JP4097721B2

JP4097721B2 - アクチュエータ及びそのアクチュエータを用いた内視鏡

Info

Publication number: JP4097721B2
Application number: JP00242796A
Authority: JP
Inventors: 宏樹森山
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2016-01-10
Also published as: JPH09195924A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、振動により移動体を移動させるアクチュエータ及びそのアクチュエータを用いた内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電（電歪）素子の伸縮動作を利用した振動により移動体を移動させる、いわゆる圧電アクチュエータと呼ばれるものが、例えば特公平４−５２０７０号公報において提案されている。これは静止部材に対して摺動させる移動体に圧電素子の一端を接続してなり、圧電素子の伸縮動作に伴う慣性力と衝撃力によって移動体を移動させるようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の欠点）
従来の圧電アクチュエータは移動させたい移動体と一緒に圧電素子も動くので、それだけの大きなスペースを組込み装置内に設ける必要があり、装置の大型化を招く。また、圧電素子も移動体と一緒に大きく動くため、その圧電素子から出たリード線には比較的大きな負荷がかかり、その耐久性の点で問題があった。
【０００４】
（発明の目的）
本発明は前記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは装置の小型化が可能であり、圧電素子などの振動発生体から出たリード線にも大きな負担がかからないようにしたアクチュエータ及びそのアクチュエータを用いた内視鏡を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定方向に伸縮することによって振動を発生する振動発生体と、前記振動発生体における前記振動方向の一方に位置する端部を固定し、前記振動発生体を片持ち支持すると共に前記振動発生体の振動を受けて振動する振動体と、前記振動体を片持ち支持する支持体と、前記振動体と前記支持体とを連結し、前記支持体に伝わる前記振動体の振動を吸収する振動吸収機構と、前記振動体に摩擦で保持された移動体と、前記振動発生体に駆動電圧を印加して前記振動発生体に振動を発生させる振動制御手段と、を具備し、前記振動制御手段により、前記振動発生体から発生する振動を制御して、前記移動体を前記振動体に対してその振動方向へ移動させるようにしたことを特徴とするアクチュエータである。
また、他の発明は、挿入部における先端部に配置され、所定方向に伸縮することによって振動を発生する振動発生体と、前記振動発生体における前記振動方向の一端部を固定し、前記振動発生体を片持ち支持すると共に前記振動発生体の振動を受けて振動する前記先端部における先端部本体と、前記先端部本体を片持ち支持する、前記挿入部に設けられた支持部材と、前記先端部本体と前記支持部材とを連結し、前記支持部材に伝わる前記先端部本体の振動を吸収する振動吸収機構と、前記先端部本体に摩擦で保持された移動体と、前記振動発生体に駆動電圧を印加して前記振動発生体に振動を発生させる振動制御手段と、を具備し、前記振動制御手段により、前記振動発生体から発生する振動を制御して、前記移動体を前記先端部本体に対してその振動方向へ移動させるようにしたことを特徴とする内視鏡である。
【０００６】
振動発生体と移動体を分離し、その振動発生体に取り付けた振動体を介して、その振動体に対して移動体を移動させるようにしたことで圧電素子は移動体と一緒に動く必要がないので、その分スペースを有効に使えて小型化が図れ、かつリード線も大きく移動しないので、その部分の耐久性が向上できる。また振動体は振動吸収機構を介して支持体に支持されているので、支持体まで振動したり移動したりすることはない。
