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{Technisches Gebiet}
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Glasfaserscanner, eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Beobachtungsgerät.
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{Stand der Technik}
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Es gibt einen gebräuchlich bekannten Glasfaserscanner zum Scannen von Beleuchtungslicht durch Verschieben eines Emissionsendes einer Glasfaser, die Licht von einer Lichtquelle lenkt, aufgrund von Biegeschwingungen von piezoelektrischen Elementen (siehe beispielsweise PTL 1).
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Dieser Glasfaserscanner ist derart konfiguriert, dass plattenartige piezoelektrische Elemente an vier Außenflächen einer vierkantrohrförmigen elektrisch leitfähigen Quetschhülse, durch die eine Glasfaser verläuft, befestigt sind, wobei die Quetschhülse dazu eingestellt ist, ein gemeinsames Erdpotential aufzuweisen, und ein elektrischer Strom von Zuleitungsdrähten, die an den Oberflächen der piezoelektrischen Elemente befestigt sind, die sich bei Betrachtung von der Glasfaser an den Außenseiten in der radialen Richtung befinden, mittels der piezoelektrischen Elemente an die Quetschhülse angelegt wird, wodurch die piezoelektrischen Elemente angetrieben werden.
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{Literaturstellenliste}
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{Patentliteratur}
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- {PTL 1} Veröffentlichung des japanischen Patents Nr. 5452781
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{Kurzdarstellung der Erfindung}
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{Technisches Problem}
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In dem Glasfaserscanner von PLT 1 sind Fügeteile, wie Lötzinn, zum Befestigen der Zuleitungsdrähte jedoch auf den Oberflächen der piezoelektrischen Elemente angeordnet. Insbesondere in einem Fall eines kompakten Glasfaserscanners erfordern die Fügeteile in Bezug auf die Quetschhülse verhältnismäßig große Räume und in einem Fall, in dem ein Rahmen, der den Umfang umgibt, aus Metall hergestellt ist, muss ein Kontakt zwischen dem Rahmen und den Fügeteilen vermieden werden; es ist folglich unmöglich, die Innendurchmessergröße des Rahmens zu verringern, was es schwierig gestaltet, eine Verringerung des Durchmessers zu erzielen.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände ersonnen und eine Aufgabe dieser besteht darin, einen Glasfaserscanner, eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Beobachtungsgerät bereitzustellen, die einen Rahmen nahe genug an piezoelektrische Elemente bringen können, um eine Verringerung des Durchmessers zu erzielen.
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{Problemlösung}
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Lösungen bereit.
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Gemäß einem Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung einen Glasfaserscanner bereit, der Folgendes umfasst: eine Glasfaser, die Beleuchtungslicht lenkt; ein piezoelektrisches Element, das an einer Zwischenposition auf der Glasfaser in der Längsachsenrichtung angeordnet ist und das aufgrund einer Biegeschwingung ein Emissionsende der Glasfaser in einer Richtung verschiebt, die sich mit der Längsachse schneidet; einen Verdrahtungsteil, der mit dem piezoelektrischen Element an einer Stelle zwischen dem piezoelektrischen Element und der Glasfaser elektrisch gebondet ist; einen rohrförmigen, elektrisch leitfähigen Rahmen, der ein inneres Loch zum Unterbringen des piezoelektrischen Elements und der Glasfaser aufweist; und einen Halteabschnitt, der den Rahmen und das piezoelektrische Element befestigt und der Elektrizität zwischen dem Rahmen und dem piezoelektrischen Element leitet.
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Gemäß diesem Gesichtspunkt fließt ein elektrischer Strom, der von dem Verdrahtungsteil zugeführt wird, von einer Glasfaserseite des piezoelektrischen Elements zu einer Rahmenkörperseite davon in der Dickenrichtung und fließt in den Rahmen mittels des Halteabschnitts, der Elektrizität zwischen dem Rahmen und dem piezoelektrischen Element leitet. Dementsprechend wird das piezoelektrische Element so hergestellt, dass es eine Biegeschwindung produziert, bei der der Halteabschnitt als ein Knoten der Schwingung auf eine Weise gemäß der Größenordnung und der Periode des elektrischen Stroms dient, und somit kann das Emissionsende der Glasfaser in einer Richtung verschoben werden, die sich mit der Längsachse schneidet. Da die Oberfläche des piezoelektrischen Elements, die näher an dem Rahmen ist, und die innere Oberfläche des Rahmens das gleiche Potential aufweisen, tritt in diesem Fall kein Kurzschluss auf, selbst wenn sie in Kontakt gebracht werden, und sie können somit nahe genug zueinander gebracht werden. Spezifisch kann die innere Oberfläche des inneren Lochs des Rahmens nahe an das piezoelektrische Element gebracht werden, um eine Lücke zu haben, die eine Schwingung des piezoelektrischen Elements zu ermöglichen, die erforderlich ist, um zu bewirken, dass das Emissionsende der Glasfaser eine gewünschte Amplitudenverschiebung produziert, was es möglich macht, eine ausreichende Verringerung des Durchmessers zu erzielen.
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In dem oben beschriebenen Gesichtspunkt ist es auch möglich, weiterhin ein rohrförmiges Schwingungsübertragungselement einzubinden, das eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die die Glasfaser verläuft, und das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, wobei das piezoelektrische Element mit einer Außenfläche des Schwingungsübertragungselements, durch das die Glasfaser verläuft, gebondet sein kann.
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Dadurch wird die Biegeschwingung des piezoelektrischen Elements mittels des Schwingungsübertragungselements an die Glasfaser übertragen, was es möglich macht, das Emissionsende der Glasfaser zuverlässiger zu verschieben. Bei einem Schwingungsübertragungselement, das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, können Verdrahtungsteile, die mit piezoelektrischen Elementen verbunden sind, voneinander isoliert werden.
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Des Weiteren kann in dem oben beschriebenen Gesichtspunkt ein konkaver Abschnitt zum Unterbringen eines Fügeteils zum Zusammenfügen des Verdrahtungsteils und des piezoelektrischen Elements in einer Bondfläche des Schwingungsübertragungselements, an das das piezoelektrische Element gebondet ist, vorgesehen werden.
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Da der Fügeteil zum Zusammenfügen des Verdrahtungsteils mit dem piezoelektrischen Element in dem konkaven Abschnitt untergebracht ist, der an dem Schwingungsübertragungselement vorgesehen ist, ist es dadurch möglich zu verhindern, dass der Durchmesser des inneren Lochs des Rahmens durch ein Ausbauchen des Fügeteils beschränkt wird, und eine Verringerung des Durchmessers zu erzielen.
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Des Weiteren kann der Verdrahtungsteil in dem oben beschriebenen Gesichtspunkt zu einer Dünnschicht auf einer Oberfläche der Glasfaser ausgebildet werden und das piezoelektrische Element kann an die Glasfaser gebondet werden, wobei der Verdrahtungsteil zwischen diesen eingeschoben ist.
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Da das Schwingungsübertragungselement nicht zwischen der Oberfläche der Glasfaser und dem piezoelektrischen Element eingefügt ist und der Verdrahtungsteil zu der Dünnschicht ausgebildet ist, kann dadurch das Außenmaß minimiert werden, um eine Verringerung des Durchmessers zu erzielen.
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Des Weiteren kann der Halteabschnitt in dem oben beschriebenen Gesichtspunkt ein Abdichtungsabschnitt sein, der durch Drücken des Rahmens von einer radial äußeren Seite zu einer radial inneren Seite ausgebildet wird.
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Dadurch wird bei der Anordnung, die die Glasfaser und das piezoelektrische Element umfasst, die in dem Rahmen untergebracht sind, der Rahmen von außen gedrückt und verformt, um den Abdichtungsabschnitt zu bilden, wodurch es möglich gemacht wird, die Herstellung zu erleichtern.
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Des Weiteren kann der Halteabschnitt in dem oben beschriebenen Gesichtspunkt ein elektrisch leitfähiger Klebstoff sein, der in eine Lücke zwischen dem Rahmen und dem piezoelektrischen Element gefüllt wird.
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Dadurch wird bei der Anordnung, die die Glasfaser und das piezoelektrische Element umfasst, die in dem Rahmen untergebracht sind, ein elektrisch leitfähiger Klebstoff lediglich in eine Lücke zwischen dem Rahmen und dem piezoelektrischen Element gefüllt, wodurch es möglich gemacht wird, den Halteabschnitt zu bilden und die Herstellung zu erleichtern.
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Des Weiteren kann der Halteabschnitt in dem oben beschriebenen Gesichtspunkt mit Folgendem versehen werden: einer Durchgangsöffnung, in die eine Anordnung des piezoelektrischen Elements und der Glasfaser eingepasst wird; und einen Einpassteil, der in das innere Loch des Rahmens eingepasst wird.
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Dadurch wird die Anordnung, die das piezoelektrische Element und die Glasfaser umfasst, dazu gebracht, durch die Durchgangsöffnung des Halteabschnitts hindurchzugehen und der Einpassteil wird in das innere Loch des Rahmens eingepasst, wodurch es möglich gemacht wird, die Herstellung zu erleichtern.
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Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung gemäß einem anderen Gesichtspunkt eine Beleuchtungsvorrichtung bereit, die Folgendes umfasst: eine Lichtquelle, die Beleuchtungslicht produziert; und einen der oben beschriebenen Glasfaserscanner zum Scannen des Beleuchtungslichts von der Lichtquelle.
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Des Weiteren ist es gemäß noch einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung möglich, Folgendes einzubinden: die oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtung und eine Lichterfassungseinheit, die zurückgestrahltes Licht erfasst, das von einer Person zurückgestrahlt wird, die mit Beleuchtungslicht von der Beleuchtungsvorrichtung bestrahlt wird.
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{Vorteilhafte Effekte der Erfindung}
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein vorteilhafter Effekt dadurch geliefert, dass ein Rahmen nahe genug zu piezoelektrischen Elementen gebracht werden kann, um eine Verringerung des Durchmessers zu erzielen.
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{Kurze Beschreibung von Zeichnungen}
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1 ist eine Längsschnittansicht, die einen Glasfaserscanner gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Querschnittansicht des in 1 gezeigten Glasfaserscanners, von einem Basisende betrachtet.
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3 ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer Quetschhülse und einem piezoelektrischen Element, die den in 1 gezeigten Glasfaserscanner bilden.
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4 ist eine Querschnittansicht, die eine erste Modifikation des in 1 gezeigten Glasfaserscanners partiell zeigt.
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5 ist eine Querschnittansicht, die eine zweite Modifikation des in 1 gezeigten Glasfaserscanners zeigt.
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6 ist eine perspektivische Ansicht einer Glasfaser gemäß einer dritten Modifikation des in 1 gezeigten Glasfaserscanners.
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7 ist eine Querschnittansicht, die einen Glasfaserscanner unter Verwendung der in 6 gezeigten Glasfaser zeigt.
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8 ist eine Längsschnittansicht, die eine vierte Modifikation des in 1 gezeigten Glasfaserscanners zeigt.
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9 ist eine Längsschnittansicht, die eine vierte Modifikation des in 1 gezeigten Glasfaserscanners partiell zeigt.
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10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Halteabschnitt zeigt, der für einen in 9 gezeigten Glasfaserscanner verwendet wird.
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11 ist eine Längsschnittansicht, die eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist eine Längsschnittansicht, die ein Beobachtungsgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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{Beschreibung von Ausführungsformen}
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Ein Glasfaserscanner 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Glasfaserscanner 1 dieser Ausführungsform mit Folgendem versehen: einer Glasfaser 2, die Beleuchtungslicht lenkt; eine vierkantrohrförmige Quetschhülse (ein Schwingungsübertragungselement) 3, das eine Durchgangsöffnung 3a aufweist, durch die die Glasfaser 2 verläuft; vier piezoelektrische Elemente 4, die an vier Außenflächen der Quetschhülse 3 befestigt sind; Zuleitungsdrähte 5, die den jeweiligen piezoelektrischen Elementen 4 elektrische Energie zuführen; einen rohrförmigen Rahmen 6, der die Anordnung der piezoelektrischen Elemente 4, der Quetschhülse 3 und der Glasfaser 2 unterbringt; und Halteabschnitte 7, die den Rahmen 6 und die Anordnung befestigen.
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Eine Lichtquelle (nicht gezeigt) ist mit einem Ende der Glasfaser 2 verbunden und ein Emissionsende 2a, aus dem Beleuchtungslicht von der Lichtquelle emittiert wird, ist an dem anderen Ende davon ausgebildet.
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Die piezoelektrischen Elemente 4 werden jeweils durch Einschieben eines piezoelektrischen Materials zwischen zwei parallele Elektroden 4a und 4b ausgebildet und die Polarisationsrichtung ist in eine Richtung entlang der Dickenrichtung davon eingestellt.
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Die Quetschhülse 3 ist aus einem elastischen Material mit elektrischen Isoliereigenschaften hergestellt. Die vier piezoelektrischen Elemente 4 werden durch einen Klebstoff befestigt, wobei die Polarisationsrichtungen aufeinander ausgerichtet werden, so dass die zwei piezoelektrischen Elemente 4, die sich auf den entgegengesetzten Außenflächen der Quetschhülse 3 befinden, ein Paar bilden und die gleiche Biegeschwingung produzieren. Dementsprechend können die zwei Paare der piezoelektrischen Elemente 4 Biegeschwingungen in zueinander orthogonalen Richtungen produzieren.
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Wie in 3 gezeigt, ist der Zuleitungsdraht 5 durch einen elektrisch leitfähigen Klebstoff oder Lötzinn mit der Elektrode 4a oder 4b gebondet, die an die Quetschhülse 3 des piezoelektrischen Elements 4 gebondet werden soll. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 5a einen isolierenden Überzug für den Zuleitungsdraht 5. Des Weiteren bezeichnet das Bezugszeichen 8 einen Fügeteil, der aus einer elektrisch leitfähigen Klebstoffmasse oder einer Lötzinnnaht hergestellt ist.
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In den vier Außenflächen der Quetschhülse 3 sind konkave Abschnitte 9, die die Fügeteile 8 unterbringen können, an Positionen ausgebildet, die den Fügeteilen 8 der Zuleitungsdrähte 5 entsprechen, wenn die piezoelektrischen Elemente 4 an der Quetschhülse 3 angebracht sind. Wie in den 1 und 2 gezeigt, wird ein Teil eines Klebstoffs 10, der die piezoelektrischen Elemente 4 mit der Quetschhülse 3 bondet, in die konkaven Abschnitte 9 gefüllt, um Lücken zwischen den konkaven Abschnitten 9 und den Fügeteilen 8 aufzufüllen.
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Der rohrförmige Rahmen 6 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt und ist dazu eingestellt, ein Erdpotential aufzuweisen. Des Weiteren ist der Rahmen 6 mit Durchgangsöffnung 6b versehen, die den Rahmen 6 von einem inneren Loch 6a zu der äußeren Oberfläche davon an vier Punkten radial durchdringen, die sich an einer Zwischenposition in der Längsrichtung und in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung befinden.
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Die Halteabschnitte 7 werden durch Aushärten eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs 11, der von den Durchgangsöffnungen 6b des Rahmens 6 in das innere Loch 6a des Rahmens 6 gespritzt wird, ausgebildet, wobei die Anordnung der Quetschhülse 3 und der piezoelektrischen Elemente 4 in dem inneren Loch 6a des Rahmens 6 untergebracht sind. Dementsprechend befestigen die Halteabschnitte 7 die Anordnung an dem Rahmen 6 und leiten Elektrizität zwischen den radial äußeren Elektroden 4a (4b) der piezoelektrischen Elemente 4 und dem Rahmen 6.
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Des Weiteren bonden die Halteabschnitte 7 in dem in 1 gezeigten Beispiel die piezoelektrischen Elemente 4 mit dem Rahmen 6 an nahezu der Mitte der piezoelektrischen Elemente 4 in der Längsrichtung und diese Position entspricht Knoten der Biegeschwingungen der piezoelektrischen Elemente 4.
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Der Betrieb des so konfigurierten Glasfaserscanners 1 dieser Ausführungsform wird beschrieben.
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Um den Glasfaserscanner 1 dieser Ausführungsform zu aktivieren, wird Beleuchtungslicht von der Lichtquelle (nicht gezeigt) dazu gebracht, in die Glasfaser 2 einzutreten, und das Beleuchtungslicht, das in der Glasfaser 2 gelenkt wird, wird von dem Emissionsende 2a emittiert.
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Dann werden Schwingspannungen zwischen den Elektroden 4a und 4b der piezoelektrischen Elemente 4 mittels der Zuleitungsdrähte 5 angelegt, was bewirkt, dass die piezoelektrischen Elemente 4 Biegeschwingungen gemäß den Perioden und den Amplituden von Schwingungen der Spannungen durchführen.
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Die piezoelektrischen Elemente 4 sind an dem Rahmen 6 durch die Halteabschnitte 7 an den Knoten der Biegeschwingungen befestigt, was es möglich macht, Biegeschwingungen durchzuführen, ohne gestört zu werden.
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Die Biegeschwingungen der piezoelektrischen Elemente 4 werden mittels der Quetschhülse 3, die aus einem elastischen Element hergestellt ist, an die Glasfaser 2 übertragen, die in der Durchgangsöffnung 3a gestützt wird. Dann wird die Glasfaser 2 dazu gebracht, eine Biegeschwingung durchzuführen, wodurch ermöglicht wird, dass das Emissionsende 2a in Richtungen verschoben wird, die sich mit der Längsachse schneiden.
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Da die zwei Paare von piezoelektrischen Elementen 4 derart vorgesehen werden, dass Biegeschwingungen in zueinander orthogonalen Richtungen produziert werden, werden Spannungen mit unterschiedlichen Oszillationsmustern an die unterschiedlichen Paare von piezoelektrischen Elementen 4 angelegt und die Phasen und die Amplituden von Oszillationen werden justiert, wodurch es möglich gemacht wird, das Emissionsende 2a der Glasfaser 2 gemäß einer gewünschten Bahn zu verschieben und Beleuchtungslicht, das von dem Emissionsende 2a entlang der Bahn gemäß der Bewegungsbahn des Emissionsendes 2a emittiert wird, zu scannen.
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Da die Zuleitungsdrähte 5 mit den Elektroden 4a (4b) verbunden sind, die näher zu der Quetschhülse 3 sind, und der Rahmen 6 dazu eingestellt ist, das Erdpotential aufzuweisen, ist es in diesem Fall gemäß dem Glasfaserscanner 1 dieser Ausführungsform nicht erforderlich, Kurzschlüsse zwischen den Fügeteilen 8 der Zuleitungsdrähte 5 und dem Rahmen 6 zu befürchten. Da die Fügeteile 8, die die Zuleitungsdrähte 5 mit den piezoelektrischen Elementen 4 zusammenfügen, in den konkaven Abschnitten 9 untergebracht sind, die in der Quetschhülse 3 vorgesehen sind, ist es nicht erforderlich, Abschnitte vorzusehen, die physikalisch weiter radial nach außen vorragen, als dies die piezoelektrischen Elemente 4 tun.
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Folglich kann die Innendurchmessergröße des inneren Lochs 6a des Rahmens 6 in derartigem Maße verringert werden, dass die Biegeschwingungen der piezoelektrischen Elemente 4 nicht gestört werden. Die Verschiebung aufgrund der Biegeschwingungen der piezoelektrischen Elemente 4 ist in der Größenordnung von Mikrometern und somit können die Innendurchmessergröße und die Außendurchmessergröße des Rahmens 6 bis zur äußersten Grenze verringert werden, um eine Verringerung des Durchmessers zu erzielen.
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Des Weiteren befinden sich die Halteabschnitte 7 gemäß dieser Ausführungsform in einer Zwischenposition in der Längsrichtung der piezoelektrischen Elemente 4; folglich ist es auch möglich, die Größe des Glasfaserscanners 2 in der Längsachsenrichtung im Vergleich zu einem herkömmlichen Fall zu verringern, in dem die piezoelektrischen Elemente 4 und die Quetschhülse 3 an einem Endteil in der Längsrichtung davon gestützt werden. Wenn der Glasfaserscanner an einem distalen Ende eines Einführungsabschnitts eines Endoskops verwendet wird, wird dementsprechend die Größe eines harten Abschnitts, der näher zu dem distalen Ende als ein Gelenk angeordnet werden soll, verringert, wodurch es möglich gemacht wird, einen weiten Bewegungsbereich in einer engen Körperhöhle sicherzustellen.
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Man beachte, dass die piezoelektrischen Elemente 4 in dieser Ausführungsform an den vier Flächen der Quetschhülse 3 angeordnet sind und die zwei Paare der vier piezoelektrischen Elemente 4 Biegeschwingungen in zueinander orthogonalen Richtungen produzieren; stattdessen können jedoch, wie in 4 gezeigt, nur zwei piezoelektrische Elemente 4 an zwei Flächen der Quetschhülse 3 befestigt werden, die zueinander orthogonal sind.
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Des Weiteren ist es auch möglich, anstelle der vierkantrohrförmigen Quetschhülse 3 eine kreisrohrförmige Quetschhülse einzusetzen, wie in 5 gezeigt. In diesem Fall können die Quetschhülse 3 und die piezoelektrischen Elemente 4 durch den Klebstoff 10 stabil befestigt werden. Die kreisrohrförmige Quetschhülse 3 kann einer genaueren Verarbeitung unterzogen werden.
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Man beachte, dass es in diesem Fall auch möglich ist, anstelle von zwei Paaren der vier piezoelektrischen Elemente 4 zwei piezoelektrische Elemente 4 einzusetzen, die Biegeschwingungen in zueinander orthogonalen Richtungen produzieren.
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Des Weiteren ist die Quetschhülse 3 in dieser Ausführungsform zwischen der Glasfaser 2 und den piezoelektrischen Elementen 4 angeordnet; die piezoelektrischen Elemente 4 können jedoch stattdessen, wie in den 6 und 7 gezeigt, direkt mit dem Außenumfang der Glasfaser 2 gebondet werden. In diesem Fall können anstelle der Zuleitungsdrähte 5, die als Verdrahtungsteile dienen, wie in 6 gezeigt, mehrere Dünnschichten 12, die aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt sind, auf der äußeren Oberfläche der Glasfaser 2 in Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sein, wobei sich längliche Muster in der Längsachsenrichtung erstrecken, und die piezoelektrischen Elemente 4 können an den Positionen, die den Dünnschichten 12 entsprechen, durch Fügeteile 9 gebondet sein, die aus einem elektrisch leitfähigen Klebstoff hergestellt sind.
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Dadurch gibt es einen Vorteil, dass der Raum, der für die Quetschhülse 3 erforderlich ist, eliminiert werden kann, so dass eine weitere Verringerung des Durchmessers erzielt wird.
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Die Dünnschichten 12 können beispielsweise durch Dünnschichtbildung, die durch eine Plattierungsabscheidungsverarbeitung oder ein Zerstäubungsverfahren oder durch Aufbringen eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs ausgebildet werden. Die Dünnschichten 12 können auf die äußere Oberfläche der plattierten Schicht der Glasfaser 2 beschichtet werden oder können auf der Oberfläche eines Harzüberzugs ausgebildet werden, der gewöhnlich als eine Schutzschicht für die Glasfaser 2 verwendet wird.
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Des Weiteren werden die elektrisch leitfähigen Klebstoffe 11 in dieser Ausführungsform als die Halteabschnitte 7 verwendet, um Elektrizität zu leiten und eine mechanische Befestigung zwischen den Elektroden 4a (4b) der piezoelektrischen Elemente 4 und dem Rahmen 6 bereitzustellen; es ist jedoch stattdessen möglich, wie in 8 gezeigt, Abdichtungsabschnitte 6c durch Drücken einiger Teile des Rahmens 6 radial nach innen von außen zu bilden, so dass Abschnitte der inneren Oberfläche des inneren Lochs 6a, die den Abdichtungsabschnitten 6c entsprechen, in engen Kontakt mit den Elektroden 4a (4b) der piezoelektrischen Elemente 4 gebracht werden, um gleichzeitig sowohl eine elektrische Leitung als auch eine mechanische Befestigung dazwischen umzusetzen. Man beachte, dass, da die piezoelektrischen Elemente 4 zerbrechlich sind, leitfähige Filme (nicht gezeigt) auf die Oberflächen der Elektroden 4a und 4b aufgebracht werden können, um die Belastung zu verteilen, die den piezoelektrischen Elementen 4 während der Abdichtung auferlegt wird.
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Des Weiteren, wie in den 9 und 10 gezeigt, ist es möglich, einen Halteabschnitt 13 als einen Halteabschnitt einzusetzen, der einen Einpassteil 13a, der in die innere Oberfläche des inneren Lochs 6a des Rahmens 6 eingepasst wird, und eine Durchgangsöffnung 13b aufweist, in die die Anordnung, die die piezoelektrischen Elemente 4 und die Glasfaser 2 umfasst, eingepasst wird. Bei dieser Struktur ist es möglich, die piezoelektrischen Elemente 4 an einer Zwischenposition in der Längsrichtung an dem Rahmen 6 zu befestigen und die axiale Länge des Glasfaserscanners 1 zu verringern.
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Man beachte, dass, wie in 11 gezeigt, der Glasfaserscanner 1 dieser Ausführungsform auf eine Beleuchtungsvorrichtung 16 angewendet werden kann, die mit Folgendem versehen ist: einer Kondensorlinse 14, die Beleuchtungslicht, das von dem Emissionsende 2a der Glasfaser 2 emittiert wird, an einer Position, an der eine distale Öffnung des Rahmens 6 verschlossen wird, verdichtet; und eine Lichtquelle 15, die die Glasfaser 2 mit Beleuchtungslicht versorgt.
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Wenn das Beleuchtungslicht von der Lichtquelle 15 von dem Emissionsende 2a der Glasfaser 2 emittiert wird, wird das Beleuchtungslicht von der Kondensorlinse 14 verdichtet und ein Lichtspot, der auf einem Beobachtungsziel gebildet wird, kann gescannt werden.
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Des Weiteren, wie in 12 gezeigt, kann der Glasfaserscanner 1 dieser Ausführungsform auf ein Beobachtungsgerät 19 angewendet werden, das mit Folgendem versehen ist: mehreren Lichtempfangsfasern 17, die auf dem Außenumfang des Rahmens 6 in der Umfangsrichtung angeordnet sind; und eine Lichterfassungseinheit 18, die zurückgestrahltes Licht erfasst, das von den Lichtempfangsfasern 17 empfangen wird.
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Zurückgestrahltes Licht (reflektiertes Licht, Fluoreszenz oder dergleichen), das von einer Scanposition des Lichtspots, der von dem Glasfaserscanner 1 gescannt wird, zurückgestrahlt wird, wird von den Lichtempfangsfasern 17 empfangen und die Intensität dieses wird von dem Lichtdetektor 18 erfasst. Dementsprechend werden die Scanposition des Beleuchtungslichts und die Intensität des zurückgestrahlten Lichts in Verbindung miteinander gespeichert, wodurch es möglich gemacht wird, ein Bild eines Beobachtungsziels zu beziehen.
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Da der Glasfaserscanner 1 so ausgebildet ist, dass er einen äußerst schmalen Durchmesser aufweist, können die Beleuchtungsvorrichtung 16 und das Beobachtungsgerät 19 gemäß der Beleuchtungsvorrichtung 16 und dem Beobachtungsgerät 19 dieser Ausführungsform auch so ausgebildet werden, dass sie einen äußerst schmalen Durchmesser aufweisen, und können somit einfach in ein schmales Organ, wie ein Blutgefäß, eingeführt werden, um eine Beleuchtung oder Beobachtung durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Glasfaserscanner
- 2
- Glasfaser
- 2a
- Emissionsende
- 3
- Quetschhülse (Schwingungsübertragungselement)
- 3a
- Durchgangsöffnung
- 4
- Piezoelektrisches Element
- 5
- Zuleitungsdraht (Verdrahtungsteil)
- 6
- Rahmen
- 6a
- Inneres Loch
- 6c
- Abdichtungsabschnitt
- 7
- Halteabschnitt
- 8
- Fügeteil
- 9
- Konkaver Abschnitt
- 11
- Elektrisch leitfähiger Klebstoff (Klebstoff)
- 12
- Dünnschicht (Verdrahtungsteil)
- 13a
- Einpassteil
- 13b
- Durchgangsöffnung
- 15
- Lichtquelle
- 16
- Beleuchtungsvorrichtung
- 18
- Lichterfassungseinheit
- 19
- Beobachtungsgerät
