JP2021183991A - ライトガイド、ライトガイドを有する内視鏡、光ファイババンドル製造装置及び光ファイババンドル製造方法 - Google Patents

ライトガイド、ライトガイドを有する内視鏡、光ファイババンドル製造装置及び光ファイババンドル製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数に分岐した光入射側端部から入射した光を、複数に分岐した光出射側端部からより均一に照射でき、より効率的に製造することができる、ライトガイド、ライトガイドを有する内視鏡、光ファイババンドル製造装置及び光ファイババンドル製造方法を提供する。【解決手段】光ファイババンドル製造装置1は、巻取部材32と、回転軸32bに平行な方向に移動し、第1巻取位置、収束巻取位置、及び、第2巻取位置のいずれか1つに光ファイバ素線Lwをガイドするガイド部材36と、順に、p個に分岐する第1分岐部と、第1分岐部が収束する収束部と、q個に分岐する第2分岐部と、第1分岐部と第2分岐部を接続する接続部と、が光ファイバ素線Lwによって形成されるように、ガイド部材36を移動させるプロセッサと、を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、ライトガイド、ライトガイドを有する内視鏡、光ファイババンドル製造装置及び光ファイババンドル製造方法に関する。
従来、巻取部材に光ファイバ素線を巻回し、巻取部材上の光ファイバ素線を巻き方向に対して直交する方向に一括的に切断し、複数本の光ファイバ素線からなる光ファイババンドルを製造する技術がある。
例えば、特開平6−148441号公報には、巻取部材の周上における光ファイバ素線の巻回位置を、巻き方向に対して直交する方向に往復移動させ、かつ往復移動速度と往復移動幅との少なくとも一方を不規則に変化させ、巻取部材の周上の光ファイバ素線を巻き方向に直交する方向に一括的に切断し、光ファイババンドルを製造する、光ファイババンドルの製造方法が開示される。
光ファイババンドルは、ライトガイドの部品として用いられることがある。ライトガイドは、例えば、内視鏡等の撮像装置において、挿入部の先端部材から被写体を照明できるように、光源装置と先端部材の間に設けられ、照明光を導光する。
内視鏡は、複数の光源の光を合波した照明光によって被写体を照明することがある。また、内視鏡の照明光を照射する照明光出射部は、観察部位又は観察目的に応じ、先端部材に複数設けられることがある。
特開平6−148441号公報
しかし、従来の光ファイババンドルの製造方法では、例えば光源と照明光出射部の各々を複数接続できるように、両端部の各々が複数になるように分岐しようとすると、光ファイバ素線の各々が両端部において偏って配置されているため、複数に分岐した光入射側端部から入射した光を、複数に分岐した光出射側端部から均一に照射できる光ファイババンドルの製造が難しい。
そこで、本発明は、複数に分岐した光入射側端部から入射した光を、複数に分岐した光出射側端部からより均一に照射でき、より効率的に製造することができる、ライトガイド、ライトガイドを有する内視鏡、光ファイババンドル製造装置及び光ファイババンドル製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様の光ファイババンドル製造装置は、回転軸を中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線を巻き取る巻取部材と、前記回転軸に平行な方向に移動し、前記巻取部材における、p個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置、収束巻取位置、及び、q個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置のいずれか1つに前記光ファイバ素線をガイドするガイド部材と、順に、前記第1巻取位置によってp個に分岐する第1分岐部と、前記収束巻取位置によって前記第1分岐部が収束する収束部と、前記第2巻取位置によって前記収束部からq個に分岐する第2分岐部と、前記第1分岐部と前記第2分岐部を接続する接続部と、が前記光ファイバ素線によって形成されるように、前記ガイド部材を移動させるプロセッサと、を有する。
本発明の一態様のライトガイドは、回転軸を中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線を巻き取る巻取部材と、前記回転軸に平行な方向に移動し、前記巻取部材における、p個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置、収束巻取位置、及び、q個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置のいずれか1つに前記光ファイバ素線をガイドするガイド部材と、順に、前記第1巻取位置によってp個に分岐する第1分岐部と、前記収束巻取位置によって前記第1分岐部が収束する収束部と、前記第2巻取位置によって前記収束部からq個に分岐する第2分岐部と、前記第1分岐部と前記第2分岐部を接続する接続部と、が前記光ファイバ素線によって形成されるように、前記ガイド部材を移動させるプロセッサと、を有する光ファイババンドル製造装置で製造され、先端側と基端側の各々が複数に分岐している。
本発明の一態様の内視鏡は、回転軸を中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線を巻き取る巻取部材と、前記回転軸に平行な方向に移動し、前記巻取部材における、p個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置、収束巻取位置、及び、q個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置のいずれか1つに前記光ファイバ素線をガイドするガイド部材と、順に、前記第1巻取位置によってp個に分岐する第1分岐部と、前記収束巻取位置によって前記第1分岐部が収束する収束部と、前記第2巻取位置によって前記収束部からq個に分岐する第2分岐部と、前記第1分岐部と前記第2分岐部を接続する接続部と、が前記光ファイバ素線によって形成されるように、前記ガイド部材を移動させるプロセッサと、を有する光ファイババンドル製造装置で製造され、先端側と基端側の各々が複数に分岐しており、複数の光源から、挿入部の先端部材に設けられた複数の照明光出射部まで照明光を導光する、ライトガイドを有する。
本発明の一態様の光ファイババンドル製造方法は、回転軸を中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線を巻き取る巻取部材と、前記回転軸に平行な方向に移動し、前記光ファイバ素線を前記巻取部材の巻取位置にガイドするガイド部材と、を用意し、巻取制御処理により、前記巻取部材を回転させ、前記巻取部材におけるp個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置の各々と、前記第1巻取位置とは周方向位置が異なるq個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置の各々との間の前記光ファイバ素線の配置数をそれぞれ任意に設定した数に振り分けるように、前記ガイド部材を移動させ、前記光ファイバ素線を巻き取る。
本発明によれば、複数に分岐した光入射側端部から入射した光を、複数に分岐した光出射側端部からより均一に照射でき、より効率的に製造することができる、ライトガイド、ライトガイドを有する内視鏡、光ファイババンドル製造装置及び光ファイババンドル製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置の内部構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置の制御装置の巻取制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置の制御装置の巻取位置テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置の光ファイバ素線の巻取経路の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置によって製造された光ファイババンドルの外観構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置によって製造された光ファイババンドルの構成の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置によって製造された光ファイババンドルからなるライトガイドを有する内視鏡の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態の変形例1に係わる、光ファイババンドル製造装置の制御装置の巻取位置テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態の変形例2に係わる、光ファイババンドル製造装置の制御装置の巻取位置テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態の変形例2に係わる、光ファイババンドル製造装置の光ファイバ素線の巻取経路の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態の変形例2に係わる、光ファイババンドル製造装置によって製造された光ファイババンドルの構成の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態の変形例3に係わる、光ファイババンドル製造装置の制御装置の巻取位置テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態の変形例3に係わる、光ファイババンドル製造装置の光ファイバ素線の巻取経路の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態の変形例3に係わる、光ファイババンドル製造装置によって製造された光ファイババンドルの構成の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態の変形例4に係わる、光ファイババンドル製造装置の制御装置の巻取位置テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態の変形例4に係わる、光ファイババンドル製造装置の光ファイバ素線の巻取経路の一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態の変形例4に係わる、光ファイババンドル製造装置によって製造された光ファイババンドルの構成の一例を説明するための説明図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
(実施形態の構成)
図1は、本発明の実施形態に係わる、光ファイババンドル製造装置1の構成の一例を示す図である。図2は、光ファイババンドル製造装置1の内部構成の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、光ファイババンドル製造装置1は、溶融装置11、被覆装置21、巻取装置31及び制御装置41を有する。
溶融装置11は、例えば、線引き炉である。溶融装置11は、母材投入口12及び線引き開口13を有する。溶融装置11は、母材投入口12から投入された母材Bmを内部のヒータによって加熱して溶融する。溶融された母材Bmは、線引き開口13から線状になるように線引きされ、自然に冷却され、所定径の光ファイバ素線Lwを形成する。なお、線引きされた母材Bmは、冷却装置によって冷却されてもよい。
被覆装置21は、例えば、ダイスである。被覆装置21は、線引きされた光ファイバ素線Lwの進行方向前方に設けられる。被覆装置21は、筒形状を有し、一端開口22及び他端開口23を有する。一端開口22及び他端開口23は、内周部によって連通される。被覆装置21は、被覆材を内周部に供給する被覆材供給口24を有する。一端開口22に挿入した光ファイバ素線Lwは、内周部に供給された被覆材によって被覆され、他端開口23から引き出される。なお、被覆材は、光ファイバ素線Lwを被覆した後、光硬化装置等によって硬化してもよい。