【０００７】
【実施例】
＜第１実施形態＞
図１ないし図７を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
（構成）
図１はこの実施形態に係るアクチュエータを組み込んだ内視鏡１の例であり、内視鏡１は挿入部２と操作部３を備える。挿入部２はその先端側から順に配置した先端部４、湾曲部５及び軟性部６を連結して構成されている。操作部３にはユニバーサルコード７が接続されている。
【０００８】
前記先端部４の先端部本体８の等径な周側面には、円筒状のフード９が嵌合して摩擦力で固定されている。フード９の先端側部分は透明樹脂からなる透明部材１０としてなり、フード９の後端側部分は前記先端部本体８に対して摩擦力で固定し、かつスライド可能な金属などから成る摺動部材１１としてある。透明部材１０と摺動部材１１は一体的に取り付いて円筒状のフード９を形成している。
【０００９】
先端部本体８には前記フード９を移動させるアクチュエータが組み込まれている。つまり先端部本体８にはその軸方向に振動させることのできる圧電（電歪）素子１２の一端が取り付けられている。圧電素子１２は先端部本体８の内部に形成した穴８ａ内に配置され、その穴８ａの底壁に一端を固着することにより、その先端部本体８に片持ち梁状態で支持されている。この収納用の穴８ａは圧電素子１２の伸縮作用を妨げない範囲で極力小径に形成されている。そして、圧電素子１２は振動発生体を構成し、振動体としての前記先端部本体８を振動させる。
【００１０】
前記圧電素子１２は電圧を印加することによりその軸方向の長さが変わるものであり、振動発生体を構成している。圧電素子１２は電圧を印加すると変形する圧電層を、電極層を間にして多数積層した積層型のものが大きな変位を出せるので単層型のものよりも望ましいが、耐久性を考え合わせればどちらの形式でもよい。圧電層としては例えばチタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛、磁器等のセラミックス要素に電極層を形成して、電極層を通じて電圧を印加する。ここでの圧電素子はいわゆる電歪素子を含むものである。
【００１１】
前記圧電素子１２の非固定端（自由端）にはリード線を含むケーブル１３が接続されている。ケーブル１３は挿入部２、操作部３及びユニバーサルコード７の各内部を通って内視鏡１の外部に設置される制御装置（振動制御手段を含む）１４に接続されている。
【００１２】
前記操作部３には操作スイッチ１５が設けられている。操作スイッチ１５から導かれるケーブル１６はユニバーサルコード７内を通って前記制御装置１４に接続されている。制御装置１４はそれ単体の装置であってもいいし、内視鏡用光源装置などの他の装置内に組み込まれていてもよい。
【００１３】
一方、前記先端部４においてその先端部本体８には前記圧電素子１２以外にもライトガイド１７や他にも図示していないが観察機能部材などの内蔵物が設けられている点は一般的な内視鏡と同様である。
【００１４】
挿入部２の湾曲部５は複数の節輪を回転可能に連結して成るが、先端部本体８に取り付けた第１節輪１８とそれに連結した第２節輪１９との連結部２０（通常はピンとこれを嵌め込む孔から成るが、他の連結機構でもよい。）はその挿入部２の少なくとも軸方向に若干の遊び（ガタ）を有する。そして、この遊びによって内視鏡１の手元側部材、例えば操作部３の支持体に対して、振動の伝達を遮断する振動吸収機構を構成している。また振動吸収機構３４はこの連結部２０だけでもよいが、この他にも後述する軟性の被覆管２１、さらには前記連結部２０より手元側に位置する湾曲部５や軟性部６でも構成する。
【００１５】
前記節輪１８，１９を含む各節輪の外周側は可撓性を有する軟性の被覆管２１が設けられており、被覆管２１の一端は先端部本体８に対して、被覆管２１の他端は前記軟性管６の先端に対して取り付けられている。
【００１６】
