DE112014006987T5

DE112014006987T5 - Optische Einheit und Endoskop

Info

Publication number: DE112014006987T5
Application number: DE112014006987.6T
Authority: DE
Inventors: Takehiko Iguchi
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: JPWO2016098225A1; WO2016098225A1; JP6532481B2; DE112014006987B4; US20170258303A1; US10149606B2; CN107003494B; CN107003494A

Abstract

Eine kleine, leichte optische Einheit und ein Endoskop, bei welchen ein bewegliches Teil unter Verwendung eines Schwingspulenmotors so angetrieben wird, dass es sich vor und zurück bewegt, werden bereitgestellt. Eine optische Einheit 1 umfasst: ein feststehendes Teil 2, das wenigstens entweder eine objektseitige feststehende Linsengruppe Gf oder eine bildseitige feststehende Linsengruppe Gb hält und wenigstens teilweise eine zylindrische Form um eine vorgegebene Achse C aufweist, ein bewegliches Teil 3, das eine bewegliche Linsengruppe Gv zwischen der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf und der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb hält, radial innerhalb des feststehenden Teils 2 angeordnet ist und eine zylindrische Form um die Achse C aufweist, und einen Schwingspulenmotor 10, der das bewegliche Teil 3 in Bezug auf das feststehende Teil 2 in die axiale Richtung C unter Verwendung einer Spule 11, die an dem feststehenden Teil 2 angeordnet ist, und eines Magneten 12, der an dem beweglichen Teil 3 angeordnet ist, relativ bewegen kann, wobei der Magnet 12 in eine Richtung orthogonal zur Achse C magnetisch polarisiert ist, wobei das bewegliche Teil 3 eine bewegungsseitige Gleitoberfläche umfasst, die über einen inneren Umfang des feststehenden Teils 2 gleiten kann, und ein Abstand L1 von einer Position, die am nächsten an einer Objektseite ist, zu einer Position, die am nächsten an einer Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche ist, in der axialen Richtung C des beweglichen Teils 3 größer ist als ein Abstand von einer Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf, die von dem feststehenden Teil 2 gehalten wird, zu einer Einfallsoberfläche der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb, die von dem feststehenden Teil 2 gehalten wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Einheit und ein Endoskop, bei welchen ein bewegliches Teil unter Verwendung eines Schwingspulenmotors so angetrieben wird, dass es sich vor und zurück bewegt.
Stand der Technik
Im Allgemeinen verwendet eine optische Einheit, die eine Autofokusfunktion oder eine motorbetriebene Zoomfunktion aufweist, eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines beweglichen Teils, das eine Fokussierungs- oder Zooming-Bewegungslinse hält, so dass es sich in Richtung einer optischen Achse vor und zurück bewegt. Beispielsweise ist herkömmlicherweise eine Technik zur Verwendung eines elektromagnetischen Stellglieds unter Verwendung einer Spule und von Magneten, d. h. ein Schwingspulenmotor, als Antriebsvorrichtung offenbart worden (siehe Patentliteratur 1).
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 5,031,666

Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der in Patentdokument 1 beschriebenen optischen Einheit gibt es jedoch einen Versatz zwischen der Gleitachse des beweglichen Teils und der Wirkachse der Schubkraft, die von dem Schwingspulenmotor erzeugt wird. Es ist daher wahrscheinlich, dass eine Neigung des beweglichen Teils in Bezug auf die Gleitachse, oder eine sogenannte Verdrehung, stattfindet, und die Menge an Kraft, die erforderlich ist, um das bewegliche Teil anzutreiben, nimmt zu. Da ein leistungsstarker Schwingspulenmotor benötigt wird, nimmt die Größe des Schwingspulenmotors zu und der Schwingspulenmotor ist nicht für eine Miniaturisierung der optischen Einheit geeignet.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Bereitstellung einer kleinen, leichten optischen Einheit und eines Endoskops, bei welchen das bewegliche Teil unter Verwendung eines Schwingspulenmotors so angetrieben wird, dass es sich in Bezug auf ein feststehendes Teil vor und zurück bewegt.
Lösung des Problems
Eine optische Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst:
ein feststehendes Teil, das wenigstens entweder eine objektseitige feststehende Linsengruppe oder eine bildseitige feststehende Linsengruppe hält und wenigstens teilweise eine zylindrische Form um eine vorgegebene Achse aufweist;
ein bewegliches Teil, das eine bewegliche Linsengruppe zwischen der objektseitigen feststehenden Linsengruppe und der bildseitigen feststehenden Linsengruppe hält, radial innerhalb des feststehenden Teils angeordnet ist und eine zylindrische Form um die Achse aufweist; und
einen Schwingspulenmotor, der dazu fähig ist, das bewegliche Teil in Bezug auf das feststehende Teil in die axiale Richtung unter Verwendung einer Spule, die an dem feststehenden Teil angeordnet ist, und eines Magneten, der an dem beweglichen Teil angeordnet ist, relativ zu bewegen, wobei der Magnet in eine Richtung orthogonal zur Achse magnetisch polarisiert ist, wobei
das bewegliche Teil eine bewegungsseitige Gleitoberfläche umfasst, die dazu fähig ist, über einen inneren Umfang des feststehenden Teils zu gleiten, und
ein Abstand von einer Position, die am nächsten an einer Objektseite ist, zu einer Position, die am nächsten an einer Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche ist, in der axialen Richtung des beweglichen Teils größer ist als ein Abstand von einer Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe, die von dem feststehenden Teil gehalten wird, zu einer Einfallsoberfläche der bildseitigen feststehenden Linsengruppe, die von dem feststehenden Teil gehalten wird.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß einer derartigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können eine kleine, leichte optische Einheit und ein Endoskop, bei welchen ein bewegliches Teil unter Verwendung eines Schwingspulenmotors so angetrieben wird, dass es sich vor und zurück bewegt, bereitgestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine optische Einheit gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 1;
4 ist ein Diagramm, das einen Hauptkörper eines feststehenden Teils der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ist ein Diagramm, das einen vorderen Rahmenabschnitt der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ist ein Diagramm, das einen hinteren Rahmenabschnitt der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
7 ist ein Diagramm, das ein bewegliches Teil der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 2, die lediglich einen Schwingspulenmotor darstellt;
9 ist eine Querschnittsansicht, die lediglich den Schwingspulenmotor von 2 darstellt;
10 ist ein Diagramm, das eine optische Einheit gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
11 ist ein Diagramm, das einen Hauptkörper eines feststehenden Teils der optischen Einheit gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
12 ist ein Diagramm, das eine optische Einheit gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
13 ist ein Diagramm, das einen Hauptkörper eines feststehenden Teils der optischen Einheit gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
14 ist ein Diagramm, das eine optische Einheit gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt;
15 ist ein Diagramm, das einen Hauptkörper eines feststehenden Teils der optischen Einheit gemäß der vierten Ausführungsform darstellt;
16 ist ein Diagramm, das eine optische Einheit gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt;
17 ist ein Diagramm, das die optische Einheit gemäß der fünften Ausführungsform nach einer Bewegung darstellt;
18 ist ein Diagramm, das ein bewegliches Teil der optischen Einheit gemäß der fünften Ausführungsform darstellt;
19 ist ein Diagramm, das einen hinteren Rahmenabschnitt der optischen Einheit gemäß der fünften Ausführungsform darstellt;
20 ist ein Diagramm, das eine optische Einheit gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt;
21 ist ein Diagramm, das eine optische Einheit gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt;
22 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXII-XXII von 21; und
23 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Endoskop darstellt, das eine Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend wird eine optische Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine optische Einheit gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 1. 2 ist auch eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I von 2.
Wie in den 2 und 3 dargestellt ist, umfasst eine optische Einheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein feststehendes Teil 2, ein bewegliches Teil 3, das in Bezug auf das feststehende Teil 2 beweglich ist und eine bewegliche Linsengruppe Gv hält, und einen Schwingspulenmotor 10, der eine Antriebskraft zum Bewegen des beweglichen Teils 3 in Bezug auf das feststehende Teil 2 erzeugt.
In der optischen Einheit 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2 einen Hauptkörper des feststehenden Teils 20, einen vorderen Rahmenabschnitt 4, der eine objektseitige feststehende Linsengruppe Gf hält, die auf einer Objektseite der beweglichen Linsengruppe Gv liegt, und an einer Objektseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 befestigt ist, und einen hinteren Rahmenabschnitt 5, der eine bildseitige feststehende Linsengruppe Gb hält, die auf einer Bildseite der beweglichen Linsengruppe Gv liegt, und an einer Bildseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 befestigt ist.
4 ist ein Diagramm, das den Hauptkörper eines feststehenden Teils der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst der Hauptkörper des feststehenden Teils 20 ein Element, das wenigstens teilweise eine zylindrische Form um eine vorgegebene Achse C aufweist. Der Hauptkörper des feststehenden Teils 20 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst einen zylindrischen Abschnitt 21 um die Achse C und einen objektseitigen dicken Abschnitt 22, die auf einer Objektseite des zylindrischen Abschnitts 21 in der axialen Richtung gebildet sind, und einen bildseitigen dicken Abschnitt 23.
Der zylindrische Abschnitt 21 umfasst ausgehöhlte Abschnitte 21a in Teilen. In der ersten Ausführungsform sind vier ausgehöhlte Abschnitte 21a in Intervallen von 90° um die Achse C des zylindrischen Abschnitts 21 gebildet. Die radial innere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 21, mit Ausnahme der ausgehöhlten Abschnitte 21a, ist eine zylindrische Oberfläche mit zylindrischer Form und dient als festseitige Gleitoberfläche 24 zum Führen und Abstützen des beweglichen Teils 3. Die festseitige Gleitoberfläche 24 ist somit so geformt, dass sie in Umfangsrichtung von den ausgehöhlten Abschnitten 21a geteilt ist.
Der objektseitige dicke Abschnitt 22 ist so geformt, dass er radial nach außen und radial nach innen von dem zylindrischen Abschnitt 21 vorspringt. Der bildseitige dicke Abschnitt 23 ist so geformt, dass er radial nach außen von dem zylindrischen Abschnitt 21 vorspringt. Nuten 23c sind in der festseitigen Gleitoberfläche 24 auf der radial inneren Seite des bildseitigen dicken Abschnitts 23 gebildet. Wenn das bewegliche Teil 3 montiert ist, verlaufen Magnete 12, die später beschrieben werden, durch die Nuten 23c. Dies ermöglicht eine reibungslose Montage des beweglichen Teils 3 an dem Hauptkörper des feststehenden Teils 20. Die dicken Abschnitte 22 und 23 können als Elemente gebildet sein, die separat von dem zylindrischen Abschnitt 21 sind und während der Montage befestigt werden.
5 ist ein Diagramm, das den vorderen Rahmenabschnitt der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Der vordere Rahmenabschnitt 4 ist ein zylindrisches Element, das einen äußeren umlaufenden Abschnitt 41 und einen inneren umlaufenden Abschnitt 42 umfasst. Der äußere umlaufende Abschnitt 41 umfasst einen ersten äußeren umlaufenden Abschnitt 41a, einen zweiten äußeren umlaufenden Abschnitt 41b und einen äußeren umfangsseitigen Vorsprung 41c. Der innere umlaufende Abschnitt 42 umfasst einen ersten inneren umlaufenden Abschnitt 42a, einen zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 42b und einen inneren umfangsseitigen Vorsprung 42c.
Der erste äußere umlaufende Abschnitt 41a weist einen Durchmesser auf, der größer als der des zweiten äußeren umlaufenden Abschnitts 41b ist. Der äußere umfangsseitige Vorsprung 41c, der den größten Durchmesser aufweist und radial nach außen vorspringt, liegt zwischen dem ersten äußeren umlaufenden Abschnitt 41a und dem zweiten äußeren umlaufenden Abschnitt 41b. Der erste innere umlaufende Abschnitt 42a weist einen Durchmesser auf, der größer als der des zweiten inneren umlaufenden Abschnitts 42b ist. Der innere umfangsseitige Vorsprung 42c, der den kleinsten Durchmesser aufweist und radial nach innen vorspringt, liegt zwischen dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 42a und dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 42b.
Der vordere Rahmenabschnitt 4 hält die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf. Beispielsweise hält in der ersten Ausführungsform der vordere Rahmenabschnitt 4 eine vordere erste Linse Lf1 in dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 42a und eine vordere zweite Linse Lf2 in dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 42b. Die Bildseite der vorderen ersten Linse Lf1 und die Objektseite der vorderen zweiten Linse Lf2 sind vorzugsweise in Kontakt mit dem Vorsprung 42c gehalten.
Der vordere Rahmenabschnitt 4 wird mit dem zweiten äußeren umlaufenden Abschnitt 41b in Kontakt mit einem inneren Umfang 22a des objektseitigen dicken Abschnitts 22 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 eingeführt, bis eine objektseitige Endfläche 22b des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 in Kontakt mit einem Stufenabschnitt 41d zwischen dem zweiten äußeren umlaufenden Abschnitt 41b und dem äußeren umfangsseitigen Vorsprung 41c kommt.
6 ist ein Diagramm, das den hinteren Rahmenabschnitt der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Die hintere Rahmeneinheit 5 ist ein zylindrisches Element, das einen äußeren umlaufenden Abschnitt 51 und einen inneren umlaufenden Abschnitt 52 umfasst. Der äußere umlaufende Abschnitt 51 umfasst einen ersten äußeren umlaufenden Abschnitt 51a, einen zweiten äußeren umlaufenden Abschnitt 51b und einen dritten äußeren umlaufenden Abschnitt 51c. Der innere umlaufende Abschnitt 52 umfasst einen ersten inneren umlaufenden Abschnitt 52a, einen zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 52b und einen inneren umfangsseitigen Vorsprung 52c.
Der erste äußere umlaufende Abschnitt 51a weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der des zweiten äußeren umlaufenden Abschnitts 51b ist, und der zweite äußere umlaufende Abschnitt 51b weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der des dritten äußeren umlaufenden Abschnitts 51c ist. Der erste innere umlaufende Abschnitt 52a weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der des zweiten inneren umlaufenden Abschnitts 52b ist. Der innere umfangsseitige Vorsprung 52c, der den kleinsten Durchmesser aufweist und radial nach innen vorspringt, liegt an einem Ende, das der Objektseite des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 52a am nächsten ist.
Der hintere Rahmenabschnitt 5 hält die bildseitige feststehende Linsengruppe Gb. Beispielsweise hält in der ersten Ausführungsform der hintere Rahmenabschnitt 5 eine hintere erste Linse Lb1 und eine hintere zweite Linse Lb2 in dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 52a. Die Objektseite der hinteren ersten Linse Lb1 ist vorzugsweise in Kontakt mit dem inneren umfangsseitigen Vorsprung 52c gehalten.
Der hintere Rahmenabschnitt 5 wird mit dem zweiten äußeren umlaufenden Abschnitt 51b in Kontakt mit der festseitigen Gleitoberfläche 24 des bildseitigen dicken Abschnitts 23 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 eingeführt, bis eine bildseitige Endfläche 23a des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 in Kontakt mit einem Stufenabschnitt 51d zwischen dem zweiten äußeren umlaufenden Abschnitt 51b und dem dritten äußeren umlaufenden Abschnitt 51c kommt.
7 ist ein Diagramm, das das bewegliche Teil der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
Wie in 7 dargestellt, umfasst das bewegliche Teil 3 gemäß der ersten Ausführungsform ein zylindrisches Element, das einen äußeren umlaufenden Abschnitt 31 und einen inneren umlaufenden Abschnitt 32 mit der vorgegebenen Achse C im Zentrum umfasst.
Der äußere umlaufende Abschnitt 31 des beweglichen Teils 3 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 31a, Flanschabschnitte 31b, die an beiden Enden des zylindrischen Abschnitts 31a in der axialen C-Richtung gebildet sind und einen äußeren umlaufenden Durchmesser aufweisen, der größer als der des zylindrischen Abschnitts 31a ist, eine bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die äußere Umfänge der Flanschabschnitte 31b umfasst, flache Oberflächenabschnitte 31d, die an Teilen von radial äußeren Seiten der Flanschabschnitte 31b gebildet sind, Stufenabschnitte 31e, die zwischen den flachen Oberflächenabschnitten 31d an beiden Enden in der axialen C-Richtung und auf einer radial inneren Seite des zylindrischen Abschnitts 31a gebildet sind, und Schneideabschnitte 31f, die zwischen den Stufenabschnitten 31e in der axialen Richtung durch Wegschneiden der Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 31a gebildet sind. Der zylindrische Abschnitt 31a und die Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 können als zu montierende separate Elemente ausgestaltet sein.
Der innere umlaufende Abschnitt 32 des beweglichen Teils 3 umfasst einen ersten inneren umlaufenden Abschnitt 32a, einen zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 32b, einen dritten inneren umlaufenden Abschnitt 32c und einen Vorsprung 32d. Der zweite innere umlaufende Abschnitt 32b weist einen Durchmesser auf, der kleiner als die Durchmesser des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a und des dritten inneren umlaufenden Abschnitts 32c ist. Der innere umfangsseitige Vorsprung 32d, der den kleinsten Durchmesser aufweist und radial nach innen vorspringt, liegt zwischen dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 32b und dem dritten inneren umlaufenden Abschnitt 32c.
Das bewegliche Teil 3 hält die bewegliche Linsengruppe Gv. Beispielsweise hält in der ersten Ausführungsform das bewegliche Teil 3 eine bewegliche Linse Lv in dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 32b. Die Bildseite der beweglichen Linse Lv ist vorzugsweise in Kontakt mit dem inneren umfangsseitigen Vorsprung 32d gehalten.
Die äußeren Umfänge der Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 bilden die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die über die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 gleitet. Das bewegliche Teil 3 wird in den Hauptkörper des feststehenden Teils 20 mit der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c in Kontakt mit der festseitigen Gleitoberfläche 24 eingeführt. In der ersten Ausführungsform, wie in den 2 und 3 dargestellt, wird das bewegliche Teil 3 so eingeführt, dass der erste äußere umlaufende Abschnitt 51a des hinteren Rahmenabschnitts 5 der radial inneren Seite des dritten inneren umlaufenden Abschnitts 32c des beweglichen Teils 3 entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, wenigstens ein Teil der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb liegt radial innerhalb des dritten inneren umlaufenden Abschnitts 32c des beweglichen Teils 3. Wenn sich das bewegliche Teil 3 am nächsten an die Objektseite bewegt, liegt wenigstens ein Teil der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf radial innerhalb des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a des beweglichen Teils 3.
In der optischen Einheit 1 gemäß der ersten Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, ist der Abstand L1 von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zu der Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, in der axialen C-Richtung größer als der Abstand L2 von der Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf, die von dem vorderen Rahmenabschnitt 4 des feststehenden Teils 2 gehalten wird, zur Einfallsoberfläche der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb, die von dem hinteren Rahmenabschnitt 5 des feststehenden Teils 2 gehalten wird. Es ist zu beachten, dass die abgeschrägten Abschnitte nicht in dem Abstand von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zur Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, enthalten sind.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Miniaturisierung in der axialen C-Richtung. Eine Neigung des beweglichen Teils 3 kann unterdrückt werden, um auch eine Miniaturisierung in der radialen Richtung zu ermöglichen.
Wie in 2 dargestellt, umfasst der Schwingspulenmotor 10 eine Spule 11, die auf dem Hauptkörper des feststehenden Teils 20 angeordnet ist, und Magnete 12, die auf dem beweglichen Teil 3 angeordnet sind, so dass sie der Spule 11 entgegengesetzt sind.
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst die Spule 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine erste Spule 11a, die um den äußeren Umfang des zylindrischen Abschnitts 21 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 gewickelt ist, und eine zweite Spule 11b, die um den äußeren Umfang des zylindrischen Abschnitts 21 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 gewickelt ist, so dass sie an die erste Spule 11a in der axialen C-Richtung angrenzt. Die Spule 11 kann vorab gewickelt und nachher befestigt werden. Die erste Spule 11a und die zweite Spule 11b, die in der axialen C-Richtung aneinander angrenzen, sind vorzugsweise in Reihe geschaltet, können jedoch auch parallel geschaltet sein. Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, umfassen die erste Spule 11a und die zweite Spule 11b flache Oberflächen 11ap und 11bp, die jeweils den ausgehöhlten Abschnitten 21a des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 entsprechen. Genauer gesagt, umfassen die erste Spule 11a und die zweite Spule 11b die flachen Oberflächenabschnitte 11ap und 11bp und zylindrische Abschnitte hat und 11bt, die jeweils abwechselnd in Umfangsrichtung angeordnet sind.
Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, umfassen die Magnete 12 erste Magnete 12a und zweite Magnete 12b, die so angeordnet sind, dass sie axial an die Stufenabschnitte 31e des beweglichen Teils 3 alle 90° um das axiale Zentrum angrenzen, so dass sie jeweils den inneren Seiten der flachen Oberflächenabschnitte 11ap und 11bp der ersten Spule 11a und der zweiten Spule 11b entgegengesetzt sind. Die ersten Magnete 12a und die zweiten Magnete 12b können somit stabil eingebaut werden, um ein stabiles magnetisches Feld zu bilden und Abweichungen des beweglichen Teils 3 zu unterdrücken, das sich in Bezug auf das feststehende Teil 2 bewegt.
Die Summe der Breiten der ersten Spulen 11a und der zweiten Spulen 11b in der axialen C-Richtung ist vorzugsweise so eingestellt, dass sie größer als die Breite über die ersten Magnete 12a und die zweiten Magnete 12b in der axialen C-Richtung ist, und so dass die ersten Magnete 12a und die zweiten Magnete 12b im beweglichen Bereich des beweglichen Teils 3 immer innerhalb der Breiten der ersten Spulen 11a bzw. der zweiten Spulen 11b in der axialen C-Richtung bleiben.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Magnete 12 alle 90° um die Achse C eingebaut. Eine Mehrzahl von Magneten kann jedoch in unterschiedlichen Winkeln, nicht auf 90° beschränkt, eingebaut sein.
8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von 1, die lediglich den Schwingspulenmotor darstellt. 9 ist eine Querschnittsansicht, die lediglich den Schwingspulenmotor von 2 darstellt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Magnete 12 so angeordnet, dass die Gruppe von ersten Magneten 12a und die Gruppe von zweiten Magneten 12b in der axialen C-Richtung parallel voneinander getrennt sind. Die Gruppe von ersten Magneten 12a und die Gruppe von zweiten Magneten 12b sind beide vorzugsweise mit den magnetischen Polen in entgegengesetzte Richtungen radial magnetisiert. Beispielsweise weisen die ersten Magnete 12a einen N-Pol auf der Seite der ersten Spule 11a und einen S-Pol auf der entgegengesetzten Seite auf. Die zweiten Magnete 12b weisen einen S-Pol auf der Seite der zweiten Spule 11b und einen N-Pol auf der entgegengesetzten Seite auf. Genauer gesagt sind, wie in den 8 und 9 dargestellt, die Richtungen der magnetischen Polarisierung der jeweiligen Magnete 12 vorzugsweise so eingestellt, dass sie orthogonal zur C-Achse sind, wie von den jeweiligen weißen Pfeilen A dargestellt. Die Spule 11 kehrt ihre Wicklungsrichtung vorzugsweise zwischen der Gruppe von ersten Magneten 12a und der Gruppe von zweiten Magneten 12b um. Wenn beispielsweise, wie in 8 dargestellt, die erste Spule 11a in Richtung des Pfeils B gewickelt ist, kann die zweite Spule 11b in umgekehrter Richtung gewickelt sein. Alternativ dazu können die erste Spule 11a und die zweite Spule 11b in dieselbe Richtung gewickelt sein, und die erste Spule 11a und die zweite Spule 11b können so verbunden sein, dass ein Strom in entgegengesetzte Richtungen fließt. Wenn beispielsweise, wie in 8 dargestellt, der Strom durch die erste Spule 11a in Richtung des Pfeils B fließt, kann die zweite Spule 11b so verbunden sein, dass der Strom in die Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils B fließt.
Wie zuvor beschrieben, ist in der vorliegenden Ausführungsform das bewegliche Teil 3, auf welchem die ersten Magnete 12a jeweils montiert sind, so dass sie der ersten Spule 11a entgegengesetzt sind, radial innerhalb des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 angeordnet, um welchen die erste Spule 11a gewickelt ist. Die flachen Oberflächenabschnitte 11ap der ersten Spule 11a liegen daher innerhalb eines magnetischen Felds in Richtungen orthogonal zu radialen äußeren Oberflächen 121a der jeweiligen ersten Magnete 12a. Die zweiten Magnete 12b sind ähnlich ausgestaltet. Dies verbessert die Antriebseffizienz und ermöglicht eine schnelle Bewegung des beweglichen Teils 3. Die flache Formation der radial äußeren Oberflächen 121a und 121b der ersten Magnete 12a und der zweiten Magnete 12b erleichtert die Montage.
Wenn ein Strom durch die Spule 11 der optischen Einheit 1, die eine derartige Ausgestaltung aufweist, geleitet wird, entsteht aufgrund der Wirkung des magnetischen Felds von den Magneten 12 eine Kraft in die axiale C-Richtung auf das bewegliche Teil 3 und das bewegliche Teil 3 bewegt sich in Bezug auf das feststehende Teil 2 in die Richtung der Achse C. Beispielsweise kann der Strom, der durch die erste Spule 11a und die zweite Spule 11b fließt, so gesteuert werden, dass er das bewegliche Teil 3 in Bezug auf das feststehende Teil 2 bewegt. Auch wenn das bewegliche Teil 3 bewegt wird, sind die radialen äußeren Oberflächen der Magnete 12 innerhalb der ausgehöhlten Abschnitte 21a des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 positioniert.
Wie in 3 dargestellt ist, bilden die äußeren Umfänge der Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 berührt. Da die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 in Kontakt mit der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 gebracht wird, kann sich das bewegliche Teil 3 immer in Kontakt mit dem Hauptkörper des feststehenden Teils 20 bewegen. Dies kann eine Neigung des beweglichen Teils 3 in Bezug auf das feststehende Teil 2 unterdrücken und ermöglicht eine präzise Bewegung des beweglichen Teils 3.
Des Weiteren ist die optische Einheit 1 bevorzugt symmetrisch in Bezug auf die Achse C geformt. Zusätzlich zur Struktur, dass die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 in Kontakt mit der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 kommt, kann die symmetrische Ausgestaltung der gesamten optischen Einheit 1 in Bezug auf die Achse C den Schwerpunkt auf der Achse C positionieren, wodurch eine Neigung des beweglichen Teils 3 in Bezug auf das feststehende Teil 2 weiter unterdrückt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, kann die optische Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform mit kleiner Größe und geringem Gewicht gebildet sein. Die Antriebseffizienz wird verbessert, und das bewegliche Teil 3 kann schnell betrieben werden. Da die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 und die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 auch während des Betriebs in Kontakt miteinander sind, kann eine Neigung des beweglichen Teils 3 in Bezug auf das feststehende Teil 2 unterdrückt werden und das bewegliche Teil 3 kann präzise bewegt werden.
Als Nächstes wird eine optische Einheit gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben.
10 ist ein Diagramm, das die optische Einheit gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 11 ist ein Diagramm, das einen Hauptkörper eines feststehenden Teils der optischen Einheit gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
Eine optische Einheit 1 gemäß der zweiten Ausführungsform weist eine Struktur auf, gemäß welcher der vordere Rahmenabschnitt 4 der ersten Ausführungsform integriert mit dem Hauptkörper des feststehenden Teils 20 gebildet ist. Beispielsweise erstreckt sich in der zweiten Ausführungsform der objektseitige dicke Abschnitt 22 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 zur Objektseite, und ein erster innerer umlaufender Abschnitt 22c, ein zweiter innerer umlaufender Abschnitt 22d und ein Vorsprung 22e sind auf der radial inneren Seite des objektseitigen dicken Abschnitts 22 gebildet. Der erste innere umlaufende Abschnitt 22c weist einen Durchmesser auf, der größer als der des zweiten inneren umlaufenden Abschnitts 22d ist. Der Vorsprung 22e, der den kleinsten Durchmesser aufweist und radial nach innen vorspringt, liegt zwischen dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 22c und dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 22d.
Der objektseitige dicke Abschnitt 22 hält die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf. Beispielsweise hält in der zweiten Ausführungsform der objektseitige dicke Abschnitt 22 die vordere erste Linse Lf1 in dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 22c und die vordere zweite Linse Lf2 in dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 22d. Die Bildseite der vorderen ersten Linse Lf1 und die Objektseite der vorderen zweiten Linse Lf2 sind vorzugsweise in Kontakt mit dem Vorsprung 22e gehalten.
Die äußeren Umfänge der Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 bilden die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die über die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 gleitet. Das bewegliche Teil 3 wird in den Hauptkörper des feststehenden Teils 20 mit der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c in Kontakt mit der festseitigen Gleitoberfläche 24 eingeführt. In der zweiten Ausführungsform wird das bewegliche Teil 3 so eingeführt, dass der erste äußere umlaufende Abschnitt 51a des hinteren Rahmenabschnitts 5 der radial inneren Seite des dritten inneren umlaufenden Abschnitts 32c des beweglichen Teils 3 entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, wenigstens ein Teil der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb liegt radial innerhalb von dem dritten inneren umlaufenden Abschnitt 32c des beweglichen Teils 3. Wenn sich das bewegliche Teil 3 am nächsten an die Objektseite bewegt, liegt wenigstens ein Teil der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf radial innerhalb des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a des beweglichen Teils 3.
In der optischen Einheit 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ist, wie in 10 dargestellt, der Abstand L1 von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zu der Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, in der axialen C-Richtung größer als der Abstand L2 von der Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf, die von dem objektseitigen dicken Abschnitt 22 des feststehenden Teils 2 gehalten wird, zur Einfallsoberfläche der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb, die von dem hinteren Rahmenabschnitt 5 des feststehenden Teils 2 gehalten wird. Es ist zu beachten, dass die abgeschrägten Abschnitte nicht in dem Abstand von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zur Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, enthalten sind.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Miniaturisierung in der axialen C-Richtung. Eine Neigung des beweglichen Teils 3 kann unterdrückt werden, um auch eine Miniaturisierung in der radialen Richtung zu ermöglichen. Des Weiteren kann die Abwesenheit des vorderen Rahmenabschnitts 4 zur Kostenreduktion die Teileanzahl und die Montagevorgänge verringern.
Als Nächstes wird eine optische Einheit gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben.
12 ist ein Diagramm, das die optische Einheit gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. 13 ist ein Diagramm, das einen Hauptkörper eines feststehenden Teils der optischen Einheit gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
Eine optische Einheit 1 gemäß der dritten Ausführungsform weist eine Struktur auf, gemäß welcher der hintere Rahmenabschnitt 5 der ersten Ausführungsform integriert mit dem Hauptkörper des feststehenden Teils 20 gebildet ist. Beispielsweise erstreckt sich in der dritten Ausführungsform der bildseitige dicke Abschnitt 23 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 zur Bildseite, und ein erster innerer umlaufender Abschnitt 23d, ein innerer zylindrischer Abschnitt 23e und eine axiale Ausnehmung 23f sind auf/in der radial inneren Seite des bildseitigen dicken Abschnitts 23 gebildet.
Der erste innere umlaufende Abschnitt 23d ist so geformt, dass er radial nach innen von dem bildseitigen dicken Abschnitt 23 vorspringt. Der innere zylindrische Abschnitt 23e ist ein zylindrischer Abschnitt, der sich axial von dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 23d zur Objektseite erstreckt. Der innere zylindrische Abschnitt 23e des bildseitigen dicken Abschnitts 23 hält die bildseitige feststehende Linsengruppe Gb. Beispielsweise hält in der dritten Ausführungsform der bildseitige dicke Abschnitt 23 die hintere erste Linse Lb1 und die hintere zweite Linse Lb2 in dem inneren zylindrischen Abschnitt 23e. Die axiale Ausnehmung 23f ist zwischen der radial äußeren Seite des inneren zylindrischen Abschnitts 23e und der festseitigen Gleitoberfläche 24 gebildet. Ein Teil des beweglichen Teils 3 ist in die axiale Ausnehmung 23f eingeführt. Der zweite innere umlaufende Abschnitt 23g, der einen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 23d ist, ist auf der Bildseite des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 23d gebildet. Ein Sensor und dergleichen können an dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 23g befestigt sein. Nuten 22f sind in der festseitigen Gleitoberfläche 24 auf der radial inneren Seite des objektseitigen dicken Abschnitts 22 gebildet. Wenn das bewegliche Teil 3 montiert ist, verlaufen die Magnete 12, die später beschrieben werden, durch die Nuten 22f.
Die äußeren Umfänge der Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 bilden die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die über die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 gleitet. Das bewegliche Teil 3 wird in den Hauptkörper des feststehenden Teils 20 mit der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c in Kontakt mit der festseitigen Gleitoberfläche 24 eingeführt. In der dritten Ausführungsform wird das bewegliche Teil 3 so eingeführt, dass die innere zylindrische Oberfläche 23e des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 der radial inneren Seite des dritten inneren umlaufenden Abschnitts 32c des beweglichen Teils 3 entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, wenigstens ein Teil der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb liegt radial innerhalb des dritten inneren umlaufenden Abschnitts 32c des beweglichen Teils 3. Wenn sich das bewegliche Teil 3 am nächsten an die Objektseite bewegt, liegt wenigstens ein Teil der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf radial innerhalb des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a des beweglichen Teils 3.
In der optischen Einheit 1 gemäß der dritten Ausführungsform ist, wie in 12 dargestellt, der Abstand L1 von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zu der Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, in der axialen C-Richtung größer als der Abstand L2 von der Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf, die von dem vorderen Rahmenabschnitt 4 des feststehenden Teils 2 gehalten wird, zur Einfallsoberfläche der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb, die von dem inneren zylindrischen Abschnitt 23e des bildseitigen dicken Abschnitts 23 des feststehenden Teils 2 gehalten wird. Es ist zu beachten, dass die abgeschrägten Abschnitte nicht in dem Abstand von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zur Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, enthalten sind.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Miniaturisierung in der axialen C-Richtung. Eine Neigung des beweglichen Teils 3 kann unterdrückt werden, um auch eine Miniaturisierung in der radialen Richtung zu ermöglichen. Des Weiteren kann die Abwesenheit des hinteren Rahmenabschnitts 5 zur Kostenreduktion die Teileanzahl und die Montagevorgänge verringern.
Als Nächstes wird eine optische Einheit gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben.
14 ist ein Diagramm, das die optische Einheit gemäß der vierten Ausführungsform darstellt. 15 ist ein Diagramm, das einen Hauptkörper eines feststehenden Teils der optischen Einheit gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
Eine optische Einheit 1 gemäß der vierten Ausführungsform weist eine Struktur auf, gemäß welcher der vordere Rahmenabschnitt 4 und der hintere Rahmenabschnitt 5 der ersten Ausführungsform integriert mit dem Hauptkörper des feststehenden Teils 20 gebildet sind.
Beispielsweise erstreckt sich in der vierten Ausführungsform der objektseitige dicke Abschnitt 22 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 zur Objektseite, und der erste innere umlaufende Abschnitt 22c und ein Stufenabschnitt 22g sind auf der radial inneren Seite des objektseitigen dicken Abschnitts 22 gebildet. Der erste innere umlaufende Abschnitt 22 weist einen Durchmesser auf, der größer als der der festseitigen Gleitoberfläche 24 ist. Der Stufenabschnitt 22g ist zwischen dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 22c und der festseitigen Gleitoberfläche 24 gebildet. Der objektseitige dicke Abschnitt 22 hält die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf. Beispielsweise hält in der vierten Ausführungsform der objektseitige dicke Abschnitt 22 eine verkittete Linse der vorderen ersten Linse Lf1 und der vorderen zweiten Linse Lf2 in dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 22c. Die Bildseite der vorderen ersten Linse Lf1 ist vorzugsweise in Kontakt mit dem Stufenabschnitt 22g gehalten.
Beispielsweise erstreckt sich in der vierten Ausführungsform der bildseitige dicke Abschnitt 23 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 zur Bildseite, und der erste innere umlaufende Abschnitt 23d, der innere zylindrische Abschnitt 23e und die axiale Ausnehmung 23f sind auf/in der radial inneren Seite des bildseitigen dicken Abschnitts 23 gebildet.
Der erste innere umlaufende Abschnitt 23d ist so geformt, dass er radial nach innen von dem bildseitigen dicken Abschnitt 23 vorspringt. Der innere zylindrische Abschnitt 23e ist ein zylindrischer Abschnitt, der sich axial von dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 23d zur Objektseite erstreckt. Der innere zylindrische Abschnitt 23e des bildseitigen dicken Abschnitts 23 hält die bildseitige feststehende Linsengruppe Gb. Beispielsweise hält in der vierten Ausführungsform der bildseitige dicke Abschnitt 23 die hintere erste Linse Lb1 und die hintere zweite Linse Lb2 in dem inneren zylindrischen Abschnitt 23e. Die axiale Ausnehmung 23f ist zwischen der radial äußeren Seite des inneren zylindrischen Abschnitts 23e und der festseitigen Gleitoberfläche 24 gebildet. Ein Teil des beweglichen Teils 3 ist in die axiale Ausnehmung 23f eingeführt. Der zweite innere umlaufende Abschnitt 23g, der einen Durchmesser aufweist, der größer als der des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 23d ist, ist auf der Bildseite der ersten inneren umlaufenden Seite 23d gebildet. Ein Sensor und dergleichen können an dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 23g befestigt sein.
