WO2015111413A1 - 光ファイバの接続アダプタおよび内視鏡装置 - Google Patents

光ファイバの接続アダプタおよび内視鏡装置 Download PDF

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矢島　浩義
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    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber connection adapter and an endoscope apparatus using the connection adapter.
  • An adapter for connecting an optical fiber is used to connect a housing containing a laser light source, or the inside of a housing connected to the laser light source and an external optical fiber. It is desirable that the housing and the optical fiber outside the housing can be easily attached and detached for maintenance of the apparatus or recombination.
  • a two-dimensional image is detected by detecting the reflected light or the like obtained by oscillating and driving the distal end of a scope within the body cavity of a subject and irradiating the examination site while scanning the laser beam.
  • a laser scanning endoscope that generates a confocal
  • a confocal endoscope that produces a clear image with high magnification and high resolution using confocal technology
  • a white light is generated with a phosphor using a laser light source
  • a laser light source-equipped endoscope that illuminates an examination site is known.
  • a single mode optical fiber is used for light transmission.
  • R, G, and B primary laser light sources are arranged in the endoscope body, and the light from these lasers is combined by a multiplexer and guided to the distal end of the scope via an optical fiber.
  • An example of illuminating is known (see, for example, Patent Document 1).
  • an endoscope apparatus for living body observation has a structure in which a part of a scope is inserted into a body cavity, so that a scope and an endoscope main body with a built-in light source and the like can be attached and detached for cleaning work after use. It has become.
  • a lamp is arranged in a casing of an endoscope main body, and the light is, for example, delivered to a distal end of a scope by a light guide bundle in which light guides having a diameter of less than 100 ⁇ m are bundled. It is guiding light.
  • Light is transmitted between the endoscope main body and the scope by abutting the light guide bundle using an optical fiber connection technique used for optical fiber communication.
  • the optical fiber connection technique used for optical communication is to connect an optical fiber connector having a ferrule with a built-in optical fiber tip using an optical adapter having a split sleeve.
  • the ferrule of each optical fiber connector to be connected is inserted into the split sleeve from both sides of the optical fiber adapter, and the cores of the optical fibers are abutted in the split sleeve (see, for example, Patent Documents 2 to 4).
  • the split sleeve is formed of a hard material such as zirconia and positions and holds the ferrules.
  • the core diameter of the optical fiber becomes very small.
  • the core diameter of an optical fiber for optical communication using near-infrared light is about 10 ⁇ m
  • the core diameter is about 3.5 ⁇ m. If this is connected by abutting the ends of the optical fibers, the variation in connection efficiency increases each time the connection is made.
  • optical fibers are connected between the inside and outside of the housing, there is a concern that dust or the like wound up by a cooling fan or the like inside the housing may enter the split sleeve and contaminate the end of the ferrule. Is done.
  • the optical fiber may be damaged at the time of butting, and a fatal failure may occur. Therefore, every time the scope is connected to the endoscope main body, a cleaning operation is required, which impairs the convenience of the endoscope apparatus user.
  • connection efficiency of an optical fiber changes each time an optical fiber connector is connected is that the split sleeve rotates within the optical fiber adapter and changes the angle.
  • the split sleeve is engaged with a part of the housing of the optical fiber connection adapter to prevent the split sleeve from rotating within the optical fiber adapter. According to the results of studies by the inventors of the present invention, it has been found that the variation in the connection efficiency of the single-mode optical fiber for visible light is also improved by fixing the angle of the sleeve with respect to the housing.
  • the split sleeve can be used from the housing side even if the connection efficiency can be improved. Dust entering the inside cannot be reduced.
  • an object of the present invention made by paying attention to these points is to provide a single mode light between the inside of the casing in which the laser light source is accommodated or connected and the outside of the casing.
  • An optical fiber connection adapter used to connect connectors that have ferrules with built-in fiber tips, providing stable optical fiber connection efficiency and preventing dust from entering the adapter housing.
  • An object of the present invention is to provide an adapter for connecting an optical fiber that can be suppressed and can reduce the labor involved in cleaning the fiber end face.
  • optical fiber connection adapter that connects connectors having a ferrule with a built-in tip of a single-mode optical fiber and guides light from a laser light source from the inside of the housing to the outside, A housing having two opposing connector connections; A sleeve provided between the two connector connecting portions, wherein a ferrule of each of the connectors is fitted into the sleeve in a state where the connectors are connected to the two connector connecting portions, respectively.
  • the sleeve configured to optically connect the single mode optical fibers to each other;
  • the sleeve is disposed on the housing side, restricts the rotation of the sleeve relative to the housing, and the connector is connected to the connector connecting portion on the housing side.
  • a dustproof member that shields the gap.
  • the dustproof member is configured to contact a part of the ferrule and cover the entire circumference of the sleeve in a state where the connector on the housing side is connected to the connector connecting portion.
  • the dustproof member is preferably made of an elastic body.
  • the dustproof member connects the connector inside the housing, thereby restricting the rotation between the sleeve and the function of shielding between the housing and the housing. be able to.
  • the laser light source can be a light source that emits visible light.
  • the connector may further include a photodetector for monitoring connection efficiency between two connectors connected to the connector connection portion of the housing.
  • the invention of an endoscope apparatus that achieves the above object is as follows.
  • An image processing unit that generates an image based on the signal light received by the scope;
  • An adapter for connecting a connector having a ferrule with a built-in tip of a single mode optical fiber between the casing and the scope, and for guiding light from the laser light source from the inside of the casing to the outside Prepared,
  • the adapter includes a housing having two opposing connector connecting portions, and a sleeve provided between the two connector connecting portions, each having a connector connected to the two connector connecting portions, The sleeve is configured so that the ferrule of the connector is fitted into the sleeve, and the single mode optical fibers of the respective connectors are optically connected to each other, and the sleeve is disposed on the
  • the sleeve is disposed on the housing side, restricts the rotation of the sleeve relative to the housing, and the connector is connected to the connector connecting portion on the housing inner side.
  • a dustproof member that shields the gap between the optical fiber and the optical fiber can be connected with a stable optical fiber connection efficiency. In addition, dust can be prevented from entering the adapter housing to reduce the labor involved in cleaning the fiber end face. it can.
  • FIG. 1st Embodiment It is a top view of the adapter and connector which concern on 1st Embodiment. It is a longitudinal cross-sectional view of the adapter and connector of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view shown in the state which couple
  • FIG. 5A It is a figure which shows the state which integrated the dust-proof ring in FIG. 5A. It is a figure explaining the structure of the inner sleeve part of the split sleeve and adapter as a 2nd modification. It is a figure which shows the shape of the dustproof ring integrated in the adapter of FIG. 6A. It is a figure which shows the state which integrated the dustproof ring in the adapter of FIG. 6A. It is a longitudinal cross-sectional view of the adapter and connector which concern on 2nd Embodiment. It is a longitudinal cross-sectional view shown in the state which couple
  • FIG. 1 is a top view of the adapter 10 and the connectors 20a and 20b according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the adapter 10 and the connectors 20a and 20b of FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the adapter 10 and the connectors 20a and 20b in FIG.
  • the adapter 10 has a single-mode optical fiber 22a, 22b tip between a housing in which the laser light source is accommodated, or inside the housing to which the laser light source is connected and outside the housing.
  • This is an optical fiber connection adapter for connecting connectors 20a, 20b having ferrules 23a, 23b with built-in parts.
  • the adapter 10 is disposed on the side surface of the casing, and connects the connector 20a in the casing to the connector 20b outside the casing.
  • the adapter 10 includes an adapter housing 11 and a split sleeve 12.
  • the adapter housing 11 includes an outer cylindrical portion 13a having an opening on the inner side of the housing and an outer cylindrical portion 13b having an opening on the outer side of the housing.