次に、前記フード９を移動させるアクチュエータの構造をより具体的に説明する。まず、フード９の形状を図２に示す。図２（ａ）はフード９を後方から見た図であり、図２（ｂ）はフード９を側方から見た図である。フード９の摺動部材１１にはいくつかのスリット２２が設けられている。各スリット２２はフード９の軸方向に沿った切欠き溝であり、２つのスリット２２が組となって配置されている。その各組の２つのスリット２２の間で区切られたところの一部分、例えば後端部分には爪部２３があり、この爪部２３はフード９の内方に向かって少し突出している（図１も参照）。爪部２３の内径は先端部本体８の外径より若干小さくしている。このため、爪部２３の周辺部分はスリット２２によって外側へ弾性的に変形して若干膨らむようになりながら、適度な摩擦力で先端部本体８に対してスライド可能に接触して保持固定される。つまりフード９は先端部本体８を振動体としてその振動体に摩擦で保持される移動体を構成するようになっている。
【００１７】
この実施形態では図３に示すように、先端部４の先端部本体８には送気水管路２４に通じるノズル２５が設けられており、ノズル２５はその開口部２６を対物レンズ２７に向けて形成されている。また、このノズル２５は弾性を有する材料から成り、図３の破線で示すようにその開口部２６を強制的に広げることができるようになっている。開口部２６を強制的に広げることができるので、そのノズル２５内の洗浄は容易である。
【００１８】
さて、このように構成された内視鏡１は検査前後においてハンガー２８によって、図４のように保持されている。ハンガー２８は操作部３を摩擦力で係着する孔または溝からなる第１の保持部２９の他に先端部４を上向きにして挿入部２を摩擦力で係着する孔または溝からなる第２の保持部３０を設けてある。このハンガー２８を用いれば挿入部２の先端部４が上方を向いて保持されるので、前記フード９の着脱作業がしやすい。また、先端部４が上を向いていることで、図３に示すような送気水管路２４やノズル２５内に水分などが残り、その折出物などでノズル２５等が詰まってくることがない。
【００１９】
なお、保持部２９，３０の保持手段としては孔または溝に差し込んで摩擦力で係着する他、クリップで挟む方式でもよいし、挿入部２の湾曲部５をバーに掛ける方式でもよい。
【００２０】
（作用）
内視鏡１の先端部４に設けたフード９の位置を調節する場合、次のような手順で行う。操作部３のスイッチ１５を操作することで、圧電素子１２に駆動電圧を印加し、振動させる。
【００２１】
圧電素子１２を軸方向に振動させるためにその圧電素子１２の両端にかける電圧の波形を図５に示す。図５（ａ）で示す波形は始めに急速に電圧を高め、その後、ゆっくりと電圧を下げるパターンの繰り返しである。つまり圧電素子１２を始めに急速に軸方向に伸ばした後、ゆっくり縮めるパターンである。図５（ｂ）で示す波形は始めはゆっくり電圧を高め、その後、急速に電圧を下げるパターンの繰り返しである。つまり圧電素子１２を始めにゆっくり軸方向に伸ばした後、急速に縮めるパターンである。
【００２２】
さて、これら２つの波形で圧電素子１２を伸縮させた時の、アクチュエータとしての構成と作用を図６で模式的に説明する。前記圧電素子１２がここでの振動発生体３１に相当する。前記先端部本体８は振動体３２に相当する。振動発生体３１の一端は振動体３２に固定されている。前記フード９がここでの移動体３３に相当する。移動体３３は振動体３２に対して摩擦力により係着し、通常はその位置に保持されている。振動吸収機構３４は連結部２０及び軟性管２１、さらには連結部２０より手元側に位置する湾曲部５や軟性部６が相当する。振動吸収機構３４は振動体３２に取り付けられている。支持体３５は操作部３に相当する。この支持体３５は前記振動吸収機構３４を介して振動体３２を支持している。
【００２３】
図６（ａ）〜（ｃ）は、図５（ａ）での波形を通電した場合の動作の行程を示すものである。図６（ａ）は振動発生体３１が縮んだ待機の状態である。