Die äußeren Umfänge der Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 bilden die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die über die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 gleitet. Das bewegliche Teil 3 wird in den Hauptkörper des feststehenden Teils 20 mit der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c in Kontakt mit der festseitigen Gleitoberfläche 24 eingeführt. In der vierten Ausführungsform wird das bewegliche Teil 3 so eingeführt, dass der innere zylindrische Abschnitt 23e des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 der radial inneren Seite des dritten inneren umlaufenden Abschnitts 32c des beweglichen Teils 3 entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, wenigstens ein Teil der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb liegt radial innerhalb von dem dritten inneren umlaufenden Abschnitt 32c des beweglichen Teils 3. Wenn sich das bewegliche Teil 3 am nächsten an die Objektseite bewegt, liegt wenigstens ein Teil der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf radial innerhalb des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a des beweglichen Teils 3.
In der optischen Einheit 1 gemäß der vierten Ausführungsform ist, wie in 14 dargestellt, der Abstand L1 von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zu der Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, in der axialen C-Richtung größer als der Abstand L2 von der Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gb, die von dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 22c des feststehenden Teils 2 gehalten wird, zur Einfallsoberfläche der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb, die von dem inneren zylindrischen Abschnitt 23e des bildseitigen dicken Abschnitts 23 des feststehenden Teils 2 gehalten wird. Es ist zu beachten, dass die abgeschrägten Abschnitte nicht in dem Abstand von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zur Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, enthalten sind.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Miniaturisierung in der axialen C-Richtung. Eine Neigung des beweglichen Teils 3 kann unterdrückt werden, um auch eine Miniaturisierung in der radialen Richtung zu ermöglichen. Des Weiteren kann die Abwesenheit des vorderen Rahmenabschnitts 4 und des hinteren Rahmenabschnitts 5 zur Kostenreduktion die Teileanzahl und die Montagevorgänge verringern.
Als Nächstes wird eine optische Einheit gemäß einer fünften Ausführungsform beschrieben.
16 ist ein Diagramm, das die optische Einheit gemäß der fünften Ausführungsform darstellt, in welcher ein bewegliches Teil 3 am nächsten an einer Objektseite positioniert ist. 17 ist ein Diagramm, das die optische Einheit gemäß der fünften Ausführungsform nach einer Bewegung darstellt, in dem das bewegliche Teil 3 am nächsten an einer Bildseite positioniert ist. 18 ist ein Diagramm, das das bewegliche Teil der optischen Einheit gemäß der fünften Ausführungsform darstellt. 19 ist ein Diagramm, das einen hinteren Rahmenabschnitt der optischen Einheit gemäß der fünften Ausführungsform darstellt.
Wie in 16 dargestellt ist, umfasst eine optische Einheit 1 gemäß der fünften Ausführungsform ein feststehendes Teil 2, das bewegliche Teil 3, das in Bezug auf das feststehende Teil 2 beweglich ist und eine bewegliche Linsengruppe Gv hält, und einen Schwingspulenmotor 10, der eine Antriebskraft zum Bewegen des beweglichen Teils 3 in Bezug auf das feststehende Teil 2 erzeugt.
In der optischen Einheit 1 gemäß der fünften Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2 einen Hauptkörper des feststehenden Teils 20, einen vorderen Rahmenabschnitt 4, der eine objektseitige feststehende Linsengruppe Gf hält, die auf der Objektseite der beweglichen Linsengruppe Gv liegt, und an der Objektseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 befestigt ist, und einen hinteren Rahmenabschnitt 5, der an der Bildseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 befestigt ist. Die optische Einheit 1 gemäß der fünften Ausführungsform hält keine Linsengruppe in dem hinteren Rahmenabschnitt 5.
Ein äußerer umlaufender Abschnitt 31 des beweglichen Teils 3 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 31a, Flanschabschnitte 31b, die an beiden Enden des zylindrischen Abschnitts 31a in einer axialen C-Richtung gebildet sind und einen äußeren umlaufenden Durchmesser aufweisen, der größer als der des zylindrischen Abschnitts 31a ist, eine bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die von den anderen Umfängen der Flanschabschnitte 31b gebildet ist, flache Oberflächenabschnitte 31d, die auf Teilen von radial äußeren Seiten der Flanschabschnitte 31b gebildet sind, Stufenabschnitte 31e, die zwischen den flachen Oberflächenabschnitten 31d an beiden Enden in der axialen C-Richtung und radial innerhalb des zylindrischen Abschnitts 31a gebildet sind, und Schneideabschnitte 31f, die zwischen den Stufenabschnitten 31e in axialer Richtung durch Wegschneiden der Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 31a gebildet sind. Der zylindrische Abschnitt 31a und die Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 können als zu montierende separate Elemente ausgestaltet sein.
Der innere umlaufende Abschnitt 32 des beweglichen Teils 3 umfasst einen ersten inneren umlaufenden Abschnitt 32a, einen zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 32b und einen Vorsprung 32d. Der zweite innere umlaufende Abschnitt 32b weist einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a ist. Der Vorsprung 32d, der den kleinsten Durchmesser aufweist und radial nach innen vorspringt, liegt auf der Bildseite des zweiten inneren umlaufenden Abschnitts 32b.
Das bewegliche Teil 3 hält die bewegliche Linsengruppe Gv. Beispielsweise hält in der fünften Ausführungsform das bewegliche Teil 3 eine bewegliche Linse Lv in dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 32b. Die Bildseite der beweglichen Linse Lv ist vorzugsweise in Kontakt mit dem Vorsprung 32d gehalten.
Die äußeren Umfänge der Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 bilden die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die über die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 gleitet. Das bewegliche Teil 3 wird in den Hauptkörper des feststehenden Teils 20 mit der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c in Kontakt mit der festseitigen Gleitoberfläche 24 eingeführt. In der fünften Ausführungsform, wie in den 16 und 17 dargestellt, wird das bewegliche Teil 3 so eingeführt, dass die vordere zweite Linse Lf2 der radial inneren Seite des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a des beweglichen Teils 3 entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, wenigstens ein Teil der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf liegt radial innerhalb des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a des beweglichen Teils 3.
In der optischen Einheit 1 gemäß der fünften Ausführungsform ist, wie in den 16 und 17 dargestellt, der Abstand L1 von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zu der Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, in der axialen C-Richtung größer als der Abstand L3 von der Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf, die von dem vorderen Rahmenabschnitt 4 des feststehenden Teils 2 gehalten wird, zur Einfallsoberfläche der beweglichen Linsengruppe Gv, die von dem beweglichen Teil 3 gehalten wird. Es ist zu beachten, dass die abgeschrägten Abschnitte nicht in dem Abstand von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zur Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, enthalten sind.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Miniaturisierung in der axialen C-Richtung. Eine Neigung des beweglichen Teils 3 kann unterdrückt werden, um auch eine Miniaturisierung in der radialen Richtung zu ermöglichen.
Wenn das bewegliche Teil 3 am nächsten an der Objektseite positioniert ist, wie in 16 dargestellt ist, kommt einer der Flanschabschnitte 31b in Kontakt mit dem vorderen Rahmenabschnitt 4. Wenn das bewegliche Teil 3 am nächsten an der Bildseite positioniert ist, wie in 17 dargestellt ist, kommt der andere Flanschabschnitt 31b in Kontakt mit dem hinteren Rahmenabschnitt 5.
Der Bewegungsbereich kann somit so groß wie möglich eingestellt werden. An den Enden des Bewegungsbereichs kommt das bewegliche Teil 3 in Kontakt mit dem vorderen Rahmenabschnitt 4 oder dem hinteren Rahmenabschnitt 5. Dies ermöglicht eine einfache Positionierung.
Des Weiteren kann der in 19 dargestellte hintere Rahmenabschnitt 5 einen Sensor und dergleichen halten. Dies ermöglicht eine effektive Ausnutzung des Raums.
Als Nächstes wird eine optische Einheit gemäß einer sechsten Ausführungsform beschrieben.
20 ist ein Diagramm, das die optische Einheit gemäß der sechsten Ausführungsform darstellt.
Eine optische Einheit 1 gemäß der sechsten Ausführungsform weist eine Struktur auf, gemäß welcher der vordere Rahmenabschnitt 4 der fünften Ausführungsform integriert mit dem Hauptkörper des feststehenden Teils 20 gebildet ist. Beispielsweise erstreckt sich in der sechsten Ausführungsform der objektseitige dicke Abschnitt 22 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 zur Objektseite, und der erste innere umlaufende Abschnitt 22c, der zweite innere umlaufende Abschnitt 22d und der Vorsprung 22e sind auf der radial inneren Seite des objektseitigen dicken Abschnitts 22 gebildet. Der erste innere umlaufende Abschnitt 22c weist einen Durchmesser auf, der größer als der des zweiten inneren umlaufenden Abschnitts 22d ist. Der Vorsprung 22e, der den kleinsten Durchmesser aufweist und radial nach innen vorspringt, liegt zwischen dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 22c und dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 22d. Der Hauptkörper des feststehenden Teils 20 des feststehenden Teils 2 der optischen Einheit 1 gemäß der sechsten Ausführungsform weist dieselbe Struktur auf wie der Hauptkörper des feststehenden Teils 20 gemäß der zweiten Ausführungsform, die in 11 dargestellt ist. Der hintere Rahmenabschnitt 5 weist dieselbe Struktur auf wie der hintere Rahmenabschnitt 5 gemäß der fünften Ausführungsform, die in 19 dargestellt ist. Das bewegliche Teil 3 weist dieselbe Struktur auf wie das bewegliche Teil 3 gemäß der fünften Ausführungsform, die in 18 dargestellt ist.
Der objektseitige dicke Abschnitt 22 hält die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf. Beispielsweise hält in der sechsten Ausführungsform der objektseitige dicke Abschnitt 22 die vordere erste Linse Lf1 in dem ersten inneren umlaufenden Abschnitt 22c und die vordere zweite Linse Lf2 in dem zweiten inneren umlaufenden Abschnitt 22d. Die Bildseite der vorderen ersten Linse Lf1 und die Objektseite der vorderen zweiten Linse Lf2 sind vorzugsweise in Kontakt mit dem Vorsprung 22e gehalten.
Die äußeren Umfänge der Flanschabschnitte 31b des beweglichen Teils 3 bilden die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die über die festseitige Gleitoberfläche 24 des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 gleitet. Das bewegliche Teil 3 wird in den Hauptkörper des feststehenden Teils 20 mit der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c in Kontakt mit der festseitigen Gleitoberfläche 24 eingeführt. In der sechsten Ausführungsform, wie in 20 dargestellt, wird das bewegliche Teil 3 so eingeführt, dass die vordere zweite Linse Lf2 der radial inneren Seite des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a des beweglichen Teils 3 entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, wenigstens ein Teil der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf liegt radial innerhalb des ersten inneren umlaufenden Abschnitts 32a des beweglichen Teils 3.
In der optischen Einheit 1 gemäß der sechsten Ausführungsform ist, wie in 20 dargestellt, der Abstand L1 von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zu der Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, in der axialen C-Richtung größer als der Abstand L3 von der Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf, die von dem objektseitigen dicken Abschnitt 22 des feststehenden Teils 2 gehalten wird, zur Einfallsoberfläche der beweglichen Linsengruppe Gv, die von dem beweglichen Teil 3 gehalten wird. Es ist zu beachten, dass die abgeschrägten Abschnitte nicht in dem Abstand von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zur Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c des beweglichen Teils 3 ist, enthalten sind.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine Miniaturisierung in der axialen C-Richtung. Eine Neigung des beweglichen Teils 3 kann unterdrückt werden, um auch eine Miniaturisierung in der radialen Richtung zu ermöglichen. Die Abwesenheit des vorderen Rahmenabschnitts 4 kann zur Kostenreduktion die Teileanzahl und die Montagevorgänge verringern.
Als Nächstes wird eine optische Einheit gemäß einer siebten Ausführungsform beschrieben.
21 ist ein Diagramm, das die optische Einheit gemäß der siebten Ausführungsform darstellt. 22 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXII-XXII von 21. 21 ist auch eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXI-XXI von 22.
Wie in 22 dargestellt, umfasst eine optische Einheit 1 gemäß der siebten Ausführungsform, zusätzlich zur Struktur der optischen Einheit 1 gemäß der fünften Ausführungsform, eine magnetische Erfassungsvorrichtung 13, die Magnetismus erfasst, und eine Antriebssteuereinheit 16 ein, die einen Strom gemäß dem von der magnetischen Erfassungsvorrichtung 13 erfassten Magnetismus steuert.
Die magnetische Erfassungsvorrichtung 13 umfasst beispielsweise ein Hall-Element oder ein magnetoresistives Element (MR-Element) und kann Magnetismus erfassen. Mindestens eine magnetische Erfassungsvorrichtung 13 ist so eingebaut, dass sie der radial äußeren Seite der Spule 11 durch ein Abstützelement 14 entgegengesetzt ist. Ein Klebstoff 15 oder dergleichen kann zwischen die Spule 11 und die magnetische Erfassungsvorrichtung 13 zur Abstützung gefüllt sein. Die magnetische Erfassungsvorrichtung 13 ist mit der Antriebssteuereinheit 16 über ein Kabel verbunden. Die magnetische Erfassungsvorrichtung 13 kann drahtlos mit der Antriebssteuereinheit 16 verbunden sein.
Die optische Einheit 1 umfasst Magnete 12, die auf den Stufenabschnitten 31e des beweglichen Teils 3 angeordnet sind. Die magnetische Erfassungsvorrichtung 13 erfasst eine Änderung des magnetischen Felds, die sich aus einer relativen Bewegung der Magnete 12 in Richtung der Achse C ergibt. Die Antriebssteuereinheit 16 berechnet die Positionen der Magnete 12, d. h. die Position des beweglichen Teils 3 auf Basis der Änderung des magnetischen Felds, die von der magnetischen Erfassungsvorrichtung 13 erfasst wird. Die Antriebssteuereinheit 16 leitet dann gemäß einer Differenz zwischen einer Zielposition und der berechneten Magnetposition einen Strom durch die Spule 11.
23 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Endoskop 90 darstellt, das eine Bildgebungsvorrichtung 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst.
Das Endoskop 90 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann in ein Subjekt, wie in einen menschlichen Körper, eingeführt werden und nimmt optisch ein Bild eines vorgegebenen Bereichs auf, der in dem Subjekt beobachtet werden soll. Es ist zu beachten, dass das Subjekt, in welches das Endoskop 90 eingeführt wird, nicht auf einen menschlichen Körper beschränkt ist, sondern andere lebende Körper oder künstliche Objekte, wie z. B. eine Maschine und ein Gebäude, sein kann.
Das Endoskop 90 umfasst ein Einführungsteil 91, das in das Subjekt eingeführt wird, ein Betriebsteil 92, das an der Unterseite des Einführungsteils 91 positioniert ist, und ein Universalkabel 93, das ein gemischtadriges Kabel ist, das sich von dem Betriebsteil 92 erstreckt.
Das Einführungsteil 91 umfasst einen Endabschnitt 91a, der an dem Ende angeordnet ist, einen Biegeabschnitt 91b, der an der Unterseite des Endabschnitts 91a angeordnet ist und biegbar ist, und einen flexiblen Schlauchabschnitt 91c, der an der Unterseite des Biegeabschnitts 91b angeordnet ist, ist mit der Endseite des Betriebsteils 92 verbunden und ist flexibel. Die Bildgebungsvorrichtung 80 ist in den Endabschnitt 91a eingebaut. Es ist zu beachten, dass das Endoskop 90 ein starres Endoskop sein kann, das keinen flexiblen Rohrabschnitt 91c in dem Einführungsteil 91 aufweist.
Das Betriebsteil 92 umfasst einen Winkelbetriebsabschnitt 92a, der den Biegezustand des Biegeabschnitts 91b bedient, und einen Zoombetriebsabschnitt 92b, der den Betrieb des vorstehenden Schwingspulenmotors 10 anweist und einen Zoombetrieb der Bildgebungsvorrichtung 80 durchführt. Der Winkelbetriebsabschnitt 92a ist knopfförmig ausgebildet und der Zoombetriebsabschnitt 92b ist hebelförmig ausgebildet. Der Winkelbetriebsabschnitt 92a und der Zoombetriebsabschnitt 92b können jedoch jeweils Formen, wie einen Volumenschalter und einen Druckschalter, annehmen.
Das Universalkabel 93 ist ein Element zur Verbindung des Betriebsteils 92 mit einer externen Vorrichtung 94. Das Universalkabel 93 ist mit der externen Vorrichtung 94 über einen Anschluss 93a verbunden. Die externe Vorrichtung 94 umfasst eine Antriebssteuereinheit 94a, die den Biegezustand des Biegeabschnitts 91b steuert, eine Bildsteuereinheit 94b, die die Bildgebungsvorrichtung 80 steuert, eine nicht dargestellte Lichtquelleneinheit, und eine Lichtquellensteuereinheit 94c, die die Lichtquelleneinheit steuert.
Kabel 95, wie z. B. ein Draht, eine elektrische Leitung und eine Lichtleitfaser, sind durch das Einführungsteil 91, das Betriebsteil 92 und das Universalkabel 93 eingeführt. Der Draht verbindet die Antriebssteuereinheit 94a, die in der externen Vorrichtung 94 angeordnet ist, mit dem Betriebsteil 92 und dem Biegeabschnitt 91b. Die elektrische Leitung verbindet die Bildgebungsvorrichtung 80 elektrisch mit dem Betriebsteil 92 und der Bildsteuereinheit 94b. Die Lichtleitfaser verbindet die Lichtquelle optisch mit dem Betriebsteil 92 und der Lichtquellensteuereinheit 94c.
Die Antriebssteuereinheit 94a umfasst ein Stellglied und steuert den Biegezustand des Biegeabschnitts 91b durch Verlängern und Einfahren des Drahts. Die Bildsteuereinheit 94b führt eine Antriebssteuerung an dem Schwingspulenmotor 10 durch, der in der Bildgebungsvorrichtung 80 eingebaut ist, und verarbeitet ein Bild, das von einer Bildgebungsvorrichtung aufgenommen wird. Das Bild, das von der Bildsteuereinheit 94b verarbeitet wird, wird auf einer Bildanzeigeeinheit 96 angezeigt.
Die Lichtquellensteuereinheit 94c steuert die Helligkeit und dergleichen der Lichtquelle, die aus dem Endabschnitt 91a herausragt.
Es ist zu beachten, dass das Betriebsteil 92 und die externe Vorrichtung 94 als Elemente gebildet sein können, die separat von dem Einführungsteil 91 sind, und das Einführungsteil 91 durch eine Fernsteuerung bedienen und steuern können.
Da die Bildgebungsvorrichtung 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eingesetzt wird, weist das Endoskop 90 mit einer derartigen Ausgestaltung eine kleine Größe auf, kann schnelles Zoomen durchführen und ist dazu geeignet, ein Bewegtbild aufzunehmen.
Wie zuvor beschrieben, umfasst die optische Einheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das feststehende Teil 2, das wenigstens entweder die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf oder die bildseitige feststehende Linsengruppe Gb hält und wenigstens teilweise eine zylindrische Form um die vorgegebene Achse C aufweist, das bewegliche Teil 3, das die bewegliche Linsengruppe Gv zwischen der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf und der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb hält, radial innerhalb des feststehenden Teils 2 angeordnet ist und eine zylindrische Form um die Achse C aufweist, und den Schwingspulenmotor 10, der das bewegliche Teil 3 unter Verwendung der Spule 11, die an dem feststehenden Teil 2 angeordnet ist, und der Magneten 12, die an dem beweglichen Teil 3 angeordnet sind und magnetisch in Richtungen orthogonal zur Achse C polarisiert sind, in Bezug auf das feststehende Teil 2 in die axiale Richtung C relativ bewegen kann. Das bewegliche Teil 3 umfasst die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die über den inneren Umfang des feststehenden Teils 2 gleiten kann. Der Abstand L1 von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zur Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c ist, ist in der axialen Richtung C des beweglichen Teils 3 größer als der Abstand von der Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf, die von dem feststehenden Teil 2 gehalten wird, zur Einfallsoberfläche der bildseitigen feststehenden Linsengruppe Gb, die von dem feststehenden Teil 2 gehalten wird. Eine kleine, leichte optische Einheit 1, bei welcher das bewegliche Teil 3 unter Verwendung des Schwingspulenmotors 10 so angetrieben wird, dass es sich in Bezug auf das feststehende Teil 2 vor und zurück bewegt, kann somit bereitgestellt werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2 den Hauptkörper des feststehenden Teils 20, der die bildseitige feststehende Linsengruppe Gb hält und die festseitige Gleitoberfläche 24 umfasst und auf welchem die Spule 11 angeordnet ist, und den vorderen Rahmenabschnitt 4, der die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf hält und an der Objektseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 mit der Achse C im Zentrum befestigt ist. Zur Kostenreduktion können somit die Teileanzahl und die Montagevorgänge verringert werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2 den Hauptkörper des feststehenden Teils 20, der die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf hält und die festseitige Gleitoberfläche 24 umfasst und auf welchem die Spule 11 angeordnet ist, und den hinteren Rahmenabschnitt 5, der die bildseitige feststehende Linsengruppe Gb hält und an der Bildseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 mit der Achse C im Zentrum befestigt ist. Zur Kostenreduktion können somit die Teileanzahl und die Montagevorgänge verringert werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2 den Hauptkörper des feststehenden Teils 20, der die festseitige Gleitoberfläche 24 umfasst und auf welchem die Spule 11 angeordnet ist, den vorderen Rahmenabschnitt 4, der die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf hält und an der Objektseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 mit der Achse C im Zentrum befestigt ist, und den hinteren Rahmenabschnitt 5, der die bildseitige feststehende Linsengruppe Gb hält und an der Bildseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 mit der Achse C im Zentrum befestigt ist. Der Grad der Gestaltungsfreiheit kann somit erhöht werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2 den Hauptkörper des feststehenden Teils 20, der die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf und die bildseitige feststehende Linsengruppe Gb hält und die festseitige Gleitoberfläche 24 umfasst und auf welchem die Spule 11 angeordnet ist. Zur Kostenreduktion können somit die Teileanzahl und die Verarbeitungsvorgänge verringert werden.
Die optische Einheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2, das die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf hält und wenigstens teilweise eine zylindrische Form um eine vorgegebene Achse C aufweist, das bewegliche Teil 3, das die bewegliche Linsengruppe Gv hält, die auf der Bildseite der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf liegt, radial innerhalb des feststehenden Teils 2 angeordnet ist und eine zylindrische Form um die Achse C aufweist, und den Schwingspulenmotor 10, der das bewegliche Teil 3 in Bezug auf das feststehende Teil 2 unter Verwendung der Spule 11, die an dem feststehenden Teil 2 angeordnet ist, und der Magneten 12, die an dem beweglichen Teil 3 angeordnet sind und magnetisch in Richtungen orthogonal zur Achse C polarisiert sind, relativ bewegen kann. Das bewegliche Teil 3 umfasst die bewegungsseitige Gleitoberfläche 31c, die über den inneren Umfang des feststehenden Teils 2 gleiten kann. Der Abstand L1 von der Position, die am nächsten an der Objektseite ist, zu der Position, die am nächsten an der Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche 31c ist, ist in der axialen C-Richtung größer als der Abstand L3 von der Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe Gf, die von dem feststehenden Teil 2 gehalten wird, zur Einfallsoberfläche der beweglichen Linsengruppe Gb, die von dem beweglichen Teil 3 gehalten wird. Eine kleine, leichte optische Einheit 1, bei welcher das bewegliche Teil 3 unter Verwendung des Schwingspulenmotors 10 so angetrieben wird, dass es sich in Bezug auf das feststehende Teil 2 vor und zurück bewegt, kann somit bereitgestellt werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2 den Hauptkörper des feststehenden Teils 20, der die festseitige Gleitoberfläche 24 umfasst und auf welchem die Spule 11 angeordnet ist, und den vorderen Rahmenabschnitt 4, der die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf hält und an der Objektseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils 20 mit der Achse C im Zentrum befestigt ist. Zur Kostenreduktion können somit die Teileanzahl und die Montagevorgänge verringert werden.
Gemäß der optischen Einheit der vorliegenden Ausführungsform umfasst das feststehende Teil 2 den Hauptkörper des feststehenden Teils 20, der die objektseitige feststehende Linsengruppe Gf hält und eine festseitige Gleitoberfläche 24 umfasst und auf welchem die Spule 11 angeordnet ist. Zur weiteren Kostenreduktion können somit die Teileanzahl und die Montagevorgänge verringert werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform ist die Spule 11 um die Achse C gewickelt. Die Gleitachse des beweglichen Teils und die Wirkachse der Schubkraft, die von dem Schwingspulenmotor erzeugt wird, können somit für einen stabilen Antrieb angeglichen werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform ist die festseitige Gleitoberfläche 24 des feststehenden Teils 2 so ausgebildet, dass sie in Umfangsrichtung getrennt ist. Die optische Einheit 1 kann somit durch eine einfache Struktur verkleinert werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Magneten 12 symmetrisch in Bezug auf die Achse C angeordnet. Die Antriebskraft kann somit stabil erhöht werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Magnete 12 die Gruppe von ersten Magneten 12a und die Gruppe von zweiten Magneten 12b, die in axialer Richtung aneinander angrenzen. Die Gruppe von ersten Magneten 12a weist dieselbe magnetische Polarisierungsrichtung auf. Die Gruppe von zweiten Magneten 12b weist dieselbe magnetische Polarisierungsrichtung auf. Die magnetische Polarisierungsrichtung der ersten Magnete 12a und die magnetische Polarisierungsrichtung der angrenzenden zweiten Magnete 12b sind entgegengesetzt zueinander. Die Spule 11 umfasst die erste Spule 11a, die der Gruppe von ersten Magneten 12a entgegengesetzt ist, und die zweite Spule 11b, die der Gruppe von zweiten Magneten 12b entgegengesetzt ist. Die erste Spule 11a und die zweite Spule 11b sind so verbunden, dass ein Strom in entgegengesetzte Richtungen fließt. Die Antriebskraft kann somit erhöht werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Spule 11a und die zweite Spule 11b in axialer C-Richtung in Kontakt. Dies ermöglicht eine weitere Miniaturisierung. Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Magnete 12a und die zweiten Magnete 12b in axialer C-Richtung getrennt. Eine stabile Antriebskraft kann somit unabhängig von der Position des beweglichen Teils 3 gebildet werden.
Die optische Einheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die magnetische Erfassungseinheit 13, die den Magnetismus der ersten Magnete 12a und der zweiten Magnete 12b radial außerhalb des äußeren Umfangs der ersten Spule 11a und der zweiten Spule 11b erfasst, und die Steuereinheit 16, die den Antriebsstrom, der durch die Spule 11 fließt, gemäß einem Erfassungswert steuert, der von der magnetischen Erfassungseinheit 13 erfasst wird. Die Antriebsgeschwindigkeit und eine Anhalteposition des beweglichen Teils 3 können somit präzise gesteuert werden.
Gemäß der optischen Einheit 1 der vorliegenden Ausführungsform wird die magnetische Erfassungseinheit 13 von dem feststehenden Teil 2 abgestützt und erfasst eine Änderung des Magnetismus, die sich aus der relativen Bewegung des beweglichen Teils 3 in Bezug auf die feststehenden Teile 2 in axialer Richtung C ergibt. Die Antriebsgeschwindigkeit und die Anhalteposition des beweglichen Teils 3 können somit präziser erfasst werden.
Das Endoskop 90 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die vorstehende optische Einheit 1 und die Bildgebungsvorrichtung 80, auf welche Licht einfällt, das durch die optische Einheit 1 geführt wird. Ein kleines Endoskop, das zu schnellem Zoomen fähig ist und dazu geeignet ist, ein Bewegtbild aufzunehmen, kann somit bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Das heißt, dass es, während die Beschreibung der Ausführungsform viele spezifische Einzelheiten zu Veranschaulichungszwecken umfasst, von Fachmännern auf diesem Gebiet zu verstehen ist, dass unterschiedliche Variationen und Modifikationen an derartigen Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde beschrieben, ohne die Allgemeingültigkeit der beanspruchten Erfindungen zu verlieren oder diese zu beschränken.
Bezugszeichenliste

1: Optische Einheit
2: Feststehendes Teil
3: Bewegliches Teil
4: Vorderer Rahmenabschnitt (feststehendes Teil)
5: Hinterer Rahmenabschnitt (feststehendes Teil)
10: Schwingspulenmotor
11: Spule
12: Magnet
80: Bildgebungsvorrichtung
90: Endoskop
91: Einführungsteil
Gf: Objektseitige feststehende Linsengruppe
Gb: Bildseitige feststehende Linsengruppe
Gv: Bewegliche Linsengruppe

Claims

Optische Einheit, die Folgendes umfasst: ein feststehendes Teil, das wenigstens entweder eine objektseitige feststehende Linsengruppe oder eine bildseitige feststehende Linsengruppe hält und wenigstens teilweise eine zylindrische Form um eine vorgegebene Achse aufweist; ein bewegliches Teil, das eine bewegliche Linsengruppe zwischen der objektseitigen feststehenden Linsengruppe und der bildseitigen feststehenden Linsengruppe hält, radial innerhalb des feststehenden Teils angeordnet ist und eine zylindrische Form um die Achse aufweist; und einen Schwingspulenmotor, der dazu fähig ist, das bewegliche Teil in Bezug auf das feststehende Teil in die axiale Richtung unter Verwendung einer Spule, die an dem feststehenden Teil angeordnet ist, und eines Magneten, der an dem beweglichen Teil angeordnet ist, relativ zu bewegen, wobei der Magnet in eine Richtung orthogonal zur Achse magnetisch polarisiert ist, wobei das bewegliche Teil eine bewegungsseitige Gleitoberfläche umfasst, die dazu fähig ist, über einen inneren Umfang des feststehenden Teils zu gleiten, und ein Abstand von einer Position, die am nächsten an einer Objektseite ist, zu einer Position, die am nächsten an einer Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche ist in der axialen Richtung des beweglichen Teils größer ist als ein Abstand von einer Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe, die von dem feststehenden Teil gehalten wird, zu einer Einfallsoberfläche der bildseitigen feststehenden Linsengruppe, die von dem feststehenden Teil gehalten wird.
Optische Einheit nach Anspruch 1, wobei das feststehende Teil Folgendes umfasst: einen Hauptkörper des feststehenden Teils, der die bildseitige feststehende Linsengruppe hält und eine festseitige Gleitoberfläche umfasst und auf welchem die Spule angeordnet ist, und einen vorderen Rahmenabschnitt, der die objektseitige feststehende Linsengruppe hält und an einer Objektseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils mit der Achse in einem Zentrum befestigt ist.
Optische Einheit nach Anspruch 1, wobei das feststehende Teil umfasst: einen Hauptkörper des feststehenden Teils, der die objektseitige feststehende Linsengruppe hält und eine festseitige Gleitoberfläche umfasst und auf welchem die Spule angeordnet ist, und einen hinteren Rahmenabschnitt, der die bildseitige feststehende Linsengruppe hält und an einer Bildseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils mit der Achse in einem Zentrum befestigt ist.
Optische Einheit nach Anspruch 1, wobei das feststehende Teil umfasst: einen Hauptkörper des feststehenden Teils, der eine festseitige Gleitoberfläche umfasst und auf welchem die Spule angeordnet ist, einen vorderen Rahmenabschnitt, der die objektseitige feststehende Linsengruppe hält und an einer Objektseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils mit der Achse in einem Zentrum befestigt ist, und einen hinteren Rahmenabschnitt, der die bildseitige feststehende Linsengruppe hält und an einer Bildseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils mit der Achse in dem Zentrum befestigt ist.
Optische Einheit nach Anspruch 1, wobei das feststehende Teil einen Hauptkörper des feststehenden Teils umfasst, der die objektseitige feststehende Linsengruppe und die bildseitige feststehende Linsengruppe hält und eine festseitige Gleitoberfläche umfasst und auf welchem die Spule angeordnet ist.
Optische Einheit, die umfasst: ein feststehendes Teil, das eine objektseitige feststehende Linsengruppe hält und wenigstens teilweise eine zylindrische Form um eine vorgegebene Achse aufweist; ein bewegliches Teil, das eine bewegliche Linsengruppe hält, die auf einer Bildseite der objektseitigen feststehenden Linsengruppe liegt, radial innerhalb des feststehenden Teils angeordnet ist und eine zylindrische Form um die Achse aufweist; und einen Schwingspulenmotor, der dazu fähig ist, das bewegliche Teil in Bezug auf das feststehende Teil in die axiale Richtung unter Verwendung einer Spule, die an dem feststehenden Teil angeordnet ist, und eines Magneten, der an dem beweglichen Teil angeordnet ist, relativ zu bewegen, wobei der Magnet in eine Richtung orthogonal zur Achse magnetisch polarisiert ist, wobei das bewegliche Teil eine bewegungsseitige Gleitoberfläche umfasst, die dazu fähig ist, über einen inneren Umfang des feststehenden Teils zu gleiten, und ein Abstand von einer Position, die am nächsten an einer Objektseite ist, zu einer Position, die am nächsten an einer Bildseite der bewegungsseitigen Gleitoberfläche ist, in der axialen Richtung des beweglichen Teils größer ist als ein Abstand von einer Aussendeoberfläche der objektseitigen feststehenden Linsengruppe, die von dem feststehenden Teil gehalten wird, zu einer Einfallsoberfläche der beweglichen Linsengruppe, die von dem beweglichen Teil gehalten wird.
Optische Einheit nach Anspruch 6, wobei das feststehende Teil umfasst: einen Hauptkörper des feststehenden Teils, der eine festseitige Gleitoberfläche umfasst und auf welchem die Spule angeordnet ist, und einen vorderen Rahmenabschnitt, der die objektseitige feststehende Linsengruppe hält und an einer Objektseite des Hauptkörpers des feststehenden Teils mit der Achse in einem Zentrum befestigt ist.
Optische Einheit nach Anspruch 6, wobei das feststehende Teil einen Hauptkörper des feststehenden Teils umfasst, der die objektseitige feststehende Linsengruppe hält und die festseitige Gleitoberfläche umfasst und auf welchem die Spule angeordnet ist.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Spule um die Achse gewickelt ist.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die festseitige Gleitoberfläche des feststehenden Teils so gebildet ist, dass sie in Umfangsrichtung geteilt ist.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine Mehrzahl von Magneten symmetrisch um die Achse angeordnet ist.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei: der Magnet/die Magneten eine Gruppe von ersten Magneten und eine Gruppe von zweiten Magneten, die in der axialen Richtung angrenzen, umfasst/umfassen; die Gruppe von ersten Magneten dieselbe magnetische Polarisierungsrichtung aufweisen; die Gruppe von zweiten Magneten dieselbe magnetische Polarisierungsrichtung aufweisen; die magnetische Polarisierungsrichtung der ersten Magnete und die magnetische Polarisierungsrichtung der angrenzenden zweiten Magnete entgegengesetzt zueinander sind; die Spule eine erste Spule, die der Gruppe von ersten Magneten entgegengesetzt ist, und eine zweite Spule, die der Gruppe von zweiten Magneten entgegengesetzt ist, umfasst; und die erste Spule und die zweite Spule so verbunden sind, dass ein Strom in entgegengesetzte Richtungen fließt.
Optische Einheit nach Anspruch 12, wobei die erste Spule und die zweite Spule in der axialen Richtung in Kontakt sind.
Optische Einheit nach Anspruch 12 oder 13, wobei die ersten Magnete und die zweiten Magnete in der axialen Richtung voneinander getrennt sind.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 12 bis 14, die umfasst: eine magnetische Erfassungseinheit, die einen Magnetismus der ersten Magnete und der zweiten Magnete radial außerhalb eines äußeren Umfangs der ersten Spule und der zweiten Spule erfasst; und eine Steuereinheit, die einen Antriebsstrom, der durch die Spule fließt, gemäß einem Erfassungswert steuert, der von der magnetischen Erfassungseinheit erfasst wird.
Optische Einheit nach Anspruch 15, wobei die magnetische Erfassungseinheit von dem feststehenden Teil abgestützt wird und eine Änderung des Magnetismus erfasst, die sich aus einer relativen Bewegung des beweglichen Teils in Bezug auf das feststehende Teil in der axialen Richtung ergibt.
Endoskop, das umfasst: die optische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16; und eine Bildgebungsvorrichtung, auf welche Licht einfällt, das durch die optische Einheit geführt wird.