JP6883474B2 - Optical device - Google Patents

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Description

本発明は、移動枠を磁力によって光軸方向に移動させて光学特性を変更することが可能な光学装置に関する。 The present invention relates to an optical device capable of changing optical characteristics by moving a moving frame in the optical axis direction by a magnetic force.

従来、内視鏡においては、移動枠を光軸方向に移動させることで光学特性を変更可能な光学装置を先端部に備えた内視鏡が知られている。 Conventionally, as an endoscope, an endoscope having an optical device at its tip, whose optical characteristics can be changed by moving a moving frame in the optical axis direction, is known.

この種の光学装置において、移動枠を駆動させるためのアクチュエータとしては、フレミングの左手の法則によりコイルに発生する磁場を利用して、コイルと磁石とを相対移動させるVCM(ボイスコイルモータ:Voice Coil Motor)が知られている。 In this type of optical device, as an actuator for driving the moving frame, VCM (Voice Coil Motor: Voice Coil) that moves the coil and the magnet relative to each other by using the magnetic field generated in the coil according to Fleming's left-hand rule. Motor) is known.

例えば、特許文献1には、固定レンズ群を保持する固定部(固定枠)と、可動レンズを保持し、固定部に対して摺動可能な可動部(移動枠)と、固定部に配置されたコイルと、可動部に設けられた磁石と、を備えた光学ユニット(光学装置)が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a fixed portion (fixed frame) for holding a fixed lens group, a movable portion (moving frame) for holding a movable lens and slidable with respect to the fixed portion, and a fixed portion are arranged. An optical unit (optical device) including a coil and a magnet provided in a movable portion is disclosed.

ここで、特許文献1に開示された光学ユニット(光学装置)において、アクチュエータの小型化等を実現するとともに、磁石に対して磁力を効率よく伝達するため、固定部には径方向に貫通する肉抜き部(スリット)が設けられ、各磁石が肉抜き部内に配置されるように移動部に固定されている。 Here, in the optical unit (optical device) disclosed in Patent Document 1, in order to realize miniaturization of the actuator and efficiently transmit the magnetic force to the magnet, the meat penetrating the fixed portion in the radial direction. A punching portion (slit) is provided, and each magnet is fixed to the moving portion so as to be arranged in the lightening portion.

国際公開番号WO2016/166857号公報International Publication No. WO2016 / 166857

しかしながら、内視鏡の先端部に用いられる光学装置は極めて小型なものであるため、上述の特許文献1に開示された技術のようにスリットを設けた場合、固定枠の剛性が低下して歪み等が生じ、移動枠の挙動が不安定になる虞がある。 However, since the optical device used at the tip of the endoscope is extremely small, when a slit is provided as in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, the rigidity of the fixed frame is reduced and distortion occurs. Etc. may occur and the behavior of the moving frame may become unstable.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、枠の剛性を確保しつつ、コイルに発生する磁力を効率よく磁石に伝達することができる光学装置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 of the present invention is to provide an optical device capable of efficiently transmitting a magnetic force generated in a coil to a magnet while ensuring the rigidity of a frame.

本発明の一態様による光学装置は、少なくとも1つのレンズを保持する第1枠と、前記第1枠の外周に固定された1又は2以上の磁石と、前記第1枠を光軸に沿って移動可能に内包する筒状をなし、前記磁石を収容するためのスリットが壁部に設けられた第2枠と、前記第2枠の外周に固定され、前記磁石に対して前記第1枠を移動させるための磁界を生成するコイルと、前記第2枠の外周面と前記コイルの内周面との間に形成された領域において、前記第2枠の前記スリットを避けるように配置されて前記第2枠に前記コイルを固定する第1接着剤と、前記コイルを内包する第3枠と、前記第3枠の内周面と前記コイルの外周面との間に形成された領域において、前記第3枠に前記コイルを固定する第2接着剤と、を有するものである。 An optical device according to one aspect of the present invention has a first frame holding at least one lens, one or more magnets fixed to the outer periphery of the first frame, and the first frame along an optical axis. The first frame is fixed to the outer periphery of the second frame and the second frame, which has a tubular shape and is provided with a slit for accommodating the magnet in a movable portion, and the first frame is attached to the magnet. In a region formed between a coil that generates a magnetic field for movement and an outer peripheral surface of the second frame and an inner peripheral surface of the coil, the coil is arranged so as to avoid the slit of the second frame. In the region formed between the first adhesive for fixing the coil to the second frame, the third frame containing the coil, and the inner peripheral surface of the third frame and the outer peripheral surface of the coil, the said It has a second adhesive for fixing the coil in the third frame.

本発明の光学装置によれば、枠の剛性を確保しつつ、コイルに発生する磁力を効率よく磁石に伝達することができる。 According to the optical device of the present invention, the magnetic force generated in the coil can be efficiently transmitted to the magnet while ensuring the rigidity of the frame.

内視鏡システムの概略構成図Schematic configuration of the endoscope system 光学装置の分解斜視図An exploded perspective view of the optical device 図4のII−II線に沿う光学装置の要部断面図Sectional sectional view of the main part of the optical device along the line II-II of FIG. 図3のIV−IV線に沿う光学装置の要部断面図Cross-sectional view of the main part of the optical device along the IV-IV line of FIG. 図3のV−V線に沿う光学装置の要部断面図Cross-sectional view of the main part of the optical device along the VV line of FIG. 光学装置の動作説明図Operational diagram of the optical device 光学装置の動作説明図Operational diagram of the optical device 第1の変形例に係り、光学装置の分解斜視図An exploded perspective view of the optical device according to the first modification. 同上、光学装置の光軸方向に沿う要部断面図Same as above, cross-sectional view of the main part along the optical axis direction of the optical device 同上、光学装置の光軸方向に沿う他の要部断面図Same as above, cross-sectional view of other main parts along the optical axis direction of the optical device 第2の変形例に係り、光学装置の分解斜視図An exploded perspective view of the optical device according to the second modification. 同上、光学装置の光軸方向に沿う要部断面図Same as above, cross-sectional view of the main part along the optical axis direction of the optical device 同上、光学装置の光軸方向に沿う他の要部断面図Same as above, cross-sectional view of other main parts along the optical axis direction of the optical device 第3の変形例に係り、光学装置の分解斜視図An exploded perspective view of the optical device according to the third modification. 同上、光学装置の光軸方向に沿う要部断面図Same as above, cross-sectional view of the main part along the optical axis direction of the optical device 同上、光学装置の光軸方向に沿う他の要部断面図Same as above, cross-sectional view of other main parts along the optical axis direction of the optical device 第4の変形例に係り、光学装置の分解斜視図An exploded perspective view of the optical device according to the fourth modification. 第5の変形例に係り、光学装置の分解斜視図An exploded perspective view of the optical device according to the fifth modification. 第6の変形例に係り、光学装置の光軸に対して軸直角方向の要部断面図FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part in a direction perpendicular to the optical axis of the optical device according to the sixth modification. 第7の変形例に係り、光学装置の光軸に対して軸直角方向の要部断面図A cross-sectional view of a main part in a direction perpendicular to the optical axis of the optical device according to the seventh modification.

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図1は内視鏡システムの概略構成図、図2は光学装置の分解斜視図、図3は図4のII−II線に沿う光学装置の要部断面図、図4は図3のIV−IV線に沿う光学装置の要部断面図、図5は図3のV−V線に沿う光学装置の要部断面図、図6,7は光学装置の動作説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings relate to one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an endoscopic system, FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical device, and FIG. 3 is a main part of the optical device along lines II-II of FIG. Sectional view, FIG. 4 is a sectional view of a main part of the optical device along the IV-IV line of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view of a main part of the optical device along the VV line of FIG. 3, and FIGS. It is an operation explanatory drawing of.

図1に示す内視鏡1は、被験体の内部に挿入される挿入部2と、挿入部2の基端側に位置する操作部3と、操作部3の側部から延出するユニバーサルコード4と、を有して構成されている。 The endoscope 1 shown in FIG. 1 has an insertion unit 2 inserted into the subject, an operation unit 3 located on the proximal end side of the insertion unit 2, and a universal cord extending from the side portion of the operation unit 3. 4 and.

挿入部2は、先端に配設される先端部10と、先端部10の基端側に配設される湾曲自在な湾曲部11と、湾曲部11の基端側に配設され操作部3の先端側に接続される可撓性を有する可撓管部12と、を有して構成されている。 The insertion portion 2 includes a tip portion 10 disposed at the tip, a bendable curved portion 11 disposed on the proximal end side of the distal end portion 10, and an operation portion 3 disposed on the proximal end side of the curved portion 11. It is configured to have a flexible tube portion 12 having flexibility connected to the tip end side of the above.

詳しくは後述するが、先端部10には、撮像素子(図示せず)に被験体像を結像するための光学装置20が設けられている。また、操作部3には、湾曲部11を湾曲操作するためのアングル操作ノブ13が設けられ、さらに、光学装置20の光学特性を変更するためのズームレバー14が設けられている。 As will be described in detail later, the tip portion 10 is provided with an optical device 20 for forming an image of a subject on an image pickup device (not shown). Further, the operation unit 3 is provided with an angle operation knob 13 for bending the curved portion 11, and further provided with a zoom lever 14 for changing the optical characteristics of the optical device 20.

ユニバーサルコード4の基端部には、外部装置17に接続される内視鏡コネクタ15が設けられている。内視鏡コネクタ15が接続される外部装置17は、モニタ等の画像表示部18にケーブルを介して接続されている。 An endoscope connector 15 connected to an external device 17 is provided at the base end of the universal cord 4. The external device 17 to which the endoscope connector 15 is connected is connected to an image display unit 18 such as a monitor via a cable.

また、内視鏡1は、ユニバーサルコード4、操作部3及び挿入部2内に挿通された複合ケーブル16及び外部装置17に設けられた光源部からの照明光を伝送する光ファイバ束(図示せず)を有している。 Further, the endoscope 1 is an optical fiber bundle (shown) that transmits illumination light from a universal cord 4, an operation unit 3, a composite cable 16 inserted into the insertion unit 2, and a light source unit provided in an external device 17. Do not have).

複合ケーブル16は、内視鏡コネクタ15と撮像素子とを電気的に接続するように構成されている。また、内視鏡コネクタ15が外部装置17に接続されることによって、撮像素子は、複合ケーブル16を介して外部装置17に電気的に接続される。これにより、複合ケーブル16を介して、外部装置17から撮像素子への電力の供給及び外部装置17と撮像素子との間の通信が行われる。 The composite cable 16 is configured to electrically connect the endoscope connector 15 and the image pickup element. Further, by connecting the endoscope connector 15 to the external device 17, the image sensor is electrically connected to the external device 17 via the composite cable 16. As a result, power is supplied from the external device 17 to the image sensor and communication between the external device 17 and the image sensor is performed via the composite cable 16.

外部装置17には、画像処理部が設けられている。この画像処理部は、撮像素子から出力された撮像素子出力信号に基づいて映像信号を生成し、画像表示部18に出力する。すなわち、本実施形態では、撮像素子により撮像された光学像(内視鏡像)が映像として画像表示部18に表示される。 The external device 17 is provided with an image processing unit. This image processing unit generates a video signal based on the image sensor output signal output from the image sensor, and outputs the video signal to the image display unit 18. That is, in the present embodiment, the optical image (endoscope image) captured by the image sensor is displayed on the image display unit 18 as an image.

また、光ファイバ束は、外部装置17の光源部から発せられた光を、先端部10の照明窓まで伝送するように構成されている。なお、光源部は、内視鏡1の操作部3又は先端部10に配設される構成であっても良い。 Further, the optical fiber bundle is configured to transmit the light emitted from the light source portion of the external device 17 to the illumination window of the tip portion 10. The light source unit may be arranged on the operation unit 3 or the tip portion 10 of the endoscope 1.

次に、本実施形態に光学装置20の構成について、以下に詳しく説明する。 Next, the configuration of the optical device 20 in this embodiment will be described in detail below.

図2〜図5に示すように、光学装置20は、前群レンズユニット25と、この前群レンズユニット25の基端側に連設する後群レンズユニット26と、これら前群レンズユニット25及び後群レンズユニット26の光軸(撮像光軸)O上に配設された移動群レンズユニット27と、移動群レンズユニット27を光軸O方向に進退移動させるためのアクチュエータユニット28と、を有して構成されている。 As shown in FIGS. 2 to 5, the optical device 20 includes a front group lens unit 25, a rear group lens unit 26 connected to the proximal end side of the front group lens unit 25, the front group lens unit 25, and the front group lens unit 25. It has a moving group lens unit 27 arranged on the optical axis (imaging optical axis) O of the rear group lens unit 26, and an actuator unit 28 for moving the moving group lens unit 27 forward and backward in the optical axis O direction. It is composed of.

前群レンズユニット25は、固定レンズ枠である前群レンズ枠30と、この前群レンズ枠30に保持された前群レンズ31と、を有して構成されている。ここで、本実施形態における前群レンズ31とは、2以上のレンズを有して構成されるものの他、単一のレンズからなるものも含む広義の意味での「群レンズ」を指すものとする。なお、図4,5に示すように、本実施形態の前群レンズ31は、単一のレンズによって構成されている。 The front group lens unit 25 includes a front group lens frame 30 which is a fixed lens frame, and a front group lens 31 held by the front group lens frame 30. Here, the front group lens 31 in the present embodiment refers to a "group lens" in a broad sense including a lens having two or more lenses and a lens consisting of a single lens. To do. As shown in FIGS. 4 and 5, the front lens group lens 31 of the present embodiment is composed of a single lens.

前群レンズ枠30は略円筒形状の枠体によって構成されている。この前群レンズ枠30の先端部分の内周には、前群レンズ31が接着剤32を介して固定されている。ここで、本実施形態の前群レンズ枠30は、光学装置20の外装枠としての機能を兼用するものであり、前群レンズ31よりも基端側に移動群レンズユニット27及びアクチュエータユニット28を収容することが可能となっている。これにより、前群レンズ枠30は、アクチュエータユニット28に設けられたコイル46(後述する)を内包する第3枠としての機能を有する。 The front group lens frame 30 is composed of a substantially cylindrical frame body. A front group lens 31 is fixed to the inner circumference of the tip portion of the front group lens frame 30 via an adhesive 32. Here, the front group lens frame 30 of the present embodiment also functions as an exterior frame of the optical device 20, and the moving group lens unit 27 and the actuator unit 28 are placed closer to the proximal end side than the front group lens 31. It is possible to accommodate it. As a result, the front group lens frame 30 has a function as a third frame including the coil 46 (described later) provided in the actuator unit 28.

後群レンズユニット26は、固定レンズ枠である後群レンズ枠35と、この後群レンズ枠35に保持された後群レンズ36と、を有して構成されている。ここで、本実施形態における後群レンズ36とは、2以上のレンズを有して構成されるものの他、単一のレンズからなるものも含む広義の意味での「群レンズ」を指すものとする。なお、図4,5に示すように、本実施形態の後群レンズ36は、2つのレンズ36aによって構成されている。 The rear group lens unit 26 includes a rear group lens frame 35 which is a fixed lens frame, and a rear group lens 36 held by the rear group lens frame 35. Here, the rear group lens 36 in the present embodiment refers to a "group lens" in a broad sense including a lens having two or more lenses and a lens consisting of a single lens. To do. As shown in FIGS. 4 and 5, the rear group lens 36 of the present embodiment is composed of two lenses 36a.

後群レンズ枠35は略リング状の枠体によって構成され、この後群レンズ枠35の内周には、後群レンズ36が接着剤等を介して固定されている。ここで、本実施形態の後群レンズ枠35は、図示しない撮像ユニットを保持するための保持枠としての機能を兼用する。すなわち、後群レンズ枠35は、例えば、基端側の外周に撮像素子保持枠を嵌合することが可能となっており、さらに、基端面にカバーガラス等を介して撮像素子を保持することが可能となっている。 The rear group lens frame 35 is formed of a substantially ring-shaped frame body, and the rear group lens 36 is fixed to the inner circumference of the rear group lens frame 35 via an adhesive or the like. Here, the rear group lens frame 35 of the present embodiment also functions as a holding frame for holding an imaging unit (not shown). That is, in the rear group lens frame 35, for example, the image sensor holding frame can be fitted on the outer periphery on the base end side, and the image sensor is held on the base end surface via a cover glass or the like. Is possible.

この後群レンズ枠35は、移動群レンズユニット27及びアクチュエータユニット28を収容した後の前群レンズ枠30の基端側に内嵌される。そして、後群レンズ枠35は、例えば、基端面に保持した撮像素子によって撮像された画像を確認しながら前群レンズ枠30に対する撮像光軸O方向の位置決めがなされる。その後、後群レンズ枠35は、接着剤等を介して前群レンズ枠30に固定される。 The rear group lens frame 35 is internally fitted to the proximal end side of the front group lens frame 30 after accommodating the moving group lens unit 27 and the actuator unit 28. Then, the rear group lens frame 35 is positioned in the image pickup optical axis O direction with respect to the front group lens frame 30 while checking the image captured by the image pickup element held on the proximal end surface, for example. After that, the rear group lens frame 35 is fixed to the front group lens frame 30 via an adhesive or the like.

移動群レンズユニット27は、第1枠としての移動群レンズ枠40と、この移動群レンズ枠40に保持された移動群レンズ41と、を有して構成されている。ここで、本実施形態における移動群レンズ41とは、2以上のレンズを有して構成されるものの他、単一のレンズからなるものも含む広義の意味での「群レンズ」を指すものとする。なお、図4,5に示すように、本実施形態の移動群レンズ41は、単一のレンズによって構成されている。 The moving group lens unit 27 includes a moving group lens frame 40 as a first frame and a moving group lens 41 held by the moving group lens frame 40. Here, the moving group lens 41 in the present embodiment refers to a "group lens" in a broad sense including a lens having two or more lenses and a lens having a single lens. To do. As shown in FIGS. 4 and 5, the moving group lens 41 of the present embodiment is composed of a single lens.

移動群レンズ枠40は略円筒形状の枠体によって構成され、この移動群レンズ枠40の内周には、移動群レンズ41が接着剤等を介して固定されている。 The moving group lens frame 40 is formed of a substantially cylindrical frame body, and a moving group lens 41 is fixed to the inner circumference of the moving group lens frame 40 via an adhesive or the like.

また、移動群レンズ枠40の外周には、複数の磁石42が固定されている。 Further, a plurality of magnets 42 are fixed on the outer circumference of the moving group lens frame 40.

具体的に説明すると、本実施形態の移動群レンズ枠40の外周には、光軸O方向に延在する複数(例えば、4個)の凹溝40aが、光軸O周りの90度の回転位置毎に設けられている。そして、各凹溝40aには、磁石42がそれぞれ保持されている。 Specifically, on the outer circumference of the moving group lens frame 40 of the present embodiment, a plurality of (for example, four) concave grooves 40a extending in the optical axis O direction are rotated by 90 degrees around the optical axis O. It is provided for each position. A magnet 42 is held in each of the concave grooves 40a.

この場合において、例えば、図2,3に示すように、各磁石42は、その一部が各凹溝40aから移動群レンズ枠40の径方向外側に突出するように配置されている。 In this case, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, each magnet 42 is arranged so that a part thereof protrudes outward in the radial direction of the moving group lens frame 40 from each concave groove 40a.

また、各磁石42は、厚さ方向に極性を有するように着磁されている。本実施形態における各磁石42は、例えば、移動群レンズ枠40の径方向外側がS極、移動群レンズ枠40の径方向内側がN極となるよう凹溝40aに配置され、接着剤等を介して固定されている。 Further, each magnet 42 is magnetized so as to have polarity in the thickness direction. Each magnet 42 in the present embodiment is arranged in the concave groove 40a so that the radial outer side of the moving group lens frame 40 is the S pole and the radial inner side of the moving group lens frame 40 is the N pole, and an adhesive or the like is applied. It is fixed through.

アクチュエータユニット28は、第2枠としてのコイル保持枠45と、このコイル保持枠45の外周に設けられたコイル46と、を有して構成されている。 The actuator unit 28 includes a coil holding frame 45 as a second frame and a coil 46 provided on the outer periphery of the coil holding frame 45.

コイル保持枠45は、移動群レンズ枠40を光軸Oに沿って移動可能となるよう内包する筒状(より具体的には、略円筒形状)の枠体によって構成されている。 The coil holding frame 45 is formed of a tubular (more specifically, substantially cylindrical) frame that includes the moving group lens frame 40 so as to be movable along the optical axis O.

このコイル保持枠45の壁部には、例えば、移動群レンズ枠40に保持された各磁石42に対応する90度の回転位置毎に、光軸O方向に延在するスリット45aが設けられている。各スリット45aの幅は各磁石42の幅よりも広く設定され、これにより、各スリット45aは、移動群レンズ枠40の外周面から突出する各磁石42を収容することが可能となっている。 The wall portion of the coil holding frame 45 is provided with, for example, a slit 45a extending in the optical axis O direction at each 90-degree rotation position corresponding to each magnet 42 held in the moving group lens frame 40. There is. The width of each slit 45a is set wider than the width of each magnet 42, so that each slit 45a can accommodate each magnet 42 protruding from the outer peripheral surface of the moving group lens frame 40.

コイル46は、例えば、被膜によって絶縁処理された導線が、コイル保持枠45の外周に多重に巻装されることによって構成されている。このコイル46は、コイル46内面とコイル保持枠45外周にスリット45aを避けるようにして塗布された第2接着剤としての接着剤48により固定されている。 The coil 46 is configured by, for example, a plurality of conductors insulated by a coating film being wound around the outer periphery of the coil holding frame 45. The coil 46 is fixed to the inner surface of the coil 46 and the outer periphery of the coil holding frame 45 by an adhesive 48 as a second adhesive applied so as to avoid the slit 45a.

ここで、コイル46は、基本的には略円筒形状に形成されるものであるが、スリット45aに収容された各磁石42に対して可能な限り接近させるため、例えば、図2,3に示すように、スリット45aに対応する部分が平坦に整形されていることが望ましい。 Here, the coil 46 is basically formed in a substantially cylindrical shape, but in order to bring it as close as possible to each magnet 42 accommodated in the slit 45a, for example, it is shown in FIGS. As described above, it is desirable that the portion corresponding to the slit 45a is shaped flat.

このコイル46には、例えば、ズームレバー14の操作状況に応じて異なる方向の励磁電流が供給される。 Excitation currents in different directions are supplied to the coil 46, for example, depending on the operating condition of the zoom lever 14.

例えば、ズームレバー14が予め設定された第1の方向に操作されているとき、コイル46には、先端側をN極、基端側をS極とするための励磁電流が供給される。この励磁電流によってコイル46が生成しれた磁界を受け、磁石42は光軸O方向に沿って先端側に引き寄せられ、これにより、移動群レンズ枠40(移動群レンズユニット27)はワイド側に移動する(図6参照)。 For example, when the zoom lever 14 is operated in the preset first direction, the coil 46 is supplied with an exciting current for setting the tip end side to the north pole and the proximal end side to the south pole. In response to the magnetic field generated by the coil 46 by this exciting current, the magnet 42 is attracted to the tip side along the optical axis O direction, whereby the moving group lens frame 40 (moving group lens unit 27) moves to the wide side. (See FIG. 6).

また、例えば、ズームレバー14が予め設定された第2の方向に操作されているとき、コイル46には、先端側をS極、基端側をN極とするための励磁電流が供給される。この励磁電流によってコイル46が生成した磁界を受け、磁石42は光軸O方向に沿って基端側に引き寄せられ、これにより、移動群レンズ枠40(移動群レンズユニット27)はテレ側に移動する(図7参照)。 Further, for example, when the zoom lever 14 is operated in a preset second direction, an exciting current for setting the tip end side to the S pole and the proximal end side to the N pole is supplied to the coil 46. .. In response to the magnetic field generated by the coil 46 by this exciting current, the magnet 42 is attracted to the proximal end side along the optical axis O direction, whereby the moving group lens frame 40 (moving group lens unit 27) moves to the tele side. (See FIG. 7).

ここで、本実施形態の光学装置20では、上述のようにコイル保持枠45にスリット45aを設けたことによる剛性の低下を補剛するため、アクチュエータユニット28のコイル46は、第1接着剤としての接着剤47を介して前群レンズ枠30に固定されている。 Here, in the optical device 20 of the present embodiment, the coil 46 of the actuator unit 28 is used as the first adhesive in order to compensate for the decrease in rigidity due to the provision of the slit 45a in the coil holding frame 45 as described above. It is fixed to the front group lens frame 30 via the adhesive 47 of the above.

具体的に説明すると、例えば、図3,5に示すように、前群レンズ枠30の内周面とコイル46の外周面との間に形成された領域(微小な空隙)には、接着剤47が配置され、この接着剤47を介して前群レンズ枠30にコイル46が固定されている。コイル46とコイル保持枠45は接着剤48によって固定されているのでコイル46を介して前群レンズ枠30とコイル保持枠45は一体化されている。 Specifically, for example, as shown in FIGS. 3 and 5, an adhesive is applied to a region (small gap) formed between the inner peripheral surface of the front lens frame 30 and the outer peripheral surface of the coil 46. 47 is arranged, and the coil 46 is fixed to the front group lens frame 30 via the adhesive 47. Since the coil 46 and the coil holding frame 45 are fixed by the adhesive 48, the front group lens frame 30 and the coil holding frame 45 are integrated via the coil 46.

このような実施形態によれば、移動群レンズ41を保持する移動群レンズ枠40と、移動群レンズ枠40の外周に固定された磁石42と、移動群レンズ枠40を光軸Oに沿って移動可能に内包する筒状をなし、磁石42を収容するためのスリット45aが壁部に設けられたコイル保持枠45と、コイル保持枠45の外周に設けられ、磁石42に対して移動群レンズ枠40を移動させるための磁界を生成するコイル46と、コイル46を内包する前群レンズ枠30と、前群レンズ枠30の内周面とコイル46の外周面との間に形成された領域において、前群レンズ枠30にコイル46を固定する接着剤47と、を有して光学装置20を構成することにより、コイル保持枠45の剛性を確保しつつ、コイル46に発生する磁力を効率よく磁石42に伝達することができる。 According to such an embodiment, the moving group lens frame 40 holding the moving group lens 41, the magnet 42 fixed to the outer periphery of the moving group lens frame 40, and the moving group lens frame 40 are placed along the optical axis O. A coil holding frame 45 having a tubular shape that is movablely contained and having a slit 45a for accommodating the magnet 42 provided on the wall portion and a coil holding frame 45 provided on the outer periphery of the coil holding frame 45, and a moving group lens with respect to the magnet 42. A region formed between the coil 46 that generates a magnetic field for moving the frame 40, the front group lens frame 30 that includes the coil 46, and the inner peripheral surface of the front group lens frame 30 and the outer peripheral surface of the coil 46. In the above, by forming the optical device 20 with the adhesive 47 for fixing the coil 46 to the front group lens frame 30, the magnetic force generated in the coil 46 is efficiently utilized while ensuring the rigidity of the coil holding frame 45. It can be transmitted well to the magnet 42.

すなわち、コイル保持枠45にスリット45aを設け、移動群レンズ枠40に固定した磁石42をスリット45aに収容することにより、コイル46に対して磁石42を接近させることができ、コイル46に発生する磁力を効率よく磁石42に伝達することができる。 That is, by providing the coil holding frame 45 with the slit 45a and accommodating the magnet 42 fixed to the moving group lens frame 40 in the slit 45a, the magnet 42 can be brought closer to the coil 46, which is generated in the coil 46. The magnetic force can be efficiently transmitted to the magnet 42.

その一方で、内視鏡1の先端部10に配置される光学装置20は、一般に、直径が数ミリ程度しかなく、コイル保持枠45等の枠体も極めて薄肉に形成されるため、このようなコイル保持枠45にスリット45aを設けた場合には剛性の低下が避けられないが、このような剛性の低下を、前群レンズ枠30に接着剤47を介してコイル46、接着剤48を介してコイル保持枠45を固定することで補うことにより、コイル保持枠45等に歪みが発生することを防止でき、移動群レンズ枠40の良好な挙動を確保することができる。 On the other hand, the optical device 20 arranged at the tip portion 10 of the endoscope 1 generally has a diameter of only about several millimeters, and the frame such as the coil holding frame 45 is also formed to be extremely thin. When the slit 45a is provided in the coil holding frame 45, a decrease in rigidity is unavoidable. However, such a decrease in rigidity is caused by applying the coil 46 and the adhesive 48 to the front group lens frame 30 via the adhesive 47. By supplementing by fixing the coil holding frame 45 through the coil holding frame 45, it is possible to prevent distortion from occurring in the coil holding frame 45 and the like, and it is possible to ensure good behavior of the moving group lens frame 40.

ここで、例えば、図8〜10に示すように、移動群レンズ枠40に設けた各凹溝40aに、前後一対をなす磁石42をそれぞれ配置するとともに、コイル保持枠45の外周に前後一対をなすコイル46を固定することも可能である。 Here, for example, as shown in FIGS. 8 to 10, magnets 42 forming a pair of front and rear are arranged in each concave groove 40a provided in the moving group lens frame 40, and a pair of front and rear are placed on the outer periphery of the coil holding frame 45. It is also possible to fix the eggplant coil 46.

この場合において、各磁石42は、その一部が各凹溝40aから移動群レンズ枠40の外径方向に突出するように配置されている。さらに、各磁石42は、前後で極性が反転するように配置されている。例えば、前後一対の磁石42のうち、前方に位置する磁石42は、移動群レンズ枠40の径方向外側がS極、移動群レンズ枠40の径方向内側がN極となるよう凹溝40aに配置され、逆に、後方に位置する磁石42は、移動群レンズ枠40の径方向外側がN極、移動群レンズ枠40の径方向内側がS極となるよう凹溝40aに配置されている。 In this case, each magnet 42 is arranged so that a part thereof protrudes from each concave groove 40a in the outer diameter direction of the moving group lens frame 40. Further, each magnet 42 is arranged so that its polarity is reversed in the front-rear direction. For example, of the pair of front and rear magnets 42, the magnet 42 located in the front has a concave groove 40a so that the radially outer side of the moving group lens frame 40 has an S pole and the radial inner side of the moving group lens frame 40 has an N pole. On the contrary, the magnet 42 located at the rear is arranged in the concave groove 40a so that the radial outside of the moving group lens frame 40 is the north pole and the radial inside of the moving group lens frame 40 is the south pole. ..

また、コイル保持枠45に固定された一対のコイル46は、互いに異なる極性にて励磁されるよう、励磁電流が供給される。 Further, the pair of coils 46 fixed to the coil holding frame 45 are supplied with an exciting current so as to be excited with different polarities.

例えば、ズームレバー14が予め設定された第1の方向に操作されているとき、光軸O方向の先端側に配置されたコイル46には、先端側をN極、基端側をS極とするための励磁電流が供給される。逆に、基端側に配置されたコイル46には、先端側をS極、基端側をN極とするために励磁電流が供給される。 For example, when the zoom lever 14 is operated in a preset first direction, the coil 46 arranged on the tip side in the optical axis O direction has an north pole on the tip side and an S pole on the base end side. The exciting current is supplied. On the contrary, the coil 46 arranged on the proximal end side is supplied with an exciting current so that the distal end side has an S pole and the proximal end side has an N pole.

また、例えば、ズームレバー14が予め設定された第2の方向に操作されているとき、光軸O方向の先端側に配置されたコイル46には、先端側をS極、基端側をN極とするための励磁電流が供給される。逆に、基端側に配置されたコイル46には、先端側をN極、基端側をS極とするための励磁電流が供給される。 Further, for example, when the zoom lever 14 is operated in a preset second direction, the coil 46 arranged on the tip end side in the optical axis O direction has an S pole on the tip end side and N on the base end side. An exciting current is supplied to make the pole. On the contrary, the coil 46 arranged on the proximal end side is supplied with an exciting current for having the distal end side as the north pole and the proximal end side as the south pole.

このような構成によれば、各磁石42に対し、より効果的に各コイル46で発生する磁界を作用させることができる。 According to such a configuration, the magnetic field generated by each coil 46 can be applied to each magnet 42 more effectively.

接着剤47が不要な部分に回り込む不具合を防止する方法として、コイル46と前群レンズ枠30の間の接着剤範囲をスリット45aを避けるように配置することにより、スリット45a内へ接着剤47の回り込み等を防止することができ、移動群レンズ枠40の光軸O方向への進退移動を安定的に実現することができる。 As a method of preventing the adhesive 47 from wrapping around the unnecessary portion, the adhesive 47 is arranged in the slit 45a by arranging the adhesive range between the coil 46 and the front group lens frame 30 so as to avoid the slit 45a. It is possible to prevent wraparound and the like, and it is possible to stably realize the forward / backward movement of the moving group lens frame 40 in the optical axis O direction.

また、例えば、図11〜13に示すように、コイル保持枠45の外周に前後一対をなして配置したコイル42の間に金属製のリング部材50を介装することも可能である。 Further, for example, as shown in FIGS. 11 to 13, a metal ring member 50 can be interposed between the coils 42 arranged in pairs on the outer circumference of the coil holding frame 45.

さらに、例えば、図14〜16に示すように、リング部材50をコイル保持枠45に一体的に形成することも可能である。 Further, for example, as shown in FIGS. 14 to 16, the ring member 50 can be integrally formed with the coil holding frame 45.

また、例えば、図17に示すように、コイル支持枠45に設けられたスリット45aのうちの少なくとも1つの一端(例えば、基端)を解放するとともに、解放したスリット45aに摺接するキー40bを移動群レンズ枠40の一端部に設けることも可能である。このように構成すれば、光学装置20の光軸O周りのズレを防止し、良好な光学特性を実現することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 17, at least one end (for example, the base end) of the slit 45a provided in the coil support frame 45 is released, and the key 40b that is in sliding contact with the released slit 45a is moved. It can also be provided at one end of the group lens frame 40. With this configuration, it is possible to prevent the optical device 20 from being displaced around the optical axis O and to realize good optical characteristics.

或いは、例えば、図18に示すように、移動群レンズ枠40の一端部に代えて、前後一対の磁石42の間に、解放したスリット45aに摺接するキー40bを設けることも可能である。 Alternatively, for example, as shown in FIG. 18, instead of one end of the moving group lens frame 40, a key 40b that is in sliding contact with the released slit 45a can be provided between the pair of front and rear magnets 42.

また、例えば、図19に示すように、前群レンズ枠30の内面に、光軸Oの方向に沿って延在し、接着剤47を保持するための溝部30aを形成することも可能である。このように構成すれば、前群レンズ枠30の内周面とコイル46の外周面との間に形成される領域が微小であったとしても、前群レンズ枠30内にアクチュエータユニット28を挿入する際に、コイル46の外周面等に塗布した接着剤47が前群レンズ枠30によって押し出される等の不具合を防止することができ、コイル46を前群レンズ枠30に対して確実に接着することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 19, it is also possible to form a groove portion 30a extending along the direction of the optical axis O on the inner surface of the front group lens frame 30 to hold the adhesive 47. .. With this configuration, the actuator unit 28 is inserted into the front lens frame 30 even if the region formed between the inner peripheral surface of the front lens frame 30 and the outer peripheral surface of the coil 46 is minute. In this case, it is possible to prevent problems such as the adhesive 47 applied to the outer peripheral surface of the coil 46 being pushed out by the front lens frame 30, and the coil 46 is securely adhered to the front lens frame 30. be able to.

また、例えば、図20に示すように、前群レンズ枠30の壁部に、径方向に貫通する複数の貫通孔30bを設け、当該貫通孔30bを介して、前群レンズ枠30の内周面とコイル46の外周面との間に形成された領域に接着剤47を注入することも可能である。このように構成すれば、不要な部分に接着剤47が回り込む等の不具合を防止しつつ、接着が必要な箇所を確実に接着することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 20, a plurality of through holes 30b penetrating in the radial direction are provided on the wall portion of the front group lens frame 30, and the inner circumference of the front group lens frame 30 is provided through the through holes 30b. It is also possible to inject the adhesive 47 into the region formed between the surface and the outer peripheral surface of the coil 46. With this configuration, it is possible to reliably bond the parts that need to be bonded while preventing problems such as the adhesive 47 wrapping around the unnecessary parts.

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、上述の実施形態の構成及び各変形例の構成を適宜組み合わせてもよいことは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made, which are also within the technical scope of the present invention. For example, it goes without saying that the configuration of the above-described embodiment and the configuration of each modification may be appropriately combined.

1 … 内視鏡
2 … 挿入部
3 … 操作部
4 … ユニバーサルコード
10 … 先端部
11 … 湾曲部
12 … 可撓管部
13 … アングル操作ノブ
14 … ズームレバー
15 … 内視鏡コネクタ
16 … 複合ケーブル
17 … 外部装置
18 … 画像表示部
20 … 光学装置
25 … 前群レンズユニット
26 … 後群レンズユニット
27 … 移動群レンズユニット
28 … アクチュエータユニット
30 … 前群レンズ枠(第3枠)
30a … 溝部
30b … 貫通孔
31 … 前群レンズ
32 … 接着剤
35 … 後群レンズ枠
36 … 後群レンズ
36a … レンズ
40 … 移動群レンズ枠(第1枠)
40a … 凹溝
40b … キー
41 … 移動群レンズ
42 … 磁石
42 … コイル
45 … コイル保持枠(第2枠)
45a … スリット
46 … コイル
47 … 接着剤(第1接着剤)
48 … 接着剤(第2接着剤)
50 … リング部材
O … 光軸
1 ... Endoscope 2 ... Insertion part 3 ... Operation part 4 ... Universal cord 10 ... Tip part 11 ... Curved part 12 ... Flexible tube part 13 ... Angle operation knob 14 ... Zoom lever 15 ... Endoscope connector 16 ... Composite cable 17 ... External device 18 ... Image display unit 20 ... Optical device 25 ... Front group lens unit 26 ... Rear group lens unit 27 ... Moving group lens unit 28 ... Actuator unit 30 ... Front group lens frame (third frame)
30a ... Groove 30b ... Through hole 31 ... Front group lens 32 ... Adhesive 35 ... Rear group lens frame 36 ... Rear group lens 36a ... Lens 40 ... Moving group lens frame (first frame)
40a ... Concave groove 40b ... Key 41 ... Moving group lens 42 ... Magnet 42 ... Coil 45 ... Coil holding frame (second frame)
45a ... Slit 46 ... Coil 47 ... Adhesive (first adhesive)
48 ... Adhesive (second adhesive)
50 ... Ring member O ... Optical axis

Claims (6)

少なくとも1つのレンズを保持する第1枠と、
前記第1枠の外周に固定された1又は2以上の磁石と、
前記第1枠を光軸に沿って移動可能に内包する筒状をなし、前記磁石を収容するためのスリットが壁部に設けられた第2枠と、
前記第2枠の外周に固定され、前記磁石に対して前記第1枠を移動させるための磁界を生成するコイルと、
前記第2枠の外周面と前記コイルの内周面との間に形成された領域において、前記第2枠の前記スリットを避けるように配置されて前記第2枠に前記コイルを固定する第1接着剤と、
前記コイルを内包する第3枠と、
前記第3枠の内周面と前記コイルの外周面との間に形成された領域において、前記第3枠に前記コイルを固定する第2接着剤と、を有することを特徴とする光学装置。
A first frame that holds at least one lens,
With one or more magnets fixed to the outer circumference of the first frame,
A second frame having a tubular shape that includes the first frame so as to be movable along the optical axis, and a slit for accommodating the magnet on the wall portion.
A coil fixed to the outer circumference of the second frame and generating a magnetic field for moving the first frame with respect to the magnet.
In the region formed between the outer peripheral surface of the second frame and the inner peripheral surface of the coil, the first frame is arranged so as to avoid the slit of the second frame and the coil is fixed to the second frame. With adhesive,
The third frame containing the coil and
An optical device comprising, in a region formed between the inner peripheral surface of the third frame and the outer peripheral surface of the coil, a second adhesive for fixing the coil to the third frame.
前記第2接着剤は、前記第3枠の内周面と前記コイルの外周面との間に形成された領域において、前記第2枠の前記スリットを避けるように配置され、前記第3枠に前記コイルを固定することを特徴とする請求項1に記載光学装置。 The second adhesive is arranged in a region formed between the inner peripheral surface of the third frame and the outer peripheral surface of the coil so as to avoid the slit of the second frame, and is arranged in the third frame. The optical device according to claim 1, wherein the coil is fixed. 前記第3枠の内面に、前記光軸の方向に沿って延在し、前記第1接着剤を保持するための溝部が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学装置。 The first or second aspect of the third frame, wherein a groove extending along the direction of the optical axis and holding the first adhesive is formed on the inner surface of the third frame. Optical device. 前記第3枠の壁部には、径方向に貫通し、前記領域に前記第1接着剤を注入するための貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学装置。 The first or second aspect of the present invention, wherein the wall portion of the third frame is provided with a through hole that penetrates in the radial direction and for injecting the first adhesive into the region. Optical device. 前記第1枠の外周には、前記光軸の方向に対をなす複数組の前記磁石が固定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学装置。 The optical device according to claim 1 or 2, wherein a plurality of sets of the magnets paired in the direction of the optical axis are fixed to the outer periphery of the first frame. 前記複数組の前記磁石は、前記光軸を中心とする等しい回転角度毎に、前記第1枠の外周に固定されていることを特徴とする請求項5に記載の光学装置。 The optical device according to claim 5, wherein the plurality of sets of the magnets are fixed to the outer periphery of the first frame at equal rotation angles about the optical axis.
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