図６（ｂ）はその振動発生体３１が通電開始によって急速に伸びた瞬間の状態である。振動発生体３１は左側がさらに左へ移動する（伸びる）とともに、その振動発生体３１自体がそこにとどまろうとする慣性力によって、振動発生体３１の右側も少し右に移動する。その結果、振動体３２も少し右側へ瞬間的に移動する。この振動体３２の瞬間的移動は振動吸収機構３４が瞬時に吸収するので、支持体３５にはほとんど影響を与えない。また振動体３２の移動が急速なために、その振動体３２に静止摩擦力で保持されていた移動体３３は、その移動体３３がそこのとどまろうとする慣性力により、振動体３２に対してスリップが生じ、振動体３２に対する移動体３３の相対的な位置が変わる。
【００２４】
ついで、図６（ｃ）にあるように、振動発生体３１はゆっくり縮み、移動体３３は振動体３２に摩擦力で保持されたまま、図６（ｂ）から図６（ｃ）の位置にゆっくりと振動体３２と一緒に移動する。こうして振動体３２は元の収縮した状態に戻っているが、移動体３３は振動体３２に対して左側へ若干移動したことになる。
【００２５】
前記波形サイクルの駆動信号を継続的に印加してその動作を繰り返すと、移動体３３は振動体３２に対してどんどん左側へ移動する。
同様に図５（ｂ）で示す波形で振動発生体３１を駆動すると、前述した動作から類推される如く、その振動発生体３１は振動体３２に対して右側へ移動する。
【００２６】
次に以上の動作を前記内視鏡１の関連で述べれる。操作スイッチ１５は例えば図１で示すようにシーソー型スイッチ形式になっており、その前方の山を押せば図５（ｂ）の波形で圧電素子１２（振動発生体３１）を駆動し、摺動部材１１を備えたフード９を徐々に前方に移動させることができる。また操作スイッチ１５の後方の山を押せば、図５（ａ）の波形で圧電素子１２を駆動し、摺動部材１１を備えたフード９を徐々に後方へ移動させることができる。
【００２７】
前記フード９を例えば生体壁に押しつけて、生体壁とある距離を保ちながら観察・処置をする場合、フード９の先端を先端部本体８の先端よりかなり突出させる必要がある。その場合、図７に示すようにモニター画面３６において視野内に破線のごとくフード先端３７が見え、その周囲の視野が遮られることになる。フード９の先端部分は透明部材１０なので、その透明部材１０を通しても見えるには見える。しかし、それだと視野周辺部の像が多少ゆがんだり、不鮮明になったりする。
【００２８】
そこで、本実施例のようにフード９を移動することができると、必要なときのみフード９を前方へ突出させ、それ以外のときはフード９を引っ込めて退避させておいて、視野を妨げないようにすることができる。
【００２９】
また、先端部本体８の中にある圧電素子１２で先端部本体８を介して外部のフード９を移動させる構造であるため、フード９の周辺の構造はきわめてシンプルであるから、フード９を外してしまえば先端部本体８の表面の洗浄性、消毒性は通常の内視鏡１と特に変わらない。フード９の着脱も摩擦力のみなので、作業が容易である。フード９はディスポ、セミディスポでもリユースでもよい。また、様々な種類のフード９が共通の内視鏡１に着脱できるようになってもよい。
【００３０】
（効果）
フード９を移動させるのに、圧電素子１２は先端部本体８内を移動することなく、また、フード９は外装体である先端部本体８を介して移動させるので、先端部本体８内の圧電素子１２の周辺は単に圧電素子１２が入る孔があいているだけで済み、スペースを有効に使え、先端部本体８の小型化が可能である。圧電素子１２は移動しないので、繰り返し駆動させてもリード線に曲げや引張りの負荷がかからない。
【００３１】
図６の場合、仮に振動吸収機構３４のところに振動発生体３１をもってきても、図５（ａ），（ｂ）の波形パターンによる振動発生体３１の駆動で、そのような振動発生体３１を振動体３２に対して移動させることはできる。しかし、図１で示す内視鏡１に適用する場合、その圧電素子１２（振動発生体３１）で先端部本体８と操作部３をつなぐのは軟性部６の可撓性を損なうので、望ましくない。従って、図６で示すような構成が必要となる。
【００３２】
＜第２実施形態＞
図８を用いて本発明の第２の実施形態を説明する。
（構成）
本実施形態は小型顕微鏡４０に適用した例である。この小型顕微鏡４０は持ち運びも容易なサイズのものである。本体４１は観察レンズ系ユニット４２を取り付けている。また、本体４１には弾性板４３が取り付き、その弾性板４３の上にはステージ４４が取り付いている。ステージ４４の側面には圧電素子４５が取り付けられている。圧電素子４５がステージ４４の内部に一端が固定されて設けられていれば、小型顕微鏡４０をさらに小型化できるので、なお良い。ステージ４４には観察したい試料が付いた試料板４６が載置されている（摩擦保持されている）。小型顕微鏡４０は床面４７の上に置かれている。
【００３３】
ここで、本体４１は金属か硬質樹脂などの硬質材料からなる。弾性板４３はゴム系樹脂などから成る。ステージ４４は金属か硬質樹脂などの硬質材料からなる。
【００３４】
（作用）
前記構成において本体４１及び観察レンズ系ユニット４２は前記支持体３５に相当する。弾性板４３は前記振動吸収機構３４に相当する。ステージ４４は前記振動体３２に相当する。圧電素子４５は前記振動発生体３１に相当する。試料板４６は前記移動体３３に相当する。
【００３５】
そこで、圧電素子４５を矢印の方向に、図５（ａ）または図５（ｂ）のような様々な波形で駆動させることで、ステージ４４に対して試料板４６を左または右に移動させられる。ステージ４４は振動はするが、本体４１に対して移動はしない。
【００３６】
圧電素子４５及び試料板４５の振動は弾性板４３によってほとんど吸収されるので、本体４１は振動の影響をほとんど受けない。仮に、本体４１とステージ４４とを圧電素子４５によって直接つないでいたら、それでも試料板４６をステージ４４に対して移動させることはできるが、本体４１も直接振動を受けてしまい、本体４１が床面４７に対して移動してしまったり、精密につくられた観察レンズ系ユニット４２内の構造に悪影響を与えることになる。従って、本体４１（支持体３３）とステージ４４（振動体３２）との間に弾性板４３（振動吸収機構３４）が必要となる。
【００３７】
なお、圧電素子４５を様々な方向に配置すれば、試料板４６をステージ４４に対して様々な方向に移動制御できる。
（効果）
この構成によれば、ステージ４４は移動しないが、移動させたい試料板４６だけを移動させることができ、かつ本体４１や観察レンズ系ユニット４２に振動の影響が伝わらないようにできるので、コンパクトな構造でかつ良好な品質の顕微鏡が提供できる。
【００３８】
＜第３実施形態＞
図９を用いて本発明の第３の実施形態を説明する。
（構成）
この第３の実施形態は前記アクチュエータ構造の発展例である。ここでは図６で説明したアクチュエータ構造に対し、振動発生体３１の一端に（振動体３２とは反対側に）慣性体４８を取り付けたものである。
【００３９】
（作用）
このアクチュエータの構造によれば、振動発生体３１の一端に慣性体４８が付いているので、その慣性力が振動発生体３１自体の慣性力に加わり、振動発生体３１の伸縮で振動体３２を振動させる力が増し、振動体３２をさらに大きく振動させられるので、移動体３３をより大きく移動させられる。慣性体４８は同じサイズなら比重の重い部材が望ましい。
【００４０】
（効果）
この構成によれば、部材は一つ増え、構成は少し複雑化、大型化するが、移動体３３をより大きく移動できる利点がある。
【００４１】
＜第４実施形態＞
図１０を用いて本発明の第４の実施形態を説明する。
（構成）
この実施形態は前述した第１の実施形態の変形例であり、前述した第３の実施形態のアクチュエータをその内視鏡１に適用した例である。
【００４２】
つまり、これは圧電素子１２の後端を先端部本体８に固定し、圧電素子１２の先端には慣性体４８を取り付けている。それらを収納する孔５１は先端部本体８の先端から開けられており、その先端開口部には蓋５２が水密的に付けられている。
【００４３】
前記フード９は筒状の摺動部材１１の先端に透明で軟質のチューブ５３を同軸的に取り付けて筒状に構成されている。また、先端部本体８の外周面には前後それぞれに凸部５４が設けられ、この凸部５４はフード９の前後に移動する範囲を規制するストッパとして機能し、生体内でフード９が抜けないようにしている。ただし、フード９を着脱するときは、力をかければ摺動部材１１が凸部５４を乗り越えられる。
【００４４】
（作用）
第３の実施形態で説明した内容を応用すると、フード９を第１の実施形態よりも大きく動かせる。チューブ５３は軟質なので、突出時において生体壁にある強さ以上の強さで当たると、潰れるので、ユーザーがどの程度の強さで生体壁に当てているかが認識でき、安全性が高くなる。先端部本体８の孔５１は先端から開いているので、圧電素子１２の組み付けがやりやすく、また、修理をするときも、蓋５２を外して先端から作業できるので、先端部本体８を湾曲部５から取り外すなどの大変な作業をしなくてよい。
【００４５】
（効果）
この実施形態によれば、駆動力を高め、フード９を大きく動かせるとともに、患者に対するダメージを緩和することができる。
【００４６】
＜第５実施形態＞
図１１を用いて本発明の第５の実施形態を説明する。
（構成）
この実施形態は前述した第１実施形態の変形例である。これは先端部本体８を本体前部８ｂと本体後部８ｃに分割し、それらを軟質部材５５で接合している。軟質部材５５は例えばゴム系樹脂や軟質接着剤等である。本体前部８ｂと本体後部８ｃは軟質部材５５が伸縮できる範囲において互いに軸方向にスライド可能である。圧電素子１２はその本体前部８ｂに一端を取着することにより片持ち梁式に取り付けられている。
【００４７】
前記フード９は筒状で透明な硬質樹脂部材５６が、第１実施形態での透明部材１０と摺動部材１１を兼ねている。硬質樹脂部材５５には、シール部材５７が取り付き、その一部で硬質樹脂部材５６と本体前部８ｂとを気密的にシールしている。
【００４８】
（作用）
先端部本体８の本体前部８ｂは図６での振動体３２に相当し、先端部本体８の本体後部８ｃ及びそれより手元側の部材は支持体３５に相当するようになる。また軟質部材５５は振動吸収機構３４に相当する。先端部本体８の全体及び第１節輪１８が振動体３２に相当していた形式のものよりも、本体前部８ｂはかなり質量が小さくなるので、圧電素子１２の慣性力が強く働くようになり、大きく振動させられるので、硬質樹脂部材５６を大きく動かせる。
【００４９】
前記シール部材５７が硬質樹脂部材５６と先端部本体８とを気密的にシールすることで、硬質樹脂部材５６を突出させて生体壁を吸引管路（図示してない）によって吸引する場合（処置時等）において、硬質樹脂部材５６と先端部本体８との間から流体等がリークすることがない。
【００５０】
（効果）
実施形態によれば、前述した第１の実施形態よりも、フード９を大きく強力に移動させられる。つまり駆動力を高めることができる。
【００５１】
＜第６実施形態＞
図１２を用いて本発明の第６の実施形態を説明する。
（構成）
この実施形態における内視鏡の先端部４はその先端部本体８に非移動式のフード６１が固定されている（着脱自在ではある）。このフード６１と先端部８の間には移動リング６２が、第１の実施形態におけるフード９の場合と同様に先端部本体８に嵌合している。つまり、摩擦力で保持されている。移動リング６２の先端側の外周でフード６１の先端よりも前方には複数の弾性リング６３が嵌められている。各弾性リング６３は自然状態における内径よりもかなり強制的に広げた状態で移動リング６２の外周面に嵌められてある。先端部本体８内には第１実施形態と同様に圧電素子１２が取り付けてある。その他は前述した第１の実施形態のものと同様に構成されている。
【００５２】
（作用）
この内視鏡１を使用して例えば食道静脈瘤の処置の一つとして、図１２（ａ）のように移動リング６２を静脈瘤６５の周辺に当て、吸引管路６６より吸引してその静脈瘤６５を盛り上げておく。次に圧電素子１２を駆動させて移動リング６２を後方に少し移動する。すると、図１２（ｂ）のように、最前方の弾性リング６３が移動リング６２から外れて静脈瘤６５の根元において縮み（自然状態に近く戻る）、そして静脈瘤６５の根元を絞ったような形で装着される。こうすることで、この後、静脈瘤６５は血流の流れが無くなるので、壊死する。
【００５３】
弾性リング６３は複数個あるので、連続して複数の処置ができる。従来は移動リング６２を動かすのに、内視鏡の外付けのワイヤを駆動させていたが、それでは挿入部２が太くなったり、挿入部２の操作（把棒、押し引き、捻りなど）がしずらい。
【００５４】
（効果）
内視鏡の挿入部２を太くせず、操作も良好にできる状態で、例えば食道静脈瘤の治療（食道静脈瘤結さつ術）ができる。
【００５５】
＜第７実施形態＞
図１３を用いて本発明の第７の実施形態を説明する。
（構成）
この実施形態は先端部本体８に設けた観察用の対物レンズ７１の手元側（先端部本体８の内部）にその光軸方向に沿って軸方向に移動可能なレンズ部材７２がレンズ枠７３を介してレンズ筒７４に摩擦力で保持されている。この実施形態ではフードはないが、その他の構造は第１実施形態と同様である。
【００５６】
（作用）
ここで、レンズ部材７２及びレンズ枠７３は第１実施形態のフード９及び移動体３３に相当する。ここで圧電素子１２を駆動することで、レンズ部材７２を前後に移動制御できる。レンズ部材７２がズーム用レンズであれば、電動ズーム調節ができる。またレンズ部材７２がフォーカス用レンズであれば、電動フォーカス調節ができる。
なお、内視鏡以外の例えばカメラなどでも、同様に光学系部材の駆動に応用できる。
【００５７】
（効果）
この実施形態によれば、コンパクトな構造でズームやフォーカス調節できる。
［追記]
これまで述べてきた振動発生体は全て圧電素子であったが、磁歪素子でもよく、その他、振動を発生できるものであれば何でもよい。
［付記］
（１）振動発生体と、
前記振動発生体の振動を制御する振動制御手段と、
前記振動発生体に一端部を固定した振動体と、
前記振動体の他端部に固定した振動吸収機構と、
前記振動体に摩擦で保持した移動体と、
前記振動吸収機構を介して前記振動体を支持する支持体とを具備し、
前記振動制御手段により、前記振動発生体から発生する振動を制御して、前記移動体を前記振動体に対して振動方向へ移動させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【００５８】
（２）前記（１）において、振動発生体の他端に慣性体を固定した。
（３）前記（１）において、振動発生体は圧電素子である。
（４）前記（１）において、振動発生体は振動体の内部で振動体に固定した。
【００５９】
（５）前記（１）において、振動体は内視鏡先端の硬質部材で、支持体は内視鏡操作部で、それらの間の挿入部に振動吸収機構を設けた。
（６）前記（５）において、移動体は先端フードである。
（７）前記（６）において、先端硬質部材にはフードの移動量を規制するストッパを設けた。
（８）前記（６）において、フードは前方へ突出時には視野内に入り、後方へ後退時には視野外になるようにした。
（９）前記（５）において、移動体はレンズ系部材である。
【００６０】
（１０）前記（１）において、内視鏡先端の硬質部材を複数に分割し、その一つを振動体として移動体を摩擦保持し、他の硬質部材を支持体の一部とし、それら硬質部材を振動吸収機構を介して接合した。
（１１）前記（１）において、振動体に異なる振動方向の複数の振動発生体を固定した。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、装置の小型化が可能であり、圧電素子から出たリード線にも負荷がかからなくできる。また振動体の振動は振動吸収機構に吸収され、支持体まで大きく振動したり移動したりすることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るアクチュエータを組み込んだ内視鏡の概略的な構成の説明図。
【図２】（ａ）は前記内視鏡のフードを背面図、（ｂ）は前記フードを側面図。
【図３】前記内視鏡の先端部の細線端部分の断面図。
【図４】前記内視鏡を保持したハンガーの説明図。
【図５】（ａ）（ｂ）はいずれも前記アクチュエータに印加する駆動信号の波形図。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は前記アクチュエータの圧電素子に駆動信号を通電したときの動きの過程を模式的に示す説明図。
【図７】前記内視鏡の視野を表示するモニター画面の状態を示す説明図。
【図８】第２の実施形態に係る小型顕微鏡を概略的に示す説明図。
【図９】第３の実施形態のアクチュエータ構造の説明図。
【図１０】第４の実施形態のアクチュエータを適用した内視鏡の先端部の要部断面図。
【図１１】第５の実施形態のアクチュエータを適用した内視鏡の先端部の断面図。
【図１２】第６の実施形態のアクチュエータを適用した内視鏡の使用例の説明図。
【図１３】第７の実施形態のアクチュエータを適用した内視鏡の先端部の断面図。
【符号の説明】
１…内視鏡、３…操作部、４…先端部、５…湾曲部、６…軟性部、８…先端部本体、９…フード、１２…圧電素子、２０…連結部、３１…振動発生体、３２…振動体、３４…振動吸収機構、３５…支持体。

Claims

所定方向に伸縮することによって振動を発生する振動発生体と、
前記振動発生体における前記振動方向の一方に位置する端部を固定し、前記振動発生体を片持ち支持すると共に前記振動発生体の振動を受けて振動する振動体と、
前記振動体を片持ち支持する支持体と、
前記振動体と前記支持体とを連結し、前記支持体に伝わる前記振動体の振動を吸収する振動吸収機構と、
前記振動体に摩擦で保持された移動体と、
前記振動発生体に駆動電圧を印加して前記振動発生体に振動を発生させる振動制御手段と、
を具備し、
前記振動制御手段により、前記振動発生体から発生する振動を制御して、前記移動体を前記振動体に対してその振動方向へ移動させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
挿入部における先端部に配置され、所定方向に伸縮することによって振動を発生する振動発生体と、
前記振動発生体における前記振動方向の一端部を固定し、前記振動発生体を片持ち支持すると共に前記振動発生体の振動を受けて振動する前記先端部における先端部本体と、
前記先端部本体を片持ち支持する、前記挿入部に設けられた支持部材と、
前記先端部本体と前記支持部材とを連結し、前記支持部材に伝わる前記先端部本体の振動を吸収する振動吸収機構と、
前記先端部本体に摩擦で保持された移動体と、
前記振動発生体に駆動電圧を印加して前記振動発生体に振動を発生させる振動制御手段と、
を具備し、
前記振動制御手段により、前記振動発生体から発生する振動を制御して、前記移動体を前記先端部本体に対してその振動方向へ移動させるようにしたことを特徴とする内視鏡。
前記振動吸収機構は、前記振動体と前記支持体とを連結する、ピンと、このピンを嵌め込む孔との間の遊びにより構成したものであることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
前記振動吸収機構は、前記先端部本体と前記支持部材とを連結する、ピンと、このピンを嵌め込む孔との間の遊びにより構成したものであることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
前記振動吸収機構は、軟性の被覆管によって構成したものであることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
前記振動吸収機構は、湾曲部によって構成したものであることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
前記振動吸収機構は、軟性の被覆管によって構成したものであることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。
前記振動吸収機構は、湾曲部によって構成したものであることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡。