JP2015128549A

JP2015128549A - Optical scanning endoscope

Info

Publication number: JP2015128549A
Application number: JP2014002187A
Authority: JP
Inventors: 真男 ▲高▼橋; Masao Takahashi; 將松井; Osamu Matsui; 徹向本; Toru Komoto; 貴裕小林; Takahiro Kobayashi; 駿介鳥海; Shunsuke Toriumi
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2015-07-16

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning endoscope in which a member such as a piezoelectric material and an electrode is hardly broken.SOLUTION: An optical scanning endoscope is constituted of: a support member; a vibration member being a vibration member which has a long shape in a prescribed direction, whose end face orthogonal to the prescribed direction in the vibration member is bonded to a partial surface of the support member, and which is supported by the support member on the bonded surface; an optical fiber mounted on the vibration member and emitting irradiation light from an emission end; and a first electrode group which is formed on a side face along the prescribed direction of the vibration member for vibrating the vibration member according to an applied driving voltage.

Description

本発明は、光源より射出された照射光で体腔内を走査するための光走査型内視鏡に関する。 The present invention relates to an optical scanning endoscope for scanning a body cavity with irradiation light emitted from a light source.

人の体腔内の生体組織を撮像する光走査型内視鏡が知られている。この種の光走査型内視鏡の具体的構成が、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の光走査型内視鏡は、圧電アクチュエータを備えている。圧電アクチュエータは、圧電体及び電極を有する二軸アクチュエータである。圧電アクチュエータは、光ファイバの射出端付近に取り付けられており、印加される駆動電圧に従って光ファイバの射出端付近を振動させる。光ファイバの射出端付近が振動すると、光ファイバの射出端が所定の面上で渦巻状に移動する。これにより、光ファイバの射出端より射出される光が生体組織を渦巻状に走査し、走査された生体組織からの戻り光に基づいて走査領域の２次元的な画像が生成されてモニタに表示される。 2. Description of the Related Art An optical scanning endoscope that images a living tissue in a human body cavity is known. A specific configuration of this type of optical scanning endoscope is described in Patent Document 1, for example. The optical scanning endoscope described in Patent Document 1 includes a piezoelectric actuator. The piezoelectric actuator is a biaxial actuator having a piezoelectric body and electrodes. The piezoelectric actuator is attached in the vicinity of the exit end of the optical fiber, and vibrates in the vicinity of the exit end of the optical fiber in accordance with an applied drive voltage. When the vicinity of the exit end of the optical fiber vibrates, the exit end of the optical fiber moves spirally on a predetermined surface. As a result, the light emitted from the exit end of the optical fiber scans the living tissue in a spiral shape, and a two-dimensional image of the scanning region is generated and displayed on the monitor based on the returned light from the scanned living tissue. Is done.

特表２０１０−５０３８９０号公報Special table 2010-503890

図１２は、従来の光走査型内視鏡５００の、圧電アクチュエータ５５１近傍の内部構造を示す内部構造図である。 FIG. 12 is an internal structure diagram showing an internal structure in the vicinity of the piezoelectric actuator 551 of the conventional optical scanning endoscope 500. As shown in FIG.

図１２に示されるように、光走査型内視鏡５００は、円筒部材５５０を備えている。円筒部材５５０の内周面には、円筒状のマウント部材５５５が接着剤などにより取り付けられている。マウント部材５５５に形成された貫通孔５５６には、円筒状の圧電アクチュエータ５５１が挿入され通された上で接着されている。具体的には、圧電アクチュエータ５５１は、マウント部材５５５の軸線方向に長尺な圧電体５５３を有している。圧電体５５３の外周面には二対の電極５５４が形成されている。各電極５５４は、圧電体５５３の全長に亘る長尺な形状を持つ。圧電アクチュエータ５５１（圧電体５５３及び電極５５４）は、先端側端面が自由端となるように、後端側部分の表面がマウント部材５５５の貫通孔５５６の内周面とほぼ隙間無く接着されている。これにより、圧電アクチュエータ５５１は、マウント部材５５５によって片持ち梁状に支持される。 As shown in FIG. 12, the optical scanning endoscope 500 includes a cylindrical member 550. A cylindrical mount member 555 is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical member 550 with an adhesive or the like. A cylindrical piezoelectric actuator 551 is inserted into the through hole 556 formed in the mount member 555 and bonded thereto. Specifically, the piezoelectric actuator 551 has a piezoelectric body 553 that is long in the axial direction of the mount member 555. Two pairs of electrodes 554 are formed on the outer peripheral surface of the piezoelectric body 553. Each electrode 554 has a long shape over the entire length of the piezoelectric body 553. The piezoelectric actuator 551 (the piezoelectric body 553 and the electrode 554) is bonded to the inner peripheral surface of the through hole 556 of the mount member 555 with almost no gap so that the front end side end surface becomes a free end. . Accordingly, the piezoelectric actuator 551 is supported in a cantilever shape by the mount member 555.

圧電アクチュエータ５５１の中空部には、光ファイバ５２０が圧電アクチュエータ５５１の先端側端面から所定長が突出する位置まで挿入され通される。光ファイバ５２０は、圧電アクチュエータ５５１の先端側端面から突出される所定長の突出部分の根元付近が圧電アクチュエータ５５１の先端側端面と接着剤５５７により固定されている。 The optical fiber 520 is inserted into and passed through the hollow portion of the piezoelectric actuator 551 up to a position where a predetermined length protrudes from the end face of the piezoelectric actuator 551. In the optical fiber 520, the vicinity of the base of the protruding portion of a predetermined length protruding from the end surface on the front end side of the piezoelectric actuator 551 is fixed to the end surface on the front end side of the piezoelectric actuator 551 with an adhesive 557.

圧電アクチュエータ５５１の各電極５５４は、ケーブル５６６を介して不図示の駆動回路と電気的に接続されている。駆動回路により各対の電極５５４間に駆動電圧が印加されると、圧電体５５３の全体が駆動電圧に応じて光ファイバ５２０の軸線方向と直交する方向に所定の周期で振動する。圧電アクチュエータ５５１の振動に伴い光ファイバ５２０の上記突出部分が振動すると、光ファイバ５２０の先端側端面（自由端）が所定の渦巻状の軌跡を描きながら移動する。 Each electrode 554 of the piezoelectric actuator 551 is electrically connected to a drive circuit (not shown) via a cable 566. When a drive voltage is applied between each pair of electrodes 554 by the drive circuit, the entire piezoelectric body 553 vibrates at a predetermined cycle in a direction orthogonal to the axial direction of the optical fiber 520 according to the drive voltage. When the protruding portion of the optical fiber 520 vibrates with the vibration of the piezoelectric actuator 551, the end surface (free end) of the optical fiber 520 moves while drawing a predetermined spiral trajectory.

圧電体５５３及び電極５５４の後端側部分はマウント部材５５５と接着されているため、圧電体５５３及び各電極５５４の後端側部分には、軸線方向と直交する方向に振動しようとする力と、その振動を妨げようとする力とが働き、圧電体５５３及び電極５５４の内部に応力が発生する。圧電アクチュエータ５５１の振動に伴って応力が圧電体５５３及び電極５５４の内部に蓄積されることにより、圧電体５５３及び電極５５４が破損するおそれがある。 Since the rear end side portion of the piezoelectric body 553 and the electrode 554 is bonded to the mount member 555, the rear end side portion of the piezoelectric body 553 and each electrode 554 has a force to vibrate in a direction orthogonal to the axial direction. Then, a force that hinders the vibration acts, and stress is generated inside the piezoelectric body 553 and the electrode 554. As the piezoelectric actuator 551 vibrates, stress is accumulated inside the piezoelectric body 553 and the electrode 554, so that the piezoelectric body 553 and the electrode 554 may be damaged.

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、圧電体や電極等の部材が破損し難い光走査型内視鏡を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an optical scanning endoscope in which members such as a piezoelectric body and an electrode are hardly damaged.

上記の目的を達成するために、本発明の実施形態の光走査型内視鏡は、支持部材と、所定の方向に長尺な形状を有する振動部材であって、振動部材における所定の方向と直交する端面が支持部材の一部の面に接着され、接着された面で支持部材に支えられる振動部材と、振動部材に取り付けられており、射出端より照射光が射出される光ファイバと、振動部材の所定の方向に沿う側面に形成されており、印加される駆動電圧に従って振動部材を振動させるための第１の電極群とを備える。 In order to achieve the above object, an optical scanning endoscope according to an embodiment of the present invention is a support member and a vibration member having a shape elongated in a predetermined direction, and a predetermined direction in the vibration member An orthogonal end surface is bonded to a part of the surface of the support member, a vibration member supported by the support member on the bonded surface, an optical fiber that is attached to the vibration member and emits irradiation light from the emission end, It is formed on a side surface along a predetermined direction of the vibration member, and includes a first electrode group for vibrating the vibration member according to an applied drive voltage.

このような構成によれば、振動部材の端面が支持部材に支持されており、側面は支持されていない。そのため、第１の電極群に駆動電圧が印加されたとき、振動部材および第１の電極群には、振動を妨げようとする力が発生しない。そのため、上記の応力が振動部材及び第１の電極群の内部に蓄積することがなく、この応力による振動部材及び第１の電極群の破損が防ぐことができる。 According to such a configuration, the end surface of the vibration member is supported by the support member, and the side surface is not supported. For this reason, when a driving voltage is applied to the first electrode group, no force is generated in the vibrating member and the first electrode group to prevent vibration. Therefore, the stress does not accumulate inside the vibration member and the first electrode group, and damage to the vibration member and the first electrode group due to the stress can be prevented.

また、支持部材と振動部材は円筒形状を有し、互いの端面同士が接着剤により接着され、所定の方向に同軸上に並べて配置されており、光ファイバは、支持部材および振動部材の中空部に挿入され通された上で、振動部材に取り付けられていてもよい。 Further, the support member and the vibration member have a cylindrical shape, their end faces are bonded to each other by an adhesive, and are arranged coaxially in a predetermined direction. The optical fiber is a hollow portion of the support member and the vibration member. It may be attached to the vibration member after being inserted through.

また、振動部材と接着される支持部材の端面は、中空部の開口端周縁が凹状に落としこまれた凹形状となっていてもよい。この場合、接着のために支持部材の端面に当てつけられた駆動部材の外周面と凹形状とが、互いの端面間から漏れ出る接着剤を留める留め部を規定している。 Further, the end surface of the support member bonded to the vibration member may have a concave shape in which the periphery of the opening end of the hollow portion is dropped into a concave shape. In this case, the outer peripheral surface of the drive member applied to the end surface of the support member for bonding and the concave shape define a fastening portion that holds the adhesive leaking from between the end surfaces.

また、振動部材と接着される支持部材の端面には、中空部の開口端周縁に突起が形成されていてもよい。この場合、突起は、接着のために支持部材の端面に当て付けられた振動部材の中空部に収まる。 In addition, a protrusion may be formed on the peripheral edge of the opening end of the hollow portion on the end surface of the support member bonded to the vibration member. In this case, the protrusion fits in the hollow portion of the vibration member applied to the end surface of the support member for adhesion.

また、光走査型内視鏡は、支持部材の表面に形成されており、第１の電極群とそれぞれ電気的に接続された第２の電極群を更に備えてもよい。この場合、振動部材は、第２の電極群を介して第１の電極群に印加される駆動電圧に従って振動する。 The optical scanning endoscope may further include a second electrode group formed on the surface of the support member and electrically connected to the first electrode group. In this case, the vibration member vibrates according to the drive voltage applied to the first electrode group via the second electrode group.

また、第１の電極群と第２の電極群とは、可撓性を有する導線によって電気的に接続されていてもよい。 Further, the first electrode group and the second electrode group may be electrically connected by a conductive wire having flexibility.

また、振動部材は、第１の電極群に印加される駆動電圧に従って振動する圧電体であってもよい。 The vibrating member may be a piezoelectric body that vibrates in accordance with a driving voltage applied to the first electrode group.

本発明によれば、圧電体や電極等の部材が破損し難い光走査型内視鏡を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical scanning endoscope in which members such as a piezoelectric body and electrodes are hardly damaged.

本発明の第１の実施形態における内視鏡システムのブロック図である。It is a block diagram of an endoscope system in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態における光走査ユニットの内部構造図および断面図である。It is the internal structure figure and sectional drawing of the optical scanning unit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における光走査ユニットの拡大した内部構造図である。It is an internal structure figure to which the optical scanning unit in the 1st Embodiment of this invention was expanded. 本発明の第１の実施形態における光走査ユニットの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the optical scanning unit in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における圧電アクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the piezoelectric actuator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態における光走査ユニットの内部構造図および断面図である。It is the internal structure figure and sectional drawing of the optical scanning unit in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態における圧電アクチュエータの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the piezoelectric actuator in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の変形例における光走査ユニットの断面図である。It is sectional drawing of the optical scanning unit in the modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の変形例における光走査ユニットの内部構造図および断面図である。It is the internal structure figure and sectional drawing of the optical scanning unit in the modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態の変形例における光走査ユニットの内部構造図である。It is an internal structure figure of the optical scanning unit in the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の変形例における光走査ユニットの内部構造図である。It is an internal structure figure of the optical scanning unit in the modification of the 1st Embodiment of this invention. 従来の内視鏡システムにおける光走査型内視鏡の内部構造図である。It is an internal structure figure of the optical scanning type endoscope in the conventional endoscope system.

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態の光走査型内視鏡について説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, an optical scanning endoscope according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態における光走査型内視鏡２００を備える内視鏡システム１００のブロック図である。内視鏡システム１００は、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計されたシステムであり、高倍率かつ高解像度で体腔内の生体組織を観察するのに好適に構成されている。図１に示されるように、内視鏡システム１００は、光走査型内視鏡２００、プロセッサ部３００およびモニタ４００を備えている。 FIG. 1 is a block diagram of an endoscope system 100 including an optical scanning endoscope 200 according to this embodiment. The endoscope system 100 is a system designed by applying the principle of a confocal microscope, and is preferably configured to observe a living tissue in a body cavity with high magnification and high resolution. As shown in FIG. 1, the endoscope system 100 includes an optical scanning endoscope 200, a processor unit 300, and a monitor 400.

光走査型内視鏡２００は、光ファイバ２０、光走査ユニット２１ａ、走査ドライバ２２、光コネクタ２３、電気コネクタ２４、サブＣＰＵ２５およびサブメモリ２６を備えている。 The optical scanning endoscope 200 includes an optical fiber 20, an optical scanning unit 21a, a scanning driver 22, an optical connector 23, an electrical connector 24, a sub CPU 25, and a sub memory 26.

