JP5789758B2 - Drive mechanism and camera device - Google Patents

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Description

本発明は、リニア駆動力を駆動部材から被駆動部材へ効率よく伝達する駆動機構に関し、特に、小型のカメラヘッドを回転させるための駆動機構に関するものである。   The present invention relates to a driving mechanism that efficiently transmits a linear driving force from a driving member to a driven member, and more particularly to a driving mechanism for rotating a small camera head.

従来、カメラ装置などで用いられる駆動装置として、リニアアクチュエータを利用したものが提案されている（例えば特許文献１参照）。リニアアクチュエータは、駆動モータが回転すると軸方向に移動する軸（駆動部材）を備えている。そして、この軸で被駆動部材を押すことにより、リニアアクチュエータの押圧力（リニア駆動力）が被駆動部材に伝達される。リニアアクチュエータは、被駆動部材を微少な距離だけ動かすような用途（例えば、小型のカメラヘッドを回転させる用途など）に適している。   Conventionally, a drive device using a linear actuator has been proposed as a drive device used in a camera device or the like (see, for example, Patent Document 1). The linear actuator includes a shaft (drive member) that moves in the axial direction when the drive motor rotates. Then, by pressing the driven member with this shaft, the pressing force (linear driving force) of the linear actuator is transmitted to the driven member. The linear actuator is suitable for an application that moves a driven member by a minute distance (for example, an application that rotates a small camera head).

特開２００６−１４８２９９号公報JP 2006-148299 A

しかしながら、従来の駆動装置では、リニアアクチュエータの付勢力に対して反対の方向に弾性的な付勢力を加えるコイルばねが設けられており、この反対方向の付勢力によって、リニアアクチュエータのリニア駆動力が低減されてしまうことになる。   However, the conventional driving device is provided with a coil spring that applies an elastic urging force in the opposite direction to the urging force of the linear actuator, and the urging force in the opposite direction reduces the linear driving force of the linear actuator. It will be reduced.

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、リニア駆動力を駆動部材から被駆動部材へ効率よく伝達することのできる駆動機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a drive mechanism that can efficiently transmit a linear drive force from a drive member to a driven member.

本発明の駆動機構は、駆動モータと、前記駆動モータが回転することにより、所定の回転軸を中心にして回転運動するとともに前記回転軸の軸方向に沿って直線運動する駆動部材と、前記駆動部材の回転運動により得られる回転駆動力が伝達されることなく、前記駆動部材の直線運動により得られるリニア駆動力が伝達される被駆動部材と、を備え、前記リニア駆動力が、前記リニア駆動力の方向と反対方向の付勢力により低減されることなく、前記駆動部材から前記被駆動部材へ伝達される構成を有している。   The drive mechanism of the present invention includes a drive motor, a drive member that rotates about the predetermined rotation axis and linearly moves along the axial direction of the rotation shaft when the drive motor rotates, and the drive A driven member to which a linear driving force obtained by a linear motion of the driving member is transmitted without transmitting a rotational driving force obtained by the rotational motion of the member, wherein the linear driving force is the linear driving The driving member is configured to be transmitted from the driving member to the driven member without being reduced by the biasing force in the direction opposite to the direction of the force.

この構成により、駆動モータが回転することにより得られるリニア駆動力が、リニア駆動力の方向と反対方向の付勢力により低減されることなく、駆動部材から被駆動部材へ伝達される。したがって、従来のようにリニア駆動力が反対方向の付勢力により低減される場合に比べて、効率よくリニア駆動力を伝達することができる。   With this configuration, the linear driving force obtained by the rotation of the driving motor is transmitted from the driving member to the driven member without being reduced by the biasing force in the direction opposite to the direction of the linear driving force. Therefore, the linear driving force can be transmitted more efficiently than in the conventional case where the linear driving force is reduced by the biasing force in the opposite direction.

また、本発明の駆動機構は、前記被駆動部材に取り付けられるとともに、前記駆動部材の一方の端部（被駆動部材側の端部）に取り付けられる第１の部材と、前記駆動部材の他方の端部（被駆動部材と反対側の端部）に取り付けられる第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に取り付けられ、前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに引き合う方向の付勢力を発生させる付勢部材と、を備えた構成を有している。   The drive mechanism of the present invention is attached to the driven member, and includes a first member attached to one end of the drive member (end on the driven member side) and the other of the drive member. A second member attached to an end (an end opposite to the driven member), and attached between the first member and the second member, and the first member and the second member And a biasing member that generates a biasing force in a direction in which the members are attracted to each other.

この構成により、駆動部材が第１の部材と第２の部材によって挟まれる。このように駆動部材を挟んだ状態で、第１の部材と第２の部材には、第１の部材と第２の部材とを互いに引き合う方向の付勢力がかけられる。したがって、第１の部材と第２の部材は、駆動部材の直線移動に追従することができる。そして、この直線運動により得られるリニア駆動力が、第１の部材を介して被駆動部材に伝達される。この場合、第１の部材と第２の部材には、第１の部材と第２の部材とを互いに引き合う方向の付勢力がかけられるが、この付勢力は、リニア駆動力を低減させるように働かない。したがって、従来のようにリニア駆動力が反対方向の付勢力により低減される場合に比べて、効率よくリニア駆動力を伝達することができる。   With this configuration, the driving member is sandwiched between the first member and the second member. In such a state where the driving member is sandwiched, the first member and the second member are applied with a biasing force in a direction in which the first member and the second member are attracted to each other. Therefore, the first member and the second member can follow the linear movement of the drive member. Then, the linear driving force obtained by this linear motion is transmitted to the driven member via the first member. In this case, the first member and the second member are applied with a biasing force in a direction in which the first member and the second member are attracted to each other, and this biasing force reduces the linear driving force. Does not work. Therefore, the linear driving force can be transmitted more efficiently than in the conventional case where the linear driving force is reduced by the biasing force in the opposite direction.

また、本発明の駆動機構は、前記被駆動部材に取り付けられ、前記駆動部材の一方の端部を抜け止めするとともに軸受けするベアリング部材を備えた構成を有している。   In addition, the drive mechanism of the present invention is configured to include a bearing member that is attached to the driven member and that prevents one end of the drive member from slipping out and receives a bearing.

この構成により、駆動部材がベアリング部材によって軸受けされる。この場合、ベアリング部材によって、駆動部材の抜け止めも行われる。したがって、ベアリング部材は、駆動部材の直線移動に追従することができる。そして、この直線運動により得られるリニア駆動力が、ベアリング部材を介して被駆動部材に伝達される。このとき、被駆動部材は、リニア駆動力の方向と反対方向の付勢力を受けない。したがって、従来のようにリニア駆動力が反対方向の付勢力により低減される場合に比べて、効率よくリニア駆動力を伝達することができる。   With this configuration, the drive member is supported by the bearing member. In this case, the drive member is prevented from coming off by the bearing member. Therefore, the bearing member can follow the linear movement of the drive member. The linear driving force obtained by this linear motion is transmitted to the driven member via the bearing member. At this time, the driven member does not receive the biasing force in the direction opposite to the direction of the linear driving force. Therefore, the linear driving force can be transmitted more efficiently than in the conventional case where the linear driving force is reduced by the biasing force in the opposite direction.

また、本発明の駆動機構は、前記被駆動部材に伝達された前記リニア駆動力を、第２の被駆動部材に伝達されるべき回転駆動力に変換する変換部を備えた構成を有している。   In addition, the drive mechanism of the present invention includes a conversion unit that converts the linear driving force transmitted to the driven member into a rotational driving force to be transmitted to the second driven member. Yes.

この構成により、被駆動部材に伝達されたリニア駆動力が、回転駆動力に変換されて、第２の被駆動部材に伝達される。例えば、この回転駆動力によりカメラヘッド（第２の被駆動部材）を回転させることができる。なお、第２の被駆動部材は、カメラヘッドに回転駆動力を伝達するためのプーリなどでもよい。   With this configuration, the linear driving force transmitted to the driven member is converted into a rotational driving force and transmitted to the second driven member. For example, the camera head (second driven member) can be rotated by this rotational driving force. Note that the second driven member may be a pulley or the like for transmitting a rotational driving force to the camera head.

本発明のカメラ装置は、カメラヘッドと、前記カメラヘッドを所定の回転軸を中心に回転させるための駆動機構とを備えたカメラ装置であって、前記駆動機構は、駆動モータと、前記駆動モータが回転することにより、所定の回転軸を中心にして回転運動するとともに前記回転軸の軸方向に沿って直線運動する駆動部材と、前記駆動部材の回転運動により得られる回転駆動力が伝達されることなく、前記駆動部材の直線運動により得られるリニア駆動力が伝達される被駆動部材と、を備え、前記リニア駆動力が、前記リニア駆動力の方向と反対方向の付勢力により低減されることなく、前記駆動部材から前記被駆動部材へ伝達される構成を有している。   The camera device of the present invention is a camera device including a camera head and a drive mechanism for rotating the camera head around a predetermined rotation axis, wherein the drive mechanism includes a drive motor and the drive motor. Is rotated, and a rotational movement about the predetermined rotational axis and a linear movement along the axial direction of the rotational axis, and a rotational driving force obtained by the rotational movement of the drive member are transmitted. And a driven member to which a linear driving force obtained by a linear motion of the driving member is transmitted, and the linear driving force is reduced by an urging force in a direction opposite to the direction of the linear driving force. Instead, it is configured to be transmitted from the driving member to the driven member.

このカメラ装置によっても、上記と同様に、駆動モータが回転することにより得られるリニア駆動力が、リニア駆動力の方向と反対方向の付勢力により低減されることなく、駆動部材から被駆動部材へ伝達される。したがって、従来のようにリニア駆動力が反対方向の付勢力により低減される場合に比べて、効率よくリニア駆動力を伝達することができる。   Also in this camera device, as described above, the linear driving force obtained by the rotation of the driving motor is not reduced by the biasing force in the direction opposite to the direction of the linear driving force, and the driving member is moved to the driven member. Communicated. Therefore, the linear driving force can be transmitted more efficiently than in the conventional case where the linear driving force is reduced by the biasing force in the opposite direction.

本発明は、リニア駆動力を駆動部材から被駆動部材へ効率よく伝達することができるという効果を有する駆動機構を提供することができるものである。   The present invention can provide a driving mechanism having an effect that a linear driving force can be efficiently transmitted from a driving member to a driven member.

本発明の第１の実施の形態における駆動機構の説明図Explanatory drawing of the drive mechanism in the 1st Embodiment of this invention 第１の実施の形態におけるカメラ装置（内視鏡装置）のブロック図Block diagram of a camera apparatus (endoscope apparatus) in the first embodiment 第１の実施の形態におけるカメラ装置（内視鏡装置）のカメラヘッドの拡大図The enlarged view of the camera head of the camera apparatus (endoscope apparatus) in 1st Embodiment 第１の実施の形態における駆動機構の動作の説明図Explanatory drawing of operation | movement of the drive mechanism in 1st Embodiment 第１の実施の形態における駆動機構の動作の説明図Explanatory drawing of operation | movement of the drive mechanism in 1st Embodiment 本発明の第２の実施の形態における駆動機構の説明図Explanatory drawing of the drive mechanism in the 2nd Embodiment of this invention 第２の実施の形態における駆動機構の動作の説明図Explanatory drawing of operation | movement of the drive mechanism in 2nd Embodiment 第２の実施の形態における駆動機構の動作の説明図Explanatory drawing of operation | movement of the drive mechanism in 2nd Embodiment

以下、本発明の実施の形態の駆動機構およびカメラ装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態では、カメラ装置が、腹腔内を観察するための腹腔鏡等として用いられる内視鏡装置の場合を例示する。なお、このカメラ装置（内視鏡装置）は、医療用の内視鏡装置に限られず、工業用の内視鏡装置でもよいことは勿論である。   Hereinafter, a drive mechanism and a camera device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the case where the camera device is an endoscope device used as a laparoscope or the like for observing the inside of the abdominal cavity is exemplified. The camera device (endoscope device) is not limited to a medical endoscope device, but may be an industrial endoscope device.

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の駆動機構および内視鏡装置（カメラ装置）の構成を、図１〜図３を参照して説明する。ここでは、まず、図２を参照して、内視鏡装置の全体の構成について説明する。図２に示すように、内視鏡装置１は、信号処理部２や光源部３などが内蔵されている本体部４と、本体部４に着脱自在に取り付けられる内視鏡カメラ５で構成されている。信号処理部２は、内視鏡カメラ５から得られた映像入力信号に所定の信号処理を施して、モニタ（図示せず）などに出力される映像出力信号を生成する機能を備えている。光源部３は、光ファイバ（図示せず）などを用いて内視鏡カメラ５に照明光を送る機能を備えている。 (First embodiment)
The configuration of the drive mechanism and the endoscope apparatus (camera apparatus) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the overall configuration of the endoscope apparatus will be described first with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the endoscope apparatus 1 includes a main body unit 4 in which a signal processing unit 2, a light source unit 3, and the like are incorporated, and an endoscopic camera 5 that is detachably attached to the main body unit 4. ing. The signal processing unit 2 has a function of performing predetermined signal processing on the video input signal obtained from the endoscope camera 5 and generating a video output signal output to a monitor (not shown) or the like. The light source unit 3 has a function of sending illumination light to the endoscope camera 5 using an optical fiber (not shown).

つぎに、図３を参照して、内視鏡カメラ５の構成について説明する。図３に示すように、内視鏡カメラ５は、円筒状の硬性ケース６を備えており、硬性ケース６の先端部には、球状のカメラヘッド７が備えられている。この例では、カメラヘッド７の一部（ほぼ半分）が、硬性ケース６の先端部から外出しており、カメラヘッド７の残部（残りの半分）が、硬性ケース６の内部に収納されている。そして、硬性ケース６の先端部には、カメラヘッド７の外出した部分を覆う半球ドーム状のカバー８が備えられている。このカバー８は、透明な光学ガラスや光学プラスチックで構成されている。なお、カメラヘッド７とカバー８との間には、所定の隙間９が設けられている。なお、図１では、説明の便宜のため、カバー８の１／４球のみが図示されているが、実際には、カバー８の形状は、１／２球（半球）形状である。   Next, the configuration of the endoscope camera 5 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the endoscope camera 5 includes a cylindrical hard case 6, and a spherical camera head 7 is provided at the tip of the hard case 6. In this example, a part (almost half) of the camera head 7 goes out from the tip of the rigid case 6, and the remaining part (the remaining half) of the camera head 7 is accommodated in the rigid case 6. . A hemispherical dome-like cover 8 is provided at the distal end of the hard case 6 to cover the portion of the camera head 7 that has gone out. The cover 8 is made of transparent optical glass or optical plastic. A predetermined gap 9 is provided between the camera head 7 and the cover 8. In FIG. 1, only the ¼ sphere of the cover 8 is shown for convenience of explanation, but in actuality, the shape of the cover 8 is a ½ sphere (hemisphere) shape.

カメラヘッド７には、レンズ１０が備えられている（図１および図２参照）。また、カメラヘッド７の球面上において、レンズ１０の光軸から９０度ずれた左右一対の極の位置には、パンベルト１１の両方の端部がそれぞれ固定されている。また、このカメラヘッド７の球面上において、レンズ１０の光軸から９０度ずれた上下一対の極の位置には、チルトベルト１２の両端がそれぞれ固定されている。この場合、パンベルト１１やチルトベルト１２の厚さは、カメラヘッド７とカバー８との間の隙間９より小さい。また、パンベルト１１やチルトベルト１２は、固定用のボルト１３を用いてカメラヘッド７に固定されている。   The camera head 7 is provided with a lens 10 (see FIGS. 1 and 2). On the spherical surface of the camera head 7, both ends of the pan belt 11 are fixed at positions of a pair of left and right poles that are shifted by 90 degrees from the optical axis of the lens 10. On the spherical surface of the camera head 7, both ends of the tilt belt 12 are fixed at the positions of a pair of upper and lower poles shifted from the optical axis of the lens 10 by 90 degrees. In this case, the thickness of the pan belt 11 and the tilt belt 12 is smaller than the gap 9 between the camera head 7 and the cover 8. The pan belt 11 and the tilt belt 12 are fixed to the camera head 7 using fixing bolts 13.

つぎに、図１を参照して、カメラヘッド７の駆動機構について説明する。なお、ここでは、チルト方向の駆動機構について説明するが、特に言及しない限り、パン方向の駆動機構の構成や動作は、チルト方向の駆動機構と同様である。   Next, the drive mechanism of the camera head 7 will be described with reference to FIG. Here, the tilt direction drive mechanism will be described, but the configuration and operation of the pan direction drive mechanism are the same as those of the tilt direction drive mechanism unless otherwise specified.

図１に示すように、チルトベルト１２には、チルトモータ１４の回転駆動力がチルト用プーリ１５を介して伝達される。このチルトモータ１４は、リニアアクチュエータとして構成されており、チルトモータ１４（駆動モータ）が回転すると、軸部材１６（軸状の駆動部材）が軸中心に回転運動するとともに、軸方向に沿って直線運動する。この軸部材１６は、リンク部材１７（被駆動部材）に連結されている。   As shown in FIG. 1, the rotational driving force of the tilt motor 14 is transmitted to the tilt belt 12 through a tilt pulley 15. The tilt motor 14 is configured as a linear actuator. When the tilt motor 14 (drive motor) rotates, the shaft member 16 (shaft-shaped drive member) rotates around the axis and linearly extends in the axial direction. Exercise. The shaft member 16 is connected to a link member 17 (driven member).

この場合、リンク部材１７には、軸部材１６の回転運動により得られる回転駆動力は伝達されず、軸部材１６の直線運動により得られるリニア駆動力が伝達される。すなわち、リンク部材１７は、軸部材１６からの回転駆動力によって軸中心に回転運動をすることはないが、軸部材１６からのリニア駆動力によって軸方向に沿って直線運動をする。   In this case, the rotational driving force obtained by the rotational motion of the shaft member 16 is not transmitted to the link member 17, but the linear driving force obtained by the linear motion of the shaft member 16 is transmitted. That is, the link member 17 does not rotate about the axis by the rotational driving force from the shaft member 16, but linearly moves along the axial direction by the linear driving force from the shaft member 16.

そして、このリニア駆動力は、従来のようにリニア駆動力の方向と反対方向の付勢力により低減されることなく、軸部材１６からリンク部材１７へ伝達される。本実施の形態では、そのための構成として、軸部材１６の一方の端部（リンク部材１７の側の端部）に第１フレーム部材１８が取り付けられ、軸部材１６の他方の端部（リンク部材１７と反対側の端部）に第２フレーム部材１９が取り付けられている。また、第１フレーム部材１８は、リンク部材１７にも連結されている。そして、第１フレーム部材１８と第２フレーム部材１９との間には、ばね部材２０が取り付けられており、ばね部材２０の付勢力（ばね弾性力）により、第１フレーム部材１８と第２フレーム部材１９が互いに引き合うように構成されている。   The linear driving force is transmitted from the shaft member 16 to the link member 17 without being reduced by an urging force in a direction opposite to the direction of the linear driving force as in the prior art. In the present embodiment, as a configuration for that purpose, the first frame member 18 is attached to one end of the shaft member 16 (end on the link member 17 side), and the other end of the shaft member 16 (link member). The second frame member 19 is attached to the opposite end of the second frame member 17. The first frame member 18 is also coupled to the link member 17. A spring member 20 is attached between the first frame member 18 and the second frame member 19, and the first frame member 18 and the second frame are urged by the urging force (spring elastic force) of the spring member 20. The members 19 are configured to attract each other.

また、本実施の形態では、リンク部材１７に、チルト用プーリ１５に立設されたピン２１が挿入される長穴２２が設けられている。軸部材１６から伝達されたリニア駆動力によってリンク部材１７が直線運動をすると、チルト用プーリ１５が回転する。このとき、チルト用プーリ１５のピン２１は、リンク部材１７の長穴２２の中でスライド可能である。このようにして、リンク部材１７（被駆動部材）に伝達されたリニア駆動力が、回転駆動力に変換されて、チルト用プーリ１５（第２の被駆動部材）に伝達される。したがって、この場合、ピン２１と長穴２２が、本発明の変換部に相当する。   In the present embodiment, the link member 17 is provided with a long hole 22 into which the pin 21 erected on the tilt pulley 15 is inserted. When the link member 17 linearly moves by the linear driving force transmitted from the shaft member 16, the tilt pulley 15 rotates. At this time, the pin 21 of the tilt pulley 15 can slide in the elongated hole 22 of the link member 17. In this way, the linear driving force transmitted to the link member 17 (driven member) is converted into a rotational driving force and transmitted to the tilt pulley 15 (second driven member). Therefore, in this case, the pin 21 and the long hole 22 correspond to the conversion portion of the present invention.

