光纤扫描器、照明装置和观察装置制造方法及图纸

光纤扫描器(10)具有细长的光纤(1)、形成在长度方向上且具有供光纤(1)贯通的贯通孔(5、6)的柱状的振动传递部件(2)、设置在该振动传递部件(2)的外周面上的压电元件(3A、3B)，贯通孔(5)由嵌合孔构成，该嵌合孔从振动传递部件(2)的基端面一直形成到长度方向的中途位置，与光纤(1)的外周面嵌合，贯通孔(6)由收容孔构成，该收容孔从振动传递部件(2)的中途位置一直形成到前端面，具有比光纤(1)的外径大的内径，以与光纤(1)的外周面之间隔开间隔的方式收容该光纤(1)的前端部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光纤扫描器、照明装置和观察装置。
技术介绍
以往，公知有如下的光纤扫描器：通过使用压电元件使光纤的前端高速振动，沿着螺旋状的轨迹扫描从光纤的前端射出的光(例如参照专利文献1。)。专利文献1的光纤扫描器通过由锆钛酸铅(PZT)构成的筒状的致动器将光纤保持成悬臂梁状，使光纤的从致动器突出的前端部分进行振动。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2008-504557号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在将光纤扫描器搭载在内窥镜这样的探针(probe)上的情况下，在光学设计上，需要利用硬质的外筒包覆从光纤扫描器到配置在探针的前端的照明透镜的探针的前端部分(前端硬质部)。此时，专利文献1的光纤扫描器采用光纤从致动器大幅突出的构造，与致动器相比，前端侧的部分较长，所以，探针的前端硬质部较长。当前端硬质部较长时，例如，无法在狭窄且弯曲的管腔内得到良好的操作性，所以，期望更短的前端硬质部。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够实现探针的前端硬质部的缩短的光纤扫描器、照明装置和观察装置。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术提供以下手段。本专利技术的第1方式是一种光纤扫描器，其具有：细长的光纤，其能够对光进行引
导并从前端射出；柱状的振动传递部件，其具有贯通孔，该贯通孔形成在所述振动传递部件的长度方向上，供所述光纤贯通；以及压电元件，其设置在该振动传递部件的外周面上，通过施加交变电压而在所述光纤的长度方向上进行伸缩振动，由此使所述振动传递部件产生与所述长度方向交叉的方向上的屈曲振动，所述贯通孔由嵌合孔和收容孔构成，该嵌合孔从所述振动传递部件的基端面一直形成到长度方向的中途位置，与所述光纤的外周面嵌合，该收容孔从所述振动传递部件的所述中途位置一直形成到前端面，具有比所述光纤的外径大的内径，以与所述光纤的外周面之间隔开间隔的方式收容该光纤的前端部分。根据本专利技术的第1方式，当对压电元件施加交变电压而使振动传递部件屈曲振动时，该屈曲振动从光纤的与嵌合孔嵌合的部分传递到从嵌合孔向前端侧呈悬臂梁状突出的部分(前端振动部)，光纤的前端在与长度方向交叉的方向上振动。由此，能够在与该照明光的行进方向交叉的方向上扫描从光纤的前端射出的照明光。该情况下，成为光纤的前端振动部的至少一部分收容在形成于振动传递部件的前端侧部分的收容孔中且在该收容孔内进行屈曲振动的构造，所以，光纤从振动传递部件的前端面突出的突出量减小。由此，能够缩短与搭载有光纤扫描器的内窥镜这样的探针的前端硬质部对应的、从振动传递部件的基端面到光纤的前端面的部分，能够实现探针的前端硬质部的缩短。在上述第1方式中，所述压电元件也可以被设置成在所述长度方向上跨越所述中途位置，还可以被设置在包含所述振动传递部件的前端或该前端的附近的位置。由此，通过有效利用振动传递部件的长度方向的尺寸来设置压电元件，能够通过振动传递部件高效地将压电元件的伸缩振动传递到光纤。在上述第1方式中，也可以是，所述收容孔为圆筒状，具有比所述光纤的前端在所述交叉方向上的最大振幅大的直径，并且具有与所述光纤的从所述嵌合孔向前端侧突出的部分的长度相同或其以下的深度。由此，能够使光纤的前端振动部在收容孔内振动而不与收容孔的内壁接触。在上述第1方式中，也可以是，所述收容孔为内径从基端侧朝向前端侧逐渐增大的锥台状。由此，越是前端振动部的振动振幅较大的前端侧，越增大收容孔的内径，由此，能够更加有效地防止前端振动部与收容孔的内壁接触。在上述第1方式中，也可以是，所述光纤扫描器具有筒状的保持部件，该保持部件保持所述振动传递部件的基端部分的外周面，该保持部件具有凹部，该凹部设置在前端侧的端面上，在该凹部与所述振动传递部件的外周面之间形成宽度比所述压电元件在所述光纤的径向上的尺寸大的间隙，所述压电元件的基端部分配置在所述凹部内。由此，使压电元件、收容孔和前端振动部的位置整体向基端侧偏移，能够进一步缩短从振动传递部件的基端面到光纤的前端面的部分。本专利技术的第2方式是一种照明装置，其具有：上述任意一项所记载的光纤扫描器；光源，其配置在该光纤扫描器的基端侧，对所述光纤供给照明光；照明透镜，其配置在所述光纤扫描器的前端侧，将从所述光纤的前端射出的光会聚在被检体上；以及细长的外筒，其收容所述光纤扫描器和所述照明透镜。本专利技术的第3方式是一种观察装置，其具有：上述所记载的照明装置；以及光检测部，其检测通过由该照明装置对被检体照射光而从所述被检体返回的返回光。专利技术效果根据本专利技术，发挥能够实现探针的前端硬质部的缩短的效果。附图说明图1A是示出本专利技术的第1实施方式的光纤扫描器的结构的纵剖视图。图1B是图1A的光纤扫描器的从光纤的前端侧观察的正面图。图2是示出具有图1A的光纤扫描器的观察装置的结构的纵剖视图。图3A是示出图1A的光纤扫描器的第1变形例的结构的纵剖视图。图3B是图3A的光纤扫描器的从前端侧观察的正面图。图4A是示出图1A的光纤扫描器的第2变形例的结构的纵剖视图。图4B是图4A的光纤扫描器的从前端侧观察的正面图。图5A是示出图1A的光纤扫描器的第3变形例的结构的纵剖视图。图5B是图5A的光纤扫描器的从前端侧观察的正面图。图6A是示出本专利技术的第2实施方式的光纤扫描器的结构的纵剖视图。图6B是图6A的光纤扫描器的从前端侧观察的正面图。图7是示出本专利技术的第3实施方式的光纤扫描器的结构的纵剖视图(下段)和图
1A的光纤扫描器的纵剖视图(上段)。具体实施方式(第1实施方式)下面，参照图1A～图5B对本专利技术的第1实施方式的光纤扫描器10进行说明。另外，在本实施方式的说明中，使用设光纤1的径向为X方向和Y方向、光纤1的长度方向为Z方向的正交坐标系X、Y、Z。如图1A和图1B所示，本实施方式的光纤扫描器10具有由玻璃材料构成的细长的圆棒状的光纤1、朝向该光纤1的前端部分的外周面的振动传递部件2、设置在该振动传递部件2的外周面上的板状的压电元件3A、3B、3C、3D、保持部件4。振动传递部件2是由镍或铜等金属材料构成的四棱柱状的部件，在构造上对挠性的光纤1进行加强。振动传递部件2具有在从前端面到基端面的范围内沿着其长度方向的中心轴形成的贯通孔5、6，在该贯通孔5、6内贯通有光纤1。该贯通孔由嵌合孔5和收容孔6构成。嵌合孔5具有与光纤1的外径大致相同的内径，从振动传递部件2的基端面延伸到长度方向的中途位置。振动传递部件2通过使嵌合于嵌合孔5中的光纤1的外周面和嵌合孔5的内周面相互固定，在嵌合孔5的位置处将光纤1保持成悬臂梁状。收容孔6具有比光纤1的外径大的内径，从振动传递部件2的所述长度方向的中途位置延伸到前端面。光纤1的从在收容孔6的底面开口的嵌合孔5的前端开口突出的部分(以下将该部分称为前端振动部1b。)以在与收容孔6的内周面之间隔开圆筒状的间隙的方式收容在收容孔6内。收容孔6的直径E比如后所述通过压电元件3A、3B、3C、3D的驱动而进行振动的光纤1的前端1a的X方向和Y方向的最大振幅(全部振幅的最大值)D稍大。收容孔6的深度G与前端振动部1b的长度F相同或为其以下，光纤1的前端1a配置在与振动传递部件2的前端面大致相同的位置或比振动传递部件2的前端面稍微突出的位置。压电元件3A、3B、3C、3D是由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤扫描器，其具有：细长的光纤，其能够对光进行引导并从前端射出；柱状的振动传递部件，其具有贯通孔，该贯通孔形成在所述振动传递部件的长度方向上，供所述光纤贯通；以及压电元件，其设置在该振动传递部件的外周面上，通过施加交变电压而在所述光纤的长度方向上进行伸缩振动，由此使所述振动传递部件产生与所述长度方向交叉的方向的屈曲振动，所述贯通孔由嵌合孔和收容孔构成，该嵌合孔从所述振动传递部件的基端面一直形成到长度方向的中途位置，与所述光纤的外周面嵌合，该收容孔从所述振动传递部件的所述中途位置一直形成到前端面，具有比所述光纤的外径大的内径，以与所述光纤的外周面之间隔开间隔的方式收容该光纤的前端部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.26 JP 2014-0356541.一种光纤扫描器，其具有：细长的光纤，其能够对光进行引导并从前端射出；柱状的振动传递部件，其具有贯通孔，该贯通孔形成在所述振动传递部件的长度方向上，供所述光纤贯通；以及压电元件，其设置在该振动传递部件的外周面上，通过施加交变电压而在所述光纤的长度方向上进行伸缩振动，由此使所述振动传递部件产生与所述长度方向交叉的方向的屈曲振动，所述贯通孔由嵌合孔和收容孔构成，该嵌合孔从所述振动传递部件的基端面一直形成到长度方向的中途位置，与所述光纤的外周面嵌合，该收容孔从所述振动传递部件的所述中途位置一直形成到前端面，具有比所述光纤的外径大的内径，以与所述光纤的外周面之间隔开间隔的方式收容该光纤的前端部分。2.根据权利要求1所述的光纤扫描器，其中，所述压电元件被设置成在所述长度方向上跨越所述中途位置。3.根据权利要求1或2所述的光纤扫描器，其中，所述压电元件被设置在包含所述振动传递部件的前端或该前端的附近的位置。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的光纤扫描器，其中，所述收...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹤田博士，葛西靖明，冈崎善朗，横田博一，熊谷和敏，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP