JP2014076096A - 光ファイバ保持装置及び内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】伝送損失を小さくするとともに、光ファイバに取り付けられるフェルール及びグレーデッドインデックスコリメータに傷が付くことを防止することができる光ファイバ保持装置を提供する。
【解決手段】光源装置に組み込まれる光ファイバ保持装置６８は、第１ＧＩコリメータ７１、第１光ファイバ５４が固着される第１フェルール７２、保持筒７３、ネジ部材７４、コイルバネ７５、押圧部材７６を備えている。保持筒７３の先端側が第１ＧＩコリメータ７１に固定される。第１ＧＩコリメータ７１の背後に第１フェルール７２が収納される。保持筒７３の基端部にネジ部材７４が螺合する。ネジ部材７４の内部にコイルバネ７５及び押圧部材７６が収納される。コイルバネ７５の付勢により押圧部材７６が第１フェルール７２を第１ＧＩコリメータ７１に押し付ける。押圧部材７６は保持筒７３に係止されて軸回りの回転が規制される。
【選択図】図５

Description

本発明は、内視鏡及び光源装置に内蔵される光ファイバを保持するための光ファイバ保持装置、及びこの保持装置を用いた内視鏡システムに関する。

医療分野において内視鏡を利用した診断が行われている。内視鏡は、検体内に挿入される挿入部の先端に照明窓を有し、内視鏡と接続される光源装置から照明窓へライトガイドによって照明光が導かれ、検体へ照明光を照射することができる。照明用のライトガイドとしては、複数本の光ファイバを束ねた光ファイババンドルが用いられている。内視鏡及び光源装置にそれぞれ組み込まれるライトガイドは、内視鏡に設けられたコネクタと、光源装置のコネクタとが接続されたとき、ライトガイドの端面同士が密着して光学的に接続される。

内視鏡のコネクタは、着脱頻度が高いため、光ファイバの先端にゴミ等が付着しやすい。また、着脱時の衝撃によって光ファイバの先端に傷が発生することもある。光ファイバの先端にゴミが付着し、または傷が発生すると接続損失が大きくなる。また、光ファイバの先端の光パワー密度が高い場合、付着しているゴミや傷の部分が焼けて光ファイバやフェルールの先端が焼損し、あるいはファイバヒューズ現象によって光ファイバが延焼することもある。

ゴミの付着等による光ファイバの焼損を防止するため、光ファイバの接続部分の光パワー密度を低くした光ファイバ伝送路が発明されている。例えば、特許文献１、２記載の発明では、シングルモードファイバの先端にコリメータレンズとして機能するグレーデッドインデックスコリメータを融着接続し、モードフィールド径を広げている。

近年では、内視鏡の照明にレーザ照明装置を用いることが検討されている。このレーザ照明装置は、短波長・高出力のレーザー光をライトガイドによって蛍光体までガイドし、レーザー光により蛍光体を励起させて照明光を得る。ライトガイドには、光ファイババンドルではなく、例えば１００μｍ以上の大きなコア径を有する１本のマルチモードファイバが用いられる。そのため、内視鏡にレーザ照明装置を適用することにより、挿入部の細径化が期待できる。

特許文献３記載の内視鏡装置では、蛍光体を励起させるためのレーザー光をガイドする光ファイバ同士の接続構造を備えている。この内視鏡装置は、光ファイバとしてマルチモードファイバを使用し、光源側の光ファイバが固定されるフェルールと、グレーデッドインデックスコリメータとが、マルチモードファイバの端面とグレーデッドインデックスコリメータの端面とを当接させた状態でスリーブに保持されている。内視鏡側の光ファイバも同様の構成で保持されており、内視鏡側のコネクタと、光源装置側のソケットとを接続したとき、グレーデッドインデックスコリメータ及びフェルールを保持するスリーブ同士が係合する。これにより、光ファイバの先端に接続されたグレーデッドインデックスコリメータ同士が光学的に接続される。

特開２００５−０７７５４９号公報 特開２００２−３５０６６６号公報 特開２０１１−１５２３７１号公報

上記特許文献３記載の内視鏡装置では、スリーブに対してフェルールとグレーデッドインデックスコリメータとが着脱自在に保持されており、光ファイバとグレーデッドインデックスコリメータとの間で発生する伝送損失が大きい。そこで、本出願人では、光ファイバとグレーデッドインデックスコリメータとの間で伝送損失を小さくするための光ファイバ保持装置を研究、開発している。この保持装置では、グレーデッドインデックスコリメータの外周を保持する保持筒と、保持筒に対して回転結合する回転結合部材と、回転結合部材の内部に配される付勢部材と、回転結合部材が保持筒に回転結合したとき、付勢部材の付勢を受けてフェルールをグレーデッドインデックスコリメータ側へ押圧する押圧部材とを備えている。これにより、押圧部材がフェルールをグレーデッドインデックスコリメータ側に押圧して密着させるようにする。

しかしながら、上記保持装置では、回転結合部材を保持筒に対して回転結合させるとき、回転結合部材の回転が押圧部材に伝わってフェルールを傷つけたり、押圧部材とともに回転したフェルールがグレーデッドインデックスコリメータを傷つけてしまうことがある。

