(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を照明するための照明光を導光し出射端から出射するための導光部と、
前記導光部の側方に設けられ、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第１のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータに重畳して配置され、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第２のアクチュエータと、
前記導光部と前記第１のアクチュエータとの間に介在されたフェルールと、
前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとの互いの重畳面に形成された各電極に電気的に接続される共通の信号線と、
を有することを特徴とする走査型内視鏡。
【請求項２】
前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとは互いに異なる分極方向に分極された圧電素子であることを特徴とする請求項１に記載の走査型内視鏡。
【請求項３】
被写体を照明するための照明光を導光し出射端から出射するための導光部と、
前記導光部の側方に設けられ、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第１のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータに重畳して配置され、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第２のアクチュエータと、
前記導光部と前記第１のアクチュエータとの間に介在され、前記第１のアクチュエータの前記第２のアクチュエータと重畳されない側の面に形成された電極が直接的に導通されるフェルールと、
前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとの互いの重畳面に形成された各電極に電気的に接続される共通の信号線と、
前記第２のアクチュエータの前記第１のアクチュエータと重畳されない側の面に形成された電極を前記フェルールに導通するための接続部と、
を有することを特徴とする走査型内視鏡。
【請求項４】
前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとの互いの重畳面に形成された前記各電極の端部の少なくとも一部を絶縁する絶縁部を有し、
前記接続部は、前記第２のアクチュエータの前記第１のアクチュエータと重畳されない側の面に形成された前記電極を、前記絶縁部を跨いで前記フェルールに導通するための導電部であることを特徴とする請求項３に記載の走査型内視鏡。
【請求項５】
前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとは互いに異なる方向に分極された圧電素子であることを特徴とする請求項３に記載の走査型内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源部から発せられる照明光により被検体を走査して画像を取得する走査型内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野の内視鏡においては、被検者の負担を軽減するために、当該被検者の体腔内に挿入される挿入部を細径化するための種々の技術が提案されている。このような技術の１つとして、挿入部に固体撮像素子を有しない走査型内視鏡が知られている。
【０００３】
走査型内視鏡は、具体的には、例えば、光源部から発せられた照明光を導光する照明用ファイバ（導光部）に取り付けられたアクチュエータ部を動作させ、照明用ファイバを所定の走査パターンにて揺動させることにより、当該走査パターンに対応する走査範囲内の被写体の走査を行うように構成されている。この種の走査型内視鏡に用いられるアクチュエータ部としては、例えば、中心に照明用ファイバが固定配置された角柱状をなすフェルールの各側面に、圧電素子からなるアクチュエータを配置した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９４１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アクチュエータ部等は、一般に、挿入部の先端硬質部を構成する硬質な枠内に配設する必要がある。従って、先端硬質部の長さを短縮して挿入部の挿入性を向上させるためには、アクチュエータ部を構成する各アクチュエータの挿入軸方向の長さを短縮することが望ましい。
【０００６】
しかしながら、各アクチュエータの長さを短縮すると、導光部を揺動させるための力量が減少する。これに対し、例えば、各アクチュエータに駆動信号として印加される駆動電圧等を高出力化することも考えられるが、特に、体腔内に挿入される医療用の走査型内視鏡において、アクチュエータの駆動信号を高出力化するには限界がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、導光部を揺動させるための力量を低下させることなく、挿入部先端の硬質部の長さを短縮することができる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】
【０００８】
本発明の一態様による走査型内視鏡は、被写体を照明するための照明光を導光し出射端から出射するための導光部と、前記導光部の側方に設けられ、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータに重畳して配置され、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第２のアクチュエータと、前記導光部と前記第１のアクチュエータとの間に介在されたフェルールと、前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとの互いの重畳面に形成された各電極に電気的に接続される共通の信号線と、を有する。
また、本発明の他の態様による走査型内視鏡は、被写体を照明するための照明光を導光し出射端から出射するための導光部と、前記導光部の側方に設けられ、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第１のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータに重畳して配置され、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第２のアクチュエータと、前記導光部と前記第１のアクチュエータとの間に介在され、前記第１のアクチュエータの前記第２のアクチュエータと重畳されない側の面に形成された電極が直接的に導通されるフェルールと、前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとの互いの重畳面に形成された各電極に電気的に接続される共通の信号線と、前記第２のアクチュエータの前記第１のアクチュエータと重畳されない側の面に形成された電極を前記フェルールに導通するための接続部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の走査型内視鏡によれば、導光部を揺動させるための力量を低下させることなく、挿入部先端の硬質部の長さを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係り、光走査型観察システムの要部の構成を示す図
【図２】同上、先端硬質部の要部断面図
【図３】同上、照明用ファイバが装着されたアクチュエータ部の要部を示す斜視図
【図４】同上、アクチュエータ部を構成する各圧電素子の分極方向を示す説明図
【図５】同上、アクチュエータ部を先端側から示す端面図
【図６】同上、図５のVI−IV線に沿う要部断面図
【図７】同上、アクチュエータ部の動作説明図
【図８】同上、アクチュエータ部に供給される駆動信号の信号波形の一例を示す図
【図９】同上、中心点Ａから最外点Ｂに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図
【図１０】同上、最外点Ｂから中心点Ａに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図
【図１１】変形例に係り、アクチュエータ部を構成する各圧電素子の分極方向を示す説明図
【図１２】同上、アクチュエータ部を先端側から示す端面図
【図１３】同上、図１２のXIII−XIII線に沿う要部断面図
【図１４】同上、アクチュエータ部の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図１は光走査型観察システムの要部の構成を示す図、図２は先端硬質部の要部断面図、図３は照明用ファイバが装着されたアクチュエータ部の要部を示す斜視図、図４はアクチュエータ部を構成する各圧電素子の分極方向を示す説明図、図５はアクチュエータ部を先端側から示す端面図、図６は図５のVI−IV線に沿う要部断面図、図７はアクチュエータ部の動作説明図、図８はアクチュエータ部に供給される駆動信号の信号波形の一例を示す図、図９は中心点Ａから最外点Ｂに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図、図１０は最外点Ｂから中心点Ａに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。
【００１２】
図１に示す光走査型観察システム１は、例えば、被検者の体腔内に挿入される走査型内視鏡２と、内視鏡２を接続可能な本体装置３と、本体装置３に接続されるモニタ４と、を有して構成されている。
【００１３】
走査型内視鏡２は、被検体の体腔内に挿入可能な細長形状をなす挿入部１１を有して構成されている。
【００１４】
挿入部１１の基端側には、内視鏡２を本体装置３のコネクタ受部４２に着脱自在に接続するためのコネクタ部４１が設けられている。一方、挿入部１１の先端には硬質な先端硬質部１１ａが設けられている。
【００１５】
先端硬質部１１ａには、本体装置３から供給される照明光を導光する導光部としての機能を具備する照明用ファイバ１２の光出射側の端部と、被写体からの戻り光を受光して本体装置３へ導く受光用ファイバ１３の光入射側の端部と、照明用ファイバ１２から出射される照明光を集光して出射するように構成された集光光学系１４と、本体装置３から出力される駆動信号に基づいて照明用ファイバ１２の光出射側の端部を揺動させることが可能なアクチュエータ部１５と、が設けられている。
【００１６】
本体装置３は、光源ユニット２１と、ドライバユニット２２と、検出ユニット２３と、メモリ２４と、コントローラ２５と、を有して構成されている。
【００１７】
光源ユニット２１は、光源３１ａと、光源３１ｂと、光源３１ｃと、合波器３２と、を有して構成されている。
【００１８】
光源３１ａは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御によりオンされた際に、赤色の波長帯域の光（以下、Ｒ光とも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。
【００１９】
光源３１ｂは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御によりオンされた際に、緑色の波長帯域の光（以下、Ｇとも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。
【００２０】
光源３１ｃは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ２５の制御によりオンされた際に、青色の波長帯域の光（以下、Ｂ光とも称する）を合波器３２へ出射するように構成されている。
【００２１】
合波器３２は、光源３１ａから発せられたＲ光と、光源３１ｂから発せられたＧ光と、光源３１ｃから発せられたＢ光と、を合波して照明用ファイバ１２の光入射面に供給するよう構成されている。
【００２２】
ドライバユニット２２は、信号発生器３３と、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂと、アンプ３５と、を有して構成されている。
【００２３】
信号発生器３３は、コントローラ２５の制御に基づき、照明用ファイバ１２の光出射面を含む端部を揺動させるための駆動信号を生成してＤ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂに出力するように構成されている。
【００２４】
Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂは、信号発生器３３から出力されたデジタルの駆動信号をアナログの駆動信号に変換してアンプ３５へ出力するように構成されている。
【００２５】
アンプ３５は、Ｄ／Ａ変換器３４ａ及び３４ｂから出力された駆動信号を増幅してアクチュエータ部１５へ出力するように構成されている。
【００２６】
一方、検出ユニット２３は、分波器３６と、検出器３７ａ、３７ｂ及び３７ｃと、Ａ／Ｄ変換器３８ａ、３８ｂ及び３８ｃと、を有して構成されている。
【００２７】
分波器３６は、ダイクロイックミラー等を具備し、受光用ファイバ１３の光出射面から出射された戻り光をＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の光に分離して検出器３７ａ、３７ｂ及び３７ｃへ出射するように構成されている。
【００２８】
検出器３７ａは、分波器３６から出力されるＲ光の強度を検出し、当該検出したＲ光の強度に応じたアナログのＲ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ａへ出力するように構成されている。
【００２９】
検出器３７ｂは、分波器３６から出力されるＧ光の強度を検出し、当該検出したＧ光の強度に応じたアナログのＧ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ｂへ出力するように構成されている。
【００３０】
検出器３７ｃは、分波器３６から出力されるＢ光の強度を検出し、当該検出したＢ光の強度に応じたアナログのＢ信号を生成してＡ／Ｄ変換器３８ｃへ出力するように構成されている。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換器３８ａは、検出器３７ａから出力されたアナログのＲ信号をデジタルのＲ信号に変換してコントローラ２５へ出力するように構成されている。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換器３８ｂは、検出器３７ｂから出力されたアナログのＧ信号をデジタルのＧ信号に変換してコントローラ２５へ出力するように構成されている。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器３８ｃは、検出器３７ｃから出力されたアナログのＢ信号をデジタルのＢ信号に変換してコントローラ２５へ出力するように構成されている。
【００３４】
メモリ２４には、本体装置３の制御を行うための制御プログラム等が予め格納されている。
【００３５】
コントローラ２５は、ＣＰＵ等を具備し、メモリ２４に格納された制御プログラムを読み出し、当該読み出した制御プログラムに基づいて、光源ユニット２１及びドライバユニット２２の制御を行うことにより、光源制御部２５ａ、走査制御部２５ｂ及び画像生成部２５ｃとしての各機能を実現する。すなわち、コントローラ２５（光源制御部２５ａ）は、メモリ２４から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、光源３１ａ〜３１ｃを同時に発光させるための制御を光源ユニット２１に対して行うように構成されている。また、コントローラ２５（走査制御部２５ｂ）は、メモリ２４から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、図８に示すような信号波形を具備する駆動信号生成させるための制御をドライバユニット２２に対して行うように構成されている。また、コントローラ２５（画像生成部２５ｃ）は、例えば、走査制御部２５ｂの制御に応じて生成される駆動信号の画像波形に基づいて直近の走査経路を検出し、当該検出した走査経路上の照明光の照射位置に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に検出ユニット２３から出力されるデジタル信号により示される輝度値をマッピングすることにより１フレーム分の観察画像を生成し、当該生成した１フレーム文の観察画像をモニタ４へ順次出力するよう構成されている。
【００３６】
次に、アクチュエータ部１５を含む先端硬質部１１ａの詳細な構成について、図２を参照して説明する。
【００３７】
図２に示すように、先端硬質部１１ａは、硬質なレンズ枠パイプ５０を有する。このレンズ枠パイプ５０の外周には可撓性を有するシース５１が外装され、これらレンズ枠パイプ５０とシース５１との間には、複数の受光用ファイバ１３の先端側が円環状に配列された状態にて保持されている。
【００３８】
一方、レンズ枠パイプ５０の内部の先端側には、照明用ファイバ１２から導光された照明光が入射するレンズ１４ａと、レンズ１４ａを経た照明光を出射するレンズ１４ｂと、を備えた集光光学系１４が保持されている。
【００３９】
また、集光光学系１４よりも基端側において、レンズ枠パイプ５０の内部には、照明用ファイバ１２の光出射側が配置され、さらに、この照明用ファイバ１２の光出射側を揺動させるためのアクチュエータ部１５が配設されている。
【００４０】
具体的に説明すると、本実施形態において、先端硬質部１１ａ内に配設された照明用ファイバ１２の光出射側を含む先端側の領域（ファイバ先端側領域１２ａ）は、その基端側の領域（ファイバ基端側領域１２ｂ）とは別体の光ファイバによって構成されている。そして、これらファイバ先端側領域１２ａとファイバ基端側領域１２ｂとは、接続部材としてのフェルール５３，５４を介して光学的に接続されている。すなわち、ファイバ先端側領域１２ａとファイバ基端側領域１２ｂは、それぞれの接続部位に固定されたフェルール５３，５４が、スリーブ状をなすフェルールフォルダ５５内に保持されることにより、光学的に接続されている。
【００４１】
また、フェルールフォルダ５５はレンズ枠パイプ５０の基端側に嵌合され、これにより、ファイバ先端側領域１２ａは、光出射側の端部が集光光学系１４のレンズ１４ａに対向された状態にてレンズ枠パイプ５０内に配設されている。
【００４２】
ここで、例えば、図３，５に示すように、本実施形態において、ファイバ先端側領域１２ａに固設されたフェルール５３は、導電性を有する材料によって、四角柱形状に形成されている。すなわち、フェルール５３は、中心軸Ｏに対して直角な一の方向（以下、Ｘ軸方向と称す）において互いに対向する１組の側面５３ａ，５３ｂと、中心軸Ｏ及びＸ軸に対して直角な方向（以下、Ｙ軸方向と称す）において互いに対向する１組の側面５３ｃ，５３ｄと、を有して構成されている。換言すれば、フェルール５３は、照明用ファイバ１２（ファイバ先端側領域１２ａ）の側方であるＸ軸に垂直な１組の側面５３ａ，５３ｂと、照明用ファイバ１２（ファイバ先端側領域１２ａ）の側方であるＹ軸に垂直な１組の側面５３ｃ，５３ｄと、を有して構成されている。
【００４３】
このフェルール５３の先端側はフェルールフォルダ５５から突出されており、この突出された先端側の各側面５３ａ〜５３ｄには、アクチュエータ部１５を構成するための複数のアクチュエータが設けられている。
【００４４】
すなわち、例えば、図２乃至図６に示すように、フェルール５３には、Ｘ軸に垂直な一の側面５３ａに、第１のアクチュエータとしての圧電素子６１が貼着されるとともに、この圧電素子６１の上層に、第２のアクチュエータとしての圧電素子６２が重畳して貼着されている。各圧電素子６１，６２は、極性を付与された（分極された）細長な圧電体層６１ａ，６２ａと、圧電体層６１ａ，６２ａの分極方向の正極側に成膜された第１の電極層６１ｂ，６２ｂと、圧電体層６１ａ，６２ａの分極方向の負極側に成膜された第２の電極層６１ｃ，６２ｃと、を有して構成されている。これらのうち、圧電素子６１は、第２の電極層６１ｃが側面５３ａに貼着されることにより、フェルール５３に保持されるとともに、当該フェルール５３に導通されている。また、圧電素子６２は、第１の電極層６２ｂが圧電素子６１の第１の電極層６１ｂに貼着されることにより、圧電素子６１に重畳的に保持されるとともに、圧電素子６１の第１の電極層６１ｂと電気的に接続されている。そして、例えば、圧電素子６１，６２の基端側において、これら第１の電極層６１ｂ，６２ｂには、Ｄ／Ａ変換器３４ａからの駆動信号を伝送する単一の信号線７５ａが電気的に接続されている。一方、圧電素子６１，６２の先端面には、第１の電極層６１ｂ，６２ｂの少なくとも一部を絶縁する絶縁部７６が設けられ、この絶縁部７６を跨いで形成された銀ペースト等からなる導電部７７を介して、圧電素子６２の第２の電極層６２ｃがフェルール５３に導通されている。フェルール５３に対するこのような実装により、圧電素子６１，６２には、信号線７５ａから印加される駆動信号によって、当該圧電素子６１，６２の各分極方向に対してともに同方向の電界が付与される。すなわち、信号線７５ａからの駆動信号により、圧電素子６１に、当該圧電素子６１の分極方向に対して順方向の電界が付与されているとき、圧電素子６２にも同様に、当該圧電素子６２の分極方向に対して順方向の電界が付与される。一方、信号線７５ａからの駆動信号により、圧電素子６１に、当該圧電素子６２の分極方向に対して逆方向の電界が付与されているとき、圧電素子６２にも同様に、当該圧電素子６２の分極方向に対して逆方向の電界が付与される。これにより、圧電素子６１及び圧電素子６２は、信号線７５ａから印加される駆動信号に応じて、同様の伸縮動作を行う。
【００４５】
また、フェルール５３には、Ｘ軸に垂直な他の側面５３ｂに、第１のアクチュエータとしての圧電素子６３が貼着されるとともに、この圧電素子６３の上層に、第２のアクチュエータとしての圧電素子６４が重畳して貼着されている。各圧電素子６３，６４は、極性を付与された（分極された）細長な圧電体層６３ａ，６４ａと、圧電体層６３ａ，６４ａの分極方向の正極側に成膜された第１の電極層６３ｂ，６４ｂと、圧電体層６３ａ，６４ａの分極方向の負極側に成膜された第２の電極層６３ｃ，６４ｃと、を有して構成されている。これらのうち、圧電素子６３は、第１の電極層６３ｂが側面５３ｂに貼着されることにより、フェルール５３に保持されるとともに、当該フェルール５３に導通されている。また、圧電素子６４は、第２の電極層６４ｃが圧電素子６３の第２の電極層６３ｃに貼着されることにより、圧電素子６３に重畳的に保持されるとともに、圧電素子６３の負電極層６３ｃと電気的に接続されている。そして、例えば、圧電素子６３，６４の基端側において、これら第２の電極層６３ｃ，６４ｃには、Ｄ／Ａ変換器３４ａからの駆動信号を伝送する単一の信号線７５ａが電気的に接続されている。一方、圧電素子６３，６４の先端面には、第２の電極層６３ｃ、６４ｃの少なくとも一部を絶縁する絶縁部７６が設けられ、この絶縁部７６を跨いで形成された銀ペースト等からなる導電部７７を介して、圧電素子６４の第１の電極層６４ｂがフェルール５３に導通されている。フェルール５３に対するこのような実装により、圧電素子６３，６４には、信号線から印加される駆動信号によって、当該圧電素子６３，６４の各分極方向に対してともに同方向の電界が付与される。すなわち、信号線７５ａからの駆動信号により、圧電素子６３に、当該圧電素子６３の分極方向に対して順方向の電界が付与されているとき、圧電素子６４にも同様に、当該圧電素子６４の分極方向に対して順方向の電界が付与される。一方、信号線７５ａからの駆動信号により、圧電素子６３に、当該圧電素子６３の分極方向に対して逆方向の電界が付与されているとき、圧電素子６４にも同様に、当該圧電素子６４の分極方向に対して逆方向の電界が付与される。これにより、圧電素子６３及び圧電素子６４は、信号線７５ａから印加される駆動信号に応じて、同様の伸縮動作を行う。但し、圧電素子６３，６４は、第２の電極層６３ｃ，６４ｃが信号線７５ａに接続されていることから、第１の電極層６１ｂ，６２ｂが信号線７５ａに接続された圧電素子６１，６２とは逆の伸縮動作を行う。
【００４６】
また、フェルール５３には、Ｙ軸に垂直な一の側面５３ｃに、第１のアクチュエータとしての圧電素子６５が貼着されるとともに、この圧電素子６５の上層に、第２のアクチュエータとしての圧電素子６６が重畳して貼着されている。各圧電素子６５，６６は、極性を付与された（分極された）細長な圧電体層６５ａ，６６ａと、圧電体層６５ａ，６６ａの分極方向の正極側に成膜された第１の電極層６５ｂ，６６ｂと、圧電体層６５ａ，６６ａの分極方向の負極側に成膜された第２の電極層６５ｃ，６６ｃと、を有して構成されている。これらの圧電素子６５，６６は、上述のＸ軸に垂直な一の側面５３ａに設けられた圧電素子６１，６２と同様の構成にて側面５３ｃに保持されている。但し、各第１の電極層６５ｂ，６６ｂには、信号線７５ａに代えて、Ｄ／Ａ変換器３４ｂからの駆動信号を伝送する単一の信号線７５ｂ（図１参照）が電気的に接続されている。
【００４７】
また、フェルール５３には、Ｙ軸に垂直な他の側面５３ｄに、第１のアクチュエータとしての圧電素子６７が貼着されるとともに、この圧電素子６７の上層に、第２のアクチュエータとしての圧電素子６８が重畳して貼着されている。各圧電素子６７，６８は、極性を付与された（分極された）細長な圧電体層６７ａ，６８ａと、圧電体層６７ａ，６８ａの分極方向の正極側に成膜された第１の電極層６７ｂ，６８ｂと、圧電体層６７ａ，６８ａの分極方向の負極側に成膜された第２の電極層６７ｃ，６８ｃと、を有して構成されている。これらの圧電素子６７，６８は、上述のＸ軸に垂直な他の側面５３ｂに設けられた圧電素子６３，６４と同様の構成にて側面５３ｄに保持されている。但し、各第２の電極層６７ｃ、６８ｃには、信号線７５ａに代えて、Ｄ／Ａ変換器３４ｂからの駆動信号を伝送する単一の信号線７５ｂ（図１参照）が電気的に接続されている。
【００４８】
これにより、例えば、図４に示すように、フェルール５３の各側面５３ａ〜５３ｄには、互いに異なる分極方向にて重畳配置された複数（１組）の圧電素子６１と圧電素子６２、圧電素子６３と圧電素子６４、圧電素子６５と圧電素子６６、圧電素子６７と圧電素子６８がそれぞれ保持されている。
【００４９】
そして、このように構成されたアクチュエータ部１５において、例えば、図８の破線で示すような信号波形を具備する第１の駆動信号に応じた駆動電圧がアクチュエータ部１５の圧電素子６１〜６４に印加されるとともに、図８の一点鎖線で示すような信号波形を具備する第２の駆動信号に応じた駆動電圧がアクチュエータ部１５の圧電素子６５〜６８に印加される。これにより、各組をなす圧電素子（圧電素子６１と圧電素子６２、圧電素子６３と圧電素子６４、圧電素子６５と圧電素子６６、圧電素子６７と圧電素子６８）は各駆動信号に応じた伸縮動作を行う。例えば、あるタイミングｔにおいて、駆動電圧Ｖｔ１が圧電素子６１〜６４に印加されると、この駆動電圧Ｖｔ１によって各電極層間に電界が発生する。この電界に応じて、図７に示すように、圧電素子６１，６２が伸張動作（或いは、収縮動作）するとともに、圧電素子６３，６４が収縮動作（或いは、伸張動作）し、これらの伸縮動作によって、照明用ファイバ１２（ファイバ先端側領域１２ａ）はＸ軸方向に加震される。また、例えば、あるタイミングｔにおいて、駆動電圧Ｖｔ１よりも所定の位相遅れを有する駆動電圧Ｖｔ２が圧電素子６５〜６８に印加されると、この駆動電圧Ｖｔ２によって各電極層間に電界が発生する。この電界に応じて、図示しないが同様に、圧電素子６５，６６が圧電素子６１，６２よりも所定の位相遅れを有して伸張動作（或いは、収縮動作）するとともに、圧電素子６７，６８が圧電素子６３，６４よりも所定の位相遅れを有して収縮動作（或いは、伸張動作）し、これらの伸縮動作によって、照明用ファイバ１２（ファイバ先端側領域１２ａ）はＹ軸方向に加震される。そして、これらの加震により、照明用ファイバ１２（ファイバ先端側領域１２ａ）の出射端部が渦巻状に揺動され、このような揺動に応じて被写体の表面が図９及び図１０に示すような渦巻状の走査経路で走査される。図９は、中心点Ａから最外点Ｂに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。図１０は、最外点Ｂから中心点Ａに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。
【００５０】
このような実施形態によれば、被写体を照明するための照明光を導光して出射端から出射する照明用ファイバ１２のファイバ先端側領域１２ａの側方に、電界に応じてファイバ先端側領域１２ａを揺動させるために伸縮する圧電素子６１，６３，６５，６７を設けるとともに、これらの圧電素子６１，６３，６５，６７の上層に、電界に応じてファイバ先端側領域１２ａを揺動させるために伸縮する圧電素子６２，６４，６６，６８を重畳して設けることにより、ファイバ先端側領域１２ａを揺動させるための力量を低下させることなく、挿入部先端の硬質部の長さ（先端硬質部１１ａの長さ）を短縮することができる。
【００５１】
すなわち、アクチュエータ部１５に、複数の圧電素子を重畳させた多層化構造を採用し、各圧電素子の電極層間のギャップを小さくすることにより、駆動信号（駆動電圧）を高出力化することなく各圧電素子に高い電界を付与することができ、トータルとして同等の体積を有する単相の圧電素子を用いた場合に比べてファイバ先端側領域１２ａを加震させるための力量を増加させることができる。その結果、アクチュエータ部１５の光軸Ｏ方向の長さを短縮することができ、先端硬質部１１ａの長さを短縮することができる。
【００５２】
この場合において、重畳される圧電素子を互い異なる分極方向に分極させることにより、圧電素子を多層化させた場合にも、フェルール５３の各側面に配設される各組の圧電素子に対し、対応する信号線７５ａ，７５ｂを効率良く共通化した上で、各組の圧電素子毎に同様の伸縮動作を行わせることができる。
【００５３】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、分極方向が互い違いとなるように複数の圧電素子が重畳配置される上述の実施形態においては、上述の配線関係を維持しつつ、各側面５３ａ〜５３ｄに３層以上の圧電素子を重畳させることも可能である。図１１は、圧電素子６２，６４，６６，６８の上層に、圧電素子８１，８２，８３，８４を重畳して配置した例を示すものである。この場合、ファイバ先端側領域１２ａの側方における第１層目の圧電素子と第２層目の圧電素子が本発明の第１のアクチュエータと第２のアクチュエータに対応する。すなわち、本変形例において、これら第１層目の圧電素子と第２層目の圧電素子は、互いに異なる分極方向にて積層され、且つ、印加される駆動信号に応じて互いに同方向に伸縮するよう電気的に接続されている。また、第２層目の圧電素子と第３層目の圧電素子も本発明の第１のアクチュエータと第２のアクチュエータに対応する。すなわち、本変形例において、これら第２層目の圧電素子と第３層目の圧電素子は、以下に説明するように、互いに異なる分極方向にて積層され、且つ、印加される駆動信号に応じて互いに同方向に伸縮するよう電気的に接続されている。
【００５４】
このような構成において、例えば、図１２，１３に示すように、圧電素子８１の分極方向の負極側に成膜された第２の電極層８１ｃは、圧電素子６２の第２の電極層６２ｃに貼着されることにより、圧電素子６２に重畳的に保持されるとともに、圧電素子６２の第２の電極層６２ｃと電気的に接続されている。一方、圧電素子６２，８１の基端面には、第２の電極層６２ｃ，８１ｃの少なくとも一部を絶縁する絶縁部７６が設けられ、この絶縁部７６を跨いで形成された銀ペースト等からなる導電部７７を介して、圧電素子６１，６２の第１の電極層６１ｂ，６２ｂが、圧電素子８１の第１の電極層８１ｂと電気的に接続されている。
【００５５】
また、圧電素子８２の分極方向の正極側に成膜された第１の電極層８２ｂは、圧電素子６４の第１の電極層６４ｂに貼着されることにより、圧電素子６４に重畳的に保持されるとともに、圧電素子６４の第１の電極層６４ｂと電気的に接続されている。一方、圧電素子６３，６４の先端面には、第１の電極層６３ｂ、６４ｂの少なくとも一部を絶縁する絶縁部７６が設けられ、この絶縁部７６を跨いで形成された銀ペースト等からなる導電部７７を介して、圧電素子６３，６４の第２の電極層６３ｃ，６４ｃが、圧電素子８２の第２の電極層８２ｃと電気的に接続されている。
【００５６】
また、詳細な説明は省略するが、例えば、圧電素子８３については、第１，第２の電極層８３ｂ，８３ｃが、圧電素子８１の第１，第２の電極層８１ｂ，８１ｃと同様の接続関係となるよう、圧電素子６６の上層に積層することが可能であり、圧電素子８４については、第１，第２の電極層８４ｂ，８４ｃが、圧電素子８２の第１，第２の電極層８２ｂ，８２ｃと同様の接続関係となるよう、圧電素子６８の上層に積層することが可能である。そして、これらの構成により、例えば、図１４に示すように、圧電素子をそれぞれ３層以上積層した場合にも、上述の実施形態と同様の作用を実現することができる。
【００５７】
さらに、図示しないが、例えば、互いに重畳する電極層間に適宜絶縁層等を介装し、信号線及び導通配線を必要に応じて圧電素子毎に個別に配線すること等を前提とすれば、任意の分極方向にて複数の圧電素子を重畳配置することも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１  …  光走査型観察システム
２  …  走査型内視鏡
３  …  本体装置
４  …  モニタ
１１  …  挿入部
１１ａ  …  先端硬質部
１２  …  照明用ファイバ
１２ａ  …  ファイバ先端側領域
１２ｂ  …  ファイバ基端側領域
１３  …  受光用ファイバ
１４  …  集光光学系
１４ａ  …  レンズ
１４ｂ  …  レンズ
１５  …  アクチュエータ部
２１  …  光源ユニット
２２  …  ドライバユニット
２３  …  検出ユニット
２４  …  メモリ
２５  …  コントローラ
５０  …  レンズ枠パイプ
５１  …  シース
５３  …  フェルール
５３ａ〜５３ｄ  …  側面
５４  …  フェルール
５５  …  フェルールォルダ
６１  …  コネクタ部
６１，６３，６５，６７  …  圧電素子（第１のアクチュエータ）
６２，６４，６６，６８  …  圧電素子（第２のアクチュエータ／第１のアクチュエータ）
８１〜８４  …  圧電素子（第２のアクチュエータ）
６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ，６５ａ，６６ａ，６７ａ，６８ａ  …  圧電体層
６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂ，６８ｂ  …  第１の電極層（電極）
６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ，６６ｃ，６７ｃ，６８ｃ  …  第２の電極層（電極）
７５ａ，７５ｂ  …  信号線
７６  …  絶縁部
７７  …  導電部
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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