JP5796002B2 - 内視鏡システム - Google Patents

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接続するための光ファイバ接続構造を有する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がある。光ファイバの先端に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、傷の部分等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。傷の発生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。

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。また、内視鏡側の光ファイバもフェルールに固定され、グレーデッドインデックスコリメータとともにスリーブに保持されている。

特許文献３記載の接続構造は、光源側のスリーブには、内視鏡側のスリーブの外周面に係合する内周面を有しており、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、光源側のスリーブと、内視鏡側のスリーブとが係合し合うことで位置合わせされる。これにより、光ファイバ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、光ファイバ同士の位置合わせを行うため、光源側のスリーブと、内視鏡側のスリーブとの係合間隔が非常に狭く設定されている。しかしながら、内視鏡のコネクタ及び光源装置のソケットは、着脱頻度が高いため、ゴミが溜まりやすく、特に、光源側のスリーブの内部にゴミが溜まると、内視鏡側のスリーブとの係合を妨げることになる。光源側のスリーブと、内視鏡側のスリーブとが係合されない場合、あるいは、内視鏡側のスリーブとの係合が不十分で偏芯して接続される場合、光ファイバ同士の位置合わせの精度が低下して伝送損失が大きくなる。

本発明の目的は、伝送損失を小さくするとともに、互いの係合を妨げることなく光ファイバ同士がスムーズに接続されることを可能とする内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明は、レーザー光源、レーザー光源からのレーザー光を導く第１光ファイバ、第１光ファイバを内部に保持するソケットを有する光源装置と、検体内に挿入される挿入部、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、蛍光体にレーザー光を導く第２光ファイバ、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を有する内視鏡とを備える内視鏡システムにおいて、ソケットに配される第１グレーデッドインデックスコリメータ、第１光ファイバの端部に取り付けられ、一方の端面から第１光ファイバの先端を露呈させて第１グレーデッドインデックスコリメータに接続する第１フェルールを有する第１保持部と、コネクタに配される第２グレーデッドインデックスコリメータ、第２光ファイバの端部に取り付けられ、一方の端面から第２光ファイバの先端を露呈させて第２グレーデッドインデックスコリメータに接続する第２フェルールを有する第２保持部と、ソケット及びコネクタの一方に配され、第１保持部及び第２保持部のうち一方の外周面に嵌合し、且つ先端が突出して配設され、第１保持部及び第２保持部の他方と係合するスリーブと、スリーブの内周面から外周面へ貫通し、該スリーブの軸方向に形成され先端から開口するスリットであり、該スリットはソケット及びコネクタの接続状態で鉛直方向下側に形成されているスリットと、スリーブを覆う内周面を有する外スリーブであり、外スリーブは、スリットに連続し、且つ該外スリーブの内周面から外周面に貫通する外側スリットを有し、外側スリットはソケット及びコネクタの接続状態で鉛直方向下側に形成されている外スリーブと、外スリーブをスライド自在に保持する固定筒と、外スリーブに挿通され、外スリーブの段差部と固定筒との間に配され、外スリーブを固定筒から突出させる方向に付勢するコイルバネとを備えるものである。

本発明によれば、光源から発光されるレーザー光を導く第１光ファイバが第１保持部に保持され、蛍光体に導く第２光ファイバが第２保持部に保持されており、これら第１保持部及び第２保持部のうち一方の外周面に嵌合し、且つ先端が突出して配設され、第１保持部及び第２保持部の他方と係合するスリーブに、内周面から切り欠かれた開口部を有しているので、スリーブの開口部を通してゴミが落下しやすくなり、スリーブ内にゴミが溜まることを防ぐことができる。これにより、伝送損失を小さくするとともに、互いの係合を妨げることなく光ファイバ同士がスムーズに接続されることを可能とする。

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の接続構造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。 光ファイバ保持部を示す断面図である。 光ファイバ保持部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。 光ファイバ保持部及びホルダ部を示す斜視図である。 光ファイバ保持部及びホルダ部を先端側から視た正面図である。

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部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部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の光ファイバ保持部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部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部６３と、ソケット５６側の光ファイバ保持部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、光ファイバ保持部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に示すように、本発明の光ファイバの接続構造７１は、第１光ファイバ５４を保持する光ファイバ保持部６８と、ソケット５６に設けられ、光ファイバ保持部６８が組み込まれるホルダ部１００と、第２光ファイバ３５を保持する光ファイバ保持部６３と、コネクタ１８に設けられ、光ファイバ保持部６３が組み込まれるホルダ部１１０とを備える。なお、第１光ファイバ５５及び第２光ファイバ３６についても同様に光ファイバ保持部６８，６３に保持されてソケット５６のホルダ部１００及びコネクタ１８のホルダ部１１０にそれぞれ組み込まれ、光ファイバの接続構造７１と同様に第１光ファイバ５５及び第２光ファイバ３６が接続される。

図６〜図８に示すように、光ファイバ保持部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）８１と、第１フェルール８２と、保持筒８３と、ネジ部材８４と、コイルバネ８５と、押圧部材８６とを備えている。

第１フェルール８２は、中心に軸方向に沿って貫通したファイバ挿入穴８２ａが設けられた円筒形状をしている。この第１フェルール８２は、第１ＧＩコリメータ８１と同じ外径にされている。ファイバ挿入穴８２ａ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８２の先端８２ｂは、ファイバ挿入穴８２ａ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８１は、グレーデッドインデックスファイバ８１ａとグレーデッドインデックスファイバ８１ａを内蔵した円筒形状のフェルール８１ｂとを備える。フェルール８１ｂ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８１は、入射端面８１ｃと出射端面８１ｄ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８１は、入射端面８１ｃが第１フェルール８２の先端８２ｂ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８１ｃ及び出射端面８１ｄ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８１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８１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８１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８１の出射端面８１ｄ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８１ｄ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８１ｄのゴミ等が燃えることによる第１ＧＩコリメータ８１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８１ｄ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７３ａ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７３ａ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８３には、第１ＧＩコリメータ８１の背後に第１フェルール８２が収納され、第１フェルール８２の背後には、押圧部材８６が配される。第１フェルール８２は、保持筒８３の基端側から挿入され、先端側が先端側保持筒８３ａの内部に、基端側が基端側保持筒８３ｂのフェルール収納部８７に収納される。

押圧部材８６は、先端から順に、フランジ部９０、円筒部９１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９１は、外径がコイルバネ８５の内径に合わせて形成されており、コイルバネ８５を挿通する。フランジ部９０は、円筒部９１より外径が大きく形成されており、コイルバネ８５から付勢を受ける。

ネジ部材８４は、先端側から順に、ネジ部９２、テーパー部９３、基端部９４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９２は、円筒状の外周面に雄ネジ９５が形成されている。ネジ部材８４は、雄ネジ９５が保持筒８３の雌ネジ８９と螺合することにより、保持筒８３の基端側に固定される。ネジ部９２の内周面には、押圧部材８６と、この押圧部材８６に挿通されたコイルバネ８５が内部に収納される。テーパー部９３は、ネジ部９２の基端側から基端部９４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９３の内周面には、ネジ部９２の内周面に対して外径が小さくなる段差部９６が形成されており、この段差部９６により、コイルバネ８５がネジ部材８４の基端側に離脱することを規制する。段差部９６の基端側には、押圧部材８６の基端部が収納される。

光ファイバ保持部６８を組み立てるときには、例えば、先端側保持筒８３ａを第１ＧＩコリメータ８１に固定した後、先端側保持筒８３ａと基端側保持筒８３ｂとを一体化し、基端側保持筒８３ｂ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８２を挿入する。さらに押圧部材８６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８５を挿通した押圧部材８６を第１フェルール８２の背後に挿入する。そして、第１光ファイバ５４、押圧部材８６及びコイルバネ８５をネジ部材８４の内部に挿通させながらネジ部材８４の雄ネジ９５と、保持筒８３の雌ネジ８９とを螺合させる。ネジ部材８４の雄ネジ９５が保持筒８３の雌ネジ８９に螺合したとき、コイルバネ８５は、押圧部材８６のフランジ部９０と、ネジ部材８４の段差部９６との間に配される。これにより、コイルバネ８５の付勢を受けて押圧部材８６が第１フェルール８２を第１ＧＩコリメータ８１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８１に密着した状態で接続される。

図５及び図９に示すように、ホルダ部１００には、光ファイバ保持部６８が組み込まれる。ホルダ部１００は、外スリーブ１０１と、内スリーブ１０２と、固定筒１０３と、コイルバネ１０４とを備えている。外スリーブ１０１は、コネクタ１８側のホルダ部１１０と係合する大径部１０１ａと、内スリーブ１０２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。

内スリーブ１０２は、外周面が外スリーブ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部６８の外周面が嵌合する。内スリーブ１０２は、その先端が、光ファイバ保持部６８よりも先端側に突出して配されており、コネクタ１８側に組み込まれた光ファイバ保持部６３の先端部が係合する。これにより、内スリーブ１０２に光ファイバ保持部６３の先端部が係合したとき、光ファイバ保持部６３，６８に保持される第１光ファイバ５４，５５と第２光ファイバ３５，３６とが内スリーブ１０２の軸方向と平行に配される。

図９及び図１０に示すように、内スリーブ１０２には、内周面から切り欠かれた開口部であるスリット１０５が形成されている。このスリット１０５は、内スリーブ１０２の内周面から外周面へ貫通する直線状であり、内スリーブ１０２の中心軸に対して、軸方向と直交する鉛直方向に沿って形成されている。なお、内スリーブ１０２に形成される開口部としては、スリット１０５のような形状に限定するものではなく、少なくとも、内スリーブ１０２の内周面から切り欠かれた開口部であればよい。

なお、外スリーブ１０１及び内スリーブ１０２の先端部には、コネクタ１８及び光ファイバ保持部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、外スリーブ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、外スリーブ１０１の小径部１０１ｂが挿通されるとともに、外スリーブ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。外スリーブ１０１は、内スリーブ１０２を介して光ファイバ保持部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の内周面に嵌合する。

なお、図９に示すように、光ファイバ保持部６３は、光ファイバ保持部６８の第１ＧＩコリメータ８１、及び第１フェルール８２に代えて、第１ＧＩコリメータ８１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部６３と同じ部品とし、且つ光ファイバ保持部６３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。この光ファイバ保持部６３は、ホルダ部１１０に対して先端部が突出した状態で組み込まれている。

コネクタ１８及びソケット５６を接続するとき、コネクタ１８をソケット５６側に押し込むとともにリングハンドル６１を回転させると、ソケット５６では、大径部１０１ａが小径部１０１ｂよりも先端側に位置しているため、先ずは大径部１０１ａの内周面にコネクタ１８側のホルダ部１１０の外周面が係合し、続いて内スリーブ１０２の内周面にホルダ部１１０に組み込まれた光ファイバ保持部６３の先端部が係合する。内スリーブ１０２の内周面に光ファイバ保持部６３の先端部が係合して、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、または内スリーブ１０２と光ファイバ保持部６３との係合による衝撃をコイルバネ１０４が吸収する。

図１０に示すように、電子内視鏡１２のコネクタ１８と、光源装置１４のソケット５６とは、頻繁に着脱されるため、ソケット５６に組み込まれる内スリーブ１０２に塵埃などのゴミ１０６が付着しやすいが、上述したように、本発明の光ファイバの接続構造７１では、内スリーブ１０２にスリット１０５が形成されているため、内スリーブ１０２の内部に一時的にゴミ１０６が付着したとしても、スリット１０５を通って外部に排出されやすい。特に、スリット１０５は、鉛直方向に沿って形成されているため、ゴミ１０６がその自重により自然落下しやすくなっている。あるいは、ゴミ１０６が内スリーブ１０２内に付着したとしても、エアー吹き付け装置などにより内スリーブ１０２内へエアーを吹き付けると、スリット１０５に沿ってゴミ１０６が排出されやすい。このようにして、内スリーブ１０２内にゴミ１０６が溜まることを防ぐことができるので、光源装置１４側の内スリーブ１０２と、内視鏡側の光ファイバ保持部６３との係合を妨げることがなく、第１光ファイバ５４，５５と第２光ファイバ３５，３６とが同士がスムーズに接続される。さらに、内スリーブ１０２と光ファイバ保持部６３とが確実に係合して位置合わせがなされるため、第１光ファイバ５４，５５と第２光ファイバ３５，３６との接続で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、内スリーブ１０２に開口部としてのスリット１０５を形成しているが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、外スリーブ１０１にもスリット１０５と連続するスリットを形成してもよい。

上記第１実施形態においては、一方の光ファイバ保持部６８に外嵌され、コネクタ１８とソケット５６とが接続されるとき、他方の光ファイバ保持部６３と係合する内スリーブ１０２を光源装置１４側のソケット５６に備えた構成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、光ファイバ保持部６３に外嵌され、コネクタ１８とソケット５６とが接続されるとき、光ファイバ保持部６８と係合するスリーブを電子内視鏡１２側のコネクタ１８に備えた構成としてもよい。

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部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 光ファイバ保持部（第２保持部）
６８ 光ファイバ保持部（第１保持部）
１００，１１０ ホルダ部
１０１ 外スリーブ
１０２ 内スリーブ
１０５ スリット

Claims (1)

1. レーザー光源、前記レーザー光源からのレーザー光を導く第１光ファイバ、前記第１光ファイバを内部に保持するソケットを有する光源装置と、
   検体内に挿入される挿入部、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、前記蛍光体にレーザー光を導く第２光ファイバ、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を有する内視鏡と
   を備える内視鏡システムにおいて、
   前記ソケットに配される第１グレーデッドインデックスコリメータ、前記第１光ファイバの端部に取り付けられ、一方の端面から前記第１光ファイバの先端を露呈させて前記第１グレーデッドインデックスコリメータに接続する第１フェルールを有する第１保持部と、
   前記コネクタに配される第２グレーデッドインデックスコリメータ、前記第２光ファイバの端部に取り付けられ、一方の端面から前記第２光ファイバの先端を露呈させて前記第２グレーデッドインデックスコリメータに接続する第２フェルールを有する第２保持部と、
   前記ソケット及び前記コネクタの一方に配され、前記第１保持部及び前記第２保持部のうち一方の外周面に嵌合し、且つ先端が突出して配設され、前記第１保持部及び前記第２保持部の他方と係合するスリーブと、
   前記スリーブの内周面から外周面へ貫通し、該スリーブの軸方向に形成され前記先端から開口するスリットであり、該スリットは前記ソケット及び前記コネクタの接続状態で鉛直方向下側に形成されているスリットと、
   前記スリーブを覆う内周面を有する外スリーブであり、前記外スリーブは、前記スリットに連続し、且つ該外スリーブの内周面から外周面に貫通する外側スリットを有し、前記外側スリットは前記ソケット及び前記コネクタの接続状態で鉛直方向下側に形成されている外スリーブと、
   前記外スリーブをスライド自在に保持する固定筒と、
   前記外スリーブに挿通され、前記外スリーブの段差部と前記固定筒との間に配され、前記外スリーブを前記固定筒から突出させる方向に付勢するコイルバネと
   を備える内視鏡システム。

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