CN107615126B - 光学单元和内窥镜 - Google Patents

Abstract

光学单元(1)具有：固定部，其具有对物体侧固定透镜组进行保持的前框部(4)、对像侧固定透镜组或摄像元件进行保持的后框部(5)、以及对前框部(4)和后框部(5)进行保持的固定部主体(20)；可动部，其在物体侧固定透镜组与像侧固定透镜组或摄像元件之间对可动透镜组进行保持，被配置成能够在固定部主体(20)的径向内侧相对于该固定部主体(20)滑动；以及音圈马达，其具有磁性部和线圈(11)，能够使可动部沿着光轴的方向相对于固定部主体(20)相对移动，所述磁性部配置于可动部并且在与物体侧固定透镜组的光轴交叉的方向上被磁极化，所述线圈(11)配置于固定部主体(20)并且位于磁铁的径向外侧，固定部主体(20)的与磁性部的磁化方向平行的第一方向上的最大尺寸比与第一方向和光轴的方向垂直的第二方向上的最大尺寸长。

Description

光学单元和内窥镜

技术领域

本发明涉及使用音圈马达而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，公开了如下的技术：具有设置有可动透镜组的可动透镜框，作为通过使该可动透镜框进退移动而变更摄影倍率的变焦功能和使焦点对准的对焦功能，利用使用了线圈和磁铁的电磁驱动式致动器即音圈马达(例如，参照专利文献1)。该变焦功能和对焦功能设置于例如具有插入到被检体内的插入部的内窥镜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5031666号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1所记载的技术中，由音圈马达产生的推动力的作用轴相对于可动部的滑动轴偏置，因此容易产生可动部相对于滑动轴倾斜即所谓的卡阻，驱动可动部所需的力量变大。因此，需要高输出的音圈马达，会导致音圈马达的大型化和重量化。因此，由于配设于例如内窥镜的插入部，因此不适合光学单元的小型化和轻量化。

本发明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

为了解决上述的课题并且达成目的，本发明的光学单元的特征在于，该光学单元具有：固定部，其具有对物体侧固定透镜组进行保持的前框部、对像侧固定透镜组或摄像元件进行保持的后框部、以及对所述前框部和所述后框部进行保持的固定部主体；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或所述摄像元件之间对可动透镜组进行保持，被配置成能够在所述固定部主体的径向内侧相对于该固定部主体滑动；以及音圈马达，其具有磁性部和线圈，能够使所述可动部沿着所述光轴的方向相对于所述固定部主体相对移动，所述磁性部配置于所述可动部并且在与所述物体侧固定透镜组的光轴交叉的方向上被磁极化，所述线圈配置于所述固定部主体并且位于磁铁的径向外侧，所述固定部主体的与所述磁性部的磁化方向平行的第一方向上的最大尺寸比与所述第一方向和所述光轴的方向垂直的第二方向上的最大尺寸长。

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，该内窥镜具有上述发明的光学单元和将所述光学单元所会聚的光转换成电信号的摄像元件。

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立体图。

图2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3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4是利用通过图3的I-I线的截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6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7是示出利用通过图4所示的II-II线的截面进行观察时的仅音圈马达的结构的图。

图8是在与图4相同的截面上仅示出了音圈马达的图。

图9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俯视图。

图10是示出本发明的实施方式2的光学单元的结构的图。

图11是示出本发明的实施方式3的光学单元的结构的图。

图12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，称作“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立体图。图2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3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4是利用通过图3的I-I线的截面进行观察时的光学单元的剖视图。另外，图3也是利用通过图4的II-II线的截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。以下，将沿着轴C方向的一方称作物体侧，将另一方即与物体侧相反的一侧称作像侧。在本说明书中，假设轴C与光学单元1的光轴一致而进行说明。

