WO2017104090A1 - 光学ユニット及び内視鏡 - Google Patents
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Abstract
光学ユニットは、物体側固定レンズ群を保持する前枠部、像側固定レンズ群又は撮像素子を保持する後枠部、及び非磁性材料を用いて形成されており、前枠部及び前記後枠部を保持する固定部本体を有する固定部と、物体側固定レンズ群と、像側固定レンズ群又は撮像素子との間で可動レンズ群を保持し、固定部本体の径方向内側に該固定部本体に対して摺動可能に配置されてなる可動部と、可動部に配置されて物体側固定レンズ群の光軸と交差する方向に磁気分極された磁性部、及び固定部本体に配置され、磁性部に対して固定部本体の径方向外側に位置するコイルを有し、可動部を光軸の方向に沿って固定部本体に対して相対移動させることが可能なボイスコイルモータと、を備えた。
Description
本発明は、ボイスコイルモータを用いて可動部を進退駆動する光学ユニット及び内視鏡に関する。
従来、可動レンズ群が設けられた可動レンズ部を有し、この可動レンズ部を進退移動させることによって撮影倍率を変更するズーム機能やフォーカスをあわせるフォーカシング機能として、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(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1には、可動レンズ群が設けられた可動部と、レンズを保持し、可動部を進退移動可能に固定する固定部と、光軸方向の被写体側に設けられ、レンズを保持する前枠部と、光軸方向の被写体側と反対側に設けられ、レンズを保持する後枠部と、を備え、可動部に磁石が設けられ、固定部にコイルが設けられたムービング・マグネット(Moving Magnet:MM)型の光学ユニットが開示されている。
ところで、特許文献1に記載された技術では、磁石と周辺部材との間で生じる吸引力が、小型化の妨げとなる場合がある。具体的には、磁石と、固定部、前枠部及び/または後枠部の間で小さな吸引力が生じる。MM型のボイスコイルモータの場合、駆動方向の吸引力と、駆動方向と直交する方向の吸引力による摩擦力が駆動力の妨げとなるため、本来必要な駆動力に加えて、吸引力及び摩擦力を超えた駆動力を生じうる設計を行う必要がある。しかしながら、駆動力を上げるためには磁石やコイルの大型化が必要となり、光学ユニットの大型化が避けられない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可動レンズを進退移動させるアクチュエータの小型化及び軽量化を維持しつつ、動作安定性を確保することができる光学ユニット及び内視鏡を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光学ユニットは、物体側固定レンズ群を保持する前枠部、像側固定レンズ群又は撮像素子を保持する後枠部、及び非磁性材料を用いて形成されており、前記前枠部及び前記後枠部を保持する固定部本体を有する固定部と、前記物体側固定レンズ群と、前記像側固定レンズ群又は前記撮像素子との間で可動レンズ群を保持し、前記固定部本体の径方向内側に該固定部本体に対して摺動可能に配置されてなる可動部と、前記可動部に配置されて前記物体側固定レンズ群の光軸と交差する方向に磁気分極された磁性部、及び前記固定部本体に配置され、前記磁性部に対して前記固定部本体の径方向外側に位置するコイルを有し、前記可動部を前記光軸の方向に沿って前記固定部本体に対して相対移動させることが可能なボイスコイルモータと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る内視鏡は、被検体の内部に挿入されて該被検体の内部を観察する内視鏡であって、上記の発明に係る光学ユニットを備えることを特徴とする。
本発明によれば、可動レンズを進退移動させるアクチュエータの小型化及び軽量化を維持しつつ、動作安定性を確保することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)を説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る光学ユニットの構成を示す分解斜視図である。図2は、本実施の形態1に係る光学ユニットの要部の構成を示す断面図である。図3は、図2のII-II線を通過する切断面で見たときの光学ユニットの断面図である。図4は、図2のIII-III線を通過する切断面で見たときの光学ユニットの断面図である。なお、図2は、図3のI-I線を通過する切断面で見たときの光学ユニットの断面図でもある。
図1は、本発明の実施の形態1に係る光学ユニットの構成を示す分解斜視図である。図2は、本実施の形態1に係る光学ユニットの要部の構成を示す断面図である。図3は、図2のII-II線を通過する切断面で見たときの光学ユニットの断面図である。図4は、図2のIII-III線を通過する切断面で見たときの光学ユニットの断面図である。なお、図2は、図3のI-I線を通過する切断面で見たときの光学ユニットの断面図でもある。
図1~図4に示す光学ユニット1は、固定部2と、固定部2に対して移動可能な可動部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。
固定部2は、固定部本体20と、可動部3が保持する可動レンズ群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、を有する。固定部本体20、前枠部4及び後枠部5は、非磁性材料、又は非磁性体であるものの比透磁率が1.0より大きい材料を用いて構成される。
図5は、固定部本体20の構成を示す斜視図である。同図に示す固定部本体20は、所定の軸Cを中心とした筒形状の部材からなる。固定部本体20は、軸Cを中心軸とする筒部21と、筒部21に対して軸C方向の物体側に形成された物体側肉厚部22と、筒部21に対して物体側肉厚部22と軸C方向の反対側に形成された像側肉厚部23と、を有する。固定部本体20は、軸Cに対して90°の回転対称性を有する。以下、軸C方向に沿って物体側と反対側のことを像側という。
筒部21には、肉抜き部21aが形成される。具体的には、筒部21の長手方向の中心軸Cに対して周方向に沿って90°毎に、筒部21の径方向にそれぞれ貫通した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。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をなす。
