JP2015060060A - Optical unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像光学系等の光路に対して光学部材を挿脱させる光学ユニットに関する。 The present invention relates to an optical unit that allows an optical member to be inserted into and removed from an optical path such as an imaging optical system.
従来、小型の撮像装置を挿入部の先端に内蔵した内視鏡(電子内視鏡)や、小型の撮像装置を内蔵した携帯機器等が周知である。近年、これら電子内視鏡や携帯機器等の高性能化に伴い、この種の撮像装置を構成する光学系についても、フォーカス機能や可変絞り機能等を採用することへの要求が高まっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an endoscope (electronic endoscope) in which a small imaging device is built in the distal end of an insertion portion, a portable device in which a small imaging device is built in, and the like are well known. In recent years, with the improvement in performance of these electronic endoscopes, portable devices, etc., there is an increasing demand for adopting a focus function, a variable aperture function, and the like for an optical system constituting this type of imaging apparatus.
このような要求に対し、撮像装置の光学系の光路上にレンズや絞り等の光学部材を挿脱させるための光学ユニットについて各種提案されている。例えば、特許文献1には、光調節手段を回動可能に支持する回転軸部材を着磁し、この回転軸部材を電磁駆動源から発生する磁力によって回転させることにより、光調節手段を、光学開口(光路)から退避した第1の静止位置と、光学開口に重なる第2の静止位置とに相互に移動させる光調節装置(光学ユニット)が開示されている。
In response to such demands, various optical units have been proposed for inserting and removing optical members such as lenses and stops on the optical path of the optical system of the imaging apparatus. For example, in
しかしながら、上述の特許文献1に開示された光学ユニットは、光路上に光学部材を挿入した状態と、光路から光学部材を退避させた状態と、の2種類の光学特性しか得ることができず、更なる機能性の向上が求められていた。
However, the optical unit disclosed in the above-mentioned
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成により、バリエーションに富んだ光学特性を実現することができる光学ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical unit capable of realizing a variety of optical characteristics with a simple configuration.
本発明の一態様による光学ユニットは、軸対象に着磁された永久磁石からなる軸部材と、前記軸部材を軸心周りに回動可能且つ軸心方向に進退移動可能に保持する軸保持部材と、前記軸部材に軸着され、前記軸部材の回動に伴って光学系の光路上に光学部材を挿入する挿入位置と前記光路から前記光学部材を退避させる退避位置とに変位可能であり、且つ、前記軸部材の進退移動に伴って前記光学部材を前記光路の光軸に沿って進出させる進出位置と前記光学部材を前記光路の光軸に沿って後退させる後退位置とに変位可能な光学保持部材と、前記軸部材が形成する磁場のピークよりも軸心方向の一側にオフセットした位置において当該軸部材の磁場と干渉する磁場を発生可能な電磁石を有する第1の電磁駆動源と、前記軸部材が形成する前記磁場のピークよりも軸心方向の他側にオフセットした位置において当該軸部材の磁場と干渉する磁場を発生可能な電磁石を有する第2の電磁駆動源と、を備えたものである。 An optical unit according to an aspect of the present invention includes a shaft member made of a permanent magnet magnetized on a shaft object, and a shaft holding member that holds the shaft member so as to be rotatable about an axis and movable back and forth in the axial direction. And can be displaced between an insertion position for inserting the optical member on the optical path of the optical system and a retreat position for retracting the optical member from the optical path as the shaft member rotates. In addition, as the shaft member moves forward and backward, the optical member can be displaced between an advance position where the optical member advances along the optical axis of the optical path and a retract position where the optical member retracts along the optical axis of the optical path. An optical holding member, and a first electromagnetic drive source having an electromagnet capable of generating a magnetic field that interferes with the magnetic field of the shaft member at a position offset to one side in the axial direction from the peak of the magnetic field formed by the shaft member Before the shaft member is formed A second electromagnetic drive source having an electromagnet capable of generating a magnetic field that interferes with the magnetic field of the shaft member at a position offset to the other side in the axial direction than the peak of the magnetic field, but with a.
本発明の光学ユニットによれば、簡単な構成により、バリエーションに富んだ光学特性を実現することができる。 According to the optical unit of the present invention, a variety of optical characteristics can be realized with a simple configuration.
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図1乃至図20は本発明の第1の実施形態に係わり、図1は内視鏡の構成を示す斜視図、図2は挿入部の先端部分の説明図、図3は撮像装置の要部断面図、図4は光学ユニットの分解斜視図、図5は光学ユニットの斜視図、図6は第1,第2の電磁駆動源の平面図、図7は撮像光学系の光路上にレンズを挿入した状態の光学ユニットを第1の電磁駆動源側から示す平面図、図8は撮像光学系の光路上にレンズを挿入した状態の光学ユニットを第2の電磁駆動源側から示す平面図、図9は撮像光学系からレンズを退避させた状態の光学ユニットを第1の電磁駆動源側から示す平面図、図10は撮像光学系からレンズを退避させた状態の光学ユニットを第2の電磁駆動源側から示す平面図、図11は撮像光学系の光路上にレンズを挿入した状態の光学ユニットの内部構造を示す平面図、図12は撮像光学系の光路からレンズを退避させた状態の光学ユニットの内部構造を示す平面図、図13は撮像光学系の光路上の挿入位置且つ光軸方向の後退位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを図7のA−A線に沿って示す要部断面図、図14は撮像光学系の光路からの退避位置且つ光軸方向の後退位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを図9のB−B線に沿って示す要部断面図、図15は撮像光学系の光路上の挿入位置且つ光軸方向の進出位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを図7のA−A線に沿って示す要部断面図、図16は撮像光学系の光路からの退避位置且つ光軸方向の進出位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを図9のB−B線に沿って示す要部断面図、図17は軸部材及び電磁石で発生する磁場の関係を示す説明図、図18は第1の電磁駆動源の電磁石と軸部材との間に引力が作用しているときの説明図、図19は第2の電磁駆動源の電磁石と軸部材との間に引力が作用しているときの説明図、図20は電磁駆動源に供給される駆動電流の一例について説明するタイムチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 