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JPWO2016084113A1 - 光ファイバ接続機構および光ファイバ接続方法 - Google Patents

光ファイバ接続機構および光ファイバ接続方法 Download PDF

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Abstract

光ファイバ接続機構は、内視鏡に用いられる一対のコネクタ２０，３０と割スリーブ１５とを備え、それぞれのコネクタ２０，３０は、シングルモード光ファイバ２５，３５の端部及び該シングル-モード光ファイバ２５，３５の先端に配置されたコリメータレンズ２６，３６が実装されたフェルール２７，３７を備え、互いのフェルール２７，３７を割スリーブ１５の両端から挿入したとき、それぞれのコリメータレンズ２６，３６が空隙を有するように対向し、それぞれのシングルモード光ファイバ２５，３５が互いに光学的に接続するように構成される。それぞれのフェルール２７，３７は、対応するコネクタ２０，３０内で、シングルモード光ファイバ２５，３５の光軸に沿う方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されている。

Description

本発明は、光ファイバ接続機構および光ファイバ接続方法に関する。
近年、内視鏡装置の分野では、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開発されている。このような装置では、分解能が照明光のスポット径に依存するため、高い分解能を得るために、イメージャ内視鏡のようなランプ光源とライトガイド束ではなく、レーザ光源を、シングルモード光ファイバを用いて伝達することが不可欠である。このため、シングルモード光ファイバを、筐体とスコープとの間で繰返し着脱することが必要となる。
シングルモード光ファイバの着脱可能な接続方法としては、光通信分野において、ＦＣ，ＳＣ，ＳＴ，ＭＵ，ＬＣ等の規格がある（例えば、非特許文献１〜３参照）。これらの接続方法は、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。なお、フェルールとは光ファイバどうしを接続するために中心を通るファイバと同軸に作られた円柱状の部材であり、割スリーブはフェルールどうしを直列的に並べて突き合わせるための円筒状の部材であって、長手方向にスリット状の割が入ったものである。この方法では、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アラインメントされる。割スリーブは、例えば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ものである。なお、これらの規格の接続方法では、対となるフェルールどうしの突き合わせを確実にするために、コネクタのハウジング内にフェルールをコネクタの接続方向に向けて付勢するバネが設けられている。
稲葉文男，永井淳，後藤顕也著，「オプトエレクトロニクス入門」，改訂第２版，オーム社，１９９１年１２月，ｐ．１３３ 羽鳥光俊，青山友紀，小林郁太郎著，「光通信光学（２）」，コロナ社，１９９８年７月，ｐ．１１８−１１９，ｐ．１２６−１２８ 電気通信技術審議会編，「光通信技術の現状と将来」，ぎょうせい，１９８７年３月，ｐ．２０３
しかし、シングルモード光ファイバの着脱可能な従来の接続方法では、光ファイバを実装したフェルールどうしを突き合わせるため、フェルール端面にゴミが付着した状態で突合せを行うと、接続効率の低下やフェルール端面の破損による永久的な接続効率低下が発生する虞がある。このため、接続前にフェルール端面を専用クリーナで洗浄する必要があり、内視鏡ユーザのユーザビリティが低下させる。
これを解決するために、本発明者は、図１２に示すようにアダプタ１０１を介してコネクタ１０２、１０３を接続する接続機構を試作、検討した。この接続機構は、ファイバ１０４，１０５の先端にコリメータレンズ１０６，１０７を付けたファイバコリメータをフェルール１０８，１０９に実装し、割スリーブ１１０内で対となるフェルール１０８，１０９間に空隙がある状態で接続するものである。このようにすることで、フェルール１０８，１０９どうしを突き合わせないのでフェルール端面の破損が発生せず、また、コリメータレンズ１０６，１０７によりフェルール１０８，１０９端面でのビーム径が大きくなっているのでゴミの影響が低下し、接続する度にクリーニングする必要がない。
しかしながら、フェルール間に空隙を設けた構成を採用しても、繰り返し着脱をすると、空隙が拡大し接続効率が変化するという課題が生じた。そこで、本発明者がその要因を検討したところ、コネクタ１０２，１０３をアダプタ１０１に接続する際のフェルール１０８，１０９を付勢するバネ１１１，１１２の伸びが一定でなく、これにより空隙が変化することが分かった。バネ１１１，１１２は、従来技術のコネクタと同様に、フェルール１０８，１０９を突き出させるために設けたものである。そこで、バネの伸びを確かにすべくバネ力の大きいバネを用いたところ、フェルール１０８，１０９が割スリーブ内で直列的に配置されず、傾きが生じ、光学的な接続効率の低下を生じることが判明した。
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、繰り返し着脱を行った場合でもフェルール間の空隙の幅が変化しない光ファイバ接続機構および光ファイバ接続方法を提供することにある。
上記目的を達成する光ファイバ接続機構の発明は、
内視鏡に用いられる一対の接続体と筒状部材とを備え、
それぞれの前記接続体は、光ファイバの端部及び該光ファイバの先端に配置されたコリメータレンズが実装されたフェルールを備え、互いの前記フェルールを前記筒状部材の両端から挿入したとき、それぞれの前記コリメータレンズが空隙を有するように対向し、前記それぞれの前記光ファイバが互いに光学的に接続するように構成され、
それぞれの前記フェルールは、対応する前記接続体内で、前記光ファイバの光軸に沿う方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されていることを特徴とするものである。
それぞれの前記フェルールは、対応する前記接続体内で、前記ファイバの光軸に直交する面内方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されているとさらに好ましい。
前記光ファイバ接続機構は、前記一対の接続体の間に配置される中間接続体を備え、該中間接続体はそれぞれの前記接続体が挿入される開口部を有し、前記空隙の幅は、前記中間接続体とそれぞれの前記接続体との接触面により設定されるようにすることができる。
また、前記筒状部材は、前記一対の接続体の何れか一方に収容することができる。
さらに、前記中間接続体は、前記一対の接続体が挿入される前記開口部の少なくとも一方に、開閉可能な扉を備えることが好ましい。
また、前記接続体は、前記中間接続体と接触し前記接触面を形成するとともに、前記空隙の幅を調整可能な調整機構を備えることもできる。
さらに、前記光ファイバは、シングルモード光ファイバであると好適である。
上記目的を達成する光ファイバ接続方法の発明は、
内視鏡用の一対の光ファイバを接続する接続方法であって、
光ファイバの端部及び該光ファイバの先端に配置されたコリメータレンズが実装されたフェルールを備える一対の接続体であって、それぞれの前記フェルールは、対応する前記接続体内で、前記光ファイバの光軸に沿う方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されている接続体を用意し、
前記一対の接続体のそれぞれの前記フェルールを筒状部材の両端から挿入し、それぞれの前記コリメータレンズを、空隙を有するように対向させ、前記一対の光ファイバを互いに光学的に接続することを特徴とするものである。
本発明によれば、それぞれのフェルールは、対応する接続体内で、光ファイバの光軸に沿う方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されているので、フェルールを筒状部材に挿入する時は、接続体に対して所定範囲内で挿入方向に対して最も後退した位置に常に位置決めされる。したがって、繰り返し着脱を行った場合でもフェルール間の空隙の幅が変化しない光ファイバ接続機構および光ファイバ接続方法を提供することができる。
第１実施の形態に係るアダプタおよびコネクタの縦断面図である。 図１のアダプタおよびコネクタを結合した状態で示す縦断面図である。 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３のアダプタに一方のコネクタを結合した状態を示す縦断面図である。 図４のアダプタにさらに他方のコネクタを結合した状態を示す縦断面図である。 第３実施の形態に係るアダプタおよびコネクタを示す縦断面図である。 本発明のアダプタを組み入れる内視鏡装置を模式的に示す外観図である 第４実施の形態に係るアダプタおよびコネクタを結合状態で示す縦断面図である。 図８のアダプタの正面図である。 図８のアダプタの縦断面図である。 図８の一方のコネクタの正面図である。 図８の一方のコネクタの縦断面図である。 図８の他方のコネクタの正面図である。 図８の他方のコネクタの縦断面図である。 本発明者が試作したアダプタおよびコネクタの縦断面図である。
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は、第１実施の形態に係るアダプタ１０およびコネクタ２０，３０の縦断面図である。また、図２は、図１のアダプタ１０およびコネクタ２０，３０を結合した状態で示す縦断面図である。アダプタ１０（中間接続体）とコネクタ２０，３０（接続体）とは、光ファイバの接続機構を構成している。このアダプタ１０およびコネクタ２０，３０は、内視鏡装置に用いられる光ファイバを接続するためのものであり、例えば、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、シングルモード光ファイバを接続するものである。
アダプタ１０は、外側円筒部１１およびその内側に外側円筒部１１よりも短い内側円筒部１２を備え、外側円筒部１１と内側円筒部１２とは、長手方向、すなわち、外側円筒部１１および内側円筒部１２の中心軸に沿う方向の中央付近で結合している。これにより、外側円筒部１１の内側は、コネクタ２０，３０を収容するための開口部１３ａ，１３ｂとなっている。また、内側円筒部１２の空洞内部には、円筒状の割スリーブ１５（筒状部材）が配設される。割スリーブ１５は、長手方向に延びる割り（スリット）を有する中空の筒状の部材であって、例えば、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。内側円筒部１２の両端の内周面は、割スリーブ１５の離脱を防ぐために、内側に向けて突出している。
コネクタ２０，３０は、コネクタハウジング２１，３１を備え、コネクタハウジング２１，３１のアダプタ１０に接続される側は、円筒状の壁部を有する円筒部２２となっている。円筒部２２は、アダプタ１０の内側円筒部１２と外側円筒部１１との間の隙間に嵌合する形状となっている。また、コネクタハウジング２１は、略円柱状の空洞部２３，３３を有している。さらに、コネクタ２０，３０は、中心軸に沿って光ファイバケーブル２４，３４と、光ファイバケーブル２４，３４から延びるシングルモード光ファイバ２５，３５の端部及びシングルモード光ファイバ２５，３５の先端に配置されたコリメータレンズ２６，３６が実装されたフェルール２７，３７とを備えている。以下で、コネクタ２０，３０のコリメータレンズ２６，３６に向けた方向を前方と呼び、これと反対の方向を後方と呼ぶ。
フェルール２７，３７は、先端が面取りされた円柱状の形状を有し、その前方はコネクタハウジング２１，３１から突出している。フェルール２７，３７の直径は、割スリーブ１５の内側の直径と略等しいか、僅かに大きい。また、フェルール２７，３７の後端に位置する光ファイバケーブル２４，３４との接続部は、半径方向に広がったフランジ部２８，３８となっており、コネクタ２０，３０の空洞部２３，３３に配置されている。さらに、フェルール２７，３７はコネクタハウジング２１，３１からの突出部分とフランジ部２８，３８との間で、コネクタハウジング２１，３１により外周を、遊びを有する状態で摺動支持されている。
フランジ部２８，３８は、シングルモード光ファイバ２５，３５の光軸に沿う方向および半径方向について、それぞれ、コネクタハウジング２１，３１内の空洞部２３、３３の大きさよりも小さく、これによって、フェルール２７，３７は、対応するコネクタ２０，３０内で、シングルモード光ファイバ２５，３５の光軸に沿う方向、および、光軸に直交する平面方向に空洞部２３，３３によって許容される所定範囲内で移動自在に遊嵌されている。ここで、「移動自在」とは、バネなどによって特定の方向に付勢されておらず、自由に移動可能なことを意味する。なお、フランジ部２８，３８の外周には、シングルモード光ファイバ２５，３５の光軸に沿う方向に溝を設け、この溝にコネクタハウジング２１，３１から内側へ突き出た突起を係合させることにより、フェルールの挿入方向断面内の回転を規制することができる。そのようにすることによって、接続効率が更に向上するとともに、繰り返し着脱での効率が安定する。
