WO2017103962A1 - 光走査用アクチュエータ、光走査装置、及び光走査用アクチュエータの製造方法 - Google Patents

光走査用アクチュエータ、光走査装置、及び光走査用アクチュエータの製造方法 Download PDF

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WO2017103962A1
WO2017103962A1 PCT/JP2015/006329 JP2015006329W WO2017103962A1 WO 2017103962 A1 WO2017103962 A1 WO 2017103962A1 JP 2015006329 W JP2015006329 W JP 2015006329W WO 2017103962 A1 WO2017103962 A1 WO 2017103962A1
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WO
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ferrule
optical scanning
light
steps
hole
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Application number
PCT/JP2015/006329
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅史 山田
矢島　浩義
Original Assignee
オリンパス株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems

Definitions

  • the present invention relates to an optical scanning actuator that optically scans an object, an optical scanning device that includes the optical scanning actuator, and a method for manufacturing the optical scanning actuator.
  • a piezoelectric element provided on each side surface of a square columnar ferrule holding an optical fiber is known (for example, Patent Document 1).
  • the driving of the piezoelectric element vibrates the ferrule and thus the tip of the optical fiber, and the light emitted from the tip of the optical fiber is scanned on the object along a predetermined scanning path.
  • the size of the ferrule and the piezoelectric element is generally small, it is very difficult to accurately arrange the piezoelectric element at a desired position on the ferrule. If the piezoelectric element is arranged at a position deviated from the desired position on the ferrule, there is a possibility that the vibration characteristic of the optical fiber as expected and the scanning locus cannot be obtained.
  • an object of the present invention made by paying attention to this point is that an optical scanning actuator and an optical scanning device in which the placement accuracy of the piezoelectric element on the ferrule is improved, and the placement accuracy of the piezoelectric element on the ferrule can be improved.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical scanning actuator.
  • An optical scanning actuator that scans light from a light source on an object, An optical fiber for guiding the light from the light source; A ferrule having a through-hole holding the light emitting end from the light source so as to vibrate in a state where the optical fiber is inserted, and having one or more steps on the side surface; A piezoelectric element having a position defined by the one or more steps and secured to a side surface of the ferrule; It has.
  • the piezoelectric element is preferably applied to the one or more steps.
  • the side surface of the ferrule is provided with a pair of steps at positions facing each other through the through hole, and the shape of the pair of steps is rotationally symmetric with respect to the central axis of the through hole. Is preferred.
  • a portion of the side surface of the ferrule adjacent to the step, to which the piezoelectric element is fixed extends in parallel to the central axis direction of the through hole.
  • An invention of an optical scanning device that achieves the above object
  • the optical scanning actuator that scans light from a light source on an object; and
  • a light detection unit that detects light obtained from the object by irradiation with the light and converts the light into an electrical signal;
  • a signal processing unit that generates an image signal based on an electrical signal from the light detection unit; It has.
  • a method of manufacturing an optical scanning actuator that achieves the above-described object is as follows.
  • a method of manufacturing an optical scanning actuator that scans light from a light source on an object A ferrule forming step that has a through hole that holds the light emission end of the light source from the light source in a state where the optical fiber is inserted in a vibrated manner and that has one or more steps on the side surface, and forms a ferrule; Holding the optical fiber inside the through-hole of the ferrule, holding an optical fiber;
  • a piezoelectric element fixing step wherein a position of the piezoelectric element is defined by the one or more steps, and the piezoelectric element is fixed to a side surface of the ferrule; including.
  • the ferrule is preferably formed by press working or casting.
  • an optical scanning actuator and an optical scanning device in which the placement accuracy of the piezoelectric element on the ferrule is improved, and a manufacturing method of the optical scanning actuator capable of improving the placement accuracy of the piezoelectric element on the ferrule. can do.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an optical scanning device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is an overview diagram schematically showing the scope of FIG. 1. It is sectional drawing of the front-end
  • FIG. 4A is a perspective view illustrating a ferrule
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an optical scanning actuator including the ferrule illustrated in FIG. It is a perspective view which shows an actuator.
  • FIG. 5A is a perspective view showing a ferrule
  • FIG. 5B is a view for optical scanning including the ferrule of FIG. 5A. It is a perspective view which shows an actuator.
  • FIG. 6A is a perspective view showing a ferrule
  • FIG. 6A is a perspective view showing a ferrule
  • FIG. 6B is a view for optical scanning including the ferrule of FIG. 6A. It is a perspective view which shows an actuator.
  • FIG. 7A is a perspective view showing a ferrule
  • FIG. 7B is a view for optical scanning including the ferrule of FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a perspective view showing a ferrule
  • FIG. 8B is a view for optical scanning including the ferrule of FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a perspective view illustrating a ferrule
  • FIG. 9B illustrates an optical scanning actuator including the ferrule of FIG. 9A. It is a perspective view shown.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an optical scanning endoscope apparatus as the optical scanning apparatus according to the first embodiment.
  • the optical scanning endoscope apparatus 10 includes a scope 20, a control device main body 30, and a display 40.
  • the control device main body 30 includes a control unit 31 that controls the entire optical scanning endoscope apparatus 10, a light emission timing control unit 32, lasers 33R, 33G, and 33B (light sources), a coupler 34, and a drive control unit 38.
  • a photodetector 35 photodetection unit
  • an ADC analog-digital converter
  • the lasers 33R, 33G, and 33B constitute a light source that selectively emits light of a plurality of different wavelengths (in this embodiment, wavelengths of three colors R, G, and B) according to control by the light emission timing control unit 32. ing.
  • “selectively emitting light of a plurality of different wavelengths” means that the timing selected by the light emission timing control unit 32 is the light of any one wavelength selected by the light emission timing control unit 32. It means to inject at.
  • a DPSS laser semiconductor excitation solid-state laser
  • a laser diode can be used as the lasers 33R, 33G, and 33B.
  • the light emission timing control unit 32 controls the light emission timing of the light source according to the control signal from the control unit 31. For example, the light emission timing control unit 32 switches the wavelengths of R, G, and B light from the light source at predetermined time intervals (light emission cycles) in a predetermined light emission order during scanning.
  • the laser beams emitted from the lasers 33R, 33G, and 33B are incident on the illumination optical fiber 11 that is a single mode fiber as illumination light through an optical path that is coaxially combined by the coupler 34.
  • the coupler 34 is configured using, for example, a fiber multiplexer or a dichroic prism.
  • the lasers 33R, 33G, and 33B and the coupler 34 may be housed in a separate housing from the control device main body 30 that is connected to the control device main body 30 by a signal line.
  • the light incident on the illumination optical fiber 11 from the coupler 34 is guided to the distal end portion of the scope 20 and irradiated onto the object 100.
  • the drive control unit 38 of the control device main body 30 drives the optical scanning actuator 21 of the scope 20 by vibration to drive the tip of the illumination optical fiber 11 by vibration.
  • the illumination light emitted from the illumination optical fiber 11 is two-dimensionally scanned on the observation surface of the object 100 along a predetermined scanning path such as a spiral shape.
  • Light such as reflected light and scattered light obtained from the object 100 by irradiation of illumination light is received at the tip of the detection optical fiber bundle 12 constituted by a multimode fiber, passes through the scope 20, and the control device main body 30. It is guided to.
  • the light detector 35 detects light obtained by irradiation with light of any wavelength (color) of R, G, or B from the object 100 through the detection optical fiber bundle 12 for each light emission period of the light source. Then, an analog signal (electric signal) is output.
  • the ADC 36 converts the analog signal from the photodetector 35 into a digital signal (electric signal) and outputs it to the signal processing unit 37.
  • the signal processing unit 37 sequentially stores the digital signal corresponding to each wavelength input from the ADC 36 for each light emission period in association with the light emission timing and the scanning position in a memory (not shown). Information on the light emission timing and the scanning position is obtained from the control unit 31. In the control unit 31, information on the scanning position is calculated from information such as the amplitude and phase of the oscillating voltage applied by the drive control unit 38. Then, the signal processing unit 37 performs image processing such as enhancement processing, ⁇ processing, interpolation processing, and the like as necessary based on each digital signal input from the ADC 36 after scanning or during scanning. The image of the object 100 is generated and displayed on the display 40.
  • FIG. 2 is a schematic view schematically showing the scope 20.
  • the scope 20 includes an operation unit 22 and an insertion unit 23.
  • the operation unit 22 is connected to the illumination optical fiber 11, the detection optical fiber bundle 12, and the wiring cable 13 from the control device main body 30.
  • the illumination optical fiber 11, the detection optical fiber bundle 12, and the wiring cable 13 pass through the insertion portion 23 and extend to the distal end portion 24 of the insertion portion 23 (the portion in the broken line portion in FIG. 2).
