CN107430256B - 光学单元和内窥镜 - Google Patents

Abstract

光学单元具有：筒形状的固定部，其至少对物体侧固定透镜组和像侧固定透镜组中的任意一方进行保持；具有与固定部相同的中心轴的筒形状的可动部，其在物体侧固定透镜组与像侧固定透镜组之间对可动透镜组进行保持，以能够相对于固定部滑动的方式配置在固定部的径向内侧；音圈马达，其具有配置在固定部上的线圈和配置在可动部上且在与中心轴交叉的方向上被磁极化的磁铁，能够使可动部沿着中心轴方向相对于固定部相对移动；以及旋转限制部，其对可动部相对于固定部绕中心轴的旋转进行限制。

Description

光学单元和内窥镜

技术领域

本发明涉及使用音圈马达对可动部进行进退驱动的光学单元和内窥镜。

背景技术

以往，公开了具有变焦功能的内窥镜，该内窥镜具有安装了透镜的可动透镜框，通过使该可动透镜框进退移动来变更摄影倍率(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-243195号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述的专利文献1所记载的以往的内窥镜中，通常期望向被检体插入的插入部中的前端部的细径化、前端部中的硬质长度的缩短化。因此，在以往的内窥镜中，使可动透镜框进退移动的致动器需要小型化和轻量化。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够实现使可动透镜进退移动的致动器的小型化和轻量化的光学单元和内窥镜。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题并实现目的，本发明的光学单元的特征在于，该光学单元具有：筒形状的固定部，其至少对物体侧固定透镜组和像侧固定透镜组中的任意一方进行保持；具有与所述固定部相同的中心轴的筒形状的可动部，其在所述物体侧固定透镜组与所述像侧固定透镜组之间对可动透镜组进行保持，以能够相对于所述固定部滑动的方式配置在所述固定部的径向内侧；音圈马达，其具有配置在所述固定部上的线圈和配置在所述可动部上且在与所述中心轴交叉的方向上被磁极化的磁铁，能够使所述可动部沿着所述中心轴方向相对于所述固定部相对移动；以及旋转限制部，其对所述可动部相对于所述固定部绕所述中心轴的旋转进行限制。

本发明的内窥镜插入到被检体的内部而对该被检体的内部进行观察，其特征在于，该内窥镜具有：上述的光学单元；以及摄像元件，其将所述光学单元所会聚的光转换为电信号。

发明效果

根据本发明，能够实现使可动透镜进退移动的致动器的小型化和轻量化。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的光学单元的结构的分解立体图。

图2是示出本发明的实施方式1的光学单元的主要部分的结构的剖视图。

图3是利用穿过图2的II-II线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。

图4是利用穿过图2的III-III线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。

图5是示出本发明的实施方式1的光学单元的固定部主体的结构的立体图。

图6A是示出本发明的实施方式1的光学单元的前框部的结构的立体图。

图6B是示出从与图6A相反的一侧观察本发明的实施方式1的光学单元的前框部时的结构的立体图。

图7A是示出本发明的实施方式1的光学单元的后框部的结构的立体图。

图7B是示出从与图7A相反的一侧观察本发明的实施方式1的光学单元的后框部时的结构的立体图。

图8是示出本发明的实施方式1的光学单元的可动部的结构的立体图。

图9是仅示出利用穿过图3所示的IV-IV线的切断面进行观察时的音圈马达的结构的图。

图10是利用与图3相同的剖面而仅示出音圈马达的图。

图11是示出本发明的实施方式2的光学单元的主要部分的结构的剖视图。

图12是利用穿过图11的V-V线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。

图13是示出本发明的实施方式2的光学单元的可动部的结构的立体图。

图14是示出本发明的实施方式2的光学单元的旋转限制部的结构的立体图。

图15是示出本发明的实施方式3的光学单元的主要部分的结构的剖视图。

图16是利用穿过图15的VI-VI线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。

图17是利用穿过图15的VII-VII线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。

图18是示出本发明的实施方式3的光学单元的固定部主体的结构的立体图。

图19是示出本发明的实施方式3的光学单元的可动部的结构的立体图。

图20是示出具有本发明的实施方式4的内窥镜的内窥镜系统的结构的图。

具体实施方式

以下，对用于实施本发明的方式(以下称为“实施方式”)进行说明。

(实施方式1)

图1是示出本发明的实施方式1的光学单元的结构的分解立体图。图2是示出本实施方式1的光学单元的主要部分的结构的剖视图。图3是利用穿过图2的II-II线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。图4是利用穿过图2的III-III线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。另外，图2也是利用穿过图3的I-I线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。

