WO2016098225A1 - 光学ユニット及び内視鏡 - Google Patents

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WO2016098225A1
WO2016098225A1 PCT/JP2014/083559 JP2014083559W WO2016098225A1 WO 2016098225 A1 WO2016098225 A1 WO 2016098225A1 JP 2014083559 W JP2014083559 W JP 2014083559W WO 2016098225 A1 WO2016098225 A1 WO 2016098225A1
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movable
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optical unit
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武彦 井口
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オリンパス株式会社
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    • H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes

Definitions

  • the present invention relates to an optical unit and an endoscope that drive a moving part forward and backward using a voice coil motor.
  • an optical unit having an autofocus function and an electric zoom function uses a drive device for moving a movable part holding a movable lens for focusing or zooming in the optical axis direction.
  • a drive device for example, a technique using an electromagnetic drive actuator using a coil and a magnet, that is, a voice coil motor has been disclosed (see Patent Document 1).
  • An embodiment according to the present invention is to provide an optical unit and an endoscope that are reduced in size and weight to drive a movable part forward and backward with respect to a fixed part using a voice coil motor.
  • An optical unit includes: A cylindrical fixed portion holding at least one of the object side fixed lens group and the image side fixed lens group, and at least a part of which is centered on a predetermined axis;
  • a movable lens group is held between the object-side fixed lens group and the image-side fixed lens group, and is disposed on the radially inner side of the fixed part, and has a cylindrical movable part centered on the axis;
  • the movable part is moved relative to the fixed part in the axial direction by a coil arranged in the fixed part and a magnet which is arranged in the movable part and magnetically polarized in a direction perpendicular to the axis.
  • the movable part has a movable sliding surface that can slide on the inner periphery of the fixed part, In the axial direction of the movable part, the distance from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface is from the exit surface of the object side fixed lens group held by the fixed part to the fixed part. Is longer than the distance to the incident surface of the image side fixed lens group held by the lens.
  • an optical unit and an endoscope that are reduced in size and weight to drive the movable part forward and backward using a voice coil motor.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1. It is a figure which shows the fixing
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 2 showing only a voice coil motor.
  • FIG. 22 is a sectional view taken along line XXII-XXII in FIG. 21. It is a figure which shows an example of the endoscope provided with the imaging device of this embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the optical unit of the first embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
  • FIG. 1 is also a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
  • the optical unit 1 of the present embodiment has a fixed portion 2, a movable portion 3 that is movable with respect to the fixed portion 2 and holds the movable lens group Gv, and a fixed portion 2. And a voice coil motor 10 that generates a driving force for moving the movable portion 3.
  • the fixed unit 2 holds the fixed unit main body 20 and the object side fixed lens group Gf on the object side of the movable lens group Gv and is attached to the object side of the fixed unit main body 20. It includes a front frame portion 4 and a rear frame portion 5 that holds the image side fixed lens group Gb on the image side of the movable lens group Gv and is attached to the image side of the fixed portion main body 20.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a fixing unit main body of the optical unit according to the first embodiment.
  • the fixing portion main body 20 is formed of a cylindrical member centered on a predetermined axis C.
  • the fixed portion main body 20 of the first embodiment includes a cylindrical portion 21 centering on the axis C, an object-side thick portion 22 and an image-side thick portion 23 formed on the object side in the axial direction of the cylindrical portion 21, Have
  • the hollow portion 21a is formed in the cylindrical portion 21 in part.
  • four thinned portions 21a are formed every 90 ° with the axis C of the cylindrical portion 21 as the center.
  • the inner surface in the radial direction of the cylindrical portion 21 excluding the lightening portion 21 a is a cylindrical cylindrical surface, which is a fixed-side sliding surface 24 that guides and supports the movable portion 3. Therefore, the fixed-side sliding surface 24 has a shape divided in the circumferential direction by the thinned portion 21a.
  • the object-side thick portion 22 is formed so as to protrude from the cylindrical portion 21 radially outward and radially inward.
  • the image-side thick portion 23 is formed to protrude outward in the radial direction from the cylindrical portion 21.
  • a groove 23 c is formed in the fixed-side sliding surface 24 on the radially inner side of the image-side thick portion 23.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a front frame portion of the optical unit according to the first embodiment.
  • the front frame part 4 is a cylindrical member having an outer peripheral part 41 and an inner peripheral part 42.
  • the outer peripheral part 41 has the 1st outer peripheral part 41a, the 2nd outer peripheral part 41b, and the outer peripheral side convex part 41c.
  • the inner peripheral portion 42 includes a first inner peripheral portion 42a, a second inner peripheral portion 42b, and an inner peripheral convex portion 42c.
  • the first outer peripheral portion 41a has a larger diameter than the second outer peripheral portion 41b. Between the 1st outer peripheral part 41a and the 2nd outer peripheral part 41b, it has the largest outer peripheral side convex part 41c which protruded to radial direction outer side.
  • the first inner peripheral portion 42a has a larger diameter than the second inner peripheral portion 42b. Between the 1st inner peripheral part 42a and the 2nd inner peripheral part 42b, it has the inner peripheral side convex part 42c of the smallest diameter which protruded to radial inside.