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the distal end portion 24 of the insertion portion 23 of the scope 20 of FIG.
  • the distal end portion 24 of the insertion portion 23 of the scope 20 includes an optical scanning actuator 21 that scans light from the light source on the object 100, a projection lens 25 (optical system), and a detection optical fiber bundle 12. Is provided.
  • the optical scanning actuator 21 includes an illumination optical fiber 11 that guides light from a light source, a ferrule 29 that holds the illumination optical fiber 11, and one or more (in this example) provided on a side surface of the ferrule 29. 4) piezoelectric elements 71 to 74 are provided.
  • the detection optical fiber bundle 12 is disposed so as to pass through the outer peripheral side portion of the insertion portion 23, and extends to the distal end of the distal end portion 24.
  • a detection lens (not shown) is provided at the tip of each fiber of the detection optical fiber bundle 12.
  • the projection lens 25 and the detection lens are arranged at the forefront of the distal end portion 24 of the insertion portion 23 of the scope 20.
  • the projection lens 25 is configured so that laser light emitted from the distal end portion 11 c of the illumination optical fiber 11 is irradiated onto the object 100 and is substantially condensed.
  • the detection lens is configured such that the laser light collected on the object 100 is reflected or scattered by the object 100 or the fluorescence generated by the irradiation of the laser light collected on the object 100 ( The light obtained from the object 100) is taken in, and is arranged so as to be condensed and coupled to the detection optical fiber bundle 12 arranged after the detection lens.
  • the projection lens 25 is not limited to a single lens configuration as in this example, and may be configured by a plurality of lenses.
  • FIG. 4A is a perspective view showing the ferrule 29 in this example
  • FIG. 4B is a perspective view showing the optical scanning actuator 21 of this example provided with the ferrule 29 of FIG. 4A. It is.
  • the rear end side portion of the insertion portion 23 of the ferrule 29 is fixed to the actuator holder 26, and the inside of the insertion portion 23 of the scope 20 is interposed via the actuator holder 26. It is fixed.
  • the ferrule 29 has a through-hole 29a, and the illumination optical fiber 11 is inserted into the through-hole 29a, and the light emission end from the light source in the illumination optical fiber 11 (that is, the illumination optical fiber).
  • the ferrule 29 is preferably made of a conductive material such as a metal (for example, nickel or kovar), but is not limited thereto.
  • a metal thin film is formed on a part or the entire surface of a nonmetallic member by plating or vapor deposition. You may be comprised with what was formed.
  • the illumination optical fiber 11 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the through hole 29 a of the ferrule 29 and extends almost on the central axis of the through hole 29 a of the ferrule 29.
  • the adhesive 70 is fixed and held by the adhesive 70 in the through hole 29 a of the ferrule 29, and further extends from the through hole 29 a of the ferrule 29 to the distal end side of the insertion portion 23.
  • a portion from the fixed end 11a held by the ferrule 29 to the tip end portion 11c in the illumination optical fiber 11 is a vibrating portion 11b held so as to be able to vibrate.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 have a rectangular parallelepiped shape in this example, and are configured by, for example, PZT (piezo elements). However, the piezoelectric elements 71 to 74 may have a shape other than a rectangular parallelepiped shape.
  • the ferrule 29 of this example has a substantially quadrangular prism shape (when viewed except for a groove described later), and the center axis of the ferrule 29 and the through hole for the illumination optical fiber 11
  • the central axis line of 29a coincides.
  • the central axis direction of the through hole 29a of the ferrule 29 (that is, the longitudinal direction of the ferrule 29) is the Z-axis direction, and the directions perpendicular to each other in a plane perpendicular to the Z-axis direction are the X-axis directions.
  • the Y-axis direction is the directions perpendicular to each other in a plane perpendicular to the Z-axis direction.
  • the side surface of the ferrule 29 (that is, the outer peripheral surface of the ferrule 29) has a pair of side surfaces 201 and 202 facing the positive side and the negative side in the X-axis direction, and the positive side and negative side in the Y-axis direction, respectively. And a pair of facing side surfaces 203 and 204.
  • the ferrule 29 may have an arbitrary column shape such as a prism shape other than the quadrangular column shape or a cylindrical shape.
  • grooves 201g, 202g, 203g, and 204g extending in parallel with the central axis direction (Z-axis direction) of the through hole 29a of the ferrule 29 are respectively extended over the entire length of the ferrule 29. Is formed.
  • the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g in this example have a U-shaped cross-sectional shape in the XY plane direction, that is, the groove walls 201g, 202g, 203g, and 204g facing each other and the grooves
  • the bottom surfaces are perpendicular to each other.
  • steps 201a, 202a, 203a, and 204a Two groove wall surfaces of the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g facing each other form steps 201a, 202a, 203a, and 204a, respectively. That is, in this example, two steps 201a, 202a, 203a, and 204a facing each other are provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29, respectively.
  • the “step” refers to a surface that is adjacent to the fixing surface for the piezoelectric element on the side surface (outer peripheral surface) of the ferrule and is raised to the outer peripheral side of the ferrule with respect to the fixing surface for the piezoelectric element. And has the function of defining the position of the piezoelectric element.
  • the shapes of the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g, and the shapes of the steps 201a, 202a, 203a, and 204a provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29, respectively, are the center of the through hole 29a. It is rotationally symmetric with respect to the axis. That is, the steps 201a, 202a, 203a, 204a provided in the ferrule 29 are configured to be able to overlap each other when the ferrule 29 is rotated around the central axis of the through hole 29a.
  • the two steps 201a, 202a, 203a, and 204a that are provided on the side surfaces 201 to 204 and that face each other are viewed comprehensively as one step.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 are fitted in the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g of the ferrule 29, respectively.
  • the groove depth that is, the step heights of the steps 201a, 202a, 203a, and 204a
  • the groove width that is, the two steps 201a, 202a, 203a, and 204a that face each other
  • the total length of the grooves (that is, the total length of the steps 201a, 202a, 203a, and 204a) are substantially the same as the thickness, width, and total length of the piezoelectric elements 71 to 74, respectively.
  • the groove depths of the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g may be smaller than the thickness of the piezoelectric elements 71 to 74 adhered to the bottom surfaces of the grooves.
  • the thickness is preferably equal to or less than the thickness of the piezoelectric elements 71 to 74.
  • the ferrule 29 can easily expand and contract, and the amplitude can be increased. This is advantageous.
  • the total length of the piezoelectric elements 71 to 74 may be shorter than the total length of the steps 201a, 202a, 203a, 204a.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 have their back surfaces in a state where their positions are defined (that is, applied) to the two steps 201a, 202a, 203a, and 204a that face each other on both sides in the width direction. (That is, the surface on the side of the illumination optical fiber 11 in the piezoelectric elements 71 to 74) is adjacent to the two steps 201a, 202a, 203a, 204a on the side of the illumination optical fiber 11 on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29, respectively.
  • Portions 201b, 202b, 203b, and 204b (in this example, groove bottom surfaces of the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g sandwiched between two steps; hereinafter, also referred to as “fixing surfaces for piezoelectric elements”). It is fixed.
  • the state in which the piezoelectric element is “applied to the step” means that the piezoelectric element is applied to the step via some member, or the piezoelectric element is directly applied to the step without any member. Refers to one of the attached states. In the example of FIG.
  • the side surfaces on both sides in the width direction of the piezoelectric elements 71 to 74 are applied to the two steps 201a, 202a, 203a, 204a via an electric insulating material 82 such as an electric insulating adhesive. It has been. Further, the back surfaces of the piezoelectric elements 71 to 74 are fixed to the fixing surfaces 201b, 202b, 203b for the piezoelectric elements 71 to 74 through a conductive fixing material 83 such as solder or a conductive adhesive (for example, silver paste). It is fixed to 204b.
  • a conductive fixing material 83 such as solder or a conductive adhesive (for example, silver paste).
  • Steps 201a, 202a, 203a, and 204a provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 have a function of positioning the piezoelectric elements 71 to 74 at predetermined positions on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29.
  • the positioning function of the steps 201a, 202a, 203a, 204a, the center position in the width direction of each of the piezoelectric elements 71, 72 on both sides in the X-axis direction with respect to the through hole 29a, and the central axis of the through hole 29a are arranged on the same XZ plane, and the center positions in the width direction of the piezoelectric elements 73 and 74 on both sides in the Y-axis direction with respect to the through-hole 29a and the central axis of the through-hole 29a are the same YZ. Arranged on a plane.
  • Electrodes 80 formed by gold vapor deposition or the like are provided on the front side surfaces of the piezoelectric elements 71 to 74 (that is, the outer peripheral surface of the ferrule 29 in the piezoelectric elements 71 to 74) over almost the entire front side surface. It has been.
  • the wiring cable 13 from the drive control unit 38 of the control device body 30 is bonded to the electrode 80 by a conductive bonding material 81 such as solder or conductive adhesive (silver paste or the like).
  • the piezoelectric elements 71 to 74 are driven by the voltage application.
  • the piezoelectric elements 71 and 72 on both sides in the X-axis direction with respect to the through-hole 29a of the ferrule 29 are always applied with voltages having the opposite polarity and the same amplitude and frequency.
  • one of the piezoelectric elements 71 and 72 extends in the Z-axis direction and the other contracts in the Z-axis direction, whereby the ferrule 29 and thus the vibration part 11b of the illumination optical fiber 11 is vibrated in the X-axis direction.
  • the piezoelectric elements 73 and 74 on both sides in the Y-axis direction with respect to the through hole 29a of the ferrule 29 are always applied with voltages having the opposite polarity and the same amplitude and frequency.
  • one of the piezoelectric elements 73 and 74 extends in the Z-axis direction and the other contracts in the Z-axis direction, whereby the ferrule 29 and thus the vibration part 11b of the illumination optical fiber 11 vibrate in the Y-axis direction. Is done.
  • the drive control unit 38 applies a voltage to the piezoelectric elements 71 and 72 for driving in the X-axis direction and the piezoelectric elements 73 and 74 for driving in the Y-axis direction to drive them by vibration, the vibration of the optical fiber 11 for illumination is vibrated.
  • the portion 11b vibrates and the tip portion 11c is deflected.
  • the laser light emitted from the distal end portion 11 c is sequentially two-dimensionally scanned along the predetermined scanning path on the surface of the object 100.
  • This predetermined scanning path can be, for example, spiral, raster, or Lissajous.
  • the through hole 29a of the ferrule 29 is formed as in this example.
  • the shape of a pair of steps at positions facing each other in the predetermined direction (in this example, the shape of a pair of steps 201a, 202a at positions facing each other in the X-axis direction through the through hole 29a, and The shapes of the pair of steps 203a and 204a at positions facing each other in the Y axis direction through the through hole 29a are preferably rotationally symmetric with respect to the central axis of the through hole 29a.
  • the piezoelectric elements of the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 are as in this example.
  • the fixing surfaces 201b, 202b, 203b, 204b for 71 to 74 preferably extend in parallel to the central axis direction of the through hole 29a of the ferrule 29. Thereby, the distance between the piezoelectric elements 71 to 74 and the illumination optical fiber 11 can be made constant along the longitudinal direction of the piezoelectric elements 71 to 74.
  • the characteristics of the piezoelectric elements 71 to 74 can be individually adjusted by adjusting the dimensions and materials of the piezoelectric elements 71 to 74, the frequency and amplitude of the voltage applied to the piezoelectric elements 71 to 74, and the like. However, from the viewpoint of realizing the vibration drive in the predetermined direction of the vibration part 11b of the illumination optical fiber 11 by the piezoelectric elements 71 to 74, the positions facing each other in the predetermined direction through the through hole 29a.
  • a pair of piezoelectric elements are, for example, dimensions, materials, and applied voltages.
  • the characteristics are preferably the same, for example, by making the frequency and the amplitude of the applied voltage the same.
  • the optical scanning actuator 21 has a through hole 29a for the illumination optical fiber 11, and one or more steps 201a, 202a, 203a, 204a (and fixing surfaces 201b, 202b, 203b, 204b for piezoelectric elements) on the side surfaces 201-204.
  • the provided ferrule 29 is formed (ferrule forming step).
  • a method of forming the ferrule 29 by pressing or casting is preferable from the viewpoint of achieving high shape accuracy of the ferrule 29 and ease of manufacture.
  • the side surfaces 201 to 204 after performing a build-up plating process around the rod for forming the through hole 29a, the side surfaces 201 to 204 (steps 201a, 202a, 201a, 202a, 203a, 204a and the fixing surfaces 201b, 202b, 203b, 204b for the piezoelectric elements) may be used.
  • the illumination optical fiber 11 is inserted into the through hole 29a of the ferrule 29, and the exit end (that is, the vibration part 11b) of the illumination optical fiber 11 is held so as to be capable of vibration (optical fiber holding step).
  • the illumination optical fiber 11 is previously inserted into the through-hole 29 a by a certain length from the rear end side of the ferrule 29, and then the adhesive 70 is positioned at the rear end of the ferrule 29.
  • the illumination optical fiber 11 is applied to the portion of the illumination optical fiber 11 to be advanced, and the illumination optical fiber 11 is further advanced in the through hole 29a, and the vibrating portion 11b of the illumination optical fiber 11 is drawn from the through hole 29a to the distal end side of the insertion portion 23. In this state, the adhesive 70 is cured.
  • the positions of the piezoelectric elements 71 to 74 are defined by the steps 201a, 202a, 203a, and 204a (that is, applied to the steps), and further In this state, it is fixed to the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 (piezoelectric element fixing step). More specifically, for example, the side surfaces of the piezoelectric elements 71 to 74 are applied to the steps 201a, 202a, 203a, and 204a via the electrical insulating material 82, and the back side surfaces of the piezoelectric elements 71 to 74 are electrically conductive.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 can be positioned by the steps 201a, 202a, 203a, and 204a when the piezoelectric elements 71 to 74 are fixed to the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29.
  • the placement accuracy of the piezoelectric elements 71 to 74 on the side surfaces 201 to 204 can be improved.
  • the electrodes 80 on the piezoelectric elements 71 to 74 and the wiring cable 13 are bonded together by the conductive bonding material 81.
  • the electrode 80 is formed on the piezoelectric elements 71 to 74 in advance, for example, before the piezoelectric element fixing step.
  • a part or all of the steps 201a, 202a, 203a, 204a are removed by cutting a part of the ferrule 29 (for example, a corner extending in the longitudinal direction of the ferrule 29). It may be removed.
  • the piezoelectric element fixing step it is not necessary to provide the electrical insulating material 82 between the portions of the steps 201a, 202a, 203a, and 204a to be removed later and the piezoelectric elements 71 to 74.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 are provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29, the two steps 201a, 202a, 203a, and 204a provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29, respectively, Since the elements 71 to 74 are positioned from both sides in the width direction, the arrangement accuracy of the piezoelectric elements 71 to 74 on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 can be increased. Thereby, the vibration characteristic of the illumination optical fiber 11 as expected and the scanning trajectory can be realized more reliably.
  • the ferrule 29 and the total length of the piezoelectric elements 71 to 74 are matched, the ferrule is fixed in the piezoelectric element fixing step. 29 and the piezoelectric elements 71 to 74 are pressed from both sides in the longitudinal direction so that both ends thereof are aligned, the placement accuracy of the piezoelectric elements 71 to 74 on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 can be further increased.
  • the first embodiment has been described above, but the present invention includes various modifications.
  • modified examples of the optical scanning actuator will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a first modification of the optical scanning actuator 21 and corresponds to FIG.
  • a substantially U-shaped groove extending in a cross section in the XY plane direction extending in parallel to the central axis direction of the through hole 29a of the ferrule 29 on each of the side surfaces 201 to 204 of the substantially square columnar ferrule 29.
  • Each of 201g, 202g, 203g, and 204g extends from one end (front end in the example in the figure) of the ferrule 29 and terminates before reaching the other end (rear end in the example in the figure).
  • the end wall surfaces that connect the two groove wall surfaces at the ends of the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g are respectively steps 201a, 202a, 203a, and 204a are configured.
  • the steps 201a, 202a, 203a, and 204a are substantially U-shaped.
  • the groove bottom surfaces of the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g extend in parallel to the central axis direction (Z-axis direction) of the through hole 29a of the ferrule 29.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 are provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 (piezoelectric element fixing step), the substantially U-shaped steps 201a, 202a, 203a, 204a in plan view are used.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 can be positioned from both sides in the width direction and one side in the extending direction (the rear end side in the example in the figure).
  • the shapes of the pair of steps 201a and 202a located at positions facing each other in the X-axis direction through the through-hole 29a of the ferrule 29 and in the Y-axis direction through the through-hole 29a are rotationally symmetric with respect to the central axis of the through hole 29a.
  • the length in the longitudinal direction of the pair of steps 201a and 202a located opposite to each other in the X-axis direction through the through-hole 29a of the ferrule 29 is More than the length in the Z-axis direction of the pair of steps 203a and 204a located opposite to each other in the Y-axis direction through the through-hole 29a (and hence the length in the longitudinal direction of the piezoelectric elements 73 and 74 for driving in the Y-axis direction).
  • a material suitable for smaller amplitude driving is selected than the material of the piezoelectric elements 73 and 74 for driving in the Y-axis direction.
  • FIG. 6 shows a second modification of the optical scanning actuator 21 and corresponds to FIG.
