CN104334070B - 弯曲传感器 - Google Patents
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Abstract
提供一种弯曲传感器,即使是比较细径的弯曲的被测定体也能够被广泛、普遍地应用。本发明的一个实施方式为一种对弯曲的被测定体的弯曲进行测定的弯曲传感器,具备:对光进行导光的光供给部;弯曲状态检测部;弯曲测定部,能够根据通过弯曲状态检测部而输出的光的光量的变化来测定被测定体的弯曲状态;光传递部,从光供给部向弯曲测定部传递光;以及保持部,将光供给部以及弯曲测定部保持于被测定体上的规定位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种弯曲传感器,对弯曲的被测定体的弯曲状态进行检测。
背景技术
一般,已知一种对弯曲的被测定体的弯曲状态(弯曲角度、弯曲方向)进行检测的弯曲传感器。这种弯曲传感器,例如从光源出射具有规定的光学特性的光,并导光到具备弯曲状态检测部的光纤。此时,弯曲状态检测部的光量对应于光纤的弯曲角度、弯曲方向而变化。基于该光量的变化来检测光纤、进而检测弯曲的被测定体的弯曲状态。
作为这种弯曲传感器的一个例子,在专利文献1中公开一种对内视镜的插入管的形状进行检测的内视镜插入形状检测探测器。该探测器具有探测器主体以及与探测器主体连接的模块。探测器主体的外径形成为小于内视镜的钳子通道的内径。探测器主体具有光供给用光纤、设置有光损失部的曲率检测用光纤、以及配置在光供给用光纤及曲率检测用光纤的前端的镜子。
在对内视镜的插入形状进行检测时,首先,将探测器主体插入内视镜的钳子通道内。然后,从光源出射的光在光供给用光纤中导光,并被前端的镜子反射。然后,所反射的光在曲率检测用光纤中导光,并从其基端在模块侧受光。在曲率检测用光纤中导光的光为,在光损失部光向外部泄漏而其光量变化,基于在模块侧受光的光的光量来检测光损失部的曲率检测用光纤的弯曲角度、弯曲方向。由此,检测探测器主体所插入的内视镜的插入形状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-44412号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的内视镜插入形状检测探测器中,将探测器主体插入内视镜的钳子通道内来对内视镜的插入形状进行检测。因此,不能够用于在内部未设置有如通道那样沿长边方向延伸的贯通孔的内视镜。即,难以将这种探测器设置有广泛设置于一般的弯曲的被测定体。此外,也难以将这种探测器设置于导管等比较细径的被测定体。
因此,本发明的目的在于提供一种弯曲传感器,即使是比较细径的被测定体也能够被广泛、普遍地应用。
用于解决课题的手段
本发明的一个实施方式为一种弯曲传感器,对弯曲的被测定体的弯曲进行测定,具备:对光进行导光的光供给部;弯曲测定部,具备弯曲状态检测部,根据通过上述弯曲状态检测部而输出的光的光量变化来对上述被测定体的弯曲状态进行测定;光传递部,将光从上述光供给部向上述弯曲测定部传递;以及保持部,将上述光供给部以及上述弯曲测定部保持于上述被测定体上的规定位置。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种弯曲传感器,即使弯曲的被测定体比较细径,也能够被广泛、普遍地应用。
附图说明
图1是概略地表示第一实施方式的弯曲传感器的图。
图2是概略地表示弯曲传感器的将第一弹性部件除去的状态的立体图。
图3是图1的A-A线的第一实施方式的弯曲传感器的横截面图。
图4是概略地表示第一实施方式的第一变形例的弯曲传感器的图。
图5a是表示第一实施方式的第二变形例的弯曲传感器的图1的A-A线的横截面图。
图5b是表示第一实施方式的第二变形例的弯曲传感器的图1的B-B线的横截面图。
图6是表示第一实施方式的第三变形例的弯曲传感器的横截面图。
图7是概略地表示安装了第一实施方式的第三变形例的弯曲传感器导管的纵截面图。
图8是图7的C-C线的横截面图。
图9是概略地表示第一实施方式的第四变形例的弯曲传感器的立体图。
图10是第二实施方式的弯曲传感器的横截面图。
图11是概略地表示第二实施方式的弯曲传感器的基端侧的立体图。
图12是第二实施方式的变形例的弯曲传感器的横截面图。
图13是概略地表示第三实施方式的弯曲传感器的图。
图14是概略地表示第四实施方式的弯曲传感器的图。
图15是第四实施方式的弯曲传感器的横截面图。
图16是概略地表示第五实施方式的弯曲传感器的第二弹性部件的图。
图17是概略地表示第六实施方式的弯曲传感器的第一弹性部件的图。
图18是图17的D-D线的横截面图。
图19是概略地表示第七实施方式的弯曲传感器的一个方式的图。
图20是概略地表示第七实施方式的弯曲传感器的其他方式的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是概略地表示第一实施方式的弯曲传感器1的图。弯曲传感器1具有一个圆筒状的筒体1A以及两个传感器单元1B1、1B2。筒体1A具有圆筒状的第一弹性部件2以及圆筒状的第二弹性部件3。第一弹性部件2的内径被设定为与第二弹性部件3的外径大致相同。在第二弹性部件3的外侧外嵌第一弹性部件2的状态下卡合,第一弹性部件2的内周面与第二弹性部件3的外周面卡合。向第二弹性部件3的内侧,插入弯曲的被测定体100、例如具有挠性弯曲部的软性内视镜、钳子或者导管。第二弹性部件3的内径被设定为与所插入的被测定体100的外径大致匹配。
在将弯曲传感器1向弯曲的被测定体100安装时,第二弹性部件3的内周面与弯曲的被测定体100的外周面卡合。此时,通过第一以及第二弹性部件2、3的弹力,将弯曲传感器1保持、固定于弯曲的被测定体100的外周面。
图2是概略地表示将弯曲传感器1的第一弹性部件2除去的状态的立体图。图3是图1的A-A线的弯曲传感器1的横截面图。弯曲传感器1具有作为光供给部的光供给光纤4、设置有弯曲状态检测部5的作为弯曲测定部的传感器光纤6;以及作为光传递部的反射部件7。光供给光纤4、传感器光纤6以及反射部件7,以插入在第一弹性部件2与第二弹性部件3之间的状态,通过第一以及第二弹性部件2、3的弹力夹持并固定。并且,也可以通过未图示的粘合剂来固定。
光供给光纤4以及传感器光纤6例如是由玻璃制的芯和树脂制的包覆层构成的光纤。弯曲状态检测部5例如通过在传感器光纤6的规定位置的包覆层上设置切口,并在该切口中填充具有所希望的光学特性的树脂(例如,对特定波长的光进行吸收的吸收体或者荧光体)来形成。
反射部件7配置在光供给光纤4以及传感器光纤6的长边方向前端侧,使从光供给光纤4导光的光向传感器光纤6反射。即,光供给光纤4与传感器光纤6经由反射部件7而光学地连接。反射部件7例如是棱镜,是由正交的2个镜子构成的使光的朝向反转180°的部件。
在光供给光纤4的长边方向基端侧连接有光源8。光源8例如为激光源,向光供给光纤4出射规定波长的激光。此外,在传感器光纤6的长边方向基端侧连接有光检测器9。光检测器9对由光供给光纤4导光、由反射部件7反射、并由传感器光纤6导光的光进行受光。即,光检测器9是从传感器光纤6接收与弯曲状态相关的光信号(弯曲信号)的受光部。
图1至图3表示2根光供给光纤4a、4b、分别设置有弯曲状态检测部5a、5b的2根传感器光纤6a、6b、以及两个反射部件7a、7b。在光供给光纤4a、4b的基端侧分别连接有光源8a、8b。此外,在传感器光纤6a、6b的基端侧分别连接有光检测器9a、9b。
如图3所示那样,弯曲状态检测部5a和弯曲状态检测部5b为,配置于在弯曲传感器1的径向上相互正交的位置,即在相对于弯曲传感器1的筒体1A的中心线O的方向正交的平面内、配置在以中心线O为中心而正交的X轴方向和Y轴方向上,并分别对上下方向的弯曲和左右方向的弯曲进行检测。即,弯曲传感器1能够通过弯曲状态检测部5a、5b来测定正交的2轴方向的弯曲。
然而,本实施方式为,弯曲状态检测部5a与弯曲状态检测部5b的位置关系不限定于90°,弯曲状态检测部5a、5b也可以按照90°以外的位置关系来配置。此外,例如也可以构成为,仅由弯曲状态检测部5a构成,对1轴方向的弯曲进行测定。
在对弯曲的被测定体100的弯曲状态进行检测时,首先,将弯曲的被测定体100插入弯曲传感器1的第二弹性部件3的内侧,通过第一以及第二弹性部件2、3的弹力将弯曲传感器1安装于弯曲的被测定体100的外周面。即,第一以及第二弹性部件2、3作为将包含光供给光纤4、传感器光纤6以及反射部件7的弯曲检测机构保持在弯曲的被测定体100上的规定位置的保持部(保持部件)起作用。
然后,从光源8出射的光由光供给光纤4导光,由光供给光纤4的前端侧所配置的反射部件7反射,反射光被向传感器光纤6导光。并且,在反射光通过传感器光纤6的弯曲状态检测部5时,根据其弯曲角度、弯曲方向而从弯曲状态检测部5向外部泄漏的光的光量变化。该变化的光量由传感器光纤6的基端侧的光检测器9受光。总之,检测到弯曲状态检测部5附近的弯曲的被测定体100的弯曲状态。即,根据经由弯曲状态检测部5输出的光的光量的变化,能够测定弯曲的被测定体100的弯曲状态。
根据本实施方式,通过第一弹性部件2和第二弹性部件3的弹力,光供给光纤4以及设置有弯曲状态检测部5的传感器光纤6被保持于弯曲的被测定体100上的规定位置。由此,能够提供一种弯曲传感器,能够将包括弯曲状态检测部的弯曲检测机构容易地固定于弯曲的被测定体,即使是比较细径的被测定体也能够被广泛、普遍地安装。
本实施方式的弯曲传感器例如能够不安装在内视镜的钳子通道等的内视镜的内部,而安装在内视镜的外周面。因此,即使弯曲的被测定体不具备钳子通道等沿着长边方向延伸的贯通孔,也能够将弯曲传感器容易地组装于弯曲的被测定体。
此外,例如,在具备钳子通道的内视镜中,有时需要在钳子通道中进行操作的同时对内视镜的弯曲状态进行监视。作为这种操作的一个例子,能够列举如下操作:在膀胱用内视镜中,在从钳子通道相对于膀胱进行给水/排水的同时,为了掌握内视镜朝向膀胱的何处而对内视镜的弯曲状态进行监视的操作。在这种情况下,也能够与钳子通道无关地将弯曲传感器安装于弯曲的被测定体而对弯曲的被测定体的弯曲状态进行检测。即,能够在使用钳子通道进行操作的同时,容易地对弯曲的被测定体的弯曲状态进行检测。
此外,在本实施方式中,假定为用户能够将弯曲传感器相对于现有的弯曲的被测定体自由地装卸。在该情况下,能够起到如下效果:用户在购入了弯曲的被测定体之后,无线重新购入其他弯曲的被测定体,就能够后加地安装弯曲传感器。此外,用户能够从弯曲的被测定体取下弯曲传感器,即保持部相对于弯曲的被测定体能够装卸。因此,能够起到如下效果:返回弯曲传感器不具有弯曲的被测定体的状态,即用户的选项扩展。此外,光供给部以及弯曲测定部能够与保持部相对于弯曲的被测定体的装卸无关地、保持于保持部的规定位置。
此外,在向比较细径的弯曲的被测定体安装弯曲传感器的情况下,弯曲的被测定体越细,则越不能够忽略由后加的弯曲传感器的构成部件的刚性等对弯曲带来的机械或者光学的负面影响。根据本实施方式,能够提供一种弯曲传感器,即使是比较细径的弯曲的被测定体,也能够不阻碍其弯曲性地进行安装。并且,弯曲状态检测部能够通过作为保持部的第一以及第二弹性部件来适当地保护。
此外,本实施方式不限定于以上的说明,也可以不通过用户,而制造商预先就将弯曲传感器安装于现有的弯曲的被测定体。在该情况,例如也可以通过粘合剂、钎焊等将弯曲传感器固定于弯曲的被测定体,使弯曲传感器相对于弯曲的被测定体不能够进行装卸。这种构成例如在考虑了对于处置的弯曲的被测定体、超小型的弯曲的被测定体的用户的便利性时较优选。
此外,光供给光纤4以及传感器光纤6的芯不限定于玻璃制,也可以是树脂制。如果这些芯为树脂制,则光纤的弹性变大,因此光纤容易随着第一弹性部件2和第二弹性部件3的弯曲而弯曲。因此,在弯曲传感器1弯曲了时,光供给光纤4和传感器光纤6在第一弹性部件2与第二弹性部件3之间变得难以妨碍弯曲。由此,能够容易对应于较大的弯曲角度。
(第一实施方式的第一变形例)
图4是概略地表示第一实施方式的第一变形例的弯曲传感器1a的图。在本变形例中,弯曲传感器1a在一端侧具有锥形状部10。锥形状部10逐渐扩开为,第一弹性部件2以及第二弹性部件3随着朝向一端侧的终端部而各自的内径变大的状态。
在本变形例中,在将弯曲的被测定体100向第二弹性部件3的内侧插入时,弯曲的被测定体100被锥形状部10的扩开部分引导。由此,容易进行将弯曲的被测定体100向第二弹性部件3的内侧插入的操作。
此外,锥形状部10不仅设置在弯曲传感器1a的一端侧,也可以设置在两端侧。此外,为了不使锥形状部10的外径变得过大,也可以在第一以及第二弹性部件2、3的一端侧对锥形状部10进行切口。
此外,不限于锥形状部10,例如也可以构成为,在第一以及第二弹性部件2、3的一端进行切口,使该一端容易较大地弹性变形。在该情况下,将弯曲的被测定体100向第二弹性部件3的内侧插入的操作也变得容易。
(第一实施方式的第二变形例)
图5a以及图5b是表示第一实施方式的第二变形例的弯曲传感器1b的横截面图。在本变形例中,在第一弹性部件2与第二弹性部件3之间通过未图示的粘合剂固定有较细的圆管状的弹性管11。光供给光纤4a、4b以及传感器光纤6a、6b插入该弹性管11。如图5a所示那样,设置有传感器光纤6a、6b的弯曲状态的检测部5的部分未被弹性管11覆盖。弹性管11的内径比光供给光纤4a、4b以及传感器光纤6a、6b的外径大。因此,光供给光纤4a、4b以及传感器光纤6a、6b能够在弹性管11中沿光纤的光轴方向(长边方向)滑动。
此外,弹性管11为延伸到第一弹性部件2的两端。因此,光供给光纤4a、4b以及传感器光纤6a、6b在其两端例如通过粘合剂固定于第一以及第二弹性部件2、3。
根据本变形例,光供给光纤4以及传感器光纤6在弹性管11中沿光轴方向滑动,因此光供给光纤4以及传感器光纤6容易随着第一以及第二弹性部件2、3的弯曲而弯曲。因此,光供给光纤4以及传感器光纤6难以妨碍弯曲传感器1b整体的弯曲。因此,弯曲传感器1b能够容易地应对较大的弯曲角度。
(第一实施方式的第三变形例)
