特許 6388361 駆動ユニット、光学ユニット、撮像装置及び内視鏡

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6388361

(24)【登録日】2018年8月24日

(45)【発行日】2018年9月12日

(54)【発明の名称】駆動ユニット、光学ユニット、撮像装置及び内視鏡

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/04 20060101AFI20180903BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20180903BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20180903BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/04 E

   A61B1/00 715

   A61B1/00 731

   G02B23/24 B

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-13274(P2014-13274)

(22)【出願日】2014年1月28日

(65)【公開番号】特開2015-141278(P2015-141278A)

(43)【公開日】2015年8月3日

【審査請求日】2017年1月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100139103

【弁理士】

【氏名又は名称】小山 卓志

(74)【代理人】

【識別番号】100097777

【弁理士】

【氏名又は名称】韮澤 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100139114

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 貞嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100145920

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 聡

(72)【発明者】

【氏名】河野 伸哉

(72)【発明者】

【氏名】井口 武彦

【審査官】 辻本 寛司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３０８７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４１６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３３１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８００３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５２７４７３３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２００７−１７４２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０６６６８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０６４８８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０４

Ａ６１Ｂ １／００

Ｇ０２Ｂ ２３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の軸を中心とした筒形状の固定部と、
前記固定部の内側に配置され前記軸を中心とした筒形状の可動部と、
前記固定部の一端側に取り付けられ、少なくとも磁性体を有する前枠部と、
前記固定部の外周に巻かれたコイルと、前記可動部に配置された磁石と、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、
前記可動部の磁石は、前記磁性体によって付勢され、
前記コイルの軸方向の幅は、前記磁石の軸方向の幅より長い
ことを特徴とする駆動ユニット。

【請求項2】

前記磁石は、前記可動部の外周側に配置され、
前記前枠部の少なくとも一部は、前記可動部の内周側に配置される
請求項１に記載の駆動ユニット。

【請求項3】

前記磁性体の少なくとも一部は、前記可動部の内周側に配置される
請求項１又は２に記載の駆動ユニット。

【請求項4】

前記前枠部は、前記磁性体からなる
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の駆動ユニット。

【請求項5】

前記磁性体は、透磁率が１．０００１以上である
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の駆動ユニット。

【請求項6】

前記軸から前記可動部の磁石の径方向の外側の面までの第１の距離は、前記軸から前記固定部の内周面までの第２の距離より長い
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の駆動ユニット。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１つに記載の駆動ユニットの前記可動部に取り付けられる可動レンズ群を有する
ことを特徴とする光学ユニット。

【請求項8】

前記前枠部に取り付けられる前レンズ群を有する
請求項７に記載の光学ユニット。

【請求項9】

請求項７又は８に記載の前記光学ユニットと、
前記固定部の他端側に取り付けられ、光学部材を有する後枠部と、
を備え、
前記後枠部は、
前記可動レンズ群を通過した光が入射する前記光学部材としての後レンズ群と、
前記後レンズ群を通過した光が入射する撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。

【請求項10】

請求項９に記載の前記撮像装置を備える
ことを特徴とする内視鏡。

【請求項11】

前記可動部は前記前枠部側に付勢される
請求項１０に記載の内視鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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駆動ユニット、光学ユニット、撮像装置及び内視鏡に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、移動ユニットを移動する駆動力として、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）が用いられることがある。また、近年、診断技術の進歩により、内視鏡観察において可変焦点、可変視野角等、光学特性を変更することが可能なものが望まれている。通常観察及び拡大観察が可能な内視鏡では、挿入部内に内蔵される撮像装置内に光学レンズを有する移動ユニットを光軸方向に移動させる移動手段が備えられている。このような内視鏡における移動手段としてもＶＣＭが用いられることがある。このような場合、移動ユニットがワイド端（広角）側に移動されているときに通常観察状態となり、テレ端（望遠）側に移動されるにしたがって拡大観察状態になる。内視鏡観察においては通常観察状態で使用される場合が多く、ボイスコイルモータで移動ユニットをワイド端面に当てつけて保持する場合、移動ユニットの位置を保持するため、ボイスコイルモータには、常に電流を流す必要があった。そのため、ボイスコイルモータの消費電力が増大し、コイルからの発熱によって温度上昇が生じる場合があった。そこで、移動ユニットの端面当てつけに必要な力を小さくし、コイルに流れる電流を減らす方法として、磁気回路からの漏れ磁束を利用し付勢力を発生させる技術が開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４８０４３２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されたボイスコイルモータでは、磁気回路を形成するヨークが必要であり、装置の小型化及び軽量化の妨げとなっていた。

【0005】

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ことができると共に、簡単な構造で付勢力を発生する小型化及び軽量化された駆動ユニット、光学ユニット、撮像装置及び内視鏡を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様に係る駆動ユニットは、所定の軸を中心とした筒形状の固定部と、前記固定部の内側に配置され前記軸を中心とした筒形状の可動部と、前記固定部の一端側に取り付けられ、少なくとも磁性体を有する前枠部と、前記固定部に配置されたコイルと、前記可動部に配置された磁石と、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、前記可動部の磁石は、前記コイルの非通電時に前記磁性体によって付勢されることを特徴とする。

【0007】

本発明のある態様に係る撮像装置は、前記光学ユニットと、前記固定部の他端側に取り付けられ後枠部と、を備え、前記後枠部は、前記光学部材を通過した光が入射する後レンズ群と、前記後レンズ群を通過した光が入射する撮像素子と、を有することを特徴とする。

【0008】

本発明のある態様に係る内視鏡は、前記撮像装置を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

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固定部に対して可動部を進退駆動することができると共に、簡単な構造で付勢力を発生する小型化及び軽量化された駆動ユニット、光学ユニット、撮像装置、及び内視鏡を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態の駆動ユニットを示す軸に直交する断面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図3】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図4】第１実施形態の駆動ユニットの固定部を示す図である。

【図5】第１実施形態の駆動ユニットの可動部を示す図である。

【図6】第１実施形態の駆動ユニットの前枠部を示す図である。

【図7】第１実施形態の駆動ユニットの作動状態を示す図である。

【図8】本実施形態の駆動ユニットの作動状態を示す図である。

【図9】本実施形態の光学ユニット及び撮像装置を示す断面図である。

【図10】本実施形態の撮像装置を備えたデジタルカメラの一例を示す図である。

【図11】本実施形態のデジタルカメラの主要部の内部回路を示すブロック図である。

【図12】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。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本実施形態の駆動ユニットについて説明する。

【0012】

図１は、第１実施形態の駆動ユニットを示す軸に直交する断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図である。図４は、本実施形態の駆動ユニットの固定部を示す図である。図５は、本実施形態の駆動ユニットの可動部を示す図である。図６は、本実施形態の駆動ユニットの前枠部を示す図である。図７は、本実施形態の駆動ユニットの磁性体を示す図である。なお、図１の断面図は、図２及び図３におけるＺ−Ｚ断面図である。

【0013】

本実施形態の駆動ユニット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に取り付けられた前枠部４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。

【0014】

固定部２は、図４に示すように、所定の軸Ｃに対して筒形状の部材からなる。本実施形態の固定部２は、筒部２１と、筒部２１の外周側の一部に形成された平面部２２と、を有する。なお、筒部２１及び平面部２２の内周面２３は筒状のシリンドリカル面でよい。平面部２２の一部には、肉抜き部２ａ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°毎に径方向に対して直交する４つの平面部２２が形成され、各平面部２２のうち、軸方向の両端部を残して肉抜き部としての孔２ａが形成される。なお、孔２ａは、少なくとも平面部２２の一部に形成されればよく、筒部２１の一部にはみ出すように形成されてもよい。

【0015】

可動部３は、図５に示すように、所定の軸Ｃに対して筒形状の部材からなる。本実施形態の可動部３は、筒部３１と、筒部３１の軸Ｃ方向の両端部に形成され、筒部３１よりも外周の径が大きい突縁部３２と、突縁部３２の外周側の一部に形成された平面部３３と、軸Ｃ方向で両端の平面部３３の間で筒部３１よりも内周側に形成される段差部３４と、図２及び３に示すように、軸方向の一方で筒部３１の内周面よりも内径が小さく形成される小内径部３５と、を有する。可動部３の筒部３１と突縁部３２は、別体の部材を組み立てる構成でもよい。

【0016】

本実施形態では、筒部３１の軸Ｃを中心として９０°毎に４つの段差部３４が形成され、各段差部３４は、軸Ｃの中心に対して９０°毎に、径方向に対して直交する平面を形成する。

【0017】

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って、磁性体からなる。外周部４１は、第１外周部４１ａ、第２外周部４１ｂ、第３外周部４１ｃ、第１外段部４１ｄ及び第２外段部４１ｅを有する。内周部４２は、第１内周部４２ａ、第２内周部４２ｂ、第３内周部４２ｃ、第１内段部４２ｄ及び第２内段部４２ｅを有する。

【0018】

第１外周部４１ａは外周部４１のうち最も大径の部分であって、第３外周部４１ｃは外周部４１のうち最も小径の部分である。第２外周部４１ｂは、第１外周部４１ａと第３外周部４１ｃの間の長さの径を有する。第１外周部４１ａと第２外周部４１ｂの間には第１外段部４１ｄが形成され、第２外周部４１ｂと第３外周部４１ｃの間には第２外段部４１ｅが形成されている。

【0019】

第１内周部４２ａは内周部４２のうち最も大径の部分であって、第３内周部４２ｃは内周部４２のうち最も小径の部分である。第２内周部４２ｂは、第１内周部４２ａと第３内周部４２ｃの間の長さの径を有する。第１内周部４２ａと第２内周部４２ｂの間には第１内段部４２ｄが形成され、第２内周部４２ｂと第３内周部４２ｃの間には第２内段部４２ｅが形成されている。

【0020】

前枠部４は、比透磁率が１．０００１以上の磁性体を有する。本実施形態の前枠部４は、全体を磁性体としてのオーステナイト系ステンレスで形成しているが、少なく一部に磁性体を有しているものでもよい。また、素材を銅、銀、鉛のような比透磁率の低い材料で形成し、ニッケルメッキ等の処理を施すことによって、比透磁率が１．０００１以上となるように形成してもよい。

【0021】

図２及び３に示すように、ボイスコイルモータ１０は、固定部２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。

【0022】

図２に示すように、本実施形態のコイル１１は、固定部２の外周に巻かれる。コイル１１は、固定部２の孔２ａに対応する平面１１ｐを有する。すなわち、コイル１１は、周方向に平面部１１ｐと円筒部１１ｔとが交互に配置される。

【0023】

図２に示すように、磁石１２は、コイル１１の平面部１１ｐ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３４に配置される。そのため、磁石１２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。磁石１２は、径方向に着磁される。例えば、磁石１２のコイル１１側をＮ極、その反対側をＳ極とすればよい。

【0024】

本実施形態の駆動ユニット１は、コイル１１の巻かれた固定部２の内周側に、コイル１１に対向して磁石１２を設置した可動部３が配置される。したがって、コイル１１の平面部１１ｐは、磁石１２の径方向の外側の面１２１に直交する方向の磁界の中に存在する。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、磁石１２の径方向の外側の面１２１を平面で形成することで、駆動ユニット１を容易に組み立てることが可能となる。

【0025】

コイル１１の軸方向の幅は、磁石１２の軸方向の幅よりも長くし、可動部３の移動範囲内で磁石１２が常にコイル１１の軸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。

【0026】

図２及び図３に示すように、可動部３に磁石１２を設置した状態では、磁石１２の径方向の外側の面１２１が固定部２の孔２ａ内に配置される。すなわち、それぞれ軸Ｃから磁石１２の径方向の外側の面１２１までの第１の距離は、軸Ｃから固定部２の内周面２３までの第２の距離よりも長い。第１の距離を第２の距離よりも長くすることで、固定部２の径を小さくすることができ、駆動ユニット１を小型化及び軽量化することが可能となる。その結果、駆動ユニット１は、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。

【0027】

また、図３に示すように、可動部３の突縁部３２の外周面は、固定部２の内周面２３に接触する摺動面３２ａを構成する。固定部２の内周面２３と可動部３の摺動面３２ａを接触させることで、固定部２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。

