JP2020204645A - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】可動体が光軸と交差する軸回りに回転しているときに可動体を光軸回りに回転させることができる振れ補正機能付き光学ユニットを提供すること。【解決手段】振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体５と、可動体５を光軸Ｌ回りに回転可能に支持する回転支持機構６と、回転支持機構６を光軸Ｌと交差する第１軸Ｒ１回りおよび第２軸回りに回転可能に支持するジンバル機構７と、ジンバル機構７および回転支持機構６を介して可動体５を支持する固定体８と、可動体５を第１軸Ｒ１回りおよび第２軸回りに回転させる振れ補正用磁気駆動機構と、可動体５を光軸Ｌ回りに回転させるローリング補正用磁気駆動機構と、を有する。振れ補正用磁気駆動機構と、ローリング補正用磁気駆動機構とは、光軸Ｌ回りの周方向に配列されている。【選択図】図４

Description

本発明は、撮像モジュールを所定の３軸回りに回転させて振れを補正する振れ補正機能付き光学ユニットに関する。

携帯端末や移動体に搭載される光学ユニットの中には、携帯端末や移動体の移動時の撮影画像の乱れを抑制するために、光学モジュールが搭載される可動体を、光軸回り、光軸と直交する第１軸回り、並びに光軸および第１軸と直交する第２軸回りに回転させるものがある。特許文献１には、この種の振れ補正機能付き光学ユニットが記載されている。

特許文献１の振れ補正機能付き光学ユニットは、可動体と、固定体と、固定体に対して可動体を所定の軸線回りに回転可能に支持する回転支持機構を有する。可動体は、レンズを備える光学モジュールと、光学モジュールの周りを囲む支持体と、支持体の内側で、光学モジュールを第１軸回りおよび第２軸回りに回転可能に支持するジンバル機構と、を備える。また、振れ補正機能付き光学ユニットは、可動体において光学モジュールを第１軸回りおよび第２軸回りに回転させる回転用磁気駆動機構と、可動体を所定の軸線回りに回転させることにより光学モジュールを光軸回りに回転させるローリング用磁気駆動機構と、を備える。

特願２０１５−８２０７２号公報

特許文献１の振れ補正機能付き光学ユニットでは、光学モジュールが第１軸回り或いは第２軸回りに回転していない場合には、回転支持機構が可動体を回転させる所定の軸線（可動体の回転軸）と光軸とが一致する。しかし、光学モジュールが第１軸回り或いは第２軸回りに回転すると、回転支持機構による可動体の回転軸と可動体上の光学モジュールの光軸とがズレる。従って、光学モジュールが第１軸回り或いは第２軸回りに回転しているときにローリング用磁気駆動機構を駆動して可動体を回転させると、光学モジュールが光軸回りに回転しないという問題がある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、可動体の回転軸と光軸とを一致させることができる振れ補正機能付き光学ユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の振れ補正機能付き光学ユニットは、レンズを備える可動体と、前記可動体を前記レンズの光軸を中心に回転可能に支持する回転支持機構と、前記回転支持機構を前記光軸と交差する第１軸回りに回転可能に支持するとともに、前記光軸および前記第１軸と交差する第２軸回りに回転可能に支持するジンバル機構と、前記ジンバル機構および前記回転支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体を前記第１軸回りおよび前記第２軸回りに回転させる振れ補正用磁気駆動機構と、前記可動体を前記光軸回りに回転させるローリング補正用磁気駆動機構と、を有し、前記振れ補正用磁気駆動機構と、前記ローリング補正用磁気駆動機構とは、前記光軸回りの周方向に配列されていることを特徴とする。

本発明によれば、可動体を光軸回りに回転可能に支持する回転支持機構が、ジンバル機構によって光軸と交差する第１軸回りおよび第２軸回りに回転可能に支持される。従って、回転支持機構は、可動体と一体に第１軸回りおよび第２軸回りに回転する。よって、可動体が第１軸回り或いは第２軸回りに回転している場合でも、回転支持機構による可動体の回転軸と可動体の光軸とは、一致する。従って、可動体が第１軸回り或いは第２軸回りに回転しているときにローリング補正用磁気駆動機構を駆動して可動体を回転させたときに、可動体は光軸回りに回転する。また、振れ補正用磁気駆動機構と、ローリング用磁気駆動機構とは、光軸回りの周方向に配列されている。従って、振れ補正用磁気駆動機構およびローリング用磁気駆動機構が光軸方向に配列されている場合と比較して、振れ補正機能付き光学ユニットが光軸方向で大きくなることを回避しやすい。

