WO2022003799A1

WO2022003799A1 - 光学ユニット、撮像ユニット、及び内視鏡

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Publication number: WO2022003799A1
Application number: PCT/JP2020/025590
Authority: WO
Inventors: 貴弘下野
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2022-01-06
Also published as: US20230130026A1

Abstract

対物光学ユニット４６は、固定レンズ（前群レンズ６５及び後群レンズ６６）と移動レンズ（移動群レンズ６７）とを含む観察光学系と、固定レンズを保持する固定枠（前群レンズ枠５５、後群レンズ枠５６、及び、コイル保持枠５７）と、コイル保持枠５７内に配設され、移動群レンズ６７を保持し観察光学系の撮影光軸Ｏに沿った方向へ移動する移動レンズ枠５８と、互いに摺動するコイル保持枠５７と移動レンズ枠５８の各摺動面に形成され、当該摺動面の腐食を防止する酸化反応防止層である第１の膜７１，７３と、第１の膜７１，７３が形成された摺動面と第１の膜７１，７３との間に介在され、第１の膜７１，７３の亀裂を防止する応力緩和層である第２の膜７２，７４と、を具備する。

Description

光学ユニット、撮像ユニット、及び内視鏡

　本発明は、可動枠を撮影光軸に沿った方向に移動可能な光学ユニット、撮像ユニット、及び内視鏡に関する。

　従来、内視鏡においては、可動枠（移動レンズ枠）を光軸方向に進退移動させることにより、先端部に設けられた光学ユニットの光学特性を変更することができる内視鏡が提案され、実用化されている。

　この種の内視鏡の光学ユニット（観察光学ユニット）として、筒形状の固定部（固定枠）と、固定枠の内側に配置された筒形状の可動枠（可動部）と、固定枠に配置されたコイルと、可動枠に配置された磁石と、を備えたＶＣＭ（Voice Coil Motor）方式の光学ユニットが知られている。

　ところで、ＶＣＭ方式の光学ユニットでは、例えば、オートフォーカス時に可動枠が高速駆動される。従って、ＶＣＭ方式の光学ユニットでは、固定枠と可動枠との摺動部表面が酸化（劣化）し、さらに、酸化面から極微量の腐食粉が発生する虞がある。

　また、ＶＣＭ方式の光学ユニットを搭載した内視鏡は、使用後等に、ＶＣＭのコイルをオフした状態にて（すなわち、固定枠に対して可動枠をフリーにした状態にて）超音波洗浄が行われることが一般的である。このような超音波洗浄が行われると、固定枠と可動枠との摺動部の表面が超音波の高速振動による摩擦応力や摩擦熱の影響を受け、化学反応により摺動部表面が劣化し、さらに、極微量の腐食粉や摩耗粉が発生する虞がある。

　これら摺動部表面の劣化及び腐食粉等の発生は、固定枠に対する可動枠の摺動抵抗を増加させる。このような摺動抵抗の増加が発生した場合にも可動枠を的確に駆動させるためには、ボイスコイルモータを構成する磁石及びコイルを大型化する必要がある。

　これに対し、例えば、日本国特開２００９－１５１２７３号公報に開示されているように、可動枠と固定枠との摺動部表面に、硬質で摩擦係数の小さいＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）からなる薄膜部を形成する技術が開示されている。

　しかしながら、ＤＬＣからなる薄膜部は硬質であるため、超音波洗浄等によってクラックが発生しやすい。そして、薄膜部にクラックが発生すると、クラックが発生した箇所から腐食が進行し、摺動抵抗を増加させる虞がある。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、摺動抵抗の増加を防止し、可動枠の動作性能の確保と小型化とを両立することができる光学ユニット、撮像ユニット、及び内視鏡を提供することを目的とする。

　本発明の一態様による光学ユニットは、固定レンズと移動レンズとを含む観察光学系と、前記固定レンズを保持する固定枠と、前記固定枠内に配設され、前記移動レンズを保持し前記観察光学系の撮影光軸に沿った方向へ移動する可動枠と、互いに摺動する前記固定枠と前記可動枠の各摺動面のうちの少なくとも何れか一方に形成され、当該摺動面の腐食を防止する酸化反応防止層である第１の膜と、前記第１の膜が形成された前記摺動面と前記第１の膜との間に介在され、前記第１の膜の亀裂を防止する応力緩和層である第２の膜と、を具備するものである。

　本発明の一態様による撮像ユニットは、前記光学ユニットと、前記光学ユニットの光軸上に配置された撮像ユニットと、を備えたものである。

　本発明の一態様による内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部の先端部に、前記光学ユニットを備えたものである。

内視鏡システムの概略構成図先端部の端面図撮像ユニットの端面図図３のIV－IV断面図図３のＶ－Ｖ断面図光学ユニットの分解斜視図図４のVII－VII断面図第１の変形例に係り、光学ユニットの断面図第２の変形例に係り、移動レンズ枠の断面図第３の変形例に係り、移動レンズ枠の断面図第４の変形例に係り、光学ユニットの断面図第５の変形例に係り、光学ユニットの断面図

　以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図１は内視鏡システの概略構成図である。
図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡２と、制御装置３と、表示装置４と、を備えて構成されている。

　内視鏡２は、人体等の被検体内に挿入可能であって、被検体内の所定の観察部位を光学的に観察するものである。なお、内視鏡２が挿入される被検体は、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２は、被検体の内部に挿入される挿入部５と、挿入部５の基端側に連設された操作部６と、操作部６から延出されたユニバーサルコード７と、を備える。

　挿入部５は、先端側から基端側に向かって順に、先端部１０、湾曲自在な湾曲部１１、及び、可撓性を有する可撓管部１２を備える。

　詳しくは後述するが、図２に示すように、先端部１０には、撮像素子に被験体像を結像するための撮像ユニット２０と、複数の照明光学ユニット（例えば、３つの照明光学ユニット：第１～第３の照明光学ユニット２１Ａ～２１Ｃ）と、処置具チャンネル口２２と、送気送水ノズル２３が設けられている。

　撮像ユニット２０には、各種信号の送受信を行うための複合ケーブル２５が接続されている（図１参照）。

　また、図示しないが、第１～第３の照明光学系ユニット２１Ａ～２１Ｃには、第１～第３のライトガイド束がそれぞれ接続されている。また、処置具チャンネル口２２には、処置具チャンネルが接続されている。さらに、送気送水ノズル２３には、送気送水チューブが接続されている。

　これらの複合ケーブル２５、第１～第３のライトガイド束、処置具チャンネル、及び、送気送水チューブは、湾曲部１１及び可撓管部１２を経て操作部６の内部に延出されている。なお、第１～第３のライトガイド束は、可撓管部１２の内部において合流された後、１束のライトガイド束として操作部６の内部に延出されている。

　操作部６には、処置具チャンネルの基端側開口部を構成する処置具挿入口６ａと、湾曲部１１を湾曲操作するためのアングル操作ノブ６ｂと、撮像ユニット２０の光学特性を変更操作するためのズームレバー６ｃと、が設けられている。

　ユニバーサルコード７の内部には、操作部６の内部に延出された複合ケーブル２５、ライトガイド束、及び、送気送水チューブが挿通されている。このユニバーサルコード７の基端部には制御装置３に着脱可能に接続される内視鏡コネクタ８が設けられている。

　内視鏡コネクタ８は、複合ケーブル２５、ライトガイド束、及び、送気送水チューブを制御装置３に接続するように構成されている。

　制御装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを有し、内視鏡システム１の全体を統括して制御する。制御装置３は、画像制御部３ａと、光源制御部３ｂと、送気送水制御部３ｃと、を有する。

　画像制御部３ａは、複合ケーブル２５を通じて、撮像ユニット２０及び操作部６と電気的に接続される。画像制御部３ａは、ズームレバー６ｃに対する操作信号を受けて、撮像ユニット２０に設けられた対物光学ユニット（後述する）の光学特性を制御する。さらに、画像制御部３ａは、撮像ユニット２０の撮像素子（後述する）を駆動制御し、撮像ユニット２０から出力される撮像信号を画像信号に変換する。こうして画像制御部３ａにより変換された画像は、モニタ等の表示装置４により表示される。このように、本実施形態において、制御装置３は、画像制御部３ａを有することにより、画像処理装置としての機能を実現する。

　光源制御部３ｂは、制御装置３に内蔵された図示しない光源装置と接続されている。そして、光源制御部３ｂは、光源装置を駆動制御することにより、ライトガイド束（第１～第３のライトガイド束）を通じて第１～第３の照明光学系ユニット２１Ａ～２１Ｃに供給される照明光の明るさ等を制御する。

　送気送水制御部３ｃは、制御装置３に内蔵された図示しない送気送水装置と接続されている。そして、送気送水制御部３ｃは、送気送水装置を駆動制御することにより、送気送水チューブを通じて送気送水ノズル２３に対する送気または送水を行う。

　次に、内視鏡２の先端部１０に設けられた撮像ユニット２０の構成について、図３～図７を参照して具体的に説明する。

　撮像ユニット２０は、撮像素子ユニット４５と、この撮像素子ユニット４５の先端側に連設された光学ユニットとしての対物光学ユニット４６と、を有して構成されている。

　撮像素子ユニット４５は、撮像素子保持枠５０を有する。この撮像素子保持枠５０には、背面側が平坦に形成されたレンズ等からなる光学部材５２が保持されている。また、光学部材５２の背面には、ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等からなる撮像素子５１の前面側が、接着剤等によって保持されている。また、撮像素子５１の背面側には、各種制御回路等が実装された撮像素子基板（図示せず）が電気的に接続されている。なお、図示しないが、撮像素子基板には、複合ケーブル２５から分岐された各種ケーブルが電気的に接続されている。

　対物光学ユニット４６は、固定枠を構成する前群レンズ枠５５、後群レンズ枠５６、及びコイル保持枠５７と、固定枠（コイル保持枠５７）の内部に摺動可能に配置された可動枠としての移動レンズ枠５８と、を有して構成されている。ここで、対物光学ユニット４６には、ボイルコイルモータ６０が内蔵されている。このボイスコイルモータ６０を用いて移動レンズ枠５８を光軸Ｏ（撮影光軸）方向に進退移動させることにより、対物光学ユニット４６は、観察光学系の光学特性を変更することが可能である。

　前群レンズ枠５５は、略円筒形状をなす枠体によって構成されている。この前群レンズ枠５５は、基端側の外径が先端側の外径よりも大径に形成されている。そして、これら先端側と基端側の外径が異径に形成されることによって、前群レンズ枠５５の外周面の中途には、段部５５ａが形成されている。この段部５５ａは、先端部１０に対物光学ユニット４６を固定する際に光軸Ｏ方向の位置決めを行うための当接面として設定されている。

　また、前群レンズ枠５５において、段部５５ａよりも先端側に位置する先端側枠部５５ｂの内部には、複数の固定レンズからなる前群レンズ６５が保持されている。この前群レンズ６５は、対物光学ユニット４６の観察光学系を構成するものである。

　また、前群レンズ枠５５において、段部５５ａよりも基端側に位置する基端側枠部５５ｃは、コイル保持枠５７を覆うための外装部材として構成されている。

　後群レンズ枠５６は、略円筒形状をなす枠体によって構成されている。この後群レンズ枠５６は、基端側が先端側よりも大径に形成されている。そして、これら先端側と基端側の外径が異径に形成されることによって、後群レンズ枠５６の外周面の中途には、段部５６ａが形成されている。この段部５６ａは、コイル保持枠５７との光軸Ｏ方向の位置決めを行うための当接面として設定されている。