以上のように構成された第１の実施の形態の内視鏡装置１の駆動機構について、図４および図５を参照して、その動作を説明する。   The operation of the driving mechanism of the endoscope apparatus 1 according to the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

図４および図５に示すように、チルトモータ１４が回転すると、軸部材１６が軸方向（図における左右方向）に直線運動する。そして、この直線運動により得られるリニア駆動力が、軸部材１６からリンク部材１７に伝達され、そのリニア駆動力が回転駆動力に変換されて、チルト用プーリ１５に伝達される。   As shown in FIGS. 4 and 5, when the tilt motor 14 rotates, the shaft member 16 linearly moves in the axial direction (left-right direction in the drawings). A linear driving force obtained by this linear motion is transmitted from the shaft member 16 to the link member 17, and the linear driving force is converted into a rotational driving force and transmitted to the tilt pulley 15.

この回転駆動力によりチルト用プーリ１５が回転して、チルトベルト１２の一方の端部が引っ張られるとともに、チルトベルト１２の他方の端部が押し出されると、カメラヘッド７がチルト軸を中心にしてチルト方向に回転する。この場合、カメラヘッド７は、パンベルト１１の両方の端部によって左右両側から挟むように保持されている。このパンベルト１１の両方の端部は、カメラヘッド７がチルト方向に回転するときの回転軸（チルト軸）上に位置している。したがって、カメラヘッド７がチルト方向に回転するときには、パンベルト１１の両方の端部を軸として回転するともいえる。なお、ここでは、内視鏡カメラ５で撮影された画像をモニタに表示したときのモニタ上の上下方向が「チルト方向」に相当する。   When the tilt pulley 15 is rotated by this rotational driving force and one end of the tilt belt 12 is pulled, and the other end of the tilt belt 12 is pushed out, the camera head 7 is centered on the tilt axis. Rotates in the tilt direction. In this case, the camera head 7 is held by both ends of the pan belt 11 so as to be sandwiched from both the left and right sides. Both ends of the pan belt 11 are positioned on a rotation axis (tilt axis) when the camera head 7 rotates in the tilt direction. Therefore, when the camera head 7 rotates in the tilt direction, it can be said that the camera head 7 rotates about both ends of the pan belt 11 as axes. Here, the vertical direction on the monitor when an image photographed by the endoscope camera 5 is displayed on the monitor corresponds to the “tilt direction”.

ここでは、図示を省略するが、上記と同様にして、パン用プーリには、パンモータのリニア駆動力が、回転駆動力に変換されて伝達される。   Although illustration is omitted here, in the same manner as described above, the linear driving force of the pan motor is converted into the rotational driving force and transmitted to the pan pulley.

その回転駆動力によりパン用プーリが回転して、パンベルト１１の一方の端部が引っ張られるとともに、パンベルト１１の他方の端部が押し出されると、カメラヘッド７がパン軸を中心にしてパン方向に回転する。この場合、カメラヘッド７は、チルトベルト１２の両方の端部によって上下両側から挟むように保持されている。このチルトベルト１２の両方の端部は、カメラヘッド７がパン方向に回転するときの回転軸（パン軸）上に位置している。したがって、カメラヘッド７がパン方向に回転するときには、チルトベルト１２の両方の端部を軸として回転するともいえる。なお、ここでは、内視鏡カメラ５で撮影された画像をモニタに表示したときのモニタ上の左右方向が「パン方向」に相当する。   When the pan pulley rotates by the rotational driving force and one end of the pan belt 11 is pulled and the other end of the pan belt 11 is pushed out, the camera head 7 pans around the pan axis. Rotate in the direction. In this case, the camera head 7 is held by both ends of the tilt belt 12 so as to be sandwiched from both the upper and lower sides. Both ends of the tilt belt 12 are positioned on a rotation axis (pan axis) when the camera head 7 rotates in the pan direction. Therefore, when the camera head 7 rotates in the pan direction, it can be said that the camera head 7 rotates about both ends of the tilt belt 12 as axes. Here, the horizontal direction on the monitor when an image photographed by the endoscope camera 5 is displayed on the monitor corresponds to the “pan direction”.

このような第１の実施の形態の内視鏡装置１の駆動機構によれば、リニア駆動力を軸部材１６からリンク部材１７へ効率よく伝達することができる。   According to the driving mechanism of the endoscope apparatus 1 of the first embodiment as described above, the linear driving force can be efficiently transmitted from the shaft member 16 to the link member 17.

すなわち、本実施の形態では、チルトモータ１４やパンモータが回転することにより得られるリニア駆動力が、リニア駆動力の方向と反対方向の付勢力により低減されることなく、軸部材１６からリンク部材１７へ伝達され、カメラヘッドがチルト方向やパン方向に回転される。したがって、従来のようにリニア駆動力が反対方向の付勢力により低減される場合に比べて、効率よくリニア駆動力を伝達することができる。   That is, in the present embodiment, the linear driving force obtained by the rotation of the tilt motor 14 and the pan motor is not reduced by the biasing force in the direction opposite to the direction of the linear driving force, and the shaft member 16 to the link member 17. The camera head is rotated in the tilt direction and pan direction. Therefore, the linear driving force can be transmitted more efficiently than in the conventional case where the linear driving force is reduced by the biasing force in the opposite direction.

この場合、軸部材１６が第１フレーム部材１８と第２フレーム部材１９によって挟まれる。このように軸部材１６を挟んだ状態で、第１フレーム部材１８と第２フレーム部材１９には、第１フレーム部材１８と第２フレーム部材１９とを互いに引き合う方向の付勢力がかけられる。したがって、第１フレーム部材１８と第２フレーム部材１９は、軸部材１６の直線移動に追従することができる。そして、この直線運動により得られるリニア駆動力が、第１フレーム部材１８を介してリンク部材１７に伝達される。この場合、第１フレーム部材１８と第２フレーム部材１９には、第１フレーム部材１８と第２フレーム部材１９とを互いに引き合う方向の付勢力（ばね弾性力）がかけられるが、この付勢力は、リニア駆動力を低減させるように働かない。したがって、従来のようにリニア駆動力が反対方向の付勢力により低減される場合に比べて、効率よくリニア駆動力を伝達することができる。   In this case, the shaft member 16 is sandwiched between the first frame member 18 and the second frame member 19. With the shaft member 16 sandwiched in this manner, the first frame member 18 and the second frame member 19 are applied with an urging force in a direction in which the first frame member 18 and the second frame member 19 are attracted to each other. Therefore, the first frame member 18 and the second frame member 19 can follow the linear movement of the shaft member 16. The linear driving force obtained by this linear motion is transmitted to the link member 17 via the first frame member 18. In this case, the first frame member 18 and the second frame member 19 are applied with a biasing force (spring elastic force) in a direction in which the first frame member 18 and the second frame member 19 are attracted to each other. Does not work to reduce the linear driving force. Therefore, the linear driving force can be transmitted more efficiently than in the conventional case where the linear driving force is reduced by the biasing force in the opposite direction.

また、本実施の形態では、リンク部材１７に伝達されたリニア駆動力が、回転駆動力に変換されて、チルト用プーリ１５やパン用プーリに伝達される。そして、チルト用プーリ１５やパン用プーリに伝達された回転駆動力により、カメラヘッド７をチルト方向やパン方向に回転させることができる。   In the present embodiment, the linear driving force transmitted to the link member 17 is converted into a rotational driving force and transmitted to the tilt pulley 15 and the pan pulley. Then, the camera head 7 can be rotated in the tilt direction or the pan direction by the rotational driving force transmitted to the tilt pulley 15 or the pan pulley.

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態の駆動機構および内視鏡装置（カメラ装置）について説明する。ここでは、第２の実施の形態が、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明する。ここで特に言及しない限り、本実施の形態の構成および動作は、第１の実施の形態と同様である。 (Second Embodiment)
Next, a driving mechanism and an endoscope apparatus (camera apparatus) according to a second embodiment of the present invention will be described. Here, the point that the second embodiment is different from the first embodiment will be mainly described. Unless otherwise specified, the configuration and operation of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.

本実施の形態でも、リニアアクチュエータで発生したリニア駆動力は、従来のようにリニア駆動力の方向と反対方向の付勢力により低減されることなく、軸部材１６からリンク部材１７へ伝達される。図６に示すように、本実施の形態では、そのための構成として、ベアリング部材３０が用いられる。ベアリング部材３０は、軸部材１６の一方の端部（リンク部材１７の側の端部）を軸受けするように構成されている。また、このベアリング部材３０は、軸部材１６の一方の端部（リンク部材１７の側の端部）を抜け止めするようにも構成されている。例えば、軸部材１６とベアリング部材３０の内輪を接着するなどの方法により、抜け止めされている。また、ベアリング部材３０は、リンク部材１７にも連結されている。   Also in the present embodiment, the linear driving force generated by the linear actuator is transmitted from the shaft member 16 to the link member 17 without being reduced by an urging force in a direction opposite to the direction of the linear driving force as in the prior art. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, a bearing member 30 is used as a configuration for that purpose. The bearing member 30 is configured to support one end portion of the shaft member 16 (end portion on the link member 17 side). The bearing member 30 is also configured to prevent one end of the shaft member 16 (the end on the link member 17 side) from coming off. For example, the shaft member 16 and the inner ring of the bearing member 30 are prevented from coming off by a method such as bonding. The bearing member 30 is also coupled to the link member 17.

また、本実施の形態では、リンク部材１７は、ベアリング部材３０とチルト用プーリ１５に、それぞれ回動可能に取り付けられており、このようにして、リンク部材１７（被駆動部材）に伝達されたリニア駆動力が、回転駆動力に変換されて、チルト用プーリ１５（第２の被駆動部材）に伝達される。したがって、この場合、リンク部材１７が、本発明の変換部にも相当する。   Further, in the present embodiment, the link member 17 is rotatably attached to the bearing member 30 and the tilt pulley 15, and is thus transmitted to the link member 17 (driven member). The linear driving force is converted into a rotational driving force and transmitted to the tilt pulley 15 (second driven member). Therefore, in this case, the link member 17 corresponds to the conversion unit of the present invention.

以上のように構成された第２の実施の形態の内視鏡装置１の駆動機構について、図７および図８を参照して、その動作を説明する。   The operation of the driving mechanism of the endoscope apparatus 1 according to the second embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

図７および図８に示すように、チルトモータ１４が回転すると、軸部材１６が軸方向（図における左右方向）に直線運動する。そして、この直線運動により得られるリニア駆動力が、軸部材１６からリンク部材１７に伝達され、そのリニア駆動力が回転駆動力に変換されて、チルト用プーリ１５に伝達される。   As shown in FIGS. 7 and 8, when the tilt motor 14 rotates, the shaft member 16 linearly moves in the axial direction (left and right direction in the figure). A linear driving force obtained by this linear motion is transmitted from the shaft member 16 to the link member 17, and the linear driving force is converted into a rotational driving force and transmitted to the tilt pulley 15.

なお、本実施の形態では、チルトベルト１２は、カメラヘッド７とチルト用プーリ１５との間で交差している。ここでは、図示を省略するが、チルトベルト１２が交差する位置には、ベルト挿通孔が設けられている。この場合、チルトベルト１２を交差させることによって、チルトベルト１２の端部が所定方向に引っ張られるように構成されている。   In the present embodiment, the tilt belt 12 intersects between the camera head 7 and the tilt pulley 15. Although illustration is omitted here, a belt insertion hole is provided at a position where the tilt belt 12 intersects. In this case, the tilt belt 12 is configured to be pulled in a predetermined direction by crossing the tilt belt 12.

このチルトベルト１２の端部が引っ張られる方向は、チルトベルト１２の一方の端部を引っ張ることによりカメラヘッド７のチルト方向の回転角θが最大となるときに、チルト平面上のカメラヘッド７の円の接線方向（この場合、チルトベルト１２の一方の端部における接線方向）に設定されている。ここで、「チルト平面」とは、カメラヘッド７の球中心を通りかつカメラヘッド７のチルト軸に垂直な平面をいい、「チルト平面上のカメラヘッド７の円」とは、チルト平面とカメラヘッド７の球面とが交差することにより形成される円をいう。なお、硬性ケース６の内部には、チルトベルト１２を所定方向（接線方向）にガイドするガイド部３１が設けられてもよい。   The direction in which the end of the tilt belt 12 is pulled is such that when the rotation angle θ in the tilt direction of the camera head 7 is maximized by pulling one end of the tilt belt 12, It is set in the tangential direction of the circle (in this case, the tangential direction at one end of the tilt belt 12). Here, the “tilt plane” refers to a plane that passes through the center of the sphere of the camera head 7 and is perpendicular to the tilt axis of the camera head 7. The “circle of the camera head 7 on the tilt plane” refers to the tilt plane and the camera. A circle formed by the intersection of the spherical surface of the head 7. A guide portion 31 that guides the tilt belt 12 in a predetermined direction (tangential direction) may be provided inside the hard case 6.

このような第２の実施の形態の内視鏡装置１の駆動機構によっても、第１の実施の形態と同様の作用効果が奏される。   Also by the drive mechanism of the endoscope apparatus 1 according to the second embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.

この場合、軸部材１６がベアリング部材３０によって軸受けされる。この場合、ベアリング部材３０によって、軸部材１６の抜け止めも行われる。したがって、ベアリング部材３０は、軸部材１６の直線移動に追従することができる。そして、この直線運動により得られるリニア駆動力が、ベアリング部材３０を介してリンク部材１７に伝達される。このとき、リンク部材１７は、リニア駆動力の方向と反対方向の付勢力を受けない。したがって、従来のようにリニア駆動力が反対方向の付勢力により低減される場合に比べて、効率よくリニア駆動力を伝達することができる。   In this case, the shaft member 16 is supported by the bearing member 30. In this case, the shaft member 16 is also prevented from coming off by the bearing member 30. Therefore, the bearing member 30 can follow the linear movement of the shaft member 16. The linear driving force obtained by this linear motion is transmitted to the link member 17 via the bearing member 30. At this time, the link member 17 does not receive an urging force in a direction opposite to the direction of the linear driving force. Therefore, the linear driving force can be transmitted more efficiently than in the conventional case where the linear driving force is reduced by the biasing force in the opposite direction.

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。   The embodiments of the present invention have been described above by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and can be changed or modified according to the purpose within the scope of the claims. is there.

以上のように、本発明にかかる駆動機構は、リニア駆動力を駆動部材から被駆動部材へ効率よく伝達することができるという効果を有し、小型のカメラヘッドを回転させるための駆動機構等として有用である。   As described above, the driving mechanism according to the present invention has an effect that the linear driving force can be efficiently transmitted from the driving member to the driven member, and is used as a driving mechanism for rotating a small camera head. Useful.

１ 内視鏡装置（カメラ装置）
２ 信号処理部
３ 光源部
４ 本体部
５ 内視鏡カメラ
６ 硬性ケース
７ カメラヘッド
８ カバー
９ 隙間
１０ レンズ
１１ パンベルト
１２ チルトベルト
１３ ボルト
１４ チルトモータ（駆動モータ）
１５ チルト用プーリ
１６ 軸部材（駆動部材）
１７ リンク部材（被駆動部材）
１８ 第１フレーム部材（第１の部材）
１９ 第２フレーム部材（第２の部材）
２０ ばね部材（付勢部材）
２１ ピン
２２ 長穴
３０ ベアリング部材
３１ ガイド部 1 Endoscopic device (camera device)
2 signal processing unit 3 light source unit 4 main body unit 5 endoscope camera 6 rigid case 7 camera head 8 cover 9 gap 10 lens 11 pan belt 12 tilt belt 13 bolt 14 tilt motor (drive motor)
15 Pulley for tilting 16 Shaft member (drive member)
17 Link member (driven member)
18 First frame member (first member)
19 Second frame member (second member)
20 Spring member (biasing member)
21 pin 22 long hole 30 bearing member 31 guide part

Claims (3)

駆動モータと、
前記駆動モータが回転することにより、所定の回転軸を中心にして回転運動するとともに前記回転軸の軸方向に沿って直線運動する駆動部材と、
前記駆動部材の回転運動により得られる回転駆動力が伝達されることなく、前記駆動部材の直線運動により得られるリニア駆動力が伝達される被駆動部材と、
前記駆動部材のリニア駆動力を前記被駆動部材に伝達するように前記被駆動部材に取り付けられるとともに、前記駆動部材とともに回転運動することなく前記駆動部材の直線移動に追従するように前記駆動部材の一方の端部に取り付けられる第１の部材と、
前記駆動部材とともに回転運動することなく前記駆動部材の直線移動に追従するように前記駆動部材の他方の端部に取り付けられる第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに引き合う方向の付勢力を発生させ、前記付勢力が前記第１の部材と前記第２の部材にかかるように前記第１の部材と前記第２の部材との間に取り付けられる付勢部材と、
を備え、
前記リニア駆動力が、前記駆動部材から前記被駆動部材へ伝達されることを特徴とする駆動機構。 A drive motor;
A drive member that rotates about the predetermined rotation axis and linearly moves along the axial direction of the rotation axis by rotating the drive motor;
A driven member to which a linear driving force obtained by a linear motion of the driving member is transmitted without transmitting a rotational driving force obtained by the rotational motion of the driving member;
The driving member is attached to the driven member so as to transmit the linear driving force of the driving member to the driven member, and is adapted to follow the linear movement of the driving member without rotating with the driving member. A first member attached to one end;
A second member attached to the other end of the drive member so as to follow the linear movement of the drive member without rotating with the drive member;
The first member and the second member are generated so as to generate a biasing force in a direction in which the first member and the second member are attracted to each other, and the biasing force is applied to the first member and the second member. An urging member attached between the two members;
With
Drive mechanism the linear driving force, characterized in that it is transmitted from the front Symbol driving member to the driven member. 前記被駆動部材に伝達された前記リニア駆動力を、第２の被駆動部材に伝達されるべき回転駆動力に変換する変換部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。 The drive mechanism according to claim 1 , further comprising a conversion unit that converts the linear driving force transmitted to the driven member into a rotational driving force to be transmitted to the second driven member. カメラヘッドと、前記カメラヘッドを所定の回転軸を中心に回転させるための駆動機構とを備えたカメラ装置であって、
前記駆動機構は、
駆動モータと、
前記駆動モータが回転することにより、所定の回転軸を中心にして回転運動するとともに前記回転軸の軸方向に沿って直線運動する駆動部材と、
前記駆動部材の回転運動により得られる回転駆動力が伝達されることなく、前記駆動部材の直線運動により得られるリニア駆動力が伝達される被駆動部材と、
前記駆動部材のリニア駆動力を前記被駆動部材に伝達するように前記被駆動部材に取り付けられるとともに、前記駆動部材とともに回転運動することなく前記駆動部材の直線移動に追従するように前記駆動部材の一方の端部に取り付けられる第１の部材と、
前記駆動部材とともに回転運動することなく前記駆動部材の直線移動に追従するように前記駆動部材の他方の端部に取り付けられる第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに引き合う方向の付勢力を発生させ、前記付勢力が前記第１の部材と前記第２の部材にかかるように前記第１の部材と前記第２の部材との間に取り付けられる付勢部材と、
を備え、
前記リニア駆動力が、前記駆動部材から前記被駆動部材へ伝達されることを特徴とするカメラ装置。
A camera device comprising a camera head and a drive mechanism for rotating the camera head around a predetermined rotation axis,
The drive mechanism is
A drive motor;
A drive member that rotates about the predetermined rotation axis and linearly moves along the axial direction of the rotation axis by rotating the drive motor;
A driven member to which a linear driving force obtained by a linear motion of the driving member is transmitted without transmitting a rotational driving force obtained by the rotational motion of the driving member;
The driving member is attached to the driven member so as to transmit the linear driving force of the driving member to the driven member, and is adapted to follow the linear movement of the driving member without rotating with the driving member. A first member attached to one end;
A second member attached to the other end of the drive member so as to follow the linear movement of the drive member without rotating with the drive member;
The first member and the second member are generated so as to generate a biasing force in a direction in which the first member and the second member are attracted to each other, and the biasing force is applied to the first member and the second member. An urging member attached between the two members;
With
The camera apparatus linear driving force, characterized in that it is transmitted from the front Symbol driving member to the driven member.
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