  • an inner cylindrical portion 14 having a cavity between the connector 20a side and the connector 20b side.
  • a cylindrical split sleeve 12 is disposed inside the cavity of the inner cylindrical portion 14. Inner circumferential surfaces at both ends of the inner cylindrical portion 14 protrude inward to prevent the split sleeve 12 from being detached.
  • external screws 15a and 15b are provided on the outer peripheral end portions of the outer cylindrical portions 13a and 13b.
  • groove-shaped key receivers 16a and 16b are provided on part of the inner peripheral surfaces of the outer cylindrical portions 13a and 13b. As described above, two opposing connector connecting portions having a shape capable of connecting the connectors 20a and 20b are formed on the inside and outside of the housing of the adapter housing 11, respectively. .
  • the split sleeve 12 is a hollow tubular member having a split extending in the longitudinal direction (the direction along the central axis when arranged in the inner cylindrical portion 14), and is formed of a hard ceramic such as zirconia. .
  • a dust-proof ring 17 (shielding member) is disposed along the outer periphery of the split sleeve 12 between the split sleeve 12 on the connector 20 a side inside the housing and the inner cylindrical portion 14.
  • the dust-proof ring 17 shields the inside of the housing and the inside of the inner cylindrical portion 14 of the adapter housing 11, and is made of a material such as highly elastic rubber, for example.
  • the dust-proof ring 17 is designed to be shielded from light by the adapter housing 11 and the casing, and not to be exposed to external ultraviolet rays. Thereby, deterioration of the dustproof ring 17 is prevented.
  • the connector 20a includes a connector housing 21a and a ferrule 23a in which the tip of the single mode optical fiber 22a is built.
  • the tip direction of the single mode optical fiber 22a of the connector 20a is referred to as the front, and the opposite direction is referred to as the rear.
  • the distal end portion of the connector housing 21a is a cylindrical portion 24a having a cylindrical wall portion, and is fitted into a gap between the inner cylindrical portion 14 and the outer cylindrical portion 13a of the adapter 10.
  • a key 25a is projected from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 24a. The key 25a is inserted into and engaged with the key receiver 16a of the adapter 10 when connecting the adapter 10 and the connector 20a, thereby accurately positioning the adapter 10 and the connector 20a in the rotational direction. Yes.
  • a coupling nut 26a is provided on the outer peripheral portion of the connector housing 21a so as to be rotatable and movable in the fiber optical axis direction within a specific range.
  • An inner thread is provided on the inner side surface of the coupling nut 26 a so as to mesh with the outer thread 15 a of the outer cylindrical portion 13 a of the adapter housing 11.
  • the ferrule 23a has a cylindrical shape with a chamfered tip, and a single mode optical fiber 22a is inserted along its central axis.
  • the column portion of the ferrule 23a protrudes forward from the center of the cylindrical portion 24a of the connector housing 21a, and the outer periphery is supported by the connector housing 21a on the rear side of the cylindrical portion 24a.
  • a flange portion is provided on the rear side of the subsequent ferrule 23a, and slides with respect to the inner peripheral surface of the adapter housing 11 within a specific range within the adapter housing 11 in the optical axis direction of the single mode optical fiber 22a. It is movable and is urged forward by a spring 27 a disposed inside the adapter housing 11.
  • the connector 20a disposed in the casing has been described, but the connector 20b outside the casing is configured in the same manner.
  • the connector 20a in the housing is basically kept connected for a long time, but the external connector 20b is attached and detached more frequently than the connector 20a.
  • the connectors 20a and 20b When the connectors 20a and 20b are connected to the adapter 10 with the above-described configuration, first, the distal end portion of the adapter 10 and the distal end portions of the connectors 20a and 20b are aligned with each other, and the connector 20a, The position of the rotation direction is determined so that the keys 25a and 25b of the 20b are fitted into the key receivers 16a and 16b of the adapter 10, the ferrules 23a and 23b are placed on the split sleeve 12, and the cylindrical portions 24a and 24b of the connectors 20a and 20b. Is inserted between the outer cylindrical portions 13 a and 13 b of the adapter 10 and both ends of the inner cylindrical portion 14.
  • the coupling nuts 26a and 26b are moved to the adapter 10 side and rotated.
  • the outer screw 15a of the adapter housing 11 and the inner screw of the coupling nut 26a mesh with each other, and the coupling nuts 26a and 26b move forward toward the adapter 10 side.
  • the ferrule 23a slides further forward in the split sleeve 12.
  • the spring force of the springs 27a and 27b in the connectors 20a and 20b causes a single mode optical fiber.
  • the ferrules 23a and 23b are pressed against each other with a pressing force below a certain level that does not damage the tips of 22a and 22b.
  • the rotation of the coupling nuts 26a and 26b is stopped when the rotation of the coupling nuts 26a and 26b is locked by the step portions 28a and 28b provided on the outer circumferences of the connector housings 21a and 21b. As a result, excessive pressing force is not generated between the ferrules 23a and 23b.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating the positional relationship between the split sleeve 12 and the dust-proof ring 17
  • FIG. 4B is a diagram illustrating the positional relationship between the split sleeve 12, the dust-proof ring 17 and the inner cylindrical portion 14 of the adapter 10.
  • a recess 14 a for accommodating the dust-proof ring 17 is provided on the inner side surface of the inner cylindrical portion 14 of the adapter 10.
  • the connector 20a on the housing side where the dust-proof ring 17 is arranged does not attach and detach very much.
  • the dustproof ring 17 having elasticity is pressed between the ferrule 23 a and the recess 14 a of the inner cylindrical portion 14 of the adapter housing 11.
  • the split sleeve 12 is prevented from rotating inside the adapter housing 11 by the frictional force acting between the split sleeve 12 and the dust-proof ring 17 and between the dust-proof ring 17 and the inner cylindrical portion 14.
  • the rotation angle of the split sleeve 12 around the optical axis with respect to the adapter 10 is defined.
  • the rotation of the ferrule 24a is fixed with respect to the connector 20a, and the positioning in the rotational direction between the adapter 10 and the connector 20a is fixed by inserting the key 25a into the key receiver 16a. If the rotation of the split sleeve 12 is restricted, the relationship between the rotation angles of the split sleeve 12 and the ferrule 23a is fixed. The same applies to the adapter 10 and the ferrule 23b of the connector 20b. If the angular relationship between the split sleeve 12 and the ferrule 23b around the optical axis does not change, the variation in connection efficiency is also reduced. As a result, variation in connection efficiency due to attachment / detachment between the adapter 10 and the connector 20b is reduced.
  • the dust-proof ring 17 shields between the split sleeve 12 and the inner side surface of the inner cylindrical portion 14 of the adapter housing 11, thereby opening the housing of the adapter housing 11 on the housing side.
  • the space between the portion and the inside of the inner cylindrical portion 14 of the adapter housing 11 is shielded. Therefore, it is possible to shield the dust from flowing around the end faces of the ferrules 23a and 23b where the end faces to which the single mode optical fibers 22a and 22b are connected from the housing side.
  • the split sleeve 12 is disposed on the housing side, restricts the rotation of the split sleeve 12 with respect to the adapter housing 11, and the connector is connected to the connector connecting portion on the inside of the housing.
  • the dust-proof ring 17 that shields between the inside of the housing and the inside of the housing is provided, so that variation in the connection efficiency of the optical fiber is suppressed, and intrusion of dust into the split sleeve 12 is suppressed and the end face of the fiber is suppressed. Can be saved.
  • FIG. 5A is a view for explaining the configuration of the split sleeve 12 and the inner cylindrical portion 14 of the adapter 10 as a first modification
  • FIG. 5B is a view showing a state in which the dustproof ring 17 is incorporated in FIG. 5A.
