(57)【要約】      （修正有）【課題】高精度のスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置を提供する。【解決手段】光ファイバ走査装置１０は、枠体１１Ｓの磁場発生ユニット２１Ｕが配設されている中空部に、永久磁石３１が配設されており先端部から照明光を出射する光ファイバ３０が配置されており、中空部の断面が正方形の枠体１１Ｓが、直交する第１面１１ＳＡ、第２面１１ＳＢに平面コイルが配設されている第１の枠体１１Ａと、直交する第３面１１ＳＣ、第４面１１ＳＤに平面コイルが配設されており、第１の枠体１１Ａと接合されている第２の枠体１１Ｂと、を具備し、第１面１１ＳＡから第４面１１ＳＤが中空部の内面を構成している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体の磁場発生ユニットが配設されている中空部に、先端部から照明光を出射する、永久磁石が配設されている光ファイバが配置されている光ファイバ走査装置であって、
前記中空部の断面が正方形の前記枠体が、
直交する第１面と第２面にそれぞれ平面コイルが配設されている第１の枠体と、
直交する第３面と第４面にそれぞれ平面コイルが配設されており、前記第１の枠体と接合されている第２の枠体と、を具備し、
前記第１面から前記第４面が前記中空部の内面を構成していることを特徴とする光ファイバ走査装置。
【請求項２】
前記第１の枠体と前記第２の枠体とが同じ形状であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項３】
前記枠体の外面が円柱状で、内部に前記中空部があることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項４】
前記第１の枠体と前記第２の枠体とが、位置決め部により接合時の位置関係が規定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項５】
前記位置決め部が、嵌合部であることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項６】
前記位置決め部が、複数の当接面であることを特徴とする請求項４に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項７】
前記第１の枠体と前記第２の枠体との位置関係を微調整する調整部を具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項８】
前記光ファイバが挿通し固定されている貫通孔のある光ファイバ保持部材が、前記枠体の前記中空部の後方端部と嵌合していることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項９】
基体に前記平面コイルが配設されたコイルチップが、前記枠体に接合されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項１０】
前記コイルチップの前記基体が、シリコンからなることを特徴とする請求項９に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項１１】
前記第１の枠体に配設された２つの前記コイルチップが、前記２つの平面コイルを覆う可撓性樹脂層により連結されていることを特徴とする請求項１０に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項１２】
前記第１の枠体に配設された２つの前記平面コイルが、１枚の可撓性樹脂からなる基体に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項１３】
前記光ファイバから被写体に照射された光の反射光を検出する検出ユニットの入射部が、前記枠体に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項１４】
前記入射部が、前記反射光を導光する光ファイババンドルの先端部であることを特徴とする請求項１３に記載の光ファイバ走査装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置を、挿入部の先端部に具備することを特徴とする光走査型内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場発生ユニットが配設されている枠体と、先端部から光を出射する、永久磁石が配設されている光ファイバと、を具備する光ファイバ走査装置、および前記光ファイバ走査装置を挿入部の先端部に具備する光走査型内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ、またはＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を用いた撮像装置は、被検体からの反射光をマトリックス状に配置された多数の受光素子により同時に受光し、被写体画像を取得する。暗い体内を撮影する内視鏡の場合には、光源からの光により照明された範囲の画像が取得される。
【０００３】
これに対して、光走査型撮像装置では、被写体を光スポットによりスキャン照射しながら、その反射光を順に受光し、その受光データをもとに被写体画像が作成される。
【０００４】
例えば、光走査型撮像装置では、光ファイバ走査装置が、光源からの光を導光する光ファイバの先端部を２次元走査することで、光スポットのスキャン照射が行われる。
【０００５】
光ファイバ走査装置の光ファイバ走査は、例えば、磁石を配設した光ファイバに、磁場発生ユニットからの磁力印加を制御することにより行われる。しかし、光ファイバが、磁場発生ユニットに正確に配置されていないと、走査軌跡がゆがんだり、走査振幅が低下したりして、高精度のスキャン照射ができず、良好な画像を得ることができない。
【０００６】
さらに、内視鏡では、低侵襲化のため、先端部の細径化が強く要求されている。先端部に光ファイバ走査装置が配設されている光走査型内視鏡の細径化のためには、光ファイバ走査型撮像装置の細径化が重要課題である。
【０００７】
特開２００８−１１６９２２号公報には、磁力を用いた光ファイバ走査装置が開示されている。この従来の光ファイバ走査装置では、円筒内に、直交配置／対向配置された４個の電磁石（磁場発生部）からなる磁場発生ユニットの中心に、永久磁石が配設された光ファイバが配置されている。
【０００８】
この光ファイバ走査装置では、電磁石のコイルは、軟磁性体からなる磁気コアの外周に銅線を楕円状に巻回した巻線コイルである。
【０００９】
しかし、いわゆるバルクの巻線型電磁石を精度良く作製すること、４個の電磁石を精度良く配置すること、および、４個の電磁石の中心（磁場発生ユニットの中心）に光ファイバを精度良く配置することは容易ではない。また、銅線を楕円状に巻回した巻線コイルを有する電磁石は小さくすること、特に厚さを薄くすること、は容易ではなく、光ファイバ走査装置の細径化は容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−１１６９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の実施形態は、高精度のスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置、および前記光ファイバ走査装置を具備する光走査型内視鏡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】
【００１２】
実施形態の光ファイバ走査装置は、枠体の磁場発生ユニットが配設されている中空部に、先端部から照明光を出射する、永久磁石が配設されている光ファイバが配置されている光ファイバ走査装置であって、前記中空部の断面が正方形の前記枠体が、直交する第１面と第２面にそれぞれ平面コイルが配設されている第１の枠体と、直交する第３面と第４面にそれぞれ平面コイルが配設されており、前記第１の枠体と接合されている第２の枠体と、を具備し、前記第１面から前記第４面が前記中空部の内面を構成している。
【００１３】
また、別の実施形態の光走査型内視鏡は、枠体の磁場発生ユニットが配設されている中空部に、先端部から照明光を出射する、永久磁石が配設されている光ファイバが配置されている光ファイバ走査装置であって、前記中空部の断面が正方形の前記枠体が、直交する第１面と第２面にそれぞれ平面コイルが配設されている第１の枠体と、直交する第３面と第４面にそれぞれ平面コイルが配設されており、前記第１の枠体と接合されている第２の枠体と、を具備し、前記第１面から前記第４面が前記中空部の内面を構成している光ファイバ走査装置を、挿入部の先端部に具備する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態によれば、高精度のスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置、および前記光ファイバ走査装置を具備する光走査型内視鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の光ファイバ走査装置の中心線に沿った断面図である。
【図２】第１実施形態の光ファイバ走査装置の図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】第１実施形態の光ファイバ走査装置の要部の分解図である。
【図４】第１実施形態の光ファイバ走査装置の平面コイルの上面図である。
【図５Ａ】第１実施形態の光ファイバ走査装置の駆動方法を説明するための断面模式図である。
【図５Ｂ】第１実施形態の光ファイバ走査装置の駆動方法を説明するための断面模式図である。
【図６Ａ】第１実施形態の光ファイバ走査装置の走査方法を説明するための図である。
【図６Ｂ】第１実施形態の光ファイバ走査装置の走査方法を説明するための図である。
【図７】変形例１の光ファイバ走査装置の要部の分解図である。
【図８Ａ】変形例２の光ファイバ走査装置の要部の断面図である。
【図８Ｂ】変形例２の光ファイバ走査装置の図８ＡのＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿った断面図である。
【図８Ｃ】変形例２の光ファイバ走査装置の要部の上面図である。
【図９】変形例３の光ファイバ走査装置の要部の分解図である。
【図１０】変形例４の光ファイバ走査装置の要部の分解図である。
【図１１】変形例５の光ファイバ走査装置の要部の分解図である。
【図１２Ａ】変形例６の光ファイバ走査装置の平面コイルの断面図である。
【図１２Ｂ】変形例６の光ファイバ走査装置の要部の断面図である。
【図１３Ａ】変形例７の光ファイバ走査装置の平面コイルの断面図である。
【図１３Ｂ】変形例７の光ファイバ走査装置の要部の断面図である。
【図１４】変形例８の光ファイバ走査装置の長軸直交方向の断面図である。
【図１５】変形例９の光ファイバ走査装置の図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【図１６】第２実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの斜視図である。
【図１７】第２実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１から図３を用いて、第１実施形態の光ファイバ走査装置１０について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１７】
光ファイバ走査装置１０は、一方が開口となっている中空部１１Ｈのある枠体１１Ｓと、枠体１１Ｓの中空部１１Ｈの長軸方向（Ｚ方向）の中心線Ｏに沿って配置された光ファイバ３０と、４つのコイルチップ２１Ａ〜２１Ｄを有する磁場発生ユニット２１Ｕと、照明光学系３２と、を具備する。
【００１８】
光ファイバ３０は、光源ユニット（図１７参照）からの光を導光し、先端部から照明光を出射する。照明光は、複数のレンズからなる照明光学系３２を介して、被写体をスポット照射する。なお、照明光学系３２は必須の構成要素ではない。
【００１９】
光ファイバ３０の先端部の後部には永久磁石３１が接着剤等により接合されている。例えば、ＳｍＣｏ合金からなる永久磁石３１は筒型で長手方向に着磁されている。光ファイバ３０は、保持部材３３の貫通孔３３Ｈを挿通しており、保持部材３３に接合されている。保持部材３３との接合部（基端部）が固定されている光ファイバ３０の先端部は、基端部を基点に上下左右にＸＹ平面内を移動可能である。
【００２０】
枠体１１Ｓには、中心線Ｏに直交する断面（ＸＹ面）が正方形の中空部１１Ｈがある。枠体１１Ｓは、第１の枠体１１Ａと、第１の枠体１１Ａと接合されている第２の枠体１１Ｂと、を具備する。接合は、接着剤を用いてもよいし、ネジを用いて締結してもよい。
【００２１】
枠体１１Ｓ、すなわち、第１の枠体１１Ａおよび第２の枠体１１Ｂは正確に加工するために、金属からなることが好ましく、切削加工性および耐候性に優れているステンレスまたはアルミニウム合金からなることが特に好ましい。また、漏洩磁束低減等の観点からは、枠体１１Ｓは、例えばパーマロイ等の透磁率の高い軟磁性材料からなることも特に好ましい。
【００２２】
筐体１１Ｓは、磁場発生ユニット２１Ｕを正確に配設するための位置決め部材である。このため、その壁の厚さは、ある程度の強度があれば薄くても問題はない。図２等では筐体１１Ｓの壁の厚さを厚く図示しているが、厚さは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。前記範囲以下であれば、小型化（細径化）が容易である。また、筐体１１Ｓは、外面の角部が曲面加工されていたり、面取り加工されている略直方体でもよい。
【００２３】
第１の枠体１１Ａの内側には、第１面１１ＳＡと、第１面１１ＳＡと直交する第２面１１ＳＢとがある。第２の枠体１１Ｂの内側には、第３面１１ＳＣと、第３面１１ＳＣと直交する第４面１１ＳＤとがある。そして、第１の枠体１１Ａと第２の枠体１１Ｂとが接合されると、第１面１１ＳＡ〜第４面１１ＳＤが、枠体１１Ｓの中空部１１Ｈの内面を構成する。
【００２４】
第２面１１ＳＢと第３面１１ＳＣとが直交するように、かつ、第１面１１ＳＡと第４面１１ＳＤとが直交するように接合されたことにより形成される中空部１１Ｈの断面の角部はいずれも９０度である。また、第１の枠体１１の形状と第２の枠体１１Ｂの形状とは接合されたときに、形成される中空部１１Ｈの断面の４辺の長さが等しくなるように設定されている。
【００２５】
枠体１１Ｓの中空部１１Ｈには、磁場発生ユニット２１Ｕが配設されている。すなわち、第１の枠体１１Ａの第１面１１ＳＡには、コイルチップ２１Ａが配設されており、第２面１１ＳＢには、コイルチップ２１Ｂが配設されている。第２の枠体１１Ｂの第３面１１ＳＣには、コイルチップ２１Ｃが配設されており、第４面１１ＳＤには、コイルチップ２１Ｄが配設されている。なお、以下、コイルチップ２１Ａ〜２１Ｄのそれぞれをコイルチップ２１と言う。
【００２６】
コイルチップ２１は、例えば、ネジによる締結、または接着剤等により枠体１１Ｓに接合されている。接合時の位置合わせのために、例えば、第１面１１ＳＡにコイルチップ２１Ａが嵌合する凹部を設けたり、コイルチップ２１Ａの側面が当接するＬ字型の凸部を設けたり、または、接合時にコイルチップ２１Ａの側面が当接する位置決め用の治具を用いたりしてもよい。
【００２７】
図３および図４等に示すように、コイルチップ２１は、シリコンからなる基体２２に、酸化シリコン等の絶縁層（不図示）を介して、スパイラル（渦巻き）形状の駆動コイルである平面コイル２１Ｓが配設されている。平面コイル２１Ｓは、両端の接合パッド２１Ｐの上部のコンタクトホール部以外は、ポリイミドまたはエポキシ等の樹脂からなる絶縁層２３で覆われている。例示した平面コイル２１Ｓは、パターニングされた銅または金等の低抵抗金属からなる導体層（平面コイル）と導体層を覆う絶縁層とを有する。なお、コイルチップ２１ではコイル中央にも接合パッドが配置されているが、接合パッドをコイルの周辺に設けるために、更に１層の絶縁層／引き出し配線を有していてもよいし、絶縁層を介して複数のコイルが積層された多層コイルであってもよい。
【００２８】
コイルチップ２１は、ＭＥＭＳ半導体プロセスにより、シリコンウエハに多数の平面コイルを配設した後、個片化することで作製できる。例えば、フォトレジストおよびフォトマスクを用いたフォトリソグラフィ法により作製した精度の高いレジストマスクを用いて、アディテイブ法またはサブトラクト法等によりパターニングすることで、精度の高い平面コイル２１Ｓを有するコイルチップ２１を容易に大量に作製できる。
【００２９】
なお、光ファイバ走査装置１０では、第１の枠体１１Ａと第２の枠体１１Ｂとは略同じ形状である。また、コイルチップ２１Ａ〜２１Ｄは同じ構成である。このため、光ファイバ走査装置１０は第１の枠体１１Ａと第２の枠体１１Ｂとが同じ工程で製造でき、コイルチップ２１Ａ〜２１Ｄが同じ工程で製造できる、さらに、コイルチップ２１Ａ、２１Ｂが配設された第１の枠体１１Ａと、コイルチップ２１Ｃ、２１Ｄが配設された第１の枠体１１Ａと、が同じ工程で製造できる。このため、光ファイバ走査装置１０は製造が容易である。
【００３０】
２つの接合パッド２１Ｐは、図示しない配線により駆動電流を供給する電源ユニット（図１７等参照）と接続されている。平面コイル２１Ｓは、接合パッド２１Ｐに駆動電流が印加されるとコイルチップ２１の主面に直交する方向の磁場を発生する。磁場の強度は、駆動電流の電流値およびスパイラルコイルの巻数（ターン数）等により設定される。コイル内を流れる駆動電流の方向が反転すると、発生する磁場の方向は反転する。
【００３１】
光ファイバ走査装置１０では、第１の枠体１１Ａの直交する第１面１１ＳＡと第２面１１ＳＢには、それぞれ平面コイル２１Ｓ１、２１Ｓ２が配設されており、第２の枠体１１Ｂの直交する第３面１１ＳＣと第４面１１ＳＤには、それぞれ平面コイル２１Ｓ３、２１Ｓ４が配設されている。すなわち、平面コイル２１Ｓ１と平面コイル２１Ｓ３とは対向する位置に配置されており、平面コイル２１Ｓ２と平面コイル２１Ｓ４とは対向する位置に配置されている。
【００３２】
このため、平面コイル２１Ｓ１、２１Ｓ３は、Ｙ軸方向の磁場を発生し、平面コイル２１Ｓ２、２１Ｓ４は、Ｘ軸方向の磁場を発生する。光ファイバ５０（永久磁石５１）は、４つの平面コイル２１Ｓ１から２１Ｓ４から等距離、すなわち枠体１１Ｓの中空部１１Ｈの中心に配置されている。
【００３３】
次に、光ファイバ走査装置１０の駆動方法について簡単に説明する。
【００３４】
図５Ａに示すように、平面コイル２１Ｓ１に駆動電流が供給されると、例えば、内面側がＮ極の磁場が発生する。同時に、平面コイル２１Ｓ３に駆動電流が供給されると、例えば、内面側がＳ極の磁場が発生する。すなわち、対向配置されている平面コイル２１Ｓ１と平面コイル２１Ｓ３とは、内面側に異なる磁極の磁場を発生する。
【００３５】
このため、磁場内に配置されている永久磁石３１の後端側（Ｎ極）は、Ｙ軸上方向に引き上げられる。このため、光ファイバ３０の先端もＹ軸上方向に移動する。
【００３６】
一方、図５Ｂに示すように、平面コイル２１Ｓ１に図５Ａの場合と逆方向の駆動電流が供給されると、内面側がＳ極の磁場が発生する。同様に、平面コイル２１Ｓ３に図５Ａの場合と逆方向の駆動電流が供給されると内面側がＮ極の磁場が発生する。すると、磁場内に配置されている永久磁石３１の後端側（Ｎ極）は、Ｙ軸下方向に引き下げられる。このため、光ファイバ３０の先端部もＹ軸下方向に移動する。
【００３７】
平面コイル２１Ｓ１、２１Ｓ３に供給する駆動電流の方向を制御することにより、光ファイバ３０の先端部は、Ｙ軸方向に走査される。同様に、平面コイル２１Ｓ２、２１Ｓ４に供給する駆動電流の方向を制御することにより、光ファイバ３０の先端部は、Ｘ軸方向に走査される。
【００３８】
なお、永久磁石３１の先端側に磁場が印加されるように、永久磁石３１、光ファイバ、または磁場発生ユニット２１Ｕを配置してもよい。また、例えば、平面コイル２１Ｓ１および平面コイル２１Ｓ２だけを駆動しても、走査は可能である。
【００３９】
４つの平面コイル２１Ｓ１〜２１Ｓ４に供給する駆動電流の方向を制御することにより、光ファイバ３０の先端部は、ＸＹ平面内を２次元走査される。走査幅は駆動電流値により制御される。その結果、光ファイバ３０の先端部から出射された光スポットは、２次元走査される。
【００４０】
２次元走査方式としては、図６Ａに示すスパイラル走査方式、または、図６Ｂに示すラスター走査方式が、画像処理が容易であるため好ましく、ラスター走査方式が均一に照明できるため、特に好ましい。
【００４１】
そして、光ファイバ走査装置１０は、磁場発生ユニット２１Ｕが、平面コイル２１Ｓを有するため、厚さが例えば１０μｍ以上２００μｍ以下と非常に薄いコイルチップ２１Ａ〜２１Ｄからなるため、細径である。さらに、コイルチップ２１Ａ〜２１Ｄは、枠体１１Ｓの断面が正方形の中空部１１Ｈの内面にそれぞれ配設されているため、正確に配置されている。
【００４２】
このため、光ファイバ走査装置１０は、細径で、高精度のスキャン照射を行える。
＜変形例＞
次に第１実施形態の変形例の光ファイバ走査装置１０Ａ〜１０Ｈについて説明する。光ファイバ走査装置１０Ａ〜１０Ｈは光ファイバ走査装置１０と類似しているので同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。なお、以下の図では、光ファイバおよび磁場発生ユニット等を図示しないことがある。
【００４３】
光ファイバ走査装置１０Ａ〜１０Ｈは、光ファイバ走査装置１０の効果を有し、さらに特徴ある効果を有する。
＜変形例１＞
図７に示すように変形例１の光ファイバ走査装置１０Ａは、光ファイバ走査装置１０と同じように、第１の枠体１１Ａ１と第２の枠体１１Ｂ１とが接合された断面が正方形の中空部のある枠体１１Ｓ１を具備する。枠体１１Ｓは外面が直方体であったが、枠体１１Ｓ１は外面が円柱状である。このため、光ファイバ走査装置１０Ａは、光ファイバ走査装置１０よりも細径である。
【００４４】
なお、枠体の外面形状は、略直方体、外面に溝部等のある略円柱状、多角柱状、または、円錐台形状等であってもよい。
【００４５】
さらに、光ファイバ走査装置１０Ａでは、第１の枠体１１Ａ１と第２の枠体１１Ｂ１との接合部には、２組の嵌合部１１ＸＹがある。すなわち、第１の枠体１１Ａ１の凸部１１Ｘ１と第２の枠体１１Ｂ１の凹部１１Ｙ１、および、第１の枠体１１Ａ１の凹部１１Ｘ２と第２の枠体１１Ｂ１の凸部１１Ｙ２、を嵌合することにより、第１の枠体１１Ａ１と第２の枠体１１Ｂ１との位置関係が一義的に規定されている。なお、２面以上の当接面のある嵌合部１１ＸＹは少なくとも１組あればよい。さらに、凸部の形状は凹部が嵌合すれば、円柱形、または多角柱等でもよい。
【００４６】
このため、光ファイバ走査装置１０Ａは、光ファイバ走査装置１０よりも、第１の枠体１１Ａ１と第２の枠体１１Ｂ１とを容易に正確に接合できる。
【００４７】
なお、枠体１１Ｓ１の外面が円柱状で嵌合部のない光ファイバ走査装置、および、枠体１１Ｓ１の外面が円柱状ではないが、嵌合部のある光ファイバ走査装置が、それぞれの効果を有することは言うまでも無い。
【００４８】
＜変形例２＞
図８Ａ〜図８Ｃに示すように、変形例２の光ファイバ走査装置１０Ｂの枠体１１Ｓ２は、第１の枠体１１Ａ２と第２の枠体１１Ｂ２との位置関係を微調整する調整部１３Ｘ、１３Ｙを有する。調整部１３ＸはＹ軸方向の微調整とＸ軸の固定を、調整部１３ＹはＸ軸方向の微調整とＹ軸の固定を行うための調整部である。
【００４９】
なお、図８Ｂは、図８ＡのＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿った断面図であり、図８Ｃは図８ＢをＹ軸方向からみたときの平面図である。
【００５０】
図８Ｂおよび図８Ｃに示すように、調整部１３Ｘにおいて、第１の枠体１１Ａ２には、調整ネジ１４と噛合するねじ穴がある。一方、固定ネジ１５は、Ｘ軸方向に調整代のある長孔１５Ｈを挿通している。第２の枠体１１Ｂ２には、固定ネジ１５と噛合するねじ穴と、調整ネジ１４の先端が当接している当接面とがある。
【００５１】
第２の枠体１１Ｂ２に固定された固定ネジ１５は、Ｘ軸方向が長軸方向の長孔１５Ｈの内部で、Ｘ軸方向に可動状態にある。すなわち、第１の枠体１１Ａ２と第２の枠体１１Ｂ２とは、調整部１３Ｘがあるために、Ｘ軸方向の相対位置が可変状態にある。調整ネジ１４の締込状態により、第１の枠体１１Ａ２と第２の枠体１１Ｂ２とのＹ軸方向の位置関係が調整され、固定ネジ１５が締結されることで固定される。
【００５２】
同様に第１の枠体１１Ａ２と第２の枠体１１Ｂ２とは、調整部１３Ｙにより、Ｘ軸方向の相対位置が微調整できる。
【００５３】
光ファイバ走査装置１０Ｂでは、磁場発生ユニット２１Ｕにより磁場を発生しながら、例えば、ガウスメータで磁場を実測したり、照明光スポットの走査状況を確認したりしながら、第１の枠体１１Ａ２と第２の枠体１１Ｂ２とのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置を微調整することで、最適の位置関係に固定できる。
【００５４】
調整部１３Ｘ、１３Ｙの調整ネジ、固定ネジに替えて板バネまたはシム等を用いてもよい。また、Ｚ軸方向を微調整する調整部を有していてもよい。
【００５５】
なお、光ファイバ走査装置１０Ｂでは、第１の枠体１１Ａ２と第２の枠体１１Ｂ２とは同じ形状ではない。また、枠体１１Ｓ２の外形は、溝のある略円柱状である。略円柱状の枠体１１Ｓ２は、円柱状の枠体１１Ｓと同様の効果を有する。
【００５６】
＜変形例３＞
図９に示すように、変形例３の光ファイバ走査装置１０Ｃでは、第１の枠体１１Ａ３と第２の枠体１１Ｂ３とからなる枠体１１Ｓ３の、中空部１１Ｈの後方端部に光ファイバ保持部材３３Ｃが嵌合している。光ファイバ保持部材３３Ｃには、光ファイバ３０が挿通し固定されている。
【００５７】
光ファイバ保持部材３３Ｃの貫通孔３３Ｈの位置は、第１の枠体１１Ａ３と第２の枠体１１Ｂ３とが接合されたときに形成される断面が正方形の中空部の中心にある。
【００５８】
光ファイバ走査装置１０Ｃは、枠体１１Ｓ３の中空部の中心線に沿って光ファイバ３０を正確に配置することが容易である。
【００５９】
＜変形例４＞
図１０に示すように、変形例４の光ファイバ走査装置１０Ｄは、第１の枠体１１Ａ４と第２の枠体１１Ｂ４とが接合された枠体１１Ｓ４を有する。枠体１１Ｓ４の後端側には、光ファイバが挿通し固定される貫通孔３３Ｈのある光ファイバ保持部材３３Ｄが、枠体１１Ｓ４と一体として延設されている。
【００６０】
そして、枠体１１Ｓ４の先端側の、断面が正方形のチップ固定部の４壁面、１１ＳＡ４、１１ＳＢ４、１１ＳＣ４、１１ＳＤ４に、それぞれ、コイルチップ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄの一部が接合されている。
【００６１】
なお、図示しないが光ファイバ走査装置１０Ｄの外周部が樹脂によりモールドされていてもよい。
＜変形例５＞
図１１に示すように、変形例５の光ファイバ走査装置１０Ｅは、光ファイバ走査装置１０Ａと同様に枠体１１Ｓ５の外面は円柱状である。このため、光ファイバ走査装置１０Ｅは、光ファイバ走査装置１０よりも細径である。
【００６２】
なお、第１の枠体１１Ａ５の形状と第２の枠体１１Ｂ５の形状が異なる。
【００６３】
また、第１の枠体１１Ａ５と第２の枠体１１Ｂ５とは、位置決め部である複数の当接面で当接した状態で接合されている。このため、第１の枠体１１Ａ５と第２の枠体１１Ｂ５とは位置関係が一義的に規定されている。光ファイバ走査装置１０Ｅは、光ファイバ走査装置１０よりも、第１の枠体１１Ａ５と第２の枠体１１Ｂ５とを容易に正確に接合できる。なお、第１の枠体１１Ａ５と第２の枠体１１Ｂ５との位置関係を規定するためには、両者が少なくとも２つの当接面で当接していればよい。
【００６４】
さらに、光ファイバ走査装置１０Ｅでは、第１の枠体１１Ａ５の後端部に、第１の枠体１１Ａ５と一体の保持部３３Ｄが延設されている。貫通孔３３Ｈの位置は、第１の枠体１１Ａ５と第２の枠体１１Ｂ５とが接合されたときに形成される中空部１１Ｈの中心にある。
【００６５】
光ファイバ走査装置１０Ｅは、枠体１１Ｓ５の中空部の中心線に沿って光ファイバ３０を正確に配置することが容易である。
【００６６】
＜変形例６＞
図１２Ａに示すように、変形例６の光ファイバ走査装置１０Ｆでは、第１の枠体１１Ａに配設される２つのコイルチップ２１Ａ、２１Ｂが、２つの平面コイル２１Ｓ１、２１Ｓ２を覆う可撓性樹脂、例えば、ポリイミドからなる絶縁層２３Ｆにより連結されている。また、図示しないが、第２の枠体１１Ｂに配設される２つのコイルチップも、２つの平面コイルを覆う絶縁層により連結されている。
【００６７】
光ファイバ走査装置１０Ｆでは、２つのコイルチップ２１の位置関係が第１の枠体１１Ａ等に配設される前から規定されている。このため、図１２Ｂに示すように、２つの平面コイル２１Ｓ（コイルチップ２１）を、精度良く枠体１１Ｓに配置することが、より容易である。
【００６８】
＜変形例７＞
図１３Ａに示すように、変形例７の光ファイバ走査装置１０Ｇでは、第１の枠体１１Ａに配設される２つの平面コイル２１Ｓ１Ｇ、２１Ｓ２Ｇが、１枚の可撓性樹脂からなる基体２２Ｇに配設されている。また図示しないが、第２の枠体１１Ｂに配設された２つの平面コイルも、１枚の可撓性樹脂からなる基体に配設されている。基体２２Ｇと平面コイル２１Ｓを覆う絶縁層２３とは、同じポリイミドからなることが、製造工程の単純化のため、好ましい。
【００６９】
光ファイバ走査装置１０Ｇでは、２つのコイルチップ２１の位置関係が第１の枠体１１Ａ等に配設される前から規定されている。このため、図１３Ｂに示すように、２つの平面コイル２１Ｓを、精度良く枠体１１Ｓに配置することが、より容易である。さらに、平面コイル２１Ｓは、可撓性配線板の配線形成工程において複数の部材が同時に作製できるため、光ファイバ走査装置１０Ｇは製造が容易である。
【００７０】
＜変形例８＞
図１４および図１５に示すように、変形例８の光ファイバ走査装置１０Ｈは、すでに説明した光ファイバ走査装置１０Ｅ（図１１参照）と類似しているが、光ファイバ３０から被写体に照射された光の反射光を検出する検出ユニット７６（図１７参照）の２つの入射部１６が、枠体１１Ｓ８に配置されている。
【００７１】
なお、図１４は光ファイバ走査装置１０Ｈの長軸直交方向の断面図であり、図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【００７２】
図１５に示すように、入射部１６は反射光を導光する光ファイバ（以下、「検出ファイバ」とも言う）４０の先端部である。複数のレンズからなる検出光学系４６を介して光ファイバ４０の先端部から入射した反射光は本体装置３（図１６、図１７参照）まで導光される。なお、光ファイバ４０は、複数の光ファイバからなるファイババンドルであることが好ましい。また、入射部１６は１つでもよいし、３以上でもよい。
【００７３】
ここで、光ファイバ４０は、検出ユニット７６の一部と見なす。また、反射光を検出するフォトダイオード（ＰＤ）素子等を、入射部１６として枠体１１Ｓ８に直接配置してもよい。
【００７４】
光ファイバ走査装置１０Ｈは、検出ユニット７６の入射部１６が枠体１１Ｓ８に配置されているため、入射部１６が別部材に配設されている光ファイバ走査装置よりも、全体として構造が簡単で細径である。
【００７５】
なお、光ファイバ走査装置１０、１０Ａ〜１０Ｃ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇにおいても、検出ユニット７６の入射部１６を枠体に配置することで、光ファイバ走査装置１０Ｈと同じ効果を有する。
【００７６】
＜第２実施形態＞
図１６に示す第２実施形態の光走査型内視鏡（以下「内視鏡」と言う」２は、すでに説明した光ファイバ走査装置１０、１０Ａ〜１０Ｈのいずれかを挿入部９１の先端部９４に具備する。以下、光ファイバ走査装置１０を有する内視鏡２を例に説明する。
【００７７】
内視鏡２を含む光走査型内視鏡システム（以下「内視鏡システム」と言う）１は、内視鏡２と、光源装置およびビデオプロセッサの機能を備えた本体装置３と、モニタ４と、を具備する。内視鏡２は、光ファイバ走査装置１０により照明光を２次元走査させながら被検体に照射し、被検体からの反射光（戻り光）を検出し、本体装置３でデータ処理を行い、生成した被検体像をモニタ４に表示する。
【００７８】
内視鏡２は、生体内に挿通される細長な挿入部９１と、操作部９２と、電気ケーブル等が挿通されたユニバーサルケーブル９３と、を有する。内視鏡２の挿入部９１は先端部９４と、湾曲部９５と、可撓管部９６と、含む。なお、実施形態の内視鏡２は、いわゆる軟性内視鏡だが、挿入部９１が硬質な、いわゆる硬性内視鏡であっても後述する効果を有する。
【００７９】
操作部９２には、湾曲部９５を湾曲操作するための湾曲操作ノブ９７が回動自在に配設されている。挿入部９１と操作部９２の連結部は、ユーザーが把持する把持部９８となっている。
【００８０】
操作部９２から延設されたユニバーサルケーブル９３が本体装置３とコネクタ５９を介して接続される。本体装置３は、内視鏡画像を表示するモニタ４と接続されている。
【００８１】
次に、図１７に内視鏡システム１の構成を示す。
内視鏡２の挿入部９１の内部には、挿入部９１の内周に沿って基端側から先端側へ挿通され、被検体からの反射光を導光する検出ファイバ４０が設けられている。検出ファイバ４０の先端である入射部１６には検出光学系４６が配設されている。内視鏡２の内視鏡コネクタ５９が本体装置３に接続されると、検出ファイバ４０は分波器８６に接続される。
【００８２】
本体装置３は、電源７１と、メモリ７２と、コントローラ７３と、光源ユニット７４と、駆動ユニット７５と、検出ユニット７６とを有する。光源ユニット７４は、３つの光源８１ａ、８１ｂ、８１ｃと、合波器８２と、を有する。
【００８３】
駆動ユニット７５には、ドライバユニット７７が設けられており、ドライバユニット７７によって光ファイバ走査装置１０が駆動される。
【００８４】
電源７１は、コントローラ７３等へ電力を供給する。メモリ７２には、本体装置３全体の制御を行うための制御プログラムなどが記憶されている。
【００８５】
コントローラ７３は、メモリ７２から制御プログラムを読み出し、光源ユニット７４、駆動ユニット７５の制御を行うと。またコントローラ７３は、検出ユニット７６が検出した被写体からの反射光の光強度信号をデータ処理し画像をモニタ４に表示する制御を行う。
【００８６】
光源ユニット７４の光源８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、コントローラ７３の制御に基づき、それぞれ異なる波長帯域の光、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の波長帯域の光を合波器８２に出射する。合波器８２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長帯域の光を合波し、光ファイバ３０に出射する。
【００８７】
駆動ユニット７５のドライバユニット７７は、コントローラ７３の制御に基づいて、光ファイバ走査装置１０の光ファイバ３０の先端を所望の走査方式で走査させるための駆動信号を磁場発生ユニット２１Ｕに出力する。すなわち、ドライバユニット７７は、光ファイバ３０の先端を挿入部９１の挿入軸（Ｚ軸）に対して左右方向（Ｘ軸方向）および上下方向（Ｙ軸方向）に駆動するように、光ファイバ走査装置１０へ所定の駆動信号を出力する。
【００８８】
検出ファイバ４０は、被検体の表面で反射された反射光を受光し、受光した反射光を分波器８６に導光する。分波器８６は、例えば、ダイクロイックミラーなどであり、所定の波長帯域毎に反射光を分波する。具体的には、分波器８６は、検出ファイバ４０により導光された反射光を、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長帯域の反射光に分波し、それぞれ検出器８７ａ、８７ｂ、８７ｃに出力する。
【００８９】
検出器８７ａ、８７ｂおよび８７ｃは、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの波長帯域の反射光の光強度を検出するＰＤ素子等である。検出器８７ａ、８７ｂ、８７ｃで検出された光強度の信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器８８ａ、８８ｂ、８８ｃに出力される。Ａ／Ｄ変換器８８ａ〜８８ｃは、それぞれ検出器８７ａ〜８７ｃから出力された光強度の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、コントローラ７３に出力する。
【００９０】
コントローラ７３は、Ａ／Ｄ変換器８８ａ〜８８ｃからのデジタル信号に所定の画像処理を施して被写体像を生成し、モニタ４に表示する。
【００９１】
なお、照射光として単色光を用いてもよいし、レーザー光を用いてもよい。
【００９２】
光走査型内視鏡２は、挿入部９１の先端部９４に、細径の光ファイバ走査装置１０、１０Ａ〜１０Ｈのいずれか具備するため、先端部が細径で低侵襲である。また、光ファイバ走査装置１０、１０Ａ〜１０Ｈは、高精度のスキャン照射を行うため、光走査型内視鏡２は、良好な画像を得られる。
【００９３】
本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせ、および応用が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００９４】
１・・・内視鏡システム
２・・・光走査型内視鏡
１０、１０Ａ〜１０Ｈ・・・光ファイバ走査装置
１１Ａ・・・第１の枠体
１１Ｂ・・・第２の枠体
１１Ｈ・・・中空部
１１Ｓ・・・枠体
１１ＸＹ・・・嵌合部
１３Ｘ・・・調整部
１３Ｙ・・・調整部
１４・・・調整ネジ
１５・・・固定ネジ
１５Ｈ・・・長孔
１６・・・入射部
２１、２１Ａ〜２１Ｄ・・・コイルチップ
２１Ｐ・・・接合パッド
２１Ｓ・・・平面コイル
２１Ｕ・・・磁場発生ユニット
２２・・・基体
２２Ｇ・・・基体
２３・・・絶縁層
２３Ｆ・・・絶縁層
３０・・・光ファイバ
３１・・・永久磁石
３３・・・保持部材
３３Ｈ・・・貫通孔
４０・・・検出ファイバ
４６・・・検出光学系
７４・・・光源ユニット
７６・・・検出ユニット
９１・・・挿入部
９４・・・先端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2015211760.tif 000013
【図８Ｃ】
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【図９】
2015211760.tif 000015
【図１０】
2015211760.tif 000016
【図１１】
2015211760.tif 000017
【図１２Ａ】
2015211760.tif 000018
【図１２Ｂ】
2015211760.tif 000019
【図１３Ａ】
2015211760.tif 000020
【図１３Ｂ】
2015211760.tif 000021
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015211760.tif 000024
【図１７】
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