プロセッサ部３００は、光源３０、光ファイバ３１、光分波合波器３２、光ファイバ３３、光ファイバ３４、受光器３５、信号処理回路３６、ＣＰＵ３７およびＣＰＵメモリ３８を備えている。 The processor unit 300 includes a light source 30, an optical fiber 31, an optical demultiplexer / multiplexer 32, an optical fiber 33, an optical fiber 34, a light receiver 35, a signal processing circuit 36, a CPU 37, and a CPU memory 38.

光源３０は、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の各色のレーザ光を混合することにより生成された白色光を射出する。なお、光源３０は、上記の白色光を射出する光源に限られない。別の形態の光源３０として、例えば蛍光観察用の励起光を射出するレーザ光源が考えられる。 The light source 30 emits white light generated by mixing laser light of each color of R (Red), G (Green), and B (Blue). The light source 30 is not limited to the light source that emits the white light. As another form of the light source 30, for example, a laser light source that emits excitation light for fluorescence observation can be considered.

光源３０から射出された白色光（以下、「照射光」と記す。）は、光ファイバ３１を介して光分波合波器３２に入射される。光分波合波器３２は、例えば光ファイバカップラであり、光ファイバ３１より入射された照射光を光ファイバ３３に入射させる。光ファイバ３３に入射された照射光は、光コネクタ２３を介して光走査型内視鏡２００に入射される。 White light emitted from the light source 30 (hereinafter referred to as “irradiation light”) is incident on the optical demultiplexer-multiplexer 32 via the optical fiber 31. The optical demultiplexer / multiplexer 32 is, for example, an optical fiber coupler, and makes the irradiation light incident from the optical fiber 31 enter the optical fiber 33. Irradiation light incident on the optical fiber 33 enters the optical scanning endoscope 200 via the optical connector 23.

光走査型内視鏡２００に入射された照射光は、光ファイバ２０、光走査ユニット２１ａを介して人の体腔内の生体組織に照射される。生体組織に照射された照射光は、生体組織で反射され、物体光として光走査ユニット２１ａに入射される。光走査ユニット２１ａに入射された物体光は、光ファイバ２０、光コネクタ２３、光ファイバ３３を介して光分波合波器３２に入射される。 Irradiation light incident on the optical scanning endoscope 200 is applied to a living tissue in a human body cavity via the optical fiber 20 and the optical scanning unit 21a. The irradiation light applied to the living tissue is reflected by the living tissue and is incident on the optical scanning unit 21a as object light. The object light incident on the optical scanning unit 21 a is incident on the optical demultiplexer-multiplexer 32 via the optical fiber 20, the optical connector 23, and the optical fiber 33.

光分波合波器３２に入射された物体光は、光ファイバ３４を介して受光器３５に入射される。受光器３５に入射された物体光は、電気信号に変換されて信号処理回路３６に送信される。信号処理回路３６は、受光器３５より受信した電気信号に対して所定の処理を施して撮像信号を生成しモニタ４００に出力する。モニタ４００は、信号処理回路３６より受信した撮像信号に基づいて撮像画像を表示する。 The object light incident on the optical demultiplexer / multiplexer 32 is incident on the light receiver 35 via the optical fiber 34. The object light incident on the light receiver 35 is converted into an electrical signal and transmitted to the signal processing circuit 36. The signal processing circuit 36 performs predetermined processing on the electrical signal received from the light receiver 35 to generate an imaging signal, and outputs it to the monitor 400. The monitor 400 displays a captured image based on the imaging signal received from the signal processing circuit 36.

サブメモリ２６は、光走査型内視鏡２００の識別情報や各種プロパティなどの種々の情報を格納している。サブＣＰＵ２５は、光走査型内視鏡２００のシステム起動時にサブメモリ２６から情報を読み出して、電気コネクタ２４を介してプロセッサ部３００のＣＰＵ３７へ転送する。ＣＰＵ３７は、サブＣＰＵ２５より転送された情報をＣＰＵメモリ３８に格納する。ＣＰＵ３７は、格納された情報を必要時に読み出して走査ドライバ２２の制御に必要な信号を生成して、サブＣＰＵ２５に送信する。サブＣＰＵ２５は、ＣＰＵ３７から送信された制御信号に従って走査ドライバ２２を制御する。走査ドライバ２２は、サブＣＰＵ２５の制御下で光走査ユニット２１ａを駆動制御する。 The sub memory 26 stores various information such as identification information and various properties of the optical scanning endoscope 200. The sub CPU 25 reads information from the sub memory 26 when the system of the optical scanning endoscope 200 is activated, and transfers the information to the CPU 37 of the processor unit 300 via the electrical connector 24. The CPU 37 stores the information transferred from the sub CPU 25 in the CPU memory 38. The CPU 37 reads the stored information when necessary, generates a signal necessary for controlling the scanning driver 22, and transmits the signal to the sub CPU 25. The sub CPU 25 controls the scanning driver 22 in accordance with the control signal transmitted from the CPU 37. The scanning driver 22 drives and controls the optical scanning unit 21 a under the control of the sub CPU 25.

図２（ａ）は、光走査ユニット２１ａの内部構造を示す内部構造図である。図２（ｂ）は、光走査ユニット２１ａの、図２（ａ）における線分Ａ−Ａ´で示される位置でのＸＹ面内における断面図である。以下では、説明の便宜上、光走査ユニット２１ａの長手方向（軸線方向）をＺ方向と定義し、Ｚ方向に直交しかつ互いに直交する２方向をそれぞれ、Ｘ方向およびＹ方向と定義する。また、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、それぞれ正負の２つの方向を有する。図２（ａ）および図２（ｂ）中の矢印は、それぞれＸ、Ｙ、Ｚ方向の正の方向を示している。 FIG. 2A is an internal structure diagram showing the internal structure of the optical scanning unit 21a. FIG. 2B is a cross-sectional view of the optical scanning unit 21a in the XY plane at the position indicated by the line segment AA ′ in FIG. In the following, for convenience of explanation, the longitudinal direction (axial direction) of the optical scanning unit 21a is defined as the Z direction, and two directions orthogonal to the Z direction and orthogonal to each other are defined as the X direction and the Y direction, respectively. The X, Y, and Z directions each have two positive and negative directions. The arrows in FIGS. 2A and 2B indicate the positive directions of the X, Y, and Z directions, respectively.

図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、光走査ユニット２１ａは、円筒部材５０ａを備えている。円筒部材５０ａの内周面には、円筒状のマウント部材５５ａが接着剤などにより取り付けられている。図２（ａ）に示されるように、マウント部材５５ａの端面６１ａには、Ｚ方向に長尺な円筒状の圧電アクチュエータ５１ａの端面６０ａが接着されている。以下では、圧電アクチュエータ５１ａのマウント部材５５ａと接着されている側を後端側、その反対側を先端側と定義する。また、図２（ａ）中、先端側、後端側はそれぞれ、Ｚ軸の正の方向、負の方向として示す。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the optical scanning unit 21a includes a cylindrical member 50a. A cylindrical mount member 55a is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical member 50a with an adhesive or the like. As shown in FIG. 2A, an end surface 60a of a cylindrical piezoelectric actuator 51a elongated in the Z direction is bonded to the end surface 61a of the mount member 55a. Hereinafter, the side bonded to the mount member 55a of the piezoelectric actuator 51a is defined as the rear end side, and the opposite side is defined as the front end side. In FIG. 2A, the front end side and the rear end side are shown as a positive direction and a negative direction of the Z axis, respectively.

