(57)【要約】照明光学系に対する光ファイバの心出しの組み立て調整を容易かつ高精度にする。照明用光ファイバ（１１）と、照明用光ファイバ（１１）の基端側を嵌合する振動伝達体（２１）と、振動伝達体（２１）に固定され、照明用光ファイバ（１１）を振動させる複数の圧電素子（２３）と、振動伝達体（２１）における圧電素子（２３）に対して基端側に間隔をあけた位置を嵌合し、振動伝達体（２１）を介して照明用光ファイバ（１１）を片持ち梁状に支持可能な固定部（２５）とを備え、振動伝達体（２１）が、照明用光ファイバ（１１）を挿入可能な貫通孔を有し複数の圧電素子（２３）が貼り付けられた弾性材料からなる柱状部（３３）と、柱状部（３３）の先端に配されて照明用光ファイバ（１１）を嵌合状態に支持し、照明用光ファイバ（１１）の先端に向かって径方向の断面積が徐々に縮小する回転体形状の先端部（３５）とを有する光ファイバスキャナ（１０）を提供する。
2016075777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を導光して先端から出射する光ファイバと、
該光ファイバの前記先端よりも基端側を嵌合して該光ファイバに振動を伝達可能な振動伝達体と、
該振動伝達体に固定され、前記光ファイバの径方向に分極し、該分極方向に交番電圧が印加されることにより前記振動伝達体を介して前記光ファイバを振動させる複数の圧電素子と、
前記振動伝達体における前記圧電素子に対して基端側に間隔をあけた位置を嵌合する嵌合孔を有し、該嵌合孔に嵌合させた前記振動伝達体を介して前記光ファイバを片持ち梁状に支持可能な支持部とを備え、
前記振動伝達体が、前記光ファイバを挿入可能な貫通孔を有し側面に前記複数の圧電素子が貼り付けられた弾性材料からなる中空の柱状部と、該柱状部の先端に配置されて前記光ファイバを嵌合状態に支持し、該光ファイバの先端に向かって径方向の断面積が徐々に縮小する回転体形状の先端部とを有する光ファイバスキャナ。
【請求項２】
前記先端部が前記柱状部に別体に形成されている請求項１に記載の光ファイバスキャナ。
【請求項３】
前記先端部が前記柱状部と一体成型されてなる請求項１に記載の光ファイバスキャナ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ファイバスキャナと、
前記光ファイバにより導光する前記光を発生する光源と、
前記光ファイバから出射された光を集光する集光レンズと、
該集光レンズおよび前記光ファイバスキャナを保持する外筒とを備える照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置と、
該照明装置によって被写体に光が照射されることにより、該被写体から戻る戻り光を検出する光検出部とを備える観察装置。
【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、圧電素子を振動させて光ファイバの先端をスパイラル走査しながら照明光を出射させることにより、被写体上で照明光を走査させ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および特許文献２参照。）。特許文献１に記載の光ファイバスキャナは、略円筒形状の圧電素子ユニットに光ファイバが挿入されて、光ファイバの先端よりも基端側が圧電素子ユニットの先端に対して接着剤により支持された構造を有している。また、特許文献２に記載の光ファイバスキャナは、円環状の介在コンポーネント、リング型プラグまたは接着剤のビードといった支持部材により光ファイバの先端よりも基端側が嵌合状態に支持された構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１７８３５号公報
【特許文献２】特表２０１０−５２３１９８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、接着剤は形状が不均一になり易いため、特許文献１に記載の光ファイバスキャナのように、光ファイバが圧電素子ユニットに対して接着剤により支持された構成では、弾性部の内部で生成されるスパイラル走査の基となる直交する２方向の屈曲振動が不安定になる可能性が高いという問題がある。光ファイバが接着剤のビードにより支持された特許文献２に記載の光ファイバスキャナにおいても同様である。【０００５】
また、介在コンポーネントやリング型プラグのような円環状の支持部材により光ファイバが支持された特許文献２に記載の光ファイバスキャナにおいては、これら円環状の支持部材により光ファイバが支持された部分と光ファイバが露出した部分とで断面積変化が大きいので、急激な応力変化による光ファイバの破損が懸念される。【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、光ファイバを安定して屈曲振動させることができる光ファイバスキャナ、照明装置および観察装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１態様は、光を導光して先端から出射する光ファイバと、該光ファイバの前記先端よりも基端側を嵌合して該光ファイバに振動を伝達可能な振動伝達体と、該振動伝達体に固定され、前記光ファイバの径方向に分極し、該分極方向に交番電圧が印加されることにより前記振動伝達体を介して前記光ファイバを振動させる複数の圧電素子と、前記振動伝達体における前記圧電素子に対して基端側に間隔をあけた位置を嵌合する嵌合孔を有し、該嵌合孔に嵌合させた前記振動伝達体を介して前記光ファイバを片持ち梁状に支持可能な支持部とを備え、前記振動伝達体が、前記光ファイバを挿入可能な貫通孔を有し側面に前記複数の圧電素子が貼り付けられた弾性材料からなる中空の柱状部と、該柱状部の先端に配置されて前記光ファイバを嵌合状態に支持し、該光ファイバの先端に向かって径方向の断面積が徐々に縮小する回転体形状の先端部とを有する光ファイバスキャナである。【０００８】
本態様によれば、圧電素子に対してその分極方向に交番電圧を印加すると、圧電素子が分極方向に直交する方向、すなわち、光ファイバの長手方向に伸縮することによって振動が発生し、圧電素子の振動が振動伝達体を介して光ファイバに伝達される。また、支持部により振動伝達体を介して光ファイバを片持ち梁状に支持することで、圧電素子において発生した振動が光ファイバの基端側に逃げてしまうのが抑制される。これにより、光ファイバの先端を安定して振動させて、光ファイバの先端から出射される光を光ファイバの振動に応じて精度よく走査させることができる。【０００９】
この場合において、振動伝達体における光ファイバを嵌合状態に支持する先端部が、柱状部から光ファイバの先端に向かって径方向の断面積が徐々に縮小する回転体形状を有することで、この先端部により光ファイバが勘合されている部分から光ファイバの先端が露出する部分にかけて断面積変化が徐々に小さくなっていく。これにより、振動伝達体から光ファイバに伝達される振動によって生じる応力が光ファイバの先端付近の一点に集中するのを防ぎ、急激な応力変化による光ファイバの破損を防止することができる。したがって、圧電素子において発生した振動を振動伝達体により光ファイバにスムーズに伝達して、光ファイバを安定して振動させることができる。【００１０】
上記態様においては、前記先端部が前記柱状部に別体に形成されていることとしてもよい。
このように構成することで、振動伝達体を構成する先端部と柱状部とを別材料で形成したり、これら先端部と柱状部とで光ファイバを挿入する貫通孔を異なる大きさにしたりすることができる。【００１１】
上記態様においては、前記先端部が前記柱状部と一体成型されてなることとしてもよい。
このように構成することで、振動伝達体において、先端部と柱状部との加工精度のばらつきの影響によるガタ等が生じることがない。したがって、圧電素子の振動をよりスムーズに光ファイバに伝達することができる。【００１２】
本発明の第２態様は、上記いずれかの光ファイバスキャナと、前記光ファイバにより導光する前記光を発生する光源と、前記光ファイバから出射された光を集光する集光レンズと、該集光レンズおよび前記光ファイバスキャナを保持する外筒とを備える照明装置である。
本態様によれば、光ファイバを安定して屈曲振動させることができる光ファイバスキャナにより、被写体の所望の位置を精度よく照明することができる。【００１３】
本発明の第３態様は、上記の照明装置と、該照明装置によって被写体に光が照射されることにより、該被写体から戻る戻り光を検出する光検出部とを備える観察装置である。
本態様によれば、照明装置により被写体の所望の位置で光が精度よく走査されることにより被写体から戻る戻り光が光検出部により検出される。したがって、光検出部により検出された戻り光の強度信号に基づいて得られる被写体の所望の観察範囲の画像情報に基づき、正確な観察を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光ファイバを安定した屈曲振動させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る内視鏡装置を照明用光ファイバの径方向に切断した断面図である。
【図２】図１の光ファイバスキャナの断面図である。
【図３】図２の振動伝達体および固定部を照明用光ファイバの径方向に切断した断面図である。
【図４Ａ】図２の振動伝達体の柱状部の側面図である。
【図４Ｂ】図２の振動伝達体の柱状部を中心軸に沿って切断した断面図である。
【図４Ｃ】図２の振動伝達体の柱状部を中心軸に沿う方向に見た平面図である。
【図５Ａ】図２の振動伝達体の先端部を中心軸に沿って切断した断面図である。
【図５Ｂ】図２の振動伝達体の先端部を中心軸に沿う方向に見た平面図である。
【図６】本発明の一実施形態の第１変形例に係る光ファイバスキャナを照明用光ファイバの径方向に切断した構成図である。
【図７Ａ】図６の振動伝達体の柱状部の側面図である。
【図７Ｂ】図６の振動伝達体の柱状部を中心軸に沿って切断した断面図である。
【図７Ｃ】図６の振動伝達体の柱状部を中心軸に沿う方向に見た平面図である。
【図８】本発明の一実施形態の第２変形例に係る光ファイバスキャナを照明用光ファイバの径方向に切断した構成図である。
【図９】本発明の一実施形態の第３変形例に係る光ファイバスキャナを照明用光ファイバの径方向に切断した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
本実施形態に係る内視鏡装置（観察装置）１００は、図１に示すように、照明光を発生させる光源１と、被写体（図示略）に照明光を照射する照明装置３と、照明光が照射されることにより被写体から戻る反射光や蛍光等の戻り光を検出するフォトダイオードのような光検出器（光検出部）５と、これら照明装置３および光検出器５の制御等を行う制御装置７とを備えている。以下、内視鏡装置１００の長手方向をＺ軸方向、内視鏡装置１００の長手方向に直交し、かつ、互いに直交する２方向をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向とする。
【００１７】
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出射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から出射された照明光を集光する集光レンズ１３と、これらの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外筒１５と、外筒１５の外周面を被覆する被覆部１７と、外筒１５と被覆部１７との間に配され、被写体からの戻り光を光検出器５に導光する複数の検出用光ファイバ１９とを備えている。
【００１８】
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。
制御装置７は、照明装置３および光検出器５を制御するＣＰＵ（図示略）と、このＣＰＵを作動するプログラムと、ＣＰＵに入力する各種信号等を記憶するメモリとを備えている。
【００１９】
光ファイバスキャナ１０は、図２および図３に示すように、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の先端よりも基端側を嵌合して照明用光ファイバ１１に振動を伝達可能な振動伝達体２１と、振動伝達体２１に固定された４枚の圧電素子２３と、振動伝達体２１を介して照明用光ファイバ１１を支持する固定部（支持部）２５と、駆動用のリード線（ＧＮＤ）２７Ｇおよび４本のリード線２７Ａ，２７Ｂとを備えている。
【００２０】
また、光ファイバスキャナ１０は、照明用光ファイバ１１における振動伝達体２１よりも基端側を被覆するジャケット２９と、照明用光ファイバ１１の基端側を保護する折れ防止パイプ３１とを備えている。
【００２１】
照明用光ファイバ１１は、コアと呼ばれる芯材と、芯材の外側を覆うクラッドと呼ばれる鞘材とにより構成されている。これらコアおよびクラッドは、互いに屈折率が異なり、それぞれ石英もしくはプラスチック材料によって形成されている。また、照明用光ファイバ１１は、図１に示すように、外筒１５の長手方向に沿って配されており、一端が外筒１５の基端側の外部まで延びて光源１に接続され、他端が外筒１５の内部の集光レンズ１３の焦点位置近傍に配されている。
【００２２】
振動伝達体２１は、図２に示すように、側面に圧電素子２３が貼り付けられた弾性材料からなる中空の柱状部３３と、柱状部３３の先端に取り付けられ、照明用光ファイバ１１を嵌合状態に支持する先端部３５とを有している。これら柱状部３３と先端部３５は、共にニッケルまたは銅素材により形成されている。
【００２３】
柱状部３３は、図４Ａ，図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、照明用光ファイバ１１が挿入される貫通孔３３ａを有している。貫通孔３３ａの基端部は、図２に示すように、照明用光ファイバ１１の外周面に塗布したエポキシ系接着剤Ｓにより、挿入した照明用光ファイバ１１が接着されるようになっている。
【００２４】
また、柱状部３３は、長手方向の一端に貫通孔３３ａの開口面積が半径方向外方に広がる段付き形状の開口部３３ｂを有している。この開口部３３ｂは、先端部３５を嵌合状態に保持することができるようになっている。また、柱状部３３は、図３に示すように、略四角柱状の外形を有し、４つの各側面にそれぞれ圧電素子２３がエポキシ系接着剤によって貼り付けられている。
【００２５】
先端部３５は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、柱状部３３の開口部３３ｂに嵌合状態に取り付けられる円筒形状の取付け部３５ａと、取付け部３５ａが柱状部３３に取り付けられた状態で柱状部３３の長手方向に突出する突出部３５ｂとにより構成されている。突出部３５ｂは、取付け部３５ａから半径方向外方に広がり、取付け部３５ａとは反対側に向かって径方向の断面積が円錐状に徐々に縮小する回転体形状を有している。
【００２６】
また、先端部３５は、取付け部３５ａおよび突出部３５ｂを貫通して照明用光ファイバ１１を嵌合する嵌合孔３５ｃを有している。嵌合孔３５ｃには、図２に示すように、照明用光ファイバ１１の外周面に塗布したエポキシ系接着剤Ｓにより、嵌合した照明用光ファイバ１１が接着されている。
【００２７】
固定部２５は、図２および図３に示すように、ステンレス等の金属材料からなり、円環状に形成されている。この固定部２５は、エポキシ系接着剤により、外周面が外筒１５の内壁に接着されている。また、固定部２５は、振動伝達体２１の柱状部３３を嵌合する嵌合孔２５ａを有しており、嵌合孔２５ａに振動伝達体２１を勘合させたときに隙間が形成される部分に導電性のエポキシ系接着剤を充填させることにより、振動伝達体２１を強固に固定している。
【００２８】
この固定部２５は、嵌合孔２５ａにより、振動伝達体２１における圧電素子２３に対して基端側に間隔をあけた位置を嵌合して、照明用光ファイバ１１を片持ち梁状に支持するようになっている。これにより、固定部２５は、照明用光ファイバ１１のこの位置において発生する径方向の振動を抑制するようになっている。また、仮に圧電素子２３から照明用光ファイバ１１の基端側に振動が逃げたとしても、その振動が何らかの影響を受けて形状が変化して戻ってくるのを抑制するようになっている。したがって、固定部２５により、圧電素子２３の振動形状および照明用光ファイバ１１の振動が不安定になるのを防止することができる。
【００２９】
また、固定部２５は、４枚の圧電素子２３の裏面の電極と振動伝達体２１を介して電気的に接合しており、圧電素子２３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。また、固定部２５は、リード線２７Ａ，２７Ｂを通す貫通孔２５ｂを４つ有している。貫通孔２５ｂは、それぞれ固定部２５の中心軸に平行に形成することが望ましい。このようにすることで、リード線２５Ａ，２５Ｂの圧電素子２３に対する位置を決め易くし、リード線２５Ａ，２５Ｂを無駄に長くすることなく圧電素子２３に接続することができる。
【００３０】
ジャケット２９は、図２に示すように、振動伝達体２１に対して隙間を空けて照明用光ファイバ１１を被覆している。このジャケット２９は、振動伝達体２１の柱状部３３の外形寸法とほぼ同一の外形寸法を有している。
【００３１】
折れ防止パイプ３１は、筒形状を有し、照明用光ファイバ１１の長手方向に沿って固定部２５に隣接して配置されている。この折れ防止パイプ３１は、固定部２５から照明用光ファイバ１１の基端側に突出する振動伝達体２１の後端部とジャケット２９の先端部とを嵌合し、接合する面を接着剤を使用して固定している。これらジャケット２９および折れ防止パイプ３１により、照明用光ファイバ１１における振動伝達体２１よりも基端側が折れるのを防止することができる。
【００３２】
圧電素子２３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り、細長い板状に形成されている。また、圧電素子２３は、表面に＋の電極処理が施されているとともに、裏面に−の電極処理が施されており、＋極から−極に向かう方向、すなわち、板厚方向に分極している。
【００３３】
これら４枚の圧電素子２３は、図２に示すように、振動伝達体２１の柱状部３３の各側面において、それぞれ照明用光ファイバ１１の長手方向の同位置に配されている。圧電素子２３と固定部２５との隙間は、少なくとも圧電素子２３における分極方向に交差する方向の伸縮が妨げられない程度に離すことが望ましい。このようにすることで、圧電素子２３による照明用光ファイバ１１の長手方向への伸縮を固定部２５によって妨げることがない。
【００３４】
また、図３において分極の向きを矢印で示すように、照明用光ファイバ１１の径方向に対向する各一対の圧電素子２３どうしは、それぞれ分極の向きを同一方向に向けて配されている。また、導電性のエポキシ系接着剤により、一方の一対の圧電素子２３の電極面にはＡ相を構成するリード線２７Ａが接合されており、他方の一対の圧電素子２３の電極面にはＢ相を構成するリード線２７Ｂが接合されている。
【００３５】
これらの圧電素子２３は、リード線２７Ａ，２７Ｂにより、分極方向に交番電圧が印加されると、分極方向に対して直交する方向に伸縮する振動（横効果）を発生するようになっている。また、一対の圧電素子２３の内の一方が縮むと同時に他方が伸びるように伸縮するようになっている。これにより、各一対の圧電素子２３は、振動伝達体２１を介してその振動を照明用光ファイバ１１に伝達し、照明用光ファイバ１１の先端を長手方向に交差する方向に振動させることができるようになっている。
【００３６】
リード線２７Ｇは、図２に示すように、導電性のエポキシ系接着剤により一端が固定部２５に接合されている。リード線２７Ａ，２７Ｂは、固定部２５の貫通孔２５ｂを通って圧電素子２３に接続され、エポキシ系接着剤により貫通孔２５ｂに固定されている。
【００３７】
検出用光ファイバ１９は、図１に示すように、細長いガラス材からなり、外筒１５の外周面に長手方向に沿って配されている。これらの検出用光ファイバ１９は、外筒１５の周方向に互いに間隔をあけて配されている。また、検出用光ファイバ１９は、一端が外筒１５の先端に配され、他端が光検出器５に接続されている。
【００３８】
制御装置７は、照明装置３および光検出器５の制御の他、光検出器５により検出された戻り光の強度信号と光ファイバスキャナ１０による照明光の走査位置に関する情報（走査位置情報）とを対応付けて、画像情報を生成することができるようになっている。
【００３９】
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および内視鏡装置１００の作用について説明する。
本実施形態に係る光ファイバスキャナ１０、照明装置３および内視鏡装置１００を用いて被写体を観察するには、まず、外筒１５の先端を被写体に向けて配置し、光源１から照明光を発生させる。光源１から発せられた照明光は、照明用光ファイバ１１により導光されて先端から出射され、集光レンズ１３により被写体に照射される。
【００４０】
照明光が照射されることにより被写体において反射光や蛍光等の戻り光が発生すると、その戻り光は検出用光ファイバ１９により導光されて、光検出器５により検出される。そして、制御装置７により、光検出器５から出力される戻り光の強度信号と光ファイバスキャナ１０の走査位置情報とが対応付けられて画像情報に変換される。これにより、照明光が照射された被写体の画像を生成することができる。
【００４１】
次に、光ファイバスキャナ１０による照明光の走査について説明する。
光ファイバスキャナ１０により照明光を走査させるには、まず、固定部２５における軸方向の中央付近が節で照明用光ファイバ１１の先端部が腹となるような照明用光ファイバ１１の屈曲共振周波数を励起させる。
【００４２】
一方の一対の圧電素子２３（以下、Ａ相の圧電素子２３とする。）に屈曲共振周波数に対応する交番電圧を印加すると、これらＡ相の圧電素子２３に振動が発生する。そして、Ａ相の圧電素子２３に発生した振動が振動伝達体２１を介して照明用光ファイバ１１に伝達され、照明用光ファイバ１１の先端部分が長手方向に交差する一方向（例えば、図１〜図３においてＸ軸（Ａ相）方向）に振動する。
【００４３】
同様に、他方の一対の圧電素子２３（以下、Ｂ相の圧電素子２３とする。）に屈曲共振周波数に対応する交番電圧を印加すると、これらＢ相の圧電素子２３に振動が発生する。そして、Ｂ相の圧電素子２３に発生した振動が振動伝達体２１を介して照明用光ファイバ１１に伝達され、照明用光ファイバ１１の先端部分がＸ軸方向に直交する一方向（例えば、図１〜図３においてＹ軸（Ｂ相）方向）に振動する。
【００４４】
Ａ相の圧電素子２３によるＸ軸方向の振動とＢ相の圧電素子２３によるＹ軸方向の振動とを同時に発生させて、これらＡ相の圧電素子２３およびＢ相の圧電素子２３に印加する交番信号の位相をπ／２ずらすと、照明用光ファイバ１１の先端部の振動が円軌跡を描く。この状態でＡ相の圧電素子２３およびＢ相の圧電素子２３に印加する交番電圧の大きさを徐々に増減（電圧変調）させると、照明用光ファイバ１１の先端がスパイラル状に振動する。これにより、照明用光ファイバ１１の先端から出射する照明光を被写体上でスパイラル走査させることができる。
【００４５】
この場合において、本実施形態に係る光ファイバスキャナ１０によれば、振動伝達体２１における照明用光ファイバ１１を嵌合状態に支持する先端部３５が、柱状部３３から照明用光ファイバ１１の先端に向かって径方向の断面積が徐々に縮小する回転体形状を有することで、この先端部３５により照明用光ファイバ１１が勘合されている部分から照明用光ファイバ１１の先端が露出する部分にかけて断面積変化が徐々に小さくなっていく。
【００４６】
これにより、振動伝達体２１から照明用光ファイバ１１に伝達される振動によって生じる応力が照明用光ファイバ１１の先端付近の一点に集中するのを防ぎ、急激な応力変化による照明用光ファイバ１１の破損を防止することができる。したがって、圧電素子２３において発生した振動を振動伝達体２１により照明用光ファイバ１１にスムーズに伝達して、照明用光ファイバ１１を安定して振動させることができる。
【００４７】
また、振動伝達体２１の柱状部３３と先端部３５とを別体に形成することで、例えば、柱状部３３と先端部３５とを別材料で形成したり、これら柱状部３３の貫通孔３３ａと先端部３５の嵌合孔３５ｃとを容易に異なる大きさにしたりすることができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る照明装置３によれば、このような光ファイバスキャナ１０により、被写体の所望の位置を精度よく照明することができる。さらに、本実施形態に係る内視鏡装置１００によれば、光検出器５により検出された戻り光の強度信号に基づいて得られる被写体の所望の観察範囲の画像情報に基づき、正確な観察を実現することができる。
【００４９】
本実施形態は以下のように変形することができる。
本実施形態においては、振動伝達体として、柱状部３３と先端部３５とが別体に形成されている振動伝達体２１を例示して説明した。第１変形例としては、これに代えて、図６、図７Ａ，図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、柱状部３３と先端部３５とが一体成型されてなる振動伝達体４１を採用することとしてもよい。
【００５０】
このようにすることで、振動伝達体４１は、先端部３５と柱状部３３との加工精度のばらつきの影響によるガタ等が生じることがない。したがって、照明用光ファイバ１１に対して、圧電素子２３の振動を振動伝達体４１を介してよりスムーズに伝達することができる。
【００５１】
第２変形例としては、振動伝達体として、例えば、図８に示すように、先端部３５と同一形状の後端部４５を有する振動伝達体４３を採用することとしてもよい。この場合、柱状部３３が、長手方向の両端に貫通孔３３ａの開口面積が半径方向外方に広がる段付き形状の開口部３３ｂを有し、各開口部３３ｂにより先端部３５および後端部４５を嵌合状態に保持することとすればよい。
【００５２】
本変形例によれば、振動伝達体４３は、先端部３５および後端部４５のどちらを照明用光ファイバ１１の先端側に向けて配置しても利用することもできる。また、振動伝達体４３は微小な部品なので、製造時において振動伝達体４３の向きを考慮する必要がなく煩雑さを緩和することができる。また、柱状部３３と先端部３５および後端部４５とを別体に形成することで、これらを別材料で形成したり、柱状部３３の貫通孔３３ａと先端部３５および後端部４５の嵌合孔３５ｃとを容易に異なる大きさにしたりすることができる。
【００５３】
本変形例においては、柱状部３３と先端部３５および後端部４５とが別体に形成されている振動伝達体４３を例示して説明した。第３変形例としては、これに代えて、図９に示すように、柱状部３３と先端部３５および後端部４５とが一体成型されてなる振動伝達体４７を採用することとしてもよい。
【００５４】
このようにすることで、振動伝達体４７は、先端部３５および後端部４５の両方と柱状部３３との加工精度のばらつきの影響によるガタ等が生じることがない。したがって、照明用光ファイバ１１に対して、圧電素子２３の振動を振動伝達体４７を介してよりスムーズに伝達することができる。
【００５５】
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の一実施形態およびその変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態およびその変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１    光源
３    照明装置
５    光検出器（光検出部）
１０    光ファイバスキャナ
１１    照明用光ファイバ（光ファイバ）
１３    集光レンズ
１５    外筒
２１，４１，４３，４７    振動伝達体
２３    圧電素子
２５    固定部（支持部）
２５ａ    嵌合孔
３３    柱状部
３３ａ    貫通孔
３５    先端部
１００    内視鏡装置（観察装置）
【図１】
2016075777.tif 000003
【図２】
2016075777.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2016075777.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
2016075777.tif 000009
【図５Ｂ】
2016075777.tif 000010
【図６】
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【図７Ａ】
2016075777.tif 000012
【図７Ｂ】
2016075777.tif 000013
【図７Ｃ】
2016075777.tif 000014
【図８】
2016075777.tif 000015
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月26日(2016.2.26)
【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出射する光ファイバと、
該光ファイバの前記先端よりも基端側を嵌合して該光ファイバに振動を伝達可能な振動伝達体と、
該振動伝達体に固定され、前記光ファイバの径方向に分極し、該分極方向に交番電圧が印加されることにより前記振動伝達体を介して前記光ファイバを振動させる複数の圧電素子と、
前記振動伝達体における前記圧電素子に対して基端側に間隔をあけた位置を嵌合する嵌合孔を有し、該嵌合孔に嵌合させた前記振動伝達体を介して前記光ファイバを片持ち梁状に支持可能な支持部とを備え、
前記振動伝達体が、前記光ファイバを挿入可能な貫通孔を有し側面に前記複数の圧電素子が貼り付けられた弾性材料からなる中空の柱状部と、該柱状部の先端に配置されて前記光ファイバを嵌合状態に支持し、該光ファイバの先端に向かって径方向の断面積が徐々に縮小する回転体形状の先端部とを有する光ファイバスキャナ。
【請求項２】
前記先端部が前記柱状部に別体に形成されている請求項１に記載の光ファイバスキャナ。
【請求項３】
前記先端部が前記柱状部と一体成型されてなる請求項１に記載の光ファイバスキャナ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ファイバスキャナと、
前記光ファイバにより導光する前記光を発生する光源と、
前記光ファイバから出射された光を集光する集光レンズと、
該集光レンズおよび前記光ファイバスキャナを保持する外筒とを備える照明装置。
【請求項５】
請求項４に記載の照明装置と、
該照明装置によって被写体に光が照射されることにより、該被写体から戻る戻り光を検出する光検出部とを備える観察装置。
【請求項６】
基端から入射された照明光を先端から被写体に照射する光ファイバと、
前記光ファイバを固定する固定部と、
前記固定部よりも前記光ファイバの前記先端側に配置され、印加される交番信号に応じて前記光ファイバを振動させる圧電素子と、
前記照明光が照射された前記被写体からの戻り光を検出する光検出器と、
前記固定部よりも前記光ファイバの前記基端側に配置され、前記光ファイバを被覆するジャケットと、
前記光ファイバの長手方向に沿って配置され、前記固定部および前記ジャケットに固定される折れ防止パイプとを備える内視鏡装置。
【請求項７】
前記折れ防止パイプが筒形状を有する請求項６に係る内視鏡装置。
【請求項８】
前記固定部が、貫通孔を有する柱状に形成され前記圧電素子が貼り付けられる振動伝達体と、前記該振動伝達体を嵌合する嵌合孔を有し、前記振動伝達体を介して前記光ファイバを支持する支持部とを備え、
前記光ファイバが前記貫通孔に配置され、
前記振動伝達体が前記嵌合孔に固定され、
前記折れ防止パイプが、前記振動伝達体の基端部および前記ジャケットの先端部に固定される請求項６に係る内視鏡装置。
【請求項９】
前記折れ防止パイプが、前記固定部に隣接して配置され、前記振動伝達体の前記基端部および前記ジャケットの前記先端部を嵌合して、嵌合する面がこれら振動伝達体およびジャケットに接着剤で固定されている請求項８に係る内視鏡装置。
【請求項１０】
前記ジャケットが、前記振動伝達体の外形寸法と同一の外形寸法を有する請求項９に係る内視鏡装置。
【国際調査報告】
2016075777.tif 000017
2016075777.tif 000018