巻取装置31は、光ファイバ素線Lwの進行方向前方に設けられ、被覆装置21から引き出された光ファイバ素線Lwを巻き取る。巻取装置31は、巻取部材32、支持部材33、モータ34、規制部材35、ガイド部材36、スライド部材37及び回転センサ38を有する。
巻取部材32は、例えば、ドラム形状を有し、光ファイバ素線Lwを巻き取る外周面32aと、巻取部材32の回転中心に設けられた回転軸32bとを有する。外周面32aには、巻き取られた光ファイバ素線Lwをカッター等によって切断するための切断溝32c、32dが回転軸22aに沿った方向に延設される。
巻取部材32は、光ファイバ素線Lwの巻取位置Xを設けることができる長さを有する。例えば、図5の例では、巻取位置Xは、巻取位置A〜Eを有する。巻取位置A〜Eの全部又は一部を示すとき、巻取位置Xという。巻取位置Xの各々は、光ファイバ素線Lwが他の巻取位置Xに巻き取られた光ファイバ素線Lwに重ならないように所定間隔を空けて配置される。
支持部材33は、巻取部材32の両端部を挟むように設けられ、回転軸32bの両端部を回転可能に軸支する。支持部材33は、床等の設置面に設置できるように構成してもよい。
モータ34は、回転軸32bと連結され、制御装置41の制御の下、回転軸32bに、巻取方向の回転力を与え、巻取部材32を回転させる。
規制部材35及びガイド部材36は、例えば、光ファイバ素線Lwとの動摩擦係数が低くなるように、フッ素樹脂等を材質として構成される。規制部材35及びガイド部材36は、被覆装置21と巻取部材32の間に設けられる。規制部材35及びガイド部材36の各々は、回転軸22aと平行な方向に互いに対向配置される一対の棒状部材を有し、棒状部材によって光ファイバ素線Lwをガイドする。
規制部材35は、被覆装置21の他方端部に連設され、光ファイバ素線Lwが他方端部の内縁に接触しないように、光ファイバ素線Lwの移動を規制する。
ガイド部材36は、スライド部材37に連設される。
スライド部材37は、被覆装置21と巻取部材32の間に設けられる。スライド部材37は、制御装置41によって指示された巻取位置Xのいずれか1つに光ファイバ素線Lwをガイドできるように、ガイド部材36をスライドさせる。スライド部材37は、レール37aとスライダ37bを有する。
レール37aは、巻取部材32の径方向外方において、回転軸32bと平行なるように設けられる。レール37aは、支持部材33に固定されてもよい。
スライダ37bは、レール37a上にスライド可能に設けられ、ガイド部材36を支持する。スライダ37bは、制御装置41の制御の下、所定速度によってレール37a上をスライドする。
回転センサ38は、巻取部材32の周方向位置Yを検知し、検知信号を制御装置41に出力する(図2)。回転センサ38は、例えば、支持部材33に連設された、磁気センサによって構成してもよい。巻取部材32の回転によって巻取部材32の所定位置に設けられた磁石が近接すると、磁気センサは、磁石の磁気を検知し、制御装置41に検知信号を出力する。
図2に示すように、制御装置41は、プロセッサ42及びメモリ43を有する。プロセッサ42の機能は、メモリ43に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
プロセッサ42は、モータ34及びスライド部材37と接続され、モータ34及びスライド部材37を制御する。また、プロセッサ42は、回転センサ38から入力された検知信号に応じて巻取部材32の周方向位置Yを検知する。
メモリ43は、光ファイババンドル製造装置1の各部を制御するプログラムの他、巻取制御プログラムP、巻取位置テーブルTも記憶される。
巻取制御プログラムPは、周方向位置Y及び回転回数Zに応じ、巻取部材32の回転及びスライダ37bの巻取位置Xへの移動を制御するプログラムである。
より具体的には、巻取制御プログラムPは、1セットの巻取制御処理を所定セット数、繰り返す。所定セット数は、光ファイババンドルLbの種類に応じて予め定められる。
巻取制御プログラムPは、1セットの巻取制御処理において、巻取部材32及びスライダ37bを制御し、分岐部Nにおける巻取位置C、D、Eの各々と、分岐部Mにおける巻取位置A、B各々との間に、各1回配置されるように、巻取部材32に光ファイバ素線Lwを巻き取らせる。分岐部Nは、第1分岐部である。分岐部Mは、第2分岐部である。
また、巻取制御プログラムPは、順に、分岐部N、収束部V、分岐部M及び接続部Wが光ファイバ素線Lwによって形成されるように、ガイド部材36を移動し、巻取部材32に光ファイバ素線Lwを巻き取らせる。
分岐部Nでは、第1巻取位置である、3個の巻取位置C、D、Eにおいて、光ファイバ素線Lwを巻き取らせる。
収束部Vでは、収束巻取位置である巻取位置Dにおいて、光ファイバ素線Lwを巻き取らせる。
分岐部Mでは、第2巻取位置である、2個の巻取位置A、Bにおいて、光ファイバ素線Lwを巻き取らせる。
接続部Wでは、分岐部Mから分岐部Nに接続するように、光ファイバ素線Lwを巻き取らせる。
例えば、1セットにおいて、巻取部材32が6回転し、所定セット数が100であるとき、巻取部材32は、全部で600回転する。分岐部Nでは、3個の巻取位置C、D、Eの各々において、光ファイバ素線Lwが200回ずつ巻き取られる。分岐部Mでは、2個の巻取位置A、Bの各々において、光ファイバ素線Lwが300回ずつ巻き取られる。
巻取位置テーブルTは、周方向位置Y及び回転回数Zに応じた、光ファイバ素線Lwの巻取位置Xを示すテーブルである。巻取位置テーブルTは、製造する光ファイババンドルLbの種類に応じて予めメモリ43に記憶される。回転回数Z1〜Z6の全部又は一部を示すとき、回転回数Zという。また、周方向位置Y0〜Y10の全部又は一部を示すとき、周方向位置Yという。
(動作)
実施形態の光ファイババンドル製造装置1の動作を説明する。
図3は、光ファイババンドル製造装置1の制御装置41の巻取制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図4は、巻取位置テーブルTの一例を示す図である。
ユーザは、溶融装置11を所定温度に加熱し、被覆装置21の被覆材投入口に被覆材を投入する。ユーザが母材Bmを投入すると、母材Bmは、溶融して線引きされ、光ファイバ素線Lwを形成する。光ファイバ素線Lwは、被覆装置21内を通過して被覆材によって被覆され、規制部材35内及びガイド部材36内を通過し、巻取部材32に巻き取られる。