图1～图4所示的光学单元1具有：固定部2；可动部3，其能够相对于固定部2移动；以及音圈马达10，其产生使可动部3相对于固定部2移动的驱动力。

固定部2具有：固定部主体20；安装在固定部主体20的物体侧的前框部4，其对比可动部3所保持的可动透镜组Gv靠物体侧的物体侧固定透镜组Gf进行保持；以及安装在固定部主体20的像侧的后框部5，其对比可动透镜组Gv靠像侧的像侧固定透镜组Gb进行保持。

图5是示出固定部主体20的结构的立体图。该图5所示的固定部主体20由以规定的轴C为中心的筒形状的部件构成。固定部主体20具有：筒部21，其以轴C为中心轴；物体侧厚壁部22，其相对于筒部21形成在轴C方向的物体侧；以及像侧厚壁部23，其相对于筒部21形成在轴C方向的与物体侧厚壁部22相反的一侧。固定部主体20相对于轴C具有90°的旋转对称性。以下，将沿轴C方向与物体侧相反的一侧称为像侧。

在筒部21上形成有挖切部21a。具体而言，相对于筒部21的长度方向的中心轴C沿着周向每隔90°在筒部21的径向上分别形成贯穿的四个挖切部21a。除挖切部21a之外的筒部21的径向内侧的面是筒状的圆柱面，成为对可动部3进行引导支承的固定侧滑动面24。固定侧滑动面24呈被挖切部21a在周向上分割的形状。

物体侧厚壁部22形成为比筒部21向径向外侧和径向内侧突出。像侧厚壁部23形成为比筒部21向径向外侧突出。在像侧厚壁部23的径向内侧的固定侧滑动面24上形成有槽23c。在组装可动部3时，后述的磁铁12穿过该槽23c。因此，能够将可动部3顺畅地组装到固定部主体20上。另外，也可以采用将物体侧厚壁部22和像侧厚壁部23与筒部21分体形成而在组装时安装到筒部21的构造。

图6A和图6B是示出前框部4的结构的立体图，是从轴C的不同侧分别进行观察时的立体图。另外，将前框部4的中心轴称为轴C是因为在进行组装时前框部4的中心轴与固定部主体20的中心轴一致。前框部4是具有外周部41和内周部42的筒状的部件。外周部41具有第一外周部41a、第二外周部41b以及外周侧凸部41c。内周部42具有第一内周部42a、第二内周部42b以及内周侧凸部42c。

在外周部41中，第一外周部41a的直径比第二外周部41b的直径大。在第一外周部41a与第二外周部41b之间设置有向径向外侧突出的直径最大的外周侧凸部41c。

在内周部42中，第一内周部42a的直径比第二内周部42b的直径大。向径向内侧突出的直径最小的内周侧凸部42c位于第一内周部42a与第二内周部42b之间。

前框部4对物体侧固定透镜组Gf进行保持。物体侧固定透镜组Gf具有前第一透镜Lf1和前第二透镜Lf2，从物体侧按该顺序排列。第一内周部42a对前第一透镜Lf1进行保持，第二内周部42b对前第二透镜Lf2进行保持。如图3和图4所示，优选前第一透镜Lf1的像侧和前第二透镜Lf2的物体侧与内周侧凸部42c抵接。

在将前框部4向固定部主体20插入时，一直插入到使第二外周部41b与固定部主体20的物体侧厚壁部22的内周面22a接触并且固定部主体20的物体侧的端面22b与第二外周部41b和外周侧凸部41c之间的阶部41d接触为止。

图7A和图7B是示出后框部5的结构的立体图，是从轴C的不同侧分别进行观察时的立体图。另外，将后框部5的中心轴称为轴C与前框部4同样地是因为在进行组装时后框部5的中心轴与固定部主体20的中心轴一致。后框部5是具有外周部51和内周部52的筒状的部件。外周部51具有第一外周部51a、第二外周部51b以及第三外周部51c。内周部52具有第一内周部52a、第二内周部52b以及内周侧凸部52c。

在外周部51中，第一外周部51a的直径比第二外周部51b的直径小，第二外周部51b的直径比第三外周部51c的直径小。

在内周部52中，第一内周部52a的直径比第二内周部52b的直径小。在第一内周部52a的物体侧的端部设置有向径向内侧突出的直径最小的内周侧凸部52c。

后框部5对像侧固定透镜组Gb进行保持。像侧固定透镜组Gb具有后第一透镜Lb1和后第二透镜Lb2。第一内周部52a从物体侧按该顺序对后第一透镜Lb1和后第二透镜Lb2进行保持。如图3和图4所示，优选后第一透镜Lb1的物体侧与内周侧凸部52c抵接。

在将后框部5向固定部主体20插入时，一直插入到使第二外周部51b与固定部主体20的像侧厚壁部23的固定侧滑动面24接触并且固定部主体20的像侧的端面23a与第二外周部51b和第三外周部51c之间的阶部51d接触为止。

具有以上的结构的固定部2例如是非磁性体，但使用相对磁导率大于1.0的材料构成。作为这样的材料，例如可以举出奥氏体系不锈钢等。

图8是示出可动部3的结构的立体图。该图8所示的可动部3由具有外周部31和内周部32的筒形状的部件构成。以下，也将可动部3的中心轴称为轴C。这是因为在进行组装时可动部3的中心轴与固定部主体20的中心轴一致。

外周部31具有：筒部31a；以及两个突缘部31b，它们分别形成在筒部31a的轴C方向的两端部，外周的直径比筒部31a大。筒部31a和突缘部31b可以作为一体的部件而构成，也可以作为分体的部件而构成。

突缘部31b具有由其外周面构成的可动侧滑动面31c、以及形成在突缘部31b的径向外侧的一部分的平面部31d。在图8所示的情况下，在突缘部31b中，沿着绕轴C的周向交替地以等间隔的方式具有可动侧滑动面31c和平面部31d各四个。平面部31d沿轴C方向穿过与形成在另一端侧的四个平面部31d中的任意一个相同的平面。换言之，外周部31具有四组形成在相互不同的端部但穿过同一平面的两个平面部31d。

在四组平面部31d中的三组平面部31d之间分别设置有阶差部31e，该阶差部31e形成在比筒部31a靠径向内侧的位置且具有平面状的外周面。在形成于三组平面部31d之间的阶差部31e的轴C方向的中央部设置有切掉筒部31a的表面而使外周呈平面状的切口部31f。

在四组平面部31d中的剩余的一组平面部31d之间也设置有阶差部31g，该阶差部31g形成在比筒部31a靠径向内侧的位置且具有平面状的外周面。在阶差部31g的轴C方向的中央部设置有对可动部3绕轴C的旋转进行限制的旋转限制部31h，该旋转限制部31h从阶差部31g的外周面突出。旋转限制部31h的侧面中的与固定部2接触的部分呈弯曲的R形状，另一方面，与第一磁铁12a和第二磁铁12b分别对置的侧面呈平面状。换言之，旋转限制部31h的表面中的与轴C平行的表面形成为在轴C的物体侧和像侧在与轴C垂直的方向上利用直线分别将圆切掉(D切)而得的形状，呈被两个圆弧和两条直线包围的形状。另外，可以使旋转限制部的表面为以图8所示的旋转限制部31h在轴C方向上的长度为直径的圆形状。另外，也可以使旋转限制部的表面为矩形形状。

如图2所示，旋转限制部31h在与轴C垂直的平面上的周向的宽度比同一平面上的磁铁12(在图2中记为第二磁铁12b)在周向上的宽度大。

内周部32具有第一内周部32a、第二内周部32b、第三内周部32c以及内周侧凸部32d。第二内周部32b的直径比第一内周部32a和第三内周部32c的直径小。在第二内周部32b与第三内周部32c之间设置有向径向内侧突出的直径最小的内周侧凸部32d。

可动部3对可动透镜组Gv进行保持。具体而言，可动部3的第二内周部32b对可动透镜组Gv所具有的可动第一透镜Lv1进行保持。如图3和图4所示，优选可动第一透镜Lv1的像侧与内周侧凸部32d抵接。

可动部3一边使可动侧滑动面31c与固定侧滑动面24接触一边插入到固定部主体20。另外，如图3和图4所示，以使第三内周部32c的径向内侧与后框部5的第一外周部51a对置的方式被插入。由此，像侧固定透镜组Gb的至少一部分存在于可动部3的第三内周部32c的径向内侧。在本实施方式1中，在可动部3移动到最靠物体侧的位置的情况下，物体侧固定透镜组Gf的至少一部分存在于可动部3的第一内周部32a的径向内侧。

具有以上的结构的可动部3例如使用不锈钢、铝或树脂等材料构成。

如图4所示，在光学单元1中，在沿轴C的方向上，从可动部3的可动侧滑动面31c中的最靠物体侧的位置到最靠像侧的位置的距离L1比从前框部4所保持的物体侧固定透镜组Gf的射出面到后框部5所保持的像侧固定透镜组Gb的入射面的距离L2长(L1＞L2)。另外，从可动部3的可动侧滑动面31c的最靠物体侧的位置到最靠像侧的位置的距离不包含倒角部分。

接下来，对音圈马达10的结构进行说明。如图3所示，音圈马达10具有配置在固定部2的固定部主体20上的线圈11以及以与线圈11对置的方式配置在可动部3上的磁铁12。

如图3和图4所示，线圈11具有：第一线圈11a，其卷绕在固定部主体20的筒部21的外周；以及第二线圈11b，其沿第一线圈11a的轴C方向排列配置，卷绕在固定部主体20的筒部21的外周。另外，对于线圈11，也可以将预先卷绕好的线圈从后面配设。沿轴C方向相邻的第一线圈11a和第二线圈11b优选串联连接，但也可以并联连接。

如图3和图4所示，第一线圈11a和第二线圈11b分别具有与固定部主体20的挖切部21a对置的平面部11ap和11bp。另外，第一线圈11a和第二线圈11b分别具有与筒部21对置的圆筒部11at和11bt。第一线圈11a在与轴C垂直的剖面上交替地配置有四个平面部11ap和四个圆筒部11at。同样地，第二线圈11b在与轴C垂直的剖面上交替地配置有四个平面部11bp和四个圆筒部11bt(参照图2)。

如图1～图4所示，磁铁12在第一线圈11a的平面部11ap和第二线圈11b的平面部11bp的内侧具有第一磁铁12a和第二磁铁12b各四个，该第一磁铁12a和第二磁铁12b分别与平面部11ap和11bp对置并且沿轴C方向排列配置。四组沿轴C方向排列的第一磁铁12a和第二磁铁12b在与轴C垂直的剖面上沿周向每隔90度等间隔地配设。旋转限制部31h位于四组中的一组第一磁铁12a和第二磁铁12b之间。通过采取这样的配置，能够稳定地设置第一磁铁12a和第二磁铁12b。其结果是，在音圈马达10中形成了稳定的磁场，从而能够抑制相对于固定部2移动的可动部3的抖动。另外，在本实施方式1中，绕轴C每隔90°设置了磁铁12，但也可以以其他的角度间隔设置磁铁12。

如图3和图4所示，第一磁铁12a和第二磁铁12b在轴C方向上的宽度的总和小于第一线圈11a和第二线圈11b在轴C方向上宽度的总和。由此，在可动部3的移动范围内，能够使第一磁铁12a和第二磁铁12b始终分别存在于第一线圈11a和第二线圈11b在轴C方向上的宽度内。

图9是仅示出利用穿过图3所示的IV-IV线的切断面进行观察时的音圈马达的结构的图。图10是以与图3相同的剖面仅示出音圈马达的图。

如图9和图10所示，形成组的第一磁铁12a和第二磁铁12b沿轴C方向分开配置。第一磁铁12a的组和第二磁铁12b的组分别在径向上被磁化，磁极互为反向。在图9和图10所示的情况下，在第一磁铁12a中，将第一线圈11a侧设为N极，将其相反的一侧设为S极，在第二磁铁12b中，将第二线圈11b侧设为S极，将其相反的一侧设为N极。在该情况下，第一磁铁12a和第二磁铁12b的磁极化方向像图9和图10所示的空心箭头A那样与轴C垂直。另外，更普遍的是第一磁铁12a和第二磁铁12b的磁极化方向只要为与轴C交叉的方向即可。

在本实施方式1中，线圈11优选在第一磁铁12a的组与第二磁铁12b的组之间使卷绕方向反转。例如如图9所示，在将第一线圈11a沿箭头B的方向卷绕的情况下，第二线圈11b只要向反方向卷绕即可。或者，也可以使第一线圈11a与第二线圈11b的卷绕方向相同，而以使电流方向相反的方式将第一线圈11a和第二线圈11b连接起来。在该情况下，如图9所示，当在第一线圈11a中流动箭头B的朝向的电流时，只要在第二线圈11b中使电流在与箭头B相反的方向上流动即可。

在具有以上的结构的光学单元1中，在卷绕有第一线圈11a的固定部主体20的径向内侧分别配置有以与第一线圈11a对置的方式设置有第一磁铁12a的可动部3。因此，第一线圈11a的平面部11ap分别存在于与第一磁铁12a的径向外侧的面121a垂直的方向的磁场中。另外，第二磁铁12b也同样地构成。因此，能够提高驱动效率，从而使可动部3迅速地移动。另外，通过使第一磁铁12a的径向外侧的面121a和第二磁铁12b的径向外侧的面121b为平面状，能够容易地进行光学单元1的组装。

另外，当在光学单元1的线圈11中流动电流时，因磁铁12的磁场的影响而在可动部3上产生轴C方向的力，从而可动部3相对于固定部2在轴C方向上移动。例如，通过控制分别在第一线圈11a和第二线圈11b中流动的电流，能够使可动部3相对于固定部2移动。在可动部3相对于固定部2移动的状态下，磁铁12的径向外侧的面也配置在固定部主体20的挖切部21a内。

另外，如图4所示，在光学单元1中，可动部3的突缘部31b的外周面构成与固定部主体20的固定侧滑动面24接触的可动侧滑动面31c。通过使固定部主体20的固定侧滑动面24与可动部3的可动侧滑动面31c接触，能够使可动部3以始终与固定部主体20接触的状态移动，并且能够抑制可动部3相对于固定部2的倾斜，从而能够准确地使可动部3移动。

根据以上说明的本发明的实施方式1，由于具有：音圈马达10，其具有配置在固定部2上的线圈11和配置在可动部3上且在与中心轴C垂直的方向上被磁极化的磁铁12，能够使可动部3沿着中心轴C方向相对于固定部相对移动；以及旋转限制部31h，其对可动部3相对于固定部2绕中心轴C的旋转进行限制，因此能够提高驱动效率，使可动部3迅速地进行工作。另外，在可动部3的工作过程中固定部主体20的固定侧滑动面24与可动部3的可动侧滑动面31c也接触，由此能够抑制可动部3相对于固定部2的倾斜，从而能够准确地使可动部3移动。因此，能够实现使可动透镜进退移动的致动器的小型化和轻量化。

另外，根据本实施方式1，通过设置了旋转限制部31h，例如即使在由具有磁性的材料构成固定部2的情况下，也能够防止可动部3的磁铁12与固定部2发生吸附。其结果是，能够抑制因磁铁12与固定部2的吸附而导致驱动可动部3的力量增加，从而可靠地实现音圈马达10的小型化和轻量化。

另外，根据本实施方式1，通过使用固定部主体20、前框部4以及后框部5来构成固定部2，能够减少部件数量和组装工序并且增加设计的自由度，从而能够实现低成本化。

另外，根据本实施方式1，由于线圈11以轴C为中心进行卷绕，因此能够使可动部3的滑动轴与音圈马达10所产生的推进力的作用轴相同，从而能够稳定地进行驱动。

另外，根据本实施方式1，由于固定部2的固定侧滑动面24是在周向上分割而形成的，因此能够以简单的构造使光学单元1小型化。

另外，根据本实施方式1，由于相对于轴C对称地配置多个磁铁12，因此能够稳定地增加驱动力。

另外，根据本实施方式1，磁铁12具有多个由第一磁铁12a和第二磁铁12b构成的组，其中，该第一磁铁12a和第二磁铁12b沿轴C方向相邻并且磁极化方向互为相反方向，多个第一磁铁12a具有相同的磁极化方向，线圈11具有与多个第一磁铁12a对置的第一线圈11a和与多个第二磁铁12b对置并且与第一线圈11a连接的第二线圈11b，在第一线圈11a和第二线圈11b中，电流流动的方向相反，因此能够使驱动力增加。

(实施方式2)

图11是示出本发明的实施方式2的光学单元的主要部分的结构的剖视图。图12是利用穿过图11的V-V线的剖面进行观察时的光学单元的剖视图。图11和图12所示的光学单元1A具有固定部2、可动部3A、音圈马达10以及安装在可动部3A上的旋转限制部6。在本实施方式2中，对于具有与实施方式1相同的结构的部位，使用与实施方式1相同的标号进行说明。

图13是示出可动部3A的结构的立体图。如图13所示，可动部3A由具有外周部31A和内周部32A的筒形状的部件构成。

外周部31A具有筒部31a和突缘部31b。突缘部31b具有可动侧滑动面31c和平面部31d。

在图13所示的情况下，突缘部31b沿着绕轴C的周向交替地以等间隔的方式具有可动侧滑动面31c和平面部31d各四个。平面部31d沿轴C方向穿过与形成在另一端侧的四个平面部31d中的任意一个相同的平面。换言之，外周部31A具有四组形成在相互不同的端部但穿过同一平面的两个平面部31d。在四组平面部31d之间分别设置有阶差部31e。在设置于四组平面部31d中的三组平面部31d之间的阶差部31e的轴C方向的中央部设置有切掉筒部31a的表面而使外周呈平面状的切口部31f。

在形成于四组平面部31d中的剩余的一组平面部31d之间的阶差部31e的轴C方向的中央部设置有对旋转限制部6进行保持的保持部31j，该保持部31j相对于切掉筒部31a的表面而使外周呈平面状的部分形成有在径向上贯穿的孔部31i。另外，孔部31i也可以呈在外周部31A的径向的内周侧具有底部的形状。

可动部3的内周部32A具有第一内周部32a、第二内周部32b、第三内周部32e以及内周侧凸部32d。在第三内周部32e上形成有孔部31i的开口。

图14是示出旋转限制部6的结构的立体图。旋转限制部6具有：圆筒状的贯穿插入部61，其具有能够贯穿插入到可动部3A的孔部31i中的直径；以及头部62，其设置在贯穿插入部61的高度方向的一端，在贯穿插入部61贯穿插入于孔部31i中的状态下载置于保持部31j的外周侧表面上，从保持部31j朝向径向外周突起。头部62的侧面中的与固定部2接触的部分呈弯曲的R形状，另一方面，与第一磁铁12a和第二磁铁12b分别对置的侧面呈平面状。旋转限制部6在被保持部31j保持的状态下通过粘接等而固定在可动部3A上。另外，在固定在可动部3A上的状态下，可以使与轴C平行的旋转限制部的表面形状为圆形状，也可以为矩形形状。

如图11所示，旋转限制部6的头部62在与轴C垂直的平面上的周向的宽度比同一平面上的磁铁12(在图11中记为第二磁铁12b)在周向上的宽度大。

根据以上说明的本发明的实施方式2，能够获得与上述的实施方式1相同的效果。

另外，根据本实施方式2，通过将可动部3A和旋转限制部6分体，能够更容易地进行可动部3A和旋转限制部6的加工。

(实施方式3)

图15是示出本发明的实施方式3的光学单元的主要部分的结构的剖视图。图16是利用穿过图15的VI-VI线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。图17是利用穿过图15的VII-VII线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。另外，图15也是利用穿过图16的VIII-VIII线的切断面进行观察时的光学单元的剖视图。

图15～图17所示的光学单元1B具有固定部2B、可动部3B以及音圈马达10B。在本实施方式3中，对于具有与实施方式1相同的结构的部位，使用与实施方式1相同的标号进行说明。

图18是示出固定部2B所具有的固定部主体20B的结构的立体图。该图18所示的固定部主体20B由以规定的轴C为中心的筒形状的部件构成。固定部主体20B具有：筒部25，其以轴C为中心轴；物体侧厚壁部26，其相对于筒部25形成在轴C方向的物体侧；以及像侧厚壁部27，其相对于筒部25形成在轴C方向的像侧。

在筒部25上形成有两个第一挖切部25a和一个第二挖切部25b。具体而言，在相对于轴C呈180°旋转对称的位置上形成有两个第一挖切部25a，在从两个第一挖切部25a绕轴C旋转90°的位置上形成有第二挖切部25b。除第一挖切部25a和第二挖切部25b以外的筒部25的径向内侧的面是筒状的圆柱面，成为对可动部3B进行引导支承的固定侧滑动面28。固定侧滑动面28形成为被第一挖切部25a和第二挖切部25b在周向上分割的形状。第二挖切部25b沿轴C方向形成至筒部25的中途。这是因为，如图16所示，在本实施方式3的情况下，在旋转限制部33g的轴C方向的两侧未配置磁铁12，因此无需沿轴C方向对整个筒部25进行挖切。

物体侧厚壁部26形成为比筒部25向径向外侧和径向内侧突出。像侧厚壁部27形成为比筒部25向径向外侧突出。在像侧厚壁部27的径向内侧的固定侧滑动面28上形成有在组装可动部3B时供磁铁12穿过的第一槽27c。另外，在像侧厚壁部27的径向内侧的固定侧滑动面28上形成有在组装可动部3B时供旋转限制部33g穿过的第二槽27d。因此，能够将可动部3B顺畅地组装到固定部主体20B上。另外，可以采用将物体侧厚壁部26和像侧厚壁部27与筒部25分体形成而在进行组装时安装到筒部25的构造。

图19是示出可动部3B的结构的立体图。该图19所示的可动部3B由具有外周部33和内周部34的筒形状的部件构成。

外周部33具有筒部33a以及两个突缘部33b，该两个突缘部33b分别形成在筒部33a的轴C方向的两端部，外周的直径比筒部33a大。筒部33a和突缘部33b可以作为一体的部件而构成，也可以作为分体的部件而构成。

突缘部33b具有由其外周面构成的可动侧滑动面33c和形成在突缘部33b的径向外侧的一部分上的平面部33d。在图19所示的情况下，突缘部33b沿着绕轴C的周向交替地具有可动侧滑动面33c和平面部33d各两个。平面部33d沿轴C方向穿过与形成在另一端侧的两个平面部33d中的任意一个相同的平面。换言之，外周部33具有两组形成在相互不同的端部但穿过同一平面的两个平面部33d。

在两组平面部33d之间分别设置有阶差部33e，该阶差部33e形成在比筒部33a靠径向内侧的位置，具有平面状的外周面。在阶差部33e的轴C方向的中央部设置有切掉筒部33a的表面而使外周呈平面状的切口部33f。在切口部33f的与轴C垂直的周向的中间的筒部33a的表面上设置有对可动部3B绕轴C的旋转进行限制的圆筒状的旋转限制部33g，该旋转限制部33g从筒部33a的表面突出。

内周部34具有第一内周部34a、第二内周部34b、第三内周部34c以及内周侧凸部34d。第二内周部34b的直径比第一内周部34a和第三内周部34c的直径小。在第二内周部34b与第三内周部34c之间设置有向径向内侧突出的直径最小的内周侧凸部34d。第二内周部34b对可动透镜组Gv所具有的可动第一透镜Lv1进行保持。如图16和图17所示，优选可动第一透镜Lv1的像侧与内周侧凸部34d抵接。

可动部3B一边使可动侧滑动面33c与固定侧滑动面28接触一边插入到固定部主体20B中。另外，如图16和图17所示，以后框部5的第一外周部51a与可动部3B的第三内周部34c的径向内侧对置的方式插入。由此，像侧固定透镜组Gb的至少一部分位于可动部3B的第三内周部34c的径向内侧。在可动部3B移动到最靠物体侧的情况下，物体侧固定透镜组Gf的至少一部分位于可动部3B的第一内周部34a的径向内侧。

在本实施方式3中，如图15所示，可动部3B所具有的旋转限制部33g在与轴C垂直的平面上的周向的宽度比同一平面上的磁铁12(在图15中记为第二磁铁12b)在周向上的宽度小。旋转限制部33g未沿轴C方向设置在第一磁铁12a与第二磁铁12b之间。因此，旋转限制部33g在轴C方向的物体侧和像侧不需要用于分别配置第一磁铁12a和第二磁铁12b的空间，因此呈圆柱状。其结果是，旋转限制部33g的加工变得容易。

音圈马达10B具有两组将第一磁铁12a和第二磁铁12b沿轴C按该顺序排列的组。在利用图15所示的平面即与轴C垂直的平面进行观察时，同种的磁铁(在图15中为第二磁铁12b)沿周向按照每180°设置有两处。

根据以上说明的本发明的实施方式3，能够获得与上述的实施方式1相同的效果。

另外，根据本实施方式3，由于使磁铁12的数量减少并且还使旋转限制部33g缩小，因此能够进一步实现小型化和轻量化。

(实施方式4)

图20是示出具有本发明的实施方式4的内窥镜的内窥镜系统的结构的图。该图20所示的内窥镜系统100具有内窥镜90、控制装置94以及显示装置96。内窥镜90具有上述的实施方式1～3的光学单元中的任意一个。

内窥镜90能够导入人体等被检体内，对被检体内的规定的观察部位进行光学拍摄。另外，供内窥镜90导入的被检体不限于人体，可以是其他活体，也可以是机械、建筑物等人造物。换言之，内窥镜90可以是医疗用内窥镜，也可以是工业用内窥镜。

内窥镜90具有导入被检体的内部的插入部91、位于插入部91的基端的操作部92以及从操作部92延伸出的作为复合线缆的通用线缆93。

插入部91具有：前端部91a，其配设在前端；弯曲自如的弯曲部91b，其配设在前端部91a的基端侧；以及具有挠性的挠性管部91c，其配设在弯曲部91b的基端侧且与操作部92的前端侧连接。在前端部91a设置有将来自被摄体的光会聚而对该被摄体进行拍摄的摄像部80。摄像部80具有将来自被摄体的光会聚的光学单元1、1A或1B、以及对光学单元1、1A或1B所会聚的光进行光电转换并输出的摄像元件。摄像元件使用CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)构成。另外，内窥镜90也可以是在插入部91上不具有挠性管部91c的硬性内窥镜。

操作部92具有：角度操作部92a，其对弯曲部91b的弯曲状态进行操作；以及变焦操作部92b，其指示上述的音圈马达10的工作，进行光学单元1、1A或1B中的变焦工作。角度操作部92a形成为旋钮形状，变焦操作部92b形成为杆形状，但它们也可以分别为调量开关、按钮开关等其他形式。

通用线缆93是将操作部92和控制装置94连接起来的部件。内窥镜90经由设置在通用线缆93的基端部的连接器93a与控制装置94连接。

在插入部91、操作部92以及通用线缆93中贯穿插入有线、电线以及光纤等线缆95。

控制装置94具有对弯曲部91b的弯曲状态进行控制的驱动控制部94a、对摄像部80进行控制的图像控制部94b、以及对未图示的光源装置进行控制的光源控制部94c。控制装置94具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器，统一地对整个内窥镜系统100进行控制。

驱动控制部94a具有致动器，经由线与操作部92和弯曲部91b机械连接。驱动控制部94a通过使线进退来对弯曲部91b的弯曲状态进行控制。

图像控制部94b经由电线与摄像部80和操作部92电连接。图像控制部94b进行摄像部80所具有的音圈马达10或10B的驱动控制和摄像部80所拍摄的图像的处理。图像控制部94b所处理的图像由显示装置96进行显示。

光源控制部94c经由光纤与光源和操作部92光学连接。光源控制部94c对从前端部91a照射的光源的明亮度等进行控制。

另外，可以采用如下结构：使操作部92与插入部91分体形成，通过远程操作来进行插入部91的操作。

具有以上的结构的内窥镜系统100由于具备具有上述的光学单元1、1A或1B的摄像部80，因此能够小型且迅速地进行变焦，从而适于动态图像拍摄。

另外，根据内窥镜系统100，在可动部3、3A或3B上设置有磁铁12，另一方面，在固定部2或2B上设置有线圈11，因此无需使与线圈11连接的线缆移动。因此，不用担心在内窥镜90的前端部所限制的空间中线缆移动而发生断线，从而耐久性也优异。

(其他实施方式)

以上，对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明并不仅受上述的实施方式限定。例如对于上述的光学单元1、1A或1B，可以进一步具有对磁进行检测的至少一个磁检测器和根据磁检测器的检测结果而对在线圈11中流动的电流进行控制的电流控制部。磁检测器例如使用霍尔元件或磁阻效应元件(MR元件)来实现。磁检测器固定设置在支承部件上，该支承部件设置在线圈11的径向外周侧。通过根据磁检测器所检测的磁而对在线圈11中流动的电流进行控制，能够更加准确地对可动部3、3A或3B的驱动速度和停止位置进行控制。

另外，可以设置多个旋转限制部。另外，要想除了实现小型化和轻量化之外还以不使针对部件的要求精度高至所需以上而抑制制造成本的方式提供经济的光学单元，更优选尽可能地使旋转限制部的数量减少。

另外，配设在可动部上的磁铁的数量也不限于实施方式1～3所记载的数量。

另外，设置在固定部上的挖切部只要能够组装旋转限制部或磁铁即可，也可以不贯穿至径向外周侧。

这样，本发明可以包含这里未记载的各种实施方式等，可以在不脱离权利要求书所记载的技术思想的范围内进行适当设计变更等。

标号说明

1、1A、1B：光学单元；2、2B：固定部；3、3A、3B：可动部；4：前框部；5：后框部；6、31h、33g：旋转限制部；10、10B：音圈马达；11：线圈；11a：第一线圈；11b：第二线圈；12：磁铁；12a：第一磁铁；12b：第二磁铁；20、20B：固定部主体；80：摄像部；90：内窥镜；91：插入部；100：内窥镜系统；C：轴；Gb：像侧固定透镜组；Gf：物体侧固定透镜组；Gv：可动透镜组。

Claims (11)

1.一种光学单元，其特征在于，该光学单元具有：

筒形状的固定部，其至少对物体侧固定透镜组和像侧固定透镜组中的任意一方进行保持；

具有与所述固定部相同的中心轴的筒形状的可动部，其在所述物体侧固定透镜组与所述像侧固定透镜组之间对可动透镜组进行保持，以能够相对于所述固定部滑动的方式配置在所述固定部的径向内侧；

音圈马达，其具有配置在所述固定部上的线圈和配置在所述可动部上且在与所述中心轴交叉的方向上被磁极化的磁铁，能够使所述可动部沿着所述中心轴方向相对于所述固定部相对移动；以及

旋转限制部，其对所述可动部相对于所述固定部绕所述中心轴的旋转进行限制；

所述磁铁具有多个由第一磁铁和第二磁铁构成的组，该第一磁铁和第二磁铁沿所述中心轴方向相邻，磁极化方向彼此相反，

多个所述第一磁铁具有相同的磁极化方向，

所述线圈具有与多个所述第一磁铁对置的第一线圈、以及与多个所述第二磁铁对置且与所述第一线圈连接的第二线圈，

在所述第一线圈和所述第二线圈中，电流流动的方向彼此相反。

2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述旋转限制部由安装在所述可动部上的独立部件构成。

3.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述固定部在筒形状的至少一部分上形成有挖切部。

4.根据权利要求3所述的光学单元，其特征在于，

所述磁铁位于所述固定部的所述挖切部内。

5.根据权利要求3所述的光学单元，其特征在于，

所述旋转限制部位于所述固定部的所述挖切部内。

6.根据权利要求5所述的光学单元，其特征在于，

所述线圈绕所述中心轴进行卷绕。

7.根据权利要求6所述的光学单元，其特征在于，

所述磁铁设置在相对于所述中心轴对称的位置。

8.根据权利要求7所述的光学单元，其特征在于，

所述旋转限制部配置在至少一组沿所述中心轴方向相邻的第一磁铁与第二磁铁之间。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述旋转限制部在与所述中心轴垂直的平面上的宽度比磁铁在该平面上的宽度大。

10.根据权利要求1至8中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述旋转限制部的至少与所述固定部接触的部分呈R形状。

11.一种内窥镜，其插入到被检体的内部而对该被检体的内部进行观察，其特征在于，该内窥镜具有：

权利要求1至10中的任意一项所述的光学单元；以及

摄像元件，其将所述光学单元所会聚的光转换为电信号。

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