(57)【要約】【課題】位置検出センサを用いることなく、複数の位置で正確に移動体を停止させて保持する。【解決手段】ＳＭＡワイヤ５２に通電して収縮させ、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａをストッパ５３から離間する方向に移動させる。同時に、電磁コイル７７に通電して位置決め軸７１を操作桿部３３ａに向かって移動させ、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａを位置決め軸７１の先端に突き当て、近点位置に保持する。ＳＭＡワイヤ５２を更に収縮させ、同時に電磁コイル７７の通電電流の極性を反転させて位置決め軸７１を吸引して超近点位置とすることで、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａを超近点位置に移動させて保持する。これにより、移動レンズ枠３３を光軸方向に移動させる際に、位置検出センサを用いることなく、複数の位置に正確に停止させて保持することができ、コスト上昇を抑制しつつ内視鏡先端部の小型化を図ることが可能となる。【選択図】図２
2015134100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対する２方向に移動可能な移動体と、
前記移動体を前記２方向へ移動させる駆動力を発生する第１のアクチュエータと、
前記移動体の移動位置を複数の位置に規制可能な位置規制部と、
前記第１のアクチュエータの作動を制御し、前記移動体の移動範囲を前記位置規制部によって規制される範囲で可変制御する制御部と、を備え、
前記位置規制部は、
前記移動体が突き当たる突き当て部を有して前記２方向に移動可能な可動突き当て部材と、前記可動突き当て部材を前記２方向へ移動させる駆動力を発生する第２のアクチュエータと、を有し、
前記制御部は、
前記第１のアクチュエータに加えて前記第２のアクチュエータの作動を同一の駆動ケーブルにより制御し、前記第２のアクチュエータにより前記可動突き当て部材の前記突き当て部を前記２方向に移動させることにより、前記第１のアクチュエータによって移動する前記移動体の移動範囲を可変制御することを特徴とする移動装置。
【請求項２】
前記可動突き当て部材は永久磁石を有し、
前記第２のアクチュエータは、磁極の極性を可変可能な電磁石を有し、
前記電磁石の磁極の極性を変えることにより、前記永久磁石を介して前記可動突き当て部材の前記突き当て部を前記２方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の移動装置。
【請求項３】
前記可動突き当て部材は磁歪材料で形成され、
前記第２のアクチュエータは、前記可動突き当て部材に印加する磁界を発生する電磁コイルを有し、
前記電磁コイルで発生させる磁界の強さを可変することにより、前記可動突き当て部材の歪量を可変して前記突き当て部を前記２方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の移動装置。
【請求項４】
前記第１のアクチュエータは、供給された電力で前記２方向に伸縮することにより、前記移動体を前記２方向に移動可能とする形状記憶合金を有することを特徴とする請求項１記載の移動装置。
【請求項５】
前記第１のアクチュエータは、
前記２方向へ伸縮する振動を発生する振動発生部と、前記移動体を前記第１のアクチュエータに押圧する押圧力を発生する押圧力発生部と、を備え、
前記制御部は、
前記振動発生部で前記振動を発生させる駆動信号と、前記押圧力発生部で前記押圧力を発生させる駆動信号とを互いに同期させて制御し、前記振動の伸長又は収縮に同期して前記移動体を前記第１のアクチュエータに押圧しながら摺動移動させることを特徴とする請求項１記載の移動装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の移動装置を有する内視鏡システムであって、
前記移動体は、前記内視鏡の先端部に設けられた対物レンズを一体的又は間接的に保持するレンズ枠であることを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対する２方向に移動可能な移動体の移動範囲を可変する移動装置及び該移動装置を有する内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内視鏡は、人体の体内（体腔内）の観察、処置等、或いは工業用のプラント設備内の検査、修理等のため広く用いられている。このような内視鏡においては、対物光学系のレンズを保持するレンズ枠を撮影光軸方向に移動する移動装置を備えるものがあり、撮影像へのフォーカス機能、及びズーミング／テレ機能を可変することができる。
【０００３】
このような移動装置としてのレンズ枠を移動させる光学系は、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１の開示されている光学系では、移動レンズ枠に形状記憶合金ワイヤを連結し、この形状記憶合金ワイヤの加熱収縮及び冷却膨張により、移動レンズ枠の光軸方向への進退移動を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４８３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ワイヤによって物体を移動させる装置では、初期位置とワイヤを牽引しての最終位置との２位置以外では、位置検出センサを設ける等の対策をとらない限り、正確な位置決めが困難である。このため、内視鏡等に適用しようとする場合、先端部の小型化を阻害するばかりでなく、コスト上昇を招いてしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、位置検出センサを用いることなく、複数の位置で正確に移動体を停止させて保持することのできる移動装置及び内視鏡システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施態様による移動装置は、相対する２方向に移動可能な移動体と、前記移動体を前記２方向へ移動させる駆動力を発生する第１のアクチュエータと、前記移動体の移動位置を複数の位置に規制可能な位置規制部と、前記第１のアクチュエータの作動を制御し、前記移動体の移動範囲を前記位置規制部によって規制される範囲で可変制御する制御部と、を備え、前記位置規制部は、前記移動体が突き当たる突き当て部を有して前記２方向に移動可能な可動突き当て部材と、前記可動突き当て部材を前記２方向へ移動させる駆動力を発生する第２のアクチュエータと、を有し、前記制御部は、前記第１のアクチュエータに加えて前記第２のアクチュエータの作動を同一の駆動ケーブルにより制御し、前記第２のアクチュエータにより前記可動突き当て部材の前記突き当て部を前記２方向に移動させることにより、前記第１のアクチュエータによって移動する前記移動体の移動範囲を可変制御する。
【０００８】
本発明の一実施態様による内視鏡システムは、前記移動装置を有する内視鏡システムであって、前記移動体は、前記内視鏡の先端部に設けられたレンズを一体的又は間接的に保持するレンズ枠である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、位置検出センサを用いることなく、複数の位置で正確に移動体を停止させて保持することができ、内視鏡システムに適用した場合、コスト上昇を抑制しつつ先端部の小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の第１形態に係り、内視鏡システムの構成図
【図２】同上、レンズ移動ユニットの説明図
【図３】同上、移動レンズ枠の摺動保持構造の構成例１を示す説明図
【図４】同上、移動レンズ枠の溝部を示す説明図
【図５】同上、移動レンズ枠の他の溝部を示す説明図
【図６】同上、移動レンズ枠の摺動保持構造の構成例２を示す説明図
【図７】同上、移動レンズ枠の摺動保持構造の構成例３を示す説明図
【図８】同上、移動レンズ枠の摺動保持構造の構成例４を示す説明図
【図９】同上、円筒管のスリットを示す説明図
【図１０】同上、湾曲時のワイヤの弛みを示す説明図
【図１１】同上、防水カバーの構成例１を示す説明図
【図１２】同上、防水カバーの構成例２示す説明図
【図１３】参考例に係り、防水カバーの構成を示す説明図
【図１４】図１３の防水カバーを適用したアクチュエータの説明図
【図１５】第１形態に係る、レンズ移動ユニットの制御回路を示す説明図
【図１６】同上、レンズ移動ユニットの位置制御のタイミングチャート
【図１７】同上、移動レンズが近点位置に移動した状態を示す説明図
【図１８】同上、移動レンズが超近点位置に移動した状態を示す説明図
【図１９】同上、レンズ移動ユニットの他の構成例を示す説明図
【図２０】同上、移動レンズが調整リングの位置に移動した状態を示す説明図
【図２１】同上、弾性部材が調整リングの位置から更に牽引された状態を示す説明図
【図２２】本発明の実施の第２形態に係り、レンズ移動ユニットの説明図
【図２３】同上、レンズ移動ユニットの位置制御のタイミングチャート
【図２４】同上、移動レンズが近点位置に移動した状態を示す説明図
【図２５】同上、移動レンズが超近点位置に移動した状態を示す説明図
【図２６】本発明の実施の第３形態に係り、レンズ移動ユニットの説明図
【図２７】同上、レンズ移動ユニットの制御回路を示す説明図
【図２８】同上、レンズ移動ユニットの位置制御のタイミングチャート
【図２９】同上、移動レンズが近点位置に移動した状態を示す説明図
【図３０】同上、移動レンズが超近点位置に移動した状態を示す説明図
【図３１】本発明の実施の参考例に係り、レンズ移動ユニットの説明図
【図３２】同上、位置規制部の説明図
【図３３】同上、振動基板の変形例を示す説明図
【図３４】同上、レンズ移動ユニットの位置制御のタイミングチャート
【図３５】同上、移動レンズが近点位置に移動した状態を示す説明図
【図３６】同上、移動レンズが超近点位置に移動した状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。尚、以下に説明する各実施形態においては、本発明に係る移動装置として、対物光学系のレンズを光軸方向に移動して観察倍率を可変可能なレンズ移動ユニットを有する内視鏡への適用例について説明するが、本発明は、例えば内視鏡用シース等の機器にも適用可能である。
【００１２】
（第１形態）
先ず、本発明の実施の第１形態について説明する。  
図１において符号１は内視鏡システムを示し、観察部位に対する通常観察から拡大観察までが可能な内視鏡２と周辺装置２００とを備えて構成されている。内視鏡２は、操作部７と、挿入部６と、ユニバーサルコード８と、内視鏡コネクタ（以下、単にコネクタと称す）９とから主要部が構成されている。周辺装置２００は、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、接続ケーブル４ａと、モニタ５とから主要部が構成されている。内視鏡２と周辺装置２００とは、コネクタ９により互いに接続されている。
【００１３】
内視鏡２の操作部７には、ビデオスイッチ１４、送気送水操作釦１５、吸引操作釦１６、湾曲操作ノブ１７、ズームレバー１８等の操作部材が配設され、さらに、これらの操作部材より先端側に、把持部７ａと処置具挿入口１９とが配設されている。また、内視鏡２の挿入部６は、先端部１１と湾曲部１２と可撓管部１３とにより構成されている。
【００１４】
湾曲部１２は、操作部７に設けられた湾曲操作ノブ１７により湾曲操作されるものであり、先端部１１と可撓管部１３との間に配設されている。一方、先端部１１の挿入方向先端側（以下、単に先端側と称す）の先端面１１ａには、後述する撮像装置２０の光学ユニット３０（いずれも図２参照）の光軸方向の先端側に位置する対物レンズ２２が配設されている。
【００１５】
尚、先端面１１ａには、対物レンズ２２の表面に水や空気等の流体を噴きつけて対物レンズ２２の表面を洗浄するノズル２３、照明光を出射する照明窓２４、処置具挿通路を兼ねた吸引管路の先端開口２５等が配設されている。
【００１６】
一方、内視鏡２のユニバーサルコード８の先端には、コネクタ９が設けられている。このコネクタ９は、周辺装置２００の光源装置３に、ライトガイドコネクタ９ａを介して接続されている。また、コネクタ９には、ビデオコネクタ９ｂを介して、光源装置３をビデオプロセッサ４に電気的に接続するための接続ケーブル４ａが接続されている。
【００１７】
ライトガイドコネクタ９ａからは、ファイババンドルからなるライトガイド（図示せず）が延出され、コネクタ９内、ユニバーサルコード８内、操作部７内及び挿入部６内を介して先端部１１内の照明窓２４に近接する位置まで挿通されている。ライトガイドは、光源装置３からの照明光を照明窓２４に伝送するものであり、これにより、照明光を照明窓２４を介して体腔内に照射することができる。
【００１８】
また、ビデオコネクタ９ｂからは、後述する撮像ケーブル４３（図２参照）が延出され、コネクタ９内、ユニバーサルコード８内、操作部７内及び挿入部６内を挿通され、先端部１１内の撮像装置２０のイメージセンサユニット４１に回路基板４２（いずれも図２参照）を介して電気的に接続されている。撮像ケーブル４３は、撮像装置２０のイメージセンサユニット４１で撮像した観察部位の像の電気信号を、ビデオコネクタ９ｂを介してビデオプロセッサ４へと伝達する。ビデオプロセッサ４は、イメージセンサユニット４１からの電気信号を変換処理し、モニタ５に映像信号を送る。これにより、モニタ５には、観察部位の画像が表示される。
【００１９】
次に、先端部１１内に設けられた撮像装置２０について説明する。  
図２に示すように、撮像装置２０は、先端部１１に配設され、対物光学系を構成する光学ユニット３０と、対物光学系によって結像される光学像を電気信号に変換する撮像ユニット４０と、光学ユニット３０のレンズを光軸方向に進退移動させる移動装置としてのレンズ移動ユニット５０とから主要部が構成されている。
【００２０】
光学ユニット３０は、先端の対物レンズ２２を保持する前枠３１と、対物レンズ２２後方の移動レンズ３２を保持し、光軸方向で相対する前後方向に移動可能な移動体としての移動レンズ枠３３と、移動レンズ３２後方のレンズ３４を保持する後枠３５とを備えている。本形態においては、前枠３１は、対物レンズ２２を保持するとともに、対物レンズ２２の後方で移動レンズ枠３３を光軸方向に沿って摺動自在に保持する内摺動面を有しており、この内摺動面の一部に、移動レンズ枠３３の外周部から延出される後述の操作桿部３３ａが挿通されるスリット状の切り欠き部が光軸方向に設けられている。また、後枠３５は、前枠３１に嵌合・固定され、後述するガイドパイプ５７を支持する支持桿部３５ａが外周部から延出されている。
【００２１】
また、撮像ユニット４０は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサを有するイメージセンサユニット４１と、このイメージセンサユニット４１の入出力信号を処理する各種回路を実装した回路基板４２とを備えている。回路基板４２は、例えばリジット基板又はフレキシブル基板から構成され、複数のリード線のリードピンを介して接続される撮像ケーブル４３が延出されている。尚、回路基板４２周囲の空間には接着剤等が充填され、回路基板４２及び撮像ケーブル４３との接続部が保護されている。
【００２２】
ここで、前枠３１内の移動レンズ枠３３の摺動保持構造について説明する。移動レンズ枠３３の摺動性は、移動レンズ枠３３を収納する前枠３１と移動レンズ枠３３とのクリアランスや、両者が接触する接触面の加工仕上げによる表面粗さに依存し、これらを適切に管理することで、スムーズな摺動性を確保することができる。しかしながら、摺動接触面の加工精度を上げるとコスト上昇を招き、特に、移動レンズ枠３３は、操作桿部３３ａが突出される等して単純な円筒面でないため、摺動接触面の加工が難しく、高価なものとなる可能性がある。このため、例えば、図３〜図９に模式的に例示するような摺動保持構造を採用するようにしても良い。
【００２３】
図３に示す摺動保持構造の構成例１では、前枠３１と移動レンズ枠３３との間に、円柱状の介在棒３６を配設し、この介在棒３６を介して移動レンズ枠を移動させるようにしている。介在棒３６は、図４に示すように、移動レンズ枠３３の外周面に光軸と平行に形成した複数の溝部３３ｂ内に収納され、移動レンズ枠３３が前枠３１内を移動するとき、移動レンズ枠３３と前枠３１とが直接接触することなく、介在棒３６を介して移動レンズ枠３３が移動する。
【００２４】
介在棒３６が収納される移動レンズ枠３３の溝部３３ｂは、光軸を基準点として適切な底面位置（溝深さ）が決定されており、加工が簡単な介在棒３６の外径と前枠３１の内周面の加工寸法と溝部３３ｂの底面位置とを管理することにより、移動レンズ枠３３の外摺動面に高い加工精度を要することなく、安価で良好な摺動性を有する摺動保持構造を実現することができる。しかも、前枠３１の内摺動面には、介在棒３６のみがほぼ線接触で接触するため、異物の噛み込みによる摺動不良を低減して安定した摺動性を得ることができる。
【００２５】
この場合、介在棒３６は溝部３３ｂに固着する必要がないため、外周面にフッ素樹脂等をコーティングして摺動性をより向上させることも可能である。また、図５に示すように、移動レンズ枠３３の外周部には、直線状の溝部３３ｂに代えて螺旋状の溝部３３ｃを形成するようにしても良く、使用する介在棒の本数を低減することができる。結果、部品点数の低減による組み付け作業性の向上を図ることができる。
【００２６】
また、摺動保持構造として、図６に示す構成例２を採用しても良い。この構成例２では、移動レンズ枠３３の溝部３３ｂに加えて、前枠３１の内周面側にも溝部３１ａを設け、前枠３１の溝部３１ａと移動レンズ枠３３の溝部３３ｂとの間に介在棒３６を収納する。これにより、安価で良好な摺動性を確保することができるばかりでなく、移動レンズ枠３３の回転方向の動きを規制して移動レンズ３２を介した画像品質を安定化させることができる。
【００２７】
尚、図３の構成例１は移動レンズ枠３３の外周面に溝部３３ｂを設け、図６の構成例２は、移動レンズ枠３３の外周面と前枠３１の内周面とに、それぞれ、溝部３３ｂ、溝部３１ａを設ける例であるが、移動レンズ枠３３外周面の溝部３３ｂを廃止し、前枠３１の内周面のみに溝部３１ａを設けるようにしても良い。
【００２８】
一方、図７に示す摺動保持構造の構成例３は、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａの前後の外周部に、フッ素樹脂をコーティングした２個の円筒管３７を嵌合して取り付け、一体化するものである。構成例３においても、前枠３１の内周面と移動レンズ枠３３の外周面とが直接接触することはなく、円筒管３７を介して摺動移動させるようにしている。
【００２９】
すなわち、移動レンズ枠３３が移動するとき、摩擦係数の小さな円筒管３７の表面が前枠３１の内周面に対する摺動面となり、スムーズな摺動とすることができる。また、前枠３１の内周面と移動レンズ枠３３の外周面とが直接接触しないため、両者を金属材料で形成して摺動させる場合に比較して摺動面が傷つき難くなり、良好な摺動性を長期に渡って確保することができる。
【００３０】
しかも、加工が簡単な円筒管３７にフッ素樹脂をコーティングし、嵌め合いにより移動レンズ枠３３に組み付けるだけであるため、安価な構成で良好な摺動保持構造を実現することができる。これにより、摩擦による移動レンズ３２のふらつきを低減して画像品質を安定化させることができる。
【００３１】
この場合、図８の構成例４に示すように、２つの円筒管３７に代えて１つの円筒管３８を用いるようにしても良い。図８に示す円筒管３８は、外周面にフッ素樹脂をコーティングし、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａを挿通可能なをスリット３８ａを所定長さで部分的に開口したスリット付き円筒管である。
【００３２】
この構成例４の円筒管３８も、同様に、移動レンズ枠３３に嵌合して一体化することで、構成例３と同様の効果を得ることができる。構成例４では、更に、１つの移動レンズ枠３３に対して１つの円筒管３８で済むことから組立てがより容易となり、作業時間の短縮を図ることができる。
【００３３】
尚、円筒管３８のスリット３８ａは、図９に示すように、円筒管３８の全長に渡って開口するスリット３８ａ’としても良い。
【００３４】
次に、移動レンズ枠３３を光軸方向に移動させるレンズ移動ユニット５０について、図２に戻って説明する。  
レンズ移動ユニット５０は、前枠３１に設けられた切り欠き部内で移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａを光軸方向に移動可能とする移動ワイヤ５１と、この移動ワイヤ５１に連結されて移動ワイヤ５１を光軸方向に進退移動させる駆動ワイヤ５２と、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａの移動位置を規制する位置規制部としての位置規制ユニット７０とを主要構成として備えている。
【００３５】
尚、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａは、前枠３１の外周部に固定されるストッパ５３によって先端側への移動が規制され、また、ストッパ５３内に介装されたコイルバネ５４により、操作桿部３３ａがストッパ５３から離間する方向に付勢されている。
【００３６】
移動ワイヤ５１は、その先端側が押圧部材５５に連結・固定されている。押圧部材５５は、操作桿部３３ａの端面に当接される当接部５５ａと、移動ワイヤ５１が挿通される保持パイプ５６と同様の保持部５５ｂとを備えて構成されている。また、移動ワイヤ５１の後端側は保持パイプ５６内を挿通され、保持パイプ５６から突出する部位でカシメ等により駆動ワイヤ５２に連結・固定されている。押圧部材５５の保持部５５ｂと保持パイプ５６とは、後枠３５の支持桿部３５ａによって支持されるガイドパイプ５７内に収納されており、保持部５５ｂと保持パイプ５６との間に、コイルバネ５８が介装されている。
【００３７】
移動ワイヤ５１に連結される駆動ワイヤ５２は、加熱されると収縮し、冷却されると膨張する形状記憶合金（SMA;Shape Memory Alloys）を第１のアクチュエータとして用いている。以下、駆動ワイヤ５２をＳＭＡワイヤ５２と適宜記載する。ＳＭＡワイヤ５２は、絶縁チューブ５９内を挿通され、操作部７側に延出される駆動ケーブル６０の一方の芯線６０ａに電気的に接続されると共に、絶縁チューブ５９と保持パイプ５６とを連結する連結パイプ６１にジャンパ線６２を介して電気的に接続されている。連結パイプ６１は駆動ケーブル６０の他方の芯線６０ｂと電気的に接続されている。
【００３８】
ＳＭＡワイヤ５２に通電しない初期状態では、ストッパ５３のコイルバネ５４によって移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａをストッパ５３から離間する方向に付勢する力よりも、ガイドパイプ５７内のコイルバネ５８によって押圧部材５５を移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａに当接させて押圧する力の方が大きくなるように設定されている。この状態で、駆動ケーブル６０の芯線６０ａ，６０ｂに電流を流すと、ＳＭＡワイヤ５２が収縮し、移動ワイヤ５１を介して押圧部材５５が移動レンズ枠３３から離間する方向に牽引され、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａがストッパ５３のコイルバネ５４によってストッパ５３から離間する方向に移動する。
【００３９】
尚、絶縁チューブ５９内に挿通されるＳＭＡワイヤ５２によって押圧部材５５を牽引する場合、挿入部６が湾曲操作されると、図１０に示すように、湾曲軌跡の内外周差によってＳＭＡワイヤ５２に弛みＬが生じ、湾曲操作されていない直線形状の場合と比較してワイヤを引張る長さが異なってくる虞がある。このような場合、ＳＭＡワイヤ５２の通電電流を湾曲形状に応じて正確に制御するためには、内視鏡先端部に位置検出センサを設ける等の対策をとる必要があり、内視鏡先端の小型化を阻害するばかりでなく、コスト上昇を招いてしまう。
【００４０】
ここで、ワイヤの弛み長さΔＬは、湾曲角度をθ、ワイヤの湾曲虚像軌跡半径をｒ1、チューブの湾曲半径をｒ0とすると、ワイヤの湾曲部虚像軌跡の長さθ・ｒ1と、ワイヤの実際の湾曲部長さθ・ｒとの差で表すことができる。ワイヤの湾曲虚像軌跡半径ｒ1は、チューブの湾曲半径ｒ0、ワイヤの直径ｄ、チューブの内径Ｄで表すことができ、最終的に、ワイヤの弛み長さΔＬは、下式で表すことができる。  
ΔＬ＝θ・ｒ1−θ・ｒ0＝θ(ｒ0＋(Ｄ−ｄ)／２)−θ・ｒ0＝θ(Ｄ−ｄ)／２
【００４１】
従って、ワイヤの弛みを解消するには、図１０に示すように、ワイヤの弛み長さ分ΔＬだけチューブが伸びれば良く、本形態における絶縁チューブ５９は、湾曲時に掛かる張力Ｔによって伸び、ＳＭＡワイヤ５２の弛みを吸収するように形成されている。張力で伸びる長さは、チューブの材質やチューブの肉厚によって調整する。また、チューブの伸びは、全体でも良いが、一部のみが弾性変形して他の部分は弾性変形しないようにしても良い。
【００４２】
これにより、チューブ内でのワイヤの張り状態を常に一定として位置制御を容易にすることができる。しかも、先端に位置センサ等を設けることなく正確な位置制御が可能となるため、小型のアクチュエータで内視鏡先端の細径化を図ることができる。尚、この湾曲時のワイヤの弛みを解消して位置制御性を向上する手法は、移動レンズ枠にワイヤを連結してモータ等で牽引するような機構においても同様である。
【００４３】
次に、ＳＭＡワイヤ５２の通電に伴う移動レンズ枠３３の移動位置を規制する位置規制ユニット７０について説明する。  
本実施形態においては、移動レンズ枠３３は、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａがストッパ５３に当接する初期位置で、移動レンズ３２の位置に応じた観察倍率が最小となる遠点の位置と、操作桿部３３ａがストッパ５３から所定距離だけ離間して観察倍率が拡大される近点の位置と、操作桿部３３ａがストッパ５３から更に離間されて観察倍率が最大となる超近点の位置との３位置に調整される。
【００４４】
位置規制ユニット７０は、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａが突き当たる突き当て部を有して前後方向に移動可能な可動突き当て部材としての位置決め軸７１と、この位置決め軸７１を前後方向に移動させる駆動力を発生する第２のアクチュエータとしての駆動力発生部７５とを有して構成される、複数点の位置決め用ユニットである。
【００４５】
位置決め軸７１は、後枠３５の支持桿部３５ａにガイドパイプ５７と平行に挿通され、支持桿部３５ａから突出する両側に、それぞれ位置調整部材７２Ｆ，７２Ｒが固定されて抜け止めされている。位置調整部材７２Ｆ，７２Ｒは、例えば、位置決め軸７１の両端側に設けられた雄ネジに螺合するナットで構成されている。
【００４６】
位置調整部材７２Ｆは、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａに対向する側の突出長さが操作桿部３３ａの位置を超近点の位置に規制する長さとなるように調整された後、接着剤やカシメ加工等によってロックされる。一方、位置調整部材７２Ｒは、反対側の突出長さが操作桿部３３ａの位置を近点の位置で規制する長さとなるように調整された後、同様に接着剤やカシメ加工等によってロックされる。
【００４７】
また、位置決め軸７１は、全体或いは位置調整部材７２Ｒ側の部分が永久磁石となるように形成され、この永久磁石の位置決め軸７１を磁力による駆動力で軸方向に進退移動させる。このため、駆動力発生部７５は、磁性体からなる鉄心７６と、この鉄心７６の外周側に巻回された電磁コイル７７とからなる電磁石で構成されている。電磁コイル７７は、一端が駆動ケーブル６０の芯線６０ａに電気的に接続され、他端が電流調整用の補正抵抗７８に接続されている。補正抵抗７８は、連結パイプ６１と電気的に接続されており、電磁コイル７７の他端が補正抵抗７８から連結パイプ６１を介して駆動ケーブル６０の芯線６０ｂと電気的に接続される。
【００４８】
尚、以上の移動ワイヤ５１及びＳＭＡワイヤ５２、位置規制ユニット７０を有するレンズ移動ユニット５０は、防水性を確保するため、全体がカバーによって覆われている。このカバーは、専用の防水カバーを用いても良いが、図１１〜図１３に例示するような防水カバーを適用することも可能である。
【００４９】
図１１に示す構成例１の防水カバー８５は、両端が開口された円筒状の部材で形成され、長手方向先端側にスリット状の開口部８５ａを設けたものである。この防水カバ−８５は、例えば、開口部８５ａ先端をストッパ５３に装着してレンズ移動ユニット５０のアクチュエータ部を覆い、後端側の円筒部分から駆動ケーブル６０を延出する。防水カバー８５の内視鏡先端部との接合部及び駆動ケーブル６０の延出部には、接着剤等を塗布或いは充填して防水性を確保する。
【００５０】
このような防水カバー８５は、単純に円筒形の防水カバーを用いる場合に比較して、スリットの分だけ径方向の寸法を小さくすることができ、内視鏡の先端部の細経化に寄与することができる。この場合、内視鏡先端部の形状によっては、防水カバー８５に代えて、図１２に示す構成例２の防水カバー８６を採用しても良い。この防水カバー８６は、両端が開口された円筒状の部材の長手方向中間部にスリット状の開口部８６ａを設けたものであり、内視鏡先端が細径で、その後方が太径の段付き形状であるような場合に適合させることができる。
【００５１】
尚、防水カバー８５，８６は、モータや減速ギヤ等をアクチュエータとして有するレンズ移動ユニットにも適用することが可能である。
【００５２】
図１３および図１４は、アクチュエータにＳＭＡワイヤを用いず、圧電素子を用いたインパクトドライブアクチュエータ（Impact Drive Actuator）に、防水カバー８０を取り付けた参考例である。
このアクチュエータは、接続されたケーブル１８２からの電源供給により振動し前後運動する圧電素子１８１と、圧電素子１８１に固定され電圧印加による圧電素子１８１の振動に同期して前後運動する押圧棒１８０と、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａに取り付けられるとともに押圧棒１８０が挿通され押圧棒１８０に接触する板バネからなる保持バネ８１と、を備えている。
そして、例えば移動レンズ枠３３を先端側に移動させる場合は、圧電素子１８１を先端側へは遅く基端側へは早く振動させる。圧電素子１８１が先端側へ遅く動いた際は、圧電素子１８１と同期して動く押圧棒１８０と、押圧棒１８０と接触している保持バネ８１と、の間の摩擦力により、保持バネ８１は押圧棒１８０と連れ動き、移動レンズ枠３３とともに先端側に移動する。そして、圧電素子１８１が基端側へ早く動いた際は、圧電素子１８１と同期して動く押圧棒１８０と、押圧棒１８０と接触している保持バネ８１と、の間の摩擦力が働かず滑ることにより、保持バネ８１は押圧棒１８０と連れ動かずその場に残り、移動レンズ枠３３は位置が変化しない。圧電素子１８０のこの振動を繰り返すことにより、移動レンズ枠３３は先端側に移動していく。
また、移動レンズ枠３３を基端側に移動させる場合は、上述した圧電素子１８０の振動を逆にすることにより行われる。
防水カバー８０は、保持バネ８１を変形させ押圧棒１８０との間に摩擦力を発生させ、移動レンズ枠３３の前後移動を可能にする保持機能と防水機能とを併せ持つカバーである。詳細には、防水カバー８０は、操作桿部３３ａに取り付けられる保持バネ８１と、この保持バネ８１を押圧するバネ部８２ａを有するカバー本体８２とを備えている。
【００５３】
保持バネ８１は、例えば板バネで形成され、操作桿部３３ａの両側面を挟持して略菱形の開口部を有する部材である。また、カバー本体８２は、レンズ移動ユニット５０全体をを覆うドーム状の部材であり、保持バネ８１の尾根状の部分に当接して押圧する半円筒状のバネ部８２ａを有している。
【００５４】
このような防水カバー８０を装着すると、バネ部８２ａ及び保持バネ８１の弾性力により、保持バネ８１が押圧棒１８０の外周面に押し付けるように付勢され、保持バネ８１と押圧棒１８０との間に確実に摩擦が発生する。これにより、レンズ移動ユニット５０の開口部分を覆って防水性を確保することができるばかりでなく、例えば、遠点、近点、超近点の各位置への移動レンズ枠３３の確実な移動や、移動レンズ枠３３を所望の位置に確実に保持することが可能となり、所定位置で移動レンズ３２を確実に固定して画像品質を安定化させることができる。尚、移動レンズ枠３３の外周から突出される突起３３ｄは、回転防止用の突起である。
【００５５】
次に、レンズ移動ユニット５０による対物光学系の遠点位置、近点位置、超近点位置への制御について説明する。  
図１５に示すように、レンズ移動ユニット５０のＳＭＡワイヤ５２と電磁コイル７７及び補正抵抗７８とは、制御部９０によって制御される電源９１に対して並列に接続されている。制御部９０は、例えば、操作部７或いはビデオプロセッサ４内に設けられ、操作部７に設けられたズームレバー１８等の操作に連動して電源９１から供給する電力を可変し、遠点、近点、超近点の３位置への移動及び保持を制御する。
【００５６】
この遠点、近点、超近点の３位置制御では、図１６に示すように、ＳＭＡワイヤ５２及び電磁コイル７７が非通電で駆動電流が０のときには、移動レンズ枠３３は遠点の初期位置に保持されている。その状態でＳＭＡワイヤ５２が電流Ｉ11で駆動され、電磁コイル７７が電流Ｉ21で駆動されると、移動レンズ枠３３が近点の位置に移動する。
【００５７】
すなわち、ＳＭＡワイヤ５２に電流Ｉ11が通電されると、ＳＭＡワイヤ５２が加熱されて収縮し、ＳＭＡワイヤ５２に連結される移動ワイヤ５１を介して押圧部材５５が移動レンズ枠３３から離間する方向に牽引される。これに伴い、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａをストッパ５３に押圧する不勢力がなくなり、ストッパ５３のコイルバネ５４により、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａがストッパ５３から離間する方向に移動する。
【００５８】
同時に、電磁コイル７７に通電される電流Ｉ21により、鉄心７６を中心とする磁界が発生し、この磁界による磁力で永久磁石からなる位置決め軸７１が移動される。例えば、位置決め軸７１全体を永久磁石で形成し、鉄心７６に対向する側の端部がＮ極、操作桿部３３ａに対向する側の端部がＳ極である場合、鉄心７６の位置決め軸７１に対向する部位がＮ極となるように磁界を発生させる。尚、位置決め軸７１の一部に永久磁石を設置する場合には、Ｓ極が鉄心７６に対向し、Ｎ極が操作桿部３３ａ側となるよう永久磁石を設置し、鉄心７６の永久磁石に対向する側がＮ極となるように磁界を発生させる。
【００５９】
その結果、Ｎ極同士の反発力により位置決め軸７１が操作桿部３３ａに向かって移動し、位置調整部材７２Ｒによって移動が規制されて保持される。これにより、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａがストッパ５３から離間して位置決め軸７１の先端に突き当てられて停止し、移動レンズ３２が図１７に示すような近点位置となる。近点位置に達した後は、ＳＭＡワイヤ５２、電磁コイル７７の駆動電流は、それぞれ、電流Ｉ12，Ｉ22に低減され（Ｉ12＜Ｉ11；Ｉ22＜Ｉ21）、発熱を抑制しながら近点位置に保持される。尚、このときの保持電流は、所定のデューティ比での間欠駆動としても良く、より効果的に発熱を抑制することができる。
【００６０】
次に、ＳＭＡワイヤ５２及び電磁コイル７７の駆動電流の極性が反転され、ＳＭＡワイヤ５２が電流−Ｉ11で駆動され、電磁コイル７７が電流−Ｉ21で駆動されると、ＳＭＡワイヤ５２が更に収縮し、押圧部材５５が移動レンズ枠３３から更に離間する方向に移動しようとする。同時に、電磁コイル７７の通電電流の極性の反転によって鉄心７６の磁極の極性が反転し、位置決め軸７１に対向する磁極がＳ極となり、位置決め軸７１と鉄心７６との間に吸引力が発生する。
【００６１】
その結果、位置決め軸７１が鉄心７６に向かって移動し、位置調整部材７２Ｆによって移動が規制されて保持される。これにより、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａが位置決め軸７１に突き当てられる位置がより手元側に移動し、移動レンズ３２が図１８に示すような超近点位置に移動する。そして、超近点位置に達した後は、ＳＭＡワイヤ５２、電磁コイル７７の駆動電流は、それぞれ、電流−Ｉ12，−Ｉ22に低減され（ −Ｉ12 ＜ −Ｉ11 ； −Ｉ22 ＜ −Ｉ21 ）、発熱を抑制しながら超近点位置に保持される。尚、この場合において保持電流を所定のデューティ比での間欠駆動としても良く、より効果的に発熱を抑制することができる。
【００６２】
これにより、本実施形態においては、移動レンズ枠３３を光軸方向に移動させる際に、位置検出センサを用いることなく、複数の位置に正確に停止させて保持することができ、コスト上昇を抑制しつつ内視鏡先端部の小型化を図ることが可能となる。また、対物光学系の安定した性能を得て画像品質を向上させることができる。
【００６３】
尚、上述のレンズ移動ユニット５０は、ストッパ５３のコイルバネ５４と、ガイドパイプ５７内のコイルバネ５８との２つのコイルバネを用いている。従って、レンズ移動ユニットの径方向の寸法には、コイルバネの直径が加算されることになり、内視鏡先端部の細径化を図る上での支障となる可能性がある。
【００６４】
このため、図１９〜図２１に示すように、コイルバネを廃止し、線状の弾性部材８７を用いるようにしても良く、レンズ移動ユニットをシンプルな機構として内視鏡先端部の細径化が可能となる。しかも、コイルバネのように圧縮長さや径方向の設置スペース等の制約を低減し、先端部長さを短縮することも可能となる。
【００６５】
弾性部材８７は、弾性を有するゴム等の有機高分子材料で形成され、一部に常に張力が働き、他の部分は、状況によって張力が掛かったり、掛からなかったりするように取り付けられる。具体的には、前枠３１の外周部に固定されるストッパ５３を変更してストッパ５３_Ａとし、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａを変更して操作桿部３３ａ_Ａとし、弾性部材８７の一端をストッパ５３_Ａに取り付けて操作桿部３３ａ_Ａ内を挿通し、操作桿部３３ａ_Ａの背面側で中途部分を固定する。更に、操作桿部３３ａ_Ａ背面側から延出される弾性部材８７の他端を、ＳＭＡワイヤ５２が非通電のときには弛みを有するように移動ワイヤ５１の先端部に取り付ける。
【００６６】
このような構成では、ＳＭＡワイヤ５２が非通電のときには、弾性部材８７の操作桿部３３ａ_Ａの前方側の弾性部８７ａの張力によって操作桿部３３ａ_Ａがストッパ５３_Ａに当接される初期位置に保持されている。その状態でＳＭＡワイヤ５２に通電すると、ＳＭＡワイヤ５２が加熱されて収縮し、移動ワイヤ５１を介して弾性部材８７の操作桿部３３ａ_Ａの後方側の弾性部８７ｂの弛み部分が引っ張られ、弛みが無くなった後、弾性部８７ａ，８７ｂが弾性変形し、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａ_Ａが後方に移動して図２０に示す位置となる。
【００６７】
尚、図１９〜図２１においては、位置規制ユニット７０を省略した２位置制御の例を示しているが、位置規制ユニット７０を搭載し、３位置制御させることもできる。
図２０においては、操作桿部３３ａ_Ａは、後枠３５の先端外周に固定される環状の調整リング８８に当接している。位置規制ユニット７０を用いる場合には、操作桿部３３ａ_Ａは、位置決め軸７１に当接する。
【００６８】
図２０の位置から更にＳＭＡワイヤ５２に電流を流してＳＭＡワイヤ５２を加熱・収縮させると、弾性部材８７が更に牽引されて弾性部８７ｂのみが伸長され、図２１に示すような位置となる。その後、ＳＭＡワイヤ５２の通電をオフすると、ＳＭＡワイヤ５２が冷却・伸長して弾性部材８７によって移動レンズ枠３３が前方に移動し、図１９の初期位置に戻る。
【００６９】
このとき、図２０の状態から図２１の状態の間では、ＳＭＡワイヤ５２が伸縮しても移動レンズ枠３３（操作桿部３３ａ_Ａ）は動かない。すなわち、図２０の位置から図２１の位置の間は、弾性部材８７の弾性部８７ｂのみが伸長されて不感帯となり、位置に対する通電電流の敏感性を低減して制御性を向上することができる。
【００７０】
また、弾性部材８７は、前方側の弾性部８７ａと後方側の弾性部８７ｂとを別部材として構成しても良く、前方側の弾性部８７ａの弾性定数よりも後方側の弾性部８７ｂの弾性定数を大きくする。この場合には、弾性部８７ｂの弛みは無くとも良く、ＳＭＡワイヤ５２に弛みを吸収する動作をさせる必要がなくなる。結果、ＳＭＡワイヤ５２の収縮量が少なくても移動レンズ枠３３が動き始めるので、良好な移動レスポンスを得ることが可能となる。
【００７１】
（第２形態）
次に、本発明の実施の第２形態について説明する。  
第２形態は、第１形態のレンズ移動ユニット５０の構成を若干変更するものである。詳細には、図２２に示すように、第２形態におけるレンズ移動ユニット５０_Ａは、位置規制ユニット７０を変更した位置規制ユニット７０_Ａを用いている。
【００７２】
この位置規制ユニット７０_Ａは、位置規制ユニット７０の位置決め軸７１を磁歪材料で形成し、この磁歪材料で形成した位置決め軸７１’を延長して電磁コイル７７の鉄心７６に代えるものであり、電磁コイル７７で発生する磁界を位置決め軸７１’に印加する。そして、電磁コイル７７で発生する磁界の強さを可変することにより、位置決め軸７１’の歪量を可変して先端の突き当て部を軸方向に移動させ、位置調整部材７２Ｆ，７２Ｒを用いることなく近点及び超近点の位置で保持させる。その他の構成は第１形態と同様である。
【００７３】
第２形態では、図２３に示すように、ＳＭＡワイヤ５２が電流Ｉ12で駆動され、電磁コイル７７が電流Ｉ22で駆動されると、ＳＭＡワイヤ５２の収縮によって押圧部材５５が移動レンズ枠３３から離間する方向に牽引される。同時に、電磁コイル７７に電流Ｉ22を通電して磁界を発生させ、位置決め軸７１’に印加する。磁歪材料から形成される位置決め軸７１’は、印加される磁界に応じた歪量で軸方向に収縮し、先端に移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａが突き当てられる。
【００７４】
電磁コイル７７の駆動電流Ｉ22は、位置決め軸７１’の先端位置が図２４に示す近点位置となるような磁界を発生するように設定されており、電磁コイル７７を電流Ｉ22で駆動することで、移動レンズ枠３３を近点位置に移動させることができる。そして、近点位置に達した後も、ＳＭＡワイヤ５２、電磁コイル７７の駆動電流を、それぞれ、電流Ｉ12，Ｉ22に保持することで、近点位置を保持することができる。
【００７５】
更に、ＳＭＡワイヤ５２の駆動電流、電磁コイル７７の駆動電流を、それぞれ、電流Ｉ11，Ｉ2１に増加させると、ＳＭＡワイヤ５２が更に収縮し、押圧部材５５が移動レンズ枠３３から更に離間する方向に移動しようとする。同時に、電磁コイル７７の通電電流の増加によって位置決め軸７１’に印加される磁界の強さが増大し、位置決め軸７１’の軸方向の収縮量が増加する。その結果、移動レンズ枠３３の操作桿部３３ａが位置決め軸７１’の先端部に突き当てられる位置がより手元側に移動し、図２５に示すような超近点位置に移動する。超近点位置に達した後は、ＳＭＡワイヤ５２、電磁コイル７７の駆動電流を、それぞれ、電流Ｉ11，Ｉ21に保持することで、超近点位置を保持することができる。
【００７６】
第２形態においても、第１形態と同様、移動レンズ枠３３を複数の位置に正確に停止させて保持することができ、コスト上昇を抑制しつつ内視鏡先端部の小型化を図ることが可能となる。
【００７７】
（第３形態）
次に、本発明の実施の第３形態について説明する。  
図２６に示すように、第３形態におけるレンズ移動ユニット５０_Ｂは、第１形態の移動レンズ枠を移動させるアクチュエータを変更し、振動による移動送り機構として機能する摺動用アクチュエータ１００を用いるものである。このアクチュエータの変更に伴い、第３形態では、第１形態の移動レンズ枠３３を若干変更した移動レンズ枠３３_Ａを用いるが、この移動レンズ枠３３_Ａの移動位置を調整する位置規制ユニット７０は、第１形態と同様の機構を採用することができる。
【００７８】
摺動用アクチュエータ１００は、収納枠１０１内に配設される振動子１０２と振動基板１０３と電磁コイル１０４とを主要部として構成されている。振動子１０２及び電磁コイル１０４は、駆動ケーブル６０_Ａを介して送信される信号により駆動される。
【００７９】
振動子１０２及び振動基板１０３は、前後方向へ伸縮する振動を発生する振動発生部を構成するものである。振動子１０２は、例えば積層圧電素子によって形成され、ベース基板１０５上に固定部材１０６によって固定されている。振動基板１０３は、振動子１０２の自由端側に結合される板状の部材であり、例えば絶縁材料に導電性材料を成膜して形成されている。
【００８０】
また、振動基板１０３の先端部と収納枠１０１との間には、振動基板１０３を振動子１０２側に常時付勢するコイルバネ１０７が介装されている。また、移動レンズ枠３３_Ａとほぼ対向する位置で、振動基板１０３と収納枠１０１の内面側との間には、以下に説明する移動子３３_Ａｂを収納枠１０１に押圧する押圧力を発生する押圧力発生部としての電磁コイル１０４が配設されている。
【００８１】
移動レンズ枠３３_Ａは、外周部から延出される操作桿部３３_Ａａの先端に、摺動用アクチュエータ１００によって光軸方向へ進退移動される磁性体からなる移動子３３_Ａｂが固設されている。移動子３３_Ａｂは、収納枠１０１の振動基板１０３と対向する面の外表面上を摺動移動可能に配設され、近点及び超近点の位置で移動子３３_Ａｂの後端面が位置規制ユニット７０の位置決め軸７１の先端部に突き当てられるように設定されている。
【００８２】
図２７に示すように、摺動用アクチュエータ１００の電磁コイル１０４は、電源９１に対して位置規制ユニット７０の電磁コイル７７及び補正抵抗７８と並列に接続され、振動子１０２は電源９１とは異なる別の電源９２に接続されている。これらの電源９１，９２は、制御部９０_Ａによって制御され、振動子１０２と２つの電磁コイル１０４，７７とが同期をとって駆動制御される。
【００８３】
具体的には、図２８に示すように、摺動用アクチュエータ１００の振動子１０２が三角波の電圧Ｖpで間欠駆動され、振動子１０２で振動が発生して振動基板１０３に伝達される。振動基板１０３の振動は、電圧Ｖpの立ち上がり部分で振動基板１０３が先端方向に向かって変位し、電圧Ｖpのピークからの立ち下がり部分で復帰する伸縮動作が周期的に繰り返される機械振動となる。
【００８４】
このとき、摺動用アクチュエータ１００の電磁コイル１０４を、電圧Ｖpの立ち上がりに同期して電流Ｉ1で駆動すると、移動レンズ枠３３_Ａの移動子３３_Ａｂと振動基板１０３との間に吸引力が発生して移動子３３_Ａｂが収納枠１０１の外表面に押圧され、振動基板１０３の先端方向への変位に伴って移動子３３_Ａｂが収納枠１０１の外表面を先端方向へ摺動移動する。そして、電磁コイル１０４の通電を、電圧Ｖpのピーク値からの立ち下がりに同期してオフすると、移動子３３_Ａｂが収納枠１０１の外表面から離間し、振動基板１０３のみが先端方向への変位から復帰する。
【００８５】
この動きが周期的に繰り返されることで、移動子３３_Ａｂが先端方向へステップ的に移動されていく送り機構の動きが実現され、移動レンズ枠３３_Ａが図２６に示す遠点位置に達する。このとき、位置規制ユニット７０の電磁コイル７７は、摺動用アクチュエータ１００の電磁コイル１０４と同期して比較的小さい電流Ｉ2でオンオフされ、位置決め軸７１が近点位置の規制位置に保持されている。
【００８６】
移動子３３_Ａｂを遠点位置へ移動させた後は、振動子１０２の駆動を停止して、電磁コイル１０４を一定の電流Ｉ1で連続通電することで、移動子３３_Ａｂを収納枠１０１の同じ位置に止まらせ、遠点位置に保持することができる。位置規制ユニット７０の電磁コイル７７も、一定の電流Ｉ2で連続通電することで、位置決め軸７１が不要な動きをしないように保持しておく。
【００８７】
次に、摺動用アクチュエータ１００の電磁コイル１０４の通電タイミングを、電圧Ｖ0のピークからの立ち下がり部分で電流Ｉ1を通電するタイミングとすると、振動基板１０３が先端方向への変位から復帰するタイミングで移動子３３_Ａｂが収納枠１０１の外表面に当接され、収納枠１０１の外表面を先端側から遠ざかる方向に摺動移動する。この動きが繰り返され、やがて移動子３３_Ａｂが位置規制ユニット７０の位置決め軸７１に当接するが、このとき、位置規制ユニット７０の電磁コイル７７は、摺動用アクチュエータ１００の電磁コイル１０４と同期して電流Ｉ2よりも大きい電流Ｉ2'でオンオフされ、移動子３３_Ａｂの移動を停止させて図２９に示す近点位置に保持する。
【００８８】
移動子３３_Ａｂを近点位置へ移動させた後は、同様に、振動子１０２の駆動を停止して、電磁コイル１０４を一定の電流Ｉ1で連続通電することで、移動子３３_Ａｂを収納枠１０１の同じ位置に止まらせ、近点位置に保持する。また、位置規制ユニット７０の電磁コイル７７も、一定の電流Ｉ2'で連続通電し、位置決め軸７１を確実に保持する。
【００８９】
次に、電磁コイル１０４，７７の駆動電源の極性を反転させ、摺動用アクチュエータ１００の電磁コイル１０４を近点への移動と同じタイミングで駆動しつつ、位置規制ユニット７０の電磁コイル７７を電流−Ｉ2’で駆動すると、位置決め軸７１が鉄心７６に吸引されて移動し、位置調整部材７２Ｆによって移動が規制されて保持される。これにより、移動子３３_Ａｂが図３０に示す超近点の位置に向かって移動し、最終的に、移動子３３_Ａｂが位置規制ユニット７０の位置決め軸７１先端に突き当てられて停止する。超近点位置に達した後は、振動子１０２の駆動を停止して、電磁コイル１０４を一定の電流−Ｉ1で連続通電することで、移動子３３_Ａｂを収納枠１０１の同じ位置に止まらせ、超近点位置に保持する。また、位置規制ユニット７０の電磁コイル７７も、一定の電流−Ｉ2'で連続通電し、位置決め軸７１を確実に保持する。
【００９０】
尚、振動子１０２の駆動電圧Ｖpに対する電磁コイル１０４，７７の通電タイミングは、上述したタイミングに対して、振動伝達系の応答遅れを考慮して、適宜、ディレイを設けるようにしても良い。
【００９１】
第３形態においても、移動レンズ枠３３_Ａを複数の位置に正確に停止させて保持することができ、第１，第２形態と同様、コスト上昇を抑制しつつ内視鏡先端部の小型化を図ることが可能となる。
【００９２】
（参考例）
次に、本発明の実施の参考例について説明する。この参考例は、前述の第３形態に対して、摺動用アクチュエータ１００と独立して電気的に駆動される位置規制ユニット７０を簡素化し、摺動用アクチュエータ１００による移動子３３_Ａｂの動きを機械的に規制するものである。
【００９３】
具体的には、本参考例におけるレンズ移動ユニット５０_Ｃは、図３１に示すように、移動子３３_Ａｂと収納枠１０１との間に、位置規制ユニット７０を簡素化した位置規制部１１０を配設する。この位置規制部１１０は、図３２に示すように、摺動面を複数段階の表面粗さで仕上げ加工した板状の部材で形成され、本参考例においては、遠点から近点に対応する領域Ｒ1が鏡面仕上げの領域、近点から超近点に対応する領域Ｒ2が所定の粗さの粗面仕上げの領域とされている。
【００９４】
尚、位置規制部１１０は、収納枠１０１の摺動面の表面粗さを複数段階に変化させて一体的に形成しても良い。また、本参考例では、位置規制ユニット７０を簡素化していることから、摺動用アクチュエータ１００を光学ユニット３０の光軸により接近させて配置することが可能であり、内視鏡先端の細径化を図ることができる。
【００９５】
その場合、振動基板１０３から振動子１０２にかけての部位が撮像ユニット４０に接近することになるため、図３３に示すように、振動基板１０３に、イメージセンサユニット４１を保持する枠体を避ける開口部１０３ａを設けるようにしても良い。振動基板１０３に開口部１０３ａを設けても、振動子１０２からの振動は先端まで伝達されるため、特に支障はなく、振動子１０２等の突出部分を撮像ユニット４０のエリアと重ねることで、径方向の小型化を図ることが可能となる。
【００９６】
本参考例における遠点、近点、超近点への移動制御は、基本的には第３形態と同様の駆動タイミングで行われるが、振動子１０２の振動を、移動子３３_Ａｂが摺動する摺動面の面粗さに応じて制御する。すなわち、図３４に示すように、遠点への移動は振動子１０２へ印加する電圧Ｖpを電圧Ｖ1で駆動するが、遠点から近点への移動は、移動子３３_Ａｂが位置規制部１１０の鏡面仕上げの領域Ｒ1のみを通過させる必要があるため、振動子１０２を駆動する電圧Ｖpを電圧Ｖ1から電圧Ｖ2に下げて移動させることで、摩擦抵抗が大きくなる領域Ｒ2の境界で移動子３３_Ａｂが位置規制部１１０に張り付いた状態を維持し、移動子３３_Ａｂ停止させることができ、図３５に示す近点位置に保持することができる。
【００９７】
一方、移動子３３_Ａｂを近点から超近点へ移動させる場合には、粗面領域である領域Ｒ2の摩擦抵抗に打ち勝って移動させる必要がある。このため、振動子１０２の駆動電圧を電圧Ｖ2からより大きな電圧Ｖ1に上げて駆動することで、三角波の入力電圧の１ステップ当たりの変位量や変化速度を増大させる。これにより、摩擦抵抗の大きい領域Ｒ2であっても電磁コイル１０４の通電を電圧Ｖpのピーク値への立ち上がりに同期してオフにすることで、移動子３３_Ａｂが位置規制部１１０から離間し、位置規制部１１０のみが先端方向へ移動する。そして、電磁コイル１０４の通電を電圧Ｖpのピーク値からの立ち下りに同期してＩ1を通電することで、移動子３３_Ａｂが位置規制部１１０に吸着し、移動子３３_Ａｂを後方に移動させることができ、図３６に示す超近点位置に移動させることができる。この超近点位置は、電磁コイル１０４を一定の電流Ｉ1で駆動し、移動子３３_Ａｂを後枠３５の先端外周に固定される環状の調整リング３５ｂに当接させておくことで保持される。
【００９８】
本参考例においても、移動レンズ枠３３_Ａを複数の位置に正確に停止させて保持することができ、コスト上昇を抑制しつつ内視鏡先端部の小型化を図ることが可能となるが、本参考例では、簡素な構成で位置規制を行うことができ、よりコストを抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００９９】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
２２  対物レンズ
３０  光学ユニット
３２  移動レンズ
３３  移動レンズ枠
５０  レンズ移動ユニット
５２  駆動ワイヤ（ＳＭＡワイヤ）
７０  位置規制ユニット
７１  位置決め軸
７５  駆動力発生部
９０  制御部
１００  摺動用アクチュエータ
１０２  振動子
１０３  振動基板
１０４  電磁コイル
１１０  位置規制部
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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