固定部2具有：固定部主体20；前框部4，其安装于固定部主体20的物体侧，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；以及后框部5，其安装于固定部主体20的像侧，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在从轴C方向观察的俯视观察时呈长圆形状(小判形状)，呈关于包含轴C的平面大致对称的筒形状。固定部主体20具有：筒部21，其呈以轴C为中心轴的筒状；以及支承部22，其相对于筒部21沿着轴C方向向物体侧延伸，对音圈马达10的线圈11(参照图1等)进行支承。这里，上述的长圆形状是指例如像固定部主体20那样在从轴C方向观察的俯视观察时呈对矩形的四角进行C倒角而得到的八角形状。另外，本说明书所说的“长圆形状”除了上述的对四角进行C倒角而得到的形状之外还包含对矩形的四角进行R倒角而得到的形状和像后述的后框部5那样在从轴C方向观察的俯视观察时由圆弧部和直线部构成的形状等，是指后述那样的在与轴C方向垂直的平面中在音圈马达10的磁化方向和与该磁化方向垂直的方向上的尺寸不同的形状。并且，固定部主体20优选呈关于包含轴C的平面对称的筒形状，但不是必须完全对称，例如R倒角的各角的R也可以不同。

筒部21的从轴C方向投影的形状(外周所成的形状和内周所成的形状)呈长圆形。筒部21形成为比支承部22向径向外侧突出。在筒部21的径向内侧的固定侧滑动面23上形成有槽21a。在组装可动部3时，后述的磁铁12通过该槽21a。因此，能够将可动部3顺畅地组装于固定部主体20。另外，也可以采用如下的构造：使筒部21与支承部22分体形成，在组装时将筒部21安装于支承部22。

在支承部22上形成有将一部分去除而成的挖切部22a。具体而言，在支承部22的关于长度方向的轴C(中心轴)对置的位置形成有沿着支承部22的径向分别贯穿的两个挖切部22a。除去挖切部22a之外的支承部22的径向内侧的面呈沿着圆弧椭圆形状的形状，是对可动部3进行引导支承的固定侧滑动面23。固定侧滑动面23呈在周向上被挖切部22a分割的形状。并且，除去挖切部22a之外的支承部22的径向内侧的面也可以不是球面而是平面，还可以是沿着周向而R不同的曲面。

前框部4的从轴C方向投影的形状呈长圆形状，呈关于包含轴C的平面大致对称的筒形状。前框部4是具有前端部41和基端部42的呈带阶梯的形状的筒状的部件。前端部41具有：第一前端部43，其具有开口，呈物体侧的前端面的外缘与筒部21的外缘相等的长圆形状；以及筒状的第二前端部44，其从第一前端部43在轴C方向上延伸。基端部42呈从第二前端部44延伸的筒状。前端部41的内周面41a形成物体侧的直径较大的凸状的中空空间。另外，在图2等中将前框部4的中心轴称作轴C是因为在组装时与固定部主体20的中心轴一致。并且，前框部4优选呈关于包含轴C的平面对称的筒形状，但不是必须完全对称。

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，它们从物体侧按照该顺序排列。前端部41的内周面41a对前第一透镜Lf1进行保持，基端部42的内周部42a对前第二透镜Lf2进行保持。

在将前框部4向固定部主体20插入时，一边使第二前端部44嵌合于固定部主体20的支承部22的物体侧的前端部，一边进行插入，使第一前端部43与固定部主体20的支承部22的前端抵接。

后框部5在从轴C方向观察的俯视观察时呈长圆形状，是具有外周部51和内周部52的筒状的部件。外周部51具有用于与固定部主体20嵌合的缺口部51a。后框部5呈关于包含轴C的平面大致对称的筒形状。另外，将后框部5的中心轴称作轴C是因为与前框部4同样在组装时与固定部主体20的中心轴一致。并且，后框部5优选呈关于包含轴C的平面对称的筒形状，但不是必须完全对称。

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、后第二透镜Lb2以及后第三透镜Lb3。内周部52从物体侧按照后第一透镜Lb1、后第二透镜Lb2以及后第三透镜Lb3的顺序对它们进行保持。在将后框部5向固定部主体20插入时，一边使缺口部51a嵌合于筒部21的固定侧滑动面23的侧部21b，一边进行插入。

具有以上的结构的固定部2例如由非磁性材料构成。作为这样的材料，能够列举出非磁性的材料中的、相对磁导率大于1.0的奥氏体系不锈钢、铝或树脂。

图6是示出可动部3的结构的立体图。该图所示的可动部3由具有外周部31和内周部32的一侧有底筒形状的部件构成。以下，也将可动部3的中心轴称作轴C。这是因为在组装时可动部3的中心轴与固定部主体20的中心轴一致。

