JP2015136459A - Optical scanning endoscope and endoscope system having optical scanning endoscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源より射出された照射光で体腔内を走査するための光走査型内視鏡および光走査型内視鏡を有する内視鏡システムに関する。 The present invention relates to an optical scanning endoscope for scanning an inside of a body cavity with irradiation light emitted from a light source, and an endoscope system having an optical scanning endoscope.
人の体腔内の生体組織を撮像する光走査型内視鏡が知られている。この種の光走査型内視鏡の具体的構成が、例えば特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の光走査型内視鏡は、圧電アクチュエータを備えている。圧電アクチュエータは、圧電体及び電極を有する二軸アクチュエータである。圧電アクチュエータは、光ファイバの射出端付近に取り付けられており、印加される電圧に従って光ファイバの射出端付近を振動させる。光ファイバの射出端付近が振動すると、光ファイバの射出端が所定の面上で渦巻状に移動する。これにより、光ファイバの射出端より射出される光が生体組織を渦巻状に走査し、走査された生体組織からの戻り光に基づいて走査領域の2次元的な画像が生成されてモニタに表示される。 2. Description of the Related Art An optical scanning endoscope that images a living tissue in a human body cavity is known. A specific configuration of this type of optical scanning endoscope is described in Patent Document 1, for example. The optical scanning endoscope described in Patent Document 1 includes a piezoelectric actuator. The piezoelectric actuator is a biaxial actuator having a piezoelectric body and electrodes. The piezoelectric actuator is attached in the vicinity of the exit end of the optical fiber, and vibrates in the vicinity of the exit end of the optical fiber in accordance with an applied voltage. When the vicinity of the exit end of the optical fiber vibrates, the exit end of the optical fiber moves spirally on a predetermined surface. As a result, the light emitted from the exit end of the optical fiber scans the living tissue in a spiral shape, and a two-dimensional image of the scanning region is generated and displayed on the monitor based on the returned light from the scanned living tissue. Is done.
圧電アクチュエータと光ファイバは、接着剤により接着されている。圧電アクチュエータと光ファイバとを接着している接着材の硬度や剛性などの特性は、温度依存性を有している。接着剤の温度変化に伴い接着剤の特性が変化すると、圧電アクチュエータによる光ファイバの振動特性が変化する。そこで、特許文献1に記載の光走査型内視鏡には、圧電アクチュエータを囲う円筒部材にコイルヒータが設けられている。円筒部材に設けられたコイルヒータを用いて円筒部材の中空部の温度が制御されることにより、中空部に位置する接着剤の温度変化が抑えられる。この結果、圧電アクチュエータによる光ファイバの振動特性の変化が抑えられる。 The piezoelectric actuator and the optical fiber are bonded with an adhesive. Properties such as hardness and rigidity of the adhesive that bonds the piezoelectric actuator and the optical fiber have temperature dependence. When the characteristics of the adhesive change as the temperature of the adhesive changes, the vibration characteristics of the optical fiber by the piezoelectric actuator change. Therefore, in the optical scanning endoscope described in Patent Document 1, a coil heater is provided on a cylindrical member surrounding the piezoelectric actuator. By controlling the temperature of the hollow part of the cylindrical member using the coil heater provided in the cylindrical member, the temperature change of the adhesive located in the hollow part can be suppressed. As a result, changes in the vibration characteristics of the optical fiber due to the piezoelectric actuator can be suppressed.
ところで、光走査型内視鏡は、体腔内に挿入して使用するため、全体の細径化や構成部品の小型化が求められている。特許文献1に記載の光走査型内視鏡では、温度センサやヒータなどの電気接続にワイヤを使用している。しかし、光走査型内視鏡を小型化設計するほど、組み立て、特にワイヤの配線が難しくなるという問題があった。 By the way, since an optical scanning endoscope is used by being inserted into a body cavity, it is required to reduce the overall diameter and downsize components. In the optical scanning endoscope described in Patent Document 1, a wire is used for electrical connection such as a temperature sensor or a heater. However, there is a problem that the smaller the optical scanning endoscope is designed, the more difficult it is to assemble, and in particular, to wire the wires.
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、小型化設計した場合であっても組み立てが容易な光走査型内視鏡および光走査型内視鏡を有する内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an optical scanning endoscope that is easy to assemble even in a case of downsizing design, and an endoscope system including the optical scanning endoscope. The purpose is to do.
上記の事情を鑑み、本発明の実施形態の光走査型内視鏡装置は、射出端より照射光が射出される光ファイバと、光ファイバの射出端付近に接着固定され、射出端より射出された光を所定の軌跡で走査するように射出端を振動させる振動部材と、振動部材と光ファイバとが接着固定されている接着箇所を囲うように形成された中空部材と、中空部材に設けられ、中空部材の中空部の温度を制御するための発熱素子と、中空部材に設けられ、中空部の温度を検知するための温度検知部と、を備えるよう構成されている。この構成において、中空部材の表面に、発熱素子と電気的に接続され、発熱素子に駆動電流を供給するための第1の電極パターンと、温度検知部と電気的に接続され、温度検知部にて検知された温度のレベル信号を所定の後段回路に出力するための第2の電極パターンと、が形成されている。 In view of the above circumstances, the optical scanning endoscope apparatus according to the embodiment of the present invention is bonded and fixed to the optical fiber from which the irradiation light is emitted from the exit end and the vicinity of the exit end of the optical fiber, and is emitted from the exit end. A vibrating member that vibrates the exit end so that the scanned light is scanned along a predetermined locus, a hollow member that is formed so as to surround a bonding portion where the vibrating member and the optical fiber are bonded and fixed, and a hollow member. The heating element for controlling the temperature of the hollow part of the hollow member and the temperature detection part provided in the hollow member for detecting the temperature of the hollow part are provided. In this configuration, the surface of the hollow member is electrically connected to the heat generating element, and is electrically connected to the first electrode pattern for supplying a driving current to the heat generating element and the temperature detecting unit. And a second electrode pattern for outputting a detected temperature level signal to a predetermined subsequent circuit.
このように、本実施形態によれば、発熱素子および温度検知部はそれぞれ、中空部材の表面に形成された第1および第2の電極パターンと電気的に接続されている。発熱素子および温度検知部の配線にワイヤなどの導電線を用いる必要が無いため、小型化設計した場合であっても光走査型内視鏡の組み立てが容易である。 Thus, according to the present embodiment, the heating element and the temperature detection unit are electrically connected to the first and second electrode patterns formed on the surface of the hollow member, respectively. Since it is not necessary to use a conductive wire such as a wire for the wiring of the heating element and the temperature detection unit, the assembly of the optical scanning endoscope is easy even when the design is downsized.
また、発熱素子は、中空部材の内側表面に設けられていてもよい。 Moreover, the heat generating element may be provided on the inner surface of the hollow member.
また、発熱素子は、中空部材に埋設されていてもよい。 Moreover, the heat generating element may be embedded in the hollow member.
また、温度検知部は、中空部材の内側表面に設けられていてもよい。 Moreover, the temperature detection part may be provided in the inner surface of the hollow member.
また、温度検知部は、中空部材に埋設されていてもよい。 Moreover, the temperature detection part may be embed | buried under the hollow member.
また、光走査型内視鏡装置は、振動部材を支持する支持部材を更に備え、支持部材の表面に、第1の電極パターンと接触し、第1の電極パターンを介して発熱素子に駆動電流を供給するための第3の電極パターンと、第2の電極パターンと接触し、第2の電極パターンを介して出力されたレベル信号を所定の後段回路に出力するための第4の電極パターンと、が形成された構成としてもよい。 The optical scanning endoscope apparatus further includes a support member that supports the vibration member. The optical scanning endoscope apparatus is in contact with the first electrode pattern on the surface of the support member, and a driving current is supplied to the heating element through the first electrode pattern. A third electrode pattern for supplying the second electrode pattern, and a fourth electrode pattern for contacting the second electrode pattern and outputting a level signal output via the second electrode pattern to a predetermined subsequent circuit; , May be formed.
このような構成によれば、中空部材の電極パターンと支持部材の電極パターンとを接触させることによって発熱素子および温度検知部の配線が行われるため、光走査型内視鏡の組み立てが容易である。 According to such a configuration, the heating element and the temperature detection unit are wired by bringing the electrode pattern of the hollow member and the electrode pattern of the support member into contact with each other, so that the assembly of the optical scanning endoscope is easy. .
本発明の内視鏡システムは、上記の光走査型内視鏡と、後段回路とを備え、後段回路は、温度検知部にて検知された温度のレベル信号に基づいて中空部の温度が所定の温度に保たれるように発熱素子を制御する発熱素子制御手段とを備える。 An endoscope system according to the present invention includes the optical scanning endoscope described above and a rear circuit, and the rear circuit has a predetermined temperature of the hollow portion based on a temperature level signal detected by the temperature detector. Heating element control means for controlling the heating element so as to be maintained at a temperature of
このような構成によれば、中空部に位置する、振動部材と光ファイバとの接着箇所の温度変化に起因する光走査型内視鏡の特性の変化が抑えられる。 According to such a configuration, it is possible to suppress changes in the characteristics of the optical scanning endoscope caused by temperature changes at the bonding portion between the vibration member and the optical fiber, which are located in the hollow portion.
本発明によれば、小型化設計した場合であっても組み立てが容易な光走査型内視鏡および光走査型内視鏡を備える内視鏡システムが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where a miniaturization design is carried out, an endoscope system provided with the optical scanning endoscope and optical scanning endoscope which are easy to assemble is provided.
(第1の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態の光走査型内視鏡について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an optical scanning endoscope according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、第1の実施形態における光走査型内視鏡200を備える内視鏡システム100のブロック図である。内視鏡システム100は、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計されたシステムであり、高倍率かつ高解像度で体腔内の生体組織を観察するのに好適に構成されている。図1に示されるように、内視鏡システム100は、光走査型内視鏡200、プロセッサ部300およびモニタ400を備えている。
FIG. 1 is a block diagram of an
光走査型内視鏡200は、光ファイバ20、光走査ユニット21A、走査ドライバ22、光コネクタ23、電気コネクタ24、サブCPU25およびサブメモリ26を備えている。
The
プロセッサ部300は、光源30、光ファイバ31、光分波合波部32、光ファイバ33、光ファイバ34、受光器35、信号処理回路36、CPU37およびCPUメモリ38を備えている。
The
光源30は、R(Red)、G(Green)、B(Blue)の各色のレーザ光を混合することにより生成された白色光を射出する。なお、光源30は、上記の白色光を射出する光源に限られない。別の形態の光源30として、例えば蛍光観察用の励起光を射出するレーザ光源が考えられる。
The
光源30から射出された白色光(以下、「照射光」と記す。)は、光ファイバ31を介して光分波合波部32に入射される。光分波合波部32は、例えば光ファイバカップラであり、光ファイバ31より入射された照射光を光ファイバ33に入射させる。光ファイバ33に入射された照射光は、光コネクタ23を介して光走査型内視鏡200に入射される。
White light emitted from the light source 30 (hereinafter referred to as “irradiation light”) is incident on the optical demultiplexing /
光走査型内視鏡200に入射された照射光は、光ファイバ20、光走査ユニット21Aを介して人の体腔内の生体組織に照射される。生体組織に照射された照射光は、生体組織で反射され、物体光として光走査ユニット21Aに入射される。光走査ユニット21Aに入射された物体光は、光ファイバ20、光コネクタ23、光ファイバ33を介して光分波合波部32に入射される。
Irradiation light incident on the
光分波合波部32に入射された物体光は、光ファイバ34を介して受光器35に入射される。受光器35に入射された物体光は、電気信号に変換されて信号処理回路36に送信される。信号処理回路36は、受光器35より受信した電気信号に対して所定の処理を施して撮像信号を生成しモニタ400に出力する。モニタ400は、信号処理回路36より受信した撮像信号に基づいて撮像画像を表示する。
The object light incident on the optical demultiplexing /
サブメモリ26は、光走査型内視鏡200の識別情報や各種プロパティなどの種々の情報を格納している。サブCPU25は、光走査型内視鏡200のシステム起動時にサブメモリ26から情報を読み出して、電気コネクタ24を介してプロセッサ部300のCPU37へ転送する。CPU37は、サブCPU25より転送された情報をCPUメモリ38に格納する。CPU37は、格納された情報を必要時に読み出して走査ドライバ22の制御に必要な信号を生成して、サブCPU25に送信する。サブCPU25は、CPU37から送信された制御信号に従って走査ドライバ22を制御する。走査ドライバ22は、サブCPU25の制御下で光走査ユニット21Aを駆動制御する。
The
図2は、光走査ユニット21Aの内部構造を示す内部構造図である。以下では、説明の便宜上、光走査ユニット21Aの長手方向(軸線方向)をZ方向と定義し、Z方向に直交しかつ互いに直交する2方向をそれぞれ、X方向、Y方向と定義する。
FIG. 2 is an internal structure diagram showing the internal structure of the
図2に示されるように、光走査ユニット21Aは、円筒部材50を備えている。円筒部材50の内周面には、円筒状のマウント部材55が接着剤によって固定されている。マウント部材55に形成された貫通孔56には、円筒状の圧電アクチュエータ51が挿入され通された上で接着剤によって固定されている。これにより、圧電アクチュエータ51は、外周面が貫通孔56の内周面とほぼ隙間無く接触した状態でマウント部材55に支持されている。なお、圧電アクチュエータ51をマウント部材55に固定する接着剤として、例えば、熱伝導性を有するエポキシ接着剤やシリコン接着剤が用いられる。また、以下では、Z方向のうち、圧電アクチュエータ51のマウント部材55に支持されている側を後端側、その反対側を先端側と定義する。また、図2中、Z方向を示す矢印の矢じり側、矢じり側と反対側はそれぞれ、先端側、後端側を示す。
As shown in FIG. 2, the optical scanning unit 21 </ b> A includes a
圧電アクチュエータ51の中空部には、光ファイバ20が圧電アクチュエータ51の先端面から所定長が突出する位置まで挿入され通される。光ファイバ20は、圧電アクチュエータ51の先端面から突出される所定長の突出部分の根元付近が圧電アクチュエータ51の先端面と接着剤により固定されている。以下、圧電アクチュエータ51の先端面に盛られた接着剤を「接着部57」と記す。
The
圧電アクチュエータ51は、圧電体53の外周面に、圧電体53をXYの2方向に駆動するための二対の電極60を形成したものである。各電極60は、マウント部材55に設けられた電極パターン(後述)およびフレキシブルケーブル82を介して走査ドライバ22と電気的に接続されている。圧電体53は、走査ドライバ22により二対の電極60に印加された電圧に従いXYの2方向に振動する。光ファイバ20の上記突出部分が圧電体53とともに振動すると、光ファイバ20の先端側端面がXY平面に近似する面内で所定の渦巻状の軌跡を描きながら移動する。
The
光ファイバ20の先端側端面の前方には、光学系52が配置されている。光学系52は、複数枚のレンズを有するレンズユニット58およびカバーガラス59を備えている。光ファイバ20の先端側端面より射出される照射光は、レンズユニット58およびカバーガラス59を介して人の体腔内の生体組織を所定の渦巻状の軌跡で走査する。生体組織を走査した照射光の戻り光は、物体光としてカバーガラス59に入射される。カバーガラス59に入射された物体光は、レンズユニット58を介して光ファイバ20の先端側端面付近に集光される。レンズユニット58は共焦点光学系であるため、生体組織で照射光が集光する位置と、光ファイバ20の先端側端面付近で集光する位置とは光学的に共役である。光ファイバ20のコア径は非常に小さいため、生体組織からの物体光のうち、共役位置に対応する物体光のみが光ファイバ20に入射される。光ファイバ20に入射された物体光は、光コネクタ23、光ファイバ33、光分波合波部32、光ファイバ34を介して受光器35で受光されて電気信号に変換される。信号処理回路36は、この電気信号を圧電アクチュエータ51の振動に同期させながら処理して撮像信号を生成する。モニタ400は、信号処理回路36で生成された撮像信号に基づいて生体組織の2次元的な画像を表示する。
An
図2に示されるように、マウント部材55は、中空部材54Aを支持している。中空部材54Aの内周面には、ヒータ80Aおよび温度センサ81Aが設けられている。中空部材54Aは、圧電アクチュエータ51の一部(先端側の部分)、接着部57及び光ファイバ20の先端部分を囲う円筒形状を有している。中空部材54Aに設けられたヒータ80Aは、圧電アクチュエータ51の一部(先端側の部分)、接着部57及び光ファイバ20の先端部分を囲う円筒形状を有している。ヒータ80Aは、駆動電流が供給されると発熱し、中空部材54Aの中空部の温度を上昇させる。また、温度センサ81Aは、中空部材54Aの中空部の温度を検知し、検知された温度に応じたレベル信号を出力する。なお、中空部材54Aは、ヒータ80Aおよび温度センサ81Aが設けられる部材としての役割だけでなく、中空部材54Aの外周と、圧電アクチュエータ51等が配置されている中空部材54Aの中空部との熱伝達を妨げる役割を持つ。
As shown in FIG. 2, the
ヒータ80Aとして、例えば、コイル抵抗ヒータ、薄膜抵抗ヒータ、カートリッジ抵抗ヒータなどの電気抵抗ヒータが用いられる。また、温度センサ81Aとして、例えば、熱電対、抵抗温度デバイス、サーミスタなどが用いられる。
For example, an electric resistance heater such as a coil resistance heater, a thin film resistance heater, or a cartridge resistance heater is used as the
図3(a)および図3(b)は中空部材54Aの外観斜視図である。中空部材54Aは、表面に複数の電極パターンを有する絶縁体、いわゆる、MID(Molded Interconnected Device)部品で構成されている。絶縁体の材料として、例えば、アルミナや窒化珪素などのセラミックが用いられる。
3A and 3B are external perspective views of the
中空部材54Aは、その表面に電極パターン72および73が形成されている。電極パターン72および73は、中空部材54Aの先端側の内周面から、その外周面を介して後端側端面70まで引きまわされている。電極パターン73とヒータ80Aとの間および電極パターン72と温度センサ81Aとの間は、それぞれ不図示の導電性接着剤やハンダなどによって電気的に接続されている。
The
図4は、マウント部材55の外観斜視図である。マウント部材55は、表面に複数の電極パターンを有する絶縁体、いわゆる、MID部品で構成されている。絶縁体の材料には、例えば、アルミナなどのセラミック材料や、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)などの樹脂材料が用いられる。
FIG. 4 is an external perspective view of the
図4に示されるように、マウント部材55の外周面には、フレキシブルケーブル82(図2参照)を接続するための平坦面65が形成されている。また、先端側端面61から平坦面65にかけて電極パターン66および67が形成されている。また、後端側端面62から平坦面65にかけて電極パターン68が形成されている。
As shown in FIG. 4, a
圧電アクチュエータ51が有する電極60とマウント部材55に形成された電極パターン68は、マウント部材55の後端側端面62において電気的に接続されている。
The
平坦面65上の複数の電極パターン66、67、68はそれぞれ、平坦面上65に固定されたフレキシブルケーブル82(図2参照)を介して、走査ドライバ22と電気的に接続されている。
Each of the plurality of
光走査ユニット21Aの組立工程において、中空部材54Aがマウント部材55に差し込まれると、中空部材54Aの後端側端面70とマウント部材55の先端側端面61とが接触する。これにより、マウント部材55に形成された電極パターン66と中空部材54Aに形成された電極パターン72とが接触するとともに、マウント部材55に形成された電極パターン67と中空部材54Aに形成された電極パターン73とが接触する。前者の接触により、温度センサ81Aとフレキシブルケーブル82とが電気的に接続され、温度センサ81Aにて検知された温度に応じたレベル信号を、電極パターン72、電極パターン66およびフレキシブルケーブル82を介して走査ドライバ22に出力することが可能となる。後者の接触により、ヒータ80Aとフレキシブルケーブル82とが電気的に接続され、走査ドライバ22より出力される駆動電流を、フレキシブルケーブル82、電極パターン67および電極パターン73を介してヒータ80Aに供給することが可能となる。なお、電極パターン同士の接触箇所は、電気的な接続が切断されないように、導電性接着剤やハンダで接着されていてもよい。
When the
また、圧電アクチュエータ51に形成された電極60とマウント部材55に形成された電極パターン68とが電気的に接続されることにより、電極60とフレキシブルケーブル82が電気的に接続され、走査ドライバ22より出力される駆動電圧を、フレキシブルケーブル82および電極パターン68を介して電極60に印加することが可能となる。
Further, the
第1の実施形態によれば、光走査ユニット21Aと走査ドライバ22との間の電気的な接続は、中空部材54Aおよびマウント部材55に形成された電極パターンとフレキシブルケーブル82を介して行われる。そのため、従来の導電線を用いて配線を行う構成と異なり、光走査ユニット21A内に、導電線を通すための領域や、組み立て時に導電線を用いた配線を行うための作業領域などを設ける必要が無いため、光走査ユニット21Aの小型化設計が容易である。また、ワイヤなどの導電線を用いた配線を行う必要が無いため、光走査ユニット21Aを小型化設計した場合でも組み立てが容易である。
According to the first embodiment, the electrical connection between the
走査ドライバ22は、中空部材54Aに埋設された温度センサ81Aから出力されたレベル信号に基づいてヒータ80Aを制御することにより、中空部材54Aの中空部の温度を一定に保つ。これにより、圧電アクチュエータ51の、中空部に位置する部分での温度変化が抑えられる。
The
上述したように、圧電アクチュエータ51と光ファイバ20とを固定する接着部57は、硬度や剛性などの特性について温度依存性を有している。接着部57の温度変化に伴って、接着部57の硬度や剛性などの特性が変化すると、圧電アクチュエータ51の振動動作に対する光ファイバ20の振動動作が変化する。信号処理回路36は、圧電アクチュエータ51の振動に同期させて信号処理を行っているため、光ファイバ20の振動動作が変化すると、得られる撮像画像にひずみが生じる可能性がある。
As described above, the
しかし、本実施形態では、中空部材54Aの中空部の温度が一定に保たれることにより、中空部に配置されている接着部57の温度変化が抑えられる。これにより、接着部57の特性の変化が抑えられ、撮影画像のひずみの発生などが抑えられる。
However, in this embodiment, the temperature change of the
なお、中空部材54Aの中空部やマウント部材55の温度は、例えば、体内温度よりも高く、かつ生体に影響を与えない程度の温度(例えば、41℃〜43℃)に保たれる。また、中空部材54Aの中空部およびマウント部材55の温度制御範囲は、内視鏡システム100の撮像目的や用途、光走査型内視鏡200を構成する各種部品の物性などに応じて適宜設定される。
The temperature of the hollow portion of the
(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態の光走査ユニット21Bの、中空部材54B近傍の内部構造を示す内部構造図である。また、図6は、第2の実施形態における中空部材54Bの外観斜視図である。ただし、図6では、ヒータ80Bを図示する便宜上、中空部材54Bの一部を切断した図としている。第2の実施形態における光走査ユニット21Bは、中空部材54Bおよびヒータ80Bの構成が異なること以外は、第1の実施形態と同じである。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is an internal structure diagram showing an internal structure in the vicinity of the
中空部材54Bには、ヒータ80Bが埋設されており、圧電アクチュエータ51の一部(先端側の部分)、接着部57及び光ファイバ20の先端部分を囲う円筒形状を有している。また、中空部材54Bの内周面には、温度センサ81Bが設けられている。中空部材54Bに埋設されたヒータ80Bは、圧電アクチュエータ51の一部(先端側の部分)、接着部57及び光ファイバ20の先端部分を囲う円筒形状を有している。ヒータ80Bは、駆動電流が供給されると発熱し、中空部材54Bの中空部の温度を上昇させる。また、温度センサ81Bは、中空部材54Bの中空部の温度を検知し、検知された温度に応じたレベル信号を出力する。
A
中空部材54Bは、その表面に電極パターン72および73が形成されている。電極パターン72および73は、中空部材54Bの先端側の内周面から、その外周面を介して後端側端面70まで引きまわされている。
The
温度センサ81Bと電極パターン72とは、不図示の導電性接着剤やハンダなどによって電気的に接続されている。また、ヒータ80Bと電極パターン73とは、中空部材54B内に設けられた不図示のスルーホールやリード線によって電気的に接続されている。
The
このように、第2の実施形態では、中空部材54Bとヒータ80Bとが一体的に形成されている。そのため、中空部材54Bの内周面にヒータ80Bを接着等により取り付ける工程が不要となる。
Thus, in the second embodiment, the
(第3の実施形態)
図7は、本発明の第3の実施形態の光走査ユニット21Cの、中空部材54C近傍の内部構造を示す内部構造図である。また、図8は、第3の実施形態における中空部材54Cの外観斜視図である。ただし、図8では、ヒータ80Cを図示する便宜上、中空部材54Cの一部を切断した図としている。第3の実施形態における光走査ユニット21Cは、中空部材54C、ヒータ80Cおよび温度センサ81Cの構成が異なること以外は、第1の実施形態と同じである。
(Third embodiment)
FIG. 7 is an internal structure diagram showing an internal structure in the vicinity of the
中空部材54Cには、ヒータ80Cおよび温度センサ81Cが埋設されており、圧電アクチュエータ51の一部(先端側の部分)、接着部57及び光ファイバ20の先端部分を囲う円筒形状を有している。中空部材54Cに埋設されたヒータ80Cは、圧電アクチュエータ51の一部(先端側の部分)、接着部57及び光ファイバ20の先端部分を囲う円筒形状を有している。ヒータ80Cは、駆動電流が供給されると発熱し、中空部材54Cの中空部の温度を上昇させる。また、温度センサ81Cは、中空部材54Cの中空部の温度を検知し、検知された温度に応じたレベル信号を出力する。
The
中空部材54Cは、その表面に電極パターン72および73が形成されている。電極パターン72および73は、中空部材54Cの先端側端面から、その外周面を介して後端側端面70まで引きまわされている。
The
温度センサ81Cと電極パターン72とは、中空部材54C内に設けられた不図示のスルーホールやリード線によって電気的に接続されている。また、ヒータ80Cと電極パターン73とは、中空部材54C内に設けられた不図示のスルーホールやリード線によって電気的に接続されている。
The temperature sensor 81C and the
このように、第3の実施形態では、中空部材54C、ヒータ80Cおよび温度センサ81Cが一体的に形成されている。そのため、中空部材54Cの内周面にヒータ80Cおよび温度センサ81Cを接着等により取り付ける工程が不要となる。
Thus, in the third embodiment, the
以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態など又は自明な実施形態などを適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。一例として、中空部材は、内周面にヒータが設けられ、内部に温度センサが埋設された構成としてもよい。 The above is the description of the exemplary embodiments of the present invention. Embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the embodiment of the present application also includes contents appropriately combined with an embodiment or the like clearly shown in the specification or an obvious embodiment. As an example, the hollow member may have a configuration in which a heater is provided on the inner peripheral surface and a temperature sensor is embedded therein.
また、第1から第3の実施形態において、電極パターン72および73は、中空部材54A〜54Cの後端側端面70まで引きまわされており、電極パターン66および67は、マウント部材55の平坦面65まで引きまわされているが、別の実施形態では、これらの電極パターンは、マウント部材55と中空部材54A〜54Cとが接触する面まで引きまわされていればよい。一例として、電極パターン72および73は、中空部材54A〜54Cの後端部の外周面71まで引きまわされ、電極パターン66および67は、マウント部材55の先端側の内周面まで引きまわされる。これにより、中空部材54A〜54Cのマウント部材55への差し込みが浅い場合でも、電極パターン同士の接触が容易となる。
In the first to third embodiments, the
また、光走査ユニット21A〜21Cは、マウント部材55と円筒部材50との間や中空部材54A〜54Cと円筒部材50との間に断熱材を備えた構成としてもよい。マウント部材55や中空部材54A〜54Cを断熱材で囲うことにより、ヒータ80A〜80Cで発生した熱の周囲への散逸が抑えられる。この結果、中空部材54A〜54Cの中空部の空気やマウント部材55の温度上昇が速くなるとともにエネルギー効率が向上する。
Further, the optical scanning units 21 </ b> A to 21 </ b> C may be configured to include a heat insulating material between the
20 光ファイバ
21A〜21C 光走査ユニット
22 走査ドライバ
23 光コネクタ
24 電気コネクタ
25 サブCPU
26 サブメモリ
30 光源
31 光ファイバ
32 光分波合波部
33 光ファイバ
34 光ファイバ
35 受光器
36 信号処理回路
37 CPU
38 CPUメモリ
50 円筒部材
51 圧電アクチュエータ
52 光学系
53 圧電素子
54A〜54C 中空部材
55 マウント部材
56 貫通孔
57 接着部
58 レンズユニット
59 カバーガラス
60 電極
61 先端面
62 後端面
63 側面
65 平坦面
66 電極パターン
67 電極パターン
68 電極パターン
70 後端面
71 側面
72 電極パターン
73 電極パターン
80A〜80C ヒータ
81A〜81C 温度センサ
82 フレキシブルケーブル
100 内視鏡システム
200 光走査型内視鏡
300 プロセッサ部
400 モニタ
20
26 Sub-memory 30
38
Claims (7)
前記光ファイバの射出端付近に接着固定され、該射出端より射出された光を所定の軌跡で走査するように該射出端を振動させる振動部材と、
前記振動部材と前記光ファイバとが接着固定されている接着箇所を囲うように形成された中空部材と、
前記中空部材に設けられ、該中空部材の中空部の温度を制御するための発熱素子と、
前記中空部材に設けられ、前記中空部の温度を検知するための温度検知部と、を備え、
前記中空部材の表面に、
前記発熱素子と電気的に接続され、該発熱素子に駆動電流を供給するための第1の電極パターンと、
前記温度検知部と電気的に接続され、該温度検知部にて検知された温度のレベル信号を所定の後段回路に出力するための第2の電極パターンと、が形成されている、
光走査型内視鏡。 An optical fiber from which the irradiation light is emitted from the exit end;
A vibration member that is bonded and fixed near the exit end of the optical fiber and vibrates the exit end so as to scan the light emitted from the exit end along a predetermined locus;
A hollow member formed so as to surround a bonding portion where the vibration member and the optical fiber are bonded and fixed;
A heating element provided in the hollow member for controlling the temperature of the hollow portion of the hollow member;
A temperature detection unit provided in the hollow member for detecting the temperature of the hollow part;
On the surface of the hollow member,
A first electrode pattern electrically connected to the heating element and for supplying a driving current to the heating element;
A second electrode pattern that is electrically connected to the temperature detection unit and outputs a level signal of the temperature detected by the temperature detection unit to a predetermined subsequent circuit; and
Optical scanning endoscope.
請求項1に記載の光走査型内視鏡。 The heating element is provided on the inner surface of the hollow member.
The optical scanning endoscope according to claim 1.
請求項1に記載の光走査型内視鏡。 The heating element is embedded in the hollow member;
The optical scanning endoscope according to claim 1.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光走査型内視鏡。 The temperature detector is provided on the inner surface of the hollow member.
The optical scanning endoscope according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光走査型内視鏡。 The temperature detection unit is embedded in the hollow member.
The optical scanning endoscope according to any one of claims 1 to 3.
前記支持部材の表面に、
前記第1の電極パターンと接触し、該第1の電極パターンを介して前記発熱素子に前記駆動電流を供給するための第3の電極パターンと、
前記第2の電極パターンと接触し、該第2の電極パターンを介して出力された前記レベル信号を前記所定の後段回路に出力するための第4の電極パターンと、が形成されている
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の光走査型内視鏡。 A support member for supporting the vibration member;
On the surface of the support member,
A third electrode pattern for contacting the first electrode pattern and supplying the drive current to the heating element via the first electrode pattern;
And a fourth electrode pattern for contacting the second electrode pattern and outputting the level signal output via the second electrode pattern to the predetermined subsequent circuit. The optical scanning endoscope according to any one of claims 1 to 5.
前記後段回路と、を備え、
前記後段回路は、前記温度検知部にて検知された温度のレベル信号に基づいて前記中空部の温度が所定の温度に保たれるように前記発熱素子を制御する、
内視鏡システム。 An optical scanning endoscope according to any one of claims 1 to 6,
The latter stage circuit,
The latter circuit controls the heat generating element so that the temperature of the hollow portion is maintained at a predetermined temperature based on a level signal of the temperature detected by the temperature detector.
Endoscope system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014008963A JP2015136459A (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Optical scanning endoscope and endoscope system having optical scanning endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2014008963A Pending JP2015136459A (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | Optical scanning endoscope and endoscope system having optical scanning endoscope |
Country Status (1)
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