光纤扫描仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤扫描仪。
【背景技术】
[0002]以往，在医疗领域中公知一种光纤扫描仪，其通过使用压电元件而使光纤以高速振动并射出照明光，从而在被检体上扫描照明光(例如参考专利文献I)。专利文献I中记载的光纤扫描仪具有管状的压电元件(PZT管)、在该PZT管的表面上以相同间隔排列在周向上的4个电极、以及被插入到PZT管内的光纤，并通过连结部件而将光纤的末端部固定在PZT管上。
[0003]在该专利文献I所记载的光纤扫描仪上，如果PZT管发生弯曲变形，则经由连结部件对光纤作用垂直方向上的力，并通过该力而使光纤产生弯曲振动。并且，通过考虑振幅和相位对在光纤上正交的2个方向上所产生的弯曲振动进行合成，从而使光纤的末端产生螺旋状振动而可以二维扫描照明光。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特表2008-504557号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的课题
[0008]但是，专利文献I所记载的光纤扫描仪存在如下的问题:因为在PZT管中所产生的力是经由连结部件而向光纤传递的，所以该力的一部分会被连结部件吸收而无法有效地传递至光纤，结果使光纤的振动变小。
[0009]并且，专利文献I所记载的光纤扫描仪具有如下的构造:从PZT管所产生的力作用于光纤的远离末端的位置。因此，光纤的末端无法准确地追随PZT管的弯曲变形，并且光纤的末端的振动方向容易摇晃。即存在如下的问题:直线振动变成椭圆振动，不能准确地沿着设计的轨迹扫描照明光。并且存在如下的问题:在希望通过对正交的2个方向上的直线振动进行合成而使光纤的末端产生螺旋振动的情况下，难以实现理想的螺旋振动。
[0010]本发明的目的在于提供一种光纤扫描仪，其使压电元件的力不产生衰减而有效地传递至光纤，可以增大光纤的振动。
[0011]并且，本发明的目的在于提供一种光纤扫描仪，其可以沿着设计的轨迹扫描照明光。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了达到上述目的，本发明提供以下手段。
[0014]本发明的第I方式是一种光纤扫描仪，其具有:光纤，其是细长的形状，能够对照明光进行导光并从末端射出；以及至少I片以上的压电元件，其具有在厚度方向上极化的板形状，并且被分别贴附在所述光纤的比所述末端靠近基端侧的外周面上。
[0015]根据第I方式，如果对压电元件在厚度方向上施加交变电压，则压电元件向与极化方向正交的方向伸缩，即向与厚度方向正交的方向伸缩，从而可以在光纤上激发起弯曲振动，该弯曲振动使光纤的末端向与长度方向交叉的方向振动。由此，能够与末端的振动相符地在被检体上扫描从光纤的末端射出的照明光。
[0016]在这种情况下，通过将板形状的压电元件分别贴附到光纤的外周面上，可以使每个压电元件都高精度地紧贴在光纤的外周面上。由此，可以使压电元件的伸缩高效地传递至光纤，从而可以使光纤大幅弯曲振动。并且，通过直接将压电元件贴附到光纤的外周面上，可以使压电元件的力直接传递至光纤。由此，可以避免像在光纤和压电元件之间夹设树脂材料的情况那样使力衰减，可以使光纤的弯曲振动变得更大。
[0017]在第I方式中，所述压电元件还可以沿其全长被贴附在所述光纤的外周面上。
[0018]通过这样构成，可以使压电元件的沿其全长的伸缩毫不浪费地传递至光纤。
[0019]并且，在第I方式中，还可以具有2片所述压电元件，它们在所述光纤的周向上被错开配置以使所述极化方向相互交叉。
[0020]通过这样构成，通过对各压电元件施加适当错开了相位的交变电压，使光纤的末端呈螺旋状振动，从而可以二维扫描照明光。
[0021]并且，在第I方式中，所述2片压电元件还可以在所述光纤的长度方向上被错开位置配置，使得在所述光纤的长度方向上不重叠。
[0022]通过这样构成，因为压电元件彼此在光纤的周向和长度方向上不重叠而不会使整体大型化，所以可以使用体积大的宽度宽的压电元件。由此，可以从压电元件中输出更大的能量，从而可以使光纤以大的振幅振动。
[0023]并且，在第I方式中，还可以具有一对所述压电元件，它们夹持所述光纤而被相互平行地对置配置。
[0024]通过这样构成，通过使一对压电元件向相同方向伸缩，与只有I片压电元件的情况相比，可以增大在光纤上激发起的弯曲振动。
[0025]并且，在第I方式中还可以具有另外一对所述压电元件，它们在所述光纤的周向上相对于所述一对压电元件被错开配置，并且夹持所述光纤而被相互平行地对置配置。
[0026]通过这样构成，通过对各压电元件施加适当错开了相位的交变电压，使光纤的末端呈螺旋状振动，从而可以二维扫描照明光。
[0027]并且，在第I方式中，所述一对压电元件彼此还可以在所述光纤的长度方向上被错开位置配置，使得在所述光纤的长度方向上不重叠。
[0028]通过这样构成，与2片压电元件的情况相比，可以使每一对压电元件输出更大的能量，从而可以使光纤以更大的振幅振动。
[0029]并且，在第I方式中，还可以具有3片以上的所述压电元件，它们以大致相等的间隔被排列在所述光纤的周向上。
[0030]通过这样构成，通过对各压电元件施加适当错开了相位的交变电压，使光纤的末端呈螺旋状振动，从而可以二维扫描照明光。
[0031]本发明的第2方式是一种光纤扫描仪，具有:光纤，其是细长的形状，能够对照明光进行导光并从末端射出；以及压电元件，其具有在厚度方向上极化的板形状，并且在包含所述光纤的所述末端或所述末端附近的位置上，使所述厚度方向朝向所述光纤的与长度方向交叉的方向而被贴附在所述光纤的外周面上。
[0032]根据第2方式，如果对压电元件在厚度方向上施加交变电压，则压电元件向与极化方向正交的方向伸缩，即向与厚度方向正交的方向伸缩，从而可以在光纤上激发起弯曲振动，该弯曲振动使光纤的末端向与长度方向交叉的方向振动。由此，能够与末端的振动相符地在被检体上扫描从光纤的末端射出的照明光。
[0033]在这种情况下，因为在包含光纤的末端或其附近的位置上配置压电元件，所以光纤的末端可以准确地追随压电元件的伸缩运动而强制地在与该伸缩方向交叉的方向上振动。由此，因为光纤的末端沿着设计的轨迹振动，所以可以沿着设计的轨迹扫描从光纤的末端射出的照明光。
[0034]在第2方式中，还可以具有一对所述压电元件，它们在径向上夹持所述光纤而被相互平行地对置配置。
[0035]通过这样构成，通过使一对压电元件向相同方向伸缩，与只有I片压电元件的情况相比，可以使在光纤上激发起的弯曲振动增大。
[0036]并且，在第2方式中还可以具有另外一对所述压电元件，它们在所述光纤的周向上的相对于所述一对压电元件大致错开90°的位置上，夹持该光纤而被相互平行地对置配置。
[0037]通过这样构成，通过对各压电元件施加适当错开了相位的交变电压，使光纤的末端呈螺旋状振动，从而可以二维扫描照明光。
[0038]并且，在第2方式中，还可以具有3片以上的所述压电元件，它们被排列在所述光纤的周向上。
[0039]通过这样构成，通过对各压电元件施加适当错开了相位的交变电压，使光纤的末端呈螺旋状振动，从而可以二维扫描照明光。
[0040]并且，在第2方式中，所述压电元件被配置在从所述光纤的所述末端向所述光纤的基端侧缩进的位置上，所述压电元件的末端和所述光纤的末端之间的距离还可以被设定成，比所述压电元件向所述末端侧突出的所述光纤的末端部分的、以一端作为固定端的弯曲共振振动的频率比为了在所述光纤上激发起弯曲振动而向所述压电元件提供的交变电压的频率高。
[0041]通过这样构成，通过在振幅最大的光纤的末端不设置压电元件，可以防止光纤的末端与周围的部件之间的干涉。并且，可以缓和压电元件的形状和针对光纤的定位等的要求精度。此外，即使压电元件被配置在从光纤的末端缩进的位置上，通过使该缩进量在上述的范围内，也可以使光纤的末端不受压电元件的位置错位所造成的影响而振动。
[0042]并且，在第2方式中，所述压电元件被配置在从所述光纤的所述末端向所述光纤的末端侧突出的位置上，并且所述压电元件的末端和所述光纤的末端之间的距离还可以被设定成，比所述光纤的末端向所述末端侧突出的所述压电元件的末端部分的、以一端作为固定端的弯曲共振振动的频率比为了在所述光纤上激发起弯曲振动而向所述压电元件提供的交变电压的频率高。
[0043]通过这样构成，可以缓和压电元件的形状和针对光纤的定位等的要求精度。此外，即使压电元件被配置在从光纤的末端突出的位置上，通过使该突出量在上述的范围内，也可以使光纤的末端不受压电元件的位置错位所造成的影响而振动。
[0044]并且，在第2方式中，所述压电元件还可以是将多个压电体层在厚度方向上层叠而成的层叠型压电元件。
[0045]通过这样，可以增大向压电元件施加相同大小的交变电压时的压电元件的伸缩的位移量，可以增大光纤的末端的振动振幅。
[0046]并且，在第I和第2方式中，还可以具有导电性的电极部件，其被配置在所述光纤的外周面和所述压电元件之间。
[0047]通过这样构成，通过将电极部件作为GND电极而对该电极部件接合GND线，从而可以使GND线的布线变得容易。特别在具有多片压电元件的结构中，通过将电极部件作为共同的GND电极，可以有效地使GND线的布线变得容易。
[0048]发明效果
[0049]根据本发明，可以达到如下的效果:将压电元件的力不产生衰减地有效地传递至光纤，可以使光纤的振动变大。
[0050]并且，根据本发明，可以达到如下的效果:可以沿着设计的轨迹扫描照明光。
【附图说明】
[0051]图1的(a)是向与长度方向正交的方向观察本发明的第I实施方式涉及的光纤扫描仪的概略结构图，(b)是从光纤的末端侧向长度方向观察(a)的图，(C)是只取出(a)的压电元件进行观察的立体图。
[0052]图2的(a)是示出使图1的光纤的末端向X方向振动的状态的图，(b)是示出(a)的光纤的末端的振动的轨迹的图。
[0053]图3的(a)是向与长度方向正交的方向观察本发明的第I实施方式的第I变形例涉及的光纤扫描仪的概略结构图，(b)是从末端侧向长度方向观察(a)的光纤的图。
[0054]图4的(a)是向与长度方向正交的方向观察本发明的第2实施方式涉及的光纤扫描仪的概略结构图，(b)是从末端侧向长度方向观察(a)的光纤的图。
[0055]图5的(a)是示出使图4的光纤的末端向X方向振动的状态的图，(b)是示出(a)的光纤的末端的振动的轨迹的图。
[0056]图6的(a)是向与长度方向正交的方向观察本发明的第2实施方式的第I变形例涉及的光纤扫描仪的概略结构图，(b)是从末端侧向长度方向观察(a)的光纤的图。
[0057]图7的(a)是向与长度方向正交的方向观察本发明的第3实施方式涉及的光纤扫描仪的概略结构图，(b)是从末端侧向长度方向观察(a)的光纤的图。
[0058]图8的(a)是示出使图7的光纤的末端向X方向振动的状态的图，(b)是示出(a)的光纤的末端的振动的轨迹的图。
[0059]图9的(a)是示出使图7的光纤的末端向Y方向振动的状态的图，(b)是示出(a)的光纤的末端的振动的轨迹的图。
[0060]图10是示出光纤的末端呈螺旋状扫描的情况的图。
[0061]图11是示出在图像形成装置中采用了图7的光纤扫描仪的情况的图。
[0062]图12的(a)是向与长度方向正交的方向观察本发明的第3实施方式的第I变形例涉及的光纤扫描仪的概略结构图，(b)是从末端侧向长度方向观察(a)的光纤的图。
[0063]图13的(a)是向与长度方向正交的方向观察本发明