CN104956250B - 光扫描装置 - Google Patents

Abstract

有效地增大光纤的射出端的振幅从而有效地使光进行扫描。提供一种光扫描装置(1)，其具有：光纤(2)，其对从光源发出的照明光进行引导并从射出端(2a)射出；磁性体(4)，其固定于该光纤(2)上；以及磁场产生部(5)，其使作用于该磁性体(4)的磁场发生变化，通过磁力使射出端(2a)的位置在半径方向上移位，该磁场产生部(5)具有多个分别产生作用于磁性体(4)的磁场的线圈(5a～5d)，该磁性体(4)被配置于光纤(2)的长度方向上分开的位置，该磁场产生部(5)在各位置上被设置为能够分别调节作用于磁性体(4)的磁场。

Description

光扫描装置

技术领域

本发明涉及光扫描装置。

背景技术

以往，公知有一种光扫描器件，该光扫描器件在光纤的射出端附近固定有在长度方向的两端磁化有不同磁极的圆筒状的永久磁铁，并沿着围绕该永久磁铁的圆筒面卷绕倾斜线圈。通过向倾斜线圈流过交流电流而使该光扫描器件产生相对于圆筒面的长度轴倾斜的磁力线，通过作用于永久磁铁的磁力而使光纤的射出端因共振而在半径方向上反复移动，从而使从射出端发出的光进行二维扫描。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-9035号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1的光扫描器件中，产生作用于永久磁铁的磁场的线圈是围绕永久磁铁整体或者永久磁铁的一部分的单一的单层线圈或者是在同一位置重叠卷绕的多层线圈，不能使作用于永久磁铁两端磁极的磁场不同。即，在向线圈流过交流电流使永久磁铁因共振而移位的情况下，因为根据该共振模式永久磁铁的移位量和移位方向不同，所以在对永久磁铁两端磁极作用的磁场单一的情况下，不能有效地增大光纤的射出端的振幅。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够有效地增大光纤的射出端的振幅从而有效地使光进行扫描的光扫描装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明提供以下手段。

本发明的一个方式提供一种光扫描装置，该扫描装置具有：光纤，其对从光源发出的照明光进行引导并从射出端射出；磁性体，其固定于该光纤上；以及磁场产生部，其使作用于该磁性体的磁场发生变化，通过磁力使所述射出端的位置在半径方向上移位，该磁场产生部具有多个分别产生作用于所述磁性体的磁场，该磁性体被配置于所述光纤的长度方向上分开的位置，该磁场产生部被设置为能够在各所述位置上分别调节作用于所述磁性体的磁场。

根据本方式，通过向磁场产生部所具有的线圈流动交流电流而使磁场产生周期性变化，通过使磁场作用于在光纤的长度方向上被配置于分开的位置的磁性体而使光纤和磁性体共振，从而使光纤的射出端在半径方向上移位，并能够使从射出端射出的照明光进行扫描。在这种情况下，通过多个线圈而能够分别调节作用于磁性体的各位置的磁场，产生符合共振模式的合适的磁场而有效地增大射出端的振幅，并有效地使照明光进行扫描。

在上述方式中，各所述线圈也可以绕与所述光纤的轴线交叉的轴线卷绕。

这样，通过在各线圈中流动电流，而沿着与光纤的轴线交叉的轴线产生磁力线，并能够使与光纤的轴线交叉的方向的磁场作用于被固定于光纤的磁性体的各位置。

此外，在上述方式中，各所述线圈也可以是沿着围绕所述光纤的圆筒面绕与该圆筒面的长度轴垂直的轴线卷绕的鞍型的涡旋线圈。

这样，能够有效利用光纤的周围的空间，并有效地产生有利于使光纤的射出端在半径方向上移位的磁力。

此外，在上述方式中，所述涡旋线圈也可以配置于在径向上隔着各所述位置处的所述磁性体而相对的位置上。

这样，通过在径向上隔着磁性体而相对的多个涡旋线圈，能够产生更强力的磁场，并能够有效地使照明光进行扫描。

此外，在上述方式中，所述涡旋线圈也可以在周向上相邻地配置多对。

这样，能够使与光纤的轴线交叉且相互交叉的2个以上方向的磁场作用于磁性体，并能够使光纤的射出端进行二维扫描。

此外，在上述方式中，各所述线圈也可以是沿着围绕所述光纤的圆筒面相对于该圆筒面的长度轴倾斜卷绕的倾斜线圈。

这样，能够使与光纤的轴线交叉的磁场作用于磁性体，并能够简单地使光纤的射出端进行移位。

此外，在上述方式中，各所述线圈也可以是形成于同一平面的基板上且绕与所述光纤的轴线垂直的轴线卷绕的涡旋线圈。

此外，在上述方式中，所述涡旋线圈也可以配置于在所述光纤的径向上隔着各所述位置处的所述磁性体而相对的位置上。

此外，在上述方式中，所述涡旋线圈也可以在与所述基板垂直的基板上配置多对。

此外，在上述方式中，当所述光纤的振动的节存在于所述磁性体的内部时，也可以调节各所述线圈的磁场使得相互逆向的磁力作用于所述磁性体的两端。

此外，在上述方式中，当所述光纤的振动的节存在于所述磁性体的外部时，也可以调节各所述线圈的磁场使得相互同向的磁力作用于所述磁性体的两端。

此外，在上述方式中，也可以按照各所述线圈的绕线轴通过所述磁性体的两端附近的方式配置各所述线圈与所述磁性体。

此外，在上述方式中，在所述光纤的长度方向上隔着各所述线圈与所述磁性体的位置配置有一对螺旋线圈，该螺旋线圈的绕线轴也可以与所述光纤的长度方向平行。

此外，在上述方式中，提供给所述螺旋线圈的交流电流的频率也可以是提供给所述线圈的交流电流的频率的2倍。

此外，在上述发明中，所述磁性体也可以是在所述光纤的长度方向上配置有不同磁极的永久磁铁。

这样，当对不同的磁极作用相同方向的磁场时，当是共振的节存在于磁性体的内部的共振模式时，能够有效地增大光纤的射出端的振幅从而能够有效地使光进行扫描。此外，当对不同的磁极作用相反方向的磁场时，当是共振的节存在于磁性体的外部的共振模式时、或者是非共振扫描驱动时，能够有效地增大光纤的射出端的振幅从而能够有效地使光进行扫描。

此外，在上述发明中，所述磁性体也可以是在所述光纤的周向上相邻地交替配置不同磁极的永久磁铁。

这样，当使相同方向的磁场作用于在光纤的长度方向上分开的位置时，当是共振的节存在于磁性体的外部的共振模式时、或者是非共振扫描驱动时，能够有效地增大光纤的射出端的振幅从而能够有效地使光进行扫描。此外，当作用相反方向的磁场时，当是共振的节存在于磁性体的内部的共振模式时，能够有效地增大光纤的射出端的振幅从而能够有效地使光进行扫描。

此外，在上述方式中，也可以具有形成于所述光纤的周围且绕线轴与所述光纤的长度方向平行的电磁线圈来代替被固定于所述光纤的所述磁性体。

此外，在上述方式中，各所述线圈也可以是通过在大致中央位置对卷绕成环状的导线进行扭绕而形成为8字状的线圈。

此外，本发明的另一方式提供一种光扫描装置，该光扫描装置具有：光纤，其对从光源发出的照明光进行引导并从射出端射出；磁性体，其固定于该光纤上；以及磁场产生部，其使作用于该磁性体的磁场发生变化，并通过磁力使所述射出端的位置在半径方向上移位，该磁场产生部是通过在大致中央位置对卷绕成环状的导线进行扭绕而形成为8字状的线圈。

发明效果

根据本发明，能够实现有效地增大光纤的射出端的振幅从而有效地使光进行扫描的效果。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的光扫描装置的图。

