JP2012042721A - Scanning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走査装置に関し、より詳しくは、走査型共焦点内視鏡における走査装置に関するものである。 The present invention relates to a scanning device, and more particularly to a scanning device in a scanning confocal endoscope.
近年では、医師が患者の体腔内を観察する1つの手段として、共焦点レーザによる走査を用いた走査型共焦点内視鏡を使用した検査が行われている。このような従来の走査型共焦点内視鏡としては、特許文献1に開示のものが挙げられる。図7(a)に従来の走査型共焦点内視鏡の先端部における走査装置200の模式図を示す。また、図7(b)には、図7(a)におけるチューニングフォーク201の模式図を示す。図7(a),(b)には、走査装置200が走査を行っていない休止状態にある場合を示す。便宜上、図7(a)に示すように、走査装置200の長手方向に沿って先端側を正の方向とするZ軸、走査装置200の長手方向に垂直で紙面上側方向を正の方向とするY軸、長手方向に垂直で紙面奥側方向を正の方向とするX軸をそれぞれ設定する。以降の説明においても同様とする。
In recent years, examinations using a scanning confocal endoscope using scanning by a confocal laser are performed as one means for a doctor to observe the inside of a body cavity of a patient. An example of such a conventional scanning confocal endoscope is disclosed in Patent Document 1. FIG. 7A is a schematic diagram of the
走査装置200は、2つの歯部を有するチューニングフォーク201、チューニングフォーク201の歯部を振動させるXスキャン用のXドライブコイル202とYスキャン用のYドライブコイル203、チューニングフォーク201を貫通させて把持するマウント204を有する。チューニングフォーク201の一方の歯部には、長手方向に沿って、光源からの照明光を導光する図示しない光ファイバが設けられている。光ファイバは、歯部の先端まで延在している。光ファイバからの出射光は、チューニングフォーク201の先端側に設けられたレンズユニット205に進行する。
The
また、チューニングフォーク201の歯部には、チューニングフォーク201にバイアス磁界を印加する磁石として永久磁石からなるバイアス磁石206が設けられている。そして、Xドライブコイル202とバイアス磁石206のそれぞれによって生成される磁場の相互作用によって歯部のX軸方向への駆動力が生まれる。チューニングフォーク201の歯部上におけるバイアス磁石206の位置は任意に調節可能であり、バイアス磁石206の位置を変更して所望の周波数にて歯部を振動させることができる。図7(b)に示すように、バイアス磁石206は、便宜上、S極側がチューニングフォーク201の歯部と接するように設けられている。このため、バイアス磁石206のチューニングフォーク201に対する設置面がN極に磁化されている。したがって、チューニングフォーク201の基端はS極に磁化されている。また、フォークの後端はYスキャンに用いられる永久磁石207が設けられている。便宜上、永久磁石207は、Y軸正方向側にS極が、Y軸負方向側にN極が配置されるように設けられる。図7(a)に示すように、走査装置200が休止状態にある場合、バイアス磁石206によってチューニングフォーク201の基端がS極に磁化されているため、チューニングフォーク201の基端が永久磁石207のN極側に引き寄せられた状態で静止している。
Further, a
図8(a)〜(c)に、時間0,t1,t2,t3,t4における走査装置200の駆動時の状態をそれぞれ示す。また、図9に、走査装置200を駆動する際のYドライブコイル205への電流の入力状態を示す。
FIGS. 8A to 8C show the driving state of the
図8(b)に示すように、時間0においては、Yドライブコイル205によるチューニングフォーク201の磁化は行われないが、図7(a)において説明したように、バイアス磁石206によってチューニングフォーク201の基端がS極に磁化されているため、チューニングフォーク201の基端が永久磁石207のN極側に引き寄せられ、チューニングフォーク201の基端は永久磁石207に対して中立位置からN極側にずれた位置にある。時間0からt1にかけては、Yドライブコイル205に流れるプラス電流が大きくなり、チューニングフォーク201の基端がより強くN極に磁化されていく。時間t1において、図8(a)に示すように、チューニングフォーク201の基端は永久磁石207のS極側に引き寄せられ、チューニングフォーク201の先端はY軸負方向に傾いた状態となる。時間t1からt2にかけては、Yドライブコイル205に流れるプラス電流が徐々に小さくなり、時間t2において、Yドライブコイル205に流れる電流が0となる。時間t2においては、時間0と同様、図8(b)に示すように、Yドライブコイル205によるチューニングフォーク201の磁化は行われず、チューニングフォーク201の基端は永久磁石207に対して中立位置からN極側にずれた位置に移動する。
As shown in FIG. 8B, at
時間t2からt3にかけては、Yドライブコイル205に流れるマイナス電流が大きくなり、チューニングフォーク201の基端がより強くS極に磁化されていく。時間t3において、図8(c)に示すように、チューニングフォーク201の基端は永久磁石207のN極側に引き寄せられ、チューニングフォーク201の先端はY軸正方向に傾いた状態となる。時間t3からt4にかけては、Yドライブコイル205に流れるマイナス電流が小さくなる。そして、時間t4においては、Yドライブコイル205に流れる電流は0になり時間0,t2の状態と同じになる。そして、時間0からt4までの状態を周期的に繰り返すことにより、チューニングフォーク201はY軸方向に周期的に振動する。
From time t 2 to t 3 , the negative current flowing through the
したがって、チューニングフォーク201がX軸方向とY軸方向に振動することにより、照明光による観察対象物の走査を行う。観察対象物から反射した光は、レンズユニット205の対物レンズに入射して光ファイバに戻り、後段の光検出器などを経由して観察画像が生成される。
Therefore, the observation object is scanned with the illumination light when the
上記のような従来の走査型共焦点内視鏡の走査装置では、図7(a)に示すように休止状態において、Yスキャン用の永久磁石と対向するチューニングフォークの基端が中立位置から永久磁石の一方の磁極に引き寄せられる状態、あるいは他方の磁極から反発される状態が継続する。このため、走査装置が休止状態にあるときには、チューニングフォークを把持するマウントに対して常にチューニングフォークから変形力が加わることによって、マウントの永久歪みが生じる可能性がある。また、走査装置が駆動状態にあるときには、Yドライブコイルに流れる電流値が0Aになったときに、永久磁石に対するチューニングフォークの基端の位置が中立位置からずれてしまい、取得する画像にぶれや歪みなどが発生する可能性がある。 In the conventional scanning confocal endoscope scanning device as described above, the base end of the tuning fork that faces the Y-scan permanent magnet is permanent from the neutral position in the resting state as shown in FIG. The state of being attracted to one magnetic pole of the magnet or the state of being repelled from the other magnetic pole continues. For this reason, when the scanning device is in a resting state, a permanent deformation of the mount may occur due to the deformation force constantly applied from the tuning fork to the mount that holds the tuning fork. Further, when the scanning device is in a driving state, when the value of the current flowing through the Y drive coil becomes 0 A, the position of the base end of the tuning fork with respect to the permanent magnet deviates from the neutral position, and the acquired image is blurred. Distortion may occur.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、チューニングフォークを支持するマウントの永久歪みを防止しつつ、ぶれや歪みなどのない画像を取得することが可能な走査装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to provide a scanning device that can acquire an image free from blurring and distortion while preventing permanent distortion of a mount that supports a tuning fork.
上記の課題を解決する本発明の一実施形態による走査装置は、共焦点用ピンホールとして機能する点光源を有するフォーク部材と、該フォーク部材にバイアス磁界を印加する磁石と、該フォーク部材を支持するマウントと、該フォーク部材の基端を磁化するコイルを有する走査型共焦点内視鏡の走査装置において、フォーク部材の基端に対向する電磁石が設けられており、コイル及び電磁石への通電を制御してフォーク部材を振動させる制御手段を有する。したがって、走査装置が休止状態にあるときは、フォーク部材の振動を発生させる電磁石に流れる電流値を0Aにしてフォーク部材を電磁石に対して中立位置に静止させることで、従来は懸念されていたマウントの永久歪みを防止することができる。また、走査装置が駆動状態にあるときも、コイルに流れる電流値を0Aにしてフォーク部材が中立位置に移動したときに電磁石に流れる電流値も0になり、フォーク部材が中立位置からずれることがないため、画像のぶれや歪みなどの発生を防止することができる。 A scanning device according to an embodiment of the present invention that solves the above problems includes a fork member having a point light source that functions as a confocal pinhole, a magnet that applies a bias magnetic field to the fork member, and a support for the fork member. And a scanning confocal endoscope scanning device having a coil for magnetizing the base end of the fork member, and an electromagnet facing the base end of the fork member is provided to energize the coil and the electromagnet. Control means for controlling and vibrating the fork member is provided. Therefore, when the scanning device is in a resting state, the current value flowing through the electromagnet that generates vibration of the fork member is set to 0 A, and the fork member is stopped at the neutral position with respect to the electromagnet, which has been a concern in the past. Can be prevented. Even when the scanning device is in a driving state, when the current value flowing through the coil is set to 0 A and the fork member moves to the neutral position, the current value flowing through the electromagnet also becomes zero, and the fork member may deviate from the neutral position. Therefore, it is possible to prevent image blurring and distortion.
より好ましくは、制御手段は、コイル及び電磁石への通電を制御して、所定のタイミングでコイル及び電磁石への通電をオフにしつつ、フォーク部材の基端と電磁石のうち、一方を磁極が交互に反転するように磁化し、他方を磁極が反転しないように磁化する。 More preferably, the control means controls the energization to the coil and the electromagnet to turn off the energization to the coil and the electromagnet at a predetermined timing, while the magnetic poles alternately alternate between the base end of the fork member and the electromagnet. Magnetize so as to reverse, and magnetize the other so that the magnetic pole does not reverse.
本発明の走査装置によれば、フォーク部材を支持するマウントの永久歪みを防止しつつ、ぶれや歪みなどのない画像を取得することができる。 According to the scanning device of the present invention, it is possible to acquire an image free from blurring or distortion while preventing permanent deformation of the mount that supports the fork member.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における走査装置について説明する。なお、複数の図にまたがって同じ部材を示す場合は同じ番号を付すこととする。 Hereinafter, a scanning device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same number is attached | subjected, when showing the same member over several figures.
図1(a)は、本発明の実施形態における走査装置100を有する共焦点光学ユニット10を示す概略図である。以降においては、共焦点光学ユニット10の構成を説明するにあたり、便宜上、共焦点光学ユニット10の長手方向にZ軸を規定し、Z軸に直交しかつ互いに直交する2つの軸をX軸、Y軸とする。図1(a)に示すように、内視鏡先端側をZ軸の正の方向、紙面上方向をY軸の正の方向、紙面手前側方向をX軸の正の方向とする。なお、図1(a)では、走査装置100の構成要素のうち、内筒102,光ファイバ103,形状記憶合金104を示すに留める。
FIG. 1A is a schematic diagram showing a confocal
共焦点光学ユニット10は、走査型共焦点内視鏡の先端部に設けられている。図1(a)に示すように、共焦点光学ユニット10は、ユニットの各構成部品を収容する金属製の外筒101を有している。外筒101は、外筒101の内壁面形状に対応する外壁面形状を持つ内筒102を、同軸でかつZ軸方向にスライド自在に保持している。光ファイバ103の射出端は、外筒101、内筒102の各基端面に形成された開口を通じて内筒102の内部に支持されている。また、光ファイバ103の出射端は、共焦点用ピンホールとして機能する点光源とみなすことができる。
The confocal
共焦点光学ユニット10は、内筒102の基端面と外筒101の内壁面との間に、圧縮コイルばね105を有している。なお、圧縮コイルばね105の代わりに任意の弾性材料を用いることができる。圧縮コイルばね105は、内筒102の基端面と外筒101の内壁面とによって、自然長からZ軸方向に初期的に圧縮した状態で狭持されている。
The confocal
共焦点光学ユニット10は、Z軸方向に伸縮する形状記憶材料からなるガイド部材としての形状記憶合金104を有している。形状記憶合金104は、一端が内筒102の基端面に、他端が外筒101の内壁面に、それぞれ固定されている。形状記憶合金104は、常温下で外力が加わると変形して、通電により一定温度以上に加熱されると形状記憶効果によって所定の形状に復元する性質を有する。
The confocal
形状記憶合金104は、常温下では、圧縮コイルばね105の復元力が加わることによってZ軸方向に伸びている。形状記憶合金104は、形状記憶効果による復元力が圧縮コイルばね105の復元力より大きくなるように設計されている。
The
形状記憶合金104の形状は、形状記憶合金104への通電による形状記憶合金104自体の加熱によって制御される。具体的には、形状記憶合金104は、通電によって加熱されると、圧縮コイルばね105の復元力に抗してZ軸方向に収縮する。形状記憶合金104の一端と固定されている内筒102は、形状記憶合金104の収縮に伴い、内筒102に支持された光ファイバ103と共に外筒101の内部をZ軸方向に後退する。形状記憶合金104の収縮量は、形状記憶合金104への通電量によって精密に制御される。この通電量(すなわち、光ファイバ103のZ軸方向の移動量)は、例えば術者による内視鏡の操作部におけるZ軸移動量の調節操作に応じて変動する。
The shape of the
形状記憶合金104は、通電が停止して常温に戻ると、又は通電量の減少によって温度が低下すると、形状記憶効果による復元力がなくなる、又は弱くなる。そして、圧縮コイルばね105の復元力によってZ軸方向に伸びる。内筒102は、圧縮コイルばね105の復元力によって基端面が押されて、光ファイバ103と共に外筒101の内部をZ軸方向に前進する。
The
光ファイバ103の射出端から射出するレーザ光は、走査装置100のレンズユニットを介して被写体の表面又は表層で焦点を結ぶ。この焦点位置は、点光源として機能する光ファイバ103の射出端の進退に応じてZ軸方向に変位する。すなわち、共焦点光学ユニット10は、光ファイバ103の射出端の二軸方向(X軸方向及びY軸方向)の移動と、圧縮コイルばね105及び形状記憶合金104による射出端の一軸方向(Z軸方向)の移動とを行うことによって、被写体を三次元走査する。
Laser light emitted from the exit end of the
光ファイバ103の射出端に入射した光は、光ファイバ103の内部を伝搬する。光ファイバ103の内部を伝搬した光は、内視鏡が接続されるビデオプロセッサ(図示せず)に送られ、光検出器によって検出される。ビデオプロセッサは、例えば、走査型共焦点内視鏡と接続される接続コネクタに組み込まれたフォトカプラにより光ファイバ103からの光を光源の光と分離する。この検出信号は、画像生成回路に入力され、画像生成回路は、順次入力される検出信号の検出タイミングに応じて、各検出信号によって表現される点像への画素アドレスの割当てを行う。画像生成回路は、割り当てた画素アドレスに従って、各点像の空間的配列によって構成される画像の信号をフレームメモリにフレーム単位でバッファリングする。バッファリングされた信号は、所定のタイミングでフレームメモリから掃き出されて、NTSCやPAL等の所定の規格に準拠した映像信号に変換される。変換された映像信号がモニタに順次入力されることにより、モニタに、高倍率かつ高解像度の被写体の三次元共焦点画像が表示される。
Light incident on the exit end of the
図1(b)は、走査装置100の内部構成を示す斜視図である。走査装置100は、2つの歯部を有するフォーク部材であるチューニングフォーク111、チューニングフォーク111の歯部を振動させるXスキャン用のXドライブコイル112とYスキャン用のYドライブコイル113、チューニングフォーク111を貫通させて把持するウレタンなどの弾性素材からなるマウント114を有する。チューニングフォーク111の一方の歯部には、長手方向に沿って、光源からの照明光を導光する光ファイバ103が設けられている。光ファイバ103は、歯部の先端まで延在している。光ファイバ103からの出射光は、チューニングフォーク111の先端側に設けられたレンズユニット115に進行する。
FIG. 1B is a perspective view showing the internal configuration of the
チューニングフォーク111は電磁鋼板などの磁気透過性を有する素材からなる。また、チューニングフォーク111の歯部には永久磁石からなるバイアス磁石116が設けられており、Xドライブコイル112とバイアス磁石116のそれぞれによって生成される磁場の相互作用によって歯部の駆動力が生まれる。チューニングフォーク111の歯部上におけるバイアス磁石116の位置は任意に調節可能であり、バイアス磁石116の位置を変更して所望の周波数にて歯部を振動させることができる。
The
また、走査装置100は、チューニングフォーク111の基端に対向する位置に設けられた電磁石117を含む。電磁石117は、ビデオプロセッサ内に設けられた制御手段としてのコントローラなどによる通電制御に基づいて、N極又はS極に磁化されたり、磁極を有さない状態に遷移したりする。したがって、従来では、形状記憶合金への通電を行って形状記憶合金を変形する際に、形状記憶合金の発熱が原因で永久磁石の熱減磁が発生して走査装置の走査動作に影響を及ぼす可能性があったが、本発明では、形状記憶合金104への通電に伴う形状記憶合金104の発熱を考慮しつつ電磁石の通電を制御することで、熱減磁を懸念することなく走査装置の走査動作を行うこともできる。電磁石117の具体的な通電制御については後述する。
Further, the
以下に、本発明の実施形態における実施例を2つ挙げて説明する。 Hereinafter, two examples in the embodiment of the present invention will be described.
図2に実施例1における、走査を行っていない休止状態にある走査装置100の側方断面図を示す。図2に示すように、休止状態では、電磁石117への通電が停止されているため、電磁石117には磁極が発生しない。また、バイアス磁石116が、S極側をチューニングフォーク111の歯部と接するように設けられている。このため、バイアス磁石116のチューニングフォーク111に対する設置面がN極に磁化されている。したがって、チューニングフォーク111の基端はS極に磁化されている。しかし、電磁石117に磁極が生じていないため、チューニングフォーク111の基端は、電磁石117に対して中立位置にて静止した状態となる。このため、本発明においては、走査装置100の休止状態において、チューニングフォーク111の静止位置が中立位置からずれることはないため、マウント114の永久歪みを防止することができる。
FIG. 2 is a side sectional view of the
図3(a)〜(c)に、実施例1において時間0,t1,t2,t3,t4における走査装置100の駆動時の状態をそれぞれ示す。また、図4(a),(b)に、走査装置100を駆動する際のYドライブコイル113と電磁石117への電流の入力状態の時間変化をそれぞれ示す。便宜上、図3(a),(c)及び図4(b)からわかるように、電磁石117にプラス電流を流したときに、電磁石117には、Y軸負方向側にN極がY軸正方向側にS極が発生するものとする。以下、図3(a)〜(c)と図4(a),(b)を参照しながら説明する。
FIGS. 3A to 3C show states when the
時間0においては、図4(a),(b)に示すように、Yドライブコイル113及び電磁石117に流れる電流はそれぞれ0である。また、図3(b)に示すように、チューニングフォーク111の基端は電磁石117に対して中立位置にある。時間0からt1にかけては、Yドライブコイル113と電磁石117に流れるプラス電流が大きくなり、チューニングフォーク111の基端はより強くN極に磁化されていくとともに、電磁石117に生じる磁極も強くなっていく。時間t1において、図3(a)に示すように、チューニングフォーク111の基端は電磁石117に生じるS極側に引き寄せられ、チューニングフォーク111の先端はY軸負方向に傾いた状態となる。
At
時間t1からt2にかけては、Yドライブコイル113と電磁石117に流れるプラス電流が徐々に小さくなり、チューニングフォーク111の基端と電磁石117に発生する磁力も徐々に弱くなる。そして、時間t2において、Yドライブコイル113と電磁石117に流れる電流が共に0となる。時間t2においては、時間0と同様、図3(b)に示すように、Yドライブコイル113によるチューニングフォーク111の磁化は行われず、チューニングフォーク111の基端は電磁石117に対して中立位置に移動する。
From time t 1 to time t 2 , the positive current flowing through the
時間t2からt3にかけては、Yドライブコイル113には徐々に大きなマイナス電流が流れ、電磁石117には徐々に大きなプラス電流が流れる。したがって、チューニングフォーク111の基端がより強くS極に磁化されていくとともに、電磁石117に生じる磁極が強くなっていく。時間t3において、図3(c)に示すように、チューニングフォーク111の基端は電磁石117のN極側に引き寄せられ、チューニングフォーク111の先端はY軸正方向に傾いた状態となる。
From time t 2 to t 3 , a large negative current gradually flows in the
時間t3からt4にかけては、Yドライブコイル113に流れるマイナス電流が小さくなり、電磁石117に流れるプラス電流も小さくなる。そして、時間t4においては、Yドライブコイル113と電磁石117に流れる電流は共に0となる。時間t4においては、時間0,t2と同様、図3(b)に示すように、Yドライブコイル113によるチューニングフォーク111の磁化は行われず、チューニングフォーク111の基端は電磁石117に対して中立位置に移動する。そして、時間0からt4までの状態を周期的に繰り返すことにより、チューニングフォーク111はY軸方向に周期的に振動する。
From time t 3 to t 4 , the negative current flowing through the
実施例1では、時間0,t2,t4において、電磁石117には磁極が発生していない。したがって、チューニングフォーク111の基端は、バイアス磁石116によりN極又はS極のいずれに磁化されていても、従来のように中立位置から正負いずれかのY軸方向に引き寄せられることはなく、中立位置に移動する。このようにチューニングフォーク111の基端が中立位置からずれないため、光ファイバ103により取得した画像においてもぶれや歪みなどが発生しない。
In the first embodiment, no magnetic pole is generated in the
次に本発明の実施例2について説明する。実施例2は、チューニングフォーク111と電磁石117への通電状態が異なる点以外は実施例1と同じであるため、走査装置100の各構成部材についての説明は省略する。また、実施例2において、走査を行っていない休止状態にある走査装置100は実施例1における図2と同じであるため、説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the second embodiment is the same as the first embodiment except that the energization states of the
図5(a)〜(c)に、実施例2において時間0,t1,t2,t3,t4における走査装置100の駆動時の状態をそれぞれ示す。また、図6(a),(b)に、走査装置100を駆動する際のYドライブコイル113と電磁石117への電流の入力状態の時間変化をそれぞれ示す。便宜上、図5(a)に示すように、電磁石117にプラス電流を流したときに、電磁石117には、Y軸負方向側にN極がY軸正方向側にS極が発生するものとする。以下、図5(a)〜(c)と図6(a),(b)を参照しながら説明する。
FIGS. 5A to 5C show the driving state of the
時間0においては、図6(a),(b)に示すように、Yドライブコイル113及び電磁石117に流れる電流はそれぞれ0である。また、図5(b)に示すように、チューニングフォーク111の基端は電磁石117に対して中立位置にある。時間0からt1にかけては、Yドライブコイル113と電磁石117に流れるプラス電流が大きくなり、チューニングフォーク111の基端はより強くN極に磁化されていくとともに、電磁石117に生じる磁極も強くなっていく。時間t1において、図5(a)に示すように、チューニングフォーク111の基端は電磁石117に生じるS極側に引き寄せられ、チューニングフォーク111の先端はY軸負方向に傾いた状態となる。
At
時間t1からt2にかけては、Yドライブコイル113と電磁石117に流れるプラス電流が徐々に小さくなり、チューニングフォーク111の基端と電磁石117に発生する磁力も徐々に弱くなる。そして、時間t2において、Yドライブコイル113と電磁石117に流れる電流が共に0となる。時間t2においては、時間0と同様、図5(b)に示すように、Yドライブコイル113によるチューニングフォーク111の磁化は行われず、チューニングフォーク111の基端は電磁石117に対して中立位置に移動する。
From time t 1 to time t 2 , the positive current flowing through the
時間t2からt3にかけては、図6(a)に示すようにYドライブコイル113には徐々に大きなプラス電流が流れ、図6(b)に示すように電磁石117には徐々に大きなマイナス電流が流れる。したがって、チューニングフォーク111の基端がより強くN極に磁化されていくとともに、電磁石117に生じる磁極が強くなっていく。なお、電磁石117にはマイナス電流が流れるため、電磁石117には、図5(c)に示すように、Y軸負方向側にS極がY軸正方向側にN極が発生する。時間t3において、図5(c)に示すように、チューニングフォーク111の基端は電磁石117のS極側に引き寄せられ、チューニングフォーク111の先端はY軸正方向に傾いた状態となる。
From the time t 2 over the t 3, progressively larger positive current flows in the Y drive coils 113, as shown in FIG. 6 (a), is gradually larger negative current to the
時間t3からt4にかけては、Yドライブコイル113に流れるプラス電流が小さくなり、電磁石117に流れるマイナス電流も小さくなる。そして、時間t4においては、Yドライブコイル113と電磁石117に流れる電流は共に0となる。時間t4においては、時間0,t2と同様、図6(b)に示すように、Yドライブコイル113によるチューニングフォーク111の磁化は行われず、チューニングフォーク111の基端は電磁石117に対して中立位置に移動する。そして、時間0からt4までの状態を周期的に繰り返すことにより、チューニングフォーク111はY軸方向に周期的に振動する。
From time t 3 toward t 4, plus the current flowing through the Y drive coils 113 is reduced, also decreases the negative current flowing in the
実施例1と同様、実施例2においても、時間0,t2,t4において、電磁石117には磁極が発生していない。したがって、チューニングフォーク111の基端は、バイアス磁石116によりS極に磁化されていても、従来のように中立位置から正負いずれかのY軸方向に引き寄せられることはなく、中立位置に移動する。このようにチューニングフォーク111の基端が中立位置からずれないため、光ファイバ103により取得した画像においてもぶれや歪みなどが発生しない。
As in the first embodiment, in the second embodiment, no magnetic pole is generated in the
実施例1及び2に示すように、本発明においては、チューニングフォークと電磁石に印加する電流の入力波形を互いに入れ替えても本発明の効果を達成することができる。すなわち、実施例1では、Yドライブコイル113には従来と変わらない通電を行ってチューニングフォーク111の基端の磁極をN極とS極とで交互に切り替えつつ、電磁石117は磁極を切り替えずに磁力のみを制御する通電を行ってチューニングフォーク111を周期的に振動させることでY軸方向への振動を行う。反対に、実施例2では、電磁石117の磁極をN極とS極とで交互に切り替えつつ、Yドライブコイル113にはチューニングフォーク111の基端の磁極を切り替えずに磁力のみを制御する通電を行ってチューニングフォーク111を周期的に振動させることでY軸方向への振動を行う。そして、いずれの実施例においても、走査装置100の休止状態においてチューニングフォーク111の基端が中立位置から正負いずれかのY軸方向に引き寄せられ続ける現象を回避して永久歪みを防止することができる。さらに、走査装置100の駆動制御時は、チューニングフォーク111が振動時に中立位置に移動したときにも(図3(b)及び図5(b))、チューニングフォーク111の基端が中立位置から正負いずれかのY軸方向にずれることがないため、ぶれや歪みなどのない撮像画像を取得することができる。
As shown in the first and second embodiments, in the present invention, the effects of the present invention can be achieved even if the input waveforms of the current applied to the tuning fork and the electromagnet are interchanged. That is, in the first embodiment, the
以上が本発明の実施形態についての説明であるが、本発明は上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において種々の変形が可能である。例えば、上記の説明では、チューニングフォークの基端がバイアス磁石によりS極に磁化されているが、バイアス磁石の極性を反転させてチューニングフォークの基端をN極に磁化させた場合でも、上記に説明したようにYドライブコイルと電磁石の通電を制御することで本発明の効果を達成することができる。 The above is the description of the embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in the above description, the base end of the tuning fork is magnetized to the south pole by the bias magnet. However, even when the polarity of the bias magnet is reversed and the base end of the tuning fork is magnetized to the north pole, As described, the effect of the present invention can be achieved by controlling the energization of the Y drive coil and the electromagnet.
100 走査装置
104 形状記憶合金
111 チューニングフォーク
113 Yドライブコイル
114 マウント
116 バイアス磁石
117 電磁石
100
Claims (2)
前記フォーク部材の基端に対向する電磁石が設けられており、
前記コイル及び前記電磁石への通電を制御して前記フォーク部材を振動させる制御手段を有する、
ことを特徴とする走査装置。 Scanning having a fork member having a point light source that functions as a confocal pinhole, a magnet that applies a bias magnetic field to the fork member, a mount that supports the fork member, and a coil that magnetizes the proximal end of the fork member In a confocal endoscope scanning device,
An electromagnet is provided opposite the proximal end of the fork member;
Control means for controlling energization to the coil and the electromagnet to vibrate the fork member;
A scanning device characterized by that.
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