to 20 relate to the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the endoscope, FIG. 2 is an explanatory view of the distal end portion of the insertion portion, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the optical unit, FIG. 5 is a perspective view of the optical unit, FIG. 6 is a plan view of the first and second electromagnetic drive sources, and FIG. 7 is a lens on the optical path of the imaging optical system. FIG. 8 is a plan view showing the optical unit in the inserted state from the first electromagnetic drive source side, and FIG. 8 is a plan view showing the optical unit in a state where a lens is inserted on the optical path of the imaging optical system from the second electromagnetic drive source side. FIG. 9 is a plan view showing the optical unit with the lens retracted from the imaging optical system from the first electromagnetic drive source side, and FIG. 10 shows the second electromagnetic unit with the lens retracted from the imaging optical system. FIG. 11 is a plan view from the drive source side, and FIG. 11 shows a state in which a lens is inserted on the optical path of the imaging optical system. 12 is a plan view showing the internal structure of the optical unit, FIG. 12 is a plan view showing the internal structure of the optical unit with the lens retracted from the optical path of the imaging optical system, and FIG. 13 is an insertion position and light on the optical path of the imaging optical system. FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part showing the optical unit in a state where the lens is arranged at the retracted position in the axial direction along the line AA in FIG. 7, and FIG. 14 shows the retracted position from the optical path of the imaging optical system and the retracted position in the optical axis direction. FIG. 15 is a cross-sectional view of the main part showing the optical unit in the state where the lens is arranged along the line BB in FIG. 9, and FIG. 15 shows the lens arranged at the insertion position on the optical path of the imaging optical system and at the advance position in the optical axis direction. FIG. 16 is a cross-sectional view of the principal part showing the optical unit in the state along line AA in FIG. 7, and FIG. 16 shows the optical unit in a state in which the lens is disposed at the retracted position from the optical path of the imaging optical system and at the advanced position in the optical axis direction. FIG. 9 is a cross-sectional view of the main part taken along line BB in FIG. 7 is an explanatory view showing the relationship between the magnetic field generated by the shaft member and the electromagnet, FIG. 18 is an explanatory view when an attractive force is acting between the electromagnet of the first electromagnetic drive source and the shaft member, and FIG. FIG. 20 is an explanatory diagram when an attractive force is acting between the electromagnet of the
図1に示す内視鏡1は、被検体内に挿入可能な長尺な挿入部2と、挿入部2の基端側に連設された操作部3と、操作部3の側部から延出されたユニバーサルコード4と、を有して構成されている。
An
操作部3は操作把持部を構成する操作部本体10を有し、この操作部本体10の先端側が、折れ止め部11を介して、挿入部2の基端側に接続されている。また、操作部本体10の先端寄りには、挿入部2内に処置具を挿通させる管路である処置具挿通チャンネル28(図2参照)の基端側の開口部となる処置具挿通口13が設けられている。一方、操作部本体10の基端寄りには、アングルレバー14が設けられるとともに、各種内視鏡機能のスイッチ類15が設けられている。
The
ユニバーサルコード4の一端側は、折れ止め部16を介して操作部本体10の側部に連設されている。一方、ユニバーサルコード4の他端側である延出端には、スコープコネクタ部20が設けられている。このスコープコネクタ部20の端部には、図示しない光源装置に着脱自在な光源側コネクタ21が設けられている。光源側コネクタ21には、挿入部2側から延在するライトガイド(図示せず)の基端部が突設されるとともに、電気接点22が配設されており、光源側コネクタ21が光源装置に接続されると、ライドガイドが光源装置内の光源と光学的に接続されるとともに、電気接点22が光源装置内の電源と電気的に接続される。また、スコープコネクタ部20の側部には、図示しないビデオプロセッサに着脱自在な電気コネクタ23が設けられている。
One end side of the
挿入部2は、先端部5と、先端部5の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部6と、湾曲部6の基端側に配設された長尺で可撓性を有する可撓管部7と、が先端から順に連設されて構成されている。
The
例えば、図2に示すように、先端部5には、被検体内を照明するための照明光学系25や被検体を撮像するための撮像装置26等が設けられるとともに、被検体内の被検部位に向けて流体を供給する送気送水チャンネル27や鉗子等の処置具が導出される処置具挿通チャンネル28等が形成されている。
For example, as shown in FIG. 2, the
図3に示すように、撮像装置26は先端側にレンズ枠31を有し、このレンズ枠31内には、撮像光学系30(光学系)を構成する光学部材として、例えば、対物レンズ32と、絞り33と、レンズ34と、が先端側から順に光軸O方向に沿って保持されている。また、レンズ枠31内において、絞り33とレンズ34との間には、これらが形成する光路に対し、光学部材としての可動レンズ35を変位させることが可能な光学ユニット50が配設されている。
