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JP4875420B2 - Endoscopic imaging device - Google Patents
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JP4875420B2 - Endoscopic imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、光学レンズの駆動源として静電アクチュエータを適用する内視鏡用撮像装置に関する。   The present invention relates to an endoscope imaging apparatus that applies an electrostatic actuator as a drive source of an optical lens.

従来の内視鏡用撮像装置にて光学レンズの駆動源として静電アクチュエータを適用する撮像装置であって、圧電素子と静電振動基板と移動体とにより進退駆動され、上記光学レンズに連結された移動レンズ枠を有する撮像ユニットがある。   An imaging apparatus using an electrostatic actuator as a driving source of an optical lens in a conventional endoscope imaging apparatus, which is driven forward and backward by a piezoelectric element, an electrostatic vibration substrate, and a moving body, and is connected to the optical lens. There is an imaging unit having a moving lens frame.

以下、例えば、特開2004−304942号公報(特許文献1)に記載される撮像ユニットに代表される、圧電素子と静電振動基板と移動体とにより進退駆動され、上記光学レンズに連結された移動レンズ枠を有する従来の撮像ユニットの例について説明する。
図14は、上述した如き従来の撮像ユニットの例におけるレンズ光軸に沿った断面図を示し、図15は、図14のD−D断面図である。
Hereinafter, for example, it is driven back and forth by a piezoelectric element, an electrostatic vibration substrate, and a moving body represented by an imaging unit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-304942 (Patent Document 1), and connected to the optical lens. An example of a conventional imaging unit having a moving lens frame will be described.
FIG. 14 is a sectional view taken along the optical axis of the lens in the example of the conventional imaging unit as described above , and FIG. 15 is a sectional view taken along the line DD in FIG.

図14に示すようにこの従来の撮像ユニット101は、固定レンズ枠112に保持され、絞り115が装着される第一群レンズ114と、光軸O(レンズ光軸)方向に沿って進退可能な移動レンズ枠116に保持される第二群レンズ117と、静電アクチュエータ110と、CCDユニット130と、固定レンズ枠112,移動レンズ枠116,CCDユニット130を支持する筒体111と、静電アクチュエータ110を収納する収納枠126と、撮像ユニット101全体を覆う熱収縮チューブ129とからなる。   As shown in FIG. 14, the conventional imaging unit 101 is held by a fixed lens frame 112 and can be moved back and forth along the optical axis O (lens optical axis) direction with the first group lens 114 to which the diaphragm 115 is attached. Second lens group 117 held by moving lens frame 116, electrostatic actuator 110, CCD unit 130, fixed lens frame 112, moving lens frame 116, cylindrical body 111 supporting CCD unit 130, and electrostatic actuator 110 includes a storage frame 126 that stores 110, and a heat shrinkable tube 129 that covers the entire imaging unit 101.

CCDユニット130は、第二群レンズ117の後方に配されるユニットであって、CCDマスク109,カバーガラス103,撮像素子であるCCD102と、CCD102に接続され、IC撮像回路104,コンデンサ105が実装された実装基板106と、実装基板106に接続されるケーブル108とを有している。   The CCD unit 130 is a unit arranged behind the second group lens 117, and is connected to the CCD mask 109, the cover glass 103, the CCD 102 as the image pickup device, and the CCD 102, and the IC image pickup circuit 104 and the capacitor 105 are mounted thereon. Mounting board 106 and a cable 108 connected to mounting board 106.

また、静電アクチュエータ110は、圧電素子からなる振動子125と、振動子125に結合され、電極面を有する静電振動基板119と、静電振動基板119の電極面に接触する電極面を有する移動可能な移動体120と、振動子125,静電振動基板119,移動体120にそれぞれ接続されるケーブル127,128a,128bと、静電振動基板119を光軸O方向に常に付勢する付勢バネ124と、ベアリングボール122を介して移動体120を静電振動基板119側に付勢する押圧バネ121とを有している。   The electrostatic actuator 110 includes a vibrator 125 made of a piezoelectric element, an electrostatic vibration substrate 119 coupled to the vibrator 125 and having an electrode surface, and an electrode surface in contact with the electrode surface of the electrostatic vibration substrate 119. Movable movable body 120, vibrator 125, electrostatic vibration substrate 119, cables 127, 128a, 128b connected to movable body 120, and electrostatic vibration substrate 119 are always energized in the direction of optical axis O. A biasing spring 124 and a pressing spring 121 that biases the moving body 120 toward the electrostatic vibration substrate 119 via the bearing ball 122 are provided.

なお、静電振動基板119は、ケーブル接続部以外は絶縁コートが施されており、電気的ショートを防止している。また、移動体120は、押圧バネ121の付勢力により静電振動基板119に圧接されてているので進退駆動時以外は静止保持される。   The electrostatic vibration substrate 119 is coated with an insulating coating except for the cable connection portion to prevent an electrical short circuit. Further, since the moving body 120 is pressed against the electrostatic vibration substrate 119 by the urging force of the pressing spring 121, the moving body 120 is held stationary except during forward / backward driving.

上述した構成を有する撮像ユニット101において、振動子125による静電振動基板119の振動に同期して静電振動基板119と移動体120とに電圧が印加されると移動体120は、光軸O方向の前方、または、後方に移動する。移動体120には、上面側に移動レンズ枠116の連結桿118が嵌入しているので、移動レンズ枠116は、移動体120とともに光軸O方向に進退移動する。   In the imaging unit 101 having the above-described configuration, when a voltage is applied to the electrostatic vibration substrate 119 and the moving body 120 in synchronization with the vibration of the electrostatic vibration substrate 119 by the vibrator 125, the moving body 120 has the optical axis O. Move forward or backward in direction. Since the connecting rod 118 of the moving lens frame 116 is fitted on the upper surface side of the moving body 120, the moving lens frame 116 moves forward and backward in the optical axis O direction together with the moving body 120.

図15に示すように撮像ユニット101の光軸Oと直交する断面の外形の大きさは、上方部が移動レンズ枠116を保持する筒体111の外形で決まり、下方部が静電振動基板119や振動子125を収納する収納枠126の幅で決まる。
特開2004−304942号公報
As shown in FIG. 15, the size of the outer shape of the cross section orthogonal to the optical axis O of the imaging unit 101 is determined by the outer shape of the cylindrical body 111 holding the moving lens frame 116, and the lower portion is the electrostatic vibration substrate 119. And the width of the storage frame 126 that stores the vibrator 125.
JP 2004-304942 A

上述した従来の撮像ユニット101によると、光学レンズから離れた位置に占有エリアの大きい静電振動基板119や振動子125が配されており、その部分が出張ったエッジ部C11,C12を有する形状になっている(図15)。このエッジ部C11,C12は、静電振動基板119が薄板部材であることから側面を面取り状にカットすることができず、また、振動子125をカットすることも圧電性能が低下することなどから好ましくない。したがって、上述したエッジ部C11,C12を有する撮像ユニット101を内視鏡の挿入部先端等に収納すると該先端部が大きくなる可能性があった。   According to the above-described conventional imaging unit 101, the electrostatic vibration substrate 119 and the vibrator 125 having a large occupied area are arranged at a position away from the optical lens, and the portion has a shape having the edge portions C11 and C12 on a business trip. (FIG. 15). The edge portions C11 and C12 cannot be cut into a chamfered side because the electrostatic vibration substrate 119 is a thin plate member, and cutting the vibrator 125 also reduces the piezoelectric performance. It is not preferable. Therefore, when the imaging unit 101 having the edge portions C11 and C12 described above is housed in the distal end of the insertion portion of the endoscope, the distal end portion may become large.

また、静電アクチュエータユニット110ではケーブル127,128a,128bの接続部が各構成部材の筒体111側に配されているので、接続のためのスペ−スが増え、静電アクチュエータユニット110のコンパクト化が妨げられていた。   Further, in the electrostatic actuator unit 110, since the connecting portions of the cables 127, 128a, and 128b are arranged on the cylindrical body 111 side of each component member, the space for connection is increased, and the electrostatic actuator unit 110 is compact. It was hindered.

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、外形を小さく抑え、さらに、駆動用ケーブルの接続のための必要スペ−スが少なく、コンパクト化が可能な内視鏡用撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is capable of reducing the size of the endoscope, further reducing the required space for connecting the drive cable, and reducing the size of the endoscope. An object is to provide an apparatus.

本発明の第1の内視鏡撮像装置は、光学レンズと、上記光学レンズを光軸方向に移動させる静電アクチュエータとを備えた内視鏡用撮像装置において、上記静電アクチュエータは、上記光学レンズを保持するレンズ枠から延設する連結桿に連結され、自らの光軸方向に移動により上記光学レンズを光軸方向に移動せしめる移動体と、上記光学レンズの周面と上記移動体との間において、当該移動体に対して所定のタイミングにおいて静電吸着により当接可能に配設されると共に、圧電素子により構成された振動子に当接し、当該振動子の振動により上記移動体を光軸方向に移動させ得る静電振動基板と、を備え、上記静電振動基板は、上記連結棹を光軸方向に移動自在に挿通する挿通部が形成されると共に、上記移動体より後方に延出し、下部に配線ケーブル用空間を形成する延出部を有し、上記移動体は、当該移動体を上記静電振動基板に対して付勢する付勢手段を有することを特徴とする。 The first endoscope imaging apparatus of the present invention is an endoscope imaging apparatus including an optical lens and an electrostatic actuator that moves the optical lens in the optical axis direction. A movable body that is coupled to a coupling rod extending from a lens frame that holds the lens, and that moves the optical lens in the optical axis direction by moving in the direction of its own optical axis ; and a peripheral surface of the optical lens and the movable body In the meantime , the movable body is arranged so as to be able to come into contact with the moving body by electrostatic adsorption at a predetermined timing, and is brought into contact with a vibrator constituted by a piezoelectric element. An electrostatic vibration substrate that can be moved in the axial direction, wherein the electrostatic vibration substrate is formed with an insertion portion through which the connecting rod is movably inserted in the optical axis direction, and extends backward from the movable body. However, under Having an extending portion for forming a space for wire cable, the movable body, characterized in that it has a biasing means for biasing the moving body with respect to the electrostatic vibration substrate.

本発明の第2の内視鏡撮像装置は、光学レンズと、上記光学レンズを光軸方向に移動させる静電アクチュエータとを備えた内視鏡用撮像装置において、上記静電アクチュエータは、上記光学レンズを保持するレンズ枠から延設する連結桿に連結され、自らの光軸方向に移動により上記光学レンズを光軸方向に移動せしめる2つの移動体と、上記2つの移動体に挟持され、当該移動体に対して所定のタイミングにおいて静電吸着により当接可能に配設されると共に、圧電素子により構成された振動子に当接し、当該振動子の振動により上記移動体を光軸方向に移動させ得る静電振動基板と、を備え、上記静電振動基板は、上記連結棹を光軸方向に移動自在に挿通する挿通部が形成され、上記2つの移動体は、当該移動体を上記静電振動基板に対して付勢する付勢手段を有することを特徴とする。 The second endoscope imaging apparatus of the present invention is an endoscope imaging apparatus including an optical lens and an electrostatic actuator that moves the optical lens in the optical axis direction. Two movable bodies that are connected to a connecting rod extending from a lens frame that holds the lens, and that move in the optical axis direction by moving in the optical axis direction of the lens, and are sandwiched between the two movable bodies, The movable body is arranged so as to be able to come into contact with the moving body by electrostatic adsorption at a predetermined timing, and is brought into contact with a vibrator constituted by a piezoelectric element, and the moving body is moved in the optical axis direction by vibration of the vibrator An electrostatic vibration substrate that can be inserted into the electrostatic vibration substrate so as to be movable in the direction of the optical axis. Pair with electro-vibration board It characterized in that it has a biasing means for biasing Te.

本発明の第3の内視鏡撮像装置は、光学レンズと、上記光学レンズを光軸方向に移動させる静電アクチュエータとを備えた内視鏡用撮像装置において、上記静電アクチュエータは、上記光学レンズを保持するレンズ枠から延設する連結桿に連結され、自らの光軸方向に移動により上記光学レンズを光軸方向に移動せしめる2つの移動体と、上記2つの移動体を覆った位置において、当該移動体に対して所定のタイミングにおいて静電吸着により当接可能に配設されると共に、圧電素子により構成された振動子に当接し、当該振動子の振動により上記移動体を光軸方向に移動させ得る静電振動基板と、を備え、上記静電振動基板は、上記連結棹を光軸方向に移動自在に挿通する挿通部が形成され、上記2つの移動体は、当該移動体を上記静電振動基板に対して付勢する付勢手段を有することを特徴とする。 The third endoscope imaging apparatus of the present invention is an endoscope imaging apparatus including an optical lens and an electrostatic actuator that moves the optical lens in the optical axis direction. The electrostatic actuator includes the optical actuator. Two moving bodies connected to a connecting rod extending from a lens frame that holds the lens and moving the optical lens in the optical axis direction by moving in the direction of the optical axis, and a position covering the two moving bodies The movable body is arranged so as to be able to come into contact with the moving body by electrostatic adsorption at a predetermined timing, and is brought into contact with a vibrator constituted by a piezoelectric element. An electrostatic vibration substrate that can be moved to the electrostatic vibration substrate, wherein the electrostatic vibration substrate is formed with an insertion portion through which the connection rod is movably inserted in the optical axis direction. Electrostatic vibration It characterized in that it has a biasing means for biasing the substrate.

本発明によれば、外形を小さく抑え、さらに、駆動用ケーブルの接続のための必要スペ−スが少なく、コンパクト化が可能な内視鏡用撮像装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device for endoscopes which can suppress the external shape small, and also can reduce the space required for the connection of the drive cable can be provided.

以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態の内視鏡用撮像装置である撮像ユニットのレンズ光軸に沿った断面図である。図2は、図1のA−A断面図である。図3は、上記撮像ユニットが組み込まれる内視鏡挿入部先端の断面図である。図4は、上記撮像ユニットに適用される静電アクチュエータの組み立て状態の斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the lens optical axis of an imaging unit that is an endoscope imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the distal end of the endoscope insertion portion in which the imaging unit is incorporated. FIG. 4 is a perspective view of an assembled state of the electrostatic actuator applied to the imaging unit.

なお、以下の説明において、撮像ユニットの光学レンズの光軸Oに沿った光軸方向をH0 とし、H0 方向の被写体側を前方、撮像素子側を後方とする。また、撮像ユニットの光軸O側に対して静電アクチュエータが配される側を下方側とする。   In the following description, the optical axis direction along the optical axis O of the optical lens of the imaging unit is H0, the subject side in the H0 direction is the front, and the imaging element side is the rear. The side on which the electrostatic actuator is arranged with respect to the optical axis O side of the imaging unit is defined as the lower side.

本実施形態の撮像ユニット1は、図1に示すように固定レンズ枠12に保持され、絞り15が装着される光学レンズであって、光軸O上に配される第一群レンズ14と、光軸O方向に沿って進退可能な移動レンズ枠16と、移動レンズ枠16に保持される光学レンズとしての第二群レンズ17と、移動レンズ枠16を進退駆動する静電アクチュエータ10と、第二群レンズ17の後方に配される撮像素子としてのCCDユニット8と、固定レンズ枠12,移動レンズ枠16,CCDユニット8を収容する筒体11と、撮像ユニット1全体を覆う熱収縮チューブ29とからなる。   The imaging unit 1 of the present embodiment is an optical lens that is held by a fixed lens frame 12 as shown in FIG. 1 and to which a diaphragm 15 is attached, and includes a first group lens 14 disposed on an optical axis O, A movable lens frame 16 capable of moving back and forth along the optical axis O direction, a second group lens 17 as an optical lens held by the moving lens frame 16, an electrostatic actuator 10 for driving the moving lens frame 16 forward and backward, A CCD unit 8 serving as an image sensor disposed behind the second group lens 17, a fixed lens frame 12, a moving lens frame 16, a cylinder 11 that houses the CCD unit 8, and a heat shrinkable tube 29 that covers the entire image pickup unit 1. It consists of.

移動レンズ枠16には、下方に突出する連結桿16aが設けられおり、連結桿16aの先端部は、移動体20の嵌合孔20aに嵌入している。したがって、移動体20が光軸O方向に進退移動すると、移動レンズ枠16が共に移動する。なお、筒体11には、連結桿16aを挿通させるための開口部11aが設けられている。   The moving lens frame 16 is provided with a connecting rod 16 a that protrudes downward, and the distal end of the connecting rod 16 a is fitted into the fitting hole 20 a of the moving body 20. Therefore, when the moving body 20 moves back and forth in the optical axis O direction, the moving lens frame 16 moves together. The cylindrical body 11 is provided with an opening 11a through which the connecting rod 16a is inserted.

CCDユニット8は、第二群レンズ17の後方に配されるユニットであって、CCDマスク7と、カバーガラス3と、撮像素子であるCCD2とを有し、さらに、CCD2に接続され、IC撮像回路4,コンデンサ5が実装された実装基板6と、実装基板6に接続されるリード線9aおよび静電アクチュエータ10に接続されるリード線27,28a,28bを有するケーブル9とからなる。   The CCD unit 8 is a unit arranged behind the second group lens 17 and includes a CCD mask 7, a cover glass 3, and a CCD 2 that is an image pickup device, and is further connected to the CCD 2 for IC imaging. The circuit 4 includes a mounting board 6 on which a capacitor 5 is mounted, and a cable 9 having lead wires 9 a connected to the mounting board 6 and lead wires 27, 28 a, 28 b connected to the electrostatic actuator 10.

静電アクチュエータ10は、積層圧電素子からなる振動子25と、振動子25の前面側に結合され、電極面を有する静電振動基板19と、静電振動基板19の下面側に配され、静電振動基板19に対して電極面を介して接触し、移動可能な移動体20と、リード線27,28a,28bと、静電振動基板19を振動子側に常時付勢する付勢バネ24と、ベアリングボール22を介して移動体20を静電振動基板19側に付勢する付勢部材であるボール付勢バネ21と、静電アクチュエータ10を収容する収納枠26とからなる。   The electrostatic actuator 10 is disposed on the lower surface side of the electrostatic vibration substrate 19 and the vibrator 25 made of a laminated piezoelectric element, the electrostatic vibration substrate 19 coupled to the front surface side of the vibrator 25 and having an electrode surface. A movable body 20 that is in contact with the electro-vibration substrate 19 through the electrode surface and is movable, lead wires 27, 28a, and 28b, and an urging spring 24 that constantly urges the electrostatic vibration substrate 19 toward the vibrator side. And a ball biasing spring 21 that is a biasing member that biases the moving body 20 toward the electrostatic vibration substrate 19 via the bearing ball 22, and a storage frame 26 that houses the electrostatic actuator 10.

収納枠26は、導電性材料からなるボックス形状を有しており、振動子25,静電振動基板19,移動体20を収納した状態で筒体11の底面部に嵌め込んで取り付けられる。なお、収納枠26の後部上面には、リード線28bが電気接続される。   The storage frame 26 has a box shape made of a conductive material, and is fitted and attached to the bottom surface of the cylindrical body 11 in a state where the vibrator 25, the electrostatic vibration substrate 19, and the moving body 20 are stored. A lead wire 28b is electrically connected to the rear upper surface of the storage frame 26.

静電振動基板19は、絶縁材料に導電体被膜が形成された部材からなる。静電振動基板19の下面部が移動体20と接触する電極部19f(図4)となり、移動体20よりも後方に長く延出してた形状を有している。この延出部19bの下面部が配線ケーブル用空間部となり、リード線28aが電気的に接続される。該リード線の接続部以外は酸化シリコン膜により絶縁コーティングされており、他部材との電気的ショートを防止している。   The electrostatic vibration substrate 19 is made of a member in which a conductive film is formed on an insulating material. The lower surface portion of the electrostatic vibration substrate 19 becomes an electrode portion 19 f (FIG. 4) in contact with the moving body 20, and has a shape that extends rearward longer than the moving body 20. The lower surface portion of the extending portion 19b becomes a wiring cable space portion, and the lead wire 28a is electrically connected. The portions other than the connecting portion of the lead wires are insulated with a silicon oxide film to prevent an electrical short circuit with other members.

静電振動基板19には、図4に示すように移動レンズ枠16の連結桿16aが挿通するための光軸O方向に沿った切欠19aが設けられている。したがって、移動体20と連結桿16aの光軸O方向への進退移動が静電振動基板19により妨げられない。   As shown in FIG. 4, the electrostatic vibration substrate 19 is provided with a notch 19 a along the optical axis O direction through which the connecting rod 16 a of the moving lens frame 16 is inserted. Accordingly, the moving body 20 and the connecting rod 16a are not prevented from moving back and forth in the direction of the optical axis O by the electrostatic vibration substrate 19.

また、静電振動基板19は、前端面部で付勢バネ24により後方に向けた付勢力を受けて振動子25と当接している。   Further, the electrostatic vibration substrate 19 receives a biasing force directed rearward by the biasing spring 24 at the front end surface portion and is in contact with the vibrator 25.