制御装置41は、巻取制御プログラムPと、図4に示す巻取位置テーブルTをメモリ43から読み込み、巻取制御処理を実行する。
巻取部材32上の巻取位置Xは、外周面32aにおいて、回転軸22aに沿った方向へ、順に、巻取位置C、A、D、B、Eによって示される。
また、巻取部材32上の周方向位置Yは、外周面32aにおいて、周方向へ向かい、順に、周方向位置Y0〜Y10によって示される。
また、回転回数Z1〜Z6は、それぞれ回転1回目〜6回目を示す。
巻取部材32を回転させる(S1)。プロセッサ42は、制御信号を出力し、モータ34を回転させ、巻取方向に所定回転速度によって巻取部材32を回転させる。巻取部材32が回転すると、光ファイバ素線Lwは、巻取部材32に巻き取られる。
初期位置にガイド部材36を移動する(S2)。プロセッサ42は、巻取位置テーブルTから初期位置を読み込む。プロセッサ42は、制御信号を出力し、スライド部材37を初期位置に移動させる。例えば、図4に示す巻取位置テーブルTでは、初期位置は、回転回数Z1及び周方向位置Y0に対応付けられた巻取位置Eである。
S3〜S9は、所定セット数の巻き取りが終了するまで繰り返される。繰り返し1回目では、回転回数Z1の処理が行われる。以後、順に、繰り返しを行い、回転回数Z2〜Z6の処理が行われる。回転回数Z1〜Z6の処理が1セットである。回転回数Z6の処理が終了すると、回転回数Z1に戻り、次のセットの処理が行われる。
周方向位置Y2が検知されたか否かを判定する(S3)。プロセッサ42は、回転センサ38から検知信号を取得し、検知信号に基づいて、巻取部材32の周方向位置Yを検知する。周方向位置Y2が検知されるまで、S3を繰り返す(S3:NO)。周方向位置Y2が検知されると、処理は、S4に進む(S3:YES)。
周方向位置Y4の巻取位置Xにガイド部材36を移動する(S4)。プロセッサ42は、巻取位置テーブルTから周方向位置Y4の巻取位置Xを読み込み、読み込んだ巻取位置Xにガイド部材36を移動させる。図4の例では、プロセッサ42は、回転回数Z1の周方向位置Y4の巻取位置Dを読み込み、巻取位置Dにガイド部材36を移動させる。
周方向位置Y4が検知されたか否かを判定する(S5)。プロセッサ42は、周方向位置Y4が検知されるまで、S5を繰り返す(S5:NO)。周方向位置Y4が検知されると、処理は、S6に進む(S5:YES)。
周方向位置Y7の巻取位置Xにガイド部材36を移動する(S6)。プロセッサ42は、巻取位置テーブルTから周方向位置Y7の巻取位置Xを読み込み、読み込んだ巻取位置Xにガイド部材36を移動させる。図4の例では、プロセッサ42は、回転回数Z1の周方向位置Y7の巻取位置Aにガイド部材36を移動させる。
周方向位置Y7が検知されたか否かを判定する(S7)。プロセッサ42は、周方向位置Y7が検知されるまで、S7を繰り返す(S7:NO)。周方向位置Y7が検知されると、処理は、S8に進む(S7:YES)。
周方向位置Y7の巻取位置Xにガイド部材36を移動する(S8)。プロセッサ42は、巻取位置テーブルTから周方向位置Y10の巻取位置Xを読み込み、読み込んだ巻取位置Xにガイド部材36を移動させる。図4の例では、プロセッサ42は、回転回数Z1の周方向位置Y10の巻取位置Eにガイド部材36を移動させる。
所定セット数の巻き取りが終了したか否かを判定する(S9)。所定セット数の巻き取りが終了するまでS3〜S9の処理を繰り返す(S9:NO)。所定セット数の巻き取りが終了したとき(S9:YES)、巻取制御処理は、終了する。
図5は、光ファイバ素線Lwの巻取経路の一例を説明するための説明図である。
S3〜S9の処理を1セット分、回転回数Z1〜Z6まで繰り返すと、図5に示す巻取経路によって光ファイバ素線Lwが巻き取られる。例えば、回転回数Z1では、図5の1点鎖線によって示す巻取経路によって光ファイバ素線Lwが巻取部材32に巻き取られる。また、回転回数Z2では、2点鎖線によって示される巻取経路によって光ファイバ素線Lwが巻取部材32に巻き取られる。以後、図5の括弧内における回転回数Z3〜Z6に示した巻取経路によって光ファイバ素線Lwが巻取部材32に巻き取られる。
周方向位置Y1〜Y3における光ファイバ素線Lwの部位は、3個の巻取位置C、D、Eにおいて巻き取られる、分岐部Nを構成する。
周方向位置Y3〜Y4における光ファイバ素線Lwの部位は、1個の巻取位置Dに収束する、収束部Vを構成する。
周方向位置Y4〜Y6における光ファイバ素線Lwの部位は、2個の巻取位置A、Bにおいて巻き取られる、分岐部Mを構成する。
周方向位置Y0〜Y1及び周方向位置Y6〜Y10における光ファイバ素線Lwの部位は、分岐部Mと分岐部Nを接続する接続部Wを構成する。
巻取部材32に巻き取られた光ファイバ素線Lwを切断溝32c、32dに沿って切断すると、光ファイババンドルLbが形成される。なお、巻取部材32に巻き取られた光ファイバ素線Lwのうち、接続部Wは、破棄される。
図6は、光ファイババンドル製造装置1によって製造された光ファイババンドルLbの外観構成の一例を示す図である。図7は、光ファイババンドル製造装置1によって製造された光ファイババンドルLbの構成を説明するための説明図である。
図6に示すように、光ファイババンドルLbには、分岐部Nに3つの分岐端部Nc、Nd、Neが設けられ、分岐部Mに2つの分岐端部Ma、Mbが設けられる。分岐端部Nc、Nd、Ne、Ma、Mbの各々は、順に、巻取位置C、D、E、A、Bの各々によって形成される。
例えば、光ファイバ素線Lwは、直径が0.1mm以下であり、収束部Vは、100本以上の光ファイバ素線Lwから構成されるが、これに限定されない。また、輝点が小さいレーザ等の光を導光する光ファイババンドルLbの場合、収束部Vは、10本以上の光ファイバ素線Lwから構成されるものであってもよい。
図7に示すように、光ファイババンドルLbは、分岐端部Ne−Mb間(回転回数Z1)、分岐端部Ne−Ma間(回転回数Z2)、分岐端部Nd−Mb間(回転回数Z3)、分岐端部Nd−Ma間(回転回数Z4)、分岐端部Nc−Mb間(回転回数Z5)、分岐端部Nc−Ma間(回転回数Z6)の各々に、所定セット数と同じ個数だけ光ファイバ素線Lwが配置されるように形成される。
