內(nèi)窺鏡裝置的制造方法
【專利摘要】目的在于提供一種具備可靠性高的形狀檢測功能的內(nèi)窺鏡裝置。本發(fā)明的一個實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡裝置，具備具有撓性的插入管的內(nèi)窺鏡和彎曲形狀檢測傳感器。彎曲形狀檢測傳感器具有傳輸檢測光的光纖和設(shè)于光纖的至少一部分的被檢測部，在光纖彎曲時(shí)對應(yīng)于光纖的彎曲形狀的變化而經(jīng)過了被檢測部的檢測光的特性變化，由此檢測插入管的彎曲形狀。光纖配置于插入管向規(guī)定的彎曲方向彎曲時(shí)的插入管的彎曲軸上或其附近區(qū)域。
【專利說明】
內(nèi)窺鏡裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及具備對內(nèi)窺鏡的前端插入管的彎曲形狀進(jìn)行檢測的彎曲形狀檢測傳感器的內(nèi)窺鏡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在具備向被插入體插入的細(xì)長的前端插入管的內(nèi)窺鏡中，已知有在前端插入管上設(shè)置彎曲形狀檢測傳感器來檢測前端插入管的彎曲形狀(彎曲角度及彎曲方向)的技術(shù)。在這樣的彎曲形狀檢測傳感器中，設(shè)有用來檢測彎曲形狀的被檢測部。彎曲形狀檢測傳感器通過用光檢測部檢測被檢測部中的檢測光的變化量，檢測前端插入管的彎曲形狀。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中，公開了一種具有光導(dǎo)引部、曲率檢測纖維、過濾器和受光元件的內(nèi)窺鏡裝置。在該內(nèi)窺鏡裝置中，在內(nèi)窺鏡的插入管內(nèi)的光導(dǎo)引部的外周面上配置有多個曲率檢測纖維。光導(dǎo)引部及曲率檢測纖維沿著插入管延伸到前端。過濾器將光導(dǎo)引部的射出端和曲率檢測纖維的入射端覆蓋。此外，在曲率檢測纖維的規(guī)定位置的規(guī)定方向上設(shè)有被檢測部。
[0004]在該內(nèi)窺鏡裝置中，從光源向光導(dǎo)引部的入射端射出的光從光導(dǎo)引部的射出端經(jīng)由過濾器而被向曲率檢測纖維的入射端導(dǎo)光。從入射端導(dǎo)光的光的一部分在穿過被檢測部時(shí)損耗。并且，基于受光元件從曲率檢測纖維的射出端受光到的受光量，內(nèi)窺鏡裝置檢測被檢測部中的插入管的彎曲形狀。另外，光導(dǎo)引部兼具向插入管前端的照明光學(xué)系統(tǒng)傳遞照明光的作用。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:特開2007 — 44402號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]在專利文獻(xiàn)I所記載的內(nèi)窺鏡裝置中，在光導(dǎo)引部的外周面配置有曲率檢測纖維。如果在該內(nèi)窺鏡裝置中使插入管彎曲，則內(nèi)置在插入管中的光導(dǎo)引部及曲率檢測纖維也仿形于該彎曲而彎曲。在向光導(dǎo)引部這樣的為了確保照明光量而需要某種程度的粗細(xì)(直徑)的構(gòu)成部件的外周面配置曲率檢測纖維的情況下，在彎曲中心的外側(cè)發(fā)生拉伸應(yīng)力，在彎曲中心的內(nèi)側(cè)發(fā)生壓縮應(yīng)力。受到這些彎曲應(yīng)力，曲率檢測纖維若不具有伸縮性就可能損壞。例如，在通常的光纖中，芯及包層由石英玻璃形成，不怎么伸縮，所以曲率檢測纖維有可能損壞。
[0010]此外，可以考慮這樣的構(gòu)造:將曲率檢測纖維例如僅用過濾器與曲率檢測纖維之間的連接部進(jìn)行保持，在其他部分不被約束，以使得在曲率檢測纖維上不發(fā)生彎曲應(yīng)力。但是，在這樣的構(gòu)造中，有可能被檢測部不被保持而發(fā)生扭轉(zhuǎn)等。即，為了檢測插入管的彎曲方向而需要將被檢測部保持在希望的位置及方向，但如果采用可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)的構(gòu)造則有可能變得難以精度良好地檢測插入管的彎曲形狀。
[0011]所以，本發(fā)明的目的是提供一種具備可靠性高的形狀檢測功能的內(nèi)窺鏡裝置。
[0012]用于解決問題的手段
[0013]本發(fā)明的一個實(shí)施方式是一種內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，具備:內(nèi)窺鏡，具有撓性的插入管；彎曲形狀檢測傳感器，具有傳輸檢測光的光纖和設(shè)于上述光纖的至少一部分的被檢測部，在上述光纖彎曲時(shí)對應(yīng)于上述光纖的彎曲形狀的變化而經(jīng)過了上述被檢測部的上述檢測光的特性變化，由此檢測上述插入管的彎曲形狀;上述光纖配置于上述插入管向規(guī)定的彎曲方向彎曲時(shí)的上述插入管的彎曲軸上或其附近區(qū)域。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具備可靠性高的形狀檢測功能的內(nèi)窺鏡裝置。
【附圖說明】
[0016]圖1是用來說明彎曲形狀檢測傳感器的原理的概略圖。
[0017]圖2是檢測光用光纖的徑向的剖視圖。
[0018]圖3是表示包含安裝有彎曲形狀檢測傳感器的內(nèi)窺鏡在內(nèi)的內(nèi)窺鏡裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖4是第I實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡裝置的前端插入管的徑向的剖視圖。
[0020]圖5是第I實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡裝置的前端插入管的軸向的剖視圖。
[0021]圖6是沿著圖5的B—B線的前端插入管內(nèi)的一部分的徑向的剖視圖。
[0022]圖7是沿著圖5的C一C線的前端插入管內(nèi)的一部分的徑向的剖視圖。
[0023]圖8是表示第I實(shí)施方式的前端插入管的彎曲軸附近區(qū)域及安裝區(qū)域的徑向的剖視圖。
[0024]圖9是表示第I實(shí)施方式的變形例的前端插入管的安裝區(qū)域的徑向的剖視圖。
[0025]圖10是第2實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡裝置的前端插入管的徑向的剖視圖。
[0026]圖11是第2實(shí)施方式的變形例的內(nèi)窺鏡裝置的前端插入管的徑向的剖視圖。
[0027]圖12是表示第2實(shí)施方式的變形例的前端插入管的彎曲軸附近區(qū)域的徑向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028][第I實(shí)施方式]
[0029](彎曲形狀檢測傳感器)
[0030]首先，對彎曲形狀檢測傳感器(以下簡稱傳感器)1I的結(jié)構(gòu)及動作進(jìn)行說明。
[0031]圖1是用來說明傳感器101的原理的概略圖。傳感器101具有光源102、光纖103和光檢測部105。光纖103連接于光源102及光檢測部105。光源102例如是LED光源或激光源，射出具有希望的波長特性的檢測光。光纖103將從光源102射出的檢測光進(jìn)行傳輸。光檢測部105檢測在光纖103中導(dǎo)光的檢測光。
[0032]光纖103由在親合部(光親合器)106向3方分支的檢測光用光纖103a、光供給用光纖103b和受光用光纖103c構(gòu)成。即，光纖103通過由親合部106將兩條作為光導(dǎo)部件的光供給用光纖103b及受光用光纖103c連接到I條作為光導(dǎo)部件的檢測光用光纖103a而形成。光供給用光纖103b的基端連接于光源102。此外，在檢測光用光纖103a的前端設(shè)有將傳輸來的光反射的反射部107。反射部107例如是鏡子。受光用光纖103c的基端連接于光檢測部105。
[0033]光供給用光纖103b將從光源102射出的光進(jìn)行傳輸并向耦合部106導(dǎo)光。并且，耦合部106將從光供給用光纖103b入射的光的大部分向檢測光用光纖103a導(dǎo)光，將由反射部107反射后的光的至少一部分向受光用光纖103c導(dǎo)光。進(jìn)而，光檢測部105接受來自受光用光纖103c的光。光檢測部105將接受到的檢測光進(jìn)行光電變換，輸出表示檢測光量的電信號。
[0034]圖2是檢測光用光纖103a的徑向的剖視圖。檢測光用光纖103a具有芯108、將芯108的外周面覆蓋的包層109和將包層109的外周面覆蓋的覆層110。此外，在檢測光用光纖103a，設(shè)有至少I個被檢測部104(在第I實(shí)施方式中是3個被檢測部104a?104c(參照圖6及圖7))。被檢測部104僅設(shè)在該光纖的外周的一部分，使穿過它的檢測光的特性對應(yīng)于檢測光用光纖103a的彎曲形狀的變化而變化。
