KR20080074703A

KR20080074703A - 액츄에이터 장치, 촬상 장치 및 내시경 장치

Info

Publication number: KR20080074703A
Application number: KR1020070118184A
Authority: KR
Inventors: 세이지 이와사끼
Original assignee: 올림푸스 메디칼 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2008-08-13
Also published as: CN201163305Y; CN101238967A; US20080194914A1; JP2008194178A; EP1955645A1; JP5042656B2; CN101238967B; AU2008200012A1

Abstract

본 발명에 따른 촬상 장치 및 내시경 장치에 배치되는 액츄에이터 장치(2)는, 진퇴 가능한 이동 부재(4)와, 상기 이동 부재를 한쪽으로 압박하는 압박 부재(10)와, 상기 이동 부재에 고정된 와이어[8(28)]를 구비하고, 상기 와이어의 양단부는, 상기 이동 부재를 상기 압박 부재에 의한 압박력에 대항하여, 다른 쪽으로 이동시키는 구동원에 접속되어 있다.

본 발명에 의해, 간단한 구조의 소형인 액츄에이터 장치를 실현함으로써, 이 액츄에이터 장치를 이용한 촬상 장치 및 내시경 장치의 세경화를 실현할 수 있다.

액츄에이터 장치, 이동 부재, 압박 부재, 와이어, 촬상 유닛

Description

액츄에이터 장치, 촬상 장치 및 내시경 장치{ACTUATOR APPARATUS, IMAGE CAPTURING APPARATUS AND ENDOSCOPE}

본 발명은 세경화(細徑化)를 실현한 액츄에이터 장치, 촬상 장치, 및 내시경 장치에 관한 것이다.

주지와 같이, 내시경 장치는, 인체의 체내(체강 내)의 관찰, 처치 등, 혹은 공업용 공장 설비 내의 검사, 수리 등을 위해 널리 이용되고 있다. 최근에 있어서는, 관찰 광학계를 촬영 광축 방향으로 이동함으로써, 촬영 상으로의 포커스 기능 및 주밍(zooming)/원격 기능으로 가변할 수 있는 촬상 장치가 이용되고 있는 일이 있다.

이와 같은, 촬상 장치의 포커싱 기능 등을 위해 렌즈 프레임을 가변하는 기술은, 예를 들어, 일본 특허 공개 평5-341209호 공보에 개시되어 있다. 이 특허 문헌 1에서는, 렌즈가 장착된 렌즈 프레임에 일체 형성된 돌기부에, 형상 기억 합금(Shape Memory Alloys, 이하「SMA」라 칭함) 와이어에 의해 형성된 코일 스프링의 일단을 고정하고, 이 코일 스프링에 접속된 2개의 리드선을 통해 통전 또는 비통전으로 하는 것에 의해, 렌즈 프레임을 이동시키는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상술한 일본 특허 공개 평5-341209호 공보의 기술에서는, SMA 재료에 의해 형성된 코일 스프링의 선단부 및 기단부에, 접지용과 구동 신호 공급용 2개의 리드선을 각각 설치할 때, 액츄에이터의 구동시에는 렌즈 프레임이 이동하는 것이 되므로, 선단부에 접속된 리드선을 휘게 하여 배선할 필요가 있어, 구조상 번거롭다는 문제점이 있었다.

또한, SMA는, 땜납, 접착제 등에 의한 접합 성상이 나쁘다. 그 때문에, SMA 와이어와 리드선과의 접속부의 소형화가 어렵고, 또한 리드선이 가동하는 공간을 형성하기 위해 리드선을 휘게 할 필요가 있다.

이것에 의해, 촬상 장치 자체를 소형화하는 것이 어렵고, 그 결과, 내시경 선단의 소형화, 즉 세경화가 어렵다는 과제가 있었다.

본 발명은 상기 사정에 비추어, 그 목적으로 하는 바는, 간단한 구조의 소형인 액츄에이터 장치를 실현함으로써, 이 액츄에이터 장치를 이용한 촬상 장치, 및 내시경 장치의 세경화를 도모하는 것이다.

본 발명에 따른 액츄에이터 장치는, 진퇴 가능한 이동 부재와, 상기 이동 부재를 한쪽으로 압박하는 압박 부재와, 상기 이동 부재에 고정된 와이어를 구비하고, 상기 와이어의 양단부는, 상기 이동 부재를 상기 압박 부재에 의한 압박력에 대항하여, 다른 쪽으로 이동시키는 구동원에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 촬상 장치는, 상기 액츄에이터 장치를 구비하고, 상기 이동 부재는 광학 렌즈를 갖고, 상기 와이어가 상기 이동 부재와 연결된 걸림 고정 부재에서 절첩하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 내시경 장치는, 상기 촬상 장치를 구비하고, 선단으로부터 차례로 경질부, 만곡부 및 가요관부가 연접된 내시경 장치에 있어서, 상기 와이어는, 일단이 상기 만곡부의 전방에서, 타단이 만곡부 후방에서 상기 케이블에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기한 그리고 다른 목적들, 특징들 및 장점들은 수반되는 도면을 참조하여 후속의 상세한 설명으로부터 명백하게 이해될 것이다.

본 발명에 따르면, 촬상 유닛의 액츄에이터를 구동하여, 내시경에 의해 피사체로의 포커스 기능, 주밍/원격 기능을 실현할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 기초로 하는 실시 형태에 의해 본 발명을 설명한다.

(제1 실시 형태)

우선, 본 발명에 대해, 도1 내지 도8을 이용하여 설명한다. 또한, 도1 내지 도8은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 것으로, 도1은 전자 내시경의 촬상 장치의 구성도, 도2는 도3의 Ⅱ-Ⅱ 단면도, 도3은 내시경 선단부의 정면도, 도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ 단면도, 도5는 도4의 V부 확대도, 도6은 절연 볼의 구성도, 도7은 다른 절연 볼의 구성도, 도8은 렌즈 이동 부분의 확대도이다.

본 실시 형태에서는, 내시경에 이용되는 촬상 장치를 구성하고, 포커스 기능, 혹은 주밍/원격 기능을 위해, 도1에 도시하는 바와 같은, 내부의 렌즈가 진퇴 이동하는 촬상 유닛(1)에 대해 설명한다. 이 촬상 유닛(1)은, 전후로 이동하는 광학 렌즈인 이동 렌즈(6)가 장착된 이동 렌즈 프레임(4)에, 이 이동 렌즈 프레임(4)을 진퇴시키기 위한 액츄에이터(2)가 설치되어 있다. 이 이동 렌즈 프레임(4)에 액츄에이터 장치를 구성하는 액츄에이터(2)를 장착하기 위해, 촬상 유닛(1) 내에는, 후술하는 와이어를 걸림 고정하기 위한 걸림 고정 부재에 연결되는 긴 원주형의 연결 로드(5)가 설치되어 있다.

이동 렌즈 프레임(4)은, 전방의 렌즈군을 보유 지지하는 렌즈 프레임과, 후방에 배치된 렌즈군을 보유 지지하고 있는 대략 둥근 고리 형상의 고정 렌즈 프레임(3)의 내부에 있어서, 촬영 광축을 따라 진퇴 가능하게 배치되어 있다. 또한, 고정 렌즈 프레임(3)의 외주부에는, 연결 로드(5)가 이동 가능하게 하는 홈이 장축 방향으로 형성되고, 연결 로드(5) 및 이동 렌즈 프레임(4)의 진퇴 이동을 규제하기 위한 이동 멈춤 링(7)이 끼움 장착되어 있다.

다음에, 촬상 유닛(1)에 장착된 액츄에이터(2)의 구성을 설명한다.

이 액츄에이터(2)에는, 가열되면 수축하고, 냉각되면 팽창하는 형상 기억 합금(Shape Memory Alloys, 이하「SMA」라 칭함)으로 구성된 직경이 수십 마이크로미터의 와이어인 SMA 와이어(8)가 연결 로드(5)에 형성된 홈에 삽입 관통하고, 연결 로드(5)의 위치에서 절첩하도록 고착되어 있다.

SMA 와이어(8)에는, 기단으로부터 선단을 향한 중도부까지 제1 절연 튜브(9) 가 외측 삽입하고 있다. 이 제1 절연 튜브(9)는, 가이드 파이프(22)의 기단부에 일부 삽입되어 고착되어 있다.

또한, 제1 절연 튜브(9)와 연결 로드(5) 사이에는, 압박 부재인 탄성체를 구성하는 압박 스프링(10)이 연결 로드(5)를 전방으로 압박하도록 가이드 파이프(22) 내에 끼움 설치되어 있다.

가이드 파이프(22)에는 가이드 홈(23)이 형성되어 있고, 연결 로드(5)가 가이드 홈(23)을 구성하는 절결부 내를 진퇴 이동한다.

SMA 와이어(8)의 단부는, 원통 형상의 금속 고리로 형성된 제1 코오킹부(16)에 의해 코오킹 가공되어 있다. 이 제1 코오킹부(16)에는, SMA 와이어(8)에 전류를 인가하는 제1 케이블(17)이 땜납에 의해 장착되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 제1 코오킹부(16)와 제1 케이블(17)과의 접속부는, 그 주위를 접착제 등에 의해 보강 접착되어 있다.

이 제1 코오킹부(16)의 장착 위치는, 도2에 도시하는 바와 같이, 내시경(200)의 만곡부(220)[만곡 부재(32)에 의해 앵글 조작되는 위치]를 넘은 가요관부(230)의 선단 부분의 위치에 설치되어 있다.

또한, 촬상 유닛(1)은 내시경(200)의 경질부(210) 내에 고정된다. 또한, 도3에 도시하는 바와 같이, 내시경(200)의 경질부(210)의 선단면에는, 촬상 유닛(1)의 선단인 관찰 창(201)과, 이 관찰 창(201)에 유체를 분무하여 세척하는 세척 노즐(202)과, 2개의 조명 창(203, 204)과, 처치구를 삽입 관통하기 위한 채널의 개구부(205)가 소정의 위치에 배치되어 있다.

도1, 도2로 복귀하여, 제1 절연 튜브(9) 및 GND용 케이블(27)에는, 링 형상의 앵커(19)가 통과되어 있고, 이 앵커(19)가 접착 고정되어 있다. 그리고, 제1 절연 튜브(9) 및 GND용 케이블(27)에는, 앵커(19), 제1 절연 튜브(9) 및 가동 절연 튜브(26)를 피복하도록 보호 튜브(20)가 장착되어 있다. 이 보호 튜브(20)의 선단측은, 단섬유(필라멘트) 등에 의한 실 얽기(21)에 의해 제1 절연 튜브(9)에 고정되어 있다.

다음에, SMA 와이어(8)와 연결 로드(5)의 고정 방법을 설명한다.

SMA 와이어(8)의 선단 부분은, 도5에 도시하는 바와 같이, 가는 제2 절연 튜브(11)에 삽입 관통되어 있다. 그리고, SMA 와이어(8)와 연결 로드(5)가 도통하지 않도록, 제2 절연 튜브(11)는, 연결 로드(5)에 삽입 관통하고, 접착 고정되어 있다(도8 참조).

또한, SMA 와이어(8)는, 폭이 좁은 고정용 절연 튜브로 구성되는 걸림 고정 부재인 절연 링(12)에 한번 권취하도록 삽입 관통되어 있다(도6 참조). 이 절연 링(12)은, 접착제에 의해 볼 형상으로 굳힌 절연 볼(30) 내에 배치되어 있다. 이 절연 볼(30)은, 연결 로드(5)에 걸림 고정되고, 접착제 등으로 연결 고정되어 있다.

또한, 도5에 도시하는 바와 같이, SMA 와이어(8)의 절연 볼(30)보다 앞 부분의 GND용 SMA 와이어(28)는, 가동 절연 튜브(26) 및 제3 절연 튜브(25)의 내부에 통과되어 절첩되어 있다. 즉, SMA 와이어(8)는, 제1 절연 튜브(9), 제2 절연 튜브(11), 절연 링(12), 절연 캡(13), 절연 파이프(15), 가동 절연 튜브(26), 제3 절 연 튜브(25), 및 제2 열수축 튜브(24)에 의해 전기적으로 절연이 유지된 구성으로 되어 있다.

그리고, GND(접지)용 SMA 와이어(28)의 단부는, 도4에 도시하는 바와 같이, 제2 코오킹부(29)에서 코오킹 가공되어 있다. 그리고, 제2 코오킹부(29) 측면에는 GND(접지)용 케이블(27)이 납땜되어 있다.

여기서, 본 실시 형태의 촬상 유닛(1)의 액츄에이터(2)는, 상술한 바와 같이, SMA 와이어(8)의 단부에 고착된 제1 코오킹부(16)와 제1 케이블(17)의 리드선과의 납땜에 의한 접속 위치와, GND용 SMA 와이어(28)의 단부에 고착된 제2 코오킹부(29)와 GND용 케이블(27)의 리드선과의 납땜 접속 위치가 장축 방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 있다.

즉, 도2에 도시하는 바와 같이, SMA 와이어(8)의 단부에 고착된 제1 코오킹부(16)와 제1 케이블(17)의 리드선과의 납땜에 의한 접속 위치는, GND용 SMA 와이어(28)의 단부에 고착된 제2 코오킹부(29)와 GND용 케이블(27)의 리드선과의 납땜 접속 위치보다도 기단 방향으로 소정의 이격 거리를 갖고, 어긋난 위치로 되어 있다.

상세하게는, 본 실시 형태에서는, 내시경(200)의 경질부(210)와 만곡부(220)의 경계 부분 근방에, GND용 SMA 와이어(28)의 단부에 고착된 제2 코오킹부(29)와 GND용 케이블(27)의 리드선과의 납땜 접속 위치가 존재한다. 그리고, 내시경(200)의 가요관부(230)의 선단 근방에는, SMA 와이어(8)의 단부에 고착된 제1 코오킹부(16)와 제1 케이블(17)의 리드선과의 납땜에 의한 접속 위치가 존재한다.

또한, SMA 와이어(8)의 직경을 α, 절연 링(12)의 축 방향의 길이를 t1로 하면, t1 < 10α(도6 참조)로 되도록 치수 설정이 이루어져 있다.

도6의 t1과 같이, SMA 와이어(8)의 직경에 대해 절연 링(12)의 축 방향의 길이가 충분히 짧으면, 절연 링(12)이 SMA 와이어(8)에 견인되어 기울어 넘어져, SMA 와이어(8)가 절연 볼(30)의 대략 중심을 통과한다. 그 때문에, 절연 볼(30)이 가이드 파이프(22)에 걸리는 것을 방지하고 있다.

한편, SMA 와이어(8)의 직경을 α, 절연 링(12)의 길이를 t2로 하고, t2 > 10α(10배보다 길게)로 되도록 치수 설정한 경우, 도7에 도시하는 바와 같이, SMA 와이어(8)의 직경에 대해 절연 링(12)의 길이가 길면, 절연 링(12)은 회전할 수 없고, SMA 와이어(8)의 반발력에 압박되어 SMA 와이어(8)가 절연 볼(30')의 볼 끝을 통과하는(y1 > y2) 것이 된다. 이와 같은 구성에서는, 절연 볼(30)에 대해 SMA 와이어(8)가 편심해 버리고, 절연 볼(30)이 가이드 파이프(22)에 걸려, SMA 와이어(8)의 미끄럼 이동 불량의 원인이 된다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 도6에 도시한, SMA 와이어(8)의 직경(α)에 대해, 절연 링(12)의 축 방향의 길이(t1)를 10배 미만으로 되도록 설정하고 있다.

다음에, 이상 설명한 구성에 의한 본 실시 형태의 촬상 유닛(1)의 작용에 대해 설명한다.

내시경(200)에 의해, 피사체로의 포커스 기능, 혹은 주밍/원격 기능을 위해, 촬상 유닛(1)의 액츄에이터(2)를 구동하는 경우에는, 도시하지 않은 내시경 조작부에 의한 소정의 조작을 기초로 하여, 도시하지 않은 구동원을 구성하는 전원으로부 터 케이블(17)에 전류가 흐른다. 그러면, 전류는, 케이블(17), SMA 와이어(8), GND용 SMA 와이어(28), 및 GND용 케이블(27)로 차례로 흐르고, SMA 와이어(8) 및, GND용 SMA 와이어(28)가 발열하여 수축한다.

그리고, 가동 절연 튜브(26)는, 견인되어 파선으로 나타내는 가동 절연 튜브(26')의 상태까지 이동한다. 이때, 이동 렌즈 프레임(4)은, 압박 스프링(10)의 압박력에 대항하여, 연결 로드(5)의 전방에서 걸림 고정하고 있는 절연 볼(30)이 SMA 와이어(8)에 견인된다. 그리고, 이동 렌즈 프레임(4)은, 기단 방향으로의 이동에 연결 로드(5)와 함께 연동하여, 파선으로 나타내는 이동 렌즈 프레임(14)의 위치까지 이동한다.

또한, SMA 와이어(8) 및 GND용 SMA 와이어(28)는, 동일한 수축 거동을 나타내므로, SMA 와이어(8)와 GND용 SMA 와이어(28)와의 선단 부분에 있어서 무리한 부하가 걸리지 않고, 안정된 거동을 얻을 수 있다.

여기서, 케이블(17)에 전류를 흘리는 것을 멈추면, SMA 와이어(8) 및 GND용 SMA 와이어(28)는 자연 냉각되어 원래의 길이로 복귀된다. 이때, 압박 스프링(10)의 힘에 의해 연결 로드(5)는 전방으로 압박되어 이동한다. 이것에 맞추어, 기단 방향으로 이동하고 있었던 이동 렌즈 프레임(14)은, 파선으로 나타내는 위치로부터 이동 렌즈 프레임(4)의 위치로 이동한다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, SMA 와이어(8)를 선단에서 절첩하고, GND용 케이블(27)의 리드선과 GND용 SMA 와이어(28)의 접속 위치보다도, 케이블(17)의 리드선과 SMA 와이어(8)와의 접속 위치를 기단측으로 장축 방향에 대해 이격한 구성으로, 촬상 유닛(1)의 후방의 외형이 미세한 부분에서 접속되므로, 내시경(200)의 선단부로 되는 경질부(210)의 세경화를 도모할 수 있다.

또한, SMA 와이어(8) 선단에 케이블(17)의 리드선과 SMA 와이어(8)의 접속부를 마련하지 않았던 것에 의해, 내시경(200)의 선단 부분의 세경화를 실현할 수 있다. 또한, SMA 와이어(8)는 수십 마이크로미터로 매우 가는데, 땜납의 접합성, 소위 접합 적합성도 나쁘기 때문에, 제1 코오킹부(16)를 접합하여, 케이블(17)의 리드선과의 땜납에 의한 접속부가 굵어지는 것을 방지한 구성으로 되어 있다.

(제2 실시 형태)

다음에, 제2 실시 형태의 촬상 유닛(1)의 액츄에이터(2)에 대해 도9를 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 제1 실시 형태와 같은 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하고, 다른 부분만을 설명한다. 또한, 도9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 것으로, 제1 실시 형태의 도4에 상당하는 단면도이다.

본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에서의 GND용 SMA 와이어(28) 대신에, 스테인레스, 스틸 등의 도전성 재료로 이루어지는 와이어(51)를 이용한 구성으로 되어 있다. 이 와이어(51)는, 기단측의 일단부가 제2 코오킹부(29)에 코오킹 가공되어 GND용 케이블(27)과 땜납에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 와이어(51)의 선단측의 타단부는, 절연 링(12)에서 제1 실시 형태의 SMA 와이어(8)와 마찬가지로, 걸려 절첩되고(도6 참조), 절연 튜브(11)에 삽입 관통되어, 금속제의 와이어 코오킹부(52)에 의해 와이어(51)와 SMA 와이어(8)가 코오킹 가공되어, 접속되어 있 다.

또한, 본 실시 형태에서는, 가이드 파이프(22)의 내부에 있어서, 와이어(51)와 SMA 와이어(8)가 전기적으로 접속되도록, 와이어 코오킹부(52)에 의해 연결되어 있다.

이와 같은 구성에 있어서도, 케이블(17)에 인가된 전류는, 제1 코오킹부(16), SMA 와이어(8), 와이어 코오킹부(52), 와이어(51), 제2 코오킹부(29) 및 GND용 케이블(27)의 순으로 흐른다. 이와 같이 하여, 본 실시 형태에서는, SMA 와이어(8)의 발열, 혹은 상온으로의 냉각에 의해, 이동 렌즈 프레임(4)은, 연결 로드(5)와 함께 연동하여, 압박 스프링(10)의 압박력에 대항하여, SMA 와이어(8)에 견인되어, 기단 방향으로의 이동, 혹은 압박 스프링(10)의 힘에 의해 전방으로 압박되어 이동한다.

따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 내시경(200)에 의해, 피사체로의 포커스 기능, 혹은 주밍/원격 기능을 위해, 촬상 유닛(1)의 액츄에이터(2)를 구동할 수 있는 구성으로 되어 있다.

이상에 설명한 본 실시 형태의 액츄에이터(2)의 구성으로 해도, 상술한 제1 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

(제3 실시 형태)

다음에, 제3 실시 형태의 촬상 유닛(1)의 액츄에이터(2)에 대해, 도10을 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서도, 제1 및 제2 실시 형태와 같은 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하고, 다른 부분만을 설명 한다. 또한, 도10은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 것으로, 제1 실시 형태의 도4에 상당하는 단면도이다.

본 실시 형태의 액츄에이터(2)는, 제2 실시 형태에서의 와이어(51)의 GND측에, SMA 와이어(54)를 접속한 구성으로 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 SMA 와이어(54)는, 제1 실시 형태에서의 GND용 SMA 와이어(28)를 대용해도 좋다.

SMA 와이어(54)의 기단측의 일단이 제2 코오킹부(29)에 코오킹 가공되어, GND용 케이블(27)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한 SMA 와이어(54)의 선단측의 타단은, 금속제의 코오킹부(53)에 의해 와이어(51)와 함께 코오킹 가공되어, 접속되어 있다. 그 밖의 구성에 대해서는, 제2 실시 형태와 동일하다.

이와 같은 구성에 있어서도, 케이블(17)에 인가된 전류는, 제1 코오킹부(16), SMA 와이어(8), 와이어 코오킹부(52), 와이어(51), 코오킹부(53), SMA 와이어(54), 제2 코오킹부(29) 및 GND용 케이블(27)의 순으로 흐른다.

이와 같이 하여, 본 실시 형태에서는, SMA 와이어(8, 54)의 발열, 혹은 상온으로의 냉각에 의해, 이동 렌즈 프레임(4)은, 연결 로드(5)와 함께 연동하여, 압박 스프링(10)의 압박력에 대항하여, SMA 와이어(8, 54)에 견인되어, 기단 방향으로의 이동, 혹은 압박 스프링(10)의 힘에 의해 전방으로 압박되어 이동한다.

이상에 설명한 본 실시 형태의 액츄에이터(2)의 구성으로 해도, 상술한 제1 및 제2 실시 형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

(제4 실시 형태)

다음에, 제4 실시 형태의 촬상 유닛(1)의 액츄에이터(2)에 대해, 도11을 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서도, 제1 내지 제3 실시 형태와 같은 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하고, 다른 부분만을 설명한다. 또한, 도11은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 것으로, 제1 실시 형태의 도4에 상당하는 단면도이다.

본 실시 형태에서는, 절연 튜브(9)를 2개의 와이어 삽입 관통 구멍을 갖는 멀티루멘 튜브로 하여, 이들 삽입 관통 구멍에, SMA 와이어(8)의 양단부를 선단측으로부터 각각 삽입 관통한 구성이다.

상세하게는, SMA 와이어(8)는, 절연 튜브(9)에 고정된 가이드 파이프(22)의 선단측에 있어서, 절연 링(12)에서 절첩되어 루프 형상으로 되어 있다. 그리고, SMA 와이어(8)의 양단은, 각각 코오킹부(16, 29)에 의해, 선단으로부터 동일한 위치(거리)에서 코오킹 가공되어 있다.

이들 코오킹부(16, 29)의 위치는, 제1 실시 형태에서의 내시경(200)의 가요관부(230)의 선단 근방에서의 접속 위치로 되어 있다.

또한, 절첩되어 있는 SMA 와이어(8)의 양방의 와이어는, 통전에 의한 발열에 의해, 절연 링(12)을 압박 스프링(10)의 압박력에 대항하여, 견인하도록 절연 튜브(9)를 통해 고정되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시 형태의 액츄에이터(2)에 따르면, 상술한 제1 실시 형태에 비해, 대략 배의 역량으로 절연 링(12)을 견인할 수 있다. 그 결과, 액츄에이터(2)는, 이동 렌즈 프레임(4)을, 피사체로의 포커스 기능, 혹은 주밍/원격 기능을 위해 순시(단시간)에 진퇴 이동시킬 수 있다.

(제5 실시 형태)

다음에, 제5 실시 형태의 촬상 유닛(1)의 액츄에이터(2)에 대해, 도12를 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서도, 제1 내지 제4 실시 형태와 같은 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하고, 다른 부분만을 설명한다. 또한, 도12는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 것으로, 제1 실시 형태의 도4에 상당하는 단면도이다.

본 실시 형태의 액츄에이터(2)는, SMA 와이어를 이용하지 않고, 단순한 스테인레스, 스틸 등의 와이어(55)에 의해 절연 링(12)을 견인 이완하는 구성이다.

본 실시 형태의 와이어(55)는, 제4 실시 형태의 SMA 와이어(8)와 마찬가지로 하여, 2개의 와이어 삽입 관통 구멍을 갖는 절연 튜브(9)에 양단이 삽입 관통되어 있고, 가이드 파이프(22)의 선단측에 있어서 절연 링(12)에서 절첩되어 있다. 이 와이어(55)의 양단은, 구동원을 구성하는 모터(도시하지 않음)에 장착된 모터 헤드(56)에 고정되어 있다.

이와 같은 구성의 액츄에이터(2)는, 모터에 의해 모터 헤드(56)를 회전 구동하여, 와이어(55)를 모터 헤드(56)에 권취하는 것에 의해, 절연 링(12)을 압박 스프링(10)의 압박력에 대항하여, 후방으로 이동한다. 또한, 모터를 역회전시키면, 모터 헤드(56)에 권취되어 있는 와이어(55)가 복귀되고, 압박 스프링(10)의 압박력 에 의해 절연 링(12)이 전방으로 이동한다.

이와 같이 구성된 본 실시 형태의 액츄에이터(2)에 따르면, 상술한 제4 실시 형태의 효과와 마찬가지로, 이동 렌즈 프레임(4)을, 피사체로의 포커스 기능, 혹은 주밍/원격 기능을 위해 순시(단시간)에 진퇴 이동시킬 수 있다. 또한, 액츄에이터(2)는, SMA 와이어를 이용하고 있지 않기 때문에, SMA 와이어의 발열에 의한 고온화를 방지한 구성으로 된다.

또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 액츄에이터(2)를 이동 렌즈 프레임(4)에 장착하고, 렌즈를 이동시키는 태양에 대해 설명했지만, 이동시키는 것은 렌즈에 한정되는 것은 아니고, 공장 등의 생산 라인에 있어서, 부품의 운반에 이용해도 좋다.

이상의 설명을 기초로 하여, 본 발명에 따르면, 액츄에이터 장치를 소형화할 수 있고, 이것에 의해, 촬상 장치 및 내시경의 선단 부분의 소형화 및 세경화를 실현할 수 있다.

첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 기재했지만, 본 발명은 그들의 딱 들어맞는 실시 형태들에만 한정되는 것은 아니며, 그들의 변경이, 첨부된 특허 청구 범위에 규정된 바와 같이 발명의 사상 또는 범주를 벗어나지 않는 한 해당 기술 분야의 숙련자들에게 용이하게 만들어질 수 있다는 것이 이해되어 한다.

도1은 제1 실시 형태에 관한 전자 내시경의 촬상 장치의 구성도.

도2는 도3의 Ⅱ-Ⅱ 단면도.

도3은 내시경 선단부의 정면도.

도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ 단면도.

도5는 도4의 V부 확대도.

도6은 절연 볼의 구성도.

도7은 다른 절연 볼의 구성도.

도8은 렌즈 이동 부분의 확대도.

도9는 제2 실시 형태에 관한 도4에 상당하는 단면도.

도10은 제3 실시 형태에 관한 도4에 상당하는 단면도.

도11은 제4 실시 형태에 관한 도4에 상당하는 단면도.

도12는 제5 실시 형태에 관한 도4에 상당하는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 촬상 유닛

2 : 액츄에이터

4 : 이동 렌즈 프레임

5 : 연결 로드

6 : 이동 렌즈

8 : SMA 와이어

12 : 절연 링

17 : 케이블

22 : 가이드 파이프

30 : 절연 볼

200 : 내시경

Claims

액츄에이터 장치이며,

진퇴 가능한 이동 부재와,

상기 이동 부재를 한쪽으로 압박하는 압박 부재와,

상기 이동 부재에 고정된 와이어를 구비하고,

상기 와이어의 양단부는, 상기 이동 부재를 상기 압박 부재에 의한 압박력에 대항하여, 다른 쪽으로 이동시키는 구동원에 접속되어 있는 액츄에이터 장치.
제1항에 있어서, 상기 압박 부재는 탄성체로 구성되어 있는 액츄에이터 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 와이어의 적어도 일부가 형상 기억 합금 재료로 구성되고,

상기 와이어의 양단부가 전원으로부터의 전기를 주고받는 케이블에 접속되어 있는 액츄에이터 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 와이어가 상기 케이블에 접속되어 있는 양단부의 위치가 서로 다른 액츄에이터 장치.
제3항에 있어서, 상기 와이어가 상기 케이블에 접속되어 있는 양단부의 위치가 서로 다른 액츄에이터 장치.
촬상 장치이며,

진퇴 가능한 이동 부재, 상기 이동 부재를 한쪽으로 압박하는 압박 부재, 및 상기 이동 부재에 고정된 와이어를 갖고, 상기 와이어의 양단부가 상기 이동 부재를 상기 압박 부재에 의한 압박력에 대항하여, 다른 쪽으로 이동시키는 구동원에 접속되어 있는 액츄에이터 장치를 구비하고,

상기 이동 부재가 광학 렌즈를 갖고,

상기 와이어가 상기 이동 부재와 연결된 걸림 고정 부재에서 절첩하도록 접속되어 있는 촬상 장치.
제6항에 있어서, 상기 압박 부재는 탄성체로 구성되어 있는 촬상 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 와이어의 적어도 일부가 형상 기억 합금 재료로 구성되고,

상기 와이어의 양단부가 전원으로부터의 전기를 주고받는 케이블에 접속되어 있는 촬상 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 와이어가 상기 케이블에 접속되어 있는 양 단부의 위치가 서로 다른 촬상 장치.
제8항에 있어서, 상기 와이어가 상기 케이블에 접속되어 있는 양단부의 위치가 서로 다른 촬상 장치.
내시경 장치이며,

진퇴 가능한 이동 부재, 상기 이동 부재를 한쪽으로 압박하는 압박 부재, 및 상기 이동 부재에 고정된 와이어를 갖고, 상기 와이어의 양단부가 상기 이동 부재를 상기 압박 부재에 의한 압박력에 대항하여, 다른 쪽으로 이동시키는 구동원에 접속되어 있는 액츄에이터 장치와,

상기 이동 부재가 광학 렌즈를 갖고, 상기 와이어가 상기 이동 부재와 연결된 걸림 고정 부재에서 절첩하도록 접속되어 있는 촬상 장치를 구비하고,

상기 와이어는, 일단이 상기 만곡부의 전방에서, 타단이 만곡부 후방에서 상기 케이블에 접속되어 있는 내시경 장치.
제11항에 있어서, 상기 압박 부재는 탄성체로 구성되어 있는 내시경 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 와이어의 적어도 일부가 형상 기억 합금 재료로 구성되고,

상기 와이어의 양단부가 전원으로부터의 전기를 주고받는 케이블에 접속되어 있는 내시경 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 와이어가 상기 케이블에 접속되어 있는 양단부의 위치가 서로 다른 내시경 장치.
제13항에 있어서, 상기 와이어가 상기 케이블에 접속되어 있는 양단부의 위치가 서로 다른 내시경 장치.