すなわち、光ファイババンドルLbでは、分岐端部Ne−Mb間と分岐端部Ne−Ma間、分岐端部Nd−Mb間と分岐端部Nd−Ma間、及び、分岐端部Nc−Mb間と分岐端部Nc−Ma間において、光ファイバ素線Lwの個数が互いに略同一である。
したがって、光ファイババンドルLb、光ファイババンドルLbによって構成されたライトガイドLg、及び、ライトガイドLgを有する内視鏡111は、分岐端部Nc、Nd、Neの各々と、分岐端部Ma、Mbの各々との間をより均一に導光することができる。
また、光ファイババンドル製造装置1は、溶融装置11から線引きされた光ファイバ素線Lwを巻取部材32によって巻き取ることによって光ファイババンドルLbを製造でき、効率的である。
(ライトガイドLgを有した内視鏡111の構成)
続いて、ライトガイドLgを有した内視鏡111の構成について、説明をする。
ライトガイドLgは、光ファイババンドルLbを有する。
図8は、光ファイババンドル製造装置1によって製造された光ファイババンドルLbからなるライトガイドLgを有する内視鏡111の一例を示すブロック図である。
図8に示すように、内視鏡装置101は、内視鏡111、ビデオプロセッサ121、光源装置131、及び表示装置141を有する。
図1に示すように、内視鏡111は、光源装置131に着脱可能に接続される。
内視鏡111は、被写体に挿入するための細長形状の挿入部112を有する。挿入部112の先端部に設けられた先端部材113には、照明光出射部114、115及び撮像部116が設けられる。
照明光出射部114、115は、ライトガイドLgによって導光された照明光を被写体に照射する。照明光出射部114、115の各々には、ライトガイドLgの分岐端部Ma、Mbの各々が接続される。照明光出射部114は、例えば、先端部材113の前方に照明光を出射する。照明光出射部115は、例えば、先端部材113の側方に照明光を出射する。
撮像部116は、CCD又はCMOS等によって構成された撮像素子を有する。撮像部116は、信号処理部117と接続される。撮像部116は、被写体の戻り光を撮像信号に変換し、信号処理部117に出力する。
信号処理部117は、撮像信号の処理を行う回路である。信号処理部117は、光源装置131を介し、ビデオプロセッサ121と接続される。信号処理部117は、撮像部116から入力された撮像信号に、相関2重サンプリング処理を行い、デジタル信号に変換し、ビデオプロセッサ121に出力する。信号処理部117は、ユーザの指示入力に応じ、撮像部116のAGCゲイン、フレームレート、シャッタースピードを制御できるように構成してもよい。
ビデオプロセッサ121は、画像処理部122、指示入力部123及び制御部124を有する。
画像処理部122は、制御部124の制御の下、信号処理部117から入力された撮像信号に所定の画像処理を行い、表示画像を表示部141に出力する回路である。所定の画像処理は、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス処理、輪郭強調処理、拡大縮小処理及びマトリクス処理である。なお、所定の画像処理は、これらの処理の全て又は一部であってもよいし、これら以外の処理を行ってもよい。
指示入力部123は、操作ボタン等の操作具を有し、ユーザによる各種の指示入力が可能である。ユーザの指示入力があると、指示入力部123は、制御部124に指示入力に応じた制御信号を出力する。
制御部124は、内視鏡111内の各部の制御を行う回路である。制御部124は、画像処理部122に入力された撮像信号を検知し、光源装置131に制御信号を出力し、撮像信号の明るさに応じて光源装置131の照明光の明るさを制御する。
光源装置131は、駆動回路132及び光源133a、133b、133cを有する。
駆動回路132は、制御部124から入力された制御信号に応じた駆動電流を出力し、光源133a、133b、133cを制御する。
光源133aには分岐端部Nc、光源133bには分岐端部Nd、光源133cには分岐端部Neが、それぞれ接続される。光源133a、133b、133cは、例えば、赤色、緑色、青色等、互いに出力する照明光の波長が異なる。光源133a、133b、133cは、駆動回路132から入力された駆動電流に応じ、照明光を出力する。
表示部141は、LCD又はOLED等を有し、画像処理部122から入力された表示画像を表示する。
すなわち、内視鏡111は、光ファイババンドル製造装置1で製造され、先端側と基端側の各々が複数に分岐しており、複数の光源133a、133b、133cから、挿入部112の先端部材113に設けられた複数の照明光出射部114、115まで照明光を導光するライトガイドLgを有する。
また、ライトガイドLgは、被写体に挿入される内視鏡111に取付けられる。ライトガイドLgは、光源133a、133b、133cから3種類の照明光を分岐部Nに入射し、分岐部Mを介し、被写体に向けて2個の照明光出射部114、115から照明光を出射する。
実施形態によれば、ライトガイドLg及びライトガイドLgを有する内視鏡111は、複数に分岐した光入射側端部から入射した光を、複数に分岐した光出射側端部からより均一に照射できる。
また、光ファイババンドル製造装置1及び光ファイババンドル製造方法は、ライトガイドLgをより効率的に製造することができる。さらに、光ファイババンドル製造装置1及び光ファイババンドル製造方法によって効率的に製造されたライトガイドLgを搭載することにより、一方の分岐端部の各々と他方の分岐端部の各々の間をより均一に導光できる内視鏡111を比較的容易に提供することができる。
(実施形態の変形例1)
実施形態では、巻取位置テーブルTに応じた巻取経路によって巻取制御処理が行われたが、巻取経路は、これに限定されない。巻取経路は、巻取位置テーブルT1に応じた巻取経路によって巻取制御処理が行われてもよい。
図9は、本発明の実施形態の変形例1に係わる、光ファイババンドル製造装置1の制御装置41の巻取位置テーブルT1の一例を示す図である。本変形例では、他の実施形態及び変形例と同じ構成の一例については、説明を省略する。
本変形例では、図9の巻取位置テーブルT1に基づいて、巻取制御処理を行い、光ファイババンドルLbを製造する。光ファイババンドルLbには、分岐端部Ne−Mb間(回転回数Z1)、分岐端部Nd−Mb間(回転回数Z2)、分岐端部Nc−Mb間(回転回数Z3)、分岐端部Ne−Ma間(回転回数Z4)、分岐端部Nd−Ma間(回転回数Z5)、分岐端部Nc−Ma間(回転回数Z6)の各々に、所定セット数と同じ個数だけ光ファイバ素線Lwが配置される。
(実施形態の変形例2)
実施形態及び変形例1では、分岐部Nが3個に分岐し、分岐部Mが2個に分岐するが、分岐の数は、これに限定されない。例えば、分岐部N及び分岐部Mの各々が3個に分岐してもよい。
図10は、本発明の実施形態の変形例2に係わる、光ファイババンドル製造装置1の制御装置41の巻取位置テーブルT2の一例を示す図である。図11は、光ファイバ素線Lwの巻取経路の一例を説明するための説明図である。図12は、光ファイババンドルLbの構成の一例を説明するための説明図である。本変形例では、他の実施形態及び変形例と同じ構成の一例については、説明を省略する。また、本変形例では、回転回数Zは、回転回数Z1〜Z9の全部又は一部を示す。
本変形例では、図10の巻取位置テーブルT2に基づいて、巻取制御処理を行うと、図11に示す巻取経路によって巻取部材32に光ファイバ素線Lwが巻き取られる。巻取制御処理が終了し、切断溝32c、32dによって光ファイバ素線Lwを切断すると、光ファイババンドルLbが形成される。
図12に示すように、光ファイババンドルLbには、分岐端部Ne−Me間(回転回数Z1)、分岐端部Ne−Md間(回転回数Z2)、分岐端部Ne−Mc間(回転回数Z3)、分岐端部Nd−Me間(回転回数Z4)、分岐端部Nd−Md間(回転回数Z5)、分岐端部Nd−Mc間(回転回数Z6)、分岐端部Nc−Me間(回転回数Z7)、分岐端部Nc−Md間(回転回数Z8)、分岐端部Nc−Mc間(回転回数Z9)の各々に、所定セット数と同じ個数だけ光ファイバ素線Lwが配置される。
(実施形態の変形例3)
変形例2では、分岐部N及び分岐部Mが3個に分岐するが、分岐の数は、これに限定されない。例えば、分岐部Nが4個に分岐し、分岐部Mが3個に分岐してもよい。
図13は、本発明の実施形態の変形例3に係わる、光ファイババンドル製造装置1の制御装置41の巻取位置テーブルT3の一例を示す図である。図14は、光ファイバ素線Lwの巻取経路の一例を説明するための説明図である。図15は、光ファイババンドルLbの構成の一例を説明するための説明図である。本変形例では、他の実施形態及び変形例と同じ構成の一例については、説明を省略する。また、本変形例では、巻取位置Xは、巻取位置A〜Gの全部又は一部を示す。また、本変形例では、回転回数Zは、回転回数Z1〜Z12の全部又は一部を示す。
本変形例では、図13の巻取位置テーブルT3に基づいて、巻取制御処理を行うと、図14に示す巻取経路によって巻取部材32に光ファイバ素線Lwが巻き取られる。巻取制御処理が終了し、切断溝32c、32dによって光ファイバ素線Lwを切断すると、光ファイババンドルLbが形成される。
図15に示すように、光ファイババンドルLbには、分岐端部Ng−Mc間(回転回数Z1)、分岐端部Ng−Mb間(回転回数Z2)、分岐端部Ng−Ma間(回転回数Z3)、分岐端部Nf−Mc間(回転回数Z4)、分岐端部Nf−Mb間(回転回数Z5)、分岐端部Nf−Ma間(回転回数Z6)、分岐端部Ne−Mc間(回転回数Z7)、分岐端部Ne−Mb間(回転回数Z8)、分岐端部Ne−Ma間(回転回数Z9)、分岐端部Nd−Mc間(回転回数Z10)、分岐端部Nd−Mb間(回転回数Z11)、分岐端部Nd−Ma間(回転回数Z12)の各々に、所定セット数と同じ個数だけ光ファイバ素線Lwが配置される。
(実施形態の変形例4)
変形例3では、分岐部Nが4個に分岐し、分岐部Mが3個に分岐するが、分岐の数は、これに限定されない。例えば、分岐部Nが5個に分岐し、分岐部Mが2個に分岐してもよい。
図16は、本発明の実施形態の変形例4に係わる、光ファイババンドル製造装置1の制御装置41の巻取位置テーブルT4の一例を示す図である。図17は、光ファイバ素線Lwの巻取経路の一例を説明するための説明図である。図18は、光ファイババンドルLbの構成の一例を説明するための説明図である。本変形例では、他の実施形態及び変形例と同じ構成の一例については、説明を省略する。また、本変形例では、巻取位置Xは、巻取位置A〜Iの全部又は一部を示す。また、本変形例では、回転回数Zは、回転回数Z1〜Z10の全部又は一部を示す。
本変形例では、図16の巻取位置テーブルT4に基づいて、巻取制御処理を行うと、図15に示す巻取経路によって巻取部材32に光ファイバ素線Lwが巻き取られる。巻取制御処理が終了し、切断溝32c、32dによって光ファイバ素線Lwを切断すると、光ファイババンドルLbが形成される。
図16に示すように、光ファイババンドルLbには、分岐端部Ni−Mc間(回転回数Z1)、分岐端部Ni−Mb間(回転回数Z2)、分岐端部Nh−Mc間(回転回数Z3)、分岐端部Nh−Mb間(回転回数Z4)、分岐端部Ng−Mc間(回転回数Z5)、分岐端部Ng−Mb間(回転回数Z6)、分岐端部Nf−Mc間(回転回数Z7)、分岐端部Nf−Mb間(回転回数Z8)、分岐端部Ne−Mc間(回転回数Z9)、分岐端部Ne−Mb間(回転回数Z10)の各々に、所定セット数と同じ個数だけ光ファイバ素線Lwが配置される。
(実施形態の変形例5)
実施形態及び変形例では、光ファイババンドル製造装置1では、巻取位置テーブルT、T1、T2、T3、T4に応じてガイド部材36の移動を制御したが、ガイド部材36が巻取位置Xのいずれかにランダムに配置されるように構成してもよい。
所定セット数をより大きく定めると、大数の法則により、第1分岐端部の各々と第2分岐端部の各々との間に、光ファイバ素線Lwが略均一に配置される。
すなわち、本変形例において、プロセッサ42は、第1分岐端部の各々と第2分岐端部の各々との間に、光ファイバ素線Lwを略均一に配置するように、ガイド部材36を制御する。また、プロセッサ42は、収束部Vにおいて、光ファイバ素線Lwがランダムに配置するように、ガイド部材36を制御する。
なお、実施形態及び変形例では、分岐部N及び分岐部Mの分岐の数のバリエーションを説明したが、分岐部N及び分岐部Mの各々の分岐の数は、これに限定されない。実施形態及び変形例において説明した分岐の数以外であってもよい。
