本申請主張2014年6月18日在日本特許申請的日本特愿2014-125470的優(yōu)先權(quán)，這里并入該在先申請的公開整體以用于參照。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過光纖的振動對對象物進(jìn)行光掃描的光掃描裝置和光掃描型觀察裝置。

背景技術(shù)：

以往，公知有如下的光掃描型的觀察裝置：使光纖的射出端部進(jìn)行振動，朝向?qū)ο笪飹呙鑱碜栽摴饫w的光，檢測在對象物進(jìn)行反射、散射等的光或在對象物中產(chǎn)生的熒光等(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特許第4672023號說明書

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

專利文獻(xiàn)1所公開的觀察裝置期望對光纖的射出端部進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動部的結(jié)構(gòu)的簡化和小型化。特別是在應(yīng)用于內(nèi)窺鏡的情況下，期望內(nèi)窺鏡的插入部的細(xì)徑化。

本發(fā)明的目的在于，提供能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化和小型/細(xì)徑化的光掃描裝置和光掃描型觀察裝置。

用于解決課題的手段

實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的光掃描裝置具有：光纖；驅(qū)動部，其使該光纖的射出端部進(jìn)行振動；電流檢測部，其檢測流過該驅(qū)動部的電流；以及控制部，其根據(jù)該電流檢測部的輸出對所述驅(qū)動部進(jìn)行控制，使從所述光纖射出的光進(jìn)行掃描，所述驅(qū)動部具有多個振動元件部，所述多個振動元件部各自的接地端在所述驅(qū)動部中公共連接，所述電流檢測部在所述多個振動元件部的饋電端側(cè)檢測所述電流。

其特征在于，所述電流檢測部具有電流互感器。

其特征在于，所述振動部具有使所述射出端部在第1方向上進(jìn)行振動的多個第1振動元件部、以及使所述射出端部在與所述第1方向不同的第2方向上進(jìn)行振動的多個第2振動元件部，所述多個第1振動元件部的饋電端在所述驅(qū)動部中公共連接，所述多個第2振動元件部的饋電端在所述驅(qū)動部中公共連接。

其特征在于，所述控制部根據(jù)所述電流的振幅最大的時刻的所述電流檢測部的輸出對所述驅(qū)動部進(jìn)行控制。

其特征在于，所述控制部對所述驅(qū)動部進(jìn)行控制，以使得由所述電流檢測部檢測到的所述電流的最大值恒定。

進(jìn)而，實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的光掃描型觀察裝置具有：所述光掃描裝置；光檢測部，其檢測通過所述光掃描裝置進(jìn)行的光的掃描而從對象物得到的光并將其轉(zhuǎn)換為電信號；圖像處理部，其根據(jù)從該光檢測部輸出的電信號生成圖像。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化和小型/細(xì)徑化的光掃描裝置和光掃描型觀察裝置。

附圖說明

圖1是示出第1實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是概略地示出圖1的光掃描型內(nèi)窺鏡的鏡體的概觀圖。

圖3是圖2的鏡體的前端部的剖視圖。

圖4A是示出圖1的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的驅(qū)動部的振動驅(qū)動機(jī)構(gòu)和照明用光纖的射出端部的圖。

圖4B是圖4A的A-A線剖視圖。

圖5是示出圖1的驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部的概略結(jié)構(gòu)的框圖。

圖6是說明圖1的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的動作的流程圖。

圖7A是示出說明圖1的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的動作的驅(qū)動電壓的振幅的圖。

圖7B是示出說明圖1的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的動作的驅(qū)動電壓的頻率的圖。

圖7C是示出說明圖1的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的動作的激光器輸出的圖。

圖7D是示出說明圖1的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的動作的輸出電壓的波形的圖。

圖7E是示出說明圖1的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的動作的照明光的掃描軌跡的圖。

圖8A是示出典型的阻抗的頻率特性的圖。

圖8B是示出典型的相位偏移的頻率特性的圖。

圖9A是示出第2實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的前端部的放大剖視圖。

圖9B是放大示出圖9A的驅(qū)動部的立體圖。

圖9C是包含圖9B的偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈和永久磁鐵的部分的與照明用光纖11的軸垂直的剖視圖。

圖10是說明圖9的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的動作的流程圖。

圖11是示出第3實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的主要部分的概略結(jié)構(gòu)的框圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。

(第1實施方式)

圖1是示出第1實施方式的光掃描型觀察裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖1所示的光掃描型觀察裝置具有光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10。光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10具有鏡體(內(nèi)窺鏡)20、控制裝置主體30、顯示器40。

控制裝置主體30構(gòu)成為包括對光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10整體進(jìn)行控制的控制部31、發(fā)光時刻控制部32、激光器33R、33G、33B和耦合器34。激光器33R射出紅色的激光，激光器33G射出綠色的激光，激光器33B射出藍(lán)色的激光。發(fā)光時刻控制部32在控制部31的控制下對3個激光器33R、33G、33B的發(fā)光時刻進(jìn)行控制。作為激光器33R、33G、33B，例如可以使用DPSS激光器(半導(dǎo)體激勵固體激光器)或激光二極管。從激光器33R、33G、33B射出的激光通過耦合器34進(jìn)行合波，作為白色的照明光入射到由單模光纖構(gòu)成的照明用光纖11。耦合器34構(gòu)成為例如具有分光棱鏡等。光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10的光源的結(jié)構(gòu)不限于此，可以使用一個激光光源，也可以使用其他的多個光源。并且，激光器33R、33G、33B和耦合器34也可以收納在利用信號線而與控制裝置主體30連接的、獨立于控制裝置主體30的殼體中。

照明用光纖11延伸到鏡體20的前端部。經(jīng)由耦合器34入射到照明用光纖11的照明光被引導(dǎo)至鏡體20的前端部，朝向?qū)ο笪?00進(jìn)行照射。此時，照明用光纖11的射出端部被驅(qū)動部21進(jìn)行振動驅(qū)動。由此，對象物100通過從照明用光纖11射出的照明光在觀察表面上進(jìn)行二維掃描。驅(qū)動部21由后述控制裝置主體30的驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38來控制。通過照明光的照射而從對象物100得到的反射光、散射光、熒光等信號光入射到在鏡體20內(nèi)延伸的由多模光纖構(gòu)成的檢測用光纖束12的前端面，并被引導(dǎo)至控制裝置主體30。

控制裝置主體30還具有用于對信號光進(jìn)行處理的光檢測器35、ADC(模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器)36、圖像處理部37和驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38。光檢測器35將由檢測用光纖束12引導(dǎo)的信號光分解成光譜成分，通過光電二極管等將各個光譜成分轉(zhuǎn)換為電信號。ADC36將從光檢測器35輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并將其輸出到圖像處理部37。控制部31根據(jù)由驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38施加的振動電壓的振幅和相位等信息，計算激光照明光的掃描路徑上的掃描位置的信息，將其供給到圖像處理部37。圖像處理部37根據(jù)從ADC36輸出的數(shù)字信號和來自控制部31的掃描位置信息，將對象物100的像素數(shù)據(jù)(像素值)依次存儲在未圖示的存儲器中，在掃描結(jié)束后或掃描中進(jìn)行插值處理等必要處理，生成對象物100的圖像并將其顯示在顯示器40中。

在上述各處理中，控制部31對發(fā)光時刻控制部32、光檢測器35、驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38和圖像處理部37進(jìn)行同步控制。

圖2是概略地示出鏡體20的概觀圖。鏡體20具有操作部22和插入部23。在操作部22上分別連接有來自控制裝置主體30的照明用光纖11、檢測用光纖束12和布線纜線13。這些照明用光纖11、檢測用光纖束12和布線纜線13穿過插入部23的內(nèi)部并延伸到插入部23的前端部24(圖2中的虛線部內(nèi)的部分)。

圖3是放大示出圖2的鏡體20的插入部23的前端部24的剖視圖。前端部24構(gòu)成為包括驅(qū)動部21、投影用透鏡25a、25b、穿過鏡體20的中心部的照明用光纖11和穿過外周部的檢測用光纖束12。

驅(qū)動部21構(gòu)成為包括通過安裝環(huán)26固定在鏡體20的插入部23的內(nèi)部的致動器管27、以及配置在致動器管27內(nèi)的光纖保持部件29和壓電元件28a～28d(參照圖4A和圖4B)。照明用光纖11支承在光纖保持部件29上，從固定在光纖保持部件29上的固定端11a到射出端面11c的射出端部11b能夠擺動。另一方面，檢測用光纖束12配置成穿過插入部23的外周部，延伸到前端部24的前端。進(jìn)而，在檢測用光纖束12的各光纖的前端部具有未圖示的檢測用透鏡。

進(jìn)而，投影用透鏡25a、25b和檢測用透鏡配置在前端部24的最前端。投影用透鏡25a、25b構(gòu)成為使從照明用光纖11的射出端面11c射出的激光大致會聚在對象物100上。并且，檢測用透鏡配置成，取入會聚在對象物100上的激光通過對象物100進(jìn)行反射、散射、折射等后的光(與對象物100進(jìn)行相互作用的光)或熒光等作為信號光，使其會聚在配置在檢測用透鏡之后的檢測用光纖12束并進(jìn)行耦合。另外，投影用透鏡不限于兩枚結(jié)構(gòu)，也可以由一枚或其他多枚透鏡構(gòu)成。

圖4A是示出光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10的驅(qū)動部21的振動驅(qū)動機(jī)構(gòu)和照明用光纖11的射出端部11b的圖，圖4B是圖4A的A-A線剖視圖。照明用光纖11貫通具有棱柱狀的形狀的光纖保持部件29的中央，固定保持在光纖保持部件29上。當(dāng)設(shè)光纖保持部件29中的照明用光纖11的光軸為Z方向、在與光軸正交的平面內(nèi)穿過光軸且相互正交的方向為Y方向(第1方向)和X方向(第2方向)時，光纖保持部件29的4個側(cè)面分別朝向±Y方向和±X方向。而且，在光纖保持部件29的±Y方向的兩側(cè)面固定有Y方向驅(qū)動用的一對壓電元件28a、28c，在±X方向的兩側(cè)面固定有X方向驅(qū)動用的一對壓電元件28b、28c。

壓電元件28a～28d分別構(gòu)成振動元件部，各自的接地端(一個表面極)在驅(qū)動部21中公共連接。例如，壓電元件28a～28d通過裝配在形成于光纖保持部件29的公共的連接布線圖案29a上，各自的接地端在光纖保持部件29上公共連接。在壓電元件28a～28d的饋電端(另一個表面電極)連接有來自控制裝置主體30的驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38的對應(yīng)的布線纜線13。同樣，在光纖保持部件29的連接布線圖案29a上連接有來自驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38的對應(yīng)的布線纜線13。

這樣，當(dāng)使壓電元件28a～28d各自的接地端在驅(qū)動部21中公共連接時，使壓電元件28a～28d和驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38電連接的布線纜線13合計為5根即可。與此相對，在壓電元件28a～28d各自的接地端未公共化的情況下，針對各個壓電元件28a～28d，需要2根布線纜線，所以，需要使合計8根布線纜線在鏡體20的插入部23內(nèi)延伸。因此，根據(jù)本實施方式，能夠減少布線纜線13的根數(shù)，所以，相應(yīng)地實現(xiàn)插入部23的小型/細(xì)徑化。并且，壓電元件28a～28d例如通過裝配在形成于光纖保持部件29的公共的連接布線圖案29a上，能夠使各自的接地端在光纖保持部件29上公共連接，所以，還能夠簡化驅(qū)動部21的結(jié)構(gòu)。

圖5是示出驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38的概略結(jié)構(gòu)的框圖。驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38具有與壓電元件28a對應(yīng)的DDS(數(shù)字直接合成發(fā)射器)51ya、DAC(數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器)52ya、放大器53ya；與壓電元件28b對應(yīng)的DDS51xb、DAC52xb、放大器53xb；與壓電元件28c對應(yīng)的DDS51yc、DAC52yc、放大器53yc；與壓電元件28d對應(yīng)的DDS51xd、DAC52xd、放大器53xd。下面，只要沒有特別限定，則總括地簡記為DDS51、DAC52、放大器53。DDS51輸入來自控制部31的對應(yīng)的控制信號，生成數(shù)字驅(qū)動信號。這些數(shù)字驅(qū)動信號在對應(yīng)的DAC52中被轉(zhuǎn)換為模擬信號后，在對應(yīng)的放大器53中進(jìn)行放大。放大器53的輸出經(jīng)由對應(yīng)的布線纜線13施加給位于鏡體20的前端部24的對應(yīng)的壓電元件28a～28d。由此，壓電元件28a～28d被進(jìn)行振動驅(qū)動。

另外，在X方向的壓電元件28b、28d之間施加正負(fù)相反且大小相等的電壓。由此，壓電元件28b、28d在一方伸展時，另一方收縮，使光纖保持部件29產(chǎn)生翹曲，通過反復(fù)進(jìn)行該動作，使光纖保持部件29在X方向上進(jìn)行振動。同樣，在Y方向的壓電元件28a、28c之間施加正負(fù)相反且大小相等的電壓，使光纖保持部件29在Y方向上進(jìn)行振動。

驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38對X方向驅(qū)動用的壓電元件28b、28d和Y方向驅(qū)動用的壓電元件28a、28c施加相同頻率的振動電壓或不同頻率的振動電壓。當(dāng)Y方向驅(qū)動用的壓電元件28a、28c和X方向驅(qū)動用的壓電元件28b、28d分別被進(jìn)行振動驅(qū)動時，圖3和圖4A、圖4B所示的照明用光纖11的射出端部11b振動。由此，射出端面11c偏轉(zhuǎn)，從射出端面11c射出的激光依次對對象物100的表面進(jìn)行掃描。

照明用光纖11的射出端部11b在X方向和Y方向的雙方或任意一個方向上以諧振頻率被進(jìn)行振動驅(qū)動。但是，射出端部11b的諧振頻率由于環(huán)境條件或經(jīng)時變化而變化。因此，在本實施方式中，在驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38中檢測照明用光纖11的射出端部11b的諧振頻率。

在圖5中，驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38檢測射出端部11b的諧振頻率，所以，在壓電元件28a～28d的饋電端側(cè)，具有檢測流過對應(yīng)的壓電元件28a～28d的電流的電流檢測部55ya、55xb、55yc、55xd以及檢測施加電壓的電壓檢測部56ya、56xb、56yc、56xd。下面，只要沒有特別限定，則總括地簡記為電流檢測部55、電壓檢測部56。電流檢測部55使用電流互感器(Current Transformer)CT構(gòu)成。電流檢測部55不限于電流互感器CT，也可以使用公知的集成電路等構(gòu)成。特別地，如果使用電流互感器CT，則在針對對應(yīng)的壓電元件的施加電壓比較高的情況下，也能夠利用低電壓系統(tǒng)實現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)，所以，實現(xiàn)了電流檢測部55的小型化/低成本化。并且，通過使用電流互感器CT，能夠?qū)z測系統(tǒng)配置在二次電路側(cè)，所以，具有能夠簡化與患者電路之間的絕緣的優(yōu)點。

驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38還具有將由與各個壓電元件28a～28對應(yīng)的電流檢測部55和電壓檢測部56分別檢測到的電流和電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的ADC(模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器)、以及根據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后的電流和電壓的相位差來檢測對應(yīng)的振動方向的諧振頻率的諧振頻率檢測部59。在圖5中，為了使附圖清楚，示出與電流檢測部55xb對應(yīng)的ADC57xb和與電壓檢測部56xb對應(yīng)的ADC58xb，省略其他的ADC的圖示。下面，只要沒有特別限定，則總括地簡記為ADC57和ADC58。另外，ADC57和ADC58的輸出還被供給到控制部31。

ADC57根據(jù)控制部31的控制，在由電流檢測部55檢測到的電流的振幅最大的時刻，將電流檢測部55的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。同樣，ADC58也根據(jù)控制部31的控制，在電壓的振幅最大的時刻，將電壓檢測部56的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。由此，能夠以較高的S/N來檢測電流和電壓，所以，能夠進(jìn)行高精度的驅(qū)動控制。

接著，使用圖6和圖7A～圖7E對光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10的動作進(jìn)行說明。圖6是說明動作的流程圖。圖7A～圖7E是說明各部的動作時刻和動作內(nèi)容以及照明光的掃描軌跡的圖，圖7A示出驅(qū)動電壓的振幅A，圖7B示出驅(qū)動電壓的頻率f，圖7C示出激光器33R、33G、33B的激光器輸出P，圖7D示出輸出電壓Vf的波形，圖7E示出從照明用光纖11射出的照明光的掃描軌跡。在圖7A～圖7D中，橫軸t示出時間。

首先，在初始狀態(tài)下，設(shè)為使照明用光纖11的射出端部11b的振動停止的狀態(tài)(步驟S01)。在圖7A中將該狀態(tài)表示為期間I。

接著，控制部31開始進(jìn)行檢測諧振頻率的諧振頻率檢測步驟(步驟S02)。諧振頻率檢測步驟對應(yīng)于圖7A的期間II。在該期間II中，對X方向的壓電元件28b、28d和Y方向的壓電元件28a、28c施加振幅A與規(guī)定振幅V_sweep相等、相位在X方向和Y方向上偏移90°、頻率f隨著時間而增大的振動電壓(參照圖7A、圖7B、圖7D)。由此，使照明用光纖11的射出端部11b的振動頻率在規(guī)定頻率范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。預(yù)先預(yù)測諧振頻率在設(shè)計時的諧振頻率的前后可能變動的范圍來決定規(guī)定頻率范圍。此時，激光器33R、33G、33B還未點亮(圖7C)。由此，照明用光纖11的射出端面11c以描繪圓的方式進(jìn)行振動(圖7(e))。

在驅(qū)動電壓的頻率增加的期間內(nèi)，通過諧振頻率檢測部59監(jiān)視由對應(yīng)的電流檢測部55和電壓檢測部56檢測到的電流信號和電壓信號。諧振頻率檢測部59通過檢測電流信號和電壓信號的相位的偏移(各自的最大值的時間偏移)，檢測諧振頻率。一般情況下，公知振動電路的阻抗以及電流和電壓的相位偏移的頻率特性分別如圖8A和圖8B那樣，當(dāng)以諧振頻率進(jìn)行振動時，阻抗最小，相位偏移為0。諧振頻率檢測部59識別來自對應(yīng)的電流檢測部55的電流信號和來自電壓檢測部56的電壓信號的相位偏移為0時的頻率fr作為諧振頻率，將其輸出到控制部31。

控制部31將以后的驅(qū)動頻率決定為檢測到的諧振頻率fr附近的頻率(步驟S03)。以諧振頻率fr附近的頻率進(jìn)行驅(qū)動，但是，驅(qū)動頻率不需要與fr完全一致，也可以是稍微偏移的值。在期間II的期間內(nèi)進(jìn)行決定該驅(qū)動頻率的驅(qū)動頻率決定步驟。

另外，在諧振頻率檢測步驟(步驟S02)中未檢測到諧振頻率的情況下，不進(jìn)行從諧振頻率檢測部59向控制部31的輸出，或者發(fā)送檢測異常的信號。該情況下，控制部31判斷為異常而停止裝置，在顯示器40中顯示告知異常的警告。作為未檢測到諧振頻率的情況，考慮照明用光纖11的彎折、壓電元件28a～28d的異常等。

控制部31在期間II的結(jié)束之前，使激光器33R、33G、33B點亮。接著，作為掃描步驟，進(jìn)行對象物的光掃描(步驟S04)。即，控制部31在期間III內(nèi)將施加給X方向的壓電元件28b、28d和Y方向的壓電元件28a、28c的電壓的驅(qū)動頻率f固定在諧振頻率fr(圖7B)，使驅(qū)動電壓的振幅A隨著時間從0增大到最大值Vmax(圖7A)。由此，從照明用光纖11射出的光描繪半徑隨著時間經(jīng)過而擴(kuò)大的螺旋狀的軌跡(圖7E)。此時，控制部31根據(jù)ADC57的輸出進(jìn)行反饋控制，以使得由電流檢測部55檢測到的電流的最大值恒定。并且，控制部31監(jiān)視ADC58的輸出。

接著，控制部31根據(jù)ADC58的輸出而檢測到驅(qū)動電壓的振幅A成為最大值Vmax時，停止激光器33R、33G、33B的振蕩，照明用光纖11的振動也逐漸停止(步驟S05)。通過使驅(qū)動電壓的振幅A在比期間III短的期間IV內(nèi)急速減小來實現(xiàn)振動的停止。通過以上的螺旋狀的掃描，對對象物100的圓形區(qū)域進(jìn)行二維掃描，取得1幀的圖像?？刂撇?1在進(jìn)行下一幀的取得的情況下，再次返回步驟S02，反復(fù)進(jìn)行步驟S02～步驟S05。因此，在本實施方式中，控制部31和驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38構(gòu)成對驅(qū)動部21進(jìn)行控制的控制部。

根據(jù)本實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10，如上所述，能夠?qū)崿F(xiàn)鏡體20的插入部23的小型/細(xì)徑化、驅(qū)動部21的結(jié)構(gòu)的簡化、電流檢測部55的小型化/低成本化和電流檢測的精度提高、與患者電路之間的絕緣的簡化等。并且，光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10在對對象物100進(jìn)行掃描之前檢測諧振頻率fr，以該諧振頻率fr進(jìn)行被檢測物的光掃描并取得圖像，所以，能夠防止裝置的個體差異或經(jīng)時變化而引起的光纖的諧振頻率的偏移所導(dǎo)致的性能劣化，能夠適當(dāng)調(diào)整驅(qū)動頻率。并且，通過始終對照明用光纖11的射出端部11b以接近諧振頻率的頻率進(jìn)行振動驅(qū)動，能夠進(jìn)行能效優(yōu)良的掃描。

進(jìn)而，在各圖像幀的取得前進(jìn)行諧振頻率的檢測，所以，在光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10的工作中，在由于溫度上升等要因而使諧振頻率變化的情況下，也能夠即時將驅(qū)動頻率調(diào)整為適當(dāng)值。其結(jié)果，能夠使照明用光纖11的射出端面11c以穩(wěn)定的軌跡進(jìn)行振動，所以，能夠期待能夠取得、顯示更加穩(wěn)定的圖像。

進(jìn)而，在諧振頻率檢測步驟(步驟S02)中無法檢測到諧振頻率的情況下，停止裝置并發(fā)出警告，所以，能夠早期檢測裝置的異常并防止故障或破損的擴(kuò)大。

另外，關(guān)于第2次以后的諧振頻率檢測和驅(qū)動頻率的決定，也可以不是在期間IV的掃描停止后進(jìn)行，而是在期間IV(步驟S05)內(nèi)使振動減少的期間內(nèi)，在諧振頻率的前后掃描振動頻率f，通過檢測諧振頻率來執(zhí)行。該情況下，能夠在振動停止后立即開始進(jìn)行光掃描(步驟S03)，所以，能夠提高幀率，能夠得到更加良好的圖像。

(第2實施方式)

圖9A、圖9B和圖9C是示出第2實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的鏡體的前端部的放大圖。關(guān)于本實施方式，在第1實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10中，代替壓電元件而使用固定在照明用光纖11上的永久磁鐵63和對其進(jìn)行驅(qū)動的偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈(電磁線圈)62a～62d構(gòu)成驅(qū)動部21。下面，對與第1實施方式中說明的結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)注相同參照標(biāo)號并省略說明，對與第1實施方式不同的部分進(jìn)行說明。另外，圖9A是鏡體20的前端部24的剖視圖，圖9B是放大示出圖9A的驅(qū)動部21的立體圖，圖9C是包含圖9B的偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a～62d和永久磁鐵63的部分的與照明用光纖11的軸垂直的剖視圖。

在照明用光纖11的軸向上被磁化且具有貫通孔的永久磁鐵63在照明用光纖11穿過貫通孔的狀態(tài)下與照明用光纖11的射出端部11b的一部分耦合。并且，以包圍射出端部11b的方式設(shè)置有將一端部固定在安裝環(huán)26上的方形管61，在與永久磁鐵63的一個極對置的部分的方形管61的各側(cè)面設(shè)置有平型的偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a～62d。

Y方向的偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a和62c的對兒以及X方向的偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62b和62d的對兒配置在方形管61的分別對置的面上，連接偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a的中心和偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62c的中心的線、以及連接偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62b的中心和偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62d的中心的線在靜止時的配置有照明用光纖11的方形管61的中心軸線附近正交。

偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a～62d分別構(gòu)成振動元件部，各自的接地端(一端部)在驅(qū)動部21中公共連接。例如，偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a～62d通過在形成于方形管61的公共的連接布線圖案61a上粘接接地端，各自的接地端在方形管61上公共連接。在偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a～62d的饋電端(另一端部)上連接有來自控制裝置主體30的驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38的對應(yīng)的布線纜線13。同樣，在方形管61的連接布線圖案61a上連接有來自驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38的對應(yīng)的布線纜線13。由此，對偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a～62d饋送來自驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38的驅(qū)動電流，通過與永久磁鐵63之間的電磁作用，照明用光纖11的射出端部11b振動。

圖10是說明本實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10的動作的流程圖。圖10中的各步驟的內(nèi)容與第1實施方式中的各步驟大致相同，所以，在圖6的各對應(yīng)的步驟的標(biāo)號中加上10來表示。但是，在本實施方式中，在開始進(jìn)行裝置的操作后，僅進(jìn)行一次諧振頻率的檢測(步驟S12)，決定驅(qū)動頻率(步驟S13)。然后，反復(fù)進(jìn)行基于對象物的光掃描(步驟S14)的圖像數(shù)據(jù)的取得，直到控制部31使下一幀的取得停止為止(步驟S16)，。其他結(jié)構(gòu)和作用與第1實施方式相同，所以，對相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同參照標(biāo)號并省略說明。

根據(jù)本實施方式，能夠削減使偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈62a～62d和驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38電連接的布線纜線13的根數(shù)，所以，得到鏡體20的插入部23的小型/細(xì)徑化、驅(qū)動部21的結(jié)構(gòu)的簡化等與第1實施方式的情況相同的效果。并且，一但檢測到諧振頻率，以后反復(fù)進(jìn)行光掃描并取得圖像幀，所以，與第1實施方式相比，能夠以較高幀率進(jìn)行內(nèi)窺鏡圖像的取得。另外，在本實施方式中，振動元件部由線圈構(gòu)成，所以，電流檢測部55不限于電流互感器，能夠使用公知的各種電流傳感器。

(第3實施方式)

圖11是示出第3實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置的主要部分的概略結(jié)構(gòu)的框圖。關(guān)于本實施方式，在第1實施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡裝置10中，在驅(qū)動部21側(cè)分別并聯(lián)連接使照明用光纖11的射出端部11b在Y方向上進(jìn)行振動的壓電元件(第1振動元件部)28a、28c的饋電端和使其在X方向上進(jìn)行振動的壓電元件(第2振動元件部)28b、28d的饋電端。下面，對與第1實施方式中說明的結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)注相同參照標(biāo)號并省略說明，對與第1實施方式不同的部分進(jìn)行說明。

經(jīng)由對應(yīng)的DDS51y、DAC52y、放大器53y和布線纜線13對壓電元件28a、28c施加相同的驅(qū)動信號。同樣，經(jīng)由對應(yīng)的DDS51x、DAC52x、放大器53x和布線纜線13對壓電元件28b、28d施加相同的驅(qū)動信號。另外，成對兒的壓電元件28a、28c構(gòu)成為，當(dāng)被施加的驅(qū)動信號處于一個極性時，一個壓電元件28a或28c伸展，另一個壓電元件28c或28a收縮，在處于另一個極性時，另一個壓電元件28c或28a伸展，一個壓電元件28a或28c收縮。同樣，成對兒的壓電元件28b、28d構(gòu)成為，當(dāng)被施加的驅(qū)動信號處于一個極性時，一個壓電元件28b或28d伸展，另一個壓電元件28d或28b收縮，在處于另一個極性時，另一個壓電元件28d或28b伸展，一個壓電元件28b或28d收縮。由此，壓電元件28a～28d被進(jìn)行振動驅(qū)動。

在具有電流互感器CT的電流檢測部55y中檢測流過壓電元件28a、28c的合成電流，在ADC57y中將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入到諧振頻率檢測部59。同樣，在具有電流互感器CT的電流檢測部55x中檢測流過壓電元件28b、28d的合成電流，在ADC57x中將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入到諧振頻率檢測部59。并且，在電壓檢測部56y中檢測施加給壓電元件28a、28c的振動電壓，在ADC58y中將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入到諧振頻率檢測部59。同樣，在電壓檢測部56x中檢測施加給壓電元件28b、28d的振動電壓，在ADC58x中將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入到諧振頻率檢測部59。ADC57x、57y和ADC58x、58y的輸出還被供給到控制部31。在圖11中，為了使附圖清楚，示出與電流檢測部55x對應(yīng)的ADC57x和與電壓檢測部56x對應(yīng)的ADC58x，省略其他的ADC的圖示。其他結(jié)構(gòu)和動作與第1實施方式相同。

根據(jù)本實施方式，在驅(qū)動部21中，公共連接壓電元件28a～28d各自的接地端，并且，分別并聯(lián)連接在X方向上成對兒的壓電元件28b、28d的饋電端和在Y方向上成對兒的壓電元件28a、28c的饋電端。因此，使壓電元件28a～28d和驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部38電連接的布線纜線13合計3根即可，所以，與第1實施方式相比，能夠削減布線纜線13的根數(shù)，具有能夠使鏡體20的插入部23更加小型/細(xì)徑化的優(yōu)點。

另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，能夠進(jìn)行若干的變形或變更。例如，光掃描不限于螺旋掃描，也可以采用光柵掃描。該情況下，使照明用光纖僅在XY方向的掃描中的一個方向上以諧振頻率進(jìn)行振動。并且，振動驅(qū)動單元不限于使用線圈和磁鐵的方法或使用壓電元件的方法，也可以使用其他的振動驅(qū)動單元。并且，在使用線圈的情況下，也可以利用2個串聯(lián)線圈構(gòu)成一個振動元件部。進(jìn)而，不限于在每一次掃描或裝置的驅(qū)動開始時檢測諧振頻率的情況，也可以在各種時刻進(jìn)行檢測。例如，也可以進(jìn)行每當(dāng)多次掃描時檢測一次或每日檢測一次的設(shè)定、根據(jù)使用者的指示進(jìn)行檢測的設(shè)定。并且，本發(fā)明不限于內(nèi)窺鏡裝置，還能夠應(yīng)用于顯微鏡、投影儀等其他裝置。

標(biāo)號說明

10：光掃描型內(nèi)窺鏡裝置；11：照明用光纖；11b：射出端部；21：驅(qū)動部；28a～28d：壓電元件；29a：連接布線圖案；31：控制部；33R、33G、33B：激光器；35：光檢測器；37：圖像處理部；38：驅(qū)動控制/諧振頻率檢測部；55：電流檢測電路；61a：連接布線圖案；62a～62d：偏轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用線圈；63：永久磁鐵；100：對象物。