JP2017189303A - 光学装置、内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】移動枠の移動範囲を、小型化かつ水密性を実現して位置精度良く規定できる構成を具備する光学装置を提供する。【解決手段】光学系１１、４１、３１と、枠体１０と、移動枠４０と、枠体１０から規定距離Ｌ１離間する枠体３０と、移動枠４０を移動自在に内包するとともに、枠体１０に第１嵌合長に設定されて嵌合され、枠体３０に第１嵌合長に伴い変化する第２嵌合長に設定されて嵌合された枠体２０と、凸部２０ｔとを具備し、凸部２０ｔは、移動枠４０の光軸方向Ｌの基端４０ｂが当てつくことで、移動枠４０の移動を制限する部材であり、枠体１０における移動枠４０に対向する端部１０ｂは、移動枠４０の光軸方向Ｌの先端４０ａが当てつくことで、移動枠４０の移動を制限する部材である。【選択図】図２

Description

本発明は、光軸方向に移動自在な移動枠を具備する光学装置、内視鏡に関する。

内部に光学系を保持するとともに、駆動部材によって光学系の光軸方向の前後に移動自在なことにより、被写体の焦点を切り替える移動レンズが固定された移動枠を有する光学装置が周知である。尚、光学装置は、例えば、内視鏡の挿入部内に設けられる。

移動枠の光軸方向に沿った移動範囲、即ち、移動枠の光軸方向における前方移動限界位置となる、例えば光学系の遠点側位置や、移動枠の光軸方向における後方移動限界位置となる、例えば光学系の近点側位置の規定に、移動枠を保持する保持枠に設けられた位置センサを用いて電気的に行う構成が周知である。

しかしながら、位置センサを用いた構成では、位置センサが別途必要になるばかりか、位置センサに電気的に接続される位置検出用ケーブルや、電源ケーブル等が必要となってしまい、光学装置の小型化を妨げてしまう。

また、特許文献１には、移動枠の移動範囲を機械的に規定する構成が開示されている。具体的には、特許文献１には、移動枠に該移動枠の外周面から保持枠外に該保持枠に形成された貫通孔を介して突出するとともにアクチュエータによって駆動されることにより貫通孔内を光軸方向に沿って移動自在となる柄が設けられ、柄とともに保持枠内を移動枠が光軸方向に移動自在な構成が開示されている。

さらに、特許文献１には、柄が保持枠の貫通孔先端に当て付くことにより移動枠の前方移動限界位置が規定され、柄が保持枠の外周面に光軸方向に移動自在に嵌合された調整ネジに当て付く。このことにより、光学装置の組立の際、移動レンズの焦点調整を行うため、移動枠の後方移動限界位置を、調整ネジの位置によって調整自在に規定できる構成が開示されている。

尚、光学装置の組立の際、移動レンズの焦点調整を行うため、移動枠の前方移動限界位置も調整ネジ等により調整自在に規定できる構成も周知である。

特許第５１５５４９４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成においては、保持枠に移動枠の柄が嵌入される貫通孔が形成されていることから、貫通孔の水密を確保する構造を採用すると、光学装置が大型化してしまうといった問題があった。

ここで、移動枠に柄を設けたり、保持枠に柄が嵌入される貫通孔が形成されたりすることなく、磁力を用いたアクチュエータによって移動枠を非接触にて移動させることにより、保持枠の水密性を確保した小型の光学装置の構成が周知である。

具体的には、移動枠の外周面に磁石が設けられるとともに、保持枠の外周面における磁石に対向する位置にコイルが設けられ、コイルに電流が供給されることによって磁石と電磁コイルとの間に磁界が発生することにより、フレミングの左手の法則により移動枠を光軸方向に移動させるアクチュエータであるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を用いた光学装置の構成が周知である。

また、保持枠の外周に、光軸方向の前後に同じ極性が向かい合うよう磁石がそれぞれ設けられたヨークが配置されるとともにヨークよりも保持枠側にコイルが配置され、コイルに電流が供給されることによって保持枠内に右ネジの法則により発生しヨークにより強められた磁界によって、移動枠に対する前後の磁石の相対的な磁力（引力）の大きさを変えて移動枠を光軸方向に移動させるアクチュエータを用いた光学装置の構成も周知である。

しかしながら、このような非接触にて移動枠を移動させるアクチュエータの構成においては、移動枠は、保持枠の封止された内部を移動する構成となることから、光学装置の組立の際、移動枠の移動範囲を機械的に位置精度良く規定することが難しくなってしまう、即ち、移動レンズの焦点調整を精度良く行うことが難しくなってしまうといった問題があった。

尚、以上の問題は、磁石以外を用いて非接触にて移動枠を保持枠内において光軸方向に移動させる構成においても同様である。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものあり、移動枠の移動範囲を、小型化かつ水密性を実現して位置精度良く規定できる構成を具備する光学装置、内視鏡を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の一態様における光学装置は、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズを有し、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズの順に光軸方向に配置された光学系と、前記第１レンズを保持する第１枠と、前記第２レンズを保持する移動枠と、前記第３レンズを保持するとともに、前記第１枠から前記光軸方向に沿って規定距離離間する第３枠と、前記移動枠を前記光軸方向に沿って移動自在に内包するとともに、前記光軸方向における一端部において前記第１枠に第１嵌合長に設定されて嵌合され、前記光軸方向における他端部において前記第３枠に前記第１嵌合長に伴い変化する第２嵌合長に設定されて嵌合された第２枠と、前記第２枠の内周面に形成され、前記第１嵌合長及び前記第２嵌合長により前記光軸方向の位置が変化する凸部と、を有し、前記凸部は、前記第２レンズが前記第３レンズへ近接する方向へ前記移動枠が移動された際に、前記移動枠の前記光軸方向の一端が当てつくことで、前記移動枠の移動を制限する部材であり、前記第１枠における前記光軸方向において前記移動枠に対向する端部は、前記第２レンズが前記第１レンズへ近接する方向へ前記移動枠が移動された際に、前記移動枠の前記光軸方向の他端が当てつくことで、前記移動枠の移動を制限する部材である。
また、本発明の他態様における光学装置は、第１レンズを保持する第１枠と、前記第１レンズの光軸方向の後方に位置する第２レンズを保持する移動枠と、前記第２レンズの前記光軸方向の後方に位置する第３レンズを保持するとともに、前記第１枠から前記光軸方向の後方に規定距離離間する第３枠と、前記移動枠を前記光軸方向に沿って移動自在に内包するとともに、前記光軸方向の先端側が前記第１枠に第１嵌合長に設定されて嵌合され、前記光軸方向の基端側が前記第３枠に前記第１嵌合長に伴い変化する第２嵌合長に設定されて嵌合された第２枠と、前記第２枠の内周面に形成された、前記移動枠の前記光軸方向の先端が当て付くとともに、前記第１嵌合長及び前記第２嵌合長により前記光軸方向の位置が変化する凸部と、前記凸部に構成された、前記移動枠の前記光軸方向の前方への移動を制限する前方移動制限部と、前記第３枠の前記光軸方向の先端に構成された、前記移動枠の前記光軸方向の後方への移動を制限する後方移動制限部と、を具備する。

さらに、本発明の一態様における内視鏡は、前記光学装置を有する内視鏡であって、前記移動枠が前記光軸方向に移動することにより、被写体の焦点を切り替える。

本発明によれば、移動枠の移動範囲を、小型化かつ水密性を実現して位置精度良く規定できる構成を具備する光学装置、内視鏡を提供することができる。

第１実施の形態の光学装置を具備する内視鏡の外観を示す図 図１の内視鏡における挿入部の先端部内に設けられる光学装置の組立の際の、移動枠の基端が第２枠の凸部に当て付いた状態を示す部分断面図 図２の第２枠を、図２よりも後方に移動させた状態を示す部分断面図 図２の移動枠の先端が、第１枠の基端に当て付いた状態を示す部分断面図 図２中のV-V線に沿う光学装置の部分断面図 第２実施の形態の光学装置の組立の際の、移動枠の先端が第２枠の凸部に当て付いた状態を示す部分断面図 図６の第２枠を、図６よりも後方に移動させた状態を示す部分断面図 図７の移動枠の基端が、第３枠の先端に当て付いた状態を示す部分断面図 第３実施の形態の光学装置の組立の際の、移動枠の先端が第２枠の凸部に当て付いた状態を示す部分断面図 図９の第２枠を、図９よりも後方に移動させた状態を示す部分断面図 図１０の移動枠の基端が、第３枠の先端に当て付いた状態を示す部分断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本実施の形態の光学装置を具備する内視鏡の外観を示す図である。

図１に示すように、内視鏡１は、被検体内に挿入される挿入部２と、該挿入部２の基端側に連設された操作部３と、該操作部３から延出されたユニバーサルコード８と、該ユニバーサルコード８の延出端に設けられたコネクタ９とを具備して主要部が構成されている。尚、コネクタ９を介して、内視鏡１は、制御装置や照明装置等の外部装置と電気的に接続される。

操作部３に、挿入部２の湾曲部２ｗを上下方向に湾曲させる上下用湾曲操作ノブ４と、湾曲部２ｗを左右方向に湾曲させる左右用湾曲操作ノブ６とが設けられている。

また、操作部３に、上下用湾曲操作ノブ４の回動位置を固定する固定レバー５と、左右用湾曲操作ノブ６の回動位置を固定する固定ノブ７とが設けられている。

さらに、操作部３に、後述する光学装置１００における移動枠４０（いずれも図２参照）を後述する光学系の光軸方向Ｌに沿って移動させるズームレバー９０が設けられている。尚、移動枠４０が光軸方向Ｌの前後に移動することにより、被写体の焦点が切り替わる。

挿入部２は、先端側から順に、先端部２ｓと湾曲部２ｗと可撓管部２ｋとを具備して構成されており光軸方向Ｌに沿って細長に形成されている。

湾曲部２ｗは、上下用湾曲操作ノブ４や左右用湾曲操作ノブ６の回動操作により、例えば上下左右の４方向に湾曲されることにより、先端部２ｓ内に設けられた光学装置１００の観察方向を可変したり、被検体内における先端部２ｓの挿入性を向上させたりするものである。さらに、可撓管部２ｋは、湾曲部２ｗの基端側に連設されている。

湾曲部２ｗの先端側に連設された先端部２ｓ内に、上述した光学装置１００が設けられている。

次に、光学装置１００の構成について、図２〜図５を用いて説明する。図２は、図１の内視鏡における挿入部の先端部内に設けられる光学装置の組立の際の、移動枠の基端が第２枠の凸部に当て付いた状態を示す部分断面図、図３は、図２の第２枠を、図２よりも後方に移動させた状態を示す部分断面図である。

また、図４は、図２の移動枠の先端が、第１枠の基端に当て付いた状態を示す部分断面図、図５は、図２中のV-V線に沿う光学装置の部分断面図である。

図２〜図４に示すように、光学装置１００は、枠体１０と、移動枠４０と、枠体３０と、第２枠である枠体２０とを具備して主要部が構成されている。

枠体１０は、例えば樹脂から構成されており、光学系であるレンズ１１を内部に保持している。尚、本実施の形態においては、枠体１０は、第１枠を構成し、レンズ１１は、第１レンズを構成している。

移動枠４０は、例えば樹脂から構成されており、レンズ１１の光軸方向Ｌの後方（以下、単に後方と称す）に位置する光学系である第２レンズ４１を内部に保持している。

また、図２〜図５に示すように、移動枠４０は、外周に対し周状の溝４０ｈが光軸方向Ｌに沿って所定の長さ形成されている。

移動枠４０の外周面において、溝４０ｈによって形成された部位の光軸方向Ｌの先端側（以下、単に先端側と称す）に、図５に示すように、磁石６０ａ〜６０ｄが周方向Ｃに沿って周状に略９０°間隔にて設けられている。

また、溝４０ｈによって形成された部位の光軸方向Ｌの基端側（以下、単に基端側と称す）に、磁石６０ａ〜６０ｄに対して後方に離間して磁石７０ａ〜７０ｄ（磁石７０ｂ、７０ｄは図示されず）が周方向Ｃに沿って周状に略９０°間隔にて設けられている。

尚、移動枠４０の外周面において溝４０ｈによって形成された部位に、磁石６０ａ〜６０ｄ、７０ａ〜７０ｄが設けられているのは、溝４０ｈが無いと、磁石６０ａ〜６０ｄ、７０ａ〜７０ｄの分だけ、移動枠４０が光軸方向Ｌに直交する径方向Ｋに大径化してしまうためである。

図５に示すように、磁石６０ａ〜６０ｄは、径方向Ｋにおいて、内周側にＳ極が着磁されており、外周側にＮ極が着磁されている。

また、図２〜図４に示すように、磁石７０ａ〜７０ｄは、磁石７０ａ、７０ｃのみ図示するが、径方向Ｋにおいて、内周側にＮ極が着磁されており、外周側にＳ極が着磁されている。即ち、磁石６０ａ〜６０ｄと磁石７０ａ〜７０ｄとでは着磁方向が反対となっている。

尚、磁石６０ａ〜６０ｄと磁石７０ａ〜７０ｄとで着磁方向が反対となっていれば、磁石６０ａ〜６０ｄは、内周側にＮ極が着磁されているとともに外周側にＳ極が着磁され、磁石７０ａ〜７０ｄは、内周側にＳ極が着磁されているとともに外周側にＮ極が着磁されていても構わない。

枠体３０は、例えば樹脂から構成されており、第２レンズ４１の後方に位置する光学系であるレンズ３１を内部に保持するとともに、枠体１０から後方に、規定距離Ｌ１だけ離間して位置している。尚、本実施の形態においては、枠体３０は、第３枠を構成し、レンズ３１は、第３レンズを構成している。

具体的には、枠体３０は、光軸方向Ｌの先端（以下、単に先端と称す）３０ａが、枠体１０の移動枠４０に対向する端部である光軸方向Ｌの基端（以下、単に基端と称す）１０ｂよりも後方に、規定距離Ｌ１だけ離間するよう位置している。

尚、レンズ１１、第２レンズ４１、レンズ３１は、被写体の光学像を形成する光学系である。

枠体２０は、移動枠４０を、レンズ１１及びレンズ３１によって封止された枠体２０の空間において光軸方向Ｌに沿って移動自在となるよう内包する。

さらに、枠体２０は、一端部である先端側２０ａが、枠体１０の基端側の外周面１０ｇに、第１嵌合長に設定されて嵌合されるとともに接着または溶着にて固定され、他端部である基端側２０ｂが、枠体３０の先端側の外周面３０ｇに、第１嵌合長に伴い変化する第２嵌合長に設定されて嵌合されるとともに接着または溶着にて固定されている。

尚、図２においては、第１嵌合長は、Ｌ２に設定され、第２嵌合長は、Ｌ３に設定されている場合を例に挙げているとともに、図３においては、第１嵌合長は、Ｌ２よりもαだけ小さいＬ４＝Ｌ２−αに設定され、第２嵌合長は、Ｌ３よりもαだけ大きいＬ５＝Ｌ３＋αに設定されている場合を例に挙げて示している。

即ち、枠体２０は、光学装置１００の組立の際、治具等により、枠体１０と枠体３０との光軸方向Ｌの距離が規定距離Ｌ１に規定された状態において、第１嵌合長及び第２嵌合長が変化するよう光軸方向Ｌの前後に移動自在となっている。

また、第１嵌合長及び第２嵌合長は、枠体２０の光軸方向Ｌへの移動量に関わらず、光軸方向Ｌにおける嵌合長が十分確保できる程度に設定されていることから、枠体１０及び枠体３０に対する枠体２０の嵌合部位における水密性を十分確保できる構成となっている。

また、枠体２０の外周面２０ｇにおいて、光軸方向Ｌにおける磁石６０ａ〜６０ｄ及び磁石７０ａ〜７０ｄの可動範囲に、通電に伴い発生する磁界により、非接触にて移動枠４０を光軸方向Ｌに移動させるアクチュエータを構成するコイル２１、２２が周状に巻回されている。

つまり、コイル２１、２２は、径方向Ｋにおける間に枠体２０が介在された状態で、磁石６０ａ〜６０ｄ及び磁石７０ａ〜７０ｄに対向して設けられている。

尚、外周面２０ｇにおいて、コイル２１は、コイル２２よりも先端側に巻回されている。また、コイル２１とコイル２２は逆向きに巻回されており、コイル２１に通電される電流の向きと、コイル２２に通電される電流の向きとは反対になっている。

このことにより、コイル２１、２２にそれぞれ向きの異なる電流が通電されると、磁石６０ａ〜６０ｄ及び磁石７０ａ〜７０ｄの着磁方向が反対となっていることにより、磁石６０ａ〜６０ｄ及び磁石７０ａ〜７０ｄに対して発生する駆動力は、フレミングの左手の法則により同一方向に作用する。

そして、コイル２１、コイル２２に流す電流の向きを切り替えることで、移動枠４０は、枠体２０内において前方または後方に移動する。移動枠４０の移動に伴い、内視鏡１における被写体の焦点は切り替えられる。

尚、磁石６０ａ〜６０ｄ、７０ａ〜７０ｄが、外周面２０ｇにおいて周方向Ｃに略９０°間隔にて均等に４つ設けられているのは、周状のコイル２１、２２から磁石６０ａ〜６０ｄ、７０ａ〜７０ｄに付与される磁力を、外周面２０ｇの全周方向、即ち、径方向Ｋを構成する複数方向において均等にするためである。

よって、このことを考慮すれば、磁石は、外周面２０ｇにおいて周方向Ｃに略１２０°間隔にて均等に前後にそれぞれ３つ設けられていても構わないし、均等に５個以上設けられていても構わないし、周状に連続的に構成されていても構わない。

尚、コイル２１、２２、磁石６０ａ〜６０ｄ、７０ａ〜７０ｄを用いた移動枠４０の光軸方向Ｌへの移動構成、移動位置停止構成は周知であるため、その詳しい説明は省略する。

また、枠体２０の内周面２０ｎにおいて、移動枠４０よりも後方位置に、移動枠４０の一端である基端４０ｂが当て付くとともに、枠体２０の移動に伴う第１嵌合長及び第２嵌合長の変化により光軸方向Ｌの位置が変化する凸部２０ｔが形成されている。

よって、凸部２０ｔは、図２、図３に示すように、本実施の形態においては、凸部２０ｔに移動枠４０の基端４０ｂが当て付く第１当て付き構成における移動枠４０の後方への移動を制限する後方移動制限部を構成している。

また、本実施の形態においては、図４に示すように、枠体１０の基端１０ｂは、第１当て付き構成において移動枠４０の他端である先端４０ａが当て付くことにより、移動枠４０の光軸方向Ｌの前方（以下、単に前方と称す）への移動を制限する前方移動制限部を構成している。

尚、前方移動制限部が、後方移動制限部同様、内周面２０ｎに形成された凸部から構成されていないのは、前方移動制限部までも凸部から構成されてしまうと、製造時の寸法公差の問題により、光軸方向Ｌにおける凸部間の距離を精度良く一定に規定することが難しくなってしまうためである。

このため、第１当て付き構成においては、図２〜図４に示すように、枠体２０の先端側２０ａは、枠体１０の基端側の外周面１０ｇに嵌合、固定されている。

よって、第１当て付き構成においては、枠体２０の基端側２０ｂは、枠体３０の小径化を無視すれば、枠体３０の先端側の内周面に嵌合、固定されていても構わない。

以上から、移動枠４０は、枠体２０内において、図４に示すように、先端４０ａが基端１０ｂに当て付く移動枠４０の光軸方向Ｌにおける前方移動限界位置と、図２、図３に示すように、基端４０ｂが凸部２０ｔに当て付く移動枠４０の光軸方向Ｌにおける後方移動限界位置との間において、上述したように、コイル２１、２２の磁力により、光軸方向Ｌの前後に移動自在となっている。

尚、前方移動限界位置には、第２レンズ４１の、例えば遠点側位置が設定され、後方移動限界位置には、第２レンズ４１の、例えば近点側位置が設定される。

しかしながら、光学系の設計により、前方移動限界位置が、光学系の近点側位置と設定され、後方移動限界位置が、光学系の遠点側位置に設定されても構わない。

次に、本実施の形態の作用について説明する。具体的には、光学装置１００の組立の際における移動枠４０が有する第２レンズ４１の焦点位置の調整方法について説明する。

先ず、作業者は、治具等により、枠体１０と枠体３０との光軸方向Ｌの距離を、規定距離Ｌ１に規定する。

このことにより、枠体１０の基端１０ｂに対する移動枠４０の先端４０ａの当て付き位置が規定される。即ち、第２レンズ４１の焦点位置、具体的には、遠点側位置が規定される。

次いで、作業者は、移動枠４０を内包する枠体２０を、光軸方向Ｌの前後に移動させることにより、第１嵌合長及び第２嵌合長を変化させて、凸部２０ｔに対する移動枠４０の基端４０ｂの光軸方向Ｌにおける当て付き位置を調整する。即ち、第２レンズ４１の焦点位置、具体的には、近点側位置を調整する。

例えば、作業者は、図２に示すように、第１嵌合長をＬ２に設定するとともに第２嵌合長をＬ３に設定したり、図３に示すように、第１嵌合長をＬ４に設定するとともに第２嵌合長をＬ５に設定したりする。

第２レンズ４１の焦点位置の調整後、即ち、規定後、最後に作業者は、枠体１０の外周面１０ｇに対して枠体２０の先端側２０ａを、接着または溶着により固定するとともに、枠体３０の外周面３０ｇに対して枠体２０の基端側２０ｂを、接着または溶着により固定する。

このことにより、枠体１０の基端１０ｂに対する移動枠４０の先端４０ａの当て付き位置が規定されるとともに、凸部２０ｔに対する移動枠４０の基端４０ｂの当て付き位置が規定される。即ち、第２レンズ４１の焦点位置が規定される。

尚、その他の光学装置１００の組み立て方法は周知であるため、その説明は省略する。

このように、本実施の形態においては、光学装置１００の組立の際、第２レンズ４１の焦点調整を行うため、枠体２０を光軸方向Ｌの前後に動かすことにより、第１嵌合長及び第２嵌合長を変化させ、凸部２０ｔに対する移動枠４０の基端４０ｂの当て付け位置を調整できる構成を光学装置１００が有していると示した。

このことによれば、作業者は、枠体２０を動かすのみで、簡単に凸部２０ｔに対する基端４０ｂの当て付き位置、即ち、第２レンズ４１の近点側の焦点位置の調整を精度良く行うことができる。

また、枠体１０と枠体３０との光軸方向Ｌの距離は、規定距離Ｌ１に規定されているとともに、枠体１０の基端１０ｂに、移動枠４０の先端４０ａが当て付くことにより、第２レンズ４１の遠点側の焦点位置を精度良く規定することができる。

また、移動枠４０が枠体２０内の封止された空間において前後に移動自在な構成を光学装置１００は有していることから、枠体２０内の水密性を十分確保することができるとともに、従来のように、移動枠４０に、枠体２０外に突出する柄を設ける必要も無いことから、光学装置１００を小型化することができる。

以上から、移動枠４０の移動範囲を、小型化かつ水密性を実現して位置精度良く規定できる構成を具備する光学装置１００、内視鏡１を提供することができる。

（第２実施の形態）
図６は、本実施の形態の光学装置の組立の際の、移動枠の先端が第２枠の凸部に当て付いた状態を示す部分断面図、図７は、図６の第２枠を、図６よりも後方に移動させた状態を示す部分断面図、図８は、図７の移動枠の基端が、第３枠の先端に当て付いた状態を示す部分断面図である。

この第２実施の形態の光学装置の構成は、上述した図１〜図５に示した第１実施の形態の光学装置と比して、第２枠の凸部に、移動枠の先端が当て付く構成を有しているとともに、移動枠を、コイルを用いる他のアクチュエータを用いて移動させる点が異なる。

よって、この相違点のみを説明し、第１実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。
また、本実施の形態においては、枠体１０は、第３枠を構成し、レンズ１１は、第３レンズを構成するとともに、枠体３０は、第１枠を構成し、レンズ３１は、第１レンズを構成する。
さらに、本実施の形態においては、第１嵌合長は、Ｌ３、Ｌ５に設定され、第２嵌合長は、Ｌ２、Ｌ４に設定される。
また、枠体２０の先端側２０ａは、他端部を構成し、基端側２０ｂは、一端部を構成する。

図６〜図８に示すように、本実施の形態においては、光学装置２００は、枠体２０の外周面２０ｇに、非接触にて移動枠４０を光軸方向Ｌに移動させるアクチュエータ５０を構成するコイル５３が周状に巻回されて接着されている。尚、コイル５３は、光軸方向Ｌに沿って所定の長さを有している。

また、コイル５３の外周、先端及び基端を覆うように周状にアクチュエータ５０を構成するヨーク５４が設けられている。ヨーク５４は、通電に伴いコイル５３に発生する磁力を増幅するものであり、磁性体、例えばケイ素鋼から構成されており、コイル５３及び外周面２０ｇに接着されている。

また、ヨーク５４の先端の一部にアクチュエータ５０を構成する磁石５１が接着されており、基端の一部にアクチュエータを構成する磁石５２が接着されている。

磁石５１、５２は、同じ極性が光軸方向Ｌにおいて向かい合うよう、それぞれヨーク５４の先端及び基端の一部に当て付いて接着されている。

尚、図６〜図８においては、磁石５１、５２は、Ｎ極同士が光軸方向Ｌにおいて向かい合うよう配置されている。即ち、磁石５１が前方側にＳ極が着磁され、後方側にＮ極が着磁されており、磁石５２が前方側にＮ極が着磁され、後方側にＳ極が着磁されている場合を例に挙げて示している。

しかしながら、反対に、Ｓ極同士が光軸方向Ｌにおいて向かい合うよう配置されていても構わない。即ち、磁石５１が前方側にＮ極が着磁され、後方側にＳ極が着磁されており、磁石５２が前方側にＳ極が着磁され、後方側にＮ極が着磁されていても構わない。

また、図６〜図８に示すアクチュエータ５０は、光軸方向Ｌにおける移動枠４０の可動範囲に亘って設けられている。

また、本実施の形態においては、移動枠４０に、磁石は設けられていない。さらに、移動枠４０は、磁性体から構成されている。

このように構成されたアクチュエータ５０は、磁石５１の磁界及び磁石５２の磁界に対して、コイル５３への通電方向を切り替える。

これによりアクチュエータ５０は、コイル５３に発生する磁界の向きが変わり、磁性体から構成された移動枠４０を引き付ける磁石５１及び磁石５２の相対的な磁力の大きさを変えて、枠体２０内に右ネジの法則により発生しヨーク５４により強められたコイル５３に発生する磁界によって、移動枠４０を光軸方向Ｌの前後に移動させる。

尚、このようなアクチュエータ５０を用いた移動枠４０の光軸方向Ｌへの移動構成、移動位置停止構成は周知であるため、その詳しい説明は省略する。

また、光学装置２００は、枠体２０の内周面２０ｎにおいて、凸部２０ｔが、移動枠４０よりも前方位置に設けられており、図６、図７に示すように、凸部２０ｔに、移動枠４０の一端である先端４０ａが当て付く第２当て付き構成を有している。この場合、図８に示すように、枠体３０の先端３０ａに、移動枠４０の他端である基端４０ｂが当て付く。

この第２当て付き構成の場合、前方移動制限部は、凸部２０ｔに構成され、後方移動制限部は、枠体３０の先端３０ａに構成される。

尚、後方移動制限部が、前方移動制限部同様、内周面２０ｎに形成された凸部から構成されていないのは、後方移動制限部までも凸部から構成されてしまうと、製造時の寸法公差の問題により、光軸方向Ｌにおける凸部間の距離を精度良く一定に規定することが難しくなってしまうためである。

また、枠体２０の基端側２０ｂは、枠体３０の先端側の外周面３０ｇに嵌合、固定されることにより、先端３０ａは、後方移動制限部を構成する。

よって、第２当て付き構成においては、枠体２０の先端側２０ａは、枠体１０の小径化を無視すれば、枠体１０の基端側の内周面に嵌合、固定されていても構わない。

次に、本実施の形態の作用について説明する。具体的には、光学装置２００の組立の際における移動枠４０が有する第２レンズ４１の焦点位置の調整方法について説明する。

先ず、作業者は、治具等により、枠体１０と枠体３０との光軸方向の距離を、規定距離Ｌ１に規定する。

このことにより、枠体３０の先端３０ａに対する移動枠４０の基端４０ｂの当て付き位置が規定される。即ち、第２レンズ４１の焦点位置、具体的には、近点側位置が規定される。

次いで、作業者は、移動枠４０を内包する枠体２０を、光軸方向Ｌの前後に移動させることにより、第１嵌合長及び第２嵌合長を変化させて、凸部２０ｔに対する移動枠４０の先端４０ａの光軸方向Ｌにおける当て付き位置を調整する。即ち、第２レンズ４１の焦点位置、具体的には、遠点側位置を調整する。

例えば、図６に示すように、第２嵌合長をＬ２に設定するとともに第１嵌合長をＬ３に設定したり、図７に示すように、第２嵌合長をＬ４に設定するとともに第１嵌合長をＬ５に設定したりする。

第２レンズ４１の焦点位置の調整後、即ち、規定後、最後に作業者は、枠体１０の外周面１０ｇに対して枠体２０の先端側２０ａを、接着または溶着により固定するとともに、枠体３０の外周面３０ｇに対して枠体２０の基端側２０ｂを、接着または溶着により固定する。

このことにより、枠体３０の先端３０ａに対する移動枠４０の基端４０ｂの当て付き位置が規定されるとともに、凸部２０ｔに対する移動枠４０の先端４０ａの当て付き位置が規定される。即ち、第２レンズ４１の焦点位置が規定される。

尚、その他の光学装置２００の組み立て方法は周知であるため、その説明は省略する。

このような本実施の形態の構成によれば、第２当て付き構成においては、枠体２０を動かすのみで、簡単に凸部２０ｔに対する先端４０ａの当て付き位置、即ち、第２レンズ４１の遠点側の焦点位置の調整を精度良く行うことができる。

また、枠体１０と枠体３０との光軸方向Ｌの距離は、規定距離Ｌ１に規定されているとともに、枠体３０の先端３０ａに、移動枠４０の基端４０ｂが当て付くことにより、第２レンズ４１の近点側の焦点位置を精度良く規定することができる。

尚、その他の効果は、上述した第１実施の形態と同じである。

（第３実施の形態）
図９は、本実施の形態の光学装置の組立の際の、移動枠の先端が第２枠の凸部に当て付いた状態を示す部分断面図、図１０は、図９の第２枠を、図９よりも後方に移動させた状態を示す部分断面図、図１１は、図１０の移動枠の基端が、第３枠の先端に当て付いた状態を示す部分断面図である。

この第３実施の形態の光学装置の構成は、上述した図６〜図８に示した第２実施の形態の光学装置と比して、移動枠を移動させるコイルを用いる他のアクチュエータの構成が異なる。

よって、この相違点のみを説明し、第２実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図９〜図１１に示すように、本実施の形態においては、光学装置３００のアクチュエータ１５０を構成するヨーク５４は、前方側ヨーク５４ａと、後方側ヨーク５４ｂとに分割されている。

前方側ヨーク５４ａは、アクチュエータ１５０を構成するコイル５３及び枠体２０の外周面２０ｇに固定されているが、後方側ヨーク５４ｂは、コイル５３及び枠体２０の外周面に固定されていない。また、後方側ヨーク５４ｂの基端に接着された磁石５２は、枠体３０に固定されている。

このような構成によれば、図１０、図１１に示すように、光学装置３００の組立の際、枠体２０を光軸方向Ｌに移動させても、後方側ヨーク５４ｂ及び磁石５２は移動しない。即ち、後方側ヨーク５４ｂ及び磁石５２の光軸方向Ｌの位置は変化しない。

即ち、図１１に示すように、移動枠４０の基端４０ｂが枠体３０の先端３０ａに当て付いている近点側位置において、枠体２０の移動位置に関わらず、移動枠４０とアクチュエータ１５０を構成する磁石５２との相対距離が常に一定となる。このことから、磁石５２を用いた近点側位置における移動枠４０の固定力を、磁石５２までもが移動枠４０とともに移動してしまう上述した第２実施の形態よりもコイル５３に通電される電流を大きくすることなく最適状態となるよう確保することができる。

尚、その反面、本実施の形態においては、ヨーク５４は、前方側ヨーク５４ａと後方側ヨーク５４ｂとに分断されていることから、上述した第２実施の形態よりも磁力の増幅力が低下している。

また、移動枠４０の先端４０ａが凸部２０ｔに当て付いている遠点側位置においては、枠体２０の移動に伴い、アクチュエータ１５０を構成する磁石５１も前方側ヨーク５４ａとともに移動することから、枠体２０の移動位置に関わらず、移動枠４０と磁石５１との径方向Ｋの距離が常に一定となるため、磁石５１を用いた遠点側位置における移動枠４０の固定力は、一定となっている。

尚、その他の構成及び効果は、上述した第２実施の形態と同じある。

尚、以下、変形例を示す。

上述した第１実施の形態においては、レンズ１１が第１レンズを構成するとともに、枠体１０が第１枠を構成し、レンズ３１が第３レンズを構成するとともに、枠体３０が第３枠を構成し、さらに、第１嵌合長がＬ２、Ｌ４に設定され、第２嵌合長がＬ３、Ｌ５に設定され、基端１０ｂが前方移動制限部を構成し、凸部２０ｔが後方移動制限部を構成し、基端４０ｂが移動枠４０の一端を構成し、先端４０ａが移動枠４０の他端を構成する第１付き当て構成を例に挙げて示した。
また、第２、第３実施の形態においては、レンズ１１が第３レンズを構成するとともに、枠体１０が第３枠を構成し、レンズ３１が第１レンズを構成するとともに、枠体３０が第１枠を構成し、さらに、第１嵌合長がＬ３、Ｌ５に設定され、第２嵌合長がＬ２、Ｌ４に設定され、凸部２０ｔが前方移動制限部を構成し、先端３０ａが後方移動制限部を構成し、先端４０ａが移動枠４０の一端を構成し、基端４０ｂが移動枠４０の他端を構成する第２付き当て構成を例に挙げて示した。

これに限らず、第１実施の形態に第２付き当て構成を適用し、第２、第３実施の形態に第１付き当て構成を適用しても、同様の効果を得ることができることは勿論である。

尚、第３実施の形態に第１付き当て構成を適用する場合は、後方側ヨーク５４ｂを、コイル５３、外周面２０ｇに固定し、前方側ヨーク５４ａを、コイル５３及び外周面２０ｇに固定しないとともに、磁石５１を、枠体１０に固定する構成を用いれば良い。

また、上述した第１実施の形態においては、移動枠４０を非接触にて移動させる構成として、コイル２１、２２を用いたアクチュエータを例に挙げて示したが、第２、第３実施の形態に示したコイル５３、ヨーク５４、磁石５１、５２を用いたアクチュエータを用いても良い。反対に、第２実施の形態に、コイル２１、２２を用いたアクチュエータを用いても良い。

さらに、移動枠４０を非接触にて移動させる構成は、上述した第１〜第３実施の形態に示したアクチュエータに限らず、他の構成であっても構わない。

例えば、エアを用いて移動枠４０を非接触にて移動させても構わない。この場合、枠体２０にエア用の孔が形成され、前記孔にチューブ等を介してエアを掃気・吸引する機構が設けられていれば良い。

さらに、上述した第１〜第３実施の形態においては、光学装置１００〜３００は、内視鏡１に設けられていると示したが、これに限らず、カメラ等に設けられる場合であっても適用可能である。

１…内視鏡
１０…枠体（第１枠）、（第３枠）
１０ｂ…枠体の基端（移動枠に対向する端部）
１０ｇ…枠体の外周面
１１…レンズ（第１レンズ）、（第３レンズ）、（光学系）
２０…枠体（第２枠）
２０ａ…枠体の先端側（一端部）、（他端部）
２０ｂ…枠体の基端側（他端部）、（一端部）
２０ｇ…枠体の外周面
２０ｎ…枠体の内周面
２０ｔ…凸部
２１…コイル（アクチュエータ）
２２…コイル（アクチュエータ）
３０…枠体（第３枠）、（第１枠）
３０ａ…枠体の先端（移動枠に対向する端部）
３０ｇ…枠体の外周面
３１…レンズ、（第３レンズ）、（第１レンズ）、（光学系）
４０…移動枠
４０ａ…移動枠の先端（他端）、（一端）
４０ｂ…移動枠の基端（一端）、（他端）
４１…第２レンズ（光学系）
５３…コイル（アクチュエータ）
１００…光学装置
２００…光学装置
３００…光学装置
Ｌ…光軸方向
Ｌ１…規定距離
Ｌ２…嵌合長（第１嵌合長）、（第２嵌合長）
Ｌ３…嵌合長（第２嵌合長）、（第１嵌合長）
Ｌ４…嵌合長（第１嵌合長）、（第２嵌合長）
Ｌ５…嵌合長（第２嵌合長）、（第１嵌合長）

Claims (7)

1. 第１レンズ、第２レンズ、第３レンズを有し、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズの順に光軸方向に配置された光学系と、
   前記第１レンズを保持する第１枠と、
   前記第２レンズを保持する移動枠と、
   前記第３レンズを保持するとともに、前記第１枠から前記光軸方向に沿って規定距離離間する第３枠と、
   前記移動枠を前記光軸方向に沿って移動自在に内包するとともに、前記光軸方向における一端部において前記第１枠に第１嵌合長に設定されて嵌合され、前記光軸方向における他端部において前記第３枠に前記第１嵌合長に伴い変化する第２嵌合長に設定されて嵌合された第２枠と、
   前記第２枠の内周面に形成され、前記第１嵌合長及び前記第２嵌合長により前記光軸方向の位置が変化する凸部と、
   を有し、
   前記凸部は、前記第２レンズが前記第３レンズへ近接する方向へ前記移動枠が移動された際に、前記移動枠の前記光軸方向の一端が当てつくことで、前記移動枠の移動を制限する部材であり、
   前記第１枠における前記光軸方向において前記移動枠に対向する端部は、前記第２レンズが前記第１レンズへ近接する方向へ前記移動枠が移動された際に、前記移動枠の前記光軸方向の他端が当てつくことで、前記移動枠の移動を制限する部材であることを特徴とする光学装置。
2. 前記第２枠の前記一端部は、前記第１枠の外周面に嵌合されることにより、前記第１枠の前記端部は、前記移動枠に対向していることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. 前記移動枠は、前記第１レンズ及び前記第３レンズによって封止された前記第２枠内において前記光軸方向に移動自在に内包されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
4. 前記第２枠の外周面に、非接触にて前記移動枠を前記光軸方向に移動させるアクチュエータが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
5. 前記アクチュエータは、通電に伴い発生する磁界により前記移動枠を前記光軸方向に移動させるコイルを具備していることを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
6. 前記第１枠及び前記第２枠は、前記第１嵌合長にて接着または溶着されており、
   前記第２枠及び前記第３枠は、前記第２嵌合長にて接着または溶着されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
7. 請求項１に記載の前記光学装置を有する内視鏡であって、
   前記移動枠が前記光軸方向に移動することにより、被写体の焦点を切り替えることを特徴とする内視鏡。
   

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