また、複数のバリエーションをメモリ43に記憶し、プロセッサ42がユーザの指示に応じてバリエーションのいずれか1つをメモリ43から読み込み、ガイド部材36を制御してもよい。例えば、メモリ43が、第1分岐部と第2分岐部の分岐の数が互いに同じである第1巻取経路と、第1分岐部と第2分岐部の分岐の数が互いに異なる第2巻取経路とを記憶し、プロセッサ42が、第1巻取経路と第2巻取経路のいずれか一方をメモリ43から読み込み、ガイド部材36を制御してもよい。
すなわち、光ファイババンドル製造装置1は、巻取部材32、ガイド部材36、プロセッサ42を有する。巻取部材32は、回転軸32bを中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線Lwを巻き取る。ガイド部材36は、回転軸32bに平行な方向に移動し、巻取部材32における、p個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置、収束巻取位置、及び、q個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置のいずれか1つに光ファイバ素線Lwをガイドする。プロセッサ42は、順に、第1巻取位置によってp個に分岐する第1分岐部と、収束巻取位置によって第1分岐部が収束する収束部Vと、第2巻取位置によって収束部からq個に分岐する第2分岐部と、第1分岐部と第2分岐部を接続する接続部Wと、が光ファイバ素線Lwによって形成されるように、ガイド部材36を移動させる。
また、プロセッサ42は、第1分岐端部の各々と、第2分岐端部の各々との間の光ファイバ素線Lwの配置数が、それぞれ任意に設定した数、例えば互いに略同一の数に振り分けられるように、ガイド部材36を移動させる。プロセッサ42は、巻取部材32が回転している間にガイド部材36を移動させてもよい。
また、光ファイババンドルLb製造方法は、回転軸32bを中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線Lwを巻き取る巻取部材32と、回転軸32bに平行な方向に移動し、光ファイバ素線Lwを巻取部材32の巻取位置Xにガイドするガイド部材36と、を用意し、巻取制御処理により、巻取部材32を回転させ、巻取部材32におけるp個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置の各々と、第1巻取位置とは周方向位置Yが異なるq個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置の各々との間の光ファイバ素線Lwの配置数が、それぞれ任意に設定した数、例えば互いに略同一の数に振り分けられるように、ガイド部材36を移動させ、光ファイバ素線Lwを巻き取る。
また、切断溝32c、32dは、切断装置を構成する。切断溝32c、32dは、巻取部材32に巻き取られた光ファイバ素線Lwを第1分岐部及び第2分岐部において、切断する。なお、切断装置は、プロセッサ42の制御によって光ファイバ素線Lwを切断する切断具を有してもよい。
本実施形態における各手順の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。さらに、本実施形態における各手順の各ステップの全てあるいは一部をハードウェアにより実現してもよい。
さらに、上述のように、第1分岐端部の各々と、第2分岐端部の各々との間の光ファイバ素線Lwの配置数が互いに略同一の数ではなく、異なる数でそれぞれ振り分けられるような制御を行うものとして応用してもよい。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
1 光ファイババンドル製造装置
11 溶融装置
12 母材投入口
13 線引き開口
21 被覆装置
22 一端開口
23 他端開口
24 被覆材供給口
31 巻取装置
32 巻取部材
32a 外周面
32b 回転軸
32c 切断溝
32d 切断溝
33 支持部材
34 モータ
35 規制部材
36 ガイド部材
37 スライド部材
37a レール
37b スライダ
38 回転センサ
41 制御装置
42 プロセッサ
43 メモリ
101 内視鏡装置
111 内視鏡
112 挿入部
113 先端部材
114 照明光出射部
115 照明光出射部
116 撮像部
117 信号処理部
121 ビデオプロセッサ
122 画像処理部
123 指示入力部
124 制御部
131 光源装置
132 駆動回路
133a 光源
133b 光源
133c 光源
141 表示部
Bm 母材
Lb 光ファイババンドル
Lg ライトガイド
Lw 光ファイバ素線
M 分岐部
Ma 分岐端部
Mb 分岐端部
N 分岐部
Nc 分岐端部
Nd 分岐端部
Ne 分岐端部
P 巻取制御プログラム
T 巻取位置テーブル
T1 巻取位置テーブル
T2 巻取位置テーブル
T3 巻取位置テーブル
T4 巻取位置テーブル
V 収束部
W 接続部
X 巻取位置
Y 周方向位置
Z 回転回数

Claims (14)

  1. 回転軸を中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線を巻き取る巻取部材と、
    前記回転軸に平行な方向に移動し、前記巻取部材における、p個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置、収束巻取位置、及び、q個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置のいずれか1つに前記光ファイバ素線をガイドするガイド部材と、
    順に、
    前記第1巻取位置によってp個に分岐する第1分岐部と、
    前記収束巻取位置によって前記第1分岐部が収束する収束部と、
    前記第2巻取位置によって前記収束部からq個に分岐する第2分岐部と、
    前記第1分岐部と前記第2分岐部を接続する接続部と、
    が前記光ファイバ素線によって形成されるように、前記ガイド部材を移動させるプロセッサと、
    を有する、ことを特徴とする、光ファイババンドル製造装置。
  2. 前記プロセッサは、前記巻取部材が回転している間に前記ガイド部材を移動させる、ことを特徴とする、請求項1に記載の光ファイババンドル製造装置。
