JP2016147021A - Scanning endoscope - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning endoscope capable of shortening the length of a hard section at a tip of an insertion section without lowering capability for swinging a light guide part.SOLUTION: The scanning endoscope includes: piezoelectric elements 61, 63, 65, and 67 that are provided lateral to a fiber tip-side area 12a of an illumination fiber that guides illumination light for illuminating a subject to exit it from an outgoing end, and that extend/contract for swinging the fiber tip-side area 12a according to an electric field; and piezoelectric elements 62, 64, 66, and 68 that are superposedly provided on an upper layer of the piezoelectric elements 61, 63, 65, and 67 and extend/contract for swinging the fiber tip-side area 12a according to the electric field.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、光源部から発せられる照明光により被検体を走査して画像を取得する走査型内視鏡に関する。   The present invention relates to a scanning endoscope that scans a subject with illumination light emitted from a light source unit to acquire an image.

医療分野の内視鏡においては、被検者の負担を軽減するために、当該被検者の体腔内に挿入される挿入部を細径化するための種々の技術が提案されている。このような技術の1つとして、挿入部に固体撮像素子を有しない走査型内視鏡が知られている。   In endoscopes in the medical field, various techniques have been proposed for reducing the diameter of an insertion portion that is inserted into a body cavity of a subject in order to reduce the burden on the subject. As one of such techniques, a scanning endoscope that does not have a solid-state imaging device in an insertion portion is known.

走査型内視鏡は、具体的には、例えば、光源部から発せられた照明光を導光する照明用ファイバ(導光部)に取り付けられたアクチュエータ部を動作させ、照明用ファイバを所定の走査パターンにて揺動させることにより、当該走査パターンに対応する走査範囲内の被写体の走査を行うように構成されている。この種の走査型内視鏡に用いられるアクチュエータ部としては、例えば、中心に照明用ファイバが固定配置された角柱状をなすフェルールの各側面に、圧電素子からなるアクチュエータを配置した構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Specifically, for example, the scanning endoscope operates an actuator unit attached to an illumination fiber (light guide unit) that guides illumination light emitted from a light source unit, and connects the illumination fiber to a predetermined level. By oscillating with the scanning pattern, the subject within the scanning range corresponding to the scanning pattern is scanned. As an actuator unit used in this type of scanning endoscope, for example, a configuration in which an actuator made of a piezoelectric element is arranged on each side surface of a prismatic ferrule having an illumination fiber fixedly arranged at the center is known. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2014−94158号公報JP 2014-94158 A

ところで、アクチュエータ部等は、一般に、挿入部の先端硬質部を構成する硬質な枠内に配設する必要がある。従って、先端硬質部の長さを短縮して挿入部の挿入性を向上させるためには、アクチュエータ部を構成する各アクチュエータの挿入軸方向の長さを短縮することが望ましい。   By the way, generally an actuator part etc. need to be arrange | positioned in the hard frame which comprises the front-end | tip hard part of an insertion part. Therefore, in order to shorten the length of the hard tip portion and improve the insertability of the insertion portion, it is desirable to shorten the length in the insertion axis direction of each actuator constituting the actuator portion.

しかしながら、各アクチュエータの長さを短縮すると、導光部を揺動させるための力量が減少する。これに対し、例えば、各アクチュエータに駆動信号として印加される駆動電圧等を高出力化することも考えられるが、特に、体腔内に挿入される医療用の走査型内視鏡において、アクチュエータの駆動信号を高出力化するには限界がある。   However, when the length of each actuator is shortened, the amount of force for swinging the light guide portion is reduced. On the other hand, for example, it is conceivable to increase the output of a drive voltage or the like applied to each actuator as a drive signal. In particular, in a medical scanning endoscope inserted into a body cavity, the actuator is driven. There is a limit to increasing the signal output.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、導光部を揺動させるための力量を低下させることなく、挿入部先端の硬質部の長さを短縮することができる走査型内視鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a scanning endoscope capable of shortening the length of the hard portion at the distal end of the insertion portion without reducing the amount of force for swinging the light guide portion. The purpose is to provide.

本発明の一態様による走査型内視鏡は、被写体を照明するための照明光を導光し出射端から出射するための導光部と、前記導光部の側方に設けられ、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第1のアクチュエータと、前記第1のアクチュエータに重畳して配置され、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第2のアクチュエータと、を有するものである。   A scanning endoscope according to an aspect of the present invention is provided with a light guide unit that guides illumination light for illuminating a subject and emits the light from an output end, and is provided on a side of the light guide unit. A first actuator that expands and contracts to swing the tip of the light guide unit in response to the applied electric field, and is disposed to overlap the first actuator, and the light guide unit in accordance with the applied electric field. And a second actuator that expands and contracts in order to swing the tip.

本発明の走査型内視鏡によれば、導光部を揺動させるための力量を低下させることなく、挿入部先端の硬質部の長さを短縮することができる。   According to the scanning endoscope of the present invention, the length of the hard portion at the distal end of the insertion portion can be shortened without reducing the force for swinging the light guide portion.

本発明の一実施形態に係り、光走査型観察システムの要部の構成を示す図The figure which shows the structure of the principal part of an optical scanning type observation system concerning one Embodiment of this invention. 同上、先端硬質部の要部断面図Same as above, sectional view of the main part of the hard tip 同上、照明用ファイバが装着されたアクチュエータ部の要部を示す斜視図The perspective view which shows the principal part of the actuator part with which the fiber for illumination was mounted | worn with the same as the above. 同上、アクチュエータ部を構成する各圧電素子の分極方向を示す説明図As above, an explanatory view showing the polarization direction of each piezoelectric element constituting the actuator unit 同上、アクチュエータ部を先端側から示す端面図Same as above, end view showing the actuator section from the tip side 同上、図5のVI−IV線に沿う要部断面図Same as above, sectional view taken along line VI-IV in FIG. 同上、アクチュエータ部の動作説明図Same as above, operation explanation of actuator section 同上、アクチュエータ部に供給される駆動信号の信号波形の一例を示す図The figure which shows an example of the signal waveform of the drive signal supplied to an actuator part same as the above. 同上、中心点Aから最外点Bに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図The figure which shows an example of the spiral scanning path | route from the center point A to the outermost point B same as the above. 同上、最外点Bから中心点Aに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図The figure which shows an example of the spiral scanning path | route from the outermost point B to the center point A same as the above. 変形例に係り、アクチュエータ部を構成する各圧電素子の分極方向を示す説明図Explanatory drawing which shows the polarization direction of each piezoelectric element which comprises an actuator part according to a modification. 同上、アクチュエータ部を先端側から示す端面図Same as above, end view showing the actuator section from the tip side 同上、図12のXIII−XIII線に沿う要部断面図Same as above, sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 同上、アクチュエータ部の動作説明図Same as above, operation explanation of actuator section

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図1は光走査型観察システムの要部の構成を示す図、図2は先端硬質部の要部断面図、図3は照明用ファイバが装着されたアクチュエータ部の要部を示す斜視図、図4はアクチュエータ部を構成する各圧電素子の分極方向を示す説明図、図5はアクチュエータ部を先端側から示す端面図、図6は図5のVI−IV線に沿う要部断面図、図7はアクチュエータ部の動作説明図、図8はアクチュエータ部に供給される駆動信号の信号波形の一例を示す図、図9は中心点Aから最外点Bに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図、図10は最外点Bから中心点Aに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the main part of the optical scanning observation system, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the hard tip, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing the polarization direction of each piezoelectric element constituting the actuator part, FIG. 5 is an end view showing the actuator part from the tip side, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the actuator unit, FIG. 8 is a diagram showing an example of a signal waveform of a drive signal supplied to the actuator unit, and FIG. 9 is an outermost point B from the center point A FIG. 10 is a diagram showing an example of a spiral scanning path extending from the outermost point B to the center point A. FIG.

図1に示す光走査型観察システム1は、例えば、被検者の体腔内に挿入される走査型内視鏡2と、内視鏡2を接続可能な本体装置3と、本体装置3に接続されるモニタ4と、を有して構成されている。   An optical scanning observation system 1 shown in FIG. 1 is connected to, for example, a scanning endoscope 2 inserted into a body cavity of a subject, a main body device 3 to which the endoscope 2 can be connected, and the main body device 3. And the monitor 4 to be configured.

走査型内視鏡2は、被検体の体腔内に挿入可能な細長形状をなす挿入部11を有して構成されている。   The scanning endoscope 2 has an elongated insertion portion 11 that can be inserted into a body cavity of a subject.

挿入部11の基端側には、内視鏡2を本体装置3のコネクタ受部42に着脱自在に接続するためのコネクタ部41が設けられている。一方、挿入部11の先端には硬質な先端硬質部11aが設けられている。   A connector portion 41 for detachably connecting the endoscope 2 to the connector receiving portion 42 of the main body device 3 is provided on the proximal end side of the insertion portion 11. On the other hand, a hard distal end hard portion 11 a is provided at the distal end of the insertion portion 11.

先端硬質部11aには、本体装置3から供給される照明光を導光する導光部としての機能を具備する照明用ファイバ12の光出射側の端部と、被写体からの戻り光を受光して本体装置3へ導く受光用ファイバ13の光入射側の端部と、照明用ファイバ12から出射される照明光を集光して出射するように構成された集光光学系14と、本体装置3から出力される駆動信号に基づいて照明用ファイバ12の光出射側の端部を揺動させることが可能なアクチュエータ部15と、が設けられている。   The distal end hard part 11a receives the light emission side end of the illumination fiber 12 having a function as a light guide part for guiding the illumination light supplied from the main body device 3, and the return light from the subject. A light incident side end of the light receiving fiber 13 guided to the main body device 3, a condensing optical system 14 configured to condense and emit the illumination light emitted from the illumination fiber 12, and the main body device 3 is provided with an actuator section 15 that can oscillate the light emission side end of the illumination fiber 12 based on a drive signal output from the illumination fiber 12.

本体装置3は、光源ユニット21と、ドライバユニット22と、検出ユニット23と、メモリ24と、コントローラ25と、を有して構成されている。   The main unit 3 includes a light source unit 21, a driver unit 22, a detection unit 23, a memory 24, and a controller 25.

光源ユニット21は、光源31aと、光源31bと、光源31cと、合波器32と、を有して構成されている。   The light source unit 21 includes a light source 31a, a light source 31b, a light source 31c, and a multiplexer 32.

光源31aは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御によりオンされた際に、赤色の波長帯域の光(以下、R光とも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。   The light source 31a includes, for example, a laser light source and the like, and is configured to emit red wavelength band light (hereinafter also referred to as R light) to the multiplexer 32 when turned on under the control of the controller 25. Yes.

光源31bは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御によりオンされた際に、緑色の波長帯域の光(以下、Gとも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。   The light source 31b includes a laser light source, for example, and is configured to emit light in a green wavelength band (hereinafter also referred to as G) to the multiplexer 32 when turned on under the control of the controller 25. .

光源31cは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御によりオンされた際に、青色の波長帯域の光(以下、B光とも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。   The light source 31c includes, for example, a laser light source, and is configured to emit light in a blue wavelength band (hereinafter also referred to as B light) to the multiplexer 32 when turned on under the control of the controller 25. Yes.

合波器32は、光源31aから発せられたR光と、光源31bから発せられたG光と、光源31cから発せられたB光と、を合波して照明用ファイバ12の光入射面に供給するよう構成されている。   The multiplexer 32 multiplexes the R light emitted from the light source 31a, the G light emitted from the light source 31b, and the B light emitted from the light source 31c onto the light incident surface of the illumination fiber 12. It is configured to supply.

ドライバユニット22は、信号発生器33と、D/A変換器34a及び34bと、アンプ35と、を有して構成されている。   The driver unit 22 includes a signal generator 33, D / A converters 34a and 34b, and an amplifier 35.

信号発生器33は、コントローラ25の制御に基づき、照明用ファイバ12の光出射面を含む端部を揺動させるための駆動信号を生成してD/A変換器34a及び34bに出力するように構成されている。   Based on the control of the controller 25, the signal generator 33 generates a drive signal for swinging the end including the light emitting surface of the illumination fiber 12 and outputs the drive signal to the D / A converters 34a and 34b. It is configured.

D/A変換器34a及び34bは、信号発生器33から出力されたデジタルの駆動信号をアナログの駆動信号に変換してアンプ35へ出力するように構成されている。   The D / A converters 34 a and 34 b are configured to convert the digital drive signal output from the signal generator 33 into an analog drive signal and output the analog drive signal to the amplifier 35.

アンプ35は、D/A変換器34a及び34bから出力された駆動信号を増幅してアクチュエータ部15へ出力するように構成されている。   The amplifier 35 is configured to amplify the drive signals output from the D / A converters 34 a and 34 b and output the amplified drive signals to the actuator unit 15.

一方、検出ユニット23は、分波器36と、検出器37a、37b及び37cと、A/D変換器38a、38b及び38cと、を有して構成されている。   On the other hand, the detection unit 23 includes a duplexer 36, detectors 37a, 37b, and 37c, and A / D converters 38a, 38b, and 38c.

分波器36は、ダイクロイックミラー等を具備し、受光用ファイバ13の光出射面から出射された戻り光をR(赤)、G(緑)及びB(青)の色成分毎の光に分離して検出器37a、37b及び37cへ出射するように構成されている。   The demultiplexer 36 includes a dichroic mirror and the like, and separates the return light emitted from the light emitting surface of the light receiving fiber 13 into light for each of R (red), G (green), and B (blue) color components. And it is comprised so that it may radiate | emit to the detectors 37a, 37b, and 37c.

検出器37aは、分波器36から出力されるR光の強度を検出し、当該検出したR光の強度に応じたアナログのR信号を生成してA/D変換器38aへ出力するように構成されている。   The detector 37a detects the intensity of the R light output from the duplexer 36, generates an analog R signal corresponding to the detected intensity of the R light, and outputs the analog R signal to the A / D converter 38a. It is configured.

検出器37bは、分波器36から出力されるG光の強度を検出し、当該検出したG光の強度に応じたアナログのG信号を生成してA/D変換器38bへ出力するように構成されている。   The detector 37b detects the intensity of the G light output from the duplexer 36, generates an analog G signal corresponding to the detected intensity of the G light, and outputs the analog G signal to the A / D converter 38b. It is configured.

検出器37cは、分波器36から出力されるB光の強度を検出し、当該検出したB光の強度に応じたアナログのB信号を生成してA/D変換器38cへ出力するように構成されている。   The detector 37c detects the intensity of the B light output from the duplexer 36, generates an analog B signal according to the detected intensity of the B light, and outputs the analog B signal to the A / D converter 38c. It is configured.

A/D変換器38aは、検出器37aから出力されたアナログのR信号をデジタルのR信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。   The A / D converter 38 a is configured to convert the analog R signal output from the detector 37 a into a digital R signal and output it to the controller 25.

A/D変換器38bは、検出器37bから出力されたアナログのG信号をデジタルのG信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。   The A / D converter 38b is configured to convert the analog G signal output from the detector 37b into a digital G signal and output the digital G signal to the controller 25.

A/D変換器38cは、検出器37cから出力されたアナログのB信号をデジタルのB信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。   The A / D converter 38 c is configured to convert the analog B signal output from the detector 37 c into a digital B signal and output it to the controller 25.

メモリ24には、本体装置3の制御を行うための制御プログラム等が予め格納されている。   The memory 24 stores in advance a control program for controlling the main device 3.

コントローラ25は、CPU等を具備し、メモリ24に格納された制御プログラムを読み出し、当該読み出した制御プログラムに基づいて、光源ユニット21及びドライバユニット22の制御を行うことにより、光源制御部25a、走査制御部25b及び画像生成部25cとしての各機能を実現する。すなわち、コントローラ25(光源制御部25a)は、メモリ24から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、光源31a〜31cを同時に発光させるための制御を光源ユニット21に対して行うように構成されている。また、コントローラ25(走査制御部25b)は、メモリ24から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、図8に示すような信号波形を具備する駆動信号生成させるための制御をドライバユニット22に対して行うように構成されている。また、コントローラ25(画像生成部25c)は、例えば、走査制御部25bの制御に応じて生成される駆動信号の画像波形に基づいて直近の走査経路を検出し、当該検出した走査経路上の照明光の照射位置に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に検出ユニット23から出力されるデジタル信号により示される輝度値をマッピングすることにより1フレーム分の観察画像を生成し、当該生成した1フレーム文の観察画像をモニタ4へ順次出力するよう構成されている。   The controller 25 includes a CPU and the like, reads a control program stored in the memory 24, and controls the light source unit 21 and the driver unit 22 based on the read control program, thereby controlling the light source control unit 25a and the scanning. Each function as the control unit 25b and the image generation unit 25c is realized. That is, the controller 25 (light source control unit 25a) is configured to perform control on the light source unit 21 based on the control information read from the memory 24, for example, to cause the light sources 31a to 31c to emit light simultaneously. Further, the controller 25 (scanning control unit 25b) performs control on the driver unit 22 to generate a drive signal having a signal waveform as shown in FIG. 8, for example, based on the control information read from the memory 24. It is configured as follows. For example, the controller 25 (image generation unit 25c) detects the most recent scanning path based on the image waveform of the drive signal generated according to the control of the scanning control unit 25b, and illumination on the detected scanning path. A raster scan format pixel position corresponding to the light irradiation position is specified, and a luminance value indicated by a digital signal output from the detection unit 23 is mapped to the specified pixel position, thereby generating an observation image for one frame. The generated one-frame sentence observation image is sequentially output to the monitor 4.

次に、アクチュエータ部15を含む先端硬質部11aの詳細な構成について、図2を参照して説明する。   Next, a detailed configuration of the distal end hard portion 11a including the actuator portion 15 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、先端硬質部11aは、硬質なレンズ枠パイプ50を有する。このレンズ枠パイプ50の外周には可撓性を有するシース51が外装され、これらレンズ枠パイプ50とシース51との間には、複数の受光用ファイバ13の先端側が円環状に配列された状態にて保持されている。   As shown in FIG. 2, the distal end hard portion 11 a has a hard lens frame pipe 50. A flexible sheath 51 is provided on the outer periphery of the lens frame pipe 50, and the distal ends of the plurality of light receiving fibers 13 are arranged in an annular shape between the lens frame pipe 50 and the sheath 51. It is held at.

一方、レンズ枠パイプ50の内部の先端側には、照明用ファイバ12から導光された照明光が入射するレンズ14aと、レンズ14aを経た照明光を出射するレンズ14bと、を備えた集光光学系14が保持されている。   On the other hand, on the front end side of the lens frame pipe 50, a condensing unit is provided with a lens 14a into which the illumination light guided from the illumination fiber 12 is incident and a lens 14b that emits the illumination light that has passed through the lens 14a. The optical system 14 is held.

また、集光光学系14よりも基端側において、レンズ枠パイプ50の内部には、照明用ファイバ12の光出射側が配置され、さらに、この照明用ファイバ12の光出射側を揺動させるためのアクチュエータ部15が配設されている。   Further, on the proximal end side with respect to the condensing optical system 14, the light emission side of the illumination fiber 12 is disposed inside the lens frame pipe 50, and further, the light emission side of the illumination fiber 12 is swung. The actuator portion 15 is provided.

具体的に説明すると、本実施形態において、先端硬質部11a内に配設された照明用ファイバ12の光出射側を含む先端側の領域(ファイバ先端側領域12a)は、その基端側の領域(ファイバ基端側領域12b)とは別体の光ファイバによって構成されている。そして、これらファイバ先端側領域12aとファイバ基端側領域12bとは、接続部材としてのフェルール53,54を介して光学的に接続されている。すなわち、ファイバ先端側領域12aとファイバ基端側領域12bは、それぞれの接続部位に固定されたフェルール53,54が、スリーブ状をなすフェルールフォルダ55内に保持されることにより、光学的に接続されている。   More specifically, in this embodiment, the region on the distal end side (fiber distal end region 12a) including the light emission side of the illumination fiber 12 disposed in the distal rigid portion 11a is the region on the proximal end side. It is configured by an optical fiber separate from the (fiber proximal end region 12b). And these fiber front end side area | region 12a and fiber base end side area | region 12b are optically connected through the ferrules 53 and 54 as a connection member. That is, the fiber front end side region 12a and the fiber base end side region 12b are optically connected by holding the ferrules 53 and 54 fixed to the respective connection parts in the ferrule folder 55 having a sleeve shape. ing.

また、フェルールフォルダ55はレンズ枠パイプ50の基端側に嵌合され、これにより、ファイバ先端側領域12aは、光出射側の端部が集光光学系14のレンズ14aに対向された状態にてレンズ枠パイプ50内に配設されている。   Further, the ferrule folder 55 is fitted to the proximal end side of the lens frame pipe 50, whereby the fiber distal end side region 12 a is in a state where the end portion on the light emitting side faces the lens 14 a of the condensing optical system 14. Are disposed in the lens frame pipe 50.

ここで、例えば、図3,5に示すように、本実施形態において、ファイバ先端側領域12aに固設されたフェルール53は、導電性を有する材料によって、四角柱形状に形成されている。すなわち、フェルール53は、中心軸Oに対して直角な一の方向(以下、X軸方向と称す)において互いに対向する1組の側面53a,53bと、中心軸O及びX軸に対して直角な方向(以下、Y軸方向と称す)において互いに対向する1組の側面53c,53dと、を有して構成されている。換言すれば、フェルール53は、照明用ファイバ12(ファイバ先端側領域12a)の側方であるX軸に垂直な1組の側面53a,53bと、照明用ファイバ12(ファイバ先端側領域12a)の側方であるY軸に垂直な1組の側面53c,53dと、を有して構成されている。   Here, for example, as shown in FIGS. 3 and 5, in this embodiment, the ferrule 53 fixed to the fiber tip side region 12 a is formed in a quadrangular prism shape by a conductive material. That is, the ferrule 53 has a pair of side surfaces 53a and 53b that face each other in one direction perpendicular to the central axis O (hereinafter referred to as the X-axis direction), and is perpendicular to the central axis O and the X axis. And a pair of side surfaces 53c and 53d facing each other in the direction (hereinafter referred to as the Y-axis direction). In other words, the ferrule 53 includes a pair of side surfaces 53a and 53b perpendicular to the X axis, which are lateral to the illumination fiber 12 (fiber tip side region 12a), and the illumination fiber 12 (fiber tip side region 12a). It has a pair of side surfaces 53c and 53d perpendicular to the Y axis which is the side.

このフェルール53の先端側はフェルールフォルダ55から突出されており、この突出された先端側の各側面53a〜53dには、アクチュエータ部15を構成するための複数のアクチュエータが設けられている。   The front end side of the ferrule 53 protrudes from the ferrule folder 55, and a plurality of actuators for configuring the actuator unit 15 are provided on the side surfaces 53 a to 53 d on the protruded front end side.

すなわち、例えば、図2乃至図6に示すように、フェルール53には、X軸に垂直な一の側面53aに、第1のアクチュエータとしての圧電素子61が貼着されるとともに、この圧電素子61の上層に、第2のアクチュエータとしての圧電素子62が重畳して貼着されている。各圧電素子61,62は、極性を付与された(分極された)細長な圧電体層61a,62aと、圧電体層61a,62aの分極方向の正極側に成膜された第1の電極層61b,62bと、圧電体層61a,62aの分極方向の負極側に成膜された第2の電極層61c,62cと、を有して構成されている。これらのうち、圧電素子61は、第2の電極層61cが側面53aに貼着されることにより、フェルール53に保持されるとともに、当該フェルール53に導通されている。また、圧電素子62は、第1の電極層62bが圧電素子61の第1の電極層61bに貼着されることにより、圧電素子61に重畳的に保持されるとともに、圧電素子61の第1の電極層61bと電気的に接続されている。そして、例えば、圧電素子61,62の基端側において、これら第1の電極層61b,62bには、D/A変換器34aからの駆動信号を伝送する単一の信号線75aが電気的に接続されている。一方、圧電素子61,62の先端面には、第1の電極層61b,62bの少なくとも一部を絶縁する絶縁部76が設けられ、この絶縁部76を跨いで形成された銀ペースト等からなる導電部77を介して、圧電素子62の第2の電極層62cがフェルール53に導通されている。フェルール53に対するこのような実装により、圧電素子61,62には、信号線75aから印加される駆動信号によって、当該圧電素子61,62の各分極方向に対してともに同方向の電界が付与される。すなわち、信号線75aからの駆動信号により、圧電素子61に、当該圧電素子61の分極方向に対して順方向の電界が付与されているとき、圧電素子62にも同様に、当該圧電素子62の分極方向に対して順方向の電界が付与される。一方、信号線75aからの駆動信号により、圧電素子61に、当該圧電素子62の分極方向に対して逆方向の電界が付与されているとき、圧電素子62にも同様に、当該圧電素子62の分極方向に対して逆方向の電界が付与される。これにより、圧電素子61及び圧電素子62は、信号線75aから印加される駆動信号に応じて、同様の伸縮動作を行う。   That is, for example, as shown in FIGS. 2 to 6, the ferrule 53 has a piezoelectric element 61 as a first actuator attached to one side surface 53 a perpendicular to the X axis, and the piezoelectric element 61. On the upper layer, a piezoelectric element 62 as a second actuator is superposed and stuck. Each of the piezoelectric elements 61 and 62 includes an elongated (polarized) elongated piezoelectric layer 61a and 62a, and a first electrode layer formed on the positive electrode side in the polarization direction of the piezoelectric layers 61a and 62a. 61b, 62b and second electrode layers 61c, 62c formed on the negative electrode side in the polarization direction of the piezoelectric layers 61a, 62a. Among these, the piezoelectric element 61 is held by the ferrule 53 and is electrically connected to the ferrule 53 when the second electrode layer 61c is attached to the side surface 53a. In addition, the piezoelectric element 62 is superposed on the piezoelectric element 61 by the first electrode layer 62 b being attached to the first electrode layer 61 b of the piezoelectric element 61, and the first of the piezoelectric element 61 is also retained. The electrode layer 61b is electrically connected. For example, on the base end side of the piezoelectric elements 61 and 62, a single signal line 75a for transmitting a drive signal from the D / A converter 34a is electrically connected to the first electrode layers 61b and 62b. It is connected. On the other hand, an insulating portion 76 that insulates at least a part of the first electrode layers 61b and 62b is provided on the tip surfaces of the piezoelectric elements 61 and 62, and is made of a silver paste or the like formed across the insulating portion 76. The second electrode layer 62 c of the piezoelectric element 62 is electrically connected to the ferrule 53 through the conductive portion 77. With such mounting on the ferrule 53, an electric field in the same direction is applied to the piezoelectric elements 61 and 62 with respect to the polarization directions of the piezoelectric elements 61 and 62 by the drive signal applied from the signal line 75a. . That is, when a forward electric field is applied to the piezoelectric element 61 with respect to the polarization direction of the piezoelectric element 61 by the drive signal from the signal line 75 a, the piezoelectric element 62 is similarly configured of the piezoelectric element 62. A forward electric field is applied to the polarization direction. On the other hand, when an electric field in the direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric element 62 is applied to the piezoelectric element 61 by the drive signal from the signal line 75a, the piezoelectric element 62 is similarly configured of the piezoelectric element 62. An electric field in the opposite direction to the polarization direction is applied. Thereby, the piezoelectric element 61 and the piezoelectric element 62 perform the same expansion / contraction operation according to the drive signal applied from the signal line 75a.

また、フェルール53には、X軸に垂直な他の側面53bに、第1のアクチュエータとしての圧電素子63が貼着されるとともに、この圧電素子63の上層に、第2のアクチュエータとしての圧電素子64が重畳して貼着されている。各圧電素子63,64は、極性を付与された(分極された)細長な圧電体層63a,64aと、圧電体層63a,64aの分極方向の正極側に成膜された第1の電極層63b,64bと、圧電体層63a,64aの分極方向の負極側に成膜された第2の電極層63c,64cと、を有して構成されている。これらのうち、圧電素子63は、第1の電極層63bが側面53bに貼着されることにより、フェルール53に保持されるとともに、当該フェルール53に導通されている。また、圧電素子64は、第2の電極層64cが圧電素子63の第2の電極層63cに貼着されることにより、圧電素子63に重畳的に保持されるとともに、圧電素子63の負電極層63cと電気的に接続されている。そして、例えば、圧電素子63,64の基端側において、これら第2の電極層63c,64cには、D/A変換器34aからの駆動信号を伝送する単一の信号線75aが電気的に接続されている。一方、圧電素子63,64の先端面には、第2の電極層63c、64cの少なくとも一部を絶縁する絶縁部76が設けられ、この絶縁部76を跨いで形成された銀ペースト等からなる導電部77を介して、圧電素子64の第1の電極層64bがフェルール53に導通されている。フェルール53に対するこのような実装により、圧電素子63,64には、信号線から印加される駆動信号によって、当該圧電素子63,64の各分極方向に対してともに同方向の電界が付与される。すなわち、信号線75aからの駆動信号により、圧電素子63に、当該圧電素子63の分極方向に対して順方向の電界が付与されているとき、圧電素子64にも同様に、当該圧電素子64の分極方向に対して順方向の電界が付与される。一方、信号線75aからの駆動信号により、圧電素子63に、当該圧電素子63の分極方向に対して逆方向の電界が付与されているとき、圧電素子64にも同様に、当該圧電素子64の分極方向に対して逆方向の電界が付与される。これにより、圧電素子63及び圧電素子64は、信号線75aから印加される駆動信号に応じて、同様の伸縮動作を行う。但し、圧電素子63,64は、第2の電極層63c,64cが信号線75aに接続されていることから、第1の電極層61b,62bが信号線75aに接続された圧電素子61,62とは逆の伸縮動作を行う。   In addition, a piezoelectric element 63 as a first actuator is attached to the ferrule 53 on the other side surface 53b perpendicular to the X-axis, and a piezoelectric element as a second actuator is formed above the piezoelectric element 63. 64 is superimposed and pasted. Each of the piezoelectric elements 63 and 64 includes an elongated (polarized) elongated piezoelectric layer 63a and 64a, and a first electrode layer formed on the positive electrode side in the polarization direction of the piezoelectric layers 63a and 64a. 63b, 64b, and second electrode layers 63c, 64c formed on the negative electrode side in the polarization direction of the piezoelectric layers 63a, 64a. Among these, the piezoelectric element 63 is held by the ferrule 53 and is electrically connected to the ferrule 53 by attaching the first electrode layer 63b to the side surface 53b. In addition, the piezoelectric element 64 is held in a superimposed manner on the piezoelectric element 63 by attaching the second electrode layer 64 c to the second electrode layer 63 c of the piezoelectric element 63, and the negative electrode of the piezoelectric element 63. It is electrically connected to the layer 63c. For example, on the base end side of the piezoelectric elements 63 and 64, a single signal line 75a for transmitting a drive signal from the D / A converter 34a is electrically connected to the second electrode layers 63c and 64c. It is connected. On the other hand, an insulating portion 76 that insulates at least a part of the second electrode layers 63c and 64c is provided on the front end surfaces of the piezoelectric elements 63 and 64, and is made of a silver paste or the like formed across the insulating portion 76. The first electrode layer 64 b of the piezoelectric element 64 is electrically connected to the ferrule 53 through the conductive portion 77. With such mounting on the ferrule 53, an electric field in the same direction is applied to the piezoelectric elements 63 and 64 with respect to each polarization direction of the piezoelectric elements 63 and 64 by a drive signal applied from the signal line. That is, when a forward electric field with respect to the polarization direction of the piezoelectric element 63 is applied to the piezoelectric element 63 by the drive signal from the signal line 75a, the piezoelectric element 64 is similarly configured to have the piezoelectric element 64. A forward electric field is applied to the polarization direction. On the other hand, when an electric field in the direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric element 63 is applied to the piezoelectric element 63 by the drive signal from the signal line 75a, the piezoelectric element 64 is similarly configured of the piezoelectric element 64. An electric field in the opposite direction to the polarization direction is applied. Thereby, the piezoelectric element 63 and the piezoelectric element 64 perform the same expansion / contraction operation according to the drive signal applied from the signal line 75a. However, in the piezoelectric elements 63 and 64, since the second electrode layers 63c and 64c are connected to the signal line 75a, the piezoelectric elements 61 and 62 in which the first electrode layers 61b and 62b are connected to the signal line 75a. Reverse expansion and contraction is performed.

また、フェルール53には、Y軸に垂直な一の側面53cに、第1のアクチュエータとしての圧電素子65が貼着されるとともに、この圧電素子65の上層に、第2のアクチュエータとしての圧電素子66が重畳して貼着されている。各圧電素子65,66は、極性を付与された(分極された)細長な圧電体層65a,66aと、圧電体層65a,66aの分極方向の正極側に成膜された第1の電極層65b,66bと、圧電体層65a,66aの分極方向の負極側に成膜された第2の電極層65c,66cと、を有して構成されている。これらの圧電素子65,66は、上述のX軸に垂直な一の側面53aに設けられた圧電素子61,62と同様の構成にて側面53cに保持されている。但し、各第1の電極層65b,66bには、信号線75aに代えて、D/A変換器34bからの駆動信号を伝送する単一の信号線75b(図1参照)が電気的に接続されている。   In addition, a piezoelectric element 65 as a first actuator is attached to the ferrule 53 on one side surface 53c perpendicular to the Y-axis, and a piezoelectric element as a second actuator is formed above the piezoelectric element 65. 66 is superimposed and pasted. Each of the piezoelectric elements 65 and 66 includes an elongated (polarized) elongated piezoelectric layer 65a and 66a, and a first electrode layer formed on the positive electrode side in the polarization direction of the piezoelectric layers 65a and 66a. 65b, 66b and second electrode layers 65c, 66c formed on the negative electrode side in the polarization direction of the piezoelectric layers 65a, 66a. The piezoelectric elements 65 and 66 are held on the side surface 53c with the same configuration as the piezoelectric elements 61 and 62 provided on the one side surface 53a perpendicular to the X axis. However, instead of the signal line 75a, a single signal line 75b (see FIG. 1) for transmitting a drive signal from the D / A converter 34b is electrically connected to each of the first electrode layers 65b and 66b. Has been.

また、フェルール53には、Y軸に垂直な他の側面53dに、第1のアクチュエータとしての圧電素子67が貼着されるとともに、この圧電素子67の上層に、第2のアクチュエータとしての圧電素子68が重畳して貼着されている。各圧電素子67,68は、極性を付与された(分極された)細長な圧電体層67a,68aと、圧電体層67a,68aの分極方向の正極側に成膜された第1の電極層67b,68bと、圧電体層67a,68aの分極方向の負極側に成膜された第2の電極層67c,68cと、を有して構成されている。これらの圧電素子67,68は、上述のX軸に垂直な他の側面53bに設けられた圧電素子63,64と同様の構成にて側面53dに保持されている。但し、各第2の電極層67c、68cには、信号線75aに代えて、D/A変換器34bからの駆動信号を伝送する単一の信号線75b(図1参照)が電気的に接続されている。   In addition, a piezoelectric element 67 as a first actuator is attached to the ferrule 53 on the other side surface 53d perpendicular to the Y-axis, and a piezoelectric element as a second actuator is formed above the piezoelectric element 67. 68 is superimposed and pasted. Each of the piezoelectric elements 67 and 68 includes an elongated (polarized) elongated piezoelectric layer 67a and 68a, and a first electrode layer formed on the positive electrode side in the polarization direction of the piezoelectric layers 67a and 68a. 67b, 68b and second electrode layers 67c, 68c formed on the negative electrode side in the polarization direction of the piezoelectric layers 67a, 68a. These piezoelectric elements 67 and 68 are held on the side surface 53d with the same configuration as the piezoelectric elements 63 and 64 provided on the other side surface 53b perpendicular to the X axis. However, instead of the signal line 75a, a single signal line 75b (see FIG. 1) for transmitting a drive signal from the D / A converter 34b is electrically connected to each of the second electrode layers 67c and 68c. Has been.

これにより、例えば、図4に示すように、フェルール53の各側面53a〜53dには、互いに異なる分極方向にて重畳配置された複数(1組)の圧電素子61と圧電素子62、圧電素子63と圧電素子64、圧電素子65と圧電素子66、圧電素子67と圧電素子68がそれぞれ保持されている。   Accordingly, for example, as shown in FIG. 4, a plurality (one set) of piezoelectric elements 61, piezoelectric elements 62, and piezoelectric elements 63 are superimposed on the side surfaces 53 a to 53 d of the ferrule 53 in different polarization directions. The piezoelectric element 64, the piezoelectric element 65 and the piezoelectric element 66, and the piezoelectric element 67 and the piezoelectric element 68 are held.

そして、このように構成されたアクチュエータ部15において、例えば、図8の破線で示すような信号波形を具備する第1の駆動信号に応じた駆動電圧がアクチュエータ部15の圧電素子61〜64に印加されるとともに、図8の一点鎖線で示すような信号波形を具備する第2の駆動信号に応じた駆動電圧がアクチュエータ部15の圧電素子65〜68に印加される。これにより、各組をなす圧電素子(圧電素子61と圧電素子62、圧電素子63と圧電素子64、圧電素子65と圧電素子66、圧電素子67と圧電素子68)は各駆動信号に応じた伸縮動作を行う。例えば、あるタイミングtにおいて、駆動電圧Vt1が圧電素子61〜64に印加されると、この駆動電圧Vt1によって各電極層間に電界が発生する。この電界に応じて、図7に示すように、圧電素子61,62が伸張動作(或いは、収縮動作)するとともに、圧電素子63,64が収縮動作(或いは、伸張動作)し、これらの伸縮動作によって、照明用ファイバ12(ファイバ先端側領域12a)はX軸方向に加震される。また、例えば、あるタイミングtにおいて、駆動電圧Vt1よりも所定の位相遅れを有する駆動電圧Vt2が圧電素子65〜68に印加されると、この駆動電圧Vt2によって各電極層間に電界が発生する。この電界に応じて、図示しないが同様に、圧電素子65,66が圧電素子61,62よりも所定の位相遅れを有して伸張動作(或いは、収縮動作)するとともに、圧電素子67,68が圧電素子63,64よりも所定の位相遅れを有して収縮動作(或いは、伸張動作)し、これらの伸縮動作によって、照明用ファイバ12(ファイバ先端側領域12a)はY軸方向に加震される。そして、これらの加震により、照明用ファイバ12(ファイバ先端側領域12a)の出射端部が渦巻状に揺動され、このような揺動に応じて被写体の表面が図9及び図10に示すような渦巻状の走査経路で走査される。図9は、中心点Aから最外点Bに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。図10は、最外点Bから中心点Aに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。   And in the actuator part 15 comprised in this way, the drive voltage according to the 1st drive signal which comprises a signal waveform as shown by the broken line of FIG. 8, for example is applied to the piezoelectric elements 61-64 of the actuator part 15 At the same time, a driving voltage corresponding to the second driving signal having a signal waveform as shown by a one-dot chain line in FIG. 8 is applied to the piezoelectric elements 65 to 68 of the actuator unit 15. As a result, the piezoelectric elements (piezoelectric element 61 and piezoelectric element 62, piezoelectric element 63 and piezoelectric element 64, piezoelectric element 65 and piezoelectric element 66, and piezoelectric element 67 and piezoelectric element 68) forming each set expand and contract according to each drive signal. Perform the action. For example, when the drive voltage Vt1 is applied to the piezoelectric elements 61 to 64 at a certain timing t, an electric field is generated between the electrode layers by the drive voltage Vt1. In response to this electric field, as shown in FIG. 7, the piezoelectric elements 61 and 62 expand (or contract), and the piezoelectric elements 63 and 64 contract (or expand) and expand and contract. As a result, the illumination fiber 12 (fiber tip side region 12a) is vibrated in the X-axis direction. Further, for example, when a driving voltage Vt2 having a predetermined phase delay from the driving voltage Vt1 is applied to the piezoelectric elements 65 to 68 at a certain timing t, an electric field is generated between the electrode layers by the driving voltage Vt2. Similarly, although not shown, the piezoelectric elements 65 and 66 expand (or contract) with a predetermined phase delay from the piezoelectric elements 61 and 62 according to the electric field, and the piezoelectric elements 67 and 68 The contraction operation (or expansion operation) with a predetermined phase delay from the piezoelectric elements 63 and 64 causes the illumination fiber 12 (fiber tip side region 12a) to be vibrated in the Y-axis direction. The Then, due to these vibrations, the exit end of the illumination fiber 12 (fiber tip side region 12a) is swung in a spiral shape, and the surface of the subject is shown in FIGS. 9 and 10 according to such swinging. Scanning is performed by such a spiral scanning path. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a spiral scanning path from the center point A to the outermost point B. FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a spiral scanning path from the outermost point B to the center point A. FIG.

このような実施形態によれば、被写体を照明するための照明光を導光して出射端から出射する照明用ファイバ12のファイバ先端側領域12aの側方に、電界に応じてファイバ先端側領域12aを揺動させるために伸縮する圧電素子61,63,65,67を設けるとともに、これらの圧電素子61,63,65,67の上層に、電界に応じてファイバ先端側領域12aを揺動させるために伸縮する圧電素子62,64,66,68を重畳して設けることにより、ファイバ先端側領域12aを揺動させるための力量を低下させることなく、挿入部先端の硬質部の長さ(先端硬質部11aの長さ)を短縮することができる。   According to such an embodiment, a fiber tip side region corresponding to an electric field is formed on the side of the fiber tip side region 12a of the illumination fiber 12 that guides illumination light for illuminating the subject and emits the light from the output end. The piezoelectric elements 61, 63, 65, 67 that expand and contract to swing the 12a are provided, and the fiber distal end side region 12a is swung according to the electric field on the piezoelectric elements 61, 63, 65, 67. For this reason, the length of the hard portion at the distal end of the insertion portion (the distal end is reduced without reducing the amount of force for swinging the fiber distal end side region 12a by providing the piezoelectric elements 62, 64, 66, and 68 that extend and contract in an overlapping manner. The length of the hard portion 11a) can be shortened.

すなわち、アクチュエータ部15に、複数の圧電素子を重畳させた多層化構造を採用し、各圧電素子の電極層間のギャップを小さくすることにより、駆動信号(駆動電圧)を高出力化することなく各圧電素子に高い電界を付与することができ、トータルとして同等の体積を有する単相の圧電素子を用いた場合に比べてファイバ先端側領域12aを加震させるための力量を増加させることができる。その結果、アクチュエータ部15の光軸O方向の長さを短縮することができ、先端硬質部11aの長さを短縮することができる。   That is, by adopting a multilayer structure in which a plurality of piezoelectric elements are superposed on the actuator unit 15 and reducing the gap between the electrode layers of each piezoelectric element, each drive signal (drive voltage) can be output without increasing the output. A high electric field can be applied to the piezoelectric element, and the amount of force required to vibrate the fiber tip side region 12a can be increased as compared with the case where a single-phase piezoelectric element having an equivalent volume as a total is used. As a result, the length of the actuator unit 15 in the optical axis O direction can be shortened, and the length of the distal end hard portion 11a can be shortened.

この場合において、重畳される圧電素子を互い異なる分極方向に分極させることにより、圧電素子を多層化させた場合にも、フェルール53の各側面に配設される各組の圧電素子に対し、対応する信号線75a,75bを効率良く共通化した上で、各組の圧電素子毎に同様の伸縮動作を行わせることができる。   In this case, even when the piezoelectric elements are multi-layered by polarizing the superimposed piezoelectric elements in different polarization directions, it is possible to cope with each set of piezoelectric elements disposed on each side surface of the ferrule 53. The signal lines 75a and 75b to be shared can be efficiently shared, and the same expansion and contraction operation can be performed for each set of piezoelectric elements.

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、分極方向が互い違いとなるように複数の圧電素子が重畳配置される上述の実施形態においては、上述の配線関係を維持しつつ、各側面53a〜53dに3層以上の圧電素子を重畳させることも可能である。図11は、圧電素子62,64,66,68の上層に、圧電素子81,82,83,84を重畳して配置した例を示すものである。この場合、ファイバ先端側領域12aの側方における第1層目の圧電素子と第2層目の圧電素子が本発明の第1のアクチュエータと第2のアクチュエータに対応する。すなわち、本変形例において、これら第1層目の圧電素子と第2層目の圧電素子は、互いに異なる分極方向にて積層され、且つ、印加される駆動信号に応じて互いに同方向に伸縮するよう電気的に接続されている。また、第2層目の圧電素子と第3層目の圧電素子も本発明の第1のアクチュエータと第2のアクチュエータに対応する。すなわち、本変形例において、これら第2層目の圧電素子と第3層目の圧電素子は、以下に説明するように、互いに異なる分極方向にて積層され、且つ、印加される駆動信号に応じて互いに同方向に伸縮するよう電気的に接続されている。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment in which a plurality of piezoelectric elements are superimposed and arranged so that the polarization directions are staggered, three or more layers of piezoelectric elements are superimposed on each of the side surfaces 53a to 53d while maintaining the above-described wiring relationship. It is also possible. FIG. 11 shows an example in which piezoelectric elements 81, 82, 83, and 84 are superposed on the upper layers of the piezoelectric elements 62, 64, 66, and 68. In this case, the first-layer piezoelectric element and the second-layer piezoelectric element on the side of the fiber distal end region 12a correspond to the first actuator and the second actuator of the present invention. That is, in this modification, the first-layer piezoelectric element and the second-layer piezoelectric element are stacked in different polarization directions, and expand and contract in the same direction according to the applied drive signal. So that it is electrically connected. The second layer piezoelectric element and the third layer piezoelectric element also correspond to the first actuator and the second actuator of the present invention. In other words, in the present modification, the second-layer piezoelectric element and the third-layer piezoelectric element are stacked with different polarization directions, as described below, and according to the applied drive signal. Are electrically connected to expand and contract in the same direction.

このような構成において、例えば、図12,13に示すように、圧電素子81の分極方向の負極側に成膜された第2の電極層81cは、圧電素子62の第2の電極層62cに貼着されることにより、圧電素子62に重畳的に保持されるとともに、圧電素子62の第2の電極層62cと電気的に接続されている。一方、圧電素子62,81の基端面には、第2の電極層62c,81cの少なくとも一部を絶縁する絶縁部76が設けられ、この絶縁部76を跨いで形成された銀ペースト等からなる導電部77を介して、圧電素子61,62の第1の電極層61b,62bが、圧電素子81の第1の電極層81bと電気的に接続されている。   In such a configuration, for example, as shown in FIGS. 12 and 13, the second electrode layer 81 c formed on the negative electrode side in the polarization direction of the piezoelectric element 81 is formed on the second electrode layer 62 c of the piezoelectric element 62. By being affixed, the piezoelectric element 62 is superimposed and held, and is electrically connected to the second electrode layer 62c of the piezoelectric element 62. On the other hand, an insulating portion 76 that insulates at least a part of the second electrode layers 62c and 81c is provided on the base end surfaces of the piezoelectric elements 62 and 81, and is made of a silver paste or the like formed across the insulating portion 76. The first electrode layers 61 b and 62 b of the piezoelectric elements 61 and 62 are electrically connected to the first electrode layer 81 b of the piezoelectric element 81 through the conductive portion 77.

また、圧電素子82の分極方向の正極側に成膜された第1の電極層82bは、圧電素子64の第1の電極層64bに貼着されることにより、圧電素子64に重畳的に保持されるとともに、圧電素子64の第1の電極層64bと電気的に接続されている。一方、圧電素子63,64の先端面には、第1の電極層63b、64bの少なくとも一部を絶縁する絶縁部76が設けられ、この絶縁部76を跨いで形成された銀ペースト等からなる導電部77を介して、圧電素子63,64の第2の電極層63c,64cが、圧電素子82の第2の電極層82cと電気的に接続されている。   Further, the first electrode layer 82 b formed on the positive electrode side in the polarization direction of the piezoelectric element 82 is attached to the first electrode layer 64 b of the piezoelectric element 64 so as to be superimposed on the piezoelectric element 64. In addition, it is electrically connected to the first electrode layer 64b of the piezoelectric element 64. On the other hand, an insulating portion 76 that insulates at least a part of the first electrode layers 63b and 64b is provided on the tip surfaces of the piezoelectric elements 63 and 64, and is made of a silver paste or the like formed across the insulating portion 76. The second electrode layers 63 c and 64 c of the piezoelectric elements 63 and 64 are electrically connected to the second electrode layer 82 c of the piezoelectric element 82 via the conductive portion 77.

また、詳細な説明は省略するが、例えば、圧電素子83については、第1,第2の電極層83b,83cが、圧電素子81の第1,第2の電極層81b,81cと同様の接続関係となるよう、圧電素子66の上層に積層することが可能であり、圧電素子84については、第1,第2の電極層84b,84cが、圧電素子82の第1,第2の電極層82b,82cと同様の接続関係となるよう、圧電素子68の上層に積層することが可能である。そして、これらの構成により、例えば、図14に示すように、圧電素子をそれぞれ3層以上積層した場合にも、上述の実施形態と同様の作用を実現することができる。   Although detailed description is omitted, for example, for the piezoelectric element 83, the first and second electrode layers 83b and 83c are connected in the same manner as the first and second electrode layers 81b and 81c of the piezoelectric element 81. The piezoelectric element 66 can be stacked on top of the piezoelectric element 66 so that the relationship is established. For the piezoelectric element 84, the first and second electrode layers 84b and 84c are the first and second electrode layers of the piezoelectric element 82. It can be laminated on the upper layer of the piezoelectric element 68 so as to have the same connection relationship as 82b and 82c. With these configurations, for example, as shown in FIG. 14, even when three or more piezoelectric elements are stacked, the same operation as that of the above-described embodiment can be realized.

さらに、図示しないが、例えば、互いに重畳する電極層間に適宜絶縁層等を介装し、信号線及び導通配線を必要に応じて圧電素子毎に個別に配線すること等を前提とすれば、任意の分極方向にて複数の圧電素子を重畳配置することも可能である。   Furthermore, although not shown in the figure, for example, if it is assumed that an insulating layer or the like is appropriately interposed between electrode layers overlapping each other, and signal lines and conductive wirings are individually wired for each piezoelectric element as necessary, etc. It is also possible to superimpose a plurality of piezoelectric elements in the polarization direction.

1 … 光走査型観察システム
2 … 走査型内視鏡
3 … 本体装置
4 … モニタ
11 … 挿入部
11a … 先端硬質部
12 … 照明用ファイバ
12a … ファイバ先端側領域
12b … ファイバ基端側領域
13 … 受光用ファイバ
14 … 集光光学系
14a … レンズ
14b … レンズ
15 … アクチュエータ部
21 … 光源ユニット
22 … ドライバユニット
23 … 検出ユニット
24 … メモリ
25 … コントローラ
50 … レンズ枠パイプ
51 … シース
53 … フェルール
53a〜53d … 側面
54 … フェルール
55 … フェルールォルダ
61 … コネクタ部
61,63,65,67 … 圧電素子(第1のアクチュエータ)
62,64,66,68 … 圧電素子(第2のアクチュエータ/第1のアクチュエータ)
81〜84 … 圧電素子(第2のアクチュエータ)
61a,62a,63a,64a,65a,66a,67a,68a … 圧電体層
61b,62b,63b,64b,65b,66b,67b,68b … 第1の電極層(電極)
61c,62c,63c,64c,65c,66c,67c,68c … 第2の電極層(電極)
75a,75b … 信号線
76 … 絶縁部
77 … 導電部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical scanning observation system 2 ... Scanning endoscope 3 ... Main body apparatus 4 ... Monitor 11 ... Insertion part 11a ... Hard tip part 12 ... Illumination fiber 12a ... Fiber front end side area | region 12b ... Fiber base end side area | region 13 ... Light receiving fiber 14 ... Condensing optical system 14a ... Lens 14b ... Lens 15 ... Actuator unit 21 ... Light source unit 22 ... Driver unit 23 ... Detection unit 24 ... Memory 25 ... Controller 50 ... Lens frame pipe 51 ... Sheath 53 ... Ferrule 53a to 53d ... Side 54 ... Ferrule 55 ... Ferrule holder 61 ... Connector portion 61, 63, 65, 67 ... Piezoelectric element (first actuator)
62, 64, 66, 68 ... Piezoelectric element (second actuator / first actuator)
81-84 ... Piezoelectric element (second actuator)
61a, 62a, 63a, 64a, 65a, 66a, 67a, 68a ... Piezoelectric layer 61b, 62b, 63b, 64b, 65b, 66b, 67b, 68b ... First electrode layer (electrode)
61c, 62c, 63c, 64c, 65c, 66c, 67c, 68c ... 2nd electrode layer (electrode)
75a, 75b ... signal line 76 ... insulating part 77 ... conductive part

Claims (6)

被写体を照明するための照明光を導光し出射端から出射するための導光部と、
前記導光部の側方に設けられ、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第1のアクチュエータと、
前記第1のアクチュエータに重畳して配置され、与えられた電界に応じて、前記導光部の先端を揺動させるために伸縮する第2のアクチュエータと、
を有することを特徴とする走査型内視鏡。
A light guide for guiding the illumination light for illuminating the subject and emitting it from the exit end; and
A first actuator provided on a side of the light guide and extending and contracting to swing the tip of the light guide in response to an applied electric field;
A second actuator that is arranged so as to overlap with the first actuator and expands and contracts to swing the tip of the light guide unit according to an applied electric field;
A scanning endoscope characterized by comprising:
前記導光部と前記第1のアクチュエータとの間に介在されたフェルールと、
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとの互いの重畳面に形成された各電極に電気的に接続される共通の信号線と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。
A ferrule interposed between the light guide and the first actuator;
A common signal line electrically connected to each electrode formed on the overlapping surface of the first actuator and the second actuator;
The scanning endoscope according to claim 1, further comprising:
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとは互いに異なる分極方向に分極された圧電素子であることを特徴とする請求項2に記載の走査型内視鏡。   The scanning endoscope according to claim 2, wherein the first actuator and the second actuator are piezoelectric elements polarized in different polarization directions. 前記導光部と前記第1のアクチュエータとの間に介在され、前記第1のアクチュエータの前記第2のアクチュエータと重畳されない側の面に形成された電極が直接的に導通されるフェルールと、
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとの互いの重畳面に形成された各電極に電気的に接続される共通の信号線と、
前記第2のアクチュエータの前記第1のアクチュエータと重畳されない側の面に形成された電極を前記フェルールに導通するための接続部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の走査型内視鏡。
A ferrule that is interposed between the light guide section and the first actuator and that is directly connected to an electrode formed on a surface of the first actuator that is not superimposed on the second actuator;
A common signal line electrically connected to each electrode formed on the overlapping surface of the first actuator and the second actuator;
A connection portion for conducting an electrode formed on a surface of the second actuator that is not overlapped with the first actuator, to the ferrule;
The scanning endoscope according to claim 1, further comprising:
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとの互いの重畳面に形成された前記各電極の端部の少なくとも一部を絶縁する絶縁部を有し、
前記接続部は、前記第2のアクチュエータの前記第1のアクチュエータと重畳されない側の面に形成された前記電極を、前記絶縁部を跨いで前記フェルールに導通するための導電部であることを特徴とする請求項4に記載の走査型内視鏡。
An insulating portion that insulates at least a part of the end portions of the electrodes formed on the overlapping surfaces of the first actuator and the second actuator;
The connecting portion is a conductive portion for conducting the electrode formed on the surface of the second actuator that is not superimposed on the first actuator, across the insulating portion to the ferrule. The scanning endoscope according to claim 4.
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとは互いに異なる方向に分極された圧電素子であることを特徴とする請求項4に記載の走査型内視鏡。   The scanning endoscope according to claim 4, wherein the first actuator and the second actuator are piezoelectric elements polarized in different directions.
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