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が形成される。可動部3を組み付ける際、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、物体側肉厚部22及び像側肉厚部23を筒部21と別体に形成し、組立時に筒部21へ取り付ける構造としてもよい。
図6及び図7は、前枠部4の構成を示す斜視図であって、軸Cの異なる側からそれぞれ見たときの斜視図である。なお、前枠部4の中心軸を軸Cと称しているのは、組み付け時に固定部本体20の中心軸と一致するためである。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。
外周部41において、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が設けられる。
内周部42において、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が位置する。
前枠部4は、物体側固定レンズ群Gfを保持する。物体側固定レンズ群Gfは、前第1レンズLf1及び前第2レンズLf2を有し、物体側からこの順に並んでいる。第1内周部42aが前第1レンズLf1を保持し、第2内周部42bが前第2レンズLf2を保持する。前第1レンズLf1の像側及び前第2レンズLf2の物体側は、図3及び図4に示すように、内周側凸部42cに当接しているのが好ましい。
前枠部4を固定部本体20へ挿入する際には、第2外周部41bを固定部本体20の物体側肉厚部22の内周面22aに接触させながら、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する。
図8及び図9は、後枠部5の構成を示す斜視図であって、軸Cの異なる側からそれぞれ見たときの斜視図である。なお、後枠部5の中心軸を軸Cと称しているのは、前枠部4と同様、組み付け時に固定部本体20の中心軸と一致するためである。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。
外周部51において、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。
内周部52において、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が設けられる。
後枠部5は、像側固定レンズ群Gbを保持する。像側固定レンズ群Gbは、後第1レンズLb1及び後第2レンズLb2を有する。第1内周部52aは、後第1レンズLb1及び後第2レンズLb2を物体側からこの順序で保持する。後第1レンズLb1の物体側は、図3及び図4に示すように、内周側凸部52cに当接しているのが好ましい。
後枠部5を固定部本体20へ挿入する際には、第2外周部51bを固定部本体20の像側肉厚部23の固定側摺動面24に接触させながら、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する。
図10は、可動部3の構成を示す斜視図である。同図に示す可動部3は、外周部31と内周部32とを有する筒形状の部材からなる。以下、可動部3の中心軸も軸Cと称する。これは、組み付け時に可動部3の中心軸と固定部本体20の中心軸が一致するためである。
外周部31は、筒部31aと、筒部31aの軸C方向の両端部にそれぞれ形成され、筒部31aよりも外周の径が大きい2つの突縁部31bとを有する。筒部31aと突縁部31bは、一体の部材として構成してもよいし、別体の部材として構成してもよい。
突縁部31bは、そ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とを有する。図10に示す場合、突縁部31bは、可動側摺動面31cと平面部31dとを軸Cまわりの周方向に沿って交互に4つずつ等間隔で有している。平面部31dは、軸C方向に沿って他端側に形成された4つの平面部31dのいずれかと同一平面を通過する。換言すれば、外周部31は、互いに異なる端部に形成されて同一平面を通過する2つの平面部31dを4組有する。
4組の平面部31dの間には、筒部31aより径方向内側に形成されて平面状の外周面を有する段差部31eがそれぞれ設けられる。4組の平面部31dの間に形成される段差部31eの軸C方向の中央部には、筒部31aの表面を切り欠いて外周が平面状をなす切欠部31fがそれぞれ設けられる。
内周部32は、第1内周部32a、第2内周部32b、第3内周部32c、及び内周側凸部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が設けられる。
可動部3は、可動レンズ群Gvを保持する。具体的には、可動部3の第2内周部32bは、可動レンズ群Gvが有する可動第1レンズLv1を保持する。図3及び図4に示すように、可動第1レンズLv1の像側は、内周側凸部32dに当接しているのが好ましい。
可動部3は、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、図3及び図4に示すように、第3内周部32cの径方向内側が後枠部5の第1外周部51aと対向するように挿入される。これにより、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こととなる。本実施の形態1において、可動部3が最も物体側に移動した場合には、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。
以上の構成を有する可動部3は、例えばステンレス鋼、アルミニウム、鉄または銅を含む合金、又は樹脂材料を用いて構成される。
光学ユニット1では、図4に示すように、軸Cに沿った方向において、可動部3の可動側摺動面31cにおける最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離L1が、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(L1>L2)。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は、面取り部分を含まない。
また、光学ユニット1を前枠部4側から軸C方向に沿ってみたとき、可動部3の一部、コイル11の一部、又は磁石12の一部が、前枠部4の内部に含まれている。
次に、ボイスコイルモータ10の構成を説明する。ボイスコイルモータ10は、図3に示すように、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(磁性部)と、を有する。
コイル11は、図3及び図4に示すように、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方向に沿って並べて配置され、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方向に沿って隣り合う第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。
第1コイル11a及び第2コイル11bは、図3及び図4に示すように、それぞれ固定部本体20の肉抜き部21aに対向する平面部11ap及び11bpをそれぞれ有する。また、第1コイル11a及び第2コイル11bは、筒部21に対向する円筒部11at及び11btをそれぞれ有する。第1コイル11aは、軸Cと直交する断面において、4つの平面部11apと4つの円筒部11atとが交互に配置される。同様に、第2コイル11bは、軸Cと直交する断面において、4つの平面部11bpと4つの円筒部11btとが交互に配置される(図3,4を参照)。
磁石12は、図1~図3に示すように、第1コイル11aの平面部11ap及び第2コイル11bの平面部11bpの内側に、平面部11ap及び11bpとそれぞれ対向するとともに、軸C方向に沿って並べて配置される角柱状の第1磁石12a及び第2磁石12bを4つずつ有する。軸C方向に沿って並んだ4組の第1磁石12a及び第2磁石12bは、軸Cと直交する断面において、周方向に沿って90度ごとに等間隔で配設される。4組のうち1組の第1磁石12a及び第2磁石12bの間には、回転規制部31hが位置する。このような配置を取ることにより、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る。その結果、ボイスコイルモータ10では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。なお、本実施の形態1では、軸Cのまわりに90°毎に磁石12を設置したが、他の角度間隔で磁石12を設置してもよい。
図3及び図4に示すように、第1磁石12aと第2磁石12bの軸C方向の幅の合計は、第1コイル11aと第2コイル11bの軸C方向の幅の合計よりも短い。これにより、可動部3の移動範囲内で、第1磁石12aと第2磁石12bを常に第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させることができる。
図11は、図3に示すIV-IV線を通過する切断面で見たときのボイスコイルモータのみの構成を示した図である。図12は、図3と同じ断面でボイスコイルモータのみを示した図である。
図11及び図12に示すように、軸C方向に沿って組をなす第1磁石12aと第2磁石12bは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。図11及び図12に示す場合、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極としている。この場合、第1磁石12a及び第2磁石12bの磁気分極方向は、図11及び図12に示す白抜き矢印Aのように、軸Cに対して直交する。なお、より一般に第1磁石12a及び第2磁石12bの磁気分極方向は、軸Cと交差する方向であればよい。
本実施の形態1において、コイル11は、第1磁石12aの組と第2磁石12bの組の間で巻回方向が反転することが好ましい。例えば、図11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の巻回方向を同一とし、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を接続してもよい。この場合、図11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とき、第2コイル11bには矢印Bと逆方向に電流が流れるようになっていればよい。
以上の構成を有する光学ユニット1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の径方向の外側の面121a及び第2磁石12bの径方向の外側の面121bを平面状とすることで、光学ユニット1の組み立てを容易に行うことが可能となる。
また、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にそれぞれ流す電流を制御することによって、可動部3を固定部2に対して移動させることができる。可動部3が固定部2に対して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、光学ユニット1において、可動部3の突縁部31bの外周面は、図4に示すように、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とともに、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。
続いて、磁石12と、この磁石12の周辺部材との間で生じる吸引力、及び固定部2の材質について説明する。磁性により磁石12と固定部2(固定部本体20、前枠部4及び/または後枠部5)との間には、小さな吸引力が生じ、この吸引力によって小型化や停止精度の妨げとなる場合がある。本実施の形態1のようなムービング・マグネット(Moving Magnet:MM)型のボイスコイルモータ10を用いる光学ユニット1の場合、駆動方向(軸C方向)の吸引力と、駆動方向と直交する方向の吸引力による摩擦力とが妨げとなる。特に、光学ユニット1の小型化を行った場合、磁石12と固定部2との距離が短くなるので、吸引力が大きくなる。よって、小型化を行うと駆動力に対する吸引力の比率が悪化するので、吸引力及び吸引力による摩擦力を超えた駆動力に設計することで、光学ユニット1が大型化してしまう。
例えば、光学ユニット1を内視鏡に配設する場合、一般の内視鏡の直径はおよそ9.0mmであり、内視鏡には光学ユニットや、ライトガイド複数、鉗子チャンネル、送気送水管、噴射チャンネルなどが配置されるので、光学ユニット1に許される直径はおよそ4.0mmとなる。また、内視鏡は、先端の硬質部分の長さが短いほど操作性がよいため、光学ユニット1の光軸方向の全長は、およそ10mmであることが好ましい。なお、いうまでもなく、経鼻内視鏡のようなさらに細径の内視鏡の場合は、光学ユニットはさらに小型化が求められる。また、内視鏡においては、直径が極めて重要なので、光学ユニット1には、およそ4.0mmの直径を0.05mmでも小型化することが求められる。
ここで、本実施の形態1のようなMM型のボイスコイルモータ10を用いる光学ユニット1の場合、およそ直径4.0mm、全長10mmに対し、レンズ、固定部2、可動部3、コイル11、磁石12などを配置するため、磁石12と固定部2との間の距離が極めて短くなる。なお、固定部2が磁性体で形成されている場合、固定部2と磁石12との間に生じる吸引力は、距離の二乗に比例して大きくなる。
内視鏡に設けられた光学ユニット1におけるボイスコイルモータ10では、小型化による吸引力の増加と駆動力の減少により、吸引力の影響が相対的に大きくなる。ボイスコイルモータ10の駆動力は、吸引力による抗力(駆動力に対抗する力)に打ち勝つ必要があるため、駆動力に対して吸引力による抗力が大きいと、その分、駆動力を大きくしなければならず、磁石やコイルを大型化する必要がある。例えば、吸引力による抗力が駆動力の20%に相当する場合、磁石12の厚さを厚くして磁力を20%上げるなどによって対応するため、結果として、光学ユニット1の直径が大きくなる。
このため、固定部2のうち、磁石12からの距離が近く、吸引力の影響を受ける部材を、非磁性材料を用いて形成することが好ましい。そうすれば、磁石12と部材との吸引力を理想的にはゼロにすることができる。非磁性材料としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、銅及び銅合金などの金属材料や、ポリエーテルエーテルケトン(PolyEther Ether Ketone:PEEK)、ポリアセタール、ポリカーボネート及びポリイミドなどの樹脂材料などが挙げられる。
ここで、内視鏡に配設する光学ユニット1の部材は、光学ユニットの小型化のため、厚さを薄くする必要がある(おおよそ0.1mm程度が目安)。このため、剛性が高くて加工性が良好な金属材料が適しており、光学ユニット1の部材を形成する材質として、オーステナイト系ステンレス鋼が好ましく用いられる。
しかしながら、オーステナイト系ステンレス鋼は、一般に非磁性であるが、加工によりわずかな磁性をもつ。また、加工を行わなくとも、通常は無視できる程度のごく弱い磁性(比透磁率で1.003~1.005程度)を有している。
図13は、オーステナイト系ステンレス鋼の冷間加工後の透磁率を説明する図であって、冷間加工率と透磁率との関係を示すグラフである。図13では、SUS304の冷間加工率に対する透磁率を曲線R11で示し、SUS305の冷間加工率に対する透磁率を曲線R12で示している。なお、冷間加工率とは、加工前の材料の断面積(A0)及び加工後の材料の断面積(A1)の差(A0-A1)の加工前の材料の断面積に対する割合((A0-A1)/A0×100)である。図13に示すように、オーステナイト系ステンレス鋼に対して冷間加工を施すことによって、冷間加工率の上昇に伴って、SUS304及びSUS305の両方のオーステナイト系ステンレス鋼で透磁率の上昇を確認することができる。このため、オーステナイト系ステンレス鋼と磁石との間には、吸引力が生じる。
一方で、オーステナイト系ステンレス鋼は、加工後に固溶化熱処理(磁気焼鈍処理)を行うことで、加工により生じた磁性を除去することができる。オーステナイト系ステンレスは、加工後に固溶化熱処理を行えば、内視鏡の光学ユニット1に適した非磁性材料として用いることができる。
上述したように、内視鏡に配設される光学ユニット1は、およそ直径4.0mm、全長10mm以下にする場合、レンズ、固定部2、可動部3、コイル11及び磁石12などを配置するためには、可動部3は、およそ直径3mm、内径φ2.8mm、全長4.0mm以下にしなければならない。この際、可動部3の材質がオーステナイト系ステンレス鋼の場合の重量はおよそ28mg、材質がアルミニウムの場合の重量はおよそ9.0mgとなる。また、磁石12を1.0×1.0×0.5(mm)のネオジウム磁石にすると、重量はおよそ3.0mg/個となる。よって、可動部3の材質と磁石12の個数(第1磁石12a及び第2磁石12bの総数)により変動するが、MM型のボイスコイルモータ10で、内視鏡に配設する光学ユニット1を実現するためには、可動部3の全体の重量は、およそ20mg~100mgになる。よって、この構成の光学ユニット1のボイスコイルモータ10の駆動力を、可動部3の重量と安全率(2~10)とを考慮して、およそ40mgf~1000mgf程度にしないと、内視鏡に配設可能な光学ユニット1を実現できない。ここで、安全率は、設計の駆動力を、可動部3を駆動できなくなる限界の駆動力(可動部3の重量や吸引力による抗力などを考慮した値)で割った値であり、値が大きいほど、設計の駆動力に余裕があることを示す。
ここで、内視鏡の光学ユニットにおけるボイスコイルモータ10の磁石12のサイズとして適切な1.0×1.0×0.5(mm)の磁石の吸引力について説明する。図14は、部材に対して、磁石の磁化方向に対して直交する吸引力が加わる場合の配置を説明する図である。図15は、磁石及び部材の間隔と、部材に対して加わる力であって、磁石の磁化方向と直交する方向の吸引力との関係を説明するグラフである。なお、磁石の磁化方向と直交する方向は、本実施の形態1において、光軸方向(軸C方向)に相当する。また、磁石及び部材の間隔は、図14に示す磁石200と部材201との間隔S1に対応している。
図16は、部材に対して、磁石の磁化方向の吸引力が加わる場合の配置を説明する図である。図17は、磁石及び部材の間隔と、部材に対して加わる力であって、磁石の磁化方向の吸引力との関係を説明するグラフである。なお、磁石及び部材の間隔は、図16に示す磁石200と部材202との間隔S2に対応している。
図15,17において、曲線R21,R31は、理想的なオーステナイト系ステンレス鋼により形成された部材(比透磁率1.040)について、磁石及び部材の間隔と、磁石の磁化方向と直交する方向の吸引力との関係を示している。また、曲線R22,R32は、加工を施して磁性をもったオーステナイト系ステンレス鋼により形成された部材(比透磁率1.050)について、磁石及び部材の間隔と、磁石の磁化方向と直交する方向の吸引力との関係を示している。また、磁石200は、1.0×1.0×0.5(mm)のネオジウム磁石を用いており、部材201,202は、1.0×1.0×0.2(mm)のSUS303を用いている。
図15,17に示すように、磁石及び部材の間隔が大きくなるにつれて、いずれの吸引力も低下する。また、加工を施すことで磁性をもったオーステナイト系ステンレス鋼により形成された部材(比透磁率1.050)は、理想的なオーステナイト系ステンレス鋼により形成された部材(比透磁率1.040)よりも吸引力が大きくなっている。
なお、この吸引力は磁石1個あたりのものであるが、本実施の形態1では磁石を8個使用しているため、磁石の磁化方向と直交する方向には、生じる可能性があるおおよその最大値として、光軸方向に同じ位置にいる4個の磁石分の、上述したシミュレーション結果の4倍の吸引力が生じる。また、磁石の磁化方向の吸引力も、生じる可能性があるおおよその最大値として、光軸の片側に存在する2列4個の磁石の吸引力の合力として、4(倍)/1.41√2=2.83(倍)の吸引力が生じる。そして、磁化方向の吸引力による抗力は、これに摩擦係数の0.5を乗じて、シミュレーション結果の1.41倍の吸引力による抗力が生じる。
図18は、比透磁率が1.050の部材(加工後のオーステナイト系ステンレス鋼の値)と8個の磁石とを使用した場合の、磁石及び部材の間隔と、部材に対して加わる力であって、磁石の磁化方向と直交する方向の吸引力との関係をシミュレーションした結果を示すグラフである。図18において、曲線R41は、磁化方向と直交する方向の吸引力を4倍した結果を示し、曲線R42は、磁化方向の吸引力を1.41倍にした結果を示す。上述した通り、本実施の形態1に係る光学ユニット1のボイスコイルモータの駆動力は、およそ40mgf~1000mgfである。それに対して、かなり大きい割合の吸引力による抗力が生じることがわかる。
ボイスコイルモータ10の駆動力は、吸引力による抗力(駆動力に対抗する力)に打ち勝つ必要があるため、吸引力の低減は光学ユニット1の小型化の大きな課題である。例えば、上述したように吸引力による抗力が駆動力の20%に相当する場合、吸引力のために、駆動力を20%大きくする必要がある。そのために、1.0×1.0×0.5(mm)の磁石の厚さを厚くして全磁束量を20%増やそうとすると、磁石の厚さはおよそ0.72mmになる。このため、本実施の形態1の構成では、光学ユニット1の直径がおよそ0.44mm大きくなり、直径4.0mmの光学ユニットに対して11%程度大型化してしまう。よって、可動部3の重量に対し吸引力を一定以下にしないと、サイズが増大してしまう。
ここで、実施の形態1に示したように、可動部3がおよそ直径3mm、内径φ2.8mm、全長4.0mmで可動部3の材質がオーステナイト系ステンレス鋼の場合、可動部3の重量は、およそ28mgとなる。磁石が8個の場合の重量はおよそ24mgとなり、可動部3の重量は、およそ52mgになる。駆動力の安全率を2とすると、駆動力はおよそ104mgfである。吸引力による抗力が駆動力の20%以下であることがサイズの増大を招かない目安とすると、吸引力による抗力は、およそ21mgf以下である必要がある。よって、吸引力による抗力がおおよそ21mgf以下になる、磁石との距離(間隔)が0.5mm以下の部材は、非磁性にする必要がある。なお、ここでは非磁性とは、少なくとも比透磁率が1.050未満であること、さらに望ましくは比透磁率が1.010未満であることを指している。
本実施の形態1では、固定部2を構成する固定部本体20、前枠部4及び後枠部5のうち、磁石12との最短距離が、上述した距離(間隔)がサイズ増大を招かない間隔よりも小さい部材の材質を非磁性材料にする。ここでいう最短距離とは、磁石12と各部材との間の最短距離のことであり、可動部3が移動した場合に最も近くなる距離のことをいう。本実施の形態1では、固定部本体20が、内部に可動部3を保持して磁石12と最も近く、上述した間隔が、サイズ増大を招く距離以下となるため、少なくとも固定部本体20は非磁性材料を用いて形成されている。また、前枠部4及び後枠部5のうち、磁石12との最短距離が短い方が非磁性材料を用いて形成されるようにしてもよいし、前枠部4及び後枠部5が非磁性材料を用いて形成されるようにしてもよい。なお、構成によっては、固定部本体20の最短距離が前枠部4及び後枠部5の最短距離よりも大きい場合がある。この場合は、固定部本体20、前枠部4及び後枠部5のうち、磁石との距離(間隔)が0.5mm以下の部材が非磁性材料を用いて形成される。
また、銅合金や銅も非磁性材料であり、光学ユニット1の部材を形成する材料として用いることができ、部材の小型化にも適している。銅合金や銅を用いる場合は、非磁性でめっきの作業性がよいめっきを用いることが望ましい。金属材料の電解めっきは、サイズが小さいと困難になるため、無電解めっきが望ましい。無電解かつ非磁性のめっきとして、リンの含有量の多い、例えばリンの含有率が5.0%以上の無電解ニッケルめっきが挙げられる。銅合金や銅などの金属材料にリンの含有量の多い無電解ニッケルめっきを施すことで、内視鏡の光学ユニット1に適した非磁性材料として用いることができる。
そして、非磁性材料を用いて可動部3を形成することで、磁石12が固定された可動部3と、固定部本体20や前枠部4、後枠部5との間の吸引力を低減することができる。可動部3は、上述した非磁性材料を用いて形成することができるが、重量が軽い方が駆動力を小さくすることができるため、比較的剛性が高く、加工性がよいアルミニウムが好ましい。
以上説明した本発明の実施の形態1によれば、固定部2を構成する固定部本体20、前枠部4及び後枠部5のうち、磁石12との最短距離が、吸引力を考慮して駆動力を算出した際に、光学ユニット1のサイズ増大しない間隔よりも小さい間隔の部材の材質を非磁性材料にするようにしたので、可動レンズを進退移動させるアクチュエータの小型化及び軽量化を維持しつつ、吸引力の影響のない安定して動作させる動作安定性を確保することができる。
また、本実施の形態1によれば、可動部3において凹状をなす段差部31eに磁石12を配設するようにしたので、2組の磁石12が対向する方向の小型化を実現することができる。
また、本実施の形態1によれば、固定部2を固定部本体20、前枠部4及び後枠部5を用いて構成することにより、部品点数及び組み立て工程を少なくするとともに設計の自由度を増加させることができ、低コスト化を実現することが可能となる。
また、本実施の形態1によれば、光学ユニット1では、軸Cに沿った方向において、可動部3の可動側摺動面31cにおける最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離L1が、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よりも長いため、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る。これにより、光学ユニット1の駆動を安定化するとともに、軸方向の小型化を実現することができる。
また、本実施の形態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3の摺動軸とボイスコイルモータ10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、本実施の形態1によれば、固定部2の固定側摺動面23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、本実施の形態1によれば、固定部本体20が、軸C方向の一端側で周方向に沿って分割された形状をなすとともに、前枠部4を保持している。これにより、径方向のサイズを増大させることなく固定部2の剛性を高めることができる。また、固定部本体20の一端側を前枠部4に密着させて保持することで、物体側肉厚部22における筒部21に連なる側と異なる側の端部の形状が固定され、固定側摺動面24の形状を安定化することができる。これにより、光学ユニット1の駆動を安定化するとともに、径方向の小型化を実現することができる。
また、本実施の形態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、本実施の形態1によれば、磁石12は、軸C方向に沿って隣り合い、磁気分極方向が互いに反対方向である第1磁石12a及び第2磁石12bからなる組を複数有し、複数の第1磁石12aは、同一の磁気分極方向を有し、コイル11は、複数の第1磁石12aに対向する第1コイル11aと、複数の第2磁石12bに対向し、第1コイル11aに接続される第2コイル11bと、を有し、第1コイル11aと第2コイル11bは、電流の流れる方向が逆であるため、駆動力を増加させることが可能となる。
(実施の形態1の変形例1)
図19は、本実施の形態1の変形例1に係る光学ユニットの要部の構成を示す断面図であって、図3のI-I線を通過する切断面で見たときの光学ユニットの断面に対応する図である。図19に示す光学ユニット1Aは、固定部2と、固定部2に対して移動可能な可動部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(図1等参照)と、可動部3を固定部2側に引き付けることで、可動部3が固定部2に近づく方向に可動部3を付勢する付勢部材6と、を備える。
図19は、本実施の形態1の変形例1に係る光学ユニットの要部の構成を示す断面図であって、図3のI-I線を通過する切断面で見たときの光学ユニットの断面に対応する図である。図19に示す光学ユニット1Aは、固定部2と、固定部2に対して移動可能な可動部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(図1等参照)と、可動部3を固定部2側に引き付けることで、可動部3が固定部2に近づく方向に可動部3を付勢する付勢部材6と、を備える。
付勢部材6は、強磁性体の部材を用いて形成された帯状をなし、可動部3を固定部本体20側に引き付ける。強磁性体としては、鉄、ニッケル、コバルト、または鉄、ニッケルもしくはコバルトを主成分とする合金が挙げられる。本変形例1では、付勢部材6が、軸C方向に延びているものとする。付勢部材6は、長手方向の一端が前枠部4の側面に固定され、他端が固定部本体20の側面に固定されている。
光学ユニット1Aでは、付勢部材6と磁石12との間で磁性による吸引力が作用し、磁石12が付勢部材6側に引き付けられる。これにより、固定部本体20における可動部3の位置であって、軸C方向と直交する平面における可動部3の位置を調整することが可能であり、該平面における可動部3の位置のずれを抑制することができる。なお、本変形例1では、付勢部材6は、光学ユニット1において第1の方向の略中央部に設けられ、長手方向が、軸C方向に沿うように設けられているが、この限りではない。
このように、ガタ寄せの機能を有する付勢部材6を備えることで、可動部3(可動レンズ)を位置精度よく駆動できる。このため、光学設計の自由度が上がり、小型化に適した設計が可能となる。一方、ガタ寄せの付勢力は、重力とガタ寄せの方向に生じる吸引力の和を常に超えるように設計する必要がある。よって、吸引力がある場合は、ガタ寄せの付勢力が大きくなり、付勢力による摩擦力も大きくなる。駆動力は付勢力による摩擦力にも打ち勝つ必要があるため、光学ユニットが大型化する。よって、ガタ寄せの機能を有する場合は、固定部2などの部材を非磁性材料で形成して吸引力を低減することで、光学ユニット1を、内視鏡に配置可能なサイズに小型化できる。
以上説明した本変形例1によれば、磁性材からなる付勢部材6と磁石12との間で磁性による吸引力が作用し、磁石12が付勢部材6側に引き付けられるようにしたので、固定部本体20における可動部3の位置であって、軸C方向と直交する平面における可動部3の位置のずれを抑制することにより、固定部本体20に対する可動部3の傾きを抑制することができ、駆動安定性を向上することができる。さらに、固定部本体20における可動部3の位置を固定することによって、光学系の偏心が抑制され、偏心による性能劣化を抑制することが可能となる。
続いて、本実施の形態1の変形例2~5について説明する。上述した実施の形態1では、第1磁石12a及び第2磁石12bが、角柱状をなすものとして説明したが、これに限らない。
(実施の形態1の変形例2)
図20は、本発明の実施の形態1の変形例2に係る光学ユニットの要部の構成を示す模式図であって、ボイスコイルモータの磁石の構成を示す斜視図である。本変形例2に係る磁石12cのように、外周面が、曲面をなすものを含んでいてもよい。
図20は、本発明の実施の形態1の変形例2に係る光学ユニットの要部の構成を示す模式図であって、ボイスコイルモータの磁石の構成を示す斜視図である。本変形例2に係る磁石12cのように、外周面が、曲面をなすものを含んでいてもよい。
(実施の形態1の変形例3)
図21は、本発明の実施の形態1の変形例3に係る光学ユニットの要部の構成を示す模式図であって、ボイスコイルモータの磁石の構成を示す斜視図である。本変形例3に係る磁石12dのように、外周面のうち対向する面が曲面をなすアーチ状であってもよい。
図21は、本発明の実施の形態1の変形例3に係る光学ユニットの要部の構成を示す模式図であって、ボイスコイルモータの磁石の構成を示す斜視図である。本変形例3に係る磁石12dのように、外周面のうち対向する面が曲面をなすアーチ状であってもよい。
(実施の形態1の変形例4)
図22は、本発明の実施の形態1の変形例4に係る光学ユニットの要部の構成を示す模式図であって、ボイスコイルモータの磁石の構成を示す斜視図である。本変形例4に係る磁石12eのように、外周面のうち対向する面が曲面をなすアーチ状であるとともに、該アーチ状に延びる方向の長さが異なるものであってもよい。
図22は、本発明の実施の形態1の変形例4に係る光学ユニットの要部の構成を示す模式図であって、ボイスコイルモータの磁石の構成を示す斜視図である。本変形例4に係る磁石12eのように、外周面のうち対向する面が曲面をなすアーチ状であるとともに、該アーチ状に延びる方向の長さが異なるものであってもよい。
(実施の形態1の変形例5)
図23は、本発明の実施の形態1の変形例5に係る光学ユニットの要部の構成を示す模式図であって、ボイスコイルモータの磁石の構成を示す斜視図である。本変形例5に係る磁石12fのように、可動部3を周回可能な円環状をなすものであってもよい。
図23は、本発明の実施の形態1の変形例5に係る光学ユニットの要部の構成を示す模式図であって、ボイスコイルモータの磁石の構成を示す斜視図である。本変形例5に係る磁石12fのように、可動部3を周回可能な円環状をなすものであってもよい。
(実施の形態2)
図24は、本発明の実施の形態2に係る内視鏡を備えた内視鏡システムの構成を示す図である。同図に示す内視鏡システム100は、内視鏡90と、制御装置94と、表示装置96とを備える。内視鏡90は、上述した実施の形態1及び変形例に係る光学ユニット1,1Aを備える。本実施の形態2では、例えば実施の形態1に係る光学ユニット1を備えるものとして説明する。
図24は、本発明の実施の形態2に係る内視鏡を備えた内視鏡システムの構成を示す図である。同図に示す内視鏡システム100は、内視鏡90と、制御装置94と、表示装置96とを備える。内視鏡90は、上述した実施の形態1及び変形例に係る光学ユニット1,1Aを備える。本実施の形態2では、例えば実施の形態1に係る光学ユニット1を備えるものとして説明する。
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。換言すれば、内視鏡90は、医療用内視鏡でもよいし、工業用内視鏡でもよい。
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コード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、被写体からの光を集光して該被写体を撮像する撮像部80が設けられている。撮像部80は、被写体からの光を集光する光学ユニット1と、光学ユニット1が集光した光を光電変換して出力する撮像素子とを有する。撮像素子は、CCD又はCMOSを用いて構成される。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、上述したボイスコイルモータ10の作動を指示し、光学ユニット1における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と制御装置94とを接続する部材である。内視鏡90は、ユニバーサルコード93の基端部に設けられるコネクタ93aを介して制御装置94に接続される。
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。
制御装置94は、湾曲部91bの湾曲状態を制御する駆動制御部94aと、撮像部80を制御する画像制御部94bと、図示しない光源装置を制御する光源制御部94cと、を有する。制御装置94は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを有し、内視鏡システム100の全体を統括して制御する。
駆動制御部94aは、アクチュエータを有し、ワイヤを介して操作部92及び湾曲部91bと機械的に接続される。駆動制御部94aは、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、電気線を介して撮像部80及び操作部92と電気的に接続される。画像制御部94bは、撮像部80が有するボイスコイルモータ10の駆動制御及び撮像部80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、表示装置96で表示される。
光源制御部94cは、光ファイバを介して光源及び操作部92と光学的に接続される。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を挿入部91と別体で形成し、遠隔操作によって挿入部91の操作を行う構成としてもよい。
以上の構成を有する内視鏡システム100は、上述した光学ユニット1を有する撮像部80を備えるため、小型で迅速にズーム変更することができ、動画撮像に好適である。
以上の構成を有する内視鏡システム100は、上述した光学ユニット1を有する撮像部80を備えるため、小型で迅速にズーム変更することができ、動画撮像に好適である。
また、内視鏡システム100によれば、可動部3に磁石12を設ける一方、固定部2にコイル11を設けているため、コイル11に接続されるケーブルを動かす必要がない。このため、内視鏡90の先端部91aの限られたスペースにおいてケーブルが動いて断線を生じてしまうおそれがなく、耐久性にも優れている。
(その他の実施の形態)
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、上述した光学ユニット1に対し、磁気を検出する少なくとも1つの磁気検出器と、磁気検出器の検出結果に基づいてコイル11に流れる電流を制御する電流制御部をさらに具備させてもよい。磁気検出器は、例えばホール素子や磁気抵抗効果素子(MR素子)を用いて実現される。磁気検出器は、コイル11の径方向外周側に設けられる支持部材に固設される。磁気検出器が検出した磁気に基づいてコイル11に流れる電流を制御することにより、可動部3の駆動速度及び停止位置を一段と的確に制御することが可能となる。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、上述した光学ユニット1に対し、磁気を検出する少なくとも1つの磁気検出器と、磁気検出器の検出結果に基づいてコイル11に流れる電流を制御する電流制御部をさらに具備させてもよい。磁気検出器は、例えばホール素子や磁気抵抗効果素子(MR素子)を用いて実現される。磁気検出器は、コイル11の径方向外周側に設けられる支持部材に固設される。磁気検出器が検出した磁気に基づいてコイル11に流れる電流を制御することにより、可動部3の駆動速度及び停止位置を一段と的確に制御することが可能となる。
また、可動部に配設する磁石の数は、実施の形態1に記載したものに限定されるわけではない。
また、固定部に設けられる肉抜き部は、磁石を組み付けることができればよく、径方向外周側まで貫通していなくてもよい。
また、後枠部5が保持するレンズを撮像素子に代えてもよい。この場合、光軸に沿った方向において、可動部3の可動側摺動面31cにおける最も物体側の位置から最も像側の位置までの距離は、前枠部4が保持する物体側固定レンズ群Gfの射出面から撮像素子の受光面までの距離よりも長くなる。
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含み得るものであり、請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において適宜設計変更等を行うことが可能である。
1 光学ユニット
2 固定部
3 可動部
4 前枠部
5 後枠部
6 付勢部材
10 ボイスコイルモータ
11 コイル
11a 第1コイル
11b 第2コイル
12 磁石
12a 第1磁石
12b 第2磁石
20 固定部本体
80 撮像部
90 内視鏡
91 挿入部
100 内視鏡システム
C 軸
Gb 像側固定レンズ群
Gf 物体側固定レンズ群
Gv 可動レンズ群
2 固定部
3 可動部
4 前枠部
5 後枠部
6 付勢部材
10 ボイスコイルモータ
11 コイル
11a 第1コイル
11b 第2コイル
12 磁石
12a 第1磁石
12b 第2磁石
20 固定部本体
80 撮像部
90 内視鏡
91 挿入部
100 内視鏡システム
C 軸
Gb 像側固定レンズ群
Gf 物体側固定レンズ群
Gv 可動レンズ群
Claims (15)
- 物体側固定レンズ群を保持する前枠部、像側固定レンズ群又は撮像素子を保持する後枠部、及び非磁性材料を用いて形成されており、前記前枠部及び前記後枠部を保持する固定部本体を有する固定部と、
前記物体側固定レンズ群と、前記像側固定レンズ群又は前記撮像素子との間で可動レンズ群を保持し、前記固定部本体の径方向内側に該固定部本体に対して摺動可能に配置されてなる可動部と、
前記可動部に配置されて前記物体側固定レンズ群の光軸と交差する方向に磁気分極された磁性部、及び前記固定部本体に配置され、前記磁性部に対して前記固定部本体の径方向外側に位置するコイルを有し、前記可動部を前記光軸の方向に沿って前記固定部本体に対して相対移動させることが可能なボイスコイルモータと、
を備えたことを特徴とする光学ユニット。 - 前記固定部本体と前記磁性部との最短距離は0.5mm以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の光学ユニット。 - 前記前枠部及び前記後枠部のうち、前記磁性部との最短距離が短い方が非磁性材料を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光学ユニット。 - 前記前枠部及び前記後枠部は、
前記磁性部との最短距離が0.5mm以下であり、
非磁性材料を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の光学ユニット。 - 前記非磁性材料は、オーステナイト系ステンレス鋼である
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の光学ユニット。 - 前記非磁性材料は、リン含有率が5%以上の無電解ニッケルによる表面処理が施されている
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の光学ユニット。 - 前記非磁性材料は、アルミニウムである
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の光学ユニット。 - 前記非磁性材料は、樹脂材料である
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の光学ユニット。 - 前記非磁性材料は、チタンである
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の光学ユニット。 - 前記可動部は、非磁性材料を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の光学ユニット。 - 前記可動部は、アルミニウムを用いて形成されている
ことを特徴とする請求項10に記載の光学ユニット。 - 前記磁性部との間で磁性による吸引力を作用させることによって前記固定部本体に近づく方向に前記可動部を付勢する付勢部材
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の光学ユニット。 - 前記光軸に沿った方向において、前記可動部の可動側摺動面における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前記物体側固定レンズ群の射出面から、前記像側固定レンズ群の入射面、又は撮像素子の受光面までの距離よりも長い
ことを特徴とする請求項1~12のいずれか一項に記載の光学ユニット。 - 前記前枠部側から前記光軸方向に沿ってみたときに、
前記可動部の一部、前記コイルの一部、又は前記磁性部の一部が前記前枠部の内部に含まれている
ことを特徴とする請求項1~13のいずれか一項に記載の光学ユニット。 - 被検体の内部に挿入されて該被検体の内部を観察する内視鏡であって、
請求項1~14のいずれか一項に記載の光学ユニット
を備えることを特徴とする内視鏡。
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- 2015-12-18 WO PCT/JP2015/085596 patent/WO2017104090A1/ja active Application Filing
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15910779 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |