JP5271818B2 - Scanning optical fiber - Google Patents
Scanning optical fiber Download PDFInfo
- Publication number
- JP5271818B2 JP5271818B2 JP2009139221A JP2009139221A JP5271818B2 JP 5271818 B2 JP5271818 B2 JP 5271818B2 JP 2009139221 A JP2009139221 A JP 2009139221A JP 2009139221 A JP2009139221 A JP 2009139221A JP 5271818 B2 JP5271818 B2 JP 5271818B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- cylindrical
- cylindrical portion
- scanning optical
- fixing member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、走査型ファイバ内視鏡(SFE)に用いられる走査型光ファイバに関し、より詳しくは光ファイバの固定部材に関する。 The present invention relates to a scanning optical fiber used for a scanning fiber endoscope (SFE), and more particularly to an optical fiber fixing member.
走査型光ファイバは、内視鏡スコープの遠位端部に格納されて使用される照明装置であって、照明光を内視鏡プロセッサから被写体に導く光ファイバと、光ファイバを駆動する駆動部材、例えば圧電素子と、照明光を被写体に集光するレンズと、これらを内部に格納するケーシングとから主に構成される。光ファイバの周囲には圧電素子が取り付けられ、光ファイバと圧電素子は固定部材を介して走査型光ファイバのケーシングに固定される。レンズは、光ファイバの先端に近接するように設けられる(特許文献1)。 A scanning optical fiber is an illuminating device that is stored and used at a distal end portion of an endoscope scope, and includes an optical fiber that guides illumination light from an endoscope processor to a subject, and a driving member that drives the optical fiber. For example, it is mainly composed of a piezoelectric element, a lens for condensing illumination light on a subject, and a casing for storing them. A piezoelectric element is attached around the optical fiber, and the optical fiber and the piezoelectric element are fixed to a casing of the scanning optical fiber via a fixing member. A lens is provided so that it may adjoin to the front-end | tip of an optical fiber (patent document 1).
照明光を正確に被写体に照射するために、光ファイバの中心軸とレンズの光軸とを合わせる必要がある。この作業を光軸調芯作業という。光軸調芯作業を行うために、光ファイバを支持して、レンズの光軸に光ファイバの中心軸を合わせてから、固定部材とケーシングとを固定する。しかし、光ファイバは剛性が低いため、中心軸と光軸とを合わせるときに確実に光ファイバを支持できず、光ファイバが揺れてしまい、光軸調芯作業を安定的に行えない、すなわち中心軸と光軸とを確実に一致させることが出来ないおそれがある。 In order to accurately illuminate the subject with illumination light, it is necessary to match the central axis of the optical fiber with the optical axis of the lens. This operation is called optical axis alignment operation. In order to perform the optical axis alignment operation, the optical fiber is supported, the center axis of the optical fiber is aligned with the optical axis of the lens, and then the fixing member and the casing are fixed. However, since the optical fiber has low rigidity, the optical fiber cannot be reliably supported when the central axis and the optical axis are aligned, and the optical fiber is shaken, so that the optical axis alignment operation cannot be stably performed, that is, the center. There is a possibility that the axis and the optical axis cannot be reliably matched.
さらに、圧電素子に電圧を印加するため、導電性ケーブルを圧電素子に半田付けする場合がある。多くの場合、ケーシングがステンレス等の導電性物質で構成されるため、ケーシングと半田付け部分との絶縁を確保する必要がある。このため、ケーシングと半田付け部分との間に樹脂を充填する構成が考えられる。しかし、この構成では、樹脂に気泡等が混入、又は充填不足が発生したときに、絶縁を十分に確保できない恐れがある。絶縁を十分に確保できなければ、被験者を危険にさらす恐れが生じるとともに、内視鏡の安全性を確保する各種規格に適合しなくなる恐れがある。 Furthermore, in order to apply a voltage to the piezoelectric element, the conductive cable may be soldered to the piezoelectric element. In many cases, since the casing is made of a conductive material such as stainless steel, it is necessary to ensure insulation between the casing and the soldered portion. For this reason, the structure filled with resin between a casing and a soldering part can be considered. However, in this configuration, there is a possibility that sufficient insulation cannot be secured when bubbles or the like are mixed in the resin or insufficient filling occurs. If insulation cannot be secured sufficiently, there is a risk that the subject may be put in danger, and there is a risk that the various standards for ensuring the safety of the endoscope will not be met.
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、光ファイバの中心軸とレンズの光軸とを容易かつ確実に一致させることが可能であるとともに、ケーシングとの絶縁を確実に確保することが可能な走査型光ファイバを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and it is possible to easily and reliably match the center axis of the optical fiber with the optical axis of the lens, and to ensure insulation from the casing. An object of the present invention is to obtain a scanning optical fiber capable of satisfying the requirements.
本願発明による走査型光ファイバは、内視鏡スコープに用いられる走査型光ファイバであって、導電性ケーブルが近位端に接続される筒状の駆動部材と、駆動部材の内側面に挿入される光ファイバと、絶縁部材から成る筒状の第1の筒部及び第2の筒部を有する固定部材とを備え、第2の筒部は、その延伸方向に対して直角をなす断面において、駆動部材と導電性ケーブルとの接続部における断面積よりも大きい断面積を有する第2の内側面を備え、第1の筒部は、接続部が第2の筒部の内側面の内側に位置するように駆動部材の近位端側を把持する第1の内側面を備え、固定部材が第1の筒部の近位端側端部と第2の筒部の遠位端側端部とを接続した形状であることを特徴とする。 A scanning optical fiber according to the present invention is a scanning optical fiber used for an endoscope scope, and is inserted into a cylindrical driving member connected to a proximal end of a conductive cable and an inner surface of the driving member. And a fixing member having a cylindrical first cylindrical portion and a second cylindrical portion made of an insulating member, and the second cylindrical portion has a cross section perpendicular to the extending direction thereof. A second inner surface having a cross-sectional area larger than a cross-sectional area at a connection portion between the drive member and the conductive cable, and the first tube portion is located inside the inner surface of the second tube portion; A first inner side surface for gripping the proximal end side of the drive member so that the fixing member has a proximal end side end portion of the first cylindrical portion and a distal end side end portion of the second cylindrical portion; It is the shape which connected.
第1の筒部及び第2の筒部は円筒であり、第1の内側面と第2の内側面は円筒状であることが好ましい。 It is preferable that the first tube portion and the second tube portion are cylindrical, and the first inner surface and the second inner surface are cylindrical.
前記駆動部材の近位端部と前記第2の内側面との間に充填される接着剤を備えることが好ましい。 It is preferable that an adhesive filled between the proximal end portion of the driving member and the second inner surface is provided.
接着剤は絶縁性を有することが好ましい。 The adhesive preferably has an insulating property.
第2の筒部の外径は第1の筒部の外径よりも大きいことが好ましい。 It is preferable that the outer diameter of the second cylindrical portion is larger than the outer diameter of the first cylindrical portion.
レンズが取り付けられた円筒状のハウジングを備え、固定部材は、第1の筒部の外周がハウジングの内周面と係合するように、かつ光ファイバの軸がレンズの光軸と一致するように内視鏡先端部の内周に挿入されることが好ましい。 The fixing member includes a cylindrical housing to which a lens is attached, and the outer periphery of the first cylindrical portion is engaged with the inner peripheral surface of the housing, and the optical fiber axis is aligned with the optical axis of the lens. It is preferably inserted into the inner periphery of the distal end portion of the endoscope.
本発明によれば、光ファイバの中心軸とレンズの光軸とを容易かつ確実に行うことが可能であるとともに、ケーシングとの絶縁を確実に確保することが可能な走査型光ファイバを得る。 According to the present invention, it is possible to obtain a scanning optical fiber that can easily and surely perform the center axis of the optical fiber and the optical axis of the lens and that can reliably ensure insulation from the casing.
