JP6076554B2 - 一組のコネクタ、フランジ、一組のコネクタの製造方法、および内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれが光ファイバを含むプラグおよびレセプタクルからなる一組のコネクタ、プラグまたはレセプタクルのいずれかのフランジ、前記一組のコネクタの製造方法、および前記一組のコネクタのプラグを具備する内視鏡に関する。

内視鏡システムは、医療分野等において広く用いられている。外光の届かない体内の画像を取得するために、内視鏡の先端部には撮像部とともに照明光を照射する照射部が配設されている。

例えば、日本国特開２０１４−８１４８４号公報に開示されている内視鏡では、挿入部の先端部に配置された光ファイバ走査装置（照射部）が、光源装置からのレーザ光を導光する光ファイバの先端部を２次元走査することで、光スポットのスキャン照射が行われる。

上記内視鏡システムでは、光源装置の光源が発生したレーザ光は、光源装置の外面に配設されたレセクタプルの光ファイバに入射する。内視鏡のプラグが光源装置のレセプタクルと係合されると、レーザ光はプラグの光ファイバに入射し、内視鏡の先端部まで導光される。

ここで、光源装置のレセプタクルと内視鏡のプラグとの調芯が不十分だと、結合損失が大きく、照明光の光量が不足する。

日本国特開２００４−２０５６０４号公報には、それぞれがコリメータを有する一組のコネクタにおいて、コネクタ同士を、結合損失が最小となる回転角の位置で固定することが開示されている。

しかし、内視鏡システムでは、１台の光源装置に異なる内視鏡が接続されたり、内視鏡が異なる光源装置に接続されたりする。すなわち、光源装置と内視鏡とが決まった組み合わせで使用されるとは限られない。このため、光源装置と内視鏡との組み合わせにより結合損失が異なり、照明光の光量が変化してしまうおそれがあった。照明光の光量が小さいと画像が暗くなり視認性が低下する。また、光量が仕様よりも大きすぎても画像が明るすぎて、やはり視認性が低下する。

このため、係合相手が異なっていても、所定の結合損失が得られる、一組のコネクタ、プラグまたはレセプタクルのいずれかのフランジ、前記一組のコネクタの製造方法、および内視鏡が求められていた。

本発明は、係合相手が異なっていても、所定の結合損失が得られる、一組のコネクタ、プラグまたはレセプタクルのいずれかのフランジ、前記一組のコネクタの製造方法、および内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の実施形態の一組のコネクタは、係合部がある第１の外装部を具備する第１のコネクタと、前記係合部と係合する被係合部がある第２の外装部を具備する第２のコネクタと、からなり、前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタが、それぞれ、光ファイバと、前記光ファイバを内包するよう保持する保持部と、前記第１の外装部または前記第２の外装部の内周に設けられた複数の被嵌合部のそれぞれと嵌合する複数の嵌合部が回転対称位置に形成されている、前記保持部の外周に設けられた、フランジと、を具備し、前記複数の嵌合部のうちの前記光ファイバを介して出射される光の出射方向に最も近接している嵌合部を基準嵌合部とし、前記基準嵌合部と光軸とを結ぶ直線に対して、前記出射方向が左右のいずれかであるかに基づき、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが分けられている。

また、別の実施形態の一組のコネクタの製造方法は、係合部がある第１の外装部を含む第１のコネクタと、前記係合部と係合する被係合部がある第２の外装部を含む第２のコネクタと、を具備する一組のコネクタの製造方法であって、複数の嵌合部が外周に形成されているフランジをそれぞれが有する複数の保持部の、それぞれの貫通孔に、光ファイバが挿入されるステップと、それぞれの前記複数の保持部から出射される光の出射方向が特定されるステップと、前記第１の外装部および前記第２の外装部の内周に設けられた複数の被嵌合部のそれぞれと嵌合する前記複数の嵌合部のうちの、前記出射方向に最も近接している基準嵌合部と、前記保持部の光軸と、を結ぶ直線に対して、前記出射方向が左右のいずれかであるかに基づき、前記保持部が、第１のグループまたは第２のグループにグループ分けされるステップと、前記第１のグループに属する前記保持部の前記基準嵌合部を、前記第１の外装部の前記係合部に対して任意の第１の相対位置の被嵌合部と嵌合し、前記第１のコネクタを作製するステップと、前記第２のグループに属する前記保持部の前記基準嵌合部を、前記第２の外装部の前記被係合部に対して前記第１の相対位置の被嵌合部と嵌合し、前記第２のコネクタを作製するステップと、を具備する。

また、別の実施形態の内視鏡は、第１のコネクタと第２のコネクタとからなる一組のコネクタの第１のコネクタであるプラグが、ユニバーサルコードの基端部に配設されており、前記第２のコネクタが光源装置に配設されたレセプタクルであり、前記一組のコネクタは、係合部がある第１の外装部を具備する前記第１のコネクタと、前記係合部と係合する被係合部がある第２の外装部を具備する前記第２のコネクタと、からなり、前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタが、それぞれ、光ファイバと、前記光ファイバを内包するよう保持する保持部と、前記第１の外装部または前記第２の外装部の内周に設けられた複数の被嵌合部のそれぞれと嵌合する複数の嵌合部が回転対称位置に形成されている、前記保持部の外周に設けられた、フランジと、を具備し、前記複数の嵌合部のうちの前記光ファイバを介して出射される光の出射方向に最も近接している嵌合部を基準嵌合部とし、前記基準嵌合部と光軸とを結ぶ直線に対して、前記出射方向が左右のいずれかであるかに基づき、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが分けられている。
また、別の実施形態のフランジは、光ファイバを内包するよう保持する保持部の外周に設けられ、係合部があるコネクタの外装部の内周に設けられた複数の被嵌合部のそれぞれと嵌合する複数の嵌合部が形成されているフランジであって、前記複数の嵌合部のうち、出射される光の出射方向に最も近接している嵌合部を基準嵌合部とし、前記基準嵌合部と光軸とを結ぶ直線に対して、前記出射方向が左右のいずれかであるかに基づき、前記基準嵌合部の一部が、他の部分とは色または形状の少なくともいずれかが異なる。

本発明によれば、係合相手が異なっていても所定の結合損失が得られる、一組のコネクタ、プラグまたはレセプタクルのいずれかのフランジ、前記一組のコネクタの製造方法、および内視鏡を提供できる。

実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの斜視図である。 実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの構成図である。 実施形態の一組のコネクタのプラグの斜視図である。 実施形態の一組のコネクタのレセプタクルの斜視図である。 第１実施形態の一組のコネクタのプラグの分解図である。 第１実施形態の一組のコネクタの製造方法を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態の一組のコネクタの製造方法を説明するための斜視図である。 第１実施形態の一組のコネクタの製造方法を説明するための投影図である。 第１実施形態の一組のコネクタの製造方法を説明するための投影図である。 第１実施形態の一組のコネクタを説明するための分解図である。 第１実施形態の一組のコネクタの効果を説明するための模式図である。 第１実施形態の変形例１の一組のコネクタを説明するための分解図である。 第１実施形態の変形例２の一組のコネクタを説明するための分解図である。 第２実施形態の一組のコネクタのプラグを説明するための投影図である。 第２実施形態の一組のコネクタのレセプタクルを説明するための投影図である。

以下、本発明の実施形態の一組のコネクタ３０、前記一組のコネクタ３０の製造方法、および内視鏡９０について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の縱と横奥行きとの関係、各部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係および比率が異なる部分が含まれている場合がある。

＜内視鏡システム＞
図１および図２に示すように、プラグ１０およびレセプタクル２０からなる一組のコネクタ３０は、内視鏡システム９の構成要素である。図１は内視鏡システムの斜視図、図２は内視鏡システムの構成図である。

内視鏡システム９は、内視鏡９０と、光源装置およびプロセッサの機能を備えた本体部９１と、モニタ９２と、を具備する。内視鏡９０は、生体内に挿通される細長い挿入部９３と、操作部９４と、ユニバーサルケーブル９５と、を有する光走査型内視鏡である。ユニバーサルケーブル９５の基端部にはプラグ１０、１０Ａ、１０Ｘが配設されている。後述するようにプラグ１０、１０Ａは、光を導光するための光プラグであり、プラグ１０Ｘは電気信号を伝送するための電気プラグである。そして、本体部９１には、プラグ１０、１０Ａ、１０Ｘが、それぞれ着脱自在に係合するレセプタクル２０等が配設されている。

光走査型内視鏡では、本体部９１の光源ユニット９１Ａが発生したレーザ光が、挿入部９３の先端部９３Ａに配設された光ファイバ走査装置９８まで導光される。導光されたレーザ光は光ファイバ走査装置９８により２次元走査され被検体に照射する。被検体からの反射光（戻り光）は、先端部９３Ａから本体部９１まで導光され、本体部９１でデータ処理が行われ被検体像が生成される。生成された被検体像はモニタ９２に表示される。

光ファイバ走査装置９８にレーザ光を導光する照明用の光ファイバ１１は、プラグ１０からユニバーサルケーブル９５、操作部９４、挿入部９３を挿通し先端部９３Ａまで延設されている。なお、複数の光ファイバの端部を接合して１本の光ファイバ１１を構成してもよい。図１では図示しないが後述するように、プラグ１０Ａの光ファイバ１１Ａおよびプラグ１０Ｘの信号線９７も、挿入部９３等を挿通し先端部９３Ａまで延設されている。

なお、内視鏡９０は、いわゆる軟性内視鏡だが、本発明の内視鏡としては、挿入部９３が硬質な、いわゆる硬性内視鏡であってもよい。

図２に示すように、本体部９１は、光源ユニット９１Ａと、駆動制御ユニット９１Ｂと、検出ユニット９１Ｃと、電源９１Ｄと、コントローラ９１Ｅと、を含む。電源９１Ｄは、光源ユニット９１Ａ等へ電力を供給する。コントローラ９１Ｅは本体部９１の全体の制御を行うとともに、信号を処理するプロセッサの機能を有する。

光源ユニット９１Ａは、レーザ光を発生し、光ファイバ２１に出射する。光ファイバ２１はレセプタクル２０まで延設されている。レーザ光は、レセプタクル２０と係合したプラグ１０の光ファイバ１１を介して先端部９３Ａの光ファイバ走査装置９８まで導光される。

駆動制御ユニット９１Ｂが発生した駆動信号は、レセプタクル２０Ｘと係合したプラグ１０Ｘを介して先端部９３Ａの光ファイバ走査装置９８まで伝送される。

例えば、光ファイバ走査装置９８は磁界発生部（不図示）を有する。光を導光するための導光部材である光ファイバ１１の先端部には永久磁石が配設されている。磁界発生部が発生する磁界の強さおよび方向の変化に応じて、光ファイバ１１の先端部は２次元走査される。なお、光ファイバ走査装置９８は、圧電体の変位に応じて光ファイバ１１の先端部が２次元走査する圧電駆動型等でもよい。

一方、先端部９３Ａに配置された光ファイバ１１Ａの先端部で受光された反射光は基端部のプラグ１０Ａまで導光される。そしてプラグ１０Ａと係合したレセプタクル２０Ａの光ファイバ２１Ａを介して検出ユニット９１Ｃまで導光される。

以上の説明のように、ユニバーサルケーブル９５は、本体部９１とコネクタ３０、３０Ａ、３０Ｘを介して接続される。コネクタ３０、３０Ａ、３０Ｘは、それぞれがプラグ１０、１０Ａまたは１０Ｘ、およびレセプタクル２０、２０Ａまたは２０Ｘ（図２参照）からなる一式のコネクタである。

＜一組のコネクタ＞
以下、本実施形態の第１のコネクタであるプラグ１０および第２のコネクタであるレセプタクル２０からなる一組のコネクタ３０について、図３〜図５を用いて詳細に説明する。

図３に示すように、プラグ１０は、回動自在なリングハンドル１４が外周に配設された円筒形の第１の外装部１２と、第１の外装部１２の内部に配設された保持部であるフェルール１３と、を含む。フェルール１３の貫通孔１３Ｈには光ファイバ１１が挿入され固定されている。

一方、レセプタクル２０の錐形部２４の内部には、円筒形の第２の外装部２２が配設されている。そして第２の外装部２２の内部に保持部であるフェルール２３が配設されている。フェルール２３の貫通孔２３Ｈには光ファイバ２１が挿入され固定されている。

ここで、第１の外装部１２の外径は、第２の外装部２２の内径よりも僅かに小さい。一方、リングハンドル１４の内径は、第２の外装部２２の外径よりも僅かに大きい。このため、第１の外装部１２が第２の外装部２２に挿入されると、プラグ１０とレセプタクル２０とは係合する。

第１の外装部１２の係合部であるガイドキー１２Ｘは、第２の外装部２２の被係合部であるキー溝２２Ｘと係合する。ガイドキー１２Ｘおよびキー溝２２Ｘにより、プラグ１０とレセプタクル２０とが係合するときの相対回転角度は一義的に規定される。なお、第１の外装部１２の係合部がキー溝等の凹部で第２の外装部２２の被係合部がガイドキー等の凸部でもよい。

プラグ１０とレセプタクル２０とが係合すると、レセプタクル２０の第２の外装部２２の外面の係合ピン２４Ｙは、プラグ１０のリングハンドル１４の溝１４Ａに挿入される。溝１４Ａは、リングハンドル１４の内面に沿って螺旋状に延設されている。このため、リングハンドル１４が回動操作されると、挿入された係合ピン２４Ｙは溝１４Ａの壁面に押圧されるため、プラグ１０はレセプタクル２０に安定に固定される。リングハンドル１４が逆方向に回動操作されると、プラグ１０はレセプタクル２０から抜去可能となる。

なお、プラグ１０と、レセプタクル２０とは、外見上は大きく異なるが、内部の構成は略同じである。例えば、第１の外装部１２と第２の外装部２２の内周部の構成、フェルール１３とフェルール２３の構成、および光ファイバ１１と光ファイバ２１等は同じである。このため、以下、第１の外装部１２の構成について説明する。また、本実施形態の一組のコネクタ３０では、レセプタクル２０からプラグ１０に光が導光されるが、説明の都合上、プラグ１０からレセプタクル２０に向けて導光されるように表現することがある。なお、以下、リングハンドル１４等の説明および図示等は省略する。

図５に示すように、プラグ１０は、第１の外装部１２と、第１の保持部であるフェルール１３と、フェルール１３の外周に配設されたフランジ１５と、フェルール１３の貫通孔１３Ｈに挿入されたコリメータ１６および光ファイバ１１と、を具備する。例えば、ステンレス等の金属からなるフランジ１５は、ジルコニア等からなるフェルール１３の外周面に接着されているため、両者の相対回転角度は固定されている。以下、フランジ付きフェルールのことを、単にフェルールということがある。なお、図５において１点鎖線は光軸Ｏを示している。

フェルール１３の貫通孔１３Ｈの内径は、コリメータ１６および光ファイバ１１の外径よりも僅かに大きい。コリメータ１６は、端面から出射された光または端面から入射した光を平行光線束として光伝達を行う光学部品である。

フランジ１５には、４つの嵌合部１５Ｘ１〜１５Ｘ４が、９０度毎に回転対称位置に形成されている。なお、以下、複数の同じ機能の構成要素のそれぞれをいうときは、末尾の１桁の数字を省略する。例えば、４つの嵌合部１５Ｘ１〜１５Ｘ４の、それぞれを嵌合部１５Ｘという。

一方、第１の外装部１２の内周には、それぞれの嵌合部１５Ｘと嵌合する４つの被嵌合部１２Ｙ１〜１２Ｙ４がある。なお、第１の外装部１２の外周に形成されたガイドキー１２Ｘと、内周に形成された４つの被嵌合部１２Ｙ１〜１２Ｙ４との相対位置は固定されている。プラグ１０では、嵌合部１５Ｘが凹部（切り欠き部、溝部）で、被嵌合部１２Ｙが凸部であるが、嵌合部１５Ｘが凸部で、被嵌合部１２Ｙが凹部でもよい。

ともに第２の外装部２２の内周に形成された、キー溝２２Ｘと４つの被嵌合部との相対位置も固定されている（図９参照）。

なお、プラグ１０のフランジ１５の嵌合部１５Ｘ１の一部には、マーク１９が付されており、表面の色が他の領域と異なっている。また、レセプタクル２０のフランジ２５の、いずれかの嵌合部２５Ｘにもマーク２９が付されている（図９参照）。マーク１９、２９については後に詳述する。

＜一組のコネクタの製造方法＞
次に、図６のフローチャートに沿って、実施形態の一組のコネクタ３０の製造方法について説明する。

＜ステップＳ１０＞組み込みステップ
図５に示したように、フランジ１５が外周に配設されたフェルール（フランジ付きフェルール）１３の貫通孔１３Ｈに、コリメータ１６である屈折率分布型レンズ（グリンレンズ）および光ファイバ１１が挿入され固定される。すなわち、フェルール１３は光ファイバ１１およびコリメータ１６を内包するよう保持する

コリメータ１６は複数のレンズで構成されていてもよいが、細径化のためには、屈折率が不均一である屈折率分布型レンズ(gradient index lenses：グリンレンズ)であることが好ましい。光ファイバ１１はレーザ光を導光するシングルモード光ファイバである。

なお、コリメータ１６の外径が貫通孔１３Ｈの内径よりも大きい場合には、コリメータ１６は、光ファイバ１１が出射する光が入射するようにフェルール１３の先端部側の内部に配置されてもよい。

また、便宜上、フェルール等にプラグ１０の構成要素の符号を用いて説明している。しかし本実施形態の製造方法では、コリメータおよび光ファイバがフェルールに組み込まれたステップＳ１０の段階においては、そのフェルールがプラグ１０として用いられるか、レセプタクル２０として用いられるかは決まっていない。

＜ステップＳ２０＞測定ステップ
光コネクタは、光の出射方向（入射方向）が光軸方向と完全に一致していることが好ましい。しかし、技術的な限界から、フェルール１３から出射される光の方向は光軸Ｏに対して平行ではなく、僅かに傾斜している。

図７に示すように、測定ステップでは、コリメータ１６および光ファイバ１１が内包するよう保持されたフェルール１３の光ファイバ１１の基端部側から、評価用光源装置（不図示）から光が入射され、コリメータ１６を介して出射される光の出射方向が測定される。

光の出射方向は、フェルール１３の光軸Ｏに垂直な投影面Ｓに投影された、フェルール１３から出射される光の投影点Ｐの位置により評価できる。投影面Ｓにおける投影点Ｐと光軸Ｏとの間の長さとフェルール１３から投影面Ｓまでの距離とから、出射方向の光軸Ｏに対する傾斜角度φが算出される。なお、投影面Ｓに投影された出射光は実際には広がりのある円となるため、円の中心点を投影点Ｐとする。

出射光の傾斜角度φが所定値超の場合、例えば、φ＞０．３度の場合には、フェルール１３の傾斜角度φを調整してもよい。

係合されたプラグ１０とレセプタクル２０との結合損失は、傾斜角度φだけでなく、出射方向、すなわち、投影点Ｐの光軸Ｏに対する相対位置により大きく異なる。互いに向かいって係合されるプラグ１０の出射方向とレセプタクル２０の出射方向とが同じ方向であると結合損失は小さくなる。

例えば、図８Ａに示したフェルール１３では、出射方向（投影点Ｐ）は、光軸Ｏに対して右上方向である。また、図８Ｂに示したフェルール１３では、出射方向（投影点Ｐ）は、光軸Ｏに対して左下方向である。図８Ａおよび図８Ｂは、図７に示すように、出射方向に直交する投影面Ｓを、フェルール１３と反対側から観察したときの図である。

なお、直線Ｌは、投影面Ｓに投影されたフランジ１５の４つの嵌合部１５Ｘのうち、投影点Ｐに最も近接している基準嵌合部１５ＸＳの投影位置と、光軸Ｏと投影面Ｓとの交点と、を結ぶ直線であり、出射方向を規定するための、光軸Ｏを中心とする円座標系の基準軸となる。なお、円座標系の偏角θは、基準軸である直線Ｌの角度が０度であり、時計方向に増加するものとする。

＜ステップＳ３０＞グループ分けステップ
まず、フランジ１５の４つの嵌合部１５Ｘ１〜１５Ｘ４のうちの光の出射方向に最も近接している基準嵌合部１５ＸＳが選択される。図８Ａに示したフェルール１３では、嵌合部１５Ｘ１が基準嵌合部１５ＸＳとなる。図８Ｂに示したフェルール１３では、嵌合部１５Ｘ４が基準嵌合部１５ＸＳとなる。

すなわち、投影面Ｓに投影された嵌合部１５Ｘ１〜１５Ｘ４のうち、投影点Ｐとの距離が最も短い嵌合部が基準嵌合部１５ＸＳとなる。

次に、直線Ｌに対して、出射方向を示す投影点Ｐが左右のいずれかであるかが判定される。図８Ａに示したフェルール１３では、出射方向は右であり、図８Ｂに示したフェルール１３では、出射方向は左である。

そして、出射方向が左右のいずれかであるかにもとづき、複数の保持部が、第１のグループまたは第２のグループにグループ分けされる。言い替えれば、光軸Ｏを中心とし直線Ｌを基準軸とする円座標系において、投影点Ｐの偏角θ１が、正か負かにもとづきグループ分けが行われる。

例えば、出射方向が左のフェルールが第１のグループに、出射方向が右のフェルールが第２のグループに、グループ分けされる。なお、逆に、出射方向が右のフェルールが第１のグループに、出射方向が左のフェルールが第２のグループに、グループ分けされてもよい。

ここで、第１のグループに属するフェルールの光の出射方向（投影点）は前記円座標系において、偏角θが、０度から４５度の範囲（θｋ＝４５度）にある。一方、第２のグループに属するフェルールの光の出射方向は、偏角θが、−４５度から０度（３１５度から３６０度）の範囲（θｋ＝４５度）にある。

なお、４つの嵌合部１５Ｘのうち、どの嵌合部が基準嵌合部１５ＸＳであるかを識別可能なようにマーク１９（図８Ａ等参照）を付して、色を変えることが好ましい。

なお、グループ分けされた複数のフェルールが、それぞれの基準嵌合部１５ＸＳを所定位置に配置した保管ケース等で、次の嵌合ステップまで一時的に保管される場合にはマーキングは不要である。

＜ステップＳ４０＞嵌合ステップ
グループ分けされた複数のフェルールが、それぞれ第１の外装部１２または第２の外装部１２と嵌合されコネクタが作製される。

例えば、第１のグループに属するフェルール１３は、第１の外装部１２と嵌合され第１のコネクタであるプラグ１０となる。これに対して第２のグループに属するフェルール２３は、第２の外装部２２と嵌合され第２のコネクタであるレセプタクル２０となる。

図５で示したように、第１の外装部１２の内面にはフランジ付きフェルール１３の４つの嵌合部１５Ｘと嵌合する４つの被嵌合部１２Ｙがある。このため、第１の外装部１２とフェルール１３とは、４通りの相対回転角度で嵌合可能である。また、第２の外装部２２の内面にはフランジ付きフェルール２３の４つの嵌合部２５Ｘと嵌合する４つの被嵌合部２２Ｙがある。このため、第２の外装部２２とフェルール２３とは、４通りの相対回転角度で嵌合可能である。それぞれの被嵌合部１２Ｙは、ガイドキー１２Ｘと、所定の相対位置にある。また、それぞれの被嵌合部２２Ｙは、キー溝２２Ｘと、所定の相対位置にある。

＜嵌合ステップ１＞
図９に示すように、第１のグループに属する複数のフェルールのうちの一のフェルール１３の基準嵌合部１５ＸＳを、基準被嵌合部１２ＹＳと嵌合することで、第１のコネクタであるプラグ１０が作製される。基準被嵌合部１２ＹＳは、第１の外装部１２のガイドキー１２Ｘに対して任意の第１の相対位置にある被嵌合部である。