  3. メモリを有し、
    前記メモリは、前記第1分岐部と前記第2分岐部の分岐の数が互いに同じである第1巻取経路と、前記第1分岐部と前記第2分岐部の分岐の数が互いに異なる第2巻取経路とを記憶し、
    前記プロセッサは、前記第1巻取経路と前記第2巻取経路のいずれか一方を前記メモリから読み込み、前記ガイド部材を制御する、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の光ファイババンドル製造装置。
  4. 前記第1分岐部は、p個の第1分岐端部を有し、
    前記第2分岐部は、q個の第2分岐端部を有し、
    前記プロセッサは、
    前記第1分岐端部の各々と前記第2分岐端部の各々との間に、前記光ファイバ素線を略均一に配置するように、
    前記ガイド部材を制御する、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の光ファイババンドル製造装置。
  5. 前記プロセッサは、前記収束部において、前記光ファイバ素線がランダムに配置するように、前記ガイド部材を制御する、ことを特徴とする、請求項4に記載の光ファイババンドル製造装置。
  6. 切断装置を有し、
    前記切断装置は、前記巻取部材に巻き取られた前記光ファイバ素線を前記第1分岐部及び前記第2分岐部において、切断する、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の光ファイババンドル製造装置。
  7. 前記光ファイバ素線は、直径が0.1mm以下であり、
    前記収束部は、10本以上の前記光ファイバ素線から構成される、
    ことを特徴とする、
    請求項1に記載の光ファイババンドル製造装置。
  8. 前記第1分岐部は、p個の第1分岐端部を有し、
    前記第2分岐部は、q個の第2分岐端部を有し、
    前記プロセッサは、前記第1分岐端部の各々と、前記第2分岐端部の各々との間の前記光ファイバ素線の配置数をそれぞれ任意に設定した数に振り分けるように、前記ガイド部材を移動させる、
    ことを特徴とする、請求項1に記載の光ファイババンドル製造装置。
  9. 前記プロセッサは、前記配置数が、互いに略同一になるように、前記ガイド部材を移動させる、ことを特徴とする、請求項8に記載の光ファイババンドル製造装置。
  10. 回転軸を中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線を巻き取る巻取部材と、
    前記回転軸に平行な方向に移動し、前記巻取部材における、p個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置、収束巻取位置、及び、q個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置のいずれか1つに前記光ファイバ素線をガイドするガイド部材と、
    順に、
    前記第1巻取位置によってp個に分岐する第1分岐部と、
    前記収束巻取位置によって前記第1分岐部が収束する収束部と、
    前記第2巻取位置によって前記収束部からq個に分岐する第2分岐部と、
    前記第1分岐部と前記第2分岐部を接続する接続部と、
    が前記光ファイバ素線によって形成されるように、前記ガイド部材を移動させるプロセッサと、
    を有する光ファイババンドル製造装置で製造され、
    先端側と基端側の各々が複数に分岐している、
    ことを特徴とする、ライトガイド。
  11. 光源からp種類の照明光を前記第1分岐部に入射し、
    前記第2分岐部を介し、被写体に向けてq個の照明光出射部から前記照明光を出射する、
    前記被写体に挿入される内視鏡に取付けられる、
    ことを特徴とする、請求項10に記載のライトガイド。
  12. 回転軸を中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線を巻き取る巻取部材と、
    前記回転軸に平行な方向に移動し、前記巻取部材における、p個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置、収束巻取位置、及び、q個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置のいずれか1つに前記光ファイバ素線をガイドするガイド部材と、
    順に、
    前記第1巻取位置によってp個に分岐する第1分岐部と、
    前記収束巻取位置によって前記第1分岐部が収束する収束部と、
    前記第2巻取位置によって前記収束部からq個に分岐する第2分岐部と、
    前記第1分岐部と前記第2分岐部を接続する接続部と、
    が前記光ファイバ素線によって形成されるように、前記ガイド部材を移動させるプロセッサと、
    を有する光ファイババンドル製造装置で製造され、
    先端側と基端側の各々が複数に分岐しており、
    複数の光源から、挿入部の先端部材に設けられた複数の照明光出射部まで照明光を導光する、
    ライトガイドを有する、
    ことを特徴とする、内視鏡。
  13. 回転軸を中心に、巻取方向に回転し、光ファイバ素線を巻き取る巻取部材と、
    前記回転軸に平行な方向に移動し、前記光ファイバ素線を前記巻取部材の巻取位置にガイドするガイド部材と、を用意し、
    巻取制御処理により、
    前記巻取部材を回転させ、
    前記巻取部材におけるp個(pは2以上の自然数)の第1巻取位置の各々と、前記第1巻取位置とは周方向位置が異なるq個(qは2以上の自然数)の第2巻取位置の各々との間の前記光ファイバ素線の配置数をそれぞれ任意に設定した数に振り分けるように、前記ガイド部材を移動させ、前記光ファイバ素線を巻き取る、
    ことを特徴とする、光ファイババンドル製造方法。
  14. 前記巻取制御処理は、前記配置数が、互いに略同一になるように、前記ガイド部材を移動させ、前記光ファイバ素線を巻き取る、ことを特徴とする、請求項13に記載の光ファイババンドル製造方法。
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