基于超声电机的食道胶囊内窥镜光扫描机构

为了实现对食道的光学相干断层成像(optical coherence tomography,简称OCT)扫描,研制了基于直线超声电机轴向运动和旋转超声电机环向扫描的内窥镜光扫描机构。其中,直线电机采用New Scale Technologies公司的squiggle?压电直线电机;旋转电机为基于圆环形薄板面外弯曲模态的中空轴超声电机,利用有限元软件COMSOL Multiphysics优化了旋转电机尺寸,测得该电机在78.5kHz,60Vp-p驱动电压的激励下转速为4 200r/min,满足调制频率200kHz激光食道OCT扫描的要求。设计了包含镜头在内的内窥镜光扫描机构,加工的胶囊内窥镜原型直径为16mm,直线行程超过5mm。因为采用压电超声电机驱动,该医疗设备可以与核磁共振成像(magnetic resonance imaging,简称MRI)相兼容。

一种光机扫描机构的设计

光机扫描机构是各种航天航空遥感扫描成像系统的重要组成部分,而扫描镜及转动轴系又是其关键因素。从实际工程应用出发,着重论述一种大尺寸扫描镜的制备工艺以及光机扫描机构转动轴系的设计及校核方案,提出了一种45°平面反射镜扫描机构的关键实现技术和解决方案,经检验该方案切实可行。