图6是表示第一实施方式的第三变形例的弯曲传感器1c的横截面图。在本变形例中,第一以及第二弹性部件12、13的横截面不使圆形而是C形状。即,在第一以及第二弹性部件12、13的周壁部上形成有切口14。
根据本变形例,由于在第一以及第二弹性部件12、13上形成有切口14,因此能够从侧部对弯曲的被测定体安装弯曲传感器1c。因此,弯曲传感器1c容易向弯曲的被测定体安装。本变形例特别适合于弹性部件为金属制的弹簧件时等。
此外,在本变形例中,弯曲状态检测部5也配置于没有切口14的位置,因此由作为保持部的第一以及第二弹性部件12、13保护。此外,由于形成有切口14,因此第一以及第二弹性部件12、13的刚性变小,变得容易弯曲。
本变形例的弯曲传感器1c适合于向比内视镜细径的弯曲的被测定体,例如向生物体组织内穿刺的导管的安装。图7是概略地表示安装有弯曲传感器1c的导管101的纵截面图。图8是图7的C-C线的横截面图。在导管101的外周面上形成有沿径向贯通外周面的贯通孔102。贯通孔102例如是使用导管101向生物体组织投放药剂等时的药剂等的排出口、或者从生物体组织吸引体液等时的吸引口。
在安装时,以弯曲传感器1c不覆盖导管101的贯通孔102的方式,将弯曲传感器1c的第一以及第二弹性部件12、13的切口14与导管101的贯通孔102进行对位,而将弯曲传感器1c安装于导管101。
如此,通过将导管101的贯通孔102与弯曲传感器1c的切口14进行对位而安装,由此能够不妨碍导管101的功能地将本变形例的弯曲传感器1c应用于导管101。
(第一实施方式的第四变形例)
图9是概略地表示第一实施方式的第四变形例的弯曲传感器1d的图。在本变形例中,筒体1A被分离为前端侧筒体15a和基端侧筒体15b。即,作为由弹性部件构成的保持部件的筒体相互分离。传感器光纤6的弯曲状态检测部5位于前端侧筒体15a和基端侧筒体15b的至少一方。前端侧筒体15a和基端侧筒体15b通过被它们夹持并固定的光供给光纤4以及传感器光纤6来连结。
根据本变形例,在光供给光纤4以及传感器光纤6的一部分、例如在传感器光纤6的未设置有弯曲状态检测部5的部分,未设置作为保持部的弹性部件,因此该部分的刚性变小。因此,能够与刚性变小相对应地使弯曲传感器的弯曲性提高。此外,在本变形例中,弯曲状态检测部也通过作为保持部的第一以及第二弹性部件来保护。
以下,对本发明的第二至第七实施方式进行说明。在以下的说明中,对于与第一实施方式同样的构成部件赋予相同的参照符号,并省略其说明。
(第二实施方式)
图10以及图11是表示第二实施方式的弯曲传感器20的图。在本实施方式中,第一实施方式的光供给光纤4a、4b的一部分,被置换为由设置于挠性光布线板21的芯和包覆层构成的光供给路22a、22b。此外,第一实施方式的至少包含弯曲状态检测部5a、5b的传感器光纤6a、6b的一部分,被置换为由设置于挠性光布线板21的芯和包覆层构成的传感器路23a、23b。此外,光供给路22a、22b与光供给光纤4a、4b之间以及传感器路23a、23b与传感器光纤6a、6b之间,分别通过熔接等光学地结合。
在第二实施方式中,不需要第一实施方式的第一以及第二弹性部件2、3。在将弯曲传感器20向弯曲的被测定体100安装时,挠性光布线板21作为将包括弯曲状态检测部5的弯曲检测机构保持于弯曲的被测定体100上的规定位置的保持部起作用。
一般,由于成本等的理由,难以将挠性光布线板21制成能够在弯曲传感器20的长边方向(光轴方向)上与内视镜对应的程度那么长(例如1m程度的长度)。因此,如图11所示那样,将光供给光纤4a、4b以及传感器光纤6a、6b作为延长用光纤,附加到挠性光布线板21上来进行制作。由此,即使在挠性光布线板21的长度小于所需要的长度的情况下,也能够将弯曲传感器20的长度延长到所需要的长度,成为在成本等方面有利的构成。
根据本实施方式,两个弯曲状态检测部5a、5b的位置关系根据挠性光布线板21的两个传感器路23a、23b间的间隔精度来决定,因此在组装时需要使两个传感器路23a、23b的位置对准。此外,不需要相对于弯曲传感器20的周向使两个弯曲状态检测部5a、5b的位置关系对准。因此,能够使弯曲传感器20的组装工序简化。
此外,在本实施方式中,弯曲状态检测部也通过挠性光布线板来保护。挠性光布线板具有将光供给路以及传感器路捆束的功能、以及相对于挠性光布线板保持光供给路以及传感器路的功能。挠性光布线板通过一个部件实现这两个功能,因此不增加弯曲传感器的构成部件即可。因此,能够减小弯曲传感器的刚性,弯曲传感器变得容易弯曲。
此外,如果芯以及包覆层为树脂制,则容易提供弯曲性进一步提高了的弯曲传感器。
(第二实施方式的变形例)
图12是表示第二实施方式的变形例的弯曲传感器20a的横截面图。在本变形例中,挠性光布线板21不限定于使用了由芯和包覆层构成的光纤的光供给路以及传感器路的类型。挠性光布线板21例如是使用了由光导波路构成的光供给路24a、24b以及由光导波路构成的传感器路25a、25b的挠性光布线板。在传感器路25a、25b上分别设置有在制造时通过预先印刷等制造于传感器路25a、25b的一部分的弯曲状态检测部5a、5b。
在本变形例中,也能够提供弯曲性提高了的弯曲传感器。此外,弯曲状态检测部通过挠性光布线板来保护。
(第三实施方式)
图13是概略地表示第三实施方式的弯曲传感器30的图。在本实施方式中,光供给光纤4以及传感器光纤6由1根光纤构成。因此,在弯曲传感器30中不形成第一实施方式中的反射部件7,而形成将1根光纤在其中途弯曲的折回部31(31a、31b)。即,不经由反射部件7,折回部31将光供给光纤4与传感器光纤6光学地连接。
此外,并不局限于此,也可以通过预先形成了折回部31的挠性光布线板来构成弯曲传感器。
根据本实施方式,由于不具备反射部件,因此不存在由光纤导光的光的反射损失,相应地能够提供灵敏度良好的弯曲传感器。此外,能够使弯曲传感器的构成更简化,因此容易使弯曲传感器小型化、低价化。
(第四实施方式)
图14以及图15是表示第四实施方式的弯曲传感器40的图。在本实施方式中,光供给光纤4与传感器光纤6通过光耦合器41(41a、41b)连接,光供给光纤4与传感器光纤6从其中途起成为1根光纤而共用。在成为1根的传感器光纤6(6a、6b)的前端侧配置有反射部件7(7a、7b)。
在本实施方式中,由光供给光纤4导光的光通过光耦合器41而由传感器光纤6导光,并且由反射部件7反射的反射光由传感器光纤6导光并通过光耦合器41由光检测器9受光。光检测器9测定对根据传感器光纤6的弯曲状态而在弯曲状态检测部5中变化的光的光量进行了反映的光量,并检测弯曲状态。
根据本实施方式,光供给光纤与传感器光纤从中途起成为共用,传感器光纤的至少一部分兼作为光供给光纤,因此光纤的根数变少。由此,容易使弯曲传感器小型化。此外,由于使用的光纤较少,因此能够低价地进行制造。并且,弯曲状态检测部通过作为保持部的第一以及第二弹性部件来保护。
此外,由于光供给光纤与弯曲的被测定体不接触,因此光供给光纤的刚性难以妨碍弯曲的被测定体的弯曲。并且,容易实现能够应对较大的弯曲角度的弯曲传感器。
(第五实施方式)
图16是概略地表示第五实施方式的弯曲传感器50的第二弹性部件51的图。在本实施方式中,弯曲传感器50的第二弹性部件51具有具备相互不同直径的第一区域52和第二区域53。第一区域52由具备小径的第一直径r的小径部形成。第二区域53由具备比第一直径r大径的第二直径R(r<R)的大径部形成。
第一区域52是配置传感器光纤6的弯曲状态检测部5的区域,此外,第二区域53是未配置弯曲状态检测部5的区域、即是与配置弯曲状态检测部5的区域不同的区域。在第一区域52中,以比第二区域53强的弹力来保持向第二弹性部件51的内侧插入的弯曲的被测定体。在第二区域53中,以比较弱的弹力来保持弯曲的被测定体。
此外,虽然未图示,但构成为,与第二弹性部件51的外周面卡合的第一弹性部件的内周面,与第二外周面的形状大致匹配,在第一以及第二弹性部件之间夹持固定包括光供给光纤、传感器光纤等的弯曲检测机构。
根据本实施方式,设置有将弯曲状态检测部以比较强的弹力固定于弯曲的被测定体的区域,由此能够测定正确的弯曲状态,同时能够容易地应对较大的弯曲角度。
此外,在未设置有弯曲状态检测部的区域中,以比较弱的弹力来保持光纤,因此光纤能够在该区域中滑动。因此,容易弯曲。
(第六实施方式)
图17以及图18是表示第六实施方式的弯曲传感器60的第一弹性部件61的图。在本实施方式中,在第一弹性部件61以及第二弹性部件上,形成有沿径向贯通这些弹性部件的周壁部的至少一个狭缝63。狭缝63例如在第一弹性部件61以及第二弹性部件的周向上以规定的间隔配置。狭缝63的形状在图17中为矩形,但也可以为圆形、椭圆形等。
在图17以及图18中虽然仅示出第一弹性部件61,但第二弹性部件也同样地构成。狭缝63在第一弹性部件61以及第二弹性部件的长边方向上,形成在与弯曲状态检测部5不同的位置。狭缝63也可以仅设置在第一弹性部件61与第二弹性部件的一方。
根据本实施方式,在第一以及第二弹性部件的与配置有弯曲状态检测部的位置不同的位置(未设置弯曲状态检测部的位置)上形成有狭缝,因此弹性部件的刚性变低,而容易弯曲。此外,弯曲状态检测部能够通过第一以及第二弹性部件来适当地保护。
(第七实施方式)
图19是概略地表示第七实施方式的弯曲传感器70的一个方式的图。在本实施方式中,弯曲传感器70具有将光供给光纤4与光源8进行连接的光纤71、以及将传感器光纤6与光检测器9进行连接的光纤72。光纤71、72分别通过光连接器73、74与第一驱动器75连接。第一驱动器75还与包括光源8以及光检测器9的第二驱动器76连接。
根据本实施方式,能够将弯曲传感器容易地搭载于弯曲的被测定体。此外,弯曲传感器能够通过连接器而相对于弯曲的被测定体进行装卸,因此容易进行弯曲状态检测部的清洗。
图20是概略地表示第七实施方式的弯曲传感器70的其他方式的图。如本变形例那样,光纤71与光纤72也可以在中途通过捆束机构78来捆束。此外,光源8以及光检测器9也可以收容于独立的壳体77。
如果光纤捆束,则操作者容易进行操作。此外,在本方式中,不需要预先将光源、光检测器组入弯曲的被测定体,能够提供通用性更高的弯曲传感器。
以上,对本发明的各实施方式以及变形例进行了说明,但本发明不限定于这些,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改进以及变更。
符号的说明
1…弯曲传感器,2…第一弹性部件,3…第二弹性部件,4…光供给光纤,5…弯曲状态检测部,6…传感器光纤,7…反射部件,8…光源,9…光检测器,10…锥形状部,11…弹性管,12…第一弹性部件,13…第二弹性部件,14…切口,15a…前端侧筒体,15b…基端侧筒体,20…弯曲传感器,21…挠性光布线板,22…光供给路,23…传感器路,24…光供给路,25…传感器路,30…弯曲传感器,31…折回部,40…弯曲传感器,41…光耦合器,50…弯曲传感器,51…第二弹性部件,52…第一区域,53…第二区域,60…弯曲传感器,61…第一弹性部件,62…第二弹性部件,63…狭缝,70…弯曲传感器,71、72…光纤,73、74…光连接器,75…第一驱动器,76…第二驱动器,77…壳体。
Claims (22)
1.一种弯曲传感器,对弯曲的被测定体的弯曲进行测定,具备:
光供给部,对光进行导光;
弯曲测定部,具备弯曲状态检测部,能够根据经由上述弯曲状态检测部输出的光的光量变化,对上述被测定体的弯曲状态进行测定;
光传递部,将光从上述光供给部向上述弯曲测定部传递;以及
保持部,将上述光供给部以及上述弯曲测定部保持于上述被测定体上的规定位置,
上述保持部具有:
圆筒状的第一保持部件;以及
圆筒状的第二保持部件,外周面与上述第一保持部件的内周面卡合,上述被测定体被插入其内侧,
上述保持部构成为,在上述第一保持部件的内周面与上述第二保持部件的外周面之间,夹持上述光供给部与上述弯曲测定部的至少一方。
2.如权利要求1记载的弯曲传感器,其中,
上述保持部为圆筒状的筒体,上述被测定体插入上述筒体的内侧。
3.如权利要求1记载的弯曲传感器,其中,
上述保持部具有直径不同的第一区域和第二区域,
在由小径部形成的第一区域中,设置有上述弯曲测定部的上述弯曲状态检测部,
在由大径部形成的第二区域中,上述弯曲测定部的与上述弯曲状态检测部不同的部分的至少一部分能够滑动地插通。
4.如权利要求1记载的弯曲传感器,其中,
上述保持部将上述弯曲测定部的设置有上述弯曲状态检测部的部分以比未设置有上述弯曲状态检测部的部分更强的力固定保持于上述被测定体。
5.如权利要求1记载的弯曲传感器,其中,
在上述第一以及第二保持部件的周壁部的至少一方,形成有沿径向贯通的至少一个狭缝,
上述弯曲测定部的设置有上述弯曲状态检测部的部分,被上述第一以及第二保持部件的未形成有上述狭缝的部分夹持。
6.如权利要求2记载的弯曲传感器,其中,
上述保持部具有相互分离的多个保持部件,
上述多个保持部件通过上述光供给部和上述弯曲测定部的至少一方相互连结。
7.如权利要求1记载的弯曲传感器,其中,
上述保持部是通过弹力将上述光供给部以及上述弯曲测定部保持于上述被测定体上的规定位置的弹性部件。
8.如权利要求7记载的弯曲传感器,其中,
上述弯曲状态检测部通过上述保持部而被保护。
9.如权利要求7记载的弯曲传感器,其中,
上述保持部相对于上述被测定体能够装卸。
10.如权利要求9记载的弯曲传感器,其中,
上述光供给部以及上述弯曲测定部,与上述保持部相对于上述被测定体的装卸无关地被保持于上述保持部的规定位置。
11.如权利要求7记载的弯曲传感器,其中,
上述圆筒状的第一保持部件以及上述圆筒状的第二保持部件是弹性部件,
在上述第一保持部件以及上述第二保持部件的周壁部上,形成有能够从侧部向上述被测定体进行安装的切口。
12.如权利要求11记载的弯曲传感器,其中,
在上述第一保持部件以及上述第二保持部件的至少一端侧,设置有容易从上述至少一端将上述被测定体插入的锥形状部。
13.如权利要求2记载的弯曲传感器,其中,
上述光供给部与上述弯曲测定部由1根光纤构成,
上述光传递部是上述光纤弯曲而成的折回部。
14.如权利要求2记载的弯曲传感器,其中,
上述弯曲测定部的至少一部分兼作为上述光供给部。
15.如权利要求14记载的弯曲传感器,其中,
至少一部分兼作为上述光供给部的上述弯曲测定部由1根光纤构成,
还具备光连接部,该光连接部将来自对具有规定的光学特性的光进行出射的光源的光向上述弯曲测定部导光,以及将来自上述弯曲测定部的光向受光部进行导光,
在上述光纤的一端连接有上述光连接部,
在上述光纤的另一端形成有对上述光纤内的光进行反射的反射部,作为上述光传递部。
16.如权利要求14记载的弯曲传感器,其中,
上述光供给部以及上述弯曲测定部的至少一部分由挠性光布线板构成。
17.如权利要求2记载的弯曲传感器,其中,
上述保持部为挠性光布线板。
18.如权利要求17记载的弯曲传感器,其中,
在上述挠性光布线板的至少一方的端面连接有延长用光纤。
19.如权利要求17记载的弯曲传感器,其中,
上述弯曲状态检测部通过印刷形成于上述挠性光布线板。
20.如权利要求2记载的弯曲传感器,其中,
从上述弯曲测定部接收与弯曲状态相关的信号的受光部以及向上述光供给部供给光的光源,收容于设置在上述被测定体的外部的相同的壳体。
21.如权利要求20记载的弯曲传感器,其中,
将上述弯曲测定部与从上述弯曲测定部接收与弯曲状态相关的信号的受光部进行连接的部件、以及将上述光供给部与向上述光供给部供给光的光源进行连接的部件被捆束。
22.如权利要求2记载的弯曲传感器,其中,
从上述弯曲测定部接收与弯曲状态相关的信号的受光部以及向上述光供给部供给光的光源的至少一方通过能够装卸的连接器连接。
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TWI476554B (zh) * | 2013-03-22 | 2015-03-11 | Pegatron Corp | 監控系統 |
US9645570B2 (en) * | 2013-03-22 | 2017-05-09 | Pegatron Corporation | Monitoring system |
CN107529940B (zh) * | 2015-04-10 | 2019-07-16 | 奥林巴斯株式会社 | 光纤传感器 |
JP6398004B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2018-09-26 | オリンパス株式会社 | 曲率センサ及びそれを搭載した内視鏡装置 |
JP2018018720A (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発光装置、および、発光装置の点検方法 |
DE102018105132B4 (de) * | 2018-03-06 | 2023-07-13 | Haag-Streit Gmbh | Triangulationsvorrichtung |
US11214120B2 (en) * | 2018-11-02 | 2022-01-04 | Continental Automotive Systems, Inc. | Distributed fiber optic sensing system |
CN110095086A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-06 | 呜啦啦(广州)科技有限公司 | 电流式双向弯曲传感器及其制备方法 |
CN111678465B (zh) * | 2020-05-28 | 2021-12-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于超声导波的管道弯曲检测方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1683025A (zh) * | 2004-04-13 | 2005-10-19 | 西门子公司 | 导管装置 |
CN101444415A (zh) * | 2007-11-29 | 2009-06-03 | 奥林巴斯医疗株式会社 | 处理工具系统以及机械手系统 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0591972A (ja) * | 1991-10-02 | 1993-04-16 | Toshiba Corp | 湾曲表示装置 |
JPH08511343A (ja) * | 1993-06-10 | 1996-11-26 | エイ ダニシュ,リー | ファイバオプティック屈曲及び位置決めセンサ |
JP4005318B2 (ja) | 2001-02-28 | 2007-11-07 | ペンタックス株式会社 | 可撓性内視鏡装置 |
JP3881525B2 (ja) | 2001-05-22 | 2007-02-14 | ペンタックス株式会社 | 可撓性内視鏡装置 |
JP3898910B2 (ja) | 2001-05-31 | 2007-03-28 | ペンタックス株式会社 | 可撓性内視鏡装置 |
JP3881526B2 (ja) | 2001-05-22 | 2007-02-14 | ペンタックス株式会社 | 可撓性内視鏡装置 |
WO2004056017A1 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-01 | Aston Photonic Technologies Limited | Optical interrogation system and sensor system |
JP4383108B2 (ja) * | 2003-07-07 | 2009-12-16 | オリンパス株式会社 | 超音波診断装置 |
ATE433044T1 (de) * | 2004-08-27 | 2009-06-15 | Schlumberger Holdings | Sensor und vermessungsvorrichtung zur bestimmung des biegeradius und der form eines rohrleitungs |
JP2007044405A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Pentax Corp | 内視鏡挿入形状検出プローブ |
JP2007044412A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Pentax Corp | 内視鏡挿入形状検出プローブ |
JP4714570B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2011-06-29 | Hoya株式会社 | 内視鏡形状検出プローブ |
US8989528B2 (en) * | 2006-02-22 | 2015-03-24 | Hansen Medical, Inc. | Optical fiber grating sensors and methods of manufacture |
GB0620944D0 (en) * | 2006-10-20 | 2006-11-29 | Insensys Ltd | Curvature measurement moving relative to pipe |
US8886334B2 (en) * | 2008-10-07 | 2014-11-11 | Mc10, Inc. | Systems, methods, and devices using stretchable or flexible electronics for medical applications |
JP4759654B2 (ja) * | 2008-10-28 | 2011-08-31 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 医療機器 |
US9387048B2 (en) * | 2011-10-14 | 2016-07-12 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Catheter sensor systems |
US9062960B2 (en) * | 2012-02-07 | 2015-06-23 | Medlumics S.L. | Flexible waveguides for optical coherence tomography |
-
2012
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1683025A (zh) * | 2004-04-13 | 2005-10-19 | 西门子公司 | 导管装置 |
CN101444415A (zh) * | 2007-11-29 | 2009-06-03 | 奥林巴斯医疗株式会社 | 处理工具系统以及机械手系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN104334070A (zh) | 2015-02-04 |
EP2865317A1 (en) | 2015-04-29 |
US20150100000A1 (en) | 2015-04-09 |
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