外周部31具有：可动侧滑动面31a，其从轴C方向投影的形状呈长圆形状，由与固定部主体20接触的外周面构成；以及平面部31b，其与可动侧滑动面31a相连。在图6所示的情况下，可动部3在与平面部31b的法线垂直的方向上设置有沿径向贯穿的两个挖切部31c。并且，可动部3具有：开口部31d，其设置于轴C方向的一方的面(一侧有底筒形状的底部)上，形成内周部32的一部分；以及切口部31e，其是将平面部31b的一部分沿着轴C方向切割而成的。

挖切部31c具有：侧部311，其与外周部31的可动侧滑动面31a相连；以及底部312，其设置于内周部32侧，具有与侧部311大致垂直的表面。挖切部31c对后述的磁铁12进行保持。关于可动部3，通过外周部31的配设有磁铁12的一侧的端部(挖切部31c侧的端部)的平面与磁铁12相交。由此，能够使可动部3的可动侧滑动面31a的径向的壁厚比其他部分厚，从而能够提高刚性和加工精度。

可动部3对可动透镜组Gv进行保持。具体而言，可动部3的内周部32对可动透镜组Gv所具有的可动第一透镜Lv1进行保持。

一边使可动部3的可动侧滑动面31a与固定侧滑动面23接触一边将可动部3插入到固定部主体20中。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成为物体侧固定透镜组Gf与可动部3的可动透镜组Gv接近的配置。

具有以上的结构的可动部3例如使用不锈钢、铝或树脂等的材料而构成。

在光学单元1中，如图4所示，在沿着轴C的方向上，可动部3的可动侧滑动面31a的从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，可动部3的可动侧滑动面31a的从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：线圈11，其配置于固定部2的固定部主体20；以及磁铁12，其以与线圈11对置的方式配置于可动部3。

如图3和图4所示，线圈11具有：第一线圈11a，其卷绕于固定部主体20的支承部22的外周；以及第二线圈11b，其沿着轴C方向与第一线圈11a排列配置，卷绕于固定部主体20的支承部22的外周。另外，线圈11可以预先卷绕然后进行配设，也可以直接卷绕于支承部22。沿着轴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所示，第一线圈11a和第二线圈11b分别具有各自与固定部主体20的挖切部22a对置的平面部11ap和11bp(在图3中，例示了第二线圈11b)。并且，第一线圈11a和第二线圈11b分别具有与支承部22对置的筒部11at和11bt。在与轴C垂直的截面上，第一线圈11a的四个平面部11ap与四个筒部11at交替配置。同样，在与轴C垂直的截面上，第二线圈11b的四个平面部11bp与四个筒部11bt交替配置(参照图3)。

如图2～图4所示，磁铁12具有沿着轴C方向排列配置的第一磁铁12a和第二磁铁12b各两个，该第一磁铁12a和第二磁铁12b在第一线圈11a的平面部11ap和第二线圈11b的平面部11bp的内侧与平面部11ap和11bp分别对置。在与轴C垂直的截面上，沿着轴C方向排列的两个第一磁铁12a(磁性部)和第二磁铁12b(第二磁性部)分别设置在对置的位置。另外，第一磁铁12a和第二磁铁12b分别关于轴C对置的位置、例如将对置的第一磁铁12a的各中心和轴C连结起来的两条线段所成的角度可以是180°，也可以是180°以外的角度。

如图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比第一线圈11a和第二线圈11b在轴C方向上的宽度的总和短。由此，能够在可动部3的移动范围内分别使第一磁铁12a和第二磁铁12b始终存在于第一线圈11a和第二线圈11b在轴C方向上的宽度内。