　また、後群レンズ枠５６において、段部５６ａよりも先端側に位置する先端側枠部５６ｂの外周面は、コイル保持枠５７に嵌合するための嵌合面として設定されている。

　また、後群レンズ枠５６において、段部５６ａよりも基端側に位置する基端側枠部５６ｃには、外向フランジ５６ｄが設けられている。さらに、基端側枠部５６ｃの外向フランジ５６ｄよりも基端側の部分は、撮像素子保持枠５０が外嵌するための嵌合部として設定されている。

　また、後群レンズ枠５６の内部（先端側枠部５６ｂ及び基端側枠部５６ｃの内部）には、複数の固定レンズからなる後群レンズ６６が保持されている。この後群レンズ６６は、対物光学ユニット４６の観察光学系を構成するものである。

　コイル保持枠５７は、前群レンズ枠５５と後群レンズ枠５６との間に配設された略円筒形状をなす枠体によって構成されている。このコイル保持枠５７は、中途の外径が先端側の外形よりも大径に形成され、さらに、基端側の外径が中途の外径よりも大径に形成されている。そして、これら先端側、中途、及び、基端側の外径が異径に形成されることによって、コイル保持枠５７の外周面には、第１の段部５７ａ及び第２の段部５７ｂが形成されている。

　また、コイル保持枠５７において、第１の段部５７ａよりも先端側に位置する先端側枠部５７ｃには、光軸Ｏ周りの１８０度の回転位置毎に、光軸Ｏ方向に延在する切欠部としての肉抜き部５７ｆが形成されている。なお、先端側枠部５７ｃの先端には、後述する移動レンズ枠５８の先端側への移動を規制するための内向フランジ５７ｉが形成されている。

　さらに、先端側枠部５７ｃの外周面には、ボイスコイルモータ６０を構成する環状のコイル６８が配置されている。ここで、先端側枠部５７ｃには、ボイスコイルモータ６０を構成するコイルを光軸Ｏ方向に２以上並べて配置することも可能であるが、本実施形態においては、対物光学ユニット４６を小型化するため、１つのコイル６８のみが配置されている。

　また、コイル保持枠５７において、第１の段部５７ａから第２の段部５７ｂまでの間に位置する中途枠部５７ｄは、内径が先端側枠部５７ｃの内径と同一に設定されている。この中途枠部５７ｄの内部には、各肉抜き部５７ｆにそれぞれ連続する切欠部としての溝部５７ｇが設けられている。

　一方、コイル保持枠５７において、第２の段部５７ｂよりも基端側に位置する基端側枠部５７ｅは、内径が先端側枠部５７ｃ及び中途枠部５７ｄよりも大径に設定されている。これにより、基端側枠部５７ｅの内部の先端には、段部５７ｈが形成されている。さらに、基端側枠部５７ｅの内部には、各溝部５７ｇの基端側が開放されている。

　移動レンズ枠５８は、コイル保持枠５７の先端側枠部５７ｃ及び中途枠部５７ｄの内径と略同径の外径を有する、略円筒形状をなす枠体によって構成されている。この移動レンズ枠５８の外周面には、１８０度の回転位置毎に、平坦面５８ａが形成されている。各平坦面５８ａには、ボイスコイルモータ６０を構成する磁石６９が、それぞれ保持されている。

　各磁石６９は、各平坦部５８ａから移動レンズ枠５８の外径方向に突出するように配置されている。また、各磁石６９は、厚さ方向（すなわち、移動レンズ枠５８の外径方向）に極性を有するように着磁されている。本実施形態における各磁石６９は、例えば、移動レンズ枠５８の径方向外側がＳ極、移動レンズ枠５８の径方向内側がＮ極となるように平坦面５８ａに配置され、接着剤等により固定されている。

　また、２つの平坦面５８ａのうちの少なくとも何れか一方には、コイル保持枠５７の肉抜き部５７ｆ及び溝部５７ｇに係合するためのキー５８ｂが設けられている。

　さらに、移動レンズ枠５８の外周面には、円弧状をなす凹部としての溝部５８ｃが設けられている。

　また、移動レンズ枠５８の内部には、１または２以上のレンズからなる移動群レンズ６７が保持されている。この移動群レンズ６７は、対物光学ユニット４６の観察光学系を構成するものである。

　このように構成された移動レンズ枠５８は、コイル保持枠５７の内部に挿入されている。その際、各肉抜き部５７ｆには、各磁石６９が、各溝部５７ｇを通じて挿入される。これにより、各磁石６９は、コイル６８の内側に対向されている。さらに、各肉抜き部５７ｆのうちの何れか一方には、キー５８ｂが、溝部５７ｇを通じて挿入される。これにより、キー５８ｂは、肉抜き部５７ｆ及び溝部５７ｇに係合可能に配置され、移動レンズ枠５８の光軸Ｏ周りの回転を規制する。すなわち、移動レンズ枠５８は、光軸Ｏ周りの回転がキー５８ｂにより規制され、且つ、光軸Ｏ方向に移動可能な状態にて、コイル保持枠５７の内部に収容されている。

　移動レンズ枠５８を収容したコイル保持枠５７の基端側には、後群レンズ枠５６が連結されている。すなわち、後群レンズ枠５６は、先端側枠部５６ｂがコイル保持枠５７の中途枠部５７ｄに内嵌され、且つ、段部５６ａがコイル保持枠５７の段部５７ｈに当接することにより、コイル保持枠５７との位置決めがなされた状態にて接続されている。そして、外向フランジ５６ｄと基端側枠部５７ｅとの間に接着剤が充填されて硬化されることにより、後群レンズ枠５６はコイル保持枠５７に連結されている。

　さらに、コイル保持枠５７の先端側の先端側には、前群レンズ枠５５が連結されている。すなわち、前群レンズ枠５５は、基端側枠部５５ｃにコイル保持枠５７の中途枠部５７ｄが挿入されることにより、コイル保持枠５７に接続されている。そして、中途枠部５７ｄと基端側枠部５５ｃとの間に接着剤が充填されて硬化されることにより、前群レンズ枠５５はコイル保持枠５７に連結されている。

　ここで、本実施形態の対物光学ユニット４６において、移動レンズ枠５８の摺動抵抗が増加することを防止するため、例えば、図７に示すように、移動レンズ枠５８には、コイル保持枠５７との摺動面である外周面に、当該外周面の酸化（腐食）を防止するための酸化防止層である第１の膜７１が形成されている。この第１の膜７１は、貴金属（noble metal）成分を含むことが望ましい。より具体的には、第１の膜７１は、高耐食性を有する金もしくはパラジウムもしくは白金の何れかの成分を含むことが望ましい。

　また、移動レンズ枠５８には、コイル保持枠５７との摺動面である外周面と第１の膜７１との間に、第１の膜７１の亀裂を防止するための応力緩和層である第２の膜７２が形成されている。この第２の膜７２は、移動レンズ枠５８のヤング率と略同じ材料で構成されていることが望ましい。また、第２の膜７２は、第１の膜７１の材料の線膨張係数と略同じ材料で構成されていることが望ましい。より具体的には、第２の膜７２は、ニッケル（Ｎｉ）成分を含んだ材料で構成されていることが望ましい。さらに、第２の膜７２の膜厚は、第１の膜７１の膜厚よりも厚いことが望ましい。より具体的には、第２の膜７２の膜厚は、第１の膜７１の膜厚の少なくとも２倍以上であることが望ましい。

　同様に、コイル保持枠５７には、移動レンズ枠５８との摺動面である内周面（先端側枠部５７ｃ及び中途枠部５７ｄの内周面）に、当該内周面の酸化（腐食）を防止するための酸化防止膜である第１の膜７３が形成されている。この第１の膜７３は、貴金属（noble metal）成分を含むことが望ましい。より具体的には、第１の膜７３は、高耐食性を有する金もしくはパラジウムもしくは白金の何れかの成分を含むことが望ましい。

　また、コイル保持枠５７には、移動レンズ枠５８との摺動面である内周面と第１の膜７３との間に、第１の膜７３の亀裂を防止するための応力緩和層である第２の膜７４が形成されている。この第２の膜７４は、コイル保持枠５７のヤング率と略同じ材料で構成されていることが望ましい。また、第２の膜７４は、第１の膜７３の材料の線膨張係数と略同じ材料で構成されていることが望ましい。より具体的には、第２の膜７４は、ニッケル（Ｎｉ）成分を含んだ材料で構成されていることが望ましい。さらに、第２の膜７４の膜厚は、第１の膜７３の膜厚よりも厚いことが望ましい。より具体的には、第２の膜７４の膜厚は、第１の膜７３の膜厚の少なくとも２倍以上であることが望ましい。

　ここで、コイル保持枠５７の摺動面に形成される第１の膜７３及び第２の膜７４（或いは、第２の膜７４のみ）は、肉抜き部５７ｆ及び溝部５７ｇまで延設されている。そして、このように、少なくともニッケル等の磁性材料を含む第２の膜７４を肉抜き部５７ｆ及び溝部５７ｇまで延設した構成において、例えば、図７に示すように、移動レンズ枠５８の各平坦面５８ａに保持される各磁石６８は、光軸Ｏからみて同一の方向（例えば、図７において紙面右方向）にオフセットして配置されている。これにより、各磁石６８はコイル保持枠５７に対して同一方向に引き寄せられ、移動レンズ枠５８のガタ寄せが行われている（図７中の矢印参照）。

　このように組み立てられた対物光学ユニット４６において、後群レンズ枠５６の基端側には、撮像素子保持枠５０の先端側が連結されている。これにより、固体撮像素子５１には、対物光学ユニット４６の観察光学系を通じて、被験体像が結像される。

　このような撮像ユニット２０を内視鏡２の先端部１０に備えた内視鏡システム１において、ズームレバー６ｃがユーザ等によって操作されると、制御装置３の画像制御部３ａは、ズームレバー６ｃに対する操作状態に応じて、コイル６８に対する通電制御を行う。この通電制御によってコイル６８に発生した磁界を受けて、各磁石６９は、移動レンズ枠５８光軸Ｏ方向に移動させる。

　この移動レンズ枠５８の光軸Ｏ方向の移動は高速であるため、移動レンズ枠５８のコイル保持枠５７との摺動面、及び、コイル保持枠５７の移動レンズ枠５８との摺動面には、摩擦応力や摩擦熱が発生するが、これら摩擦応力や摩擦熱による各摺動面の酸化（劣化）は、酸化反応防止層である第１の膜７１，７３によって防止される。この場合において、第１の膜７１，７３は、金等の材料からなり、ダイヤモンドライクカーボン等のように硬質ではないため、クラックが発生し難く、酸化反応防止層としての機能が長期に亘って維持される。

　加えて、移動レンズ枠５８及びコイル保持枠５７の各摺動面と第１の膜７１，７３との間には第２の膜７２，７４が形成されているため、第１の膜７１，７３の損傷がより効果的に防止される。すなわち、第１の膜７１，７３は、例えば、素地にニッケル層等からなる第２の膜７２，７４を数μｍ介在させた、いわゆる無電解金めっきによって形成されている。これにより、移動レンズ枠５８の高速移動時や内視鏡２に対する超音波洗浄時等であっても、第２の膜７２，７４がクッションとなり、第１の膜７１，７３に伝達する応力が緩和される。従って、第１の膜７１，７３におけるクラック等の発生がより効果的に防止される。

　この場合において、移動レンズ枠５８及びコイル保持枠５７の材料（例えば、ＳＵＳ３０３等）と略同じヤング率の材料（例えば、ニッケル等）を用いて第２の膜７２，７４を形成することにより、第２の膜７２，７４（及び、第１の膜７１，７３）が移動レンズ枠５８及びコイル保持枠５７から剥離等することが防止される。

　また、第１の膜７１，７３の材料（例えば、金等）と略同じ線膨張係数の材料（例えば、ニッケル等）を用いて第２の膜７２，７４を形成することにより、第１の膜７１，７３が第２の膜７２，７４（及び、移動レンズ枠５８、コイル保持枠５７）から剥離等することが防止される。

　さらに、移動レンズ枠５８は、外周面に溝部５８ｃを有することにより、仮に、極微少な摩耗粉等の粉塵が発生した場合にも、発生した摩耗粉等を溝部５８ｃによって捕集することができ、摩耗粉等の発生による摺動抵抗の増加が抑制される。

　以上のように、本実施形態によれば、摺動抵抗の増加を抑制することにより、小さな駆動力によって移動レンズ枠５８を駆動することができ、コイル６８及び磁石６９等の数量を最小限にとどめてボイルコイルモータ６０を小型化することができる。従って、摺動抵抗の増加を防止し、移動レンズ枠５８の動作性能の確保と小型化とを両立することができる。

　ここで、本実施形態において、例えば、図７に示すように、肉抜き部５７ｆ（及び、溝部５７ｇの幅は、磁石６９の幅よりも十分に広く設定されている。このような構成により、コイル保持枠５７の内部において、移動レンズ枠５８の先端側の空間と基端側の空間は、気密に遮断されることなく連通されている。この連通により、移動レンズ枠５８がコイル保持枠５７の内部を光軸Ｏ方向に移動する際に、移動レンズ枠５８が両空間内の空気を圧縮或いは膨張させるピストンとして作用することが防止される。従って、移動レンズ枠５８が移動する際の空気抵抗を低減することができ、移動レンズ枠５８の動作性能の確保と小型化とをより効率的に両立することができる。

　ここで、上述の実施形態において、例えば、図８に示すように、移動レンズ枠５８の各平坦面５８ａに対する各磁石６９の配置は、光軸Ｏ周りに回転対称な位置に設定することも可能である。このように構成すれば、各磁石６８はコイル保持枠５７に対して光軸Ｏを中心とする回転方向に引き寄せられ、移動レンズ枠５８のガタ寄せを行うことができる（図８中の矢印参照）。

　また、例えば、図９に示すように、第１の膜７１及び第２の膜７２を、コイル保持枠５７との摺動面のみならず、移動レンズ枠５８の全ての面に形成することも可能である。すなわち、第１の膜７１及び第２の膜７２を、移動レンズ枠５８の端面及び内周面にも形成することが可能である。これにより、極めて小型な移動レンズ枠５８に対する第１の膜７１及び第２の膜７２の成膜を、マスク等を用いることなく簡単な工程により実現することができる。

　また、移動レンズ枠５８の端面に第１の膜７１及び第２の膜７２を形成することにより、移動レンズ枠５８の移動時に当該移動レンズ枠５８の先端面或いは基端面がコイル保持枠５７の内向フランジ５７ｉの内面或いは後群レンズ枠５６の先端面に衝突した場合にも、当該各面の酸化（劣化）を防止することができる。なお、図示しないが、同様の観点から、移動レンズ枠５８に当接する面であるコイル保持枠５７の内向フランジ５７ｉの内面及び後群レンズ枠５６の先端面に対しても第１の膜及び第２の膜を形成することが可能である。

　ここで、特に、移動レンズ枠５８の内面にも第１の膜７１（及び、第２の膜７２）を形成した場合には、移動群レンズ６７の先端側及び基端側に遮光部材７０を設けることが望ましい。このような遮光部材７０を設けることにより、第１の膜７１による乱反射光が移動群レンズ６７に入射することを防止することができる。

　また、移動レンズ枠５８の内面に第１の膜７１（及び、第２の膜７２）を形成した場合には、移動群レンズ６７及び遮光部材７０を固定するための接着剤等の接着性能が低下することを考慮し、移動レンズ枠５８の内周面の一部に、接着剤等を保持するための切欠部７６を設けることが望ましい。