ここで、基準被嵌合部１２ＹＳは、４つの被嵌合部１２Ｙ１〜１２Ｙ４のどれでもよい。図９では、被嵌合部１２Ｙ１が基準被嵌合部１２ＹＳである。

＜嵌合ステップ２＞
次に、第２のグループに属する複数のフェルールのうちの一のフェルール２３の基準嵌合部２５ＸＳ（２５Ｘ１）を、第２の外装部２２のキー溝２２Ｘに対して前記第１の相対位置の被基準嵌合部２２ＹＳと嵌合することで、第２のコネクタであるレセプタクル２０が作製される。すなわち、レセプタクル２０は、コリメータ２６および光ファイバ２１が挿通されたフランジ２５付きフェルール２３が第２の外装部２２と嵌合している。

ここで、第１の相対位置は、ガイドキー１２Ｘと被嵌合部１２Ｙ１との相対位置である。すなわち、４つの被嵌合部１２Ｙのうち、被嵌合部１２Ｙ１は、光軸方向から平面視したときに、ガイドキー１２Ｘの直下の最も近接した位置にある。このため光軸方向から平面視したときに、キー溝２２Ｘの直下の最も近接した位置にある被嵌合部２２Ｙ１が、被基準嵌合部２２ＹＳとなる。

なお、フェルール１３の基準嵌合部１５ＸＳが被嵌合部１２Ｙ３と嵌合された場合には、被嵌合部２２Ｙ３が、被基準嵌合部となる。

図８Ａに示したプラグ１０のフェルール１３の光の出射方向は、光軸Ｏを中心とし直線Ｌを基準軸とし、時計回りに偏角θが増加する前記円座標系において、偏角θが、０度から４５度の範囲（θｋ＝４５度）にある。一方、図８Ｂに示したレセプタクル２０のフェルール２３の光の出射方向は、偏角θが、−４５度から０度（３１５度から３６０度）の範囲（θｋ＝４５度）にある。そして、プラグ１０とレセプタクル２０とは、互いに向かい合うように係合される。なお、係合されたプラグ１０のコリメータ１６とレセプタクル２０のコリメータ２６とは当接することなく所定の空隙を介して配置される。

図１０に示すように、複数のプラグ１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）と、複数のレセプタクル２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）と、は任意に係合されても、光の出射方向が含まれる「偏角４５度の範囲」が向かい合うように係合される。

このため、プラグ１０とレセプタクル２０とからなる一組のコネクタ３０は、係合相手が異なっていても、結合損失が大きく低下することがなく、所定の結合損失が得られる。また、一組のコネクタ３０のプラグ１０を具備する内視鏡９０は、接続される光源ユニット９１Ａが異なっていても所定の結合損失が得られる。

＜変形例＞
次に第１実施形態の変形例１、２の一組のコネクタ３０Ｄ、３０Ｅ等について説明する。一組のコネクタ３０Ｄ、３０Ｅ等は第１実施形態の一組のコネクタ３０等と類似し同じ効果を有するため、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。

変形例の一組のコネクタ３０Ｄ、３０Ｅでは、光の出射方向に対応した、基準嵌合部が他の嵌合部とは形状が異なる。そして、第１の外装部、第２の外装部の基準被嵌合部は、複数の嵌合部のうち基準嵌合部だけと嵌合する。

＜変形例１＞
図１１に示すように、変形例１の一組のコネクタ３０Ｄは、第１のコネクタであるプラグ１０Ｄと、第２のコネクタであるレセプタクル２０Ｄとからなる。プラグ１０Ｄは内視鏡９０の基端部に配設されており、レセプタクル２０Ｄは光源ユニット９１Ａ（本体部９１）の外面に配設されている。

プラグ１０Ｄのフェルール１３Ｄの基準嵌合部１５ＸＳＤ（１５Ｘ１Ｄ）は、他の嵌合部１５Ｘと異なり、光出射方向に対応する領域が切り取られている。すなわち、光の出射方向が測定されるステップ（Ｓ２０）において、測定された出射方向を識別するために、フランジ１５Ｄの一部が、切断加工または研磨加工により切り取られている。なおフェルール１３Ｄの基準嵌合部は形状が異なるため他の嵌合部と識別可能であるが、さらに、マークを付したり、色を変えたりして更に識別を容易にしてもよい。

そして、第１の外装部１２Ｄは、基準被嵌合部である被嵌合部１２Ｙ１Ｄが、他の被嵌合部と形状が異なっている。このため、プラグ１０Ｄの基準嵌合部１５ＸＳＤ（１５Ｘ１Ｄ）は、第１の外装部１２Ｄの被嵌合部１２Ｙ１Ｄとだけ嵌合可能である。言い替えれば、第１の外装部１２Ｄでは、基準被嵌合部１２ＹＳＤが予め決められている。