本発明の目的は、伝送損失を小さくするとともに、光ファイバに取り付けられるフェルール及びグレーデッドインデックスコリメータに傷が付くことを防止することを可能とする光ファイバ保持装置及びこれを備えた内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明は、検体内に挿入され、レーザー光により励起して照明光を照射するための蛍光体を設けた挿入部を有する内視鏡と、レーザー光源を有し、内視鏡と接続される光源装置とを有する内視鏡システムに設けられ、光源から発光されるレーザー光を蛍光体に導く光ファイバを保持するための光ファイバ保持装置において、内視鏡及び光源装置の接続部分に配されるグレーデッドインデックスコリメータと、先端側に位置するグレーデッドインデックスコリメータの外周を保持する保持筒と、光ファイバの端部に取り付けられ、一方の端面から光ファイバの先端を露呈させ、保持筒の基端側から挿入されるフェルールと、保持筒に対して回転結合し、保持筒の基端側に固定される回転結合部材と、回転結合部材の内部に配される付勢部材と、保持筒及び回転結合部材の内部に配され、回転結合部材が保持筒に回転結合したとき、付勢部材の付勢を受けてフェルールをグレーデッドインデックスコリメータ側へ押圧する押圧部材であり、保持筒に対して軸回りの回転が規制される回転規制部を有する押圧部材とを備えたことを特徴とする。

押圧部材は、付勢部材の付勢を受ける板状のフランジ部を有し、保持筒は、その内部に、フランジ部を収納する収納部を有し、回転規制部は、フランジ部に形成され、収納部に係止されて軸回りの回転が規制される被係止部であることが好ましい。

収納部は、内周面の一部が平面状に形成された係止面を有し、被係止部は、フランジ部の外形状のうち、平面状に形成された被係止面であることが好ましい。また、収納部は、軸方向に沿って延びるキー溝又はキー突起である係止部が形成されており、被係止部は、係止部に合わせて形成されたキー突起又はキー溝であることが好ましい。あるいは、収納部は、多角形の断面形状に形成されており、被係止部は、収納部に合わせて多角形の断面形状に形成されたフランジ部の外周面であることが好ましい。回転結合部材は、保持筒に対して螺合するネジ部材であることが好ましい。付勢部材は、押圧部材に挿通されるバネ部材であることが好ましい。また、光ファイバは、マルチモードファイバであることが好ましい。

本発明の内視鏡システムは、レーザー光源と、レーザー光源から発するレーザー光を導く第１光ファイバと、第１光ファイバを内部に保持するソケットとを有する光源装置と、検体内に挿入される挿入部と、挿入部の先端部に設けられ、レーザー光により励起して照明光を照射するための蛍光体と、蛍光体にレーザー光を導く第２光ファイバと、第２光ファイバを内部に保持し、ソケットと着脱自在に接続するコネクタとを有する内視鏡と、を備えた内視鏡システムであり、光ファイバ保持装置を用い、第１光ファイバを保持するソケット、及び第２光ファイバを保持するコネクタの少なくとも一方を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、バネの付勢を受けてフェルールをグレーデッドインデックスコリメータ側へ押圧する押圧部材が、保持筒に対して軸回りの回転が規制されているので、伝送損失を小さくするとともに、光ファイバに取り付けられるフェルール及びグレーデッドインデックスコリメータに傷が付くことを防止することができる。

本発明の内視鏡システムの構成を示す斜視図である。 内視鏡システムの電気的構成の概略を示すブロック図である。 内視鏡のコネクタの構成を示す斜視図である。 光源装置のソケットの構成を示す斜視図である。 本発明の光ファイバ保持装置の構成を示す断面図である。 本発明の光ファイバ保持装置の構成を示す分解斜視図である。 保持筒、ネジ部材、コイルバネ、押圧部材を基端側から視た斜視図である。 図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 光ファイバ保持装置が組み込まれたコネクタ及びソケットの要部断面図である。 本発明の第１変形例を示す断面図である。 本発明の第２変形例を示す断面図である。 本発明の第３変形例を示す断面図である。

図１に示すように、電子内視鏡システム１１は、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１３、及び光源装置１４を備える。電子内視鏡１２は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部１５と、挿入部１５の基端部分に連接された操作部１６と、プロセッサ装置１３及び光源装置１４に接続されるコネクタ１７，１８と、操作部１６‐コネクタ１８間を繋ぐユニバーサルコード１９とを有する。挿入部１５の先端（以下、先端部という）２０には、体腔内の生体組織（以下、検体内という）撮影用のＣＣＤ型イメージセンサ（図２参照。以下、ＣＣＤという）２１と、検体内に照明光を照射するため投光ユニット２２，２３（図２参照）とが設けられている。

光源用コネクタ１８は、ユニバーサルコード１９の先端に設けられ、光源装置１４のソケット５６（図４参照）に着脱自在に接続される。光源用コネクタ１８からは、プロセッサ装置１３のソケット（図示せず）に接続させるプロセッサ用コネクタ１７が分岐するように設けられている。

操作部１６には、先端部２０を上下左右に湾曲させるためのアングルノブや挿入部１５の先端からエアーや水を噴出させるための送気／送水ボタン、観察画像を静止画像記録するためのレリーズボタン、通常光観察と特殊光観察の切り替えを行う切り替えボタンといった操作部材が設けられている。

プロセッサ装置１３は、光源装置１４と電気的に接続され、電子内視鏡システム１１の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１３は、ユニバーサルコード１９や挿入部１５内に挿通された伝送ケーブルを介して電子内視鏡１２に給電を行い、ＣＣＤ２１の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１３は、伝送ケーブルを介してＣＣＤ２１から出力された撮像信号を取得し、各種画像処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１３で生成された画像データは、プロセッサ装置１３にケーブル接続されたモニタ２４に観察画像として表示される。

図２に示すように、先端部２０には、撮像光学系３１、ＣＣＤ２１、投光ユニット２２，２３等が設けられている。また、タイミングジェネレータ（以下、ＴＧという）３２、アナログ信号処理回路（以下、ＡＦＥという）３３、ＣＰＵ３４は、操作部１６やコネクタ１８等に設けられている。

撮像光学系３１は、レンズ群やプリズム等からなり、観察窓３９を介して入射する被検体内からの光をＣＣＤ２１に結像させる。ＣＣＤ２１は、撮像光学系３１によって撮像面に結像された検体内の像を画素毎に光電変換し、入射光量に応じた信号電荷を蓄積する。ＣＣＤ２１は、各画素で蓄積した信号電荷を撮像信号として出力する。

ＴＧ３２は、ＣＣＤ２１にクロック信号を入力する。ＣＣＤ２１は、ＴＧ３２から入力されるクロック信号に基づいて、信号電荷を蓄積する蓄積動作や信号電荷の読み出しを行う読み出し動作を所定のタイミングで行う。ＴＧ３２から出力されるクロック信号はＣＰＵ３４によって制御される。

ＡＦＥ３３は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、自動ゲイン調節（ＡＧＣ）回路、Ａ／Ｄ変換回路からなり、ＣＣＤ２１からアナログの撮像信号をノイズを除去しながら取得し、ゲイン補正処理を施した後にデジタル信号に変換して後述するＤＳＰ４２に入力する。ＣＤＳ回路は、相関二重サンプリング処理により、ＣＣＤ２１が駆動することによって生じるノイズを除去しながら撮像信号を取得する。ＡＧＣ回路は、ＣＤＳ回路から入力される撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、ＡＧＣ回路から入力される撮像信号を所定のビット数のデジタルな撮像信号に変換し、ＤＳＰ４２に入力する。ＡＦＥ３３の駆動は、ＣＰＵ３４によって制御される。例えば、ＣＰＵ３４は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４０から入力される信号に基づいてＡＧＣ回路による撮像信号の増幅率（ゲイン）を調節する。

投光ユニット２２，２３は、挿入部１５、操作部１６、及びユニバーサルコード１９内に挿通された第２光ファイバ３５，３６の先端が先端部２０内で接続されている。投光ユニット２２は通常光を、投光ユニット２３は特殊光をそれぞれ照明光として出射する。

投光ユニット２２は蛍光体３７を備えるとともに、第２光ファイバ３５によって光源装置１４から青色レーザー光が導光される。蛍光体３７は、青色レーザー光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する蛍光体であり、例えばＹＡＧ系蛍光体、ＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７）系蛍光体等からなる。投光ユニット２２に導光された青色レーザー光は、蛍光体３７に一部吸収されることにより、蛍光体３７から緑色〜黄色の蛍光を発光させるとともに、一部は蛍光体３７を透過する。したがって、投光ユニット２２は、蛍光体３７が発する緑色〜黄色の蛍光と、蛍光体３７を透過した青色レーザー光とが合わさった擬似白色光（通常光）を照明光として被検体内に照射する。なお、蛍光体３７を透過する青色レーザー光は、蛍光体３７によって拡散されるため、投光ユニット２２から照射される通常光は電子内視鏡１２の視野内で均一である。

投光ユニット２３は、光拡散部材３８を備えるとともに、第２光ファイバ３６によって光源装置１４から青紫色レーザー光が導光される。光拡散部材３８は、青紫色レーザー光を透過するとともに拡散する。したがって、投光ユニット２３は、青紫色レーザー光を拡散させた青紫光を特殊光として被検体内に照射する。投光ユニット２３が照射する特殊光は、光拡散部材３８によって拡散されたものであるため、電子内視鏡１２の視野内で均一である。

プロセッサ装置１３は、ＣＰＵ４０、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）４２、デジタル画像処理回路（ＤＩＰ）４３、表示制御回路４４、操作部４５等を有する。

ＣＰＵ４０は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続されており、プロセッサ装置１３の全体を統括的に制御する。ＲＯＭ４６にはプロセッサ装置１３の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ，アプリケーションプログラム等）やグラフィックデータ等の各種データが記憶されている。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４６から必要なプログラムやデータを読み出して、作業メモリであるＲＡＭ４７に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、ＣＰＵ４０は、検査日時、被検体や術者の情報等の文字情報といった検査毎に変わる情報を、操作部４５やＬＡＮ等のネットワークより取得し、ＲＡＭ４７に記憶する。

