插入裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的一實施方式，具備向被插入體插入的可撓性的插入部和對上述插入部的彎曲形狀進(jìn)行檢測的彎曲形狀檢測傳感器，彎曲形狀檢測傳感器是具備至少具有芯、包層、覆蓋層以及機(jī)械安裝于芯而對彎曲形狀進(jìn)行檢測的被檢測部的光纖的插入裝置。光纖至少配置于插入部。此外，光纖具有直接或間接地抑制被檢測部相對于插入部的相對位移的1個以上的位移抑制部。
【專利說明】
插入裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及組裝有彎曲形狀檢測傳感器的插入裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知有將彎曲形狀檢測傳感器組裝到具備向被插入體進(jìn)行插入的細(xì)長插入部的 插入裝置(例如內(nèi)窺鏡）中對其彎曲形狀(彎曲角度、彎曲方向）進(jìn)行檢測的技術(shù)。
[0003] 例如，專利文獻(xiàn)1中，公開了組裝有彎曲形狀檢測傳感器的內(nèi)窺鏡，該彎曲形狀檢 測傳感器設(shè)有對彎曲形狀進(jìn)行檢測的多個被檢測部。彎曲形狀檢測傳感器在從包層露出的 芯上具有僅在規(guī)定方向上形成有光吸收體的光纖。該彎曲形狀檢測傳感器，根據(jù)與光纖的 彎曲角度、彎曲方向相對應(yīng)地在光纖中傳導(dǎo)的光量的變化來檢測內(nèi)窺鏡的彎曲形狀。此外， 根據(jù)形成光吸收體的規(guī)定方向，決定被檢測部檢測的彎曲方向。光纖為了在反復(fù)彎曲的情 況下也不易破損，不固定在內(nèi)窺鏡基端側(cè)而平緩地呈波浪狀延伸。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1:特開2003 - 52612號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 專利文獻(xiàn)1所記載的插入裝置那樣的僅在規(guī)定方向上形成有光吸收體的彎曲形狀 檢測傳感器中，必須使彎曲形狀檢測傳感器檢測的彎曲方向和想要檢測的彎曲方向一致。 因而，在將彎曲形狀檢測傳感器向插入裝置中組裝時，需要將彎曲形狀檢測傳感器對插入 裝置進(jìn)行固定，以避免由于插入裝置的運(yùn)動等而彎曲形狀檢測傳感器的被檢測部相對于插 入裝置的位置發(fā)生變化。
[0009] 但是，專利文獻(xiàn)1中，沒有言及對插入裝置如何組裝彎曲形狀檢測傳感器，彎曲形 狀的檢測精度有可能由于被檢測部相對于插入裝置的位置變化而降低。
[0010] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠抑制被檢測部相對于插入裝置的位置的位移、 使彎曲形狀的檢測精度提高的插入裝置。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明的一實施方式，是一種插入裝置，具備:可撓性的插入部，向被插入體插入； 以及彎曲形狀檢測傳感器，對上述插入部的彎曲形狀進(jìn)行檢測；上述彎曲形狀檢測傳感器 具有光纖，該光纖至少具有芯、覆蓋上述芯的包層、覆蓋上述包層的覆蓋層、以及機(jī)械安裝 于上述芯而對上述彎曲形狀進(jìn)行檢測的被檢測部；上述光纖至少配置于上述插入部，上述 光纖具有直接或間接地抑制上述被檢測部相對于上述插入部的相對位移的1個以上的位移 抑制部。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠抑制被檢測部相對于插入裝置的位置的位移、使彎曲 形狀的檢測精度提高的插入裝置。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示內(nèi)窺鏡裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是表不內(nèi)窺鏡的插入部的內(nèi)部的立體圖。
[0017] 圖3是構(gòu)成彎曲形狀檢測傳感器的光纖的橫截面圖。
[0018] 圖4A是表示經(jīng)過光纖的被檢測部附近的光的一例的圖。
[0019]圖4B是表示經(jīng)過光纖的被檢測部附近的光的一例的圖。
[0020]圖4C是表示經(jīng)過光纖的被檢測部附近的光的一例的圖。
[0021]圖5是表示被位移抑制部固定于通道管(channel tube)的光纖的長度方向的截面 圖。
[0022]圖6是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的徑向的橫截面圖。
[0023]圖7是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的徑向的橫截面圖。
[0024]圖8是表示光纖的長度方向上的位移抑制部與被檢測部的位置關(guān)系的長度方向的 截面圖。
[0025] 圖9是表示被多個位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的截面圖。
[0026] 圖10是表示設(shè)置有包層的厚度以下的被檢測部的光纖的長度方向的截面圖。
[0027] 圖11是表示設(shè)置有包層的厚度以下的被檢測部的光纖的徑向的橫截面圖。
[0028] 圖12A是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的概略性的長度方向的截面圖。
[0029] 圖12B是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的概略性的長度方向的截面圖。
[0030] 圖12C是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的概略性的長度方向的截面圖。 [0031]圖13是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的截面圖。
[0032] 圖14是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的徑向的橫截面圖。
[0033] 圖15是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的截面圖。
[0034] 圖16A是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的截面圖。
[0035] 圖16B是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的截面圖。
[0036] 圖17是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的徑向的橫截面圖。
[0037] 圖18是表示被位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的截面圖。
[0038] 圖19是表示光纖的長度方向上的2個位移抑制部的位置關(guān)系的長度方向的截面 圖。
[0039]圖20是表示被多個位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的截面圖。
[0040]圖21是表示被檢測部與位移抑制部一體的光纖的長度方向的截面圖。
[0041]圖22是表示被檢測部與位移抑制部一體的光纖的長度方向的截面圖。
[0042]圖23是表示被檢測部與位移抑制部一體的光纖的徑向的橫截面圖。
[0043]圖24是表示被光纖頂端側(cè)端部的位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的 截面圖。
[0044] 圖25是表示被光纖頂端側(cè)端部的位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的 截面圖。
[0045] 圖26是表示被光纖頂端側(cè)端部的位移抑制部固定于通道管的光纖的長度方向的 截面圖。
[0046]圖27是表示被檢測部與對應(yīng)的位移抑制部之間撓曲的光纖的長度方向的側(cè)面圖。 [0047]圖28是概略表示基于套管及擋塊的位移抑制機(jī)構(gòu)的圖。
【具體實施方式】
[0048] 以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。以下，作為插入裝置的一例而說明內(nèi)窺 鏡，但插入裝置不限定于內(nèi)窺鏡而包括向被插入體進(jìn)行插入的導(dǎo)管、鉗子、處置件等。
[0049] 圖1是表示內(nèi)窺鏡裝置1的整體結(jié)構(gòu)圖。內(nèi)窺鏡裝置1具有組裝有彎曲形狀檢測傳 感器100的內(nèi)窺鏡10、連接于內(nèi)窺鏡10的裝置主體20、以及連接于裝置主體20的顯示部30。 裝置主體20具有向彎曲形狀檢測傳感器100供給光的發(fā)光部21、接收從彎曲形狀檢測傳感 器100返回的光的受光部22、以及基于受光部22的受光量對內(nèi)窺鏡10的后述的彎曲部14的 彎曲形狀進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算部23。此外，雖未圖示，但裝置主體20具有控制以內(nèi)窺鏡10為代表 并與裝置主體20連接的周邊設(shè)備的規(guī)定功能的控制部等。
[0050] [內(nèi)窺鏡]
[00511內(nèi)窺鏡10具有向被插入體200進(jìn)行插入的可撓性的插入部11、連結(jié)于插入部11的 基端側(cè)的操作部主體12、以及從操作部主體12延伸且包含后述的光纖101、照明光用光纖18 以及攝像元件用配線19的線材部13。內(nèi)窺鏡10經(jīng)由線材部13而相對于裝置主體20可裝拆地 連接，與裝置主體20進(jìn)行通信。
[0052]插入部11是內(nèi)窺鏡頂端側(cè)的細(xì)長的管狀部分。插入部11具有頂端側(cè)的彎曲部14和 基端側(cè)的較長的可撓管部15。在插入部11的頂端，內(nèi)置有未圖示的包含物鏡的觀察光學(xué)系 統(tǒng)、將從觀察光學(xué)系統(tǒng)得到的光學(xué)像成像并轉(zhuǎn)換為電信號的攝像元件、包含照明透鏡的照 明光學(xué)系統(tǒng)等。彎曲部14通過由操作者手動操作設(shè)于操作部主體12的操作把手16而向所希 望的方向彎曲?？蓳瞎懿?5根據(jù)被插入體200的彎曲形狀而彎曲。
[0053]圖2是表示插入部11的內(nèi)部的立體圖。在插入部11的內(nèi)部，組裝有使超聲波探頭或 鉗子等處置件通過的圓筒狀的通道管17、向照明光學(xué)系統(tǒng)傳遞照明光的照明光用光纖18、 攝像元件用配線19等內(nèi)置物。進(jìn)而，在插入部11的內(nèi)部，組裝有用于對插入部11的彎曲形狀 進(jìn)行檢測的彎曲形狀檢測傳感器100。彎曲形狀檢測傳感器100具有多個光纖101，這些光纖 101至少被配置于插入部11。本實施方式中，這些光纖101被后述的位移抑制部106固定于通 道管17的外周面。
[0054]通道管17由于在插入部11的內(nèi)置物中截面積為最大，因此與其它內(nèi)置物相比不易 扭轉(zhuǎn)。此外，若固定光纖101的內(nèi)置物發(fā)生扭轉(zhuǎn)則光纖101的后述的被檢測部105的位置錯位 而彎曲形狀的檢測精度降低，因此優(yōu)選的是在插入部11內(nèi)固定光纖101的內(nèi)置物不易扭轉(zhuǎn)。 因而，本實施方式中，光纖101被固定于通道管17。但是，固定光纖101的內(nèi)置物不限定于通 道管17,也可以是照明光用光纖18、或者攝像元件用配線19等根據(jù)插入部11的彎曲而位移 的部件，即，只要是與插入部11 一起彎曲的部件就可以。
[0055][彎曲形狀檢測傳感器]
[0056]圖3是構(gòu)成彎曲形狀檢測傳感器100的光纖101的橫截面圖。彎曲形狀檢測傳感器 100具有光纖101，該光纖101具備芯102、包層103和覆蓋層104。此外，光纖101如圖2所示，每 1根光纖101具有1處被檢測部105。被檢測部105如圖3所示，通過除去將包層103的外周面覆 蓋的覆蓋層104以及將芯102的外周面覆蓋的包層103的一部分以使芯102露出、并在露出的 芯102上涂敷光吸收體而形成。光吸收體將在光纖101的芯102中傳導(dǎo)的光的一部分吸收。被 檢測部105只要是與芯102成為一體地機(jī)械安裝于芯102,則也可以通過光吸收體的涂敷以 外的方式形成。
[0057]另外，在圖3中覆蓋層104與被檢測部105的徑向的外周面共面，但被檢測部105的 徑向的厚度也可以小于覆蓋層104的徑向的厚度(參照圖5和圖6等）。
[0058]在光纖101的基端，連接有將在光纖101中傳導(dǎo)的光出射的發(fā)光部21、和接收在光 纖101中進(jìn)行了傳導(dǎo)的光的受光部22。另外，本實施方式中，在裝置主體20中配置發(fā)光部21 及受光部22,但也可以是與裝置主體20分體、或者配置于內(nèi)窺鏡10等的其他配置。此外，在 光纖101的頂端配置有反射鏡107 (參照圖24~圖26)。
[0059] 再次參照圖2,在多個光纖101中的2根光纖101a、101b分別形成有朝向X軸方向及Y 軸方向的1對被檢測部l〇5a、105b，以用于檢測與長度方向（插入方向）正交且相互垂直的2 方向即圖2所示的X軸方向及Y軸方向的彎曲形狀。并且，以1對被檢測部105a、105b在插入部 11的長度方向上為相同位置的方式配置多個光纖101。
[0000]圖4A~圖4C是表不經(jīng)過光纖101的被檢測部105附近的光的不意圖。在光纖101筆 直的狀態(tài)下，在光纖101中傳導(dǎo)的光的一部分被被檢測部105的光吸收體吸收（圖4A)。被檢 測部105以向內(nèi)側(cè)移動的方式彎曲的情況下，照射到被檢測部105的光減少，因此被檢測部 105的光的吸收量變小（圖4B)。即，在光纖101內(nèi)傳導(dǎo)的光的傳遞量變大。另一方面，被檢測 部105以向外側(cè)移動的方式彎曲的情況下，照射到被檢測部105的光增加，因此被檢測部105 的光的吸收量變大（圖4C)。即，在光纖101內(nèi)傳導(dǎo)的光的傳遞量變小。這樣，被檢測部105根 據(jù)在光纖內(nèi)傳導(dǎo)的光的傳遞量對應(yīng)于光纖101的彎曲而變化這一情況，對彎曲量進(jìn)行檢測。
[0061] 通過了被檢測部105后的光被光纖101的頂端的反射鏡107反射，在光纖101中逆向 傳導(dǎo)而被受光部22接收。受光部22將受光量向運(yùn)算部23輸出。
[0062] [運(yùn)算部]
[0063]運(yùn)算部23根據(jù)從受光部22輸出的受光量，對組裝有彎曲形狀檢測傳感器100的內(nèi) 窺鏡1 〇的插入部11的彎曲形狀進(jìn)行運(yùn)算。例如，預(yù)先求出光纖1 〇 1的光傳遞量的變化(從發(fā) 光部21出射的光量與由受光部22接收到的光量之差）△ 1、與被檢測部105的彎曲量φ的關(guān) 系式。
[0064]
[0065] 根據(jù)式1，運(yùn)算各被檢測部105中的彎曲量。并且，根據(jù)各被檢測部105中的彎曲量 和已知的各被檢測部105的間隔的數(shù)據(jù)，對插入部11的彎曲形狀進(jìn)行運(yùn)算。另外，也可以不 根據(jù)式1直接計算，而使運(yùn)算部23預(yù)先存儲同等的變換表，從變換表調(diào)用而求出彎曲量。
[0066] [顯示部]
[0067] 顯示部30可裝拆地連接于裝置主體20。顯示部30顯示由內(nèi)窺鏡10攝像得到的被插 入體200內(nèi)的圖像及由運(yùn)算部23運(yùn)算出的插入部11的彎曲形狀。
[0068] 接著，對光纖101向通道管17的固定進(jìn)行說明。
[0069] 圖5和圖6是表示固定于通道管17的光纖101的長度方向的截面圖和徑向的橫截面 圖。關(guān)于光纖101，有以如下方式構(gòu)成的情況，即：芯102和包層103以不相互運(yùn)動的方式緊 貝占，但容許包層103與覆蓋層104之間的運(yùn)動。因此，即使僅將覆蓋層104固定于通道管17,也 有芯102及包層103相對于通道管17運(yùn)動的情況。因而，例如，當(dāng)芯102旋轉(zhuǎn)時與芯102-體的 被檢測部105也旋轉(zhuǎn)，彎曲量的檢測精度會降低。
[0070] 因此，本實施方式中，將與被檢測部105對置的一側(cè)的覆蓋層104及包層103的一部 分除去而設(shè)置開口，向芯102露出的該開口中填充粘接劑，從而形成位移抑制部106。即，位 移抑制部106通過向通道管17的粘接而抑制芯102的相對位移。這樣，芯102相對于通道管17 的位移被直接抑制。
[0071] 形成與芯102接觸的位移抑制部106的粘接劑使用比芯102折射率低的材料，以將 在芯102中傳導(dǎo)的光全反射，即實現(xiàn)除去的包層的代替功能。此外，粘接劑優(yōu)選的是柔軟的 材料以使得不阻礙光纖101的彎曲。
[0072] 光纖101的長度方向上的位移抑制部106的長度擴(kuò)展或在大范圍內(nèi)粘接多處的情 況下，當(dāng)通道管17與插入部11 一起發(fā)生了彎曲時有可能對光纖101作用張力而發(fā)生破損。因 而，位移抑制部106在確保粘接強(qiáng)度的范圍內(nèi)在光纖101的長度方向上僅較窄地形成1處。
[0073] 根據(jù)本實施方式，位移抑制部106相對于根據(jù)插入部11的彎曲而位移的通道管17 直接抑制芯102的位移。即，通過位移抑制部106,相對于插入部11，與芯102-體的被檢測部 105的相對位移被直接抑制。因而，被檢測部105不會相對于插入部11在長度方向上移動或 旋轉(zhuǎn)，而是根據(jù)插入部11的彎曲而位移，能夠使插入部11的彎曲形狀的檢測精度提高。
[0074] 此外，位移抑制部106通過粘接而抑制芯102相對于通道管17的位移，由此，即使將 覆蓋層104及包層103除去而形成的開口例如是寬度100μπι左右的比較小的開口，也能夠抑 制芯102及通道管17的位移。此外，在插入部內(nèi)部的有限空間中，也能夠省空間地抑制芯102 及通道管17的位移。
[0075] 此外，通過使構(gòu)成位移抑制部106的粘接劑的材料為比芯102折射率低的材料，能 夠使在芯102中傳導(dǎo)的光全反射。由此，能夠防止在芯102中傳導(dǎo)的光的由位移抑制部106帶 來的損失。
[0076] 另外，位移抑制部106不限于通過粘接劑的粘接，如果是2個部件化學(xué)性結(jié)合，則也 可以是基于來源于芯102及通道管17的材料形成的混合層的粘接?；蛘撸苏辰右酝?，也 可以是按壓、吸附或后述的熔接等將芯102與通道管17機(jī)械固定而抑制芯102的位移的方 法。此外，圖5和圖6中，在設(shè)有位移抑制部106的部位以外，通道管17和覆蓋層104雖沒有接 觸，但只要利用位移抑制部106將芯102固定于通道管17而直接抑制芯102相對于通道管17 的位移，則它們也可以接觸。
[0077] 此外，相對于被檢測部105的位置而言的位移抑制部106的繞光纖101的中心軸的 位置不限定于差180°的位置，由光纖101與插入部11的內(nèi)置物的位置關(guān)系決定。例如，被檢 測部105與位移抑制部106的位置關(guān)系如圖7所示，也可以是從對置位置錯開的配置。
[0078] 此外，被檢測部105相對于位移抑制部106也可以在光纖101的長度方向上位于不 同的位置。
[0079] 但是，在光纖101的長度方向上從位移抑制部106的位置離開的位置上存在被檢測 部105的情況下，有光纖101扭轉(zhuǎn)而被檢測部105相對于位移抑制部106旋轉(zhuǎn)的可能性。即，有 被檢測部105相對于插入部11旋轉(zhuǎn)的可能性，在旋轉(zhuǎn)的情況下彎曲量的檢測精度變差。因 此，位移抑制部106的位置優(yōu)選為，在光纖101的長度方向上被檢測部105和位移抑制部106 位于相同位置，或者位于由扭轉(zhuǎn)引起的被檢測部105的旋轉(zhuǎn)能夠允許的范圍內(nèi)的被檢測部 附近。
[0080] 因此，所謂被檢測部附近，如圖8所示，在將從位移抑制部106的被檢測部側(cè)的端部 開始到被檢測部105的不同于位移抑制部側(cè)的端部為止的長度設(shè)為。并將包層103的外徑 設(shè)為d時，是滿足以下的式2的1^的范圍。
[0081] Li$240 Xd[mm] · · ·式2
[0082] 這樣，通過使位移抑制部106相對于被檢測部105的位置成為由光纖101的扭轉(zhuǎn)引 起的被檢測部105的旋轉(zhuǎn)能夠允許的范圍內(nèi)，能夠使彎曲量的檢測精度提高。
[0083]在以上的說明中，位移抑制部106相對于被檢測部105僅形成1處，但只要在對光纖 101施加張力的情況下也不發(fā)生破損，也可以如圖9所示那樣設(shè)有多個位移抑制部106。
[0084] 如圖10和圖11所示，也可以使被檢測部105的光吸收體的厚度為包層103的厚度以 下。由此，即使覆蓋層104相對于芯102及包層103位移，被檢測部105也不再受到由覆蓋層 104帶來的外力。因而，被檢測部105的位置錯位或剝落的可能性變低，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的彎曲 量的檢測。
[0085] 圖12A~圖12C是表示固定于通道管17的光纖101的概略性的長度方向的截面圖。 在上述的結(jié)構(gòu)中，如圖12A所示，將覆蓋層104及包層103的一部分除去以使其開口，將芯102 和通道管17利用位移抑制部106直接粘接，抑制芯102相對于通道管17的位移，但也可以是 圖12B所示那樣的結(jié)構(gòu)，即：留下包層103而僅將覆蓋層104的一部分除去以使其開口，在該 開口中填充粘接劑而形成位移抑制部106,從而將包層103和通道管17粘接。
[0086] 即使是這樣的結(jié)構(gòu)，也由于芯102和包層103緊貼，所以能夠經(jīng)由包層103間接地抑 制芯102相對于通道管17的位移。此外，在這樣的結(jié)構(gòu)下，由于包層103沒被除去，所以沒有 由于經(jīng)過位移抑制部106附近而引起的光的損失。因而，能夠消除對成為位移抑制部106的 粘接劑的折射率的限制。
[0087]根據(jù)包層103的材質(zhì)，有如圖12B那樣僅使覆蓋層104開口的加工困難的情況。這樣 的情況下，如圖13和圖14所示，也可以是，使覆蓋層104的一部分開口，進(jìn)而從該開口在徑向 上將包層103的一部分也削去，從而形成位移抑制部106。由此，位移抑制部106的制作的難 易度下降，能夠容易地制作。
[0088] 此外，如圖12C所示，也可以是如下結(jié)構(gòu)：不使覆蓋層104開口而在覆蓋層104與通 道管17之間形成位移抑制部106a，進(jìn)而，例如通過注射器將粘接劑注入，從而在長度方向上 在與位移抑制部l〇6a大致相同的位置且包層103與覆蓋層104之間形成位移抑制部106b。
[0089] 即使是這樣的結(jié)構(gòu)，芯102和包層103也不相互運(yùn)動地緊貼，包層103和覆蓋層104 被位移抑制部l〇6b粘接，并且，通道管17和覆蓋層104被位移抑制部106a粘接，因此能夠經(jīng) 由包層103及覆蓋層104間接地抑制芯102相對于通道管17的位移。在覆蓋層104、包層103上 形成開口的情況下光纖101的強(qiáng)度下降，而在這樣的結(jié)構(gòu)下由于不形成開口，所以能夠不降 低光纖101的強(qiáng)度地形成位移抑制部106a、106b。
[0090] 另外，假設(shè)通過注射器等將粘接劑注入，但也可以如圖15所示，在與粘接通道管17 和覆蓋層104的部位不同的部位的覆蓋層104上設(shè)置開口，從該開口將粘度低的粘接劑注入 并使其浸透在包層103與覆蓋層104之間從而將包層103和覆蓋層104粘接。
[0091] 或者，如圖16A所示，為了形成覆蓋層104與包層103之間的位移抑制部108,例如， 通過激光或加熱提供外部能量而使覆蓋層104開口，進(jìn)而削去包層103的一部分，將覆蓋層 104和包層103熔接。這樣，形成基于熔接的位移抑制部108,覆蓋層104和包層103成為一體。 并且，將覆蓋層104和通道管17通過位移抑制部106a粘接。由此，能夠不使用粘接劑作為位 移抑制部106b而進(jìn)行覆蓋層104與包層103的粘接。
[0092 ]此外，也可以如圖16B所示，例如使激光的焦點(diǎn)對準(zhǔn)覆蓋層104與包層103的接觸面 并提高激光的能量密度，另一方面，降低其他部位的激光的能量密度，從而不在覆蓋層104 上制作開口而將覆蓋層104和包層103熔接。
[0093]另外，如圖17和圖18所示，也可以將基于熔接的位移抑制部108和通道管17直接粘 接。
[0094] 通道管17與覆蓋層104之間的位移抑制部106a(位移抑制部106)、和包層103與覆 蓋層104之間的位移抑制部106b(位移抑制部108)也可以相對于光纖101的長度方向不在同 一位置上，只要是由光纖101的扭轉(zhuǎn)引起的被檢測部10 5的旋轉(zhuǎn)能夠允許的范圍內(nèi)，則也可 以是相互不同的位置或一部分重疊那樣的位置。
[0095] 這里，所謂由光纖101的扭轉(zhuǎn)引起的被檢測部10 5的旋轉(zhuǎn)能夠允許的范圍內(nèi)，如圖 19所示，是將位移抑制部106a、106b的各自的內(nèi)側(cè)的端部間的長度設(shè)為L2并將覆蓋層104的 厚度設(shè)為t時滿足以下的式3的1^的范圍。
[0096] L2$400 X t[mm] · · ·式3
[0097] 這樣，通過使位移抑制部106相對于被檢測部105的位置成為由光纖101的扭轉(zhuǎn)引 起的被檢測部105的旋轉(zhuǎn)能夠允許的范圍內(nèi)，能夠使彎曲量的檢測精度提高。
[0098]此外，如圖20所示，只要不由于對光纖101作用張力而破損則通道管17與覆蓋層 104之間的位移抑制部106a也可以是多個。包層103與覆蓋層104之間的位移抑制部106b也 可以是多個。進(jìn)而，位移抑制部l〇6a、106b雙方也可以是多個。
[0099] 說明了與被檢測部105分別地設(shè)置位移抑制部106的結(jié)構(gòu)，但如圖21所示，也可以 是被檢測部105與位移抑制部106-體的結(jié)構(gòu)，即被檢測部105兼作位移抑制部106的結(jié)構(gòu)。 在這樣的結(jié)構(gòu)下，將覆蓋層104及包層103的一部分除去而設(shè)置開口，在該開口中填充具有 粘接力的光吸收體。并且，將開口的芯102和通道管17直接粘接，抑制芯102相對于通道管17 的位移。由此，能夠通過1個開口而具有被檢測部105和位移抑制部106的功能，能夠使結(jié)構(gòu) 更簡化。
[0100] 被檢測部105和位移抑制部106-體的情況下，如圖22和圖23所示，可以將覆蓋層 104及包層103的一部分除去而使其開口，進(jìn)而從該開口在徑向上削去芯102的一部分，形成 被檢測部105及位移抑制部106。由此，被檢測部105所吸收的光變多，因此能夠使針對彎曲 量的檢測靈敏度提尚。
[0101] 在以上的說明中，位移抑制部106形成于光纖101的中途，但形成位移抑制部106的 部位不限于此，如圖24所示，也可以形成為在光纖101的頂端側(cè)端部包含其一部分或全部。 此處的光纖101的頂端側(cè)端部，是指從覆蓋層104的頂端側(cè)端部到包層103及芯102的頂端側(cè) 端部的范圍。另外，在圖24中，通過位移抑制部106將包層103和通道管17粘接，但也可以將 包層103除去而通過低折射率的粘接劑等將芯102和通道管17粘接。
[0102] 此外，也可以如圖25所示，在光纖101的頂端側(cè)端部形成將包層103和覆蓋層104粘 接的位移抑制部106,進(jìn)而，在與之不同的位置上形成將覆蓋層104和通道管17粘接的位移 抑制部106。
[0103] 在光纖101的頂端側(cè)端部，配置有用于使在芯102中傳遞后的光反射的反射鏡107。 反射鏡107容易受到外力等而剝離或破損，因此優(yōu)選通過樹脂等進(jìn)行保護(hù)。因而，也可以如 圖26所示，通過以將反射鏡107覆蓋的方式涂敷粘接劑而形成位移抑制部106從而將包層 103和覆蓋層104粘接，進(jìn)而，在與之不同的位置上形成將覆蓋層104和通道管17粘接的位移 抑制部106。由此，能夠同時滿足基于位移抑制部106的粘接的位移抑制功能和反射鏡保護(hù) 功能。
[0104] 說明了每1根光纖101設(shè)有1處被檢測部105的結(jié)構(gòu)，但也可以在1根光纖101設(shè)置多 個被檢測部105。例如，通過涂敷具有不同波長特性的光吸收體而形成多個被檢測部105,從 而基于各被檢測部105的彎曲狀態(tài)，不同的波長的光量變化。并且，檢測各波長的光量變化， 能夠算出對應(yīng)的被檢測部105的彎曲量。
[0105] 在1根光纖101設(shè)有多個被檢測部105的情況下，若對應(yīng)于各被檢測部105而設(shè)置多 個位移抑制部106,則光纖101在多處被固定。因此，當(dāng)通道管17與插入部11 一起發(fā)生了彎曲 時在光纖101上作用張力，有破損的可能。因此，如圖27所示，使多個位移抑制部106所夾的 范圍的光纖101以即使通道管17彎曲也不對光纖101作用張力的程度松弛而通過兩側(cè)的位 移抑制部106進(jìn)行粘接，抑制芯102相對于根據(jù)插入部11的彎曲而位移的通道管17的位移。 由此，即使通過多個位移抑制部106固定光纖101的位置，也不會由于彎曲而對光纖101作用 張力，能夠使得不易破損。
[0106] 在以上的說明中，相對于作為插入部11的內(nèi)置物的通道管17、照明光用光纖18、攝 像元件用配線19等，通過位移抑制部106將芯等的位移直接或間接地抑制，但也可以使用圖 28所示那樣的擋塊111進(jìn)行抑制。
[0107] 圖28是概略地表示基于套管110及擋塊111的位移抑制機(jī)構(gòu)的圖。2個擋塊111在被 檢測部105的前后各配置1個，將一方的擋塊111的相對于芯102的位移通過位移抑制部106 直接或間接地抑制。位移抑制部106可以是圖12A~圖12C的任一構(gòu)造。在另一方的擋塊111， 沒有設(shè)置位移抑制部106以避免由于彎曲而對光纖101作用張力，使得光纖101相對于擋塊 111能夠滑動。擋塊111利用螺栓而螺緊于做成螺旋形狀的金屬制的管即套管110。
[0108] 通過采用這樣的位移抑制機(jī)構(gòu)，能夠?qū)澢螤顧z測傳感器100單元化，操作變得 容易。組裝了光纖101的套管110例如安裝于彎曲部14內(nèi)的構(gòu)造物?；蛘撸部梢宰龀煽上蛲?道管17的內(nèi)部插入而組裝的構(gòu)造。
