JP2014226319A - 湾曲形状センサ - Google Patents

Abstract

【課題】検出用光ファイバのねじれの発生が防止された湾曲形状センサを提供する。【解決手段】湾曲形状センサの検出用光ファイバ１０３ａには回転抑制部材２１１が固定されている。回転抑制部材２１１は、リング状部材２０１とガイド２０４とＣＨチューブ２０８によって形成される空間内に、リング状部材２０１とガイド２０４とＣＨチューブ２０８に当接して配置されている。これにより、回転抑制部材２１１は、検出用光ファイバ１０３ａの回転を抑制する。【選択図】図５

Description

本発明は、被測定物の湾曲形状を検出するための湾曲形状センサに関する。

特開２００３−５２６１４号公報は、このような湾曲形状センサのひとつを開示している。その湾曲形状センサが組み込まれた内視鏡の挿入部可撓管の断面を図１３に示す。

図１３に示すように、内視鏡の挿入部可撓管１には帯状部材２０が内蔵されている。帯状部材２０には、曲がり検出用光ファイバ２１によって構成される曲がり検出部２２が設けられている。挿入部可撓管１が湾曲すると帯状部材２０も相似形状に湾曲する為、挿入部可撓管１の形状すなわち内視鏡の湾曲形状を検出する事が可能である。

特開２００３−５２６１４号公報

図１３に示される挿入部可撓管１では、帯状部材２０の周囲には、映像信号伝送ケーブル１４、送気送水チューブ１５、１６、処置具挿通チャンネル１７、照明用ライトガイド１８、湾曲操作ワイヤ１９が配置されているが、帯状部材２０が当接している部材は、処置具挿通チャンネル１７のみで、他の部材とは接触せずに空間が存在している。

その為、挿入部可撓管１を湾曲させると、帯状部材２０、映像信号伝送ケーブル１４、送気送水チューブ１５、１６、処置具挿通チャンネル１７、照明用ライトガイド１８、湾曲操作ワイヤ１９が移動し、それにより帯状部材２０が外力を受けて捻れてしまう可能性がある。

帯状部材２０がねじれると、帯状部材２０に設けられた曲がり検出部もねじれに応じて傾く為、指向性を有する曲がり検出用光ファイバから得られる光信号が変化してしまい、挿入部可撓管１の曲率や湾曲方向を正確に求める事が困難になってしまうという不具合がある。

本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、検出用光ファイバのねじれの発生が防止された湾曲形状センサを提供することである。

本発明は、被測定物の湾曲形状を検出するための湾曲形状センサであり、検出光を射出する光源と、前記検出光を導光する光ファイバと、前記光ファイバの一部に配置された被検出部と、前記光ファイバに固定された回転抑制部材と、前記光ファイバを通して伝搬された前記検出光を検出する光検出部を有している。前記被測定物は、少なくとも１方向に湾曲可能に可撓性を有する筒状部材と、前記筒状部材の内側に配置された内蔵部材を有している。前記被検出部は、これを通過する前記検出光の特性を前記光ファイバの曲率の変化に応じて変化させる。前記回転抑制部材は、前記筒状部材と前記内蔵部材によって形成される空間内に、前記筒状部材と前記内蔵部材に当接して配置されており、これにより前記光ファイバの回転を抑制する。

本発明によれば、検出用光ファイバのねじれの発生が防止された湾曲形状センサが提供される。

湾曲形状センサの原理を説明するための概略構成図である。 湾曲形状センサの被検出部の横断面図である。 内視鏡システムの全体構成図である。 第１実施形態に係る湾曲形状センサが組み込まれた内視鏡の先端挿入管の軸方向断面図であり、図５のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。 第１実施形態に係る湾曲形状センサが組み込まれた内視鏡の先端挿入管の径方向断面図であり、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面を示している。 図５に示された回転抑制部材の構成例を示している。 図５に示された回転抑制部材の別の構成例を示している。 第２実施形態に係る湾曲形状センサが組み込まれた内視鏡の先端挿入管の径方向断面図である。 第３実施形態に係る湾曲形状センサが組み込まれた内視鏡の先端挿入管の径方向断面図である。 図９に示されたテープ状部材の構成例を示している。 図９に示されたテープ状部材の別の構成例を示している。 第４実施形態に係るテープ状部材の構成例を示している。 従来例に係る湾曲形状センサが組み込まれた内視鏡の挿入部可撓管の径方向断面図である。

＜第１実施形態＞
まず、図１と図２の模式図を参照して湾曲形状センサ１０１の原理を説明する。図１は湾曲形状センサの原理を説明するための概略構成図、図２は湾曲形状センサの被検出部の横断面図である。

湾曲形状センサ１０１は、検出光を射出する光源１０２と、光源１０２から射出された検出光を導光する光ファイバ１０３と、光ファイバ１０３の一部に配置された被検出部１０４と、光ファイバ１０３を通して伝搬された検出光を検出する光検出部１０５とによって構成されている。光源１０２は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザ光源である。

光ファイバ１０３は、結合部（光カプラ）１０６で３方に分岐され、検出用光ファイバ１０３ａと、光供給用光ファイバ１０３ｂと、受光用光ファイバ１０３ｃとによって構成されている。検出用光ファイバ１０３ａの先端には、導光されてきた光を反射する反射部１０７が設けられている。光ファイバ１０３は、図２に示すように、コア１０８と、コア１０８の外周を覆うクラッド１０９により構成され、さらに最外層に被覆部材１１０を有していてもよい。

結合部１０６は、２本の導光路部材である光供給用光ファイバ１０３ｂと、受光用光ファイバ１０３ｃが１本の導光路部材である検出用光ファイバ１０３ａに接続されて形成されている。光供給用光ファイバ１０３ｂは、光導入路であり、端部に設けられた光源１０２から射出された光を結合部１０６に導光する。結合部１０６は、光供給用光ファイバ１０３ｂから入射した光の多くを検出用光ファイバ１０３ａに導光し、反射部１０７で反射された光の少なくとも一部を受光用光ファイバ１０３ｃに導光する機能を有している。

本実施の形態の湾曲形状センサ１０１は、被測定物である長尺な可撓性湾曲構造物たとえば内視鏡の先端挿入管に沿うように検出用光ファイバ１０３ａを一体的に装着することにより、その可撓性湾曲構造物の湾曲状態と湾曲方向を検出する。被測定物に湾曲形状センサ１０１を装着する際に、被測定物の曲がり部分を、湾曲形状センサ１０１の被検出部１０４と位置合わせすることにより、被測定物の適正な位置に設置される。検出用光ファイバ１０３ａは、被測定物のフレキシブルな動作に追従し、光供給用光ファイバ１０３ｂから入射した光を先端の光を反射部１０７で反射し、光を往来させる。即ち、検出用光ファイバ１０３ａは、結合部１０６を経た光供給用光ファイバ１０３ｂからの光を反射部１０７まで導光し、その反射部１０７で反射された反射光を結合部１０６まで戻すように導光する。

受光用光ファイバ１０３ｃは、光導出路であり、端部に設けられた光検出部１０５へ、反射部１０７で反射されて結合部１０６にて分岐された反射光を導光する。検出用光ファイバ１０３ａは、少なくとも１つの被検出部１０４を有している。被検出部１０４は、これを通過する検出光の特性を検出用光ファイバ１０３ａの曲率の変化に応じて変化させる。

図２に示すように、被検出部１０４は、検出用光ファイバ１０３ａの外周から少なくともクラッド１０９の一部が除去され、コア１０８を露出させる開口部１１２と、開口部１１２に配置された光特性変換部材１１３とを有している。開口部１１２は必ずしもコア１０８を露出させる必要はなく、検出用光ファイバ１０３ａを通る光が開口部１１２に到達しさえすればよい。

光特性変換部材１１３は、導光された光の特性を変換する機能を有している。光特性変換部材１１３は、例えば、導光損失部材や波長変換部材などである。例えば、導光損失部材は光吸収体であり、波長変換部材は蛍光体等である。本実施形態では、光特性変換部材は導光損失部材として扱う。

光源１０２から射出された光は、光供給用光ファイバ１０３ｂと結合部１０６と検出用光ファイバ１０３ａを経て導光され、反射部１０７で反射される。反射部１０７で反射された反射光は、検出光として、結合部１０６で分岐されて、受光用光ファイバ１０３ｃを導光して光検出部１０５に到達する。光検出部１０５は、受光した検出光を光電変換し、光量を示す電気信号を出力する。

湾曲形状センサ１０１では、光ファイバ１０３内を導光される光が光特性変換部材１１３に入射した場合に損失が生じる。この導光損失量は、受光用光ファイバ１０３ｃの湾曲及び振れの方向と湾曲量とによって変化する。

検出用光ファイバ１０３ａが直線状の状態であっても、開口部１１２の幅に従い、ある程度の光量が光特性変換部材１１３で損失される。この光の損失量を基準とした場合に、例えば、光特性変換部材１１３が湾曲する検出用光ファイバ１０３ａの湾曲方向における外周面上に配置されていれば、基準とした導光損失量よりも多い導光損失量が生じる。反対に、光特性変換部材１１３が湾曲する検出用光ファイバ１０３ａの湾曲方向における内周面上に配置されていれば、基準とした導光損失量よりも少ない導光損失量が生じる。

この導光損失量の変化は、光検出部１０５で受光される検出光量に反映される。即ち、光検出部１０５の出力信号に反映される。従って、光検出部１０５の出力信号によって、湾曲形状センサ１０１の被検出部１０４の位置すなわち光特性変換部材１１３の設けられた位置における被測定物の湾曲方向と湾曲量（角度）を求めることができる。

図３に内視鏡システムの全体構成図を示す。内視鏡１５１は挿入部１５２と本体部１５３によって構成されている。挿入部１５２は、先端挿入管１５４と手元操作部１５５と接続部１５６によって構成されている。先端挿入管１５４は、手元操作部１５５に設けられたダイヤル１６２の操作によって、少なくとも特定の１方向（上下）に所望の曲率に湾曲され得るようになっている。また、手元操作部１５５は、接続部１５６によって、本体部１５３の光源装置１５７と電気的に接続され、先端挿入管１５４に設置されたイメージセンサや照明等が本体部１５３によって制御され得る。

本体部１５３は、光源装置１５７とビデオプロセッサ１５８と形状検出装置１５９とモニター１６０によって構成されており、電気的に接続され適宜必要な信号を制御可能になっている。

内視鏡１５１には、前述した湾曲形状センサ１０１が組み込まれており、先端挿入管１５４の内部に検出用光ファイバ１０３ａが配置されている。形状検出装置１５９は、湾曲形状センサ１０１の出力信号に基づいて、先端挿入管１５４の湾曲方向と湾曲量（角度）を求める。

（構成）
次に、図４と図５を用いて、本実施形態に係る湾曲形状センサ１０１が組み込まれた内視鏡１５１の先端挿入管１５４の内部構造について説明する。図４は、先端挿入管１５４の軸方向断面図であり、図５のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。また図５は、先端挿入管１５４の径方向断面図であり、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面を示している。

先端挿入管１５４は、少なくとも１方向に湾曲可能に可撓性を有する筒状部材２００を有し、筒状部材２００の内側に配置された内蔵部材を有している。

筒状部材２００は、互いに連結された複数のリング状部材２０１を有している。隣接する二つのリング状部材２０１はリベット２０２によって、操作湾曲部２２０の範囲では図４と図５のＸ軸まわりに回動自在に連結されており、自由湾曲部２２１の範囲では図４と図５のＸ軸またはＹ軸まわりに回動自在に連結されている。さらに先端挿入管１５４の先端部は、キャップ部材２０７がリング状部材２０１とリベット２０２によって回動自在に連結されており、キャップ部材２０７内には、後述する内蔵部材が固定保持されている。

リング状部材２０１には、ガイド２０４がプレス加工等によってリング状部材２０１と一体に形成されている。ガイド２０４には、操作ワイヤ２０５を挿通可能な図示しない保持孔が設けられており、操作ワイヤ２０５は各ガイド２０４を通貫して、キャップ部材２０７に接合されている。

さらに、操作ワイヤ２０５は、図３に示される手元操作部１５５に設置されたダイヤル１６２と接続されており、術者はダイヤル１６２を回すことで、先端挿入管１５４を、操作湾曲部２２０の範囲では上下方向に、自由湾曲部２２１の範囲ではあらゆる方向に、所望の曲率で湾曲させることが可能になっている。

筒状部材２００の内側には、内蔵部材として、ＣＨチューブ２０８が設置されている。ＣＨチューブ２０８は、その内部に処置具等を挿通可能であり、その先端はキャップ部材２０７で固定保持されている。また、図５に示すように、別の内蔵部材として、筒状部材２００の内側に、照明用のＬＧファイバ２０９や撮像用のイメージセンサに関連するセンサケーブル２１０が設置されている。これらＬＧファイバ２０９およびセンサケーブル２１０は、ＣＨチューブ２０８と同様に、その先端はキャップ部材２０７に固定保持されている。

湾曲形状センサ１０１の検出用光ファイバ１０３ａは、図５に示すように、リング状部材２０１とガイド２０４とＣＨチューブ２０８によって形成される空間内を通って延びており、その先端部分はキャップ部材２０７に固定保持されている。湾曲形状センサ１０１の検出用光ファイバ１０３ａには回転抑制部材２１１が固定されている。回転抑制部材２１１は、検出用光ファイバ１０３ａの軸に垂直な断面が、リング状部材２０１とガイド２０４とＣＨチューブ２０８によって形成される空間内に収納可能な形状である。回転抑制部材２１１は、リング状部材２０１とガイド２０４とＣＨチューブ２０８によって形成される空間内に、リング状部材２０１とガイド２０４とＣＨチューブ２０８に当接して、またはそれらによって押圧されて配置されている。その結果、回転抑制部材２１１は、検出用光ファイバ１０３ａの軸まわりには回転できないが、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向には摺動できるように機械的に保持されている。つまり、回転抑制部材２１１は、検出用光ファイバ１０３ａの回転を抑制する。

図４に示すように、回転抑制部材２１１は、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に関して被検出部１０４の近傍に配置されているが、先端挿入管１５４の湾曲形状（曲率）を鑑みて、被検出部１０４の曲率に影響を及ばさない程度に離れている。

回転抑制部材２１１は、例えば、図６に示すように、弾性エラストマーで作製された概略三角柱状体で構成されてよい。回転抑制部材２１１はまた、図７に示すように、ｘ軸まわりに湾曲可能に可撓性を有するように、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向から見て「くの字」に折り曲げられ、Ｘ軸方向に延びるスリット２１３を有するように加工されたバネ用板金部材で構成されてもよい。

また、検出用光ファイバ１０３ａには、湾曲率および湾曲方向を検出する為の被検出部１０４が少なくとも１つ、先端挿入管１５４の湾曲形状を適切に検出可能な所望に位置に設置されている。

さらに、検出用光ファイバ１０３ａは、手元操作部１５５内に設置される図示しないテンション機構によって、所望の張力を与えられている。

なお、本実施形態においては、ＣＨチューブ２０８を利用して、回転抑制部材２１１をガイド２０４に押圧する構成を示したが、他の内蔵部材であるＬＧファイバ２０９またはセンサケーブル２１０によって押圧される構成であっても構わない。また、ガイドに対して押圧されるような構成であっても構わない。

また、本実施形態においては、検出用光ファイバ１０３ａをキャップ部材２０７で固定保持し、回転抑制部材２１１を検出用光ファイバ１０３ａに接合保持する構造を示したが、検出用光ファイバ１０３ａをＣＨチューブ２０８等の他の内蔵部材に接合保持しても構わず、回転抑制部材２１１を検出用光ファイバ１０３ａが接合保持されている内蔵部材に接合保持する構造であっても構わない。

また、検出用光ファイバ１０３ａの設置本数は１本に限らず、例えば図５の下側のガイド２０４とＣＨチューブ２０８とリング状部材２０１によって形成される空間に更に配置されていても構わない。

（作用）
術者が図３に示す手元操作部１５５に設けられたダイヤル１６２を操作すると、先端挿入管１５４は、図５のＸ軸（リベット２０２）を回動中心に所望の曲率で湾曲する。この際、湾曲の外側（Ｙ軸＋側）は引張応力が発生し、湾曲の内側（Ｙ軸―側）は圧縮応力が発生する為、曲げの外側に配置されている検出用光ファイバ１０３ａや上側のＬＧファイバ２０９は、先端側に引き込まれ、曲げの内側に配置されている下側のＬＧファイバ２０９は、後端側に押し出される様になる。

このような個々の内蔵部材に発生する力によって、検出用光ファイバ１０３ａは湾曲時に軸方向に変動する事になるが、回転抑制部材２１１に隣接するＣＨチューブ２０８の弾性や変位、ＣＨチューブ２０８に隣接するセンサケーブル２１０やＬＧファイバ２０９の弾性や変位によって、回転抑制部材２１１がガイド２０４に押圧される。その結果、回転抑制部材２１１は、検出用光ファイバ１０３ａのｚ軸を中心とした回動（捻れ）を抑制しつつ、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に摺動可能である。

（効果）
先端挿入管１５４を湾曲させた際に内蔵部材が変動したとしても、湾曲形状センサ１０１の検出用光ファイバ１０３ａは捻れ難く湾曲する事が可能になり、検出用光ファイバ１０３ａに設けられた被検出部１０４の向きも変動し難くなる為、より正確に内視鏡の湾曲形状を検出可能な高精度湾曲形状センサを提供する事が可能になる。

＜第２実施形態＞
（構成）
図８を用いて、第２実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

第１実施形態の構成と比較して、リング状部材２０１と回転抑制部材４０２の間に介在する滑りシート４０１が追加されている。したがって、回転抑制部材４０２は滑りシート４０１を介してリング状部材２０１に当接している。滑りシート４０１は、長手方向において、少なくとも図４に示すリング状部材組付部２２３の範囲には設置されており、少なくとも回転抑制部材４０２の幅より大きな幅を有している。

また、滑りシート４０１は、先端挿入管１５４と同等以上の曲率で湾曲可能な可撓性を有している。滑りシート４０１は、これが存在しない場合に比べて、リング状部材２０１と回転抑制部材４０２の間の摩擦抵抗を低減する働きをする。

（作用）
先端挿入管１５４を湾曲させると、第１実施形態の作用と同様に、先端挿入管１５４を湾曲させると、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に回転抑制部材４０２が摺動するが、当該実施形態においては、滑りシート４０１が回転抑制部材４０２とリング状部材２０１との間に介在している為、回転抑制部材４０２のエッジがリング状部材２０１に干渉することはなく、引っかからずに摺動することが可能になる。

（効果）
第１実施形態と比較して、より信頼性の高い高精度湾曲形状センサを提供する事が可能になる。

＜第３実施形態＞
（構成）
図４と図９〜図１１を用いて、第３実施形態について説明する。なお、第１および第２実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

湾曲形状センサ１０１の検出用光ファイバ１０３ａには、ポリイミドなどの可撓性を有する樹脂製のテープ状部材３０１が、第１実施形態における回転抑制部材２１１と同様の機能を有する部材として、接着剤３０２を介して、可撓性を持って接着されている。

テープ状部材３０１は、先端挿入管１５４内において、ガイド２０４とＣＨチューブ２０８に当接するように設置されている。その結果、テープ状部材３０１は、検出用光ファイバ１０３ａの軸まわりには回転できないが、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向には摺動できるように機械的に保持されている。

テープ状部材３０１は、例えば、図１０に示すように、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に細長い長方形形状をしている。このため、テープ状部材３０１は、幅方向のまわりには湾曲しやすいが、厚さ方向のまわりには湾曲しにくい。つまり、テープ状部材３０１は、１方向に湾曲可能に可撓性を有している。この場合、テープ状部材３０１は、その湾曲方向を先端挿入管１５４の湾曲方向に合わせて配置されている。つまり、テープ状部材３０１は、その厚さ方向がおおよそｙ軸にそろえられており、ｘ軸まわりに容易に湾曲するように配置されている。

また、テープ状部材３０１は、図１１に示すように、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に沿った辺に切り欠き３０３が形成されていてもよい。この場合、テープ状部材３０１は、あらゆる方向に湾曲可能に可撓性を有している。したがって、テープ状部材３０１は、先端挿入管１５４の湾曲方向を考慮することなく、先端挿入管１５４内にテープ状部材３０１を配置してよい。

加えて、このようなテープ状部材３０１は、あらゆる方向に湾曲可能に可撓性を有するため、あらゆる方向に湾曲可能な自由湾曲部２２１に配置されてもよい。

図１１ではテープ状部材３０１の全長にわたって切り欠き３０３が形成されているが、これに代えて、テープ状部材３０１の一部分だけに切り欠き３０３が形成され、切り欠き３０３が形成されていない部分が操作湾曲部２２０に配置され、切り欠き３０３が形成された部分が自由湾曲部２２１に配置されてもよい。

さらに、テープ状部材３０１は、必ずしも長方形の平たいテープである必要はなく、例えば十字型の断面形状を有していても構わない。この場合は、可撓性を持たせるために、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に沿った辺に切り欠きが形成される必要はある。

（作用）
第１実施形態の作用と同様に、テープ状部材３０１がガイド２０４とＣＨチューブ２０８に当接しているため、先端挿入管１５４が湾曲する際に、テープ状部材３０１は、検出用光ファイバ１０３ａのｚ軸を中心とした回動（捻れ）を抑制しつつ、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に摺動可能である。

テープ状部材３０１は連続した部材である為に、第１実施形態の回転抑制部材２１１と比較して、本実施形態の場合は、先端挿入管１５４を湾曲させた際の軸方向の摺動（移動）におけるリング状部材２０１のエッジとの干渉（引っかかり）を少なくする事ができる。

（効果）
第１実施形態と比較して、より信頼性の高い高精度湾曲形状センサを提供する事が可能になる。

＜第４実施形態＞
（構成）
図１３を用いて、第４実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同様の構成については、説明を省略する。

検出用光ファイバ１０３ａは、長さ方向に関してのみ、先端挿入管１５４の湾曲に伴う移動量と同等以上に伸縮性を有するテープ状部材５０１に、図示しない接着剤等により固定されている。つまり、テープ状部材５０１は、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に伸縮自在に変形可能であり、これにより、あらゆる方向に湾曲可能に可撓性を有している。

テープ状部材５０１は、第３実施形態と同様に、ガイド２０４とＣＨチューブ２０８に当接するように先端挿入管１５４内に設置される。その結果、テープ状部材５０１は、検出用光ファイバ１０３ａの軸まわりには回転できないが、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向には摺動できるように機械的に保持される。

（作用）
第３実施形態の作用と同様に、先端挿入管１５４が湾曲する際、テープ状部材５０１は、検出用光ファイバ１０３ａのｚ軸を中心とした回動（捻れ）を抑制しつつ、検出用光ファイバ１０３ａの軸方向に摺動可能である。さらにテープ状部材５０１は、引張または圧縮応力を受けるが、テープ状部材５０１は長さ方向には伸縮可能である為、検出用光ファイバ１０３ａも先端挿入管１５４の湾曲に倣う事が可能になる。

その際に、第３実施形態と同様に、リング状部材２０１のエッジとの引っかかりを低減させることが可能になる。

（効果）
第１実施形態と比較して、より信頼性の高い高精度湾曲形状センサを提供する事が可能になる。

これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。ここにいう様々な変形や変更は、上述した実施形態を適当に組み合わせた実施も含む。

１…挿入部可撓管、１４…映像信号伝送ケーブル、１５…送気送水チューブ、１６…送気送水チューブ、１７…処置具挿通チャンネル、１８…照明用ライトガイド、１９…湾曲操作ワイヤ、２０…帯状部材、１０１…湾曲形状センサ、１０２…光源、１０３…光ファイバ、１０３ａ…検出用光ファイバ、１０３ｂ…光供給用光ファイバ、１０３ｃ…受光用光ファイバ、１０４…被検出部、１０５…光検出部、１０６…結合部、１０７…反射部、１０８…コア、１０９…クラッド、１１０…被覆部材、１１２…開口部、１１３…光特性変換部材、１５１…内視鏡、１５２…挿入部、１５３…本体部、１５４…先端挿入管、１５５…手元操作部、１５６…接続部、１５７…光源装置、１５８…ビデオプロセッサ、１５９…形状検出装置、１６０…モニター、１６２…ダイヤル、２００…筒状部材、２０１…リング状部材、２０２…リベット、２０４…ガイド、２０５…操作ワイヤ、２０７…キャップ部材、２０８…ＣＨチューブ、２０９…ＬＧファイバ、２１０…センサケーブル、２１１…回転抑制部材、２１３…スリット、２２０…操作湾曲部、２２１…自由湾曲部、２２３…リング状部材組付部、３０１…テープ状部材、３０２…接着剤、３０３…切り欠き、４０１…滑りシート、４０２…回転抑制部材、５０１…テープ状部材。

Claims (13)

1. 被測定物の湾曲形状を検出するための湾曲形状センサであり、
   検出光を射出する光源と、
   前記検出光を導光する光ファイバと、
   前記光ファイバの一部に配置された被検出部と、
   前記光ファイバに固定された回転抑制部材と、
   前記光ファイバを通して伝搬された前記検出光を検出する光検出部を有し、
   前記被測定物は、少なくとも１方向に湾曲可能に可撓性を有する筒状部材と、前記筒状部材の内側に配置された内蔵部材を有し、
   前記被検出部は、これを通過する前記検出光の特性を前記光ファイバの曲率の変化に応じて変化させ、
   前記回転抑制部材は、前記筒状部材と前記内蔵部材によって形成される空間内に、前記筒状部材と前記内蔵部材に当接して配置されており、これにより前記光ファイバの回転を抑制する、湾曲形状センサ。
2. 前記筒状部材は、内視鏡の先端挿入管である、請求項１に記載の湾曲形状センサ。
3. 前記回転抑制部材は、前記光ファイバの軸に垂直な断面が前記筒状部材と前記内蔵部材によって形成される空間内に収納可能な形状である、請求項２に記載の湾曲形状センサ。
4. 前記回転抑制部材は、前記光ファイバの軸方向に関して前記被検出部の近傍に配置されている、請求項３に記載の湾曲形状センサ。
5. 前記回転抑制部材は、前記光ファイバの軸方向に関して前記被検出部と同じ位置に配置されている、請求項３に記載の湾曲形状センサ。
6. 前記回転抑制部材は、前記光ファイバが有する湾曲可能曲率と同等以上の湾曲可能曲率を有している、請求項５に記載の湾曲形状センサ。
7. 前記回転抑制部材は、エラストマーで作製されている、請求項６に記載の湾曲形状センサ。
8. 前記回転抑制部材は、湾曲可能に可撓性を有する板金部材である、請求項６に記載の湾曲形状センサ。
9. 前記筒状部材と前記回転抑制部材の間に配置された滑り部材をさらに有し、したがって、前記回転抑制部材は前記滑り部材を介して前記筒状部材に当接しており、前記滑り部材は、これが存在しない場合に比べて、前記筒状部材と前記回転抑制部材の間の摩擦抵抗を低減する、請求項３に記載の湾曲形状センサ。
10. 前記回転抑制部材は、少なくとも１方向に湾曲可能に可撓性を有するテープ状部材である、請求項３に記載の湾曲形状センサ。
11. 前記テープ状部材は、その湾曲方向を前記筒状部材の湾曲方向に合わせて配置されている、請求項３に記載の湾曲形状センサ。
12. 前記筒状部材は、あらゆる方向に湾曲可能に可撓性を有しており、前記テープ状部材は、前記光ファイバの軸に沿った辺に切り欠きが形成されており、これにより、あらゆる方向に湾曲可能に可撓性を有している、請求項１０に記載の湾曲形状センサ。
13. 前記筒状部材は、あらゆる方向に湾曲可能に可撓性を有しており、前記テープ状部材は、前記光ファイバの軸方向に伸縮自在に変形可能であり、これにより、あらゆる方向に湾曲可能に可撓性を有している、請求項１０に記載の湾曲形状センサ。

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