ＤＳＰ４２は、ＡＦＥ３３を介してＣＣＤ２１から入力される撮像信号に対して色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調節、ガンマ補正等の各種信号処理を施して画像データを生成する。ＤＳＰ４２で生成された画像データは、ＤＩＰ４３の作業メモリに入力される。また、ＤＳＰ４２は、例えば生成した画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度値等、照明光量の自動制御（ＡＬＣ制御）に必要なＡＬＣ制御用データを生成し、ＣＰＵ４０に入力する。

ＤＩＰ４３は、ＤＳＰ４２で生成された画像データに対して各種画像処理を施す回路であり、ＤＩＰ４３で各種画像処理が施された画像データは、観察画像としてＶＲＡＭ４８に一時的に記憶された後、表示制御回路４４に入力される。

表示制御回路４４は、ＶＲＡＭ４８から観察画像を取得するとともに、ＣＰＵ４０からＲＯＭ４６及びＲＡＭ４７に記憶されたグラフィックデータ等を受け取る。グラフィックデータ等には、観察画像のうち検体内が写された有効画素領域のみを表示させる表示マスク、検体及び術者の氏名等の情報や検査日時等の文字情報、ＧＵＩといったものがある。表示制御回路４４は、観察画像に対してグラフィックデータ等の重畳処理を行うとともに、モニタ２４の表示形式に応じたビデオ信号（コンポーネント信号、コンポジット信号等）に変換してモニタ２４に出力する。これにより、モニタ２４に観察画像が表示される。

操作部４５は、プロセッサ装置１３の筐体に設けられる操作パネル、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスである。ＣＰＵ４０は、操作部４５や電子内視鏡１２の操作部１６から入力される操作信号に応じて電子内視鏡システム１１の各部を動作させる。

光源装置１４は、光源として青色ＬＤ５０と青紫色ＬＤ５１の２つのレーザーダイオード（レーザー光源）と、青色ＬＤ５０と青紫色ＬＤ５１から発するレーザー光を合波するコンバイナ５２と、合波したレーザー光を分岐する分岐カプラ５３と、分岐カプラ５３により分岐したレーザー光が導入される第１光ファイバ５４，５５と、第１光ファイバ５４，５５を内部に保持するソケット５６と、ＣＰＵ５７とを備える。

青色ＬＤ５０は、中心波長４４５ｎｍの青色レーザー光を発光する。青色ＬＤ５０が発する青色レーザー光は、コンバイナ５２、分岐カプラ５３、第１光ファイバ５４、第２光ファイバ３５などを介して投光ユニット２２に導光され、蛍光体３７に入射することによって擬似白色の通常光となって被検体内に照射される。

青紫色ＬＤ５１は、中心波長４０５ｎｍの青紫色レーザー光を発光する。青紫色ＬＤ５１が発する青紫色レーザー光は、コンバイナ５２、分岐カプラ５３、第１光ファイバ５５、第２光ファイバ３６などを介して投光ユニット２３に導光され、特殊光として検体内に照射される。

青色ＬＤ５０及び青紫色ＬＤ５１の発光タイミングや発光量は、ＣＰＵ５７によって制御される。ＣＰＵ５７は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４０から入力されるＡＬＣ制御用データに基づいて、観察に適切な光量となるように、青色ＬＤ５０及び青紫色ＬＤ５１の発光量をリアルタイムに自動制御する。

また、ＣＰＵ５７は、通常光観察を行う場合には青色ＬＤ５０を点灯させることにより通常光のみを照明光として照射させ、特殊光観察を行う場合には、青色ＬＤ５０と青紫色ＬＤ５１を同時に点灯させることにより、検体内に通常光と特殊光を同時に照射する。特殊光観察の場合、通常光観察の場合よりも表層血管のコントラストが向上した観察画像が撮影される。

ソケット５６内には、第１光ファイバ５４，５５が保持されている。コネクタ１８内には、第２光ファイバ３５，３６が保持されている。後述するように、コネクタ１８がソケット５６に接続されることにより、第１光ファイバ５４，５５と第２光ファイバ３５，３６とが接続される。第１光ファイバ５４，５５及び第２光ファイバ３５，３６には、例えばコア径が１００μｍ以上の石英製マルチモードファイバが用いられている。

図３に示すように、コネクタ１８は、第２光ファイバ３５，３６を保持するコネクタ本体６０と、外周部に配され、コネクタ本体６０に対して回動自在なリングハンドル６１と、リングハンドル６１の内側に配され、コネクタ本体６０に固定された金属外筒６２とを有する。

コネクタ本体６０には、第２光ファイバ３５，３６が保持される２つの光ファイバ保持装置６３が設けられている。また、リングハンドル６１の内周には一対のカム溝６４が形成されている。カム溝６４の一端は、リングハンドル６１の端面から露呈している。金属外筒６２の外周には、コネクタ挿入方向に沿う方向でガイドキー６５が突設されている。ガイドキー６５は、コネクタ１８の接続相手となる後述のソケット５６側に設けられるキー溝７０に進入する。なお、コネクタ本体６０に設けられる光ファイバ保持装置６３の個数は任意であり、ここでは一例として２個の構成を示している。また、コネクタ本体６０には、電子内視鏡１２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。

