JP6071590B2 - Optical scanning unit, optical scanning observation device, and optical scanning display device - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバを振動させる振動駆動手段を特定の位置に配置した光走査ユニット、光走査型観察装置、および光走査型表示装置に関するものである。 The present invention relates to an optical scanning unit, an optical scanning observation device, and an optical scanning display device in which vibration driving means for vibrating an optical fiber is arranged at a specific position.
光を出射する光ファイバを振動させることにより、被観察物を走査して画像を撮像可能な光走査ユニット、または照射面上を走査して画像を形成可能な光走査ユニットが知られている。光走査ユニットにおいて、光ファイバを振動させる多様な振動駆動手段が提案されている。例えば、片持ちばり状に支持された光ファイバに永久磁石を取付け、電磁力を作用させることにより光ファイバを振動させることが提案されている(特許文献1参照)。 There are known optical scanning units that can scan an object to be picked up by vibrating an optical fiber that emits light or scan an irradiation surface to form an image. In the optical scanning unit, various vibration driving means for vibrating the optical fiber have been proposed. For example, it has been proposed to attach a permanent magnet to an optical fiber supported in a cantilever shape and vibrate the optical fiber by applying an electromagnetic force (see Patent Document 1).
光走査ユニットにおいては、広い画角を実現するために、振幅が大きくなるように光ファイバを駆動させることが好ましい。そのため、振幅を大きくするために、光ファイバを共振周波数または共振周波数で振動させることが望ましい。また、光走査ユニットにおいては、視認可能な画像の形成および動きのある被観察物の走査のために、光ファイバを高速で振動、すなわち周波数を大きくすることが望まれている。したがって、振動駆動手段には、光ファイバの先端における振幅が大きく、且つ比較的高い振動周波数で振動させることが求められる。 In the optical scanning unit, it is preferable to drive the optical fiber so as to increase the amplitude in order to realize a wide angle of view. Therefore, it is desirable to vibrate the optical fiber at the resonance frequency or the resonance frequency in order to increase the amplitude. Further, in the optical scanning unit, it is desired to vibrate the optical fiber at high speed, that is, to increase the frequency, in order to form a visible image and scan a moving object. Therefore, the vibration drive means is required to vibrate at a relatively high vibration frequency with a large amplitude at the tip of the optical fiber.
特許文献1において提案される振動駆動手段においては、片持ちばりの固定点から離れた位置に永久磁石を取付ける構成であるため、最低限求められる周波数以上の共振周波数で光ファイバを振動させるためには高次の振動モードで振動させる必要がある。しかし、高次の振動モードで振動させる場合には、永久磁石などの重量物の取付け位置に高い精度が求められ、取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきが大きかった。
In the vibration driving means proposed in
本発明は、かかる観点に鑑みてなされたもので、共振周波数のばらつきを抑制した光走査ユニット、光走査型観察装置、および光走査型表示装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a viewpoint, and an object of the present invention is to provide an optical scanning unit, an optical scanning observation apparatus, and an optical scanning display apparatus that suppress variations in resonance frequency.
上述した諸課題を解決すべく、第1の観点による光走査ユニットは、
固定部において支持され、前記固定部から端部まで揺動可能である光ファイバと、
前記光ファイバを振動させる振動駆動手段と、を備え、
前記振動駆動手段は、前記光ファイバに取付けられた磁性体を含み、
前記磁性体は、前記振動駆動手段による前記光ファイバの高次の振動モードにおいて、当該磁性体の外部に振動の腹を有し、当該磁性体の内部に振動の節を有するように前記光ファイバに配置される、
ことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the optical scanning unit according to the first aspect is
It is supported in the fixed part, and the optical fiber is an end or in rockably from the fixed portion,
And a vibration driving means for vibrating said optical fiber,
The vibration driving means includes a magnetic body attached to the optical fiber,
In the higher-order vibration mode of the optical fiber by the vibration driving means, the magnetic body has an antinode of vibration outside the magnetic body and has a vibration node inside the magnetic body. Placed in the
It is characterized by this.
また、第2の観点による光走査ユニットにおいて、
前記磁性体は、当該磁性体の中心近傍が前記節と重なるように前記光ファイバに配置される
ことが好ましい。
In the optical scanning unit according to the second aspect ,
The magnetic body is preferably arranged in the optical fiber so that the vicinity of the center of the magnetic body overlaps the node.
また、第3の観点による光走査ユニットにおいて、
前記高次の振動モードは3次の振動モードであって、前記節は前記振動モードによる振動の変曲点と一致する
ことが好ましい。
In the optical scanning unit according to the third aspect ,
Preferably, the higher order vibration mode is a third order vibration mode, and the node coincides with an inflection point of vibration caused by the vibration mode.
また、第4の観点による光走査ユニットにおいて、
前記振動駆動手段は前記磁性体を平面に沿って回動させることにより前記光ファイバを振動させる
ことが好ましい。
In the optical scanning unit according to the fourth aspect ,
It said vibration driving means preferably vibrates the optical fiber by Rukoto rotated along the plane of the magnetic body.
また、上述した諸課題を解決すべく、第5の観点による光走査ユニットは、
固定部において支持され、前記固定部から端部まで揺動可能である光ファイバと、
前記光ファイバを振動させる振動駆動手段と、を備え、
前記振動駆動手段は、前記光ファイバに取付けられた磁性体を含み、
前記磁性体は、前記振動駆動手段による前記光ファイバの高次の振動モードにおいて、当該磁性体の外部に振動の腹と振動の節とを有し、かつ前記光ファイバの振動の変曲点が重なるように前記光ファイバに配置される、
ことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the optical scanning unit according to the fifth aspect is
An optical fiber supported at the fixed portion and swingable from the fixed portion to the end;
Vibration drive means for vibrating the optical fiber,
The vibration driving means includes a magnetic body attached to the optical fiber,
The magnetic body has a vibration antinode and a vibration node outside the magnetic body in a higher-order vibration mode of the optical fiber by the vibration driving means, and the inflection point of the vibration of the optical fiber is Arranged in the optical fiber so as to overlap,
It is characterized by this.
また、第6の観点による光走査ユニットにおいて、
前記磁性体は前記高次の振動モードによる振動における前記固定部から最初の腹と前記固定部との間に配置される
ことが好ましい。
In the optical scanning unit according to the sixth aspect ,
The magnetic material are preferably disposed between the first antinode and the fixing part from the fixed part of the vibration due to the higher-order vibration mode.
また、第7の観点による光走査ユニットにおいて、
前記振動駆動手段は前記磁性体を平面に沿って変位させることにより前記光ファイバを振動させる
ことが好ましい。
In the optical scanning unit according to the seventh aspect ,
It said vibration driving means preferably vibrates the optical fiber by Rukoto is displaced along the plane of the magnetic body.
また、第8の観点による光走査型観察装置は、
上記の第1の観点から第7の観点のいずれかに係る光走査ユニットを備える
ことを特徴とするものである。
An optical scanning observation apparatus according to the eighth aspect is
The optical scanning unit according to any one of the first to seventh aspects is provided.
また、第9の観点による光走査型表示装置は、
上記の第1の観点から第7の観点のいずれかに係る光走査ユニットを備える
ことを特徴とするものである。
An optical scanning display device according to a ninth aspect is
The optical scanning unit according to any one of the first to seventh aspects is provided.
本発明によれば、光走査ユニット、光走査型観察装置、および光走査型表示装置において、共振周波数のばらつきを抑制可能である。 According to the present invention, it is possible to suppress variations in resonance frequency in the optical scanning unit, the optical scanning observation device, and the optical scanning display device.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光走査ユニットを有する光走査型観察装置の内部構成を概略的に示す機能ブロック図である。 FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing an internal configuration of an optical scanning observation apparatus having an optical scanning unit according to the first embodiment of the present invention.
光走査型観察装置10は、例えば、光走査型内視鏡装置であり、光源部11、光走査型内視鏡本体12、検出部13、駆動電流生成部14、制御部15、および表示部16を含んで構成される。
The optical
光源部11は、例えばレーザ光源であり、白色光を出射して、光走査型内視鏡本体12に供給する。白色光は、例えば、赤色、緑色、青色の単色レーザをダイクロイックミラーまたは光ファイバによって構成された光コンバイナにより、結合して構成する。または、広帯域であるスーパーコンティニューム光などを発信する単一の白色ファイバレーザとしてもよい。光源は、レーザ光源に限らず、例えばLED(Light Emitting Diode)などの他の形態の光源としてもよい。光走査型内視鏡本体12は、供給される白色光を用いて被観察物objを走査し、走査により得られた信号光を検出部13に伝播させる。信号光は検出部13に伝播する前に、例えばダイクロイックミラーなどにより、R、G、Bの各波長に対応する光に分光される。分光された信号光は、各波長に対応した検出部13に伝達される。検出部13は伝播された信号光を電気信号に変換する。駆動電流生成部14は被観察物objの走査に必要な駆動信号を光走査型内視鏡本体12に送信する。制御部15は、光源部11、検出部13、および駆動電流生成部14を同期制御するとともに、検出部13により出力された電気信号を処理して、画像を合成し表示部16に表示する。
The
図2は、光走査型内視鏡本体12を概略的に示す概観図である。光走査型内視鏡本体12は、操作部17および挿入部18を備え、操作部17の一方の端部と挿入部18の基端部とは接続されて一体となっている。
FIG. 2 is a schematic view schematically showing the optical scanning endoscope
光走査型内視鏡本体12は、照明用光ファイバ19、検出用光ファイババンドル20、配線ケーブル21、および振動駆動手段を含んで構成される。照明用光ファイバ19、検出用光ファイババンドル20、および配線ケーブル21は、操作部17から挿入部18内部を通じて、挿入部18の先端部22(図2における破線部内の部分)まで導かれている。照明用光ファイバ19は、操作部17側において光源部11に接続され、白色光を先端部22に伝播させる。検出用光ファイババンドル20は、操作部17側において検出部13に接続され、先端部22において得られた信号光を検出部13に伝播させる。配線ケーブル21は、操作部17側において駆動電流生成部14に接続され、駆動信号を先端部22に配置される振動駆動手段に送信する。振動駆動手段は、照明用光ファイバ19を駆動信号に基づいて振動させることにより、照明用光ファイバ19から出射する白色光で被観察物objを走査させる。
The optical scanning endoscope
図3は、図1の光走査型内視鏡本体12の先端部22を拡大して示す断面図である。先端部22は、振動駆動手段23、投影用レンズ24a、24b、および図示しない検出用レンズを備えるとともに、照明用光ファイバ19および検出用光ファイババンドル20が延在している。照明用光ファイバ19および振動駆動手段23は、光走査ユニットとして機能する。
3 is an enlarged cross-sectional view of the
振動駆動手段23は、角型チューブ25、永久磁石26(図4参照)、および第1の偏向磁場発生用コイル27a1〜27d1、第2の偏向磁場発生用コイル27a2〜27d2を含んで構成される。
The vibration driving means 23 includes a
角型チューブ25は中空の四角柱形状であり、一端が閉鎖され、他端が開放されている。角型チューブ25は、取付環28(図3参照)により先端部22内部に、先端部22の中心軸線に長手方向が一致し且つ開放された端部が先端部22の先端側を向くように固定される。本実施形態においては、四角柱形状の角型チューブ25を適用するが、円筒状および内部が中空である他の形状であってもよい。
The
角型チューブ25の閉鎖された端部は孔部を有しており、照明用光ファイバ19が当該孔部を挿通する。当該孔部は、照明用光ファイバ19を挿通させた状態で、照明用光ファイバ19と結合する。孔部を照明用光ファイバ19と結合させることにより、当該孔部と結合される照明用光ファイバ19の固定部19aから先端部19cまでの部位が支持される。
The closed end of the
永久磁石26は円筒状であり、円筒の高さ方向に着磁される。以下、永久磁石26は、この方向に着磁されたものとして説明するが、着磁方向はこの方向に限定されない。また、永久磁石ではなく、磁性体を用いてもよい。磁界の制御を考えれば、永久磁石と同等の効果が得られる。永久磁石26は、内部の貫通孔に照明用光ファイバ19を挿通させた状態で、照明用光ファイバ19に取付けられる。永久磁石26を取付けた照明用光ファイバ19の固定部19aから先端部19cまでの部位が揺動部19bを構成し、揺動可能である。図5に示すように、永久磁石26は、振動駆動手段23が生じさせる三次の振動モードによる揺動部19bの振動の腹anを外部に且つ当該振動の節nを内部に有し、且つ永久磁石26が内部に有する節nが当該振動の変曲点と重なる節nと一致するように、照明用光ファイバ19に取付けられる。
The
第1の偏向磁場発生用コイル27a1〜27d1は、角型チューブ25の各側面の長手方向において、永久磁石26の先端部19c側の極と対向する位置に設けられる(図4参照)。第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1が互いに対向する側面に設けられ、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1が互いに対向する側面に設けられる。第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1の中心を通る直線と、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1の中心を通る直線とは、角型チューブ25の中心軸線付近で直交する。
The first deflection magnetic field generating coils 27a1 to 27d1 are provided at positions facing the poles on the
第2の偏向磁場発生用コイル27a2〜27d2は、角型チューブ25の各側面の長手方向において、永久磁石26の固定部19a側の極と対向する位置に設けられる。第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2が互いに対向する側面に設けられ、第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2が互いに対向する側面に設けられる。第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2の中心を通る直線と、第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2の中心を通る直線とは、角型チューブ25の中心軸線付近で直交する。
The second deflection magnetic field generating coils 27 a 2 to 27
第1の偏向磁場発生用コイル27a1〜27d1および第2の偏向磁場発生用コイル27a2〜27d2は、配線ケーブル21を介して駆動電流生成部14に接続される。第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1と、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1と、第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2と、第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2とには、駆動電流生成部14から、揺動部19bに三次の振動モードの振動を引起す周波数の電流が駆動信号として印加される。
The first deflection magnetic field generating coils 27 a 1 to 27
第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1に駆動信号を印加すると、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1間に第1軸偏向磁場が発生する。第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2に駆動信号を印加すると、第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2間に第2軸偏向磁場が発生する。第1軸偏向磁場および第2軸偏向磁場の方向を互いに同じ向きにさせ且つ大きさを同じにさせる駆動信号が、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1および第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2に送信される。このような駆動信号に基づく第1軸偏向磁場および第2軸偏向磁場により、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1の中心および第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2の中心を通る平面に沿って永久磁石26が回動し、揺動部19bが振動する。
When a drive signal is applied to the first deflection magnetic field generating coils 27a1, 27c1, a first axis deflection magnetic field is generated between the first deflection magnetic field generating coils 27a1, 27c1. When a drive signal is applied to the second deflection magnetic field generating coils 27a2 and 27c2, a second axial deflection magnetic field is generated between the second deflection magnetic field generating coils 27a2 and 27c2. The drive signals for causing the first axis deflection magnetic field and the second axis deflection magnetic field to have the same direction and the same magnitude are the first deflection field generation coils 27a1 and 27c1 and the second deflection field generation coil. 27a2 and 27c2. A plane passing through the centers of the first deflection magnetic field generation coils 27a1 and 27c1 and the centers of the second deflection magnetic field generation coils 27a2 and 27c2 by the first axis deflection magnetic field and the second axis deflection magnetic field based on such a drive signal. The
第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1に駆動信号を印加すると、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1間に第3軸偏向磁場が発生する。第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2に駆動信号を印加すると、第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2間に第4軸偏向磁場が発生する。第3軸偏向磁場および第4軸偏向磁場の方向を互いに同じ向きにさせ且つ大きさを同じにさせる駆動信号が、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1および第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2に送信される。このような駆動信号に基づく第3軸偏向磁場および第4軸偏向磁場により、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1の中心および第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2の中心を通る平面に沿って永久磁石26が回動し、揺動部19bが振動する。
When a drive signal is applied to the first deflection magnetic field generating coils 27b1, 27d1, a third axis deflection magnetic field is generated between the first deflection magnetic field generating coils 27b1, 27d1. When a drive signal is applied to the second deflection magnetic field generating coils 27b2 and 27d2, a fourth axis deflection magnetic field is generated between the second deflection magnetic field generating coils 27b2 and 27d2. The drive signals that cause the third and fourth axis deflection magnetic fields to be in the same direction and have the same magnitude are the first deflection field generation coils 27b1 and 27d1 and the second deflection field generation coil. 27b2 and 27d2. A plane passing through the centers of the first deflection magnetic field generating coils 27b1 and 27d1 and the centers of the second deflection magnetic field generating coils 27b2 and 27d2 by the third axis deflection magnetic field and the fourth axis deflection magnetic field based on such drive signals. The
投影用レンズ24a、24bおよび検出用レンズは、挿入部18の先端部22の最先端に配置される。投影用レンズ24a、24bは、照明用光ファイバ19の先端部19cから射出されたレーザ光が、被観察物obj上に略集光するように構成されている。また、検出用レンズは、被観察物obj上に集光されたレーザ光が、被観察物objにより反射、散乱、屈折等をした光(被観察物objと相互作用した光)又は蛍光等を検出光として取込み、検出用レンズの後に配置された検出用光ファイババンドル20に集光、結合させるように配置される。
The
以上のような構成の第1の実施形態の光走査ユニットによれば、高次の振動モードによる揺動部19bの振動の腹anを外部に有するように永久磁石26が配置される。永久磁石26の内部に振動の腹anがある場合には、永久磁石26を屈曲させる力が大きくかかる。一方で、永久磁石26剛性を有しているので、永久磁石26は屈曲させる力に抵抗する力を発する。それゆえ、振動が比較的不安定になり、永久磁石26の取付け位置の誤差により共振周波数にばらつきを生じさせると考えられる。それゆえ、本実施形態においては、永久磁石26を上述のように配置するので、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきを抑制可能である。
According to the optical scanning unit of the first embodiment configured as described above, the
また、第1の実施形態の光走査ユニットによれば、永久磁石26が三次の振動モードによる揺動部19bの振動の節nを内部に有するように永久磁石26が配置される。振動の節nは、比較的屈曲が小さくなるため、永久磁石26を屈曲させる力が比較的小さい。それゆえ、振動の節nを内部に有するように永久磁石26を配置することにより、振動を比較的安定化させることが可能であり、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきの抑制効果をさらに向上させることが可能である。
Further, according to the optical scanning unit of the first embodiment, the
また、第1の実施形態の光走査ユニットによれば、永久磁石26が内部に有する節が三次の振動モードによる揺動部19bの振動の変曲点ipと重なる節nと一致するように配置される。変曲点を含む部位において振動による屈曲が部位全体で最小となるので、当該部位において永久磁石26を屈曲させる力が比較的小さい。それゆえ、上述のように永久磁石26を配置することにより、振動を比較的安定化させることが可能であり、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきの抑制効果をさらに向上させることが可能である。
Further, according to the optical scanning unit of the first embodiment, the nodes included in the
また、第1の実施形態の光走査ユニットによれば、平面に沿って永久磁石26が回動する。揺動部19bへの永久磁石26の取付け位置の誤差によるばらつきは、共振周波数だけでなく、振幅にも発生し得る。振動の節nを内部に有するように永久磁石26を配置する場合には、節nを中心に永久磁石26を回動させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差による振幅のばらつきを抑制することが可能となる。
Further, according to the optical scanning unit of the first embodiment, the
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。第2の実施形態では揺動部の振動モードが二次である点において第1の実施形態と異なっている。以下に、第1の実施形態と異なる点を中心に第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in that the vibration mode of the rocking part is secondary. The second embodiment will be described below with a focus on differences from the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which has the same structure as 1st Embodiment.
第2の実施形態においては、永久磁石26は、振動駆動手段23が生じさせる二次の振動モードによる揺動部19bの振動の腹anを外部に且つ当該振動の節nを内部に有し、且つ節nが永久磁石26の長手方向の中心近傍と重なるように、照明用光ファイバ19に取付けられる(図6参照)。
In the second embodiment, the
また、第2の実施形態において、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1と、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1と、第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2と、第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2とには、駆動電流生成部14から、揺動部19bに二次の振動モードの振動を引起す周波数の電流が駆動信号として印加される。
In the second embodiment, the first deflecting magnetic field generating coils 27a1, 27c1, the first deflecting magnetic field generating coils 27b1, 27d1, the second deflecting magnetic field generating coils 27a2, 27c2, and the second The deflection magnetic field generating coils 27b2 and 27d2 are supplied with a current having a frequency that causes vibration in the secondary vibration mode from the drive
以上のような構成の第2の実施形態の光走査ユニットによっても、高次の振動モードによる揺動部19bの振動の腹anを外部に有するように永久磁石26が配置されるので、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきを抑制可能である。また、第2の実施形態の光走査ユニットによっても、永久磁石26が二次の振動モードによる揺動部19bの振動の節nを内部に有するように永久磁石26が配置されるので、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきの抑制効果をさらに向上させることが可能である。また、第2の実施形態の光走査ユニットによっても、平面に沿って永久磁石26が回動するので、振幅の拡大化および取付け位置の誤差による振幅のばらつきを抑制することが可能となる。
Also with the optical scanning unit of the second embodiment configured as described above, the
また、第2の実施形態の光走査ユニットによれば、三次の振動モードによる揺動部19bの振動の節nが永久磁石26の長手方向の中心近傍と重なるように配置される。節nを中心とする部位において振動による屈曲が部位全体で比較的小さくなるので、当該部位において永久磁石26を屈曲させる力が比較的小さい。それゆえ、上述のように永久磁石26を配置することにより、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきの抑制効果をさらに向上させることが可能である。
Further, according to the optical scanning unit of the second embodiment, the vibration node n of the
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。第3の実施形態では永久磁石の配置において第1の実施形態と異なっている。以下に、第1の実施形態と異なる点を中心に第3の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment differs from the first embodiment in the arrangement of permanent magnets. The third embodiment will be described below with a focus on differences from the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which has the same structure as 1st Embodiment.
第3の実施形態においては、永久磁石26は、振動駆動手段23が生じさせる三次の振動モードによる揺動部19bの振動による固定部19aからの最初の腹anと固定部19aとの間において、固定部19aとともに当該振動の変曲点ipを挟み、且つ当該振動の腹anおよび節nを外部に有するように、照明用光ファイバ19に取付けられる(図7参照)。
In the third embodiment, the
また、第3の実施形態においては、第1軸偏向磁場および第2軸偏向磁場の方向を互いに逆向きにさせ且つ大きさを同じにさせる駆動信号が、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1および第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2に送信される。このような駆動信号に基づく第1軸偏向磁場および第2軸偏向磁場により、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、37c1の中心および第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2の中心を通る平面に沿って永久磁石26が変位し、揺動部19bが振動する。同様に、第3軸偏向磁場および第4軸偏向磁場の方向を互いに逆向きにさせ且つ大きさを同じにさせる駆動信号が、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1および第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2に送信される。このような駆動信号に基づく第3軸偏向磁場および第4軸偏向磁場により、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1の中心および第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2の中心を通る平面に沿って永久磁石26が変位し、揺動部19bが振動する。
In the third embodiment, the drive signals for causing the directions of the first axis deflection magnetic field and the second axis deflection magnetic field to be opposite to each other and to have the same magnitude are the first deflection magnetic field generating coils 27a1, 27c1 and the second deflection magnetic field generating coils 27a2 and 27c2. A plane passing through the centers of the first deflection magnetic field generating coils 27a1 and 37c1 and the centers of the second deflection magnetic field generating coils 27a2 and 27c2 by the first axis deflection magnetic field and the second axis deflection magnetic field based on such a drive signal. , The
以上のような構成の第3の実施形態の光走査ユニットによっても、高次の振動モードによる揺動部19bの振動の腹anを外部に有するように永久磁石26が配置されるので、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきを抑制可能である。
Also with the optical scanning unit of the third embodiment having the above-described configuration, the
また、第3の実施形態の光走査ユニットによれば、永久磁石26は、振動駆動手段23が生じさせる三次の振動モードによる揺動部19bの振動による固定部19aから最初の腹anと固定部19aとの間において、固定部19aとともに当該振動の変曲点ipを挟み、且つ当該振動の節nを外部に有するように、照明用光ファイバ19に取付けられる。このような構成を満たすことにより、永久磁石26に作用する応力を軽減させることができ、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきの抑制効果をさらに向上させることが可能である。
Further, according to the optical scanning unit of the third embodiment, the
また、第3の実施形態の光走査ユニットによれば、平面に沿って永久磁石26が変位する。揺動部19bへの永久磁石26の取付け位置の誤差によるばらつきは、共振周波数だけでなく、振幅にも発生し得る。振動の節nを外部に有するように永久磁石26を配置する場合には、永久磁石26を回動させるのではなく、変位させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差による振幅のばらつきを抑制することが可能となる。
Further, according to the optical scanning unit of the third embodiment, the
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。第4の実施形態では揺動部の振動モードが二次である点および永久磁石26の配置が第1の実施形態と異なっている。以下に、第1の実施形態と異なる点を中心に第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that the vibration mode of the rocking portion is secondary and the arrangement of the
第4の実施形態においては、永久磁石26は、振動駆動手段23が生じさせる二次の振動モードによる揺動部19bの振動による固定部19aからの最初の腹anと固定部19aとの間において、当該振動の変曲点ipを内部に有し、且つ当該振動の腹anおよび節nを外部に有するように、照明用光ファイバ19に取付けられる(図8参照)。
In the fourth embodiment, the
また、第4の実施形態において、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1と、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1と、第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2と、第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2とには、駆動電流生成部14から、揺動部19bに二次の振動モードの振動を引起す周波数の電流が駆動信号として印加される。
In the fourth embodiment, the first deflection magnetic field generating coils 27a1, 27c1, the first deflection magnetic field generating coils 27b1, 27d1, the second deflection magnetic field generating coils 27a2, 27c2, and the second The deflection magnetic field generating coils 27b2 and 27d2 are supplied with a current having a frequency that causes vibration in the secondary vibration mode from the drive
また、第4の実施形態においては、第1軸偏向磁場および第2軸偏向磁場の方向を互いに逆向きにさせ且つ大きさを同じにさせる駆動信号が、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1および第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2に送信される。このような駆動信号に基づく第1軸偏向磁場および第2軸偏向磁場により、第1の偏向磁場発生用コイル27a1、27c1の中心および第2の偏向磁場発生用コイル27a2、27c2の中心を通る平面に沿って永久磁石26が変位し、揺動部19bが振動する。同様に、第3軸偏向磁場および第4軸偏向磁場の方向を互いに逆向きにさせ且つ大きさを同じにさせる駆動信号が、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1および第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2に送信される。このような駆動信号に基づく第3軸偏向磁場および第4軸偏向磁場により、第1の偏向磁場発生用コイル27b1、27d1の中心および第2の偏向磁場発生用コイル27b2、27d2の中心を通る平面に沿って永久磁石26が変位し、揺動部19bが振動する。
In the fourth embodiment, the drive signals for causing the directions of the first axis deflection magnetic field and the second axis deflection magnetic field to be opposite to each other and having the same magnitude are the first deflection magnetic field generating coils 27a1, 27c1 and the second deflection magnetic field generating coils 27a2 and 27c2. A plane passing through the centers of the first deflection magnetic field generation coils 27a1 and 27c1 and the centers of the second deflection magnetic field generation coils 27a2 and 27c2 by the first axis deflection magnetic field and the second axis deflection magnetic field based on such a drive signal. , The
以上のような構成の第4の実施形態の光走査ユニットによっても、高次の振動モードによる揺動部19bの振動の腹anを外部に有するように永久磁石26が配置されるので、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきを抑制可能であるまた、第4の実施形態の光走査ユニットによっても、平面に沿って永久磁石26が回動するのではなく、変位するので、振幅の拡大化および取付け位置の誤差による振幅のばらつきを抑制することが可能となる。
Also with the optical scanning unit of the fourth embodiment configured as described above, the
また、第4の実施形態の光走査ユニットによれば、永久磁石26は、振動駆動手段23が生じさせる二次の振動モードによる揺動部19bの振動による固定部19aから最初の腹anと固定部19aとの間において、当該振動の変曲点ipを内部に有し、且つ当該振動の節nを外部に有するように、照明用光ファイバ19に取付けられる。このような構成を満たすことにより、永久磁石26に作用する応力を軽減させることができ、永久磁石26の取付け位置の誤差による共振周波数のばらつきの抑制効果をさらに向上させることが可能である。
Further, according to the optical scanning unit of the fourth embodiment, the
次に、実施例により本発明の効果を説明するが、本実施例はあくまでも本発明の効果を説明する一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。 Next, the effects of the present invention will be described by way of examples. However, the present examples are merely examples for explaining the effects of the present invention, and do not limit the present invention.