[0109] 以上對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述的實施方式，在不脫 離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種改良及變更對本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。 [0110] 符號說明
[0111] l···內(nèi)窺鏡裝置
[0112] 1〇···內(nèi)窺鏡
[0113] ll···插入部
[0114] 12…操作部主體
[0115] 13···線材部
[0116] 14···彎曲部
[0117] 15···可撓管部
[0118] 16···操作把手
[0119] 17···通道管
[0120] 18…照明光用光纖
[0121] 19…攝像元件用配線
[0122] 20…控制部主體
[0123] 21…發(fā)光部
[0124] 22…受光部
[0125] 23…運(yùn)算部
[0126] 30···顯示部
[0127] 100…彎曲形狀檢測傳感器
[0128] 101…光纖
[0129] 102···芯
[0130] 103···包層
[0131] 104…覆蓋層
[0132] 105…被檢測部
[0133] 106,106a，106b …位移抑制部
[0134] 107···反射鏡
[0135] 108…位移抑制部
[0136] 110…套管
[0137] m…擋塊
[0138] 112…螺栓
【主權(quán)項】
1. 一種插入裝置，其特征在于， 具備： 可撓性的插入部，向被插入體插入；以及 彎曲形狀檢測傳感器，對上述插入部的彎曲形狀進(jìn)行檢測， 上述彎曲形狀檢測傳感器具有光纖，該光纖至少具有芯、覆蓋上述芯的包層、覆蓋上述 包層的覆蓋層、以及機(jī)械安裝于上述芯而對上述彎曲形狀進(jìn)行檢測的被檢測部， 上述光纖至少配置于上述插入部， 上述光纖具有直接或間接地抑制上述被檢測部相對于上述插入部的相對位移的1個以 上的位移抑制部。2. 如權(quán)利要求1所述的插入裝置，其特征在于， 上述位移抑制部形成于將上述覆蓋層及上述包層的一部分除去而得到的開口， 上述位移抑制部直接抑制上述芯相對于根據(jù)上述插入部的彎曲而位移的上述插入部 的內(nèi)置物的位移。3. 如權(quán)利要求2所述的插入裝置，其特征在于， 上述被檢測部具有將在上述光纖的上述芯中傳導(dǎo)的光的一部分吸收的光吸收體， 上述光吸收體具有粘接力， 上述被檢測部兼作上述位移抑制部。4. 如權(quán)利要求1所述的插入裝置，其特征在于， 上述位移抑制部形成于將上述覆蓋層的一部分除去而得到的開口， 上述位移抑制部通過抑制上述包層相對于根據(jù)上述插入部的彎曲而位移的上述插入 部的內(nèi)置物的位移，從而經(jīng)由上述包層間接地抑制上述被檢測部相對于上述插入部的位 移。5. 如權(quán)利要求1所述的插入裝置，其特征在于， 上述位移抑制部形成于上述覆蓋層與上述包層之間、以及根據(jù)上述插入部的彎曲而位 移的上述插入部的內(nèi)置物與上述覆蓋層之間， 上述位移抑制部通過抑制上述包層相對于上述覆蓋層的位移和上述覆蓋層相對于上 述內(nèi)置物的位移，從而經(jīng)由上述包層及上述覆蓋層間接地抑制上述被檢測部相對于上述插 入部的位移。6. 如權(quán)利要求2、4或5所述的插入裝置，其特征在于， 上述位移抑制部通過向上述內(nèi)置物的粘接而抑制位移。7. 如權(quán)利要求2、4或5所述的插入裝置，其特征在于， 上述位移抑制部在上述光纖的長度方向上位于與上述被檢測部相同的位置或附近。8. 如權(quán)利要求2或4所述的插入裝置，其特征在于， 與上述芯接觸的上述位移抑制部的材料的折射率比上述芯的折射率低。9. 如權(quán)利要求2、4或5所述的插入裝置，其特征在于， 具有多個位移抑制部， 使上述多個位移抑制部所夾的范圍的上述光纖松弛，對根據(jù)上述插入部的彎曲而位移 的上述插入部的內(nèi)置物抑制上述芯的位移。
【文檔編號】A61B1/00GK105828688SQ201480069005
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月1日
【發(fā)明人】東條良, 藤田浩正, 山本英二
【申請人】奧林巴斯株式會社