本發(fā)明涉及具有框體和光纖的光纖掃描裝置、以及在插入部的前端部具有上述光纖掃描裝置的光掃描型內(nèi)窺鏡，其中，在該框體中配設(shè)有磁場(chǎng)發(fā)生單元，該光纖從前端部射出光且配設(shè)有永久磁鐵。

背景技術(shù)：

使用CCD或CMOS圖像傳感器等攝像元件的攝像裝置通過呈矩陣狀配置的多個(gè)受光元件同時(shí)接受來自被檢體的反射光，從而取得被攝體圖像。在拍攝較暗的體內(nèi)的內(nèi)窺鏡的情況下，取得被來自光源的光照明的范圍的圖像。

與此相對(duì)地，在光掃描型攝像裝置中，一邊通過光點(diǎn)對(duì)被攝體進(jìn)行掃描照射，一邊依次接受被攝體的反射光，并根據(jù)該受光數(shù)據(jù)來制成被攝體圖像。

例如，在光掃描型攝像裝置中，光纖掃描裝置通過使光纖的前端部進(jìn)行二維掃描而進(jìn)行光點(diǎn)的掃描照射，其中，光纖對(duì)來自光源的光進(jìn)行導(dǎo)光。

光纖掃描裝置的光纖掃描例如是通過控制來自磁場(chǎng)發(fā)生單元對(duì)配設(shè)有磁鐵的光纖的磁力施加而進(jìn)行的。但是，如果光纖沒有正確地配置于磁場(chǎng)發(fā)生單元，則掃描軌跡扭曲或掃描振幅降低，無法進(jìn)行高精度的掃描照射，從而無法取得良好的圖像。

而且，在內(nèi)窺鏡中，為了低侵害化而強(qiáng)烈需求前端部的細(xì)徑化。為了在前端部配設(shè)有光纖掃描裝置的光掃描型內(nèi)窺鏡的細(xì)徑化，光纖掃描型攝像裝置的細(xì)徑化是重要課題。

在日本特開2008-116922號(hào)公報(bào)中公開了使用磁力的光纖掃描裝置。在該現(xiàn)有的光纖掃描裝置中，在圓筒內(nèi)在磁場(chǎng)發(fā)生單元的中心配置有配設(shè)了永久磁鐵的光纖，其中，該磁場(chǎng)發(fā)生單元由垂直配置/對(duì)置配置的四個(gè)電磁鐵(磁場(chǎng)發(fā)生部)構(gòu)成。

在該光纖掃描裝置中，電磁鐵的線圈是在由軟磁材料構(gòu)成的磁芯的外周以橢圓狀卷繞銅線而成的繞組線圈。

但是，不容易進(jìn)行高精度地制作所謂的塊材(bulk)繞組型電磁鐵，不容易高精度地配置四個(gè)電磁鐵，并且不容易將光纖高精度地配置于四個(gè)電磁鐵的中心(磁場(chǎng)發(fā)生單元的中心)。并且，不容易縮小具有將銅線以橢圓狀卷繞而成的繞組線圈的電磁鐵，尤其不容易使厚度較薄，并且不容易進(jìn)行光纖掃描裝置的細(xì)徑化。

并且，將傳送驅(qū)動(dòng)電力的配線與各個(gè)線圈連接的工序很繁雜。

而且，需要能夠效率良好地驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)發(fā)生單元且低功耗的光纖掃描裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明的實(shí)施方式的目的在于，提供進(jìn)行高精度的掃描照射的細(xì)徑且高效的光纖掃描裝置和具有上述光纖掃描裝置的光掃描型內(nèi)窺鏡。

用于解決課題的手段

實(shí)施方式的光纖掃描裝置具備：具有中空部的框體，該中空部在長軸方向上的截面為正方形且前端開口；磁場(chǎng)發(fā)生單元，其配設(shè)于所述框體的所述中空部內(nèi)；以及配設(shè)有永久磁鐵的光纖，其從前端部射出照明光，所述磁場(chǎng)發(fā)生單元具有分別包含柔性基板的四個(gè)線圈單元，該柔性基板配設(shè)有在長軸方向上并列設(shè)置的兩個(gè)平面線圈、所述兩個(gè)平面線圈的引出配線層、以及從所述引出配線層的后端延伸設(shè)置的外部連接電極焊盤，所述四個(gè)線圈單元配設(shè)于所述中空部的內(nèi)表面上，檢測(cè)單元的入射部配置于所述框體的前端部，該檢測(cè)單元檢測(cè)從所述光纖射出的照明光的反射光。

并且，另一實(shí)施方式的光纖掃描裝置在磁場(chǎng)發(fā)生單元的中空部內(nèi)配置有光纖，該光纖配設(shè)有永久磁鐵并從前端部射出照明光，其特征在于，所述磁場(chǎng)發(fā)生單元具有分別包含柔性基板的四個(gè)線圈單元，該柔性基板配設(shè)有平面線圈、所述平面線圈的引出配線層、以及從所述引出配線層的后端延伸設(shè)置的外部連接電極焊盤，被配置為正四棱柱狀的所述四個(gè)線圈單元的內(nèi)部構(gòu)成所述中空部。

而且，另一實(shí)施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡在插入部的前端部具有光纖掃描裝置，該光纖掃描裝置在磁場(chǎng)發(fā)生單元的中空部配置有光纖，該光纖配設(shè)有永久磁鐵，從前端部照射照明光，在該光纖掃描裝置中，所述磁場(chǎng)發(fā)生單元具有分別包含柔性基板的四個(gè)線圈單元，該柔性基板配設(shè)有平面線圈、所述平面線圈的引出配線層、以及從所述引出配線層的后端延伸設(shè)置的外部連接電極焊盤，被配置為正四棱柱狀的所述四個(gè)線圈單元的內(nèi)部構(gòu)成所述中空部。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠提供進(jìn)行高精度的掃描照射的細(xì)徑且高效的光纖掃描裝置和具有上述光纖掃描裝置的光掃描型內(nèi)窺鏡。

附圖說明

圖1是第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置的沿著中心線的剖視圖。

圖2是第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置的沿著圖1的II-II線的剖視圖。

圖3是第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置的主要部分的分解圖。

圖4是第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置的平面線圈的俯視圖。

圖5A是用于對(duì)第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說明的示意剖視圖。

圖5B是用于對(duì)第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說明的示意剖視圖。

圖6A是用于對(duì)第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置的掃描方法進(jìn)行說明的圖。

圖6B是用于對(duì)第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置的掃描方法進(jìn)行說明的圖。

圖7是第一實(shí)施方式的變形例1的光纖掃描裝置的磁場(chǎng)發(fā)生單元的立體圖。

圖8是第一實(shí)施方式的變形例2的光纖掃描裝置的磁場(chǎng)發(fā)生單元的立體圖。

圖9是第一實(shí)施方式的變形例2的光纖掃描裝置的兩個(gè)平面線圈的連接圖。

圖10是第二實(shí)施方式的光纖掃描裝置的磁場(chǎng)發(fā)生單元的立體圖。

圖11是第二實(shí)施方式的光纖掃描裝置的剖視圖。

圖12A是第二實(shí)施方式的光纖掃描裝置的兩個(gè)平面線圈的連接圖。

圖12B是第二實(shí)施方式的光纖掃描裝置的兩個(gè)平面線圈的連接圖。

圖13A是用于對(duì)第二實(shí)施方式的光纖掃描裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說明的示意剖視圖。

圖13B是用于對(duì)第二實(shí)施方式的光纖掃描裝置的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說明的示意剖視圖。

圖14是第二實(shí)施方式的變形例1的光纖掃描裝置的磁場(chǎng)發(fā)生單元的立體圖。

圖15是第二實(shí)施方式的變形例2的光纖掃描裝置的磁場(chǎng)發(fā)生單元的立體圖。

圖16是第二實(shí)施方式的變形例3的光纖掃描裝置的磁場(chǎng)發(fā)生單元的立體圖。

圖17是第二實(shí)施方式的變形例3的光纖掃描裝置的四個(gè)平面線圈的連接圖。

圖18是第三實(shí)施方式的光纖掃描裝置的長軸垂直方向的剖視圖。

圖19是第三實(shí)施方式的光纖掃描裝置的沿圖18的XVIIII-XVIIII線的剖視圖。

圖20是包含第四實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡在內(nèi)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的立體圖。

圖21是包含第四實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡在內(nèi)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

<第一實(shí)施方式>

使用圖1至圖3，對(duì)第一實(shí)施方式的光纖掃描裝置10進(jìn)行說明。另外，在以下的說明中，基于各實(shí)施方式的附圖是示意性的，需要注意各部分的厚度與寬度的關(guān)系、各個(gè)部分的厚度的比例等與現(xiàn)實(shí)不同，有時(shí)在附圖彼此之間也包含彼此的尺寸的關(guān)系或比例不同的部分。

光纖掃描裝置10具備框體11、光纖28、磁場(chǎng)發(fā)生單元20U以及照明光學(xué)系統(tǒng)32，其中，光纖28沿著框體11的中空部11H的長軸(Z軸)方向的中心線O配置，磁場(chǎng)發(fā)生單元20U具有四個(gè)線圈單元20A～20D。

光纖28對(duì)來自光源單元174(參照?qǐng)D21)的光進(jìn)行導(dǎo)光，使照明光從前端部射出。照明光經(jīng)由照明光學(xué)系統(tǒng)32對(duì)被攝體進(jìn)行點(diǎn)照射，其中，照明光學(xué)系統(tǒng)32由多個(gè)透鏡構(gòu)成。另外，照明光學(xué)系統(tǒng)32不是必須的結(jié)構(gòu)要素。

在光纖28的前端部的后部通過粘接劑等而接合有永久磁鐵29。例如，由SmCo合金構(gòu)成的永久磁鐵29為筒型且在長度方向上被磁化。光纖28貫穿插入于保持部件33的貫穿孔33H中，與保持部件33接合。與保持部件33的接合部(基端部)所固定的光纖28的前端部能夠以基端部為基點(diǎn)在上下左右在XY平面內(nèi)移動(dòng)。

在框體11中具有與中心線O垂直的截面為正方形的中空部11H。為了準(zhǔn)確地進(jìn)行加工，框體11優(yōu)選由金屬構(gòu)成，尤其優(yōu)選由切削加工性和耐氣候性優(yōu)異的不銹鋼或鋁合金構(gòu)成。并且，從減少漏磁通等觀點(diǎn)出發(fā)，框體11尤其優(yōu)選例如由坡莫合金等磁導(dǎo)率高的軟磁材料構(gòu)成。

在框體11的中空部11H的第一面11SA上例如通過粘接劑等而接合有線圈單元20A，在第二面11SB上接合有線圈單元20B。同樣地，在第三面11SC上接合有線圈單元20C，在第四面11SD上接合有線圈單元20D。線圈單元20A～20D為相同的結(jié)構(gòu)。另外，以下，將線圈單元20A～20D每個(gè)稱為線圈單元20。

如圖3和圖4等所示，線圈單元20由以倒裝的方式安裝有線圈芯片21的配線板24構(gòu)成，其中，線圈芯片21具有平面線圈21S。

線圈芯片21在由硅構(gòu)成的基體22上隔著氧化硅等絕緣層(未圖示)配設(shè)有平面線圈21S，該平面線圈21S是螺旋(漩渦)形狀的驅(qū)動(dòng)線圈。平面線圈21S的除了兩端的接合焊盤21P的上部的接觸孔部之外的其余部分被絕緣層23覆蓋，該絕緣層23由聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂等樹脂構(gòu)成。例示的平面線圈21S具有導(dǎo)體層(平面線圈)和絕緣層，該導(dǎo)體層由圖案化后的銅或金等低電阻金屬構(gòu)成，該絕緣層覆蓋導(dǎo)體層。

另外，在線圈芯片21上在線圈中央處也配置有接合焊盤，但也可以為了將接合焊盤設(shè)置于線圈周邊而再具有一層的絕緣層/引出配線，還可以是多個(gè)線圈隔著絕緣層層疊而成的多層線圈。

通過利用MEMS半導(dǎo)體工藝，將多個(gè)平面線圈配設(shè)于硅晶片，然后進(jìn)行單片化，而能夠制作線圈芯片21。使用精度高的抗蝕掩模，通過加成法或減成法等進(jìn)行圖案化，由此能夠容易地大量制作具有精度高的平面線圈21S的線圈芯片21，其中，抗蝕掩模是通過使用光致抗蝕劑和光掩模的光刻法而制作的。

配線板24是在柔性基板24F上配設(shè)有線圈連接電極焊盤24PA、外部連接電極焊盤24PB以及引出配線層24PL的柔性配線板，該引出配線層24PL連接線圈連接電極焊盤24PA和外部連接電極焊盤24PB。

為了在由聚酰亞胺等絕緣性樹脂構(gòu)成是柔性基板24F上配設(shè)引出配線層24PL等，使用現(xiàn)有的印刷配線板制作法。例如，通過在接合有銅箔的聚酰亞胺基板上形成蝕刻掩模后對(duì)銅箔進(jìn)行蝕刻，而制作了配線板24。即，線圈連接電極焊盤24PA、外部連接電極焊盤24PB以及引出配線層24PL由一體的銅層構(gòu)成。

也可以在線圈連接電極焊盤24PA和外部連接電極焊盤24PB配設(shè)在銅層上由鎳/金等構(gòu)成的連接焊盤。并且，也可以是，配線板24的除去線圈連接電極焊盤24PA和外部連接電極焊盤24PB之外的區(qū)域被絕緣層覆蓋。并且，在配線板24為多層配線板的情況下，也可以將線圈連接電極焊盤24PA和外部連接電極焊盤24PB配置于另外的主面。

在配線板24的線圈連接電極焊盤24PA上接合有線圈芯片21的接合焊盤21P。在配線板24的外部連接電極焊盤24PB上接合有與驅(qū)動(dòng)控制單元175(參照?qǐng)D21)連接的配線75L，其中，驅(qū)動(dòng)控制單元175供給驅(qū)動(dòng)電流。平面線圈21S在接合焊盤21P被施加了驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，產(chǎn)生與線圈芯片21的主面垂直的方向的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的強(qiáng)度由驅(qū)動(dòng)電流的電流值和螺旋線圈的圈數(shù)(匝數(shù))等設(shè)定。當(dāng)在線圈內(nèi)流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流的方向反轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向反轉(zhuǎn)。

像已經(jīng)說明那樣，在框體11的中空部11H中配設(shè)有磁場(chǎng)發(fā)生單元20U，該磁場(chǎng)發(fā)生單元20U具有分別包含有平面線圈21S的四個(gè)線圈單元20。即，在框體11的第一面11SA和第二面11SB上分別配設(shè)有平面線圈21S1、21S2，在垂直的第三面11SC和第四面11SD上分別配設(shè)有平面線圈21S3、21S4。即，平面線圈21S1與平面線圈21S3配置于對(duì)置的位置，平面線圈21S2與平面線圈21S4配置于對(duì)置的位置。

因此，平面線圈21S1、21S3產(chǎn)生X軸方向的磁場(chǎng)，平面線圈21S2、21S4產(chǎn)生Y軸方向的磁場(chǎng)。

另外，在光纖掃描裝置10中，配設(shè)有線圈芯片21的面與框體11接合，但也可以是相反面與框體11接合。

接下來，簡單地對(duì)光纖掃描裝置10的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說明。

如圖5A所示，當(dāng)向平面線圈21S1供給驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，例如，內(nèi)表面?zhèn)犬a(chǎn)生N極的磁場(chǎng)。同時(shí)，當(dāng)向平面線圈21S3供給驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，例如，內(nèi)表面?zhèn)犬a(chǎn)生S極的磁場(chǎng)。這樣，配置于磁場(chǎng)內(nèi)的永久磁鐵29的后端側(cè)(N極)被向Y軸上方向拉起。因此，光纖28的前端也向Y軸上方向移動(dòng)。

另一方面，如圖5B所示，當(dāng)向平面線圈21S1供給與圖5A的情況相反方向的驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，內(nèi)表面?zhèn)犬a(chǎn)生S極的磁場(chǎng)。同樣地，當(dāng)向平面線圈21S3供給與圖5A的情況相反方向的驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，內(nèi)表面?zhèn)犬a(chǎn)生N極的磁場(chǎng)。這樣，配置于磁場(chǎng)內(nèi)的永久磁鐵29的后端側(cè)(N極)被向Y軸下方向下拉。因此，光纖28的前端部也向Y軸下方向移動(dòng)

因此，通過對(duì)向平面線圈21S1、21S3供給的驅(qū)動(dòng)電流的方向進(jìn)行控制，使光纖28的前端部在Y軸方向上進(jìn)行掃描。同樣地，通過對(duì)向平面線圈21S2、21S4供給的驅(qū)動(dòng)電流的方向進(jìn)行控制，使光纖28的前端部在X軸方向上進(jìn)行掃描。

另外，也可以以使得向永久磁鐵29的前端側(cè)施加磁場(chǎng)的方式配置永久磁鐵29、光纖或者磁場(chǎng)發(fā)生單元20U。并且，例如，通過僅驅(qū)動(dòng)平面線圈21S1和平面線圈21S2，也能夠進(jìn)行掃描。

通過對(duì)向四個(gè)平面線圈21S1～21S4供給的驅(qū)動(dòng)電流的方向進(jìn)行控制，使光纖28的前端部在XY平面內(nèi)進(jìn)行二維掃描。掃描寬度由驅(qū)動(dòng)電流值控制。其結(jié)果為，使從光纖28的前端部射出的光點(diǎn)進(jìn)行二維掃描。

作為二維掃描方式，圖6A所示的螺旋掃描方式或圖6B所示的光柵掃描方式容易進(jìn)行圖像處理，因而是優(yōu)選的，光柵掃描方式能夠均勻地照明，因而尤其優(yōu)選。

而且，在光纖掃描裝置10中，由于磁場(chǎng)發(fā)生單元20U具有平面線圈，因此厚度例如由在10μm以上200μm以下的非常薄的線圈芯片21A～21D構(gòu)成，因此光纖掃描裝置10是細(xì)徑的。而且，由于線圈單元20A～20D分別配設(shè)于框體11的截面為正方形的中空部11H的內(nèi)表面上，因此線圈芯片21A～21D被準(zhǔn)確地對(duì)置配置/垂直配置。

因此，光纖掃描裝置10為細(xì)徑且能夠進(jìn)行高精度的掃描照射。而且，各個(gè)線圈單元20的平面線圈21S(線圈芯片21)以倒裝的方式安裝于具有外部連接電極焊盤24PB的配線板24，因此容易連接傳送驅(qū)動(dòng)電力的配線。

另外，也可以是，在不使用框體11地將線圈單元20A～20D配置為正四棱柱狀時(shí)，使用樹脂等模制外周部以對(duì)線圈單元20A～20D進(jìn)行固定。即，框體11不是光纖掃描裝置10的必須的結(jié)構(gòu)要素。

<第一實(shí)施方式的變形例>

接下來，對(duì)第一實(shí)施方式的變形例的光纖掃描裝置10A、10B進(jìn)行說明。由于光纖掃描裝置10A、10B與光纖掃描裝置10類似，因此省略對(duì)相同功能的結(jié)構(gòu)要素的說明。另外，在以下的圖中，有時(shí)不對(duì)光纖和磁場(chǎng)發(fā)生單元等進(jìn)行圖示。

光纖掃描裝置10A、10B具有光纖掃描裝置10的效果，而且具有特征效果。

<第一實(shí)施方式的變形例1>

如圖7所示，在光纖掃描裝置10A中，磁場(chǎng)發(fā)生單元20UA的四個(gè)線圈單元30(30A～30D)是在柔性基板34F上通過一體的為相同材料的銅層而配設(shè)有螺旋形狀的平面線圈34S、引出配線層34PL以及電極焊盤34PB的配線板34。即，配線板34包含平面線圈34S。線圈單元30A～30D為相同的結(jié)構(gòu)。

能夠使用與配線板24大致相同的方法即通用的印刷配線板制造方法來制作配設(shè)有平面線圈34S的配線板34。因此，能夠與引出配線層31PL和電極焊盤34PB同時(shí)制作尺寸精度比較高的平面線圈34S。

磁場(chǎng)發(fā)生單元20UA的線圈單元30A～30D配置為正四棱柱狀。另外，在圖7中，平面線圈34S等所配設(shè)的面為正四棱柱的內(nèi)表面，但平面線圈34S等所配設(shè)的面也可以是正四棱柱的外表面。并且，在配線板34為雙面配線板的情況下，也可以是，例如平面線圈34S所配設(shè)的面與電極焊盤34PB所配設(shè)的面不同。

另外，像光纖掃描裝置10那樣，線圈單元30A～30D也可以與框體的截面為正方形的中空部的內(nèi)表面接合。

由于光纖掃描裝置10A的配線板34包含平面線圈34S，因此制造比光纖掃描裝置10容易且價(jià)格低廉。

<第一實(shí)施方式的變形例2>

如圖8所示，在光纖掃描裝置10B中，磁場(chǎng)發(fā)生單元20UB的四個(gè)線圈單元40(40A～40D)具有如下的配線板44：平面線圈44S與引出配線層44PL和電極焊盤44PB作為一體的導(dǎo)電體層配設(shè)于柔性基板44F。即，與光纖掃描裝置10A同樣地，配線板44包含平面線圈44S。

而且，在光纖掃描裝置10B中，還在配線板44的平面線圈44S的正上方以倒裝的方式安裝有線圈芯片41，該線圈芯片41具有第二平面線圈41S。即，通過在配線板44的平面線圈44S之上以螺旋線圈的中心一致的方式配設(shè)線圈芯片41的第二平面線圈41S并將它們連接，從而構(gòu)成由兩個(gè)平面線圈構(gòu)成的多層線圈。線圈單元40A～40D為相同的結(jié)構(gòu)。

線圈芯片41與已經(jīng)進(jìn)行了說明的以硅為基體的線圈芯片21為大致相同的結(jié)構(gòu)。

如圖9所示，配線板44的平面線圈44S和線圈芯片41的第二平面線圈41S向相同的方向卷繞，構(gòu)成了在被施加電流時(shí)產(chǎn)生相同方向的磁場(chǎng)的多層線圈。

螺旋線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度與線圈的匝數(shù)(圈數(shù))成比例地增加。因此，要想低電力且高效地驅(qū)動(dòng)配置于規(guī)定的占有面積內(nèi)的平面線圈，優(yōu)選多層線圈。但是，在多層線圈制作中不僅需要在線圈之間配設(shè)絕緣層，要想確保上層的線圈的尺寸精度，還需要使由于下層的線圈而具有凹凸的絕緣層平坦等復(fù)雜的工序。

在光纖掃描裝置10B中，僅通過將線圈芯片41以倒裝的方式安裝于配線板44上就能夠構(gòu)成多層線圈。能夠以比光纖掃描裝置10低電力且更高效地驅(qū)動(dòng)具有多層線圈的光纖掃描裝置10B。

<第二實(shí)施方式>

接下來，對(duì)第二實(shí)施方式的光纖掃描裝置10C進(jìn)行說明。由于光纖掃描裝置10C與光纖掃描裝置10等類似，因此省略相同功能的結(jié)構(gòu)要素的說明。

在光纖掃描裝置10C中，磁場(chǎng)發(fā)生單元20UC的四個(gè)線圈單元50(50A～50D)包含在長軸方向上并列設(shè)置的兩個(gè)平面線圈51S1、51S2。線圈單元50A～50D為相同的結(jié)構(gòu)。

即，如圖10和圖11所示，在線圈單元50的配線板54上以倒裝的方式安裝有線圈芯片51A1和線圈芯片51A2，該線圈芯片51A1具有平面線圈51S1，該線圈芯片51A2具有平面線圈51S2。線圈芯片51A1、51A2為與線圈芯片21大致相同的結(jié)構(gòu)。

配設(shè)于光纖28的永久磁鐵29C為與兩個(gè)平面線圈51S1、51S2的螺旋的中心之間的距離大致相同的長度。另外，也可以代替長度長的永久磁鐵29C而將兩個(gè)永久磁鐵配設(shè)于光纖28。

像圖12A和圖12B所示那樣串聯(lián)連接的兩個(gè)平面線圈51S1、51S2根據(jù)連接狀態(tài)的不同而產(chǎn)生相同方向的磁場(chǎng)(圖12A)或產(chǎn)生相反方向的磁場(chǎng)(圖12A)。

接下來，簡單地對(duì)光纖掃描裝置10C的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說明。在光纖掃描裝置10C中，能夠使用第一驅(qū)動(dòng)方法或第二驅(qū)動(dòng)方法。

如圖13A所示，在第一驅(qū)動(dòng)方法中，線圈單元50的兩個(gè)平面線圈51S1、51S2產(chǎn)生相同方向的磁場(chǎng)。

線圈單元50A的平面線圈51S1A、51S2A的內(nèi)表面?zhèn)壤缫煌a(chǎn)生N極的磁場(chǎng)，線圈單元50C的平面線圈51S1C、51S2C的內(nèi)表面?zhèn)壤缫煌a(chǎn)生S極的磁場(chǎng)。

永久磁鐵29C的前端側(cè)(N極)通過平面線圈51S1A、51S1C而被向上方向(+Y方向)拉起。另一方面，永久磁鐵29C的后端側(cè)(S極)通過平面線圈51S2A、51S2C而承受下方向(-Y方向)的力。通過基于該來自平面線圈51S的磁力的永久磁鐵29C的振動(dòng)，光纖28在其長度方向上進(jìn)行具有波節(jié)和波腹的高次模式的共振振動(dòng)，通過高次模式的共振振動(dòng)而得到較高的共振頻率，從而能夠以高速進(jìn)行掃描。

另一方面，如圖13B所示，在第二驅(qū)動(dòng)方法中，線圈單元50A的兩個(gè)平面線圈51S1A、51S2A產(chǎn)生相反方向的磁場(chǎng)。并且，線圈單元50C的兩個(gè)平面線圈51S1C、51S2C也產(chǎn)生相反方向的磁場(chǎng)。

永久磁鐵29C的前端側(cè)(N極)通過平面線圈51S1A、51S1C而被向上方向(+Y方向)拉起。永久磁鐵29C的后端側(cè)(S極)通過平面線圈51S2A、51S2C也被向上方向(+Y方向)拉起。因此，即使各個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)微弱，光纖28也能夠進(jìn)行規(guī)定的振幅的掃描。

另外，在配設(shè)有兩個(gè)長度短的永久磁鐵的情況下，也能夠采取與上述不同的驅(qū)動(dòng)方法。

由于光纖掃描裝置10C能夠比光纖掃描裝置10更高效地使光纖28進(jìn)行掃描，因此為低功耗。

<第二實(shí)施方式的變形例>

接下來，對(duì)第二實(shí)施方式的變形例的光纖掃描裝置10D～10F進(jìn)行說明。由于光纖掃描裝置10D～10F與光纖掃描裝置10C類似，因此省略相同功能的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)的說明。

與光纖掃描裝置10C同樣地，光纖掃描裝置10D～10F的各個(gè)線圈單元具有在長軸方向上并列設(shè)置的兩個(gè)平面線圈。因此，光纖掃描裝置10D～10F具有光纖掃描裝置10C的效果，還具有特征效果。

<第二實(shí)施方式的變形例1>

如圖14所示，在光纖掃描裝置10D中，磁場(chǎng)發(fā)生單元20UD的線圈單元60(60A～60D)在配線板64上分別以倒裝的方式安裝有具有基體62和兩個(gè)平面線圈61S1、61S2的線圈芯片61，其中，兩個(gè)平面線圈61S1、61S2在基體62的長軸方向上并列設(shè)置。配線板64的線圈連接電極焊盤64PA、引出配線層64PL以及外部連接電極焊盤64PB作為一體的導(dǎo)電體層配設(shè)于柔性基板64F。

在光纖掃描裝置10D中，由于在線圈單元60上以倒裝的方式安裝的線圈芯片61為一個(gè)，因此容易進(jìn)行制造。

<第二實(shí)施方式的變形例2>

如圖15所示，在第二實(shí)施方式的變形例2的光纖掃描裝置10E中，磁場(chǎng)發(fā)生單元20UE的線圈單元70(70A～70D)是在長軸方向上并列設(shè)置有兩個(gè)平面線圈74S1、74S2的配線板74。

即，配線板74的兩個(gè)平面線圈74S1、74S2、引出配線層74PL以及外部連接電極焊盤74PB作為一體的導(dǎo)電體層配設(shè)于柔性基板74F。

由于配線板74包含兩個(gè)平面線圈74S1、74S2，因此制造比光纖掃描裝置10C、10D容易且價(jià)格低廉。

<第二實(shí)施方式的變形例3>

如圖16所示，在第二實(shí)施方式的變形例3的光纖掃描裝置10F中，磁場(chǎng)發(fā)生單元20UF的線圈單元80(80A～80D)還在包含兩個(gè)平面線圈81S1、81S2在內(nèi)的配線板84上以倒裝的方式安裝有線圈芯片81A1、81A2。

在線圈芯片81A1上配設(shè)有第二平面線圈81S1，在線圈芯片81A2上配設(shè)有第二平面線圈81S2。線圈單元70A～70D為相同的結(jié)構(gòu)。

在光纖掃描裝置10F中，在配線板84的兩個(gè)平面線圈84S1、84S2各自的正上方以倒裝的方式安裝有線圈芯片81A1、81A2，該線圈芯片81A1、81A2具有基體82和配設(shè)于基體82的第二平面線圈81S1、81S2，各個(gè)平面線圈84S1、84S2分別與各個(gè)第二平面線圈81S1、81S2連接而構(gòu)成多層線圈。

在圖17中示出線圈單元80的構(gòu)成兩個(gè)多層線圈的四個(gè)平面線圈84S1、84S2、81S1、81S2的連接例。在圖17所示的例子中，兩個(gè)多層線圈產(chǎn)生相同方向的磁場(chǎng)。但是，像已經(jīng)進(jìn)行說明那樣，根據(jù)連接狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生相反方向的磁場(chǎng)。

光纖掃描裝置10E能夠比光纖掃描裝置10C進(jìn)一步以低電力使光纖28進(jìn)行掃描。

另外，勿需贅言，與光纖掃描裝置10D同樣地在配線板64上以倒裝的方式安裝有將兩個(gè)平面線圈配設(shè)于一個(gè)基體上的線圈芯片的光纖掃描裝置具有與光纖掃描裝置10D、10F相同的效果。

<第三實(shí)施方式>

如圖18和圖19所示，第三實(shí)施方式的光纖掃描裝置10X與已經(jīng)進(jìn)行了說明的光纖掃描裝置10、10A～10F類似，但檢測(cè)單元176(參照?qǐng)D21)的兩個(gè)入射部16配置于框體11，其中，檢測(cè)單元176對(duì)從光纖28向被攝體照射的光的反射光進(jìn)行檢測(cè)。

另外，圖18是光纖掃描裝置10X的長軸垂直方向的剖視圖，圖19是沿著圖18的XVIIII-XVIIII線的剖視圖。

如圖18所示，入射部16是對(duì)反射光進(jìn)行導(dǎo)光的光纖(以下，也稱為“檢測(cè)光纖”)27的前端部。從光纖27的前端部經(jīng)由檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)46入射的反射光被導(dǎo)光至主體裝置3(參照?qǐng)D20、圖21)，其中，檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)46由多個(gè)透鏡構(gòu)成。另外，光纖27優(yōu)選為由多根光纖構(gòu)成的光纖束。并且，入射部16也可以是一個(gè)，還可以是三個(gè)以上。

這里，光纖27被看作檢測(cè)單元176的一部分。并且，也可以將檢測(cè)反射光的光電二極管(PD)元件等作為入射部16直接配置于框體11。

在光纖掃描裝置10X中，由于檢測(cè)單元176的入射部16配置于框體11，因此，在整體上，光纖掃描裝置10H的結(jié)構(gòu)比入射部16作為另外部件而配設(shè)的光纖掃描裝置簡單且細(xì)徑。

<第四實(shí)施方式>

圖20所示的第四實(shí)施方式的光掃描型內(nèi)窺鏡(以下稱為“內(nèi)窺鏡”)4在插入部91的前端部94具有已經(jīng)進(jìn)行了說明的光纖掃描裝置10、10A～10X中的任意光纖掃描裝置。以下，以具有光纖掃描裝置10的內(nèi)窺鏡2為例進(jìn)行說明。

包含內(nèi)窺鏡2在內(nèi)的光掃描型內(nèi)窺鏡系統(tǒng)(以下稱為“內(nèi)窺鏡系統(tǒng)”)1具有內(nèi)窺鏡2、主體裝置3以及監(jiān)視器4，該主體裝置3具有光源裝置和視頻處理器的功能。內(nèi)窺鏡2通過光纖掃描裝置10一邊使照明光進(jìn)行二維掃描一邊對(duì)被檢體進(jìn)行照射，檢測(cè)來自被檢體的反射光(返回光)，通過主體裝置3進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并在監(jiān)視器上對(duì)生成的被檢體像4進(jìn)行顯示。

內(nèi)窺鏡2具有細(xì)長的插入部91、操作部92以及通用線纜93，該插入部91被貫穿插入于活體內(nèi)，該通用線纜93供電氣線纜等貫穿插入。內(nèi)窺鏡2的插入部91包含前端部94、彎曲部95以及撓性管部96。另外，實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡2是所謂的柔性內(nèi)窺鏡，但即使插入部91是硬質(zhì)的所謂的硬性內(nèi)窺鏡，也具有后述的效果。

在操作部92上轉(zhuǎn)動(dòng)自如地配設(shè)有彎曲操作旋鈕97，該彎曲操作旋鈕97用于對(duì)彎曲部95進(jìn)行彎曲操作。插入部91與操作部92的連結(jié)部為用戶所把持的把持部98。

從操作部92延伸設(shè)置的通用線纜93經(jīng)由連接器90與主體裝置3連接。主體裝置3與對(duì)內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行顯示的監(jiān)視器4連接。

接下來，在圖21中示出內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)。

在內(nèi)窺鏡2的插入部91的內(nèi)部設(shè)置有沿著插入部91的內(nèi)周從基端側(cè)向前端側(cè)貫穿插入的檢測(cè)光纖27，該檢測(cè)光纖27對(duì)來自被檢體的反射光進(jìn)行導(dǎo)光。在作為檢測(cè)光纖27的前端的入射部16處配設(shè)有檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)46。當(dāng)內(nèi)窺鏡2的連接器90與主體裝置3連接時(shí)，檢測(cè)光纖27與分波器186連接。

主體裝置3具有電源171、存儲(chǔ)器172、控制器173、光源單元174、驅(qū)動(dòng)控制單元175以及檢測(cè)單元176。光源單元174具有三個(gè)光源181a、181b、181c和合波器182。

在驅(qū)動(dòng)控制單元175中設(shè)置有驅(qū)動(dòng)器單元177，通過驅(qū)動(dòng)器單元177對(duì)光纖掃描裝置10之類進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

電源171向控制器173等供給電力。在存儲(chǔ)器172中存儲(chǔ)有用于進(jìn)行主體裝置3整體的控制的控制程序等。

控制器173從存儲(chǔ)器172讀出控制程序，進(jìn)行光源單元174、驅(qū)動(dòng)控制單元175的控制。并且，控制器173進(jìn)行如下的控制：對(duì)檢測(cè)單元176檢測(cè)到的來自被攝體的反射光的光強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且使監(jiān)視器4對(duì)圖像進(jìn)行顯示。

光源單元174的光源181a、181b、181c根據(jù)控制器173的控制，而將各自不同的波段的光例如R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的波段的光向合波器182射出。合波器182對(duì)R、G、B的波段的光進(jìn)行合波并向光纖28射出。

驅(qū)動(dòng)控制單元175的驅(qū)動(dòng)器單元177根據(jù)控制器173的控制，而將用于使光纖掃描裝置10的光纖28的前端以期望的掃描方式進(jìn)行掃描的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向磁場(chǎng)發(fā)生單元20U輸出。即，驅(qū)動(dòng)器單元177向光纖掃描裝置10輸出規(guī)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以相對(duì)于插入部91的插入軸(Z軸)將光纖28的前端在左右方向(X軸方向)和上下方向(Y軸方向)上驅(qū)動(dòng)。

檢測(cè)光纖27接受由被檢體的表面反射后的反射光，并將接受的反射光向分波器186導(dǎo)光。分波器186例如是分色鏡等，按照每個(gè)規(guī)定的波段對(duì)反射光進(jìn)行分波。具體而言，分波器186將由檢測(cè)光纖27導(dǎo)光來的反射光分波為R、G、B的波段的反射光，并分別向檢測(cè)器187a、187b、187c輸出。

檢測(cè)器187a、187b以及187c分別是檢測(cè)R、G、B的波段的反射光的光強(qiáng)度的PD元件等。由檢測(cè)器187a、187b以及187c檢測(cè)到的光強(qiáng)度的信號(hào)被分別輸出給A/D轉(zhuǎn)換器188a、188b、188c。A/D轉(zhuǎn)換器188a～188c分別將從檢測(cè)器187a～187c輸出的光強(qiáng)度的信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸出給控制器173。

控制器173對(duì)來自A/D轉(zhuǎn)換器188a～188c的數(shù)字信號(hào)實(shí)施規(guī)定的圖像處理，生成被攝體像并使監(jiān)視器4進(jìn)行顯示。

另外，作為照射光，也可以使用單色光，還可以使用激光。

由于光掃描型內(nèi)窺鏡2在插入部91的前端部94具有細(xì)徑的光纖掃描裝置10、10A～10F中的任意一種光纖掃描裝置，因此前端部為細(xì)徑并且低侵害。并且，由于光纖掃描裝置10、10A～10F進(jìn)行高精度的掃描照射，因此光掃描型內(nèi)窺鏡2能夠取得良好的圖像。并且，由于在光掃描型內(nèi)窺鏡2中能夠高效地驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)發(fā)生單元，因此為低功耗。

本發(fā)明不限于上述的各實(shí)施例，當(dāng)然可以在不脫離發(fā)明的內(nèi)容的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更、組合以及應(yīng)用。

本申請(qǐng)是以2014年5月2日在日本申請(qǐng)的日本特愿2014-095334號(hào)為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)進(jìn)行申請(qǐng)的，上述的公開內(nèi)容被引用于本申請(qǐng)說明書、權(quán)利要求書以及附圖。