JPWO2016075777A1 - 光ファイバスキャナ、照明装置および観察装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1態様は、光を導光して先端から出射する光ファイバと、該光ファイバの前記先端よりも基端側を嵌合して該光ファイバに振動を伝達可能な振動伝達体と、該振動伝達体に固定され、前記光ファイバの径方向に分極し、該分極方向に交番電圧が印加されることにより前記振動伝達体を介して前記光ファイバを振動させる複数の圧電素子と、前記振動伝達体における前記圧電素子に対して基端側に間隔をあけた位置を嵌合する嵌合孔を有し、該嵌合孔に嵌合させた前記振動伝達体を介して前記光ファイバを片持ち梁状に支持可能な支持部とを備え、前記振動伝達体が、前記光ファイバを挿入可能な貫通孔を有し側面に前記複数の圧電素子が貼り付けられた弾性材料からなる中空の柱状部と、該柱状部の先端に配置されて前記光ファイバを嵌合状態に支持し、該光ファイバの先端に向かって径方向の断面積が徐々に縮小する回転体形状の先端部とを有する光ファイバスキャナである。
このように構成することで、振動伝達体を構成する先端部と柱状部とを別材料で形成したり、これら先端部と柱状部とで光ファイバを挿入する貫通孔を異なる大きさにしたりすることができる。
このように構成することで、振動伝達体において、先端部と柱状部との加工精度のばらつきの影響によるガタ等が生じることがない。したがって、圧電素子の振動をよりスムーズに光ファイバに伝達することができる。
本態様によれば、光ファイバを安定して屈曲振動させることができる光ファイバスキャナにより、被写体の所望の位置を精度よく照明することができる。
本態様によれば、照明装置により被写体の所望の位置で光が精度よく走査されることにより被写体から戻る戻り光が光検出部により検出される。したがって、光検出部により検出された戻り光の強度信号に基づいて得られる被写体の所望の観察範囲の画像情報に基づき、正確な観察を実現することができる。
本実施形態に係る内視鏡装置(観察装置)100は、図1に示すように、照明光を発生させる光源1と、被写体(図示略)に照明光を照射する照明装置3と、照明光が照射されることにより被写体から戻る反射光や蛍光等の戻り光を検出するフォトダイオードのような光検出器(光検出部)5と、これら照明装置3および光検出器5の制御等を行う制御装置7とを備えている。以下、内視鏡装置100の長手方向をZ軸方向、内視鏡装置100の長手方向に直交し、かつ、互いに直交する2方向をそれぞれX軸方向、Y軸方向とする。
制御装置7は、照明装置3および光検出器5を制御するCPU(図示略)と、このCPUを作動するプログラムと、CPUに入力する各種信号等を記憶するメモリとを備えている。
本実施形態に係る光ファイバスキャナ10、照明装置3および内視鏡装置100を用いて被写体を観察するには、まず、外筒15の先端を被写体に向けて配置し、光源1から照明光を発生させる。光源1から発せられた照明光は、照明用光ファイバ11により導光されて先端から出射され、集光レンズ13により被写体に照射される。
光ファイバスキャナ10により照明光を走査させるには、まず、固定部25における軸方向の中央付近が節で照明用光ファイバ11の先端部が腹となるような照明用光ファイバ11の屈曲共振周波数を励起させる。
本実施形態においては、振動伝達体として、柱状部33と先端部35とが別体に形成されている振動伝達体21を例示して説明した。第1変形例としては、これに代えて、図6、図7A,図7Bおよび図7Cに示すように、柱状部33と先端部35とが一体成型されてなる振動伝達体41を採用することとしてもよい。
3 照明装置
5 光検出器(光検出部)
10 光ファイバスキャナ
11 照明用光ファイバ(光ファイバ)
13 集光レンズ
15 外筒
21,41,43,47 振動伝達体
23 圧電素子
25 固定部(支持部)
25a 嵌合孔
33 柱状部
33a 貫通孔
35 先端部
100 内視鏡装置(観察装置)
Claims (5)
- 光を導光して先端から出射する光ファイバと、
該光ファイバの前記先端よりも基端側を嵌合して該光ファイバに振動を伝達可能な振動伝達体と、
該振動伝達体に固定され、前記光ファイバの径方向に分極し、該分極方向に交番電圧が印加されることにより前記振動伝達体を介して前記光ファイバを振動させる複数の圧電素子と、
前記振動伝達体における前記圧電素子に対して基端側に間隔をあけた位置を嵌合する嵌合孔を有し、該嵌合孔に嵌合させた前記振動伝達体を介して前記光ファイバを片持ち梁状に支持可能な支持部とを備え、
前記振動伝達体が、前記光ファイバを挿入可能な貫通孔を有し側面に前記複数の圧電素子が貼り付けられた弾性材料からなる中空の柱状部と、該柱状部の先端に配置されて前記光ファイバを嵌合状態に支持し、該光ファイバの先端に向かって径方向の断面積が徐々に縮小する回転体形状の先端部とを有する光ファイバスキャナ。 - 前記先端部が前記柱状部に別体に形成されている請求項1に記載の光ファイバスキャナ。
- 前記先端部が前記柱状部と一体成型されてなる請求項1に記載の光ファイバスキャナ。
- 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光ファイバスキャナと、
前記光ファイバにより導光する前記光を発生する光源と、
前記光ファイバから出射された光を集光する集光レンズと、
該集光レンズおよび前記光ファイバスキャナを保持する外筒とを備える照明装置。 - 請求項4に記載の照明装置と、
該照明装置によって被写体に光が照射されることにより、該被写体から戻る戻り光を検出する光検出部とを備える観察装置。
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