光學掃描內窺鏡的製作方法

2023-05-30 07:37:31 2

光學掃描內窺鏡的製作方法
【專利摘要】一種光學掃描內窺鏡，提供有：光纖、光纖驅動單元、安裝構件、控制電路以及聯線構件，該光纖驅動單元提供有多個致動器，該致動器通過向光纖施加按壓力來彎曲光纖的側表面；該安裝構件是大體圓柱形MID元件並且其支撐光纖驅動單元；該控制電路將驅動信號供給到多個致動器中的每一個，以便控制光纖的彎曲量和彎曲方向；該聯線構件用於將在安裝構件上的多個聯線圖形與控制電路電連接。安裝構件在圓柱外圓周表面的一個底端表面側提供有平面的表面截面。多個聯線圖形至少包括多個第一圖形，其分別具有一端截面和另一端截面，一端截面布置在平面的表面截面上以便形成多個焊接部位，另一端截面在安裝構件的底端表面上電連接到多個致動器中的每一個。聯線構件連接到多個焊接部位。
【專利說明】光學掃描內窺鏡

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種光學掃描內窺鏡，其通過被導引通過光纖的光來光學地掃描觀察 部分並且接收在觀察部分上反射的光以便形成圖像。更具體地說，本發明涉及具有光纖驅 動單元的光學掃描內窺鏡，所述光纖驅動單元安裝在光學掃描內窺鏡上，其配置有MID(模 塑互連設備）元件。

【背景技術】
[0002] 近年來，提出了一種光學掃描內窺鏡，其通過被導引通過光纖的光來以螺旋形式 光學地掃描觀察部分並且接收在觀察部分上反射的光以便形成圖像（例如，美國專利第 6, 294, 775號和日本專利臨時公布第2010-162089號）。光學掃描內窺鏡在其中的內窺鏡 中裝備有單模光纖，其通過設置在光纖的尖端的附近的壓電致動器來保持在懸臂狀態。壓 電致動器根據特徵頻率使光纖的尖端二維地振動（諧振），同時調製並且放大振動的幅度， 使得光纖的尖端以螺旋形式被驅動。因此，從光源被導引通過光纖的照射光得以發射，以便 以螺旋形式在觀察部分上進行掃描，並且獲得對應於照射範圍（掃描區域）的圖像。


【發明內容】

[0003] 在常規光學掃描內窺鏡中光纖的尖端的配置將參考圖12描述。如圖12所示，在 光纖2的尖端附近，設置有光纖驅動單元23,光纖驅動單元23由安裝構件22支撐並且固定 到在光學掃描內窺鏡中的插入管（未顯示）。光纖驅動單元23具有圓柱形並且具有沿著其 圓柱軸插入的光纖2。在光纖驅動單元23的圓柱表面的外圓周上，在每一個90度處提供了 四（4)個壓電致動器，而且光纖2的尖端配置為通過向配置在壓電致動器的表面上的電極 23X、23X'、23Y、23Y'供應驅動信號而彎曲。
[0004] 為了將驅動信號供應到在光纖驅動單元23中的致動器，壓電致動器的電極23Χ、 23Χ'、23Υ、23Υ'必須與未顯示的驅動電路連接；因此，引線12被焊接到了壓電致動器的 電極23乂、23乂'、23￥、23￥'的表面上。然而，當光纖驅動單元23的外直徑非常小（例如， φθ.8 mm )時，在圓柱表面的外圓周上在每一個90度處焊接引線12的操作是難以自動化 的，而且當焊接是手動操作的時，操作效率（即，產出速率）尤其下降。
[0005] 此外，由於手動焊接操作，必須考慮沿著光纖202A的縱向方向保留焊接邊緣和額 外的長度（凸起），這需要在光纖202A的尖端附近的冗餘空間。
[0006] 考慮到上述情況而做出了本發明。這就是說，本發明的目標是降低在光學掃描內 窺鏡中的光纖的尖端部分的直徑的尺寸，並且提升在製造光學掃描內窺鏡中的產出速率。
[0007] 為了達到上述目標，根據本發明的光學掃描內窺鏡提供有光纖，所述光纖配置為 將從其入射端進入的光導引到其發射端並且從發射端發射光；光纖驅動單元，光纖驅動單 元設置在光纖的發射端附近並且包括多個致動器，多個致動器配置為在垂直於光纖的縱向 方向的方向上通過按壓光纖的側部來彎曲光纖；安裝構件，安裝構件是具有表面的大體圓 柱形的MID(模塑互聯設備）元件，多個聯線圖形在所述表面上形成，安裝構件沿著圓柱軸 支撐光纖驅動單元；控制電路，控制電路配置為將驅動信號供應到多個致動器中的每一個， 並且控制光纖的彎曲量和彎曲方向；以及聯線構件，所述聯線構件配置為將安裝構件的多 個聯線圖形與控制電路電連接。安裝構件包括平面截面，平面截面在安裝構件的近端面側 上的安裝構件的圓柱表面的外圓周的部分上。多個聯線圖形設置為使得其端部在一側放置 在平面截面上，以便在該處形成多個焊接部位，多個聯線圖形至少包括多個第一圖形，其在 另一側的每一個端部在安裝構件的近端面上分別與多個致動器中的一個電連接。聯線構件 連接到多個焊接部位。
[0008] 根據該配置，聯線構件與多個致動器的電連接可以在安裝構件的平面剖面上完 成；因此，可以提高在組裝操作中的效率。
[0009] 可選擇地，可以優選的是，多個焊接部位中的每一個設置在平面截面上，以便沿著 垂直於光纖的縱向方向的方向互相之間以預定間隔分開。根據該配置，聯線構件可以設置 為沿著垂直於光纖的縱向方向的方向對齊；因此，甚至可以更加提高在組裝操作中的效率。 [0010] 可選擇地，多個聯線圖形包括多個第二圖形，其在另一側的每一個端部在安裝構 件的尖端面上連接到功能性元件。根據該配置，即使功能性元件加入到光纖的發射端附近， 可以不必準備新的聯線路徑。
[0011] 可選擇地，多個第一圖形的焊接部位可以設置在平面截面的近端面側，而且多個 第二圖形的焊接部位可以設置在平面截面的尖端面側。此外，就此而言，可以優選的是，多 個第一圖形的焊接部位以及多個第二圖形的焊接部位設置為在平面截面上不互相面對。根 據該配置，當聯線構件連接到焊接部位時，鄰近的聯線構件可以得到保護以免於互相干擾； 因此，甚至可以更加提高在組裝操作中的效率。
[0012] 可選擇地，平面截面可以包括多個臺階式平面，多個臺階式平面形成為其高度從 尖端面側向著近端側降低；多個第一圖形的焊接部位可以設置在多個臺階式平面中最靠近 近端面的一個上；而且多個第二圖形的焊接部位可以設置在不同於第一聯線圖形的焊接部 位的多個臺階式平面中的一個上。根據該配置，聯線構件的設置可以分成在安裝構件上的 多個臺階；因此，在鄰近的聯線構件之間的幹擾可以減小，而且甚至可以更加提高在組裝操 作中的效率。
[0013] 可選擇地，可以優選的是，功能性元件是熱敏電阻。
[0014] 可選擇地，可以優選的是，聯線構件是引線。
[0015] 可選擇地，可以優選的是，聯線構件是柔性板。
[0016] 根據本發明的配置，光學掃描內窺鏡的光纖驅動單元的聯線連接可以在安裝構件 上形成的平面截面上進行；因此，可以大幅提高焊接操作的效率。此外，不必考慮採用用於 聯線等等的額外的長度（曲線），而是聯線可以設置為大體線性的；因此，在光學掃描內窺 鏡中的光纖的尖端部分可以在其直徑上減小尺寸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是不出具有根據本發明的第一實施方式的光學掃描內窺鏡的光學掃描內窺 鏡裝置的配置的框圖。
[0018] 圖2是示出安裝在根據本發明的第一實施方式的光學掃描內窺鏡中的光學掃描 單元的配置的整體框圖。
[0019] 圖3是示出安裝在根據本發明的第一實施方式的光學掃描內窺鏡中的雙軸致動 器的整體配置的橫截面視圖。
[0020] 圖4是示出光纖的尖端的旋轉軌跡的示意圖。
[0021] 圖5是示出在X(或者Y)方向上光纖的尖端的移動量（幅度）與採樣和制動時段 (以及停頓時段）之間的關係的示意圖。
[0022] 圖6是包括安裝在根據本發明的第一實施方式的光學掃描內窺鏡中的安裝構件 的部分的透視圖。
[0023] 圖7是示出從近端面一側查看的圖6中所示的安裝構件的示意圖。
[0024] 圖8是示出引線與圖6中所示的安裝構件連接的狀態的示意圖。
[0025] 圖9是包括安裝在根據本發明的第一實施方式修改後的示例的光學掃描內窺鏡 中的安裝構件的部分的透視圖。
[0026] 圖10是包括安裝根據本發明的第二實施方式的光學掃描內窺鏡中的安裝構件的 部分的透視圖。
[0027] 圖11示出從近端面一側查看的圖10中所示的安裝構件的示意圖。
[0028] 圖12是示出在常規光學掃描內窺鏡中的光纖的尖端的配置的示意圖。

【具體實施方式】
[0029] 下文中，將參考所附附圖來描述本發明的實施方式。
[0030] 圖1是不出具有根據本發明的第一實施方式的光學掃描內窺鏡的光學掃描內窺 鏡裝置的配置的框圖。光學掃描內窺鏡裝置1配置有處理器（綜合側塊）100、光學掃描內 窺鏡（患者側塊）200以及監視器300。
[0031] 處理器100包括光源102、光纖104、CPU 108、CPU存儲器110、光纖112、照片接收 器114、視頻信號處理電路116、圖像存儲器118以及視頻信號輸出電路120。光學掃描內窺 鏡200包括光纖202、光學掃描單元220、光纖230、子CPU 206、子存儲器208以及掃描驅動 器 210。
[0032] 光源102包括用以發射紅光的紅光雷射器（未顯示）、用以發射綠光的綠光雷射 器（未顯示）以及用以發射藍光的藍光雷射器（未顯示）。光源102將以這些顏色的雷射 器組合以便產生並發射白光（下文中，"照射光")。照射光進入光纖104的近端部分。光纖 104的尖端部分聯接到光學連接器152,光學連接器152將處理器100與光學掃描內窺鏡裝 置200光學地連接。從而，進入光纖104的近端部分的照射光經過光學連接器152並且進 入布置在光學掃描內窺鏡200中的光學系統。
[0033] 光纖202的近端部分通過光學連接器152光學地聯接到光纖104。光纖202的尖 端部分安置在光學掃描單兀220中，其安裝在光學掃描內窺鏡200的插入管200a的尖端部 分中。從而，離開光纖104的照射光經過光學連接器152、進入光纖202的近端部分，運行穿 過光纖202,並且之後從光纖202的尖端發射。
[0034] 圖2是示出光學掃描單元220的配置的整體示意圖。在下面的描述中，為了說明 光學掃描單兀220,光學掃描單兀220的縱向方向定義為Z方向，而與Z方向垂直並且彼此 垂直的兩個方向定義為X方向和Y方向。如圖2所不，光學掃描單兀220包括金屬制空心 管221，金屬制空心管221安置各個元件。空心管221設置在軸向平行於光學掃描內窺鏡 200的插入管200a的軸向的方向上，並且固定到插入管200a的尖端部分。通過雙軸致動器 223 (光纖驅動單元）和安裝構件222,光纖202被安裝並支撐在中空管221內部，並且起光 學掃描內窺鏡200的二維點光源的作用。提供點光源的尖端202a的位置在CPU 108的控 制下周期性地改變。
[0035] 子存儲器208 (圖1)存儲探針信息，比如光學掃描內窺鏡200的識別信息和各種 性能。子CPU 206在系統啟動時從子存儲器208讀出探針信息並且通過電連接器154向CPU 108發送信息，電連接器154將處理器100與光學掃描內窺鏡200電學地連接。CPU 108在 (PU存儲器110中存儲發送的探針信息。CPU 108在必要時讀出存儲的探針信息，產生控制 光學掃描內窺鏡200所需的信號，並且向子CPU 206發送信號。子CPU 206根據從CPU 108 發送的控制信號來指定掃描驅動器210所需要的設定值。
[0036] 掃描驅動器210產生對應於指定的設定值的驅動信號，並且驅動圓柱形雙軸致動 器223,雙軸致動器223貼合地固定到在接近尖端202a附近的光纖202的外部外圍表面。 圖3是示出雙軸致動器223的整體配置的橫截面視圖。如圖3所示，雙軸致動器223是壓 電致動器，其中在壓電體上提供了以光纖202為中心的成對的X軸電極（圖中的"223X"和 "223X' "）和Y軸電極（圖中的"223Y"和"223Y' "），而且電極分別形成了四個獨立的致動 器。根據本實施方式，來自掃描驅動器210的驅動信號通過引線212供應到壓電致動器中 的電極223X、223X'、223Y、223Y'（圖2)，引線212將掃描驅動器210與安裝構件222,以及 形成在安裝構件222上的聯線圖形Pl-P4(稍後詳述）。
[0037] 掃描驅動器210在雙軸致動器223中的X軸電極223Χ與223Χ'之間施加交流電 壓X (驅動信號），使得壓電體在X方向上諧振。此外，掃描驅動器210在雙軸致動器223中 的Υ軸電極223Υ與223Υ'之間施加交流電壓Υ(驅動信號），使得壓電體在Υ方向上諧振， 其中交流電壓Υ的頻率與交流電壓X的頻率相同而且交流電壓Υ的相位垂直於交流電壓X。 交流電壓X、Υ分別定義為，在幅度上與時間成比例地線性增加並且分別通過花費時間（X) 和⑴達到有效值（X)、⑴的電壓。由於通過雙軸致動器223在X方向上和在Υ方向上 動能的組合，光纖202的尖端202a旋轉畫出螺旋圖形，該螺旋圖形以在近似Χ-Υ平面的平 面（下文中稱作"XY近似平面"）上的中心軸AX為中心。尖端202a的旋轉軌跡與所施加 電壓成比例地變大，並且當施加有效值為（X)、（Y)的交流電壓時達到畫出具有最大直徑的 圓。圖4示出了在XY近似平面上尖端202a的旋轉軌跡。在尖端202a的旋轉軌跡傾向於 依據在雙軸致動器223周圍的環境溫度而變化（S卩，旋轉軌跡具有溫度特性）的同時，在本 實施方式中，光學掃描內窺鏡200裝備有在空心管221內部的加熱器（未顯不），使得通過 布置在安裝構件222的尖端面上的熱敏電阻225 (圖2)監控溫度而且在雙軸致動器223周 圍的溫度被控制為常數（例如，42攝氏度）。如同稍後將要描述的，熱敏電阻225通過引線 212連接到子CPU 206,而且其溫度通過子CPU 206進行控制。
[0038] 在一時間段內，從光源102發射的照射光從光纖202的尖端202a發射，該時間段 是從緊接在開始向雙軸致動器223施加交流電壓之後到停止施加交流電壓的時間段。在下 面的描述中，為了說明的目的，該時間段將被稱為"採樣時段"。在採樣時段過去之後，當向 雙軸致動器223的交流電壓的施加停止時，光纖202的振動衰減。隨著光纖202的振動的 衰減，尖端202a在XY近似平面上的圓形運動收攏並且在預定時長之後停止在中心軸AX。 在下面的描述中，為了說明的目的，該時間段（從採樣時段的結束到尖端202a停止在中心 軸ΑΧ時的時間）將被稱為"制動時段"。在制動時段過去之後，而且進一步地在站定了預定 時長之後，下一個採樣時段開始。在下面的描述中，為了說明的目的，該時間段（從制動時 段的結束到在下一個採樣時段開始時的時間）將被稱為"停頓時段"。停頓時段是對於尖端 202a完全停止在中心軸ΑΧ的等待時段。通過提供停頓時段，可以穩定尖端202a的旋轉軌 跡。通過穩定尖端202a的旋轉軌跡，可以確保對於物體的掃描精度。對應於一幀的時段由 一個採樣時段以及一個制動時段形成，而且停頓時段可以可選擇地加入其中。通過調整停 頓時段，可以靈活地設定或者修改幀速率。從而，基於尖端202a達到完全停止所需要的時 間段與幀速率之間的關係可以可選擇地設定停頓時段。為了減短制動時段，可以在制動時 段的起始階段向雙軸致動器223施加反相電壓，以便可以主動施加制動扭矩。在圖5中，顯 示了在XY近似平面上在X(或者Y)方向上光纖202的尖端202a的移動量（幅度）與採樣 和制動時段（以及停頓時段）之間的關係。
[0039] 在光纖202的尖端202a朝前的位置上，布置了物鏡光學系統224 (圖2)。物鏡光 學系統224配置有多個光學透鏡，而且通過透鏡框（未示出）由空心管221支撐。
[0040] 從光纖202的尖端202a發射的照射光傳送通過物鏡光學系統224並且在物體表 面形成光斑。光斑形成位置隨著光纖202的尖端202a被以螺旋形式旋轉式地驅動而移動， 使得光斑二維地掃描物體。
[0041] 從光纖202的尖端202a發射的照射光在物體的表面上反射（散射），而且反射光 中的一部分通過光纖230的一端（入射端）進入光纖230。反射光運行穿過光纖230,經過 光學連接器153,進一步運行穿過光纖112,並且由照片接收器114檢測。照片接收器114 檢測在接收的發射光中的紅光分量、綠光分量以及藍光分量的量，而且對應於接收的光量 的像素信號得以產生。
[0042] 由照片接收器114產生的像素信號輸入到視頻信號處理電路116。視頻信號處理 電路116在CPU 108的控制下運行，並且通過執行採樣-保持以及以恆定速率的對像素信 號的AD轉換來產生數字像素信號。就此而言，一旦提供了在採樣時段期間光纖202的尖 端202a的位置（軌跡），在觀察區域（掃描區域）中對應於所提供的位置和信號採集定時 (下文中，"採樣點"）的光斑形成位置得到統一地限定，在所述信號採集定時中，檢測來自光 斑形成位置的返回光（反射光），以便獲得數字像素信號。因此，視頻信號處理電路116基 於信號來評估照射光的光斑形成位置以及採樣點，以便控制掃描驅動器210,獲得在圖像上 對應於採樣點的位置（在內窺鏡圖像上的像素位置待顯示在監視器300上），並且在圖像 存儲器26中對應於在圖像上的位置的地址處存儲數字像素信號。因此，視頻信號處理電路 116通過以逐幀為基礎將由點圖像的螺旋設置形成的圖像數據存儲到圖像存儲器118中來 執行緩衝。
[0043] 緩衝的圖像數據在預定定時從圖像存儲器118掃到視頻信號輸出電路120,轉換 為符合預定標準（比如NTSC(國家電視系統委員會）或者PAL(線位交替行））的視頻信號， 並且輸出到監視器300。從而，在監視器300的顯示屏幕上，顯示了由照射光掃描的物體的 圖像（內窺鏡圖像）。
[0044] 如上所述，在根據本實施方式的光學掃描內窺鏡200中，通過將驅動信號從掃描 驅動器210供應到在雙軸致動器223中的各自壓電致動器的電極223X、223X'、223Y、223Y'， 光纖202的尖端202a被驅動以螺旋形式旋轉。因此，需要的是掃描驅動器210與各自壓電 致動器的電極223X、223X'、223Y、223Y'彼此電連接。然而，雙軸致動器223的外直徑非常小 (例如，Φ 0.8mm)，使得直接將引線焊接到各自壓電致動器的電極223Χ、223Χ'、223Υ、223Υ' 需要非常困難的操作。因此，在本實施方式中，通過將安裝構件222形成為具有表面（在該 表面上可以形成聯線圖形）的樹脂模塑元件（下文中，"MID(模塑互聯設備）"元件），該問 題得到解決。
[0045] 圖6是包括根據本實施方式的安裝構件222的部分的透視圖。圖7是示出從近端 面222a側（光纖202的近端側）查看的安裝構件222的示意圖。在圖6和圖7中，為了簡 化附圖，省略了空心管221、物鏡光學系統224以及引線212。如圖6和圖7所示，安裝構件 222是大體圓柱形的MID元件，並且形成為具有通孔222c，通孔222c形成為沿著其圓柱軸 在近端面222a與尖端面222b之間穿通。當通孔222c的內直徑稍大於雙軸致動器223的 外直徑時，通過將固定到光纖202的尖端202a的雙軸致動器223插入到通孔222c中，雙軸 致動器223和光纖202得以在安裝構件222中支撐並且固定。
[0046] 在安裝構件222的近端面222a側上的圓柱表面的外圓周的一部分上形成了第一 平面截面222d，第一平面截面222d與近端面222a連續。同時，在第一平面截面222d靠近尖 端面222b的一側形成了臺階222e，臺階222e相對於第一平面截面222d垂直上升。此外， 在臺階222e的上側形成了第二平面截面222f，第二平面截面222f與第一平面截面222d平 行。
[0047] 在安裝構件222的表面上形成了聯線圖形P1-P4。在近端面222a側的第一平面截 面222d上，聯線圖形P1-P4的近端部分設置為沿著Y方向（與光纖202的縱向方向垂直的 方向）互相之間以預定間隔分開，並且提供焊接部位。聯線圖形P1在近端面222a上從第 一平面截面222d到通孔222c的左下位置延伸（圖7)。另一方面，在具有通孔222c的邊 界S附近的位置，聯線圖形P1的尖端部分焊接到用於雙軸致動器223的Y軸的電極223Y'。 聯線圖形P2在近端面222a上從第一平面截面222d到通孔222c的左上位置延伸（圖7)。 另一方面，在具有通孔222c的邊界S附近的位置，聯線圖形P2的尖端部分焊接到用於雙軸 致動器223的X軸的電極223X。聯線圖形P3在近端面222a上從第一平面截面222d到通 孔222c的右上位置延伸（圖7)。另一方面，在具有通孔222c的邊界S附近的位置，聯線圖 形P3的尖端部分焊接到用於雙軸致動器223的Y軸的電極223Y。聯線圖形P4在近端面 222a上從第一平面截面222d到通孔222c的右下位置延伸（圖7)。另一方面，在具有通孔 222c的邊界S附近的位置，聯線圖形P4的尖端部分焊接到用於雙軸致動器223的X軸的電 極223X'。從而，雙軸致動器223的電極223X、223X'、223Y、223Y'在安裝構件222的近端面 222a上與聯線圖形Ρ1-Ρ4分別電連接並且畫到第一平面截面222d上。
[0048] 同時，在安裝構件222的表面上形成了用以安裝功能性元件的聯線圖形P5-P8,而 且聯線圖形P5-P8的近端部分設置在第一平面截面222d上的尖端面222b側。聯線圖形 P6通過臺階222e、第二平面截面222f以及安裝構件222的圓柱表面的外圓周，從第一平面 截面222d延伸到尖端面222b的上側（圖6)。聯線圖形P7通過臺階222e、第二平面截面 222f以及安裝構件222的圓柱表面的外圓周，從第一平面截面222d延伸到尖端面222b的 上側（圖6)。聯線圖形P6的尖端部分以及聯線圖形P7的尖端部分設置為互相之間以預 定間隔分開，以在安裝構件222的尖端面222b上彼此面對，而且熱敏電阻225的接線端分 別焊接到其上。換句話說，熱敏電阻225的接線端通過聯線圖形P6、P7畫到第一平面截面 222d上。聯線圖形P5、P8通過安裝構件222的圓柱表面的外圓周，從第一平面截面222d延 伸到尖端表面222b的下側（圖6)。聯線圖形P5的尖端部分以及聯線圖形P8的尖端部分 設置為互相之間以預定間隔分開，以在尖端面222b上彼此面對，而且配置為與功能性元件 (比如熱敏電阻）的接線端焊接。在本實施方式中，聯線圖形P5和聯線圖形P8是相反的圖 形，功能性元件將通過其進行安裝，但是沒有功能性元件安裝在這些圖形之間。從而，待安 裝到安裝構件222上的功能性元件的接線端可以電連接在聯線圖形P5-P8的尖端部分，畫 到第一平面截面222d上，並且設置為沿著Y方向互相之間以預定間隔分開。就此而言，聯 線圖形P5-P8的近端部分在第一平面截面222d上提供焊接部位。
[0049] 如上所述，根據本實施方式的形成在安裝構件222上的聯線圖形P1-P8將雙軸致 動器223中的各自壓電致動器的電極223X、223X'、223Y、223Y'以及安裝在安裝構件222上 的功能性元件（熱敏電阻225)的接線端畫到第一平面截面222d上。因此，通過將各自壓 電致動器的電極223乂、223乂'、223￥、223￥'以及引線212(將需要的信號（和功率）供應到 功能性元件）焊接到形成在第一平面截面222d上的焊接部位，雙軸致動器223中的各自 壓電致動器的電極223X、223X'、223Y、223Y'與掃描驅動器210彼此電連接，而且安裝在安 裝構件222上的功能性元件的接線端可以電連接到子CPU 206。從而，根據本實施方式，不 同於常規配置，不需要將引線直接焊接到各自壓電致動器的電極223X、223X'、223Y、223Y' 上，所述電極在雙軸致動器223的圓柱表面的外圓周上在每個90度處設置。而是，焊接可以 僅發生在第一平面222d上；因此，可操作性得到大幅改進。就此而言，根據本實施方式，如 圖6所示，聯線圖形P1-P4的尖端部分以及布置在第一平面截面222d上的聯線圖形P5-P8 的尖端部分設置為不互相面對，使得當引線212焊接在第一平面截面222d上時，鄰近的引 線212不應當互相干擾。圖8是示出引線212與聯線圖形P1-P8焊接的狀態的示意圖。如 圖8所示，根據本實施方式的配置，引線212可以焊接在確保的位置上（即，在形成於第一 平面截面222d上的焊接部位處）；因此，可以不必考慮用於引線212的額外長度。因此，弓丨 線212不必是曲線的（如同在常規中那樣的），而且可以設置為沿著光纖202的縱向方向而 不被壓迫；因此，光纖202的尖端部分的直徑甚至可以更有效地減小尺寸，而不導致在光纖 202的尖端部分周圍的浪費空間。
[0050] 上文是對本發明的實施方式的說明；然而，本發明不限於上述實施方式，而是可以 在本發明的技術概念的範圍內以各種變化方式修改。例如，在上述實施方式中，掃描驅動器 210和子CPU 206利用形成在安裝構件222上的聯線圖形P1-P8通過引線212連接。然而， 例如，該連接可以由代替引線212的柔性板建立。圖9是用以示出掃描驅動器210和子CPU 206用形成在安裝構件222上的聯線圖形P1-P8通過柔性板212M連接的配置的示意圖。如 圖9 (a)所示，在柔性板212M的尖端部分處形成對應於在第一平面截面222d上的聯線圖形 P1-P8的部位圖形（即，焊接部位）。在將焊膏施加到在第一平面截面222d上的聯線圖形 P1-P8上並且將柔性板212M的尖端部分放置在第一平面截面222d上之後（圖9 (b))，通過 經過回流熔爐的處理可以完成焊接。根據該配置，在焊接操作可以自動化的方面，其是有效 的。
[0051] 圖10是包括安裝在根據本發明的第二實施方式的安裝在光學掃描內窺鏡中的安 裝構件2220的部分的透視圖。圖11是示出從近端面2220a側查看的安裝構件2220的示意 圖。根據本實施方式的安裝構件2220不同於在第一實施方式中的安裝構件222,其不同之 處在於在第一平面截面2220d與第二平面截面2220f之間形成了臺階2220g和第三平面截 面2220h，在第一平面截面2220d上形成了聯線圖形P1-P4的近端部分，以及在第三平面截 面2220h上形成了聯線圖形P5-P8的近端部分。換句話說，在本實施方式中，引線212的設 置分開為兩個臺階，即第一平面截面2220d和第三平面截面2220h;因此，在鄰近的引線212 之間的幹擾得以減小，而且焊接操作甚至可以變得更簡單。此外，儘管在第一實施方式中聯 線圖形P1-P4的尖端部分以及聯線圖形P5-P8的尖端部分設置為不互相面對以便可以避免 鄰近的引線212之間的幹擾，在本實施方式中，不必考慮在鄰近的引線212之間的幹擾。因 此，聯線圖形P1-P4的近端部分以及聯線圖形P5-P8的近端部分可以分別在第一平面截面 2220d以及第三平面截面2220h上以相等的間距形成。根據該配置，相比於第一實施方式， 焊接部位之間的空隙量可以加寬，而且焊接操作甚至可以變得更簡單。就此而言，根據本實 施方式，引線212的設置分成第一平面截面2220d和第三平面截面2220h的兩個臺階；然 而，該分開可以不必限於兩個臺階，而是該設置可以分成更多（多個）平面截面，其形成為 在從尖端面2220b向著近端面2220a的臺階中降低。在該配置中，當聯線圖形P1-P4設置 在安裝構件2220的近端面2220a側時，並且當聯線圖形P5-P8設置在安裝構件2220的尖 端面2220b側時，在設置中可以是有效率的為：聯線圖形P1-P4的近端部分設置在最靠近安 裝構件2220的近端面2220a的平面截面上，而且聯線圖形P5-P8的近端部分設置在不同於 聯線圖形P1-P4的近端部分的平面截面（即，更靠近尖端面2220b的平面截面）。再比如， 聯線圖形P1-P4的近端部分以及聯線圖形P5-P8的近端部分可以不必分別設置在相同的平 面截面上。例如，聯線圖形P1-P4的近端部分可以分布為設置在不同的平面截面上。
【權利要求】
1. 一種光學掃描內窺鏡，包括： 光纖，所述光纖配置為將從其入射端進入的光導引到其發射端並且從所述發射端發射 光； 光纖驅動單元，所述光纖驅動單元設置在所述光纖的發射端附近並且包括多個致動 器，所述多個致動器配置為在垂直於所述光纖的縱向方向的方向上通過按壓所述光纖的側 部來彎曲所述光纖； 安裝構件，所述安裝構件是具有表面的大體圓柱形的MID (模塑互聯設備）元件，多個 聯線圖形在所述表面上形成，所述安裝構件沿著圓柱軸支撐所述光纖驅動單元； 控制電路，所述控制電路配置為將驅動信號供應到所述多個致動器中的每一個，並且 控制所述光纖的彎曲量和彎曲方向；以及 聯線構件，所述聯線構件配置為將所述安裝構件的所述多個聯線圖形與所述控制電路 電連接， 其中，所述安裝構件包括平面截面，所述平面截面在所述安裝構件的近端面側上的所 述安裝構件的圓柱表面的外圓周的部分上； 其中，所述多個聯線圖形設置為使得其在一側的端部放置在所述平面截面上，以便在 該處形成多個焊接部位，所述多個聯線圖形至少包括多個第一圖形，其在另一側的每一個 端部在所述安裝構件的近端面上分別與所述多個致動器中的一個電連接，以及 其中，所述聯線構件連接到所述多個焊接部位。
2. 根據權利要求1所述的光學掃描內窺鏡， 其中，所述多個焊接部位中的每一個設置在所述平面截面上，以便沿著垂直於所述光 纖的縱向方向的方向互相之間以預定間隔分開。
3. 根據權利要求1或者權利要求2所述的光學掃描內窺鏡， 其中所述多個聯線圖形包括多個第二圖形，其在另一側的每一個端部在所述安裝構件 的尖端面上連接到功能性元件。
4. 根據權利要求3所述的光學掃描內窺鏡， 其中所述多個第一圖形的焊接部位設置在所述平面截面的近端面側；以及 其中所述多個第二圖形的焊接部位設置在所述平面截面的尖端面側。
5. 根據權利要求4所述的光學掃描內窺鏡， 其中，所述多個第一圖形的焊接部位以及所述多個第二圖形的焊接部位設置為在所述 平面截面上不互相面對。
6. 根據權利要求3至5中的任一項所述的光學掃描內窺鏡， 其中，所述平面截面包括多個臺階式平面，所述多個臺階式平面形成為其高度從所述 尖端面側向著所述近端側降低； 其中所述多個第一圖形的焊接部位設置在所述多個臺階式平面中的最靠近所述近端 面的一個上；以及 其中所述多個第二圖形的焊接部位設置在不同於第一聯線圖形的焊接部位的所述多 個臺階式平面中的一個上。
7. 根據權利要求3至6中的任一項所述的光學掃描內窺鏡，其中所述功能性元件是熱 敏電阻。
8. 根據權利要求1至7中的任一項所述的光學掃描內窺鏡，其中所述聯線構件是引線。
9. 根據權利要求1至5中的任一項所述的光學掃描內窺鏡，其中所述聯線構件是柔性 板。
【文檔編號】G02B23/24GK104144632SQ201380011967
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年2月20日 優先權日:2012年3月2日
【發明者】伊藤俊一, 高橋真男 申請人:Hoya株式會社