  • a larger chip 12 a is provided at a portion where the dust-proof ring 17 of the split sleeve 12 is disposed, and a cracked portion of the split sleeve 12 is provided.
  • the ferrule 23a is inserted, the dust-proof ring 17 contacts the ferrule 23a at the portion of the chip 12a.
  • the dust-proof ring 17 is in close contact with the ferrule 23a at the portion of the chip 12a to fix the ferrule 23a and covers the entire circumference of the split sleeve 12, so that the end face of the ferrules 23a and 23b in the split sleeve 12 is covered. Intrusion of dust can be prevented.
  • the dust-proof ring 17 may be provided with a protrusion having a size that just fits in the chipped portion 12 a of the split sleeve 12. Thereby, shielding can be performed more easily.
  • Modification 2 6A is a diagram for explaining the configuration of the split sleeve 12 and the inner cylindrical portion 14 of the adapter 10 as a second modification
  • FIG. 6B is a diagram for explaining the dust-proof ring 17 incorporated in the adapter 10 of FIG. 6A
  • 6C is a view showing a state in which the dustproof ring 17 is incorporated in FIG. 6A.
  • the adapter 10 of the first modification is provided with a protrusion receiver 14b further recessed in a part of the recess 14a on the inner surface of the inner cylindrical portion 14, and a dustproof ring 17 having a protrusion 17a is disposed here. It is a thing.
  • the dust-proof ring 17 is in close contact with the ferrule 23a at the portion of the chip 12a and covers the entire circumference of the split sleeve 12, so Intrusion can be prevented. Further, since the protrusion 17a of the dust-proof ring 17 fits into the protrusion receiver 14b of the inner cylindrical portion 14 of the adapter housing 11, the dust-proof ring 17 is more completely fixed and the rotation of the split sleeve 12 is also suppressed. Furthermore, since the projection 17a defines the angle with the adapter housing 11, the effect of restricting the rotation angle between the adapter housing 11 and the ferrules 23a and 23b can be further enhanced.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the adapter 10 and the connectors 20a and 20b according to the second embodiment
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the adapter 10 and the connectors 20a and 20b in FIG. is there.
  • This adapter 10 is.
  • a PD built-in spacer 18 having a photodetector (PD) is provided inside the split sleeve 12 and at an intermediate portion between the connector 20a side and the connector 20b side. The signal of the photodetector (PD) can be monitored from the outside of the adapter 10.
  • the connectors 20a and 20b are inside the ferrules 23a and 23b, and the collimator lenses 29a and 29b are embedded in the tip portions of the single mode optical fibers 22a and 22b.
  • the collimator lenses 29a and 29b graded index (GRIN) lenses having the same diameter as the single mode optical fibers 22a and 22b can be used. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the ferrule 23a and the ferrule 23b are fixed with the PD built-in spacer 18 sandwiched in the split sleeve 12 as shown in FIG. By doing so, it is possible to connect with high connection efficiency without directly contacting the ends of the single mode optical fibers 22a and 22b. In addition, since the tips of the single mode optical fibers 22a and 22b are not physically contacted, the risk of breakage of the tips of the optical fibers associated with connector connection can be reduced.
  • the PD built-in spacer 18 includes a photodetector as described above.
  • a photodetector as described above.
  • FIG. 9 is an external view schematically showing an endoscope apparatus 100 incorporating the adapter of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the endoscope apparatus 100 of FIG.
  • the endoscope apparatus 100 is configured to include an endoscope main body 110 that is normally housed in a housing and mounted on a dedicated rack or the like, and a scope 111 that is detachably connected to the endoscope main body 110. .
  • the endoscope main body 110 is a part that controls the entire system and generates and processes an image, and is connected to a dedicated observation monitor 114 and a setting input device 115 for setting observation conditions and the like.
  • the endoscope main body 110 includes a system controller 141, a drive circuit 121 electrically connected to the system controller 141, LDs (semiconductor lasers) 122R, which are red, green, and blue semiconductor light sources, respectively.
  • LDs semiconductor lasers
  • 122G and 122B optical fiber type multiplexer 123, waveform generator 142 and amplifier 143, spectroscopic optical system 144, APDs (avalanche photo diodes) 145R, 145G and 145B which are photodetectors, APD 145R of each , 145G, and 145B, three A / D converters 146 and an image calculation unit 147 are provided.
  • the illumination lights of the laser beams emitted from the LDs 122R, 122G, and 122B of the endoscope main body 110 are input to the multiplexer 123 by different single mode fibers 127, are combined, and are output to the single mode optical fiber 124a.
  • the single mode optical fiber 124a is connected to the single mode optical fiber 124b outside the casing through an optical connection point 151 provided on the side surface of the casing of the endoscope main body 110.
  • the single mode optical fiber 124b is , Extending through the scope 111 to the vicinity of its tip.
  • the adapter and connector described in the first embodiment and the second embodiment of the present application are applied to the optical connection point 151.
  • the endoscope apparatus 100 is a scanning type apparatus, and includes a scanner 131 at the distal end of the scope 111.
  • the scanner 131 is a scanning mechanism for scanning the observation light of the subject 200 through the lens 132 with the illumination light that has passed through the single mode optical fiber 124.
  • a single-mode optical fiber 124 connected to a magnet is supported at the tip of the scope 111 so as to be able to swing, and an oscillating electric field is applied to the single-mode optical fiber 124 so that the subject 200 has a spiral trajectory.
  • a method for driving the scanner 131 a method using a piezoelectric element is also known.
  • the scanning trajectory is not limited to a spiral shape, and various scanning trajectories such as raster scanning and Lissajous scanning can be adopted.
  • the drive signal generated by the waveform generation unit 142 of the endoscope main body 110 is amplified by the amplifier 143, and the scope 111 is connected via the electrical connection point 153 between the endoscope main body 110 and the scope 111.
  • the signal is supplied through a scanner drive signal line 125 extending inward.
  • the scanner 131 is controlled by the system controller 141 connected to the waveform generation unit 142 of the endoscope main body 110.
  • the detection fiber bundle incident end portion 133 may be disposed, for example, along the outer periphery of the distal end portion of the scope 111 facing the subject, with the incident surface facing the subject 200, or at a part of the distal end of the scope 111. , May be arranged in a bundle.
  • the detection fiber bundle 126 is optically connected to the detection fiber bundle on the endoscope body 110 side at an optical connection point 152 between the endoscope body 110 and the scope 111.
  • the detected light propagated to the endoscope main body 110 is separated into red, green, and blue components by the spectroscopic optical system 144 and detected by the APDs 145R, 145G, and 145B, respectively.
  • the spectroscopic optical system 144 can be configured by a known method using a dichroic mirror, a diffraction element, a color filter, or the like.
  • the red, green, and blue light to be detected is converted into a pixel signal by photoelectric conversion in the APDs 145R, 145G, and 145B, then converted into a digital signal by the A / D converter 146, and sent to the image calculation unit 147.
  • the image calculation unit 147 is synchronously controlled with the waveform generation unit 142 by the system controller 141, and associates the red, green, and blue digital pixel signals that are sequentially transmitted with the scanning position of the illumination light by the scanner 131.
  • the pixel position of the pixel signal acquired in time series is specified. Accordingly, pixel signals for one frame are sequentially generated as two-dimensional image data.
  • the generated two-dimensional image data is transmitted to the monitor 114 and displayed, and is stored in a storage device (not shown).
  • the adapter and connector of the first embodiment or the second embodiment are applied to the optical connection point 151 of the single mode optical fiber between the inside of the endoscope main body 110 and the external scope 111. .
  • the scope 111 is detached from the endoscope main body 110 for cleaning or the like each time it is used.
  • the connector can be attached and detached. It is possible to reduce the variation in connection efficiency associated with.