本発明において、前記回転支持機構は、前記可動体に固定されたプレートロールと、前記光軸方向で前記プレートロールに対向する対向部を備えるプレートホルダと、前記プレートロールと前記対向部との間で当該プレートロールを当該プレートホルダに対して回転可能とする回転機構と、を備え、前記プレートホルダは、前記第１軸回りに回転可能な状態で前記ジンバル機構に支持されているものとすることができる。このようにすれば、回転支持機構によって可動体を光軸回りに回転可能に支持するとともに、ジンバル機構によって回転支持機構を第１軸回りおよび第２軸回りに回転可能に支持することが容易となる。

本発明において、前記光軸方向の一方を第１方向、他方を第２方向としたときに、前記可動体は、可動体本体部と、前記可動体本体部から前記第２方向に突出する可動体突出部と、を備え、前記レンズは、前記可動体突出部に収容されており、前記プレートロールは、前記可動体突出部を囲むプレートロール環状部を備え、前記プレートホルダは、前記対向部として、前記可動体突出部を囲むプレートホルダ環状部を備えるものとすることができる。このようにすれば、可動体突出部の外周側に形成されるデッドスペースを利用して、回転支持機構を配置できる。

本発明において、前記回転機構は、前記プレートロール環状部と前記プレートホルダ環状部とに接触した状態で転動する複数の球体を備えるものとすることができる。

本発明において、前記プレートロール環状部および前記プレートホルダ環状部は、前記第１軸および前記第２軸よりも前記第２方向に位置するものとすることができる。

本発明において、前記可動体は、前記レンズの前記第１方向に配置された撮像素子を備え、前記プレートロール環状部および前記プレートホルダ環状部は、前記撮像素子よりも前記第２方向に位置するものとすることができる。

本発明において、前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記プレートホルダと前記ジンバルフレームとを前記第１軸回りに回転可能に接続する第１接続機構と、を備え、前記ジンバルフレームは、前記回転支持機構の前記第２方向に位置するジンバルフレーム本体部と、前記フレーム本体部から前記第１軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対の第１ジンバルフレーム延設部と、を備え、前記プレートホルダは、前記プレートホルダ環状部から前記第１軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対のプレートホルダ延設部を備え、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部は、前記可動体の外周側に位置し、一対の前記プレートホルダ延設部は、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部と前記可動体との間に位置し、前記第１接続機構は、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部のそれぞれから前記第１軸上を前記可動体の側に突出する第１支持部材と、一対の前記プレートホルダ延設部のそれぞれに設けられて前記第１支持部材の先端が接触する第１凹曲面と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、ジンバル機構によって、
回転支持機構を第１軸回りに回転可能に支持できる。また、可動体の第１方向に、ジンバルフレーム本体部、プレートホルダ環状部、およびプレートロール環状部を可動体本体の第２方向に位置させることができるので、可動体の第１方向の側から配線を引き出すことなどが容易となる。

本発明において、前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記プレートホルダと前記ジンバルフレームとを前記第１軸回りに回転可能に接続する第１接続機構と、を備え、
前記ジンバルフレームは、前記回転支持機構の前記第２方向に位置するジンバルフレーム本体部と、前記フレーム本体部から前記第１軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対の第１ジンバルフレーム延設部と、を備え、前記プレートホルダは、前記プレートホルダ環状部から前記第１軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対のプレートホルダ延設部を備え、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部は、前記可動体の外周側に位置し、一対の前記プレートホルダ延設部は、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部と前記可動体との間に位置し、前記第１接続機構は、一対の前記プレートホルダ延設部のそれぞれから前記第１軸上を外周側に突出する第１支持部材と、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部のそれぞれに設けられて前記第１支持部材の先端が接触する第１凹曲面と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、ジンバル機構によって、回転支持機構を第１軸回りに回転可能に支持できる。また、可動体の第１方向に、ジンバルフレーム本体部、プレートホルダ環状部、およびプレートロール環状部を可動体本体の第２方向に位置させることができるので、可動体の第１方向の側から配線を引き出すことなどが容易となる。

本発明において、前記ジンバル機構は、前記ジンバルフレームと前記固定体とを前記第２軸回りに回転可能に接続する第２接続機構、を備え、前記ジンバルフレームは、前記フレーム本体部から前記第２軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対の第２ジンバルフレーム延設部、を備え、前記固定体は、前記可動体、前記回転支持機構、および前記ジンバルフレームを外周側から囲む枠部を備え、前記第２接続機構は、前記枠部における前記第２軸方向の対角部分のそれぞれから前記第２軸上を前記ジンバルフレームの側に突出する第２支持部材と、一対の前記第２ジンバルフレーム延設部のそれぞれに設けられて前記第２支持部材の先端が接触する第２凹曲面と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、ジンバル機構によって、回転支持機構を第２軸回りに回転可能に支持できる。