振動子25は、後端部両側面にリード線27が電気接続され、前端面が静電振動基板19に当接している。   In the vibrator 25, lead wires 27 are electrically connected to both side surfaces of the rear end portion, and the front end surface is in contact with the electrostatic vibration substrate 19.

移動体20は、導電性材料からなり、上面部に静電振動基板19の下面の電極部19fと接触する電極部20f(図4)を有し、連結桿16aの先端部が嵌入可能な嵌合孔20aが設けられている。下面部にボール付勢バネ21およびベアリングボール22が挿入される凹部20bが設けられている。この凹部20bは、後述する面取り部20d,20eを避けた中央底部に配されている。   The moving body 20 is made of a conductive material, and has an electrode portion 20f (FIG. 4) that comes into contact with the electrode portion 19f on the lower surface of the electrostatic vibration substrate 19 on the upper surface portion. A joint hole 20a is provided. A recess 20b into which the ball urging spring 21 and the bearing ball 22 are inserted is provided on the lower surface portion. The recess 20b is arranged at the center bottom avoiding chamfered portions 20d and 20e described later.

ベアリングボール22は、導電部材からなり、同様に導電部材のボール付勢バネ21の付勢力によって導電部材の収納枠26に当接している。したがって、収納枠26への印加電圧は、ボール付勢バネ21とベアリングボール22を介して移動体20の電極部19fに伝わる。また、ボール付勢バネ21の適切な付勢力により移動体20の電極部20fは、静電振動基板19の電極部19fに圧接され、進退駆動時以外は移動体20が静止した状態で保持される。   The bearing ball 22 is made of a conductive member, and similarly abuts against the storage frame 26 of the conductive member by the biasing force of the ball biasing spring 21 of the conductive member. Therefore, the voltage applied to the storage frame 26 is transmitted to the electrode portion 19 f of the moving body 20 via the ball biasing spring 21 and the bearing ball 22. Further, the electrode portion 20f of the moving body 20 is pressed against the electrode portion 19f of the electrostatic vibration substrate 19 by an appropriate urging force of the ball urging spring 21, and the moving body 20 is held in a stationary state except during forward / backward driving. The

移動体20の下面部両側には面取り部20d,20eが形成されている(図2)。静電振動基板19との静電吸着力を維持するために移動体20の電極部20fの面積を狭くすることはできない。しかし、上述のように面取り部20d,20eを設けることによって、移動体20の電極部20fの幅を狭くすることなく、内視鏡挿入部先端における収納枠26を含む熱収縮チューブ29の外形下方両サイドに面取りコーナー部C1 ,C2 が形成できる(図2)。したがって、後述するように撮像ユニット1を細径の内視鏡挿入部先端へ配置することが容易になる。   Chamfered portions 20d and 20e are formed on both sides of the lower surface portion of the moving body 20 (FIG. 2). In order to maintain the electrostatic attraction force with the electrostatic vibration substrate 19, the area of the electrode portion 20f of the moving body 20 cannot be reduced. However, by providing the chamfered portions 20d and 20e as described above, the outer shape of the heat-shrinkable tube 29 including the storage frame 26 at the distal end of the endoscope insertion portion is reduced without reducing the width of the electrode portion 20f of the moving body 20. Chamfered corners C1 and C2 can be formed on both sides (FIG. 2). Therefore, it becomes easy to arrange the imaging unit 1 at the distal end of the small-diameter endoscope insertion portion as will be described later.

内視鏡挿入部先端30には、図3の断面図に示すように2つのライトガイド32a,32bと、送気送水チューブ33と、鉗子チャンネル34と、撮像ユニット1とが配されており、4本の固定ビス31a〜31dにより内視鏡挿入部に取り付けられる。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, two light guides 32 a and 32 b, an air / water supply tube 33, a forceps channel 34, and the imaging unit 1 are arranged at the endoscope insertion portion distal end 30. It is attached to the endoscope insertion portion with four fixing screws 31a to 31d.

上述したように撮像ユニット1は、その外形に面取りコーナー部C1 ,C2 が形成されていることからコンパクトな内視鏡挿入部先端30内の固定ビス31aと鉗子チャンネル34に極めて接近させた状態で収納することができる。したがって、この撮像ユニット1が組み込まれた内視鏡挿入部の細径化、コンパクト化が実現できる。   As described above, since the imaging unit 1 has the chamfered corner portions C1 and C2 formed on its outer shape, the imaging unit 1 is extremely close to the fixing screw 31a and the forceps channel 34 in the distal end 30 of the compact endoscope insertion portion. Can be stored. Therefore, it is possible to reduce the diameter and the size of the endoscope insertion portion in which the imaging unit 1 is incorporated.

上述した構成を有する撮像ユニット1における静電アクチュエータ10の進退動作について、図5の進退動作状態図を用いて説明する。   The advance / retreat operation of the electrostatic actuator 10 in the imaging unit 1 having the above-described configuration will be described using the advance / retreat operation state diagram of FIG.

静電アクチュエータ10において、静電振動基板19と移動体20への電圧印加による静電気力を発生させて、静電振動基板19と移動体20を吸着させるタイミングと、振動子25に駆動電圧を印加し、静電振動基板19を移動させるタイミングとの組み合わせによって、移動レンズ枠16をH0 方向に進退移動させることができる。以下、その駆動方法の一例について、図5を用いて説明する。   In the electrostatic actuator 10, an electrostatic force is generated by applying a voltage to the electrostatic vibration substrate 19 and the moving body 20, the timing at which the electrostatic vibration substrate 19 and the moving body 20 are attracted, and a driving voltage is applied to the vibrator 25. The moving lens frame 16 can be moved back and forth in the H0 direction in combination with the timing of moving the electrostatic vibration substrate 19. Hereinafter, an example of the driving method will be described with reference to FIG.

まず、移動レンズ枠16をH0 方向前方に移動させる場合、図5の初期状態であるA1 状態において、リード線28aと28bに高電圧の正電圧と負電圧とをそれぞれ印加すると、上記正電圧は、静電振動基板19の電極部19fを正電位に帯電させる。一方、上記負電圧は、収納枠26からベアリングボール22,ボール付勢バネ21を介して移動体20の電極部20fを負電位に帯電させる。静電振動基板19と移動体20間は、静電気により吸着状態となる。   First, when moving the moving lens frame 16 forward in the H0 direction, when a high positive voltage and a negative voltage are respectively applied to the lead wires 28a and 28b in the A1 state which is the initial state of FIG. Then, the electrode portion 19f of the electrostatic vibration substrate 19 is charged to a positive potential. On the other hand, the negative voltage charges the electrode portion 20 f of the moving body 20 to a negative potential from the storage frame 26 via the bearing ball 22 and the ball biasing spring 21. The electrostatic vibration substrate 19 and the moving body 20 are attracted by static electricity.

そこで、リード線27により振動子25に駆動電圧を印加すると、A2 状態に示すように振動子25が膨張し、振動子25の先端位置P25AがP25Bまで移動する。したがって、静電振動基板19も先端位置P19AからP19Bに移動する。このとき、静電振動基板19と移動体20間は吸着状態にあるので、静電振動基板19とともに移動体20が前進し、移動レンズ枠16が連結桿16aを介してその先端位置P16AからP16Bに移動する。   Therefore, when a driving voltage is applied to the vibrator 25 by the lead wire 27, the vibrator 25 expands as shown in the A2 state, and the tip position P25A of the vibrator 25 moves to P25B. Therefore, the electrostatic vibration substrate 19 also moves from the tip position P19A to P19B. At this time, since the electrostatic vibration substrate 19 and the moving body 20 are attracted to each other, the moving body 20 moves forward together with the electrostatic vibration substrate 19, and the moving lens frame 16 moves from the tip positions P16A to P16B via the connecting rod 16a. Move to.

続いて、リード線28a,28bの印加電圧を切ると、静電振動基板19と移動体20間はフリー状態に切り換わる。そして、リード線27の駆動電圧を切ると、A3 状態に示すように、振動子25が収縮するので移動体20,移動レンズ枠16がA3 状態の位置に止まった状態で静電振動基板19が付勢バネ24の付勢力を受けてその先端位置P19Aに戻る。   Subsequently, when the voltage applied to the lead wires 28a and 28b is cut, the electrostatic vibration substrate 19 and the moving body 20 are switched to a free state. When the drive voltage of the lead wire 27 is turned off, as shown in the A3 state, the vibrator 25 contracts, so that the movable body 20 and the moving lens frame 16 remain at the position of the A3 state. In response to the urging force of the urging spring 24, it returns to its tip position P19A.

上述したA1 状態からA2 状態を経てA3 状態の動作により移動レンズ枠16は、その先端位置P16Bまで1ステップ分だけ前進したことになる。このような動作を繰り返すことによって、例えば、A4 状態に示すように移動レンズ枠16を任意の先端位置P16Cまで移動させることができる。   By the operation in the A3 state from the A1 state to the A2 state, the moving lens frame 16 has advanced by one step to the tip position P16B. By repeating such an operation, for example, as shown in the A4 state, the moving lens frame 16 can be moved to an arbitrary tip position P16C.

一方、移動レンズ枠16をH0 方向後方に移動させる場合、まず、図5のA3 状態を初期状態として、リード線28a,28bの印加電圧を切り、静電振動基板19と移動体20間をフリー状態にする。そして、リード線27に駆動電圧を印加すると、振動子25が膨張し、静電振動基板19がA2 状態に示す先端位置P19Bまで移動する。しかし、静電振動基板19と移動体20間がフリー状態にあるので移動レンズ枠16は、先端位置P16Bに止まる。   On the other hand, when the moving lens frame 16 is moved rearward in the H0 direction, first, the voltage applied to the lead wires 28a and 28b is turned off with the A3 state in FIG. Put it in a state. When a drive voltage is applied to the lead wire 27, the vibrator 25 expands and the electrostatic vibration substrate 19 moves to the tip position P19B shown in the A2 state. However, since the space between the electrostatic vibration substrate 19 and the moving body 20 is in a free state, the moving lens frame 16 stops at the tip position P16B.

続いて、リード線28a,28bに高電圧を印加すると、静電振動基板19と移動体20との電極部を吸引状態となり、さらに、リード線27に駆動電圧を印加すると、振動子25は、A1 状態に示すように収縮し、静電振動基板19は、付勢バネ24の付勢力によりその先端位置P19Aまで後退する。そのとき、静電振動基板19と移動体20との電極部が吸引状態にあるので移動レンズ枠16は、先端位置P16Bから先端位置P16Aまで1ステップ分だけ後退する。このような動作を繰り返すことによって、移動レンズ枠16を任意位置に後退させることができる。   Subsequently, when a high voltage is applied to the lead wires 28a and 28b, the electrode portions of the electrostatic vibration substrate 19 and the moving body 20 are in a suction state, and when a drive voltage is further applied to the lead wire 27, the vibrator 25 is As shown in the A1 state, the electrostatic vibration substrate 19 is retracted to its tip position P19A by the biasing force of the biasing spring 24. At this time, since the electrode portions of the electrostatic vibration substrate 19 and the moving body 20 are in the suction state, the moving lens frame 16 moves backward by one step from the tip position P16B to the tip position P16A. By repeating such an operation, the movable lens frame 16 can be retracted to an arbitrary position.

上述した本実施形態の撮像ユニット1によれば、静電アクチュエータ10を収納する収納枠26が光学レンズやCCDユニット8を収納している筒体11の底面部に取り付けられることから静電アクチュエータ10の組み付け作業が容易になる。   According to the imaging unit 1 of the present embodiment described above, the storage frame 26 that stores the electrostatic actuator 10 is attached to the bottom surface of the cylinder 11 that stores the optical lens and the CCD unit 8. Assembling work becomes easier.

さらに、外形の大きい静電振動基板19と振動子25を光学レンズ側近傍に配し、また、移動体20の電極部20fをその下側に配し、また、移動体20の厚い中央部分に移動体20に付勢を与えるボール付勢バネ21とベアリングボール22からなる付勢機構を設けて静電アクチュエータ10を含めた全体的なコンパクト化を図っている。   Further, the electrostatic vibration substrate 19 and the vibrator 25 having a large outer shape are disposed in the vicinity of the optical lens side, the electrode portion 20f of the moving body 20 is disposed on the lower side, and the thick central portion of the moving body 20 is disposed. An urging mechanism including a ball urging spring 21 for urging the moving body 20 and a bearing ball 22 is provided to reduce the overall size including the electrostatic actuator 10.

そして、移動体20の静電振動基板19に対する電極面20fの広さには関与しない下部の両側面部を面取り部20d,20eとすることにより収納枠26,熱収縮チューブ29の外形下部に面取りコーナー部C1 ,C2 を形成することができる。この面取りコーナー部C1 ,C2 を有する撮像ユニット1は、細径である内視鏡挿入部先端30へ無駄なスペースを生じることなく収納することが可能となる。   The lower side surfaces of the movable body 20 that are not involved in the width of the electrode surface 20f with respect to the electrostatic vibration substrate 19 are chamfered portions 20d and 20e, so that a chamfered corner is formed at the lower portion of the outer shape of the storage frame 26 and the heat shrinkable tube 29. Portions C1 and C2 can be formed. The imaging unit 1 having the chamfered corner portions C1 and C2 can be stored in the endoscope insertion portion distal end 30 having a small diameter without generating a useless space.

また、配線スペ−ス効率をよくするために移動体20との長さの違いにより生じる静電振動基板19の後方の延出部19bの下面部にてリード線28aの電気的接続を行うことから配線のための占有スペ−スが少なくなり、撮像ユニット1としてさらなるコンパクト化が可能となる。   Further, in order to improve the wiring space efficiency, the lead wire 28a is electrically connected to the lower surface portion of the extending portion 19b behind the electrostatic vibration substrate 19 caused by the difference in length from the moving body 20. Therefore, the occupied space for wiring is reduced, and the imaging unit 1 can be further downsized.

次に、本発明の第二の実施形態の内視鏡用撮像装置である撮像ユニットに適用される静電アクチュエータについて、図6,7を用いて説明する。
図6は、本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータまわりのレンズ光軸に沿った断面図である。図7は、上記静電アクチュエータの組み立て状態の斜視図である。
Next, an electrostatic actuator applied to an imaging unit which is an endoscope imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a cross-sectional view along the lens optical axis around the electrostatic actuator of the imaging unit of the present embodiment. FIG. 7 is a perspective view of the assembled state of the electrostatic actuator.

本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータ10Aは、第一の実施形態における静電アクチュエータ10に対して静電振動基板に貫通孔を設け、その貫通孔に移動体の凸部(突部)を挿入させ、該凸部に嵌合孔やバネ付勢機構部を配した構造が異なっている。その他の構成は、静電アクチュエータ10と同様である。以下、同一構成部材には同一の符号を付して、異なる部分について説明する。   The electrostatic actuator 10A of the imaging unit of the present embodiment is provided with a through hole in the electrostatic vibration substrate with respect to the electrostatic actuator 10 in the first embodiment, and a convex portion (projection) of the moving body is provided in the through hole. The structure is different in that it is inserted and a fitting hole and a spring urging mechanism are arranged on the convex portion. Other configurations are the same as those of the electrostatic actuator 10. Hereinafter, the same constituent members are denoted by the same reference numerals, and different portions will be described.

本実施形態の静電アクチュエータ10Aは、図6,7に示すように静電振動基板39と、振動子25と、移動レンズ枠37を進退駆動する移動体38と、静電アクチュエータ10Aを収納する収納枠26とを有している。   As shown in FIGS. 6 and 7, the electrostatic actuator 10A of the present embodiment houses the electrostatic vibration substrate 39, the vibrator 25, the moving body 38 that drives the moving lens frame 37 forward and backward, and the electrostatic actuator 10A. And a storage frame 26.

静電振動基板39は、静電振動基板19と同様に絶縁材料からなり、表面に導電体被膜が形成され、さらに、リード線の接続部以外は酸化シリコン膜により絶縁コートが施されてている。   The electrostatic vibration substrate 39 is made of an insulating material in the same manner as the electrostatic vibration substrate 19, has a conductor film formed on the surface, and is coated with an insulating coating with a silicon oxide film except for the connection portion of the lead wire. .

そして、静電振動基板39は、挿通溝を形成する貫通孔39aと、移動体38よりも後方に延びる延出部39bを有している。そして、静電振動基板39には、貫通孔39aおよび延出部39bの下面のリード線接続部を除いた下面部に電極面39fが形成される。   The electrostatic vibration substrate 39 has a through hole 39a that forms an insertion groove and an extending portion 39b that extends rearward from the moving body 38. In the electrostatic vibration substrate 39, an electrode surface 39f is formed on the lower surface portion excluding the through hole 39a and the lead wire connecting portion on the lower surface of the extending portion 39b.

移動体38は、移動体20と同様に導電性材料からなり、貫通孔39aに嵌入し、H0 方向に相対移動可能な凸部(突部)38cが設けられている。凸部38cには、移動レンズ枠37の連結桿37aが嵌合する嵌合孔38aと、下面側に開口する凹部38bが設けられる。凸部38c以外の上面部に電極面38fが形成される。移動体38の下面部の両側面には、面取り部38d,38eが設けられる。   Similar to the moving body 20, the moving body 38 is made of a conductive material, and is provided with a projection (projection) 38c that fits into the through hole 39a and is relatively movable in the H0 direction. The convex portion 38c is provided with a fitting hole 38a into which the connecting rod 37a of the moving lens frame 37 is fitted, and a concave portion 38b opened on the lower surface side. An electrode surface 38f is formed on the upper surface portion other than the convex portion 38c. Chamfered portions 38 d and 38 e are provided on both side surfaces of the lower surface portion of the moving body 38.

凹部38bには、導電部材からなる付勢部材のボール付勢バネ21とベアリングボール22が挿入される。ボール付勢バネ21の付勢力でベアリングボール22が収納枠26に当接し、移動体38が上方に付勢され、電極面38fが静電振動基板39の電極面39fに当接する。   A ball biasing spring 21 and a bearing ball 22 that are biasing members made of a conductive member are inserted into the recess 38b. The bearing ball 22 abuts on the storage frame 26 by the urging force of the ball urging spring 21, the moving body 38 is urged upward, and the electrode surface 38 f abuts on the electrode surface 39 f of the electrostatic vibration substrate 39.

上述した構成を有する本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータ10Aにおいても移動レンズ枠37を進退駆動する場合は、静電アクチュエータ10と同様に静電振動基板39と移動体38への電圧印加による静電気力を発生させて、静電振動基板39と移動体38を吸着させるタイミングと、振動子25に駆動電圧を印加し、静電振動基板を移動させるタイミングとの組み合わせによって、移動レンズ枠37がH0 方向に進退移動される。   Also in the electrostatic actuator 10A of the imaging unit of the present embodiment having the above-described configuration, when the moving lens frame 37 is driven forward and backward, by applying a voltage to the electrostatic vibration substrate 39 and the moving body 38 as in the electrostatic actuator 10. The moving lens frame 37 has a combination of a timing of generating an electrostatic force to attract the electrostatic vibration substrate 39 and the moving body 38 and a timing of applying a driving voltage to the vibrator 25 and moving the electrostatic vibration substrate. Moves forward and backward in the direction of H0.

本実施形態の撮像ユニットによっても撮像ユニット1と同様の効果を奏するが、特に移動体38の凸部38cを静電振動基板39の貫通孔39aに挿入させていることから、その挿入寸法だけ移動体38の厚みを減らすことができる。したがって、静電アクチュエータ10Aを含む撮像ユニットの全体を薄くすることができ、該撮像ユニットが組み込まれる内視鏡挿入部先端のさらなる細径化が可能となる。   The image pickup unit of the present embodiment also has the same effect as the image pickup unit 1, but in particular, since the convex portion 38 c of the moving body 38 is inserted into the through hole 39 a of the electrostatic vibration substrate 39, it moves by its insertion dimension. The thickness of the body 38 can be reduced. Therefore, the entire imaging unit including the electrostatic actuator 10A can be thinned, and the diameter of the distal end of the endoscope insertion portion in which the imaging unit is incorporated can be further reduced.

次に、本発明の第三の実施形態の内視鏡用撮像装置である撮像ユニットに適用される静電アクチュエータについて、図8を用いて説明する。
図8は、本実施形態の撮像ユニットにおける静電アクチュエータまわりのレンズ光軸に沿った断面図である。
Next, an electrostatic actuator applied to an imaging unit which is an endoscope imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view along the lens optical axis around the electrostatic actuator in the imaging unit of the present embodiment.

本実施形態の撮像ユニットにおける静電アクチュエータ10Bは、第一の実施形態における静電アクチュエータ10に対して静電振動基板を挟持する状態の2つの移動体を配したことが異なっている。その他の構成は、静電アクチュエータ10と同様である。以下、同一構成部材には同一の符号を付し、異なる部分について説明する。   The electrostatic actuator 10B in the imaging unit of the present embodiment is different from the electrostatic actuator 10 of the first embodiment in that two moving bodies that sandwich the electrostatic vibration substrate are arranged. Other configurations are the same as those of the electrostatic actuator 10. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same components, and different parts will be described.

本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータ10Bは、図8に示すように静電振動基板45と、振動子25と、導電部材からなる移動レンズ枠16Bを進退駆動する2つの移動体41,42と、収納枠26とを有している。   As shown in FIG. 8, the electrostatic actuator 10 </ b> B of the imaging unit of the present embodiment includes two moving bodies 41 and 42 that drive the moving lens frame 16 </ b> B made of an electrostatic vibration substrate 45, a vibrator 25, and a conductive member. And a storage frame 26.

静電振動基板45は、導電体被膜が形成されたシリコン材よりなり、さらに、後述する電極面以外の表面は絶縁材であるシリコン酸化膜で絶縁コーティングされている。この静電振動基板45には、挿通溝となる貫通孔45aが設けられ、移動体41より後方に延出する延出部45bを有している。延出部45bの下面部は、リード線28aが電気接続されるリード線接続部となる。そして、該貫通孔45aおよび上記リード線接続部を除いた下面に下方電極面45fが形成され、さらに、該貫通孔45aを除いた上面に上方電極面45gが形成されている。   The electrostatic vibration substrate 45 is made of a silicon material on which a conductor film is formed, and further, the surface other than the electrode surface described later is insulatively coated with a silicon oxide film as an insulating material. The electrostatic vibration substrate 45 is provided with a through hole 45 a serving as an insertion groove, and has an extending portion 45 b extending rearward from the moving body 41. The lower surface portion of the extending portion 45b serves as a lead wire connecting portion to which the lead wire 28a is electrically connected. A lower electrode surface 45f is formed on the lower surface excluding the through hole 45a and the lead wire connecting portion, and an upper electrode surface 45g is formed on the upper surface excluding the through hole 45a.

2つの移動体41,42は、ともに導電性材料からなる。そのうち、一方の移動体41には貫通孔45aに挿入される凸部(突部)41cと凸部42b(後述)のための逃げ用凹部41dが設けられている。凸部41cには、上面側に嵌入凹部41aと、下面側に開口する凹部41bが設けられる。凸部41c,凹部41d以外の上面部に電極面41fが形成される。また、移動体41の下面部の両側面には、移動体20と同様に面取り部(図示せず)が設けられ、さらに、後端部下面にリード線28bを電気的に接続するためのカット面状の接続部41eが設けられている。   The two moving bodies 41 and 42 are both made of a conductive material. Among them, one moving body 41 is provided with a convex portion (projecting portion) 41c inserted into the through hole 45a and a relief concave portion 41d for a convex portion 42b (described later). The protrusion 41c is provided with a fitting recess 41a on the upper surface side and a recess 41b opening on the lower surface side. An electrode surface 41f is formed on the upper surface portion other than the convex portion 41c and the concave portion 41d. Further, chamfered portions (not shown) are provided on both side surfaces of the lower surface portion of the moving body 41 as in the moving body 20, and further, a cut for electrically connecting the lead wire 28b to the lower surface of the rear end portion. A planar connection portion 41e is provided.

凹部41bには、付勢部材であるボール付勢バネ43aとベアリングボール44aとが挿入される。ボール付勢バネ43aの付勢力でベアリングボール44aが収納枠26に当接し、移動体41が上方に付勢され、電極面41fが静電振動基板45の下方電極面45fに当接する。   A ball urging spring 43a and a bearing ball 44a, which are urging members, are inserted into the recess 41b. The bearing ball 44a abuts on the storage frame 26 by the urging force of the ball urging spring 43a, the moving body 41 is urged upward, and the electrode surface 41f abuts on the lower electrode surface 45f of the electrostatic vibration substrate 45.

嵌入凹部41aには、凹部を有する導電性弾性部材46aが嵌入する。この導電性弾性部材46aの凹部には移動レンズ枠16Bの連結桿16Baの先端が嵌入される。なお、導電性弾性部材46aとしては、例えば、ゴム部材などの弾性部材の表面にメッキを施した部材が適用される。   A conductive elastic member 46a having a concave portion is fitted into the fitting concave portion 41a. The tip of the connecting rod 16Ba of the moving lens frame 16B is fitted into the concave portion of the conductive elastic member 46a. As the conductive elastic member 46a, for example, a member obtained by plating the surface of an elastic member such as a rubber member is applied.

他方の移動体42は、貫通孔42aと、下方の凸部(突部)42bとが設けられており、凸部42bには、上面側に開口する凹部42cが設けられる。凸部42b以外の下面部には電極面42gが形成される。   The other moving body 42 is provided with a through hole 42a and a lower convex portion (projecting portion) 42b, and the convex portion 42b is provided with a concave portion 42c that opens to the upper surface side. An electrode surface 42g is formed on the lower surface portion other than the convex portion 42b.

貫通孔42aには、嵌合孔を有する導電性弾性部材46bが嵌入する。この導電性弾性部材46bの嵌合孔には導電部材からなる移動レンズ枠16Bの連結桿16Baが嵌入して挿通する。連結桿16Baは、挿通後、上述したように移動体41の導電性弾性部材46aの凹部に嵌入する。なお、導電性弾性部材46bも導電性弾性部材46aと同様にゴム部材などの弾性部材の表面にメッキを施した部材が適用される。   A conductive elastic member 46b having a fitting hole is fitted into the through hole 42a. The connecting rod 16Ba of the moving lens frame 16B made of a conductive member is inserted into the fitting hole of the conductive elastic member 46b. After the insertion, the connecting rod 16Ba is inserted into the concave portion of the conductive elastic member 46a of the moving body 41 as described above. The conductive elastic member 46b may be a member obtained by plating the surface of an elastic member such as a rubber member in the same manner as the conductive elastic member 46a.

凹部42cには、付勢部材であるボール付勢バネ43bとベアリングボール44bが挿入される。ボール付勢バネ43bの付勢力でベアリングボール44bが筒体11の底面部に当接し、移動体42が下方に付勢され、電極面42gが静電振動基板45の上方電極面45gに当接する。したがって、静電振動基板45は、上下の電極面45g,45fが移動体42,41の電極面42g,41fで挟持された状態で支持される。   A ball urging spring 43b and a bearing ball 44b, which are urging members, are inserted into the recess 42c. The bearing ball 44b abuts on the bottom surface of the cylindrical body 11 by the urging force of the ball urging spring 43b, the moving body 42 is urged downward, and the electrode surface 42g abuts on the upper electrode surface 45g of the electrostatic vibration substrate 45. . Therefore, the electrostatic vibration substrate 45 is supported in a state where the upper and lower electrode surfaces 45g and 45f are sandwiched between the electrode surfaces 42g and 41f of the moving bodies 42 and 41.

移動体41にリード線28bを介して電圧が印加された場合、該印加電圧は、移動体41から導電性弾性部材46aを介し、連結桿16Baを経て移動体42側の導電性弾性部材46bに伝達され、移動体42にも印加される。   When a voltage is applied to the moving body 41 via the lead wire 28b, the applied voltage is applied from the moving body 41 via the conductive elastic member 46a to the conductive elastic member 46b on the moving body 42 side via the connecting rod 16Ba. It is transmitted and applied to the moving body 42.

なお、本実施形態の場合、移動レンズ枠16Bを導電部材で形成するが、収納枠26、および、ボール付勢バネ43a,43bとベアリングボール44a,44bは、必ずしも導電性部材で形成する必要はない。   In this embodiment, the movable lens frame 16B is formed of a conductive member. However, the storage frame 26, the ball urging springs 43a and 43b, and the bearing balls 44a and 44b are not necessarily formed of a conductive member. Absent.

上述した構成を有する本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータ10Bにより移動レンズ枠16Bを進退駆動する場合、リード線28aと28bを介して静電振動基板45と、該基板を挟持する2つの移動体41,42とに或るタイミングで電圧印加し、静電気力を発生させて、静電振動基板45を移動体41と42で挟んだ状態で吸着させる。その吸着タイミングと、リード線27を介して振動子25に駆動電圧を印加することによる静電振動基板45の移動タイミングとの組み合わせによって、移動レンズ枠16BをH0 方向に進退移動させことができる。   When the movable lens frame 16B is driven forward / backward by the electrostatic actuator 10B of the imaging unit of the present embodiment having the above-described configuration, the electrostatic vibration substrate 45 and two movements sandwiching the substrate via the lead wires 28a and 28b. A voltage is applied to the bodies 41 and 42 at a certain timing to generate an electrostatic force, and the electrostatic vibration substrate 45 is adsorbed while being sandwiched between the moving bodies 41 and 42. The moving lens frame 16B can be moved back and forth in the H0 direction by a combination of the suction timing and the moving timing of the electrostatic vibration substrate 45 by applying a driving voltage to the vibrator 25 via the lead wire 27.

本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータ10Bによれば、上述のように静電振動基板45を上下の移動体41,42で挟持して静電気力を発生させることから、静電振動基板45に対する単位面積あたりの静電気力が増え、静電振動基板45および移動体41,42の長さ、および/または、幅を減じることが可能となる。したがって、静電アクチュエータ10Bの外形をコンパクトにまとめることができ、静電アクチュエータ10Bを収納する内視鏡挿入部先端のさらなる細径化が可能となる。   According to the electrostatic actuator 10B of the imaging unit of the present embodiment, the electrostatic vibration substrate 45 is sandwiched between the upper and lower moving bodies 41 and 42 as described above to generate an electrostatic force. The electrostatic force per unit area is increased, and the length and / or width of the electrostatic vibration substrate 45 and the moving bodies 41 and 42 can be reduced. Therefore, the outer shape of the electrostatic actuator 10B can be compactly integrated, and the diameter of the distal end of the endoscope insertion portion that houses the electrostatic actuator 10B can be further reduced.

また、静電アクチュエータ10Bにおいては、移動体41の後方下面にカット面状のリード線接続部41eを配したのでリード線28aの接続部に加えてリード線28bの接続部も少ない空間に効率的に配することができる。その他、静電アクチュエータ10と同様の効果も奏する。   Further, in the electrostatic actuator 10B, the cut-surface-shaped lead wire connecting portion 41e is arranged on the lower rear surface of the moving body 41. Therefore, in addition to the connecting portion of the lead wire 28a, the connecting portion of the lead wire 28b is also efficient in a small space. Can be arranged. In addition, the same effects as the electrostatic actuator 10 can be obtained.

次に、本発明の第四の実施形態の内視鏡用撮像装置である撮像ユニットに適用される静電アクチュエータについて、図9,10を用いて説明する。
図9は、本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータまわりのレンズ光軸に沿った断面図である。図10は、図9のB−B断面図であり、本図のC−C断面が図9の断面に対応する。
Next, an electrostatic actuator applied to an imaging unit that is an endoscope imaging apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a cross-sectional view along the lens optical axis around the electrostatic actuator of the imaging unit of the present embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 9, and the CC cross section in the drawing corresponds to the cross section in FIG.

本実施形態の撮像ユニットにおける静電アクチュエータ10Cは、第一の実施形態における静電アクチュエータ10に対して静電振動基板の貫通孔内部に2つのコの字状の移動体を配したことが異なっている。その他の構成は、静電アクチュエータ10と同様である。以下、同一構成部材には同一の符号を付し、異なる部分について説明する。   The electrostatic actuator 10C in the imaging unit of this embodiment is different from the electrostatic actuator 10 of the first embodiment in that two U-shaped moving bodies are arranged inside the through hole of the electrostatic vibration substrate. ing. Other configurations are the same as those of the electrostatic actuator 10. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same components, and different parts will be described.

本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータ10Cは、図9,10に示すように静電振動基板55と、振動子25と、移動レンズ枠16Cを進退駆動する2つの移動体51,52と絶縁体からなる収納枠26を有している。   As shown in FIGS. 9 and 10, the electrostatic actuator 10C of the imaging unit of the present embodiment is insulated from the two movable bodies 51 and 52 that drive the forward and backward movement of the electrostatic vibration substrate 55, the vibrator 25, and the movable lens frame 16C. A storage frame 26 made of a body is provided.

静電振動基板55は、導電体皮膜が形成されたシリコン材よりなり、さらに、後述する電極面以外の表面は絶縁材であるシリコン酸化膜で絶縁コーティングされている。この静電振動基板55は、上下に貫通する貫通孔55aを有しており、該貫通孔55aの両側内面に電極面55f,55gが形成され、後方側面部の傾斜したカット面にリード線接続部55cが設けられ、さらに、後方から貫通孔55aに向けて斜めに貫通するリード線挿通孔55bが設けられている。リード線接続部55cには、リード線28aが電気接続される。リード線挿通孔55bには、リード線28bが挿通する。   The electrostatic vibration substrate 55 is made of a silicon material on which a conductor film is formed. Further, the surface other than the electrode surface described later is insulatively coated with a silicon oxide film as an insulating material. The electrostatic vibration substrate 55 has through holes 55a penetrating vertically. Electrode surfaces 55f and 55g are formed on both inner surfaces of the through hole 55a, and lead wires are connected to the inclined cut surface of the rear side surface portion. A portion 55c is provided, and further, a lead wire insertion hole 55b that penetrates obliquely from the rear toward the through hole 55a is provided. The lead wire 28a is electrically connected to the lead wire connecting portion 55c. The lead wire 28b is inserted into the lead wire insertion hole 55b.

なお、この静電振動基板55は、付勢バネ24により振動子25側に付勢されている。振動子25の両側面には、リード線27a,27bが電気接続される。   The electrostatic vibration substrate 55 is biased toward the vibrator 25 by the biasing spring 24. Lead wires 27 a and 27 b are electrically connected to both side surfaces of the vibrator 25.

2つの移動体51,52は、ともにコの字形状を有する導電性材料からなり、そのうち一方の移動体51は、コの字形状内部に移動レンズ枠16Cの連結桿16Caが嵌入する嵌合凹部51aを有している。コの字形状側面部が電極面51fを形成している。また、移動体51は、コの字形状部の端面に開口する2つの凹部51b,51cが設けられており、凹部51b,51cには、それぞれ導電材料からなるベアリングボール53a,53bと、付勢部材であって導電材料からなるボール付勢バネ54a,54bとが挿入されている。   The two moving bodies 51 and 52 are both made of a conductive material having a U-shape, and one of the moving bodies 51 is a fitting recess into which the connecting rod 16Ca of the moving lens frame 16C is fitted inside the U-shape. 51a. The U-shaped side surface portion forms the electrode surface 51f. In addition, the moving body 51 is provided with two concave portions 51b and 51c that open at the end face of the U-shaped portion. The concave portions 51b and 51c are respectively provided with bearing balls 53a and 53b made of a conductive material, and an urging force. Ball urging springs 54a and 54b made of a conductive material are inserted.

他方の移動体52は、コの字形状内部に移動体51が嵌入する嵌合凹部52aを有しており、コの字形状側面部が電極面52gを形成している。また、移動体52には、コの字形状部の端面に開口する2つの凹部52b,52cが設けられており、凹部52b,52cには、それぞれベアリングボール53c,53dと、付勢部材であるボール付勢バネ54c,54dとが挿入されている。   The other moving body 52 has a fitting recess 52a into which the moving body 51 is fitted, and the U-shaped side surface portion forms an electrode surface 52g. The moving body 52 is provided with two recesses 52b and 52c that open to the end face of the U-shaped portion. The recesses 52b and 52c are bearing balls 53c and 53d and an urging member, respectively. Ball urging springs 54c and 54d are inserted.

なお、移動体52の後方端部底面部には、切欠形状のリード線接続部52eが設けられている。リード線接続部52eには、リード線28bが電気接続される。   Note that a notch-shaped lead wire connecting portion 52 e is provided on the bottom surface of the rear end portion of the moving body 52. The lead wire 28b is electrically connected to the lead wire connecting portion 52e.

静電振動基板55の貫通孔55aには、移動体51を凹部52aに嵌入させた状態の移動体52が嵌入される。移動体52は、ボール付勢バネ54c,54dの付勢力を受けて、その電極面52gが静電振動基板55の電極面55gに当接した状態で支持される。移動体51は、ボール付勢バネ54a,54bの付勢力を受け、ベアリングボール53a,53bが移動体52の凹部52aの底面に当接した状態で電極面51fが静電振動基板55の電極面55fに当接した状態で支持される。   In the through hole 55a of the electrostatic vibration substrate 55, the moving body 52 in a state where the moving body 51 is inserted into the recess 52a is inserted. The movable body 52 receives the biasing force of the ball biasing springs 54 c and 54 d and is supported in a state where the electrode surface 52 g is in contact with the electrode surface 55 g of the electrostatic vibration substrate 55. The moving body 51 receives the biasing force of the ball biasing springs 54 a and 54 b, and the electrode surface 51 f is the electrode surface of the electrostatic vibration substrate 55 in a state where the bearing balls 53 a and 53 b are in contact with the bottom surface of the recess 52 a of the moving body 52. It is supported in a state in contact with 55f.

移動体52にリード線28bを介して電圧が印加された場合、該印加電圧は、移動体52からベアリングボール53a,53bとボール付勢バネ54a,54bを介して移動体51側にも印加される。なお、収納枠26は、導電部材である必要はない。   When a voltage is applied to the moving body 52 via the lead wire 28b, the applied voltage is also applied to the moving body 51 side from the moving body 52 via the bearing balls 53a and 53b and the ball urging springs 54a and 54b. The The storage frame 26 need not be a conductive member.

上述した構成を有する本実施形態の撮像ユニットにおける静電アクチュエータ10Cにて移動レンズ枠16Cを進退駆動する場合、リード線28aと28bを介して或るタイミングで静電振動基板55と、該基板の貫通孔55a内に当接している2つの移動体51,52とに電圧が印加され、電極面51f,55f間および電極面52g,55g間に静電気力を発生させ、静電振動基板55と、移動体51,52とを吸着させる。その吸着タイミングと、リード線27a,27bを介した振動子25への駆動電圧を印加による静電振動基板55の移動タイミングとの組み合わせによって、移動レンズ枠16CをH0 方向に進退移動させることができる。   When the movable lens frame 16C is driven forward / backward by the electrostatic actuator 10C in the imaging unit of the present embodiment having the above-described configuration, the electrostatic vibration substrate 55 and the substrate of the substrate are moved at a certain timing via the lead wires 28a and 28b. A voltage is applied to the two moving bodies 51 and 52 that are in contact with the through hole 55a to generate an electrostatic force between the electrode surfaces 51f and 55f and between the electrode surfaces 52g and 55g, The moving bodies 51 and 52 are adsorbed. The movable lens frame 16C can be moved back and forth in the H0 direction by a combination of the suction timing and the movement timing of the electrostatic vibration substrate 55 by applying a driving voltage to the vibrator 25 via the lead wires 27a and 27b. .

本実施形態の撮像ユニットの静電アクチュエータ10Cによれば、上述のように静電振動基板55の貫通孔55a内部に移動体51,52を収納して貫通孔55a内部両面で静電気力を発生させることから、移動体51,52の上下方向の配置スペ−スを減らすとともに電極面が幅方向2面となることから接触面が増え、静電アクチュエータ10Cのさらなる小型化が可能になる。また、リード線接続部も静電振動基板55の側面の傾斜したカット面や移動体52の底面切欠形状部に配したことからリード線接続のための占有スペ−スが減り、コンパクト化が容易になる。その他、静電アクチュエータ10と同様の効果も奏する。   According to the electrostatic actuator 10C of the imaging unit of the present embodiment, the moving bodies 51 and 52 are housed in the through hole 55a of the electrostatic vibration substrate 55 as described above, and electrostatic force is generated on both surfaces inside the through hole 55a. As a result, the arrangement space of the movable bodies 51 and 52 in the vertical direction is reduced and the electrode surfaces are two in the width direction, so that the contact surface is increased, and the electrostatic actuator 10C can be further downsized. In addition, since the lead wire connecting portion is also arranged on the inclined cut surface of the side surface of the electrostatic vibration substrate 55 and the bottom notch shape portion of the moving body 52, the occupied space for connecting the lead wire is reduced, and the compactness is easy. become. In addition, the same effects as the electrostatic actuator 10 can be obtained.

次に、本発明の第五の実施形態の内視鏡用撮像装置である撮像ユニットについて、図11〜13を用いて説明する。
図11は、本実施形態の撮像ユニットのレンズ光軸に沿った断面図である。図12は、上記撮像ユニットに組み込まれる静電アクチュエータの斜視図である。図13は、上記静電アクチュエータの進退動作状態図である。
Next, an imaging unit that is an endoscope imaging apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the lens optical axis of the imaging unit of the present embodiment. FIG. 12 is a perspective view of an electrostatic actuator incorporated in the imaging unit. FIG. 13 is a state diagram of the advance / retreat operation of the electrostatic actuator.

本実施形態の撮像ユニット1Dにおける静電アクチュエータ10Dは、第一の実施形態における静電アクチュエータ10に対して専用の移動体を設けず、移動レンズ枠を導電性部材で形成し、移動体としての機能を持たせ、該移動レンズ枠をガイドするケーブルパイプの付勢力によりを静電振動基板に当接させるように構成したものである。その他の撮像ユニット1Dの構成は、撮像ユニット1と同様である。以下、同一構成部材には同一の符号を付し、異なる部分について説明する。   The electrostatic actuator 10D in the imaging unit 1D of the present embodiment does not provide a dedicated moving body for the electrostatic actuator 10 in the first embodiment, and the moving lens frame is formed of a conductive member. It has a function and is configured to abut against the electrostatic vibration substrate by the urging force of the cable pipe that guides the moving lens frame. The configuration of the other imaging unit 1D is the same as that of the imaging unit 1. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same components, and different parts will be described.

本実施形態の撮像ユニット1Dは、図11に示すように移動レンズ枠16Dを含む静電アクチュエータ10D以外は、撮像ユニット1と同様の構成を有している。   The imaging unit 1D of the present embodiment has the same configuration as the imaging unit 1 except for an electrostatic actuator 10D including a moving lens frame 16D as shown in FIG.

静電アクチュエータ10Dは、図12に示すように移動レンズ枠16Dと、静電振動基板61と、積層圧電素子からなる振動子25と、収納枠26とを有している。   As shown in FIG. 12, the electrostatic actuator 10 </ b> D includes a moving lens frame 16 </ b> D, an electrostatic vibration substrate 61, a vibrator 25 made of a laminated piezoelectric element, and a storage frame 26.

移動レンズ枠16Dは、導電性部材で形成され、第二群レンズ17を保持しているが、下部に両側に突出する突起部16Da,16Dbを有している(図12)。突起部16Da,16Dbの下面が電極面16Dfを形成している。   The moving lens frame 16D is formed of a conductive member and holds the second group lens 17, but has protrusions 16Da and 16Db protruding on both sides at the lower part (FIG. 12). The lower surfaces of the protrusions 16Da and 16Db form an electrode surface 16Df.

また、移動レンズ枠16Dは、突起部16Da,16Dbの上面に当接する2本のケーブルパイプ63,64によりガイドされて進退可能に支持されている。ケーブルパイプ63と64は、そのパイプ部内をそれぞれリード線28a,28bとリード線27a,27b,が挿通している。ケーブルパイプ63にはパイプ部側面にリード線導出孔63aが配され、ケーブルパイプ64には、先端開口部がリード線導出部になっている。そして、ケーブルパイプ63は、図示しない付勢部材により下方に付勢された状態で保持されており、移動レンズ枠16Dの下部の電極面16Dfが後述する静電振動基板61の電極面61fに当接している。   The movable lens frame 16D is supported by the two cable pipes 63 and 64 that are in contact with the upper surfaces of the protrusions 16Da and 16Db so as to be able to advance and retreat. The cable pipes 63 and 64 have lead wires 28a and 28b and lead wires 27a and 27b inserted through the pipe portions, respectively. The cable pipe 63 is provided with a lead wire outlet hole 63a on the side of the pipe portion, and the cable pipe 64 has a leading end opening portion as a lead wire outlet portion. The cable pipe 63 is held in a state where it is urged downward by an urging member (not shown), and the lower electrode surface 16Df of the moving lens frame 16D contacts an electrode surface 61f of the electrostatic vibration substrate 61 described later. Touching.

静電振動基板61は、導電皮膜で覆われたシリコン材より形成され、さらに、後述する電極面以外の表面は絶縁材であるシリコン酸化膜で絶縁コーティングされている。この静電振動基板61の上面には、移動レンズ枠16Dの電極面16Dfと当接する電極面61fが形成され、付勢バネ24により、前方の振動子25側に付勢された状態で支持されている。静電振動基板61には、ケーブルパイプ63のリード線導出孔63aから導出されたリード線28bが電気的に接続される。また、リード線導出孔63aから導出されたリード線28aは、移動レンズ枠16Dの突起部16Daに電気的に接続される。   The electrostatic vibration substrate 61 is formed of a silicon material covered with a conductive film, and the surface other than the electrode surface described later is further insulation-coated with a silicon oxide film as an insulating material. An electrode surface 61f that contacts the electrode surface 16Df of the moving lens frame 16D is formed on the upper surface of the electrostatic vibration substrate 61 and supported by the biasing spring 24 in a state of being biased to the front vibrator 25 side. ing. The lead wire 28 b led out from the lead wire lead-out hole 63 a of the cable pipe 63 is electrically connected to the electrostatic vibration substrate 61. The lead wire 28a led out from the lead wire lead-out hole 63a is electrically connected to the protrusion 16Da of the moving lens frame 16D.

振動子62は、静電振動基板61の後方にて付勢バネ24の付勢力で当接した状態で配される。振動子62にはケーブルパイプ64の先端リード線導出孔から導出されたリード線27a,27bが電気的に接続される。なお、収納枠26は特に導電部材である必要はない。   The vibrator 62 is arranged behind the electrostatic vibration substrate 61 in contact with the urging force of the urging spring 24. Lead wires 27 a and 27 b led out from the lead wire lead-out holes of the cable pipe 64 are electrically connected to the vibrator 62. The storage frame 26 need not be a conductive member.

上述した構成を有する撮像ユニット1Dの静電アクチュエータ10Dによる移動レンズ枠16Dの進退動作の一例について、図13の進退動作状態図を用いて説明する。   An example of the advance / retreat operation of the moving lens frame 16D by the electrostatic actuator 10D of the imaging unit 1D having the above-described configuration will be described with reference to the advance / retreat operation state diagram of FIG.

まず、移動レンズ枠16DをH0 方向の前方に移動させる場合、図13の初期状態であるB1 状態において、リード線28aと28bの印加電圧を切り状態とし、静電振動基板61と移動レンズ枠16Dの突起部16Da,16Db間をフリー状態とする。   First, when moving the moving lens frame 16D forward in the H0 direction, in the B1 state, which is the initial state of FIG. 13, the applied voltage of the lead wires 28a and 28b is turned off, and the electrostatic vibration substrate 61 and the moving lens frame 16D are turned off. The protrusions 16Da and 16Db are in a free state.

続いて、リード線27a,27bにより振動子62に駆動電圧を印加し、B2 状態に示すように振動子62を膨張させて静電振動基板61を先端位置P61AからP61Bまで移動させる。このとき、静電振動基板61と移動レンズ枠16D間はフリー状態にあるので、移動レンズ枠16Dは、先端位置P16DAに止まっている。   Subsequently, a drive voltage is applied to the vibrator 62 by the lead wires 27a and 27b, the vibrator 62 is expanded as shown in the B2 state, and the electrostatic vibration substrate 61 is moved from the tip position P61A to P61B. At this time, since the space between the electrostatic vibration substrate 61 and the moving lens frame 16D is in a free state, the moving lens frame 16D remains at the tip position P16DA.

そして、リード線28a,28bに印加電圧を掛け、静電振動基板61と移動レンズ枠16Dの突起部16Da,16Db間を吸着状態とする。そこで、リード線27a,27bの駆動電圧を切ると、B3 状態に示すように、振動子62が収縮し、静電振動基板61が先端位置P61Aに戻る。移動レンズ枠16Dは、静電振動基板61と吸着状態にあるので静電振動基板61とともに先端位置P16DAからP16DBに移動する。   Then, an applied voltage is applied to the lead wires 28a and 28b, and the electrostatic vibration substrate 61 and the projections 16Da and 16Db of the moving lens frame 16D are brought into an attracting state. Therefore, when the drive voltage of the lead wires 27a and 27b is cut, the vibrator 62 contracts and the electrostatic vibration substrate 61 returns to the tip position P61A as shown in the B3 state. Since the moving lens frame 16D is attracted to the electrostatic vibration substrate 61, it moves together with the electrostatic vibration substrate 61 from the tip position P16DA to P16DB.

上述したB1 状態からB2 状態を経てB3 状態の動作により移動レンズ枠16Dは、先端位置P16DAからP16DBまで1ステップ分だけ前進したことになる。このような動作を繰り返すことによって、例えば、B4 状態に示す移動レンズ枠16Dを任意の先端位置P16DCまで前進移動させることができる。   The moving lens frame 16D is advanced by one step from the tip position P16DA to P16DB by the operation in the B3 state from the B1 state to the B2 state. By repeating such an operation, for example, the movable lens frame 16D shown in the B4 state can be moved forward to an arbitrary tip position P16DC.

一方、移動レンズ枠16をH0 方向の後方に移動させる場合、まず、図5のB3 状態を初期状態として、リード線28a,28bに電圧を掛け、静電振動基板61と移動レンズ枠16Dに高電圧を印加し、両者を吸着状態とする。そして、リード線27a,27bに駆動電圧を印加すると、B2 状態に示すように振動子62が膨張するので、静電振動基板61が先端位置P61AからP61Bまで移動する。移動レンズ枠16Dは、静電振動基板61と吸着状態にあるので先端位置P16DBからP16DAに後退移動する。   On the other hand, when the moving lens frame 16 is moved rearward in the H0 direction, first, a voltage is applied to the lead wires 28a and 28b with the B3 state in FIG. 5 as an initial state, and a high voltage is applied to the electrostatic vibration substrate 61 and the moving lens frame 16D. A voltage is applied to bring both into an adsorption state. When a drive voltage is applied to the lead wires 27a and 27b, the vibrator 62 expands as shown in the B2 state, so that the electrostatic vibration substrate 61 moves from the tip position P61A to P61B. Since the moving lens frame 16D is in the suction state with the electrostatic vibration substrate 61, it moves backward from the tip position P16DB to P16DA.

続いて、リード線28a,28bに電圧を切り、静電振動基板61と移動レンズ枠16Dとをフリー状態にして、リード線27a,27bに駆動電圧を切ると、振動子62は、B1 状態に示すように収縮して後端位置P62Aに前進し、静電振動基板61も付勢バネ24の付勢力によりその先端位置P61Aまで前進移動する。そのとき、静電振動基板61と移動レンズ枠16Dとの電極部はフリー状態にあるので移動レンズ枠16Dは、その先端位置P16DAに止まり、1ステップ分だけ後退することになる。このような動作を繰り返すことによって、移動レンズ枠16Dを任意位置に後退させることができる。   Subsequently, when the voltage is cut to the lead wires 28a and 28b, the electrostatic vibration substrate 61 and the moving lens frame 16D are brought into a free state, and the drive voltage is cut to the lead wires 27a and 27b, the vibrator 62 is brought into the B1 state. As shown, it contracts and advances to the rear end position P62A, and the electrostatic vibration substrate 61 also moves forward to its front end position P61A by the biasing force of the biasing spring 24. At this time, since the electrode portions of the electrostatic vibration substrate 61 and the moving lens frame 16D are in a free state, the moving lens frame 16D stops at the tip position P16DA and moves backward by one step. By repeating such an operation, the movable lens frame 16D can be retracted to an arbitrary position.

本実施形態の撮像ユニット1Dによれば、ケーブルパイプ63,64にリード線を挿通させ、静電振動基板61,振動子62,移動レンズ枠16Dの突起部16Daの電気的接続部まで導いている構造を採用しているのでリード線の配線が容易で、配線スペ−スも少なくなる。   According to the imaging unit 1D of the present embodiment, the lead wires are inserted into the cable pipes 63 and 64, and led to the electrical connection portion of the electrostatic vibration substrate 61, the vibrator 62, and the protrusion 16Da of the moving lens frame 16D. Since the structure is adopted, the wiring of the lead wire is easy and the wiring space is also reduced.

また、移動レンズ枠16Dには連結桿部を設ける必要がなく、また、移動体を兼ねるので構成部品が少なく、必要な配置スペ−スも少なくなる。そして、静電振動基板61に対して移動レンズ枠16Dを当接させるためのベアリングボールやボール付勢バネが不要になっており、構造が簡単化され、コンパクト化も実現できるといった効果が得られる。   Further, the moving lens frame 16D does not need to be provided with a connecting collar portion, and also serves as a moving body, so that there are few components and a necessary arrangement space is reduced. Further, the bearing ball and the ball biasing spring for bringing the moving lens frame 16D into contact with the electrostatic vibration substrate 61 are not necessary, and an effect that the structure is simplified and the compactness can be realized is obtained. .

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.

本発明による内視鏡用撮像装置は、外形を小さく抑えることができ、さらに、駆動用ケーブルの接続のための必要スペ−スが少なく、コンパクト化が可能な内視鏡用撮像装置として利用が可能である。   The endoscope image pickup apparatus according to the present invention can be used as an endoscope image pickup apparatus that can keep the outer shape small, further requires less space for connecting a drive cable, and can be made compact. Is possible.

図1は、本発明の第一の実施形態の内視鏡用撮像装置である撮像ユニットのレンズ光軸に沿った断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the lens optical axis of an imaging unit that is an endoscope imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図1の撮像ユニットが組み込まれる内視鏡挿入部先端の断面図である。It is sectional drawing of the endoscope insertion part front-end | tip in which the imaging unit of FIG. 1 is integrated. 図1の撮像ユニットに適用される静電アクチュエータの組み立て状態の斜視図である。It is a perspective view of the assembly state of the electrostatic actuator applied to the imaging unit of FIG. 図1の撮像ユニットの進退動作状態図である。FIG. 2 is a state diagram of an advance / retreat operation of the imaging unit of FIG. 1. 本発明の第二の実施形態の撮像ユニットに適用される静電アクチュエータまわりのレンズ光軸に沿った断面図である。It is sectional drawing along the lens optical axis around the electrostatic actuator applied to the imaging unit of 2nd embodiment of this invention. 図6の静電アクチュエータの組み立て状態の斜視図である。It is a perspective view of the assembly state of the electrostatic actuator of FIG. 本発明の第三の実施形態の撮像ユニットに適用される静電アクチュエータまわりのレンズ光軸に沿った断面図である。It is sectional drawing along the lens optical axis around the electrostatic actuator applied to the imaging unit of 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態の撮像ユニットに適用される静電アクチュエータまわりのレンズ光軸に沿った断面図である。It is sectional drawing along the lens optical axis around the electrostatic actuator applied to the imaging unit of 4th embodiment of this invention. 図9のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 本発明の第五の実施形態の撮像ユニットのレンズ光軸に沿った断面図である。It is sectional drawing along the lens optical axis of the imaging unit of 5th embodiment of this invention. 図11の撮像ユニットに組み込まれる静電アクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of the electrostatic actuator integrated in the imaging unit of FIG. 図12の静電アクチュエータの進退動作状態図である。FIG. 13 is a state diagram of an advance / retreat operation of the electrostatic actuator of FIG. 12. 従来の撮像ユニットのレンズ光軸に沿った断面図である。It is sectional drawing along the lens optical axis of the conventional imaging unit. 図14のD−D断面図である。It is DD sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,1D
…撮像ユニット(内視鏡用撮像装置)
10,10A,10B,10C,10D
…静電アクチュエータ
17 …第二群レンズ(光学レンズ)
16a,16Ba,16Ca,37a
…連結桿
16D…移動レンズ枠(移動体を兼ねる部材)
19,39,45,55,61
…静電振動基板
19b,39b,45b
…延出部
20,38,41,42,51,52
…移動体
21,43a,43b,54a,54b,54c,54d
…ボール付勢バネ(付勢部材)
38c…凸部(突部)
39a…貫通孔(挿通溝)
1,1D
... Imaging unit (imaging device for endoscope)
10, 10A, 10B, 10C, 10D
... Electrostatic actuator 17 ... Second lens group (optical lens)
16a, 16Ba, 16Ca, 37a
... Connecting rod 16D ... Moving lens frame (member also serving as a moving body)
19, 39, 45, 55, 61
... Electrostatic vibration substrate 19b, 39b, 45b
... Extension part 20,38,41,42,51,52
... Moving bodies 21, 43a, 43b, 54a, 54b, 54c, 54d
... Ball biasing spring (biasing member)
38c ... Projection (projection)
39a ... Through hole (insertion groove)

Claims (3)

光学レンズと、上記光学レンズを光軸方向に移動させる静電アクチュエータとを備えた内視鏡用撮像装置において、
上記静電アクチュエータは、上記光学レンズを保持するレンズ枠から延設する連結桿に連結され、自らの光軸方向に移動により上記光学レンズを光軸方向に移動せしめる移動体と、上記光学レンズの周面と上記移動体との間において、当該移動体に対して所定のタイミングにおいて静電吸着により当接可能に配設されると共に、圧電素子により構成された振動子に当接し、当該振動子の振動により上記移動体を光軸方向に移動させ得る静電振動基板と、を備え、
上記静電振動基板は、上記連結棹を光軸方向に移動自在に挿通する挿通部が形成されると共に、上記移動体より後方に延出し、下部に配線ケーブル用空間を形成する延出部を有し、
上記移動体は、当該移動体を上記静電振動基板に対して付勢する付勢手段を有する
ことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
In an endoscope imaging apparatus including an optical lens and an electrostatic actuator that moves the optical lens in the optical axis direction.
The electrostatic actuator is coupled to the connecting rod to extend from the lens frame for holding the optical lens, a movable body for moving the optical lens in the optical axis direction by moving to their optical axis direction, of the optical lens Between the peripheral surface and the moving body, the movable body is disposed so as to be able to contact with the moving body by electrostatic adsorption at a predetermined timing, and is also in contact with a vibrator constituted by a piezoelectric element. An electrostatic vibration substrate capable of moving the moving body in the optical axis direction by the vibration of
The electrostatic vibration substrate is formed with an insertion portion through which the connection rod is movably inserted in the optical axis direction, and has an extension portion extending rearward from the movable body and forming a wiring cable space below. Have
The endoscope imaging apparatus , wherein the moving body includes a biasing unit that biases the moving body against the electrostatic vibration substrate .
光学レンズと、上記光学レンズを光軸方向に移動させる静電アクチュエータとを備えた内視鏡用撮像装置において、
上記静電アクチュエータは、上記光学レンズを保持するレンズ枠から延設する連結桿に連結され、自らの光軸方向に移動により上記光学レンズを光軸方向に移動せしめる2つの移動体と、上記2つの移動体に挟持され、当該移動体に対して所定のタイミングにおいて静電吸着により当接可能に配設されると共に、圧電素子により構成された振動子に当接し、当該振動子の振動により上記移動体を光軸方向に移動させ得る静電振動基板と、を備え、
上記静電振動基板は、上記連結棹を光軸方向に移動自在に挿通する挿通部が形成され、
上記2つの移動体は、当該移動体を上記静電振動基板に対して付勢する付勢手段を有する
ことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
In an endoscope imaging apparatus including an optical lens and an electrostatic actuator that moves the optical lens in the optical axis direction.
The electrostatic actuator is connected to a connecting rod extending from a lens frame that holds the optical lens, and two moving bodies that move the optical lens in the optical axis direction by moving in the optical axis direction of the electrostatic actuator; The movable body is sandwiched between two movable bodies and arranged so as to be able to come into contact with the movable body by electrostatic adsorption at a predetermined timing, and is brought into contact with a vibrator constituted by a piezoelectric element. An electrostatic vibration substrate capable of moving the moving body in the optical axis direction,
The electrostatic vibration substrate is formed with an insertion portion through which the connecting rod is movably inserted in the optical axis direction.
The two moving bodies have urging means for urging the moving body against the electrostatic vibration substrate.
An endoscope imaging apparatus characterized by the above .
光学レンズと、上記光学レンズを光軸方向に移動させる静電アクチュエータとを備えた内視鏡用撮像装置において、
上記静電アクチュエータは、上記光学レンズを保持するレンズ枠から延設する連結桿に連結され、自らの光軸方向に移動により上記光学レンズを光軸方向に移動せしめる2つの移動体と、上記2つの移動体を覆った位置において、当該移動体に対して所定のタイミングにおいて静電吸着により当接可能に配設されると共に、圧電素子により構成された振動子に当接し、当該振動子の振動により上記移動体を光軸方向に移動させ得る静電振動基板と、を備え、
上記静電振動基板は、上記連結棹を光軸方向に移動自在に挿通する挿通部が形成され、
上記2つの移動体は、当該移動体を上記静電振動基板に対して付勢する付勢手段を有する
ことを特徴とする内視鏡用撮像装置。
In an endoscope imaging apparatus including an optical lens and an electrostatic actuator that moves the optical lens in the optical axis direction.
The electrostatic actuator is connected to a connecting rod extending from a lens frame that holds the optical lens, and two moving bodies that move the optical lens in the optical axis direction by moving in the optical axis direction of the electrostatic actuator; At a position covering one moving body, the movable body is arranged so as to be able to contact with the moving body by electrostatic adsorption at a predetermined timing, and is also in contact with a vibrator constituted by a piezoelectric element. An electrostatic vibration substrate capable of moving the movable body in the optical axis direction by
The electrostatic vibration substrate is formed with an insertion portion through which the connecting rod is movably inserted in the optical axis direction.
The two moving bodies have urging means for urging the moving body against the electrostatic vibration substrate.
An endoscope imaging apparatus characterized by the above .
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