  • the endoscope body 100 since the endoscope body 100 includes the LDs 22R, 22B, and 22G that are light sources and a large number of arithmetic elements, a cooling fan is essential. For this reason, dust floats inside the casing of the endoscope main body 110. If such dust enters between the connectors of the single mode optical fiber, it may cause damage to the tip of the single mode fiber 24. However, since the adapter described in the first or second embodiment is applied to the optical connection point 151 in the present embodiment, the dust in the endoscope main body 110 is moved inside the adapter housing, particularly in the split sleeve. Intrusion can be prevented.
  • connection efficiency associated with the attachment / detachment of the endoscope main body 110 and the scope 111 can be suppressed and stable connection efficiency can be obtained, and intrusion of dust into the adapter housing can be suppressed. It is possible to reduce the labor involved in cleaning the fiber end face.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and many variations or modifications are possible.
  • the split sleeve is provided in the adapter housing in order to bring the ferrule tip into contact, but the sleeve does not necessarily have a split.
  • the dust-proof ring does not have to be a circular ring, and various shapes are possible.
  • it has various outer shapes according to the inner shape of the adapter housing, and has a shape with a round hole for inserting a split sleeve inside. good.
  • the material of the dustproof ring is not limited to rubber, and a metal (copper, aluminum, etc.) material can also be used.
  • a metal copper, aluminum, etc.
  • the metal will be crushed, restricting the rotation of the sleeve and producing a dustproof action. It can be tightened.
  • the FC type connector and adapter which are standards in the optical communication field, are applied to the present invention.
  • other standards such as SC type, ST type, and MU are described. It can also be applied to types, LC types, and the like.
  • the connector types to be paired do not necessarily have to be the same, and different connector types can be applied as a pair.
  • the function of defining the relative angle between the ferrule of the connector and the sleeve of the adapter, the function of pushing the ferrule onto the sleeve, and the connector can be fixed to and detached from the adapter. By providing the function, it can be applied to various forms.

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Abstract

　シングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂの先端部が内蔵されたフェルール２３ａ，２３ｂを有するコネクタ２０ａ，２０ｂどうしを接続し、レーザ光源からの光を筐体の内部から外部へ導く光ファイバの接続アダプタ１０を設ける。アダプタ１０は、ハウジング１１と、それぞれのフェルール２３ａ，２３ｂが嵌入し、それぞれシングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂが、互いに光学的に接続されるように構成したスリーブ１２と、スリーブ１２の筐体側に配置され、スリーブ１２のハウジング１１に対する回転を規制するとともに、筐体側のコネクタ２０ａが接続された状態で、筐体内部とハウジング１１の内部との間を遮蔽する防塵リング１７とを備える。

Description

光ファイバの接続アダプタおよび内視鏡装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１４年１月２４日に出願された日本国特許出願２０１４－０１１４１５号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
　本発明は、光ファイバの接続アダプタおよびこの接続アダプタを用いた内視鏡装置に関するものである。
　レーザ光源を内蔵する筐体、または、レーザ光源に接続された筐体の内部と、外部の光ファイバとの間を接続するために、光ファイバ接続用のアダプタが用いられる。筐体と筐体外部の光ファイバとの間は、装置のメンテナンスや組み替え等のために、容易に着脱できることが望ましい。
　例えば、内視鏡装置の分野では、被検物の体腔内でスコープの先端を振動駆動し、検査部位にレーザ光を走査させながら照射して得られる反射光等を検出して、２次元画像を生成するレーザ走査型内視鏡や、共焦点技術を用いて、高倍率且つ解像度の高い鮮明な画像が得られる共焦点内視鏡、レーザ光源を用い蛍光体で白色光を生成して、検査部位を照明するレーザ光源搭載内視鏡等が知られている。このような装置では、光の伝達のためにシングルモード光ファイバが用いられる。例えば、内視鏡本体内にＲ，Ｇ，Ｂの３原色のレーザ光源を配置して、これらのレーザからの光を合波器で合波して、光ファイバを介してスコープの先端へ導光する例が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　一般に、生体観察用の内視鏡装置は、スコープの一部を体腔内に挿入するので、使用後の洗浄作業のためにスコープと光源等が内蔵された内視鏡本体とが着脱可能な構造となっている。従来のランプ照明を用いた内視鏡装置では、内視鏡本体の筐体内にランプを配置し、その光を、例えば、直径１００μｍ弱のライトガイドを束ねたライトガイドバンドルによって、スコープの先端まで導光している。内視鏡本体とスコープとの間では、光ファイバ通信に用いられている光ファイバの接続技術を用いて、ライトガイドバンドルを突き合わせることにより、光を伝達している。
　光通信に用いられる光ファイバの接続技術とは、光ファイバの先端部が内蔵されたフェルールを有する光ファイバコネクタを、割スリーブを有する光アダプタを用いて接続するものである。それぞれの接続する光ファイバコネクタのフェルールは、光ファイバアダプタの両側から割スリーブ内に挿入され、光ファイバのコアどうしが割スリーブ内で突き合わされる（例えば、特許文献２～４参照）。割スリーブは、ジルコニア等の硬い素材で形成され、フェルールどうしを位置決めして保持する。
特開２０１１－１２５６１７号公報 特開昭５９－１２５７０６号公報 特開２００５－１８１５５４号公報 特開２０１０－１９７７３９号公報
　しかし、レーザ光を用いる内視鏡では、可視光のシングルモード光ファイバを用いるので、光ファイバのコア径が非常に小さくなる。例えば、近赤外光を用いた光通信用の光ファイバのコア径が、１０μｍ程度であるのに対して、レーザ光を用いる内視鏡ではコア径は、３．５μｍ程度となる。これを、光ファイバの先端どうしを突き合わせて接続すると、接続のたびに接続効率のバラツキが大きくなる。さらに、筐体内部と筐体外部との光ファイバを接続する場合、筐体内の冷却ファンなどによって巻き上げられた粉塵等が、割スリーブ内に侵入して、フェルール端部が汚染されることが懸念される。光ファイバどうしの端面の間にゴミなどが付着すると突合せ時に光ファイバを破損し、致命的な故障を発生させる虞がある。そこで、スコープを内視鏡本体に接続するたびに、クリーニング作業が必要となり、内視鏡装置利用者の利便性を損なうことになる。
　光ファイバコネクタを接続する都度、光ファイバの接続効率が変化する理由の一つには、割スリーブが光ファイバアダプタ内で回転し、角度を変えてしまうことが挙げられる。このため、特許文献２～４では、割スリーブと光ファイバの接続アダプタのハウジングの一部とを係合させて、割りスリーブの光ファイバアダプタ内での回転を抑止している。本発明の発明者の検討した結果によれば、可視光用のシングルモード光ファイバの接続効率のバラツキも、スリーブのハウジングに対する角度を固定することによって改善されることが解った。
　しかしながら、引用文献２～４に記載の光ファイバの接続アダプタを、筐体の内部と外部との光ファイバの接続に用いた場合、接続効率を改善することができても、筐体側から割スリーブ内に侵入する粉塵を低減することはできない。
　したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、レーザ光源が収容され、または、レーザ光源が接続された筐体の内部、および、該筐体の外部の間で、シングルモード光ファイバの先端部が内蔵されたフェルールを有するコネクタどうしを接続するために使用する光ファイバの接続アダプタであって、安定した光ファイバの接続効率が得られるとともに、アダプタハウジング内部への粉塵の侵入を抑制しファイバ端面の清掃に係る手間を削減することができる光ファイバ接続用アダプタを提供することにある。
　上記目的を達成する光ファイバの接続用アダプタの発明は、
　シングルモード光ファイバの先端部が内蔵されたフェルールを有するコネクタどうしを接続し、レーザ光源からの光を筐体の内部から外部へ導く光ファイバの接続アダプタであって、
　２つの対向するコネクタ接続部を有するハウジングと、
　前記２つのコネクタ接続部の間に設けられたスリーブであって、前記２つのコネクタ接続部にそれぞれコネクタを接続した状態で、それぞれの前記コネクタのフェルールが前記スリーブに嵌入し、それぞれの前記コネクタの前記シングルモード光ファイバが、互いに光学的に接続されるように構成した該スリーブと、
　前記スリーブの前記筐体側に配置され、前記スリーブの前記ハウジングに対する回転を規制するとともに、前記筐体側の前記コネクタ接続部に前記コネクタが接続された状態で、前記筐体内部と前記ハウジング内部との間を遮蔽する防塵部材と
を備えることを特徴とするものである。
　好ましくは、前記防塵部材は、前記コネクタ接続部に前記筐体側の前記コネクタが接続された状態で、前記フェルールの一部と接し、且つ、前記スリーブの全周を覆うように構成される。
　また、前記防塵部材は、弾性体からなることが好ましい。
　さらに、前記防塵部材は、前記筐体内部の前記コネクタを接続することによって、前記スリーブとの間の前記回転を規制するとともに、前記筐体内部と前記ハウジング内部との間を遮蔽する機能を生じることができる。
　また、前記レーザ光源は、可視光を射出する光源とすることができる。
　さらに、前記コネクタは、前記ハウジングの前記コネクタ接続部に接続された2つのコネクタの間の接続効率をモニタするための、光検出器をさらに備えても良い。
　上記目的を達成する内視鏡装置の発明は、
　レーザ光源が収容され、または、レーザ光源に接続された筐体と、
　前記筐体から出力されたレーザ光を対象物に照射し、該対象物から得られた信号光を受光するスコープと、
　前記スコープで受光した信号光に基づいて、画像を生成する画像処理部と、
　前記筐体、および、前記スコープの間で、シングルモード光ファイバの先端部が内蔵されたフェルールを有するコネクタどうしを接続し、前記レーザ光源からの光を筐体の内部から外部へ導くアダプタと
を備え、
　前記アダプタは、２つの対向するコネクタ接続部を有するハウジングと、前記２つのコネクタ接続部の間に設けられたスリーブであって、前記２つのコネクタ接続部にそれぞれコネクタを接続した状態で、それぞれの前記コネクタのフェルールが前記スリーブに嵌入し、それぞれの前記コネクタの前記シングルモード光ファイバが、互いに光学的に接続されるように構成した該スリーブと、前記スリーブの前記筐体側に配置され、前記スリーブの前記ハウジングに対する回転を規制するとともに、前記筐体側の前記コネクタ接続部に前記コネクタが接続された状態で、前記筐体内部と前記ハウジング内部との間を遮蔽する防塵部材とを備えることを特徴とするものである。
　本発明によれば、スリーブの筐体側に配置され、スリーブのハウジングに対する回転を規制するとともに、筐体内部側のコネクタ接続部に前記コネクタが接続された状態で、前記筐体内部と前記ハウジング内部との間を遮蔽する防塵部材を備えるようにしたので、安定した光ファイバの接続効率が得られるとともに、アダプタハウジング内部への粉塵の侵入を抑制しファイバ端面の清掃に係る手間を削減することができる。
第１実施の形態に係るアダプタおよびコネクタの上面図である。 図１のアダプタおよびコネクタの縦断面図である。 図１のアダプタとコネクタとを結合した状態で示す縦断面図である。 割スリーブと防塵リングとの配置関係を説明する図である。 割スリーブ、防塵リングおよびアダプタの内側円筒部の配置関係を説明する図である。 第１変形例としての割スリーブおよびアダプタの内側円筒部の構成を説明する図である。 図５Ａに防塵リングを組み込んだ状態を示す図である。 第２変形例としての割スリーブおよびアダプタの内側円筒部の構成を説明する図である。 図６Ａのアダプタに組み込む防塵リングの形状を示す図である。 図６Ａのアダプタに防塵リングを組み込んだ状態を示す図である。 第２実施の形態に係るアダプタおよびコネクタの縦断面図である。 図７のアダプタとコネクタとを結合した状態で示す縦断面図である。 本発明のアダプタを組み入れた内視鏡装置を模式的に示す外観図である。 図９の内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施の形態）
　図１～３を参照して、本発明の第１実施の形態に係るアダプタおよびコネクタの構成を説明する。図１は、第１実施の形態に係るアダプタ１０およびコネクタ２０ａ，２０ｂの上面図である。また、図２は、図１のアダプタ１０およびコネクタ２０ａ，２０ｂの縦断面図である。さらに、図３は、図１のアダプタ１０とコネクタ２０ａ，２０ｂとを結合した状態で示す縦断面図である。
　本発明のアダプタ１０は、レーザ光源が収容された筐体、または、レーザ光源が接続された筐体の内部、および、該筐体の外部の間で、それぞれシングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂの先端部が内蔵されたフェルール２３ａ，２３ｂを有するコネクタ２０ａ，２０ｂどうしを接続する光ファイバの接続アダプタである。このアダプタ１０は、筐体側面に配置され、筐体内のコネクタ２０ａを筐体外のコネクタ２０ｂに接続するものである。
　図２に示すように、アダプタ１０は、アダプタハウジング１１と割スリーブ１２とを備えている。アダプタハウジング１１は、筐体内部側に開口部を有する外側円筒部１３ａと、筐体外部側に開口部を有する外側円筒部１３ｂとを有する。また、外側円筒部１３ａ、１３ｂの内側には、コネクタ２０ａ側とコネクタ２０ｂ側との間に空洞を有する内側円筒部１４を有する。内側円筒部１４の空洞内部には、円筒状の割スリーブ１２が配設される。内側円筒部１４の両端の内周面は、割スリーブ１２の離脱を防ぐために、内側に向けて突出している。さらに、外側円筒部１３ａ，１３ｂの外周端部側には、外ねじ１５ａ，１５ｂが設けられている。また、外側円筒部１３ａ，１３ｂの内周面の一部には溝状のキー受け１６ａ，１６ｂが設けられている。このように、アダプタハウジング１１の筐体内部側および筐体外部側には、それぞれ、コネクタ２０ａと２０ｂとを接続することができる形状を有する２つの対向配置されたコネクタ接続部を構成している。
　割スリーブ１２は、長手方向（内側円筒部１４内に配置されたとき中心軸線に沿う方向）に延びる割りを有する中空の管状の部材であって、ジルコニアなどの硬質のセラミック等で形成されている。また、筐体内部のコネクタ２０ａ側の割スリーブ１２と内側円筒部１４との間には、割スリーブ１２の外周に沿って防塵リング１７（遮蔽部材）が配置されている。この防塵リング１７は、筐体内部とアダプタハウジング１１の内側円筒部１４の内部とを遮蔽するものであり、例えば弾性の高いゴムなどの材料でできている。なお、この防塵リング１７は、アダプタハウジング１１および筐体等で遮光され、外部の紫外線が当たらないように設計されている。これにより、防塵リング１７の劣化を防いでいる。
　コネクタ２０ａは、コネクタハウジング２１ａと、シングルモード光ファイバ２２ａの先端部が内蔵されたフェルール２３ａとを含んで構成される。以下で、コネクタ２０ａのシングルモード光ファイバ２２ａの先端方向を前方と呼び、これと反対の方向を後方と呼ぶ。
　コネクタハウジング２１ａの先端部分は、円筒状の壁部を有する円筒部２４ａとなっており、アダプタ１０の内側円筒部１４と外側円筒部１３ａとの間の隙間に嵌合する形状となっている。また、円筒部２４ａの外周面にはキー２５ａが突設される。このキー２５ａは、アダプタ１０とコネクタ２０ａとを連結する際に、アダプタ１０のキー受け１６ａに嵌入し、係合されることにより、アダプタ１０とコネクタ２０ａとの回転方向の正確な位置決めを行っている。
　また、コネクタハウジング２１ａの外周部には、カップリングナット２６ａが回転可能および特定の範囲内でファイバ光軸方向に移動可能に設けられている。カップリングナット２６ａの内側面には内ねじが設けられており、アダプタハウジング１１の外側円筒部１３ａの外ねじ１５ａと噛み合うようになっている。
　フェルール２３ａは先端部が面取りされた円柱状の形状となっており、その中心軸に沿ってシングルモード光ファイバ２２ａが挿通されている。このフェルール２３ａの円柱部分は、コネクタハウジング２１ａの円筒部２４ａの中心から前方へ突出しており、円筒部２４ａの後ろ側でコネクタハウジング２１ａにより外周を支持されている。さらに、続くフェルール２３ａの後方側には、つば部が設けられておりアダプタハウジング１１内でシングルモード光ファイバ２２ａの光軸方向に特定の範囲内で、アダプタハウジング１１の内周面に対して摺動可能であるとともに、アダプタハウジング１１内部に配設されたバネ２７ａによって前方に向けて付勢されている。
　上記は、筐体内に配置されるコネクタ２０ａについて説明したが、筐体外部のコネクタ２０ｂについても同様に構成される。ここで、筐体内のコネクタ２０ａは、長期に渡り基本的に接続状態が維持されるが、外部のコネクタ２０ｂはコネクタ２０ａよりも頻繁に着脱される。
　以上のような構成によって、アダプタ１０にコネクタ２０ａ，２０ｂを接続する場合は、まず、アダプタ１０の先端部とコネクタ２０ａ，２０ｂの先端部とを、双方の軸線を一致させ、かつ、コネクタ２０ａ，２０ｂのキー２５ａ，２５ｂが、アダプタ１０のキー受け１６ａ，１６ｂに嵌入するように回転方向の位置を決め、フェルール２３ａ，２３ｂを割スリーブ１２に、そして、コネクタ２０ａ，２０ｂの円筒部２４ａ，２４ｂをアダプタ１０の外側円筒部１３ａ，１３ｂと内側円筒部１４の両端部との間に嵌入させる。
　次に、カップリングナット２６ａ，２６ｂをアダプタ１０側に移動させ回転させる。これによって、アダプタハウジング１１の外ねじ１５ａと、カップリングナット２６ａの内ねじとが噛み合い、カップリングナット２６ａ，２６ｂは、アダプタ１０側に向かって前進する。これによって、フェルール２３ａは割スリーブ１２内を前方に向けてさらに摺動する。
　筐体内部側のコネクタ２０ａのフェルール２３ａの先端と筐体外部側のコネクタ２０ｂのフェルール２３ｂの先端とが当接すると、コネクタ２０ａ，２０ｂ内のバネ２７ａ、２７ｂのバネ力によって、シングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂの先端が損傷しない一定以下の押圧力でフェルール２３ａ，２３ｂが互いに押圧される。カップリングナット２６ａ，２６ｂの回転は、コネクタハウジング２１ａ，２１ｂの外周上に設けた段差部２８ａ，２８ｂによりカップリングナット２６ａ，２６ｂの回転が係止することによって止まる。これによって、フェルール２３ａ，２３ｂ間に過度の押圧力が発生しないようになっている。
　ここで、アダプタ１０の筐体側に配置された防塵リング１７の機能についてさらに説明する。図４Ａは、割スリーブ１２と防塵リング１７との配置関係を説明する図、図４Ｂは、割スリーブ１２、防塵リング１７およびアダプタ１０の内側円筒部１４の配置関係を説明する図である。アダプタ１０の内側円筒部１４の内側面には、防塵リング１７を収容するためのくぼみ１４ａが設けられている。防塵リング１７が配置される筐体側のコネクタ２０ａは、着脱をあまり行わない。そこで、割スリーブ１２にフェルール２３ａが嵌入されると、弾性を有する防塵リング１７が、フェルール２３ａとアダプタハウジング１１の内側円筒部１４のくぼみ１４ａとの間で押圧される。このため、割スリーブ１２と防塵リング１７との間、および、防塵リング１７と内側円筒部１４との間に働く摩擦力によって、割スリーブ１２がアダプタハウジング１１の内部で回転することを抑止する。これによって、割スリーブ１２のアダプタ１０に対する光軸周りの回転角が規定される。
　コネクタ２０ａに対してフェルール２４ａの回転は固定されており、アダプタ１０とコネクタ２０ａとの間の回転方向の位置決めは、キー受け１６ａにキー２５ａを嵌入することにより固定されているので、アダプタ１０に対する割スリーブ１２の回転が規制されれば、割スリーブ１２とフェルール２３ａとの回転角の関係が固定される。同様のことは、アダプタ１０とコネクタ２０ｂのフェルール２３ｂとの間にも当てはまる。割スリーブ１２とフェルール２３ｂとの光軸周りの角度関係が変わらなければ、接続効率のバラツキも小さくなる。これによって、アダプタ１０とコネクタ２０ｂとの間の着脱による接続効率のバラツキが低減される。
　さらに、コネクタ２０ａをアダプタ１０に接続した状態では、防塵リング１７が割スリーブ１２とアダプタハウジング１１の内側円筒部１４の内側面との間を遮蔽し、これによって、アダプタハウジング１１の筐体側の開口部分と、アダプタハウジング１１の内側円筒部１４の内部との間が遮蔽される。したがって、筐体側からシングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂの接続される端面があるフェルール２３ａ，２３ｂの端面に、粉塵が回りこまないように遮蔽することができる。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、割スリーブ１２の筐体側に配置され、割スリーブ１２のアダプタハウジング１１に対する回転を規制するとともに、筐体内部側のコネクタ接続部にコネクタが接続された状態で、筐体内部とハウジング内部との間を遮蔽する防塵リング１７を設けたので、光ファイバの接続効率のバラツキを抑制するとともに、割スリーブ１２への粉塵の侵入を抑制しファイバ端面の清掃に係る手間を削減することができる。
（変形例１）
　図５Ａは、第１変形例としての割スリーブ１２およびアダプタ１０の内側円筒部１４の構成を説明する図であり、図５Ｂは図５Ａに防塵リング１７を組み込んだ状態を示す図である。この変形例では、割スリーブ１２の防塵リング１７が配置される箇所であって、割スリーブ１２の割れ部分に、より大きな欠け１２ａが設けられている。これによって、フェルール２３ａが挿入されているとき、防塵リング１７は、この欠け１２ａの部分でフェルール２３ａに接する。これによって、防塵リング１７はこの欠け１２ａの部分でフェルール２３ａに密着してフェルール２３ａを固定し、かつ、割スリーブ１２の全周を覆うので、割スリーブ１２内のフェルール２３ａ，２３ｂの端面への粉塵の侵入を、防止することができる。なお、防塵リング１７に、割スリーブ１２の欠け１２ａの部分に丁度収まるような大きさの突起を設けても良い。これによって、より容易に遮蔽を行うことができる。
（変形例２）
　図６Ａは、第２変形例としての割スリーブ１２およびアダプタ１０の内側円筒部１４の構成を説明する図であり、図６Ｂは、図６Ａのアダプタ１０に組み込む防塵リング１７を説明する図であり、図６Ｃは図６Ａに防塵リング１７を組み込んだ状態を示す図である。この変形例では、第１変形例のアダプタ１０に、内側円筒部１４の内側面上のくぼみ１４ａの一部にさらにくぼんだ突起受け１４ｂを設け、ここに、突起１７ａを有する防塵リング１７を配置したものである。この変形例では、第１変形例と同様に、欠け１２ａの部分で防塵リング１７がフェルール２３ａに密着し、かつ、割スリーブ１２の全周を覆うので、フェルール２３ａ，２３ｂの端面への粉塵の侵入を防止することができる。また、防塵リング１７の突起１７ａが、アダプタハウジング１１の内側円筒部１４の突起受け１４ｂに嵌るので、防塵リング１７はより完全に固定され、割スリーブ１２の回転も抑制される。さらに、突起１７ａが、アダプタハウジング１１との角度を規定することから、アダプタハウジング１１とフェルール２３ａ，２３ｂとの回転角規制の効果をより高めることができる。
（第２実施の形態）
　図７は、第２実施の形態に係るアダプタ１０およびコネクタ２０ａ，２０ｂの縦断面図であり、図８は、図７のアダプタ１０とコネクタ２０ａ，２０ｂとを結合した状態で示す縦断面図である。このアダプタ１０は。割スリーブ１２の内部であって、コネクタ２０ａ側とコネクタ２０ｂ側との中間部に、光検出器（ＰＤ）を備えたＰＤ内蔵スペーサ１８を設けている。光検出器（ＰＤ）の信号は、アダプタ１０の外部からモニタすることができる。また、コネクタ２０ａ，２０ｂは、フェルール２３ａ，２３ｂの内部であって、シングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂの先端部に、コリメータレンズ２９ａおよび２９ｂが埋め込まれている。コリメータレンズ２９ａ，２９ｂとしては、シングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂと同程度の径を有するグレーデッドインデックス型（ＧＲＩＮ）レンズを用いることができる。その他の構成は、第１実施の形態と同様であるので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。
　上記のような構成によって、アダプタ１０にコネクタ２０ａおよび２０ｂを接続すると、フェルール２３ａとフェルール２３ｂとは、図８のように割スリーブ１２内でＰＤ内蔵スペーサ１８を挟んで固定される。このようにすることによって、シングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂの先端どうしを直接当接させなくとも、高い接続効率で接続することが可能になる。また、シングルモード光ファイバ２２ａ，２２ｂの先端を物理的に接触させないので、コネクタ接続に伴う光ファイバ先端の破損の危険性を低減することができる。
　また、ＰＤ内蔵スペーサ１８は、前述のように光検出器を備える。シングルモード光ファイバ２２ａと２２ｂとの接続効率が低い時は、シングルモード光ファイバ２２ｂのコアに入射できなかった光の一部が反射して光検出器に入射する。このため、この光検出器の出力を検出することによって、コネクタ２０ａと２０ｂとの間の接続効率をモニタすることが可能になる。
（第３実施の形態）
　図９は、本発明のアダプタを組み入れた内視鏡装置１００を模式的に示す外観図である。また、図１０は、図９の内視鏡装置１００の概略構成を示すブロック図である。内視鏡装置１００は、通常筐体に収められ専用のラックなどに搭載された内視鏡本体１１０と、内視鏡本体１１０に対して着脱自在に接続されたスコープ１１１を含んで構成される。内視鏡本体１１０は、システム全体の制御や画像の生成、処理を行う部分であり、専用の観察用モニタ１１４、観察条件などを設定するための設定入力装置１１５が接続されている。
　図１０に示すように、内視鏡本体１１０は、システムコントローラ１４１、システムコントローラ１４１に電気的に接続された駆動回路１２１、それぞれ赤色、緑色、青色の半導体光源であるＬＤ（半導体レーザ）１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂ、光ファイバタイプの合波器１２３、波形生成部１４２およびアンプ１４３に加え、分光光学系１４４、光検出器であるＡＰＤ（アバランシェ・フォト・ダイオード）１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂ、それぞれのＡＰＤ１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂに対応して設けられた３つのＡ／Ｄ変換器１４６、及び、画像演算部１４７を含んで構成される。
　内視鏡本体１１０のＬＤ１２２Ｒ，１２２Ｇ，１２２Ｂから射出されるレーザ光の照明光は、それぞれ異なるシングルモードファイバ１２７により合波器１２３に入力され合波されて、シングルモード光ファイバ１２４ａに出力される。このシングルモード光ファイバ１２４ａは、内視鏡本体１１０の筐体の側面に設けられた光学的接続点１５１を介して、筐体外部のシングルモード光ファイバ１２４ｂに接続され、シングルモード光ファイバ１２４ｂは、スコープ１１１内を通りその先端近傍まで延在している。この光学的接続点１５１には、本願第１実施の形態および第２実施の形態で説明したアダプタおよびコネクタを適用する。
　また、内視鏡装置１００は、走査型の装置であり、スコープ１１１の先端には、スキャナ１３１を備える。スキャナ１３１は、シングルモード光ファイバ１２４を通ってきた照明光を、レンズ１３２を介して被検体２００の観察部位に対して走査するための走査機構である。例えば、磁石を接続したシングルモード光ファイバ１２４を、スコープ１１１の先端で揺動部可能なように支持し、これに振動電場を印加することによって、被検体２００上をらせん状の軌跡を有するように走査させることができる。また、スキャナ１３１の駆動方法としては、圧電素子を利用したものも知られている。さらに、走査軌跡としては、らせん状に限られず、ラスター走査やリサージュ走査など種々の走査軌跡を採り得る。
　スキャナ１３１には、内視鏡本体１１０の波形生成部１４２で生成された駆動信号が、アンプ１４３で増幅され、内視鏡本体１１０とスコープ１１１との電気的接続点１５３を介して、スコープ１１１内に延在するスキャナ駆動信号線１２５を通り、供給される。これにより、スキャナ１３１は内視鏡本体１１０の波形生成部１４２に接続されたシステムコントローラ１４１により制御される。
　被検体２００に照明光を照射したことにより得られる、反射光、散乱光または蛍光などの光（被検出光）の一部は、検出用ファイババンドル入射端部１３３から、検出用ファイババンドル１２６に入射する。検出用ファイババンドル入射端部１３３は、例えばスコープ１１１の被検体に面した先端部の外周に沿って入射面を被検体２００に向けて配置されても良く、あるいは、スコープ１１１の先端の一部分に、束ねられて配置されていても良い。検出用ファイババンドル１２６は、内視鏡本体１１０とスコープ１１１との間の光学的接続点１５２で、内視鏡本体１１０側の検出用ファイババンドルに光学的に接続される。
　内視鏡本体１１０に伝播された被検出光は、分光光学系１４４により赤色、緑色、青色の各成分に分離され、それぞれＡＰＤ１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂによって検出される。分光光学系１４４は、ダイクロイックミラーや回折素子、カラーフィルタなどを用いて公知の方法で構成することができる。それぞれ赤色、緑色、青色の被検出光は、ＡＰＤ１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂにおいて光電変換により画素信号に変換された後、Ａ／Ｄ変換器１４６によりデジタル信号に変換され、画像演算部１４７に送られる。
　画像演算部１４７は、システムコントローラ１４１によって、波形生成部１４２と同期制御されており、順次送られてくる赤色、緑色、青色のデジタル画素信号と、スキャナ１３１による照明光の走査位置とを対応づけ、時系列的に取得される画素信号の画素位置を特定する。これにより、順次１フレーム分の画素信号が２次元画像データとして生成される。生成された２次元画像データは、モニタ１１４に送信されて表示されるとともに、図示しない記憶装置に記憶される。
　以上のように、内視鏡本体１１０の内部と外部のスコープ１１１との間のシングルモード光ファイバの光学的接続点１５１に第１実施の形態または第２実施の形態のアダプタおよびコネクタを適用した。内視鏡装置１００では、使用のたびに洗浄等のためにスコープ１１１を内視鏡本体１１０から取外すが、第１実施の形態または第２実施の形態のアダプタを採用することにより、コネクタの着脱に伴う接続効率のバラツキを少なくすることができる。
　また、内視鏡本体１００内には、光源であるＬＤ２２Ｒ，２２Ｂ，２２Ｇや多数の演算素子を備えるため、冷却用のファンが必須である。このため、内視鏡本体１１０の筐体内部では、粉塵が浮遊することになる。このような粉塵が、多少ともシングルモード光ファイバのコネクタ間に侵入すると、シングルモードファイバ２４の先端部を損傷させる原因になる。しかし、本実施の形態では光学的接続点１５１に、第１または第２実施の形態で説明したアダプタを適用したので、内視鏡本体１１０内の粉塵が、アダプタハウジングの内部、特に、割スリーブ内に侵入することを防ぐことができる。
　したがって、本実施の形態によれば、内視鏡本体１１０とスコープ１１１との着脱に伴う接続効率のバラツキを抑制し安定した接続効率が得られるとともに、アダプタハウジング内への粉塵の侵入を抑制し、ファイバ端面の清掃に係る手間を削減することができる。
　なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。たとえば、上記各実施の形態ではフェルール先端を当接させるためにアダプタハウジング内に割スリーブを設けたが、スリーブは必ずしも割りを有さなくても良い。また、防塵リングは、円形のリングである必要は無く、種々の形状が可能である。実施の形態で説明したように突起を有する形状に加え、アダプタハウジングの内側形状に合わせて、種々の外形形状を有し、内側に割スリーブを挿入するための丸穴を有する形状であっても良い。さらに、防塵リングの素材はゴムに限られず、金属（銅、アルミ等）製の素材を用いることもできる。例えば、円環状の金属をアダプタハウジングの内側円筒部とスリーブとの間に配置し、筐体側のコネクタをスリーブ内に挿入すると、金属が潰れて、スリーブの回転を規制するとともに、防塵作用を生ぜしめることができる。
　また、本発明の実施の形態では光通信分野での規格であるＦＣタイプのコネクタおよびアダプタを、本発明に適用した場合の説明を行ったが、その他の規格であるＳＣタイプ，ＳＴタイプ，ＭＵタイプ，ＬＣタイプなどにも適用可能である。また、対となるコネクタのタイプは必ずしも同一である必要は無く、異なるコネクタタイプを対としても適用可能である。更に、アダプタとこれに挿入されるにコネクタの間に、コネクタのフェルールとアダプタのスリーブの相対的な角度を規定する機能，フェルールをスリーブに押し出す機能，コネクタをアダプタに対し固定および着脱可能とする機能を備えることで、様々な形態に適用可能である。
　１０　　アダプタ
　１１　　アダプタハウジング
　１２　　割スリーブ
　１２ａ　　欠け
　１３ａ，１３ｂ　　外側円筒部
　１４　　内側円筒部
　１４ａ　　くぼみ
　１４ｂ　　突起受け
　１５ａ，１５ｂ　　外ねじ
　１６ａ，１６ｂ　　キー受け
　１７　　防塵リング
　１７ａ　　突起
　１８　　ＰＤ内蔵スペーサ
　２０ａ，２０ｂ　　コネクタ
　２１ａ，２１ｂ　　コネクタハウジング
　２２ａ，２２ｂ　　シングルモード光ファイバ
　２３ａ，２３ｂ　　フェルール
　２４ａ，２４ｂ　　円筒部
　２５ａ，２５ｂ　　キー
　２６ａ，２６ｂ　　カップリングナット
　２７ａ，２７ｂ　　バネ
　２８ａ，２８ｂ　　コリメータレンズ
　１００　　内視鏡装置
　１１０　　内視鏡本体
　１１１　　スコープ
　１１４　　モニタ
　１１５　　設定入力装置
　１２１　　駆動回路
　１２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ　　ＬＤ（半導体光源）
　１２３　　合波器
　１２４　　シングルモードファイバ
　１２５　　スキャナ駆動信号線
　１２６　　検出用ファイババンドル
　１２７　　シングルモードファイバ
　１３１　　スキャナ
　１３２　　レンズ
　１３３　　検出用ファイババンドル入射端部
　１４１　　システムコントローラ
　１４２　　波形生成部
　１４３　　アンプ
　１４４　　分光光学系
　１４５Ｒ，１４５Ｇ，１４５Ｂ　　ＡＰＤ（光検出器）
　１４６　　Ａ／Ｄ変換器
　１４７　　画像演算部
　１５１　　光学的接続点（シングルモード光ファイバ接続点）
　１５２　　光学的接続点（マルチモード光ファイバ接続点）
　１５３　　電気的接続点
　２００　　被検体

Claims (7)

  1. 　シングルモード光ファイバの先端部が内蔵されたフェルールを有するコネクタどうしを接続し、レーザ光源からの光を筐体の内部から外部へ導く光ファイバの接続アダプタであって、
    　２つの対向するコネクタ接続部を有するハウジングと、
    　前記２つのコネクタ接続部の間に設けられたスリーブであって、前記２つのコネクタ接続部にそれぞれコネクタを接続した状態で、それぞれの前記コネクタのフェルールが前記スリーブに嵌入し、それぞれの前記コネクタの前記シングルモード光ファイバが、互いに光学的に接続されるように構成した該スリーブと、
    　前記スリーブの前記筐体側に配置され、前記スリーブの前記ハウジングに対する回転を規制するとともに、前記筐体側の前記コネクタ接続部に前記コネクタが接続された状態で、前記筐体内部と前記ハウジング内部との間を遮蔽する防塵部材と
    を備えるアダプタ。
  2. 　前記防塵部材は、前記コネクタ接続部に前記筐体側の前記コネクタが接続された状態で、前記フェルールの一部と接し、且つ、前記スリーブの全周を覆うように構成されることを特徴とする請求項１に記載のアダプタ。
  3. 　前記防塵部材は、弾性体からなることを特徴とする請求項１または２に記載のアダプタ。
  4. 　前記防塵部材は、前記筐体内部の前記コネクタを接続することによって、前記スリーブとの間の前記回転を規制するとともに、前記筐体内部と前記ハウジング内部との間を遮蔽する機能を生じることを特徴とする請求項１または２に記載のアダプタ。
  5. 　前記レーザ光源は、可視光を射出する光源である請求項１から４の何れか一項に記載のアダプタ。
  6. 　前記ハウジングの前記コネクタ接続部に接続された2つのコネクタの間の接続効率をモニタするための、光検出器をさらに備える請求項１から５の何れか一項に記載のアダプタ。
  7. 　レーザ光源が収容され、または、レーザ光源に接続された筐体と、
    　前記筐体から出力されたレーザ光を対象物に照射し、該対象物から得られた信号光を受光するスコープと、
    　前記スコープで受光した信号光に基づいて、画像を生成する画像処理部と、
    　前記筐体、および、前記スコープの間で、シングルモード光ファイバの先端部が内蔵されたフェルールを有するコネクタどうしを接続し、前記レーザ光源からの光を筐体の内部から外部へ導く光ファイバの接続アダプタと
    を備え、
    　前記アダプタは、２つの対向するコネクタ接続部を有するハウジングと、前記２つのコネクタ接続部の間に設けられたスリーブであって、前記２つのコネクタ接続部にそれぞれコネクタを接続した状態で、それぞれの前記コネクタのフェルールが前記スリーブに嵌入し、それぞれの前記コネクタの前記シングルモード光ファイバが、互いに光学的に接続されるように構成した該スリーブと、前記スリーブの前記筐体側に配置され、前記スリーブの前記ハウジングに対する回転を規制するとともに、前記筐体側の前記コネクタ接続部に前記コネクタが接続された状態で、前記筐体内部と前記ハウジング内部との間を遮蔽する防塵部材とを備えることを特徴とする内視鏡装置。
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