Transition to two-stage insertion. From the second stage of insertion, when the plug is moved in the insertion direction, the floating base is moved in the same direction by a movement amount that is smaller than the plug movement amount by the movement amount changing means. Therefore, relatively, the plug-side holder gradually approaches the receptacle-side holder. The approach speed is slower than the plug insertion speed. As a result, even in the case of a quick insertion operation (one-touch operation) in the linear direction without rotation, the fitting between the plug holders proceeds slowly and a reliable fitting is performed.
(2) (1)の医療機器であって、
前記移動量変更手段が、前記プラグの挿入動作に連動して前記フローティング基材を回動させる回動駆動機構と、
前記プラグ側ホルダを前記フローティング基材の回動動作に従動して回動可能に支持する回動支持機構と、
を備えた医療機器。
この医療機器によれば、プラグが挿入されると、回動駆動機構によってフローティング基材が回転され、それに伴ってフローティング基材に設けられているレセプタクル側ホルダも回転される。また、レセプタクル側ホルダが回転すると、嵌合の開始されているプラグ側ホルダに回転力が伝達され、プラグ側ホルダは回動支持機構にてプラグに対して回転する。つまり、レセプタクル側ホルダとプラグ側ホルダは一体回転する。この回転によりプラグ側ホルダの挿入方向への移動量が減少し、その減少した移動量でレセプタクル側ホルダに嵌合接続される。
(2) The medical device of (1),
A rotation drive mechanism for rotating the floating base material in conjunction with the insertion operation of the plug;
A rotation support mechanism that rotatably supports the plug-side holder by following the rotation operation of the floating base;
With medical equipment.
According to this medical device, when the plug is inserted, the floating base is rotated by the rotation drive mechanism, and the receptacle-side holder provided on the floating base is also rotated accordingly. Further, when the receptacle-side holder is rotated, a rotational force is transmitted to the plug-side holder that has started to be fitted, and the plug-side holder is rotated with respect to the plug by the rotation support mechanism. That is, the receptacle side holder and the plug side holder rotate integrally. By this rotation, the amount of movement of the plug-side holder in the insertion direction is reduced, and the reduced amount of movement is fitted and connected to the receptacle-side holder.
(3) (1)の医療機器であって、
前記移動量変更手段が、前記レセプタクルにアーム部材の一端部を固定して支点とし、前記アーム部材の他端部を前記プラグの挿入力を受ける力点とし、前記フローティング基材を、前記アーム部材の前記支点側に近い作用点で支持したてこ状の構成とされ、
前記てこ状の移動量変更手段により、前記プラグの挿入動作を前記フローティング基材に伝達する医療機器。
この医療機器によれば、プラグが挿入されると、アーム部材の力点にプラグの挿入力が作用し、アーム部材がレセプタクルに接続した一端部である支点を中心に、レセプタクルに接近する方向に倒れる。このとき、アーム部材の支点に近い位置にフローティング基材が支持されていることで、アーム部材の他端部(即ち、プラグ)がレセプタクルに接近する速度よりも、フローティング基材がレセプタクルに接近する速度の方が遅くなる。これにより、回転を伴わない直線方向の素早い挿入動作(ワンタッチ動作)であっても、プラグホルダ同士の嵌合はゆっくりと進み、確実な嵌合が行われる。
(3) The medical device of (1),
The moving amount changing means fixes one end of the arm member to the receptacle as a fulcrum, the other end of the arm member as a force point for receiving the insertion force of the plug, and the floating base material is used as the arm member. A lever-like configuration supported at an action point close to the fulcrum side,
A medical device that transmits an insertion operation of the plug to the floating base by the lever-shaped movement amount changing means.
According to this medical device, when the plug is inserted, the insertion force of the plug acts on the force point of the arm member, and the arm member falls in a direction approaching the receptacle with the fulcrum being one end connected to the receptacle as a center. . At this time, since the floating base material is supported at a position close to the fulcrum of the arm member, the floating base material approaches the receptacle faster than the speed at which the other end portion (that is, the plug) of the arm member approaches the receptacle. The speed is slower. As a result, even in the case of a quick insertion operation (one-touch operation) in the linear direction without rotation, the fitting between the plug holders proceeds slowly and a reliable fitting is performed.
(4) (1)〜(3)のいずれか1つの医療機器であって、
前記光コネクタの接合時に前記プラグと前記レセプタクルとを互いに係合する係合手段と、
前記フローティング基材に設けられ、前記レセプタクル側ホルダを前記プラグの挿入方向に対する垂直方向へ平行移動自在に支持するホルダ調芯手段と、
を備え、
前記ホルダ調芯手段が、前記レセプタクルと前記プラグとを接続した際に、前記係合手段により規制される前記レセプタクル側ホルダと前記プラグ側ホルダのそれぞれのレセプタクル側光ファイバとプラグ側光ファイバの光軸を調芯する医療機器。
この医療機器によれば、プラグとレセプタクルを接続開始すると、プラグ側ホルダとレセプタクル側ホルダの間に生じていた位置ズレは、ホルダ調芯手段によって、レセプタクル側ホルダがフローティング基材に対して移動され、プラグ側光ファイバに対してレセプタクル側光ファイバの光軸が一致するように自動調芯される。これにより、光ファイバ同士が高精度に光軸合わせされ、低損失な光ファイバ接続が可能となる。
(4) The medical device according to any one of (1) to (3),
Engagement means for engaging the plug and the receptacle with each other when the optical connector is joined;
A holder aligning means provided on the floating base material and supporting the receptacle-side holder so as to be movable in a direction perpendicular to the insertion direction of the plug;
With
When the holder aligning means connects the receptacle and the plug, the receptacle-side optical fiber and the plug-side optical fiber of the receptacle-side holder and the plug-side holder that are regulated by the engaging means, respectively. Medical equipment that aligns the shaft.
According to this medical device, when the connection between the plug and the receptacle is started, the positional deviation generated between the plug-side holder and the receptacle-side holder is moved by the holder aligning means with respect to the floating base material. The optical axis of the receptacle side optical fiber is automatically aligned with the plug side optical fiber. Thereby, the optical axes of the optical fibers are aligned with high accuracy, and a low-loss optical fiber connection is possible.
(5) (1)〜(4)のいずれか1つの医療機器であって、
前記プラグ側光ファイバ及び前記レセプタクル側光ファイバがシングルモードファイバである医療機器。
この医療機器によれば、単一モードで光伝送されるシングルモードファイバが用いられる接続構造であっても、確実な調芯が行え、コア同士が高い位置合わせ精度で接続される。
(5) The medical device according to any one of (1) to (4),
A medical device in which the plug-side optical fiber and the receptacle-side optical fiber are single-mode fibers.
According to this medical device, even with a connection structure using a single mode fiber that is optically transmitted in a single mode, reliable alignment can be performed and the cores are connected with high alignment accuracy.
(6) (1)〜(5)のいずれか1つの医療機器であって、
前記レセプタクル側光ファイバから入射された光のビーム径を拡大してコリメートする第一グレーテッドインデックスコリメータが、前記レセプタクル側ホルダの光接合端面部に組み込まれ、
前記第一グレーテッドインデックスコリメータと略同一のコア径を有し、該第一グレーテッドインデックスコリメータから入射された光のビーム径を収束してプラグ側光ファイバに入射させる第二グレーテッドインデックスコリメータが、前記プラグ側ホルダの光接合端面部に組み込まれた医療機器。
この医療機器によれば、グレーテッドインデックスコリメータから出射された光のビーム径が拡大されることで、プラグとレセプタクルとの位置合わせ精度の裕度を向上できる。
(6) The medical device according to any one of (1) to (5),
A first graded index collimator that collimates by expanding the beam diameter of the light incident from the receptacle-side optical fiber is incorporated in the optical joining end surface of the receptacle-side holder;
A second graded index collimator having substantially the same core diameter as the first graded index collimator, converging the beam diameter of the light incident from the first graded index collimator and entering the plug-side optical fiber; A medical device incorporated in the optical joining end face of the plug-side holder.