図４に示すように、ソケット５６は、錐形部６６ａ、先端筒部６６ｂを有する金属ハウジング６６と、金属ハウジング６６の内部に配設されるソケット本体６７とを有する。金属ハウジング６６及びソケット本体６７は、光源装置１４の筐体に固定されている。ソケット本体６７には、コネクタ１８の光ファイバ保持装置６３に対応する位置に、第１光ファイバ５４，５５が保持される２つの光ファイバ保持装置６８が設けられている。

先端筒部６６ｂの外周には、直径方向に突出する一対の係合ピン６９が設けられる。係合ピン６９は、コネクタ１８のリングハンドル６１に形成されたカム溝６４に係合する。先端筒部６６ｂの内周には、係合ピン６９の裏側の位置でキー溝７０が形成されている。このキー溝７０は、コネクタ１８の金属外筒６２に設けられたガイドキー６５を受け入れる。ガイドキー６５及びキー溝７０は、コネクタ１８側の光ファイバ保持装置６３と、ソケット５６側の光ファイバ保持装置６８との位置合わせのために設けられており、キー溝７０の位置にガイドキー６５の位置を合わせてコネクタ１８をコネクタ挿入方向に沿ってソケット５６側へ押し込むことより、光ファイバ保持装置６３，６８に保持される第２光ファイバ３５，３６及び第１光ファイバ５４，５５がそれぞれ光学的に接続される。

コネクタ１８及びソケット５６を接続するときには、まず、ガイドキー６５の位置にキー溝の位置を合わせながら、ソケット５６側の先端筒部６６ｂとコネクタ１８側の金属外筒６２とを係合させる。さらに、リングハンドル６１の端面に係合ピン６９を当接した状態で、リングハンドル６１を回動操作すると、カム溝６４の一端から係合ピン６９が受け入れられる。そして、リングハンドル６１を図中矢印Ｐ方向に回動操作すると、カム溝６４に沿って係合ピン６９が引き寄せられて、コネクタ１８とソケット５６とが接合される。

図５〜図７に示すように、第１光ファイバ５４は、本発明の光ファイバ保持装置６８により保持されて光源装置１４のソケット５６に組み込まれる。なお、第１光ファイバ５５についても同様に光ファイバ保持装置６８に保持されてソケット５６に組み込まれる。この光ファイバ保持装置６８は、第１グレーデッドインデックスコリメータ（以下、ＧＩコリメータと言う）７１と、第１フェルール７２と、保持筒７３と、ネジ部材７４（回転結合部材）と、コイルバネ７５（付勢部材）と、押圧部材７６とを備えている。

第１フェルール７２は、中心に軸方向に沿って貫通したファイバ挿入穴７２ａが設けられた円筒形状をしている。この第１フェルール７２は、第１ＧＩコリメータ７１と同じ外径にされている。ファイバ挿入穴７２ａには、先端の被覆５４ａが剥がされた第１光ファイバ５４が挿入され、接着剤によって固定されている。第１フェルール７２の先端７２ｂは、ファイバ挿入穴７２ａに挿入された第１光ファイバ５４の先端とともに、凸球面状または平面状に研磨されている。

第１ＧＩコリメータ７１は、グレーデッドインデックスファイバ７１ａと、グレーデッドインデックスファイバ７１ａを内蔵した円筒形状のフェルール７１ｂとを備える。フェルール７１ｂは、ジルコニアセラミックス製のものなどが用いられる。第１ＧＩコリメータ７１は、入射端面７１ｃと出射端面７１ｄとが、それぞれ凸球面状及び平面状に研磨されている。第１ＧＩコリメータ７１は、入射端面７１ｃが第１フェルール７２の先端７２ｂに当接することにより、第１光ファイバ５４とフィジカルコンタクト接続（以下、ＰＣ接続と言う）される。なお、入射端面７１ｃ及び出射端面７１ｄの形状は、凸−凸、平−凸、凸−平、平−平のいずれの組み合わせであってもよい。

第１ＧＩコリメータ７１は、第１光ファイバ５４よりも大きなコア径を有しているので、第１光ファイバ５４は、先端が外気に触れることなく第１ＧＩコリメータ７１にＰＣ接続することができる。これにより、第１光ファイバ５４の先端に集塵効果が発生することはない。

また、第１ＧＩコリメータ７１は、第１光ファイバ５４によって伝送されたレーザー光のビーム径を拡大してコリメートするので、第１ＧＩコリメータ７１の出射端面７１ｄにおける光パワー密度は、第１光ファイバ５４の先端よりも低くなる。これにより、出射端面７１ｄのゴミや傷等によって接続損失が大幅に低下することはない。また、出射端面７１ｄのゴミ等が燃えることによる第１ＧＩコリメータ７１の焼損、ファイバヒューズ現象による第１光ファイバ５４の延焼も発生しない。更には、光パワー密度の低下によりレーザー光と空気中の有機物との光化学反応も低下するので、出射端面７１ｄにおける集塵効果の発生も少なくなる。