【0028】

さらに、駆動ユニット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２の内周面２３と可動部３の摺動面３２ａを接触させる構造に加えて、駆動ユニット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、つまり、固定部２と可動部３との当て付け平行度を維持することが可能となる。

【0029】

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。

【0030】

前枠部４は、第３外周部４１ｃが可動部３の内周面の内側に配置されるように挿入され、且つ、固定部２の一端部が第１外段部４１ｄに接触するまで、第２外周部４１ｂが固定部２の内周面２３に接触しながら挿入される。

【0031】

図７は、磁石によって発生する磁界に磁性体を配置した模式図である。

【0032】

本実施形態の磁石１２は、軸Ｃに対して直交する方向に着磁されている。したがって、磁石１２が発生する磁界は、図７に示すように、磁石１２のＮ極からＳ極に向かう矢印で示される。磁石１２の着磁方向に磁性体４ａを配置すると、磁性体４ａには、磁束密度の２乗及び磁石１２の表面積に比例する磁力が発生する。

【0033】

本実施形態では、磁石１２と磁性体４ａを軸Ｃの方向にずらして配置する。すると、図７に示した領域Ｄのベクトル成分は磁性体４ａには影響しない。したがって、磁性体４ａにかかる磁力のバランスがくずれ、付勢力が発生する。本実施形態の場合、前枠部４は固定部２に取り付けられ、磁石１２が可動部３に設置されているので、磁石１２に矢印Ｅの方向の付勢力が働く。すなわち、前枠部４の第２外段部４１ｅに可動部３が接触する方向の付勢力が働くこととなる。

【0034】

図８は、本実施形態の駆動ユニットの作動状態を示す図である。

【0035】

駆動ユニット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に軸方向の力が発生し、固定部２に対して可動部３が矢印Ｆの方向に移動する。例えば、コイル１１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、図２に示す位置から図８に示す位置まで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２の孔２ａ内に配置される。

【0036】

その後、コイル１１に流れる電流を止めると、図７に示した理由によって、可動部３は、図２の状態に戻ろうとする。図２の状態では、磁石１２に付勢力が働いて、コイル１１に流す電流を小さくでき、もしくは電流を流さずに、可動部２は第２上段部４１ｅに接触した位置で保持される。

【0037】

このように、本実施形態の駆動ユニット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２の内周面２３と可動部３の摺動面３２ａ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。さらに、磁石１２が磁性体４ａに対して付勢力を発生するので、可動部３を的確に保持することが可能となる。

【0038】

図９は、本実施形態の光学ユニット７０及び撮像装置８０を示す図である。

【0039】

光学ユニット７０は、第１実施形態と同様の駆動ユニット１と、駆動ユニット１の前枠部４に取り付けられた前レンズ群Ｇｆと、可動部３の小内径部３５に取り付けられた可動レンズ群Ｇｖと、を有する。

【0040】

前レンズ群Ｇｆは、第１内周部４２ａに取り付けられた第１前レンズＬｆ１と、第２内周部４２ｂに取り付けられた第２前レンズＬｆ２と、第３内周部４２ｃに取り付けられた第３前レンズＬｆ３と、を有する。可動レンズ群Ｇｖは、可動レンズＬｖを有する。各レンズの中心軸は、駆動ユニット１の軸Ｃと同一であることが好ましい。

【0041】

光学ユニット７０は、可動レンズ群Ｇｖに可動レンズＬｖを取り付けた状態で、固定部２に対して可動部３が軸Ｃ方向に移動可能な状態となっている。固定部２に対して可動部３を移動させることによって、光学ユニット７０の焦点位置を移動させることが可能となる。

【0042】

撮像装置８０は、光学ユニット７０と、光学ユニット７０の像側で固定部２に取り付けられた後枠部５に取り付けられる後レンズ群Ｇｂと、像面に受光部が配置される撮像素子枠６に取り付けられた撮像素子ＩＳと、を有する。なお、後枠部５と撮像素子枠６は、一体に形成して後枠部としてもよい。

【0043】

本実施形態の後レンズ群Ｇｂは、固定部２に圧入又は接着等によって取り付けられる後枠部５に保持される第１後レンズＬｂ１を有する。本実施形態の撮像素子ＩＳは、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の各種形式のイメージセンサからなり、撮像素子枠６に保持される。撮像素子ＩＳの物体側には、フィルター又はカバーガラス等の光学素子ＯＤが隣接して配置される。

【0044】

なお、前レンズ群Ｇｆ、後レンズ群Ｇｂ及び可動レンズ群Ｇｖのレンズ構成は、本実施形態に限らず、適宜変更してもよい。また、本実施形態では、上述のように固定部２に対して前枠部４および後枠部５が接着され、また後枠部５に撮像素子枠６が保持されている構成としたが、固定部２に対するこれらの枠のうち１つまたは複数をまとめて固定部と見なすこともできる。

【0045】

本実施形態の撮像装置８０では、可動部３が移動可能範囲の最も像側に位置している場合に撮影倍率が最も高く、可動部３が移動可能範囲の最も物体側に位置している場合に撮影倍率が最も低い。言い換えると、可動部３が移動可能範囲の最も像側に位置している場合に焦点距離が最も長く、視野が狭いテレ端の状態であり、可動部３が移動可能範囲の最も物体側に位置している場合に焦点距離が最も短く、視野が広いワイド端の状態である。

【0046】

このように、駆動ユニット１を小型化及び軽量化することで、撮像装置８０を小型化及び軽量化することが可能となる。また、固定部２に対して可動部３を移動させることによって、撮像装置８０のズーム変更を迅速に行うことが可能となる。

【0047】

さて、以上のような本実施形態の撮像装置８０は、電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。

【0048】

図１０は、本実施形態の撮像装置８０を備えたデジタルカメラ８１の一例を示す図である。

【0049】

撮像装置８０は、デジタルカメラ８１、デジタルビデオカメラ、又は携帯電話等の製品に用いることが可能である。本実施形態の撮像装置８０は、デジタルカメラ８１に用いた場合について説明する。

【0050】

本実施形態のデジタルカメラ８１は、図１０に示すように、カメラ本体８２及び交換レンズとしてのレンズ鏡筒８３を有する。なお、カメラ本体８２とレンズ鏡筒８３とは、脱着可能な構成を有してもよいし、一体に形成されてもよい。

【0051】

カメラ本体８２には、撮像素子ＩＳが配設されており、被写体像を電子的に撮像し記録する。撮像素子ＩＳの受光部には、入射する光に応じた電気信号を所定のタイミングで出力する複数の素子が面状に配列されている。レンズ鏡筒８３には、光軸ＣＬの方向に沿って複数の対物レンズ８６が設けられ、図９に示した光学ユニット７０が含まれている。すなわち、カメラ本体８２とレンズ鏡筒８３の一部が、撮像装置８０を構成する。なお、レンズ鏡筒８３に図９に示した前レンズ群Ｇｆを配設し、カメラ本体８２に図９に示した光学ユニット７０及び後レンズ群Ｇｂを配設してもよい。

【0052】

カメラ本体８２の上部には、撮影者が撮像動作の指示を入力するためのレリーズスイッチ８４及び撮影者がカメラ本体８２の電源オン及び電源オフの指示を入力するための電源スイッチ８５が配設されている。

【0053】

本実施形態では、レリーズスイッチ８４は、押しボタン型のスイッチである。レリーズスイッチ８４を全押下量の途中まで押下する半押し操作を行うと、撮像装置８０がオートフォーカス等の動作を行う。レリーズスイッチ８４を半押し操作からさらに押下し、全押し操作すると、撮像動作を行い、画像を記録する。なお、レリーズスイッチ８４は、押しボタン型に限らず、タッチセンサ等の他の形態のスイッチでもよい。

【0054】

図示しないカメラの背面には、画像表示部及び撮像装置８０のズーム動作を指示するズーム操作部等が配設されている。また、カメラ本体８２には、電力を供給するための一次電池又は二次電池を収容する電池収容部及び画像を記録するためのフラッシュメモリを収容する記録媒体収容部が配設されている。

【0055】

図１１は、本実施形態のデジタルカメラ８０の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、処理手段は、例えば、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等で構成され、記憶手段は、記憶媒体部等で構成される。

【0056】

図１１に示されるように、デジタルカメラ８１は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。

【0057】

上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２を介して相互にデータの入力、出力が可能とされている。また、撮像駆動回路１１６には、撮像素子ＩＳとＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。

【0058】

操作部１１２は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部１１３に通知する。制御部１１３は、例えばＣＰＵなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムに従って、デジタルカメラ８１全体を制御する。

【0059】

ＣＣＤ等の撮像素子ＩＳは、撮像駆動回路１１６により駆動制御され、光学ユニット７０を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４に出力する撮像素子である。

【0060】

ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、撮像素子ＩＳから入力される電気信号を増幅し、かつ、アナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１１７に出力する回路である。

【0061】

一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４から出力されるＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３にて指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。

【0062】

記憶媒体部１１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記憶媒体を着脱自在に装着して、これらのフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８で画像処理された画像データを記録して保持する。

【0063】

表示部１２０は、液晶表示モニターなどにて構成され、撮影したＲＡＷデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。設定情報記憶メモリ部１２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、操作部１１２の入力操作によってＲＯＭ部から読み出された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。

【0064】

このように構成されたデジタルカメラ８１は、本実施形態の光学ユニット７０を採用することで、小型で動画撮像に適した撮像装置８０とすることが可能となる。

【0065】

図１２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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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、図９に示した撮像装置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。

【0069】

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、図９に示したボイスコイルモータ１０の動作を指示し、撮像装置８０のズーム動作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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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、図９に示した撮像装置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ＩＳ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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

このように本実施形態によれば、所定の軸Ｃを中心とした筒形状の固定部２と、固定部２の内側に配置され軸Ｃを中心とした筒形状の可動部３と、固定部２の一端側に取り付けられ、少なくとも磁性体を有する前枠部４と、 固定部２に配置されたコイル１１と、可動部３に配置された磁石１２と、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の磁石１２は、磁性体によって付勢されるので、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ことができると共に、簡単な構造で付勢力を発生する小型化及び軽量化された駆動ユニット１を提供することが可能となる。

【0076】

本実施形態では、磁石１２は、可動部３の外周側に配置され、前枠部４の少なくとも一部は、可動部３の内周側に配置されるので、より小型化及び軽量化された駆動ユニット１を提供することが可能となる。

【0077】

本実施形態は、磁性体の少なくとも一部は、可動部３の内周側に配置されるので、より小型化及び軽量化された駆動ユニット１を提供することが可能となる。

【0078】

本実施形態は、前枠部４は、磁性体からなるので、より小型化及び軽量化された駆動ユニット１を提供することが可能となる。

【0079】

本実施形態では、磁性体は、透磁率が１．０００１以上であるので、可動部３を的確に付勢する駆動ユニット１を提供することが可能となる。

【0080】

本実施形態では、駆動ユニット１の可動部３に取り付けられる可動レンズ群Ｇｖを有するので、固定部２に対して可動部３を移動させることによって、焦点位置を移動させる光学ユニット７０を提供することが可能となる。

【0081】

本実施形態では、前枠部４に取り付けられる前レンズ群Ｇｆを有するので、高性能の光学ユニット７０を提供することが可能となる。

【0082】

本実施形態では、光学ユニット７０と、固定部２の他端側に取り付けられ後枠部５と、を備え、後枠部５は、可動レンズ群Ｇｖを通過した光が入射する後レンズ群Ｇｂと、後レンズ群Ｇｂを通過した光が入射する撮像素子ＩＳと、を有するので、小型化及び軽量化されルと共に、ズーム変更を迅速に行う撮像装置８０を提供することが可能となる。

【0083】

本実施形態では、撮像装置８０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９０を提供することが可能となる。

【0084】

本実施形態の内視鏡９０では、可動部３は前枠部４側に付勢されるので、通常、広角側に焦点をあわせて広い範囲を撮像し、観察時や処置時等に望遠側に焦点をあわせて拡大することで、用途にあわせて使用することが可能となる。

【0085】

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。

【符号の説明】

【0086】

１…駆動ユニット
２…固定部
３…可動部
４…前枠部
５…後枠部
６…撮像素子枠（後枠部）
１０…ボイスコイルモータ
１１…コイル
１２…磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】