(57)【要約】本発明の光ファイバスキャナ（１０）は、光ファイバ（１１）と、先端から基端側に間隔をあけた位置において光ファイバ（１１）の外周面に固定された筒状の共鳴防止のための弾性部（２１）と、該弾性部（２１）の外周面に固定され、所定の周波数の交番電圧が印加されることによって弾性部（２１）に屈曲振動を発生させる圧電素子（２３Ａ，２３Ｂ）と、圧電素子（２３Ａ，２３Ｂ）よりも基端側において弾性部（２１）に固定された固定部（２５）とを備え、弾性部（２１）が、交番電圧の所定の周波数とは異なる固有振動数を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を導光して先端から射出する細長い光ファイバと、
前記先端から基端側に間隔をあけた位置において前記光ファイバの外周面を覆うように前記光ファイバに固定された筒状の共鳴防止のための弾性部と、
該弾性部の外周面に固定され、所定の周波数の交番電圧が印加されることによって前記光ファイバの長手方向に伸縮振動して前記弾性部に前記長手方向に交差する方向の屈曲振動を発生させる圧電素子と、
前記圧電素子よりも基端側において前記弾性部に固定された固定部とを備え、
前記弾性部が、前記交番電圧の所定の周波数とは異なる固有振動数を有する光ファイバスキャナ。
【請求項２】
前記弾性部の固有振動数が、前記交番電圧の所定の周波数よりも小さい請求項１に記載の光ファイバスキャナ。
【請求項３】
前記弾性部の固有振動数が、前記交番電圧の所定の周波数よりも大きい請求項１に記載の光ファイバスキャナ。
【請求項４】
前記弾性部が、円筒状または角筒状である請求項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。
【請求項５】
照明光を発生する光源と、
該光源からの照明光を走査させる請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ファイバスキャナとを備える照明装置。
【請求項６】
請求項５に記載の照明装置と、
該照明装置からの照明光が被写体に照射されることにより、被写体から戻る戻り光を検出する光検出部と、
前記圧電素子に前記所定の周波数の交番電圧を供給する電圧供給部とを備える観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバスキャナ、照明装置および観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、片持梁光ファイバをチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）アクチュエータによって屈曲振動させて、片持梁光ファイバの先端から射出される光を走査する光ファイバスキャナが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この光ファイバスキャナは、片持梁光ファイバおよび筒状のＰＺＴアクチュエータを共通のベースによって片持ち梁状に保持し、ＰＺＴアクチュエータが発生した振動をベースを介して片持梁光ファイバに伝達している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０６９１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の光ファイバスキャナは、筒状のＰＺＴアクチュエータと該ＰＺＴアクチュエータの内側を通る片持梁光ファイバとの間に空隙が存在し、全体として剛性の低い構造となっている。低剛性の光ファイバスキャナは、共振したときに周波数の低い低次の振動モードが発生し易く、さらに低次の振動モードに起因して周波数の高い高次の振動モード（スプリアスモード）が発生する。高次の振動モードが光ファイバの本来の振動モードと重なる場合には、片持梁光ファイバの振動に他の部分が共鳴してしまい、単一の振動モードで光ファイバを安定的に振動させることができず、光を所望の軌跡に沿って安定的に走査することができないという問題がある。【０００５】
特に、光ファイバスキャナの小型化を進めていったときに、片持梁光ファイバの寸法と、ＰＺＴアクチュエータおよびベースの寸法とが互いに近似し、これらの固有振動数も互いに近似するため、上記の共鳴がさらに生じ易くなり、光の走査の安定性を確保することが一層難しくなる。【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、小型化したとしても光ファイバの振動を安定させて所望の走査軌跡を安定的に得ることができる光ファイバスキャナ、照明装置および観察装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様は、光を導光して先端から射出する細長い光ファイバと、前記先端から基端側に間隔をあけた位置において前記光ファイバの外周面を覆うように前記光ファイバに固定された筒状の共鳴防止のための弾性部と、該弾性部の外周面に固定され、所定の周波数の交番電圧が印加されることによって前記光ファイバの長手方向に伸縮振動して前記弾性部に前記長手方向に交差する方向の屈曲振動を発生させる圧電素子と、前記圧電素子よりも基端側において前記弾性部に固定された固定部とを備え、前記弾性部が、前記交番電圧の所定の周波数とは異なる固有振動数を有する光ファイバスキャナである。【０００８】
本態様によれば、固定部を介して弾性部の基端部を周囲の部材に固定した状態において圧電素子に交番電圧を印加すると、固定部の位置を節とし、交番電圧の周波数に等しい周波数の屈曲振動が弾性部に発生し、該屈曲振動が光ファイバに伝達される。光ファイバの弾性部よりも先端側の部分（突出部）は、先端が自由端となる片持ち梁状に弾性部によって支持されているので、弾性部から伝達された屈曲振動によって光ファイバの先端が長手方向に交差する方向に振動し、光ファイバの先端から射出される光が該光の進行方向に交差する方向に走査される。【０００９】
この場合に、圧電素子と光ファイバとの間に弾性部が設けられていることにより、光ファイバスキャナは全体として剛性の高い構造となっているので、低次モードの振動が発生し難い。さらに、弾性部は交番電圧の周波数とは異なる固有振動数を有しているので、光ファイバの突出部の屈曲振動に弾性部が共鳴振動することがなく、弾性部は共鳴防止手段として機能する。したがって、所定の周波数以外の周波数の振動モードの発生が防止され、光ファイバの突出部は、単一の周波数の振動モードで安定的に振動し続ける。これにより、光ファイバの振動を安定させて所望の走査軌跡を安定的に得ることができる。【００１０】
上記第１の態様においては、前記弾性部の固有振動数が、前記交番電圧の所定の周波数よりも小さくてもよい。
弾性部の固有振動数は、弾性部の外径が小さい程、小さくなる。したがって、弾性部の固有振動数が光ファイバの突出部の固有振動数よりも小さくなるように弾性部の外径を小さくすることによって、光ファイバスキャナを細径化することができる。【００１１】
上記第１の態様においては、前記弾性部の固有振動数が、前記交番電圧の所定の周波数よりも大きくてもよい。
このようにすることで、交番電圧の印加開始時に交番電圧の周波数を、所定の周波数よりも小さい周波数から所定の周波数まで増大させる過程における弾性部の共鳴を防止することができる。また、弾性部の固有振動数は、弾性部の長手方向の寸法が小さい程、大きくなる。したがって、弾性部の固有振動数が光ファイバの突出部の固有振動数よりも大きくなるように弾性部の長さを小さくすることによって、固定部よりも先端側の硬質な部分を短くすることができる。【００１２】
上記第１の態様においては、前記弾性部が、円筒状または角筒状であってもよい。
本発明の第２の態様は、照明光を発生する光源と、該光源からの照明光を走査させる上記いずれかに記載の光ファイバスキャナとを備える照明装置である。
本発明の第３の態様は、上記に記載の照明装置と、該照明装置からの照明光が被写体に照射されることにより、被写体から戻る戻り光を検出する光検出部と、前記圧電素子に前記所定の周波数の交番電圧を供給する電圧供給部とを備える観察装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型化したとしても光ファイバの振動を安定させて所望の走査軌跡を安定的に得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ファイバスキャナおよび照明装置を備える観察装置の全体構成図である。
【図２Ａ】図１の観察装置における光ファイバスキャナを、長手軸に直交する方向から見た側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの光ファイバスキャナを先端側から長手軸方向に見た正面図である。
【図３】図２Ａの光ファイバスキャナの変形例を示す側面図である。
【図４】図２Ａの光ファイバスキャナのもう１つの変形例を示す正面図である。
【図５】図２Ａの光ファイバスキャナのもう１つの変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態に係る光ファイバスキャナ、照明装置および観察装置について図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る観察装置１００は、内視鏡装置であり、図１に示されるように、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って被写体から戻る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、照明装置３および光検出器５を駆動制御する駆動制御装置（電圧供給部）７とを備えている。
【００１６】
照明装置３は、光源１から発せられた照明光を導光して先端から射出する照明用光ファイバ１１を有する光ファイバスキャナ１０と、照明用光ファイバ１１よりも先端側に配置され、照明用光ファイバ１１から射出された照明光を集光させる集光レンズ１３と、光ファイバスキャナ１０および集光レンズ１３を収納する細長い筒状の枠体１５と、枠体１５の外周面上に周方向に配列して設けられ、被写体からの戻り光（例えば、照明光の反射光または蛍光）を光検出器５に導光する複数の検出用光ファイバ１７とを備えている。
【００１７】
光源１および光検出器５は、光ファイバスキャナ１０の基端側に配置されている。
光ファイバスキャナ１０は、図２Ａに示されるように、マルチモードファイバまたはシングルモードファイバのような照明用光ファイバ（光ファイバ）１１と、照明用光ファイバ１１の先端から基端側に間隔をあけた位置に設けられた弾性材料からなる弾性部２１と、該弾性部２１に固定された４枚の圧電素子２３Ａ，２３Ｂと、弾性部２１の基端部を枠体１５に固定する固定部２５と、圧電素子２３Ａ，２３Ｂに交番電圧を供給するためのリード線２７Ａ，２７Ｂとを備えている。
【００１８】
照明用光ファイバ１１は、細長いガラス材からなり、枠体１５の長手方向に沿って配されている。照明用光ファイバ１１の先端は枠体１５の内部の先端部近傍に配されている。照明用光ファイバ１１の基端は枠体１５の基端から外部へ延びて光源１に接続されている。以下、照明用光ファイバ１１の長手方向をＺ方向とし、照明用光ファイバ１１の互いに直交する２つの半径方向をＸ方向およびＹ方向とする。
【００１９】
弾性部２１は、弾性を有する金属、例えばニッケルや銅等からなる円筒状の部材であり、長手軸に沿って貫通する嵌合孔２１ａを有している。照明用光ファイバ１１は嵌合孔２１ａ内に挿入されており、嵌合孔２１ａの内面と照明用光ファイバ１１の外周面とは、エポキシ系接着剤によって互いに接着固定されている。以下、弾性部２１の先端面から先端側に突出している照明用光ファイバ１１の先端部分を突出部１１ａという。なお、弾性部２１は、後述する共鳴防止機能を効果的に発揮することができれば、必ずしも弾性材料のみから構成される必要はない。
【００２０】
圧電素子２３Ａ，２３Ｂは、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックス材料からなる矩形の平板状である。圧電素子２３Ａ，２３Ｂは、表面に＋の電極処理が施され、裏面に−の電極処理が施されており、これによって＋極から−極に向かって板厚方向に分極している。図中の矢印Ｐは、圧電素子２３Ａ，２３Ｂの分極方向を示している。
【００２１】
４枚の圧電素子は、２枚のＡ相用の圧電素子２３Ａと２枚のＢ相用の圧電素子２３Ｂとからなる。Ａ相用の圧電素子２３ＡおよびＢ相用の圧電素子２３Ｂは、図２Ｂに示されるように、弾性部２１の周方向に均等な間隔をあけて交互に配列し、弾性部２１の外周面に固定されている。Ｘ方向に互いに対向する２枚のＡ相用の圧電素子２３Ａは、分極方向がＸ方向の同一方向を向くように配置され、Ｙ方向に互いに対向する２枚のＢ相用の圧電素子２３Ｂは、分極方向がＹ方向の同一方向を向くように配置されている。
【００２２】
固定部２５は、円筒状の部材であり、弾性部２１の、圧電素子２３Ａ，２３Ｂよりも基端側に位置する基端部に嵌合して弾性部２１の基端部の外周面に固定されている。固定部２５の外周面は、枠体１５の内壁に固定されている。これにより、弾性部２１は、先端を自由端とする片持ち梁状に固定部２５によって支持され、照明用光ファイバ１１の突出部１１ａは、先端を自由端とする片持ち梁状に弾性部２１によって支持されている。また、固定部２５は、４枚の圧電素子２３Ａ，２３Ｂの弾性部２１側の電極と電気的に接続されており、圧電素子２３Ａ，２３Ｂを駆動する際の共通ＧＮＤとして機能するようになっている。
【００２３】
２枚のＡ相用の圧電素子２３Ａには、Ａ相用のリード線２７Ａが導電性接着剤によって接合されている。２枚のＢ相用の圧電素子２２Ｂには、Ｂ相用のリード線２７Ｂが導電性接着剤によって接合されている。固定部２５には、ＧＮＤリード線２７Ｇが接合されている。固定部２５には、周方向に間隔をあけた４箇所にＺ方向に延びる溝が形成されており、各溝内にリード線２７Ａ，２７Ｂが１本ずつ収容されている。各リード線２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｇは、駆動制御装置７に接続されている。
【００２４】
照明用光ファイバ１１の突出部１１ａおよび弾性部２１は、上述のように、各々の先端を自由端とする片持ち梁構造を有する。したがって、照明用光ファイバ１１の突出部１１ａおよび弾性部２１の固有振動数Ｆ１，Ｆ２（Ｈｚ）は、各々のヤング率Ｅ（Ｎ／ｍ２）、断面２次モーメントＩ（ｍ４）、ＸＹ平面における断面積Ａ（ｍ２）、Ｚ方向の長さＬ（ｍ）、密度ρ（Ｋｇ／ｍ３）を用いて、下式（１）によってそれぞれ表される。λは、振動モードによって決まる無次元の係数である。
【００２５】
【数１】
2016189627.tif 000003
【００２６】
照明用光ファイバ１１の突出部１１ａの断面２次モーメントＩ１および断面積Ａ１は、照明用光ファイバ１１の直径φ１を用いて下式（２）および（３）のように表される。弾性部２１の断面２次モーメントＩ２および断面積Ａ２は、弾性部２１の外径φｏｕｔおよび内径φｉｎを用いて下式（４）および（５）のように表される。したがって、式（１），（２），（３）から照明用光ファイバ１１の突出部１１ａの固有振動数Ｆ１を求めることができ、式（１），（４），（５）から弾性部２１の固有振動数Ｆ２を求めることができる。式（１），（４），（５）から分かるように、弾性部２１の固有振動数Ｆ２は、材料の密度ρ、外径φｏｕｔ、内径φｉｎ、および長さＬに依存する。
【００２７】
【数２】
2016189627.tif 000004
【００２８】
【数３】
2016189627.tif 000005
【００２９】
【数４】
2016189627.tif 000006
【００３０】
【数５】
2016189627.tif 000007
【００３１】
駆動制御装置７は、リード線２７Ａを介してＡ相用の圧電素子２３Ａに所定の駆動周波数を有するＡ相の交番電圧を印加し、リード線２７Ｂを介してＢ相用の圧電素子２３Ｂに所定の駆動周波数を有するＢ相の交番電圧を印加する。所定の駆動周波数は、照明用光ファイバ１１の突出部１１ａの固有振動数Ｆ１と等しい周波数または固有振動数Ｆ１の近傍の周波数に設定される。駆動制御装置７は、位相が互いにπ／２だけ異なり、かつ、振幅が正弦波状に時間変化するＡ相の交番電圧およびＢ相の交番電圧を各リード線２７Ａ，２７Ｂに供給する。
【００３２】
ここで、弾性部２１は、交番電圧の所定の駆動周波数とは異なる固有振動数Ｆ２を有するように、すなわち、照明用光ファイバ１１の突出部１１ａの固有振動数Ｆ１とは異なる固有振動数Ｆ２を有するように、材料および各寸法φｏｕｔ，φｉｎ，Ｌが設計されている。
【００３３】
次に、このように構成された光ファイバスキャナ１０、照明装置３および観察装置１００の作用について説明する。
本実施形態に係る観察装置１００を用いて被写体を観察するには、駆動制御装置７を作動させ、光源１から照明用光ファイバ１１に照明光を供給させるとともに、リード線２７Ａ，２７Ｂを介して圧電素子２３Ａ，２３Ｂに所定の駆動周波数を有する交番電圧を印加させる。
【００３４】
Ａ相の交番電圧が印加されたＡ相用の圧電素子２３Ａは、分極方向に直交するＺ方向に伸縮振動する。このときに、２枚の圧電素子２３Ａのうち、一方がＺ方向に縮み、他方がＺ方向に伸びることにより、弾性部２１に、固定部２５の位置を節とするＸ方向の屈曲振動が励起される。そして、弾性部２１の屈曲振動が照明用光ファイバ１１に伝達されることにより、突出部１１ａが交番電圧の駆動周波数と等しい周波数でＸ方向に屈曲振動して光ファイバ１１の先端がＸ方向に振動し、先端から射出される照明光がＸ方向に直線的に走査される。
【００３５】
Ｂ相の交番電圧が印加されたＢ相用の圧電素子２３Ｂは、分極方向に直交するＺ方向に伸縮振動する。このときに、２枚の圧電素子２３Ｂのうち、一方がＺ方向に縮み、他方がＺ方向に伸びることにより、弾性部２１に固定部２５の位置を節とするＹ方向の屈曲振動が励起される。そして、弾性部２１の屈曲振動が照明用光ファイバ１１に伝達されることにより、突出部１１ａが交番電圧の駆動周波数と等しい周波数でＹ方向に屈曲振動し、先端から射出される照明光がＹ方向に直線的に走査される。
【００３６】
ここで、Ａ相の交番電圧の位相とＢ相の交番電圧の位相とは互いにπ／２ずれており、かつ、Ａ相の交番電圧およびＢ相の交番電圧の振幅が正弦波状に時間変化することによって、照明用光ファイバ１１の先端がスパイラル状の軌跡に沿って振動し、照明光が被写体上においてスパイラル状の軌跡に沿って２次元的に走査される。また、駆動周波数は突出部１１ａの固有振動数Ｆ１と等しいまたは近傍の周波数であるので、突出部１１ａを効率的に励振させることができる。
【００３７】
被写体からの戻り光は、複数本の検出用光ファイバ１７によって受光され、その強度が光検出器５によって検出される。駆動制御装置７は、照明光の走査周期と同期して光検出器５に戻り光を検出させ、検出された戻り光の強度を照明光の走査位置と対応付けることによって被写体の画像を生成する。
【００３８】
この場合に、本実施形態によれば、圧電素子２３Ａ，２３Ｂと照明用光ファイバ１１との間に弾性部２１が設けられていることにより、光ファイバスキャナ１０は全体として剛性の高い構造を有するので、駆動周波数よりも低い周波数の低次の振動モードが発生し難い。さらに、弾性部２１の固有振動数Ｆ２が交番電圧の駆動周波数とは異なっているので、照明用光ファイバ１１の突出部１１ａの駆動周波数での振動に共鳴して弾性部２１が振動してしまうことが防止される。したがって、駆動周波数とは異なる周波数の振動モードが発生してしまうことがなく、照明用光ファイバ１１には単一の振動モードのみが発生する。これにより、照明用光ファイバ１１の突出部１１ａを所定の駆動周波数で安定的に振動させ続けることができ、所望のスパイラル状の軌跡に沿って照明光を安定的に走査することができる。
【００３９】
特に、光ファイバスキャナ１０の小型化を進めていったときに、突出部１１ａと弾性部２１との寸法差が小さくなり、突出部１１ａの固有振動数Ｆ１と弾性部２１の固有振動数Ｆ２とが互いに近似するようになる。したがって、小型の光ファイバスキャナ１０においては、突出部１１ａの振動に伴って弾性部２１が共鳴振動し易く、駆動周波数以外の周波数の振動モードが発生し易い。本実施形態によれば、弾性部２１の材料の選定および寸法Ｌ，φｏｕｔ，φｉｎの設計によって、照明用光ファイバ１１の突出部１１ａの固有振動数Ｆ１と弾性部２１の固有振動数Ｆ２との差を確保し、弾性部２１の共鳴振動を確実に防止することができる。
【００４０】
本実施形態においては、弾性部２１の固有振動数Ｆ２が、交番電圧の駆動周波数よりも小さくてもよい。
駆動制御装置７から圧電素子２３Ａ，２３Ｂへの交番電圧の供給開始時には、突出部１１ａの振動振幅が徐々に増大するように、駆動周波数よりも小さい周波数から駆動周波数まで周波数をスイープさせる。したがって、弾性部２１の固有振動数Ｆ２を交番電圧の駆動周波数よりも大きくすることによって、交番電圧の周波数のスイープの途中で弾性部２１が共鳴振動してしまうことを防止することができる。
【００４１】
弾性部２１の固有振動数Ｆ２を交番電圧の駆動周波数よりも小さくするためには、図３に示されるように、弾性部２１の長さＬを短縮することが好ましい。このようにすることで、固定部２５よりも先端側の、枠体１５に覆われた硬質な部分のＺ方向の長さを短縮することができる。
【００４２】
あるいは、本実施形態においては、弾性部２１の固有振動数Ｆ２が、交番電圧の駆動周波数よりも大きくてもよい。
弾性部２１の固有振動数Ｆ２を交番電圧の駆動周波数よりも大きくするためには、図４に示されるように、弾性部２１の外径φｏｕｔ’を小さくすることが好ましい。このようにすることで、光ファイバスキャナ１０を細径化することができる。
【００４３】
また、本実施形態においては、弾性部２１が円筒状であることとしたが、これに代えて、図５に示されるように、角筒状であってもよい。図５には、一例として正四角筒状の弾性部２１を示している。正四角筒状の弾性部２１の断面２次モーメントＩ２’および断面積Ａ２’は、一辺の長さｄを用いて下式（６）および（７）によってそれぞれ表される。
【００４４】
【数６】
2016189627.tif 000008
【００４５】
【数７】
2016189627.tif 000009
【符号の説明】
【００４６】
１  光源
３  照明装置
５  光検出器（光検出部）
７  駆動制御装置（電圧供給部）
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  枠体
１７  検出用光ファイバ
２１  弾性部
２１ａ  嵌合孔
２３Ａ，２３Ｂ  圧電素子
２５  固定部
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｇ  リード線
１００  観察装置
【図１】
2016189627.tif 000010
【図２Ａ】
2016189627.tif 000011
【図２Ｂ】
2016189627.tif 000012
【図３】
2016189627.tif 000013
【図４】
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【図５】
2016189627.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月15日(2016.9.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を導光して先端から射出し、長手方向を有する細長い光ファイバと、
該光ファイバの先端部分を突出させた状態で、前記先端から基端側に間隔をあけた位置において前記光ファイバの外周面を覆うように前記光ファイバに固定された筒状の共鳴防止のための弾性部と、
該弾性部の外周面に固定され、前記光ファイバの前記弾性部の先端面から先端側に突出している突出部の固有振動数と等しい周波数または固有振動数の近傍の周波数に設定された所定の周波数の交番電圧が印加されることによって前記光ファイバの長手方向に伸縮振動して前記弾性部に前記長手方向に交差する方向の屈曲振動を発生させる圧電素子と、
前記圧電素子よりも基端側において前記弾性部に固定された固定部とを備え、
前記弾性部が、前記交番電圧の所定の周波数とは異なる固有振動数を有する光ファイバスキャナ。
【請求項２】
前記弾性部の固有振動数が、前記交番電圧の所定の周波数よりも小さい請求項１に記載の光ファイバスキャナ。
【請求項３】
前記弾性部の固有振動数が、前記交番電圧の所定の周波数よりも大きい請求項１に記載の光ファイバスキャナ。
【請求項４】
前記弾性部の固有振動数は、前記弾性部のヤング率、材料の密度、前記長手方向における長さ、前記弾性部の外径および内径に基づいて設計された請求項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。
【請求項５】
前記弾性部が円筒状であり、
前記弾性部の固有振動数Ｆが、前記弾性部の前記ヤング率Ｅ、断面二次モーメントＩ，Ｉ２、前記密度ρ、断面積Ａ，Ａ２、前記長さＬ、前記外径φｏｕｔおよび前記内径φｉｎに基づき、下式（１）、（４）および（５）に従って設計された請求項４に記載の光ファイバスキャナ。
【数１】
2016189627.tif 000016
【数２】
2016189627.tif 000017
【数３】
2016189627.tif 000018
【請求項６】
前記弾性部が角筒状であり、
前記弾性部の固有振動数Ｆが、前記弾性部の前記ヤング率Ｅ、断面二次モーメントＩ，Ｉ２’、前記密度ρ、断面積Ａ，Ａ２’、前記長さＬ、前記内径φｉｎ、前記外径である一辺の長さｄに基づき、下式（１）、（６）および（７）に従って設計されたす請求項４に記載の光ファイバスキャナ。
【数４】
2016189627.tif 000019
【数５】
2016189627.tif 000020
【数６】
2016189627.tif 000021
【請求項７】
前記光ファイバの前記突出部の固有振動数Ｆが、前記突出部のヤング率Ｅ、断面二次モーメントＩ、材料の密度ρ、断面積Ａ，Ａ１、長手方向における長さＬ、直径φ１に基づき、下式（１）、（２）および（３）に従って設計された請求項１から請求項６のいずれかに記載の光ファイバスキャナ。
【数７】
2016189627.tif 000022
【数８】
2016189627.tif 000023
【数９】
2016189627.tif 000024
【請求項８】
照明光を発生する光源と、
該光源からの照明光を走査させる請求項１から請求項７のいずれかに記載の光ファイバスキャナとを備える照明装置。
【請求項９】
請求項８に記載の照明装置と、
該照明装置からの照明光が被写体に照射されることにより、被写体から戻る戻り光を検出する光検出部と、
前記圧電素子に前記所定の周波数の交番電圧を供給する電圧供給部とを備える観察装置。
【国際調査報告】
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