以下、本発明における走査型光ファイバ100について添付図面を参照して説明する。まず、図1から図5を用いて走査型光ファイバ100の構成について説明する。
Hereinafter, the scanning
走査型光ファイバ100は、駆動部材である筒状の圧電アクチュエータ110と、シングルモード光ファイバ120と、絶縁部材、例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)やセラミックから成る固定部材130と、これらの部材を格納する円筒形のケーシング140とを主に備える。
The scanning
ケーシング140は、ステンレスやチタンなどの金属から成り、その外周面141及び内周面142は円周面を形成する。図示しない内視鏡スコープの遠位端部の内周、すなわち観察対象物に最も接近する先端部の内周にケーシング140が格納される。
The
ケーシング140の遠位端側端部には、複数のレンズ150が取り付けられる。複数のレンズ150は、光軸がケーシング140の中心軸Xと一致するように、ケーシング140の内周面142に嵌合する。
A plurality of
ケーシング140の近位端側端部には、固定部材130の一部が嵌合する。固定部材130は、図3及び図5に示すように径の異なる2つの円筒を同軸に接続した形状を備える。小さい外径を有する円筒が第1の筒部131を成し、第1の筒部131よりも大きい外径及び内径を有する円筒が第2の筒部135を成す。第1の筒部131の外側面132がケーシング140の内周面142と係合する。以下、第1の筒部131の外側面132を第1の外周面132という。
A part of the
圧電アクチュエータ110は、第1の筒部131の内側面133と嵌合して、圧電アクチュエータ110と内側面133との間に設けられる接着剤により固定される。以下、第1の筒部131の内側面133を第1の内周面133という。圧電アクチュエータ110は円筒形状であって、遠位端側端部は円錐形状を有する。圧電アクチュエータ110は、その軸方向長さの半分以上が固定部材130の遠位端側端部から軸方向に突出するが、固定部材130の近位端側端部から突出しない。
The
圧電アクチュエータ110の近位端側端部には、電源ケーブル170の遠位端が半田付けされる。電源ケーブル170の近位端は内視鏡スコープの近位端まで延びて内視鏡プロセッサに接続され、電力を受電する。
The distal end of the
シングルモード光ファイバ120は、圧電アクチュエータ110の内周面111と嵌合し、シングルモード光ファイバ120の外周面と圧電アクチュエータ110の内周面111との間に設けられる接着剤により固定される。シングルモード光ファイバ120は可撓性の円筒であって、その遠位端部は、圧電アクチュエータ110の遠位端側端部から複数のレンズ150の後玉の近辺まで圧電アクチュエータ110の遠位端側端部から軸方向に突出する。シングルモード光ファイバ120は、その軸が複数のレンズ150の光軸と一致するように取り付けられる。シングルモード光ファイバ120の近位端部は内視鏡スコープの近位端まで延びて内視鏡プロセッサに接続され、照明光を受光する。
The single mode
圧電アクチュエータ110の近位端側端部と第2の筒部135の内側面137との間には、絶縁性を有する樹脂から成る接着剤160が充填される。これにより、圧電アクチュエータ110の近位端側端部から延びる電源ケーブル170とシングルモード光ファイバ120とが固定部材130に対して固定され、半田付け部180の絶縁を確保できる。以下、第2の筒部135の内側面137を第2の内周面137と呼ぶ。
An adhesive 160 made of an insulating resin is filled between the proximal end side end of the
次に固定部材130について詳細に説明する。
Next, the
第1の外周面132はケーシング140の内周面142よりもわずかに小さい径を有し、第1の内周面133は圧電アクチュエータ110の外周面112よりもわずかに大きい径を有する。シングルモード光ファイバ120の軸を複数のレンズ150の光軸と一致させることが可能となるように、言い替えると光軸調芯作業が可能となるように、第1の外周面132とケーシング140の内周面142との間に若干の遊びが設けられる。
The first outer
第2の筒部135の外側面である第2の外周面136は、ケーシング140の外周面141と略同じ径を有する。第2の内周面137は、その延伸方向、すなわち軸方向に対して直角をなす断面において、圧電アクチュエータ110及び電源ケーブル170による半田付け部180の断面積よりも大きい断面積を有する。これにより、第2の筒部135が半田付け部180を全周に渡って覆うことが可能となる。そして、第2の筒部135は絶縁体であるため、半田付け部180がケーシング140と電気的に接触することを防止できる。
The second outer
次に、図1及び6を用いて光軸調芯作業について説明する。ケーシング140には複数のレンズ150が取り付けられている。一方、電源ケーブル170とシングルモード光ファイバ120とが固定部材130に対し接着剤160により固定されている。このように形成された固定部材130とケーシング140の取り付けについて説明する。
Next, the optical axis alignment operation will be described with reference to FIGS. A plurality of
光軸調芯作業では、照射された光の位置を検出する光位置センサ210と、三軸方向に移動可能なXYZステージ220と、これらと電気的に接続される制御部230とを用いる。XYZステージ220は、第2の外周面136を把持するための把持部221を有する。制御部230は、光位置センサ210から送られる光の位置に基づいてXYZステージ220を駆動する。
In the optical axis alignment operation, an
まず、光位置センサ210の位置検出面211における所定の点に対してレンズ150の光軸が直角となるように、図示しない治具でケーシング140を固定する。そして、第2の外周面136を把持部221で保持する。ついで、シングルモード光ファイバ120及び圧電アクチュエータ110が取り付けられた固定部材130の第1の筒部131を、ケーシング140の内周に挿入する。このとき、第2の筒部135の近位端部とケーシング140の遠位端側端部との間には遊びが設けられる。すなわち、固定部材130は、第2の筒部135がケーシング140と係合しない位置までケーシング140の内周に挿入される。
First, the
次に、シングルモード光ファイバ120に光を送って、レンズ150に向けて光を照射する。レンズ150を介した光は、位置検出面211に照射される。このとき、レンズ150を通過した光が位置検出面211における所定の点に照射されるように、制御部230がXYZステージ220を駆動して、固定部材130の位置を調節する。前述のように、第1の外周面132とケーシング140の内周面142との間に若干の遊びが設けられているため、固定部材130の位置をケーシング140に対して移動させることができる。これにより、シングルモード光ファイバ120の軸がレンズ150の光軸と一致する。
Next, light is sent to the single mode
そして、両者の軸が一致した後、固定部材130の第1の外周面132とケーシング140の内周面142との隙間に絶縁性の接着剤を流入して固定部材130とケーシング140とを固定させ、光走査型ファイバ100を得る。
Then, after the two axes coincide with each other, an insulating adhesive is poured into the gap between the first outer
本実施形態によれば、光軸調芯作業を安定的に行えるとともに、気泡等が接着剤160に混入しても十分な耐電圧を確保することができる。 According to this embodiment, the optical axis alignment operation can be performed stably, and a sufficient withstand voltage can be ensured even if bubbles or the like are mixed into the adhesive 160.
なお、第1及び第2の筒部131、135は円筒でなくても良く、角筒等であっても良い。
Note that the first and
また、駆動部材は圧電アクチュエータに限定されない。 Further, the driving member is not limited to the piezoelectric actuator.
100 走査型光ファイバ
110 圧電アクチュエータ
120 シングルモード光ファイバ
130 固定部材
131 第1の筒部
132 第1の外周面
133 第1の内周面
135 第2の筒部
136 第2の外周面
137 第2の内周面
140 ケーシング
150 レンズ
160 接着剤
170 電源ケーブル
180 半田付け部
210 光位置センサ
211 位置検出面
220 XYZステージ
221 把持部
230 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
導電性ケーブルが近位端に接続される筒状の駆動部材と、
前記駆動部材の内側面に挿入される光ファイバと、
絶縁部材から成る筒状の第1の筒部及び第2の筒部を有する固定部材とを備え、
前記第2の筒部は、その延伸方向に対して直角をなす断面において、前記駆動部材と前記導電性ケーブルとの接続部における断面積よりも大きい断面積を有する第2の内側面を備え、
前記第1の筒部は、前記接続部が前記第2の筒部の内側面の内側に位置するように前記駆動部材の近位端側を把持する第1の内側面を備え、
前記固定部材が前記第1の筒部の近位端側端部と前記第2の筒部の遠位端側端部とを接続した形状であることを特徴とする走査型光ファイバ。 A scanning optical fiber used for an endoscope scope,
A cylindrical drive member with a conductive cable connected to the proximal end;
An optical fiber inserted into the inner surface of the drive member;
A fixing member having a cylindrical first cylindrical portion and a second cylindrical portion made of an insulating member;
The second cylindrical portion includes a second inner surface having a cross-sectional area larger than a cross-sectional area at a connection portion between the driving member and the conductive cable in a cross-section perpendicular to the extending direction.
