JP2019082623A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 機器設計がし易くなり、また、設計時間も短縮することができると共に、製品としての取り扱い性が向上した光学ユニットを提供する。【解決手段】 光学ユニット１０は、筒状ケース１２と被写体側ケース１３と反被写体側ケース１４とから構成される固定体１５を備える。固定体１５には、開口部１３ｂの周囲の被写体側端面１３ａに当接して開口部１３ｂの周りを塞ぐ透明なカバー部材２０が備えられる。カバー部材２０は、被写体側端面１３ａに当接する固定面２０ａと被写体側端面１３ａとが接着剤等によって固着されることで、固定体１５に固定される。カバー部材２０は、ガラスや、アクリル樹脂等のプラスチック材、またはガラスとプラスチックとが合わさったユニット品等からなり、被写体側と反対側の側面に被写体側に窪む凹部２０ｂが形成されている。【選択図】 図５

Description

本発明は、光学モジュールを備える可動体を可動自在に収容する固定体を備えた光学ユニットに関する。

従来、この種の光学ユニットとしては、例えば、特許文献１に開示された図１に示す振れ補正機能付き光学ユニット１００がある。この光学ユニット１００は、カメラ付き携帯電話機等の光学機器１０００に用いられ、光学機器１０００の機器本体（シャーシ）１１００に支持された状態で光学機器１０００に搭載される。かかる光学ユニット１００では、撮影時に光学機器１０００に手振れ等の振れが発生すると、撮影画像に乱れが発生する。このため、光学ユニット１００には、光学素子を介して被写体光を取り込む光学モジュールを備える可動体１２０が、固定体１１０内に揺動可能に支持される。光学機器１０００に発生する手振れ等の振れは、光学ユニット１００に搭載された振れ検出センサによって検出され、振れ補正用駆動機構により、その振れを打ち消す方向に可動体が揺動させられて、撮影画像に乱れが生じないようにされる。

固定体１１０の前面には被写体光を取り入れる開口部１１０ａが開口しており、この開口部１１０ａに対向する機器本体１１００の対向面１１００ａには、開口部１１０ａへ被写体光を透過させる図示しないカバーガラスが設けられる。光学ユニット１００は、このカバーガラスを介して被写体光を取り込むと共に、このカバーガラスにより塵や異物の侵入が防がれて保護される。

特開２０１２−２１１９９５号公報

しかしながら、上記従来の光学ユニット１００は、防塵対策となるカバーガラスが光学機器１０００の機器本体１１００に設けられるので、固定体１１０の開口部１１０ａとカバーガラスとの相対位置関係が設計通りに定まらずに干渉したり、また、設計に時間がかかってしまう。また、光学ユニット１００単体では、防塵対策が施されていないので、製品として取り扱い難いこともあった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、光学素子を介して被写体光を取り込む光学モジュールを備える可動体と、この可動体を可動自在に収容する固定体とを備えた光学ユニットにおいて、固定体が、光学素子へ被写体光を入射させる開口部が開口部の周囲の被写体側端面に形成され、被写体側端面に当接して開口部の周りを塞ぐ透明なカバー部材を備えることを特徴とする。

本構成によれば、光学ユニット自身に固定体の開口部の周りを塞ぐカバー部材が設けられ、光学ユニット単体で開口部から光学ユニット内部への塵や異物の侵入を防ぐことができる。このため、光学ユニットが取り付けられる機器の設計時、光学ユニットと機器との相対位置関係を従来のように考慮する必要がなくなり、機器設計がし易くなり、また、設計時間も短縮することができる。また、光学ユニット単体で防塵対策が施されるので、光学ユニットは製品としての取り扱い性が向上する。

また、本発明は、固定体の被写体側端面または被写体側端面に当接するカバー部材の固定面の少なくともいずれか一方に、被写体側端面に固定面が当接したときに開口部の周囲を囲む環状の第１溝部が形成され、第１溝部に備えられる接着部材により固定体にカバー部材が固定されることを特徴とする。

本構成によれば、第１溝部に備えられる接着部材によりカバー部材が固定体に確実に固定され、しかも、開口部の周囲を囲む環状に固定されるので、カバー部材と固定体の間にわずかに隙間があった場合でも、開口部への塵や異物の侵入を確実に防ぐことができる。

また、本発明は、第１溝部が、開口部の外周囲に内側第１溝部と外側第１溝部が径方向に並んで形成され、開口部の外周囲に近い内側の内側第１溝部に接着部材、開口部の外周囲から遠い外側の外側第１溝部にシール部材を備えることを特徴とする。

本構成によれば、内側第１溝部に接着部材を備えることで、カバー部材の固定体への固定が行われ、外側第１溝部にシール部材を備えることで、開口部への防塵および防滴対策が施されると共に、接着部材への異物付着を防止できる。したがって、光学ユニットの防塵性および防滴性が向上する。

また、本発明は、シール部材が、断面形状が円形状をした弾性部材により形成され、外側第１溝部の断面形状が、弾性部材の断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしていることを特徴とする。

本構成によれば、シール部材が弾性部材により形成されることで、カバー部材および固定体間はより密封性高く封止される。また、外側第１溝部の断面形状が、弾性部材の円形断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしていることで、シール部材が固定体の被写体側端面とカバー部材の固定面との間に挟まれて潰れる際に、潰れて側方に膨出するシール部材が、外側第１溝部の大きな曲率半径をした曲面部の曲面に沿って側方へ逃げる。このため、シール部材と外側第１溝部との密着性が保たれ、カバー部材および固定体間は確実に密着して固定される。

また、本発明は、固定体またはカバー部材の少なくとも一方における被写体を向く被写体側端面に、光学素子の光軸を中心とする周方向に環状の第２溝部が形成され、光学ユニットが取り付けられる機器の構成部材に形成された被写体光取り入れ口の周囲を囲む構成部材の反被写体側端面に第２溝部に備えられるシール部材が当接することを特徴とする。

本構成によれば、固定体またはカバー部材の少なくとも一方の被写体側端面に形成される第２溝部に備えられるシール部材が、被写体光取り入れ口の周囲を囲む機器構成部材の反被写体側端面に当接することで、その当接部から光学ユニット側に塵や異物、水滴などが浸入するのが防止される。したがって、光学ユニットの防塵性および防滴性が向上する。

また、本発明は、シール部材が、断面形状が円形状をした弾性部材により形成され、第２溝部の断面形状が、弾性部材の断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしていることを特徴とする。

本構成によれば、シール部材が弾性部材により形成されることで、機器の構成部材と固定体またはカバー部材との間はより密封性高く封止される。また、第２溝部の断面形状が、弾性部材の円形断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしていることで、シール部材が機器構成部材の端面と固定体またはカバー部材の被写体側端面との間に挟まれて潰れる際に、潰れて側方に膨出するシール部材が、第２溝部の大きな曲率半径をした曲面部の曲面に沿って側方へ逃げる。このため、シール部材と第２溝部との密着性が保たれ、機器の構成部材と固定体またはカバー部材との間は確実に密着して固定される。

また、本発明は、第２溝部が、光学素子の光軸方向から見て開口部の外側に形成されることを特徴とする。

本構成によれば、機器の構成部材からカバー部材の側に向けてかかる荷重は、第２溝部に備えられるシール部材および第２溝部が形成される開口部周囲のカバー部材を介して加わり、第１溝部に備えられるシール部材および開口部の周囲を囲む固定体の被写体側端面に受けられる。すなわち、機器の構成部材からカバー部材の側に向けてかかる荷重は、開口部周囲のカバー部材を介して、開口部周囲の固定体の被写体側端面に受けられ、開口部を囲んで設けられる第１溝部および第２溝部にそれぞれ備えられるシール部材が潰れることで、緩衝される。したがって、光学素子の画角範囲を含む、光学素子の光軸が通るカバー部材の中心周辺領域に、機器の構成部材からカバー部材にかかる荷重によって応力がかかるのが抑制され、光学素子の画角範囲を含む領域のカバー部材が歪むのが防止される。このため、カバー部材を透過する被写体光がカバー部材の歪みによって屈折したり、カバー部材の破損による機器の故障を防止することができる。

また、本発明は、カバー部材が、反被写体側の面で被写体側に窪む凹部が形成されていることを特徴とする。

可動体の固定体における移動範囲は可動体がカバー部材に接触しない範囲に設定されるが、光学ユニットにかかる衝撃等によって可動体がカバー部材側に移動しても、本構成によれば、カバー部材に被写体側に窪んで形成される凹部が緩衝スペースとなって、可動体とカバー部材との干渉が避けられる。

また、本発明は、固定体に対して可動体を揺動自在に支持する支持機構と、この支持機構を介して固定体に支持される可動体を揺動させる駆動機構とを備えることを特徴とする。

本構成によれば、光学ユニットに振れが加わっても、支持機構を介して固定体に支持される可動体が駆動機構によって振れを相殺する向きに駆動されることで、撮影画像に乱れが生じるのが防止される。このため、振れ補正機能を備えながら、防塵または防滴性能を具備した光学ユニットを提供することができる。

本発明によれば、機器設計がし易くなり、また、設計時間も短縮することができると共に、製品としての取り扱い性が向上した光学ユニットを提供することができる。

従来の光学ユニットの概略の斜視図である。 本発明の一実施形態による光学ユニットの外観斜視図である。 一実施形態による光学ユニットの反被写体側から見た分解斜視図である。 一実施形態による光学ユニットの被写体側から見た分解斜視図である。 （ａ）は一実施形態による光学ユニットの平面図、（ｂ）は断面図である。 一実施形態による光学ユニットの支持体および反被写体側ケースに支持される各部品を分解して反被写体側から見た分解斜視図である。 一実施形態による光学ユニットの支持体および反被写体側ケースに支持される各部品を分解して被写体側から見た分解斜視図である。 （ａ）は、一実施形態の第１変形例による光学ユニットのカバー部材周辺の一部拡大断面図、（ｂ）は、一実施形態の第２変形例による光学ユニットのカバー部材周辺の一部拡大断面図である。 （ａ）は、図８（ｂ）に示すシール部材の潰れる前の断面図、（ｂ）は潰れた状態の断面図である。 （ａ）は、一実施形態の第３変形例による光学ユニットのカバー部材周辺の一部拡大断面図、（ｂ）は、一実施形態の第４変形例による光学ユニットのカバー部材周辺の一部拡大断面図である。

次に、本発明による光学ユニットを振れ補正機能付き光学ユニットに適用した一実施の形態について説明する。

（全体構成）
図２は、本発明の一実施形態による振れ補正機能付き光学ユニット１０の外観斜視図、図３は反被写体側から見た光学ユニット１０の分解斜視図、図４は被写体側から見た光学ユニット１０の分解斜視図である。また、図５（ａ）は光学ユニット１０の平面図、図５（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線破断矢視図である。

本明細書において、ＸＹＺの３軸は互いに直交する方向であり、Ｘ軸方向の一方側を＋Ｘ、他方側を−Ｘで示し、Ｙ軸方向の一方側を＋Ｙ、他方側を−Ｙで示し、Ｚ軸方向の一方側を＋Ｚ、他方側を−Ｚで示す。Ｚ軸方向は、光学ユニット１０の後述する可動体１６が揺動していない状態で、可動体１６に搭載される光学素子の光軸に沿う方向である。また、＋Ｚ方向が光軸方向の物体側（被写体側）、−Ｚ方向が光軸方向の像側（反被写体側）である。

光学ユニット１０は、筒状ケース１２と被写体側ケース１３と反被写体側ケース１４とから構成される固定体１５を備える。筒状ケース１２は略８角形の外形をしており、磁性材料から形成されている。被写体側ケース１３は、この筒状ケース１２に対して＋Ｚ方向の側（被写体側）から組み付けられ、反被写体側ケース１４は、筒状ケース１２に対して−Ｚ方向の側（反被写体側）から組み付けられる。被写体側ケース１３および反被写体側ケース１４は樹脂材料から形成されている。反被写体側ケース１４には、反被写体側からさらに底板１１が組み付けられる。

固定体１５の内部には、可動体１６が支持体１７に支持されて、可動自在に収容されている。被写体側ケース１３の被写体側端面１３ａには、光学素子であるレンズ１８へ被写体光を入射させる開口部１３ｂがレンズ１８の光軸周りに開口して形成されている。この開口部１３ａには鏡筒部材１９に保持されるレンズ１８が現れる。レンズ１８および鏡筒部材１９はレンズ１８を介して被写体光を取り込む光学モジュールを構成し、光学モジュールは可動体１６に備えられる。なお、レンズ１８から＋Ｚ方向の被写体側に四角錐状に広がる線は、レンズ１８の画角１８ａを表す。

また、固定体１５には、開口部１３ｂの周囲の被写体側端面１３ａに当接して開口部１３ｂの周りを隙間無く塞ぐ透明なカバー部材２０が備えられる。カバー部材２０は、被写体側端面１３ａに当接する固定面２０ａと被写体側端面１３ａとが接着剤等によって、若しくは挿入や圧入等によって固着されることで、固定体１５に固定される。カバー部材２０は、ガラスや、アクリル樹脂等のプラスチック材、またはガラスとプラスチックとが合わさったユニット品等からなり、反被写体側の面で被写体側に窪む凹部２０ｂが形成されている。本実施形態では、凹部２０ｂは、図５（ｂ）に示すように、固定面２０ａから一段落ち込んだ階段状に形成されているが、凹部２０ｂの周囲からカバー部材２０の中心に行くのにしたがって被写体方向に徐々に窪む球面状等に形成してもよい。

（回転支持機構・ローリング駆動機構）
図６は、支持体１７および反被写体側ケース１４に支持される各部品を分解して反被写体側から見た分解斜視図、図７は被写体側から見た分解斜視図である。

支持体１７は、反被写体側に底板部材１７ｂが設けられ、底板部材１７ｂの−Ｚ側に軸２５の頭部が図５（ｂ）に示すように固定される。軸２５はボールベアリング２２を介して反被写体側ケース１４に取り付けられる。ボールベアリング２２はアウターリングとインナーリングとの間に複数のボールが介在して構成され、アウターリングが反被写体側ケース１４に固定され、インナーリングが軸２５に固定される。この軸２５が固定される底板部材１７ｂに支えられる支持体１７は、ボールベアリング２２によって反被写体側ケース１４に回転自在に支持される。

反被写体側ケース１４の底面に取り付けられるヨーク２１と底板１１との間には、ワッシャー３７に重ねてウエーブワッシャー３８が軸２５の周りに設けられる。インナーリングは、このウエーブワッシャー３８によって＋Ｚ方向に付勢される。したがって、軸２５に固定される支持体１７も＋Ｚ方向つまり被写体側に向けて付勢される。支持体１７の被写体側の端面１７ａは、被写体側ケース１３との間に所定の隙間があけられる。このため、支持体１７は、被写体側に向けて付勢されてその姿勢を維持しながら、反被写体側ケース１４に対して回転する。ボールベアリング２２、ワッシャー３７およびウエーブワッシャー３８は、支持体１７をＺ軸周りに回転可能に支持する回転支持機構を構成する。

反被写体側ケース１４の＋Ｚ側における軸２５の周囲には、ローリング駆動用コイル２３が一対設けられる。また、ローリング駆動用コイル２３の−Ｚ側におけるヨーク２１には、一対のローリング駆動用マグネット２４がローリング駆動用コイル２３に対向して備えられる。ローリング駆動用コイル２３およびローリング駆動用マグネット２４は、ローリング駆動機構を構成する。

（揺動支持機構・揺動駆動機構）
また、可動体１６と支持体１７との間には、Ｚ軸方向と直交し、かつ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して４５度傾いた第１軸線Ｒ１周りおよび第２軸線Ｒ２周りに、可動体１６を揺動自在に支持体１７に支持するジンバル機構が、揺動支持機構として構成されている。この揺動支持機構は、可動体１６の外周囲における第１軸線Ｒ１上の対角位置に設けられた２箇所の第１揺動支持部２６と、支持体１７の内周囲における第２軸線Ｒ２上の対角位置に設けられた２箇所の第２揺動支持部２７と、第１揺動支持部２６および第２揺動支持部２７によって支持される、可動体１６の外周囲を囲む可動枠２８とを備える。この可動枠２８の周囲の４箇所には球体２９が固定されており、これら球体２９は、第１揺動支持部２６および第２揺動支持部２７にそれぞれ保持される接点バネ３０と点接触する。接点バネ３０は板状バネであり、第１揺動支持部２６に支持される接点バネ３０は第１軸線Ｒ１方向に、第２揺動支持部２７に支持される接点バネ３０は第２軸線Ｒ２方向に弾性変形可能である。したがって、可動枠２８は、第１軸線Ｒ１周りおよび第２軸線Ｒ２周りに揺動可能な状態で支持される。

可動体１６のＸ軸方向の両側部およびＹ軸方向の両側部にはそれぞれ揺動駆動用コイル３１が取り付けられている。また、筒状ケース１２のＸ軸方向に対向する両内壁およびＹ軸方向に対向する両内壁には、図３および図４に示すように、各揺動駆動用コイル３１に対向して揺動駆動用マグネット３２がそれぞれ取り付けられている。揺動駆動用コイル３１および揺動駆動用マグネット３２は揺動駆動機構を構成する。なお、揺動駆動用マグネット３２は、筒状ケース１２ではなく、可動体１６に対して固定体となる支持体１７に取り付けるように構成してもよい。

（振れ補正）
光学ユニット１０は、フレキシブルプリント回路基板３３ａ、３３ｂ、３４を備える。フレキシブルプリント回路基板３３ａは各ローリング駆動用コイル２３、フレキシブルリント回路基板３３ｂは各揺動駆動用コイル３１に電気的に接続されている。フレキシブルプリント回路基板３４は可動体１６が保持する回路基板３５に電気的に接続されている。回路基板３５には、光学モジュールによって取り込まれた被写体像を電気信号に変換する撮像素子３６（図５（ｂ）参照）が実装されており、光学モジュールおよび回路基板３５はカメラモジュールを構成する。

フレキシブルプリント回路基板３３ａを介して各ローリング駆動用コイル２３に電流が通電されると、各ローリング駆動用コイル２３と各ローリング駆動用マグネット２４との間にローリング方向の磁気駆動力が発生する。カメラモジュールによって撮影される被写体像は、このローリング方向の磁気駆動力により、支持体１７が固定体１５に対してＺ軸周りに回転することで、可動体１６に備えられるジャイロスコープによって検出されるＺ軸周りのローリング方向の像振れが補正される。また、フレキシブルプリント回路基板３３ｂを介して各揺動駆動用コイル３１に電流が通電されると、各揺動駆動用コイル３１と各揺動駆動用マグネット３２との間に磁気駆動力が発生する。カメラモジュールによって撮影される被写体像は、これらの磁気駆動力により、可動体１６が第１軸線Ｒ１周りおよび第２軸線Ｒ２周りに支持体１７に対して揺動することで、可動体１６に備えられるジャイロスコープによって検出されるＸ軸周りのピッチング方向およびＹ軸周りのヨーイング方向の像振れが補正される。

（作用・効果）
このような本実施形態による光学ユニット１０によれば、光学ユニット１０自身に固定体１５の開口部１３ｂの周りを塞ぐカバー部材２０が設けられ、光学ユニット１０単体で開口部１３ｂから光学ユニット１０内部への塵や異物の侵入を防ぐことができる。このため、光学ユニット１０が取り付けられる携帯電話機等の光学機器の設計時、光学ユニット１０と機器との相対位置関係等を従来のように考慮する必要がなくなり、機器設計がし易くなり、また、設計時間も短縮することができる。また、光学ユニット１０単体で防塵対策が施されるので、光学ユニット１０は製品としての取り扱い性が向上する。また、光学機器等にカバーガラスを取り付ける場合と比べて、カバー部材２０の大きさを小さくすることができる。すなわち、本実施形態によれば、機器設計がし易くなり、また、設計時間も短縮することができると共に、製品としての取り扱い性が向上した光学ユニット１０を提供することができる。

また、可動体１６の固定体１５における移動範囲は可動体１６がカバー部材２０に接触しない範囲に設定されるが、光学ユニット１０にかかる衝撃等によって可動体１６がカバー部材２０側に移動しても、本実施形態による光学ユニット１０によれば、カバー部材２０に被写体側に窪んで形成される凹部２０ｂが緩衝スペースとなって、可動体１６のレンズ１８等とカバー部材２０との干渉が避けられる。なお、カバー部材２０は、光学ユニット１０にかかる衝撃等によって可動体１６がカバー部材２０側に移動しても、可動体１６のレンズ１８等とカバー部材２０とが干渉しない位置に設けるようにしてもよい。

また、本実施形態による光学ユニット１０によれば、上記のように、固定体１５に対して可動体１６を揺動自在に支持する揺動支持機構と、この揺動支持機構を介して固定体１５に支持される可動体１６を揺動させる揺動駆動機構とを備えるため、光学ユニット１０に振れが加わっても、揺動支持機構を介して固定体１５に支持される可動体１６が揺動駆動機構によって振れを相殺する向きに駆動されることで、撮影画像に乱れが生じるのが防止される。このため、振れ補正機能を備えながら、防塵または防滴性能を具備した光学ユニット１０を提供することができる。

（変形例）
なお、上記実施形態では、カバー部材２０と被写体側ケース１３とを別体にした構成について説明したが、両者を一体に形成するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、カバー部材２０の固定面２０ａと被写体側ケース１３の被写体側端面１３ａとを単に当接させて、接着剤等によって両者を固定する場合について、説明した。しかし、例えば、図８（ａ）の光学ユニット１０の一部拡大断面図に示すように、被写体側端面１３ａに当接するカバー部材２０の固定面２０ａに、被写体側端面１３ａに固定面２０ａが当接したときに被写体側ケース１３の開口部１３ｂの周囲を囲む環状の第１溝部４１を形成し、第１溝部４１に備えられる接着剤や両面テープ等の接着部材により、固定体１５にカバー部材２０を固定するように構成してもよい。なお、図８において図５（ｂ）と同一部分に同一符号を付してその説明省略する。

第１溝部４１は、固定面２０ａに限らず、被写体側端面１３ａまたは固定面２０ａの少なくともいずれか一方に、被写体側端面１３ａに固定面２０ａが当接したときに被写体側ケース１３の開口部１３ｂの周囲を囲むように形成されればよい。

このような構成によれば、第１溝部４１に備えられる接着部材によりカバー部材２０が固定体１５に確実に固定され、しかも、開口部１３ｂの周囲を囲む環状に固定されるので、カバー部材２０と固定体１５の間にわずかに隙間があった場合でも、開口部１３ｂへの塵や異物の侵入を確実に防ぐことができる。

また、第１溝部４１は、図８（ｂ）に示すように、開口部１３ｂの外周囲に内側第１溝部４１ａと外側第１溝部４１ｂを径方向に並んで形成し、開口部１３ｂの外周囲に近い内側の内側第１溝部４１ａに接着部材、開口部１３ｂの外周囲から遠い外側の外側第１溝部４１ｂにシール部材４２を備えるように構成してもよい。このような構成によれば、内側第１溝部４１ａに接着部材を備えることで、カバー部材２０の固定体１５への固定が行われ、外側第１溝部４１ｂにシール部材４２を備えることで、開口部１３ｂへの防塵および防滴対策が施されると共に、接着部材への異物付着を防止できる。したがって、光学ユニット１０の防塵性および防滴性が向上する。

この際、図９（ａ）の一部拡大断面図に示すように、シール部材４２が、断面形状が円形状をしたゴム等の弾性部材により形成され、外側第１溝部４１ｂの断面形状が、弾性部材の円形断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしているように構成することが好ましい。このような構成によれば、シール部材４２が弾性部材により形成されることで、カバー部材２０および固定体１５間はより密封性高く封止される。また、外側第１溝部４１ｂの断面形状が、弾性部材の円形断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしていることで、図９（ｂ）の一部拡大断面図に示すように、シール部材４２が固定体１５の被写体側端面１３ａとカバー部材２０の固定面２０ａとの間に挟まれて潰れる際に、潰れて側方に膨出するシール部材４２が、外側第１溝部４１ｂの大きな曲率半径をした曲面部の曲面に沿って側方へ逃げる。このため、シール部材４２と外側第１溝部４１ｂとの密着性が保たれ、カバー部材２０および固定体１５間は確実に密着して固定される。

また、図１０（ａ）の一部拡大断面図に示すように、カバー部材２０の被写体を向く被写体側端面２０ｃに、レンズ１８の光軸を中心とする周方向に環状の第２溝部５１ａを形成し、光学ユニット１０が取り付けられる光学機器等の構成部材５２に形成された被写体光取り入れ口５２ａの周囲を囲む構成部材５２の反被写体側端面５２ｂに、第２溝部５１ａに備えられるシール部材５３が当接するように構成してもよい。

また、図１０（ｂ）の一部拡大断面図に示すように、固定体１５を構成する被写体側カバー１３における被写体を向く被写体側端面１３ａに、レンズ１８の光軸を中心とする周方向に環状の第２溝部５１ｂを形成し、光学ユニット１０が取り付けられる光学機器等の構成部材５２に形成された被写体光取り入れ口５２ａの周囲を囲む構成部材５２の反被写体側端面５２ｂに、第２溝部５１ｂに備えられるシール部材５３が当接するように構成してもよい。

すなわち、第２溝部５１ａ，５１ｂは、固定体１５またはカバー部材２０の少なくとも一方における被写体を向く被写体側端面１３ａまたは２０ｃに形成されればよい。このような構成によれば、固定体１５またはカバー部材２０の少なくとも一方の被写体側端面１３ａまたは２０ｃに形成される第２溝部５１ａ，５１ｂに備えられるシール部材５３が、被写体光取り入れ口５２ａの周囲を囲む機器構成部材５２の反被写体側端面５２ｂに当接することで、その当接部から光学ユニット１０側に塵や異物、水滴などが浸入するのが防止される。したがって、光学ユニット１０の防塵性および防滴性が向上する。なお、これらの第２溝部５１ａ，５１ｂは、構成部材５２の反被写体側端面５２ｂの側に形成するように構成してもよい。

この際においても、シール部材５３が、断面形状が円形状をしたゴム等の弾性部材により形成され、第２溝部５１ａ，５１ｂの断面形状が、弾性部材の円形断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしているように構成することが好ましい。このような構成によれば、シール部材５３が弾性部材により形成されることで、機器の構成部材５２と固定体１５またはカバー部材２０との間はより密封性高く封止される。また、第２溝部５１ａ，５１ｂの断面形状が、弾性部材の円形断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしていることで、シール部材５３が機器構成部材５２の反被写体側端面５２ｂと固定体１５またはカバー部材２０の被写体側端面１３ａまたは２０ｃとの間に挟まれて潰れる際に、潰れて側方に膨出するシール部材５３が、第２溝部５１ａ，５１ｂの大きな曲率半径をした曲面部の曲面に沿って側方へ逃げる。このため、シール部材５３と第２溝部５１ａ，５１ｂとの密着性が保たれ、機器の構成部材５２と固定体１５またはカバー部材２０との間は確実に密着して固定される。

また、第２溝部５１ａ，５１ｂは、図１０に示すように、レンズ１８の光軸方向から見て開口部１３ｂの外側に形成されるのが好ましい。このような構成によれば、機器の構成部材５２からカバー部材２０の側に向けてかかる荷重は、第２溝部５１ａに備えられるシール部材５３および第２溝部５１ａが形成される開口部１３ｂの周囲のカバー部材２０を介して加わり、外側第１溝部４１ｂに備えられるシール部材４２および開口部１３ｂの周囲を囲む固定体１５の被写体側端面１３ａに受けられる。すなわち、機器の構成部材５２からカバー部材２０の側に向けてかかる荷重は、開口部１３ｂの周囲のカバー部材２０を介して、開口部１３ｂの周囲の被写体側端面１３ａに受けられ、開口部１３ｂを囲んで設けられる外側第１溝部４１ｂおよび第２溝部５１ａにそれぞれ備えられるシール部材４２，５３が潰れることで、緩衝される。したがって、レンズ１８の画角１８ａの範囲を含む、レンズ１８の光軸が通るカバー部材２０の中心周辺領域に、機器の構成部材５２からカバー部材２０にかかる荷重によって応力がかかるのが抑制され、レンズ１８の画角１８ａの範囲を含む領域のカバー部材２０が歪むのが防止される。このため、カバー部材２０を透過する被写体光がカバー部材２０の歪みによって屈折したり、カバー部材２０の破損による光学機器等の機器の故障を防止することができる。

本実施形態による光学ユニット１０は、例えば、カメラ付き携帯電話機、ドライブレコーダー等の光学機器や、ヘルメット、自転車、ラジコンヘリコプター等の移動体に搭載されるアクションカメラやウエアラブルカメラ等の光学機器に利用することができる。

１０…光学ユニット、１１…底板、１２…筒状ケース、１３…被写体側ケース、１３ａ…被写体側端面、１３ｂ…開口部、１４…反被写体側ケース、１５…固定体、１６…可動体、１７…支持体、１７ａ…端面、１７ｂ…底板部材、１８…レンズ（光学素子）、１８ａ…画角、１９…鏡筒部材、２０…カバー部材、２０ａ…固定面、２０ｂ…凹部、２０ｃ…被写体側端面、２１…ヨーク、２２…ボールベアリング、２３…ローリング駆動用コイル、２４…ローリング駆動用マグネット、２５…軸、２６…第１揺動支持部、２７…第２揺動支持部、２８…可動枠、２９…球体、３０…接点バネ、３１…揺動駆動用コイル、３２…揺動駆動用マグネット、３３ａ、３３ｂ、３４…フレキシブルプリント回路基板、３５…回路基板、３６…撮像素子、３７…ワッシャー、３８…ウエーブワッシャー、４１，４１ａ，４１ｂ…第１溝部、４２，５３…シール部材、５１ａ，５１ｂ…第２溝部、５２…機器の構成部材、５２ａ…被写体光取り入れ口、５２ｂ…反被写体側端面

Claims (9)

1. 光学素子を介して被写体光を取り込む光学モジュールを備える可動体と、この可動体を可動自在に収容する固定体とを備えた光学ユニットにおいて、
   前記固定体は、前記光学素子へ被写体光を入射させる開口部が被写体側端面に形成され、
   前記開口部の周囲の前記被写体側端面に当接して前記開口部の周りを塞ぐ透明なカバー部材を備える
   ことを特徴とする光学ユニット。
2. 前記固定体の前記被写体側端面または前記被写体側端面に当接する前記カバー部材の固定面の少なくともいずれか一方に、前記被写体側端面に前記固定面が当接したときに前記開口部の周囲を囲む環状の第１溝部が形成され、
   前記第１溝部に備えられる接着部材により前記固定体に前記カバー部材が固定されることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記第１溝部は、前記開口部の外周囲に内側第１溝部と外側第１溝部が径方向に並んで形成され、前記開口部の外周囲に近い内側の前記内側第１溝部に接着部材、前記開口部の外周囲から遠い外側の前記外側第１溝部にシール部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
4. 前記シール部材は断面形状が円形状をした弾性部材により形成され、
   前記外側第１溝部は、断面形状が、前記弾性部材の断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしていることを特徴とする請求項３に記載の光学ユニット。
5. 前記固定体または前記カバー部材の少なくとも一方における被写体を向く被写体側端面に、前記光学素子の光軸を中心とする周方向に環状の第２溝部が形成され、
   光学ユニットが取り付けられる機器の構成部材に形成された被写体光取り入れ口の周囲を囲む前記構成部材の反被写体側端面に前記第２溝部に備えられるシール部材が当接することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学ユニット。
6. 前記シール部材は断面形状が円形状をした弾性部材により形成され、
   前記第２溝部は、断面形状が、前記弾性部材の断面の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面形状をしていることを特徴とする請求項５に記載の光学ユニット。
7. 前記第２溝部は、前記光学素子の光軸方向から見て前記開口部の外側に形成されることを特徴とする請求項４を引用する請求項５に従属する請求項６に記載の光学ユニット。
8. 前記カバー部材は、反被写体側の面で被写体側に窪む凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光学ユニット。
9. 前記固定体に対して前記可動体を揺動自在に支持する支持機構と、この支持機構を介して前記固定体に支持される前記可動体を揺動させる駆動機構とを備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光学ユニット。

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