(57)【要約】  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。
2017104090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【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光学ユニット及び内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４８７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。【０００７】
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。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図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】図２は、本発明の実施の形態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】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】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。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニットの固定部本体の構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニットの前枠部の構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニットの前枠部を図６と反対側から見たときの構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニットの後枠部の構成を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニットの後枠部を図８と反対側から見たときの構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る光学ユニットの可動部の構成を示す斜視図である。
【図１１】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】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１３】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る。
【図１４】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】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。
【図１６】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】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。
【図１８】図１８は、比透磁率が１．０５０の部材と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１９】図１９は、本発明の実施の形態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る。
【図２０】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斜視図である。
【図２１】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斜視図である。
【図２２】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斜視図である。
【図２３】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斜視図である。
【図２４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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）。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
（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。
【００８５】
（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。
【００８６】
（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。
【００８７】
（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。
【００８８】
（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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
（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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【符号の説明】
【０１０８】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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