(57)【要約】【課題】精度よく所望の形状に形作られた光ファイバを得る。【解決手段】光ファイバ１２の加工処理において、ファイバ末端部を、２つのシリコンウェハから構成されるファイバ保持部材６０の間に挟み、固定する。そして、光ファイバ１２を、腐食液７４を含むエッチング溶液７１に浸し、被エッチング部分１２’Ｄをエッチングする。エッチング処理の間、光ファイバ１２を長手方向に沿って移動させながら被エッチング部分１２’Ｄの断面形状を変える。【選択図】図８
2008006291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの加工方法であって、
光ファイバの末端部分を、エッチング溶液に対して耐腐食性をもつファイバ保持部材内に設置し、
前記光ファイバをエッチング溶液に晒し、そして、
前記光ファイバを前記ファイバ保持部材から取り除く方法であって、
前記末端部分における先端部が前記ファイバ保持部材によって覆われる一方、前記先端部に隣接する加工対象部分が前記ファイバ保持部材によって覆われないように、前記末端部分を前記ファイバ保持部材内に設置することを特徴とする加工方法。
【請求項２】
エッチング溶液に前記光ファイバを晒している間、前記光ファイバの末端部分を長手方向に沿って移動させることを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
【請求項３】
前記エッチング溶液は、腐食液の層と、前記腐食液の層の下にあって前記腐食液に反応しない耐腐食液の層と、前記腐食液の層の上にあって前記腐食液に反応しない有機溶媒の層とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の加工方法。
【請求項４】
前記光ファイバの末端部分を前記ファイバ保持部材内に設置する前に、前記腐食液に耐性のある耐腐食材料で前記末端部分を被覆し、
前記光ファイバをエッチング溶液に晒す前に、前記光ファイバを腐食液に浸すことによって前記加工対象部分に被覆された前記耐腐食材料を取り除くことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の加工方法。
【請求項５】
前記光ファイバを、接着剤によって前記ファイバ保持部材に固定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の加工方法。
【請求項６】
前記ファイバ保持部材が、前記光ファイバの加工対象部分を前記ファイバ保持部材の外部に晒す開口部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の加工方法。
【請求項７】
前記光ファイバをエッチング溶液に晒している間、前記加工対象部分の径および長さを計測することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の加工方法。
【請求項８】
前記エッチング溶液に前記光ファイバを晒すことで、前記末端部分の形状を所定の振動可能な形状に変化させることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の加工方法。
【請求項９】
前記光ファイバが、シングルモード型の光ファイバであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の加工方法。
【請求項１０】
前記ファイバ保持部材が、一対の保持部材を有し、前記光ファイバの末端部分が、前記一対の保持部材の間に設置されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の加工方法。
【請求項１１】
前記一対の保持部材各々が、前記光ファイバの末端部分を支持する溝が形成された支持面を有することを特徴とする請求項１０に記載の加工方法。
【請求項１２】
前記一対の保持部材各々が、前記光ファイバの加工対象部分を前記ファイバ保持部材の外部に晒す開口部を有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の加工方法。
【請求項１３】
前記開口部のサイズが、前記光ファイバの加工対象部分の長さに対応することを特徴とする請求項１２に記載の加工方法。
【請求項１４】
前記一対の保持部材は、各開口部が互いに向かい合うように接することを特徴とする請求項１２または１３に記載の加工方法。
【請求項１５】
前記一対の保持部材各々が、前記光ファイバの末端部分を支持する溝が形成された支持面を有し、各溝が、各開口部の両側に並んだ溝部分を有することを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載の加工方法。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載された加工方法によって加工された光ファイバと、
前記光ファイバから射出される光を所定領域に対して走査させるように、前記光ファイバの末端部分を振動させるアクチュエータと
を備えたことを特徴とする内視鏡。
【請求項１７】
エッチング処理の間、光ファイバを保持するファイバ保持部材であって、
第１の開口部と、前記光ファイバの末端部分を支持する第１の支持面とを有する第１の耐腐食性保持部材と、
第２の開口部と、前記光ファイバの末端部分を支持する第２の支持面とを有する第２の耐腐食性保持部材とを備え、  
前記第１及び第２の保持部材が、その間に挟んで前記光ファイバの末端部分を保持することを特徴とするファイバ保持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡などに使用される光ファイバに関し、特に、ファイバ先端部を振動させる走査型光ファイバなど、ファイバ形状を加工した光ファイバの加工処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型光ファイバを備えた内視鏡装置では、シングルモード型の光ファイバがスコープ内部に設けられており、その末端部分は、圧電アクチュエータに保持される。アクチュエータは、振動の振幅を変調および増幅させながら、ファイバ先端部を固有振動数に従って２次元的に振動させる（共振させる）。その結果、光ファイバの先端部が螺旋状に駆動させられ、光源からの照明光が観察部位へ向けて螺旋状に放射される。
【０００３】
スコープ先端部には、複数のフォトセンサがファイバ先端部の周りに設けられており、観察部位で反射した光が、フォトセンサによって時系列的に順次検出される。一連の検出信号は、スコープに接続されるプロセッサへ送信され、画像信号処理が施される。ファイバ先端部の螺旋状の動き（走査）は所定周期で繰り返し実行され、これにより、フルカラー画像がモニタに表示される（例えば、非特許文献１、特許文献１参照）。
【０００４】
得られる画像の視野領域および解像度は、先端部の固有振動数（共振周波数）、最大振幅等によって変化する。先端部の共振モード（例えば２次共振モード）を適宜設定することによって視野領域の拡大、画像のフレームレート上昇が可能であり、共振モードに応じた固有振動数で振動させるため、先端部の一部が加工処理によってテーパー状に細径化される（特許文献２参照）。加工処理には、例えば、エッチング溶液などに浸すことによってファイバ先端部を加工処理できる（例えば、特許文献２〜４参照）。
【非特許文献１】シーベルその他、「フルカラー走査型ファイバ内視鏡」、                        ＳＰＩＥ会報、オプティカルエンジニアリング、                                ２００６年２月、第６０８３巻                                                Seibel et al. “A full-color scanning fiber endoscope”                     Proceeding of SPIE, Vol.6083,                                               Optical Engineering, February, 2006
【特許文献１】米国特許第６，８５６，７１２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，９５９，１３０号明細書
【特許文献３】特開２００２−１６２３３１号公報
【特許文献４】特開２００２−００６１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばシングルモード型の光ファイバは直径125μm等と極細径であるため、光ファイバ先端部の形状を精密に加工形成することが難しい。例えば、エッチング溶液に光ファイバ先端部を浸すと、液流、ファイバ自身の動き等によってファイバ先端部に揺れ（振動）が生じ、先端部形状の測定が困難となって加工精度が低下する。したがって、微細なファイバ先端部の形状を精度よく形作ることが可能な加工処理が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光ファイバを精度よく所望の形状に形成する光ファイバの加工、生産方法を提供し、またその方法によって得られた光ファイバを内視鏡等において使用する装置を提供する。以下で記述される光ファイバの加工方法には、生産方法としての意味も含まれる。