As shown in FIG. 3, the
また、レンズ枠31の基端側には撮像枠37が外嵌され、この撮像枠37内には、固体撮像素子等からなるイメージセンサ38がカバーガラス39を介して保持されている。また、撮像枠37内において、イメージセンサ38の基端側には電気基板40が配設され、この電気基板40には、イメージセンサ38に対する各種駆動信号の供給や、イメージセンサ38で取得した画像信号の伝送等を行うための信号ケーブル41が接続されている。
An
ここで、信号ケーブル41からは駆動用ケーブル42が分岐されており、この駆動用ケーブル42は、撮像枠37及びレンズ枠31の内面に沿って配索された配線パターン43を介して、光学ユニット50に接続されている。これにより、光学ユニット50には、例えば、術者等によるスイッチ類15に対する操作入力に応じて、光源装置内等に配設された電源制御部80から駆動電流が供給される。
Here, a
図4,5に示すように、光学ユニット50は、軸保持部材としてのハウジング51と、このハウジング51に保持される軸部材52と、軸部材52に軸着された光学保持部材53と、軸部材52を回動動作させる第1,第2の電磁駆動源54,55と、を有して構成されている。
4 and 5, the
ハウジング51は、例えば、互いに対向する第1の基板56及び第2の基板57を有する。これら第1,第2の基板56,57は、円形部56a,57aと矩形部56b,57bとが一体となった外観形状をなす平板状の部材によって構成されている。
The
第1,第2の基板56,57には、円形部56a,57aの中央に、撮像光学系30の光路に対応して開口する開口部56c,57cが設けられている。また、第1,第2の基板56,57には、円形部56a,57aの開口部56c,57cから矩形部56b,57b寄りにオフセットした位置に、軸受孔56d,57dが設けられている。さらに、第1の基板56には、円形部56a上の反矩形部56b側にオフセットした位置に略L字状をなす第1のスペーサ58aが立設されるとともに、矩形部56b上の反円形部56a側にオフセットした位置に略I字状をなす第2のスペーサ58bが立設されている。そして、これら第1,第2のスペーサ58a,58bを介して第1,第2の基板56,57が連結されることにより、中空のハウジング51が構成されている。
The first and
軸部材52は、第1の磁極としてのS極と、第2の磁極としてのN極と、が軸対象に着磁された略円柱形状をなす永久磁石によって構成されている。そして、この軸部材52は、ハウジング51の第1,第2の基板56,57の軸受孔56d,57dに対し、軸心周りに回動可能且つ軸心方向(すなわち、撮像光学系30の光軸O方向)に進退移動可能な状態にて挿通されている。
The
光学保持部材53は、一端側が接着等によって軸部材52に軸着されたアーム部53aと、アーム部53aの他端側に可動レンズ35を保持する円環状の光学保持部53bと、が一体形成された平板状の部材によって構成されている。この光学保持部材53は、ハウジング51内に配設されることにより、軸部材52の軸受孔56d,57dからの脱落を防止するとともに、軸部材52の回動及び進退移動に連動してハウジング51内を変位することが可能となっている。
The optical holding
第1の電磁駆動源54は、例えば、第1の基板56上に固設されるベース部材62と、このベース部材62の各端部にそれぞれ連設する第1,第2のコアアーム63,64と、が一体の磁性体によって形成されたヨーク61を有する。
The first
本実施形態において、ベース部材62は、第1の基板56の円形部56aの外面において、開口部56cを挟んで軸受孔56d側の位置に固設されている(図7,9参照)。ベース部材62の各端部には他の部位よりも細形に形成された第1,第2の連結部62a,62bが設けられ、これら第1,第2の連結部62a,62bには、第1,第2のコアアーム63,64の基端側がそれぞれ連結されている。
In the present embodiment, the
第1,第2のコアアーム63,64は、第1の基板56の外面に沿って、軸受孔56d側に延設されている。これら第1,第2のコアアーム63,64の外周部には、一連の巻線が順次巻回されることにより、第1,第2の電磁コイル65,66が形成されている。そして、これら第1,第2のコアアーム63,64と第1,第2の電磁コイル65,66とにより、第1,第2の電磁石67,68が構成されている。また、第1,第2の電磁石67,68の先端側には、第1,第2のコアアーム63,64の先端部が第1,第2のコアヘッド63a,64aとして突出され、これら第1,第2のコアヘッド63a,64aは、軸受孔56dから突出する軸部材52の側部(外周部)に臨まされている。
The first and second
同様に、第2の電磁駆動源55は、例えば、第2の基板57上に固設されるベース部材72と、このベース部材72の各端部にそれぞれ連設する第3,第4のコアアーム73,74と、が一体の磁性体によって形成されたヨーク71を有する。
Similarly, the second
本実施形態において、ベース部材72は、第2の基板57の円形部57aの外面において、開口部57cを挟んで軸受孔57dの反対側の位置に固設されている(図4,8,10参照)。ベース部材72の各端部には他の部位よりも細形に形成された第3,第4の連結部72a,72bが設けられ、これら第3,第4の連結部72a,72bには、第3,第4のコアアーム73,74の基端側がそれぞれ連結されている。
In this embodiment, the
第3,第4のコアアーム73,74は、第2の基板57の外面に沿って、軸受孔57d側に延設されている。これら第3,第4のコアアーム73,74の外周部には、一連の巻線が順次巻回されることにより、第3,第4の電磁コイル75,76が形成されている。そして、これら第3,第4のコアアーム73,74と第3,第4の電磁コイル75,76とにより、第3,第4の電磁石77,78が構成されている。また、第3,第4の電磁石77,78の先端側には、第3,第4のコアアーム73,74の先端部が第3,第4のコアヘッド73a,74aとして突出され、これら第3,第4のコアヘッド73a,74aは、軸受孔57dから突出する軸部材52の側部(外周部)に臨まされている。
The third and fourth
ここで、このように構成された本実施形態の光学ユニット50において、ハウジング51を構成する第1,第2のスペーサ58a,58bは、光学保持部材53の回動を規制するストッパとしての機能を有している。そして、光学保持部材53は、第1のスペーサ58aに当接されて軸部材52周りの一方向への回動が規制されることにより、光学保持部53bを各円形部56a,57aの開口部56c,57cと同軸上に重畳させる位置に位置決めされる。すなわち、光学保持部材53は、可動レンズ35を光路上に挿入する挿入位置に位置決めされる(図7,8,11参照)。一方、光学保持部材53は、第2のスペーサ58bに当接されて軸部材52周りの他方向への回動が規制されることにより、光学保持部53bを矩形部56b側に配置させる位置に位置決めされる。すなわち、光学保持部材53は、可動レンズ35を光路から退避させる退避位置に位置決めされる(図9,10,12参照)。
Here, in the
また、ハウジング51を構成する第1,第2の基板56,57は、光学保持部材53の進退移動を規制するストッパとしての機能を有している。そして、光学保持部材53は、第1の基板56に当接され、光軸O方向に沿う一方向への移動が規制されることにより、可動レンズ35を予め設定された位置まで後退させる後退位置に位置決めされる(図13,14参照)。一方、光学保持部材53は、可動レンズ35を介して第2の基板57に当接され、光軸O方向に沿う他方向への移動が規制されることにより、可動レンズ35を予め設定された位置まで進出させる進出位置に位置決めされる(図15,16参照)。
In addition, the first and
また、軸部材52は、例えば、光学保持部材53が挿入位置にあるとき、N極が第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向するとともに、S極が第2,第4のコアヘッド64a,74aに対向し(図7,8参照)、且つ、光学保持部材53が退避位置にあるとき、S極が第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向するとともに、N極が第2,第4のコアヘッド64a,74aに対向するよう(図9,10参照)、アーム部53aとの相対位置(アーム部53aに対する回転位置)が設定されている。
Further, for example, when the optical holding
さらに、例えば、図17に示すように、軸部材52は、当該軸部材52が形成する磁場のピークよりも軸心方向の一側にオフセットした位置に第1,第2のコアヘッド63a,64aが臨まされ、且つ、軸部材52が形成する磁場のピークよりも軸心方向の他側にオフセットした位置に第3,第4のコアヘッド73a,74aが臨まされるよう、アーム部53aとの相対位置(アーム部53aに対する軸心方向の位置)が設定されている。すなわち、例えば、本実施形態において、軸部材52は軸心方向の略中央に磁場のピークを有しており、光学保持部材53のアーム部53aは、軸部材52の軸心方向の中央近傍に固設されている。そして、このように軸部材52に固設された光学保持部材53の進退移動の範囲が第1,第2の基板56,57によって制限されることにより、第1,第2のコアヘッド63a,64aは、軸部材52の磁場のピークに対して軸心方向の一側に常にオフセットした位置から磁場を発生させることが可能となり、且つ、第3,第4のコアヘッド73a,74aは、軸部材52の磁場のピークに対して軸心方向に他側に常にオフセットした位置から磁場を発生させることが可能となっている。
Further, for example, as shown in FIG. 17, the
また、第1,第2の電磁コイル65,66は、互いに異なる方向の磁場を発生するよう、その巻回方向が設定されている。すなわち、例えば、電源制御部80から第1の電磁駆動源54に対して所定の正電流I(図6参照)が供給されたとき、第1の電磁コイル65は第1のコアヘッド63a側を第1の磁極であるS極に帯磁させる磁場を発生させ、第2の電磁コイル66は第2のコアヘッド64a側を第2の磁極であるN極に帯磁させる磁場を発生させる。一方、例えば、電源制御部80から第2の電磁駆動源54に対して所定の負電流−Iが供給されたとき、第1の電磁コイル65は第1のコアヘッド63a側を第2の磁極であるN極に帯磁させる磁場を発生させ、第2の電磁コイル66は第2のコアヘッド64a側を第1の磁極であるS極に帯磁させる磁場を発生させる。
The winding directions of the first and second
同様に、第3,第4の電磁コイル75,76は、互いに異なる方向に磁場を発生するよう、その巻回方向が設定されている、すなわち、例えば、電源制御部80から第2の電磁駆動源55に対して所定の正電流I(図6参照)が供給されたとき、第3の電磁コイル75は第1のコアヘッド73a側を第1の磁極であるS極に帯磁させる磁場を発生させ、第4の電磁コイル76は第4のコアヘッド74a側を第2の磁極であるN極に帯磁させる磁場を発生させる。一方、例えば、電源制御部80から第2の電磁駆動源55に対して所定の負電流−Iが供給されたとき、第3の電磁コイル75は第1のコアヘッド73a側を第2の磁極であるN極に帯磁させる磁場を発生させ、第4の電磁コイル76は第4のコアヘッド74a側を第1の磁極であるS極に帯磁させる磁場を発生させる。
Similarly, the winding directions of the third and fourth
次に、このような光学ユニット50の作用について、図7乃至図20を参照して説明する。
Next, the operation of the
例えば、図7,11に示すように、光学保持部材53が可動レンズ35を光路上に挿入する挿入位置にあるとき、軸部材52のS極は第2,第4のコアヘッド64a,74aに対向され、且つ、軸部材52のN極は第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向されている。このような状態において、例えば、第1の電磁駆動源54に対して正電流Iが供給されると(図20中のタイミングt1までを参照)、第1,第2の電磁コイル65,66は励磁され、第1のコアヘッド63a側がS極に帯磁されるとともに、第2のコアヘッド64a側がN極に帯磁される。そして、S極に帯磁された第1のコアヘッド63aと当該第1のコアヘッド63aに対向する軸部材52のN極との引力、及び、N極に帯磁された第2のコアヘッド64aと当該第2のコアヘッド64aに対向する軸部材52のS極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第1のスペーサ58aに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、挿入位置に保持される。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第1,第2のコアヘッド63a,64aに対して軸心方向にオフセットされているため(図17参照)、軸部材52と第1,第2のコアヘッド63a,64aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する(図18参照)。これにより、光学保持部材53は、第1の基板56側に引き寄せられ、予め設定された後退位置に保持される(図13参照)。
For example, as shown in FIGS. 7 and 11, when the optical holding
また、このように光学保持部材53が挿入位置且つ後退位置に保持されている状態において、例えば、操作部3のスイッチ類15等に対する術者等の操作入力がなされると、第1の電磁駆動源54に供給されていた駆動電流が正電流Iから負電流−Iに切り替えられる(図20中のタイミングt1参照)。これにより、第1,第2の電磁コイル65,66の励磁状態が反転し、第1のコアヘッド63a側がN極に帯磁されるとともに、第2のコアヘッド64a側がS極に帯磁される。そして、N極に帯磁された第1のコアヘッド63aと当該第1のコアヘッド63aに対向する軸部材52のN極との斥力、及び、S極に帯磁された第2のコアヘッド64aと当該第2のコアヘッド64aに対向する軸部材52のS極との斥力により、軸部材52が回動され、光学保持部材53は可動レンズ35を光路から退避させる退避位置に変位される(図9,12参照)。このとき、軸部材52が形成する磁場のピークが第1,第2のコアヘッド63a,64aに対して軸心方向にオフセットされているため(図17参照)、軸部材52と第1,第2のコアヘッド63a,64aとの間の各斥力には、軸心方向に反発し合う成分が発生する。これにより、光学保持部材53は第1の基板56側から一時的に離間され、軸部材52の回動時における摺動抵抗が軽減される。
Further, in the state where the optical holding
また、光学保持部材53が退避位置に変位すると、軸部材52のS極は第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向され、且つ、軸部材52のN極は第2,第4のコアヘッド64a,74aに対向される。そして、N極に帯磁された第1のコアヘッド63aと当該第1のコアヘッド63aに対向する軸部材52のS極との引力、及び、S極に帯磁された第2のコアヘッド64aと当該第2のコアヘッド64aに対向する軸部材52のN極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第2のスペーサ58bに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、退避位置に保持される。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第1,第2のコアヘッド63a,64aに対して軸心方向にオフセットされているため(図17参照)、軸部材52と第1,第2のコアヘッド63a,64aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する(図18参照)。これにより、光学保持部材53は、第1の基板56側に引き寄せられ、予め設定された後退位置に保持される(図14参照)。
When the optical holding
また、このように光学保持部材53が退避位置且つ後退位置に保持されている状態において、例えば、操作部3のスイッチ類15等に対する術者等の操作入力がなされると、第1の電磁駆動源54に供給されていた駆動電流がオフされるとともに、第2の電磁駆動源55に駆動電流として所定の負電流−Iが供給される(図20中のタイミングt3参照)。これにより、第3,第4の電磁コイル75,76は励磁され、第3のコアヘッド73a側がN極に帯磁されるとともに、第4のコアヘッド74a側がS極に帯磁される。そして、N極に帯磁された第3のコアヘッド73aと当該第3のコアヘッド73aに対向する軸部材52のS極との引力、及び、S極に帯磁された第4のコアヘッド74aと当該第4のコアヘッド74aに対向する軸部材52のN極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第2のスペーサ58bに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、退避位置に保持される(図10,12参照)。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第3,第4のコアヘッド73a,74aに対して軸心方向にオフセットされているため(図17参照)、軸部材52と第3,第4のコアヘッド73a,74aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する(図19参照)。これにより、光学保持部材53は、第2の基板57側に引き寄せられ、予め設定された進出位置まで変位し、当該進出位置に保持される(図16参照)。
Further, in the state where the optical holding
また、このように光学保持部材53が退避位置且つ進出位置に保持されている状態において、例えば、操作部4のスイッチ類15等に対する術者等の操作入力がなされると、第2の電磁駆動源55に供給されていた駆動電流が負電流−Iから正電流Iに切り替えられる(図20中のタイミングt4参照)。これにより第3,第4の電磁コイル75,76の励磁状態が反転し、第3のコアヘッド73a側がS極に帯磁されるとともに、第4のコアヘッド74a側がN極に帯磁される。そして、S極に帯磁された第3のコアヘッド73aと当該第3のコアヘッド73aに対向する軸部材52のS極との斥力、及び、N極に帯磁された第4のコアヘッド74aと当該第4のコアヘッド74aに対向する軸部材52のN極との斥力によって軸部材52が回動され、光学保持部材53は可動レンズ35を光路上に挿入させる挿入位置に変位される(図8,11参照)。このとき、軸部材52が形成する磁場のピークが第3,第4のコアヘッド73a,74aに対して軸心方向にオフセットされているため(図17参照)、軸部材52と第3,第4のコアヘッド73a,74aとの間の各斥力には、軸心方向に反発し合う成分が発生する。これにより、光学保持部材53(可動レンズ35)は第2の基板57側から一時的に離間され、軸部材52の回動時における摺動抵抗が軽減される。
Further, in the state where the optical holding
また、光学保持部材53が侵入位置に変位すると、軸部材52のS極は第2,第4のコアヘッド64a,74aに対向され、且つ、軸部材52のN極は第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向される。そして、S極に帯磁された第3のコアヘッド73aと当該第3のコアヘッド73aに対向する軸部材52のN極との引力、及び、N極に帯磁された第4のコアヘッド74aと当該第4のコアヘッド74aに対向する軸部材52のS極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第1のスペーサ58aに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、挿入位置に保持される。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第3,第4のコアヘッド73a,74aに対して軸心方向にオフセットされているため(図17参照)、軸部材52と第3,第4のコアヘッド73a,74aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する(図19参照)。これにより、光学保持部材53は、第2の基板57側に引き寄せられ、予め設定された後退位置に保持される(図15参照)。
When the optical holding
このような実施形態によれば、軸部材52を軸心周りに回動可能且つ軸心方向に進退移動可能となるようハウジング51に保持するとともに、軸部材52の回動に伴って撮像光学系30の光路上に可動レンズ35を挿入する挿入位置と光路から退避させる退避位置とに変位可能であり、且つ、軸部材52の進退移動に伴って可動レンズ35を光路の光軸Oに沿って進出させる進出位置と光路の光軸Oに沿って後退させる後退位置とに変位可能となるよう光学保持部材53を軸部材52に軸着し、さらに、軸部材52が形成する磁場のピークよりも軸心方向の一側にオフセットした位置において軸部材52の磁場と干渉する磁場を発生可能な第1,第2の電磁石67,68を有する第1の電磁駆動源54と、軸部材52が形成する磁場のピークよりも軸心方向の他側にオフセットした位置において軸部材52の磁場と干渉する磁場を発生可能な第3,第4の電磁石77,78を有する第2の電磁駆動源55と、をハウジング51に配設したことにより、簡単な構成により、バリエーションに富んだ光学特性を実現することができる。
According to such an embodiment, the
すなわち、撮像光学系30の光路に対する挿入位置と退避位置のみならず、撮像光学系30の光軸O方向の進出位置と後退位置に対しても可動レンズ35を変位可能とすることにより、単一の光学ユニット50によって3値以上の光学特性を実現することが可能となる。より具体的には、撮像光学系30は、光学ユニット50の作用に応じて、光学部材である可動レンズ35を光路から退避させた状態での光学特性と、可動レンズ35を光路上の後退位置に挿入させた状態での光学特性と、可動レンズ35を光路上の進出位置に挿入させた状態での光学特性とを実現することができる。
That is, by making the
次に、図21乃至図31は本発明の第2の実施形態に係わり、図21は光学ユニットの分解斜視図、図22は撮像光学系の光路上の挿入位置且つ光軸方向の第1の中途位置にレンズを配置した状態の光学ユニットの内部構造を示す平面図、図23は撮像光学系の光路からの退避位置にレンズを配置した状態の光学ユニットの内部構造を示す平面図、図24は撮像光学系の光路上の挿入位置且つ光軸方向の第2の中途位置にレンズを配置した状態の光学ユニットの内部構造を示す平面図、図25は撮像光学系の光路上の退避位置且つ光軸方向の後退位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを示す要部断面図、図26は撮像光学系の光路からの挿入位置且つ光軸方向の後退位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを示す要部断面図、図27は撮像光学系の光路上の挿入位置且つ光軸方向の第1の中途位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを示す要部断面図、図28は撮像光学系の光路からの退避位置且つ光軸方向の進出位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを示す要部断面図、図29は撮像光学系の光路上の挿入位置且つ光軸方向の進出位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを示す要部断面図、図30は撮像光学系の光路上の挿入位置且つ光軸方向の第2の中途位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを示す要部断面図、図31は電磁駆動源に供給される駆動電流の一例について説明するタイムチャートである。なお、本実施形態は、進出位置と後退位置との間において、可動レンズ35をより多段階に変位可能とした点が、上述の第1の実施形態に対して主として異なる。その他、上述の第1の実施形態と同様の点については、適宜同符号を付して説明を省略する。
Next, FIGS. 21 to 31 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 21 is an exploded perspective view of the optical unit, and FIG. 22 is a first insertion position on the optical path of the imaging optical system and the first in the optical axis direction. FIG. 23 is a plan view showing the internal structure of the optical unit in a state where the lens is disposed at a midway position, and FIG. 23 is a plan view showing the internal structure of the optical unit in a state where the lens is disposed at the retracted position from the optical path of the imaging optical system. FIG. 25 is a plan view showing the internal structure of the optical unit in a state where the lens is arranged at the insertion position on the optical path of the imaging optical system and at a second midway position in the optical axis direction, and FIG. 25 is a retracted position on the optical path of the imaging optical system; FIG. 26 is a cross-sectional view of the principal part showing the optical unit in a state where the lens is disposed at the retracted position in the optical axis direction, and FIG. 26 is an optical unit in a state where the lens is disposed at the insertion position from the optical path of the imaging optical system and the retracted position in the optical axis direction. FIG. FIG. 28 is a cross-sectional view of the principal part showing the optical unit in a state in which the lens is disposed at the insertion position on the optical path of the imaging optical system and at the first halfway position in the optical axis direction, and FIG. FIG. 29 is a cross-sectional view of the main part showing the optical unit in a state where the lens is arranged at the advance position in the axial direction. FIG. 29 shows the optical unit in a state where the lens is arranged at the insertion position on the optical path of the imaging optical system and at the advance position in the optical axis direction. FIG. 30 is a fragmentary sectional view showing an optical unit in a state where a lens is arranged at the insertion position on the optical path of the imaging optical system and at a second middle position in the optical axis direction, and FIG. 31 is an electromagnetic drive source. 6 is a time chart for explaining an example of a drive current supplied to the circuit. Note that the present embodiment is mainly different from the first embodiment described above in that the
図21に示すように、本実施形態において、第1のスペーサ58aには、例えば、規制部材として板状の係止板85が突設されている。この係止板85は、例えば、光学保持部材53が挿入位置にあるときにのみ、進出位置と後退位置との間に設定された中間位置にて光学保持部53bと干渉し、光学保持部材53の光軸O方向への移動を規制することが可能となっている。
As shown in FIG. 21, in the present embodiment, for example, a plate-
次に、このような光学ユニット50の作用について、図22乃至図31を参照して説明する。
Next, the operation of such an
例えば、図23,25に示すように、光学保持部材53が可動レンズ35を光路から退避させる退避位置にあるとき、軸部材52のS極は第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向され、且つ、軸部材52のN極は第2,第4のコアヘッド64a,74aに対向されている。このような状態において、例えば、第1の電磁駆動源54に対して負電流−Iが供給されると(図31中のタイミングt5までを参照)、第1,第2のコイル65,66は励磁され、第1のコイルヘッド63a側がN極に帯磁されるとともに、第2のコアヘッド64a側がS極に帯磁される。そして、N極に帯磁された第1のコアヘッド63aと当該第1のコアヘッド63aに対向する軸部材52のS極との引力、及び、S極に帯磁された第2のコアヘッド64aと当該第2のコアヘッド64aに対向する軸部材52のN極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第2のスペーサ58bに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、退避位置に保持される。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第1,第2のコアヘッド63a,64aに対して軸心方向にオフセットされているため、軸部材52と第1,第2のコアヘッド63a,64aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する。これにより、光学保持部材53は、第1の基板56側に引き寄せられ、予め設定された後退位置に保持される(図25参照)。
For example, as shown in FIGS. 23 and 25, when the optical holding
また、このように光学保持部材53が退避位置且つ後退位置に保持されている状態において、例えば、操作部3のスイッチ類15等に対する術者等の操作入力がなされると、第1の電磁駆動源54に供給されていた駆動電流が負電流−Iから正電流Iに切り替えられる(図31中のタイミングt5参照)。これにより、第1,第2の電磁コイル65,66の励磁状体が反転し、第1のコアヘッド63a側がS極に帯磁されるとともに、第2のコアヘッド64a側がN極に帯磁される、そして、S極に帯磁された第1のコアヘッド63aと当該第1のコアヘッド63aに対向する軸部材52のS極との斥力、及び、N極に帯磁された第2のコアヘッド64aと当該第2のコアヘッド64aに対向する軸部材52のN極との斥力により、軸部材52が回動され、光学保持部材53が可動レンズ35を光路上に挿入する挿入位置に変位される(図26参照)。このとき、軸部材52が形成する磁場のピークが第1,第2のコアヘッド63a,64aに対して軸心方向にオフセットされているため、軸部材52と第1,第2のコアヘッド63a,64aとの間の各斥力には、軸心方向に反発し合う成分が発生する。これにより、光学保持部材53は第1の基板56側から一時的に離間され、軸部材52の回動時における摺動抵抗が軽減される。
Further, in the state where the optical holding
また、光学保持部材53が挿入位置に変位すると、軸部材52のS極は第2,第4のコアヘッド64a,74a側に対向され、且つ、軸部材52のN極は第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向される。そして、S極に帯磁された第1のコアヘッド63aと当該第1のコアヘッド63aに対向する軸部材52のN極との引力、及び、N極に帯磁された第2のコアヘッド64aと当該第2のコアヘッド64aに対向する軸部材52のS極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第1のスペーサ58aに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、挿入位置に保持される。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第1,第2のコアヘッド63a,64aに対してオフセットされているため、軸部材52と第1,第2のコアヘッド63a,64aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する。これにより、光学保持部材53は、第1の基板56側に引き寄せられ、予め設定された後退位置に保持される(図26参照)。
When the optical holding
また、このように光学保持部材53が挿入位置且つ後退位置に保持されている状態において、例えば、操作部3のスイッチ類15等に対する術者等の操作入力がなされると、第1の電磁駆動源54に供給されていた駆動電流がオフされるとともに、第2の電磁駆動源55に駆動電流として所定の正電流Iが供給される(図31中のタイミングt6参照)。これにより、第3,第4の電磁コイル75,76は励磁され、第3のコアヘッド73a側がS極に帯磁されるとともに、第4のコアヘッド74a側がN極に帯磁される。そして、S極に帯磁された第3のコアヘッド73aと当該第3のコアヘッド73aに対向する軸部材52のN極との引力、及び、N極に帯磁された第4のコアヘッド74aと当該第4のコアヘッド74aに対向する軸部材52のS極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第1のスペーサ58aに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、挿入位置に保持される(図23参照)。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第3,第4のコアヘッド73a,74aに対して軸心方向にオフセットされているため、軸部材52と第3,第4のコアヘッド73a,74aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する。この軸心方向の成分により、光学保持部材53は、第2の基板57側に引き寄せられるが、後退位置から進出位置まで変位する中途において、光学保持部53bが係止板85に干渉されて係止される。これにより、光学保持部材53は、第2の基板57側への移動が規制され、可動レンズ35を予め設定された第1の中途位置に保持する(図27参照)。
Further, in the state where the optical holding
また、このように光学保持部材53が挿入位置且つ第1の中途位置に保持されている場合において、例えば、操作部3のスイッチ類15等に対する術者等の操作入力がなされると、第2の電磁駆動源55に供給されていた駆動電流が正電流Iから負電流−Iに切り替えられる(図31中のタイミングt7参照)。これにより、第3,第4の電磁コイル75,76の励磁状体が反転し、第3のコアヘッド73a側がN極に帯磁されるとともに、第4のコアヘッド74a側がS極に帯磁される。そして、N極に帯磁された第3のコアヘッド73aと当該第3のコアヘッド73aに対向する軸部材52のN極との斥力、及び、S極に帯磁された第4のコアヘッド74aと当該第4のコアヘッド74aと対向する軸部材52のS極との斥力により、軸部材52が回動され、光学保持部材53は可動レンズ35を光路から退避させる退避位置に変位される。さらに、この光学保持部材53の退避位置への変位により、光学保持部53bと係止板85との係止状体が解除される。
Further, when the optical holding
また、光学保持部材53が退避位置に変位すると、軸部材52のS極は第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向され、且つ、軸部材52のN極は第2,第4のコアヘッド64a,74aに対向される。そして、N極に帯磁された第3のコアヘッド73aと当該第3のコアヘッド73aに対向する軸部材52のS極との引力、及び、S極に帯磁された第4のコアヘッド74aと当該第4のコアヘッド74aに対向する軸部材52のN極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第2のスペーサ58bに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、退避位置に保持される。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第3,第4のコアヘッド73a,74aに対して軸心方向にオフセットされているため、軸部材52と第3,第4のコアヘッド73a,74aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する。これにより、光学保持部材53は、第2の基板57側に引き寄せられ、予め設定された進出位置に保持される(図28参照)。すなわち、光学保持部材53の退避位置への変位によって光学保持部53bと係止板85との係止状態が解除され、且つ、軸部材52と第3,第4のコアヘッド73a,74aとの間の各引力に軸心方向の成分が発生していることにより、光学保持部材53は、第1の中途位置から進出位置まで変位し、その後保持される。
When the optical holding
また、このように光学保持部材53が退避位置且つ進出位置に保持されている状態において、例えば、操作部3のスイッチ類15等に対する術者等の操作入力がなされると、第2の電磁駆動源55に供給されていた駆動電流が負電流−Iから正電流Iに切り替えられる(図31中のタイミングt8参照)。これにより、第3,第4の電磁コイル75,76の励磁状態が反転し、第3のコアヘッド73a側がS極に帯磁されるとともに、第4のコアヘッド74a側がN極に帯磁される。そして、S極に帯磁された第3のコアヘッド73aと当該第3のコアヘッド73aに対向する軸部材52のS極との斥力、及び、N極に帯磁された第4のコアヘッド74aと当該第4のコアヘッド74aと対向する軸部材52のN極との斥力により、軸部材52が回動され、光学保持部材53は可動レンズ35を光路上に挿入する挿入位置に変位される(図24参照)。このとき、軸部材52が形成する磁場のピークが第3,第4のコアヘッド73a,74aに対して軸心方向にオフセットされているため、軸部材52と第3,第4のコアヘッド73a,74aとの間の各斥力には、軸心方向に反発し合う成分が発生する。これにより、光学保持部材53は第2の基板56側から一時的に離間され、軸部材52の回動時における摺動抵抗が軽減される。
Further, in the state where the optical holding
また、光学保持部材53が挿入位置に変位すると、軸部材52のS極は第2,第4のコアヘッド64a,74aに対向され、且つ、軸部材52のN極は第1,第3のコアヘッド63a,73aに対向される。そして、S極に帯磁された第3のコアヘッド73aと当該第3のコアヘッド73aに対向する軸部材52のN極との引力、及び、N極に帯磁された第4のコアヘッド74aと当該第4のコアヘッド74aに対向する軸部材52のS極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第1のスペーサ58aに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、挿入位置に保持される。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第3,第4のコアヘッド73a,74aに対して軸心方向にオフセットされているため、軸部材52と第3,第4のコアヘッド73a,74aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する。これにより、光学保持部材53は、第2の基板57側に引き寄せられ、予め設定された進出位置に保持される(図29参照)。
When the optical holding
また、このように光学保持部材53が挿入位置且つ進出位置に保持されている状態において、例えば、操作部3のスイッチ類15等に対する術者等の操作入力がなされると、第2の電磁駆動源55に供給されていた駆動電流がオフされるとともに、第1の電磁駆動源54に駆動電流として所定の正電流Iが供給される(図31中のタイミングt9参照)。これにより、第1,第2の電磁コイル65,66は励磁され、第1のコアヘッド63a側がS極に帯磁されるとともに、第2のコアヘッド64a側がN極に帯磁される。そして、S極に帯磁された第1のコアヘッド63aと当該第1のコアヘッド63aに対向する軸部材52のN極との引力、及び、N極に帯磁された第2のコアヘッド64aと当該第2のコアヘッド64aに対向する軸部材52のS極との引力により、軸部材52に軸着された光学保持部53bが第1のスペーサ58aに当接して、軸心周りの回動が禁止される。これにより、光学保持部材53は、挿入位置に保持される(図24参照)。加えて、軸部材52が形成する磁場のピークが第1,第2のコアヘッド63a,64aに対して軸心方向にオフセットされているため、軸部材52と第1,第2のコアヘッド63a,64aとの間の各引力には、軸心方向に引き合う成分が発生する。この軸心方向の成分により、光学保持部材53は、第1の基板56側に引き寄せられるが、進出位置から後退位置まで変位する中途において、光学保持部53bが係止板85に干渉されて係止される。これにより、光学保持部材53は、第1の基板56側への移動が規制され、可動レンズ35を予め設定された第2の中途位置に保持する(図30参照)。なお、図27と図30との比較からも明らかな通り、第2の中途位置は、第1の中途位置に対し、光学保持部材53及び係止板85の板厚分だけ可動レンズ35を進出位置側に保持する位置である。
Further, in the state where the optical holding
このような実施形態によれば、光学保持部材53が挿入位置にあるとき光学保持部53bと係止可能な係止板85を設け、可動レンズ35の保持位置である進出位置と後退位置との間に第1,第2の中途位置を設定することにより、よりバリエーションに富んだ光学特性を実現することができる。
According to such an embodiment, when the optical holding
次に、図32乃至図38は本発明の第3の実施形態に係わり、図32は光学ユニットのハウジング内の構成を示す分解斜視図、図33は撮像光学系の光路上にフィルタを挿入した状態の光学ユニットの内部構造を示す平面図、図34は撮像光学系の光路からフィルタを退避させた状態の光学ユニットの内部構造を示す平面図、図35は撮像光学系の光路上にフィルタを挿入し、且つ光軸方向の後退位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを示す要部断面図、図36は撮像光学系の光路からフィルタを退避させ、且つ光軸方向の後退位置にレンズを配置した状態の光学ユニットを示す要部断面図、図37は撮像光学系の光路からフィルタを退避させ、且つ光軸方向の進出位置にレンズを配置した状態を示す要部断面図、図38は撮像光学系の光路上にフィルタを挿入し、且つ光軸方向の進出位置にレンズを配置した状態を示す要部断面図である。なお、本実施形態は、可動レンズに代えて光学フィルタを光学保持部材に保持させた点、及び、光学保持部材とは別に副光学保持部材を設けた点が、上述の第1の実施形態に対して主として異なる。その他、上述の第1の実施形態と同様の点については、適宜同符号を付して説明を省略する。 Next, FIGS. 32 to 38 relate to a third embodiment of the present invention, FIG. 32 is an exploded perspective view showing the configuration inside the housing of the optical unit, and FIG. 33 is a diagram in which a filter is inserted on the optical path of the imaging optical system. FIG. 34 is a plan view showing the internal structure of the optical unit in a state where the filter is retracted from the optical path of the imaging optical system, and FIG. 35 is a plan view showing the internal structure of the optical unit in the imaging optical system. FIG. 36 is a cross-sectional view of the principal part showing the optical unit inserted and the lens is disposed at the retracted position in the optical axis direction; FIG. 36 is a diagram illustrating the filter retracted from the optical path of the imaging optical system and the lens at the retracted position in the optical axis direction; FIG. 37 is a cross-sectional view of the main part showing the optical unit in an arranged state, FIG. 37 is a cross-sectional view of the main part showing a state in which the filter is retracted from the optical path of the imaging optical system and the lens is placed at the advanced position in the optical axis direction. Imaging optical system Insert the filter into the optical path, a and fragmentary cross-sectional view showing a state in which a lens in the optical axis direction of the advanced position to place. This embodiment is different from the first embodiment in that the optical filter is held by the optical holding member instead of the movable lens, and the sub optical holding member is provided separately from the optical holding member. It differs mainly. In addition, about the point similar to the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected suitably and description is abbreviate | omitted.
図35〜図38に示すように、本実施形態において、光学保持部材53には、光学部材として光学フィルタ90が保持されている。
As shown in FIGS. 35 to 38, in this embodiment, the optical holding
また、例えば、図32に示すように、ハウジング51を構成する第1,第2の基板56,57には、各軸受孔56d,57dに近設する位置にピン孔56e,57eが穿設され、これらピン孔56e,57eを介してガイドピン92が軸部材52と平行に保持されている。
Also, for example, as shown in FIG. 32,
また、本実施形態のハウジング51内には、副光学保持部材93が設けられている。この副光学保持部材93は、一端側が軸部材52及びガイドピン92に摺動自在に軸支されたアーム部93aと、アーム部93aの他端側に副光学部材としての可動レンズ95を保持する円環状の副光学保持部93bと、が一体形成された平板状の部材によって構成されている。
In addition, a sub optical holding
ここで、副光学保持部材93は、アーム部93aに軸部材52及びガイドピン92が挿通されることにより、ハウジング51内において回動不能に支持され、可動レンズ95を、常に撮像光学系30の光路上(挿入位置)に保持することが可能となっている。
Here, the sub optical holding
また、軸部材52にはストッパリング96が固設され、このストッパリング96と光学保持部材53のアーム部53aとの間には、副光学保持部材93のアーム部93aが介装されている。これにより、副光学保持部材93は、軸部材52に対する軸心方向の移動が規制され、光学保持部材53と一体に進出位置と後退位置との間で変位することが可能となっている。
A
すなわち、本実施形態において、副光学保持部材93は、軸部材52の回動とは独立して撮像光学系の挿入位置に可動レンズ95を保持し、且つ、光学フィルタ90の光軸に沿った変位に伴って可動レンズ95を進出位置と後退位置とに変位させることが可能となっている(図33,34参照)。
That is, in this embodiment, the sub optical holding
このような構成において、光学保持部材53は、上述の第1の実施形態と同様の作用により、挿入位置と退避位置との間で変位するとともに、進出位置と後退位置との間で変位する。一方、副光学保持部材93は、光学保持部材53の進出位置と後退位置との間の変位にのみ連動する。
In such a configuration, the optical holding
これにより、本実施形態の光学ユニット50は、光学フィルタ90及び可動レンズ95を撮像光学系30の光路上の挿入位置であって且つ軸心方向の後退位置に配置した状態(図35参照)と、可動レンズ95のみを撮像光学系30の挿入位置であって且つ軸心方向の後退位置に配置した状態(図36参照)と、可動レンズ95のみを撮像光学系30の挿入位置であって且つ軸心方向の進出位置に配置した状態(図37参照)と、光学フィルタ90及び可動レンズ95を撮像光学系30の光路上の挿入位置であって且つ軸心方向の進出位置に配置した状態(図38参照)と、の4通りの形態を実現する。
As a result, the
このような実施形態によれば、光学保持部材53に加えて副光学保持部材93を設け、これら光学保持部材53と副光学保持部材93のそれぞれにより、光学部材としての光学フィルタ90と、副光学部材としての可動レンズ95と、を撮像光学系30の光路に対して変位させることにより、よりバリエーションに富んだ光学特性を実現することができる。
According to such an embodiment, the sub optical holding
なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。 In addition, this invention is not limited to each embodiment described above, A various deformation | transformation and change are possible, and they are also in the technical scope of this invention. For example, it goes without saying that the configurations of the above-described embodiments may be appropriately combined.
また、上述の実施形態においては、光学部材として可動レンズ或いは光学フィルタを、光学系の光路に挿脱させる一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、絞りやプリズム等を挿脱させる構成であってもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the movable lens or the optical filter is inserted into and removed from the optical path of the optical system as the optical member has been described. However, the present invention is not limited to this example. The structure which inserts and removes etc. may be sufficient.
また、本発明が適用される光学系としては、撮像光学系に限定されるものでなく、例えば、被写体等に対して照明光を照射する照明光学系等に対しても適用が可能である。 The optical system to which the present invention is applied is not limited to the imaging optical system, and can be applied to, for example, an illumination optical system that irradiates illumination light to a subject or the like.
また、上述の各実施形態においては、S極を第1の磁極、N極を第2の磁極として説明したが、これら第1,第2の磁極の対応付けは逆であっても良いことは勿論である。 In each of the above embodiments, the S pole is described as the first magnetic pole, and the N pole as the second magnetic pole. However, the correspondence between the first and second magnetic poles may be reversed. Of course.
1…内視鏡、2…挿入部、3…操作部、4…ユニバーサルコード、4…操作部、5…先端部、6…湾曲部、7…可撓管部、10…操作部本体、11…折れ止め部、13…処置具挿通口、14…アングルレバー、15…スイッチ類、16…折れ止め部、20…スコープコネクタ部、21…光源側コネクタ、22…電気接点、23…電気コネクタ、25…照明光学系、26…撮像装置、27…送気送水チャンネル、28…処置具挿通チャンネル、30…撮像光学系、31…レンズ枠、32…対物レンズ、34…レンズ、35…可動レンズ(光学部材)、37…撮像枠、38…イメージセンサ、39…カバーガラス、40…電気基板、41…信号ケーブル、42…駆動用ケーブル、43…配線パターン、50…光学ユニット、51…ハウジング、52…軸部材、53…光学保持部材、53a…アーム部、53b…光学保持部、54…第1の電磁駆動源、55…第2の電磁駆動源、56…第1の基板、56a…円形部、56b…矩形部、56c…開口部、56d…軸受孔、56e…ピン孔、57…第2の基板、57a…円形部、57b…矩形部、57c…開口部、57d…軸受孔、57a…ピン孔、58a…第1のスペーサ、58b…第2のスペーサ、61…ヨーク、62…ベース部材、62a…第1の連結部、62b…第2の連結部、63…第1のコアアーム、63a…第1のコアヘッド、64…第2のコアアーム、64a…第2のコアヘッド、65…第1の電磁コイル、66…第2の電磁コイル、67…第1の電磁石、68…第2の電磁石、71…ヨーク、72…ベース部材、72a…第1の連結部、72b…第2の連結部、73…第3のコアアーム、73a…第3のコアヘッド、74…第4のコアアーム、74a…第4のコアヘッド、75…第3の電磁コイル、76…第4の電磁コイル、77…第3の電磁石、78…第4の電磁石、80…電源制御部、85…係止板(規制部材)、90…光学フィルタ(光学部材)、92…ガイドピン、93…副光学保持部材、93a…アーム部、93b…副光学保持部、95…可動レンズ(副光学部材)、96…ストッパリング
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記軸部材を軸心周りに回動可能且つ軸心方向に進退移動可能に保持する軸保持部材と、
前記軸部材に軸着され、前記軸部材の回動に伴って光学系の光路上に光学部材を挿入する挿入位置と前記光路から前記光学部材を退避させる退避位置とに変位可能であり、且つ、前記軸部材の進退移動に伴って前記光学部材を前記光路の光軸に沿って進出させる進出位置と前記光学部材を前記光路の光軸に沿って後退させる後退位置とに変位可能な光学保持部材と、
前記軸部材が形成する磁場のピークよりも軸心方向の一側にオフセットした位置において当該軸部材の磁場と干渉する磁場を発生可能な電磁石を有する第1の電磁駆動源と、
前記軸部材が形成する前記磁場のピークよりも軸心方向の他側にオフセットした位置において当該軸部材の磁場と干渉する磁場を発生可能な電磁石を有する第2の電磁駆動源と、を備えたことを特徴とする光学ユニット。 A shaft member made of a permanent magnet magnetized on the shaft object;
A shaft holding member that holds the shaft member so as to be rotatable about an axis and capable of moving back and forth in the axial direction;
It is pivotally attached to the shaft member, and is displaceable between an insertion position for inserting the optical member on an optical path of an optical system and a retreat position for retracting the optical member from the optical path as the shaft member rotates. An optical holding that is displaceable between an advanced position where the optical member is advanced along the optical axis of the optical path and a retracted position where the optical member is retracted along the optical axis of the optical path as the shaft member moves forward and backward Members,
A first electromagnetic drive source having an electromagnet capable of generating a magnetic field that interferes with the magnetic field of the shaft member at a position offset to one side in the axial direction from the peak of the magnetic field formed by the shaft member;
A second electromagnetic drive source having an electromagnet capable of generating a magnetic field that interferes with the magnetic field of the shaft member at a position offset to the other side in the axial direction from the peak of the magnetic field formed by the shaft member. An optical unit characterized by that.
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