圧電アクチュエータ５１ａは、Ｚ方向に長尺な圧電体５３ａを有している。圧電体５３ａの外周面には二対の電極５４が形成されている。各電極５４は、圧電体５３ａの全長にわたって長尺な形状を有する。圧電アクチュエータ５１ａは、先端側の端面が自由端となるように、後端側の端面６０ａ（固定端）がマウント部材５５ａの先端側の端面６１ａに接着されている。これにより、圧電アクチュエータ５１ａは、マウント部材５５ａによって片持ち梁状に支持される。 The piezoelectric actuator 51a has a piezoelectric body 53a that is long in the Z direction. Two pairs of electrodes 54 are formed on the outer peripheral surface of the piezoelectric body 53a. Each electrode 54 has a long shape over the entire length of the piezoelectric body 53a. In the piezoelectric actuator 51a, the end surface 60a (fixed end) on the rear end side is bonded to the end surface 61a on the front end side of the mount member 55a so that the end surface on the front end side becomes a free end. Accordingly, the piezoelectric actuator 51a is supported in a cantilever shape by the mount member 55a.

図３は、図２（ａ）に示される圧電アクチュエータ５１ａとマウント部材５５ａとの接着箇所の拡大図である。図３に示されるように、マウント部材５５ａにはＺ方向に沿って貫通する中空部（以下、「貫通孔」と記す。）５６ａが形成されている。圧電アクチュエータ５１ａの外径Ｄ２は、貫通孔５６ａの内径Ｄ１よりも大きい。そのため、光走査ユニット２１ａの組立時、圧電アクチュエータ５１ａの端面６０ａとマウント部材５５ａの端面６１ａとが当て付き、端面６０ａに予め塗布された接着剤により、端面６０ａと端面６１ａとが接着される。 FIG. 3 is an enlarged view of a bonding portion between the piezoelectric actuator 51a and the mount member 55a shown in FIG. As shown in FIG. 3, the mount member 55a is formed with a hollow portion (hereinafter referred to as a “through hole”) 56a penetrating along the Z direction. The outer diameter D2 of the piezoelectric actuator 51a is larger than the inner diameter D1 of the through hole 56a. Therefore, at the time of assembling the optical scanning unit 21a, the end surface 60a of the piezoelectric actuator 51a and the end surface 61a of the mount member 55a are brought into contact with each other, and the end surface 60a and the end surface 61a are bonded together by an adhesive previously applied to the end surface 60a.

また、図２（ａ）に示されるように、マウント部材５５ａと圧電アクチュエータ５１ａは、マウント部材５５ａの貫通孔５６ａと圧電アクチュエータ５１ａの中空部とが、Ｚ方向と平行な同軸上に並んで配置されている。また、マウント部材５５ａの貫通孔５６ａには、光ファイバ２０が挿入されている。貫通孔５６ａに挿入された光ファイバ２０は、さらに圧電アクチュエータ５１ａの中空部に挿入され、圧電アクチュエータ５１ａの先端側の端面から所定長が突出する位置まで通される。光ファイバ２０は、圧電アクチュエータ５１ａの先端側の端面から突出される所定長の突出部分の根元付近が圧電アクチュエータ５１ａの先端側の端面と接着剤５７ａにより固定されている。 Further, as shown in FIG. 2A, the mount member 55a and the piezoelectric actuator 51a are arranged such that the through hole 56a of the mount member 55a and the hollow portion of the piezoelectric actuator 51a are aligned on the same axis parallel to the Z direction. Has been. The optical fiber 20 is inserted into the through hole 56a of the mount member 55a. The optical fiber 20 inserted into the through hole 56a is further inserted into the hollow portion of the piezoelectric actuator 51a, and is passed through to a position where a predetermined length protrudes from the end surface on the tip side of the piezoelectric actuator 51a. In the optical fiber 20, the vicinity of the base of the protruding portion of a predetermined length protruding from the end surface on the front end side of the piezoelectric actuator 51a is fixed to the end surface on the front end side of the piezoelectric actuator 51a by an adhesive 57a.

図４は、光走査ユニット２１ａの外観斜視図である。ただし、図４では、説明の便宜のため、円筒部材５０ａや光学系５２を省略している。 FIG. 4 is an external perspective view of the optical scanning unit 21a. However, in FIG. 4, the cylindrical member 50a and the optical system 52 are omitted for convenience of explanation.

マウント部材５５ａは、表面に複数の電極パターンが形成された絶縁体、いわゆる、ＭＩＤ（Molded Interconnected Device）部品で構成されている。マウント部材５５ａの材料として、例えば、アルミナなどのセラミック材料や、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの樹脂材料などが用いられる。 The mount member 55a is made of an insulator having a plurality of electrode patterns formed on its surface, that is, a so-called MID (Molded Interconnected Device) component. As the material of the mount member 55a, for example, a ceramic material such as alumina or a resin material such as PEEK (polyetheretherketone) is used.

マウント部材５５ａの外周面には、フレキシブルケーブル７０（図２（ｂ）参照）を接続するための平坦面６５ａが形成されている。マウント部材５５ａには、端面６１ａから平坦面６５ａにかけて複数の電極パターン６４ａが形成されている。圧電体５３ａに形成された複数の電極５４（５４Ｘ、５４Ｘ´、５４Ｙ、５４Ｙ´）とマウント部材５５ａに形成された電極パターン６４ａとは、マウント部材５５ａの端面６１ａにおいて、ハンダまたは導電性接着剤６６ａを介して電気的に接続されている。これにより、走査ドライバ２２より出力される駆動電圧を、フレキシブルケーブル７０および電極パターン６４ａを介して各対の電極５４間に印加することが可能となる。 A flat surface 65a for connecting the flexible cable 70 (see FIG. 2B) is formed on the outer peripheral surface of the mount member 55a. A plurality of electrode patterns 64a are formed on the mount member 55a from the end surface 61a to the flat surface 65a. The plurality of electrodes 54 (54X, 54X ′, 54Y, 54Y ′) formed on the piezoelectric body 53a and the electrode pattern 64a formed on the mount member 55a are solder or conductive adhesive on the end surface 61a of the mount member 55a. It is electrically connected through 66a. Thereby, the drive voltage output from the scanning driver 22 can be applied between each pair of electrodes 54 via the flexible cable 70 and the electrode pattern 64a.

図５は、圧電アクチュエータ５１ａのＸＹ面内における断面図である。圧電体５３ａは、走査ドライバ２２により、電極５４Ｘと電極５４Ｘ´との間に駆動電圧が印加されるとＸ方向に振動し、電極５４Ｙと電極５４Ｙ´との間に駆動電圧が印加されるとＹ方向に振動する。各対の電極５４間に印加される駆動電圧の大きさ及び位相を周期的に変化させることにより、圧電アクチュエータ５１ａはＸＹの２方向に振動する。圧電アクチュエータ５１ａの振動に伴い光ファイバ２０の上記突出部分が振動すると、光ファイバ２０の先端側の端面（自由端）がＸＹ平面に近似する面内で所定の渦巻状の軌跡を描きながら移動する。 FIG. 5 is a sectional view in the XY plane of the piezoelectric actuator 51a. The piezoelectric body 53a vibrates in the X direction when a driving voltage is applied between the electrode 54X and the electrode 54X ′ by the scanning driver 22, and when the driving voltage is applied between the electrode 54Y and the electrode 54Y ′. Vibrates in the Y direction. By periodically changing the magnitude and phase of the drive voltage applied between each pair of electrodes 54, the piezoelectric actuator 51a vibrates in two directions XY. When the protruding portion of the optical fiber 20 vibrates along with the vibration of the piezoelectric actuator 51a, the end surface (free end) on the distal end side of the optical fiber 20 moves while drawing a predetermined spiral trajectory in a plane that approximates the XY plane. .

図２（ａ）に示されるように、光ファイバ２０の先端側の端面の前方（先端側）には、光学系５２が配置されている。光学系５２は、複数枚のレンズを持つレンズユニット５８およびカバーガラス５９を備えている。光ファイバ２０の先端側の端面より射出される照射光は、レンズユニット５８およびカバーガラス５９を介して人の体腔内の生体組織を所定の渦巻状の軌跡で走査する。生体組織を走査した照射光の戻り光は、物体光としてカバーガラス５９に入射される。カバーガラス５９に入射された物体光は、レンズユニット５８を介して光ファイバ２０の先端側の端面付近に集光される。レンズユニット５８は共焦点光学系であり、生体組織で照射光が集光される位置と、光ファイバ２０の先端側の端面付近で集光される位置とは光学的に共役である。光ファイバ２０のコア径は非常に小さいため、生体組織からの物体光のうち、その集光位置に対応する物体光のみが光ファイバ２０に入射される。光ファイバ２０に入射された物体光は、光コネクタ２３を介してプロセッサ部３００に入射される。 As shown in FIG. 2A, an optical system 52 is disposed in front of the end face on the tip side of the optical fiber 20 (tip side). The optical system 52 includes a lens unit 58 having a plurality of lenses and a cover glass 59. Irradiation light emitted from the end face on the distal end side of the optical fiber 20 scans a living tissue in a human body cavity through a lens unit 58 and a cover glass 59 with a predetermined spiral trajectory. The return light of the irradiation light scanned on the living tissue is incident on the cover glass 59 as object light. The object light incident on the cover glass 59 is condensed near the end face on the distal end side of the optical fiber 20 through the lens unit 58. The lens unit 58 is a confocal optical system, and the position where the irradiation light is collected in the living tissue and the position where it is collected near the end face on the distal end side of the optical fiber 20 are optically conjugate. Since the core diameter of the optical fiber 20 is very small, only the object light corresponding to the condensing position among the object light from the living tissue is incident on the optical fiber 20. The object light incident on the optical fiber 20 is incident on the processor unit 300 via the optical connector 23.

プロセッサ部３００に入射された物体光は、図１に示されるように、光ファイバ３３、光分波合波器３２および光ファイバ３４を介して受光器３５で受光されて電気信号に変換される。信号処理回路３６は、この電気信号を圧電アクチュエータ５１ａの振動に同期させながら処理して撮像信号を生成する。モニタ４００は、信号処理回路３６で生成された撮像信号に基づいて生体組織の２次元的な画像を表示する。 As shown in FIG. 1, the object light incident on the processor unit 300 is received by the light receiver 35 through the optical fiber 33, the optical demultiplexer / multiplexer 32, and the optical fiber 34, and is converted into an electrical signal. . The signal processing circuit 36 processes the electrical signal while synchronizing with the vibration of the piezoelectric actuator 51a to generate an imaging signal. The monitor 400 displays a two-dimensional image of the living tissue based on the imaging signal generated by the signal processing circuit 36.

以上説明したように、圧電体５３ａは、外周面は固定されておらず、後端側の端面６０ａのみがマウント部材５５ａの先端側の端面６１ａと接着されている。マウント部材５５ａと圧電体５３ａとの接着面積が極僅かに抑えられているため、各対の電極５４間に駆動電圧が印加されたとき、圧電体５３ａおよび電極５４に対して作用する、振動を妨げようとする力が抑えられる。このように、第１の実施形態では、従来問題視されていた内部応力（振動を妨げようとする力）の発生・蓄積が抑えられるため、この内部応力による圧電体５３ａ及び電極５４の破損が避けられる。 As described above, the outer peripheral surface of the piezoelectric body 53a is not fixed, and only the end surface 60a on the rear end side is bonded to the end surface 61a on the front end side of the mount member 55a. Since the bonding area between the mount member 55a and the piezoelectric body 53a is suppressed to a slight extent, when a drive voltage is applied between each pair of electrodes 54, vibrations acting on the piezoelectric body 53a and the electrodes 54 are generated. The force to prevent is suppressed. As described above, in the first embodiment, since generation and accumulation of internal stress (force for preventing vibration), which has been regarded as a problem in the past, can be suppressed, damage to the piezoelectric body 53a and the electrode 54 due to the internal stress is prevented. can avoid.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態にかかる内視鏡システムについて説明する。第２の実施形態にかかる内視鏡システムは、光走査ユニット２１ｂの構成が異なること以外は、第１の実施形態の内視鏡システム１００と同じである。 (Second Embodiment)
Next, an endoscope system according to a second embodiment of the present invention will be described. The endoscope system according to the second embodiment is the same as the endoscope system 100 of the first embodiment except that the configuration of the optical scanning unit 21b is different.

図６（ａ）は、第２の実施形態にかかる光走査ユニット２１ｂの内部構造を示す内部構造図である。図６（ｂ）は、光走査ユニット２１ｂの、図６（ａ）における線分Ｂ−Ｂ´で示される位置でのＸＹ面内における断面図である。 FIG. 6A is an internal structure diagram showing an internal structure of the optical scanning unit 21b according to the second embodiment. FIG. 6B is a cross-sectional view of the optical scanning unit 21b in the XY plane at the position indicated by the line segment BB ′ in FIG.

図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、光走査ユニット２１ｂは、円筒部材５０ｂを備えている。円筒部材５０ｂの内周面には、円筒状のマウント部材５５ｂが接着剤などにより取り付けられている。マウント部材５５ｂにはＺ方向に沿って貫通する中空部（以下、「貫通孔」と記す。）５６ｂが形成されている。マウント部材５５ｂに形成された貫通孔５６ｂには、円筒状の圧電アクチュエータ５１ｂが挿入され通された上で接着されている。具体的には、圧電アクチュエータ５１ｂは、Ｚ方向に長尺な圧電体５３ｂを有している。圧電体５３ｂの外周面には、二対の電極５４が形成されている。圧電アクチュエータ５１ｂは、先端側の端面が自由端となるように、外周面のうち後端側の領域８３が貫通孔５６ｂの内周面とほぼ隙間無く接着されている。これにより、圧電アクチュエータ５１ｂは、マウント部材５５ｂによって片持ち梁状に支持される。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the optical scanning unit 21b includes a cylindrical member 50b. A cylindrical mount member 55b is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical member 50b with an adhesive or the like. The mount member 55b is formed with a hollow portion (hereinafter referred to as a “through hole”) 56b penetrating along the Z direction. A cylindrical piezoelectric actuator 51b is inserted and passed through the through hole 56b formed in the mount member 55b. Specifically, the piezoelectric actuator 51b has a piezoelectric body 53b that is long in the Z direction. Two pairs of electrodes 54 are formed on the outer peripheral surface of the piezoelectric body 53b. In the piezoelectric actuator 51b, the region 83 on the rear end side of the outer peripheral surface is bonded to the inner peripheral surface of the through hole 56b with almost no gap so that the end surface on the front end side becomes a free end. Accordingly, the piezoelectric actuator 51b is supported in a cantilever shape by the mount member 55b.

圧電アクチュエータ５１ｂの中空部には、光ファイバ２０が圧電アクチュエータ５１ｂの先端側の端面から所定長が突出する位置まで挿入され通される。光ファイバ２０は、圧電アクチュエータ５１ｂの先端側の端面から突出される所定長の突出部分の根元付近が圧電アクチュエータ５１ｂの先端側の端面と接着剤５７ｂにより固定されている。 The optical fiber 20 is inserted and passed through the hollow portion of the piezoelectric actuator 51b to a position where a predetermined length protrudes from the end surface on the distal end side of the piezoelectric actuator 51b. In the optical fiber 20, the vicinity of the base of the protruding portion having a predetermined length protruding from the end face on the tip end side of the piezoelectric actuator 51b is fixed to the end face on the tip end side of the piezoelectric actuator 51b by an adhesive 57b.

また、図６（ｂ）に示されるように、マウント部材５５ｂの外周面には、フレキシブルケーブル７０を接続するための平坦面６５ｂが形成されている。また、マウント部材５５ｂには、先端側の端面６１ｂから平坦面６５ｂにかけて、第１の実施形態におけるマウント部材５５ａと同様に、複数の電極パターン（不図示）が形成されている。圧電体５３ｂに形成された複数の電極５４とマウント部材５５ｂに形成された電極パターンとは、マウント部材５５ｂの端面６１ｂにおいて、それぞれハンダまたは導電性接着剤６６ｂを介して電気的に接続されている。これにより、走査ドライバ２２より出力される駆動電圧を、フレキシブルケーブル７０およびマウント部材５５ｂに形成された電極パターンを介して各対の電極５４間に印加することが可能となる。 As shown in FIG. 6B, a flat surface 65b for connecting the flexible cable 70 is formed on the outer peripheral surface of the mount member 55b. In addition, a plurality of electrode patterns (not shown) are formed on the mount member 55b from the end surface 61b on the front end side to the flat surface 65b, similarly to the mount member 55a in the first embodiment. The plurality of electrodes 54 formed on the piezoelectric body 53b and the electrode pattern formed on the mount member 55b are electrically connected to each other on the end surface 61b of the mount member 55b via solder or a conductive adhesive 66b. . As a result, the drive voltage output from the scanning driver 22 can be applied between each pair of electrodes 54 via the electrode pattern formed on the flexible cable 70 and the mount member 55b.

図７は、圧電アクチュエータ５１ｂの外観斜視図である。図７に示されるように、二対の電極５４（５４Ｘ、５４Ｘ´、５４Ｙ、５４Ｙ´）は、圧電体５３ｂの外周面のうち先端側の領域８２に形成されており、後端側の領域８３には形成されていない。走査ドライバ２２により各対の電極５４間に駆動電圧が印加されると、圧電体５３ｂは全体が振動せず、実質的に、電極５４が形成されている領域８２のみがＸＹの２方向に振動する。 FIG. 7 is an external perspective view of the piezoelectric actuator 51b. As shown in FIG. 7, the two pairs of electrodes 54 (54X, 54X ′, 54Y, 54Y ′) are formed in the region 82 on the front end side of the outer peripheral surface of the piezoelectric body 53b, and the region on the rear end side 83 is not formed. When a drive voltage is applied between each pair of electrodes 54 by the scanning driver 22, the entire piezoelectric body 53b does not vibrate, and substantially only the region 82 where the electrodes 54 are formed vibrates in two directions of XY. To do.

以上説明したように、圧電体５３ｂは、マウント部材５５ｂの貫通孔５６ｂの内周面と接着されている外周面（領域８３）には、電極５４が形成されていない。そのため、各対の電極間に駆動電圧が印加されたとき、領域８３には、実質的に、圧電体５３ｂを振動させようとする力が発生せず、その振動を妨げようとする力も働かない。これにより、従来問題視されていた内部応力（振動を妨げようとする力）の発生・蓄積が抑えられるため、この内部応力による圧電体５３ｂ及び電極５４の破損が避けられる。 As described above, in the piezoelectric body 53b, the electrode 54 is not formed on the outer peripheral surface (region 83) bonded to the inner peripheral surface of the through hole 56b of the mount member 55b. Therefore, when a driving voltage is applied between each pair of electrodes, the region 83 does not substantially generate a force for causing the piezoelectric body 53b to vibrate, and does not cause a force for preventing the vibration. . As a result, the generation and accumulation of internal stress (force for preventing vibration), which has been regarded as a problem in the past, can be suppressed, and damage to the piezoelectric body 53b and the electrode 54 due to this internal stress can be avoided.

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。 The above is the description of the exemplary embodiments of the present invention. Embodiments of the present invention are not limited to those described above, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

例えば、第１の実施形態では、図３に示されるように、マウント部材５５ａの先端側の端面６１ａは、貫通孔５６ａが形成されている箇所以外は平坦であるが、別の実施形態では、マウント部材５５ａの端面６１ａは平坦でなくてもよい。 For example, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the end surface 61a on the distal end side of the mount member 55a is flat except for the portion where the through hole 56a is formed, but in another embodiment, The end surface 61a of the mount member 55a may not be flat.

図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ第１の実施形態の変形例における光走査ユニット２１ａのうち、圧電アクチュエータ５１ａとマウント部材５５ａとの接着箇所のＹＺ面内における断面図である。図８（ａ）に示される変形例では、マウント部材５５ａの端面６１ａは、貫通孔５６ａの開口端周縁が一段落とし込まれた凹形状となっている。また、貫通孔５６ａの開口端周縁には接着剤が予め塗布されている。圧電アクチュエータ５１ａの後端側の端面６０ａが端面６１ａに当て付けられると、圧電アクチュエータ５１ａの端面６０ａ付近の外周面と端面６１ａの凹形状とにより、当該外周面を取り囲う円環状の溜まり溝６２ａが規定されるとともに、端面６０ａと端面６１ａとの間から漏れ出る接着剤が端面６１ａ全体に広がらず溜まり溝６２ａに留まる。図８（ａ）に示される変形例では、端面６０ａと端面６１ａとを当て付けたときの接着剤の広がりが抑えられるため、光走査ユニット２１ａの組み立てが容易となる。 FIG. 8A and FIG. 8B are cross-sectional views in the YZ plane of the bonding location between the piezoelectric actuator 51a and the mount member 55a in the optical scanning unit 21a in the modification of the first embodiment. . In the modification shown in FIG. 8A, the end surface 61a of the mount member 55a has a concave shape in which the peripheral edge of the opening end of the through hole 56a is formed in one stage. In addition, an adhesive is applied in advance to the periphery of the opening end of the through hole 56a. When the end surface 60a on the rear end side of the piezoelectric actuator 51a is brought into contact with the end surface 61a, an annular retaining groove 62a surrounding the outer peripheral surface is formed by the outer peripheral surface near the end surface 60a of the piezoelectric actuator 51a and the concave shape of the end surface 61a. The adhesive leaking from between the end surface 60a and the end surface 61a does not spread over the entire end surface 61a and remains in the accumulation groove 62a. In the modification shown in FIG. 8A, since the spread of the adhesive when the end surface 60a and the end surface 61a are applied is suppressed, the assembly of the optical scanning unit 21a is facilitated.

また、図８（ｂ）に示される変形例では、マウント部材５５ａの端面６１ａの貫通孔５６ａの開口端周縁が先端側へ突出する突起状縁部６３ａとなっている。図８（ｂ）に示される変形例では、突起状縁部６３ａが圧電アクチュエータ５１ａの中空部に収まるように、マウント部材５５ａに対する圧電アクチュエータ５１ａの位置が調整される。このような位置調整が可能であるため、マウント部材５５ａに対する圧電アクチュエータ５１ａの適正な位置が容易に決められる。 Further, in the modification shown in FIG. 8B, the peripheral edge of the open end of the through hole 56a of the end surface 61a of the mount member 55a is a protruding edge 63a that protrudes toward the tip side. In the modification shown in FIG. 8B, the position of the piezoelectric actuator 51a with respect to the mount member 55a is adjusted so that the protruding edge 63a fits in the hollow portion of the piezoelectric actuator 51a. Since such position adjustment is possible, an appropriate position of the piezoelectric actuator 51a with respect to the mount member 55a can be easily determined.

また、第１の実施形態では、図４に示されるように、電極パターン６４ａは、マウント部材５５ａの先端側の端面６１ａから平坦面６５ａにかけて形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、電極パターン６４ａは、マウント部材５５ａの先端側の端面６１ａから、その外周面を介して後端側の端面まで引きまわれていてもよい。この場合、電極パターン６４ａとフレキシブルケーブル７０とは、マウント部材５５ａの後端側の端面において電気的に接続される。また、電極パターン６４ａは、マウント部材５５ａの端面６１ａにのみ形成されていてもよい。この場合、電極パターン６４ａとフレキシブルケーブル７０とは、マウント部材５５ａの端面６１ａにおいて、電気的に接続される。 In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the electrode pattern 64a is formed from the end surface 61a on the distal end side of the mount member 55a to the flat surface 65a, but the present invention is not limited to this. For example, the electrode pattern 64a may be drawn from the end surface 61a on the front end side of the mount member 55a to the end surface on the rear end side through the outer peripheral surface thereof. In this case, the electrode pattern 64a and the flexible cable 70 are electrically connected to each other at the end surface on the rear end side of the mount member 55a. Further, the electrode pattern 64a may be formed only on the end surface 61a of the mount member 55a. In this case, the electrode pattern 64a and the flexible cable 70 are electrically connected at the end surface 61a of the mount member 55a.

また、第１の実施形態では、図５に示されるように、圧電体５３ａの外周面にのみ複数の電極５４が形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、圧電体５１ａの内周面にも1つ以上の電極が形成されていてもよい。この場合、走査ドライバ２２から出力された駆動電圧は、圧電体５３ａの外周面に形成された複数の電極５４と、内周面に形成された電極との間に印加される。これらの各電極間に印加される駆動電圧の大きさ及び位相を周期的に変化させることにより、圧電アクチュエータ５１ａはＸＹの２方向に振動する。 Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, the plurality of electrodes 54 are formed only on the outer peripheral surface of the piezoelectric body 53a, but the present invention is not limited to this. For example, one or more electrodes may be formed on the inner peripheral surface of the piezoelectric body 51a. In this case, the drive voltage output from the scan driver 22 is applied between the plurality of electrodes 54 formed on the outer peripheral surface of the piezoelectric body 53a and the electrodes formed on the inner peripheral surface. By periodically changing the magnitude and phase of the drive voltage applied between these electrodes, the piezoelectric actuator 51a vibrates in two directions XY.

図９は、第１の実施形態の変形例における光走査ユニット２１ａの内部構造を示す内部構造図である。また、図１０は、第２の実施形態の変形例における光走査ユニット２１ｂの内部構造を示す内部構造図である。図９に示される変形例では、各電極５４と電極パターン６４ａ（図４参照）とが、それぞれ可撓性を有する複数の導線６７ａによって電気的に接続されている。図１０に示される変形例では、各電極５４とマウント部材５５ｂに形成された電極パターンとが、それぞれ可撓性を有する複数の導線６７ｂによって電気的に接続されている。導線６７ａ及び６７ｂは、圧電アクチュエータ５１ａの振動に合わせて撓む。導線６７ａ（又は６７ｂ）が撓むことにより、圧電アクチュエータ５１ａ（又は５１ｂ）の振動時に導線６７ａ（又は６７ｂ）に荷重が集中しない。そのため、電極５４と電極パターン６４ａとの電気的接続（又は電極５４とマウント部材５５ｂに形成された電極パターンとの電気的接続）の耐久性が向上する。 FIG. 9 is an internal structure diagram showing an internal structure of the optical scanning unit 21a in the modification of the first embodiment. FIG. 10 is an internal structure diagram showing the internal structure of the optical scanning unit 21b in a modification of the second embodiment. In the modification shown in FIG. 9, each electrode 54 and the electrode pattern 64a (see FIG. 4) are electrically connected by a plurality of conductive wires 67a each having flexibility. In the modification shown in FIG. 10, each electrode 54 and the electrode pattern formed on the mount member 55b are electrically connected by a plurality of flexible conductive wires 67b. The conducting wires 67a and 67b bend in accordance with the vibration of the piezoelectric actuator 51a. By bending the conducting wire 67a (or 67b), the load does not concentrate on the conducting wire 67a (or 67b) when the piezoelectric actuator 51a (or 51b) vibrates. Therefore, the durability of the electrical connection between the electrode 54 and the electrode pattern 64a (or the electrical connection between the electrode 54 and the electrode pattern formed on the mount member 55b) is improved.

また、本発明の第１の実施形態では、図２に示されるように、圧電体５３ａに形成された複数の電極５４は、電極パターン６４ａおよびフレキシブルケーブル７０を介して走査ドライバ２２と接続されているが、本発明はこれに限定されない。図１１は、第１の実施形態の変形例における光走査ユニット２１ａの内部構造を示す内部構造図である。なお、図１１では、説明の便宜上、円筒部材５０ａや光学系５２を省略している。図１１に示される変形例では、各電極５４は、それぞれ可撓性を有する複数のケーブル６８ａを介して走査ドライバ２２と接続されている。この場合、各ケーブル６８ａは、円筒部材５０ａに形成された孔やマウント部材５５ａの平坦面６５ａ上などを介して、各電極５４から圧電アクチュエータ５１ａの後端側に向かって配置されている。 In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the plurality of electrodes 54 formed on the piezoelectric body 53 a are connected to the scanning driver 22 via the electrode pattern 64 a and the flexible cable 70. However, the present invention is not limited to this. FIG. 11 is an internal structure diagram showing an internal structure of the optical scanning unit 21a in the modification of the first embodiment. In FIG. 11, for convenience of explanation, the cylindrical member 50a and the optical system 52 are omitted. In the modification shown in FIG. 11, each electrode 54 is connected to the scanning driver 22 via a plurality of cables 68a each having flexibility. In this case, each cable 68a is arranged from each electrode 54 toward the rear end side of the piezoelectric actuator 51a through a hole formed in the cylindrical member 50a or on the flat surface 65a of the mount member 55a.

また、本発明の第２の実施形態では、図６に示されるように、圧電体５３ｂに形成された複数の電極５４は、マウント部材５５ｂに形成された電極パターンおよびフレキシブルケーブル７０を介して走査ドライバ２２と接続されているが、本発明はこれに限定されない。第２の実施形態の電極５４は、図１１に示される光走査ユニット２１ａの複数の電極５４と同様に、それぞれ複数の可撓性を有するケーブルを介して走査ドライバ２２と接続されていてもよい。 Further, in the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the plurality of electrodes 54 formed on the piezoelectric body 53 b are scanned via the electrode pattern formed on the mount member 55 b and the flexible cable 70. Although connected to the driver 22, the present invention is not limited to this. Similarly to the plurality of electrodes 54 of the optical scanning unit 21a shown in FIG. 11, the electrodes 54 of the second embodiment may be connected to the scanning driver 22 via a plurality of flexible cables. .

２０光ファイバ
２１ａ、２１ｂ光走査ユニット
２２走査ドライバ
２３光コネクタ
２４電気コネクタ
２５サブＣＰＵ
２６サブメモリ
３０光源
３１光ファイバ
３２光分波合波器
３３光ファイバ
３４光ファイバ
３５受光器
３６信号処理回路
３７ＣＰＵ
３８ＣＰＵメモリ
５０ａ、５０ｂ円筒部材
５１ａ、５１ｂ圧電アクチュエータ
５２光学系
５３ａ、５３ｂ圧電体
５４、５４Ｘ、５４Ｘ´、５４Ｙ、５４Ｙ´ 電極
５５ａ、５５ｂマウント部材
５６ａ、５６ｂ貫通孔
５７ａ、５７ｂ接着剤
５８レンズユニット
５９カバーガラス
６０ａ端面
６１ａ、６１ｂ端面
６２ａ溜まり溝
６３ａ突起状縁部
６４ａ電極パターン
６５ａ、６５ｂ平坦面
６６ａ、６６ｂハンダ（または導電性接着剤）
６７ａ、６７ｂ導線
６８ａケーブル
７０フレキシブルケーブル
８２領域
８３領域
１００内視鏡システム
２００光走査型内視鏡
３００プロセッサ部
４００モニタ
５００光走査型内視鏡
５２０光ファイバ
５５４電極
５５０円筒部材
５５１圧電アクチュエータ
５５３圧電体
５５５マウント部材
５５６貫通孔
５６６ケーブル 20 Optical fibers 21a and 21b Optical scanning unit 22 Scan driver 23 Optical connector 24 Electrical connector 25 Sub CPU
26 Sub-memory 30 Light source 31 Optical fiber 32 Optical demultiplexer / multiplexer 33 Optical fiber 34 Optical fiber 35 Light receiver 36 Signal processing circuit 37 CPU
38 CPU memory 50a, 50b Cylindrical members 51a, 51b Piezoelectric actuator 52 Optical systems 53a, 53b Piezoelectric bodies 54, 54X, 54X ′, 54Y, 54Y ′ Electrodes 55a, 55b Mount members 56a, 56b Through holes 57a, 57b Adhesive 58 Lens Unit 59 Cover glass 60a End surface 61a, 61b End surface 62a Reservoir groove 63a Protruding edge 64a Electrode pattern 65a, 65b Flat surface 66a, 66b Solder (or conductive adhesive)
67a, 67b Conductor 68a Cable 70 Flexible cable 82 Region 83 Region 100 Endoscope system 200 Optical scanning endoscope 300 Processor unit 400 Monitor 500 Optical scanning endoscope 520 Optical fiber 554 Electrode 550 Cylindrical member 551 Piezoelectric actuator 553 Piezoelectric Body 555 Mount member 556 Through hole 566 Cable

Claims

支持部材と、
所定の方向に長尺な形状を有する振動部材であって、該振動部材における該所定の方向と直交する端面が前記支持部材の一部の面に接着され、接着された面で該支持部材に支えられる振動部材と、
前記振動部材に取り付けられており、射出端より照射光が射出される光ファイバと、
前記振動部材の前記所定の方向に沿う側面に形成されており、印加される駆動電圧に従って該振動部材を振動させるための第１の電極群と、を備える、
光走査型内視鏡。 A support member;
A vibration member having a shape elongated in a predetermined direction, wherein an end surface of the vibration member perpendicular to the predetermined direction is bonded to a part of the support member, and the bonded surface is attached to the support member. A vibration member supported;
An optical fiber that is attached to the vibration member, and from which an irradiation light is emitted from an emission end,
A first electrode group that is formed on a side surface of the vibration member along the predetermined direction and vibrates the vibration member according to an applied drive voltage;
Optical scanning endoscope.

前記支持部材と前記振動部材は円筒形状を有し、互いの端面同士が接着剤により接着され、前記所定の方向に同軸上に並べて配置されており、
前記光ファイバは、前記支持部材および前記振動部材の中空部に挿入され通された上で、該振動部材に取り付けられている、
請求項１に記載の光走査型内視鏡。 The support member and the vibration member have a cylindrical shape, the end faces of each other are bonded with an adhesive, and are arranged coaxially in the predetermined direction,
The optical fiber is inserted into and passed through the hollow portion of the support member and the vibration member, and then attached to the vibration member.
The optical scanning endoscope according to claim 1.

前記振動部材と接着される前記支持部材の端面は、中空部の開口端周縁が凹状に落としこまれた凹形状となっており、
接着のために前記支持部材の端面に当てつけられた駆動部材の外周面と前記凹形状とが、前記互いの端面間から漏れ出る接着剤を留める留め部を規定している、
請求項２に記載の光走査型内視鏡。 The end surface of the support member to be bonded to the vibration member has a concave shape in which the opening end periphery of the hollow portion is dropped into a concave shape,
The outer peripheral surface of the drive member applied to the end surface of the support member for adhesion and the concave shape define a fastening portion for fastening the adhesive leaking from between the end surfaces.
The optical scanning endoscope according to claim 2.

前記振動部材と接着される前記支持部材の端面には、中空部の開口端周縁に突起が形成されており、
前記突起は、接着のために前記支持部材の端面に当て付けられた振動部材の中空部に収まる、
請求項２に記載の光走査型内視鏡。 On the end surface of the support member to be bonded to the vibration member, a protrusion is formed on the opening edge periphery of the hollow portion,
The protrusion fits in a hollow portion of the vibration member applied to the end surface of the support member for adhesion.
The optical scanning endoscope according to claim 2.

前記支持部材の表面に形成されており、前記第１の電極群とそれぞれ電気的に接続された第２の電極群を更に備え、
前記振動部材は、前記第２の電極群を介して前記第１の電極群に印加される駆動電圧に従って振動する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光走査型内視鏡。 A second electrode group formed on the surface of the support member and electrically connected to the first electrode group;
The vibrating member vibrates according to a driving voltage applied to the first electrode group via the second electrode group;
The optical scanning endoscope according to any one of claims 1 to 4.

前記第１の電極群と前記第２の電極群とは、可撓性を有する導線によって電気的に接続されている、
請求項５に記載の光走査型内視鏡。 The first electrode group and the second electrode group are electrically connected by a conductive wire having flexibility,
The optical scanning endoscope according to claim 5.

前記振動部材は、前記第１の電極群に印加される駆動電圧に従って振動する圧電体である、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光走査型内視鏡。 The vibrating member is a piezoelectric body that vibrates according to a driving voltage applied to the first electrode group.
The optical scanning endoscope according to any one of claims 1 to 6.