图2是说明图1的光扫描装置所产生的共振的节在永久磁铁的外部的情况下作用于永久磁铁的磁力的图。

图3是说明图1的光扫描装置所产生的共振的节在永久磁铁的外部的情况下作用于永久磁铁的磁力的图。

图4是示出图1的光扫描装置的第1变形例的图。

图5是示出图4的光扫描装置的变形例的图。

图6是示出图1的光扫描装置的第2变形例的图。

图7是示出图6的光扫描装置的正面图。

图8是说明图6的光扫描装置所产生的共振的节在永久磁铁的外部的情况下作用于永久磁铁的磁力的图。

图9是示出图1的光扫描装置的第3变形例的图。

图10是示出图9的光扫描装置的变形例的图。

图11是示出图1的光扫描装置的第4变形例的图。

图12是示出图1的光扫描装置的第5变形例的图。

图13是说明共振的节在永久磁铁的外部的情况下的光纤的振动模式的图，(a)是示出在1次共振或者非共振时光纤振动情况下的图，(b)是示出在2次共振时光纤振动情况下的图，(c)是示出在3次共振时光纤振动情况下的图。

图14是说明共振的节在永久磁铁的内部的情况下光纤的振动模式的图，(a)是示出在2次共振时光纤振动情况下的图，(b)是示出在3次共振时光纤振动情况下的图。

图15是示出将涡旋线圈配置于平面基板上的例子的图。

图16是在圆筒面上形成有鞍形线圈使得能够进行二维扫描的显微镜照片。

图17是说明光的扫描视角随着光纤的射出端的振幅的增大而增大的图。

图18是说明在作为光学***的瞳位置的光纤的前端配置有准直透镜的情况下的光的扫描视角的图。

图19是说明8字状线圈的立体图。

图20是具有图19的线圈的光扫描装置的图，(a)是示出非通电状态的图，(b)是示出通电状态的图。

图21是示出在磁性体的长度方向上按照两端相对的方式配置有多个图19的线圈的光扫描装置的图。

图22是示出图21的光扫描装置的其他的动作状态的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施方式涉及的光扫描装置1进行说明。

如图1所示，本实施方式涉及的光扫描装置1具有：光纤2，其对来自光源(未图示)的光进行引导并从射出端2a射出；以及驱动部3，其使该光纤2的射出端2a在该光纤2的半径方向上移位。

驱动部3具有被固定于光纤2的射出端2a附近的永久磁铁(磁性体)4以及产生作用于该永久磁铁4的磁场的线圈5。永久磁铁4形成为具有供在长度方向上贯穿***的贯穿孔4a的圆筒状，在长度方向的两端磁化有不同的磁极，并且在贯穿孔4a内贯穿***光纤2的状态下通过粘合剂使其固定于光纤2的长度方向的中途位置。

线圈5是沿着以围绕光纤2的周围的方式配置的圆筒状的外壳6的表面配置的多个涡旋线圈5a～5d。在圆筒面上制作线圈时容易使其细径化。各涡旋线圈5a～5d绕垂直于外壳6的长度方向的中心轴卷绕成矩形的涡旋状，并且沿着外壳6的表面大致呈半圆周配置，由此分别形成为鞍型。

关于这些鞍型的涡旋线圈5a～5d，中心配置于永久磁铁4的长度方向的两端位置附近，并且在径向上隔着永久磁铁4的相对的位置各配置有2个一对，由此一共被设置在4个位置。

如图2中箭头所示，在径向上隔着永久磁铁4的一个端部而相对的一对的涡旋线圈5a、5b中，通过向相同旋转方向流动电流，使在永久磁铁4的端部的位置产生相同方向的磁场，通过使作用于永久磁铁4的两端的磁力成为相反方向而提高作用于永久磁铁4的磁场的强度。

下面对这样构成的本实施方式涉及的光扫描装置1的作用进行说明。

要想使用本实施方式涉及的光扫描装置1使照明光在观察对象中进行扫描，通过向涡旋线圈5a～5d流动电流而使在隔着永久磁铁4的两端相对的各对涡旋线圈5a、5b；5c、5d之间产生磁场，在配置于永久磁铁4的两端的各磁极中产生磁吸引力和磁反弹力，从而在半径方向上移位。