[0035]被檢測部104具有將覆層110及包層109的一部分除去而露出了芯108的光開口部112和形成于光開口部112的光特性變換部件113。另外，作為光開口部112，并不一定需要使芯108露出，只要穿過檢測光用光纖103a的光到達(dá)光開口部112就可以。光特性變換部件113是使在檢測光用光纖103a中導(dǎo)光的光的特性變換的部件，例如是導(dǎo)光損耗部件(光吸收體)、波長變換部件(熒光體)等。在以下的說明中，假設(shè)光特性變換部件是導(dǎo)光損耗部件。
[0036]在傳感器101中，從光源102供給的光如上述那樣在檢測光用光纖103a中導(dǎo)光，但如果光入射到被檢測部104的光特性變換部件113，則該光的一部分被光特性變換部件113吸收而發(fā)生導(dǎo)光的光的損耗。該導(dǎo)光損耗量根據(jù)受光用光纖103c的彎曲量而變化。
[0037]例如，即使檢測光用光纖103a是直線狀態(tài)，根據(jù)光開口部112的寬度，在光特性變換部件113中也會損耗某種程度的光量。以該直線狀態(tài)下的光的損耗量為基準(zhǔn)，在檢測光用光纖103a的彎曲狀態(tài)下如果光特性變換部件113被配置到外周面上(外側(cè))，則發(fā)生比作為基準(zhǔn)的導(dǎo)光損耗量多的導(dǎo)光損耗量。此外，在檢測光用光纖103a的彎曲狀態(tài)下如果光特性變換部件113被配置在內(nèi)周面上(內(nèi)側(cè))，則發(fā)生比作為基準(zhǔn)的導(dǎo)光損耗量少的導(dǎo)光損耗量。
[0038]該導(dǎo)光損耗量的變化被反映到由光檢測部105接受的檢測光量即光檢測部105的輸出信號中。因而，根據(jù)光檢測部105的輸出信號，能求出傳感器101的被檢測部104的位置、即設(shè)有光特性變換部件113的位置處的彎曲形狀。
[0039]傳感器101的檢測光用光纖103a在本實(shí)施方式中沿著內(nèi)窺鏡的前端插入管被一體地安裝于作為被測定物的長尺寸的撓性彎曲體。在安裝時(shí)，通過使前端插入管的希望的檢測位置與傳感器101的被檢測部104對位，將傳感器101安裝到前端插入管的恰當(dāng)位置。并且，檢測光用光纖103a追隨于前端插入管的撓性動作而彎曲，傳感器101如上述那樣檢測前端插入管的彎曲形狀。
[0040](內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu))
[0041]圖3是表示內(nèi)窺鏡裝置I的整體結(jié)構(gòu)的圖。內(nèi)窺鏡裝置I具有在內(nèi)部裝入有傳感器101的至少檢測光用光纖103a的內(nèi)窺鏡主體(內(nèi)窺鏡)10、和裝置主體30。裝置主體30具有控制裝置31、形狀檢測裝置32、視頻處理器33和監(jiān)視器34?？刂蒲b置31以內(nèi)窺鏡主體10、形狀檢測裝置32及視頻處理器33為首而控制與其連接的周邊裝置的規(guī)定功能。在圖3中沒有表示傳感器101，但內(nèi)窺鏡裝置I包括圖1所示的傳感器101的各結(jié)構(gòu)部。
[0042]內(nèi)窺鏡主體10具有向被插入體插入的撓性的前端插入管11、連結(jié)在前端插入管11的基端側(cè)的操作部主體12、和從操作部主體12延伸出的軟線部13。內(nèi)窺鏡主體10經(jīng)由軟線部13可拆裝地與裝置主體30連接，與裝置主體30通信。在操作部主體12，設(shè)有輸入使前端插入管11至少向特定的兩方向(例如上下方向)以希望的曲率彎曲的操作的操作撥盤14。軟線部13收容有后述的部件A25、部件B26等。
[0043]內(nèi)窺鏡裝置I具有傳感器101，在內(nèi)窺鏡主體10的前端插入管11的內(nèi)部配置有傳感器101的檢測光用光纖103a。傳感器101如上述那樣，在檢測光用光纖103a彎曲時(shí)，對應(yīng)于其彎曲形狀的變化而經(jīng)過了被檢測部104的檢測光的特性變化，基于此檢測前端插入管11的彎曲形狀。
[0044]形狀檢測裝置32連接于傳感器101的光檢測部105，基于來自光檢測部105的輸出信號，計(jì)算前端插入管11的彎曲形狀。計(jì)算出的彎曲形狀被從形狀檢測裝置32向監(jiān)視器34發(fā)送，被顯示在監(jiān)視器34上。
[0045]視頻處理器33將來自內(nèi)窺鏡前端的未圖示的攝像元件的電信號進(jìn)行處理并向監(jiān)視器34發(fā)送，將被插入體內(nèi)的圖像顯示在監(jiān)視器34上。
[0046]圖4及圖5是第I實(shí)施方式的前端插入管11的徑向及長度方向的剖視圖。前端插入管11是內(nèi)窺鏡主體前端側(cè)的細(xì)長的筒狀部件。前端插入管11如圖5所示，具有前端部件15、彎曲管16和蛇管17。彎曲管16以前端部件15為前端側(cè)而連續(xù)連結(jié)著多個，進(jìn)而，在彎曲管16的基端側(cè)，連結(jié)著向自由的方向彎曲的蛇管17。彎曲管16及蛇管17的外周面被撓性的覆層18覆蓋。
[0047]彎曲管16如圖5所示，被分為僅向上下(UP/D0WN，以下稱作UD)兩方向彎曲的前端側(cè)的操作彎曲部分19、和向上下及左右(RIGHT/LEFT，以下稱作RL)4方向彎曲(如果組合則向360°自由的方向彎曲)的基端側(cè)的自由彎曲部分20 ο即，在操作彎曲部分19，彎曲管16相對于UD彎曲軸Aud (參照圖4)向UD方向彎曲，此外，在自由彎曲部分20，彎曲管16相對于UD彎曲軸Aud向UD方向彎曲且相對于與UD彎曲軸Aud正交的RL彎曲軸Ari (同樣參照圖4)向RL方向彎曲。
[0048]在操作彎曲部分19的范圍中，如圖4所示，彎曲管16在UD彎曲軸Aud上通過鉚釘21相互連結(jié)，多個彎曲管16以將UD彎曲軸Aud作為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動的方式被連結(jié)。此外，在自由彎曲部分20的范圍中，除了 UD彎曲軸Aud以外，在相對于軸中心錯開90°配置的RL彎曲軸Ar I上也同樣地以相互轉(zhuǎn)動的方式連結(jié)著多個彎曲管16。
[0049]在前端插入管11的前端部件15，固定著上方的彎曲用的操作線22u及下方的彎曲用的操作線22d的前端。這些操作線22u、22d，在操作彎曲部分19的范圍中分別插通在彎曲管16的凹部23u、23d中，其基端連結(jié)于操作部主體12的操作撥盤14。由此，如果操作者使操作撥盤14旋轉(zhuǎn)而操作線22u被拉入則前端插入管11向上方彎曲，如果操作者使操作撥盤14旋轉(zhuǎn)而操作線22d被拉入則前端插入管11向下方彎曲。
[0050]UD彎曲軸Aud及RL彎曲軸Ari是由鉚釘21規(guī)定的轉(zhuǎn)動軸，按照將彎曲管16連結(jié)的多個鉚釘21的每個而存在。這些鉚釘21分別平行，此外，以前端插入管11整體觀察的情況下的假想的彎曲中心軸也與鉚釘21平行。另外，也可以做成不存在規(guī)定彎曲方向的鉚釘21而例如在管材上加工槽來規(guī)定彎曲方向那樣的構(gòu)造的彎曲管16，這樣的構(gòu)造也有假想的彎曲中心軸。這樣的假想的彎曲中心軸在哪種構(gòu)造中都被設(shè)定為相對于操作線22u、22d大致正交的方向。
[0051 ]在前端插入管11的內(nèi)部，在長度方向上延伸設(shè)置有通道管24、部件A25、部件B26和部件C27。部件A?C是分別從彎曲管、光導(dǎo)引部、圖像導(dǎo)引部、電信號用配線、電力供給用配線、送氣管、送水管、操作線等中選擇的部件。通道管24是使超聲波探頭、鉗子等處置工具穿過的圓筒狀的管。例如，光導(dǎo)引部其前端連接于內(nèi)窺鏡主體前端的未圖示的照明光學(xué)系統(tǒng)，其基端經(jīng)由軟線部13連接于未圖示的光源。例如，電信號用配線其前端連接于內(nèi)窺鏡主體前端的未圖示的攝像元件，其基端經(jīng)由軟線部13連接于控制裝置31。
[0052]在前端插入管11的內(nèi)部，在UD彎曲軸Aud或RL彎曲軸Aril、或者其附近區(qū)域，例如在圖4中在UD彎曲軸Aud與RL彎曲軸Ari的交點(diǎn)附近，配置有傳感器1I的檢測光用光纖103a。“附近區(qū)域”的詳細(xì)情況后述。例如，為了在UD彎曲軸Aud與RL彎曲軸Arl的交點(diǎn)附近配置檢測光用光纖103a，通道管24的外徑為不到彎曲管16的內(nèi)徑的I /2的大小。
[0053]檢測光用光纖103a通過粘接劑28而與通道管24—起可彎曲地接合在通道管24的外周面。這樣，通道管24起到作為傳感器保持部件的作用。另外，接合并不限于粘接，也可以是恪接。