图7是示出利用通过图4所示的II-II线的截面进行观察时的仅音圈马达的结构的图。图8是在与图4相同的截面上仅示出音圈马达的图。

如图7和图8所示，成组的第一磁铁12a和第二磁铁12b沿着轴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，磁极彼此为相反朝向。在图7和图8所示的情况下，设第一磁铁12a的第一线圈11a侧为N极、设其相反侧为S极，设第二磁铁12b的第二线圈11b侧为S极、设其相反侧为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7和图8所示的空白箭头A那样与轴C垂直。另外，更一般地，第一磁铁12a和第二磁铁12b的磁极化方向只要是与轴C交叉的方向即可。

在本实施方式1中，线圈11优选为在第一磁铁12a的组与第二磁铁12b的组之间卷绕方向相反。例如，如图7所示，在将第一线圈11a按照箭头B的方向卷绕的情况下，只要沿着相反方向卷绕第二线圈11b即可。或者，也可以使第一线圈11a和第二线圈11b的卷绕方向相同，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7所示，当在第一线圈11a中电流沿着箭头B的方向流动时，只要使电流在第二线圈11b中沿着与箭头B相反的方向流动即可。

在具有以上的结构的光学单元1中配置有可动部3，在该可动部3中在卷绕有第一线圈11a的固定部主体20的径向内侧分别与第一线圈11a对置地设置有第一磁铁12a。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也同样构成。因此，能够提高驱动效率，使可动部3迅速地移动。并且，通过将第一磁铁12a的径向外侧的面121a和第二磁铁12b的径向外侧的面121b设为平面状，能够容易地进行光学单元1的组装。

并且，当使电流向光学单元1的线圈11流动时，由于磁铁12的磁场的影响而在可动部3中产生轴C方向的力，使可动部3沿着轴C方向相对于固定部2移动。例如，通过对分别流向第一线圈11a和第二线圈11b的电流进行控制，能够使可动部3相对于固定部2移动。即使是可动部3相对于固定部2移动的状态，磁铁12的径向外侧的面也配置在固定部主体20的挖切部22a内。

并且，在光学单元1中，如图4所示，可动部3的外周面构成与固定部主体20的固定侧滑动面23接触的可动侧滑动面31a。通过使固定部主体20的固定侧滑动面23与可动部3的可动侧滑动面31a接触，能够使可动部3在始终与固定部主体20接触的状态下移动，并且能够抑制可动部3相对于固定部2的倾斜，能够使可动部3可靠地移动。

图9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俯视图，是示出从物体侧沿着轴C方向观察时的筒部21的图。在本实施方式1中，如图1所示，第一前端部43在磁铁12的磁化方向(磁铁12对置的方向：第一方向)上的最大尺寸D1比在与磁化方向和轴C方向垂直的方向(第二方向)上的最大尺寸D2长。并且，如图9所示，固定部主体20的筒部21在磁铁12的磁化方向上的最大尺寸D3比在与磁化方向和轴C方向垂直的方向上的最大尺寸D4长。另外，由于线圈11(第一线圈11a和第二线圈11b)卷绕于支承部22，因此关于通过卷绕而形成的形状(沿着轴C方向观察时的形状)，在磁铁12的磁化方向上的最大尺寸比在与磁化方向和轴C方向垂直的方向上的最大尺寸长。

最大尺寸D2与最大尺寸D1之比(D2/D1)优选为0.4≤(D2/D1)≤0.8，更优选为0.5≤(D2/D1)≤0.7。同样地，最大尺寸D4与最大尺寸D3之比(D4/D3)优选为0.4≤(D4/D3)≤0.8，更优选为0.5≤(D4/D3)≤0.7。如上所述，本实施方式1的光学单元1在沿着轴C方向观察的俯视观察时呈长圆形状。同样，可动部3、第二前端部44以及后框部5也优选为沿着轴C方向(各部的中心轴方向)观察到的形状(俯视观察)呈在磁铁12的磁化方向上的最大尺寸比在与磁化方向和轴C方向垂直的方向上的最大尺寸长的长圆形状。这里，在光学单元1中，只要至少固定部主体20的筒部21的外周所成的形状(从轴C方向观察到的外周所成的形状)为长圆形状即可。在该情况下，固定部主体20以外的结构要素只要分别呈彼此能够组装的形状即可，不限于长圆形状。

根据以上所说明的本发明的实施方式1，具有能够使可动部3沿着轴C方向相对于固定部2相对移动的音圈马达10，该音圈马达10具有：线圈11，其配置于固定部2；以及磁铁12，其配置于可动部3，在与轴C垂直的方向上被磁极化，因此能够提高驱动效率，使可动部3迅速地动作。并且，通过在可动部3的动作中也使固定部主体20的固定侧滑动面23与可动部3的可动侧滑动面31a接触，能够抑制可动部3相对于固定部2的倾斜，能够使可动部3可靠地移动。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。

并且，根据本实施方式1，在固定部主体20的内径侧(内周面)设置有固定侧滑动面23，将可动部3配置于固定部2(固定部主体20)的内径侧，因此能够实现径向的小型化。

并且，根据本实施方式1，固定部2的中心轴和可动部3的中心轴分别与轴C一致，彼此具有相同的中心轴，因此能够抑制可动部3相对于固定部2的倾斜。由此，能够使光学单元1的驱动稳定，并且实现径向的小型化。

并且，根据本实施方式1，光学单元1在从轴C方向观察的俯视观察时呈长圆形状，因此能够实现径向(具体而言为与两组磁铁12对置的方向垂直的方向)的小型化。

并且，根据本实施方式1，将磁铁12配设于可动部3的挖切部31c，因此能够实现两组磁铁12对置的方向的小型化。

并且，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，能够实现低成本化。

并且，根据本实施方式1，在光学单元1中，在沿着轴C的方向上，可动部3的可动侧滑动面31a的从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，因此能够抑制可动部3相对于固定部2的倾斜。由此，能够使光学单元1的驱动稳定，并且实现轴向的小型化。

并且，根据本实施方式1，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所产生的推动力的作用轴相同，并且稳定地驱动。

并且，根据本实施方式1，固定部2的固定侧滑动面23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。

并且，根据本实施方式1，固定部主体20呈在轴C方向的一端侧沿着周向被分割的形状，并且对前框部4进行保持。由此，无需增大径向的尺寸就能够提高固定部2的刚性。并且，通过使固定部主体20的一端侧与前框部4密合并进行保持，而对支承部22的与筒部21相连的一侧的不同侧的端部的形状进行固定，能够使固定侧滑动面23的形状稳定。由此，能够使光学单元1的驱动稳定，并且实现径向的小型化。

并且，根据本实施方式1，由于磁铁12关于轴C对称地配置有多个，因此能够稳定地增加驱动力。

并且，根据本实施方式1，磁铁12具有多组由第一磁铁12a和第二磁铁12b构成的组，该第一磁铁12a和第二磁铁12b沿着轴C方向相邻并且磁极化方向彼此为相反方向，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以及与多个第二磁铁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，因此能够增加驱动力。

(实施方式2)

图10是示出本发明的实施方式2的光学单元的结构的图，是与通过图3的I-I线的截面对应的光学单元的剖视图。另外，对与上述的结构相同的结构要素标注相同的标号。在上述的实施方式1中，对具有沿着轴C方向排列的卷绕方向不同的第一线圈11a和第二线圈11b、以及两组第一磁铁12a和第二磁铁12b的情况进行了说明，但磁铁(磁性部)可以是一组，也可以是三组以上。在本实施方式2中，以具有一组磁铁的情况为例进行说明。图10所示的光学单元1A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10A，其产生使可动部3相对于固定部2移动的驱动力。

如图10所示，音圈马达10A具有：线圈11A，其配置于固定部2的固定部主体20；以及磁铁12A，其以与线圈11A对置的方式配置于可动部3。

如图10所示，线圈11A由沿着规定的方向卷绕在固定部主体20的支承部22的外周上的线圈构成。另外，线圈11A可以预先卷绕然后进行配设，也可以直接卷绕于支承部22。除了线圈的卷绕数以外(从轴C方向观察到的形状等)，与上述的第一线圈11a和第二线圈11b呈相同的形状。

如图10所示，磁铁12A由在线圈11A的内侧与线圈11A的平面部对置的一对磁铁构成。在与轴C垂直的截面上，一对磁铁12A(磁性部)配置在对置的位置。另外，在本实施方式2中，将磁铁12A设置于关于轴C对置的位置，但也可以以呈180°以外的角度的方式设置磁铁12A。

如图10所示，磁铁12A在轴C方向上的宽度比线圈11A在轴C方向上的宽度短。由此，能够在可动部3的移动范围内分别使磁铁12A始终存在于线圈11A在轴C方向上的宽度内。

在光学单元1A中，与实施方式1同样，如图10所示，在沿着轴C的方向上，可动部3的可动侧滑动面31a的从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)。

(实施方式3)

图11是示出本发明的实施方式3的光学单元的结构的图，是与通过图3的I-I线的截面对应的光学单元的剖视图。另外，对与上述的结构相同的结构要素标注相同的标号。图11所示的光学单元1B具有：固定部2A；可动部3，其能够相对于固定部2A移动；以及音圈马达10，其产生能够使可动部3相对于固定部2A移动的驱动力。

固定部2A具有固定部主体20、前框部4以及后框部5A，该后框部5A对摄像元件6进行保持，安装于固定部主体20的像侧。摄像元件6使用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)构成，接受透过了可动透镜组Gv的光而进行光电转换处理。

在光学单元1B中，如图11所示，在沿着轴C的方向上，可动部3的可动侧滑动面31a的从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5A所保持的摄像元件6的受光面6a的距离L2长(L1＞L2)。

(实施方式4)

图12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至3的光学单元1、1A或1B。

内窥镜90能够导入到人体等被检体内，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，可以是其他的活体，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：插入部91，其导入到被检体的内部；操作部92，其位于插入部91的基端；以及作为复合线缆的通用线缆93，其从操作部92延伸。

插入部91具有：前端部91a，其配设于前端；弯曲自如的弯曲部91b，其配设于前端部91a的基端侧；以及具有挠性的挠性管部91c，其配设于弯曲部91b的基端侧，与操作部92的前端侧连接。在前端部91a设置有使来自被摄体的光会聚而拍摄该被摄体的摄像部80。摄像部80具有：光学单元1或1A，其使来自被摄体的光会聚；以及摄像元件，其对光学单元1或1A所会聚的光进行光电转换并输出。另外，在使用光学单元1B的情况下，摄像元件6设置于光学单元1B内。摄像元件使用CCD或CMOS构成。另外，内窥镜90也可以是在插入部91中不具有挠性管部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的动作，进行光学单元1的变焦动作。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，但也可以分别是音量开关、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经由设置于通用线缆93的基端部的连接器93a而与控制装置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、电线以及光纤等缆线95。

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

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

图像控制部94b经由电线而与摄像部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10A的驱动控制和摄像部80所拍摄的图像的处理。由图像控制部94b处理后的图像显示在显示装置96上。

光源控制部94c经由光纤而与光源和操作部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，也可以采用如下的结构：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具备具有上述的光学单元1、1A或1B的摄像部80，因此能够是小型的、并且迅速进行变焦，适合动态图像拍摄。

并且，在内窥镜系统100中，由于光学单元1、1A或1B在从轴C方向观察的俯视观察时呈长圆形状，因此能够实现径向(具体而言为与两组磁铁12对置的方向垂直的方向)的小型化，实现摄像部80的细径化。

并且，根据内窥镜系统100，将磁铁12设置于可动部3，另一方面，将线圈11设置于固定部2，因此无需使与线圈11连接的缆线移动。因此，无需担心在内窥镜90的前端部的有限的空间中缆线移动而产生断线，耐久性也优异。

(其他实施方式)

在此之前对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式。例如，相对于上述的光学单元1，还可以具有：至少一个磁检测器，其检测磁；以及电流控制部，其根据磁检测器的检测结果来控制向线圈11流动的电流。磁检测器是使用例如霍尔元件或磁阻效应元件(MR元件)而实现的。磁检测器固定设置于在线圈11的径向外周侧所设置的支承部件。根据磁检测器检测到的磁来控制向线圈11流动的电流，由此能够更可靠地对可动部3的驱动速度和停止位置进行控制。

并且，配设于可动部的磁铁的数量不限于实施方式1所记载的数量。

并且，设置于固定部的挖切部只要能够组装磁铁即可，也可以不贯穿至径向外周侧。

这样，本发明能够包含在这里没有记载的各种各样的实施方式等，能够在不脱离权利要求书所记载的技术思想的范围内适当进行设计变更等。

标号说明

1、1A、1B：光学单元；2、2A：固定部；3：可动部；4：前框部；5：后框部；6：摄像元件；10、10A：音圈马达；11、11A：线圈；11a：第一线圈；11b：第二线圈；12、12A：磁铁；12a：第一磁铁；12b：第二磁铁；20：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 (14)

1.一种光学单元，其特征在于，该光学单元具有：

固定部，其具有对物体侧固定透镜组进行保持的前框部、对像侧固定透镜组或摄像元件进行保持的后框部、以及对所述前框部和所述后框部进行保持的固定部主体；

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或所述摄像元件之间对可动透镜组进行保持，被配置成能够在所述固定部主体的径向内侧相对于该固定部主体滑动；以及

音圈马达，其具有磁性部和线圈，能够使所述可动部沿着光轴的方向相对于所述固定部主体相对移动，所述磁性部配置于所述可动部并且在与所述物体侧固定透镜组的所述光轴交叉的方向上被磁极化，所述线圈配置于所述固定部主体并且相对于所述磁性部位于所述固定部主体的径向外侧，

所述固定部主体的与所述磁性部的磁化方向平行的第一方向上的最大尺寸比与所述第一方向和所述光轴的方向垂直的第二方向上的最大尺寸长，

在沿着所述光轴的方向上，所述可动部的可动侧滑动面的从最靠物体侧的位置到最靠像侧的位置的距离比从所述固定部所保持的所述物体侧固定透镜组的射出面到所述像侧固定透镜组的入射面或摄像元件的受光面的距离长。

2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述线圈绕着所述光轴而卷绕，

所述线圈的所述第一方向上的最大尺寸比所述第二方向上的最大尺寸长。

3.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，

所述前框部的所述第一方向上的最大尺寸比所述第二方向上的最大尺寸长。

4.根据权利要求1或2中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述后框部的所述第一方向上的最大尺寸比所述第二方向上的最大尺寸长。

5.根据权利要求1或2中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述光学单元沿着所述光轴的方向观察到的形状的所述第一方向上的最大尺寸比所述第二方向上的最大尺寸长。

6.根据权利要求1或2中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述可动部的所述第一方向上的最大尺寸比所述第二方向上的最大尺寸长。

7.根据权利要求1或2中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述固定部主体具有：

呈筒状的筒部；以及

支承部，其从所述筒部沿着所述光轴延伸，支承所述线圈，

所述固定部主体在所述光轴的方向的一端侧沿着周向被分割，

在所述一端侧和另一端侧对所述前框部和所述后框部进行保持。

8.根据权利要求7所述的光学单元，其特征在于，

所述支承部在至少一部分形成有挖切部。

9.根据权利要求1或2中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述可动部具有从一端沿着所述光轴切割而成的切口部。

10.根据权利要求1或2中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

通过所述可动部的可动侧滑动面的端部、即配置所述磁性部的一侧的端部的平面与所述磁性部相交。

11.根据权利要求1或2中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述磁性部由配置在沿所述第一方向对置的位置上的两个磁铁构成，

所述线圈是与所述磁性部的各磁铁对置的线圈。

12.根据权利要求11所述的光学单元，其特征在于，

所述光学单元还具有：

第二磁性部，其沿着所述光轴与所述磁性部相邻，具有与所述磁性部的磁极化方向相反的磁极化方向；以及

第二线圈，其与所述第二磁性部的各磁铁对置，与所述线圈连接，

所述磁性部的两个磁铁相对于所述光轴具有相同的磁极化方向，

所述第二磁性部的两个磁铁相对于所述光轴具有相同的磁极化方向，

在所述线圈和所述第二线圈中电流流动的方向彼此相反。

13.根据权利要求1或2中的任意一项所述的光学单元，其特征在于，

所述第二方向上的最大尺寸与所述第一方向上的最大尺寸之比在0.4以上且0.8以下。

14.一种内窥镜，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13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成电信号。

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