長さが0.5mmである永久磁石26の揺動部19bへの取付け位置別の、振動の変曲点などの位置、共振周波数、および振幅を有限要素法により計算した。以下の説明において、図9に示すように、取付け位置は固定部19aからの距離によって表す。上述の計算において、取付け位置を0.5mmから0.5mmずつ先端側に変位させたそれぞれの位置に永久磁石26の長手方向の中心を重ねた。また、上述の計算において、二次および三次の振動モードの振動を生じさせた。上述の計算において、照明用光ファイバ19の直径を0.125mm、揺動部19bの長さを10mm、ヤング率を70GPa、ポアソン比を0.17、密度を2.2g/cm3とした。また、永久磁石26は中空円筒形状とし、外径を0.5mm、内径を0.125mm、ヤング率を150GPa、ポアソン比を0.27、密度を8.3g/cm3とした。磁石に作用する電磁力については、磁石両端1点に集中荷重が1×10−4Nそれぞれ作用していると仮定した。磁石を回動させる場合は、両端に作用する電磁力の向きは互いに逆向きになるようにし、磁石を平面に沿って変位させる場合は、両端に作用する電磁力の向きは互いに同じ向きになるようにした。
The position of the inflection point of vibration, resonance frequency, and amplitude were calculated by the finite element method for each position where the
同様に、長さが1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mmである永久磁石26に関しても、振動の変曲点などの位置、共振周波数、および振幅を有限要素法により計算した。長さが1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mmである永久磁石26それぞれにおける上述の計算において、取付け位置を1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mmから0.5mmずつ先端側に変位させたそれぞれの位置に永久磁石26の中心を重ねた。
Similarly, for the
上述の計算により、それぞれの取付け位置において、永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させているか否かを判別した。永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置を表1に示した。
Based on the above calculation, it was determined whether or not an antinode of vibration an occurred outside the
表1に示すように、永久磁石26の長さが0.5mm、取付け位置が3.5mm、且つ二次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例1とする。また、永久磁石26の長さが0.5mm、取付け位置が6.5mm、且つ二次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例2とする。また、永久磁石26の長さが0.5mm、取付け位置が1.5mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例3とする。また、永久磁石26の長さが0.5mm、取付け位置が4.5mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例4とする。また、永久磁石26の長さが0.5mm、取付け位置が7.5mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例5とする。また、永久磁石26の長さが0.5mm、取付け位置が8.0mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例6とする。また、永久磁石26の長さが2.0mm、取付け位置が2.0mm、且つ二次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例7とする。また、永久磁石26の長さが2.0mm、取付け位置が6.0mm、且つ二次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例8とする。また、永久磁石26の長さが2.0mm、取付け位置が4.0mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例9とする。また、永久磁石26の長さが2.0mm、取付け位置が5.0mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例10とする。また、永久磁石26の長さが3.0mm、取付け位置が3.5mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例11とする。また、永久磁石26の長さが3.0mm、取付け位置が4.5mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例12とする。また、永久磁石26の長さが4.0mm、取付け位置が7.5mm、且つ二次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例13とする。また、永久磁石26の長さが4.0mm、取付け位置が4.0mm、且つ三次の振動モードで振動させる揺動部19bを実施例14とする。
As shown in Table 1, Example 1 is a swinging
実施例1から実施例13における揺動部19bの振動の状態を、図10から図22に示す。
FIGS. 10 to 22 show the vibration state of the swinging
実施例2、4、6、8〜13においては、図11、13、15、17〜22に示すように、高次の振動モードによる揺動部19bの振動の節nを内部に有するように、永久磁石26を配置可能であることが分かる。
In Examples 2, 4, 6, and 8 to 13, as shown in FIGS. 11, 13, 15, and 17 to 22, the vibration node n of the
さらに、実施例2、8、13においては、図11、17、22に示すように、永久磁石26の中心近傍および振動の節nが重なるように、永久磁石26を配置可能であることが分かる。
Further, in Examples 2, 8, and 13, as shown in FIGS. 11, 17, and 22, it can be seen that the
また、実施例4、9、10においては、図13、18、19に示すように、三次の振動モードにおいて振動の節nと変曲点ipとを一致させることが可能であることが分かる。 In Examples 4, 9, and 10, as shown in FIGS. 13, 18 and 19, it can be seen that the vibration node n and the inflection point ip can be matched in the third-order vibration mode.
実施例1、3、6、7においては、図10、12、14、16に示すように、高次の振動モードによる揺動部19bの振動の節nを外部に有するように、永久磁石26が配置可能であることが分かる。
In Examples 1, 3, 6, and 7, as shown in FIGS. 10, 12, 14, and 16, the
さらに、実施例1、3、7においては、図10、12、16に示すように、固定部19aから最初の腹anと固定部19aとの間に、永久磁石26を配置可能であることが分かる。
Furthermore, in the first, third, and seventh embodiments, as shown in FIGS. 10, 12, and 16, the
また、実施例1、3、5においては、図10、12、14に示すように、固定部19aおよび永久磁石26の間に変曲点ipが挟まれるように、永久磁石26を配置可能であることが分かる。
In Examples 1, 3, and 5, as shown in FIGS. 10, 12, and 14, the
また、実施例7においては、図16に示すように、変曲点ipを内部に有するように、永久磁石26を配置可能であることが分かる。
Moreover, in Example 7, as shown in FIG. 16, it turns out that the
永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが0.5mmで二次の振動モードで振動させたときの、取付け位置に対する共振周波数のグラフを図23に示した。図23に示すように、取付け位置が3.5mmおよび6.5mm近辺において、取付け位置に対する共振周波数の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例1、2においては、取付け位置の誤差に対する共振周波数のばらつきを抑制可能であることが分かる。
A graph of the resonance frequency with respect to the mounting position when the length of the
また、永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが0.5mmで三次の振動モードで振動させたときの、取付け位置に対する共振周波数のグラフを図24に示した。図24に示すように、取付け位置が1.5mm、4.5、7.5、および8.0mm近辺において、取付け位置に対する共振周波数の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例3から実施例6においては、取付け位置の誤差に対する共振周波数のばらつきを抑制可能であることが分かる。
Further, a graph of the resonance frequency with respect to the attachment position when the
また、永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが2.0mmで二次の振動モードで振動させたときの、取付け位置に対する共振周波数のグラフを図25に示した。図25に示すように、取付け位置が2.0mmおよび6.0mm近辺において、取付け位置に対する共振周波数の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例7、8においては、取付け位置の誤差に対する共振周波数のばらつきを抑制可能であることが分かる。
Further, there is an attachment position that generates an antinode of vibration an outside of the
また、永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが2.0mmで三次の振動モードで振動させたときの、取付け位置に対する共振周波数のグラフを図26に示した。図26に示すように、取付け位置が4.0mmおよび5.0mm近辺において、取付け位置に対する共振周波数の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例9、10においては、取付け位置の誤差に対する共振周波数のばらつきを抑制可能であることが分かる。
Further, a graph of the resonance frequency with respect to the mounting position when the
また、永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが3.0mmで三次の振動モードで振動させたときの、取付け位置に対する共振周波数のグラフを図27に示した。図27に示すように、取付け位置が3.5mmおよび4.5mm近辺において、取付け位置に対する共振周波数の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例11、12においては、取付け位置の誤差に対する共振周波数のばらつきを抑制可能であることが分かる。
Further, a graph of the resonance frequency with respect to the mounting position when the
また、永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが4.0mmで二次の振動モードで振動させたときの、取付け位置に対する共振周波数のグラフを図28に示した。図28に示すように、取付け位置が7.5mm近辺において、取付け位置に対する共振周波数の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例13においては、取付け位置の誤差に対する共振周波数のばらつきを抑制可能であることが分かる。
In addition, there is an attachment position that generates an anti-vibration vibration an outside the
また、永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、 永久磁石26の長さが4.0mmで三次の振動モードで振動させたときの、取付け位置に対する共振周波数のグラフを図29に示した。図29に示すように、取付け位置が4.0mm近辺において、取付け位置に対する共振周波数の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例14においては、取付け位置の誤差に対する共振周波数のばらつきを抑制可能であることが分かる。
In addition, there is a mounting position that generates an antinode of vibration outside the
永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが0.5mmで二次の振動モードで、永久磁石26を回動または変位させることにより振動させたときの、取付け位置に対する照明用光ファイバ19先端部19cの振幅のグラフを図30に示した。
In the secondary vibration mode, the
図30に示すように、取付け位置が6.5mm近辺において、永久磁石26を回動させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例2においては、永久磁石26を回動させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。また、取付け位置が3.5mm近辺において、永久磁石26を変位させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例1においては、永久磁石26を変位させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。
As shown in FIG. 30, the amplitude when the
永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが0.5mmで三次の振動モードで、永久磁石26を回動または変位させることにより振動させたときの、取付け位置に対する照明用光ファイバ19先端部19cの振幅のグラフを図31に示した。
The
図31に示すように、取付け位置が4.5mmおよび8.0mm近辺において、永久磁石26を回動させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例4、6においては、永久磁石26を回動させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。また、取付け位置が1.5mmおよび7.5近辺において、永久磁石26を変位させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例3、5においては、永久磁石26を変位させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。
As shown in FIG. 31, when the attachment position is around 4.5 mm and 8.0 mm, the amplitude increases when the
永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが2.0mmで二次の振動モードで、永久磁石26を回動または変位させることにより振動させたときの、取付け位置に対する照明用光ファイバ19先端の振幅のグラフを図32に示した。
The
図32に示すように、取付け位置が6.0mm近辺において、永久磁石26を回動させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例8においては、永久磁石26を回動させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。また、取付け位置が2.0近辺において、永久磁石26を変位させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例7においては、永久磁石26を変位させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。
As shown in FIG. 32, when the mounting position is around 6.0 mm, the amplitude increases when the
永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが2.0mmで三次の振動モードで、永久磁石26を回動または変位させることにより振動させたときの、取付け位置に対する照明用光ファイバ19先端の振幅のグラフを図33に示した。
The
図33に示すように、取付け位置が4.0mmおよび5.0mm近辺において、永久磁石26を回動させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例9、10においては、永久磁石26を回動させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。
As shown in FIG. 33, when the attachment position is around 4.0 mm and 5.0 mm, the amplitude increases when the
永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが3.0mmで三次の振動モードで、永久磁石26を回動または変位させることにより振動させたときの、取付け位置に対する照明用光ファイバ19先端の振幅のグラフを図34に示した。
The
図34に示すように、取付け位置が3.5mmおよび4.5mm近辺において、永久磁石26を回動させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例11、12においては、永久磁石26を回動させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。
As shown in FIG. 34, when the mounting position is around 3.5 mm and 4.5 mm, the amplitude increases when the
永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する、永久磁石26の長さが4.0mmで二次の振動モードで、永久磁石26を回動または変位させることにより振動させたときの、取付け位置に対する照明用光ファイバ19先端の振幅のグラフを図35に示した。
The
図35に示すように、取付け位置が7.5mm近辺において、永久磁石26を回動させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例13においては、永久磁石26を回動させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。
As shown in FIG. 35, when the attachment position is in the vicinity of 7.5 mm, the amplitude increases when the
永久磁石26の外部に振動の腹anを発生させる取付け位置が存在する 、永久磁石26の長さが4.0mmで三次の振動モードで、永久磁石26を回動または変位させることにより振動させたときの、取付け位置に対する照明用光ファイバ19先端の振幅のグラフを図36に示した。
There is an attachment position for generating an antinode of vibration outside the
図36に示すように、取付け位置が4.0mm近辺において、永久磁石26を回動させたときの、振幅は大きくなり、また取付け位置に対する振幅の曲線の傾きが比較的小さい。それゆえ、実施例14においては、永久磁石26を回動させることにより、振幅の拡大化および取付け位置の誤差に対する振幅のばらつきを抑制可能であることが分かる。
As shown in FIG. 36, when the mounting position is around 4.0 mm, the amplitude when the
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。 Although the present invention has been described based on the drawings and embodiments, it should be noted that those skilled in the art can easily make various changes and modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention.
例えば、第1の実施形態から第3の実施形態において、光走査ユニットを、光走査型内視鏡装置に適用したが、面を走査する他の装置にも適用可能である。例えば、出射する光の波長および強度を変化させながら、照明用光ファイバ19を振動させることにより、被照明面に画像を表示する光走査型表示装置に、光走査ユニットを適用してもよい。また、光観察装置として、他に例えば、操作型顕微鏡などにも適用可能である。レーザを用いた光走査型装置として、例えば、レーザ加工装置、レーザ治療装置、レーザ計測にも適用可能である。
For example, in the first to third embodiments, the optical scanning unit is applied to the optical scanning endoscope apparatus, but the present invention can also be applied to other apparatuses that scan a surface. For example, the optical scanning unit may be applied to an optical scanning display device that displays an image on the illuminated surface by vibrating the illumination
10 光走査型観察装置
11 光源部
12 光走査型内視鏡本体
13 検出部
14 駆動電流生成部
15 制御部
16 表示部
17 操作部
18 挿入部
19 照明用光ファイバ
19a 固定部
19b 揺動部
19c 先端部
20 検出用光ファイババンドル
21 配線ケーブル
22 先端部
23 振動駆動手段
24a、24b 投影用レンズ
25 角型チューブ
26 永久磁石
27a1〜27d1 第1の偏向磁場発生用コイル
27a2〜27d2 第2の偏向磁場発生用コイル
28 取付環
an 腹
n 節
ip 変曲点
obj 被観察物
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光ファイバを振動させる振動駆動手段と、を備え、
前記振動駆動手段は、前記光ファイバに取付けられた磁性体を含み、
前記磁性体は、前記振動駆動手段による前記光ファイバの高次の振動モードにおいて、当該磁性体の外部に振動の腹を有し、当該磁性体の内部に振動の節を有するように前記光ファイバに配置される、
ことを特徴とする光走査ユニット。 It is supported in the fixed part, and the optical fiber is an end or in rockably from the fixed portion,
And a vibration driving means for vibrating said optical fiber,
The vibration driving means includes a magnetic body attached to the optical fiber,
In the higher-order vibration mode of the optical fiber by the vibration driving means, the magnetic body has an antinode of vibration outside the magnetic body and has a vibration node inside the magnetic body. Placed in the
An optical scanning unit characterized by that.
前記光ファイバを振動させる振動駆動手段と、を備え、
前記振動駆動手段は、前記光ファイバに取付けられた磁性体を含み、
前記磁性体は、前記振動駆動手段による前記光ファイバの高次の振動モードにおいて、当該磁性体の外部に振動の腹と振動の節とを有し、かつ前記光ファイバの振動の変曲点が重なるように前記光ファイバに配置される、
ことを特徴とする光走査ユニット。 An optical fiber supported at the fixed portion and swingable from the fixed portion to the end;
Vibration drive means for vibrating the optical fiber,
The vibration driving means includes a magnetic body attached to the optical fiber,
The magnetic body has a vibration antinode and a vibration node outside the magnetic body in a higher-order vibration mode of the optical fiber by the vibration driving means, and the inflection point of the vibration of the optical fiber is Arranged in the optical fiber so as to overlap,
An optical scanning unit characterized by that.
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