According to this medical device, the tolerance of alignment accuracy between the plug and the receptacle can be improved by expanding the beam diameter of the light emitted from the graded index collimator.
(7) (1)〜(6)のいずれか1つの医療機器として構成され、
前記プラグから導入された光を、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端から照射する内視鏡と、
前記内視鏡の前記プラグが接続される前記レセプタクルを有する光源装置と、
を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡の照明用の光を、光源装置のレセプタクルにプラグを接続することで簡単に取り出すことができる。
(7) The medical device is configured as any one of (1) to (6),
An endoscope that irradiates light introduced from the plug from the tip of an endoscope insertion portion that is inserted into a subject; and
A light source device having the receptacle to which the plug of the endoscope is connected;
An endoscopic apparatus comprising:
According to this endoscope apparatus, the illumination light for the endoscope can be easily taken out by connecting the plug to the receptacle of the light source apparatus.
(8) (7)の内視鏡装置であって、
前記光源装置が、前記内視鏡に対してスペクトルの互いに異なる複数種のレーザ光を供給する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、複数種のレーザ光を、低損失な光ファイバ接続にて、確実に供給できる。
(8) The endoscope apparatus according to (7),
An endoscope apparatus in which the light source device supplies a plurality of types of laser beams having different spectra to the endoscope.
According to this endoscope apparatus, it is possible to reliably supply a plurality of types of laser light through a low-loss optical fiber connection.
(9) (8)の内視鏡装置であって、
前記光源装置が、前記複数種のレーザ光を同時又は交互に前記内視鏡に供給する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、複数種のレーザ光を任意のタイミングで内視鏡に供給することで、内視鏡による観察内容に応じた最適な照明パターンを生成でき、内視鏡の診断精度を向上できる。
(9) The endoscope apparatus according to (8),
An endoscope apparatus in which the light source device supplies the plurality of types of laser beams to the endoscope simultaneously or alternately.
According to this endoscope apparatus, by supplying a plurality of types of laser light to the endoscope at an arbitrary timing, it is possible to generate an optimal illumination pattern according to the observation contents by the endoscope, and to diagnose the endoscope Accuracy can be improved.
11 内視鏡
19 内視鏡挿入部
41 光源装置
55 プラグ側光ファイバ
91 機器本体
93 レセプタクル
95 プラグ
99 レセプタクル側光ファイバ
100 内視鏡装置
101 光コネクタ
105 プラグ側ホルダ
107 レセプタクル側ホルダ
109 フローティング基材
111 係合手段
113 ホルダ調芯手段
159 第一グレーテッドインデックスコリメータ
161a,161b 光接合端面部
163 第二グレーテッドインデックスコリメータ
241 移動量変更手段
243 回動駆動機構
245 回動支持機構
247 アーム部材
249 一端部
251 支点
253 他端部
255 力点
257 作用点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (9)
前記プラグに設けられ前記プラグ側光ファイバを保持するプラグ側ホルダ、及び前記レセプタクルに設けられ前記レセプタクル側光ファイバを保持するレセプタクル側ホルダとの対を複数有し、
前記複数のレセプタクル側ホルダを前記レセプタクル内で前記プラグの挿入方向に弾性支持するフローティング基材と、
前記プラグを前記レセプタクルに対して所定位置まで挿入する第1段階の後、前記所定位置より更に先へ挿入する第2段階で、前記プラグの挿入動作による前記フローティング基材の前記挿入方向への移動量を前記プラグの挿入方向移動量より減少させる移動量変更手段と、
を備え、
前記移動量変更手段によって前記第2段階における前記フローティング基材の移動量を減少させながら、前記プラグ側ホルダと前記レセプタクル側ホルダとの嵌合を進ませる医療機器。 An optical connector for optically connecting a plurality of plug-side optical fibers attached to the plug and the receptacle-side optical fibers attached to the receptacle by detachably attaching a plug to a receptacle provided in the apparatus body. A medical device comprising
A plurality of pairs of plug-side holders provided on the plug and holding the plug-side optical fiber, and receptacle-side holders provided on the receptacle and holding the receptacle-side optical fiber;
A floating base that elastically supports the plurality of receptacle-side holders in the receptacle in the insertion direction of the plug;
After the first stage in which the plug is inserted into the receptacle to a predetermined position, in the second stage in which the plug is inserted further than the predetermined position, the floating base material is moved in the insertion direction by the plug insertion operation. A moving amount changing means for reducing the amount from the moving amount of the plug in the insertion direction;
With
A medical device that advances the fitting between the plug-side holder and the receptacle-side holder while reducing the movement amount of the floating base material in the second stage by the movement amount changing means.
前記移動量変更手段が、前記プラグの挿入動作に連動して前記フローティング基材を回動させる回動駆動機構と、
前記プラグ側ホルダを前記フローティング基材の回動動作に従動して回動可能に支持する回動支持機構と、
を備えた医療機器。 The medical device according to claim 1,
A rotation drive mechanism for rotating the floating base material in conjunction with the insertion operation of the plug;
A rotation support mechanism that rotatably supports the plug-side holder by following the rotation operation of the floating base;
With medical equipment.
前記移動量変更手段が、前記レセプタクルにアーム部材の一端部を固定して支点とし、前記アーム部材の他端部を前記プラグの挿入力を受ける力点とし、前記フローティング基材を、前記アーム部材の前記支点側に近い作用点で支持したてこ状の構成とされ、
前記てこ状の移動量変更手段により、前記プラグの挿入動作を前記フローティング基材に伝達する医療機器。 The medical device according to claim 1,
The moving amount changing means fixes one end of the arm member to the receptacle as a fulcrum, the other end of the arm member as a force point for receiving the insertion force of the plug, and the floating base material is used as the arm member. A lever-like configuration supported at an action point close to the fulcrum side,
A medical device that transmits an insertion operation of the plug to the floating base by the lever-shaped movement amount changing means.
前記光コネクタの接合時に前記プラグと前記レセプタクルとを互いに係合する係合手段と、
前記フローティング基材に設けられ、前記レセプタクル側ホルダを前記プラグの挿入方向に対する垂直方向へ平行移動自在に支持するホルダ調芯手段と、
を備え、
前記ホルダ調芯手段が、前記レセプタクルと前記プラグとを接続した際に、前記係合手段により規制される前記レセプタクル側ホルダと前記プラグ側ホルダのそれぞれのレセプタクル側光ファイバとプラグ側光ファイバの光軸を調芯する医療機器。 The medical device according to any one of claims 1 to 3,
Engagement means for engaging the plug and the receptacle with each other when the optical connector is joined;
A holder aligning means provided on the floating base material and supporting the receptacle-side holder so as to be movable in a direction perpendicular to the insertion direction of the plug;
With
When the holder aligning means connects the receptacle and the plug, the receptacle-side optical fiber and the plug-side optical fiber of the receptacle-side holder and the plug-side holder that are regulated by the engaging means, respectively. Medical equipment that aligns the shaft.
前記プラグ側光ファイバ及び前記レセプタクル側光ファイバがシングルモードファイバである医療機器。 The medical device according to any one of claims 1 to 4,
A medical device in which the plug-side optical fiber and the receptacle-side optical fiber are single-mode fibers.
前記レセプタクル側光ファイバから入射された光のビーム径を拡大してコリメートする第一グレーテッドインデックスコリメータが、前記レセプタクル側ホルダの光接合端面部に組み込まれ、
前記第一グレーテッドインデックスコリメータと略同一のコア径を有し、該第一グレーテッドインデックスコリメータから入射された光のビーム径を収束してプラグ側光ファイバに入射させる第二グレーテッドインデックスコリメータが、前記プラグ側ホルダの光接合端面部に組み込まれた医療機器。 The medical device according to any one of claims 1 to 5,
A first graded index collimator that collimates by expanding the beam diameter of the light incident from the receptacle-side optical fiber is incorporated in the optical joining end surface of the receptacle-side holder;
A second graded index collimator having substantially the same core diameter as the first graded index collimator, converging the beam diameter of the light incident from the first graded index collimator and entering the plug-side optical fiber; A medical device incorporated in the optical joining end face of the plug-side holder.
前記プラグから導入された光を、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の先端から照射する内視鏡と、
前記内視鏡の前記プラグが接続される前記レセプタクルを有する光源装置と、
を備えた内視鏡装置。 It is configured as a medical device according to any one of claims 1 to 6,
An endoscope that irradiates light introduced from the plug from the tip of an endoscope insertion portion that is inserted into a subject; and
A light source device having the receptacle to which the plug of the endoscope is connected;
An endoscopic apparatus comprising:
前記光源装置が、前記内視鏡に対してスペクトルの互いに異なる複数種のレーザ光を供給する内視鏡装置。 The endoscope apparatus according to claim 7,
An endoscope apparatus in which the light source device supplies a plurality of types of laser beams having different spectra to the endoscope.
前記光源装置が、前記複数種のレーザ光を同時又は交互に前記内視鏡に供給する内視鏡装置。 The endoscope apparatus according to claim 8, wherein
An endoscope apparatus in which the light source device supplies the plurality of types of laser beams to the endoscope simultaneously or alternately.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010017484A JP2011152368A (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Medical device and endoscope apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010017484A JP2011152368A (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Medical device and endoscope apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011152368A true JP2011152368A (en) | 2011-08-11 |
Family
ID=44538757
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010017484A Pending JP2011152368A (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Medical device and endoscope apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011152368A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015519937A (en) * | 2012-05-18 | 2015-07-16 | オリンパス ビンテル ウント イーベーエー ゲーエムベーハーOlympus Winter & Ibe Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Video endoscope |
JP2019171158A (en) * | 2019-07-10 | 2019-10-10 | ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 | Medical device |
-
2010
- 2010-01-28 JP JP2010017484A patent/JP2011152368A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015519937A (en) * | 2012-05-18 | 2015-07-16 | オリンパス ビンテル ウント イーベーエー ゲーエムベーハーOlympus Winter & Ibe Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Video endoscope |
JP2019171158A (en) * | 2019-07-10 | 2019-10-10 | ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 | Medical device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5448885B2 (en) | Medical equipment and endoscope device | |
JP5277187B2 (en) | Medical equipment and endoscope device | |
US11169370B2 (en) | Multiple imaging modality light source | |
US20110118547A1 (en) | Endoscope apparatus | |
EP2301418A1 (en) | Medical apparatus and endoscope apparatus | |
JP5903893B2 (en) | probe | |
EP2404544A1 (en) | Endoscope apparatus | |
JP5508959B2 (en) | Endoscope device | |
JP2008514304A (en) | Solid state lighting for endoscopy | |
WO2005110188A1 (en) | Endoscope device | |
JP6775307B2 (en) | Optical connector | |
JP2011104333A (en) | Endoscope apparatus and distal end hood used for endoscope used therefor | |
WO2020144901A1 (en) | Endoscope | |
JP2016120105A (en) | Lighting device, lighting method, and observation device | |
JP2016120104A (en) | Lighting device, lighting method, and observation device | |
US20170340195A1 (en) | Illumination unit and endoscope | |
JP2011152368A (en) | Medical device and endoscope apparatus | |
WO2018170903A1 (en) | Endoscopes and methods of treatment | |
JP5460357B2 (en) | Medical equipment and endoscope device | |
JP2016021978A (en) | Endoscope system for PDT | |
JP6359998B2 (en) | Endoscope | |
US11653821B2 (en) | Endoscope and handle operation unit | |
JP2019030669A (en) | Illuminating device, illumination method and observation device | |
CN219109375U (en) | Dual-channel multi-mode medical endoscope cold light source device | |
JP6138395B1 (en) | Drive device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111216 |