  • each of the ferrules 29 having a substantially quadrangular prism shape (more specifically, a shape obtained by removing a thin rectangular plate-like portion in contact with a clockwise surface from each side surface of the quadrangular columnar ferrule 29).
  • Ends extending in the Z-axis direction from the longitudinal direction one end of the ferrule 29 to the side surfaces 201 to 204, bent at a right angle before reaching the other Z-axis direction of the ferrule 29, and extending in the Z-axis direction in the ferrule 29
  • Steps 201a, 202a, 203a, 204a are provided to reach the edges.
  • the steps 201a, 202a, 203a, and 204a are substantially L-shaped when the side surfaces 201 to 204 of the ferrule are viewed in plan.
  • the portions 201b, 202b, 203b, and 204b (which are adjacent to the steps 201a, 202a, 203a, and 204a on the side of the illumination optical fiber 11 of the ferrule 29 and to which the piezoelectric elements 71 to 74 are fixed)
  • the fixing surface for the piezoelectric element extends in parallel to the central axis direction (Z-axis direction) of the through hole 29a of the ferrule 29.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 are provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 (piezoelectric element fixing step), by the substantially L-shaped steps 201a, 202a, 203a, 204a in plan view,
  • the piezoelectric elements 71 to 74 can be positioned from one side in the width direction and one side in the extending direction.
  • the shapes of the pair of steps 203a and 204a at the opposite positions are rotationally symmetric with respect to the central axis of the through hole 29a.
  • the piezoelectric elements 71 and 72 for driving in the X-axis direction and the piezoelectric elements 73 and 74 for driving in the Y-axis direction are made of the same material and dimensions.
  • FIG. 7 shows a third modification of the optical scanning actuator 21 and corresponds to FIG.
  • substantially L-shaped steps 201a, 202a, 203a, and 204a are provided on the side surfaces 201 to 204 of the substantially square columnar ferrule 29 in a plan view similar to the second modified example (FIG. 6). Yes.
  • the steps 201a, 202a, 203a, 204a provided on the pair of side surfaces 201 to 204 are oriented symmetrically with respect to a virtual plane passing through the central axis of the through hole 29a of the ferrule 29 and the edges of the ferrule 29 connecting the pair of side surfaces 201-204. This is different from the second modified example.
  • the shapes of the pair of steps 201a and 202a at positions facing each other in the X-axis direction through the through-hole 29a of the ferrule 29, and the Y-axis direction through the through-hole 29a are rotationally symmetric with respect to the central axis of the through hole 29a.
  • the fixed portions 201b, 202b, 203b, and 204b of the piezoelectric elements 71 to 74 (for piezoelectric elements)
  • the fixing surface of the ferrule 29 extends in parallel to the central axis direction (Z-axis direction) of the through hole 29 a of the ferrule 29.
  • the piezoelectric elements 71 and 72 for driving in the X-axis direction and the piezoelectric elements 73 and 74 for driving in the Y-axis direction are made of the same material and dimensions.
  • FIG. 8 shows a fourth modification of the optical scanning actuator 21 and corresponds to FIG.
  • the side surface 201 of the substantially cylindrical ferrule 29 (that is, the outer peripheral surface of the ferrule 29) is substantially U-shaped in the cross section in the XY plane direction, and is arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the two grooves 201g, 202g, 203g, and 204g extend in the Z-axis direction over the entire length of the ferrule 29, respectively.
  • Two groove wall surfaces facing each other of the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g constitute steps 201a, 202a, 203a, and 204a, respectively.
  • the portions 201b, 202b, 203b, 204b to which the piezoelectric elements 71 to 74 are fixed that is, for piezoelectric elements
  • the groove bottom surfaces of the grooves 201g, 202g, 203g, and 204g extend in parallel to the central axis direction (Z-axis direction) of the through hole 29a of the ferrule 29.
  • the piezoelectric elements 71 to 74 are provided on the side surface 201 of the ferrule 29 (piezoelectric element fixing step), the two stages 201a, 202a, 203a, and 204a facing each other cause the piezoelectric elements 71 to 74 to be arranged. Can be positioned from both sides in the width direction.
  • the shapes of the pair of steps 203a and 204a at the opposite positions are rotationally symmetric with respect to the central axis of the through hole 29a.
  • the piezoelectric elements 71 and 72 for driving in the X-axis direction and the piezoelectric elements 73 and 74 for driving in the Y-axis direction are made of the same material and dimensions.
  • the present invention is not limited to the above-described examples, and any number of steps 201a, 202a, 203a, and 204a can be provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 as long as the positioning function of the piezoelectric elements 71 to 74 can be exhibited. It may be provided, and may extend continuously or intermittently in any direction.
  • the steps 201a, 202a, 203a, and 204a do not need to be configured as flat wall surfaces, and are adjacent to the fixing surface for the piezoelectric element and the ferrule 29 with respect to the fixing surface for the piezoelectric element.
  • the steps 201a, 202a, 203a, and 204a include one or more (four in the illustrated example) protrusions 201p, 202p, and 203p provided on the side surfaces 201 to 204 of the ferrule 29 as in the example illustrated in FIG. 204p may be configured as a surface portion facing the piezoelectric elements 71 to 74.
  • the light source of the optical scanning endoscope apparatus 10 is not limited to the light source provided with the lasers 33R, 33G, and 33B, and for example, a light source provided with a white light source may be used.
  • the optical scanning device of the present invention may be configured not only as an optical scanning endoscope device but also as other optical scanning devices such as an optical scanning microscope.
  • Optical scanning endoscope device (optical scanning device) 11 Optical fiber for illumination (optical fiber) 11a Fixed end of illumination optical fiber 11b Vibrating portion of illumination optical fiber 11c Tip portion of illumination optical fiber 12 Optical fiber bundle for detection 13 Wiring cable 20 Scope 21 Optical scanning actuator 22 Operation unit 23 Insertion unit 24 Insertion unit 24 Tip portion 25 Projection lens 26 Actuator holder 29 Ferrule through hole 30 Control device body 31 Control portion 32 Light emission timing control portion 33R, 33G, 33B Laser (light source) 34 Coupler 35 Photodetector (photodetector) 36 ADC 37 Signal Processing Unit 38 Drive Control Unit 40 Display 70 Adhesive 71-74 Piezoelectric Element 80 Electrode 81 Conductive Bonding Material 82 Electrical Insulating Material 83 Conductive Fixing Material 100 Object 201-204 Ferrule Sides 201a, 202a, 203a, 204a Step 201b, 202b, 203b, 204b Bonding surface for piez

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Abstract

　光走査用アクチュエータ２１は、光ファイバ１１と、光ファイバを挿通した状態で光源３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂからの光の射出端１１ｃを振動可能に保持する貫通孔２９ａを有するとともに、側面２０１～２０４に１つ以上の段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａが設けられたフェルール２９と、１つ以上の段により位置を規定され、フェルールの側面に固着された圧電素子７１～７４と、を備えている。

Description

光走査用アクチュエータ、光走査装置、及び光走査用アクチュエータの製造方法
　本発明は、対象物を光走査する光走査用アクチュエータ、光走査用アクチュエータを備えた光走査装置、及び光走査用アクチュエータの製造方法に関する。
　従来の光走査用アクチュエータとして、光ファイバを保持する四角柱状のフェルールの各側面上に、圧電素子を設けたものが知られている（例えば、特許文献１）。圧電素子の駆動によってフェルールひいては光ファイバの先端が振動され、光ファイバの先端から射出される光が対象物上で所定の走査経路に沿うように走査される。
国際公開第２０１３／０６９３８２号
　しかしながら、一般的にフェルール及び圧電素子の大きさは微小であることから、圧電素子をフェルール上の所望位置に精度良く配置することは非常に困難であった。フェルール上の所望位置からずれた位置に圧電素子が配置されれば、所期したとおりの光ファイバの振動特性ひいては走査軌跡が得られないおそれがあった。
　したがって、この点に着目してなされた本発明の目的は、フェルールへの圧電素子の配置精度が向上された光走査用アクチュエータ及び光走査装置、並びに、フェルールへの圧電素子の配置精度を向上できる光走査用アクチュエータの製造方法を、提供することにある。
　上記目的を達成する光走査用アクチュエータの発明は、
　光源からの光を対象物上で走査させる光走査用アクチュエータであって、
　前記光源からの光を導光する光ファイバと、
　前記光ファイバを挿通した状態で前記光源からの光の射出端を振動可能に保持する貫通孔を有するとともに、側面に１つ以上の段が設けられたフェルールと、
　前記１つ以上の段により位置を規定され、前記フェルールの側面に固着された圧電素子と、
を備えている。
　前記圧電素子は、前記１つ以上の段に当て付けられていることが好ましい。
　前記フェルールの側面には、前記貫通孔を介して互いに対向する位置に一対の前記段が設けられており、前記一対の段の形状が互いに前記貫通孔の中心軸線に対して回転対称であることが好ましい。
　前記フェルールの前記側面のうち、前記段に隣接する、前記圧電素子の固着された部分が、前記貫通孔の中心軸線方向に対して平行に延在していることが好ましい。
　また、上記目的を達成する光走査装置の発明は、
　光源からの光を対象物上で走査させる、上記光走査用アクチュエータと、
　前記光の照射により前記対象物から得られる光を検出して電気信号に変換する光検出部と、
　前記光検出部からの電気信号に基づいて画像信号を生成する信号処理部と、
を備えている。
　また、上記目的を達成する光走査用アクチュエータの製造方法は、
　光源からの光を対象物上で走査させる光走査用アクチュエータの製造方法であって、
　光ファイバを挿通した状態で前記光源からの光の射出端を振動可能に保持する貫通孔を有するとともに、側面に１つ以上の段が設けられた、フェルールを形成する、フェルール形成ステップと、
　前記フェルールの前記貫通孔の内部で前記光ファイバを保持させる、光ファイバ保持ステップと、
　圧電素子を、前記１つ以上の段により位置を規定し、前記フェルールの側面に固着させる、圧電素子固着ステップと、
を含む。
　前記フェルール形成ステップでは、前記フェルールをプレス加工又は鋳造により形成するのが好ましい。
　本発明によれば、フェルールへの圧電素子の配置精度が向上された光走査用アクチュエータ及び光走査装置、並びに、フェルールへの圧電素子の配置精度を向上できる光走査用アクチュエータの製造方法を、提供することができる。
第１実施形態に係る光走査装置の概略構成を示すブロック図である。 図１のスコープを概略的に示す概観図である。 図２のスコープの先端部の断面図である。 図３の光走査用アクチュエータの一例を示す図であり、図４（ａ）は、フェルールを示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のフェルールを備えた光走査用アクチュエータを示す斜視図である。 光走査用アクチュエータの第１変形例を示す図であり、図５（ａ）は、フェルールを示す斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のフェルールを備えた光走査用アクチュエータを示す斜視図である。 光走査用アクチュエータの第２変形例を示す図であり、図６（ａ）は、フェルールを示す斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のフェルールを備えた光走査用アクチュエータを示す斜視図である。 光走査用アクチュエータの第３変形例を示す図であり、図７（ａ）は、フェルールを示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のフェルールを備えた光走査用アクチュエータを示す斜視図である。 光走査用アクチュエータの第４変形例を示す図であり、図８（ａ）は、フェルールを示す斜視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のフェルールを備えた光走査用アクチュエータを示す斜視図である。 段の変形例を説明するための図であり、図９（ａ）は、フェルールを示す斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のフェルールを備えた光走査用アクチュエータを示す斜視図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
　（第１実施形態）
　図１～図４を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係る光走査装置としての光走査型内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、光走査型内視鏡装置１０は、スコープ２０と、制御装置本体３０と、ディスプレイ４０とを、備えている。
　まず、制御装置本体３０の構成を説明する。制御装置本体３０は、光走査型内視鏡装置１０全体を制御する制御部３１と、発光タイミング制御部３２と、レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ（光源）と、結合器３４と、駆動制御部３８と、光検出器３５（光検出部）と、ＡＤＣ（アナログ－デジタル変換器）３６と、信号処理部３７とを、備えている。
　レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂは、発光タイミング制御部３２による制御に従って、複数の異なる波長（本実施形態では、Ｒ、Ｇ及びＢの３色の波長）の光を選択的に射出する光源を構成している。ここで、「複数の異なる波長の光を選択的に射出する」とは、すなわち、発光タイミング制御部３２により選択されたいずれか１つの波長の光を、発光タイミング制御部３２により選択されたタイミングで射出することを意味する。レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂとしては、例えばＤＰＳＳレーザ（半導体励起固体レーザ）やレーザダイオードを使用することができる。
　発光タイミング制御部３２は、制御部３１からの制御信号に応じて、光源の発光タイミングを制御する。例えば、発光タイミング制御部３２は、走査中に、光源からのＲ、Ｇ、Ｂの光の波長を、所定の発光順序で、一定の時間間隔（発光周期）毎に切り替える。
　レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂから射出されるレーザ光は、結合器３４により同軸に合成された光路を経て、照明光としてシングルモードファイバである照明用光ファイバ１１に入射される。結合器３４は、例えばファイバ合波器やダイクロイックプリズム等を用いて構成される。
　レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂおよび結合器３４は、制御装置本体３０と信号線で結ばれた、制御装置本体３０とは別の筐体に収納されていても良い。
　結合器３４から照明用光ファイバ１１に入射した光は、スコープ２０の先端部まで導光され、対象物１００に照射される。その際、制御装置本体３０の駆動制御部３８は、スコープ２０の光走査用アクチュエータ２１を振動駆動することによって、照明用光ファイバ１１の先端部を振動駆動する。これにより、照明用光ファイバ１１から射出された照明光は、対象物１００の観察表面上を、例えばらせん状等の所定の走査経路に沿って、２次元走査する。照明光の照射により対象物１００から得られる反射光や散乱光などの光は、マルチモードファイバにより構成される検出用光ファイババンドル１２の先端で受光して、スコープ２０内を通り制御装置本体３０まで導光される。
　光検出器３５は、光源の発光周期毎に、Ｒ、Ｇ又はＢのいずれかの波長（色）の光の照射により得られた光を対象物１００から検出用光ファイババンドル１２を介して検出して、アナログ信号（電気信号）を出力する。