また、フェルール２７，３７の先端部に収容されているコリメータレンズ２６は、シングルモード光ファイバ２５のコアを伝達されてきた光を、スポットの径が拡大した平行光として、あるいは、収束光としてフェルール２７とフェルール３７の間の空隙中に射出する。射出された光ビーム４１は、コリメータレンズ３６に高い効率で入射して、シングルモード光ファイバ３５を導光される。これによって、シングルモード光ファイバ２５とシングルモード光ファイバ３５とは、互いに光学的に接続される。コリメータレンズ２６，３６としては、シングルモード光ファイバ２５，３５と同程度の径を有する屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズを用いることができる。この時、コリメータレンズ２６，３６とシングルモード光ファイバ２５，３５とは、それぞれ接触、あるいはガラス材質どうしの融着接続、または一定空隙を持固定状態となる。また、コリメートレンズ２６，３６の光ファイバ２５とは反対側の端面には、無反射コート膜を設けても良い。
以上のような構成によって、アダプタ１０にコネクタ２０，３０を接続する場合は、まず、アダプタ１０とコネクタ２０，３０の軸線を一致させ、フェルール２７，３７を割スリーブ１５に、そして、コネクタ２０，３０の円筒部２２，３２をアダプタ１０の外側円筒部１１と内側円筒部１２の両端部との間に嵌入させ前進させる。このとき、フェルール２７，３７のフランジ部２８，３８は、割スリーブ１５との間に働く摩擦力によって、空洞部２３，３３の後方に最も後退した位置に位置決めされる。コネクタ２０，３０のコネクタハウジング２１，３１の接触面２１ａが、アダプタ１０の外側円筒部１１の接触面１１ａに当接する位置で、アダプタ１０がコネクタ２０，３０に対して固定される。これによって、空隙の幅が、固定される。なお、アダプタ１０に対してコネクタ２０，３０を固定するための、図示しない係止機構が設けられる。
また、アダプタ１０からコネクタ２０，３０を脱着する場合は、係止機構を解除してコネクタ２０，３０を後方へ後退させる。これにより、フェルール２７，３７のフランジ部２８，３８は、空洞部２３，３３内で前方に移動し、空洞部２３，３３の前側の面によって押されることによって、割スリーブ１５から外すことができる。
本発明では、フェルール２７，３７を一方向に付勢するバネ等の部材を設けていないので、２つのフェルール２７，３７の間の間隔が常に安定する。本発明者は、波長４００ｎｍ台から６００ｎｍ台でシングルモード動作する、クラッド径がφ１２５μｍの光ファイバに、クラッド径が同じ外径のＧＲＩＮレンズを融着接続し、ＦＣおよびＳＣ規格のフェルールに実装して確認を行った。これによれば、同一仕様の一対のフェルールを、同じくＦＣおよびＳＣ規格の割スリーブ内で仕様により異なるが、０．５ｍｍから２ｍｍの空隙で対向させ、波長４４５ｎｍと５１５ｎｍと６３８ｎｍのそれぞれについて、７０％以上の接続効率を得た。その時の空隙の幅の再現性は、１０００回以上の着脱で０．０１ｍｍ以下であった。このように、２つのフェルールの間に形成される空隙の幅約１ｍｍに対し再現性が１０μｍ以下となり、接続効率の変化を小さくすることが可能になった。
また、光軸に直交する方向に遊びが無い状態で、フェルール２７，３７を光軸方向に摺動させる場合、バネ力によってフェルール２７，３７を割スリーブ１５に対して嵌入させようとすると、フェルール２７，３７の割スリーブ１５への習いが悪くなるという課題がある。ここで、「習い」とは、割スリーブ１５へ沿う方向への向きの整合性を意味する。すなわち、この場合割スリーブ１５の中心軸に沿う方向へフェルール２７，３７の中心軸が揃っている度合いを示している。本発明によれば、フェルール２７，３７は、対応するコネクタ２０，３０内で、シングルモード光ファイバ２５，３５の光軸に直交する面内方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌され、且つ、バネを設けていないので、コネクタ２０，３０接続時にフェルール２７，３７に大きな付勢力が働かないのでフェルール２７，３７が傾くことなく、割スリーブ１５に沿う方向に整合し易い。このため、フェルール２７，３７の割スリーブ１５への習いが良好になり、高い接続効率を維持しつつ、繰り返し着脱での接続効率の変化が小さくなる。
なお、光ファイバケーブル２４，３４に対して外部から力が加わっても、空洞部２３，３３内および割スリーブ１５内でフェルール２７，３７が動かないように、コネクタハウジング２１，３１と光ファイバケーブル２４，３４との接続部分は、互いに部分的に固定されている。一方、コネクタ２０，３０内ではフェルール２７，３７が移動可能なように、光ファイバケーブル２４，３４は、図示しない緩みを有している。
（第２実施の形態）