保持筒７３は、先端側保持筒７３ａと、基端側保持筒７３ｂとを有する。先端側保持筒７３ａは、円筒形状に形成され、内周面先端付近で第１ＧＩコリメータ７１の外周面に外嵌し、例えば接着剤によって第１ＧＩコリメータ７１に固定される。先端側保持筒７３ａは、第１ＧＩコリメータ７１の先端である出射端面７１ｄよりも先端側に所定量突出して固定されている。なお以下では、この第１ＧＩコリメータ７１に固定される保持筒７３の先端側を、単に先端側と称し、第１ＧＩコリメータ７１に対する基端側を単に基端側と称する。基端側保持筒７３ｂは、円筒形状に形成され、その内周面の先端側から順に、フェルール収納部７７、フランジ収納部７８、雌ネジ７９が形成されている。フェルール収納部７７の先端部７７ａは、内径が一段大きく形成されており、先端側保持筒７３ｂの基端部に外嵌する。基端側保持筒７３ｂの先端部７７ａが、先端側保持筒７３ｂの基端部に外嵌することにより、先端側保持筒７３ａと、基端側保持筒７３ｂとが一体化している。保持筒７３は、例えば黄銅などの金属製である。

保持筒７３には、第１ＧＩコリメータ７１の背後に第１フェルール７２が収納され、第１フェルール７２の背後には、押圧部材７６が配される。第１フェルール７２は、保持筒７３の基端側から挿入され、先端側が先端側保持筒７３ａの内部に、基端側が基端側保持筒７３ｂのフェルール収納部７７に収納される。

押圧部材７６は、先端から順に、フランジ部８０、円筒部８１とを有する中空状に形成されており、例えばＳＵＳなどの金属製である。円筒部８１は、外径がコイルバネ７５の内径に合わせて形成されており、コイルバネ７５を挿通する。フランジ部８０は、円筒部８１より外径が大きく形成されており、コイルバネ７５から付勢を受ける。

ネジ部材７４は、先端側から順に、ネジ部８２、テーパー部８３、基端部８４を有する中空状に形成されており、例えば黄銅などの金属製である。ネジ部８２は、円筒状の外周面に雄ネジ８５が形成されている。ネジ部材７４は、雄ネジ８５が保持筒７３の雌ネジ７９と螺合（回転結合）することにより、保持筒７３の基端側に固定される。ネジ部８２の内周面には、押圧部材７６と、この押圧部材７６に挿通されたコイルバネ７５が内部に収納される。テーパー部８３は、ネジ部８２の基端側から基端部８４に向かって徐々に外径が小さくなるように形成されている。テーパー部８３の内周面には、ネジ部８２の内周面に対して外径が小さくなる段差部８６が形成されており、この段差部８６により、コイルバネ７５がネジ部材７４の基端側に離脱することを規制する。段差部８６の基端側には、押圧部材７６の基端部が収納される。

図８に示すように、保持筒７３のフランジ収納部７８は、断面が円弧状の２つの周面９１ａ，９１ｂと、この周面９１ｂ，９１ｂの間を繋ぐ２つの平面状の係止面９２ａ，９２ｂからなる内周面が形成されている。このフランジ収納部７８に収納される押圧部材７６のフランジ部８０は、フランジ収納部７８に合わせた外形状であり、断面が円弧状の２つの周面９３ａ，９３ｂと、この周面９３ｂ，９３ｂの間を繋ぐ２つの平面状の被係止面９４ａ，９４ｂとを有する外形状に形成されている。２つの被係止面９４ａ，９４ｂは回転規制部として機能するものであり、フランジ部８０がフランジ収納部７８に収納されたとき、被係止面９４ａ，９４ｂが係止面９２ａ，９２ｂによって係止されるため、保持筒７３に対する押圧部材７６の軸回りの回転が規制される。

図９（Ａ）に示すように、光ファイバ保持装置６８は、ソケット５６のホルダ部１００に組み込まれている。ホルダ部１００は、外筒１０１と、内筒１０２と、固定筒１０３と、コイルバネ１０４とを備えている。外筒１０１は、コネクタ１８側のホルダ部１１０と係合する大径部１０１ａと、内筒が嵌合する小径部１０１ｂと、大径部１０１ａと小径部１０１ｂとの間に位置する段差部１０１ｃとを有する略円筒状に形成されている。

内筒１０２は、外周面が外筒１０１の内周面に嵌合するとともに内周面に光ファイバ保持装置６８の外周面が嵌合する。内筒１０２は、その先端が、光ファイバ保持装置６８よりも先端側に突出して配されており、外筒１０１の内周面にコネクタ１８側のホルダ部１１０が係合したとき、ホルダ部１１０に組み込まれた光ファイバ保持装置６３の先端部が係合する。なお、外筒１０１及び内筒１０２の先端部には、コネクタ１８及び光ファイバ保持装置６３を内周面に誘導するように、先端側から基端側へ徐々に内径が小さくなるテーパー１０１ｄ，１０２ａが形成されている。

固定筒１０３は、係合溝１０３ａが外周面に形成された円筒状に形成されている。固定筒１０３の内周面には、外筒１０１の小径部１０１ｂがスライド自在に挿入される。コイルバネ１０４は、外筒１０１の小径部１０１ｂが挿通されるとともに、外筒１０１の段差部１０１ｃと、固定筒１０３の先端面との間に配される。

固定筒１０３は、係合溝１０３ａがソケット本体６７の開口部６７ａ端縁に係合して固定されている。外筒１０１は、内筒１０２を介して光ファイバ保持装置６８が嵌合されるとともに、小径部１０１ｂがコイルバネ１０４を挿通して固定筒１０３の内周面に嵌合すする。

以上のように、光ファイバ保持装置６８は、ホルダ部１００に組み込まれている。図９（Ｂ）に示すように、コネクタ１８とソケット５６との接続により、ホルダ部１００にコネクタ１８側のホルダ部１１０が係合したとき、内筒１０２にコネクタ１８側の光ファイバ保持装置６３が係合して第１光ファイバ５４，５５と第２光ファイバ３５，３６とが接続される。さらにこのとき、ホルダ部１００とホルダ部１１０との係合、または内筒１０２と光ファイバ保持装置６３との係合による衝撃をコイルバネ１０４が吸収する。また、上述したように、先端側保持筒７３ａが、第１ＧＩコリメータ７１の出射端面７１ｄよりも先端側に所定量突出して配されているため、コネクタ１８とソケット５６とが接続したとき、光ファイバ保持装置６３の第１ＧＩコリメータ７１と、光ファイバ保持装置６８の第２ＧＩコリメータ１１１との間には、先端側保持筒７３ａが突出している分だけ隙間を有する。

本発明の光ファイバ保持装置６８を組み立てるときには、例えば、先端側保持筒７３ａを第１ＧＩコリメータ７１に固定した後、先端側保持筒７３ａと基端側保持筒７３ｂとを一体化し、基端側保持筒７３ｂの基端側から第１光ファイバ５４が固定された第１フェルール７２を挿入する。さらに押圧部材７６の内部に第１光ファイバ５４を挿通させながら、コイルバネ７５を挿通した押圧部材７６を第１フェルール７２の背後に挿入する。このとき、押圧部材７６のフランジ部８０は、保持筒７３のフランジ収納部７８に収納される。そして、第１光ファイバ５４、押圧部材７６及びコイルバネ７５をネジ部材７４の内部に挿通させながらネジ部材７４の雄ネジ８５と、保持筒７３の雌ネジ７９とを螺合させる。このとき、上述したように被係止面９４ａ，９４ｂが係止面９２ａ，９２ｂによって係止され、保持筒７３に対する押圧部材７６の軸回りの回転が規制される。これにより、ネジ部材７４の回転が押圧部材７６に伝わって第１フェルール７２に傷が付くことを防止することが可能となり、さらに第１フェルール７２の回転を防止できるので、第１ＧＩコリメータ７１に傷が付くことを防止することが可能となる。

ネジ部材７４の雄ネジ８５が保持筒７３の雌ネジ７９に螺合したとき、コイルバネ７５は、押圧部材７６のフランジ部８０と、ネジ部材７４の段差部８６との間に圧縮された状態で配される。これにより、コイルバネ７５の付勢を受けて押圧部材７６が第１フェルール７２を第１ＧＩコリメータ７１側へ押圧するので、第１光ファイバ５４の先端面が第１ＧＩコリメータ７１に密着した状態で接続される。これにより、第１フェルール７２及び第１ＧＩコリメータ７１の間で発生する伝送損失を小さくすることができる。

上記第１実施形態では、フランジ部に形成される回転規制部として、外周面の一部を切り欠いた２つの平面状の被係止面９４ａ，９４ｂを有しているが、本発明はこれに限らず、押圧部材７６の軸回りの回転を規制する形状であればよく、図１０に示す変形例のように、収納部７８には、１つの係止部９２ａだけを形成し、フランジ部８０は、係止部９２ａに係止される１つの被係止面９４ａを有するとともに、被係止面９４ａ以外は、円周面状の外形でもよい。

また、フランジ部８０に形成される回転規制部としては、上記のものに限らず、図１１に示す変形例のように、収納部７８には、軸方向に沿って延びるキー突起９６を係止部として形成し、フランジ部８０には、キー突起９６に合わせて形成されたキー溝９７を被係止部として形成してもよい。なお、これに限らず、キー溝を収納部７８に、このキー溝に合わせたキー突起をフランジ部８０に形成してもよい。あるいは、図１２に示すように、収納部７８を多角形、例えば４角形の断面形状に形成し、フランジ部８０を収納部７８に合わせて多角形の断面形状に形成してもよい。この場合、フランジ部８０の外周面９８が全て被係止部となり、収納部７８に係止される。

上記第１実施形態においては、光源装置１４側のソケット５６に組み込まれる光ファイバ保持装置６８について説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、電子内視鏡１２のコネクタ１８に組み込まれる光ファイバ保持装置６３についても適用することができる。この場合、図９に示すように、光ファイバ保持装置６３は、上記第１実施形態の第１ＧＩコリメータ７１、及び第１フェルール７２に代えて、第１ＧＩコリメータ７１と同等のコア径を有する第２ＧＩコリメータ１１１と、第２光ファイバ３５が固定され、第２ＧＩコリメータ１１１と同じ外径の第２のフェルール１１２とを備え、これ以外の構成は光ファイバ保持装置６８と同じ部品とし、且つ光ファイバ保持装置６８と同様に組み立てられ、第２フェルール１１２を第２ＧＩコリメータ１１１に押し付けた状態で第２光ファイバ３５が保持される。

また、上記第１実施形態では、保持装置６３に組み込まれる付勢部材としてコイルバネ７５が用いられているが、本発明はこれに限らず、ネジ部材７４の内部に収納され、且つ押圧部材７６とネジ部材７４との間に圧縮して配される付勢部材であればよく、例えばコイルバネ以外のバネ部材や、ゴムなどの弾性材料からなる弾性部材でもよい。

上記第１実施形態では、コネクタ１８、ソケット５６には、それぞれ２個ずつの光ファイバ保持装置６３，６８及びこれらが組み込まれるホルダ部１００，１１０が設けられているが、これらの個数は、内視鏡の先端部に設けられる投光ユニット、光源装置に内蔵されるレーザー光源の個数によって適宜変更される。

１１ 電子内視鏡システム
１２ 電子内視鏡
１４ 光源装置
１５ 挿入部
１８ コネクタ
２１ ＣＣＤ
３５，３６ 第２光ファイバ
３７，３８ 蛍光体
５０ 青色ＬＤ（レーザー光源）
５１ 青紫色ＬＤ（レーザー光源）
５４，５５ 第１光ファイバ
５６ ソケット
６３，６８ 光ファイバ保持装置
８０ フランジ部
９４ａ，９４ｂ，９８ 被係止面（被係止部）
９６ キー突起（被係止部）

Claims (9)

1. 検体内に挿入され、レーザー光により励起して照明光を照射するための蛍光体を設けた挿入部を有する内視鏡と、レーザー光源を有し、前記内視鏡と接続される光源装置とを有する内視鏡システムに設けられ、前記光源から発光されるレーザー光を前記蛍光体に導く光ファイバを保持するための光ファイバ保持装置において、
   前記内視鏡及び前記光源装置の接続部分に配されるグレーデッドインデックスコリメータと、先端側に位置する前記グレーデッドインデックスコリメータの外周を保持する保持筒と、前記光ファイバの端部に取り付けられ、一方の端面から前記光ファイバの先端を露呈させ、前記保持筒の基端側から挿入されるフェルールと、前記保持筒に対して回転結合し、前記保持筒の基端側に固定される回転結合部材と、前記回転結合部材の内部に配される付勢部材と、前記保持筒及び前記回転結合部材の内部に配され、前記回転結合部材が前記保持筒に回転結合したとき、前記付勢部材の付勢を受けて前記フェルールを前記グレーデッドインデックスコリメータ側へ押圧する押圧部材であり、前記保持筒に対して軸回りの回転が規制される回転規制部を有する押圧部材とを備えたことを特徴とする光ファイバ保持装置。
2. 前記押圧部材は、前記付勢部材の付勢を受ける板状のフランジ部を有し、
   前記保持筒は、その内部に、前記フランジ部を収納する収納部を有し、
   前記回転規制部は、前記フランジ部に形成され、前記収納部に係止されて軸回りの回転が規制される被係止部であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ保持装置。
3. 前記収納部は、内周面の一部が平面状に形成された係止面を有し、
   前記被係止部は、前記フランジ部の外形状のうち、平面状に形成された被係止面であることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ保持装置。
4. 前記収納部は、軸方向に沿って延びるキー溝又はキー突起である係止部が形成されており、
   前記被係止部は、前記係止部に合わせて形成されたキー突起又はキー溝であることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ保持装置。
5. 前記収納部は、多角形の断面形状に形成されており、
   前記被係止部は、前記収納部に合わせて多角形の断面形状に形成された前記フランジ部の外周面であることを特徴とする請求項２記載の光ファイバ保持装置。
6. 前記回転結合部材は、前記保持筒に対して螺合するネジ部材であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の光ファイバ保持装置。
7. 前記付勢部材は、前記押圧部材に挿通されるバネ部材であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の光ファイバ保持装置。
8. 前記光ファイバは、マルチモードファイバであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項記載の光ファイバ保持装置。
9. レーザー光源と、前記レーザー光源から発するレーザー光を導く第１光ファイバと、前記第１光ファイバを内部に保持するソケットとを有する光源装置と、
   検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられ、レーザー光により励起して照明光を照射するための蛍光体と、前記蛍光体にレーザー光を導く第２光ファイバと、前記第２光ファイバを内部に保持し、前記ソケットと着脱自在に接続するコネクタとを有する内視鏡と、
   を備えた内視鏡システムであり、
   請求項１ないし８のいずれか１項記載の光ファイバ保持装置を用い、前記第１光ファイバを保持する前記ソケット、及び前記第２光ファイバを保持する前記コネクタの少なくとも一方を備えたことを特徴とする内視鏡システム。

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