JP6532481B2 - 光学ユニット及び内視鏡 - Google Patents

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Description

本発明は、ボイスコイルモータを用いて可動部を進退駆動する光学ユニット及び内視鏡に関する。
一般に、オートフォーカス機能や電動ズーム機能を備えた光学ユニットは、フォーカシング用やズーミング用の可動レンズを保持した可動部を光軸方向に進退駆動させるための駆動装置が用いられる。この駆動装置として、従来、例えば、コイル及び磁石を用いた電磁駆動式アクチュエータ、すなわちボイスコイルモータを利用した技術が開示されている（特許文献１参照）。
特許第５０３１６６６号公報
しかしながら、特許文献１に記載された光学ユニットは、可動部の摺動軸に対して、ボイスコイルモータにより発生される推進力の作用軸がオフセットしている為、可動部が摺動軸に対して斜めになる、いわゆるこじり、が生じやすく可動部を駆動させるために必要な力量が大きくなってしまう。このため、高出力なボイスコイルモータが必要となり、ボイスコイルモータの大型化を招いてしまい、光学ユニットの小型化には不向きである。
本発明にかかる実施形態は、ボイスコイルモータを用いて固定部に対して可動部を進退駆動する小型化及び軽量化された光学ユニット及び内視鏡を提供することにある。
本発明のある態様に係る光学ユニットは、
少なくとも物体側固定レンズ群及び像側固定レンズ群のいずれか１つを保持し、少なくとも一部が所定の軸を中心とした筒形状の固定部と、
前記物体側固定レンズ群と前記像側固定レンズ群の間で可動レンズ群を保持し、前記固定部の径方向内側に配置され、前記軸を中心とした筒形状の可動部と、
前記固定部に配置されたコイル、及び、前記可動部に配置され前記軸に直交する方向に磁気分極された磁石、によって、前記可動部を前記固定部に対して、前記軸方向に相対移動させることが可能なボイスコイルモータと、
を備え、
前記可動部は、前記固定部の内周に摺動可能な可動側摺動面を有し、
前記可動部の前記軸方向において、前記可動側摺動面の最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離が、前記固定部が保持する物体側固定レンズ群の射出面から前記固定部が保持する像側固定レンズ群の入射面までの距離よりも長い
ことを特徴とする。
本発明にかかる実施形態によれば、ボイスコイルモータを用いて可動部を進退駆動する小型化及び軽量化された光学ユニット及び内視鏡を提供することが可能となる。
第１実施形態の光学ユニットを示す断面図である。 図１のII−II断面図である。 図１のIII−III断面図である。 第１実施形態の光学ユニットの固定部本体を示す図である。 第１実施形態の光学ユニットの前枠部を示す図である。 第１実施形態の光学ユニットの後枠部を示す図である。 第１実施形態の光学ユニットの可動部を示す図である。 図２のVIII−VIII断面図で、ボイスコイルモータのみを示した断面図である。 図２のボイスコイルモータのみを示した断面図である。 第２実施形態の光学ユニットを示す図である。 第２実施形態の光学ユニットの固定部本体を示す図である。 第３実施形態の光学ユニットを示す図である。 第３実施形態の光学ユニットの固定部本体を示す図である。 第４実施形態の光学ユニットを示す図である。 第４実施形態の光学ユニットの固定部本体を示す図である。 第５実施形態の光学ユニットを示す図である。 第５実施形態の移動後の光学ユニットを示す図である。 第５実施形態の光学ユニットの可動部を示す図である。 第５実施形態の光学ユニットの後枠部を示す図である。 第６実施形態の光学ユニットを示す図である。 第７実施形態の光学ユニットを示す図である。 図２１のXXII−XXII断面図である。 本実施形態の撮像装置を備えた内視鏡の一例を示す図である。
以下、本実施形態の光学ユニットについて説明する。
図１は、第１実施形態の光学ユニットを示す断面図である。図２は、図１のII−II断面図である。図３は、図１のIII−III断面図である。なお、図１は、図２のI−I断面図でもある。
本実施形態の光学ユニット１は、図２及び図３に示すように、固定部２と、固定部２に対して移動可能で可動レンズ群Ｇｖを保持する可動部３と、固定部２に対して可動部３を移動させる駆動力を発生するボイスコイルモータ１０と、を備える。
第１実施形態の光学ユニット１では、固定部２は、固定部本体２０と、可動レンズ群Ｇｖよりも物体側の物体側固定レンズ群Ｇｆを保持し固定部本体２０の物体側に取り付けられた前枠部４と、可動レンズ群Ｇｖよりも像側の像側固定レンズ群Ｇｂを保持し固定部本体２０の像側に取り付けられた後枠部５と、を含む。
図４は、第１実施形態の光学ユニットの固定部本体を示す図である。
固定部本体２０は、図３に示すように、少なくとも一部が所定の軸Ｃを中心とした筒形状の部材からなる。第１実施形態の固定部本体２０は、軸Ｃを中心とした筒部２１と、筒部２１の軸方向の物体側に形成された物体側肉厚部２２及び像側肉厚部２３と、を有する。
筒部２１は、一部に肉抜き部２１ａが形成される。第１実施形態では、筒部２１の軸Ｃを中心として９０°毎に４つの肉抜き部２１ａが形成される。肉抜き部２１ａを除いた筒部２１の径方向内側の面は筒状のシリンドリカル面であって、可動部３を案内支持する固定側摺動面２４となっている。したがって、固定側摺動面２４は、肉抜き部２１ａにより、周方向に分割された形状になっている。
物体側肉厚部２２は、筒部２１よりも径方向外側及び径方向内側に突出して形成される。像側肉厚部２３は、筒部２１よりも径方向外側に突出して形成される。像側肉厚部２３の径方向内側の固定側摺動面２４には、溝２３ｃが形成されている。可動部３を組み付ける時に、後述する磁石１２がこの溝２３ｃを通過する。したがって、固定部本体２０に対して可動部３を円滑に組み立てることが可能となる。なお、各肉厚部２２，２３は、筒部２１とは別体に形成され、組立時に取り付けられる構造としてもよい。
図５は、第１実施形態の光学ユニットの前枠部を示す図である。
前枠部４は、外周部４１と内周部４２とを有する筒状の部材である。外周部４１は、第１外周部４１ａ、第２外周部４１ｂ、及び、外周側凸部４１ｃを有する。内周部４２は、第１内周部４２ａ、第２内周部４２ｂ、及び、内周側凸部４２ｃを有する。
第１外周部４１ａは第２外周部４１ｂよりも大径である。第１外周部４１ａと第２外周部４１ｂの間には、径方向外側に突出した最も大径の外周側凸部４１ｃを有する。第１内周部４２ａは第２内周部４２ｂよりも大径である。第１内周部４２ａと第２内周部４２ｂの間には、径方向内側に突出した最も小径の内周側凸部４２ｃを有する。
前枠部４には、物体側固定レンズ群Ｇｆが保持される。例えば、第１実施形態では、前枠部４は、第１内周部４２ａに前第１レンズＬｆ１、第２内周部４２ｂに前第２レンズＬｆ２を保持する。また、前第１レンズＬｆ１の像側及び前第２レンズＬｆ２の物体側は、凸部４２ｃに接触して保持されることが好ましい。
前枠部４は、第２外周部４１ｂが固定部本体２０の物体側肉厚部２２の内周面２２ａに接触しながら、固定部本体２０の物体側の端面２２ｂが第２外周部４１ｂと外周側凸部４１ｃとの段部４１ｄに接触するまで挿入される。
図６は、第１実施形態の光学ユニットの後枠部を示す図である。
後枠部５は、外周部５１と内周部５２とを有する筒状の部材である。外周部５１は、第１外周部５１ａ、第２外周部５１ｂ、及び、第３外周部５１ｃを有する。内周部５２は、第１内周部５２ａ、第２内周部５２ｂ、及び、内周側凸部５２ｃを有する。
第１外周部５１ａは第２外周部５１ｂよりも小径であり、第２外周部５１ｂは第３外周部５１ｃよりも小径である。第１内周部５２ａは第２内周部５２ｂよりも小径である。第１内周部５２ａの最も物体側の端部には、径方向内側に突出した最も小径の内周側凸部５２ｃを有する。
後枠部５には、像側固定レンズ群Ｇｂが保持される。例えば、第１実施形態では、後枠部５は、第１内周部５２ａに後第１レンズＬｂ１及び後第２レンズＬｂ２を保持する。また、前第１レンズＬｆ１の物体側は、内周側凸部５２ｃに接触して保持されることが好ましい。
後枠部５は、第２外周部５１ｂが固定部本体２０の像側肉厚部２３の固定側摺動面２４に接触しながら、固定部本体２０の像側の端面２３ａが第２外周部５１ｂと第３外周部５１ｃとの段部５１ｄに接触するまで挿入される。
図７は、第１実施形態の光学ユニットの可動部を示す図である。
第１実施形態の可動部３は、図７に示すように、所定の軸Ｃを中心とし、外周部３１と内周部３２を有する筒形状の部材からなる。
可動部３の外周部３１は、筒部３１ａと、筒部３１ａの軸Ｃ方向の両端部に形成され、筒部３１ａよりも外周の径が大きい突縁部３１ｂと、突縁部３１ｂの外周面からなる可動側摺動面３１ｃと、突縁部３１ｂの径方向外側の一部に形成された平面部３１ｄと、軸Ｃ方向で両端の平面部３１ｄの間で筒部３１ａよりも径方向内側に形成される段差部３１ｅと、軸方向で段差部３１ｅの間に形成され筒部３１ａの表面を切り欠いた切欠部３１ｆと、を有する。可動部３の筒部３１ａと突縁部３１ｂは、別体の部材を組み立てる構成でもよい。
可動部３の内周部３２は、第１内周部３２ａ、第２内周部３２ｂ、第３内周部３２ｃ、及び、凸部３２ｄを有する。第２内周部３２ｂは第１内周部３２ａ及び第３内周部３２ｃよりも小径である。第２内周部３２ｂと第３内周部３２ｃの間には、径方向内側に突出した最も小径の内周側凸部３２ｄを有する。
可動部３には、可動レンズ群Ｇｖが保持される。例えば、第１実施形態では、可動部３は、第２内周部３２ｂに可動レンズＬｖを保持する。また、可動レンズＬｖの像側は、内周側凸部３２ｄに接触して保持されることが好ましい。
可動部３は、突縁部３１ｂの外周面が固定部本体２０の固定側摺動面２４と摺動する可動側摺動面３１ｃを構成し、可動側摺動面３１ｃが固定側摺動面２４と接触しながら固定部本体２０に挿入される。また、第１実施形態では、図２及び図３に示すように、可動部３の第３内周部３２ｃの径方向内側に後枠部５の第１外周部５１ａが対向するように挿入される。すなわち、像側固定レンズ群Ｇｂの少なくとも一部が可動部３の第３内周部３２ｃの径方向内側に存在する。また、可動部３が最も物体側に移動した場合、物体側固定レンズ群Ｇｆの少なくとも一部が可動部３の第１内周部３２ａの径方向内側に存在する。
第１実施形態の光学ユニット１では、図３に示すように、軸Ｃ方向で、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離Ｌ１が、固定部２の前枠部４が保持する物体側固定レンズ群Ｇｆの射出面から、固定部２の後枠部５が保持する像側固定レンズ群Ｇｂの入射面までの距離Ｌ２よりも長い。なお、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離には、面取り部分を含まない。
このように構成することにより、軸Ｃ方向に小型化することが可能となる。また、可動部３の傾きを抑制することができ、径方向にも小型化することが可能となる。
図２に示すように、ボイスコイルモータ１０は、固定部２の固定部本体２０に配置されたコイル１１と、コイル１１に対向するように可動部３に配置された磁石１２と、を有する。
図３に示すように、本実施形態のコイル１１は、固定部本体２０の筒部２１の外周に巻かれる第１コイル１１ａと、第１コイル１１ａの軸Ｃ方向に並んで、固定部本体２０の筒部２１の外周に巻かれる第２コイル１１ｂと、を有する。なお、コイル１１は、予め巻かれたものを後から配設してもよい。軸Ｃ方向に隣り合う第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂは、直列で接続されることが好ましいが、並列に接続されてもよい。図１及び図２に示すように、第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂは、それぞれ固定部本体２０の肉抜き部２１ａに対応する平面１１ａｐ，１１ｂｐを有する。すなわち、第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂは、それぞれ周方向に平面部１１ａｐ，１１ｂｐと円筒部１１ａｔ，１１ｂｔとが交互に配置される。
図１及び図２に示すように、磁石１２は、第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂの平面部１１ａｐ，１１ｂｐの内側に対向するように、軸中心に対して９０°毎に、可動部３の段差部３１ｅに第１磁石１２ａと第２磁石１２ｂがそれぞれ軸方向に並べて配置される。そのため、第１磁石１２ａと第２磁石１２ｂを安定して設置することができ、安定した磁界が形成され、固定部２に対して移動する可動部３のブレを抑制することが可能となる。
また、第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂの軸Ｃ方向の幅の合計は、第１磁石１２ａと第２磁石１２ｂの軸Ｃ方向の幅よりも長くし、可動部３の移動範囲内で第１磁石１２ａと第２磁石１２ｂが常に第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂの軸Ｃ方向の幅内にそれぞれ存在するように設定することが好ましい。
なお、本実施形態では、軸Ｃを中心として９０°毎に磁石１２を設置したが、９０°に限らず、他の角度で複数設置されてもよい。
図８は、図１のVIII−VIII断面図で、ボイスコイルモータのみを示した断面図である。図９は、図２のボイスコイルモータのみを示した断面図である。
本実施形態では、磁石１２は、軸Ｃ方向に第１磁石１２ａの組と第２磁石１２ｂの組がそれぞれ並列に離間して配置されている。第１磁石１２ａの組と第２磁石１２ｂの組は、それぞれ径方向に着磁され、磁極が互いに逆向きであることが好ましい。例えば、第１磁石１２ａは、第１コイル１１ａ側をＮ極、その反対側をＳ極とし、第２磁石１２ｂは、第２コイル１１ｂ側をＳ極、その反対側をＮ極とする。すなわち、図８及び図９に示すように、各磁石１２の磁気分極方向を各白抜き矢印Ａのように、軸Ｃに対して直交する方向に設定することが好ましい。また、コイル１１は、第１磁石１２ａの組と第２磁石１２ｂの組の間で巻き回し方向が反転することが好ましい。例えば、図８に示すように、第１コイル１１ａを矢印Ｂの方向に巻いた場合、第２コイル１１ｂは逆方向に巻けばよい。或いは、第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂの巻き回し方向は同一とし、電流方向が逆になるように第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂが接続されていてもよい。例えば、図８に示すように、第１コイル１１ａを矢印Ｂの方向に電流を流した場合、第２コイル１１ｂは矢印Ｂの逆方向に電流が流れるようになっていればよい。
このように、本実施形態では、第１コイル１１ａの巻かれた固定部本体２０の径方向内側に、それぞれ第１コイル１１ａに対向して第１磁石１２ａを設置した可動部３が配置される。したがって、第１コイル１１ａの平面部１１ａｐは、それぞれ第１磁石１２ａの径方向の外側の面１２１ａに直交する方向の磁界の中に存在する。なお、第２磁石１２ｂも同様に構成される。したがって、駆動効率が向上し、可動部３を迅速に移動させることが可能となる。また、第１磁石１２ａ及び第２磁石１２ｂの径方向の外側の面１２１ａ，１２１ｂを平面で形成することで、容易に組み立てることが可能となる。
このような構造の光学ユニット１のコイル１１に電流を流すと、磁石１２の磁界の影響によって、可動部３に軸Ｃ方向の力が発生し、固定部２に対して可動部３が軸Ｃの方向に移動する。例えば、第１コイル１１ａ及び第２コイル１１ｂに流す電流を制御することによって、可動部３は、固定部２に対して移動することが可能となる。なお、可動部３が移動している状態でも磁石１２の径方向の外側の面は、固定部本体２０の肉抜き部２１ａ内に配置される。
また、図３に示すように、可動部３の突縁部３１ｂの外周面は固定部本体２０の固定側摺動面２４に接触する可動側摺動面３１ｃを構成する。固定部本体２０の固定側摺動面２４と可動部３の可動側摺動面３１ｃを接触させることで、固定部本体２０に対して可動部３を常に接触した状態で移動させることができ、固定部２に対する可動部３の傾斜を抑制することができ、可動部３を的確に移動させることが可能となる。
さらに、光学ユニット１は、軸Ｃに対して対称に形成されることが好ましい。固定部本体２０の固定側摺動面２４と可動部３の可動側摺動面３１ｃを接触させる構造に加えて、光学ユニット１全体を軸Ｃに対して対称に形成することで、重心を軸Ｃ上に配置することができ、固定部２に対する可動部３の傾斜をさらに抑制することが可能となる。
このように、本実施形態の光学ユニット１は、小型で軽量に形成することができ、駆動効率が向上し、可動部３を迅速に作動させることが可能となる。また、作動中も固定部本体２０の固定側摺動面２４と可動部３の可動側摺動面３１ｃが接触することで、固定部２に対する可動部３の傾斜を抑制することができ、可動部３を的確に移動させることが可能となる。
次に、第２実施形態の光学ユニットについて説明する。
図１０は、第２実施形態の光学ユニットを示す図である。図１１は、第２実施形態の光学ユニットの固定部本体を示す図である。
第２実施形態の光学ユニット１は、第１実施形態の前枠部４を固定部本体２０と一体に形成した構造を有する。例えば、第２実施形態では、固定部本体２０の物体側肉厚部２２を物体側に延長し、物体側肉厚部２２の径方向内側に第１内周部２２ｃ、第２内周部２２ｄ、及び、凸部２２ｅを形成する。第１内周部２２ｃは第２内周部２２ｄよりも大径である。第１内周部２２ｃと第２内周部２２ｄの間には、径方向内側に突出した最も小径の凸部２２ｅを有する。
物体側肉厚部２２には、物体側固定レンズ群Ｇｆが保持される。例えば、第２実施形態では、物体側肉厚部２２は、第１内周部２２ｃに前第１レンズＬｆ１、第２内周部２２ｄに前第２レンズＬｆ２を保持する。また、前第１レンズＬｆ１の像側及び前第２レンズＬｆ２の物体側は、凸部２２ｅに接触して保持されることが好ましい。
可動部３は、突縁部３１ｂの外周面が固定部本体２０の固定側摺動面２４と摺動する可動側摺動面３１ｃを構成し、可動側摺動面３１ｃが固定側摺動面２４と接触しながら固定部本体２０に挿入される。また、第２実施形態では、可動部３の第３内周部３２ｃの径方向内側に後枠部５の第１外周部５１ａが対向するように挿入される。すなわち、像側固定レンズ群Ｇｂの少なくとも一部が可動部３の第３内周部３２ｃの径方向内側に存在する。また、可動部３が最も物体側に移動した場合、物体側固定レンズ群Ｇｆの少なくとも一部が可動部３の第１内周部３２ａの径方向内側に存在する。
第２実施形態の光学ユニット１では、図１０に示すように、軸Ｃ方向で、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離Ｌ１が、固定部２の物体側肉厚部２２が保持する物体側固定レンズ群Ｇｆの射出面から、固定部２の後枠部５が保持する像側固定レンズ群Ｇｂの入射面までの距離Ｌ２よりも長い。なお、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離には、面取り部分を含まない。
このように構成することにより、軸Ｃ方向に小型化することが可能となる。また、可動部３の傾きを抑制することができ、径方向にも小型化することが可能となる。さらに、前枠部４を設けることがないので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、低コスト化することが可能となる。
次に、第３実施形態の光学ユニットについて説明する。
図１２は、第３実施形態の光学ユニットを示す図である。図１３は、第３実施形態の光学ユニットの固定部本体を示す図である。
第３実施形態の光学ユニット１は、第１実施形態の後枠部５を固定部本体２０と一体に形成した構造を有する。例えば、第３実施形態では、固定部本体２０の像側肉厚部２３を像側に延長し、像側肉厚部２３の径方向内側に第１内周部２３ｄ、内側筒状部２３ｅ、及び、軸方向凹部２３ｆを形成する。
第１内周部２３ｄは、像側肉厚部２３の径方向内側に突出して形成される。内側筒状部２３ｅは、第１内周部２３ｄから軸方向物体側に延びる筒状の部分である。像側肉厚部２３の内側筒状部２３ｅには、像側固定レンズ群Ｇｂが保持される。例えば、第３実施形態では、像側肉厚部２３は、内側筒状部２３ｅに後第１レンズＬｂ１及び後第２レンズＬｂ２を保持する。軸方向凹部２３ｆは、内側筒状部２３ｅの径方向外側と固定側摺動面２４との間に形成され、可動部３の一部が挿入される。第１内周部２３ｄの像側には第１内周部２３ｄよりも大径の第２内周部２３ｇが形成される。第２内周部２３ｇには、センサ等を取り付けることが可能である。また、物体側肉厚部２２の径方向内側の固定側摺動面２４には、溝２２ｆが形成されている。可動部３を組み付ける時に、後述する磁石１２がこの溝２２ｆを通過する。
可動部３は、突縁部３１ｂの外周面が固定部本体２０の固定側摺動面２４と摺動する可動側摺動面３１ｃを構成し、可動側摺動面３１ｃが固定側摺動面２４と接触しながら固定部本体２０に挿入される。また、第３実施形態では、可動部３の第３内周部３２ｃの径方向内側に固定部本体２０の内側筒状部２３ｅが対向するように挿入される。すなわち、像側固定レンズ群Ｇｂの少なくとも一部が可動部３の第３内周部３２ｃの径方向内側に存在する。また、可動部３が最も物体側に移動した場合、物体側固定レンズ群Ｇｆの少なくとも一部が可動部３の第１内周部３２ａの径方向内側に存在する。
第３実施形態の光学ユニット１では、図１２に示すように、軸Ｃ方向で、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離Ｌ１が、固定部２の前枠部４が保持する物体側固定レンズ群Ｇｆの射出面から、固定部２の像側肉厚部２３の内側筒状部２３ｅが保持する像側固定レンズ群Ｇｂの入射面までの距離Ｌ２よりも長い。なお、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離には、面取り部分を含まない。
このように構成することにより、軸Ｃ方向に小型化することが可能となる。また、可動部３の傾きを抑制することができ、径方向にも小型化することが可能となる。さらに、後枠部５を設けることがないので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、低コスト化することが可能となる。
次に、第４実施形態の光学ユニットについて説明する。
図１４は、第４実施形態の光学ユニットを示す図である。図１５は、第４実施形態の光学ユニットの固定部本体を示す図である。
第４実施形態の光学ユニット１は、第１実施形態の前枠部４及び後枠部５を固定部本体２０と一体に形成した構造を有する。
例えば、第４実施形態では、固定部本体２０の物体側肉厚部２２を物体側に延長し、物体側肉厚部２２の径方向内側に第１内周部２２ｃ及び段部２２ｇを形成する。第１内周部２２ｃは、固定側摺動部２４よりも大径である。段部２２ｇは、第１内周部２２ｃと固定側摺動部２４の間に形成される。物体側肉厚部２２には、物体側固定レンズ群Ｇｆが保持される。例えば、第４実施形態では、物体側肉厚部２２は、第１内周部２２ｃに前第１レンズＬｆ１と前第２レンズＬｆ２の接合レンズを保持する。また、前第１レンズＬｆ１の像側は、段部２２ｇに接触して保持されることが好ましい。
また、例えば、第４実施形態では、固定部本体２０の像側肉厚部２３を像側に延長し、像側肉厚部２３の径方向内側に第１内周部２３ｄ、内側筒状部２３ｅ、及び、軸方向凹部２３ｆを形成する。
第１内周部２３ｄは、像側肉厚部２３の径方向内側に突出して形成される。内側筒状部２３ｅは、第１内周部２３ｄから軸方向物体側に延びる筒状の部分である。像側肉厚部２３の内側筒状部２３ｅには、像側固定レンズ群Ｇｂが保持される。例えば、第４実施形態では、像側肉厚部２３は、内側筒状部２３ｅに後第１レンズＬｂ１及び後第２レンズＬｂ２を保持する。軸方向凹部２３ｆは、内側筒状部２３ｅの径方向外側と固定側摺動面２４との間に形成され、可動部３の一部が挿入される。第１内周部２３ｄの像側には第１内周部２３ｄよりも大径の第２内周部２３ｇが形成される。第２内周部２３ｇには、センサ等を取り付けることが可能である。
可動部３は、突縁部３１ｂの外周面が固定部本体２０の固定側摺動面２４と摺動する可動側摺動面３１ｃを構成し、可動側摺動面３１ｃが固定側摺動面２４と接触しながら固定部本体２０に挿入される。また、第４実施形態では、可動部３の第３内周部３２ｃの径方向内側に固定部本体２０の内側筒状部２３ｅが対向するように挿入される。すなわち、像側固定レンズ群Ｇｂの少なくとも一部が可動部３の第３内周部３２ｃの径方向内側に存在する。また、可動部３が最も物体側に移動した場合、物体側固定レンズ群Ｇｆの少なくとも一部が可動部３の第１内周部３２ａの径方向内側に存在する。
第４実施形態の光学ユニット１では、図１４に示すように、軸Ｃ方向で、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離Ｌ１が、固定部２の第１内周部２２ｃが保持する物体側固定レンズ群Ｇｆの射出面から、固定部２の像側肉厚部２３の内側筒状部２３ｅが保持する像側固定レンズ群Ｇｂの入射面までの距離Ｌ２よりも長い。なお、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離には、面取り部分を含まない。
このように構成することにより、軸Ｃ方向に小型化することが可能となる。また、可動部３の傾きを抑制することができ、径方向にも小型化することが可能となる。さらに、前枠部４と後枠部５を設けることがないので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、低コスト化することが可能となる。
次に、第５実施形態の光学ユニットについて説明する。
図１６は、第５実施形態の光学ユニットを示す図で、可動部３が最も物体側に位置する図である。図１７は、第５実施形態の移動後の光学ユニットを示す図で、可動部３が最も像側に位置する図である。図１８は、第５実施形態の光学ユニットの可動部を示す図である。図１９は、第５実施形態の光学ユニットの後枠部を示す図である。
第５実施形態の光学ユニット１は、図１６に示すように、固定部２と、固定部２に対して移動可能で可動レンズ群Ｇｖを保持する可動部３と、固定部２に対して可動部３を移動させる駆動力を発生するボイスコイルモータ１０と、を備える。
第５実施形態の光学ユニット１では、固定部２は、固定部本体２０と、可動レンズ群Ｇｖよりも物体側の物体側固定レンズ群Ｇｆを保持し固定部本体２０の物体側に取り付けられた前枠部４と、固定部本体２０の像側に取り付けられた後枠部５と、を含む。第５実施形態の光学ユニット１は、後枠部５にレンズ群を保持しない。
可動部３の外周部３１は、筒部３１ａと、筒部３１ａの軸Ｃ方向の両端部に形成され、筒部３１ａよりも外周の径が大きい突縁部３１ｂと、突縁部３１ｂの外周面からなる可動側摺動面３１ｃと、突縁部３１ｂの径方向外側の一部に形成された平面部３１ｄと、軸Ｃ方向で両端の平面部３１ｄの間で筒部３１ａよりも径方向内側に形成される段差部３１ｅと、軸方向で段差部３１ｅの間に形成され筒部３１ａの表面を切り欠いた切欠部３１ｆと、を有する。可動部３の筒部３１ａと突縁部３１ｂは、別体の部材を組み立てる構成でもよい。
可動部３の内周部３２は、第１内周部３２ａ、第２内周部３２ｂ、及び、凸部３２ｄを有する。第２内周部３２ｂは第１内周部３２ａよりも小径である。第２内周部３２ｂの像側には、径方向内側に突出した最も小径の凸部３２ｄを有する。
可動部３には、可動レンズ群Ｇｖが保持される。例えば、第５実施形態では、可動部３は、第２内周部３２ｂに可動レンズＬｖを保持する。また、可動レンズＬｖの像側は、凸部３２ｄに接触して保持されることが好ましい。
可動部３は、突縁部３１ｂの外周面が固定部本体２０の固定側摺動面２４と摺動する可動側摺動面３１ｃを構成し、可動側摺動面３１ｃが固定側摺動面２４と接触しながら固定部本体２０に挿入される。また、第５実施形態では、図１６及び図１７に示すように、可動部３の第１内周部３２ａの径方向内側に前第２レンズＬｆ２が対向するように挿入される。すなわち、物体側固定レンズ群Ｇｆの少なくとも一部が可動部３の第１内周部３２ａの径方向内側に存在する。
第５実施形態の光学ユニット１では、図１６及び図１７に示すように、軸Ｃ方向で、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離Ｌ１が、固定部２の前枠部４が保持する物体側固定レンズ群Ｇｆの射出面から、可動部３が保持する可動レンズ群Ｇｖの入射面までの距離Ｌ３よりも長い。なお、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離には、面取り部分を含まない。
このように構成することにより、軸Ｃ方向に小型化することが可能となる。また、可動部３の傾きを抑制することができ、径方向にも小型化することが可能となる。
また、可動部３は、図１６に示す最も物体側の位置にある場合、一方の突縁部３１ｂが前枠部４に接触し、図１７に示す最も像側の位置にある場合、他方の突縁部３１ｂが後枠部５に接触する。
したがって、可動範囲を最大限まで大きく設定可能となる。また、可動範囲端では、前枠部４及び後枠部５に接触するので、容易に位置決めすることが可能となる。
さらに、図１９に示す後枠部５は、センサ等を保持することができ、スペースを有効に利用することが可能となる。
次に、第６実施形態の光学ユニットについて説明する。
図２０は、第６実施形態の光学ユニットを示す図である。
第６実施形態の光学ユニット１は、第５実施形態の前枠部４を固定部本体２０と一体に形成した構造を有する。例えば、第６実施形態では、固定部本体２０の物体側肉厚部２２を物体側に延長し、物体側肉厚部２２の径方向内側に第１内周部２２ｃ、第２内周部２２ｄ、及び、凸部２２ｅを形成する。第１内周部２２ｃは第２内周部２２ｄよりも大径である。第１内周部２２ｃと第２内周部２２ｄの間には、径方向内側に突出した最も小径の凸部２２ｅを有する。ここで、第６実施形態の光学ユニット１の固定部２の固定部本体２０は、図１１に示した第２実施形態の固定部本体２０と同様の構造であり、後枠部５は、図１９に示した第５実施形態の後枠部５と同様の構造である。また、可動部３は、図１８に示した第５実施形態の可動部３と同様の構造である。
物体側肉厚部２２には、物体側固定レンズ群Ｇｆが保持される。例えば、第６実施形態では、物体側肉厚部２２は、第１内周部２２ｃに前第１レンズＬｆ１、第２内周部２２ｄに前第２レンズＬｆ２を保持する。また、前第１レンズＬｆ１の像側及び前第２レンズＬｆ２の物体側は、凸部２２ｅに接触して保持されることが好ましい。
可動部３は、突縁部３１ｂの外周面が固定部本体２０の固定側摺動面２４と摺動する可動側摺動面３１ｃを構成し、可動側摺動面３１ｃが固定側摺動面２４と接触しながら固定部本体２０に挿入される。また、第６実施形態では、図２０に示すように、可動部３の第１内周部３２ａの径方向内側に前第２レンズＬｆ２が対向するように挿入される。すなわち、物体側固定レンズ群Ｇｆの少なくとも一部が可動部３の第１内周部３２ａの径方向内側に存在する。
第６実施形態の光学ユニット１では、図２０に示すように、軸Ｃ方向で、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離Ｌ１が、固定部２の物体側肉厚部２２が保持する物体側固定レンズ群Ｇｆの射出面から、可動部３が保持する可動レンズ群Ｇｖの入射面までの距離Ｌ３よりも長い。なお、可動部３の可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離には、面取り部分を含まない。
このように構成することにより、軸Ｃ方向に小型化することが可能となる。また、可動部３の傾きを抑制することができ、径方向にも小型化することが可能となる。さらに、前枠部４を設けることがないので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、低コスト化することが可能となる。
次に、第７実施形態の光学ユニットについて説明する。
図２１は、第７実施形態の光学ユニットを示す図である。図２２は、図２１のXXII−XXII断面図である。なお、図２１は、図２２のXXI−XXI断面図でもある。
第７実施形態の光学ユニット１は、第５実施形態の光学ユニット１の構造に加えて、図２２に示すように、磁気を検出する磁気検出器１３と、磁気検出器１３で検出した磁気に応じて駆動電流を制御する駆動制御部１６と、を備える。
磁気検出器１３は、例えば、ホール素子や磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）等からなり、磁気を検出することが可能である。磁気検出器１３は、支持部材１４によってコイル１１の径方向外側に対向して少なくとも１つ設置される。なお、コイル１１と磁気検出器１３の間に接着材１５等を充填し支持してもよい。磁気検出器１３は、ケーブルを介して駆動制御部１６に接続される。なお、磁気検出器１３は、無線で駆動制御部１６に接続されてもよい。
光学ユニット１は、可動部３の段差部３１ｅに磁石１２が配置される。そして、磁気検出器１３は、磁石１２が相対的に軸Ｃの方向に移動することによって生じる磁界の変化を検出する。駆動制御部１６は、磁気検出部１３によって検出された磁界の変化に基づいて、磁石１２の位置、すなわち可動部３の位置を算出する。その後、駆動制御部１６は、目標位置と算出した磁石の位置の差に応じてコイル１１に電流を流す。
図２３は、本実施形態の撮像装置８０を備えた内視鏡９０の一例を示す図である。
本実施形態の内視鏡９０は、人体等の被検体内に導入可能であって、被検体内の所定の観察部位を光学的に撮像する。なお、内視鏡９０が導入される被検体は、人体に限らず、他の生体でもよく、機械、建造物等の人工物でもよい。
内視鏡９０は、被検体の内部に導入される挿入部９１と、挿入部９１の基端に位置する操作部９２と、操作部９２から延出される複合ケーブルとしてのユニバーサルケーブル９３と、を備える。
挿入部９１は、先端に配設される先端部９１ａ、先端部９１ａの基端側に配設される湾曲自在な湾曲部９１ｂ、及び湾曲部９１ｂの基端側に配設されて操作部９２の先端側に接続され可撓性を有する可撓管部９１ｃを有する。先端部９１ａには、撮像装置８０が内蔵されている。なお、内視鏡９０は、挿入部９１に可撓管部９１ｃを有しない硬性内視鏡でもよい。
操作部９２は、湾曲部９１ｂの湾曲状態を操作するアングル操作部９２ａと、前述したボイスコイルモータ１０の作動を指示し、撮像装置８０のズーム作動を行うズーム操作部９２ｂと、を有する。アングル操作部９２ａはノブ形状で形成され、ズーム操作部９２ｂはレバー形状で形成されているが、それぞれボリュームスイッチ、プッシュスイッチ等の他の形式であってもよい。
ユニバーサルコード９３は、操作部９２と外部装置９４とを接続する部材である。外部装置９４とは、コネクタ９３ａを介して接続される。外部装置９４は、湾曲部９１ｂの湾曲状態を制御する駆動制御部９４ａ、撮像装置８０を制御する画像制御部９４ｂ、及び図示しない光源部及び光源部を制御する光源制御部９４ｃ等を有する。
挿入部９１、操作部９２、及びユニバーサルコード９３には、ワイヤ、電気線及び光ファイバ等のケーブル９５が挿通される。ワイヤは、外部装置９４に配設された駆動制御部９４ａと操作部９２及び湾曲部９１ｂとを接続する。電気線は、撮像装置８０と操作部９２及び画像制御部９４ｂとを電気的に接続する。光ファイバは、光源と操作部９２及び光源制御部９４ｃとを光学的に接続する。
駆動制御部９４ａは、アクチュエータ等からなり、ワイヤを進退させることで湾曲部９１ｂの湾曲状態を制御する。画像制御部９４ｂは、撮像装置８０に内蔵するボイスコイルモータ１０の駆動制御及び撮像素子が撮像した画像の処理を行う。画像制御部９４ｂが処理した画像は、画像表示部９６に表示される。光源制御部９４ｃは、先端部９１ａから照射される光源の明るさ等を制御する。
なお、操作部９２及び外部装置９４は、挿入部９１と別体で形成され、遠隔操作によって挿入部９１を操作及び制御してもよい。
このように構成された内視鏡９０は、本実施形態の撮像装置８０を採用することで、小型で迅速にズーム変更することができ、動画撮像に適したものとすることが可能となる。
以上、本実施形態の光学ユニット１によれば、少なくとも物体側固定レンズ群Ｇｆ及び像側固定レンズ群Ｇｂのいずれか１つを保持し、少なくとも一部が所定の軸Ｃを中心とした筒形状の固定部２と、物体側固定レンズ群Ｇｆと像側固定レンズ群Ｇｂの間で可動レンズ群Ｇｖを保持し、固定部２の径方向内側に配置され、軸Ｃを中心とした筒形状の可動部３と、固定部２に配置されたコイル１１、及び、可動部３に配置され軸Ｃに直交する方向に磁気分極されたた磁石１２、によって、可動部３を固定部２に対して、軸Ｃ方向に相対移動させることが可能なボイスコイルモータ１０と、を備え、可動部３は、固定部２の内周に摺動可能な可動側摺動面３１ｃを有し、可動部３の軸Ｃ方向において、可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離Ｌ１が、固定部２が保持する物体側固定レンズ群Ｇｆの射出面から固定部２が保持する像側固定レンズ群Ｇｂの入射面までの距離よりも長いので、ボイスコイルモータ１０を用いて固定部２に対して可動部３を進退駆動する小型化及び軽量化された光学ユニット１を提供することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、固定部２は、像側固定レンズ群Ｇｂを保持し、固定側摺動面２４を有し、コイル１１が配置される固定部本体２０と、物体側固定レンズ群Ｇｆを保持し、軸Ｃを中心として固定部本体２０の物体側に取り付けられる前枠部４と、を含むので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、低コスト化することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、固定部２は、物体側固定レンズ群Ｇｆを保持し、固定側摺動面２４を有し、コイル１１が配置される固定部本体２０と、像側固定レンズ群Ｇｂを保持し、軸Ｃを中心として固定部本体２０の像側に取り付けられる後枠部５と、を含むので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、低コスト化することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、固定部２は、固定側摺動面２４を有し、コイル１１が配置される固定部本体２０と、物体側固定レンズ群Ｇｆを保持し、軸Ｃを中心として固定部本体２０の物体側に取り付けられる前枠部４と、像側固定レンズ群Ｇｂを保持し、軸Ｃを中心として固定部本体２０の像側に取り付けられる後枠部５と、を含むので、設計の自由度を増加させることが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、固定部２は、物体側固定レンズ群Ｇｆ及び像側固定レンズ群Ｇｂを保持し、固定側摺動面２４を有し、コイル１１が配置される固定部本体２０を含むので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、より低コスト化することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、物体側固定レンズ群Ｇｆを保持し、少なくとも一部が所定の軸Ｃを中心とした筒形状の固定部２と、物体側固定レンズ群Ｇｆの像側にある可動レンズ群Ｇｖを保持し、固定部２の径方向内側に配置され、軸Ｃを中心とした筒形状の可動部３と、固定部２に配置されたコイル１１、及び、可動部３に配置され軸Ｃに直交する方向に磁気分極されたた磁石１２、によって、可動部３を固定部２に対して、軸方向に相対移動させることが可能なボイスコイルモータ１０と、を備え、可動部３は、固定部２の内周に摺動可能な可動側摺動面３１ｃを有し、可動部３の軸Ｃ方向において、可動側摺動面３１ｃの最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離Ｌ１が、固定部２が保持する物体側固定レンズ群Ｇｆの射出面から可動部３が保持する可動レンズ群Ｇｂの入射面までの距離Ｌ３よりも長いので、ボイスコイルモータ１０を用いて固定部２に対して可動部３を進退駆動する小型化及び軽量化された光学ユニット１を提供することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、固定部２は、固定側摺動面２４を有し、コイル１１が配置される固定部本体２０と、物体側固定レンズ群Ｇｆを保持し、軸Ｃを中心として固定部本体２０の物体側に取り付けられる前枠部４と、を含むので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、低コスト化することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、固定部２は、物体側固定レンズ群Ｇｆを保持し、固定側摺動面２４を有し、コイル１１が配置される固定部本体２０を含むので、部品点数及び組み立て工程を少なくすることができ、より低コスト化することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、コイル１１は、軸Ｃを中心に巻かれているので、可動部の摺動軸とボイスコイルモータにより発生される推進力の作用軸とを同一にすることができ、安定して駆動することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、固定部２の固定側摺動面２４は、周方向に分割して形成されるので、簡単な構造で光学ユニット１を小型化することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、磁石１２は、軸Ｃに対して対称に複数配置されるので、安定して駆動力を増加させることが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、磁石１２は、軸方向に隣り合う第１磁石１２ａの組と第２磁石１２ｂの組とを有し、第１磁石１２ａの組は、同一の磁気分極方向を有し、第２磁石１２ｂの組は、同一の磁気分極方向を有し、隣り合う第１磁石１２ａの磁気分極方向と第２磁石１２ｂの磁気分極方向は、互いに反対方向であって、コイル１１は、第１磁石１２ａの組に対向する第１コイル１１ａと、第２磁石１２ｂの組に対向する第２コイル１１ｂと、を有し、第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂは、電流を流した際に電流方向が反転するように接続されているので、駆動力を増加させることが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂは、軸Ｃ方向に当接しているので、より小型化することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、第１磁石１２ａと第２磁石１２ｂは、軸Ｃ方向に離間しているので、可動部３の位置に関係なく、安定した駆動力を形成することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、第１コイル１１ａと第２コイル１１ｂの外周面よりも径方向外側に、第１磁石１２ａと第２磁石１２ｂの磁気を検出する磁気検出部１３と、磁気検出部１３が検出した検出値に応じてコイル１１に流れる駆動電流を制御する制御部１６と、を備えるので、可動部３の駆動速度及び停止位置を的確に制御することが可能となる。
また、本実施形態の光学ユニット１によれば、磁気検出部１３は、固定部２に支持され、可動部３が固定部２に対して軸Ｃ方向に相対移動することによる磁気の変化を検出するので、可動部３の駆動速度及び停止位置をより的確に検出することが可能となる。
さらに、本実施形態の内視鏡９０によれば、前記光学ユニット１と、光学ユニット１を通過した光が入射する撮像素子８０と、を備えるので、小型で迅速にズーム変更することができ、動画撮像に適した内視鏡とすることが可能となる。
なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えないことは理解できよう。従って、本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。
１…光学ユニット
２…固定部
３…可動部
４…前枠部（固定部）
５…後枠部（固定部）
１０…ボイスコイルモータ
１１…コイル
１２…磁石
８０…撮像素子
９０…内視鏡
９１…挿入部
Ｇｆ…物体側固定レンズ群
Ｇｂ…像側固定レンズ群
Ｇｖ…可動レンズ群

Claims (16)

  1. 少なくとも物体側固定レンズ群及び像側固定レンズ群のいずれか１つを保持し、少なくとも一部が所定の軸を中心とした筒形状の固定部と、
    前記物体側固定レンズ群と前記像側固定レンズ群の間で可動レンズ群を保持し、前記固定部の径方向内側に配置され、前記軸を中心とした筒形状の可動部と、
    前記固定部に配置されたコイル、及び、前記可動部に配置され前記軸に直交する方向に磁気分極された磁石、によって、前記可動部を前記固定部に対して、前記軸方向に相対移動させることが可能なボイスコイルモータと、
    を備え、
    前記固定部の内周は、前記可動部の外周に摺動可能な固定側摺動面を有し、
    前記固定側摺動面は、肉抜き部により周方向に分割された形状を有し、
    前記可動部は、前記固定部の内周に摺動可能な可動側摺動面を有し、
    前記磁石の径方向の外側の面は、前記肉抜き部内に配置され、
    前記可動部の前記軸方向において、前記可動側摺動面の最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離が、前記固定部が保持する物体側固定レンズ群の射出面から前記固定部が保持する像側固定レンズ群の入射面までの距離よりも長い
    ことを特徴とする光学ユニット。
  2. 前記固定部は、
    前記像側固定レンズ群を保持し、前記コイルが配置される固定部本体と、
    前記物体側固定レンズ群を保持し、前記軸を中心として前記固定部本体の物体側に取り付けられる前枠部と、
    を含む
    請求項１に記載の光学ユニット。
  3. 前記固定部は、
    前記物体側固定レンズ群を保持し、前記コイルが配置される固定部本体と、
    前記像側固定レンズ群を保持し、前記軸を中心として前記固定部本体の像側に取り付けられる後枠部と、
    を含む
    請求項１に記載の光学ユニット。
  4. 前記固定部は、
    前記コイルが配置される固定部本体と、
    前記物体側固定レンズ群を保持し、前記軸を中心として前記固定部本体の物体側に取り付けられる前枠部と、
    前記像側固定レンズ群を保持し、前記軸を中心として前記固定部本体の像側に取り付けられる後枠部と、
    を含む
    請求項１に記載の光学ユニット。
  5. 前記固定部は、前記物体側固定レンズ群及び前記像側固定レンズ群を保持し、前記コイルが配置される固定部本体を含む
    請求項１に記載の光学ユニット。
  6. 物体側固定レンズ群を保持し、少なくとも一部が所定の軸を中心とした筒形状の固定部と、
    前記物体側固定レンズ群の像側にある可動レンズ群を保持し、前記固定部の径方向内側に配置され、前記軸を中心とした筒形状の可動部と、
    前記固定部に配置されたコイル、及び、前記可動部に配置され前記軸に直交する方向に磁気分極されたた磁石、によって、前記可動部を前記固定部に対して、前記軸方向に相対移動させることが可能なボイスコイルモータと、
    を備え、
    前記固定部の内周は、前記可動部の外周に摺動可能な固定側摺動面を有し、
    前記固定側摺動面は、肉抜き部により周方向に分割された形状を有し、
    前記可動部は、前記固定部の内周に摺動可能な可動側摺動面を有し、
    前記磁石の径方向の外側の面は、前記肉抜き部内に配置され、
    前記可動部の前記軸方向において、前記可動側摺動面の最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離が、前記固定部が保持する物体側固定レンズ群の射出面から前記可動部が保持する可動レンズ群の入射面までの距離よりも長い
    ことを特徴とする光学ユニット。
  7. 前記固定部は、
    前記コイルが配置される固定部本体と、
    前記物体側固定レンズ群を保持し、前記軸を中心として前記固定部本体の物体側に取り付けられる前枠部と、
    を含む
    請求項６に記載の光学ユニット。
  8. 前記固定部は、前記物体側固定レンズ群を保持し、前記コイルが配置される固定部本体を含む
    請求項６に記載の光学ユニット。
  9. 前記コイルは、前記軸を中心に巻かれている
    請求項１乃至８のいずれか１つに記載の光学ユニット。
  10. 前記磁石は、前記軸に対して対称に複数配置される
    請求項１乃至９のいずれか１つに記載の光学ユニット。
  11. 前記磁石は、前記軸方向に隣り合う第１磁石の組と第２磁石の組とを有し、
    前記第１磁石の組は、同一の磁気分極方向を有し、
    前記第２磁石の組は、同一の磁気分極方向を有し、
    隣り合う前記第１磁石の磁気分極方向と前記第２磁石の磁気分極方向は、互いに反対方向であって、
    前記コイルは、前記第１磁石の組に対向する第１コイルと、前記第２磁石の組に対向する第２コイルと、を有し、
    前記第１コイルと前記第２コイルは、電流を流した際に電流方向が反転するように接続されている
    請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の光学ユニット。
  12. 前記第１コイルと前記第２コイルは、前記軸方向に当接している
    請求項１１に記載の光学ユニット。
  13. 前記第１磁石と前記第２磁石は、前記軸方向に離間している
    請求項１１又は１２に記載の光学ユニット。
  14. 前記第１コイルと前記第２コイルの外周面よりも径方向外側に、前記第１磁石と前記第２磁石の磁気を検出する磁気検出部と、
    前記磁気検出部が検出した検出値に応じて前記コイルに流れる駆動電流を制御する制御部と、
    を備える
    請求項１１乃至１３のいずれか１つに記載の光学ユニット。
  15. 前記磁気検出部は、前記固定部に支持され、前記可動部が前記固定部に対して前記軸方向に相対移動することによる磁気の変化を検出する
    請求項１４に記載の光学ユニット。
  16. 請求項１乃至１５のいずれか１つに記載の光学ユニットと、
    前記光学ユニットを通過した光が入射する撮像素子と、
    を備えることを特徴とする内視鏡。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021156906A (ja) * 2018-05-01 2021-10-07 オリンパス株式会社 光学ユニット
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JP7045482B2 (ja) * 2018-12-27 2022-03-31 オリンパス株式会社 光学装置および内視鏡
WO2022003799A1 (ja) * 2020-06-29 2022-01-06 オリンパス株式会社 光学ユニット、撮像ユニット、及び内視鏡

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5031666B1 (ja) 1969-10-06 1975-10-14
JPH02301023A (ja) 1989-05-15 1990-12-13 Seiko Epson Corp レンズフォーカシングアクチュエータ
JPH05196850A (ja) * 1992-01-17 1993-08-06 Canon Inc レンズ駆動装置
JPH05196805A (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> アレイ型レンズの製造方法
JP2006075289A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Olympus Corp 内視鏡
JP5031666B2 (ja) 2008-05-28 2012-09-19 キヤノン株式会社 レンズ鏡筒及びそれを有する撮像装置
JP5167437B2 (ja) * 2011-04-05 2013-03-21 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像装置
CN103384109A (zh) * 2012-05-03 2013-11-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 音圈马达及使用该音圈马达的相机模组
JP2014002349A (ja) * 2012-05-21 2014-01-09 Sharp Corp カメラモジュールおよびカメラモジュールを搭載した電子機器

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