前記ジンバル機構は、前記ジンバルフレームと前記固定体とを前記第２軸回りに回転可能に接続する第２接続機構、を備え、前記ジンバルフレームは、前記フレーム本体部から前記第２軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対の第２ジンバルフレーム延設部、を備え、前記固定体は、前記可動体、前記回転支持機構、および前記ジンバルフレームを外周側から囲む枠部を備え、前記第２接続機構は、一対の前記第２ジンバルフレーム延設部のそれぞれから前記第２軸上を外周側に突出する第２支持部材と、前記枠部における前記第２軸方向の対角部分のそれぞれに設けられて前記第２支持部材の先端が接触する第２凹曲面と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、ジンバル機構によって、回転支持機構を第２軸回りに回転可能に支持できる。

本発明によれば、可動体を光軸回りに回転可能に支持する回転支持機構が、ジンバル機構によって光軸と交差する第１軸回りおよび第２軸回りに回転可能に支持される。従って、回転支持機構は、可動体と一体に第１軸回りおよび第２軸回りに回転する。よって、可動体が第１軸回り或いは第２軸回りに回転しているときにローリング補正用磁気駆動機構を駆動して可動体を回転させたときに、可動体は光軸回りに回転する。また、振れ補正用磁気駆動機構と、ローリング用磁気駆動機構とは、光軸回りの周方向に配列されている。
従って、振れ補正用磁気駆動機構およびローリング用磁気駆動機構が光軸方向に配列されている場合と比較して、振れ補正機能付き光学ユニットが光軸方向で大きくなることを回避しやすい。

振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。 フレキシブルプリント基板を取り外した振れ補正機能付き光学ユニットを図１とは異なる方向から見た場合の斜視図である。 カバーを取り除いた振れ補正機能付き光学ユニットを光軸方向から見た場合の平面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。 可動体、回転支持機構、およびジンバル機構の説明図である。 可動体、回転支持機構、ジンバルフレーム、第１接続機構の断面図である。 可動体、回転支持機構、およびジンバルフレームの分解斜視図である。 回転支持機構の分解斜視図である。 ジンバルフレーム、補強部材、第１支持部材の分解斜視図である。 ケースおよびジンバルフレーム受け部材の斜視図である。 ケースおよびジンバルフレーム受け部材の分解斜視図である。 第１接続機構の別の例の説明図である。 第２接続機構の別の例の説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの実施形態を説明する。

（全体構成）
図１は振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。図２は、フレキシブルプリント基板を取り外した振れ補正機能付き光学ユニットを図１とは異なる方向から見た場合の斜視図である。図３は、カバーを取り除いた振れ補正機能付き光学ユニットを光軸方向から見た場合の平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。図７は、可動体、回転支持機構、およびジンバル機構の説明図である。図８は、可動体、回転支持機構、およびジンバルフレームの断面図である。図９は、可動体、回転支持機構、ジンバルフレーム、および第１接続機構の分解斜視図である。

振れ補正機能付き光学ユニット１は、レンズ２および撮像素子３を備えた撮像モジュール４を有する。振れ補正機能付き光学ユニット１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用いられる。このような光学機器では、撮影時に光学機器の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。振れ補正機能付き光学ユニット１は、撮影画像が傾くことを回避するため、ジャイロスコープ等の検出手段によって検出された加速度や角速度、振れ量等に基づき、可動体の傾きを補正する。

本例の振れ補正機能付き光学ユニット１は、光軸Ｌ回り、光軸Ｌと直交する第１軸Ｒ１回り、並びに、光軸Ｌおよび第１軸Ｒ１と直交する第２軸Ｒ２回りに撮像モジュール４を回転させて振れ補正を行う。従って、振れ補正機能付き光学ユニット１は、ローリング補正、ピッチング補正、および、ヨーイング補正を行う。

以下の説明では、互いに直交する３軸をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とする。また、Ｘ軸方向の一方側を−Ｘ方向、他方側を＋Ｘ方向とする。Ｙ軸方向の一方側を−Ｙ方向、他方側を＋Ｙ方向とする。Ｚ軸方向の一方側を−Ｚ方向第（第１方向）、他方側を＋Ｚ方向（第２方向）とする。Ｚ軸方向は、撮像モジュール４が備えるレンズ２の光軸Ｌに沿った光軸方向である。−Ｚ方向は、撮像モジュール４の像側であり、＋Ｚ方向は、撮像モジュール４の被写体側である。また、第１軸Ｒ１に沿った方向を第１軸Ｒ１方向、第２軸Ｒ２に沿った方向を第２軸Ｒ２方向とする。第１軸Ｒ１および第２軸Ｒ２は、Ｚ軸回りで、Ｘ軸およびＹ軸に対して４５度傾斜する。

図１に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１は、撮像モジュール４を備える可動体５と、可動体５を、光軸Ｌを中心に回転可能に支持する回転支持機構６を備える。また、振れ補正機能付き光学ユニット１は、回転支持機構６を、第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持するとともに、第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持するジンバル機構７と、ジンバル機構７および回転支持機構６を介して可動体５を支持する固定体８と、を有する。従って、可動体５は、ジンバル機構７を介して、第１軸Ｒ１回りに揺動可能に支持されるとともに、第２軸Ｒ２回りに揺動可能に支持される。ここで、可動体５は、第１軸Ｒ１回りの回転および第２軸Ｒ２回りの回転を合成することにより、Ｘ軸回りおよびＹ軸回りに揺動可能である。

また、振れ補正機能付き光学ユニット１は、図２に示すように、可動体５を第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに回転させる振れ補正用磁気駆動機構１０を有する。振れ補正用磁気駆動機構１０は、可動体５に対してＸ軸回りの駆動力を発生させる第１振れ補正用磁気駆動機構１１と、可動体５に対してＹ軸回りの駆動力を発生させる第２振れ補正用磁気駆動機構１２と、を備える。第１振れ補正用磁気駆動機構１１は、可動体５の−Ｙ方向に配置される。第２振れ補正用磁気駆動機構１２は、可動体５の−Ｘ方向に配置される。さらに、振れ補正機能付き光学ユニット１は、図１、図３に示すように、可動体５を光軸Ｌ回りに回転させるローリング補正用磁気駆動機構１３、を有する。第１振れ補正用磁気駆動機構１１、第２振れ補正用磁気駆動機構１２、およびローリング補正用磁気駆動機構１３は、光軸Ｌ回りの周方向に配列されている。光軸Ｌと直交する方向から見た場合に、ローリング補正用磁気駆動機構１３は、振れ補正用磁気駆動機構１０と重なる。本例では、ローリング補正用磁気駆動機構１３と第１振れ補正用磁気駆動機構１１とは、光軸Ｌを間に挟んで対向する位置に配置されている。また、図１に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１は、固定体８に取り付けられたフレキシブルプリント基板１５を備える。さらに、振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体５の第１方向の端部分から外部に引き出された不図示のフレキシブルプリント基板を備える。

また、振れ補正機能付き光学ユニット１は、固定体８の＋Ｚ方向の端面に固定された枠状のカバー９を備える。Ｚ軸方向から見た場合に、カバー９は、可動体５の外周側に位置する。

（可動体）
図４、図５、図８に示すように、可動体５は、撮像モジュール４と、撮像モジュール４を外周側から囲む撮像モジュールホルダ１６を備える。また、可動体５は、可動体本体部１７と、可動体本体部１７から＋Ｚ方向に突出する可動体突出部１８と、を備える。可動体突出部１８は、撮像モジュール４の鏡筒である。可動体突出部１８にはレンズ２が収容されている。可動体本体部１７は、撮像モジュールホルダ１６と、撮像モジュール４において撮像モジュールホルダ１６の内周側に位置する部分と、からなる。可動体本体部１７には、撮像素子３が収容されている。撮像素子３は、レンズ２の光軸Ｌ上においてレンズ２の−Ｚ方向に配置されている。

図３に示すように、可動体本体部１７を上方から見た場合の形状は、略８角形である。すなわち、可動体本体部１７は、図９に示すように、Ｙ方向に平行に延びる第１側壁２１、および第２側壁２２と、Ｘ方向に平行に延びる第３側壁２３および第４側壁２４を備える。第１側壁２１は、第２側壁２２の−Ｘ方向に位置する。第３側壁２３は、第４側壁２４の−Ｙ方向に位置する。また、可動体本体部１７は、第１軸Ｒ１方向の対角に位置する第５側壁２５および第６側壁２６と、第２軸Ｒ２方向の対角に位置する第７側壁２７および第８側壁２８を備える。第５側壁２５は、第６側壁２６の−Ｘ方向に位置する。第７側壁２７は、第８側壁２８の−Ｙ方向に位置する。

可動体突出部１８は、可動体本体部１７の中央部分から突出する。図４に示すように、可動体突出部１８は、一定の外径寸法で光軸方向に延びる円筒部分３０と、円筒部分３０の＋Ｚ方向で、円筒部分３０よりも外径寸法が小さい小径筒部分３１と、を備える。円筒部分３０と小径筒部分３１とは、＋Ｚ方向を向く環状面によって接続されている。

図９に示すように、可動体５の第１側壁２１には、第１マグネット３５が固定されている。第１マグネット３５は、Ｚ軸方向に２分割されている。可動体５の第３側壁２３には、第２マグネット３６が固定されている。第２マグネット３６は、Ｚ軸方向に２分割されている。可動体５の第４側壁２４には、第３マグネット３７が固定されている。第３マグネット３７は、周方向で２分割されている。

（回転支持機構）
図１０は、回転支持機構６の分解斜視図である。図１０に示すように、回転支持機構６は、可動体５に固定されたプレートロール４１と、Ｚ軸方向でプレートロール４１に対向する対向部５５を備えるプレートホルダ４２と、プレートロール４１および対向部に接触した状態で転動する複数の球体４３を備える回転機構４４と、プレートロール４１およびプレートホルダ４２を互いに接近する方向に付勢する与圧機構４５と、を備える。

プレートロール４１は、金属製である。プレートロール４１は、光軸Ｌを囲むプレートロール環状部４７と、プレートロール環状部４７から第２軸Ｒ２方向の両側に突出して第１方向に延びる一対のプレートロール延設部４８と、を備える。プレートロール環状部４７は、プレートロール環状板５０と、プレートロール４１の内周側の端縁から第１方向に屈曲する円筒形状の屈曲部分５１を備える。図８に示すように、プレートロール環状板５０の−Ｚ方向の端面には、径方向の中央に、プレートロール環状溝５２が設けられている。屈曲部分５１は、−Ｚ方向の端に向かって外周側に傾斜するテーパーの内周面５１ａを備える。可動体突出部１８の円筒部分３０は、−Ｚ方向の側から屈曲部分５１に挿入されて、屈曲部分５１に嵌っている。

図１０に示すように、一対のプレートロール延設部４８のそれぞれには、−Ｚ方向の端部分に、可動体５に固定される固定部５３が設けられている。固定部５３は、周方向の両端縁に、＋Ｚ方向に向かって周方向の幅が広がる楔形状の突起５３ａを複数備える。また、固定部５３は、第２軸Ｒ２方向の外側面に、矩形の突起５３ｂを備える。矩形の突起５３ｂは、＋Ｚ方向に向かって第２軸Ｒ２方向の突出量が増加する。

プレートホルダ４２は、図１０に示すように、可動体突出部１８を囲むプレートホルダ環状部５６と、プレートホルダ環状部５６から第１軸Ｒ１方向の両側に向かって突出して−Ｚ方向に延びる一対のプレートホルダ延設部５７と、を備える。プレートホルダ環状部５６は、プレートロール環状部４７とＺ軸方向で対向する対向部５５である。プレートホルダ環状部５６は、プレートホルダ環状板５８と、プレートホルダ環状板５８の外周側の端縁から＋Ｚ方向に延びるプレートホルダ環状壁５９と、を備える。プレートホルダ環状
板５８の＋Ｚ方向の端面には、周方向で離間する複数のプレートホルダ円弧溝６０が設けられている。複数のプレートホルダ円弧溝６０は、周方向に延びており、それぞれがプレートロール環状溝５２に対向する。複数のプレートホルダ円弧溝６０は、等角度間隔で設けられている。本例では、プレートホルダ環状板５８は、６つのプレートホルダ円弧溝６０を備える。

一対のプレートホルダ延設部５７は、プレートホルダ環状壁５９の上端部分から第１軸Ｒ１方向をプレートホルダ環状部５６から離間する方向に延びるプレートホルダ第１延設部分５７ａと、プレートホルダ第１延設部分５７ａの外周側の端から、プレートホルダ環状部５６から離間する方向に向かって−Ｚ方向に傾斜するプレートホルダ第２延設部分５７ｂと、プレートホルダ第２延設部分５７ｂの−Ｚ方向の端から可動体５の外周側を−Ｚ方向に延びるプレートホルダ第３延設部分５７ｃと、を備える。図８に示すように、一方のプレートホルダ延設部５７のプレートホルダ第３延設部分５７ｃは、可動体５の第５側壁２５と第１軸Ｒ１方向で僅かな隙間を開けて対向する。他方のプレートホルダ延設部５７のプレートホルダ第３延設部分５７ｃは、可動体５の第６側壁２６と第１軸Ｒ１方向で僅かな隙間を開けて対向する。また、各プレートホルダ第３延設部分５７ｃは、第１軸Ｒ１線上を可動体５の側に窪む第１凹曲面６１を備える。第１凹曲面６１は、後述する第１支持部材８１とともに、ジンバル機構７の第１接続機構７６を構成する。