第２実施の形態に係る接続機構は、内視鏡装置でのシングルモード光ファイバ２５，３５を、筺体の内部とスコープとの間で接続するためのものである。図３は、第２実施の形態に係るアダプタ１０およびコネクタ２０，３０の縦断面図である。この場合アダプタ１０は、図示しない筺体の側面に固定され、コネクタ２０は筺体内部に配置される。また、コネクタ３０はスコープ側のコネクタである。コネクタ２０は、アダプタ１０に常時接続される一方、スコープ側のコネクタ３０は、使用の度にスコープの洗浄等のために繰り返し着脱される。図４は、図３のアダプタ１０に筺体側のコネクタ２０を結合した状態を示す縦断面図である。また、図５は、図４のアダプタ１０にさらにスコープ側のコネクタ３０を結合した状態を示す縦断面図である。
本実施形態のアダプタ１０とコネクタ２０，３０は、第１実施の形態のアダプタ１０とコネクタ２０，３０と多くの点で共通点しており、以下に第１実施の形態との相違点について説明する。
まず、アダプタ１０は、外側円筒部１１と開閉シャッタ１６（扉）を有し、内側円筒部および割スリーブを含んでいない。開閉シャッタ１６は、外側円筒部１１に対してヒンジ１６ａを介して接続され、コネクタ３０を接続しない状態では、閉じる方向に付勢される。一方、コネクタ２０は、割スリーブ１５が前後および径方向に遊びがある状態で配置された割スリーブ収容部２９が、円筒部２２からさらに前方へ突き出ている。すなわち、割スリーブ１５は、筺体側のコネクタ２０と一体化されている。割スリーブ１５には、コネクタ２０のフェルール２７があらかじめ嵌入している。また、割スリーブ収容部２９の先端は、コネクタ３０からのフェルール３７を通すための開口が設けられている。その他の構成は、第１実施の形態と同様であるので、同一または対応する構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。
以上のように構成されているので、本実施の形態の接続機構は、第１実施の形態と同様の効果を有する。さらに、内視鏡を使用していないときは、図４に示したようにアダプタ１０とコネクタ２０が接続され、コネクタ３０は接続されない。このとき、開閉シャッタ１６は閉じた状態になるので、筺体外の埃や塵などがアダプタ１０内に侵入することを防止することができる。また、図示しないが、スコープ側のコネクタ３０には、フェルール３７の端面を覆うキャップを装着可能にし、スコープ洗浄時にはフェルール３７の端面が汚染されないようにすることができる。
（第３実施の形態）
図６は、第３実施の形態に係るアダプタ１０およびコネクタ２０，３０を示す縦断面図である。本実施の形態のコネクタ２０，３０は、アダプタ１０と接触し接触面を形成するとともに、空隙の幅を調整可能な調整ネジ４２ａ〜４２ｄ（調整機構）を設けている。調整ネジ４２ａ〜４２ｄは、ネジの突き出し長を調整することで空隙の幅を設定することができる。その他の構成は、第２実施の形態と同様である。
本実施の形態によれば、調整ネジ４２ａ〜４２ｄにより、最適な空隙の幅を設定することで、高い接続効率を得ることができる。あるいは、所望の接続効率になるように調整することも可能になる。なお、空隙の幅を調整する調整機構としては、調整ネジに限られない。例えば、コネクタ２０，３０のアダプタ１０との接触面に、特定の厚さのリングを挿入することによっても可能である。
（第４実施の形態）
図７は、本発明のアダプタ１０を組み入れた内視鏡装置５０を模式的に示す外観図である。内視鏡装置５０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５１と、内視鏡本体５１に対して着脱自在に接続されるスコープ５２を含んで構成される。内視鏡本体５１は、光源を備えるとともに、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５３、観察条件などを設定するための設定入力装置５４が接続されている。本実施の形態に係る接続機構は、内視鏡本体５１内の光ファイバケーブル２４とスコープ５２の光ファイバケーブル３４との接続に使用される。
図８は、第４実施の形態に係るアダプタ１０およびコネクタ２０，３０を結合状態で示す縦断面図である。図９Ａ、図９Ｂは、それぞれ、図８のアダプタ１０の正面図および縦断面図である。また、図１０Ａ、図１０Ｂは、それぞれ、図８のコネクタ２０の正面図および縦断面図である。さらに、図１１Ａ、図１１Ｂは、それぞれ、図８のコネクタ３０の正面図および縦断面図である。本実施の形態のアダプタ１０およびコネクタ２０，３０は、第３実施形態における構成と類似するので、異なる部分について説明する。
まず、図９Ａに示すように、アダプタ１０は、内視鏡本体５１の筺体５１ａに結合するためのフランジ部１７を有している。フランジ部１７には、筺体５１ａにネジ止め固定するための筺体固定用キリ穴１８が複数設けられている。さらに、外側円筒部１１の内側面は、外側円筒部１１の中心軸線に沿う方向に延びる凹部が、位置決めガイド１９として形成されている。また、図９Ｂに示すように、外側円筒部１１の筺体５１ａ内部側の外周面には、コネクタ２０固定用のネジ山１１ｂが形成されている。さらに、アダプタ１０は、磁性体により構成される。
また、筺体側のコネクタ２０のコネクタハウジング２１は、図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、径方向に広がったフランジ部２１ａを有する。さらに、コネクタ２０は、アダプタ１０のネジ山１１ｂと螺合するナット４３が、コネクタハウジング２１のフランジ部２１ａの背面から、コネクタハウジング２１の円筒部２２の周りにかけて設けられている。さらに、円筒部２２の外周の一部には、アダプタ１０の位置決めガイド１９に嵌まる凸部が、位置決めキー２２ａとして形成されている。なお、調整ネジ４２ａ，４２ｂが、ナット４３とぶつからないように、コネクタハウジング２１に調整ネジ４２ａ，４２ｂの頭部を収容する凹部が設けてある。
また、図１１Ａ，図１１Ｂに示すように、スコープ５２側のコネクタ３０の円筒部３２の外周にも、同様の位置決めキー３２ａが形成されている。さらに、コネクタハウジング３１は磁石により形成されている。その他の構成は、第３実施の形態と同様であるので、同一または対応する構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。
以上のような構成によって、アダプタ１０は、内視鏡本体５１の筺体５１ａにネジ固定される。筺体５１ａ内のコネクタ２０は、アダプタ１０の位置決めガイド１９に、位置決めキー２２ａが嵌まるように回転方向の向きを決める。そして、ナット４３をアダプタ１０に対して回転させることによって、コネクタハウジング２１の回転が規制された状態で、ナット４３にコネクタハウジング２１のフランジ部２１ａが押され、コネクタ２０がアダプタ１０に対して前進する。これによって、コネクタ２０は、調整ネジ４２ａ，４２ｂの先端部がアダプタ１０に当接した位置で固定される。このとき、フェルール２７もコネクタハウジング２１に押されて前進する。
一方、スコープ５２側のコネクタ３０を接続する時は、開閉シャッタ１６を開き、アダプタ１０の位置決めガイド１９に、位置決めキー３２ａが嵌まるように回転方向の向きを決めて、フェルール３７を割スリーブ１５内に嵌入する。コネクタ３０は、調整ネジ４２ｃ，４２ｄの先端部がアダプタ１０に当接するまで前進する。このとき、コネクタハウジング３１の回転は位置決めガイド１９により規制される。同時に、フェルール３７もコネクタハウジング３１に押されて前進する。コネクタハウジング３１は、磁石により構成されるので、磁力により磁性体より構成されるアダプタ１０に対して固定される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１実施の形態の接続機構と同様に、繰り返し着脱を行った場合でもフェルール２７，３７間の空隙の幅が変化せず、安定した高い接続効率が得られる。また、接続時にフェルール２７，３７の回転が規制されているので、より安定し再現性の高い接続が得られる。また、筺体５１ａ側のコネクタ２０をナット４３で定常的に固定し、スコープ５２側のコネクタ３０は、磁力によって着脱容易に固定するようにしたので、スコープ５２洗浄時の着脱が容易で、内視鏡装置５０でのシングルモード光ファイバの接続用に適している。
なお、本発明は、上記各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、アダプタやコネクタの外形としては、回転対称な形状に限られず、種々の形状が可能である。例えば、光軸方向の断面が矩形となるような形状としても良い。あるいは、本発明の接続機構を複数組み合わせて、複数対のシングルモード光ファイバを同時に接続する、コネクタおよびアダプタを構成することもできる。また、アダプタとコネクタとを係止するには、ネジ止めや磁石を用いる方法に限られず、種々の方法が可能である。例えば、コネクタハウジングに係止用の突起を設け、これをアダプタの凹部に嵌め合わせる方法などがある。さらに、筒状部材としては割スリーブに限られず、割のないスリーブを用いることもできる。また、開閉可能な扉は、アダプタにヒンジで接合された一枚の板状部材に限られず、複数の板状部材を組み合わせたものも可能である。
１０ アダプタ
１１ 外側円筒部
１１ａ 接触面
１１ｂ ネジ山
１２ 内側円筒部
１３ａ，１３ｂ 開口部
１５ 割スリーブ
１６ 開閉シャッタ
１６ａ ヒンジ
１７ フランジ部
１８ 筺体固定用キリ穴
１９ 位置決めガイド
２０ コネクタ
２１ コネクタハウジング
２１ａ フランジ部
２２ 円筒部
２２ａ 位置決めキー
２３ 空洞部
２４ 光ファイバケーブル
２５ シングルモード光ファイバ
２６ コリメータレンズ
２７ フェルール
２８ フランジ部
２９ 割スリーブ収容部
３０ コネクタ
３１ コネクタハウジング
３２ 円筒部
３２ａ 位置決めキー
３３ 空洞部
３４ 光ファイバケーブル
３５ シングルモード光ファイバ
３６ コリメータレンズ
３７ フェルール
３８ フランジ部
４１ 光ビーム
４２ａ〜４２ｄ 調整ネジ
４３ ナット
５０ 内視鏡装置
５１ 内視鏡本体
５２ スコープ
５３ モニタ
５４ 設定入力装置

Claims (12)

  1. 内視鏡に用いられる一対の接続体と筒状部材とを備え、
    それぞれの前記接続体は、光ファイバの端部及び該光ファイバの先端に配置されたコリメータレンズが実装されたフェルールを備え、互いの前記フェルールを前記筒状部材の両端から挿入したとき、それぞれの前記コリメータレンズが空隙を有するように対向し、前記それぞれの前記光ファイバが互いに光学的に接続するように構成され、
    それぞれの前記フェルールは、対応する前記接続体内で、前記光ファイバの光軸に沿う方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されている光ファイバ接続機構。
  2. それぞれの前記フェルールは、対応する前記接続体内で、前記ファイバの光軸に直交する面内方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されている請求項１に記載の光ファイバ接続機構。
  3. 前記一対の接続体の間に配置される中間接続体を備え、該中間接続体はそれぞれの前記接続体が挿入される開口部を有し、前記空隙の幅は、前記中間接続体とそれぞれの前記接続体との接触面により設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ接続機構。
  4. 前記筒状部材は、前記一対の接続体の何れか一方に収容されている請求項３に記載の光ファイバ接続機構。
  5. 前記中間接続体は、前記一対の接続体が挿入される前記開口部の少なくとも一方に、開閉可能な扉を備える請求項３または４の何れか一項に記載の光ファイバ接続機構。
  6. 前記接続体は、前記中間接続体と接触し前記接触面を形成するとともに、前記空隙の幅を調整可能な調整機構を備える請求項３から５のいずれか一項に記載の光ファイバ接続機構。
  7. 前記光ファイバは、シングルモード光ファイバである請求項１から６の何れか一項に記載の光ファイバ接続機構。
  8. 内視鏡用の一対の光ファイバを接続する接続方法であって、
    光ファイバの端部及び該光ファイバの先端に配置されたコリメータレンズが実装されたフェルールを備える一対の接続体であって、それぞれの前記フェルールは、対応する前記接続体内で、前記光ファイバの光軸に沿う方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されている接続体を用意し、
    前記一対の接続体のそれぞれの前記フェルールを筒状部材の両端から挿入し、それぞれの前記コリメータレンズを、空隙を有するように対向させ、前記一対の光ファイバを互いに光学的に接続する光ファイバ接続方法。
  9. それぞれの前記フェルールは、対応する前記接続体内で、前記ファイバの光軸に直交する面内方向に所定範囲内で移動自在に遊嵌されている請求項８に記載の光ファイバ接続方法。
  10. 前記一対の接続体の間に配置される中間接続体を備え、該中間接続体は前それぞれの前記接続体が挿入される開口部を有し、前記中間接続体とそれぞれの前記接続体とを接触させることにより、前記空隙の幅が設定される請求項８または９に記載の光ファイバ接続方法。
  11. 前記中間接続体は、前記一対の接続体が挿入される開口部の少なくとも一方に、開閉可能な扉を備え、該扉が設けられた開口部に前記接続体を挿入しないときは、前記扉を閉じ、前記扉が設けられた開口部に前記接続体を挿入するときは、前記扉を開ける請求項１０に記載の光ファイバ接続方法。
  12. 前記光ファイバは、シングルモード光ファイバである請求項８から１１の何れか一項に記載の光ファイバ接続方法。
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