[0054]前端插入管11的成為傳感器保持部件的內(nèi)置物并不限于通道管24，也可以是在前端插入管11內(nèi)彎曲的操作線22u、22d、通道管24、部件B26、部件C27等。但是，通道管24由于在前端插入管11的內(nèi)置物中截面積最大，所以扭轉(zhuǎn)剛性比其他內(nèi)置物高。此外，如果安裝檢測光用光纖103a的內(nèi)置物發(fā)生扭轉(zhuǎn)則被檢測部104的位置錯位而彎曲形狀的檢測精度下降，因此安裝檢測光用光纖103a的內(nèi)置物的扭轉(zhuǎn)剛性優(yōu)選較高。因而，安裝檢測光用光纖103a的內(nèi)置物優(yōu)選為外徑大的內(nèi)置物。由此，在本實(shí)施方式中，將在前端插入管11內(nèi)的構(gòu)成部件中外徑最大的通道管24作為傳感器保持部件。
[0055]圖6是沿著圖5的B— B線的、包含操作彎曲部分19中的被檢測部104a (光開口部112a及光特性變換部件113a)的剖視圖。操作彎曲部分19由于僅向UD方向彎曲，所以在操作彎曲部分19，在與UD方向?qū)?yīng)的方向、即在與UD彎曲軸Aud正交的位置，僅設(shè)有I處被檢測部104ao
[0056]圖7是沿著圖5的C一C線的、包含自由彎曲部分20中的被檢測部104b(光開口部112b及光特性變換部件113b)及被檢測部104c(光開口部112c及光特性變換部件113c)的剖視圖。自由彎曲部分20由于向UD方向及RL方向彎曲，所以在自由彎曲部分20，在與UD方向?qū)?yīng)的方向、即在與UD彎曲軸Aud正交的位置，設(shè)有被檢測部104b，在與RL方向?qū)?yīng)的方向、即在與RL彎曲軸Ari正交的位置，設(shè)有被檢測部104c。這樣，被檢測部104b、104c設(shè)在相互正交的位置。
[0057]傳感器101如上述那樣，根據(jù)設(shè)于檢測光用光纖103a的被檢測部104的朝向確定檢測光用光纖103a的彎曲形狀的檢測方向。在本實(shí)施方式中，檢測方向與彎曲軸正交。即，被檢測部104a、104b分別是用來在操作彎曲部分19及自由彎曲部分20中檢測與UD彎曲軸Aud正交的UD方向的彎曲形狀的被檢測部。此外，被檢測部104c是用來在自由彎曲部分20中檢測與RL彎曲軸Ari正交的RL方向的彎曲形狀的被檢測部。這樣，多個被檢測部中的至少I個被檢測部的檢測方向與UD彎曲軸Aud正交，并且至少I個被檢測部與UD彎曲軸Aud平行。
[0058]另外，將能夠由操作線22u、22d操作的操作彎曲部分19的彎曲軸、即通過操作線22u、22d的操作而彎曲的方向的彎曲軸定義為主要的彎曲軸。在本實(shí)施方式中，主要的彎曲軸是UD彎曲軸Aud。例如，在操作彎曲部分19存在多個彎曲軸的情況下，彎曲角度更大的彎曲軸為主要的彎曲軸。
[0059](作用、效果)
[0060]如果對操作線22u、22d進(jìn)行操作、或者前端插入管11例如與被插入體接觸而受到外力從而前端插入管11彎曲，則傳感器101的檢測光用光纖103a也仿形于前端插入管11而彎曲。此時(shí)，在本實(shí)施方式中，由于檢測光用光纖103a被配置在UD彎曲軸Aud或RL彎曲軸Ari上或其附近區(qū)域，所以能夠減小由于彎曲而在傳感器101中發(fā)生的彎曲應(yīng)力。這樣，能夠提供一種具備檢測精度更高的彎曲形狀檢測傳感器的內(nèi)窺鏡裝置。
[0061 ] 此外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于與UD彎曲軸Aud和RL彎曲軸Ari匹配、即以與這些彎曲軸正交的方式設(shè)定了光開口部112a?112c的檢測方向，所以能夠以高靈敏度檢測彎曲形狀。
[0062]進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施方式，由于在扭轉(zhuǎn)剛性高即粗(外徑大)的通道管24上安裝傳感器101的檢測光用光纖103a，所以檢測光用光纖103a難以扭轉(zhuǎn)。因而，不會因扭轉(zhuǎn)的影響而檢測精度下降，能夠檢測通道管24即前端插入管11的彎曲形狀。
[0063](彎曲形狀檢測傳感器的附近區(qū)域)
[0064]在以上的說明中，假設(shè)彎曲形狀檢測傳感器101的檢測光用光纖103a配置在UD彎曲軸Aud或RL彎曲軸Arl上或其附近區(qū)域，以下對該“附近區(qū)域”詳細(xì)地說明。
[0065]圖8是表示在第I實(shí)施方式中安裝彎曲形狀檢測傳感器101的檢測光用光纖103a的附近區(qū)域、第I安裝區(qū)域及第2安裝區(qū)域的剖視圖。設(shè)彎曲管16的內(nèi)徑為R。劃出距UD彎曲軸Aud的距離為R/2且與UD彎曲軸Aud平行的兩條直線S1、S2、和距RL彎曲軸距離為R/2且與RL彎曲軸Ari平行的兩條直線S3、S4。將由直線S1、S2夾著的彎曲管16內(nèi)的區(qū)域、即以UD彎曲軸Aud為中心由半徑R的寬度規(guī)定的區(qū)域定義為UD彎曲軸附近區(qū)域。此外，將由直線S3、S4夾著的彎曲管16內(nèi)的區(qū)域、即以RL彎曲軸Ari為中心由半徑R的寬度規(guī)定的區(qū)域定義為RL彎曲軸附近區(qū)域。傳感器101的檢測光用光纖103a配置在UD彎曲軸Aud或RL彎曲軸Arl上或其附近區(qū)域、即UD彎曲軸附近區(qū)域或RL彎曲軸附近區(qū)域。
[0066]通過將傳感器101的檢測光用光纖103a配置在該附近區(qū)域內(nèi)，能夠提供減少可能將光纖損壞的彎曲應(yīng)力的發(fā)生、具備可靠性高的形狀檢測功能的內(nèi)窺鏡裝置。
[0067]此外，將由這些直線SI?S4包圍的區(qū)域定義為第I安裝區(qū)域(在圖中，用向右上的斜線的陰影表示)。換言之，第I安裝區(qū)域是以彎曲管16的中心為中心的、邊的長度L1、L2等于R的正方形的內(nèi)部。進(jìn)而，劃出距UD彎曲軸Aud的距離為R/4且與UD彎曲軸Aud平行的兩條直線S5、S6、和距RL彎曲軸Ar^距離為R/4且與RL彎曲軸Ar^行的兩條直線S7、S8。將由這4條直線S5?S8包圍的區(qū)域定義為第2安裝區(qū)域(在圖中，用向右下的斜線的陰影表示)。換言之，第2安裝區(qū)域是以彎曲管16的中心為中心的、邊的長度L3、L4等于R/2的正方形的內(nèi)部。第2安裝區(qū)域是包含在第I安裝區(qū)域中的區(qū)域。
[0068]優(yōu)選在第I安裝區(qū)域內(nèi)、更優(yōu)選在第2安裝區(qū)域內(nèi)，傳感器101的檢測光用光纖103a通過粘接或熔接而安裝于傳感器保持部件(在圖8中是通道管24)的外周面。
[0069]根據(jù)到目前為止的經(jīng)驗(yàn)可知，如果在第I安裝區(qū)域內(nèi)設(shè)置傳感器101，則能夠確保對內(nèi)窺鏡要求的耐久性。特別是，由于第2安裝區(qū)域是與第I安裝區(qū)域相比距前端插入管11的中心更近的區(qū)域，所以如果在第2安裝區(qū)域內(nèi)設(shè)置傳感器101則能夠進(jìn)一步提高檢測精度。
[0070]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，通過在UD彎曲軸Aud或RL彎曲軸Ari的附近區(qū)域、UD彎曲軸Aud與RL彎曲軸交點(diǎn)附近的第I安裝區(qū)域或第2安裝區(qū)域中安裝傳感器101，能夠提供減少彎曲應(yīng)力的發(fā)生并且精度良好地檢測彎曲形狀的內(nèi)窺鏡裝置。
[0071 ]另外，上述的寬度R/2、R/4為前端插入管越粗則越大、越細(xì)則越小的值。前端插入管粗的內(nèi)窺鏡不怎么彎曲(最小彎曲半徑大)的情況較多從而可以為較大的值，但較細(xì)的內(nèi)窺鏡較強(qiáng)地彎曲(最小彎曲半徑小)的情況較多，所以需要是較小的值。
[0072][第I實(shí)施方式的變形例]
[0073]圖9是表示在第I實(shí)施方式的變形例中安裝彎曲形狀檢測傳感器101的檢測光用光纖103a的安裝區(qū)域的剖視圖。在圖9中，僅表示了由距UD彎曲軸Aud的距離為R/4且與UD彎曲軸Aud平行的兩條直線S5、S6、和距RL彎曲軸距離為R/4且與RL彎曲軸Arl平行的兩條直線S7、S8包圍的安裝區(qū)域。
[0074]這樣，只要是安裝區(qū)域內(nèi)則也可以配置多個檢測光用光纖103a。例如，在圖9所示的變形例中，在安裝區(qū)域內(nèi)在通道管24的外周面安裝有5條檢測光用光纖103a。
[0075]這樣的變形例也能夠提供在確保對內(nèi)窺鏡要求的耐久性的同時(shí)具有可靠性高的形狀檢測功能的內(nèi)窺鏡裝置。
[0076][第2實(shí)施方式]
[0077]參照圖10對本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。以下，對與第I實(shí)施方式同樣的構(gòu)成部件賦予同樣的標(biāo)號而省略其說明，僅說明與第I實(shí)施方式不同的部分。
[0078]圖10是第2實(shí)施方式的前端插入管11的徑向的剖視圖。在本實(shí)施方式中，為了在通道管24中能夠插通更粗的處置工具等，與第I實(shí)施方式相比，通道管24的內(nèi)徑較大，其外徑為彎曲管16的內(nèi)徑的1/2以上。
[0079]傳感器101的檢測光用光纖103a，在作為主要的彎曲軸的UD彎曲軸Aud上或其附近、在圖10中在UD彎曲軸Aud與彎曲管16的交點(diǎn)，通過粘接劑29安裝于彎曲管16的內(nèi)壁。這里的“附近”，與第I實(shí)施方式的UD彎曲軸附近區(qū)域是同樣的。彎曲管16是在構(gòu)成前端插入管11的可彎曲部件中外徑最大、由金屬材料形成的部件。即，彎曲管16在構(gòu)成前端插入管11的可彎曲部件中扭轉(zhuǎn)剛性最高。
[0080]另外，如果是與UD彎曲軸Aud交叉的內(nèi)置物，則檢測光用光纖103a也可以安裝于通道管24、部件B26、部件C27。檢測光用光纖103a在內(nèi)置物上被安裝的軸向的安裝長度為，相對于UD彎曲軸Aud的轉(zhuǎn)動受到限制的操作彎曲部分19的范圍內(nèi)的長度。
[0081 ]在本實(shí)施方式中，將作為前端插入管11的構(gòu)成部件的彎曲管16作為傳感器保持部件。這樣，通過在構(gòu)成前端插入管11的可彎曲部件中扭轉(zhuǎn)剛性最高的彎曲管16安裝傳感器101，至少關(guān)于操作彎曲部分19內(nèi)的彎曲形狀的檢測，能夠進(jìn)行傳感器101的扭轉(zhuǎn)較少的正確的檢測。
[0082]根據(jù)本實(shí)施方式，能夠比第I實(shí)施方式更正確地檢測操作彎曲部分19的彎曲形狀。此外，能夠提高可使用更粗的處置工具的內(nèi)窺鏡的彎曲形狀檢測精度的可靠性。
[0083][第2實(shí)施方式的變形例]
[0084]圖11是第2實(shí)施方式的變形例的前端插入管11的徑向的剖視圖。在本變形例中，傳感器101的檢測光用光纖103a在UD彎曲軸Aud上或其附近區(qū)域被粘接劑28接合于通道管24。在UD彎曲軸Aud或RL彎曲軸Ari的某一方的軸上配置檢測光用光纖103a的情況下，優(yōu)選配置在主要的彎曲軸上。此外，在檢測光用光纖103a配置在主要的彎曲軸上或其附近區(qū)域的情況下，優(yōu)選配置在能夠配置到與另一方的彎曲軸盡可能接近的位置上的部件上。
[0085]根據(jù)本變形例，能夠?qū)⒃谇岸瞬迦牍?1彎曲時(shí)在傳感器1I上發(fā)生的彎曲應(yīng)力比第2實(shí)施方式進(jìn)一步降低。由此，能夠提供對于檢測精度而言可靠性更高的內(nèi)窺鏡裝置。
[0086]圖12是表示在第2實(shí)施方式的變形例中安裝彎曲形狀檢測傳感器101的檢測光用光纖103a的附近區(qū)域的剖視圖。該附近區(qū)域是由距UD彎曲軸Aud的距離為R/4且與UD彎曲軸Aud平行的兩條直線S5、S6夾著的彎曲管16內(nèi)的區(qū)域、即以UD彎曲軸Aud為中心由半徑R的1/2的寬度規(guī)定的UD彎曲軸附近區(qū)域。在該附近區(qū)域內(nèi)，例如，在通道管24與UD彎曲軸Aud的交點(diǎn)或其附近，在通道管24的外周面，通過粘接或熔接安裝傳感器101的檢測光用光纖103a。
[0087]如上述那樣，根據(jù)到目前為止的經(jīng)驗(yàn)可知，如果在彎曲軸上或其附近區(qū)域內(nèi)設(shè)置傳感器101，則能夠確保對內(nèi)窺鏡要求的耐久性。這樣，在本變形例中，通過在UD彎曲軸Aud上或其附近區(qū)域設(shè)定安裝傳感器101的區(qū)域，也能夠提供具備精度良好地檢測彎曲形狀的彎曲形狀檢測傳感器的內(nèi)窺鏡裝置。
[0088]另外，傳感器101的檢測光用光纖103a不像圖12所示那樣需要5條，只要處于安裝區(qū)域內(nèi)、并且能夠在作為傳感器保持部件的通道管24的外周面上保持，是幾條都可以。
[0089]以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種各樣的改良及變更。
[0090]標(biāo)號說明
[0091]I內(nèi)窺鏡裝置；10內(nèi)窺鏡主體(內(nèi)窺鏡)；11前端插入管；12操作部主體；13軟線部；14操作撥盤；15前端部件；16彎曲管；17蛇管；18覆層；19操作彎曲部分;20自由彎曲部分;21鉚釘;22u、22d操作線;23凹部;24通道管;25部件A;26部件B;27部件C; 28、29粘接劑;30裝置主體;31控制裝置;32形狀檢測裝置;33視頻處理器;34監(jiān)視器；101彎曲形狀檢測傳感器；102光源；103光纖；103a檢測光用光纖；103a光供給用光纖;103c受光用光纖；104、104a、104b、104c被檢測部；105光檢測部；106耦合部(光耦合器)；107 反射部；108 芯；109 包層；110 覆層；112、112a、112b、112c 開口部；113、113a、113b、113c光特性變換部件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 具備: 內(nèi)窺鏡，具有撓性的插入管；以及 彎曲形狀檢測傳感器，具有對檢測光進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w和設(shè)于上述光纖的至少一部分的被檢測部，在上述光纖彎曲時(shí)對應(yīng)于上述光纖的彎曲形狀的變化而經(jīng)過了上述被檢測部的上述檢測光的特性變化，由此檢測上述插入管的彎曲形狀； 上述光纖配置于當(dāng)上述插入管向規(guī)定的彎曲方向彎曲時(shí)的上述插入管的彎曲軸上或其附近區(qū)域。2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述附近區(qū)域是與上述彎曲軸平行且距上述彎曲軸的距離是上述插入管的內(nèi)徑的1/2以下的兩條直線間的區(qū)域。3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲軸包括第I彎曲軸和與上述第I彎曲軸正交的第2彎曲軸； 上述附近區(qū)域是由與上述第I彎曲軸平行且距上述第I彎曲軸的距離是上述插入管的內(nèi)徑的1/2以下的兩條直線、和與上述第2彎曲軸平行且距上述第2彎曲軸的距離是上述插入管的內(nèi)徑的1/2以下的兩條直線包圍的安裝區(qū)域。4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述光纖由上述插入管內(nèi)的傳感器保持部件保持； 在上述插入管的構(gòu)成部件與上述彎曲軸的交點(diǎn)或其附近配置上述光纖。5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述傳感器保持部件是在上述插入管的構(gòu)成部件中外徑最大的部件。6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述傳感器保持部件是通道管。7.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲軸包括第I彎曲軸和與上述第I彎曲軸正交的第2彎曲軸； 上述光纖被保持在上述第I彎曲軸及第2彎曲軸中的主要的彎曲軸上或其附近區(qū)域。8.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述彎曲軸包括第I彎曲軸和與上述第I彎曲軸正交的第2彎曲軸； 上述光纖被保持在上述第I彎曲軸及第2彎曲軸中的主要的彎曲軸與不同于上述主要的彎曲軸的彎曲軸之間的交點(diǎn)或其附近區(qū)域。9.如權(quán)利要求7或8所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述主要的彎曲軸是彎曲角度更大的彎曲軸。10.如權(quán)利要求7或8所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述主要的彎曲軸是通過操作線的操作而彎曲的彎曲方向的彎曲軸。11.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述被檢測部僅設(shè)在上述光纖的外周的一部分； 上述彎曲形狀檢測傳感器中，上述光纖的彎曲形狀的檢測方向根據(jù)上述被檢測部的朝向而確定，上述光纖被保持為，上述檢測方向與上述彎曲軸正交。12.如權(quán)利要求11所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 在上述彎曲形狀檢測傳感器設(shè)有多個上述被檢測部，上述光纖被保持為，這些被檢測部中的至少I個被檢測部的檢測方向與主要的彎曲軸正交，并且上述至少I個被檢測部與上述主要的彎曲軸平行。
【文檔編號】G02B23/24GK106028899SQ201580005257
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年1月15日
【發(fā)明人】久保井徹
【申請人】奧林巴斯株式會社