因为永久磁铁4被固定于光纤2上，所以通过作用于永久磁铁4的磁吸引力和磁反弹力也使光纤2在半径方向上移位。然后，作为流过各涡旋线圈5a～5d的电流，通过选择其方向发生周期性变化的交流电流，从而使作用于永久磁铁4的磁场的方向发生周期性变化，并能够使永久磁铁4和光纤2的移位方向发生周期性变化。

而且，通过选择合适的频率作为交流电流的频率，使永久磁铁4共振，并能够使光纤2的射出端2a高速地往返移位。在这种状态下，通过从光源产生照明光并在光纤2内进行引导，能够使从光纤2的射出端2a朝向观察对象射出的照明光在观察对象上高速地进行扫描。

在这种情况下，根据本实施方式涉及的光扫描装置1，因为设置有产生分别作用于永久磁铁4的两端的各磁极的磁场的涡旋线圈5a～5d，所以能够对产生于永久磁铁4的两端的磁场进行分别调节。其结果，具有如下的优点：按照对应于共振的频率而产生于光纤2上的共振模式，能够调节施加于涡旋线圈5a～5d的电流使得在永久磁铁4的两端产生最佳的磁场，并能够有效地使光纤2的射出端2a进行往返移动。

在此，对有效地使光纤2的射出端2a进行往返移动的方法进行具体地说明。

下面以永久磁铁4在长度方向的两端磁化有不同磁极的情况作为例子。

在产生于光纤2的共振模式中，在共振的节存在于永久磁铁4的外部的情况下，因为永久磁铁4的两端在振动中始终向相同的方向移位，所以在永久磁铁4的两端向相同方向产生磁力不影响光纤2的振动。即，在永久磁铁4的两端向相反方向产生磁场较好。因此，如图2所示，在一端侧的涡旋线圈5a、5b与另一端侧的涡旋线圈5c、5d中，通过以该电流的旋转方向成为相反方向的方式提供电流，能够有效地使光纤2进行往返移动。

下面，对共振的节存在于永久磁铁4的外部的例子进行说明。

在图13(a)中示出共振模式是1次模式的情况下的光纤2的振动形状的例子。在1次模式的情况下，共振的节13a只作为光纤保持固定端，永久磁铁4的两端在振动中始终向相同方向移位。在光纤2的扫描频率变慢扫描速度降低的情况下，或者向线圈5a～5d流动的不是交流电流而是直流成分从而使光纤2不产生振动而是以恒定的移位弯曲的情况下，光纤2以非共振进行扫描。在这种情况下，也与1次模式同样，振动移位的节13a只作为光纤保持固定端，永久磁铁4的两端在振动中/移位中始终向相同方向移位。

下面在图13(b)中示出共振模式是2次模式的情况下的光纤2的振动形状的例子。

在2次模式的情况下，共振的节除了光纤保持固定端的节13b之外还存在另外1个位置的节13c。在永久磁铁4的配置是根据长度在节13b与节13c之间配置永久磁铁4的如图13(b)所示的情况下，永久磁铁4的两端在振动中始终向相同方向移位。在永久磁铁4比节13c靠前配置的情况下也同样。

此外，在图13(c)中示出共振模式是3次模式的情况下的光纤2的振动形状的例子。

在3次模式的情况下，共振的节除了光纤保持固定端的节13d之外还存在另外2个位置的节13e、13f。在永久磁铁4的配置是根据长度在节13d与节13e之间配置永久磁铁4的如图13(c)所示的情况下，永久磁铁4的两端在振动中始终向相同方向移位。在永久磁铁4配置于节13e与节13f之间、或者比节13f靠前配置的情况下也同样。

此外，具体说明与上述不同的类型。

下面以永久磁铁4在长度方向的两端磁化有不同磁极的情况作为例子。

在产生于光纤2的共振模式中，在共振的节存在于永久磁铁4的内部的情况下，因为永久磁铁4的两端在振动中始终向相反方向移位，所以在永久磁铁4的两端向相反方向产生磁力不影响光纤2的振动。即，在永久磁铁4的两端向相同方向产生磁场较好。因此，如图3所示，在一端侧的涡旋线圈5a、5b与另一端侧的涡旋线圈5c、5d中，通过以该电流的旋转方向成为相反方向的方式提供电流，能够有效地使光纤2进行往返移动。

