JP2020166011A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ジンバルフレーム部が外れることを抑制する。【解決手段】可動体１４を固定体１６に対して支持する支持機構２０と、ジンバルフレーム部２５を有するジンバル機構２１と、を備え、ジンバルフレーム部２５は、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂとを有し、支持機構２０は、固定体１６に固定され第１支持部用延設部２７ａを支持する第１支持部２０ａと、可動体１４に固定され第２支持部用延設部２７ｂを支持する第２支持部２０ｂと、を有し、第１支持部用延設部２７ａは第１支持部２０ａに対して、第２支持部用延設部２７ｂは第２支持部２０ｂに対して、球凸面Ｂ２と球凹面Ｂ１とが当接することにより支持され、第１支持部２０ａに対して第１支持部用延設部２７ａの移動を規制する第１規制機構１２７と、第２支持部２０ｂに対して第２支持部用延設部２７ｂの移動を規制する第２規制機構２２７と、を備える光学ユニット１０。【選択図】図７

Description

本発明は、光学ユニットに関する。

従来から、可動体と、固定体と、可動体を固定体に対して移動可能に支持する支持機構と、支持機構を介して可動体と固定体の間で可動体を支持するジンバルフレーム部を有するジンバル機構と、を備える様々な光学ユニットが使用されている。例えば、特許文献１には、可動体と、固定体と、可動枠を有するジンバル機構と、支持機構としての第１接点用バネ及び第２接点用バネと、を備える光学ユニットが開示されている。

特開２０１６−６１９５７号公報

しかしながら、特許文献１の光学ユニットのような、従来の、可動体と固定体と支持機構とジンバル機構とを備える光学ユニットにおいては、ジンバル機構におけるジンバルフレーム部が外れる場合がある。そこで、本発明は、ジンバルフレーム部が外れることを抑制することを目的とする。

本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、前記可動体を前記固定体に対して移動可能に支持する支持機構と、前記支持機構を介して前記可動体と前記固定体の間で前記可動体を支持するジンバルフレーム部を有するジンバル機構と、を備え、前記ジンバルフレーム部は、光軸方向に沿って延設される第１支持部用延設部と、前記光軸方向に沿って延設される第２支持部用延設部と、を有し、前記支持機構は、前記固定体に固定され前記第１支持部用延設部を支持する第１支持部と、前記可動体に固定され前記第２支持部用延設部を支持する第２支持部と、を有し、前記第１支持部用延設部は、前記第１支持部に対して、球凸面と球凹面とが嵌合することにより支持され、前記第２支持部用延設部は、前記第２支持部に対して、球凸面と球凹面とが嵌合することにより支持され、前記第１支持部用延設部と前記第１支持部との前記光軸方向における移動を規制する第１規制機構と、前記第２支持部用延設部と前記第２支持部との前記光軸方向における移動を規制する第２規制機構と、を備えることを特徴とする。

本態様によれば、第１支持部用延設部と第１支持部との光軸方向における移動を規制する第１規制機構と、第２支持部用延設部と第２支持部との光軸方向における移動を規制する第２規制機構と、を備える。このため、光軸方向にジンバルフレーム部が外れることを効果的に抑制できる。また、第１支持部用延設部は、第１支持部に対して、球凸面と球凹面とが嵌合することにより支持され、第２支持部用延設部は、第２支持部に対して、球凸面と球凹面とが嵌合することにより支持されている。すなわち球面同士を接触させることで、光軸方向以外の方向においてもジンバルフレーム部が外れることを抑制可能である。

本発明の光学ユニットにおいては、前記第１支持部用延設部を２つ有し、各々の前記第１支持部用延設部は、前記光軸方向と交差する第１方向に沿って各々反対方向に押圧力を付与し、前記第２支持部用延設部を２つ有し、各々の前記第２支持部用延設部は、前記光軸方向及び前記第１方向とともに交差する第２方向に沿って各々反対方向に押圧力を付与することが好ましい。第１支持部用延設部の各々及び第２支持部用延設部の各々が反対方向に押圧する構成となっていることで、支点の位置のぶれの抑制や光軸方向と交差する方向においてジンバルフレーム部が外れることを効果的に抑制できるためである。

本発明の光学ユニットは、前記第１支持部用延設部に球凹面が形成されるとともに前記第１支持部に球凸面が形成され、前記第２支持部用延設部に球凹面が形成されるとともに前記第２支持部に球凸面が形成されることが好ましい。第１支持部用延設部及び第２支持部用延設部に球凹面が形成され、第１支持部及び第２支持部に球凸面が形成される構成とすることで、該光学ユニットの製造を容易にできるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記第１規制機構は、前記第１支持部に設けられ、前記第１支持部用延設部に向けて突出する第１突出部と、前記第１支持部用延設部に設けられ、前記第１突出部の突出を許容するとともに前記第１支持部に対して前記第１支持部用延設部が前記光軸方向に沿って移動した場合に前記第１突出部と当接する第１当接部と、を有し、前記第２規制機構は、前記第２支持部に設けられ、前記第２支持部用延設部に向けて突出する第２突出部と、前記第２支持部用延設部に設けられ、前記第２突出部の突出を許容するとともに前記第２支持部に対して前記第２支持部用延設部が前記光軸方向に沿って移動した場合に前記第２突出部と当接する第２当接部と、を有することが好ましい。第１支持部及び第２支持部に突出部を設け、第１支持部用延設部及び第２支持部用延設部に該突出部と当接する当接部を設ける構成とすることで、該光学ユニットの製造を容易にできるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記第１支持部は、前記第１支持部用延設部を挟むように前記第１突出部を複数有し、前記第２支持部は、前記第２支持部用延設部を挟むように前記第２突出部を複数有することが好ましい。第１突出部で第１支持部用延設部を挟み、第２突出部で第２支持部用延設部を挟むことで、ジンバルフレーム部を複数の突出部の間で両方向から囲むことができ、光軸方向と交差する方向においてジンバルフレーム部が外れることを効果的に抑制できるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記第１支持部用延設部は、前記第１突出部の突出を許容する第１孔部を有し、前記第２支持部用延設部は、前記第２突出部の突出を許容する第２孔部を有することが好ましい。第１支持部用延設部及び第２支持部用延設部を両側から突出部で挟む構成に比べて、第１支持部用延設部及び第２支持部用延設部を細く形成でき、装置を小型化できるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記第１支持部は、Ｌ字形状であり、前記第２支持部は、Ｌ字形状であることが好ましい。第１支持部及び第２支持部をＬ字形状とすることで、第１支持部及び第２支持部がジンバルフレーム部を押し込む方向における規制部の役割をすることができ、ジンバルフレーム部が外れることを効果的に抑制できるためである。また、第１支持部及び第２支持部をＬ字形状とすることで、固定体及び可動体に対する接触面積を大きくでき、固定体及び可動体に対する固定強度を高くできるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記固定体は前記第１支持部の挿し込み経路を有するとともに、前記第１支持部は該第１支持部の前記挿し込み経路の幅に対応する幅となるよう折り曲げられた折り曲げ部を有し、前記可動体は前記第２支持部の挿し込み経路を有するとともに、前記第２支持部は該第２支持部の前記挿し込み経路の幅に対応する幅となるよう折り曲げられた折り曲げ部を有することが好ましい。固定体に対する第１支持部の位置決め精度及び可動体に対する第２支持部の位置決め精度を高くすることができるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記第１支持部用延設部及び前記第１支持部のうち、球凸面を備える側は金属で構成され、前記第２支持部用延設部及び前記第２支持部のうち、球凸面を備える側は金属で構成されることが好ましい。球凸面を備える側を金属で構成することで、球凸面を備える構成を溶接により簡単かつ高い強度で形成できるためである。

本発明の光学ユニットは、ジンバルフレーム部が外れることを抑制することができる。

本発明の実施例１に係る光学ユニットの平面図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバルフレーム部の斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの支持機構の斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の一部及びその周辺を表す側面断面図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の一部及びその周辺を表す斜視図であり、ジンバルフレーム部が挿入方向に規制されている状態を表す図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の一部及びその周辺を表す斜視図であり、ジンバルフレーム部が挿入方向とは反対方向に規制されている状態を表す図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の一部を表す側面断面図である。 本発明の実施例２に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の一部を表す側面断面図である。 本発明の実施例３に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の一部を表す側面断面図である。 本発明の実施例４に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の一部を表す側面断面図である。 本発明の実施例５に係る光学ユニットのジンバルフレーム部及び支持機構の一部を表す正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。

［実施例１］（図１から図１０）
最初に、本発明の実施例１に係る光学ユニットについて図１から図１０を用いて説明する。なお、図２において、符号Ｌが付された一点鎖線は光軸を示し、符号Ｌ１が付された一点鎖線は光軸と交差する第１軸線を示し、符号Ｌ２が付された一点鎖線は光軸Ｌ及び第１軸線Ｌ１と交差する第２軸線Ｌ２を示している。また、各図において、Ｚ軸方向は光軸方向であり、Ｘ軸方向は光軸と交差する方向、言い換えるとヨーイングの軸方向であり、Ｙ軸方向は光軸と交差する方向、言い換えるとピッチングの軸方向である。

＜光学ユニットの全体構成の概略＞
図１から図３を参照して、本実施例に係る光学ユニット１０の構成について説明する。光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、Ｙ軸方向を回転軸とする方向（ピッチング方向）及びＸ軸方向を回転軸とする方向（ヨーイング方向）に変位可能な状態で可動体１４を保持する固定体１６と、を備えている。また、可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に駆動する回転駆動機構１８と、固定体１６に対して可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に回転可能に支持する支持機構２０（スラスト受け部材）とを備えている。さらに、光学ユニット１０は、ジンバルフレーム部２５を有するジンバル機構２１を備えており、ジンバルフレーム部２５は、第１軸線Ｌ１の両端部から光軸方向に沿って延設される第１支持部用延設部２７ａと、第２軸線Ｌ２の両端部から光軸方向に沿って延設される第２支持部用延設部２７ｂと、を有している。

＜光学モジュール＞
本実施例において、光学モジュール１２は略矩形筐体状に形成されており、例えばカメラ付携帯電話機やタブレット型ＰＣ等に搭載される薄型カメラ等として用いられる。光学モジュール１２は、被写体側にレンズ１２ａを備え、矩形筐体状のハウジング１２ｂの内部に撮像を行うための光学機器等が内蔵されている。本実施例における光学ユニット１０は、一例として、光学モジュール１２に生じたピッチングの振れ（Ｙ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）及びヨーイングの振れ（Ｘ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）の補正を行うアクチュエーターを内蔵し、ピッチングの振れの補正及びヨーイングの振れの補正が可能な構成となっている。

なお、本実施例において、光学ユニット１０は、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れの補正が可能な構成としたが、この構成に限定はされず、例えば、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れのいずれか一方のみの補正が可能な構成でもよい。

＜撮像素子＞
図３で表されるように、光学モジュール１２は、被写体側とは反対側に撮像素子５０を備えている。そして、撮像素子５０には、第１フレキシブル配線基板５１ａが接続されている。ここで、本実施例の撮像素子５０は、不図示の接続部を有し、該接続部に第１フレキシブル配線基板５１ａが接続されている。

＜可動体＞
図１から図３において、可動体１４は、光学モジュール１２と、ホルダ枠２２と、磁石２４Ａ及び２４Ｂとを備えている。ホルダ枠２２は、光学モジュール１２のレンズ１２ａが設けられる前面（被写体側の面）と、反対側の後面を除く、残りの４面を取り囲むように設けられる矩形枠状の部材として構成されている。本実施例のホルダ枠２２は、一例として光学モジュール１２を着脱可能に構成されている。ホルダ枠２２において固定体１６と対向する２面を利用して、ピッチング及びヨーイングの補正用の磁石２４Ａ及び２４Ｂがこれらの外面に取り付けられている。なお、図３においては、磁石２４Ａ及び２４Ｂの設けられる位置が分かり易いようにホルダ枠２２とは離れた位置にある状態で磁石２４Ａ及び２４Ｂを表しているが、磁石２４Ａ及び２４Ｂはホルダ枠２２に取り付けられている。

＜固定体＞
図１から図３において、固定体１６は、固定枠２８と、コイル３２Ａ及び３２Ｂと、を備えている。本実施例において、固定枠２８は、可動体１４を被写体側で囲う第１前面カバー部２８ａと、ホルダ枠２２の４面を囲う側面カバー部２８ｂと、被写体側に設けられ第１フレキシブル配線基板５１ａを載置する第２前面カバー部２８ｃと、被写体側とは反対側を覆う後面カバー部２８ｄと、から構成されている。なお、図３においては、コイル３２Ａ及び３２Ｂの磁石２４Ａ及び２４Ｂに対する位置が分かり易いように側面カバー部２８ｂとは離れた位置にある状態でコイル３２Ａ及び３２Ｂを表しているが、コイル３２Ａ及び３２Ｂは側面カバー部２８ｂに取り付けられている。

図３で表されるように、本実施例において可動体１４が固定体１６内に配置された状態において、磁石２４Ａとコイル３２Ａ、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂ、は対向状態となる。また、本実施例において、磁石２４Ａとコイル３２Ａとの対、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂとの対は、回転駆動機構１８を構成している。回転駆動機構１８により、可動体１４のピッチング及びヨーイングの補正が行われる。なお、本実施例において、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂは一例として巻線コイルとして構成されているが、コイルをパターンとして基板配線内に取り込んだパターン基板（コイル基板）としてもよい。

また、ピッチング及びヨーイングの補正は以下のように行われる。光学ユニット１０にピッチング方向とヨーイング方向の両方向又はいずれか一方向の振れが発生すると、不図示の振れ検出センサ（ジャイロスコープ）によって振れを検出し、その結果に基づいて回転駆動機構１８を駆動させる。その後、磁気センサー（ホール素子）などを用いて、光学ユニット１０の振れを精度よく回転駆動機構１８がその振れを補正するように作用する。即ち、光学ユニット１０の振れを打ち消す方向に可動体１４を動かすように各コイル３２Ａ及び３２Ｂに電流が流され、これにより振れが補正される。

本実施例の光学ユニット１０においては、可動体１４を固定体１６に対して、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２を回転軸として、回転させる回転駆動機構１８を備えている。第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２での回転の複合によりピッチングの軸方向及びヨーイングの軸方向に回転する。ここで、回転駆動機構１８は、本実施例のように、可動体１４に対してＸ軸方向のうちの第１フレキシブル配線基板５１ａが配置されている側以外の位置に配置されていることが好ましい。回転駆動機構１８を第１フレキシブル配線基板５１ａが形成されていない側に配置できるので、回転駆動機構１８や該回転駆動機構１８に接続される第２フレキシブル配線基板５１ｂと、第１フレキシブル配線基板５１ａと、の接触を抑制できるためである。したがって、このような構成とすることで、光学ユニット１０を大きくする必要が無くなり、光学ユニット１０を小型化できる。なお、本明細書における「回転」とは、３６０°回転することを要せず、回転方向に揺動する場合を含む意味である。

なお、振れを補正する動作のための駆動源としては、回転駆動機構１８のようなコイル３２Ａ及び３２Ｂと、磁石２４Ａ及び２４Ｂと、の各対により構成されるボイスコイルモーターに限定されない。他の駆動源としてステッピングモーターやピエゾ素子等を利用したものを使用することも可能である。

次に、図４から図１０を参照して、本実施例の光学ユニット１０の要部である支持機構２０及びジンバル機構２１について詳細に説明する。なお、本実施例の光学ユニット１０の図７から図１０、並びに、後述する実施例２から実施例５の光学ユニット１０の図１１から図１４においては、第１スラスト受け部材２０ａによる第１支持部用延設部２７ａの支持構成を表しているが、第２スラスト受け部材２０ｂによる第２支持部用延設部２７ｂの支持構成も同様の構成である。

＜ジンバル機構＞
ジンバル機構２１は、金属製平板材料を折り曲げることによって形成されるバネ性を兼ね備えた機構である。具体的には、図４及び図５で表されるように、本実施例のジンバル機構２１は、ジンバルフレーム部２５を有し、ジンバルフレーム部２５の四方のコーナー部から被写体側とは反対側に光軸方向に９０°折り曲げられて形成される、２つの第１支持部用延設部２７ａと、２つの第２支持部用延設部２７ｂと、を備えることによって構成されている。別の表現をすると、本実施例のジンバルフレーム部２５は、光軸方向に沿って延設される２つの第１支持部用延設部２７ａと、光軸方向に沿って延設される２つの第２支持部用延設部２７ｂと、を有している。なお、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂについては、必ずしもその全部が板状でなくてもよく、その一部のみを板状に形成してバネ性を発揮させるようにしてもよい。本実施例のジンバル機構２１は、このような構成となっていることで、外側方向Ｏ（図４）に向けて与圧を与えることが可能な構成となっている。

＜支持機構＞
支持機構２０は、可動体１４を固定体１６に対して、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２を回転軸として、回動可能に支持する。図４で表されるように、支持機構２０としては、第１支持部用延設部２７ａを支持する２つの第１スラスト受け部材２０ａと、第２支持部用延設部２７ｂを支持する２つの第２スラスト受け部材２０ｂと、を有している。そして、第１スラスト受け部材２０ａは固定体１６の側面カバー部２８ｂにおける矩形枠状部分の４隅のうちの対向する２か所に配置され、第２スラスト受け部材２０ｂは矩形枠状の可動体１４のホルダ枠２２の４隅にうちの対向する２か所に配置される。すなわち、第１スラスト受け部材２０ａは固定体１６に固定され、第２スラスト受け部材２０ｂは可動体１４に固定される。なお、側面カバー部２８ｂにおける矩形枠状部分と矩形枠状の可動体１４とは４隅の位置が揃うように配置され、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂは該４隅に１つずつ配置される。

＜支持機構によるジンバル機構の支持構成＞
図７及び図１０などで表されるように、第１支持部用延設部２７ａには球凹面Ｂ１が設けられ、第１スラスト受け部材２０ａには球凸面Ｂ２が設けられ、球凹面Ｂ１と球凸面Ｂ２とが当接することにより第１支持部用延設部２７ａは第１スラスト受け部材２０ａに支持されている。なお、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂとは同様の構成であり第１スラスト受け部材２０ａと第２スラスト受け部材２０ｂとは同様の構成であるので、第２支持部用延設部２７ｂには球凹面Ｂ１が設けられ、第２スラスト受け部材２０ｂには球凸面Ｂ２が設けられ、球凹面Ｂ１と球凸面Ｂ２とが当接することにより第２支持部用延設部２７ｂは第２スラスト受け部材２０ｂに支持されている。そして、２つの第１支持部用延設部２７ａの各々及び２つの第２支持部用延設部２７ｂの各々は、外側方向Ｏに向けて与圧がかかる構成となっているので、該与圧により、各球凹面Ｂ１は対応する各々の球凸面Ｂ２に対して押圧し、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂは、対応する第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに支持される。

また、図８及び図９などで表されるように、第１スラスト受け部材２０ａには第１支持部用延設部２７ａに向けて突出する２つの第１突出部２０１が形成されている。そして、図９で表されるように、第１支持部用延設部２７ａには、第１突出部２０１の突出を許容するとともに第１スラスト受け部材２０ａに対して第１支持部用延設部２７ａが光軸方向に沿って移動した場合に第１突出部２０１と当接する第１当接部２７１が形成されている。なお、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂとは同様の構成であり第１スラスト受け部材２０ａと第２スラスト受け部材２０ｂとは同様の構成であるので、第２スラスト受け部材２０ｂには第２支持部用延設部２７ｂに向けて突出する２つの第２突出部２０２が形成されている。そして、図９で表されるように、第２支持部用延設部２７ｂには、第２突出部２０２の突出を許容するとともに第２スラスト受け部材２０ｂに対して第２支持部用延設部２７ｂが光軸方向に沿って被写体側に移動した場合に第２突出部２０２と当接する第２当接部２７２が形成されている。別の表現をすると、本実施例の光学ユニット１０は、第１支持部用延設部２７ａと第１スラスト受け部材２０ａとの光軸方向における移動を規制する第１規制機構１２７と、第２支持部用延設部２７ｂと第２スラスト受け部材２０ｂとの光軸方向における移動を規制する第２規制機構２２７と、を備えている。

また、図６から図１０で表されるように、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂは、略Ｌ字形状をしている。別の表現をすると、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂは、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂからの与圧を受ける側板部２１１と、図８で表されるように第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂの先端２２０に対する当接部となる床板部２１０と、を有している。床板部２１０は、図８で表されるように、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに対して第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂが光軸方向に沿って被写体側とは反対側に移動した場合に、先端２２０が当接して第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂの移動を規制する役割をしている。第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂは、固定体１６の挿し込み経路１６２にＬ字形状に形成された溝１６１及び可動体１４の挿し込み経路１４２にＬ字形状に形成された溝１４１に接着剤を配置させ、側板部２１１及び床板部２１０の両方を接着することで、固定体１６及び可動体１４に強固に固定されている。

ここで、上記のように本実施例の第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂはＬ字形状であるが、床板部２１０を有さない構成としてもよい。床板部２１０を有さなくても、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに対して第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂが光軸方向に沿って被写体側とは反対側に移動した場合に、第１突出部２０１及び第２突出部２０２と第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂの壁部２３０（図８及び図９参照）とが当接し、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂの移動を規制することができるためである。

上記のように、支持機構２０を介して可動体１４と固定体１６とに支持されるジンバルフレーム部２５は、光軸方向に沿って延設される２つの第１支持部用延設部２７ａと、光軸方向に沿って延設される２つの第２支持部用延設部２７ｂと、を有している。そして、支持機構２０は、固定体１６に固定され第１支持部用延設部２７ａを支持する２つの第１支持部としての第１スラスト受け部材２０ａと、可動体１４に固定され第２支持部用延設部２７ｂを支持する第２支持部としての第２スラスト受け部材２０ｂと、を有している。
そして、第１突出部２０１及び第１当接部２７１と、第１スラスト受け部材２０ａの床板部２１０及び第１支持部用延設部２７ａの先端２２０とで、第１支持部用延設部２７ａと第１スラスト受け部材２０ａとの光軸方向における移動を規制する第１規制機構１２７を形成している。同様に、第２突出部２０２及び第２当接部２７２と、第２スラスト受け部材２０ｂの床板部２１０及び第２支持部用延設部２７ｂの先端２２０とで、第２支持部用延設部２７ｂと第２スラスト受け部材２０ｂとの光軸方向における移動を規制する第２規制機構２２７を形成している。このため、本実施例の光学ユニット１０は、光軸方向にジンバルフレーム部２５が外れることを効果的に抑制できる。
また、２つの第１支持部用延設部２７ａは、何れも、第１スラスト受け部材２０ａに対して、球凸面Ｂ２と球凹面Ｂ１とが当接することにより支持され、同様に、２つの第２支持部用延設部２７ｂは、何れも、第２スラスト受け部材２０ｂに対して、球凸面Ｂ２と球凹面Ｂ１とが嵌合することにより支持されている。このように球面同士を接触させることで、本実施例の光学ユニット１０は、光軸方向以外の方向においてもジンバルフレーム部２５が外れることを抑制している。

また、上記のように、２つの第１支持部用延設部２７ａの各々は、外側方向Ｏ（別の表現をすると、光軸方向と交差する第１方向である第１軸線Ｌ１に沿って各々反対方向）に押圧力を付与し、２つの第２支持部用延設部２７ｂの各々も、外側方向Ｏ（別の表現をすると、光軸方向及び第１方向とともに交差する第２方向である第２軸線Ｌ２に沿って各々反対方向）に押圧力を付与する。このように、第１支持部用延設部２７ａの各々及び第２支持部用延設部２７ｂの各々が反対方向に押圧する構成となっていることで、支点の位置のぶれの抑制や光軸方向と交差する何れの方向に力が加わっても反発力が生じるとともに球凸面Ｂ２と球凹面Ｂ１とが確りと当接され、本実施例の光学ユニット１０は、光軸方向と交差する方向においてジンバルフレーム部２５が外れることを効果的に抑制している。

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１０においては、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂは、共にＬ字形状をしている。このため、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂは、ジンバルフレーム部２５を押し込む方向における規制部の役割をしており、ジンバルフレーム部２５が外れることを効果的に抑制している。また、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂをＬ字形状とすることで、固定体１６及び可動体１４に対する接触面積を大きくしており、固定体１６及び可動体１４に対する固定強度を高くしている。

また、図８及び図９で表されるように、本実施例の光学ユニット１０においては、固定体１６は第１スラスト受け部材２０ａの挿し込み経路１６２を有するとともに、第１スラスト受け部材２０ａは該第１スラスト受け部材２０ａの挿し込み経路１６２の幅に対応する幅となるよう折り曲げられた折り曲げ部２０１ａを有している。また、可動体１４は第２スラスト受け部材２０ｂの挿し込み経路１４２を有するとともに、第２スラスト受け部材２０ｂは該第２スラスト受け部材２０ｂの挿し込み経路１４２の幅に対応する幅となるよう折り曲げられた折り曲げ部２０２ａを有している。本実施例の光学ユニット１０は、このような構成としていることで、固定体１６に対する第１スラスト受け部材２０ａの位置決め精度及び可動体１４に対する第２スラスト受け部材２０ｂの位置決め精度を高くしている。

なお、本実施例の光学ユニット１０においては、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂは金属で構成され、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂは金属または樹脂で構成されている。このように、第１支持部用延設部２７ａ及び第１スラスト受け部材２０ａのうち、球凸面Ｂ２を備える側は金属で構成され、第２支持部用延設部２７ｂ及び第２スラスト受け部材２０ｂのうち、球凸面Ｂ２を備える側は金属で構成されることが好ましい。球凸面Ｂ２を備える側を金属で構成することで、例えば金属製の球体を金属製の板状部に溶接するなどして、球凸面Ｂ２を備える構成を簡単かつ高い強度で形成できるためである。なお、球凹面Ｂ１を備える構成も金属で形成してもよいが、球凹面Ｂ１を備える構成を樹脂で形成することで、最適な球凹面Ｂ１を簡単に形成できるとともに球凸面Ｂ２に対する摺動性、すなわち、可動体１４の可動性を向上できる。ただし、球凸面Ｂ２を備える側を金属で形成することに限定されず、球凹面Ｂ１を備える側を樹脂で形成することに限定されない。

ここで、図８及び図９で表されるように、本実施例の光学ユニット１０においては、第１スラスト受け部材２０ａは、第１支持部用延設部２７ａを挟むように第１突出部２０１を複数有し、第２スラスト受け部材２０ｂは、第２支持部用延設部２７ｂを挟むように第２突出部２０２を複数有する構成となっている。第１突出部２０１で第１支持部用延設部２７ａを挟み、第２突出部２０２で第２支持部用延設部２７ｂを挟むことで、ジンバルフレーム部２５を複数の突出部の間で両方向から囲むことができ、光軸方向と交差する方向においてジンバルフレーム部２５が外れることを効果的に抑制できる。

また、本実施例の光学ユニット１０においては、第１支持部用延設部２７ａに球凹面Ｂ１が形成されるとともに第１スラスト受け部材２０ａに球凸面Ｂ２が形成され、第２支持部用延設部２７ｂに球凹面Ｂ１が形成されるとともに第２スラスト受け部材２０ｂに球凸面Ｂ２が形成されている。このような構成とすることで、光学ユニット１０の製造を容易化できる。

［実施例２］（図１１）
次に、実施例２の光学ユニット１０について図１１を用いて説明する。図１１は、実施例２の光学ユニット１０のジンバルフレーム部２５及び支持機構２０の一部を表す側面断面図であり、実施例１の光学ユニット１０における図１０に対応する図である。なお、上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、支持機構２０によるジンバル機構２１の支持構成以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。

実施例１の光学ユニット１０においては、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂに球凹面Ｂ１が形成され、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに球凸面Ｂ２が形成されていた。一方、本実施例の光学ユニット１０においては、図１１で表されるように、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂに球凸面Ｂ２が形成され、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに球凹面Ｂ１が形成されている。

また、実施例１の光学ユニット１０及び本実施例の光学ユニット１０は共に、第１スラスト受け部材２０ａに設けられ、第１支持部用延設部２７ａに向けて突出する第１突出部２０１と、第１支持部用延設部２７ａに設けられ、第１突出部２０１の突出を許容するとともに第１スラスト受け部材２０ａに対して第１支持部用延設部２７ａが光軸方向に沿って移動した場合に第１突出部２０１と当接する第１当接部２７１と、を有する第１規制機構１２７を備えている。また、第２スラスト受け部材２０ｂに設けられ、第２支持部用延設部２７ｂに向けて突出する第２突出部２０２と、第２支持部用延設部２７ｂに設けられ、第２突出部２０２の突出を許容するとともに第２スラスト受け部材２０ｂに対して第２支持部用延設部２７ｂが光軸方向に沿って移動した場合に第２突出部２０２と当接する第２当接部２７２と、を有する第２規制機構２２７を備えている。このように、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに突出部を設け、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂに該突出部と当接する当接部を設ける構成とすることで、光学ユニット１０の製造が容易化する。

［実施例３］（図１２）
次に、実施例３の光学ユニット１０について図１２を用いて説明する。図１２は、実施例３の光学ユニット１０のジンバルフレーム部２５及び支持機構２０の一部を表す側面断面図であり、実施例１の光学ユニット１０における図１０に対応する図である。なお、上記実施例１及び実施例２と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、支持機構２０によるジンバル機構２１の支持構成以外は、実施例１及び実施例２の光学ユニット１０と同様の構成である。

実施例１及び実施例２の光学ユニット１０は、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに第１突出部２０１及び第２突出部２０２を設け、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂに第１突出部２０１及び第２突出部２０２と当接する第１当接部２７１及び第２当接部２７２を設ける構成であった。一方、本実施例の光学ユニット１０は、図１２で表されるように、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに第１当接部２７１及び第２当接部２７２を設け、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂに第１突出部２０１及び第２突出部２０２を設ける構成である。また、本実施例の光学ユニット１０は、図１２で表されるように、実施例１の光学ユニット１０と同様、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂに球凹面Ｂ１が形成され、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに球凸面Ｂ２が形成されている。

［実施例４］（図１３）
次に、実施例４の光学ユニット１０について図１３を用いて説明する。図１３は、実施例４の光学ユニット１０のジンバルフレーム部２５及び支持機構２０の一部を表す側面断面図であり、実施例１の光学ユニット１０における図１０に対応する図である。なお、上記実施例１から実施例３と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、支持機構２０によるジンバル機構２１の支持構成以外は、実施例１から実施例３の光学ユニット１０と同様の構成である。

本実施例の光学ユニット１０は、図１３で表されるように、実施例３の光学ユニット１０と同様、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに第１当接部２７１及び第２当接部２７２を設け、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂに第１突出部２０１及び第２突出部２０２を設ける構成である。また、本実施例の光学ユニット１０は、図１３で表されるように、実施例２の光学ユニット１０と同様、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂに球凸面Ｂ２が形成され、第１スラスト受け部材２０ａ及び第２スラスト受け部材２０ｂに球凹面Ｂ１が形成されている。

［実施例５］（図１４）
次に、実施例５の光学ユニット１０について図１４を用いて説明する。図１４は、実施例５の光学ユニット１０のジンバルフレーム部２５及び支持機構２０の一部を表す正面図である。なお、上記実施例１から実施例４と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、支持機構２０によるジンバル機構２１の支持構成以外は、実施例１から実施例４の光学ユニット１０と同様の構成である。

本実施例の光学ユニット１０においては、第１支持部用延設部２７ａは、第１突出部２０１の突出を許容する第１孔部２７３を有し、第２支持部用延設部２７ｂは、第２突出部２０２の突出を許容する第２孔部２７４を有している。そして、第１突出部２０１と第１孔部２７３とで第１規制機構１２７、第２突出部２０２と第２孔部２７４とで第２規制機構２２７を形成している。このような構成となっていることで、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂを両側から突出部で挟む構成に比べて、第１支持部用延設部２７ａ及び第２支持部用延設部２７ｂを細く形成できており、装置（光学ユニット１０）を小型化している。

本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。
また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…光学ユニット、１２…光学モジュール、１２ａ…レンズ、１２ｂ…ハウジング、
１４…可動体、１６…固定体、１８…回転駆動機構、
２０…支持機構（スラスト受け部材）、
２０ａ…第１スラスト受け部材（第１支持部）、
２０ｂ…第２スラスト受け部材（第２支持部）、２１…ジンバル機構、
２２…ホルダ枠、２４Ａ…磁石、２４Ｂ…磁石、２５…ジンバルフレーム部、
２７ａ…第１支持部用延設部、２７ｂ…第２支持部用延設部、２８…固定枠、
２８ａ…第１前面カバー部、２８ｂ…側面カバー部、２８ｃ…第２前面カバー部、
２８ｄ…後面カバー部、３２Ａ…コイル、３２Ｂ…コイル、５０…撮像素子、
５１ａ…第１フレキシブル配線基板、５１ｂ…第２フレキシブル配線基板、
１２７…第１規制機構、１４１…溝、１４２…挿し込み経路、１６１…溝、
１６２…挿し込み経路、２０１…第１突出部（第１規制機構）、
２０１ａ…折り曲げ部、２０２…第２突出部（第２規制機構）、
２０２ａ…折り曲げ部、２１０…床板部（第１規制機構、第２規制機構）、
２１１…側板部、２２０…先端（第１規制機構、第２規制機構）、２３０…壁部、
２７１…第１当接部（第１規制機構）、２７２…第２当接部（第２規制機構）、
２７３…第１孔部（第１規制機構）、２７４…第２孔部（第２規制機構）、
Ｂ１…球凹面、Ｂ２…球凸面、Ｌ…光軸

Claims (9)

1. 光学モジュールを備える可動体と、
   固定体と、
   前記可動体を前記固定体に対して移動可能に支持する支持機構と、
   前記支持機構を介して前記可動体と前記固定体の間で前記可動体を支持するジンバルフレーム部を有するジンバル機構と、を備え、
   前記ジンバルフレーム部は、光軸方向に沿って延設される第１支持部用延設部と、前記光軸方向に沿って延設される第２支持部用延設部と、を有し、
   前記支持機構は、前記固定体に固定され前記第１支持部用延設部を支持する第１支持部と、前記可動体に固定され前記第２支持部用延設部を支持する第２支持部と、を有し、
   前記第１支持部用延設部は、前記第１支持部に対して、球凸面と球凹面とが嵌合することにより支持され、
   前記第２支持部用延設部は、前記第２支持部に対して、球凸面と球凹面とが嵌合することにより支持され、
   前記第１支持部用延設部と前記第１支持部との前記光軸方向における移動を規制する第１規制機構と、前記第２支持部用延設部と前記第２支持部との前記光軸方向における移動を規制する第２規制機構と、を備えることを特徴とする光学ユニット。
2. 請求項１に記載の光学ユニットにおいて、
   前記第１支持部用延設部を２つ有し、各々の前記第１支持部用延設部は、前記光軸方向と交差する第１方向に沿って各々反対方向に押圧力を付与し、
   前記第２支持部用延設部を２つ有し、各々の前記第２支持部用延設部は、前記光軸方向及び前記第１方向とともに交差する第２方向に沿って各々反対方向に押圧力を付与することを特徴とする光学ユニット。
3. 請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
   前記第１支持部用延設部に球凹面が形成されるとともに前記第１支持部に球凸面が形成され、
   前記第２支持部用延設部に球凹面が形成されるとともに前記第２支持部に球凸面が形成されることを特徴とする光学ユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
   前記第１規制機構は、
   前記第１支持部に設けられ、前記第１支持部用延設部に向けて突出する第１突出部と、
   前記第１支持部用延設部に設けられ、前記第１突出部の突出を許容するとともに前記第１支持部に対して前記第１支持部用延設部が前記光軸方向に沿って移動した場合に前記第１突出部と当接する第１当接部と、を有し、
   前記第２規制機構は、
   前記第２支持部に設けられ、前記第２支持部用延設部に向けて突出する第２突出部と、
   前記第２支持部用延設部に設けられ、前記第２突出部の突出を許容するとともに前記第２支持部に対して前記第２支持部用延設部が前記光軸方向に沿って移動した場合に前記第２突出部と当接する第２当接部と、を有することを特徴とする光学ユニット。
5. 請求項４に記載の光学ユニットにおいて、
   前記第１支持部は、前記第１支持部用延設部を挟むように前記第１突出部を複数有し、
   前記第２支持部は、前記第２支持部用延設部を挟むように前記第２突出部を複数有することを特徴とする光学ユニット。
6. 請求項４に記載の光学ユニットにおいて、
   前記第１支持部用延設部は、前記第１突出部の突出を許容する第１孔部を有し、
   前記第２支持部用延設部は、前記第２突出部の突出を許容する第２孔部を有することを特徴とする光学ユニット。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
   前記第１支持部は、Ｌ字形状であり、
   前記第２支持部は、Ｌ字形状であることを特徴とする光学ユニット。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
   前記固定体は前記第１支持部の挿し込み経路を有するとともに、前記第１支持部は該第１支持部の前記挿し込み経路の幅に対応する幅となるよう折り曲げられた折り曲げ部を有し、
   前記可動体は前記第２支持部の挿し込み経路を有するとともに、前記第２支持部は該第２支持部の前記挿し込み経路の幅に対応する幅となるよう折り曲げられた折り曲げ部を有することを特徴とする光学ユニット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
   前記第１支持部用延設部及び前記第１支持部のうち、球凸面を備える側は金属で構成され、
   前記第２支持部用延設部及び前記第２支持部のうち、球凸面を備える側は金属で構成されることを特徴とする光学ユニット。
   

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