同様に、レセプタクル２０Ｄのフェルール２３Ｄの基準嵌合部２５ＸＳＤ（２５Ｘ１Ｄ）は、第２の外装部２２Ｄの被嵌合部２２Ｙ１Ｄ（２２ＹＳＤ）とだけ嵌合可能である。

＜変形例２＞
図１２に示すように変形例２の一組のコネクタ３０Ｅは、第１のコネクタであるプラグ１０Ｅと、第２のコネクタであるレセプタクル２０Ｅとからなる。プラグ１０Ｅは内視鏡９０の基端部に配設されており、レセプタクル２０Ｅは光源ユニット９１Ａ（本体部９１）の外面に配設されている。

プラグ１０Ｅの基準嵌合部１５ＸＳＥ（１５Ｘ１Ｅ）は、他の嵌合部１５Ｘと異なり、光出射方向に対応する凹部に部材１５Ｚが配設されている。すなわち、光の出射方向が測定されるステップ（Ｓ２０）において、測定された出射方向を識別するために、嵌合部１５Ｘ１Ｅに部材１５Ｚが接着されている。

そして、第１の外装部１２Ｅは、被嵌合部１２Ｙ１Ｅが、他の被嵌合部と異なっている。このため、プラグ１０Ｅの基準嵌合部１５ＸＳＥ（１５Ｘ１Ｅ）は、第１の外装部１２Ｅの被嵌合部１２Ｙ１Ｅとだけ嵌合可能である。言い替えれば、第１の外装部１２Ｅでは、基準被嵌合部が予め決められている。

同様に、レセプタクル２０Ｅの基準嵌合部２５ＸＳＥ（２５Ｘ１Ｅ）は部材２５Ｚが配置されているため、第２の外装部２２Ｅの基準被嵌合部２２ＹＳＥである被嵌合部２２Ｙ１Ｅとだけ嵌合可能である。

なお、変形例１、２の一組のコネクタ３０Ｄ、３０Ｅにおいて、プラグまたはレセプタクルの一方だけが変形例の構成で他方は実施形態１の構成であってもよいし、一方が変形例１の構成で他方が変形例２の構成であってもよい。

＜第２実施形態＞
次に第２実施形態の一組のコネクタ３０Ｆ等について説明する。一組のコネクタ３０Ｆ等は第１実施形態の一組のコネクタ３０等と類似し同じ効果を有するため、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。

第１実施形態では、フェルール１３（２３）のフランジ１５（２５）には回転対称位置に４つの凹部１５Ｘ１〜１５Ｘ４（２５Ｘ１〜２５Ｘ４）が嵌合部として形成されていた。

これに対して、図１３Ａに示すように、第２実施形態の一組のコネクタ３０Ｆのプラグ１０Ｆでは、フランジ１５Ｆには回転対称位置に２つの凹部１５Ｘ１Ｆ、１５Ｘ２Ｆが嵌合部として形成されている。そして、図１３Ｂに示すように、第２実施形態の一組のコネクタ３０Ｆのレセプタクル２０Ｆでは、フランジ２５Ｆには回転対称位置に２つの凹部２５Ｘ１Ｆ、２５Ｘ２Ｆが嵌合部として形成されている。

なお、図示しないが、プラグ１０Ｆと嵌合する第１の外装部およびレセプタクル２０Ｆと嵌合する第２の外装部には、それぞれ対応する被嵌合部が形成されている。

本実施形態の製造方法でも、第１実施形態の製造方法と同様の測定ステップにより、光の出射方向が測定され、グループ分けステップにより複数のフェルールが、第１のグループまたは第２のグループにグループ分けされる。

しかし、プラグ１０Ｆでは、第１のグループに属するフェルールの光の出射方向（投影点）は円座標系において、偏角θが、０度から９０度の範囲（θｋ＝９０度）にある。一方、第２のグループに属するレセプタクル２０Ｆのフェルールの光の出射方向は、偏角θが、−９０度から０度（２７０度から３６０度）の範囲（θｋ＝９０度）にある。

そして、一組のコネクタ３０Ｆでは、プラグ１０Ｆとレセプタクル２０Ｆとは、互いに向かい合うように係合される。

このため、図１０に示すように、複数のプラグ１０Ｆと、複数のレセプタクル２０Ｆと、は任意に係合されても、光の出射方向が含まれる「偏角９０度の範囲」が向かい合うように係合される。

一組のコネクタ３０Ｆは、一組のコネクタ３０等と比較すると効果は大きくはないが、やはり、係合相手が異なっていても、結合損失が大きく低下することがなく、所定の結合損失が得られる。

以上の説明のように、フランジに形成されている複数の嵌合部の数がＮの場合、θｋは１８０／Ｎ（度）となる。すなわち、第１実施形態の一組のコネクタ３０ではＮ＝４であったので、θｋ＝４５度となった。これに対して第２実施形態の一組のコネクタ３０ＦではＮ＝２であったので、θｋ＝９０度となった。

複数の嵌合部の数Ｎは多いほど、係合相手が異なっていても、結合損失が低下するおそれが、より防止される。嵌合部の数Ｎは２以上であれば所定の効果が得られる。なお、嵌合部の数Ｎの上限は加工精度等の関係から例えば１６である。

本発明は上述した実施形態、または変形例等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、改変等ができる。
本出願は、２０１４年１２月１５日に日本国に出願された特願２０１４−２５３２７８号を優先権の基礎として出願するものであり、上記開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (12)

1. 係合部がある第１の外装部を具備する第１のコネクタと、前記係合部と係合する被係合部がある第２の外装部を具備する第２のコネクタと、からなり、
   前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタが、それぞれ、
   光ファイバと、
   前記光ファイバを内包するよう保持する保持部と、
   前記第１の外装部または前記第２の外装部の内周に設けられた複数の被嵌合部のそれぞれと嵌合する複数の嵌合部が回転対称位置に形成されている、前記保持部の外周に設けられた、フランジと、を具備し、
   前記複数の嵌合部のうちの前記光ファイバを介して出射される光の出射方向に最も近接している嵌合部を基準嵌合部とし、前記基準嵌合部と光軸とを結ぶ直線に対して、前記出射方向が左右のいずれかであるかに基づき、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが分けられていることを特徴とする一組のコネクタ。
2. 前記光ファイバとの間で光伝達を行い、前記光を出射するコリメータを更に具備し、
   前記コリメータは、前記保持部に内包するよう保持されていることを特徴とする請求項１に記載の一組のコネクタ。
3. 前記基準嵌合部の一部が、他の部分とは色または形状の少なくともいずれかが異なることを特徴とする請求項１に記載の一組のコネクタ。
4. 前記第１のコネクタが、内視鏡のユニバーサルコードの基端部に配設されたプラグであり、前記第２のコネクタが光源装置に配設されたレセプタクルであることを特徴とする請求項１に記載の一組のコネクタ。
5. 前記コリメータは、屈折率が不均一であるグリンレンズであることを特徴とする請求項２に記載の一組のコネクタ。
6. 係合部がある第１の外装部を含む第１のコネクタと、前記係合部と係合する被係合部がある第２の外装部を含む第２のコネクタと、を具備する一組のコネクタの製造方法であって、
   複数の嵌合部が外周に形成されているフランジをそれぞれが有する複数の保持部の、それぞれの貫通孔に、光ファイバが挿入されるステップと、
   それぞれの前記複数の保持部から出射される光の出射方向が特定されるステップと、
   前記第１の外装部および前記第２の外装部の内周に設けられた複数の被嵌合部のそれぞれと嵌合する前記複数の嵌合部のうちの、前記出射方向に最も近接している基準嵌合部と、前記保持部の光軸と、を結ぶ直線に対して、前記出射方向が左右のいずれかであるかに基づき、前記保持部が、第１のグループまたは第２のグループにグループ分けされるステップと、
   前記第１のグループに属する前記保持部の前記基準嵌合部を、前記第１の外装部の前記係合部に対して任意の第１の相対位置の被嵌合部と嵌合し、前記第１のコネクタを作製するステップと、
   前記第２のグループに属する前記保持部の前記基準嵌合部を、前記第２の外装部の前記被係合部に対して前記第１の相対位置の被嵌合部と嵌合し、前記第２のコネクタを作製するステップと、を具備することを特徴とする一組のコネクタの製造方法。
7. 前記フランジに４つの前記嵌合部が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の一組のコネクタの製造方法。
8. 前記グループ分けされるステップにおいて、
   前記出射される光の出射方向を識別するためのマークが、前記フランジに付されることを特徴とする請求項７に記載の一組のコネクタの製造方法。
9. 請求項６に記載の一組のコネクタの製造方法により製造されることを特徴とする一組のコネクタ。
10. 前記第１のコネクタが、内視鏡のユニバーサルコードの基端部に配設されたプラグであり、前記第２のコネクタが光源装置に配設されたレセプタクルであることを特徴とする請求項９に記載の一組のコネクタ。
11. 請求項４に記載の前記プラグを具備することを特徴とする内視鏡。
12. 光ファイバを内包するよう保持する保持部の外周に設けられ、
    係合部があるコネクタの外装部の内周に設けられた複数の被嵌合部のそれぞれと嵌合する複数の嵌合部が形成されているフランジであって、
    前記複数の嵌合部のうち、出射される光の出射方向に最も近接している嵌合部を基準嵌合部とし、前記基準嵌合部と光軸とを結ぶ直線に対して、前記出射方向が左右のいずれかであるかに基づき、前記基準嵌合部の一部が、他の部分とは色または形状の少なくともいずれかが異なることを特徴とするフランジ。

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