　ＡＤＣ３６は、光検出器３５からのアナログ信号をデジタル信号（電気信号）に変換し、信号処理部３７に出力する。
　信号処理部３７は、発光周期毎にＡＤＣ３６から入力された、各波長に対応するデジタル信号を、それぞれ発光タイミングと走査位置とに対応付けて、順次メモリ（図示せず）に記憶する。この発光タイミングと走査位置との情報は、制御部３１から得る。制御部３１では、駆動制御部３８により印加した振動電圧の振幅および位相などの情報から、走査位置の情報が算出される。そして、信号処理部３７は、走査終了後または走査中に、ＡＤＣ３６から入力された各デジタル信号に基づいて、強調処理、γ処理、補間処理等の画像処理を必要に応じて行って画像信号を生成し、対象物１００の画像をディスプレイ４０に表示する。
　次に、スコープ２０の構成を説明する。図２は、スコープ２０を概略的に示す概観図である。スコープ２０は、操作部２２および挿入部２３を備える。操作部２２には、制御装置本体３０からの照明用光ファイバ１１、検出用光ファイババンドル１２、及び配線ケーブル１３が、それぞれ接続されている。これら照明用光ファイバ１１、検出用光ファイババンドル１２および配線ケーブル１３は挿入部２３内部を通り、挿入部２３の先端部２４（図２における破線部内の部分）まで延在している。
　図３は、図２のスコープ２０の挿入部２３の先端部２４を拡大して示す断面図である。スコープ２０の挿入部２３の先端部２４には、光源からの光を対象物１００上で走査させる光走査用アクチュエータ２１と、投影用レンズ２５（光学系）と、検出用光ファイババンドル１２とが設けられている。
　光走査用アクチュエータ２１は、光源からの光を導光する照明用光ファイバ１１と、照明用光ファイバ１１を保持するフェルール２９と、フェルール２９の側面に設けられた１つ以上の（本例では４つの）圧電素子７１～７４とを、備えている。
　検出用光ファイババンドル１２は、挿入部２３の外周側部分を通るように配置され、先端部２４の先端まで延在している。検出用光ファイババンドル１２の各ファイバの先端部には図示しない検出用レンズを備える。
　投影用レンズ２５および検出用レンズは、スコープ２０の挿入部２３の先端部２４の最先端に配置される。投影用レンズ２５は、照明用光ファイバ１１の先端部１１ｃから射出されたレーザ光が、対象物１００上に照射されて略集光するように構成されている。また、検出用レンズは、対象物１００上に集光されたレーザ光が、対象物１００により反射、散乱等をした光又は対象物１００上に集光されたレーザ光の照射により発生する蛍光（対象物１００から得られる光）等を取り込み、検出用レンズの後に配置された検出用光ファイババンドル１２に集光、結合させるように配置される。なお、投影用レンズ２５は、本例のような一枚構成に限られず、複数枚のレンズにより構成しても良い。
　ここで、光走査用アクチュエータ２１の構成について、図３及び図４を参照しつつ、さらに詳しく説明する。図４（ａ）は、本例におけるフェルール２９を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のフェルール２９を備えた、本例の光走査用アクチュエータ２１を示す斜視図である。
　図３に示すように、フェルール２９は、その挿入部２３の後端側の部分がアクチュエータ保持具２６に固定されており、このアクチュエータ保持具２６を介して、スコープ２０の挿入部２３の内部に固定されている。また、フェルール２９は、貫通孔２９ａを有しており、その貫通孔２９ａに照明用光ファイバ１１を挿通した状態で、照明用光ファイバ１１における光源からの光の射出端（すなわち照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂ）を、振動可能に保持する。フェルール２９は、金属（例えばニッケルやコバール）等の導電性物質から構成されるのが好ましいが、それに限られず、例えば、非金属部材の表面の一部又は全体にめっきや蒸着等により金属薄膜が形成されたもので構成されてもよい。
　図４（ｂ）に示すように、照明用光ファイバ１１は、フェルール２９の貫通孔２９ａの内径よりも小さな外径を有しており、フェルール２９の貫通孔２９ａのほぼ中心軸線上に延在するように、フェルール２９の貫通孔２９ａ内で接着剤７０により固定され保持されるとともに、フェルール２９の貫通孔２９ａからさらに挿入部２３の先端側へと延在している。照明用光ファイバ１１における、フェルール２９で保持された固定端１１ａから先端部１１ｃまでの部分が、振動可能に保持された振動部１１ｂとなっている。照明用光ファイバ１１が接着剤７０を介して保持されることにより、照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂの振動に起因してその固定端１１ａに集中し易い応力を分散でき、ひいては照明用光ファイバ１１の寿命を向上できる。
　圧電素子７１～７４は、本例では直方体状であり、例えばＰＺＴ（ピエゾ素子）で構成される。ただし、圧電素子７１～７４は、直方体形状以外の形状を有していてもよい。
　図４（ａ）に示すように、本例のフェルール２９は、（後述する溝を除いて観た場合に）略四角柱状であり、フェルール２９の中心軸線と照明用光ファイバ１１用の貫通孔２９ａの中心軸線とが一致している。
　以下の説明では、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線方向（すなわちフェルール２９の長手方向。）をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に対して垂直な平面内において互いに垂直な方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。本例において、フェルール２９の側面（すなわちフェルール２９の外周面。）は、Ｘ軸方向の正側及び負側をそれぞれ向く一対の側面２０１、２０２と、Ｙ軸方向の正側及び負側をそれぞれ向く一対の側面２０３、２０４とを含む。
　なお、フェルール２９は、四角柱形状以外の他の角柱形状や円柱形状等、任意の柱形状を有していてもよい。
　フェルール２９の各側面２０１～２０４には、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線方向（Ｚ軸方向）に対して平行に延在する溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇが、それぞれフェルール２９の全長にわたって形成されている。本例の溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇは、そのＸＹ平面方向の断面形状がコの字型をなしており、すなわち、溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの互い対向する２つの溝壁面と溝底面とが、互いに垂直である。溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの互いに対向する２つの溝壁面は、それぞれ段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａをなしている。すなわち、本例では、フェルール２９の各側面２０１～２０４に、互いに対向する２つの段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａがそれぞれ設けられている。
　なお、本明細書において「段」とは、フェルールの側面（外周面）における圧電素子用の固着面に隣接するとともに圧電素子用の固着面に対してフェルールの外周側へ***した面を指しており、圧電素子の位置を規定する機能を持つ。
　本例では、各溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの形状どうし、ひいてはフェルール２９の各側面２０１～２０４にそれぞれ設けられた段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの形状どうしが、互いに貫通孔２９ａの中心軸線に対して回転対称である。すなわち、フェルール２９に設けられた段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａどうしは、フェルール２９を貫通孔２９ａの中心軸線の周りに回転された場合に、互いに重なり得るように構成されている。なお、ここでは側面２０１～２０４にそれぞれ設けられた互いに対向する２つの段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａを、それぞれ包括的に１つの段として観ている。
　図４（ｂ）に示すように、各圧電素子７１～７４は、それぞれフェルール２９の各溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇに嵌め込まれている。図の例において、溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの溝深さ（すなわち段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの段高さ）、溝幅（すなわち互いに対向する２つの段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ間の距離）、及び溝の全長（すなわち段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの全長）は、それぞれ圧電素子７１～７４の厚さ、幅、及び全長とほぼ同じである。
　ただし、溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの溝深さ（すなわち段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの段高さ）は、その溝底面に接着した圧電素子７１～７４の厚さよりも小さくてもよいし大きくてもよいが、該圧電素子７１～７４の厚さ以下であることが好ましい。溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの溝深さが該溝底面に接着した圧電素子７１～７４の厚さ以下である場合には、フェルール２９が伸び縮みし易くなって、振幅を大きくすることができる点で有利である。
　また、圧電素子７１～７４の全長は、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの全長よりも短くてもよい。
　圧電素子７１～７４は、その幅方向両側の各側面が互いに対向する２つの段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａにそれぞれ位置を規定された（すなわち、当て付けられた）状態で、その裏側の面（すなわち圧電素子７１～７４における照明用光ファイバ１１側の面）が、フェルール２９の側面２０１～２０４のうち、該２つの段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａにそれぞれ照明用光ファイバ１１側で隣接する部分２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ（本例では、２つの段に挟まれた、溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの溝底面。以下、「圧電素子用の固着面」ともいう。）に、固着されている。
　ここで、圧電素子が段に「当て付けられた状態」とは、すなわち圧電素子が何らかの部材を介して段に当て付けられた状態、又は、圧電素子が何ら部材を介さずに段に直接当て付けられた状態のいずれかを指す。
　図４（ｂ）の例では、圧電素子７１～７４の幅方向両側の各側面が、電気絶縁性接着剤等の電気絶縁材８２を介して２つの段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａに当て付けられている。また、圧電素子７１～７４の裏側の面が、はんだ又は導電性接着剤（例えば銀ペースト）等の導電性固着材８３を介して、圧電素子７１～７４用の固着面２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂに、固着されている。
　フェルール２９の側面２０１～２０４に設けられた段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａは、圧電素子７１～７４をフェルール２９の側面２０１～２０４上における所定位置に位置決めする機能を持つ。本例では、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの位置決め機能によって、貫通孔２９ａに対してＸ軸方向両側にある圧電素子７１、７２のそれぞれの幅方向における中央位置と、貫通孔２９ａの中心軸線とが、同じＸＺ平面上配置され、また、貫通孔２９ａに対してＹ軸方向両側にある圧電素子７３、７４のそれぞれの幅方向における中央位置と、貫通孔２９ａの中心軸線とが、同じＹＺ平面上に配置される。
　各圧電素子７１～７４の表側の面（すなわち圧電素子７１～７４におけるフェルール２９の外周側の面）には、金蒸着等により形成された電極８０が、該表側の面のほぼ全体にわたって、設けられている。電極８０には、はんだや導電性接着剤（銀ペースト等）等の導電性接合材８１により、制御装置本体３０の駆動制御部３８からの配線ケーブル１３が接合されており、駆動制御部３８からの電圧印加によって、圧電素子７１～７４が駆動されるようになっている。
　フェルール２９の貫通孔２９ａに対してＸ軸方向の両側にある圧電素子７１、７２どうしは、常に正負が逆で振幅及び周波数の等しい電圧が印加される。これにより、圧電素子７１、７２のうちの一方がＺ軸方向に伸びて他方がＺ軸方向に縮むことにより、フェルール２９ひいては照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂが、Ｘ軸方向に振動される。同様に、フェルール２９の貫通孔２９ａに対してＹ軸方向の両側にある圧電素子７３、７４どうしは、常に正負が逆で振幅及び周波数の等しい電圧が印加される。これにより、これらの圧電素子７３、７４のうちの一方がＺ軸方向に伸びて他方がＺ軸方向に縮むことにより、フェルール２９ひいては照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂが、Ｙ軸方向に振動される。
　駆動制御部３８が、Ｘ軸方向駆動用の圧電素子７１、７２とＹ軸方向駆動用の圧電素子７３、７４とに電圧を印加してそれぞれを振動駆動させると、照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂが振動し、先端部１１ｃが偏向する。これにより、先端部１１ｃから出射されるレーザ光が、対象物１００の表面上で、所定の走査経路に沿って順次２次元走査される。この所定の走査経路は、例えばらせん状、ラスター状、又はリサージュ状等とすることができる。
　このような圧電素子７１～７４による照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂの所定方向での振動駆動を、所期したとおりに実現させる観点から、本例のように、フェルール２９の貫通孔２９ａを介して当該所定方向に互いに対向する位置にある一対の段の形状どうし（本例では、貫通孔２９ａを介してＸ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０１ａ、２０２ａの形状どうし、及び、貫通孔２９ａを介してＹ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０３ａ、２０４ａの形状どうし。）が、互いに貫通孔２９ａの中心軸線に対して回転対称であるのが好ましい。
　また、圧電素子７１～７４による照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂの振動駆動を、所期したとおりに実現させる観点から、本例のように、フェルール２９の側面２０１～２０４のうち、圧電素子７１～７４用の固着面２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂが、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線方向に対して平行に延在していることが好ましい。これにより、圧電素子７１～７４と照明用光ファイバ１１との間隔を、圧電素子７１～７４の長手方向に沿って一定とすることができる。
　なお、各圧電素子７１～７４の寸法及び材料や、各圧電素子７１～７４に印加される電圧の周波数及び振幅等を調整することにより、各圧電素子７１～７４の特性を個別に調整できる。ただし、圧電素子７１～７４による照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂの所定方向での振動駆動を、所期したとおりに実現させる観点から、貫通孔２９ａを介して当該所定方向に互いに対向する位置にある一対の圧電素子どうし（本例では、Ｘ軸方向駆動用の圧電素子７１、７２どうしと、Ｙ軸方向駆動用の圧電素子７３、７４どうし。）は、例えばその寸法、材料、印加電圧の周波数、印加電圧の振幅を同一とする等して、その特性が同一とされるのが好ましい。
　つぎに、光走査用アクチュエータ２１の製造方法について説明する。以下では、図４（ｂ）の光走査用アクチュエータ２１を製造する場合について説明するが、この製造方法は、本明細書で説明する他の各例に係る光走査用アクチュエータ２１を製造する場合にも同様に用いることができる。
　まず、照明用光ファイバ１１用の貫通孔２９ａを有するとともに、側面２０１～２０４に１つ以上の段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ（及び圧電素子用の固着面２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ）が設けられた、フェルール２９を形成する（フェルール形成ステップ）。フェルール２９の形成方法としては、フェルール２９の高い形状精度の達成及び製造容易性の観点から、プレス加工又は鋳造により形成する方法が好ましい。しかし、その他にも、フェルール２９の形成方法として、例えば、貫通孔２９ａの形成用のロッドの周りに肉盛りめっき処理を施した後に、切削によりフェルール２９の側面２０１～２０４（段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ及び圧電素子用の固着面２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂを含む。）を形成する方法等、任意の方法を用いることができる。
　フェルール形成ステップの後、フェルール２９の貫通孔２９ａに、照明用光ファイバ１１を挿通させ、照明用光ファイバ１１の射出端（すなわち振動部１１ｂ）を振動可能に保持させる（光ファイバ保持ステップ）。この際、例えば、予め、照明用光ファイバ１１を、フェルール２９の後端側から、一定の長さだけ貫通孔２９ａ内に挿入しておき、その後、接着剤７０をフェルール２９の後端に位置する照明用光ファイバ１１の部分に塗布し、照明用光ファイバ１１をさらに貫通孔２９ａ内で前進させて、照明用光ファイバ１１の振動部１１ｂを貫通孔２９ａから挿入部２３の先端側へ引き出し、その状態で、接着剤７０を硬化させる。
　また、フェルール形成ステップの後で、かつ、光ファイバ保持ステップの前又は後に、圧電素子７１～７４を、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａにより位置を規定し（すなわち段に当て付け）、さらにその状態で、フェルール２９の側面２０１～２０４に固着させる（圧電素子固着ステップ）。より具体的には、例えば、圧電素子７１～７４の側面を、電気絶縁材８２を介して段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａに当て付けるとともに、圧電素子７１～７４の裏側の面を、導電性固着材８３を介して圧電素子用の固着面２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂに固着させる。
　圧電素子固着ステップによれば、圧電素子７１～７４をフェルール２９の側面２０１～２０４に固着させる際に、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａによって圧電素子７１～７４の位置決めができるので、フェルール２９の側面２０１～２０４への圧電素子７１～７４の配置精度を向上できる。
　圧電素子固着ステップの後、圧電素子７１～７４上の電極８０と、配線ケーブル１３とを、導電性接合材８１により接合する。電極８０は、例えば、圧電素子固着ステップの前に、予め圧電素子７１～７４上に形成される。
　なお、圧電素子固着ステップの後に、フェルール２９の一部（例えばフェルール２９の長手方向に延在する角部等）を切削するなどして、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの一部又は全部を除去してもよい。この場合、圧電素子固着ステップにおいて、後に除去されることとなる段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの部分と圧電素子７１～７４との間には、電気絶縁材８２を設けなくてもよい。
　本実施形態によれば、圧電素子７１～７４をフェルール２９の側面２０１～２０４に設ける際に、フェルール２９の側面２０１～２０４にそれぞれ設けられた２つの段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａによって、圧電素子７１～７４をその幅方向両側から位置付けするようにしたので、フェルール２９の側面２０１～２０４への圧電素子７１～７４の配置精度を高めることができる。これにより、所期したとおりの照明用光ファイバ１１の振動特性ひいては走査軌跡を、より確実に実現できる。
　また、図４（ｂ）の例のように、フェルール２９の段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａの全長と圧電素子７１～７４の全長とを一致させた場合には、圧電素子固着ステップにおいて、フェルール２９と圧電素子７１～７４とを長手方向両側から押えてそれらの両端を揃えるようにすれば、フェルール２９の側面２０１～２０４への圧電素子７１～７４の配置精度をさらに高めることができる。
　以上、第１実施形態について説明したが、本発明は、様々な変形例も含むものである。以下では、光走査用アクチュエータの変形例について、第１実施形態との差異を中心に、説明する。
　（第１変形例）
　図５は、光走査用アクチュエータ２１の第１変形例を示しており、図４に相当する図である。本変形例では、略四角柱状のフェルール２９の各側面２０１～２０４に、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線方向に対して平行に延在する、ＸＹ平面方向断面において略コの字型の溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇが、それぞれフェルール２９の一端（図の例では、先端）から延在して、他端（図の例では、後端）に至る手前で終端している。すなわち、溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの互いに対向する２つの溝壁面に加えて、溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの終端で２つの溝壁面どうしを連結する終端壁面もが、それぞれ段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａを構成している。フェルール２９の側面２０１～２０４を平面視したときに、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａは、略コの字状をなしている。フェルール２９の側面２０１～２０４のうち、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａに照明用光ファイバ１１側で隣接する、圧電素子７１～７４の固着された部分２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ（すなわち圧電素子用の固着面。本例では、溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの溝底面。）が、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線方向（Ｚ軸方向）に対して平行に延在している。
　このような構成によれば、圧電素子７１～７４をフェルール２９の側面２０１～２０４に設ける際（圧電素子固着ステップ）に、平面視で略コの字状の段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａによって、圧電素子７１～７４をその幅方向両側及び延在方向一方側（図の例では、後端側）から、位置付けすることができる。
　また、第１変形例では、フェルール２９の貫通孔２９ａを介してＸ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０１ａ、２０２ａの形状どうし、及び、貫通孔２９ａを介してＹ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０３ａ、２０４ａの形状どうしは、互いに貫通孔２９ａの中心軸線に対して回転対称である。フェルール２９の貫通孔２９ａを介してＸ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０１ａ、２０２ａの長手方向長さ（ひいてはＸ軸方向駆動用の圧電素子７１、７２の長手方向長さ）は、貫通孔２９ａを介してＹ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０３ａ、２０４ａのＺ軸方向長さ（ひいてはＹ軸方向駆動用の圧電素子７３、７４の長手方向長さ）よりも、短くされている。また、Ｘ軸方向駆動用の圧電素子７１、７２の材料は、Ｙ軸方向駆動用の圧電素子７３、７４の材料よりも、より小振幅駆動に適したものが選択されている。
　（第２変形例）
　図６は、光走査用アクチュエータ２１の第２変形例を示しており、図４に相当する図である。本変形例では、略四角柱状（より具体的には、四角柱状のフェルール２９の各側面からそれぞれ右回り方向の面に接する薄い長方形の板状部分を除去したような形状）のフェルール２９の各側面２０１～２０４に、フェルール２９の長手方向一端からＺ軸方向に延在し、フェルール２９のＺ軸方向他端に至る手前で直角に屈曲して、フェルール２９におけるＺ軸方向に延在する端縁に至る、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａが設けられている。段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａは、フェルールの側面２０１～２０４を平面視したときに、略Ｌ字状をなしている。フェルール２９の側面２０１～２０４のうち、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａにフェルール２９の照明用光ファイバ１１側で隣接する、圧電素子７１～７４の固着された部分２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ（圧電素子用の固着面）は、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線方向（Ｚ軸方向）に対して平行に延在している。
　このような構成によれば、圧電素子７１～７４をフェルール２９の側面２０１～２０４に設ける際（圧電素子固着ステップ）に、平面視で略Ｌ字状の段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａによって、圧電素子７１～７４をその幅方向一方側及び延在方向一方側から、位置付けすることができる。
　また、第２変形例では、フェルール２９の貫通孔２９ａを介してＸ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０１ａ、２０２ａの形状どうし、及び、貫通孔２９ａを介してＹ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０３ａ、２０４ａの形状どうしは、互いに貫通孔２９ａの中心軸線に対して回転対称である。また、Ｘ軸方向駆動用の圧電素子７１、７２どうしと、Ｙ軸方向駆動用の圧電素子７３、７４どうしとが、互いに同じ材料及び寸法からなる。
　（第３変形例）
　図７は、光走査用アクチュエータ２１の第３変形例を示しており、図４に相当する図である。本変形例では、略四角柱状のフェルール２９の各側面２０１～２０４に、第２変形例（図６）と同様の平面視で略Ｌ字状の段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａが設けられている。ただし、第３変形例では、フェルール２９の周方向に互いに隣接する一対の側面２０１～２０４（例えば、一対の側面２０１、２０３）に設けられた段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａどうし（例えば、段２０１ａ、２０３ａどうし）が、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線と該一対の側面２０１～２０４どうしを連結するフェルール２９の端縁とを通る仮想平面に対して、対称となるように配向されている点で、第２変形例とは異なる。また、第３変形例では、フェルール２９の貫通孔２９ａを介してＸ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０１ａ、２０２ａの形状どうし、及び、貫通孔２９ａを介してＹ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０３ａ、２０４ａの形状どうしは、互いに貫通孔２９ａの中心軸線に対して回転対称である。フェルール２９の側面２０１～２０４のうち、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａに照明用光ファイバ１１側で隣接する、圧電素子７１～７４の固着された部分２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ（圧電素子用の固着面）は、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線方向（Ｚ軸方向）に対して平行に延在している。また、Ｘ軸方向駆動用の圧電素子７１、７２どうしと、Ｙ軸方向駆動用の圧電素子７３、７４どうしとが、互いに同じ材料及び寸法からなる。
　（第４変形例）
　図８は、光走査用アクチュエータ２１の第４変形例を示しており、図４に相当する図である。本変形例では、略円柱状のフェルール２９の側面２０１（すなわち、フェルール２９の外周面。）に、ＸＹ平面方向の断面において略コの字型をなす、周方向に等間隔に配列された４つの溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇが、それぞれフェルール２９の全長にわたってＺ軸方向に延在している。各溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの互いに対向する２つの溝壁面は、それぞれ段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａを構成している。フェルール２９の側面２０１のうち、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａに照明用光ファイバ１１側で隣接する、圧電素子７１～７４の固着された部分２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ（すなわち圧電素子用の固着面。本例では、溝２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇの溝底面。）は、フェルール２９の貫通孔２９ａの中心軸線方向（Ｚ軸方向）に対して平行に延在している。このような構成によれば、圧電素子７１～７４をフェルール２９の側面２０１に設ける際（圧電素子固着ステップ）に、互いに対向する２つの段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａによって、圧電素子７１～７４をそれぞれの幅方向両側から、位置付けすることができる。
　また、第４変形例では、フェルール２９の貫通孔２９ａを介してＸ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０１ａ、２０２ａの形状どうし、及び、貫通孔２９ａを介してＹ軸方向に互いに対向する位置にある一対の段２０３ａ、２０４ａの形状どうしは、互いに貫通孔２９ａの中心軸線に対して回転対称である。また、Ｘ軸方向駆動用の圧電素子７１、７２どうしと、Ｙ軸方向駆動用の圧電素子７３、７４どうしとが、互いに同じ材料及び寸法からなる。
　なお、本発明は、上述した各例に限られず、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａは、圧電素子７１～７４の位置決め機能を発揮できる限り、フェルール２９の側面２０１～２０４上に任意の数だけ設けられてよく、また、それぞれ任意の方向に、連続的又は断続的に、延在してよい。
　また、上述した各例において、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａは、平坦な壁面として構成される必要はなく、圧電素子用の固着面に隣接するとともに圧電素子用の固着面に対してフェルール２９の外周側へ***した面である限り、任意の構成を持つことができる。
　例えば、段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａは、図９に示す例のように、フェルール２９の側面２０１～２０４に設けられた１つ以上（図の例では４つ）の突起２０１ｐ、２０２ｐ、２０３ｐ、２０４ｐにおける、圧電素子７１～７４との対向側の表面部分として構成されてもよい。この構成によれば、仮に、圧電素子固着ステップの後に突起２０１ｐ、２０２ｐ、２０３ｐ、２０４ｐ（ひいては段２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ）を切削により除去する場合、除去量が少ないので、除去作業が容易となる。
　上述した各例において、光走査型内視鏡装置１０の光源は、レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂを備えたものに限られず、例えば白色光源を備えたものを用いてもよい。
　本発明の光走査装置は、光走査型内視鏡装置のみならず、光走査型顕微鏡等の他の光走査装置として構成されてもよい。
　１０　　光走査型内視鏡装置（光走査装置）
　１１　　照明用光ファイバ（光ファイバ）
　１１ａ　　照明用光ファイバの固定端
　１１ｂ　　照明用光ファイバの振動部
　１１ｃ　　照明用光ファイバの先端部
　１２　　検出用光ファイババンドル
　１３　　配線ケーブル
　２０　　スコープ
　２１　　光走査用アクチュエータ
　２２　　操作部
　２３　　挿入部
　２４　　挿入部の先端部
　２５　　投影用レンズ
　２６　　アクチュエータ保持具
　２９　　フェルール
　２９ａ　　フェルールの貫通孔
　３０　　制御装置本体
　３１　　制御部
　３２　　発光タイミング制御部
　３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ　　レーザ（光源）
　３４　　結合器
　３５　　光検出器（光検出部）
　３６　　ＡＤＣ
　３７　　信号処理部
　３８　　駆動制御部
　４０　　ディスプレイ
　７０　　接着剤
　７１～７４　　圧電素子
　８０　　電極
　８１　　導電性接合材
　８２　　電気絶縁材
　８３　　導電性固着材
　１００　　対象物
　２０１～２０４　　フェルールの側面
　２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ　　段
　２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ　　圧電素子用の固着面
　２０１ｇ、２０２ｇ、２０３ｇ、２０４ｇ　　溝
　２０１ｐ、２０２ｐ、２０３ｐ、２０４ｐ　　突起

Claims (7)

  1. 　光源からの光を対象物上で走査させる光走査用アクチュエータであって、
    　前記光源からの光を導光する光ファイバと、
    　前記光ファイバを挿通した状態で前記光源からの光の射出端を振動可能に保持する貫通孔を有するとともに、側面に１つ以上の段が設けられたフェルールと、
    　前記１つ以上の段により位置を規定され、前記フェルールの側面に固着された圧電素子と、
    を備えた、光走査用アクチュエータ。
  2. 　前記圧電素子は、前記１つ以上の段に当て付けられている、請求項１に記載の光走査用アクチュエータ。
  3. 　前記フェルールの側面には、前記貫通孔を介して互いに対向する位置に一対の前記段が設けられており、前記一対の段の形状が互いに前記貫通孔の中心軸線に対して回転対称である、請求項１又は２に記載の光走査用アクチュエータ。
  4. 　前記フェルールの前記側面のうち、前記段に隣接する、前記圧電素子の固着された部分が、前記貫通孔の中心軸線方向に対して平行に延在している、請求項１～３のいずれか一項に記載の光走査用アクチュエータ。
  5. 　光源からの光を対象物上で走査させる、請求項１～４のいずれか一項に記載の光走査用アクチュエータと、
    　前記光の照射により前記対象物から得られる光を検出して電気信号に変換する光検出部と、
    　前記光検出部からの電気信号に基づいて画像信号を生成する信号処理部と、
    を備えた、光走査装置。
  6. 　光源からの光を対象物上で走査させる光走査用アクチュエータの製造方法であって、
    　光ファイバを挿通した状態で前記光源からの光の射出端を振動可能に保持する貫通孔を有するとともに、側面に１つ以上の段が設けられた、フェルールを形成する、フェルール形成ステップと、
    　前記フェルールの前記貫通孔の内部で前記光ファイバを保持させる、光ファイバ保持ステップと、
    　圧電素子を、前記１つ以上の段により位置を規定し、前記フェルールの側面に固着させる、圧電素子固着ステップと、
    を含む、光走査用アクチュエータの製造方法。
  7. 　前記フェルール形成ステップでは、前記フェルールをプレス加工又は鋳造により形成する、請求項６に記載の光走査用アクチュエータの製造方法。
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