JP6234217B2 - 光走査装置の作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡等の光走査装置の作動方法に関するものである。

従来、光ファイバの先端部から光を対象物に向けて走査し、対象物で反射、散乱等される光、あるいは、対象物で発生する蛍光等を検出する光走査型の観察装置が知られている。このような装置では、照射する光を、対象物上で走査させるため、光を出射する先端部が揺動可能な状態で光ファイバの一部を支持し、この支持部の近傍に圧電素子を配置することによって、光ファイバを振動させている。

ここで、光ファイバの走査方法としては、照射する光の照射位置が、螺旋を描くように走査する螺旋走査（スパイラル走査）などが知られている。通常螺旋型の走査パターンでは、より広い範囲を観察するために振動周波数を共振周波数近傍に設定する。このため、従来は、光走査型観察装置の設計値から決定される共振周波数に基づいて、ファイバを振動駆動している。

上記のような螺旋走査を行う光走査装置として、例えば、特許文献１では、螺旋の中心である走査始点から螺旋の外周の走査終点までの経路（往路）のみならず、外周から中心までの経路（復路）においても光を照射することにより、往路及び復路のそれぞれでフレームを形成し、フレームレートを増大させる内視鏡の技術が提案されている。

特開２０１０−０６３４９７号公報

しかしながら、上記のような螺旋走査をする場合、光ファイバの慣性や、振動の非線形効果等の要因により、駆動信号の振幅を０としても十分にファイバの走査が減衰しない。このため、特に外周から中心へ向かう走査パターンの軌跡が螺旋の中心部を通過せず、中心部が抜けた円環状の軌跡を描いてしまうという問題がある。この現象は、駆動パターン周波数が共振周波数に近づくほど顕著に起こるため、上記のように広い範囲を走査するために光ファイバを略共振周波数で駆動する場合に特に問題となる。
従って、特許文献１に手法では、走査終点から走査始点までの経路（復路）において、光の照射位置が螺旋の中心部を通過せず、このため取得した画像に歪みが生じてしまうという問題があった。そして、このような問題は、内視鏡システムに限らず、同様の手法による光走査装置全般に起こり得る問題である。

本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、光の螺旋走査の往復により画像を取得するに当たり、その復路においても光の照射位置が螺旋の中心部を通るようすることにより、高品質の画像を取得することのできる、光走査装置の作動方法を提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明の光走査装置の作動方法は、揺動可能に支持された光ファイバの揺動部の出射端から照射された光の照射位置を螺旋状の第１の経路の中心から外周へと変位させる第１の変位と、前記光の照射位置を螺旋状の第２の経路の外周から中心へと変位させる第２の変位と、を交互に繰り返すように構成された光走査装置を作動させる、光走査装置の作動方法であって、
前記第２の経路において、螺旋走査の周期内の所定のタイミングより前は、駆動周波数ｆ１で前記揺動部を駆動し、螺旋走査の周期内の所定のタイミング以降は、駆動周波数ｆ２で前記揺動部を駆動し、
前記揺動部の共振周波数をｆｃとするとき、前記駆動周波数ｆ１、ｆ２は、
｜ｆ２−ｆｃ｜＞｜ｆ１−ｆｃ｜
を満たすことを特徴とする。

ここで、本発明の光走査装置の作動方法にあっては、前記螺旋走査の周期内の所定のタイミングにおいて、駆動周波数ｆ１による前記揺動部の駆動振幅の波形と、駆動周波数ｆ２による前記揺動部の駆動振幅の波形とが、滑らかに接続されることが好ましい。
なお、「滑らかに接続される」とは、螺旋走査の周期内の所定のタイミングにおける駆動周波数ｆ１による前記揺動部の駆動振幅の波形の接線の傾きと、螺旋走査の周期内の所定のタイミングにおける駆動周波数ｆ２による前記揺動部の駆動振幅の波形の接線の傾きとが、同じ符号であることを意味するものとする。
また、「駆動振幅の波形」とは、横軸に時間、縦軸に駆動振幅をとったものとする。

また、本発明の光走査装置の作動方法にあっては、前記揺動部の駆動振幅は、前記螺旋走査の周期内の所定のタイミングにおいて不連続に変化することが好ましい。

さらに、本発明の光走査装置の作動方法では、前記駆動周波数ｆ２は、前記螺旋走査の周期内の所定のタイミング以降時間と共に減少することが好ましい。

また、本発明の光走査装置の作動方法にあっては、前記光の照射位置の第１及び第２の変位のデータを取得し、該データを有するルックアップテーブルを作成し、
前記ルックアップテーブルに基づいて、画像データを補正することが好ましい。

本発明によれば、光の螺旋走査の往復により画像を取得するに当たり、その復路においても光の照射位置が螺旋の中心部を通るようすることにより、高品質の画像を取得することのできる、光走査装置の作動方法を提供することができる。

光走査装置の一例である光走査型内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。 図１の光走査型内視鏡のスコープを概略的に示す概観図である。 図２のスコープの先端部の断面図である。 光走査型内視鏡装置の駆動部および照明用光ファイバの揺動部を示す図であり、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態にかかる光走査装置の作動方法による、駆動信号のパターン及び走査パターンを示す図である。 駆動周波数と駆動振幅との関係を示す図である。 駆動周波数を一定値に変化させた場合の駆動パターンを示す図である。 駆動周波数を時間と共に変化させた場合の駆動パターンを示す図である。 （ａ）本発明の一例による光走査装置の作動方法のメインルーチンのフロー図である。（ｂ）本発明の一例による光走査装置の作動方法の奇数サブルーチンのフロー図である。（ｃ）本発明の一例による光走査装置の作動方法の偶数サブルーチンのフロー図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。

まず、本発明の作動方法に用いる光走査装置の一例について図面を参照して説明する。図１は、光走査装置の一例である光走査型内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。光走査型内視鏡装置１０は、スコープ２０と、制御装置本体３０とディスプレイ４０とによって構成されている。

制御装置本体３０は、光走査型内視鏡装置１０全体を制御する制御部３１、発光タイミング制御部３２、レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ、および結合器３４を含んで構成される。発光タイミング制御部３２は、制御部３１の制御の下で、赤、緑および青の三原色のレーザ光を射出する３つのレーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂの発光タイミングを制御する。レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂとしては、例えばＤＰＳＳレーザ（半導体励起固体レーザ）やレーザダイオードを使用することができる。レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂから出射されたレーザ光は、結合器３４により合波され、白色の照明光としてシングルモードファイバである照明用光ファイバ１１に入射される。もちろん、光走査型内視鏡装置１０の光源の構成はこれに限られず、一つのレーザ光源を用いるものであっても、他の複数の光源を用いるものであっても良い。また、レーザ３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂおよび結合器３４は、制御装置本体３０と信号線で結ばれた制御装置本体３０とは別の筐体に収納されていても良い。

照明用光ファイバ１１は、スコープ２０の先端部まで繋がっており、結合器３４から照明用光ファイバ１１に入射した光は、スコープ２０の先端部まで導光され対象物１００に向けて照射される。その際、駆動部２１が振動駆動されることによって、照明用光ファイバ１１を出射した照明光は、対象物１００の観察表面上を２次元走査することができる。この駆動部２１は、後述する制御装置本体３０の駆動制御部３８によって制御されている。照明光の照射により対象物１００から得られる反射光、散乱光、蛍光などの信号光は、マルチモードファイバにより構成される検出用光ファイババンドル１２の先端で受光して、スコープ２０内を通り制御装置本体３０まで導光される。

制御装置本体３０は、信号光を処理するための光検出器３５、ＡＤＣ（アナログ−デジタル変換器）３６および画像処理部３７をさらに備える。光検出器３５は、検出用光ファイババンドル１２を通って来た信号光をスペクトル成分に分解し、フォトダイオード等により、それぞれのスペクトル成分を電気信号に変換する。ＡＤＣ３６は電気信号に変換された画像信号をデジタル信号に変換し、画像処理部３７に出力する。制御部３１は、駆動制御部３８により印加した振動電圧の振幅および位相などの情報から走査経路上の走査位置の情報を算出し、画像処理部３７に渡す。画像処理部３７は、ＡＤＣ３６から出力されたデジタル信号から、当該走査位置における対象物１００の画素データを得る。画像処理部３７は、走査位置と画素データの情報を順次図示しないメモリに記憶し、走査終了後または走査中に補間処理等の必要な処理を行って対象物１００の画像を生成し、ディスプレイ４０に表示する。

上記の各処理において、制御部３１は、発光タイミング制御部３２、光検出器３５、駆動制御部３８、および、画像処理部３７を同期制御する。

図２は、スコープ２０を概略的に示す概観図である。スコープ２０は、操作部２２および挿入部２３を備える。操作部２２には、制御装置本体３０からの照明用光ファイバ１１、検出用光ファイババンドル１２、および、配線ケーブル１３が、それぞれ接続されている。これら照明用光ファイバ１１、検出用光ファイババンドル１２および配線ケーブル１３は挿入部２３内部を通り、挿入部２３の先端部２４（図２における破線部内の部分）まで導かれている。

図３は、図２のスコープ２０の挿入部２３の先端部２４を拡大して示す断面図である。先端部２４は、駆動部２１、投影用レンズ２５ａ、２５ｂ、中心部を通る照明用光ファイバ１１および外周部を通る検出用光ファイババンドル１２を含んで構成される。

駆動部２１は、取付環２６によりスコープ２０の挿入部２３の内部に固定されたアクチュエータ管２７、並びに、アクチュエータ管２７内に配置されるファイバ保持部材２９および圧電素子２８ａ〜２８ｄ（図４（ａ）および（ｂ）参照）を含んで構成される。照明用光ファイバ１１は、ファイバ保持部材２９で支持されるとともにファイバ保持部材２９で支持された固定端１１ａから先端部１１ｃまでが、揺動可能に支持された揺動部１１ｂとなっている。一方、検出用光ファイババンドル１２は挿入部２３の外周部を通るように配置され、先端部２４の先端まで延びている。さらに、検出用光ファイババンドル１２の各ファイバの先端部には図示しない検出用レンズを備える。

さらに、投影用レンズ２５ａ、２５ｂおよび検出用レンズは、先端部２４の最先端に配置される。投影用レンズ２５ａ、２５ｂは、照明用光ファイバ１１の先端部１１ｃから射出されたレーザ光が、対象物１００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、対象物１００上に集光されたレーザ光が、対象物１００により反射、散乱、屈折等をした光（対象物１００と相互作用した光）又は蛍光等を信号光として取り込み、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１２に集光、結合させるように配置される。なお、投影用レンズは、二枚構成に限られず、一枚や他の複数枚のレンズにより構成しても良い。

図４（ａ）は、光走査型内視鏡装置１０の駆動部２１の振動駆動機構および照明用光ファイバ１１の揺動部１１ｂを示す図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。照明用光ファイバ１１は角柱状の形状を有するファイバ保持部材２９の中央を貫通し、これによってファイバ保持部材２９によって固定され保持される。ファイバ保持部材２９の４つの側面は、それぞれ＋Ｙ方向および＋Ｘ方向並びにこれらの反対方向に向いている。そして、ファイバ保持部材２９の＋Ｙ方向および−Ｙ方向にはＹ方向駆動用の一対の圧電素子２８ａ、２８ｃが固定され＋Ｘ方向および−Ｘ方向にはＸ方向駆動用の一対の圧電素子２８ｂ、２８ｃが固定される。

各圧電素子２８ａ〜２８ｄは、制御装置本体３０の駆動制御部３８からの配線ケーブル１３が接続される。

次に、本発明による、上記のような光走査装置の作動方法の実施形態について説明する。

図５は、本発明の一実施形態にかかる光走査装置の作動方法による、駆動信号のパターン及び走査パターンを示す図である。
図５に示すように、この走査パターンでは、揺動可能に支持された光ファイバの揺動部１１ｂの出射端から照射された光の照射位置を螺旋状の第１の経路の中心から外周へと変位させる第１の変位と、光ファイバの揺動部１１ｂの出射端から照射された光の照射位置を螺旋状の第２の経路の外周から中心へと変位させる第２の変位とからなり、これらを交互に繰り返すものである。そして、光の照射位置において観察対象物が反射又は発生する光の受光量に応じて画素を形成する。

ここで、図５に示すように、第１の変位においては、一定の駆動周波数ｆ１で揺動部を駆動し、駆動振幅Ａは０から始まって第１の変位の終点に向かって漸増していく。
一方で、第２の変位において、仮に一定の駆動周波数ｆ１で揺動部を駆動し、駆動振幅Ａを第２の変位の終点に向かって漸減させていくと（実線で示している）、上述した要因によって光の照射位置が螺旋の中心部にすぐに収束せず、円環状の軌跡を描く。

そこで、図１に示すように、本発明においては、第２の変位において、螺旋走査の周期内の所定のタイミングＴ１（以下、単にタイミングＴ１という）より前は、駆動周波数ｆ１で揺動部を駆動し、タイミングＴ１以降は、破線で示すように、以下の関係式を満たす駆動周波数ｆ２で揺動部を駆動することが肝要である。
すなわち、揺動部１１ｂの共振周波数をｆｃとするとき、駆動周波数ｆ１、ｆ２は、関係式、
｜ｆ２−ｆｃ｜＞｜ｆ１−ｆｃ｜
を満たし、タイミングＴ１以降は、この式を満たす駆動周波数ｆ２で揺動部を駆動する。なお、この実施形態では、図６に示すように、ｆ２＜ｆ１＜ｆｃを満たしている。
そして、この例では、図５に示すように、第１の変位を奇数フレーム、第２の変位を偶数フレームに割り当て、画像を形成している。
以下、本実施形態の光走査装置の作動方法の作用効果について説明する。

この実施形態によれば、まず、タイミングＴ１までは、駆動周波数ｆ１で揺動部を駆動し、この駆動周波数は、例えば共振周波数ｆｃの近傍に設定することができるため、その周波数特性により（図６参照）、広い範囲を走査することができる。
そして、第２の変位におけるタイミングＴ１以降は、駆動周波数ｆ２で揺動部を駆動する。この駆動周波数ｆ２は、上記の関係式に示すように、駆動周波数ｆ１対比で、共振周波数ｆｃからのずれが大きいため、上述した要因を抑制して、光ファイバの螺旋振動振幅を素早く減衰させて、光の照射位置が螺旋の中心部を通るようにすることができる。これにより、第２の変位の終点のずれを抑制することができるため、次の第１の変位における始点のずれも抑制されることとなる。
従って、本実施形態の方法によれば、光の照射位置に抜けの無い所望の螺旋状の軌跡を描かせることができ、観察の対象となる全領域にわたって対象物からの光を受光することができるため、高品質の画像を取得することができる。

なお、この実施形態では、駆動周波数ｆ２は、ｆ２＜ｆ１＜ｆｃの関係を満たすものとしたが、本発明は、この場合には限定されず、駆動周波数ｆ２は、上記関係式を満たす範囲で共振周波数ｆｃより高周波側に設定してもよい（ｆ１＜ｆｃ＜ｆ２）。また、駆動周波数ｆ１がｆｃより高周波側である場合にも、駆動周波数ｆ２は、上記関係式を満たす範囲で、共振周波数ｆｃより高周波側及び低周波側のいずれにも設定することができる（ｆｃ＜ｆ１＜ｆ２、又は、ｆ２＜ｆｃ＜ｆ１）。

ここで、本発明では、様々な駆動パターンにより上記の手法を実現することができる。
図７は、駆動周波数を一定値に変化させた場合の駆動パターンを示す図である。図７に示すように、この例では、タイミングＴ１より前は、一定の駆動周波数ｆ１で揺動部を駆動し、タイミングＴ１以降は、一定の周波数ｆ２で揺動部を駆動している。一方で、揺動部の駆動振幅Ａは、第１の変位においては、振幅０からＡ１（第１の変位の終点）まで線形に増大し、第２の変位では、タイミングＴ１までの間にＡ１からＡ３まで線形に減少し、タイミングＴ１において振幅がＡ３からＡ２（＞Ａ３）に不連続に変化し、そこから線形に減少し、螺旋走査の周期内の終点のタイミングＴ２（以下、単にタイミングＴ２という）で振幅０となる。

図８は、駆動周波数を時間と共に変化させた場合の駆動パターンを示す図である。図８に示すように、この例では、第１の変位においては、一定の駆動周波数ｆ１で駆動し、第２の変位においては、タイミングＴ１より前は、第１の変位と同じ一定の駆動周波数ｆ１で駆動し、タイミングＴ１以降は、タイミングＴ２（終点）まで、駆動周波数ｆ１からｆ３まで線形に減少している。一方で、揺動部の駆動振幅Ａは、第１の変位において、振幅０からＡ１（第１の変位の終点）まで線形に増大する。また、振幅は、第２の変位において、タイミングＴ１までは、振幅Ａは、Ａ１からＡ４まで線形に減少し、タイミングＴ１以降は、タイミングＴ２（第２の変位の終点）まで、振幅はＡ４で一定である。
このように、駆動周波数を共振周波数ｆｃからさらに遠ざけることで、振幅を減衰させることによっても、本発明の作用効果を得ることができる。
なお、本発明においては、駆動パターンは、図７、図８に示す場合に限られず、例えば、図８に示す駆動パターンにおいて、タイミングＴ１からタイミングＴ２までの間の振幅が増大するような波形とすることもできる。

ここで、図７、図８に示す場合において、駆動周波数ｆ１、ｆ２、タイミングＴ１、Ｔ２を決定するに当たっては、タイミングＴ１において、駆動周波数ｆ１による揺動部の駆動振幅の波形と、駆動周波数ｆ２による揺動部の駆動振幅の波形とが、滑らかに接続されるように選定することが好ましい。揺動部の動きを滑らかにしてより精度の高い画像を取得することができるからである。

また、本発明にあっては、上記タイミングＴ１において駆動周波数ｆ２を０とすることもできる。この場合、減衰振動となるが、タイミングＴ１以降の駆動周波数の共振周波数ｆｃからのずれが大きくなるため、上記と同様の作用効果を奏することができる。

ここで、本実施形態にあっては、予め走査開始後の経過時間と、光の照射位置の第１及び第２の変位のデータを取得し、ルックアップテーブルを作成して画像処理部３７に格納しておく。画像処理部３７は、光検出器３５で検出された画素信号と、ルックアップテーブルに基づいて、画素信号を走査位置にマッピングして画像を形成する。

次に、本発明の一例による光走査装置の作動方法のフローについて説明する。図９（ａ）は、本発明の一例による光走査装置の作動方法のメインルーチンのフロー図である。また、図９（ｂ）は、本発明の一例による光走査装置の作動方法の奇数サブルーチンのフロー図であり、図９（ｃ）は、本発明の一実施形態にかかる光走査装置の作動方法の偶数サブルーチンのフロー図である。

図９（ａ）に示すように、まず、メインルーチンを開始し（ステップＳ１０１）、最初に奇数フレームであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２において、奇数フレームであると判定された場合には、奇数サブルーチンを開始する（ステップＳ１０３、Ｓ２０１）。初回は１回目のフレームであるため、奇数フレームとなり奇数サブルーチンが開始される。

奇数サブルーチンにおいては、予め決定した駆動周波数ｆ１で揺動部を駆動する（ステップＳ２０２）。先に説明したように、例えば、駆動周波数ｆ１は、この奇数サブルーチンにおいて一定の周波数とすることができ、駆動振幅は、時間と共に増大させることができる。

奇数フレームにより得た画像データをデータメモリに格納し（ステップＳ２０３）、奇数サブルーチンを終了する（ステップＳ２０４）。

次いで、データの補正処理を行う（ステップＳ１０５）。この補正処理のステップにより、例えば、予め走査開始後の経過時間と、光の照射位置の第１及び第２の変位のデータを取得し、ルックアップテーブルを作成して画像処理部３７に格納しておき、このルックアップテーブルに基づいて、画像データを補正することができる。また、画像データの補間処理や明るさ調整などを行うこともできる。

そして、補正した画像データを出力し（ステップＳ１０６）、観察対象物の観察範囲の画像を全て得られたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。観察範囲の画像が全て得られて観察が終了した際には、メインルーチンを終了する（ステップＳ１０８）。

上記ステップＳ１０７において、まだ全範囲の画像が得られていないと判定された場合には、ステップＳ１０２に戻る。このとき、奇数フレームの次のフレームであるため、ステップＳ１０２では、偶数フレームであり、奇数フレームではないと判定されることとなり、偶数サブルーチンが開始される（ステップＳ１０４、Ｓ３０１）。

偶数サブルーチンにおいては、まず、現在のタイミングＴが予め決定したタイミングＴ１より早いか否かが判定される（ステップＳ３０２）。なお、上述したように、タイミングＴ１は、駆動周波数ｆ１、ｆ２やタイミングＴ２との兼ね合いで決定することができ、例えば、タイミングＴ１において、駆動周波数ｆ１による揺動部の駆動振幅の波形と、駆動周波数ｆ２による揺動部の駆動振幅の波形とが、滑らかに接続されるように選定することができる。

ステップＳ３０２において、現在のタイミングがＴ１より早いと判定された場合には、上記駆動周波数ｆ１で揺動部を駆動し（ステップＳ３０３）、得られた画像データをデータメモリに格納する（ステップＳ３０５）。

次いで、現在のタイミングＴが予め決定したタイミングＴ２（終点）より早いか否かを判定する（ステップＳ３０６）。現在のタイミングがタイミングＴ２経過したと判定された場合には、偶数サブルーチンを終了し（ステップＳ３０７）、上述したのと同様の画像データの補正処理を行い（ステップＳ１０５）、以下、先に説明したのと同様のステップを行う。

一方で、ステップＳ３０６において、現在のタイミングＴが予め決定したタイミングＴ２より早いと判定された場合には、ステップＳ３０２に戻り、現在のタイミングＴがタイミングＴ１より早いか否かが判定される。現在のタイミングＴがタイミングＴ１より早いと判定された場合は、ステップＳ３０３以下、先に説明したのと同様のステップを繰り返すこととなる。

ステップＳ３０２において、現在のタイミングＴがタイミングＴ１を経過したと判定された場合には、予め決定した駆動周波数ｆ２で揺動部を駆動し（ステップＳ３０４）、得られた画像データをデータメモリに格納する（ステップＳ３０５）。先に説明したように、駆動周波数ｆ２は、関係式
｜ｆ２−ｆｃ｜＞｜ｆ１−ｆｃ｜
を満たすように選定する。

そして、ステップＳ３０６において、現在のタイミングＴがタイミングＴ２より早いか否かを判定し、早いと判定された場合は、ステップＳ３０２に戻って上記のステップを繰り返し、タイミングＴ２を経過したと判定された場合には、偶数サブルーチンを終了し（ステップＳ３０７）、奇数サブルーチンを終了した場合と同様に、データの補正処理を行い（ステップＳ１０５）、画像データの出力を行い（ステップＳ１０６）、観察対象物の観察範囲の画像を全て得られたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。観察範囲の画像がまだ全て得られていないと判定された場合には、ステップＳ１０２に戻って上記のステップを繰り返し、一方で、観察範囲の画像が全て得られて観察が終了した際には、メインルーチンを終了する（ステップＳ１０８）。

１０ 光走査型内視鏡装置
１１ 照明用光ファイバ
１１ａ 固定端
１１ｂ 揺動部
１１ｃ 先端部
１２ 検出用光ファイババンドル
１３ 配線ケーブル
２０ スコープ
２１ 駆動部
２２ 操作部
２３ 挿入部
２４ 先端部
２５ａ、２５ｂ 投影用レンズ
２６ 取付環
２７ アクチュエータ管
２８ａ〜２８ｄ 圧電素子
２９ ファイバ保持部材
３０ 制御装置本体
３１ 制御部
３２ 発光タイミング制御部
３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ レーザ
３４ 結合器
３５ 光検出器
３６ ＡＤＣ
３７ 画像処理部
３８ 駆動制御部
４０ ディスプレイ
１００ 対象物

Claims (5)

1. 揺動可能に支持された光ファイバの揺動部の出射端から照射された光の照射位置を螺旋状の第１の経路の中心から外周へと変位させる第１の変位と、前記光の照射位置を螺旋状の第２の経路の外周から中心へと変位させる第２の変位と、を交互に繰り返すように構成された光走査装置を作動させる、光走査装置の作動方法であって、
   前記第２の経路において、螺旋走査の周期内の所定のタイミングより前は、駆動周波数ｆ１で前記揺動部を駆動し、螺旋走査の周期内の所定のタイミング以降は、駆動周波数ｆ２で前記揺動部を駆動し、
   前記揺動部の共振周波数をｆｃとするとき、前記駆動周波数ｆ１、ｆ２は、
   ｜ｆ２−ｆｃ｜＞｜ｆ１−ｆｃ｜
   を満たすことを特徴とする、光走査装置の作動方法。
2. 前記螺旋走査の周期内の所定のタイミングにおいて、駆動周波数ｆ１による前記揺動部の駆動振幅の波形と、駆動周波数ｆ２による前記揺動部の駆動振幅の波形とが、滑らかに接続される、請求項１に記載の光走査装置の作動方法。
3. 前記揺動部の駆動振幅は、前記螺旋走査の周期内の所定のタイミングにおいて不連続に変化する、請求項２に記載の光走査装置の作動方法。
4. 前記駆動周波数ｆ２は、前記螺旋走査の周期内の所定のタイミング以降時間と共に減少する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置の作動方法。
5. 前記光の照射位置の第１及び第２の変位のデータを取得し、該データを有するルックアップテーブルを作成し、
   前記ルックアップテーブルに基づいて、画像データを補正する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置の作動方法。

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