采用中空轴马达的光纤旋转接头制造技术

公开了采用中空轴马达的光纤旋转接头。光纤旋转接头(FORJ)将系统控制台连接到具有可旋转的芯的探针，并且将旋转运动传递到探针芯。FORJ包括与可旋转的光纤光通信的固定的光纤、具有中空轴的马达以及附接到中空轴的远端的光纤连接器。马达被配置为使可旋转的光纤相对于固定的光纤旋转。可旋转的光纤附接到中空轴的近端并且连接到光纤连接器。固定的光纤的远端与可旋转的光纤的近端直接相对并且与可旋转的光纤的近端对准，使得固定的光纤的光轴和可旋转的光纤的光轴与马达的旋转轴基本上是共线的。光纤连接器将光功率和扭矩传递到探针芯。针芯。针芯。

【技术实现步骤摘要】
采用中空轴马达的光纤旋转接头


[0001]本公开总体上涉及医疗设备。更具体地，本公开涉及适用于诸如内窥镜、导管等之类的医疗探针的新型的光纤旋转接头(FORJ)。

技术介绍

[0002]在微创手术中，光可以通过诸如光纤之类的光波导或光导管被引导到目标以获得光学图像，执行光学测量，进行医疗检查或者执行治疗过程。这些和其他过程需要使用插入通过体腔(例如，血管或支气管)以到达目标的机械旋转的光学探针(例如，内窥镜、导管等)。在这些应用中的大多数中，为了提供合理的视野，需要旋转探测光纤。为了在容纳在导管、内窥镜等中的旋转探测光纤与包含光源和光检测器的固定系统之间提供连续的光传输，通常采用常规被称为光纤旋转接头(Fiber Optic Rotary Joint)(FORJ、旋转接合件或旋转接头)的特殊单元。FORJ必须在光学探针与操作控制台之间提高机械致动和光学连接。光学连接允许光学系统与探针的旋转远端连通，并且机械连接允许光学探针旋转或振荡以扫描体腔。为了降低FORJ处的位置精度需求，一些光束扩展部件(诸如，准直仪)通常被用于固定的光纤和旋转的光纤之间的间隙中的光束传输。在一些应用中，FORJ还包括用于沿着内腔在纵向方向上机械地位移光学探针的平移台。为了降低FORJ处的位置精度需求，一些光束扩展部件(诸如，准直仪)通常被用于固定的光纤和旋转的光纤之间的间隙中的光束传输。
[0003]光纤旋转接头可以以各种方式实现。然而，无论如何实现旋转接头，需要马达(例如，DC马达、步进马达等)来驱动光学探针的旋转。旋转接合件的马达和其他机械、光学和电子部件被封闭在患者接口模块或患者接口单元(PIU)中。在美国专利7382949中描述了旋转接头的一个示例。另外，美国专利9360630和9345398描述了用于旋转接合件的已知驱动组件的更多示例。出于所有目的，这些和其他美国专利和专利申请公开通过引用并入本文。
[0004]以上参考的专利中所描述的类型的常规旋转接头倾向于使用大的、笨重的和昂贵的部件，这致使整个系统的效率低于所期望的。例如，美国专利7382949和9345398中描述的旋转接头使用通过同步皮带或齿轮驱动FORJ的旋转部分的旋转马达。这导致具有大量部件的机械复杂单元和增加的机械振动。美国专利9360630中公开的FORJ使用光信号通过中空轴从固定准直仪传输到旋转准直仪的中空轴马达。在该专利中，两个准直仪之间相对大的间隙(距离)使FORJ对部件未对准和机械振动非常敏感。另外，在一次性导管上具有旋转准直仪使系统的一次性部分更昂贵。
[0005]因此，仍需要改善的适用于诸如内窥镜、导管等之类的医疗探针的光纤旋转接头。

技术实现思路

[0006]根据至少一个方面，本公开涉及将系统控制台连接到具有可旋转的芯的探针并且将旋转运动传递到探针芯的光纤旋转接头(FORJ)。FORJ包括与可旋转的光纤光通信的固定的光纤、具有中空轴的马达以及附接到中空轴的远端的光纤连接器。马达被配置为使可旋
转的光纤相对于固定的光纤旋转。可旋转的光纤附接到中空轴的近端并且连接到光纤连接器。固定的光纤的远端与可旋转的光纤的近端直接相对并且与可旋转的光纤的近端对准，使得固定的光纤的光轴和可旋转的光纤的光轴与马达的旋转轴基本上是共线的。光纤连接器将光功率和扭矩传递到探针芯。
[0007]根据另一方面，本公开涉及一种提供系统控制台和具有可旋转的探针芯的探针之间的光通信以及在探针芯上给予旋转运动的方法。该方法包括：布置具有与系统控制台通信的固定的光纤的第一光学系统，固定的光纤具有远端；布置第二光学系统，第二光学系统包括相对于第一光学系统的可旋转的光纤，可旋转的光纤具有近端和远端；提供马达，马达包括沿着马达的旋转轴从近端跨越到远端的中空轴；以及将光纤连接器附于中空轴的远端处，光纤连接器适于连接到可旋转的探针芯；其中，可旋转的光纤附于中空轴的近端，并且在中空轴的远端处连接到光纤连接器，其中，固定的光纤的远端与可旋转的光纤的近端直接相对地布置并且与可旋转的光纤的近端对准，其间具有间隙，使得固定的光纤的光轴和可旋转的光纤的光轴与马达的旋转轴基本上是共线的，并且其中，在探针芯上给予旋转运动包括利用马达使可旋转的光纤绕旋转轴旋转，并且经由光纤连接器将旋转运动传递到探针芯。
[0008]当结合附图和所提供的权利要求阅读以下对本公开的示例性实施例的详细描述时，本公开的这些和其他方面、特征和优点将变得清楚。
附图说明
[0009]从以下结合示出了本公开的例示性实施例的附图的详细描述，本公开的其他目的、特征和优点将变得清楚。
[0010]图1示出了根据本公开的一个实施例的光纤旋转接头的透视图。
[0011]图2示出了根据本公开的一个实施例的光纤旋转接头的截面图。
[0012]图3A和图3B示出了FORJ的透视图，以说明将光纤组件20的光轴Ox2与马达的旋转轴Rx对准的处理。
[0013]图4图示了在其中装入根据本公开的光纤旋转接头的示例性系统。
具体实施方式
[0014]在进一步详细描述各种实施例之前，要理解，本公开不限于任何特定的实施例。还要理解，本文使用的术语是仅出于描述示例性实施例的目的，而不旨在是限制。
[0015]在整个附图中，除非另有说明，否则相同的附图标记和字符用于表示图示的实施例的类似特征、元件、部件或部分。另外，虽然参考附图详细描述了主题公开，但是是结合例示性的示例性实施例进行的描述。可以旨在在不脱离如随附权利要求书限定的主题公开的真实范围的情况下，对所描述的示例性实施例进行改变和修改。尽管附图代表了一些可能的配置和方法，但附图不一定是按比例绘制的并且某些特征可能被夸大、去除或部分切开，以更好地图示和说明本公开的某些方面。本文阐述的描述不旨在是排他性的或者说不将权利要求书限制或约束于图中示出并在以下详细描述中公开的精确形式和配置。
[0016]本领域的技术人员将认识到，通常，本文尤其在随附权利要求书(例如，随附权利要求书的主体)中使用的术语通常旨在是“开放”术语(例如，术语“包括(including)”应该
被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应该被解释为“至少具有”，术语“包括(includes)”应该被解释为“包括但不限于”等)。本领域的技术人员将进一步理解，如果旨在具体数量的引入的权利要求记载，则将在权利要求中明确地记载这种意图，并且在没有这种记载的情况下，不存在这种意图。例如，为了辅助理解，以下的随附权利要求书可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”以引入权利要求记载。然而，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”并且诸如“一”或“一个”这样的不定冠词时，这些短语的使用不应该被解释为暗示通过不定冠词“一”或“一个”的引入的权利要求记载将包含这样的引入的权利要求记载的任何特定权利要求限制于只包含一个这样的记载的权利要求(例如，“一”和/或“一个”应该被通常解释为是指“至少一个”和“一个或多个”)；对于使用用于引入权利要求记本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤旋转接头，所述光纤旋转接头用于提供固定系统和具有可旋转的探针芯的探针之间的光通信并且在探针芯上给予旋转运动，所述光纤旋转接头包括：固定单元，包括与固定系统通信的固定的光纤组件，所述固定的光纤组件具有远端；马达单元，包括具有中空轴的马达，所述中空轴具有近端和远端；可旋转的光纤组件，具有近端和远端，部署在中空轴的内腔内部并且跨越中空轴的近端和远端之间；其中：可旋转的光纤组件还包括光纤连接器，所述光纤连接器附于中空轴的远端并且适于连接到探针芯的配套连接器；可旋转的光纤组件附于中空轴的近端；以及固定的光纤组件的远端在空间上与可旋转的光纤组件的近端直接相对并且适于与可旋转的光纤组件的近端光通信。2.根据权利要求1所述的光纤旋转接头，其中，可旋转的光纤组件在其近端以及固定的光纤组件在其远端均还包括匹配的相对准直仪透镜。3.根据权利要求1所述的光纤旋转接头，其中，可旋转的光纤组件的近端和固定的光纤组件的远端二者适于经由其间的间隙的直接的光纤到光纤光学传输。4.根据权利要求3所述的光纤旋转接头，其中，所述间隙在可旋转的光纤组件的近端和固定的光纤组件的远端之间建立约1.0毫米至10.0毫米的距离。5.根据权利要求2所述的光纤旋转接头，其中，可旋转的光纤组件的近端和固定的光纤组件的远端二者还包括适于所述匹配的相对准直仪透镜的光学对准的特征。6.根据权利要求5所述的光纤旋转接头，其中，适于光学对准的所述特征被配置为使可旋转的光纤组件和固定的光纤组件中的一个或多个相对于彼此移动，直到固定的光纤组件的光轴和可旋转的光纤组件的光轴与马达的旋转轴基本上是共线的。7.一种用于经由具有可旋转的探针芯的探针将旋转光束传送到管腔内的目标的装置，所述装置包括：第一光学系统，包括固定的光纤；第二光学系统，包括可旋转的光纤，所述可旋转的光纤具有近端和远端；马达，包括沿着马达的旋转轴从近...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔特舒勒亚历山大，
申请(专利权)人：佳能美国公司，
类型：发明
国别省市：