The first tube portion includes a first inner surface that grips the proximal end side of the drive member so that the connection portion is positioned inside the inner surface of the second tube portion,
The scanning optical fiber, wherein the fixing member has a shape in which a proximal end side end portion of the first cylindrical portion is connected to a distal end side end portion of the second cylindrical portion.
前記固定部材は、前記第1の筒部の外周が前記ハウジングの内周面と係合するように、かつ前記光ファイバの軸が前記レンズの光軸と一致するように内視鏡先端部の内周に挿入される請求項1に記載の走査型光ファイバ。 A cylindrical housing with a lens attached,
The fixing member is arranged so that an outer periphery of the first tube portion is engaged with an inner peripheral surface of the housing, and an optical fiber axis is aligned with an optical axis of the lens. The scanning optical fiber according to claim 1, which is inserted into an inner periphery.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009139221A JP5271818B2 (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Scanning optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009139221A JP5271818B2 (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Scanning optical fiber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010284261A JP2010284261A (en) | 2010-12-24 |
JP5271818B2 true JP5271818B2 (en) | 2013-08-21 |
Family
ID=43540446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009139221A Expired - Fee Related JP5271818B2 (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Scanning optical fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5271818B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016084116A1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | オリンパス株式会社 | Optical scanning actuator and optical scanning device |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013105329A1 (en) | 2012-01-11 | 2013-07-18 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Light irradiation device, scanning endoscopic apparatus, light irradiation device manufacturing method, and scanning endoscope manufacturing method |
WO2013179754A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Scanning endoscope, and method for reducing directionality of beam light in scanning endoscope |
JP2015088615A (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | Hoya株式会社 | Piezoelectric element |
DE112014007040T5 (en) | 2014-11-12 | 2017-08-10 | Olympus Corporation | Glass fiber scanner, lighting device and observation device |
JP2018068834A (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | オリンパス株式会社 | Scanning type endoscope and method for manufacturing scanning type endoscope |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001174744A (en) * | 1999-10-06 | 2001-06-29 | Olympus Optical Co Ltd | Optical scanning probe device |
JP4402364B2 (en) * | 2003-04-09 | 2010-01-20 | オリンパス株式会社 | Optical scanning probe device |
US20080039693A1 (en) * | 2006-08-14 | 2008-02-14 | University Of Washington | Endoscope tip unit and endoscope with scanning optical fiber |
US7522813B1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-21 | University Of Washington | Reducing distortion in scanning fiber devices |
-
2009
- 2009-06-10 JP JP2009139221A patent/JP5271818B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016084116A1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | オリンパス株式会社 | Optical scanning actuator and optical scanning device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010284261A (en) | 2010-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5271818B2 (en) | Scanning optical fiber | |
JP5384808B2 (en) | Endoscope | |
WO2012032837A1 (en) | Endoscope | |
EP2074930A1 (en) | Electronic endoscope | |
EP2668892A1 (en) | Endoscope | |
US20120190924A1 (en) | Flexible Tubular Interlocking Structure for a Handheld Endoscope | |
US9924852B2 (en) | Insertion apparatus | |
JP2005287526A (en) | Ultrasonic endoscope | |
JP2006158859A (en) | Endoscope, and endoscope system | |
JP2010005277A (en) | Endoscope and method of assembling the same | |
EP2721991B1 (en) | Endoscope | |
JP5185572B2 (en) | Endoscope | |
JP2013128710A (en) | Component fixing structure of endoscope | |
JP3846634B2 (en) | Endoscope | |
JP2012075779A (en) | Endoscope | |
JP2018120005A (en) | Objective lens unit | |
JP3826053B2 (en) | Endoscope | |
JP5297681B2 (en) | End of endoscope | |
JP5498869B2 (en) | Scanning optical fiber | |
JP2015167573A (en) | endoscope | |
JP6005975B2 (en) | Endoscope air / water supply nozzle and endoscope | |
WO2021149204A1 (en) | Curved tube for endoscopes, endoscope, and method of manufacturing curved tube for endoscopes | |
JP2012075778A (en) | Endoscope | |
JP6239196B2 (en) | End structure of flexible tube and endoscope provided with the same | |
JP2006263234A (en) | Endoscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120507 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130423 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130513 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |