WO2007108257A1 - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

　　複数のレンズ１７、１８、１９、２０と、絞り開口径を可変可能にする可変絞り機構３１とを備えて構成されるレンズユニット１１Ａを有する撮像装置１は、レンズユニット１１Ａに、可変絞り機構３１と、レンズユニット１１Ａの備える１つのレンズ１９とを固定部３５によって一体に構成した可変絞りユニット３０を備えている。

Description

明 細 書

撮像装置

技術分野

[0001] 本発明は小型な撮像装置に係り、具体的には内視鏡の対物光学系用のレンズに 可変絞り機構を設けて構成した撮像ユニットを有する、内視鏡用の撮像装置に関す る。

背景技術

[0002] 従来より、内視鏡は、医療分野等で広く利用されている。内視鏡は、例えば、体腔 内に細長な挿入部を挿入することによって、体腔内の臓器等を観察すること、必要に 応じて処置具挿通チャンネル内に処置具を挿入して各種処置をすることができる。内 視鏡は、挿入部の先端側に湾曲部を備え、操作部を操作することによって、観察方 向を変更させることができるようになってレ、る。

[0003] このような内視鏡、或いは、超小型カメラ等に用いられる撮像装置は、小型化の必 要性から 1つの焦点距離、いわゆる固定焦点を持つレンズ構成とされるが、可変絞り を備えている場合には、この可変絞りの開口量を小さくすることにより、フォーカス距 離を近距離側へと移動させることができるようになってレ、る。

[0004] 例えば、特開平 9— 318987号公報には、固定焦点となるように形成されたレンズ 部と、レンズ部からの光を絞るための回動部材を有する可変絞りと、レンズ部の前後 方向に移動させるための駆動手段とを有し、この駆動手段によって回動部材の回動 に連動して前記レンズ部を前後方向に進退移動させるようにした撮像装置に関する 技術が開示されている。

[0005] 従来の撮像装置では、可変絞りを用いると焦点位置が変わるので、十分な光学特 性を確保することが困難になる。この不具合に対応するため、撮像装置においては、 前記光学特性に対応した 2重焦点レンズ (多重焦点レンズともいう）を設けて焦点位 置を合わせる、又は、前記特開平 9 318987号公報の撮像装置に開示されている ようにレンズを移動させて焦点位置を合わせてレ、る。

[0006] し力しながら、前記特開平 9 318987号公報に記載されている撮像装置の技術 では、レンズを移動させるための駆動手段が必要であるため、撮像ユニット自体が大 きくなつてしまい、小型化、細径化が要求される小型の撮像装置には好ましくない。

[0007] また、可変絞りを形成する可変絞り機構は、各部材の強度が低ぐ且つ構造が複雑 である。このため、 2重焦点レンズを設けた撮像ユニット内に可変絞り機構を実装して 、十分な光学特性を得るためには、前記 2重焦点レンズに対して前記可変絞り機構 の精度を確保しながら位置決めを行う必要がある。この作業は、煩雑で、撮像装置を 容易に組み立てることを困難にする要因になっていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、組立作業性が良好で 、可変絞り機構の精度を確保して、良好な光学特性を得られる小型の撮像装置を提 供することを目的としている。

発明の開示

課題を解決するための手段

[0008] 本発明の撮像装置は、複数のレンズと、絞り開口径を可変可能にする可変絞り機 構とを備えて構成されるレンズユニットを有する撮像装置であって、前記レンズュニッ トに、前記可変絞り機構と、前記レンズユニットの備える 1つのレンズとを固定部によつ て一体に構成した可変絞りユニットを備えている。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明の実施例 1の撮像装置を示し、撮像装置を設けた内視鏡挿入部の先端 側の構成を説明する断面図

[図 2]撮像装置を構成する可変絞りユニットの構成及び製造方法を説明する図

[図 3]可変絞り機構を説明する斜視図

[図 4]可変絞り機構の分解組み立て図

[図 5]可変絞り機構の絞り動作を説明する図であって、固定絞り開口に絞り羽根部を 配置した状態を説明する図

[図 6]可変絞り機構の絞り動作を説明する図であって、絞り羽根部を固定絞り開口か ら回避された状態を説明する図

[図 7]絞り羽根部を固定絞り開口に配置した状態における可変絞り機構を示す説明 図 [図 8]絞り羽根部が絞り込み状態から開放状態に移動する中間状態における可変絞 り機構を示す説明図

[図 9]絞り羽根部が固定絞り開口から回避された状態における可変絞り機構を示す説 明図

[図 10]実施例 2の撮像装置が備える可変絞り機構示す斜視図

[図 11]図 10の可変絞り機構の分解組み立て図

[図 12]可変絞り機構の絞り動作を説明する図であって、一対の絞り羽根部が固定絞 り開口に配置されている状態を説明する図

[図 13]可変絞り機構の絞り動作を説明する図であって、一回の絞り羽根部が固定絞 り開口力 回避され状態を説明する図

[図 14]本発明の実施例 3の撮像装置を示し、移動レンズ枠を移動させるイオン伝導ァ クチユエータを備える撮像装置を設けた内視鏡揷入部の先端側の構成を説明する 断面図

[図 15]イオン伝導ァクチユエータを駆動する電気回路の構成を説明するブロック図 [図 16]イオン伝導ァクチユエータの構成を説明する平面図

[図 17]実施例 3の変形例であるイオン伝導ァクチユエータを備える撮像装置を設けた 内視鏡挿入部の先端側の構成を説明する断面図

[図 18]図 17に示すイオン伝導ァクチユエータの構成を説明する平面図

[図 19]実施例 3の他の変形例である、絞り機能を兼ね備えた構成のイオン伝導ァクチ ユエータを備える撮像装置の主要部分の構成を説明する断面図

[図 20]図 19に示すイオン伝導ァクチユエータの作用を説明する図。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

[0011] (実施例 1)

図 1乃至図 9を参照して本発明の第 1実施例の撮像装置を説明する。尚、本実施例 では、本発明に係る撮像装置を内視鏡に用いた構成例を説明するが、本発明に係 る撮像装置は内視鏡用に限定されるものではなぐ小型カメラ等の撮像装置につい ても適用可能である。 [0012] 図 1に示すように撮像手段である撮像装置 1は、例えば内視鏡の内視鏡挿入部（以 下、挿入部と記載） 2を構成する、硬質の先端部 2A内に設けられている。

内視鏡は使用時において、図示しないビデオプロセッサ、光源装置、及びモニター 等の外部機器に接続されて、内視鏡システムとして構成される。内視鏡は、可撓性を 有する細長な揷入部 2と、この揷入部 2の基端側に接続された操作部（図示せず）と、 この操作部（図示せず）の側部から延出される図示しないユニバーサルコードとを備 えている。ユニバーサルコード内には、先端部 2A内に設けられた撮像装置 1から延 出する信号ケーブル 27、及び光源装置からの照明光を伝達する図示しないライトガ イドファイバ等が揷通されている。ユニバーサルコードの端部には、光源装置及びビ デォプロセッサと着脱可能な接続部分である図示しないコネクタ部が設けられている

[0013] 揷入部 2は、先端側から順に硬質の先端部 2Aと、この先端部 2Aの基端部に連設 する湾曲可能な図示しない湾曲部と、この湾曲部の基端部に連設する細長で可撓 性を有する図示しない可撓管部とを有して構成されている。

[0014] 挿入部 2内には、照明光を伝達するライトガイドファイバが挿通されている。ライトガ イドファイバは、操作部を介してユニバーサルコード内に挿通され、基端部が図示し ない光源装置のライトガイドコネクタに接続される。

[0015] ライトガイドファイバの先端部分は、先端部 2A内において固定されている。先端部 2Aの先端部分には照明光学系である照明ユニットの図示しない照明窓が配設され ており、ライトガイドファイバを伝達された照明光は、照明窓を介して外部に出射され る。先端部 2Aの先端面には先端カバー 3が設けてある。

[0016] 揷入部 2内には、例えば、医療器具としての鉗子等の処置具が揷通可能な管路で ある処置具チャンネル (鉗子チャンネルともいう） 10が設けられている。この処置具チ ヤンネル 10の先端は、先端カバー 3の先端面において開口している。処置具チャン ネルは吸引チャンネルを兼用してレ、る。

[0017] 処置具チャンネル 10は、揷入部 2の基端側において分岐し、一方は操作部に配設 された図示しない処置具揷入口に連通している。他方は、揷入部 2及びュニバーサ ルコード内を揷通し、その基端が図示しないコネクタ部を介して吸引手段に接続され ている。したがって、処置具チャンネル 10を介して、処置具を体腔内に導入すること

、又は、体腔内の体液等を吸引することができるようになつている。

[0018] 先端カバー 3の先端面には図示しない送気送水ノズルが設けられている。送気送 水ノズルは、送気操作、或いは送水操作によって、後述する観察光学系の観察窓を 形成する先端レンズ 17に向けて洗滌液、又は気体を噴出する。

[0019] 撮像装置 1を有する先端部 2Aの具体的な構成について説明する。

図 1に示すように先端部 2A内には、撮像装置 1を構成する撮像ユニット 11が設けら れている。尚、撮像ユニット 11の具体的な構成は後述する。

先端部 2Aの先端側には先端カバー 3が設けられている。先端カバー 3は、例えば 樹脂部材で形成され、複数の孔部が形成された円柱部材 4の先端側に被覆して配 設されている。円柱部材 4の基端側には、湾曲部の最先端を構成する略環状の先端 湾曲駒 6が固定されている。

[0020] 円柱部材 4、及び先端湾曲駒 6の外周には、それらを覆うように外皮 5が被せられて いる。外皮 5の先端側は、接着部 5aによって先端部 2Aに固着されている。

[0021] 円柱部材 4に形成された複数の孔部のうち、図中に示す 1つの孔部は処置具チヤ ンネル 10の先端部分を形成し、他の 1つの孔部には撮像ユニット 11が配置される撮 像装置用孔部である。なお、図示しない孔部には照明ユニット、送気送水ノズルがそ れぞれ配置される。

[0022] 照明ユニットは、例えば 2っ孔部にそれぞれ嵌装される。照明ユニットの基端部分 には、ライトガイドファイバの先端部分がそれぞれ配置される。尚、それぞれの照明ュ ニットの先端には、照明窓を構成する照明レンズが設けられている。

[0023] 撮像装置用孔部には、撮像ユニット 11の観察窓に相当する先端レンズ 17等を固 定する第 1レンズ枠 13が嵌装される。先端レンズ 17の先端面は、先端部 2Aの先端 面上に露出するように配設されている。

[0024] 本実施例において撮像ユニット 11は、後述する可変絞りユニット 30を有するレンズ ユニット 11Aと、 CCD (Charge Coupled Device) , CMOS (Complementary Metal-Ox ide Semiconductor)などの撮像素子 23と、回路基板 24とを備えて構成されている。

[0025] レンズユニット 11Aは、図 1に示すように、第 1レンズ群 18、第 2レンズ群 19、第 3レ ンズ群 20、第 4レンズ群 21と、第 1レンズ枠 13、第 3レンズ枠 14、第 4レンズ枠 15と、 可変絞りユニット 30とを有して構成されている。可変絞りユニット 30は、具体的に、第 2レンズ 19及び可変絞り機構 31を含んで構成される。

[0026] 本実施例において、先端レンズ 17を含む例えば 2つの対物レンズを備える第 1レン ズ群 18は第 1レンズ枠 13に保持されている。

[0027] 第 2のレンズである 2重焦点レンズ 19は、可変絞り機構 31に固定された状態で第 3 レンズ枠 14の先端側に保持されている。すなわち、 2重焦点レンズ 19を有する可変 絞りユニット 30は、 2重焦点レンズ 19が第 3レンズ枠 14に保持されることによって、該 第 3レンズ枠 14に固定されるようになっている。

一方、第 3レンズ枠 14の基端側には例えば 2つのレンズを備える第 3レンズ群 20が 保持されている。そして、第 4レンズ枠 15には例えば 1つの対物レンズである第 4レン ズ 21が保持されている。

尚、前記可変絞りユニット 30の具体的な構成については後述する。

撮像素子 23の受光面側には、第 4レンズ枠 15の最基端に保持されている第 4レン ズの基端側に並設されるカバーガラス 22が設けられている。撮像素子 23には回路 基板 24が接続されている。回路基板 24は、電気部品及び配線パターンを有し、撮 像素子 23の受光面に結像された光学像に対応する画像信号を生成し、その画像信 号を信号ケーブル 27に出力する。尚、回路基板 24には、信号ケーブル 27の備える 複数の信号線 25が半田附け等によって接続されている。

[0028] カバーガラス 22、撮像素子 23、回路基板 24の外周部及び信号ケーブル 27の先 端部分は、夫々絶縁封止樹脂などの封止部 12により一体的に覆われ、さらに、補強 用円環部 16及び絶縁チューブ 14Aにより被覆されている。絶縁チューブ 14Aは、撮 像ユニット 11の先端部の第 1のレンズ枠 13の基端側から信号ケーブル 27が揷通す る接続管 27Aの全長に渡って設けられて、第 4のレンズ枠 15、補強用円遠環部 16 等を被覆している。

[0029] 信号ケーブル 27は、撮像ユニット 11にて取得した画像信号を、ビデオプロセッサ内 の信号処理回路に伝送する。

[0030] また、信号ケーブル 27は、前記可変絞りユニット 30の可変絞り機構 31を制御する 信号線 26を備えている。信号線 26は、図 1に示すように、撮像ユニット 11の内部に 配され、先端部は可変絞りユニット 30の可変絞り機構 31に電気的に接続されている 。一方、信号線 26の基端部は、信号ケーブル 27と同様に、ビデオプロセッサ内の駆 動制御回路に電気的に接続されている。

[0031] 本実施例の撮像ユニット 11においては、第 1のレンズ群 18と、第 3のレンズ群 20と の間に、 2重焦点レンズ 19を有する可変絞りユニット 30が設けられている。

ここで、可変絞りユニット 30の具体的な構成、及び製造方法を、図 1から図 4を参照 して説明する。

[0032] 図 1、図 2に示すように、可変絞りユニット 30は、対物レンズである 2重焦点レンズ 19 と、可変絞り機構 31とを有して構成されている。可変絞り機構 31の駆動が可能な面 側には 2重焦点レンズ 19を固定するための固定部 35が設けられている。

[0033] 尚、可変絞り機構 31の駆動が可能な面側とは、可変絞り機構 31の駆動、つまり、 絞り開口径を可変することができるように 2重焦点レンズ 19が固定部 35によって固定 された該可変絞り機構 31の面部を意味し、本実施例では、可変絞り機構 31の出射 面側としている。

[0034] 2重焦点レンズ 19は、図 2に示すように多重レンズの特性を有する。 2重焦点レンズ 19は、可変絞り機構 31の絞りを絞った状態の絞り内径 Φに対応する径を有する凸レ ンズ部分を備えて構成され、レンズの最大径は Φ 0である。尚、本実施例では、対物 レンズとして、 2重焦点レンズ 19を用いて可変絞りユニット 30を構成した力 対物レン ズは 2重焦点レンズに限定されるものではなぐ他の対物レンズ等を用いて構成して も良い。

[0035] 可変絞り機構 31は、主に、絞り羽根部 32と、第 1の基板 33と、第 2の基板 34とで構 成される。絞り羽根部 32は、絞り開口径を変える第 1の基板 33には、 2重焦点レンズ 19を固定するための固定部 35が出射面側に設けられる。絞り羽根部 32は、第 1の 基板 33と第 2の基板 34とで挟持される。

[0036] 第 1の基板 33の出射面側には、 2重焦点レンズ 19を固定するための固定部 35が 設けられる。固定部 35は、例えば、紫外線の照射によって光重合反応を開始して硬 化する特性を有する紫外線硬化樹脂部材である。このような特性を有する紫外線硬 化樹脂部材を用いて、 2重焦点レンズ 19を第 1の基板 33に接続固定している。尚、 本実施例では、固定部 35として紫外線硬化樹脂部材を用いるが、固定部 35はこれ に限定されるものではなぐ他の接続部材を用いても良レ、。この場合、固定部 35は光 透過性を有するものが望ましレ、。

[0037] 図 2を参照して可変絞りユニット 30の製造方法を説明する。

本実施例では、図 2に示すように、可変絞り機構 31を構成する第 1の基板 33の出 射面側に固定部 35となる紫外線硬化樹脂部材を塗布し、その固定部 35上に 2重焦 点レンズ 19の入射面側を重ねるように配置して位置決めを行レ、、その後、紫外線を 照射して 2重焦点レンズ 19の入射面側を固定する。

[0038] 位置決めの際、可変絞り機構 31を構成する絞り羽根部 32の絞り開口径を最も小さ くして絞りを絞った状態、すなわち、絞り羽根部 32によって絞り径を図 2に示す絞り内 径 Φにした状態にして、可変レンズ絞り機構 31に対する 2重焦点レンズ 19の位置決 めを行う。

尚、 2重焦点レンズ 19の位置決めとは、絞り羽根部 32の絞り開口における長手方 向の中心軸〇と、 2重焦点レンズ 19 (凸レンズ部分）における焦点位置とを位置させ て 2重焦点レンズ 19の芯出しを行うための位置決めである。

[0039] 2重焦点レンズ 19の芯出しを行った後、図示しない紫外線出射装置により、図 2に 示すように、 2重焦点レンズ 19の出射面側の全域に紫外線を照射する。すると、固定 部 35を構成する紫外線硬化樹脂部材は、光重合反応を開始して硬化することにより 、第 1の基板 33上に 2重焦点レンズ 19が芯出しされた状態で固定される。こうして、 本実施例の可変絞りユニット 30を簡単に製造することができる。

[0040] 次に、本実施例の可変絞りユニット 30の可変絞り機構 31の具体的な構成を図 3か ら図 6を参照して説明する。

[0041] 図 3に示すように、可変絞り機構 31の第 2の基板 34上にはイオン伝導ァクチユエ一 タ 36が設けられている。イオン伝導ァクチユエータ 36は、後述する変形特性を備え、 その変形特性によって第 1の基板 33と第 2の基板 34との間に回動可能に装着されて レ、る絞り羽根部 32を回動させて、絞り開口径を変えるようにしている。

[0042] イオン伝導ァクチユエータ 36は、電圧の印加により、高分子電解質内の陽イオンが 陰極側へと移動し、表裏で膨潤に差が生じることで変形するといつた特性を有してい る。イオン伝導ァクチユエータ 36は、略円弧形状に形成された板体であって、該ィォ ン伝導ァクチユエータ 36の両側端部には、円筒状に形成された接合部 37が設けら れている。これらの接合部 37にはそれぞれ、後述する駆動軸 38、固定軸 40を揷通 するための揷通孔 37aが形成されている。

[0043] また、イオン伝導ァクチユエータ 36表面、裏面には、信号線 26a、 26bがそれぞれ 半田等によって電気的に接続される。これら信号線 26a、 26bは、例えば一方の接合 部 37近傍で一本の信号ケーブル 26として束ねられ、この信号ケーブル 26は、図 1に 示すように、切り欠き 13a、 15aを介して撮像ユニット 11内部に配されて信号ケープ ノレ 27内に揷通される。

[0044] 尚、 2つの信号線 26a、 26bのイオン伝導ァクチユエータ 36に対する接続位置は、 図 3に示す接続位置に限定されるものではなぐイオン伝導ァクチユエータ 36に電圧 を印加して変形することができる接続位置であれば良い。

[0045] 次に、図 4を参照して、可変絞り機構 31の組み立て手順、及び構成を説明する。

図 4に示すように、第 1の基板 33には、最大の絞り開口径を形成する固定絞り開口 33aと、長穴 33bと、回動軸穴 33cと、固定軸穴 33dとが形成されている。長穴 33bは 駆動軸 38を摺動移動させるための穴であって、開口 34a側から外周方向に細長で 曲線形状に形成されている。回動軸穴 33cには、回動軸 39が配置される。固定軸穴 33dには固定軸 40が固定される。

[0046] 一方、第 2の基板 34には、第 1の基板 33と同様な、固定絞り開口 34aと、長穴 34b と、回動軸穴 34cと、固定軸穴 34dとが形成されている。したがって、第 1の基板 33及 び第 2の基板 34を製造する場合、第 1の基板 33と、第 2の基板 34とが同形状なので 、一度のプレス加工等によって、容易に製造が可能である。

[0047] 第 1の基板 33と第 2の基板 34との間に回動自在に介在する絞り羽根部 32は、最小 の絞り開口径の絞り開口 32aを有する遮光部 32sと、回動軸 39と、駆動軸 38とを有し て構成されている。回動軸 39は、絞り開口 32aを有する本体の基端側に設けられて いる。駆動軸 38は、回動軸 39の近傍に設けられている。なお、遮光部 32sの外径は 、固定絞り開口 33a、 34aの外径よりも大径である。 [0048] 回動軸 39は円柱形状であって、絞り羽根部 32の本体の表面側、裏面側に突出し て設けられている。回動軸 39は、本体の表面、裏面に対して一体、又は本体に対し て別体で構成される。第 1の基板 33側に突出する回動軸 39は、第 1の基板 33の固 定軸穴 33cに回動自在に配置され、第 2の基板 33側に突出する回動軸 39は、第 2 の基板 34の回動軸穴 34cに回動自在に配置されるようになっている。

[0049] 駆動軸 38は円柱形状であって、絞り羽根部 32の本体の表面側、裏面側に突出し て設けられている。駆動軸 38は、本体の表面、裏面に対して一体、又は本体に対し て別体で構成される。第 1の基板 33側に突出する駆動軸 38は、第 1の基板 33の長 穴 33bに揷通され、第 2の基板 34側に突出する駆動軸 38は、第 2の基板 34の長穴 34bに揷通される。第 2の基板 34側に突出する駆動軸 38は、イオン伝導ァクチユエ ータ 36の接合部 37の揷通孔 37aに揷通して係合することができるような長さに形成 されている。

[0050] 固定軸 40は円柱形状であって、第 1の基板 33と第 2の基板 34との間に配置される 円板 40aに一体、又は別体で設けられ、円板 40aの表面及び裏面から突出している 第 1の基板 33側に突出する固定軸 40は、第 1の基板 33の固定軸穴 33dに嵌合さ れ、第 2の基板 34側に突出する固定軸 40は、第 2の基板 34の固定軸穴 34dに挿通 される。第 2の基板 34側に突出する固定軸 38は、イオン伝導ァクチユエータ 36の接 合部 37の揷通孔 37aに挿通して係合する長さに形成されている。

[0051] 上記構成の可変絞り機構 31を組み立てる手順において、作業者は、例えば、図 4 に示す、第 1の基板 33の回動軸穴 33cに回動軸 39を配置し、固定軸穴 33dに固定 軸 40を嵌合させると同時に、第 1の基板 33の長穴 33bに絞り羽根部 32の駆動軸 38 を揷通させる。

[0052] 次に、作業者は、この配置状態において、前記固定軸 40を第 2の基板 34の固定軸 穴 34dに揷通させると同時に、絞り羽根部 32の回動軸 39を第 2の基板 34の回動軸 穴 34cに配置させるとともに、駆動軸 38を第 2の基板 34の長穴 34bに揷通させる。

[0053] 次いで、作業者は、イオン伝導ァクチユエータ 36の備える 2つの接合部 37の貫通 孔 37aを、第 2の基板 34の固定軸穴 34cから突出している固定軸 40と、長穴 34bか ら突出している駆動軸 38とにそれぞれ嵌入させる。

[0054] その後、作業者は、イオン伝導ァクチユエータ 36の表面、裏面に、信号ケーブル 2 6の信号線 26a、 26bをそれぞれ半田等によって電気的に接続する。尚、予め、信号 線 26a、 26bをイオン伝導ァクチユエータ 36に接続してぉレ、ても良レ、。

上述した組み立て手順により、本実施例の可変絞り機構 31を簡単に組み付けて製 造することが可能となる。

[0055] 次に、本実施例の撮像装置 1の作用を、図 5から図 9を参照して説明する。

本実施例の撮像装置 1の絞り開口径は、可変絞りユニット 30の可変絞り機構 31を 構成するイオン伝導ァクチユエータ 36に電気的に接続される信号ケーブル 26を介し て、駆動用信号の電流値を変えることによって、該イオン伝導ァクチユエータ 36の変 形作用によって変えられる。

[0056] 尚、実際の操作は、例えば、術者が内視鏡の図示しない操作部に設けられたスイツ チを操作することによって行われる。そして、このスィッチから出力される操作信号に 基づいて、ビデオプロセッサ内の図示しない駆動制御回路が制御されて、駆動用信 号の電流値が変わるようになつている。

[0057] 例えば、術者が図示しない操作部のスィッチを操作して、可変絞りユニット 30の絞り を絞る動作をさせる駆動用信号を出力させたとする。すると、可変絞りユニット 30の可 変絞り機構 31を構成するイオン伝導ァクチユエータ 36に信号線 26a、 26bを介して 駆動用信号が流れて電圧が印加される。すると、イオン伝導ァクチユエータ 36は、電 圧の印加に伴って、例えば図 7に示すように円弧形状の内方向に両側の接合部 37 が近づけるように収縮変形する。

[0058] すなわち、イオン伝導ァクチユエータ 36は、一方の接合部 37が固定軸 40に固定さ れているので、変形作用に伴って、他方の接合部 37だけが固定絞り開口 34a方向に 移動する。すると、他方の接合部 37に揷通されている駆動軸 38が長穴 34b、 33b内 を固定絞り開口 34a方向に移動することによって、絞り羽根部 32の絞り開口 32aが、 図 5、図 7に示すように、第 1基板 33の固定絞り開口 33a及び第 2基板 34の固定絞り 開口 34a内に配置されるように移動する。

[0059] そして、絞り羽根部 32の絞り開口 32aが固定絞り開口 34a、 33aの中央に配置され ることにより、固定絞り開口 34a、 33aが遮光部 32sで遮られる。すると、可変絞り機構 31の絞り開口径は、最も小さく絞りを絞った状態、すなわち、絞り羽根部 32によって 絞り径を図 2に示す絞り内径 Φにした状態となる。

[0060] 次に、術者が図示しない操作部のスィッチを操作して、可変絞りユニット 30への駆 動用信号の出力を停止させたとする。 すると、イオン伝導ァクチユエータ 36への電 圧の印加が停止されることにより、接合部 37が図 9に示す第 1の基板 33及び第 2の 基板 34の外周方向に移動して、収縮されてレ、たイオン伝導ァクチユエータ 36が元の 状態に戻るように変形する。

[0061] すなわち、イオン伝導ァクチユエータ 36は、一方の接合部 37が固定軸 40に固定さ れているので、変形作用に伴って、他方の接合部 37だけが基板 33、 34の外周方向 に移動する。

[0062] すると、他方の接合部 37に揷通されている駆動軸 38が長穴 34b、 33b内を前記絞 り時とは逆方向に移動することによって、絞り羽根部 32は、図 8に示す移動状態を経 て、図 6、図 9に示すように、基板 33, 34の固定絞り開口 34a、 33aから回避する位置 まで移動する。

[0063] そして、固定絞り開口 34a、 33aは、完全に開放された、最大の絞り開口径となる。

[0064] このように、実施例 1によれば、組み立て時、又は絞り駆動時に必要な強度を確保 でき、また高精度で、作業性良く組み立てることができる小型の可変絞りユニット 30を 得ること力 Sできる。

また、可変絞りユニット 30は、絞り羽根部 32によって絞り開口を絞った状態にて 2重 焦点レンズ 19の芯出しを行って、この 2重焦点レンズ 19と可変絞り機構 31との位置 決めを行った後、固定部 35により固定するので、絞りを絞った状態での絞り内径のば らっきを抑えることが可能となる。よって、このような可変絞りユニット 30を用いることに より、良好な光学特性が得られる撮像装置 1の実現が可能となる。

さらに、小型化の可変絞りユニット 30を用いることによって、撮像装置 1の小型化に も寄与する。

[0065] 尚、実施例 1においては、可変絞りユニット 30を構成する可変絞り機構 31は、第 1 の基板 33、第 2の基板 34等の面部材に固定部 35を介して 2重焦点レンズ 19を積層 して固定する構成としている。しかし、可変絞り機構の構成はこれに限定されることは なぐ例えば、絞り羽根部 32、及び基板 33、 34を、絞り羽根部 32が回動可能に立体 的に構成し、この構成した可変絞り機構に 2重焦点レンズ 19を実施例 1と同様に固定 部 35により積層し固定するようにしても良い。

[0066] また、実施例 1においては、可変絞りユニット 30を構成する 2重焦点レンズ 19を可 変絞り機構 31の出射面側に設ける構成であるが、 2重焦点レンズ 19を例えば、可変 絞り機構 31の入射面側に設けて可変絞りユニットを構成するようにしても良レ、。この 構成を採る場合、光学的に、他の対物レンズの移動、又は追加等の処置が必要とな る場合もある。

[0067] 次に、可変絞りユニット 30の実施例 2を、図 10から図 13を参照して説明する。

(実施例 2)

図 10から図 13は実施例 2を説明する図である。尚、図 10から図 13において、前記 実施例 1と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部 分のみを説明する。

[0068] 実施例 1の可変絞りユニット 30では、絞り羽根部 32の回動によって、固定絞り開口 33a、 34aを絞った状態と、開放した状態との 2つの絞り実行モードを実行できる。し かし、固定絞り開口 33a、 34aを徐々に絞ることはできない。本実施例 2の可変絞りュ ニット 30を構成する可変絞り機構 31Aは、固定絞り開口 33a、 34a、 41aを、徐々に 絞ること、徐々に開放することが可能な構成である。

[0069] 具体的に実施例 2の可変絞りユニット 30は、図 10に示す可変絞り機構 31Aを有し ている。固定部 35可変絞り機構 31Aは、図 10から図 13に示すように、イオン伝導ァ クチユエータ 36と、第 1の基板 33A、第 2の基板 34A、及び第 3の基板 41と、第 1の 絞り羽根部 42及び第 2の絞り羽根部 43とを有して構成されている。

[0070] すなわち、本実施例の可変絞り機構 31Aは一対の絞り羽根部を備えた 2枚羽根で 構成され、第 1の絞り羽根部 42と第 2の絞り羽根部 43とを設けて、固定絞り開口 33a 、 34a, 41aを徐々に絞ったり、開放したりすることができるように構成している。なお、 2重焦点レンズ 19と第 1の基板 33Aとの固定部 35の構成については実施例 1と同様 である。 [0071] 次に、図 11を参照して可変絞り機構 31Aの組み立て手順、及び構成について説 明する。

図 11に示すように、可変絞り機構 31Aは、前述した実施例 1の構成要素に加えて、 第 3の基板 41と、 2枚羽根機構を構成するための第 1の羽根部 42及び第 2の絞り羽 根部 43と、第 1のスぺーサ 44及び第 2のスぺーサ 45と、第 1のスぺーサ受け部 46及 び第 2のスぺーサ受け部 47と、第 1の駆動軸 40及び第 2の駆動軸 48とを備えている

[0072] 第 1の基板 33Aには、さらに、長穴 33b、回動軸穴 33c、固定軸穴 33dが設けられ 第 2の基板 34Aには、さらに、長穴 34b、回動軸穴 34c、固定軸穴 34dが設けられて いる。すなわち、第 1の基板 33Aには、固定絞り開口 33aと、 2つの長穴 33bと、 2つ の回動軸穴 33cと、 2つの固定軸穴 33dとが設けられ、第 2の基板 34Aには、固定絞 り開口 34aと、 2つの長穴 34bと、 2つの回動軸穴 34cと、 2つの固定軸穴 33dとが設 けられている。また、第 3の基板 41にも、基板 33A、 34Aと同じように、固定絞り開口 41aと、 2つの長穴 41bと、 2つの回動軸穴 41cと、 2つの固定軸穴 41dとが設けられ ている。

[0073] 第 1の基板 33Aと第 2の基板 34Aとの間には、第 3の基板 41が配置される。そして 、第 1の基板 33Aと第 3の基板 41との間には、図 1 1に示すように、第 1の絞り羽根部 42と、第 1のスぺーサ 44及び第 2のスぺーサ 45と、第 1の固定軸 40が配されるように なっている。 一方、第 3の基板 41と第 2の基板 34Aとの間には、第 2の絞り羽根部 4 3と、第 1のスぺーサ受け部 46及び第 2のスぺーサ受け部 47と、第 2の固定軸 48が 配されるようになっている。

[0074] 第 1の絞り羽根部 42と第 2の絞り羽根部 43とは、図 11乃至図 13に示すように、それ ぞれ半円弧形状に形成された絞り開口 42a、 43aが遮光部 42s、 43sに構成されてい る。これら二つの絞り開口 42a、 43aは第 1の絞り羽根部 42と第 2の絞り羽根部 43と が図 12に示すように移動された状態において、最小の絞り開口径 Φ (図 2参照）を形 成するようになっている。なお、遮光部 42sと遮光部 43sとによって構成される円板部 の外径は、固定絞り開口 33a、 34aの外径よりも大径に構成されている

第 1の絞り羽根部 42には回動軸 42bが設けられ、第 2の絞り羽根部 43には回動軸 43bが設けられている。第 2の絞り羽根部 43の回動軸 43bは円柱形状であって、第 2 の絞り羽根部 43の本体に一体、又は別体で設けられ、本体の表面及び裏面から突 出している。回動軸 43bの突出量は、図 11中の下方向である第 3の基板 41の上面 方向に向かう回動軸 43bの突出量が長く形成されている。一方、第 1の絞り羽根部 4 2の回動軸 42bは、第 2の絞り羽根部 43の回動軸 43bの向きとは逆方向である、図 1 1中の上方向である第 3の基板 41の下面方向に向力 回動軸 42bの突出量が長く形 成されている。

[0075] また、第 1の絞り羽根部 42には、第 2の駆動軸 48を揷通するための揷通孔 42cが 設けられ、第 2の絞り羽根部 43には、第 1の駆動軸 40を揷通するための揷通孔 43c が設けられている。

[0076] 第 1のスぺーサ 44及び第 2のスぺーサ 45は、それぞれスぺーサ本体を有している 。これらのスぺーサ本体の表面側、裏面側には円柱形状の固定軸 44a、 45aが設け られている。固定軸 44a、 45aは、本体の表面、裏面に対して一体、又は本体に対し て別体である。これらの固定軸 44a、 45aは、第 3の基板 41に設けられた各固定軸穴 41dに挿通された後、第 1、第 2のスぺーサ受け部 46、 47を介して、第 2の基板 34A の各固定軸穴 34dに配置される。

[0077] また、第 1の駆動軸 40及び第 2の駆動軸 48は円柱形状であって、それぞれ円板 4 0a、 48aの一体、又は別体で設けられ、円板 40a、 48aの表面及び裏面から突出し ている。そして、第 1の基板 33A側に突出する第 1の駆動軸 40は、第 1の基板 33Aの 長穴 33bに挿通される。これに対して、第 3の基板 41側に突出する第 1の駆動軸 40 は、第 3の基板 41の長穴 41bに挿通され、その後、第 2の絞り羽根部 43の揷通孔 43 c、第 2の基板 34Aの長穴 34bを介して、イオン伝導ァクチユエータ 36の接合部 37の 揷通孔 37aに揷通される。

[0078] 一方、第 2の基板 34A側に突出する第 2の駆動軸 48は、第 2の基板 34Aの長穴 34 bに揷通された後、イオン伝導ァクチユエータ 36の接合部 37の揷通孔 37aに揷通さ れる。これに対して、第 3の基板 41側に突出する第 2の駆動軸 48は、第 3の基板 41 の長穴 41bに揷通された後、第 1の絞り羽根部 42の揷通孔 42cを介して、第 1の基 板 33Aの長穴 33bに揷通される。 [0079] この取付状態において、第 1の絞り羽根部 42の第 1の基板 33A側に突出する回動 軸 42bは、第 1の基板 33Aの回動軸穴 33cに配置される。これに対して、第 1の絞り 羽根部 42の第 3の基板 41側に突出する回動軸 42bは、第 3の基板 41の回動軸穴 4 lcに揷通された後、第 2の基板 34Aの回動軸穴 34cに配置される。

[0080] 一方、第 2の絞り羽根部 43の第 2の基板 34A側に突出する回動軸 43bは、第 2の 基板 34Aの回動軸穴 34cに配置される。これに対して、第 2の絞り羽根部 43の第 3の 基板 41側に突出する回動軸 43bは、第 3の基板 41の回動軸穴 41cに揷通された後 、第 1の基板 33Aの回動軸穴 33cに配置される。

[0081] 上記構成の可変絞り機構 31 Aを組み立てる手順において、作業者は、第 1の基板 33Aと第 3の基板 41との間に、第 1の絞り羽根部 42、スぺーサ 44、 45、及び第 1の 駆動軸 40を、順次組み付ける。

[0082] 次に、作業者は、第 3の基板 41と第 2の基板 34Aとの間に、第 2の絞り羽根部 43、 スぺーサ受け部 46、 47、及び第 2の駆動軸 48を、順次組み付ける。次いで、実施例 1と同様に、作業者は、イオン伝導ァクチユエータ 36が備える 2つの接合部 37の貫通 孔 37aを、第 2の基板 34Aのそれぞれの長穴 34bから突出している第 1の駆動軸 40 と第 2の駆動軸 48とにそれぞれ嵌入する。

[0083] その後、作業者は、イオン伝導ァクチユエータ 36の表面及び裏面に、信号ケープ ル 26の信号線 26a、 26bをそれぞれ半田等によって電気的に接続して実施例 2の可 変絞り機構 31Aの組み付けが完了する。

[0084] 次に、可変絞り機構 31Aの作用を図 12図 13を参照して説明する。

実施例 2の可変絞りユニット 30において、可変絞り機構 31Aの駆動制御は、前記 実施例 1と略同様である。すなわち、術者が内視鏡の図示しない操作部に設けられ たスィッチを操作することによって行われる。そして、このスィッチから出力される操作 信号に基づいて、ビデオプロセッサ内の駆動制御回路が制御されて、駆動用信号の 電流値が変わるようになってレ、る。

[0085] 例えば、術者が図示しない操作部のスィッチを操作して、可変絞りユニット 30の絞り を絞る動作をさせる駆動用信号を出力させたとする。すると、可変絞り機構 31Aを構 成するイオン伝導ァクチユエータ 36に信号線 26a、 26bを介して駆動用信号が流れ て電圧が印加される。

[0086] すると、このイオン伝導ァクチユエータ 36は、電圧の印加に伴って、前記実施例 1と 同様に、例えば図 10に示すように円弧形状の内方向に両側の接合部 37を近づける ように収縮変形する。

[0087] すなわち、イオン伝導ァクチユエータ 36は、双方の接合部 37が固定絞り開口 34a に向かって移動することになる。すると、これらの接合部 37に揷通されている第 1の 駆動軸 40及び第 2の駆動軸 48がそれぞれ長穴 34b、 33b、 41b内を固定絞り開口 3 4a方向に移動して、第 1の絞り羽根部 42が回動軸 42bを中心に移動すると共に、第 2の絞り羽根部 43が回動軸 43bを中心に移動する。

[0088] そして、第 1の絞り羽根部 42の絞り開口 42aと第 2の絞り羽根部 43の絞り開口 43a と力 第 1の基板 33Aの固定絞り開口 33a、第 2の基板 34Aの固定絞り開口 34a及び 第 3の基板 41の固定絞り開口 41a内で図 12に示すように配置される。この結果、遮 光部 42s、 43sで固定絞り開口 34a、 33aを遮って、可変絞り機構 31Aの絞り開口径 が最も小さく絞りを絞った状態、すなわち、第 1の絞り羽根部 42と第 2の絞り羽根部 4 3とによって絞り径を図 2に示す絞り内径 Φにした状態となる。

[0089] 次に、術者が、図示しない操作部のスィッチを操作して、可変絞りユニット 30への 駆動用信号の出力を停止させたとする。すると、イオン伝導ァクチユエータ 36への電 圧の印加が停止されることにより、両接合部 37が、図 10に示す第 1の基板 33A及び 第 2の基板 34Aの外周方向に移動して、収縮されていたイオン伝導ァクチユエータ 3 6が元の状態に戻るように変形する。

[0090] すなわち、イオン伝導ァクチユエータ 36は、双方の接合部 37が、変形作用に伴つ て、基板 33A、 34A、 41の外周方向に移動する。

[0091] すると、接合部 37に揷通されている第 1の駆動軸 40及び第 2の駆動軸 48が長穴 3 4b、 33b、 41b内を前記絞り時とは逆方向に移動することによって、第 1の絞り羽根部 42は、回動軸 42bを中心に、図 13に示すように、基板 33A， 34A、 41の固定絞り開 口 34a、 33a、 41aから回避する位置まで移動し、第 2の絞り羽根部 43は回動軸 43b を中心に、基板 33A， 34A、 41の固定絞り開口 34a、 33a、 41aから回避する位置ま で移動する。 [0092] そして、固定絞り開口 34a、 33a、 41aは、完全に開放された、最大の絞り開口径と なる。

[0093] 尚、実施例 2の可変絞り機構 31Aにおいては、ビデオプロセッサ内の図示しない駆 動制御回路によって駆動用信号の電流値の調整、或いは駆動用信号の出力の有無 を制御することによって、図 12に示す絞り状態と図 13に示す絞り開放状態の途中に おいて、第 1、第 2の絞り羽根部 42、 43の回動動作を停止させ、その後駆動させる段 階制御が可能になる。

すなわち、スィッチ操作によって、第 1の絞り羽根部 42及び第 2の絞り羽根部 43の 回動制御を行うことで、基板 33A、 34A、 41の固定絞り開口 33a、 34a、 41aの開口 径を変えることが可能となる。

[0094] したがって、実施例 2の可変絞りユニット 30においては、固定絞り開口 33a、 34a、 4 laを徐々に絞ること、或いは徐々に開放することが可能となる。また、可変絞りュニッ ト 30の可変絞り機構 31Aは、 2枚羽根、つまり、第 1の絞り羽根部 42と、第 2の絞り羽 根部 43とを設け構成されるので、絞り開口径を形成するための駆動力が大きぐよつ て、安定した動作性能を確保できる。

さらに、第 1の絞り羽根部 42、第 2の絞り羽根部 43を設けたことによって、絞り開口 径を徐々に調整して所望する光量が得ることができる。したがって、基板 33A、 34A 、 41に形成する固定絞り開口 33a、 34a、 41aの径を小さくすることが可能となり、そ の結果、 2重焦点レンズ 19、及び対物レンズの外径を小さくして、撮像装置 1の小型 化を図ることも可能となる。その他の効果は実施例 1と同様である。

[0095] (実施例 3)

図 14から図 17を参照して本発明の撮像装置の実施例 3を説明する。

尚、図 14から図 17において、前記実施例 1同様な構成要素については同一の符号 を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

[0096] 従来より、撮像装置においては、ズーム機構を備えたものがある。撮像装置の備え るズーム機構のァクチユエータとしてイオン伝導ァクチユエータを用いる場合、このィ オン伝導ァクチユエータの変位量が少なぐ移動レンズ枠の移動範囲が小さくなつて しまう。 [0097] そこで、実施例 3の撮像装置 1は、イオン伝導ァクチユエータの変位量を大きくする ことができる構成にしている。

[0098] 具体的に、撮像装置 1を構成する撮像ユニット 11Bは、図 14に示すように可変絞り ユニット 30Aに、前記実施例 2の可変絞り機構 31Aと、第 1のイオン伝導ァクチユエ一 タ 51と、第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52と、対物レンズ 20aを保持する移動レンズ 枠 50とを備えて構成されている。

[0099] つまり、可変絞りユニット 30は、第 1の絞り羽根部 42と第 2の絞り羽根部 43とを備え た可変絞り機構 31Aを有し、この可変絞り機構 31Aには 2重焦点レンズ 19の代わり に、平板平面レンズである赤外線カットフィルタ 19Aが固定部 35により固定されてい る。

また、対物レンズ 20aの基端側には、例えば 2枚の対物レンズ 20bが配置され、両 者は共に第 4レンズ枠 15に保持されている。

[0100] 第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51は、図 14に示すように、可変絞りユニット 30Aの 基端側の第 3レンズ枠 14にその外周部分が固定されている。第 1のイオン伝導ァク チユエータ 51の変位の支点位置は、移動レンズ枠 50に保持されている対物レンズ 2 Oaの外径よりも外側に配置されている。

[0101] また、移動レンズ枠 50の先端側には、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51の変形部

(図 16の符号 57参照）と接触するための突起部 50aが形成されている。

[0102] 一方、第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52は、図 14に示すように、前記移動レンズ 枠 50より後方で、かつ対物レンズ 20bの前方側の第 3レンズ枠 14の延設部 14eにそ の外周部分が固定されている。第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52の変位の支点位 置は、移動レンズ枠 50に保持されている対物レンズ 20aの外径よりも外側に配置さ れている。尚、第 3レンズ枠 15の延設部 14eは、第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52 の固定状態を強固なものにしている。

[0103] イオン伝導ァクチユエータ 51、 52は環状板体で同様な構成であり、図 16に示すよ うに例えば、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51は、開口 51aと複数の変形部 57を有 している。複数の変形部 57は、開口 51aの中心軸から外周に向力 切り欠き 56を複 数、放射状に設けて構成される。複数の切り欠き 56の端部同士を結ぶ破線に示す 円形部は、複数の変形部 57が変形を開始する変形開始端を示す変位線 58であり、 内周部が作用部になっている。そして、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51の変形部 57及び第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52の変形部 57は、駆動時、撮像ユニット 11 Aの先端部方向、又は基端部方向に変位することになる。なお、第 1のイオン伝導ァ クチユエータ 51Aと同様の構成の第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52Aの構成につ いては説明を省略する。

[0104] 図 14、図 15に示すようにイオン伝導ァクチユエータ 51、 52には、それぞれ 2本の信 号線 53a、 53bが接続される。これら信号線 53a、 53bは、第 3レンズ枠 14の貫通孔 1 4b等を介して、ケーブル接続基板 54に電気的に接続される。このケーブル接続基 板 54には、可変絞りユニット 30Aの信号線 26が電気的に接続されている。

[0105] また、ケーブル接続基板 54の基端部には信号線 55が接続され、この信号線 55は 、撮像ユニット 11A内に配されて、信号ケーブル 27内に揷通されるようになつている

[0106] 図 15のイオン伝導ァクチユエータ 51、 52を駆動するための回路構成に示すように 、イオン伝導ァクチユエータ 51、 52は、ビデオプロセッサ内の駆動制御部 60に信号 線 53a、 53bを介してそれぞれ並列に接続されている。

[0107] 駆動制御部 60は、電源部 62を有する。電源部 62は、例えば、操作部に設けられ た切り替えスィッチ 61に電気的に接続されている。切り替えスィッチ 61は、 2系統の 出力端子を有し、これら 2系統の出力端子にそれぞれの信号線 53a、 53bが接続さ れている。

[0108] この構成によれば、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51と、第 2のイオン伝導ァクチ ユエータ 52とに流れる駆動用信号の極性を、切り替えスィッチ 61のスィッチ操作によ り、反転させることが可能となる。

[0109] したがって、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51の変形部 57と第 2のイオン伝導ァク チユエータ 52の変形部 57とを、スィッチ操作によってそれぞれ撮像ユニット 11Bの先 端部方向、又は基端部方向に変位させることができる。このときの変位量は、従来と 同様の特性のイオン伝導ァクチユエータを用いたとしても、従来よりも大きくすることが できる。 [0110] また、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51と第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52とを 、電源部 62に対してそれぞれの極性を同電位となるように、ケーブル接続基板 54を 介して並列に接続しているので、上述したように 2本の信号線 53a、 53bを接続する のみで駆動させることが可能となる。このことにより、信号線を配設するスペースを少 なくして、撮像ユニット 11Bの小型化にも寄与できる。

[0111] 上記構成の撮像装置の作用を、図 14を参照して説明する。

図 14に示す内視鏡の撮像ユニット 11Bにおいて、移動レンズ枠 50の対物レンズ 2 Oaが、基端側の対物レンズ 20bから最も離れた位置にある状態を初期状態とする。 撮像ユニット 11Bにおいて、初期状態は、 Tele位置である。

[0112] 初期状態においてイオン伝導ァクチユエータ 51、 52には、操作部の切り替えスイツ チ 61の操作の元、駆動用信号が供給されて電圧が印加されている。

[0113] イオン伝導ァクチユエータ 51、 52のそれぞれの変形部 57は、その変形特性によつ て、図 14の実線に示すように、撮像ユニット 11Bの先端部方向に変形している。

[0114] このとき、第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52の変形部 57の内周部力 移動レンズ 枠 50の対物レンズ 20aの周面に接触して、移動レンズ枠 50を撮像ユニット 11Bの先 端部方向に移動させる。つまり、移動レンズ枠 50は、第 2のイオン伝導ァクチユエ一 タ 52の変形部 57の押圧力によって Tele端位置に配置される。

[0115] 次に、術者が、操作部の切り替えスィッチ 61を操作して、ズーミングを行うものとす る。イオン伝導ァクチユエータ 51、 52に供給されている駆動信号の極性を反転され ると、イオン伝導ァクチユエータ 51、 52のそれぞれの変形部 57は図 14の破線に示 すように撮像ユニット 11Bの基端部方向に変形する。

[0116] この結果、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51の変形部 57の内周部力 移動レンズ 枠 50の突起部 50aに接触して、移動レンズ枠 50を撮像ユニット 11Bの基端部方向 に移動させる。つまり、移動レンズ枠 50は、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51の変 形部 57の押圧力によって Wide端位置に配置される。

[0117] 本実施例の撮像装置 1は、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51、第 2のイオン伝導 ァクチユエータ 52として、従来と同様の特性のイオン伝導ァクチユエータを用いた場 合において、従来の撮像装置よりも変位量が大きくなる。この結果、移動レンズ枠 50 の移動範囲、言い換えれば Tele端位置から Wide端位置までの距離力 従来の移動 範囲よりも大きくなるので、ズーミング性能を向上させることができる。

[0118] また、本実施例においては、切り替えスィッチ 61を手元操作することによってイオン 伝導ァクチユエータ 51、 52への駆動用信号の供給を停止することも可能である。し たがって、術者が切り替えスィッチ 61を適宜操作して、駆動用信号の供給を停止す ることによって、移動レンズ枠 50を、 Tele端位置と Wide端位置との間の任意の位置 に酉己置させること力 Sできる。

[0119] さらに、本実施例においては、イオン伝導ァクチユエータ 51、 52の駆動制御と、可 変絞りユニット 30Aの可変絞り制御とを連動させているので、前記実施例 1と同様な 効果が得られる他に、イオン伝導ァクチユエータを用いたズーミング機構を有する場 合においても、従来よりもイオン伝導ァクチユエータの変位量を大きくして、移動レン ズ枠の移動範囲も大きくすることができる。したがって、ズーミング性能の向上に寄与 できるとレ、つた 果も得られる。

[0120] 尚、実施例 3のイオン伝導ァクチユエ一タを図 17、図 18に示すように、又は図 19、 図 20に示すように構成するようにしても良レ、。

[0121] (変形例）

図 17、図 18を参照してイオン伝導ァクチユエータの一変形例を説明する。尚、図 1 7及び図 18において、実施例 3と同一の構成要素については同一の符号を付して説 明を省略し、異なる部分のみを説明する。

[0122] 前記実施例 3では、イオン伝導ァクチユエータ 51、 52を第 3レンズ枠 14に固定して 、複数の変形部 57を変形させることによって、移動レンズ枠 50を移動させているが、 例えば、図 17に示すように、撮像ユニット 11Cにおいては、第 1のイオン伝導ァクチュ エータ 51Aと第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52Aとを、移動レンズ枠 50、及び対物 レンズ 20aに固定して、移動レンズ枠 50を移動させる構成としている。

[0123] この構成において、開口 laを備える第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51Aは、図 18 に示すように、外周側からこの開口 51aの中心に向力、う切り欠き 56を複数、放射状に 備えている。この結果、本実例においては、変位線 58が破線に示すように開口 51a 側に形成されて外周部が作用部となる。なお、第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52A の構成は第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51Aと同様であるので説明は省略する。

[0124] この構成により、変位線 58を変形開始線とした複数の変形部 57が形成される。ィォ ン伝導ァクチユエータ 51、 52の変形部 57は、撮像ユニット 11Cの先端部方向、又は 基端部方向に変位する。

[0125] 具体的に、第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51Aは、図 17に示すように、移動レン ズ枠 50の先端側及び対物レンズ 20aの入射面側に、開口 51a近傍が例えば接着に よって固定されている。

[0126] そして、第 3レンズ枠 14には係合溝 60、及び係合突起部 61が形成されている。係 合溝 60は第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51Aの変形部 57の配置位置に対応して 設けられており、係合溝 60には変形部 57の外周部が接触する当接面 60aが形成さ れている。また、係合突起部 61には、前記変形部 57の外周部が接触する当接面 61 bが形成されている。

[0127] 第 1のイオン伝導ァクチユエータ 51Aの変形部 57の外周部は、係合溝 60の当接部 60b、及び係合突起部 61の前方側の当接部 61bに接触可能に構成されている。

[0128] 一方、第 2のイオン伝導ァクチユエータ 52Aは、図 17に示すように、開口 52a近傍 が移動レンズ枠 50の基端面に、接着によって固定されている。

[0129] そして、第 3レンズ枠 14の係合突起部 61の基端側は、第 2のイオン伝導ァクチユエ ータ 52Aの変形部 57の配置位置に対応して設けられており、係合突起部 61の当接 部 61bの基端側に変形部 57の外周部が接触可能に構成されている。

その他の構成は、実施例 3と同様である。

[0130] したがって、撮像ユニット 11Cの構成によれば、前記実施例 3と同様に駆動用信号 の極性を変えて、イオン伝導ァクチユエータ 51A、 52Aの駆動を制御することにより、 当接部 60bに接触する変形部 57、又は当接部 61bに接触する変形部 57を、それぞ れ変形させて移動枠レンズ 60を移動することができる。

[0131] 尚、本実施形態において、イオン伝導ァクチユエータ 51A、 52Aの開口 51a、 52a は、移動レンズ枠 50の対物レンズ 20aの入射光に影響しない開口径で形成されてい る。

[0132] (他の変形例） 図 19及び図 20を参照してイオン伝導ァクチユエータの他の変形例を説明する。尚 、図 19、図 20において、実施例 3と同一の構成要素については同一の符号を付して 説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

[0133] 実施例 3の撮像装置 1では、可変絞りユニット 30Aと、ズーミング機構とを構成する イオン伝導ァクチユエータ 51、 52を用いて、可変絞り機能、及びズーミング機能を得 ていた。これに対して、図 19及び図 20に示す撮像ユニット 11Dでは、 1つのイオン伝 導ァクチユエータ 70によって、可変絞り機能とズーミング機能とを得る構成になって いる。

[0134] 図 19に示すように本実施例の撮像ユニット 11Dは、第 1レンズ枠 13に保持された、 第 1レンズ群 18の後方に設けられた、固定絞り 63を有している。この固定絞り 63の出 射面側には、開口径が変形によって自在に変えることが可能な絞り機能付きイオン 伝導ァクチユエータ 70の外周部が固定されている。

[0135] 絞り機能付きイオン伝導ァクチユエータ 70は、絞り開口となる開口 70aを有している 。開口 70aの開口径は、例えば、図 20に示すように、最小の開口径 Φ、又は、この開 口径 Φよりも大きな開口径 Φ 1、又は、この開口径よりも大きな最大の開口径 Φ 2に変 化する変形特性を備えている。そして、絞り機能付きイオン伝導ァクチユエータ 70は 、供給される駆動用信号の電流値を変えることによって、電流値に応じて開口径が前 述したように変化するようになっている。

[0136] 開口径を変化可能にするため、絞り機能付きイオン伝導ァクチユエータ 70は、開口 70aの中心軸から外周方向に向かって形成された図示しない例えば 3つの切り欠き を備えている。 3つの切り欠きを形成したことによって、イオン伝導ァクチユエータ 70 は、内周部を作用部とする可変絞り変形部を構成する。この結果、図 20に示すように 、絞りの開口径を変化させることが可能な絞り機能付きイオン伝導ァクチユエータ 70 を実現できる。

[0137] 図 19に示すように撮像ユニット 11Dには移動レンズ枠 50が配設されている。移動 レンズ枠 50には、絞り機能付きイオン伝導ァクチユエータ 70の駆動時に、可変絞り 変形部の作用部が接触するように、対物レンズ 20aが保持されている。

[0138] この構成によれば、絞り機能付きイオン伝導ァクチユエータ 70を駆動させて可変絞 り変形部を変形させることによって、この可変絞り変形部の押圧力によって移動レン ズ枠 50図 19の矢印 B方向に移動させることが可能である。なお、符号 71はスプリン グである。スプリング 71は、移動レンズ枠 50の基端側で、第 3レンズ枠 14の先端部分 に設けられている。移動レンズ枠 50は、スプリング 71の付勢力によって、撮像ュニッ ト 11Dの Tele端位置へ移動させることができるようになつている。

[0139] したがって、移動レンズ枠 50を Tele端位置に戻す場合には、絞り機能付きイオン 伝導ァクチユエータ 70の駆動を停止する。すると、移動レンズ枠 50の基端側の第 3 レンズ枠 14の先端部分に設けられたばね部材 71の付勢力によって、移動レンズ枠 5 0が撮像ユニット 11Dの先端部方向へ移動されて、 Tele端位置に配置される。

[0140] このように、撮像ユニット 11Dによれば、可変絞りユニット 30、及び複雑なズーミング 機構を設けることなぐ絞り機能付きイオン伝導ァクチユエータ 70のみで可変絞り機 能、及びズーミング機能を有する撮像装置 1を実現できる。このことにより、撮像装置 1のコスト低減、及び小型化に大きく寄与する。

[0141] なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなぐ発明の要 旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

[0142] 本出願は、 2006年 3月 15日に日本国に出願された特願 2006— 071656号を優 先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求 の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のレンズと、絞り開口径を可変可能にする可変絞り機構とを備えて構成される レンズユニットを有する撮像装置において、

前記レンズユニットに、前記可変絞り機構と、前記レンズユニットの備える 1つのレン ズとを固定部によって一体に構成した可変絞りユニットを備えることを特徴とする撮像 装置。

[2] 前記可変絞りユニットは、

前記可変絞り機構の絞りの開口径を絞った状態において、前記レンズの光軸と前 記絞り開口径の中心軸とを一致させる位置決めを行い、その位置決め状態で前記固 定部によって前記可変絞り機構と前記レンズとを固定して構成されることを特徴とす る請求項 1に記載の撮像装置。

[3] 前記可変絞り機構は、前記絞り開口径を可変するイオン伝導ァクチユエータを有す ることを特徴とする請求項 1に記載の撮像装置。

[4] 前記可変絞り機構を固定する前記レンズは、 2重焦点レンズであることを特徴とする 請求項 1又は請求項 2に記載の撮像装置。

[5] 前記可変絞り機構は、前記イオン伝導ァクチユエータによって回動動作される、絞り 開口を有する絞り羽根部を備えることを特徴とする請求項 3に記載の撮像装置。

[6] 前記可変絞り機構は、前記イオン伝導ァクチユエータによって回動動作される、半 円弧形状の絞り開口を有する一対の絞り羽根部を備えることを特徴とする請求項 3に 記載の撮像装置。

[7] 複数のレンズを備えて構成され、前記複数のレンズのうち少なくとも 1つのレンズを 光軸方向に対して移動自在に保持する移動レンズ枠を備えるレンズユニットと、 前記レンズユニットに設けられた移動レンズ枠を移動させるイオン伝導ァクチユエ一 タを有するズーム機構と、

を具備することを特徴とする撮像装置。

[8] 前記イオン伝導ァクチユエータは、環状板体であって、板体の表面及び裏面にそ れぞれ電気的に接続される信号ケーブルに通電することによって変形する特性を有 し、 前記移動レンズ枠は、通電による変形によって光軸方向に移動することを特徴とす る請求項 7に記載の撮像装置。

[9] 前記レンズユニットは、

前記移動レンズ枠の前方側に配置され、前記移動レンズ枠をレンズユニット基端側 方向に移動させる第 1のイオン伝導ァクチユエータと、

前記移動レンズ枠の後方側に配置され、前記移動レンズ枠をレンズユニット先端側 方向に移動させる第 2のイオン伝導ァクチユエータと、

を具備することを特徴とする請求項 7に記載の撮像装置。

[10] 前記第 1のイオン伝導ァクチユエータと、前記第 2のイオンァクチユエータとに流れ る駆動電流の極性を反転させる切換スィッチを備え、

前記第 1のイオン伝導ァクチユエータと、前記第 2のイオンァクチユエ一タとは前記 切換スィッチによって、それぞれのイオン伝導ァクチユエータに流れる駆動電流の極 性が反転されることにより、前記移動レンズ枠を基端側方向、又は先端側方向に移 動させることを特徴とする請求項 9に記載の撮像装置。

[11] 前記第 1のイオン伝導ァクチユエータ及び前記第 2のイオン伝導ァクチユエータは、 中央に開口部を有する環状板体であって、

それぞれのイオン伝導ァクチユエータの外周部力 前記移動レンズ枠を移動自在 に保持するレンズ枠に固定されることを特徴とする請求項 10に記載の撮像装置。

[12] 前記第 1のイオン伝導ァクチユエータ及び前記第 2のイオン伝導ァクチユエータの 支点位置は、前記移動レンズ枠に配置されたレンズの外径よりも外側に位置すること を特徴とする請求項 12に記載の撮像装置。

[13] 前記第 1のイオン伝導ァクチユエータ及び前記第 2のイオン伝導ァクチユエータは、 中央に開口部を有する環状板体状であって、

それぞれのイオン伝導ァクチユエータの開口近傍が前記移動レンズ枠、又は前記 移動レンズ枠に保持されたレンズに固定されることを特徴とする請求項 10に記載の 撮像装置。

[14] 複数のレンズを備えて構成されたレンズユニットの絞りの開口径を可変可能にする イオン伝導ァクチユエータを備えて構成される可変絞り機構を有する可変絞りュニッ トと、

前記レンズユニットに設けられた光軸方向に移動自在な移動レンズ枠を移動させる イオン伝導ァクチユエータを有するズーム機構と、

を具備することを特徴とする撮像装置。

[15] 複数のレンズを備えて構成されたレンズユニットに設けられ、少なくとも 1つのレンズ を光軸方向に対して移動自在に保持する移動レンズ枠と、

前記レンズユニット内に設けられ、前記移動レンズ枠を移動させるイオン伝導ァクチ ユエータを有するズーム機構と、を有し、

前記イオン伝導ァクチユエータは、中央部に前記レンズの絞りの開口径を可変可能 な開口部を有し、この開口部の可変状態の変化に連動して前記移動レンズを前記光 軸方向に移動させることを特徴とする撮像装置。

[16] 前記イオン伝導ァクチユエータは、

電気的に接続された信号ケーブルを介して通電されることによって変形する特性を 有し、この通電による変形によって前記開口部の開口径を可変させることを特徴とす る請求項 15に記載の撮像装置。