　或いは、例えば、図１０に示すように、切欠部７６に代えて、移動レンズ枠５８の内周面と外周面とを貫通する貫通孔を設けることも可能である。

　また、上述の実施形態においては、移動レンズ枠５８のコイル保持枠５７との摺動面である外周面に第１の膜７１及び第２の膜７２を設け、且つ、コイル保持枠５７の移動レンズ枠５８との摺動面である内周面（先端側枠部５７ｃ及び中途枠部５７ｄの内周面）に第１の膜７３及び第２の膜７４を設けた一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、図１１に示すように、移動レンズ枠５８のコイル保持枠５７との摺動面である外周面に第１の膜７１及び第２の膜７２を設け、コイル保持枠５７の移動レンズ枠５８との摺動面である内周面（先端側枠部５７ｃ及び中途枠部５７ｄの内周面）の第１の膜７３及び第２の膜７４を省略することも可能である。

　或いは、例えば、図１２に示すように、移動レンズ枠５８のコイル保持枠５７との摺動面である外周面の第１の膜７１及び第２の膜７２を省略し、コイル保持枠５７の移動レンズ枠５８との摺動面である内周面（先端側枠部５７ｃ及び中途枠部５７ｄの内周面）に第１の膜７３及び第２の膜７４を設けることも可能である。

　また、上述の実施形態においては、ＳＵＳ３０３等を材料として移動レンズ枠５８を構成した一例について説明したが、例えば、磁性を有する材料（磁性材料）によって移動レンズ枠５８を構成することも可能である。このように構成すれば、移動レンズ枠５８をヨークとして作用させることができ、磁石６９の磁力を向上することができる。従って、磁石６９をより小型化することができ、対物光学ユニット４６をより効果的に小型化することができる。

　なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。

Claims

　固定レンズと移動レンズとを含む観察光学系と、
　前記固定レンズを保持する固定枠と、
　前記固定枠内に配設され、前記移動レンズを保持し前記観察光学系の撮影光軸に沿った方向へ移動する可動枠と、
　互いに摺動する前記固定枠と前記可動枠の各摺動面のうちの少なくとも何れか一方に形成され、当該摺動面の腐食を防止する酸化反応防止層である第１の膜と、
　前記第１の膜が形成された前記摺動面と前記第１の膜との間に介在され、前記第１の膜の亀裂を防止する応力緩和層である第２の膜と、
を具備することを特徴とする光学ユニット。
　前記第１の膜は、貴金属成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記第１の膜は、高耐食性を有する金もしくはパラジウムもしくは白金のいずれかの成分を含むことを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
　前記第２の膜は、前記固定枠若しくは前記可動枠の材料のヤング率と略同じ材料で構成することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記第２の膜は、少なくともＮｉ成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記第１の膜は、前記第２の膜の材料の線膨張係数と略同じ材料で構成することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記第１の膜及び前記第２の膜は、前記固定枠または前記可動枠の表面に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。
　前記第１の膜は、前記第２の膜の厚さより薄いことを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記第２の膜は、前記第１の膜の厚さより少なくとも２倍以上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。
　前記可動枠は、前記摺動面に生じた微量な粉塵を収集する凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記可動枠に設けられ、前記観察光学系の撮影光軸に沿った方向において、前記移動レンズの前後に前記第１の膜による乱反射光を遮光する遮光部材を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記可動枠は、前記固定枠と撮影光軸に沿った方向で当接する端面および内周面にも前記第１の膜及び前記第２の膜を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記固定枠は、前記可動枠と当接する面に前記第１の膜及び前記第２の膜を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記固定枠の光軸の軸直角方向において、前記固定枠の内周面、或いは、前記摺動面のうちの少なくとも何れか一方の一部を切欠いて形成した切欠部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記固定枠に配置されたコイルと、前記可動枠に配置された磁石と、によって、前記可動枠を前記固定枠に対して、前記光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、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　前記固定枠に配置されたコイルと、前記可動枠に配置された磁石と、によって、前記可動枠を前記固定枠に対して、前記光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をさらに備え、
　前記可動枠は、磁性材料を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
　請求項１に記載の光学ユニットと、
　前記光学ユニットの光軸上に配置された撮像ユニットと、を備えたことを特徴とする撮像ユニット。
　被検体内に挿入される挿入部の先端部に、請求項１に記載の光学ユニットを備えたことを特徴とする内視鏡。