  • the object side fixed lens group Gf is held on the front frame portion 4.
  • the front frame portion 4 holds the front first lens Lf1 on the first inner peripheral portion 42a and the front second lens Lf2 on the second inner peripheral portion 42b. Further, it is preferable that the image side of the front first lens Lf1 and the object side of the front second lens Lf2 are held in contact with the convex portion 42c.
  • the front frame portion 4 has a second outer peripheral portion 41b in contact with the inner peripheral surface 22a of the object-side thick portion 22 of the fixed portion main body 20, while the object-side end surface 22b of the fixed portion main body 20 is in contact with the second outer peripheral portion 41b. It is inserted until it comes into contact with the step portion 41d with the outer peripheral convex portion 41c.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a rear frame portion of the optical unit according to the first embodiment.
  • the rear frame part 5 is a cylindrical member having an outer peripheral part 51 and an inner peripheral part 52.
  • the outer peripheral part 51 has the 1st outer peripheral part 51a, the 2nd outer peripheral part 51b, and the 3rd outer peripheral part 51c.
  • the inner peripheral portion 52 includes a first inner peripheral portion 52a, a second inner peripheral portion 52b, and an inner peripheral convex portion 52c.
  • the first outer peripheral portion 51a has a smaller diameter than the second outer peripheral portion 51b, and the second outer peripheral portion 51b has a smaller diameter than the third outer peripheral portion 51c.
  • the first inner peripheral portion 52a has a smaller diameter than the second inner peripheral portion 52b.
  • the end on the most object side of the first inner peripheral portion 52a has the innermost convex portion 52c having the smallest diameter projecting radially inward.
  • the image side fixed lens group Gb is held in the rear frame portion 5.
  • the rear frame portion 5 holds the rear first lens Lb1 and the rear second lens Lb2 on the first inner peripheral portion 52a.
  • the object side of the front first lens Lf1 is held in contact with the inner peripheral convex portion 52c.
  • the rear frame portion 5 has the second outer peripheral portion 51b in contact with the fixed-side sliding surface 24 of the image-side thick portion 23 of the fixed-portion main body 20, while the image-side end surface 23a of the fixed-portion main-body 20 is the second outer peripheral portion. It is inserted until it comes into contact with the step 51d between 51b and the third outer peripheral portion 51c.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a movable part of the optical unit according to the first embodiment.
  • the movable portion 3 of the first embodiment is formed of a cylindrical member having a predetermined axis C as a center and having an outer peripheral portion 31 and an inner peripheral portion 32.
  • the outer peripheral part 31 of the movable part 3 is formed on the cylindrical part 31a, both ends of the cylindrical part 31a in the axis C direction, the protruding edge part 31b having a larger outer diameter than the cylindrical part 31a, and the outer periphery of the protruding edge part 31b.
  • a movable sliding surface 31c composed of a surface, a flat surface portion 31d formed on a part on the radially outer side of the protruding edge portion 31b, and a radial direction between the flat surface portions 31d at both ends in the axis C direction rather than the cylindrical portion 31a.
  • the cylindrical part 31a and the protruding edge part 31b of the movable part 3 may be configured to assemble separate members.
  • the inner peripheral part 32 of the movable part 3 has a first inner peripheral part 32a, a second inner peripheral part 32b, a third inner peripheral part 32c, and a convex part 32d.
  • the second inner peripheral portion 32b has a smaller diameter than the first inner peripheral portion 32a and the third inner peripheral portion 32c.
  • the movable part 3 holds the movable lens group Gv.
  • the movable portion 3 holds the movable lens Lv on the second inner peripheral portion 32b.
  • the image side of the movable lens Lv is preferably held in contact with the inner peripheral convex portion 32d.
  • the movable portion 3 forms a movable side sliding surface 31c in which the outer peripheral surface of the protruding portion 31b slides with the fixed side sliding surface 24 of the fixed portion main body 20, and the movable side sliding surface 31c is the fixed side sliding surface.
  • 24 is inserted into the fixing portion main body 20 while being in contact with 24.
  • it inserts so that the 1st outer peripheral part 51a of the rear frame part 5 may oppose the radial inside of the 3rd inner peripheral part 32c of the movable part 3.
  • FIG.2 and FIG.3 it inserts so that the 1st outer peripheral part 51a of the rear frame part 5 may oppose the radial inside of the 3rd inner peripheral part 32c of the movable part 3.
  • At least a part of the image side fixed lens group Gb exists on the radially inner side of the third inner peripheral portion 32 c of the movable portion 3. Further, when the movable part 3 moves to the most object side, at least a part of the object-side fixed lens group Gf exists on the radially inner side of the first inner peripheral part 32 a of the movable part 3.
  • the distance L1 from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3 is It is longer than the distance L2 from the exit surface of the object side fixed lens group Gf held by the front frame portion 4 of the fixed portion 2 to the incident surface of the image side fixed lens group Gb held by the rear frame portion 5 of the fixed portion 2.
  • the chamfered portion is not included in the distance from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3.
  • Such a configuration makes it possible to reduce the size in the direction of the axis C. Moreover, the inclination of the movable part 3 can be suppressed and it can be reduced in size in the radial direction.
  • the voice coil motor 10 includes a coil 11 disposed in the fixed portion main body 20 of the fixed portion 2 and a magnet 12 disposed in the movable portion 3 so as to face the coil 11.
  • the coil 11 includes a first coil 11 a wound around the outer periphery of the cylindrical portion 21 of the fixed portion main body 20, and the fixed portion main body 20 side by side in the axis C direction of the first coil 11 a. And a second coil 11b wound around the outer periphery of the cylindrical portion 21.
  • the coil 11 may be disposed later after being wound in advance.
  • the first coil 11a and the second coil 11b adjacent in the direction of the axis C are preferably connected in series, but may be connected in parallel.
  • the 1st coil 11a and the 2nd coil 11b have the planes 11ap and 11bp corresponding to the thinning part 21a of the fixing
  • the magnet 12 is the movable part 3 every 90 degrees with respect to the axial center so that it may oppose the inner side of the plane parts 11ap and 11bp of the 1st coil 11a and the 2nd coil 11b.
  • the first magnet 12a and the second magnet 12b are arranged side by side in the axial direction on the step portion 31e. Therefore, the first magnet 12 a and the second magnet 12 b can be stably installed, a stable magnetic field is formed, and it is possible to suppress blurring of the movable part 3 that moves relative to the fixed part 2.
  • the total width of the first coil 11a and the second coil 11b in the direction of the axis C is longer than the width of the first magnet 12a and the second magnet 12b in the direction of the axis C. It is preferable to set the first magnet 12a and the second magnet 12b so that they always exist within the width of the first coil 11a and the second coil 11b in the axis C direction.
  • the magnets 12 are installed every 90 ° with the axis C as the center.
  • the magnets 12 are not limited to 90 °, and a plurality of magnets 12 may be installed at other angles.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 1, showing only the voice coil motor.
  • FIG. 9 is a sectional view showing only the voice coil motor of FIG.
  • the set of the first magnet 12a and the set of the second magnet 12b are arranged in parallel with each other in the axis C direction.
  • the set of the first magnet 12a and the set of the second magnet 12b are preferably magnetized in the radial direction, and the magnetic poles are opposite to each other.
  • the first magnet 12a has an N pole on the first coil 11a side and an S pole on the opposite side
  • the second magnet 12b has an S pole on the second coil 11b side and an N pole on the opposite side. That is, as shown in FIGS. 8 and 9, it is preferable to set the magnetic polarization direction of each magnet 12 in a direction orthogonal to the axis C as indicated by each white arrow A.
  • the winding direction of the coil 11 is reversed between the set of the first magnet 12a and the set of the second magnet 12b.
  • the second coil 11b may be wound in the opposite direction.
  • the winding direction of the first coil 11a and the second coil 11b may be the same, and the first coil 11a and the second coil 11b may be connected so that the current direction is reversed.
  • FIG. 8 when a current is passed through the first coil 11 a in the direction of arrow B, it is only necessary that the current flows through the second coil 11 b in the direction opposite to arrow B.
  • the movable part 3 which has installed the 1st magnet 12a facing the 1st coil 11a, respectively is arrange
  • the flat portion 11ap of the first coil 11a exists in a magnetic field in a direction orthogonal to the radially outer surface 121a of the first magnet 12a.
  • the second magnet 12b is configured similarly. Therefore, driving efficiency is improved and the movable part 3 can be moved quickly. Moreover, it becomes possible to assemble easily by forming the outer surfaces 121a, 121b in the radial direction of the first magnet 12a and the second magnet 12b as flat surfaces.
  • the outer peripheral surface of the protruding portion 31 b of the movable portion 3 constitutes a movable sliding surface 31 c that contacts the fixed sliding surface 24 of the fixed portion main body 20.
  • the optical unit 1 is preferably formed symmetrically with respect to the axis C.
  • the entire optical unit 1 is formed symmetrically with respect to the axis C, thereby C can be disposed on C, and the inclination of the movable portion 3 with respect to the fixed portion 2 can be further suppressed.
  • the optical unit 1 of the present embodiment can be formed in a small size and light weight, the driving efficiency is improved, and the movable portion 3 can be operated quickly. Further, even during operation, the fixed side sliding surface 24 of the fixed unit main body 20 and the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3 are in contact with each other, so that the inclination of the movable unit 3 with respect to the fixed unit 2 can be suppressed. It becomes possible to move the part 3 accurately.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an optical unit according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a fixing unit main body of the optical unit according to the second embodiment.
  • the optical unit 1 of the second embodiment has a structure in which the front frame portion 4 of the first embodiment is formed integrally with the fixed portion main body 20.
  • the object-side thick portion 22 of the fixed portion main body 20 is extended to the object side, and the first inner peripheral portion 22c and the second inner peripheral portion 22d are arranged radially inward of the object-side thick portion 22.
  • the convex part 22e is formed.
  • the first inner peripheral portion 22c has a larger diameter than the second inner peripheral portion 22d. Between the 1st inner peripheral part 22c and the 2nd inner peripheral part 22d, it has the convex part 22e of the smallest diameter which protruded to radial inside.
  • the object-side thick portion 22 holds the object-side fixed lens group Gf.
  • the object-side thick portion 22 holds the front first lens Lf1 on the first inner peripheral portion 22c and the front second lens Lf2 on the second inner peripheral portion 22d.
  • the image side of the front first lens Lf1 and the object side of the front second lens Lf2 are preferably held in contact with the convex portion 22e.
  • the movable portion 3 forms a movable side sliding surface 31c in which the outer peripheral surface of the protruding portion 31b slides with the fixed side sliding surface 24 of the fixed portion main body 20, and the movable side sliding surface 31c is the fixed side sliding surface.
  • 24 is inserted into the fixing portion main body 20 while being in contact with 24.
  • it inserts so that the 1st outer peripheral part 51a of the rear frame part 5 may oppose the radial inside of the 3rd inner peripheral part 32c of the movable part 3.
  • at least a part of the object-side fixed lens group Gf exists on the radially inner side of the first inner peripheral part 32 a of the movable part 3.
  • the distance L1 from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable part 3 is More than the distance L2 from the exit surface of the object-side fixed lens group Gf held by the object-side thick portion 22 of the fixed portion 2 to the entrance surface of the image-side fixed lens group Gb held by the rear frame portion 5 of the fixed portion 2. long. Note that the chamfered portion is not included in the distance from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3.
  • Such a configuration makes it possible to reduce the size in the direction of the axis C. Moreover, the inclination of the movable part 3 can be suppressed and it can be reduced in size in the radial direction. Furthermore, since the front frame portion 4 is not provided, the number of parts and the assembly process can be reduced, and the cost can be reduced.
  • FIG. 12 is a diagram showing an optical unit according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a fixing unit main body of the optical unit according to the third embodiment.
  • the optical unit 1 of the third embodiment has a structure in which the rear frame portion 5 of the first embodiment is formed integrally with the fixed portion main body 20.
  • the image side thick portion 23 of the fixed portion main body 20 is extended to the image side, and the first inner peripheral portion 23d, the inner cylindrical portion 23e, And the axial direction recessed part 23f is formed.
  • the first inner peripheral portion 23d is formed to protrude inward in the radial direction of the image-side thick portion 23.
  • the inner cylindrical portion 23e is a cylindrical portion extending from the first inner peripheral portion 23d to the object side in the axial direction.
  • the image side fixed lens group Gb is held in the inner cylindrical portion 23e of the image side thick portion 23.
  • the image-side thick portion 23 holds the rear first lens Lb1 and the rear second lens Lb2 on the inner cylindrical portion 23e.
  • the axial recessed portion 23f is formed between the radially outer side of the inner cylindrical portion 23e and the fixed-side sliding surface 24, and a part of the movable portion 3 is inserted therein.
  • a second inner peripheral portion 23g having a larger diameter than the first inner peripheral portion 23d is formed on the image side of the first inner peripheral portion 23d.
  • a sensor or the like can be attached to the second inner peripheral portion 23g.
  • a groove 22f is formed in the stationary-side sliding surface 24 on the radially inner side of the object-side thick portion 22.
  • the movable portion 3 forms a movable side sliding surface 31c in which the outer peripheral surface of the protruding portion 31b slides with the fixed side sliding surface 24 of the fixed portion main body 20, and the movable side sliding surface 31c is the fixed side sliding surface.
  • 24 is inserted into the fixing portion main body 20 while being in contact with 24.
  • it inserts so that the inner side cylindrical part 23e of the fixing
  • the distance L1 from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable part 3 is From the exit surface of the object-side fixed lens group Gf held by the front frame portion 4 of the fixed portion 2, the incident surface of the image-side fixed lens group Gb held by the inner cylindrical portion 23e of the image-side thick portion 23 of the fixed portion 2 It is longer than the distance L2. Note that the chamfered portion is not included in the distance from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3.
  • Such a configuration makes it possible to reduce the size in the direction of the axis C. Moreover, the inclination of the movable part 3 can be suppressed and it can be reduced in size in the radial direction. Furthermore, since the rear frame portion 5 is not provided, the number of parts and the assembly process can be reduced, and the cost can be reduced.
  • FIG. 14 is a diagram showing an optical unit of the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a fixing unit main body of the optical unit according to the fourth embodiment.
  • the optical unit 1 of the fourth embodiment has a structure in which the front frame portion 4 and the rear frame portion 5 of the first embodiment are formed integrally with the fixed portion main body 20.
  • the object-side thick portion 22 of the fixed portion main body 20 is extended to the object side, and the first inner peripheral portion 22 c and the stepped portion 22 g are formed on the radially inner side of the object-side thick portion 22. .
  • the first inner peripheral portion 22 c has a larger diameter than the fixed side sliding portion 24.
  • the step portion 22 g is formed between the first inner peripheral portion 22 c and the fixed side sliding portion 24.
  • the object-side thick portion 22 holds the object-side fixed lens group Gf.
  • the object-side thick portion 22 holds the cemented lens of the front first lens Lf1 and the front second lens Lf2 on the first inner peripheral portion 22c.
  • the image side of the front first lens Lf1 is preferably held in contact with the stepped portion 22g.
  • the image-side thick portion 23 of the fixed portion main body 20 is extended to the image side, and the first inner peripheral portion 23d and the inner cylindrical portion are disposed radially inside the image-side thick portion 23. 23e and an axial recess 23f are formed.
  • the first inner peripheral portion 23d is formed to protrude inward in the radial direction of the image-side thick portion 23.
  • the inner cylindrical portion 23e is a cylindrical portion extending from the first inner peripheral portion 23d to the object side in the axial direction.
  • the image side fixed lens group Gb is held in the inner cylindrical portion 23e of the image side thick portion 23.
  • the image-side thick portion 23 holds the rear first lens Lb1 and the rear second lens Lb2 on the inner cylindrical portion 23e.
  • the axial recessed portion 23f is formed between the radially outer side of the inner cylindrical portion 23e and the fixed-side sliding surface 24, and a part of the movable portion 3 is inserted therein.
  • a second inner peripheral portion 23g having a larger diameter than the first inner peripheral portion 23d is formed on the image side of the first inner peripheral portion 23d.
  • a sensor or the like can be attached to the second inner peripheral portion 23g.
  • the movable portion 3 forms a movable side sliding surface 31c in which the outer peripheral surface of the protruding portion 31b slides with the fixed side sliding surface 24 of the fixed portion main body 20, and the movable side sliding surface 31c is the fixed side sliding surface.
  • 24 is inserted into the fixing portion main body 20 while being in contact with 24.
  • it inserts so that the inner side cylindrical part 23e of the fixing
  • the distance L1 from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3 in the axis C direction is From the exit surface of the object side fixed lens group Gf held by the first inner peripheral part 22c of the fixed part 2, the image side fixed lens group Gb held by the inner cylindrical part 23e of the image side thick part 23 of the fixed part 2 It is longer than the distance L2 to the incident surface. Note that the chamfered portion is not included in the distance from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3.
  • Such a configuration makes it possible to reduce the size in the direction of the axis C. Moreover, the inclination of the movable part 3 can be suppressed and it can be reduced in size in the radial direction. Furthermore, since the front frame part 4 and the rear frame part 5 are not provided, the number of parts and the assembly process can be reduced, and the cost can be reduced.
  • FIG. 16 is a diagram showing an optical unit according to the fifth embodiment, in which the movable part 3 is located closest to the object side.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating the optical unit after movement according to the fifth embodiment, in which the movable portion 3 is located closest to the image side.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a movable part of the optical unit according to the fifth embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a rear frame portion of the optical unit according to the fifth embodiment.
  • the optical unit 1 of the fifth embodiment is movable with respect to the fixed unit 2, the movable unit 3 that is movable with respect to the fixed unit 2 and holds the movable lens group Gv, and the movable unit 3. And a voice coil motor 10 that generates a driving force for moving the unit 3.
  • the fixed unit 2 holds the fixed unit main body 20 and the object side fixed lens group Gf on the object side of the movable lens group Gv and is attached to the object side of the fixed unit main body 20.
  • the front frame part 4 and the rear frame part 5 attached to the image side of the fixed part main body 20 are included.
  • the optical unit 1 of the fifth embodiment does not hold the lens group in the rear frame portion 5.
  • the outer peripheral part 31 of the movable part 3 is formed on the cylindrical part 31a, both ends of the cylindrical part 31a in the axis C direction, the protruding edge part 31b having a larger outer diameter than the cylindrical part 31a, and the outer periphery of the protruding edge part 31b.
  • a movable sliding surface 31c composed of a surface, a flat surface portion 31d formed on a part on the radially outer side of the protruding edge portion 31b, and a radial direction between the flat surface portions 31d at both ends in the axis C direction rather than the cylindrical portion 31a.
  • the cylindrical part 31a and the protruding edge part 31b of the movable part 3 may be configured to assemble separate members.
  • the inner peripheral part 32 of the movable part 3 has a first inner peripheral part 32a, a second inner peripheral part 32b, and a convex part 32d.
  • the second inner peripheral portion 32b has a smaller diameter than the first inner peripheral portion 32a.
  • the movable part 3 holds the movable lens group Gv.
  • the movable portion 3 holds the movable lens Lv on the second inner peripheral portion 32b.
  • the image side of the movable lens Lv is preferably held in contact with the convex portion 32d.
  • the movable portion 3 forms a movable side sliding surface 31c in which the outer peripheral surface of the protruding portion 31b slides with the fixed side sliding surface 24 of the fixed portion main body 20, and the movable side sliding surface 31c is the fixed side sliding surface.
  • 24 is inserted into the fixing portion main body 20 while being in contact with 24.
  • the front second lens Lf ⁇ b> 2 is inserted so as to face the radially inner side of the first inner peripheral portion 32 a of the movable portion 3. That is, at least a part of the object-side fixed lens group Gf exists on the radially inner side of the first inner peripheral portion 32a of the movable portion 3.
  • the distance from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31 c of the movable part 3 in the direction of the axis C. L1 is longer than the distance L3 from the exit surface of the object side fixed lens group Gf held by the front frame portion 4 of the fixed portion 2 to the incident surface of the movable lens group Gv held by the movable portion 3.
  • the chamfered portion is not included in the distance from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3.
  • Such a configuration makes it possible to reduce the size in the direction of the axis C. Moreover, the inclination of the movable part 3 can be suppressed and it can be reduced in size in the radial direction.
  • the movable range can be set as large as possible. Further, at the end of the movable range, it comes into contact with the front frame portion 4 and the rear frame portion 5, so that it can be easily positioned.
  • the rear frame portion 5 shown in FIG. 19 can hold a sensor or the like, and can effectively use the space.
  • FIG. 20 is a diagram showing an optical unit according to the sixth embodiment.
  • the optical unit 1 of the sixth embodiment has a structure in which the front frame portion 4 of the fifth embodiment is formed integrally with the fixed portion main body 20.
  • the object-side thick portion 22 of the fixed portion main body 20 is extended to the object side, and the first inner peripheral portion 22c and the second inner peripheral portion 22d are arranged radially inward of the object-side thick portion 22.
  • the convex part 22e is formed.
  • the first inner peripheral portion 22c has a larger diameter than the second inner peripheral portion 22d. Between the 1st inner peripheral part 22c and the 2nd inner peripheral part 22d, it has the convex part 22e of the smallest diameter which protruded to radial inside.
  • the fixing portion main body 20 of the fixing portion 2 of the optical unit 1 of the sixth embodiment has the same structure as the fixing portion main body 20 of the second embodiment shown in FIG. This is the same structure as the rear frame portion 5 of the fifth embodiment shown in FIG.
  • the movable part 3 is the same structure as the movable part 3 of 5th Embodiment shown in FIG.
  • the object-side thick portion 22 holds the object-side fixed lens group Gf.
  • the object-side thick portion 22 holds the front first lens Lf1 on the first inner peripheral portion 22c and the front second lens Lf2 on the second inner peripheral portion 22d.
  • the image side of the front first lens Lf1 and the object side of the front second lens Lf2 are preferably held in contact with the convex portion 22e.
  • the movable portion 3 forms a movable side sliding surface 31c in which the outer peripheral surface of the protruding portion 31b slides with the fixed side sliding surface 24 of the fixed portion main body 20, and the movable side sliding surface 31c is the fixed side sliding surface.
  • 24 is inserted into the fixing portion main body 20 while being in contact with 24.
  • the front second lens Lf2 is inserted so as to face the inner side in the radial direction of the first inner peripheral portion 32a of the movable portion 3. That is, at least a part of the object-side fixed lens group Gf exists on the radially inner side of the first inner peripheral portion 32a of the movable portion 3.
  • the distance L1 from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable part 3 is It is longer than the distance L3 from the exit surface of the object-side fixed lens group Gf held by the object-side thick portion 22 of the fixed portion 2 to the entrance surface of the movable lens group Gv held by the movable portion 3.
  • the chamfered portion is not included in the distance from the most object side position to the most image side position of the movable side sliding surface 31c of the movable unit 3.
  • Such a configuration makes it possible to reduce the size in the direction of the axis C. Moreover, the inclination of the movable part 3 can be suppressed and it can be reduced in size in the radial direction. Furthermore, since the front frame portion 4 is not provided, the number of parts and the assembly process can be reduced, and the cost can be reduced.
  • FIG. 21 is a diagram showing an optical unit according to the seventh embodiment. 22 is a cross-sectional view taken along the line XXII-XXII in FIG. FIG. 21 is also a cross-sectional view taken along the line XXI-XXI in FIG.
  • the optical unit 1 of the seventh embodiment includes a magnetic detector 13 for detecting magnetism and a magnetism detected by the magnetic detector 13 as shown in FIG. And a drive control unit 16 for controlling the drive current accordingly.
  • the magnetic detector 13 includes, for example, a Hall element, a magnetoresistive effect element (MR element), and the like, and can detect magnetism. At least one magnetic detector 13 is installed on the outer side in the radial direction of the coil 11 by the support member 14. Note that an adhesive 15 or the like may be filled and supported between the coil 11 and the magnetic detector 13.
  • the magnetic detector 13 is connected to the drive control unit 16 via a cable.
  • the magnetic detector 13 may be connected to the drive control unit 16 wirelessly.
  • the magnet 12 is disposed on the step portion 31 e of the movable portion 3.
  • the magnetic detector 13 detects the change of the magnetic field which arises when the magnet 12 moves to the direction of the axis
  • the drive control unit 16 calculates the position of the magnet 12, that is, the position of the movable unit 3 based on the change in the magnetic field detected by the magnetic detection unit 13. Thereafter, the drive control unit 16 causes a current to flow through the coil 11 according to the difference between the target position and the calculated magnet position.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of an endoscope 90 including the imaging device 80 of the present embodiment.
  • the endoscope 90 of the present embodiment can be introduced into a subject such as a human body and optically images a predetermined observation site in the subject.
  • the subject into which the endoscope 90 is introduced is not limited to a human body, but may be another living body or an artificial object such as a machine or a building.
  • the endoscope 90 includes an insertion portion 91 introduced into the subject, an operation portion 92 located at the proximal end of the insertion portion 91, and a universal cable 93 as a composite cable extending from the operation portion 92. Prepare.
  • the insertion portion 91 is disposed at the distal end portion 91a disposed at the distal end, the bendable bending portion 91b disposed at the proximal end side of the distal end portion 91a, and the operation portion 92 disposed at the proximal end side of the bending portion 91b. And a flexible tube portion 91c having flexibility.
  • An imaging device 80 is built in the distal end portion 91a.
  • the endoscope 90 may be a rigid endoscope in which the insertion portion 91 does not have the flexible tube portion 91c.
  • the operation unit 92 includes an angle operation unit 92a that operates the bending state of the bending unit 91b, and a zoom operation unit 92b that instructs the operation of the voice coil motor 10 and performs the zoom operation of the imaging device 80.
  • the angle operation unit 92a is formed in a knob shape and the zoom operation unit 92b is formed in a lever shape, other types such as a volume switch and a push switch may be used.
  • the universal cord 93 is a member that connects the operation unit 92 and the external device 94.
  • the external device 94 is connected via a connector 93a.
  • the external device 94 includes a drive control unit 94a that controls the bending state of the bending unit 91b, an image control unit 94b that controls the imaging device 80, a light source unit that is not shown, and a light source control unit 94c that controls the light source unit.
  • a cable 95 such as a wire, an electric wire, or an optical fiber is inserted through the insertion portion 91, the operation portion 92, and the universal cord 93.
  • the wire connects the drive control unit 94a disposed in the external device 94 to the operation unit 92 and the bending unit 91b.
  • the electric line electrically connects the imaging device 80, the operation unit 92, and the image control unit 94b.
  • the optical fiber optically connects the light source to the operation unit 92 and the light source control unit 94c.
  • the drive control unit 94a is composed of an actuator or the like, and controls the bending state of the bending portion 91b by moving the wire forward and backward.
  • the image control unit 94b performs drive control of the voice coil motor 10 built in the imaging device 80 and processing of an image captured by the imaging element.
  • the image processed by the image control unit 94b is displayed on the image display unit 96.
  • the light source controller 94c controls the brightness and the like of the light source emitted from the distal end portion 91a.
  • the operation unit 92 and the external device 94 may be formed separately from the insertion unit 91 and may be operated and controlled by remote operation.
  • the endoscope 90 configured as described above is small and can be zoomed quickly by adopting the imaging device 80 of the present embodiment, and can be suitable for moving image imaging.
  • the optical unit 1 of the present embodiment at least one of the object-side fixed lens group Gf and the image-side fixed lens group Gb is held, and at least a part is a cylindrical shape centered on the predetermined axis C.
  • the movable lens group Gv is held between the fixed part 2 and the object-side fixed lens group Gf and the image-side fixed lens group Gb.
  • the movable lens group Gv is disposed radially inward of the fixed part 2 and has a cylindrical shape centering on the axis C.
  • the movable part 3 is fixed to the fixed part 2 by the movable part 3, the coil 11 arranged in the fixed part 2, and the magnet 12 arranged in the movable part 3 and magnetically polarized in a direction perpendicular to the axis C. And the voice coil motor 10 that can be relatively moved in the direction of the axis C.
  • the movable part 3 has a movable sliding surface 31c that can slide on the inner periphery of the fixed part 2, and the movable part 3 In the direction of the axis C, the position of the movable side sliding surface 31c closest to the object side Since the distance L1 to the position closest to the image side is longer than the distance from the exit surface of the object-side fixed lens group Gf held by the fixing unit 2 to the incident surface of the image-side fixed lens group Gb held by the fixing unit 2, It is possible to provide the optical unit 1 that is reduced in size and weight and that drives the movable portion 3 forward and backward with respect to the fixed portion 2 using the voice coil motor 10.
  • the fixed portion 2 holds the image side fixed lens group Gb, has the fixed side sliding surface 24, and the fixed portion main body 20 on which the coil 11 is disposed.
  • the front frame portion 4 that holds the object side fixed lens group Gf and is attached to the object side of the fixed portion main body 20 around the axis C is included, so that the number of parts and the assembly process can be reduced, and the cost can be reduced. It becomes possible to do.
  • the fixed portion 2 holds the object side fixed lens group Gf, has the fixed side sliding surface 24, and the fixed portion main body 20 on which the coil 11 is disposed.
  • a rear frame portion 5 that holds the image side fixed lens group Gb and is attached to the image side of the fixed portion main body 20 with the axis C as the center. It becomes possible to do.
  • the fixed portion 2 has the fixed-side sliding surface 24, holds the fixed-portion main body 20 on which the coil 11 is disposed, and the object-side fixed lens group Gf.
  • the rear frame portion 5 that holds the image side fixed lens group Gb around the axis C and is attached to the image side of the fixed portion main body 20 while holding the image side fixed lens group Gb. Therefore, the degree of freedom in design can be increased.
  • the fixed unit 2 holds the object-side fixed lens group Gf and the image-side fixed lens group Gb, has the fixed-side sliding surface 24, and the coil 11 is disposed. Therefore, the number of parts and the assembly process can be reduced, and the cost can be further reduced.
  • the object-side fixed lens group Gf is held, and at least a part of the cylindrical fixed portion 2 centered on the predetermined axis C and the object-side fixed lens group Gf
  • the movable lens group Gv on the image side is held, and is disposed on the radially inner side of the fixed portion 2.
  • the cylindrical movable portion 3 with the axis C as the center, the coil 11 disposed on the fixed portion 2, and the movable portion A voice coil motor 10 capable of moving the movable part 3 relative to the fixed part 2 in the axial direction by a magnet 12 arranged in the part 3 and magnetically polarized in a direction perpendicular to the axis C;
  • the movable portion 3 has a movable sliding surface 31c that can slide on the inner periphery of the fixed portion 2, and in the direction of the axis C of the movable portion 3, from the position closest to the object side of the movable sliding surface 31c.
  • the distance L1 to the position closest to the image side is the object side fixed lens held by the fixing unit 2.
  • the voice coil motor 10 is used to drive the movable portion 3 forward and backward with respect to the fixed portion 2. And it becomes possible to provide the optical unit 1 reduced in weight.
  • the fixed portion 2 has the fixed-side sliding surface 24, holds the fixed-portion main body 20 on which the coil 11 is disposed, and the object-side fixed lens group Gf. Since the front frame portion 4 attached to the object side of the fixed portion main body 20 around the axis C is included, the number of parts and the assembly process can be reduced, and the cost can be reduced.
  • the fixed portion 2 includes the fixed portion main body 20 that holds the object-side fixed lens group Gf, has the fixed-side sliding surface 24, and in which the coil 11 is disposed. Therefore, the number of parts and the assembly process can be reduced, and the cost can be further reduced.
  • the sliding axis of the movable part and the action axis of the propulsive force generated by the voice coil motor are the same. And can be driven stably.
  • the fixed-side sliding surface 24 of the fixed portion 2 is formed by being divided in the circumferential direction, so that the optical unit 1 can be miniaturized with a simple structure. It becomes.
  • the optical unit 1 of the present embodiment since a plurality of magnets 12 are arranged symmetrically with respect to the axis C, it is possible to stably increase the driving force.
  • the magnet 12 has a set of the first magnet 12a and a set of the second magnet 12b adjacent in the axial direction, and the set of the first magnet 12a is the same.
  • the pair of second magnets 12b has the same magnetic polarization direction, and the magnetic polarization direction of the adjacent first magnet 12a and the magnetic polarization direction of the second magnet 12b are opposite to each other.
  • the coil 11 includes a first coil 11a facing the set of the first magnets 12a and a second coil 11b facing the set of the second magnets 12b.
  • the first coil 11a and the second coil 11b are Since the current direction is reversed when a current is passed, the driving force can be increased.
  • the first coil 11a and the second coil 11b are in contact with each other in the direction of the axis C, so that it is possible to further reduce the size.
  • the optical unit 1 of this embodiment since the 1st magnet 12a and the 2nd magnet 12b are spaced apart in the axis C direction, a stable driving force is formed regardless of the position of the movable part 3. It becomes possible.
  • the magnetic detection part 13 which detects the magnetism of the 1st magnet 12a and the 2nd magnet 12b on the radial direction outer side from the outer peripheral surface of the 1st coil 11a and the 2nd coil 11b.
  • a control unit 16 that controls the drive current flowing through the coil 11 according to the detection value detected by the magnetic detection unit 13, it is possible to accurately control the drive speed and stop position of the movable unit 3. Become.
  • the magnetic detection unit 13 is supported by the fixed unit 2 and detects a change in magnetism due to the movable unit 3 moving relative to the fixed unit 2 in the axis C direction. As a result, the drive speed and stop position of the movable part 3 can be detected more accurately.
  • the zoom can be quickly changed in a small size.
  • An endoscope suitable for moving image capturing can be obtained.

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Abstract

【課題】　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。 【解決手段】　光学ユニット１は、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を有し、可動部３の軸Ｃ方向において、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ことを特徴とする。

Description

光学ユニット及び内視鏡
　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 (17)

  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、固定側摺動面を有し、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、固定側摺動面を有し、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、
    　　固定側摺動面を有し、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、
    　　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、固定側摺動面を有し、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、
    　　固定側摺動面を有し、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、前記固定側摺動面を有し、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. 　前記固定部の前記固定側摺動面は、周方向に分割して形成される
    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、前記軸に対して対称に複数配置される
    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１１のいずれか１つに記載の光学ユニット。
  13. 　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１２に記載の光学ユニット。
  14. 　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１２又は１３に記載の光学ユニット。
  15. 　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１２乃至１４のいずれか１つに記載の光学ユニット。
  16. 　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１５に記載の光学ユニット。
  17. 　請求項１乃至１６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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