JP2013164627A - 内視鏡装置 - Google Patents
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Abstract
こと。
【解決手段】被駆動光学系63に固定するための固定部101と、弾性を有し前記固定部から延在する弾性部102と、弾性部102の弾性部によって円柱状の駆動部材61の外周面に対して付勢する摩擦係合部103と、を有する板バネを有し、弾性部102は、中心軸線O1に直交する面内で自由曲線形状をなす第一弾性領域104及び第二弾性領域105と、それらを曲線的に繋ぐ折り曲げ部106と、を有し、第二弾性領域105は第一弾性領域104よりも挿入部の径方向外側に位置すると共に、挿入部の内壁から離間し且つ当該内壁に沿って湾曲して延在する。
【選択図】図3
Description
図1は本実施形態の駆動機構を搭載する内視鏡装置を示す斜視図である。図1に示すように、内視鏡装置1は、近位端から遠位端に向かって延びるシース2と、シース2の遠位端に配置され対象物を撮影する撮像機構3と、シース2内で撮像機構3の近位端側に配置されシース2を湾曲動作させる湾曲駆動部3aと、シース2の近位端に配置されて湾曲駆動部3aを湾曲動作させるための操作部4と、操作部4からさらに近位端側に延びて接続された本体5とを備えている。
シース2と撮像機構3と湾曲駆動部3aとは検査対象となる物体の内部に挿入される挿入部を構成している。
この位置決めによって、固定光学系70の光軸(第一光軸O2)と被駆動光学系63の光軸(第二光軸O3)とが光軸L上に合わせられている。
図6(a)および図6(b)は、制御部50において生成される駆動パルスを示すグラフである。図6(a)に示すグラフは、圧電アクチュエーター62を伸縮動作させるための第一駆動パルスの波形を示している。図6(a)において、横軸は駆動パルスが印加される時間を示しており、縦軸は駆動パルスの電圧を示している。
このとき、圧電アクチュエーター62が伸長動作する時間T1は、後述する圧電アクチュエーター62が収縮動作する時間T2よりも遅い。それゆえ、駆動部材61に摩擦係合された被駆動光学系63および板バネ100は、駆動部材61と摩擦係合されたまま一体的に遠位端側(図中A方向)へと移動される。
例えば、板バネ100では板バネ80と同じ力を受けた際の撓みが幅W1よりも広い幅W3の範囲で生じるように、板バネにかかる力の変化に対して撓み量がより大きく変化する。
つまり、板バネ100では撓み量の変動が大きい場合にもFminからFmaxの間の適正力量で駆動部材61を付勢している。
すなわち、接触点P1及びP2には、付勢力Fの分力F1とF2とがそれぞれ掛かっている。接触点P1において、付勢力Fの分力F1は、反力N1及び静止摩擦力Q1と釣り合っている。ここで、アクチュエーターによる振動が加わり、被駆動光学系63が中心軸線O1方向に動作を始めると、静止摩擦力Q1及びQ2は、動摩擦力に変わる。その結果、接触点P1において、付勢力Fの分力F1と、反力N1及び静止摩擦力Q1との釣り合いのバランスが崩れ、被駆動光学系63は中心軸線O1方向に移動するとともに図8(c)に示す正面視で反時計回りに回転をする。なお、接触点P2において、付勢力Fの分力F2と、反力N2及び静止摩擦力Q2との釣り合いのバランスが崩れることは言うまでもない。
これは、板バネ100の弾性変形が多数回にわたって繰り返された場合でも折り曲げ部106における金属疲労が低減できるという効果を奏する。
また、摩擦係合部103において駆動部材61の周方向一方への付勢力が生じているため、板バネ100によって駆動部材61と被駆動光学系63との周方向の相対移動方向が一方向に向かいやすくなる。このため、駆動部材61と被駆動光学系63とが中心軸線O1を揺動の中心として揺動することが抑制され、駆動部材61と被駆動光学系63との位置決めが容易になる。
以下では本実施形態の内視鏡装置1の変形例について図10を参照して説明する。図10は、本変形例の内視鏡装置200の一部の構成を示す正面図である。
このような構成であっても、上述の内視鏡装置1と同様の効果を奏することができる。
例えば、上述の実施形態では、固定部101は嵌合部107を有して被駆動光学系63に嵌合されている例を示したが、これに限らず固定部101を被駆動光学系63に接着により固定してもよい。また、板バネと被駆動光学系との固定方法には嵌合による固定と接着による固定とが併用されても良い。
2 シース(挿入部)
3 撮像機構
61、161 駆動部材
62 圧電アクチュエーター
63、163 被駆動光学系
70 固定光学系
O1 中心軸線
O2 第一光軸
O3 第二光軸
100、100a 板バネ
101、101a 固定部
102、102a 弾性部
103、103a 摩擦係合部
104、104a 第一弾性領域
105、105a 第二弾性領域
106、106a 折り曲げ部
Claims (3)
- 近位端から遠位端に向かって延びる挿入部と、
前記挿入部の前記遠位端で前記挿入部の内部に配置され対象物を撮像する撮像機構と、
を備え、
前記撮像機構は、
固体撮像素子と、
先端が前記遠位端方向に、基端が前記近位端方向に向けられ、中心軸線O1に沿う母線を有する円柱状の部材と、
前記円柱状の部材に沿って摺動可能な被駆動光学系と、
前記被駆動光学系を前記円柱状の部材に沿って駆動させるアクチュエーターと、
前記被駆動光学系に固定するための固定部と、弾性を有し前記固定部から延在する弾性部と、前記弾性部の弾性によって前記円柱状の部材の外周面に対して付勢する摩擦係合部とを有し、前記固定部を一端側に、前記摩擦係合部を他端側に設けた板バネと、
を有し、
前記弾性部は、前記中心軸線O1に直交する面内で自由曲線形状をなす第一弾性領域及び第二弾性領域と、前記第一弾性領域と前記第二弾性領域とを曲線的に繋ぐ折り曲げ部と、を有し、
前記第二弾性領域は、前記第一弾性領域よりも前記挿入部の径方向外側に位置すると共に、前記挿入部の内壁から離間し且つ当該内壁に沿って湾曲して延在することを特徴とする内視鏡装置。 - 前記第二弾性領域は、前記第一弾性領域に対して前記挿入部の径方向外側に所定距離だけ離間して位置するように配設されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記折り曲げ部の最大外径は、前記第一弾性領域と前記第二弾性領域との離間距離よりも大きく形成されることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡装置。
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