下面，对共振的节存在于永久磁铁4的内部的例子进行说明。

在图14(a)中示出共振模式是2次模式的情况下的光纤2的振动形状的例子。

在2次模式的情况下，共振的节除了光纤保持固定端的节13a之外还存在另外1个位置的节14b。在永久磁铁4的配置是根据长度配置为节14b存在于永久磁铁4的内部的如图14(a)所示的情况下，永久磁铁4的两端在振动中始终向相反方向移位。

此外，在图14(b)中示出共振模式是3次模式的情况下的光纤2的振动形状的例子。在3次模式的情况下，共振的节除了光纤保持固定端的节14c之外还存在另外2个位置的节14d、14e。在永久磁铁4的配置是根据长度配置为节14e存在于永久磁铁4的内部的如图14(b)所示的情况下，永久磁铁4的两端在振动中始终向相反方向移位。

根据本实施方式涉及的光扫描装置1，在光纤2固定为1次共振模式、2次共振模式或者更高次共振模式中的任意一种而共振的情况下、或者光纤2以非共振的方式振动的情况下，具有如下的优点：能够适当地调节产生于永久磁铁4的两端的磁场的大小或方向、在任意一种情况下都能够有效地使光纤2共振而增大振幅。此外，即使在使共振状态在不同的共振模式间发生变化的情况下，也能够容易地使所产生的磁场的方向发生变化来进行对应。

此外，还具有如下的优点：当光纤2的射出端的振幅变大时，光的扫描视角变大，能够在宽范围内扫描对象物。如图17所示，当在光纤的前方设置有光学***时，能够扩大扫描范围。在图17中，光纤的前端部18a与聚光点18b在光学上具有共轭的位置关系。

此外，当光纤2的射出端的振幅增大时，光纤2的射出端的角度移位也变大。尤其是越是高次共振其效果越明显。为了通过产生角度移位而扩大扫描范围，只要采用图18所示的光学***配置即可。在光纤2的前端部熔接有准直透镜19c，来自光纤2的光成为平行光。如果在光学***的瞳位置附近配置有光纤2的前端部19a，则具有产生角度移位从而扩大对对象物的扫描范围的优点。

在上述的说明中，示出了扫描方向只是一个方向的结构，如图16所示，通过在周向上配置多对线圈17a～17f，能够使扫描方向成为2个方向。通过使X方向用驱动线圈17e、17f与Y方向用驱动线圈17a～17d以各绕线轴相互大致垂直的方式配置，能够使X方向与Y方向的磁力独立地作用于永久磁铁4。

X方向驱动用线圈17e、17f与Y方向驱动用线圈17a～17d独立地形成为2层，通过在中间隔着绝缘层而使线圈17a～17f间绝缘。因此，也可以使X方向驱动用线圈17e、17f与Y方向驱动用线圈17a～17d的一部分相互重叠。通过采用这种结构，能够使光纤2在大致垂直的2个方向上振动，并能够使照明光进行二维扫描。

此外，虽然在本实施方式中例示了线圈5a、5b、5c、5d是沿着圆筒状的外壳6的表面配置的涡旋线圈的情况，但即使如图15所示采用在平面基板16a上配置涡旋线圈16b的方式来代替它也能够获得相同的效果。例如，涡旋线圈16b使用半导体工序制作于硅基板上。

通过在4面配置平面基板16a，能够使光纤2在垂直的2个方向上振动，并能够使照明光进行二维扫描。虽然在图15中线圈形成于外侧，但优选以位于内侧的方式配置。当线圈配置于内侧时，因为磁性体与线圈之间的距离缩短，作用于磁性体的磁场的强度增大，所以有利。

此外，在本实施方式中作为线圈5例示了2对4个涡旋线圈5a～5d，但并不限于此，如图4、图5所示，也可以采用向相对于光纤2的长度方向倾斜的方向卷绕的倾斜线圈5e、5f。在这种情况下，分别在围绕永久磁铁4的两端的位置准备2个倾斜线圈5e、5f即可。

倾斜线圈5e、5f的倾斜方向既可以像图4那样为相同的方向，也可以像图5那样为相反的方向。在像图4那样向相同方向倾斜的情况下，通过线圈5e使磁力向右斜上方作用于永久磁铁4的S极侧，通过线圈5f使磁力向左斜下方作用于永久磁铁4的N极侧。如果将磁力向光纤长度方向和与其垂直的轴方向进行成分分解，则光纤的长度方向的磁力成分被抵消。因此，因为相反方向的磁力作用于永久磁铁4的两端，所以在振动的节存在于永久磁铁4的内部的情况下有利。

另一方面，在像图5那样向相反方向倾斜的情况下，通过线圈5e使磁力向右斜上方作用于永久磁铁4的S极侧，通过线圈5f使磁力向左斜上方作用于永久磁铁4的N极侧。如果将磁力向光纤长度方向和与其垂直的轴方向进行成分分解，则光纤的长度方向的磁力成分被抵消。

因此，因为相同方向的磁力作用于永久磁铁4的两端，所以在振动的节存在于永久磁铁4的外部的情况下有利。在任一种情况下光纤2的长度方向的磁力成分都被抵消，并能够使共振所使用的磁力成分倍增。

此外，也可以使各倾斜线圈5e、5f为2层结构，使向相反方向倾斜的倾斜线圈5e、5f层叠。

此外，在本实施方式中作为永久磁铁4例示了在长度方向的两端磁化有不同磁极的情况，但是也可以如图6和图7所示那样采用在周向上相邻地磁化有不同的磁极的方式来代替它。在图6和图7所示的例子中，磁化有各占半周的2个磁极。

在这种情况下，如图6所示，通过使相同旋转方向的电流流过配置于永久磁铁4的两端的涡旋线圈5a、5b；5c、5d，能够使相同方向的磁力作用于永久磁铁4的两端。具体地说，通过线圈5a、线圈5c分别对永久磁铁4的S极侧的左半部分与右半部分向下方向作用斥力。

此外，通过线圈5b、线圈5d分别对永久磁铁4的N极侧的左半部分与右半部分向下方向作用引力。因此，如果像图6那样流过电流，则在振动的节存在于永久磁铁4的外部的情况下，能够有效地使光纤2振动。

此外，如图8所示，通过使相反旋转方向的电流流过配置于永久磁铁4的两端的涡旋线圈5a、5b；5c、5d，能够使相反方向的磁力作用于永久磁铁4的两端。具体地说，通过线圈5a、线圈5c分别对永久磁铁4的S极侧的左半部分向下方向作用斥力，对右半部分向上方向作用引力。

此外，通过线圈5a、线圈5c分别对永久磁铁4的N极侧的左半部分向下方向作用引力，对右半部分向上方向作用斥力。因此，如果像图8那样流过电流，则在振动的节存在于永久磁铁4的内部的情况下，能够有效地使光纤2振动。

此外，在这种情况下，也可以如图9所示，使4个磁化有不同磁极的磁极各占1/4周相邻，并且在周向上错开90°配置2对在径向上隔着永久磁铁4的各端部的涡旋线圈5a、5b(5c、5d)。这样，能够使永久磁铁4向相互垂直的2个方向共振，从而使光纤2的射出端2a进行二维共振，并能够使照明光进行二维扫描。

此外，也可以如图10所示，使磁化有各占半周的2个磁极的永久磁铁4以相对于2对4个涡旋线圈5a、5b(5c、5d)在周向上倾斜的方式配置，从而使光纤2的射出端2a进行二维共振。

此外，虽然采用了磁化有各占半周的2个磁极的单一的棒状的永久磁铁4，但也可以在光纤2的长度方向上分开的位置配置2个永久磁铁4来代替它。

此外，也可以如图11所示，在长度方向上隔着2对涡旋线圈5a～5d和永久磁铁4的位置配置一对螺旋线圈7a、7b，与向涡旋线圈5a～5d提供的交流电流同步地向螺旋线圈7a、7b提供交流电流。在这种情况下，向螺旋线圈7a、7b提供的电流的频率是向涡旋线圈5a～5d施加的电流的频率的2倍，当永久磁铁4的端部向远离螺旋线圈7a、7b的方向移动时作用磁反弹力、当向接近的方向移动时作用磁吸引力即可。这样，永久磁铁4的共振被螺旋线圈7a、7b所产生的磁场辅助，能够更有效地使照明光进行扫描。

此外，在上述实施方式中采用了磁化有磁极的永久磁铁4作为磁性体，但是也可以采用由未磁化有磁极的磁性材料构成的磁性体8来代替它。作为磁性体8，既可以通过在光纤2的表面涂覆磁性材料构成，也可以将圆筒状的磁性体8通过粘合等而固定。

然后，在这种情况下，如图12所示，通过交替地向在径向上隔着磁性体8的各端部的2个涡旋线圈5b、5c与线圈5a、5d通电而能够对磁性体8的各端部施加相反方向的磁力。在这种情况下，在振动的节存在于磁性体8的内部的情况下，能够有效地使光纤2振动。图12示出的是只对涡旋线圈5b、5c通电的状态。

此外，通过交替地向涡旋线圈5a、5c与涡旋线圈5b、5d通电，能够向磁性体8的各端部施加相同方向的磁力。在这种情况下，在振动的节存在于磁性体8的外部的情况下，能够有效地使光纤2振动。

此外，如图19～图22所示，也可以使用8字状的线圈20来代替上述涡旋线圈5a～5d。

即，如图19所示，8字状的线圈20通过在大致中央位置对卷绕成环状的导线进行扭绕而形成有具有相邻的2个轮的形态，当流动电流i时，如图20(b)所示，在2个轮中形成有向相反方向贯穿的环状的磁力线φ。

如图20(a)所示，通过将该线圈20配置于在直径方向上隔着外壳6的位置来代替图12的线圈5a～5d，也能够在各线圈20中发挥与2个线圈5a、5c或2个线圈5b、5d相同的功能。

此外，如图21和图22所示，通过将各自的8字状的线圈20配置于磁性体8的长度方向上的两端的相对位置并切换其通电位置，能够使磁性体以不同的振动方式振动。在这种情况下，可以采用永久磁铁4作为磁性体。

此外，在上述实施方式中采用了磁化有磁极的永久磁铁4作为磁性体，但是也可以用通过在单模光纤(φ125um)那样的光纤2的周围直接卷绕铜线线圈并进行通电的方式做成电磁铁来代替。这种结构与磁性体相比，电磁铁直径方向小，重量也轻，所以能够使扫描仪细径化且提高共振频率。

当以铜线线圈的绕线轴与光纤2的长度方向平行的方式卷绕铜线线圈时，能够成为与磁极被分到长度方向的永久磁铁相同的电磁铁。通过在该电磁铁内流动直流，在周边的线圈5a～5d内流动交流电流，能够使光纤2振动。或者通过在电磁铁内流动交流电流，在周边的线圈5a～5d内流动直流，也能够使光纤2振动。

本发明的光扫描装置与在国际公开WO2013/069382号所公开那样的照明用光纤与检测用光纤通过各自的光纤构成的定点照明方式的光扫描型内窥镜及其***相比优越性在于通过将压电驱动型的结构替换成本申请的电磁驱动型的结构，能够实现小型化与振幅性。同样，与在日本特开2007-275220号公报中所公开那样的由使照明用光纤与检测用光纤通过同一条光纤构成的共焦点光学***构成的光扫描型内窥镜及其***相比，也能够优选应用本发明的电磁驱动型的光扫描装置。

Claims (17)

1.一种光扫描装置，其具有：

光纤，其对从光源发出的照明光进行引导并从射出端射出；

磁性体，其固定于该光纤上；以及

多个线圈，其使作用于该磁性体的磁场发生变化，通过磁力使所述射出端的位置在半径方向上移位，

各该线圈被设置为能够分别调节作用于所述磁性体的磁场，以使作用于所述磁性体的磁场符合所述光纤的共振模式，

按照各所述线圈的绕线轴通过所述磁性体的两端附近的方式配置各所述线圈与所述磁性体，

当所述光纤的振动的节存在于所述磁性体的内部时，调节各所述线圈的磁场，使得相互逆向的磁力作用于所述磁性体的两端。

2.一种光扫描装置，其具有：

光纤，其对从光源发出的照明光进行引导并从射出端射出；

磁性体，其固定于该光纤上；以及

多个线圈，其使作用于该磁性体的磁场发生变化，通过磁力使所述射出端的位置在半径方向上移位，

各该线圈被设置为能够分别调节作用于所述磁性体的磁场，以使作用于所述磁性体的磁场符合所述光纤的共振模式，

按照各所述线圈的绕线轴通过所述磁性体的两端附近的方式配置各所述线圈与所述磁性体，

当所述光纤的振动的节存在于所述磁性体的外部时，调节各所述线圈的磁场，使得相互同向的磁力作用于所述磁性体的两端。

3.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其中，

各所述线圈绕与所述光纤的轴线交叉的轴线卷绕。

4.根据权利要求3所述的光扫描装置，其中，

各所述线圈是沿着围绕所述光纤的圆筒面绕与该圆筒面的长度轴垂直的轴线卷绕的鞍型的涡旋线圈。

5.根据权利要求4所述的光扫描装置，其中，

所述涡旋线圈配置于在径向上隔着所述磁性体而相对的位置上。

6.根据权利要求4所述的光扫描装置，其中，

所述涡旋线圈在周向上配置有多对。

7.根据权利要求3所述的光扫描装置，其中，

各所述线圈是沿着围绕所述光纤的圆筒面相对于该圆筒面的长度轴倾斜卷绕的倾斜线圈。

8.根据权利要求3所述的光扫描装置，其中，

各所述线圈是形成于同一平面的基板上且绕与所述光纤的轴线垂直的轴线卷绕的涡旋线圈。

9.根据权利要求8所述的光扫描装置，其中，

所述涡旋线圈配置于在所述光纤的径向上隔着所述磁性体而相对的位置上。

10.根据权利要求8所述的光扫描装置，其中，

所述涡旋线圈在与所述基板垂直的基板上配置有多对。

11.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其中，

所述磁性体是在所述光纤的长度方向上配置有不同磁极的永久磁铁。

12.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其中，

所述磁性体是在所述光纤的周向上相邻地交替配置有不同磁极的永久磁铁。

13.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其中，

该光扫描装置具有形成于所述光纤的周围且绕线轴与所述光纤的长度方向平行的电磁线圈来代替被固定于所述光纤的所述磁性体。

14.一种光扫描装置，其具有：

光纤，其对从光源发出的照明光进行引导并从射出端射出；

磁性体，其固定于该光纤上；以及

多个线圈，其使作用于该磁性体的磁场发生变化，通过磁力使所述射出端的位置在半径方向上移位，

各该线圈被设置为能够分别调节作用于所述磁性体的磁场，

在所述光纤的长度方向上隔着各所述线圈与所述磁性体的位置配置有一对螺旋线圈，该螺旋线圈的绕线轴与所述光纤的长度方向平行。

15.根据权利要求14所述的光扫描装置，其中，

提供给所述螺旋线圈的交流电流的频率是提供给所述线圈的交流电流的频率的2倍。

16.一种光扫描装置，其具有：

光纤，其对从光源发出的照明光进行引导并从射出端射出；

磁性体，其固定于该光纤上；以及

多个线圈，其使作用于该磁性体的磁场发生变化，通过磁力使所述射出端的位置在半径方向上移位，

各该线圈被设置为能够分别调节作用于所述磁性体的磁场，

各所述线圈绕与所述光纤的轴线交叉的轴线卷绕，

各所述线圈是通过在大致中央位置对卷绕成环状的导线进行扭绕而形成为8字状的线圈。

17.一种光扫描装置，其具有：

光纤，其对从光源发出的照明光进行引导并从射出端射出；

磁性体，其固定于该光纤上；以及

磁场产生部，其使作用于该磁性体的磁场发生变化，通过磁力使所述射出端的位置在半径方向上移位，

该磁场产生部是通过在大致中央位置对卷绕成环状的导线进行扭绕而形成为8字状的线圈。