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WO2017130351A1 - 光ファイバ走査装置、光走査型内視鏡、および内視鏡システム - Google Patents

光ファイバ走査装置、光走査型内視鏡、および内視鏡システム Download PDF

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WO2017130351A1
WO2017130351A1 PCT/JP2016/052507 JP2016052507W WO2017130351A1 WO 2017130351 A1 WO2017130351 A1 WO 2017130351A1 JP 2016052507 W JP2016052507 W JP 2016052507W WO 2017130351 A1 WO2017130351 A1 WO 2017130351A1
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WO
WIPO (PCT)
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coil
optical fiber
drive
scanning device
detection
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/052507
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English (en)
French (fr)
Inventor
登坂　裕司
緒方　雅紀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
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Priority to JP2017563473A priority patent/JPWO2017130351A1/ja
Publication of WO2017130351A1 publication Critical patent/WO2017130351A1/ja
Priority to US16/045,970 priority patent/US11213188B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G—PHYSICS
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    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/103—Scanning systems having movable or deformable optical fibres, light guides or waveguides as scanning elements

Definitions

  • the present invention includes a detection coil that outputs an induced electromotive force signal corresponding to a change in a magnetic field, and an optical fiber scanning device in which the drive power signal is controlled based on the induced electromotive force signal, and the optical fiber scanning device is inserted.
  • the present invention relates to an optical scanning endoscope provided at a rigid distal end of a part, and an endoscope system including the optical scanning endoscope.
  • An imaging apparatus using an imaging element such as a CCD or CMOS image sensor simultaneously receives reflected light from a subject by a large number of light receiving elements arranged in a matrix to obtain a subject image.
  • an imaging element such as a CCD or CMOS image sensor
  • a reflected light is sequentially received by one light receiving element while a subject is scanned with a light spot, and a subject image is created based on the received light data. Is done.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-116922 discloses an optical fiber scanning device using magnetic force.
  • an optical fiber in which a magnet is disposed is disposed along the central axis of a magnetic field generating unit that includes a drive coil and a sensor coil that are opposed to each other in a cylinder. Based on the magnetic field change detected by the sensor coil, the position information of the magnet, that is, the scanning state of the optical fiber is detected, and the drive signal to the drive coil is feedback-controlled.
  • the drive coil and the sensor coil are solenoid type coils in which a bulk conductive wire is wound around a bulk magnetic core, so that it is not easy to reduce the diameter. Further, the drive coil can be arranged only on one side of the optical fiber. For this reason, in order to apply a magnetic field necessary for driving to the magnet, it is necessary to supply a large driving power to the driving coil.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-81484 discloses an optical fiber scanning device having a drive coil composed of a planar spiral coil formed on a substrate.
  • Embodiments of the present invention include a small-diameter optical fiber scanning device that performs efficient scanning irradiation, an optical scanning endoscope that includes a small-diameter optical fiber scanning device that performs efficient scanning irradiation, and efficient
  • An object of the present invention is to provide an endoscope system including an optical scanning endoscope having a small-diameter optical fiber scanning device that performs scanning irradiation.
  • An optical fiber scanning device includes a cylindrical casing, an optical fiber that emits light from a free end, disposed along the central axis of the casing, and a magnet that is disposed on the optical fiber.
  • the magnetic field generated by the received drive power signal provided in the housing is applied to the magnet to drive the free end of the optical fiber, and the magnetic field provided in the housing.
  • a detection coil that outputs an induced electromotive force signal corresponding to the change, the drive power signal is controlled based on the induced electromotive force signal, and the drive coil and the detection coil are planar spiral coils.
  • the optical scanning endoscope has an optical fiber scanning device at a hard tip portion of the insertion portion, and the optical fiber scanning device is provided with a cylindrical housing and a central axis of the housing.
  • An optical fiber that emits light from a free end, a magnet that is disposed on the optical fiber, and a magnetic field generated by the received drive power signal that is disposed on the housing
  • a drive coil that drives the free end of the optical fiber and a detection coil that is disposed in the housing and outputs an induced electromotive force signal corresponding to a change in the magnetic field.
  • the drive power signal is controlled based on the signal, and the drive coil and the detection coil are planar spiral coils.
  • the influence of the induced electromotive force due to the optical scanning endoscope, the power source that outputs the drive power signal, and the magnetic field generated by the drive coil from the induced electromotive force signal is canceled.
  • a correction unit that outputs a correction signal, and a control unit that controls the power supply based on the correction signal, and the optical scanning endoscope has an optical fiber scanning device at the rigid tip of the insertion unit
  • An optical fiber scanning device includes a cylindrical housing, an optical fiber that emits light from a free end that is disposed along the central axis of the housing, a magnet that is disposed on the optical fiber, and a housing The magnetic field generated by the received drive power signal is applied to the magnet, and the drive coil that drives the free end of the optical fiber is applied to the magnet.
  • a thin optical fiber scanning device that performs efficient and stable scanning irradiation
  • an optical scanning type endoscope that includes a thin optical fiber scanning device that performs efficient and stable scanning irradiation. It is possible to provide an endoscope system including a mirror and an optical scanning endoscope provided with a small-diameter optical fiber scanning device that performs efficient and stable scanning irradiation.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 of the optical fiber scanner of the first embodiment. It is an exploded view of the group coil of the optical fiber scanner of 1st Embodiment. It is an exploded view of the group coil of the optical fiber scanner of 1st Embodiment. It is sectional drawing of the assembly coil of the optical fiber scanner of 1st Embodiment. It is a top view of the drive coil (detection coil) of the optical fiber scanner of 1st Embodiment. 1 is a configuration diagram of an optical fiber scanning system including an optical fiber scanning device according to a first embodiment.
  • the optical fiber scanning device 10 includes a cylindrical housing 11, an optical fiber 13, a magnet 12 disposed on the optical fiber 13, assembled coils 41 to 44, And an illumination optical system 14.
  • the optical fiber 13 is disposed along the central axis O (Z-axis direction) of the housing 11.
  • the housing 11 is made of a nonmagnetic metal such as aluminum or a resin.
  • the cylindrical housing 11 has a hollow portion having a square cross section (XY plane) orthogonal to the central axis O.
  • the casing 11 has an outer shape of 1 mm or more and 10 mm or less, and the wall thickness is, for example, 10 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the casing may be a rectangular parallelepiped whose outer corners are curved or chamfered, or cylindrical.
  • the optical fiber 13 guides light from a light source unit (not shown) and emits illumination light from the free end 13T2.
  • the illumination light spot-irradiates the subject through the illumination optical system 14 including a plurality of lenses.
  • the magnet 12 made of an SmCo alloy is cylindrical and is magnetized in the long axis direction (optical axis direction: Z-axis direction).
  • the optical fiber 13 is inserted through the through hole H15 of the holding member (ferrule) 15 and joined.
  • the free end 13T2 of the cantilevered optical fiber 13 to which the joint portion (fixed end 13T1) with the holding member 15 is fixed is movable in the XY plane vertically and horizontally with the fixed end 13T1 as a base point.
  • each of the assembled coils 41 to 44 is referred to as an assembled coil 40.
  • the coil assembly 40 includes a detection coil 20 and a drive coil 30 that are stacked.
  • the detection coil 20 and the drive coil 30 are planar spiral coils configured by a thin film conductor wound in a planar shape.
  • the drive coil 30 disposed on the first coil substrate 31 has electrode pads 32 ⁇ / b> S at both ends of the winding portion 32.
  • the planar spiral coil is produced, for example, by patterning by an additive method or a subtractive method using a highly accurate resist mask produced by a photolithography method using a photoresist and a photomask.
  • an additive method for example, a thin film conductor is pattern-formed by a copper plating method.
  • the subtract method the conductor film is patterned by etching.
  • the winding portion 32 of the spiral drive coil 30 disposed on the first coil substrate 31 made of silicon via an insulating layer (not shown) made of silicon oxide or the like is made of polyimide or epoxy. It is covered with an insulating layer 32R made of resin. There is a contact hole in the insulating layer 32R on the electrode pad 32S.
  • an electrode pad 32 ⁇ / b> S is also arranged at the center of the winding portion 32.
  • the drive coil 30 may further have one insulating layer / lead-out wiring in order to provide the electrode pad 32S around the winding portion 32, or a plurality of planes via the insulating layer as will be described later. It may be a multilayer coil in which coils are laminated.
  • the electrode pad 32S of the drive coil 30 is soldered to the bump 33B of the first wiring board 33.
  • the drive coil 30 when the drive coil 30 receives a drive power signal via the first wiring board 33, the drive coil 30 generates a magnetic field M (see FIG. 4B) perpendicular to the plane of the coil.
  • the magnetic field M generated by the drive coil 30 which is a spiral coil becomes maximum at the center C30 of the winding portion 32.
  • the detection coil 20 has the same configuration as the drive coil 30. That is, the detection coil 20 disposed on the second coil substrate 21 has electrode pads 22S at both ends. The electrode pads 22S of the detection coil 20 are soldered to the bumps 23B of the second wiring board 23.
  • the detection coil 20 When the magnetic field changes, the detection coil 20 outputs an induced electromotive force signal accordingly.
  • the induced electromotive force signal is transmitted through the second wiring board 23.
  • the detection coil 20 may have a configuration different from that of the drive coil 30. That is, the detection coil 20 does not receive a large amount of power unlike the drive coil 30. For this reason, the detection coil 20 may be, for example, an aluminum thin film pattern having a larger electric resistance than that of the drive coil 30 made of a copper plating film, for example, disposed by sputtering. Further, the number of windings (turns) of the detection coil 20 is preferably larger than the number of windings of the drive coil 30 in order to improve detection sensitivity.
  • the first wiring board 33, the drive coil 30, the first coil board 31, the second coil board 21, the detection coil 20, and the second wiring board 23 are sequentially stacked.
  • the coil 40 is configured.
  • FIG. 4B shows an example in which the configuration of the assembled coil 40 having the same configuration as that of FIG. 4A is simplified.
  • the winding portion 32 and the like are simplified, and the center C30 of the winding portion 32 is illustrated at the center of the drive coil 30.
  • FIG. 1 to FIG. 3 already used for explanation are also shown in a simplified manner.
  • the drive coil 30 and the detection coil 20 are laminated so that the centers C30 and C20 thereof are substantially coincident with each other, and the coil substrate 21 and the coil substrate 21 are bonded to each other to form the assembled coil 40, that is, the drive The coil 30 and the detection coil 20 are stacked so as to overlap each other.
  • the assembly coil 40 is arranged so that the drive coil 30 is positioned on the center side (inside) of the housing 11 in order to reduce the strength of the drive power signal.
  • the assembled coil 40 may be arranged so that the detection coil 20 is positioned on the center side of the housing 11.
  • the drive coil 30 when the drive coil 30 receives the drive power signal, the drive coil 30 generates a magnetic field M perpendicular to the plane of the coil.
  • the strength of the magnetic field M is set by the current value of the drive power signal, the number of turns (number of turns) of the spiral coil, and the like.
  • the optical fiber scanning device 10 four sets of assembled coils 41 to 44 are arranged at rotationally symmetric positions. That is, the assembled coil 41 and the assembled coil 42 are arranged at the opposing positions, and the assembled coil 43 and the assembled coil 44 are arranged at the opposed positions.
  • the drive coil 30 of the assembled coil 41 and the assembled coil 42 generates a magnetic field in the Y-axis direction
  • the drive coil 30 of the assembled coil 43 and the assembled coil 44 generates a magnetic field in the X-axis direction.
  • the optical fiber 13 (magnet 12) is arranged equidistant from the four drive coils 30, that is, at the center of the hollow portion of the housing 11.
  • a drive power signal is supplied to the assembled coil 41 (drive coil 30), for example, a magnetic field having an N pole on the inner surface side is generated.
  • a driving power signal is supplied to the coil assembly 42, for example, a magnetic field having an S pole on the inner surface side is generated. That is, the coil assembly 41 and the coil assembly 42 that are arranged to face each other generate magnetic fields having different magnetic poles on the inner surface side.
  • the front N extreme of the magnet 12 arranged in the magnetic field is pulled up in the Y-axis upward direction.
  • the free end 13T2 of the optical fiber 13 also moves in the Y-axis upward direction.
  • the free end of the optical fiber 13 is scanned in the Y-axis direction.
  • the direction of the drive power signal supplied to the assembled coils 43 and 44 the free end of the optical fiber 13 is scanned in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction.
  • the free end of the optical fiber 13 is two-dimensionally scanned in the XY plane.
  • the light spot emitted from the free end of the optical fiber 13 is two-dimensionally scanned.
  • the scan width is controlled by the drive power signal intensity.
  • a spiral scanning method, a raster scanning method, or a Lissajous method is preferable because image processing is easy, and a raster scanning method is particularly preferable because it can uniformly illuminate.
  • magnet 12 and the assembled coil 40 may be arranged so that a driving magnetic field is applied to the rear side of the magnet 12.
  • the optical fiber scanning device 10 constitutes an optical fiber scanning system 1X together with a power source 51, a control unit 52, and a correction unit 53.
  • the driving power signal output from the power source 51 is supplied to the driving coil 30 via a wiring (not shown) and the first wiring board 33.
  • the induced electromotive force signal output from the detection coil 20 is input to the correction unit 53 via the second wiring board 23 and a wiring (not shown).
  • the drive coil 30 generates a magnetic field M when it receives a drive power signal.
  • the magnet 12 is driven (vibrated) by the magnetic field M.
  • the optical fiber 13 in which the magnet 12 is disposed moves (scans).
  • Detecting coil 20 generates an induced electromotive force signal corresponding to a change in magnetic field.
  • a change in the magnetic field MM due to the movement of the magnet 12 disposed in the optical fiber 13 and a change in the magnetic field M generated by the drive coil 30 are superimposed.
  • the correction unit 53 cancels the influence of the induced electromotive force due to the magnetic field M generated by the drive coil 30 from the induced electromotive force signal output from the detection coil 20, and generates a correction signal that is an induced electromotive force signal based on the movement of the magnet 12. Output.
  • the control unit 52 controls the drive power signal output from the power supply 51 based on the output (correction signal) of the correction unit 53.
  • the correction unit 53 composed of a CPU
  • the induced electromotive force output from the detection coil 20 in a state where there is no influence of the magnet 12 and a driving power signal having a frequency at which the optical fiber 13 is not driven is supplied to the driving coil 30.
  • the output is adjusted to cancel the signal.
  • this adjustment value hardly needs to be changed even if the drive frequency changes.
  • control unit 52 composed of a CPU obtains information on the movement state of the magnet 12 from an induced electromotive force signal (correction signal) based only on a change in the magnetic field MM due to the movement of the magnet 12 disposed in the optical fiber 13, that is, The moving state (driving state) of the free end 13T2 of the optical fiber 13, for example, the amplitude, phase, etc., is acquired in real time.
  • control part 52 controls the drive electric power signal which the power supply 51 outputs so that it may become a predetermined drive state set beforehand.
  • the control unit 52 controls the power supply 51 so as to increase the absolute value of the drive power signal. For this reason, the optical fiber scanning device 10 can perform efficient and stable scan irradiation.
  • the drive coil of the coil assembly 41 and the drive coil of the coil assembly 42 that are arranged opposite to each other are connected in series.
  • the drive coil of the coil assembly 43 and the drive coil of the coil assembly 44 that are arranged to face each other are connected in series.
  • the detection coil of the group coil 41 and the detection coil of the group coil 42 that are arranged opposite to each other, and the detection coil of the group coil 43 and the detection coil of the group coil 44 are connected in series.
  • the detection coil 20 and the drive coil 30 shown in FIG. 6 are two coils connected in series. That is, the optical fiber scanning system 10X having the four sets of coils 41 to 44 includes two correction units 53, two control units 52, and two power sources 51, respectively.
  • two detection coils 20 having the same configuration can be arranged at opposite positions.
  • the detection signal output from the two detection coils 20 connected in series that is, the induced electromotive force signal, is twice the detection signal output from the one detection coil 20.
  • the detection signal output by one detection coil 20 increases or decreases depending on the distance between the magnet 12 and the detection coil 20 even if the moving speed of the magnet 12 is the same.
  • the detection signals output from the two detection coils 20 arranged opposite to each other and connected in series are almost proportional to the moving speed of the magnet 12 because the respective detection signals are added. For this reason, control by the control part 52 is easy.
  • there is a method in which the relationship between the amplitude of the optical fiber and the detection signal is measured in advance and used to feed back to the drive power signal.
  • the four groups of coils 41 to 44 may be controlled by the respective control units 52 or the like.
  • one control unit 52 may perform drive control in the XY directions, that is, control of the four sets of assembled coils 41 to 44.
  • amendment part 53 and the control part 52 may be comprised by one CPU.
  • the drive coil 30 and the detection coil 20 are planar spiral coils.
  • the optical fiber scanning device 10 has a smaller diameter than a conventional optical fiber scanning device having a bulk magnetic body and a bulk conductor.
  • the optical fiber scanning device 10 can arrange the assembled coil 40 in which the drive coil 30 and the detection coil 20 are stacked at the opposing position. Since the optical fiber scanning device 10 can apply a magnetic field to the magnet 12 from the drive coils on both sides, the drive efficiency is better than the conventional optical fiber scanning device in which the drive coil can be arranged only on one side.
  • the center C20 of the winding portion 22 of the detection coil 20 is the winding of the drive coil 30. It is arranged so as to be eccentric from the center C30 of the part 32 and to overlap the winding part 32. In other words, the center line L30 passing through the center C30 of the drive coil 30 and orthogonal to the coil plane does not coincide with the center line L20 passing through the center C20 of the detection coil 20 and orthogonal to the coil plane.
  • the central region inside the winding portion 22 of the detection coil 20 overlaps with the winding portion 32 of the drive coil 30.
  • a cross-sectional view (FIG. 7B) orthogonal to the optical axis of the assembled coil 40A is substantially the same as the cross-sectional view (for example, FIG. 4B) of the optical fiber scanning device 10 of the first embodiment, but a cross-section parallel to the optical axis.
  • FIG. 7A the center C30 of the drive coil 30 and the center C20 of the detection coil 20 are not superimposed.
  • the drive coil 30 moves backward in parallel to the optical axis direction with respect to the detection coil 20.
  • the detection coil 20 may move rearward with respect to the drive coil 30 in parallel with the optical axis direction.
  • the magnetic field M generated by the drive coil 30 is maximum at the center C30 of the drive coil 30.
  • the magnetic field M becomes extremely small immediately above and immediately below the winding portion 32 of the drive coil 30. This is because the magnetic field generated by the adjacent conductors of the winding portion 32 is canceled out.
  • the detection coil 20 outputs an induced electromotive force signal corresponding to a change in the magnetic field penetrating the central region inside the winding portion 22.
  • the assembled coil 40A arranged so that the center C20 of the detection coil 20 overlaps the winding portion 32 of the drive coil 30 is caused by a change in the magnetic field M generated by the drive coil 30 included in the induced electromotive force signal. Since there are few signal components (noise components), the signal component (signal component) by the change of the magnetic field MM accompanying the movement of the magnet 12 can be acquired with a higher S / N (signal / noise) ratio.
  • the relative positional relationship between the detection coil 20 and the drive coil 30 described above can be realized because the detection coil 20 and the drive coil 30 are planar spiral coils.
  • one end portion (for example, the S pole side) of the magnet 12B is arranged on a line connecting the centers C30 of the drive coils 30 arranged to face each other.
  • the other end (for example, the N pole side) of the magnet 12B is arranged on a line connecting the centers C20 of the detection coils 20 arranged to face each other.
  • the length L of the magnet 12B is substantially the same as the distance between the center C20 of the detection coil 20 and the center C30 of the drive coil 30.
  • the magnetic field M generated by the drive coil 30 is most strongly applied to the rear end of the magnet 12B.
  • the magnetic field MM generated at the tip of the magnet 12B is efficiently applied to the detection coil 20.
  • the drive magnetic field M generated by the drive coil 30 is applied to one end (for example, the S pole side) of the magnet 12B magnetized in the major axis direction, and the other end of the magnet 12B.
  • the magnetic field MM generated by the part is detected by the detection coil 20.
  • the optical fiber scanning device 10B has the effect of the optical fiber scanning device 10A, and further, the application efficiency of the magnetic field M to the magnet 12B by the drive coil 30 and the detection efficiency (S of the magnetic field MM from the magnet 12B by the detection coil 20). / N ratio) is good.
  • the distance between the center C20 of the detection coil 20 and the center C30 of the drive coil 30 does not have to be completely the same as the length L of the magnet 12B.
  • the distance is 0.50 or more and 1.50L or less, the efficiency It is possible to apply and detect a good magnetic field.
  • the position of the end of the magnet 12B does not have to be strictly arranged on a line connecting the centers of the coils.
  • the drive coil 30 and the detection coil 20 are disposed on a single coil substrate 21C.
  • the drive coil 30 is disposed on the main surface 21CA of the coil substrate 21C
  • the detection coil 20 is disposed on the main surface 21CB facing the main surface 21CA.
  • a silicon wafer in which a plurality of drive coils 30 are arranged on a first main surface and a plurality of detection coils 20 are arranged on a second main surface opposite to the first main surface is separated into pieces.
  • a plurality of assembled coils 40C can be produced.
  • the assembly coil 40C of the optical fiber scanning device 10C is easy to manufacture because the drive coil 30 and the detection coil 20 do not need to be aligned and stacked. Further, the optical fiber scanning device 10C has a smaller diameter because the thickness of the assembled coil 40C is thinner than that of the assembled coil 40.
  • the assembled coil 40D of the optical fiber scanning device 10D of Modification 4 includes a drive coil 30 and a detection coil 20 disposed on the coil substrate 21D via an insulating layer 25R. This is a multilayer coil disposed on the same main surface 21DA of one coil substrate 21D.
  • the drive coil 30 and the detection coil 20 of the assembled coil 40D are connected to the same wiring board 23D. That is, the assembled coil 40D of the optical fiber scanning device 10D receives the drive power signal and transmits the induced electromotive force signal via the wiring board 23D.
  • a plurality of set coils 40D can be manufactured by arranging a plurality of drive coils 30 and a plurality of detection coils 20 on one side of a silicon wafer in a multilayer manner via an insulating layer 25R.
  • the optical fiber scanning device 10D has the effect of the optical fiber scanning device 10C, and has a smaller diameter because it has only one wiring board.
  • the coil substrate 21D may be thinned by polishing or the like, or a silicon oxide layer that is an insulating layer formed on the surface of the coil substrate 21D. It may be completely removed by etching or the like, leaving only
  • the group coil 40E of the optical fiber scanning device 10E according to Modification 5 includes a multilayer wiring in which a part 30E2 of the drive coil 30E transmits a drive power signal and an induced electromotive force signal. It is comprised by the board 23E.
  • the multilayer wiring board 23E on which the drive coil 30E2 is configured is joined to the multilayer coil including the detection coil 20E disposed on the coil substrate 21E and the drive coil 30E1 disposed via the insulating layer 25R. ing.
  • the drive coil 30E1 and the drive coil 30E2 are connected at their ends to form a two-layer coil.
  • the optical fiber scanning device 10E is easy to manufacture because the drive coil 30 is a two-layer coil, so that the drive power is small and the drive coil 30E2 is composed of the multilayer wiring board 23E.
  • the detection coil disposed inside the housing 11 may be a two-layer coil constituted by a first detection coil on a coil substrate and a second detection coil of a multilayer wiring board. Further, for example, the detection coil may be a two-layer coil on a coil substrate, and the drive coil may be a multilayer wiring board.
  • the optical fiber scanning device in which at least a part of the drive coil or the detection coil is configured by the multilayer wiring board has the same effect as the optical fiber scanning device 10E.
  • the assembled coil 40F of the optical fiber scanning device 10F according to the modified example 6 includes a drive coil 30F and a detection coil constituted by a multilayer wiring board 23F. That is, the assembled coil 40F does not include a coil substrate.
  • At least one of the drive coil 30F and the detection coil may be a multilayer coil having two or more layers.
  • the optical fiber scanning device 10F has a small diameter because the assembled coil 40F is configured by the multilayer wiring board 23F and is easy to manufacture and does not include a coil substrate. Further, when a flexible substrate is used as the multilayer wiring board 23F, for example, it can be bent so as to be wound around the optical axis, so that the degree of freedom of the shape of the optical fiber scanning device 10F is increased.
  • the assembled coil 40 ⁇ / b> G of the optical fiber scanner 10 ⁇ / b> G according to the modified example 7 includes the drive coil 30 ⁇ / b> G and the detection coil 20 ⁇ / b> G disposed on the same main surface of the coil substrate 21.
  • the drive coil 30G and the detection coil 20G are composed of composite coils whose winding centers are substantially coincident.
  • the assembly coil 40G of the optical fiber scanning device 10G is easy to manufacture because it is not necessary to align and stack the drive coil and the detection coil.
  • the optical fiber scanning device 10G has a small diameter because the assembled coil 40G is thin.
  • the assembled coil 40 ⁇ / b> H of the optical fiber scanning device 10 ⁇ / b> H according to the modified example 8 includes a drive coil 30 ⁇ / b> H and a detection coil 20 ⁇ / b> H disposed on the same main surface of the coil substrate 21. And the drive coil 30H and the detection coil 20H are arrange
  • the assembly coil 40H of the optical fiber scanning device 10H is easy to manufacture because it is not necessary to align and stack the drive coil and the detection coil.
  • the optical fiber scanner 10H has a small diameter because the assembled coil 40H is thin.
  • the optical fiber scanning device 10H when the length of the magnet is substantially the same as the distance between the center C20 of the detection coil 20H and the center C30 of the drive coil 30H, the optical fiber scanning device 10B already described. Has the same effect as
  • a yoke 60 made of a soft magnetic material is disposed on the outer surface side of the drive coil 30 and the detection coil 20.
  • the yoke 60 is a magnetic field induction unit that induces a magnetic field generated by the drive coil 30.
  • the yoke 60 is preferably made of a soft magnetic material having a relative permeability of 100 or more at the frequency of the drive power signal, such as iron, cobalt, nickel, permalloy, soft ferrite, or amorphous alloy.
  • the optical fiber scanning device 10I can drive the drive coil 30 with lower power because the magnetic field M generated by the drive coil 30 is not easily leaked to the outside and the efficiency of applying the magnetic field M to the magnet 12 is good.
  • the housing 11 may be made of a soft magnetic material to form a yoke.
  • the optical fiber scanning devices 10, 10A to 10I have four sets of assembled coils 41 to 44.
  • the optical fibers 13 are driven using the assembled coils 41 to 44, and the driving state is detected by the respective detection coils 20.
  • the optical fiber scanner 10J of the modification 10 shown in FIG. 16 includes the two sets of assembled coils 41 and 43 arranged orthogonally, two-dimensional scanning can be performed.
  • the optical fiber scanning device 10K according to the eleventh modification shown in FIG. 17 includes the one set coil 41, it can perform one-dimensional scanning.
  • the optical fiber scanning devices 10C to 10K are also arranged so that the center of the detection coil is eccentric from the center of the drive coil and overlaps with the winding portion of the drive coil when the assembled coil is viewed in plan. Thus, the same effect as that of the optical fiber scanner 10A is obtained.
  • one end of the magnet is arranged on a line connecting the centers of the detection coils arranged opposite to each other, and the other end of the magnet is arranged opposite to each other. If it is arranged on a line connecting the centers of the drive coils, the same effect as the optical fiber scanning device 10B is obtained.
  • an endoscope system 1, 1A-1J including an optical scanning endoscope (endoscope) 2, 2A-2J according to a second embodiment will be described.
  • the endoscope 2 of the present embodiment shown in FIG. 18 is an optical scanning endoscope in which any of the optical fiber scanning devices 10 and 10A to 10K described above is provided in the rigid distal end portion 94 of the insertion portion 91.
  • the endoscope 2 having the optical fiber scanning device 10 will be described as an example.
  • the endoscope system 1 including the endoscope 2 includes an endoscope 2, a main body 3, and a monitor 4.
  • the endoscope 2 irradiates the subject while two-dimensionally scanning the illumination light by the optical fiber scanning device 10, detects reflected light (return light) from the subject, performs data processing in the main body 3, and generates it.
  • the subject image is displayed on the monitor 4.
  • the endoscope 2 includes an elongated insertion portion 91 that is inserted into a living body, an operation portion 92, and a universal cable 93 through which an electric cable or the like is inserted.
  • the insertion portion 91 of the endoscope 2 includes a rigid distal end portion 94, a bending portion 95, and a flexible tube portion 96. Note that the endoscope 2 according to the embodiment is a so-called flexible endoscope, but has an effect described later even if the insertion portion 91 is a so-called rigid endoscope.
  • the operation unit 92 is provided with a bending operation knob 97 for bending the bending unit 95.
  • a connecting portion between the insertion portion 91 and the operation portion 92 is a grip portion 98 that the user grips.
  • the universal cable 93 extended from the operation unit 92 is connected to the main body 3 via the connector 90.
  • the main body 3 is connected to a monitor 4 that displays an endoscopic image.
  • FIG. 19 shows the configuration of the endoscope system 1.
  • a detection fiber 27 that is inserted from the proximal end side to the distal end side along the inner periphery of the insertion portion 91 and guides reflected light from the subject is provided inside the insertion portion 91 of the endoscope 2, a detection fiber 27 that is inserted from the proximal end side to the distal end side along the inner periphery of the insertion portion 91 and guides reflected light from the subject is provided. .
  • a detection optical system 27 ⁇ / b> A is disposed at the tip of the detection fiber 27.
  • the main body 3 includes a drive control unit 59, a memory 72, a general control unit 73, a light source unit 74, and a detection unit 76.
  • the light source unit 74 includes three light sources 81 a, 81 b, 81 c and a multiplexer 82.
  • the drive control unit 59 includes a correction unit 53 to which an induced electromotive force signal output from the detection coil 20 is input, a power source 51 that outputs the drive power signal to the drive coil 30, and correction. And a control unit 52 that controls the power source 51 based on the correction signal output from the unit 53.
  • the memory 72 stores a control program for controlling the entire main body 3.
  • the general control unit 73 reads the control program from the memory 72 and controls the light source unit 74 and the drive control unit 59.
  • the general control unit 73 performs control to process the light intensity signal of the reflected light from the subject detected by the detection unit 76 and display an image on the monitor 4.
  • the light sources 81 a, 81 b, 81 c of the light source unit 74 receive light in different wavelength bands, for example, light in the R (red), G (green), and B (blue) wavelength bands, based on the control of the general control unit 73.
  • the light is output to the multiplexer 82.
  • the multiplexer 82 multiplexes light in the R, G, and B wavelength bands and outputs the combined light to the optical fiber 13.
  • the drive control unit 59 outputs to the drive coil 30 a drive power signal for scanning the tip of the optical fiber 13 of the optical fiber scanning device 10 by a desired scanning method based on the control of the general control unit 73. That is, the drive control unit 59 drives the optical fiber 13 to drive the tip of the optical fiber 13 in the left-right direction (X-axis direction) and the vertical direction (Y-axis direction) with respect to the insertion axis (Z-axis) of the insertion portion 91.
  • a predetermined drive power signal is output to the assembled coil 40 of the scanning device 10.
  • the detection fiber 27 receives the reflected light reflected from the surface of the subject and guides the received reflected light to the duplexer 86.
  • the demultiplexer 86 is, for example, a dichroic mirror and demultiplexes the reflected light for each predetermined wavelength band. Specifically, the demultiplexer 86 demultiplexes the reflected light guided by the detection fiber 27 into reflected light in the R, G, and B wavelength bands, and outputs the demultiplexed light to the detectors 87a, 87b, and 87c, respectively. .
  • Detectors 87a, 87b, and 87c are PD elements that detect the light intensity of reflected light in the R, G, and B wavelength bands, respectively. Light intensity signals detected by the detectors 87a, 87b, and 87c are output to A / D converters 88a, 88b, and 88c, respectively. The A / D converters 88a to 88c convert the light intensity signals output from the detectors 87a to 87c, respectively, from analog signals to digital signals and output them to the general control unit 73.
  • the general control unit 73 performs predetermined image processing on the digital signals from the A / D converters 88a to 88c to generate a subject image and displays it on the monitor 4.
  • monochromatic light or laser light may be used as irradiation light.
  • the optical scanning endoscope 2 includes any one of the small-diameter optical fiber scanning devices 10 and 10A to 10K that performs efficient scanning irradiation on the rigid distal end portion 94 of the insertion portion 91, the rigid distal end portion 94 is provided. Small diameter and minimally invasive. Further, since the optical fiber scanning devices 10, 10A to 10K perform high-precision scanning irradiation, the optical scanning endoscope 2 can obtain a good image. The optical scanning endoscope 2 has low power consumption because the optical fiber scanning devices 10, 10A to 10K can be driven efficiently.

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Abstract

　光ファイバ走査装置１０は、筐体１１と、光を出射する光ファイバ１３と、光ファイバ１３に配設されている磁石１２と、受電した駆動電力信号により発生した磁界Ｍを磁石１２に印加することにより、光ファイバ１３を駆動する駆動コイル３０と、磁界変化に応じた誘導起電力信号を出力する検出コイル２０と、を具備し、誘導起電力信号にもとづき駆動電力信号が制御され、駆動コイル３０および検出コイル２０が、平面スパイラルコイルである。

Description

光ファイバ走査装置、光走査型内視鏡、および内視鏡システム
　本発明は、磁界変化に応じた誘導起電力信号を出力する検出コイルを具備し、前記誘導起電力信号にもとづき、前記駆動電力信号が制御される光ファイバ走査装置、前記光ファイバ走査装置を挿入部の硬性先端部に具備する光走査型内視鏡、および前記光走査型内視鏡を含む内視鏡システムに関する。
　ＣＣＤ、またはＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を用いた撮像装置は、被検体からの反射光をマトリックス状に配置された多数の受光素子により同時に受光し、被写体画像を取得する。暗い体内を撮影する内視鏡の場合には、光源からの光により照明された範囲の画像が取得される。
　これに対して、光ファイバ走査装置を具備する撮像装置では、被写体を光スポットによりスキャン照射しながら、その反射光を１つの受光素子で順に受光し、その受光データをもとに被写体画像が作成される。
　日本国特開２００８－１１６９２２号公報には、磁力を用いた光ファイバ走査装置が開示されている。この光ファイバ走査装置では、円筒内に対向配置された駆動コイルとセンサコイルとを含む磁界発生ユニットの中心軸に沿って、磁石が配設された光ファイバが配置されている。センサコイルが検出した磁界変化にもとづき、磁石の位置情報、すなわち光ファイバの走査状態を検出し、駆動コイルへの駆動信号がフィードバック制御される。
　しかし、上記従来の光ファイバ走査装置では、駆動コイルおよびセンサコイルは、塊状のバルクの磁性体コアにバルクの導線を巻回したソレノイド型コイルであるため、細径化は容易ではなかった。また、駆動コイルは光ファイバの一方の側面側にしか配置できない。このため、駆動に必要な磁界を磁石に印加するには、駆動コイルに大きな駆動電力を供給する必要があった。
　なお、日本国特開２０１４－８１４８４号公報には、基板上に形成された平面スパイラルコイルからなる駆動コイルを有する光ファイバ走査装置が開示されている
特開２００８－１１６９２２号公報 特開２０１４－８１４８４号公報
　本発明の実施形態は、効率的なスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置、効率的なスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置を具備する光走査型内視鏡、および効率的なスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置を具備する光走査型内視鏡を含む内視鏡システムを提供することを目的とする。
　実施形態の光ファイバ走査装置は、筒状の筐体と、筐体の中心軸に沿って配置されている、自由端から光を出射する光ファイバと、光ファイバに配設されている磁石と、筐体に配設されている、受電した駆動電力信号により発生した磁界を、磁石に印加することにより、光ファイバの自由端を駆動する駆動コイルと、筐体に配設されている、磁界変化に応じた誘導起電力信号を出力する検出コイルと、を具備し、誘導起電力信号にもとづき、駆動電力信号が制御され、駆動コイルおよび検出コイルが、平面スパイラルコイルである。
　また、別の実施形態の光走査型内視鏡は、光ファイバ走査装置を、挿入部の硬性先端部に有し、光ファイバ走査装置は、筒状の筐体と、筐体の中心軸に沿って配置されている、自由端から光を出射する光ファイバと、光ファイバに配設されている磁石と、筐体に配設されている、受電した駆動電力信号により発生した磁界を、磁石に印加することにより、光ファイバの自由端を駆動する駆動コイルと、筐体に配設されている、磁界変化に応じた誘導起電力信号を出力する検出コイルと、を具備し、誘導起電力信号にもとづき、駆動電力信号が制御され、駆動コイルおよび検出コイルが、平面スパイラルコイルである。
　また、別の実施形態の内視鏡システムは、光走査型内視鏡と、駆動電力信号を出力する電源と、誘導起電力信号から駆動コイルが発生する磁界による誘導起電力の影響がキャンセルされた補正信号を出力する補正部と、補正信号にもとづき電源を制御する制御部と、を具備し、光走査型内視鏡は、光ファイバ走査装置を、挿入部の硬性先端部に有し、光ファイバ走査装置は、筒状の筐体と、筐体の中心軸に沿って配置されている、自由端から光を出射する光ファイバと、光ファイバに配設されている磁石と、筐体に配設されている、受電した駆動電力信号により発生した磁界を、磁石に印加することにより、光ファイバの自由端を駆動する駆動コイルと、筐体に配設されている、磁界変化に応じた誘導起電力信号を出力する検出コイルと、を具備し、誘導起電力信号にもとづき、駆動電力信号が制御され、駆動コイルおよび検出コイルが、平面スパイラルコイルである。
　本発明の実施形態によれば、効率的で安定したスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置、効率的で安定したスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置を具備する光走査型内視鏡、および効率的で安定したスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置を具備する光走査型内視鏡を含む内視鏡システムを提供できる。
第１実施形態の光ファイバ走査装置の中心軸に沿った断面図である。 第１実施形態の光ファイバ走査装置の図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 第１実施形態の光ファイバ走査装置の組コイルの分解図である。 第１実施形態の光ファイバ走査装置の組コイルの分解図である。 第１実施形態の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の光ファイバ走査装置の駆動コイル（検出コイル）の上面図である。 第１実施形態の光ファイバ走査装置を含む光ファイバ走査システムの構成図である。 第１実施形態の変形例１の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例１の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例２の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例２の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例３の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例３の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例４の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例４の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例５の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例５の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例５の光ファイバ走査装置の組コイルの模式図である。 第１実施形態の変形例６の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例６の光ファイバ走査装置の組コイルの断面図である。 第１実施形態の変形例７の光ファイバ走査装置の組コイルの上面図である。 第１実施形態の変形例８の光ファイバ走査装置の組コイルの上面図である。 第１実施形態の変形例９の光ファイバ走査装置の断面図である。 第１実施形態の変形例１０の光ファイバ走査装置の断面図である。 第１実施形態の変形例１１の光ファイバ走査装置の断面図である。 第２実施形態の光走査型内視鏡を含む内視鏡システムの斜視図である。 第２実施形態の光走査型内視鏡を含む内視鏡システムの構成図である。
　＜第１実施形態＞
　本実施形態の光ファイバ走査装置１０について説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、一部の構成要素の図示、符号の付与は省略する場合がある。
　図１および図２に示すように、光ファイバ走査装置１０は、筒状の筐体１１と、光ファイバ１３と、光ファイバ１３に配設されている磁石１２と、組コイル４１～４４と、照明光学系１４と、を具備する。光ファイバ１３は筐体１１の中心軸Ｏ（Ｚ軸方向）に沿って配置されている。
　筐体１１はアルミニウム等の非磁性金属または樹脂からなる。筒状の筐体１１には、中心軸Ｏに直交する断面（ＸＹ面）が正方形の中空部がある。例えば、筐体１１は外形が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下で、壁の厚さは、例えば、１０μｍ以上１０００μｍ以下である。筐体は、外面の角部が曲面加工／面取り加工されている直方体、または、円筒形であってもよい。
　光ファイバ１３は、光源ユニット（不図示）からの光を導光し、自由端１３Ｔ２から照明光を出射する。照明光は、複数のレンズからなる照明光学系１４を介して、被写体をスポット照射する。
　例えば、ＳｍＣｏ合金からなる磁石１２は筒型で長軸方向（光軸方向：Ｚ軸方向）に着磁されている。光ファイバ１３は、保持部材（フェルール）１５の貫通孔Ｈ１５を挿通し接合されている。保持部材１５との接合部（固定端１３Ｔ１）が固定されている片持ち状態の光ファイバ１３の自由端１３Ｔ２は、固定端１３Ｔ１を基点に上下左右にＸＹ平面内を移動可能である。
　４組の組コイル４１～４４は、筐体１１の内部の、光ファイバ１３をはさんで回転対称位置に配設されている。なお、以下、組コイル４１～４４のそれぞれを組コイル４０という。
　図３、図４Ａ、図４Ｂに示すように、組コイル４０は、積層されている検出コイル（detection coil）２０と駆動コイル(drive coil)３０とを含む。検出コイル２０および駆動コイル３０は、平面状に巻回された薄膜導体により構成されている平面スパイラルコイルである。
　図５に示すように、第１のコイル基板３１に配設されている駆動コイル３０は巻線部３２の両端部に、それぞれ電極パッド３２Ｓを有する。
　平面スパイラルコイルは、例えば、フォトレジストおよびフォトマスクを用いたフォトリソグラフィ法により作製した精度の高いレジストマスクを用いて、アディテイブ法またはサブトラクト法等によりパターニングすることで作製される。アディテイブ法では、例えば、銅めっき法により薄膜導体がパターン成膜される。サブトラクト法では、導体膜がエッチングによりパターニングされる。
　例えば、シリコンからなる第１のコイル基板３１の上に酸化シリコン等からなる絶縁層（不図示）を介して配設されたスパイラル形状の駆動コイル３０の巻線部３２は、ポリイミドまたはエポキシ等の樹脂からなる絶縁層３２Ｒで覆われている。電極パッド３２Ｓの上の絶縁層３２Ｒにはコンタクトホールがある。
　なお、駆動コイル３０では巻線部３２の中央部にも電極パッド３２Ｓが配置されている。駆動コイル３０は、電極パッド３２Ｓを巻線部３２の周辺に設けるために、更に１層の絶縁層／引き出し配線を有していてもよいし、後述するように絶縁層を介して複数の平面コイルが積層された多層コイルであってもよい。
　駆動コイル３０の電極パッド３２Ｓは、第１の配線板３３のバンプ３３Ｂと半田接合されている。
　図４Ｂに示すように、駆動コイル３０は、第１の配線板３３を介して駆動電力信号を受電すると、コイルの平面に対して垂直方向の磁界Ｍ（図４Ｂ参照）を発生する。スパイラルコイルである駆動コイル３０が発生する磁界Ｍは、巻線部３２の中心Ｃ３０において最大となる。
　検出コイル２０は、駆動コイル３０と同様の構成である。すなわち、第２のコイル基板２１に配設されている検出コイル２０は両端部に、それぞれ電極パッド２２Ｓを有する。検出コイル２０の電極パッド２２Ｓは、第２の配線板２３のバンプ２３Ｂと半田接合されている。
　検出コイル２０は、磁界が変化すると、それに応じて誘導起電力信号を出力する。誘導起電力信号は第２の配線板２３を介して伝送される。
　なお、検出コイル２０は駆動コイル３０と異なる構成でもよい。すなわち、検出コイル２０は、駆動コイル３０のような大電力を受電することはない。このため、検出コイル２０は、例えば、銅めっき膜からなる駆動コイル３０よりも電気抵抗の大きな、例えば、スパッタ法により配設されたアルミニウム薄膜パターンであってもよい。また、検出コイル２０の巻き線数（ターン数）は、駆動コイル３０の巻き線数よりも多いことが検出感度向上のために好ましい。
　そして、光ファイバ走査装置１０では、第１の配線板３３、駆動コイル３０、第１のコイル基板３１、第２のコイル基板２１、検出コイル２０、第２の配線板２３、が順に積層され組コイル４０を構成している。
　なお、図４Ｂは、図４Ａと同じ構成の組コイル４０の構成を簡略して図示した例を示している。例えば、巻線部３２等を簡略化するとともに、巻線部３２の中心Ｃ３０を、駆動コイル３０の中心に図示している。なお、すでに説明に用いた図１～図３においても簡略して図示している。
　駆動コイル３０と検出コイル２０とは、それぞれの中心Ｃ３０、Ｃ２０が略一致するように積層され、コイル基板２１とコイル基板２１とが接着されて、組コイル４０を構成している、すなわち、駆動コイル３０と検出コイル２０とが重畳するように積層されている。
　なお、光ファイバ走査装置１０では、駆動電力信号の強度を小さくするために、筐体１１の中心側（内側）に駆動コイル３０が位置するように組コイル４０が配置されている。しかし、筐体１１の中心側に検出コイル２０が位置するように組コイル４０が配置されていてもよい。
　すでに説明したように、駆動コイル３０は駆動電力信号を受電すると、コイルの平面に垂直方向の磁界Ｍを発生する。磁界Ｍの強度は、駆動電力信号の電流値およびスパイラルコイルの巻数（ターン数）等により設定される。コイル内を流れる駆動電力信号の方向が反転すると、発生する磁界の方向は反転する。
　図２に示すように、光ファイバ走査装置１０では、４組の組コイル４１～４４が回転対称位置に配置されている。すなわち、組コイル４１と組コイル４２とは対向位置に、組コイル４３と組コイル４４とは対向位置に配置されている。
　このため、組コイル４１および組コイル４２の駆動コイル３０は、Ｙ軸方向の磁界を発生し、組コイル４３および組コイル４４の駆動コイル３０は、Ｘ軸方向の磁界を発生する。
　光ファイバ１３（磁石１２）は、４つの駆動コイル３０から等距離、すなわち筐体１１の中空部の中心に配置されている。
　次に、光ファイバ走査装置１０の駆動方法について簡単に説明する。
　組コイル４１（駆動コイル３０）に駆動電力信号が供給されると、例えば、内面側がＮ極の磁界が発生する。同時に、組コイル４２に駆動電力信号が供給されると、例えば、内面側がＳ極の磁界が発生する。すなわち、対向配置されている組コイル４１と組コイル４２とは、内面側に異なる磁極の磁界を発生する。
　このため、磁界内に配置されている磁石１２の例えば前方のＮ極端は、Ｙ軸上方向に引き上げられる。このため、光ファイバ１３の自由端１３Ｔ２もＹ軸上方向に移動する。
　一方、組コイル４１、４２に逆方向の駆動電力信号が供給されると、内面側がＳ極の磁界が発生する。すると、磁石１２のＮ極端は、Ｙ軸下方向に引き下げられる。このため、光ファイバ１３の自由端もＹ軸下方向に移動する。
　組コイル４１、４２に供給する駆動電力信号の方向を制御する、すなわち、電流制御された交流信号である駆動電力信号を供給することにより、光ファイバ１３の自由端は、Ｙ軸方向に走査される。同様に、組コイル４３、４４に供給する駆動電力信号の方向を制御することにより、光ファイバ１３の自由端は、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に走査される。
　４組の組コイル４１～４４に供給する駆動電力信号の方向を制御することにより、光ファイバ１３の自由端は、ＸＹ平面内を２次元走査される。その結果、光ファイバ１３の自由端から出射された光スポットは、２次元走査される。走査幅は駆動電力信号強度により制御される。
　２次元走査方式としては、スパイラル走査方式、ラスター走査方式、またはリサージュ方式が、画像処理が容易であるため好ましく、ラスター走査方式が均一に照明できるため、特に好ましい。
　なお、磁石１２の後側に駆動磁界が印加されるように、磁石１２および組コイル４０を配置してもよい。
　図６に示すように、光ファイバ走査装置１０は、電源５１、制御部５２、補正部５３とともに、光ファイバ走査システム１Ｘを構成している。
　電源５１が出力する駆動電力信号は、図示しない配線および第１の配線板３３を介して駆動コイル３０に供給される。一方、検出コイル２０が出力する誘導起電力信号は第２の配線板２３および図示しない配線を介して補正部５３に入力される。
　駆動コイル３０は駆動電力信号を受電すると磁界Ｍを発生する。磁界Ｍにより磁石１２は駆動される（振動する）。磁石１２が駆動されると、磁石１２が配設されている光ファイバ１３は移動（走査）する。
　検出コイル２０は磁界変化に応じた誘導起電力信号を発生する。その磁界変化には、光ファイバ１３に配設されている磁石１２の移動による磁界ＭＭの変化と、駆動コイル３０が発生する磁界Ｍの変化とが重畳されている。
　補正部５３は、検出コイル２０が出力する誘導起電力信号から駆動コイル３０が発生する磁界Ｍによる誘導起電力の影響をキャンセルして、磁石１２の移動にもとづく誘導起電力信号である補正信号を出力する。制御部５２は、補正部５３の出力（補正信号）に基づき電源５１が出力する駆動電力信号を制御する。
　例えば、ＣＰＵからなる補正部５３において、磁石１２の影響がない状態、光ファイバ１３が駆動されないような周波数の駆動電力信号を駆動コイル３０に供給した状態で、検出コイル２０が出力する誘導起電力信号をキャンセルするように出力が調整される。光ファイバが駆動される周波数とこの調整値を設定する周波数が近い場合、この調整値は駆動周波数が変わっても変更する必要はほとんどない。
　例えば、ＣＰＵからなる制御部５２は、光ファイバ１３に配設されている磁石１２の移動による磁界ＭＭの変化だけに基づく誘導起電力信号（補正信号）から、磁石１２の移動状態の情報、すなわち、光ファイバ１３の自由端１３Ｔ２の移動状態（駆動状態）、例えば、振幅、位相等をリアルタイムで取得する。そして、制御部５２は、予め設定されている所定の駆動状態となるように、電源５１が出力する駆動電力信号を制御する。
　例えば、制御部５２は磁石１２の移動（走査）の振幅が所定値よりも小さい場合には、駆動電力信号の絶対値を増加するように電源５１を制御する。このため、光ファイバ走査装置１０は、効率的で安定したスキャン照射を行える。
　なお、対向配置されている組コイル４１の駆動コイルと組コイル４２の駆動コイルは直列接続されている。同様に対向配置されている組コイル４３の駆動コイルと組コイル４４の駆動コイルは直列接続されている。また、対向配置されている組コイル４１の検出コイルと組コイル４２の検出コイル、および組コイル４３の検出コイルと組コイル４４の検出コイルは、それぞれ直列接続されている。
　例えば、図６に示した検出コイル２０および駆動コイル３０は、それぞれ直列接続されている２つのコイルを示している。すなわち、４組の組コイル４１～４４を有する光ファイバ走査システム１０Ｘは、補正部５３、制御部５２および電源５１を、それぞれ２つ具備している。
　検出コイル２０および駆動コイル３０が平面スパイラルコイルである光ファイバ走査装置１０は、対向位置に同じ構成の２つの検出コイル２０を配置することができる。直列接続された２つの検出コイル２０が出力する検出信号、すなわち誘導起電力信号、は、１つの検出コイル２０が出力する検出信号の２倍となる。さらに、１つの検出コイル２０が出力する検出信号は、磁石１２の移動速度が同じであっても、磁石１２と検出コイル２０との距離により増減する。これに対して対向配置され直列接続された２つの検出コイル２０が出力する検出信号は、それぞれの検出信号が加算されるため、磁石１２の移動速度にほぼ比例する。このため、制御部５２による制御が容易である。なお、より正確な制御を行うには、光ファイバの振幅と検出信号の関係を予め測定し、それを用いて駆動電力信号にフィードバックするなどの方法がある。
　もちろん、４組の組コイル４１～４４が、それぞれの制御部５２等により制御されていてもよい。逆に１つの制御部５２が、ＸＹ方向の駆動制御、すなわち、４組の組コイル４１～４４の制御を行ってもよい。また、補正部５３および制御部５２が１つのＣＰＵにより構成されていてもよい。
　光ファイバ走査装置１０は、駆動コイル３０および検出コイル２０が平面スパイラルコイルである。このため、光ファイバ走査装置１０は、バルク磁性体およびバルク導体を有する従来の光ファイバ走査装置よりも細径である。さらに、光ファイバ走査装置１０は、駆動コイル３０と検出コイル２０とを積層した組コイル４０を対向位置に配置できる。光ファイバ走査装置１０は、磁石１２に両側の駆動コイルから磁界を印加できるため、一方にしか駆動コイルを配置できない従来の光ファイバ走査装置よりも、駆動効率がよい。
＜変形例＞
　次に第１実施形態の変形例の光ファイバ走査装置について説明する。変形例の光ファイバ走査装置は、光ファイバ走査装置１０と類似し、同じ効果を有するため、同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
＜変形例１＞
　図７Ａおよび図７Ｂに示すように、変形例１の光ファイバ走査装置１０Ａの組コイル４０Ａは、平面視した場合に、検出コイル２０の巻線部２２の中心Ｃ２０が、駆動コイル３０の巻線部３２の中心Ｃ３０から偏心し、巻線部３２と重畳するように配置されている。言い替えれば、駆動コイル３０の中心Ｃ３０を通りコイル平面に直交している中心線Ｌ３０と、検出コイル２０の中心Ｃ２０を通りコイル平面に直交している中心線Ｌ２０と、が一致していない。そして検出コイル２０の巻線部２２の内側の中心領域が駆動コイル３０の巻線部３２と重畳している。
　すなわち、組コイル４０Ａの光軸に直交する断面図（図７Ｂ）は、第１実施形態の光ファイバ走査装置１０の断面図（例えば図４Ｂ）と略同じであるが、光軸に平行な断面図（図７Ａ）では、駆動コイル３０の中心Ｃ３０と検出コイル２０の中心Ｃ２０とが、重畳していない。
　光ファイバ走査装置１０Ａでは、光ファイバ走査装置１０と比較すると、駆動コイル３０が、検出コイル２０に対して光軸方向に平行に後方に移動している。なお、逆に、組コイル４０Ａでは、検出コイル２０が、駆動コイル３０に対して光軸方向に平行に後方に移動していてもよい。
　すでに説明したように、駆動コイル３０が発生する磁界Ｍは、駆動コイル３０の中心Ｃ３０において最大である。そして、磁界Ｍは、駆動コイル３０の巻線部３２の直上および直下では、極めて小さくなる。これは巻線部３２の隣り合う導体の発生する磁界が相殺されるためである。
　検出コイル２０は、巻線部２２の内側の中心領域を貫く磁界の変化に応じた誘導起電力信号を出力する。
　このため、検出コイル２０の中心Ｃ２０が駆動コイル３０の巻線部３２と重畳するように配置されている組コイル４０Ａは、誘導起電力信号に含まれる駆動コイル３０の発生する磁界Ｍの変化による信号成分（ノイズ成分）が少ないため、磁石１２の移動にともなう磁界ＭＭの変化による信号成分（シグナル成分）を、より高Ｓ／Ｎ（シグナル／ノイズ）比で取得できる。
　なお、上述した検出コイル２０と駆動コイル３０との相対位置関係は、検出コイル２０および駆動コイル３０が平面スパイラルコイルであるために実現可能である。
＜変形例２＞
　変形例２の光ファイバ走査装置１０Ｂの組コイル４０Ｂは、組コイル４０Ａと同じように、平面視した場合に、検出コイル２０の中心Ｃ２０が、駆動コイル３０の中心Ｃ３０から偏心し、駆動コイル３０の巻線部３２と重畳するように配置されている。
　そして、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、光ファイバ走査装置１０Ｂでは、磁石１２Ｂの一方の端部（例えばＳ極側）が、対向配置されている駆動コイル３０の中心Ｃ３０を結ぶ線上に配置されており、磁石１２Ｂの他方の端部（例えばＮ極側）が、対向配置されている検出コイル２０の中心Ｃ２０を結ぶ線上に配置されている。
　言い替えれば、磁石１２Ｂの長さＬは、検出コイル２０の中心Ｃ２０と駆動コイル３０の中心Ｃ３０との距離と略同じである。
　光ファイバ走査装置１０Ｂでは、駆動コイル３０が発生した磁界Ｍは、磁石１２Ｂの後端部に最も強く印加される。一方、磁石１２Ｂの先端部が発生している磁界ＭＭは、検出コイル２０に効率良く印加される。
　すなわち、光ファイバ走査装置１０Ｂでは、長軸方向に磁化されている磁石１２Ｂの一方の端部（例えばＳ極側）に駆動コイル３０が発生する駆動磁界Ｍが印加され、磁石１２Ｂの他方の端部（例えばＮ極側）が発生している磁界ＭＭが検出コイル２０により検出される。
　光ファイバ走査装置１０Ｂは、光ファイバ走査装置１０Ａの効果を有し、さらに駆動コイル３０による磁石１２Ｂへの磁界Ｍの印加効率、および、検出コイル２０による磁石１２Ｂからの磁界ＭＭの検出効率（Ｓ／Ｎ比）がよい。
　なお、検出コイル２０の中心Ｃ２０と駆動コイル３０の中心Ｃ３０との距離は、磁石１２Ｂの長さＬと完全に同じである必要はなく、例えば、０．５０以上１．５０Ｌ以下であれば効率の良い磁界の印加および検出が可能である。言い替えれば、磁石１２Ｂの端部の位置は、コイルの中心を結ぶ線上に厳密に配置されている必要はない。
＜変形例３＞
　図９Ａおよび図９Ｂに示すように、変形例３の光ファイバ走査装置１０Ｃの組コイル４０Ｃは、駆動コイル３０と検出コイル２０とが、１枚のコイル基板２１Ｃに配設されている。そして、駆動コイル３０は、コイル基板２１Ｃの主面２１ＣＡに配設されており、検出コイル２０は主面２１ＣＡと対向する主面２１ＣＢに配設されている。
　例えば、第１の主面に複数の駆動コイル３０が配設され、第１の主面と対向する第２の主面に複数の検出コイル２０が配設されたシリコンウエハを個片化することで、複数の組コイル４０Ｃを作製できる。
　光ファイバ走査装置１０Ｃの組コイル４０Ｃは、駆動コイル３０と検出コイル２０とを位置合わせして積層する必要がなく製造が容易である。また、光ファイバ走査装置１０Ｃは、組コイル４０Ｃの厚さが組コイル４０よりも薄いため、より細径である。
＜変形例４＞
　図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、変形例４の光ファイバ走査装置１０Ｄの組コイル４０Ｄは、コイル基板２１Ｄに配設されている駆動コイル３０と検出コイル２０とが絶縁層２５Ｒを介して、１枚のコイル基板２１Ｄの同じ主面２１ＤＡに配設されている多層コイルである。
　組コイル４０Ｄの駆動コイル３０と検出コイル２０とは、同じ配線板２３Ｄと接続されている。すなわち、光ファイバ走査装置１０Ｄの組コイル４０Ｄは配線板２３Ｄを介して駆動電力信号を受電するとともに、誘導起電力信号を伝送する。
　例えば、シリコンウエハの片面に複数の駆動コイル３０と複数の検出コイル２０とを、絶縁層２５Ｒを介して多層配設し個片化することで、複数の組コイル４０Ｄを作製できる。
　光ファイバ走査装置１０Ｄは、光ファイバ走査装置１０Ｃの効果を有し、さらに配線板が１つであるため、より細径である。
　なお、光ファイバ走査装置１０Ｄにおいて、より細径化するために、コイル基板２１Ｄを研磨加工等により薄く加工してもよいし、コイル基板２１Ｄを表面に形成されている絶縁層である酸化シリコン層だけを残してエッチング処理等により完全に除去してもよい。
＜変形例５＞
　図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示すように、変形例５の光ファイバ走査装置１０Ｅの組コイル４０Ｅは、駆動コイル３０Ｅの一部３０Ｅ２が、駆動電力信号および誘導起電力信号を伝送する多層配線板２３Ｅにより構成されている。
　すなわち、コイル基板２１Ｅの上に、配設された検出コイル２０Ｅと絶縁層２５Ｒを介して配設した駆動コイル３０Ｅ１からなる多層コイルに、駆動コイル３０Ｅ２が構成されている多層配線板２３Ｅが接合されている。駆動コイル３０Ｅ１と駆動コイル３０Ｅ２とは端部が接続され２層コイルを構成している。
　光ファイバ走査装置１０Ｅは、駆動コイル３０が２層コイルであるため、駆動電力が小さく、かつ、駆動コイル３０Ｅ２は多層配線板２３Ｅにより構成されているため製造が容易である。
　なお、筐体１１の内側に配置されている検出コイルがコイル基板上の第１の検出コイルおよび多層配線板の第２の検出コイルで構成されている２層コイルであってもよい。また、例えば、検出コイルがコイル基板上の２層コイルで、駆動コイルが多層配線板により構成されていてもよい。
　すなわち、駆動コイルまたは検出コイルの少なくとも一部が多層配線板により構成されている光ファイバ走査装置は、光ファイバ走査装置１０Ｅと同様の効果を有する。
＜変形例６＞
　図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、変形例６の光ファイバ走査装置１０Ｆの組コイル４０Ｆは駆動コイル３０Ｆおよび検出コイルが多層配線板２３Ｆにより構成されている。すなわち、組コイル４０Ｆはコイル基板を含んでいない。
　なお、駆動コイル３０Ｆおよび検出コイルの少なくともいずれかが２層以上の多層コイルであってもよい。
　光ファイバ走査装置１０Ｆは、組コイル４０Ｆが多層配線板２３Ｆにより構成されているため、作製が容易であり、かつ、コイル基板を含んでいないため、細径である。また、多層配線板２３Ｆとしてフレキシブル基板を用いると、例えば光軸を中心に巻くように湾曲させることができるため、光ファイバ走査装置１０Ｆの形状の自由度が高まる。
＜変形例７＞
　図１３に示すように、変形例７の光ファイバ走査装置１０Ｇの組コイル４０Ｇは、駆動コイル３０Ｇおよび検出コイル２０Ｇが、コイル基板２１の同じ主面に配設されている。そして、駆動コイル３０Ｇと検出コイル２０Ｇとは、巻線の中心が略一致している複合コイルからなる。
　光ファイバ走査装置１０Ｇの組コイル４０Ｇは、駆動コイルと検出コイルとを位置合わせして積層する必要がなく製造が容易である。また、光ファイバ走査装置１０Ｇは、組コイル４０Ｇの厚さが薄いため、細径である。
＜変形例８＞
　図１４に示すように、変形例８の光ファイバ走査装置１０Ｈの組コイル４０Ｈは、駆動コイル３０Ｈおよび検出コイル２０Ｈが、コイル基板２１の同じ主面に配設されている。そして、駆動コイル３０Ｈと検出コイル２０Ｈとは、異なる場所に配設されている。
　光ファイバ走査装置１０Ｈの組コイル４０Ｈは、駆動コイルと検出コイルとを位置合わせして積層する必要がなく製造が容易である。また、光ファイバ走査装置１０Ｈは、組コイル４０Ｈの厚さが薄いため、細径である。
　なお、図示しないが、光ファイバ走査装置１０Ｈにおいても、磁石の長さが、検出コイル２０Ｈの中心Ｃ２０と駆動コイル３０Ｈの中心Ｃ３０との距離と略同じ場合に、すでに説明した光ファイバ走査装置１０Ｂと同じ効果を奏する。
＜変形例９＞
　図１５に示すように、変形例９の光ファイバ走査装置１０Ｉでは、駆動コイル３０および検出コイル２０の外面側に軟磁性体からなるヨーク６０が配設されている。
　ヨーク６０は、駆動コイル３０が発生する磁界を誘導する磁界誘導部である。ヨーク６０は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、パーマロイ、ソフトフェライトまたはアモルファス合金等の、駆動電力信号の周波数における比透磁率が１００以上の軟磁性材料からなることが好ましい。
　光ファイバ走査装置１０Ｉは、駆動コイル３０が発生する磁界Ｍが外部に漏洩しにくいだけでなく、磁界Ｍの磁石１２への印加効率が良いため、より低電力で駆動コイル３０を駆動できる。
　なお、筐体１１を軟磁性体で構成してヨークとしても良いことは言うまでも無い。
＜変形例１０、１１＞
　光ファイバ走査装置１０、１０Ａ～１０Ｉは４組の組コイル４１～４４を具備しており、組コイル４１～４４を用いて光ファイバ１３を駆動するとともに、それぞれの検出コイル２０により駆動状態を検出していた。
　しかし、例えば、２つの直交配置されている組コイル４１、４３だけを駆動しても、２次元走査は可能である。さらに、１次元走査しか必要がない光ファイバ走査装置の場合には、１つの組コイル４１だけで走査可能である。
　同様に、図１６に示す変形例１０の光ファイバ走査装置１０Ｊは直交配置されている２組の組コイル４１、４３を具備するため、２次元走査できる。また図１７に示す変形例１１の光ファイバ走査装置１０Ｋは１組の組コイル４１を具備するため、１次元走査できる。
　なお、光ファイバ走査装置１０Ｃ～１０Ｋにおいても、組コイルを平面視した場合に、検出コイルの中心が、駆動コイルの中心から偏心し、駆動コイルの巻線部と重畳するように配置されていれば、光ファイバ走査装置１０Ａと同じ効果を有する。
　また、光ファイバ走査装置１０Ｃ～１０Ｋにおいても、磁石の一方の端部が、対向配置されている検出コイルの中心を結ぶ線上に配置されており、磁石の他方の端部が、対向配置されている駆動コイルの中心を結ぶ線上に配置されていれば、光ファイバ走査装置１０Ｂと同じ効果を有する。
＜第２実施形態＞
　次に第２実施形態の光走査型内視鏡（内視鏡）２、２Ａ～２Ｊを含む内視鏡システム１、１Ａ～１Ｊについて説明する。
　図１８に示す本実施形態の内視鏡２は、すでに説明した光ファイバ走査装置１０、１０Ａ～１０Ｋのいずれかを挿入部９１の硬性先端部９４に具備する光走査型内視鏡である。以下、光ファイバ走査装置１０を有する内視鏡２を例に説明する。
　内視鏡２を含む内視鏡システム１は、内視鏡２と、本体３と、モニタ４と、を具備する。内視鏡２は、光ファイバ走査装置１０により照明光を２次元走査させながら被検体に照射し、被検体からの反射光（戻り光）を検出し、本体３でデータ処理を行い、生成した被検体像をモニタ４に表示する。
　内視鏡２は、生体内に挿通される細長な挿入部９１と、操作部９２と、電気ケーブル等が挿通されたユニバーサルケーブル９３と、を有する。内視鏡２の挿入部９１は硬性先端部９４と、湾曲部９５と、可撓管部９６と、を含む。なお、実施形態の内視鏡２は、いわゆる軟性内視鏡だが、挿入部９１が硬質な、いわゆる硬性内視鏡であっても後述する効果を有する。
　操作部９２には、湾曲部９５を湾曲操作するための湾曲操作ノブ９７が配設されている。挿入部９１と操作部９２の連結部は、ユーザーが把持する把持部９８となっている。
　操作部９２から延設されたユニバーサルケーブル９３が本体３とコネクタ９０を介して接続される。本体３は、内視鏡画像を表示するモニタ４と接続されている。
　次に、図１９に内視鏡システム１の構成を示す。
　内視鏡２の挿入部９１の内部には、挿入部９１の内周に沿って基端側から先端側へ挿通され、被検体からの反射光を導光する検出ファイバ２７が設けられている。検出ファイバ２７の先端には検出光学系２７Ａが配設されている。内視鏡２のコネクタ９０が本体３に接続されると、検出ファイバ２７は分波器８６に接続される。
　本体３は、駆動制御ユニット５９と、メモリ７２と、総合制御部７３と、光源ユニット７４と、検出ユニット７６とを有する。光源ユニット７４は、３つの光源８１ａ、８１ｂ、８１ｃと、合波器８２と、を有する。
　駆動制御ユニット５９は、図６を用いて説明したように、検出コイル２０が出力する誘導起電力信号が入力される補正部５３と、駆動電力信号を駆動コイル３０に出力する電源５１と、補正部５３が出力する補正信号にもとづき電源５１を制御する制御部５２と、を有する。
　メモリ７２には、本体３全体の制御を行うための制御プログラムなどが記憶されている。
　総合制御部７３は、メモリ７２から制御プログラムを読み出し、光源ユニット７４、駆動制御ユニット５９の制御を行う。また総合制御部７３は、検出ユニット７６が検出した被写体からの反射光の光強度信号をデータ処理し画像をモニタ４に表示する制御を行う。
　光源ユニット７４の光源８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、総合制御部７３の制御に基づき、それぞれ異なる波長帯域の光、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の波長帯域の光を合波器８２に出射する。合波器８２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長帯域の光を合波し、光ファイバ１３に出射する。
　駆動制御ユニット５９は、総合制御部７３の制御に基づいて、光ファイバ走査装置１０の光ファイバ１３の先端を所望の走査方式で走査させるための駆動電力信号を駆動コイル３０に出力する。すなわち、駆動制御ユニット５９は、光ファイバ１３の先端を挿入部９１の挿入軸（Ｚ軸）に対して左右方向（Ｘ軸方向）および上下方向（Ｙ軸方向）に駆動するように、光ファイバ走査装置１０の組コイル４０へ所定の駆動電力信号を出力する。
　検出ファイバ２７は、被検体の表面で反射された反射光を受光し、受光した反射光を分波器８６に導光する。分波器８６は、例えば、ダイクロイックミラーなどであり、所定の波長帯域毎に反射光を分波する。具体的には、分波器８６は、検出ファイバ２７により導光された反射光を、Ｒ、Ｇ、Ｂの波長帯域の反射光に分波し、それぞれ検出器８７ａ、８７ｂ、８７ｃに出力する。
　検出器８７ａ、８７ｂおよび８７ｃは、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの波長帯域の反射光の光強度を検出するＰＤ素子等である。検出器８７ａ、８７ｂおよび８７ｃで検出された光強度の信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器８８ａ、８８ｂ、８８ｃに出力される。Ａ／Ｄ変換器８８ａ～８８ｃは、それぞれ検出器８７ａ～８７ｃから出力された光強度の信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、総合制御部７３に出力する。
　総合制御部７３は、Ａ／Ｄ変換器８８ａ～８８ｃからのデジタル信号に所定の画像処理を施して被写体像を生成し、モニタ４に表示する。
　なお、照射光として単色光を用いてもよいし、レーザー光を用いてもよい。
　光走査型内視鏡２は、挿入部９１の硬性先端部９４に、効率的なスキャン照射を行う細径の光ファイバ走査装置１０、１０Ａ～１０Ｋのいずれか具備するため、硬性先端部９４が細径で低侵襲である。また、光ファイバ走査装置１０、１０Ａ～１０Ｋは、高精度のスキャン照射を行うため、光走査型内視鏡２は、良好な画像が得られる。また光走査型内視鏡２は、光ファイバ走査装置１０、１０Ａ～１０Ｋが効率良く駆動できるため、低消費電力である。
　本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、組み合わせ、および応用が可能であることは勿論である。
１・・・内視鏡システム
１Ｘ・・・光ファイバ走査システム
２・・・内視鏡
３・・・本体
４・・・モニタ
１０、１０Ａ～１０Ｋ・・・光ファイバ走査装置
１１・・・筐体
１２・・・磁石
１３・・・光ファイバ
１４・・・照明光学系
１５・・・保持部材
２０・・・検出コイル
２１・・・コイル基板
２２・・・巻線部
２３・・・配線板
２７・・・検出ファイバ
３０・・・駆動コイル
３１・・・コイル基板
３２・・・巻線部
３３・・・配線板
４０・・・組コイル
５１・・・電源
５２・・・制御部
５３・・・補正部
５９・・・駆動制御ユニット
６０・・・ヨーク
９１・・・挿入部
９４・・・硬性先端部

Claims (14)

  1. 　筒状の筐体と、
    　前記筐体の中心軸に沿って配置されている、自由端から光を出射する光ファイバと、
    　前記光ファイバに配設されている磁石と、
    　前記筐体に配設されている、受電した駆動電力信号により発生した磁界を、前記磁石に印加することにより、前記光ファイバの前記自由端を駆動する駆動コイルと、
    　前記筐体に配設されている、磁界変化に応じた誘導起電力信号を出力する検出コイルと、
    　を具備し、前記誘導起電力信号にもとづき、前記駆動電力信号が制御される光ファイバ走査装置であって、
    　前記駆動コイルおよび前記検出コイルが、平面スパイラルコイルであることを特徴とする光ファイバ走査装置。
  2. 　前記駆動コイルと前記検出コイルとをそれぞれが含む４組の組コイルが、前記光ファイバをはさんで回転対称位置に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ走査装置。
  3. 　前記組コイルを平面視した場合に、前記検出コイルの中心が、前記駆動コイルの中心から偏心し、前記駆動コイルの巻線部と重畳するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ走査装置。
  4. 　前記磁石の一方の端部が、対向配置されている前記検出コイルの中心を結ぶ線上に配置されており、前記磁石の他方の端部が、対向配置されている前記駆動コイルの中心を結ぶ線上に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ走査装置。
  5. 　前記駆動コイルが第１のコイル基板に配設されており、前記検出コイルが第２のコイル基板に配設されており、前記第１のコイル基板と前記第２のコイル基板とが、積層されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
  6. 　前記駆動コイルと前記検出コイルとが、１枚のコイル基板に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
  7. 　前記駆動コイルと前記検出コイルとが、前記コイル基板の対向する主面に配設されていることを請求項６に記載の光ファイバ走査装置。
  8. 　前記駆動コイルと前記検出コイルとが、前記コイル基板の同じ主面に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ走査装置。
  9. 　前記駆動コイルまたは前記検出コイルの少なくとも一部が多層配線板により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
  10. 　前記駆動コイルおよび前記検出コイルが多層配線板により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
  11. 　前記駆動コイルおよび前記検出コイルの外面側に軟磁性体からなるヨークが配設されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
  12. 　前記誘導起電力信号から前記駆動コイルが発生する前記磁界による誘導起電力の影響がキャンセルされた補正信号にもとづき、前記駆動電力信号が制御されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の光ファイバ走査装置。
  13. 　請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の前記光ファイバ走査装置を、挿入部の硬性先端部に有することを特徴とする光走査型内視鏡。
  14. 　請求項１３に記載の光走査型内視鏡と、
    　前記駆動電力信号を出力する電源と、
    　前記誘導起電力信号から前記駆動コイルが発生する前記磁界による誘導起電力の影響がキャンセルされた補正信号を出力する補正部と、
    　前記補正信号にもとづき前記電源を制御する制御部と、を具備することを特徴とする内視鏡システム。
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