【０００７】
本発明の光ファイバの加工方法は、光ファイバの末端部分を、エッチング溶液に対して耐腐食性をもつファイバ保持部材内に設置し、光ファイバをエッチング溶液に晒し、そして、光ファイバをファイバ保持部材から取り除く。エッチング溶液に晒す方法としては、例えば、あらかじめ用意したエッチング溶液に光ファイバ末端部分を浸すようにすればよい。ファイバ保持部材は、例えばシリコン材料などで構成される。
【０００８】
本発明では、末端部分における先端部がファイバ保持部材によって覆われる一方、先端部に隣接する部分（以下では、加工対象部分という）がファイバ保持部材によって覆われないように、末端部分をファイバ保持部材に設置する。ここで、先端部は、光を射出するファイバ先端面を含む先端部分を示し、一方、加工対象部分は、末端部分のうち先端部から続く部分であって、ファイバ形状が変形される部分を表す。
【０００９】
このようなファイバ保持部材内に光ファイバを設置し、エッチング溶液に光ファイバの末端部分を晒すと、先端部はエッチングされず、外部に晒される加工対象部分のみがエッチングされ、加工対象部分のみ径、すなわち断面領域のサイズが先端部よりも減少し、加工対象部分だけを所望する形状に加工することができる。
【００１０】
例えば、走査型光ファイバをｎ次共振モードで振動させる場合、加工対象部分をｎ次共振モード（例えば、２次共振モード）による共振周波数に対応した断面形状にすればよい。そして、シングルモード型光ファイバなど極細の光ファイバをエッチング溶液に浸す場合においても、作業者が加工する間、ファイバ保持部材によってファイバ先端部はしっかりと保持され、エッチング溶液に晒されない。
【００１１】
末端部分の形状を所望の形状にするため、例えば、エッチング溶液に光ファイバを晒している間、光ファイバの末端部分を長手方向に沿って移動させるのがよい。加工時においては、光ファイバをエッチング溶液に晒している間、加工対象部分の径および長さを計測し、例えば、顕微鏡を使って加工対象部分を観察する。
【００１２】
エッチング溶液の構成としては、腐食液のみ、あるいは耐腐食性のある溶液との組み合わせなど様々な溶液を使用することができる。例えば、腐食液の層と、腐食液の層の下にあって腐食液に反応しない耐腐食液の層と、腐食液の層の上にあって腐食液に反応しない有機溶媒の層といった３つの層によって構成すればよい。例えば、腐食液はフッ化水素溶液、耐腐食液はフッ素化オイル、有機溶媒はイソオクタンで構成される。
【００１３】
光ファイバの末端部分をファイバ保持部材内に設置する前に、金属製材料など、腐食液に耐性のある耐腐食材料で末端部分を被覆し、光ファイバをエッチング溶液に晒す前に、光ファイバを金属腐食液などの腐食液に浸すことによって加工対象部分に被覆された金属材料を取り除くようにしてもよい。また、光ファイバを確実に保持するため、接着剤によってファイバ保持部材内に固定するようにしてもよい。
【００１４】
ファイバ末端部分のうち加工対象部分のみをエッチング溶液に晒すため、ファイバ保持部材が、光ファイバの加工対象部分をファイバ保持部材の外部に晒す開口部を設けるように構成するのが望ましい。
【００１５】
ファイバ保持部材の構成としては、容易にファイバを保持するため、一対の保持部材を設け、光ファイバの末端部分を一対の保持部材の間に設置するようにするのが望ましい。例えば、ファイバ位置を固定するため、一対の保持部材各々が、光ファイバの末端部分を支持する溝（Ｖ字形など）が形成された支持面を設けるのがよい。各開口部が互いに向かい合うように一対の保持部材が接するように構成し、ファイバ保持部材に形成される開口部のサイズは、記光ファイバの加工対象部分の長さに対応させる。溝の構成としては、各開口部の両側に直線状に並んだ溝部分が形成されればよい。
【００１６】
本発明の他の態様となる内視鏡は、ファイバ末端部分を振動させる走査型光ファイバを備えた内視鏡であり、上述した加工方法によって生成される光ファイバと、光ファイバから射出される光を所定領域に対して走査させるように、光ファイバの末端部分を振動させるアクチュエータ（例えば圧電型アクチュエータ）とを備える。反射した光を受けるフォトセンサをさらに設けてもよい。
【００１７】
本発明の他の態様によるファイバ保持部材は、第１の開口部と、光ファイバの末端部分を支持する第１の支持面とを有する第１の耐腐食性保持部材と、第２の開口部と、光ファイバの末端部分を支持する第２の支持面とを有する第２の耐腐食性保持部材とを備え、第１及び第２の保持部材が、その間に挟んで光ファイバの末端部分を保持することを特徴とする。
【００１８】
保持部材の構成としては、第１の開口部と第２の開口部が向かい合うようにすればよく、ファイバの末端部分は、その一部分（加工対象部分）がファイバ保持部材の外部に晒されるように、第１および第２の支持面上において第１および第２の開口部を横断して延びているようにすればよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、精度よく所望の形状に形作られた光ファイバを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態である内視鏡システムのブロック図である。
【００２２】
内視鏡システムは、スコープ１０、プロセッサ３０、モニタ４０を備え、スコープ１０はプロセッサ３０に着脱自在に接続され、モニタ４０はプロセッサ３０に接続されている。スコープ１０内部には、シングルモード型の光ファイバ１２がスコープ全体に渡って延びている。
【００２３】
プロセッサ３０に設けられたレーザユニット３２は、レーザビームを照明光として放射する。光ファイバ１２の入射端１２Ｉへ入射した照明光は、光ファイバ１２を通って先端部１２Ａから射出する。その結果、照明光がスコープ先端部１０Ａから射出し、観察部位の表面が照射される。観察部位で反射した光は、スコープ先端部１０Ａに入射し、先端部に設けられた複数のフォトセンサ１４に入射する。
【００２４】
フォトセンサ１４では、光電変換により生成される画像信号が順次読み出され、プロセッサ３０内の画像信号処理回路３４へ送られる。画像信号処理回路３４では、増幅処理、色調整、画素位置補正処理など、画像信号に対して様々な処理が施され、映像信号が生成される。生成された映像信号はモニタ４０へ出力され、これによりカラー観察画像がモニタ４０に表示される。コントローラ３６は、プロセッサ３０の動作全体を制御するとともに、スコープ先端部１０Ａに設けられたアクチュエータ１６を制御する。
【００２５】
図２は、スコープ先端部の内部構成を示した図である。図３は、振動する光ファイバ先端部を示した図である。
【００２６】
スコープ先端部１０Ａに設けられた圧電型のアクチュエータ１６は、固定プレート１７に固定されている。光ファイバ１２は、固定プレート１７の中心に設けられた孔１７Ｈ、アクチュエータ１６内部を通ってスコープ先端部１０Ａに設けられたレンズ１９の近傍まで延びており、スコープ先端部１０Ａに対して同軸的に配置されている。ファイバ１２の末端部１２Ａは、アクチュエータ１６によって保持され、片持ち梁状態になっている。アクチュエータ１６によって駆動されない間、末端部１２Ａは、レンズ１９の光軸Ｅ、すなわちスコープ先端部１０Ａの中心に沿って延びている（図２参照）。
【００２７】
レンズ１９は、先端部１２Ｐから射出されて入射してくる照明光を拡散させる。これにより、照明光が、観察部位、病変部に向けて先端部１０Ａから射出する。アクチュエータ１６周辺に配置された複数のフォトセンサ１４は、固定プレート１７周りに所定間隔で同心状に取り付けられており、レンズ１９を介して反射光を受ける。
【００２８】
アクチュエータ１６は、ここではピエゾ素子を使った管状の圧電素子アクチュエータであり、例えばＰＺＴ等の圧電セラミックスによって構成されている。圧電アクチュエータ１６は、逆ピエゾ効果によって変形し、ファイバ末端部１２Ａが２次元的に駆動される。すなわち、互いに直交する２軸によって規定される座標系に基づいてファイバ末端部１２Ａを振動させる。このとき、光ファイバ１２の先端面（射出面）を含む先端部１２Ｐが螺旋パターンを描くように、末端部１２Ａの振幅を変調、増幅させる。その結果、先端部１２Ｐから射出した照明光は、螺旋パターンとなって観察部位を照射する。
【００２９】
ファイバ末端部１２Ａの螺旋運動に伴い、複数のフォトセンサ１４は、レンズ１９を通ってスコープ先端部１０Ａに入射する観察部位からの反射光を順次受光する。検出された光に応じた画像信号（画素信号）が時系列的にフォトセンサ１４から読み出され、図１に示す画像信号処理回路３４へ送られる。各フォトセンサ１４には、それぞれＲ、Ｇ、Ｂのいずれかのカラーフィルタが配置されており、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の比が概して等しくなるように割り当てられている。
【００３０】
画像信号処理回路３４では、ファイバ末端部１２Ａの螺旋パターン運動に従って検出される画素信号に応じた（画面上での）画素位置が定められ、各画素の色は、複数のフォトセンサ１４から送られてくる信号の色成分に基づいて検出される。例えば、Ｒのカラーフィルタをもつフォトセンサから送られてくる画像信号がＧ、Ｂのカラーフィルタをもつフォトセンサから送られてくる画像信号より多い場合、その画素の色は赤味を帯びた色に定められる。
【００３１】
シングルモード型光ファイバ１２は、シリコン製のコアとクラッドによって形成されており、金属性カバー材料あるいは、ナイロンなどのプラスチック性カバー材料によって覆われている。また、光ファイバ１２の直径Ｄは、数百μｍ〜数ｍｍの範囲に定められている。さらに、ファイバ末端部１２Ａには、テーパー状に細径化されたエッチング部分１２Ｄが形成されており、そこでは断面領域の大きさ、すなわちファイバ直径が、他の領域と比べて減少させられている。先端部１２Ｐに隣接するエッチング部分１２Ｄは、後述する加工処理によって形成される。一方、光ファイバ１２の先端部１２Ｐ付近は、エッチング処理されておらず、径Ｄの断面領域を有する。
【００３２】
このような断面領域を減少させたエッチング部分１２Ｄを形成することにより、ファイバ末端部１２Ａは任意の共振周波数、例えば２次共振モードによって振動することが可能となる（図３参照）。２次共振モードによって得られる画像の視野は、１次共振モードに比べて広く、さらに、エッチング部分１２Ｄの長さに制限があっても、フレームレートを高く維持することができる。
【００３３】
図４〜８を参照して、本実施形態におけるファイバ加工処理について説明する。
【００３４】
図４は、ファイバ保持部材の製造方法を示した図である。ここでは、矩形状シリコンウェハが用意され、フォトレジストなどの感光材料がシリコンウェハの表面に塗布されている。
【００３５】
最初に、フォトレジストで覆われたシリコンウェハ５０に対し、レーザビームによってパターンを直接描画する描画処理が施される。一方向に沿って延びる棒状の領域ＲＡのサイズは、光ファイバ１２のサイズ（径）に対応するとともに、シリコンウェハ５０が領域ＲＡに関して対称性を持つようにパターニングされている。
【００３６】
領域ＲＡをパターニングされたシリコンウェハ５０に対して、現像処理、異方性エッチング処理などのエッチング処理が施される。これにより、光ファイバ１２の末端部１２Ａを支持する溝ＲＢが、支持面５１の領域ＲＡに形成される。エッチング処理の後、シリコンウェハ５０の裏面に対して深掘ＲＩＥ（Deep Reactive Ion Etching）処理が施され、その結果、矩形状の開口部（エッチングウィンドウ）５２が形成される。開口部５２によって溝ＲＢが第１の溝Ｒ１、第２の溝Ｒ２に分割される。溝Ｒ１、Ｒ２は概してＶ字状の断面形状を有する。
【００３７】
第１の溝Ｒ１は、光ファイバ１２の先端部１２Ｐ付近を支持するように形成され、第２の溝Ｒ２は、残りのファイバ末端部１２Ａを支持するように形成されている。開口部５２のサイズ、すなわち溝方向に沿った長さは、光ファイバ１２のエッチング部分１２Ｄのサイズに相当する。
【００３８】
なお、ファイバ保持部材は、一括加工処理するために複数の光ファイバを保持できるように構成しても良い。この場合、シリコンウェハ５０には、複数の光ファイバを保持する複数の平行な溝が形成される。また、一つの開口部に対して複数の光ファイバが横断するように並べて配置してもよく、あるいは、各光ファイバに対して開口部を別々に用意してもよい。
【００３９】
図５は、光ファイバ１２をファイバ保持部材６０へ設置、固定する処理を示した図である。光ファイバ１２の末端部１２Ａは、エッチング処理に用いられる腐食液に耐性のある材料（ここでは、クロムなどの金属材料）によって覆われており、蒸着あるいはスパッタリングによってコーティングされている。図４に示した処理によって作られたシリコンウェハ５０’が２つ用意され、フォトレジストなどの接着剤５３が、少なくとも１つのシリコンウェハ５０’の開口部５２周辺に塗布される。そして、ファイバ末端部１２Ａは、直線状に並ぶ第１の溝Ｒ１、第２の溝Ｒ２に沿って配置され、先端面近傍部１２Ｐが第１の溝Ｒ１、後にエッチングされる部分１２’Ｄ（以下では、被エッチング部分という）が開口部５２、残りの部分が第２の溝に位置している。
【００４０】
そして、同じように溝Ｒ１、Ｒ２、および開口部５２が形成されたもう１つのシリコンウェハ５０’が、開口部５２が向かい合うようにファイバ末端部１２Ａの設置されたシリコンウェハ５０’の上に置かれる。これにより、２つのシリコンウェハ５０’によって構成されるファイバ保持部材６０が、ファイバ末端部１２Ａを固定する。被エッチング部分１２’Ｄが開口部５２によりファイバ保持部材６０外部に晒される一方、ファイバ先端面を含む先端部１２Ｐは、気密性のある耐腐食性のファイバ保持部材６０によって覆われている。開口部５２のサイズは、被エッチング部分１２’Ｄの長さ“ＬＤ”に合わせて定められている。
【００４１】
図６は、エッチング処理前の金属被膜除去処理を示した図である。図７は、エッチング処理後の金属被膜除去処理を示した図である。図８は、エッチング処理を示した図である。
【００４２】
ファイバ保持部材６０に固定された光ファイバ１２は、クロムエッチャントなどの金属エッチャントの中に浸される。その結果、被エッチング部分１２’Ｄを被覆するクロムが、エッチング処理によってその部分から除去される（図６参照）。
【００４３】
そして、図８に示すように、ファイバ保持部材６０によって固定された光ファイバ１２は、エッチング溶液７１の中に浸される。容器７０に入れられたエッチング溶液７１は、耐腐食液であるフッ素化オイル７２、腐食液（エッチャント）７４、有機溶媒７６の３つの層によって構成される。フッ素化オイル７２は、腐食液７４、有機溶媒７６よりも密度が大きく、また、腐食液７４と混ざらず、反応しない。腐食液７４は、ここではフッ化ホウ素酸を含むフッ化水素水溶液であり、他の層と比べて層が薄い。イソオクタンを含む有機溶媒７６は、フッ化ホウ素酸と混ざり合わず、フッ化水素溶液によって放出されるフッ化水素酸の蒸発によって光ファイバ１２がエッチングされることを防止する。
【００４４】
エッチング処理の間、光ファイバ１２は、リニアクチュエータなどのアクチュエータ（図示せず）に接続され、光ファイバ１２（特に末端部１２Ａ）は長手方向に沿って移動、往復可能である。被エッチング部分１２’Ｄが腐食液７４の層に位置するように、光ファイバ１２が容器７０内に位置決めされると、図２、３に示したエッチング部分１２Ｄの形状に加工するため、光ファイバ１２を徐々に、間欠的に長手方向に沿って移動させる。
【００４５】
図８に示すように、被エッチング部分１２’Ｄの形状を観察するため、顕微鏡８０が配置されており、エッチング処理の間、作業者は、顕微鏡を通して被エッチング部分１２’Ｄの形状、すなわち径および長さを随時計測し、被エッチング部分１２’Ｄが所望する形状となるまで、光ファイバ１２を長手方向に沿って移動させながら腐食させる。
【００４６】
エッチング処理により、被エッチング部分１２’Ｄは、テーパー状に細径化した直径ｄ、および長さ“ＬＤ”のエッチング部分１２Ｄに加工される（図７参照）。直径ｄ、および長さ“ＬＤ”は、共振の周波数（固有振動数）、振幅、振動のノード位置などに従って定められ、ここでは、２次共振モードによって光ファイバ１２が振動するように、直径ｄ、長さ“ＬＤ”が定められている。
【００４７】
エッチング処理後、光ファイバ１２はエッチング溶液に浸している間取り付けられていたアクチュエータから取り外される。そして、レジストストリッパーあるいは硫酸などを使ってファイバ保持部材６０から取り外される。さらに、光ファイバ１２を覆うクロムを除去するため、クロムエッチャントの中に光ファイバが漬浸させられる。これにより、所定の断面形状をもつ光ファイバが完成する（図７参照）。
【００４８】
このように本実施形態によれば、ファイバ末端部１２Ａが、２つのシリコンウェハ５０’から構成されるファイバ保持部材６０の間に挟まれ、接着剤を使って固定される。そして、光ファイバ１２は、腐食液７４を含むエッチング溶液７１に浸され、開口部５２によって外部に晒された被エッチング部分１２’Ｄがエッチングされる。エッチング処理の間、光ファイバ１２を長手方向に沿って移動させながら被エッチング部分１２’Ｄの断面形状が変えられる。
【００４９】
ファイバ保持部材６０は、エッチング処理の間、おもりとして機能し、また、光ファイバ１２に対して対称性、バランスを備えている。このような構成によって光ファイバ１２がしっかりと固定されるため、ファイバ末端部１２Ａをエッチング溶液に沈める間、光ファイバ１２は安定する。エッチング処理の最中に光ファイバ１２を長手方向へ移動させるなどによってエッチング溶液７１が掻き乱されても、先端面近傍部分１２Ｐを含む末端部１２Ａは、振動せず、揺れることがない。したがって、作業者は、エッチング部分１２の径ｄおよび長さＬＤを精度よく測定し、エッチング部分１２Ｄの形状を正確に確認することができる。
【００５０】
さらに、被エッチング部分１２’Ｄがファイバ保持部材６０の外部に露出して晒される一方、先端面近傍部分１２Ｐはファイバ保持部材６０によって密封されているため、光ファイバ１２がエッチング溶液内に浸され、長手方向に移動させられている間でも、エッチング部分１２Ｄの断面領域、すなわちエッチング部分１２Ｄ径だけが確実に減少し、それ以外の部分は減少しない。その結果、所望する形状のエッチング部分１２Ｄを備えた精細な光ファイバ１２が形成され、２次元共振モードで光ファイバ１２を確実に振動させることができる。
【００５１】
エッチング溶液７１に関しては、フッ化水素酸溶液以外の任意の適当な溶液を使用してもよい。また、フッ素化オイルの代わりに適当な耐エッチング溶液を用い、イソオクタン溶液の代わりに他の有機溶媒を用いてもよい。さらに、エッチング溶液は、腐食液のみから構成し、あるいは適当な溶液を組み合わせてもよい。ファイバの被覆に関しては、クロムの代わりに適当な金属、プラスチック材料によって被覆してもよい。
【００５２】
エッチング処理中にアクチュエータを用いて光ファイバを移動させる代わりに、光ファイバ１２の容器７０内での位置を固定してもよい。この場合、エッチャント層７４の厚さが調整される。光ファイバのエッチング部分の形状は、必要に応じて任意に定めることができる。たとえば、一次共振モード、３次などｎ次共振モードによる振動を可能にするように光ファイバの形状を定めてもよい。なお、マルチモードファイバなど、シングルモード以外の光ファイバを使用することも可能である。
【００５３】
光ファイバについては、接着剤以外の方法によってファイバ保持部材に固定してもよい。ファイバ保持部材としては、エッチング溶液でエッチングされず、光ファイバを密封することが可能であれば、上述したファイバ保持部材以外の構成であってもよい。例えば、細長い孔が形成された１つの一体化されたファイバ保持部材を用意し、光ファイバをその孔に挿入するように構成してもよい。ファイバ保持部材の形状は、エッチングされる部分だけが外部に晒されるように構成すればよい。また、光ファイバを容器に浸す代わりに、あらかじめ設置した光ファイバにエッチング溶液を流すなど、光ファイバの加工対象部分を外部に晒す構成であればよい。
【００５４】
ファイバ保持部材の材料としては、シリコンウェハの代わりに、腐食液に対して気密性、耐久性のあるサファイアなどの他の材料を用いてもよい。サファイアを使用する場合、サンドブラストによって製造される。また、上述した加工方法については、走査型内視鏡だけでなく、共焦点内視鏡など、他の内視鏡で使用される光ファイバ、あるいはそれ以外の光ファイバに適用することも可能であり、光ファイバの末端部分だけでなく、加工対象部分に隣接する部分を保持部材で覆うことによって任意の断面形状加工する場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態である内視鏡システムのブロック図である
【図２】スコープ先端部の内部構成を示した図である。
【図３】振動する光ファイバ先端部を示した図である。
【図４】ファイバ保持部材の製造方法を示した図である。
【図５】光ファイバをファイバ保持部材へ固定する処理を示した図である。
【図６】エッチング処理前の金属被膜除去処理を示した図である。
【図７】エッチング処理後の金属被膜除去処理を示した図である。
【図８】エッチング処理を示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  スコープ
１２  光ファイバ
１２Ａ  末端部（末端部分）
１２Ｐ  先端部
１２Ｄ  エッチング部分
１２’Ｄ  被エッチング部分（加工対象部分）
１４  フォトセンサ
１６  アクチュエータ
１７  固定部材
５０’一対の保持部材
５１  支持面
５２  開口部
５３  接着剤
６０  ファイバ保持部材
７０  容器
７１  エッチング溶液
７２  フッ素化オイルの層（耐腐食液の層）
７４  腐食液の層（フッ化水素溶液の層）
７６  有機溶媒の層
８０  顕微鏡
ＲＡ、ＲＢ  溝
Ｒ１  第１の溝
Ｒ２  第２の溝
【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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