図１０に示すように、回転機構４４は、複数の球体４３と、リテーナ６５と、を備える。リテーナ６５は、複数の球体４３のそれぞれを転動可能に保持する複数の球体保持穴６５ａを備える。本例では、回転機構４４は、６個の球体４３を備える。従って、リテーナ６５は６つの球体４３を保持可能な数の球体保持穴６５ａを備える。各球体４３の−Ｚ方向の端部分は、各プレートホルダ円弧溝６０に、部分的に挿入されている。リテーナ６５は、球体保持穴６５ａがＺ軸方向に貫通する環状のリテーナ本体部６６と、リテーナ本体部６６の周方向の複数箇所から径方向の両側に突出する４つのリテーナ突出部６７と、を備える。球体４３は、球体保持穴６５ａに保持されて、リテーナ６５から−Ｚ方向および＋Ｚ方向に突出する。球体保持穴６５ａは、＋Ｚ方向に向かって内径寸法が小さくなる円弧の曲面形状を備える。従って、リテーナ６５は、＋Ｚ方向から各球体４３に被せられている。

各リテーナ突出部６７は、径方向外側に突出する外側突出部６７ａ、および径方向内側に突出する内側突出部６７ｂを備える。４つのリテーナ突出部６７は、９０°間隔で設けられている。リテーナ６５がプレートホルダ環状部５６とプレートロール環状部４７との間に配置された状態では、外側突出部６７ａに、プレートホルダ環状部５６のプレートホルダ環状壁５９が径方向外側から当接する。すなわち、プレートホルダ環状壁５９は、リテーナ突出部６７に径方向から当接する当接部である。また、内側突出部６７ｂに、プレートロール環状部４７の屈曲部分５１が径方向内側から当接する。すなわち、プレートロール環状部４７の屈曲部分５１は、リテーナ突出部６７に径方向から当接する当接部である。リテーナ６５は、リテーナ突出部６７がプレートホルダ環状部５６およびプレートロール環状部４７と当接することにより、径方向で位置決めされる。

与圧機構４５は、プレートロール環状部４７に固定された板バネ７０を備える。板バネ７０は円環状である。板バネ７０は、内周側に向かって＋Ｚ方向に傾斜するテーパー形状を備える。図８に示すように、板バネ７０は、内周縁がプレートロール環状部４７の屈曲部分５１の−Ｚ方向の端面に固定されている。板バネ７０の外周側部分は、−Ｚ方向に撓んだ状態でプレートホルダ環状部５６に−Ｚ方向の側から当接する。より詳細には、プレートホルダ環状部５６は、内周側の端縁部分に、＋Ｚ方向に窪む薄肉部分５６ａを備える。板バネ７０の外周側部分は、プレートロール環状部４７から離間する方向に弾性変形した状態で、薄肉部分５６ａに−Ｚ方向から当接する。従って、板バネ７０は、自己の弾性
復帰力により、プレートホルダ４２（プレートホルダ環状部５６）をプレートロール４１（プレートロール環状部４７）の側に向かって付勢する。

ここで、図９に示すように、可動体５は、可動体本体部１７の第２軸Ｒ２方向の両端部分のそれぞれに、一対のプレートロール延設部４８の固定部５３を受け入れるプレートロール固定孔７２を備える。プレートロール固定孔７２は、撮像モジュールホルダ１６に設けられている。プレートロール固定孔７２は、第７側壁２７および第８側壁２８と平行で、−Ｚ方向に延びる。

回転支持機構６は、プレートロール４１の各プレートロール延設部４８の固定部５３が、各プレートロール固定孔７２に圧入されることにより可動体５に固定される。固定部５３をプレートロール固定孔７２に挿入する際には、プレートロール環状板５０の中心穴に可動体突出部１８を挿入する。そして、可動体突出部１８を屈曲部分５１に嵌合させる。これにより、プレートロール４１は、可動体突出部１８と同軸に位置決めされる。すなわち、プレートロール４１は、光軸Ｌを基準に位置決めされる。また、各プレートロール延設部４８の固定部５３を、各プレートロール固定孔７２に圧入すると、固定部５３の突起５３ａおよび突起５３ｂが塑性変形して潰れた状態となる。これにより、プレートロール４１と可動体５とは固定される。プレートロール４１と可動体５とが固定されると、可動体５は、プレートロール４１と一体に、光軸Ｌ回りに回転可能となる。

（ジンバル機構）
図１１は、ジンバルフレーム、補強部材、および第１支持部材の分解斜視図である。図４に示すように、ジンバル機構７は、ジンバルフレーム７５と、ジンバルフレーム７５とプレートホルダ４２とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する第１接続機構７６とを備える。また、図５に示すように、ジンバル機構７は、ジンバルフレーム７５と固定体８とを第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する第２接続機構７７、を備える。第１接続機構７６は、ジンバルフレーム７５から第１軸Ｒ１上をプレートホルダ４２の側に突出する第１支持部材８１と、プレートホルダ４２に設けられて第１支持部材８１の先端が回転可能に接触する第１凹曲面６１を備える。第２接続機構７７は、固定体８から第２軸Ｒ２上をジンバルフレーム７５の側に突出する第２支持部材８２と、ジンバルフレーム７５に設けられて第２支持部材８２の先端が接触する第２凹曲面８３と、を備える。図１１に示すように、ジンバルフレーム７５には、第１軸Ｒ１が通過する部分を補強するための補強部材１００が固定されている。

（ジンバルフレーム）
ジンバルフレーム７５は、金属製の板バネからなる。図９に示すように、ジンバルフレーム７５は、プレートホルダ４２の＋Ｚ方向に位置するジンバルフレーム本体部８５と、ジンバルフレーム本体部８５から第１軸Ｒ１方向の両側に向かってに突出して−Ｚ方向に延びる一対の第１ジンバルフレーム延設部８６と、ジンバルフレーム本体部８５から第２軸Ｒ２方向の両側に向かってに突出して−Ｚ方向に延びる一対の第２ジンバルフレーム延設部８７と、を備える。ジンバルフレーム本体部８５は、第１軸Ｒ１方向に延びる略長方形形状の中央板部分８５ａと、中央板部分８５ａの第２軸Ｒ２方向の一方側（−Ｙ方向の側）から＋Ｚ方向に傾斜する第１傾斜板部分８５ｂと、中央板部分８５ａの第２軸Ｒ２方向の他方側（＋Ｙ方向の側）から＋Ｚ方向に傾斜する第２傾斜板部分８５ｃと、を備える。また、ジンバルフレーム本体部８５は、中央に、Ｚ軸方向に貫通する開口部９０を備る。開口部９０には、可動体突出部１８が挿入されている。

一対の第１ジンバルフレーム延設部８６は、プレートホルダ４２の外周側に位置する。図１１に示すように、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６のそれぞれは、第１軸Ｒ１方向をジンバルフレーム本体部８５から離間する方向に延びる第１ジンバルフレーム延設
部第１延設部分８６ａと、第１ジンバルフレーム延設部第１延設部分８６ａの先端から第１軸Ｒ１方向をジンバルフレーム本体部８５から離間する方向に向かって−Ｚ方向に傾斜する第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６ｂと、第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６ｂの−Ｚ方向の端からプレートホルダ４２の外周側を−Ｚ方向に延びる第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃと、を備える。

第１ジンバルフレーム延設部第１延設部分８６ａは、中央板部分８５ａから第１軸Ｒ１方向に延びている。第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃは、第１軸Ｒ１方向に貫通するジンバルフレーム延設部貫通孔９２を備える。また、第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃは、ジンバルフレーム延設部貫通孔９２の開口縁から第１軸Ｒ１方向を可動体５とは反対側（補強部材の側）に突出する支持部材固定用筒部９３を備える。さらに、第１ジンバルフレーム延設部８６は、第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃにおいて周方向でジンバルフレーム延設部貫通孔９２を挟んだ両側から周方向に突出する一対の第１ジンバルフレーム延設部突部９４を備える。

ここで、第１支持部材８１は、円柱形状であり、第１軸Ｒ１上を第１軸Ｒ１方向に延びる。第１支持部材８１の可動体５の側の端部は、半球面を備える。第１支持部材８１は、支持部材固定用筒部９３に挿入されて保持される。第１支持部材８１の可動体５の側の端部は、第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃから可動体５の側に突出する。

一対の第２ジンバルフレーム延設部８７は、可動体５の外周側に位置する。一対の第２ジンバルフレーム延設部８７のそれぞれは、第２軸Ｒ２方向をジンバルフレーム本体部８５から離間する方向に延びる第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８７ａと、第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８７ａの先端から第１軸Ｒ１方向をジンバルフレーム本体部８５から離間する方向に向かって−Ｚ方向に傾斜する第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８７ｂと、第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８７ｂの−Ｚ方向の端から可動体５の外周側を−Ｚ方向に延びる第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃと、を備える。−Ｙ方向に位置する一方の第２ジンバルフレーム延設部８７の第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８７ａは、第１傾斜板部分８５ｂの外周側の端縁から第２軸Ｒ２方向に延びる。＋Ｙ方向に位置する一方の第２ジンバルフレーム延設部８７の第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８７ａは、第２傾斜板部分８５ｃの外周側の端縁から第２軸Ｒ２方向に延びる。各第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃは、第２軸Ｒ２方向に窪む第２凹曲面８３を備える。また、第２ジンバルフレーム延設部８７は、第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃにおいて周方向で第２凹曲面８３を挟んだ両側から周方向に突出する一対の第２ジンバルフレーム延設部突部９５を備える。ここで、第２凹曲面８３は、後述する固定体８の第２支持部材８２とともに、第２接続機構７７を構成する。

（補強部材）
図１１に示すように、補強部材１００は、第１ジンバルフレーム延設部第１延設部分８６ａの＋Ｚ方向に位置する第１補強部分１００ａと、第１補強部分１００ａの外周側の端から第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６ｂに沿って延びる第２補強部分１００ｂと、第２延設部の−Ｚ方向の端から第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃに沿って延びる第３補強部分１００ｃと、を備える。第３補強部分１００ｃは、第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃの径方向外側に位置する。第１ジンバルフレーム延設部８６と補強部材１００とが重ねられた積層方向における補強部材１００の厚みは、第１ジンバルフレーム延設部８６よりも厚い。補強部材１００の剛性は、第１ジンバルフレーム延設部８６の剛性よりも高い。補強部材１００は、樹脂製である。

また、補強部材１００は、第１補強部分１００ａをＺ軸方向に貫通する接着剤注入孔１
０１と、第１ジンバルフレーム延設部８６の側の面を、第１補強部分１００ａ、第２補強部分１００ｂおよび第３補強部分１００ｃに沿って延びて接着剤注入孔１０１に連通する連通溝１０２を備える。さらに、第３補強部分１００ｃは、第１軸Ｒ１方向に貫通してジンバルフレーム延設部貫通孔９２に連通する補強部材貫通孔１０３を備える。補強部材貫通孔１０３は、第１ジンバルフレーム延設部８６の支持部材固定用筒部９３が挿入可能な内径寸法を備える。

図８に示すように、補強部材１００は、支持部材固定用筒部９３が第３補強部分１００ｃの補強部材貫通孔１０３に挿入されて、ジンバルフレーム７５延設部に取り付けられる。従って、支持部材固定用筒部９３に挿入された第１支持部材８１は、第１ジンバルフレーム延設部８６および補強部材１００に支持される。この状態で、接着剤注入孔１０１に接着剤が注入されると、接着剤は、連通溝１０２を流れて、補強部材１００と第１ジンバルフレーム延設部８６との間に介在する。補強部材１００と第１ジンバルフレーム延設部８６とは、連通溝１０２内の接着剤により固定される。

また、補強部材１００は、図７、図１１に示すように、第１ジンバルフレーム延設部８６に取り付けられたときに、光軸Ｌ回りの周方向における第１ジンバルフレーム延設部８６の両側を可動体５の側に向かって突出する一対の補強部材第１突部１０４を備える。一対の前記補強部材第１突部１０４は、第１ジンバルフレーム延設部８６に設けられた一対の第１ジンバルフレーム延設部突部９４の＋Ｚ方向に位置する。Ｚ軸方向から見た場合に、一対の前記補強部材第１突部１０４と一対の第１ジンバルフレーム延設部突部９４とは、重なる。さらに、補強部材１００は、第１ジンバルフレーム延設部８６の−Ｚ方向を可動体５の側に向かって突出する補強部材第２突部１０５を備える。Ｚ軸方向から見た場合に、補強部材第２突部１０５と第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃとは重なる。

（第１接続機構）
ここで、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６は、可動体５の外周側に位置する。一対のプレートホルダ延設部５７は、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６と可動体５との間に位置する。そして、第１支持部材８１を保持する第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃと、第１凹曲面６１を備えるプレートホルダ第３延設部分５７ｃとは、第１軸Ｒ１上において、対向する。第１接続機構７６は、第１支持部材８１において、第１ジンバルフレーム延設部８６から可動体５の側に突出する先端が第１凹曲面６１に接触することにより構成される。本例では、第１支持部材８１と、第１凹曲面６１とは、点接触する。これにより、回転支持機構６は、第１接続機構７６を介して、ジンバルフレーム７５に回転可能に支持される。従って、回転支持機構６に支持された可動体５は、ジンバル機構７により、第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持される。

可動体５および回転支持機構６がジンバル機構７に支持された状態では、ジンバルフレーム本体部８５、プレートロール環状部４７、およびプレートホルダ環状部５６は、可動体本体部１７の＋Ｚ方向で、可動体突出部１８の外周側に位置する。プレートロール環状部４７は、Ｚ軸方向におけるジンバルフレーム本体部８５と可動体本体部１７との間に位置する。プレートホルダ環状部５６は、Ｚ軸方向におけるジンバルフレーム本体部８５と可動体本体部１７との間に位置する。また、プレートロール環状部４７、およびプレートホルダ環状部５６は、第１軸Ｒ１および第２軸Ｒ２よりも＋Ｚ方向に位置する。さらに、ジンバルフレーム本体部８５、プレートロール環状部４７、およびプレートホルダ環状部５６は、撮像素子３よりも＋Ｚ方向に位置する。

（固定体）
図１２は、固定体８を構成するケースおよびジンバルフレーム受け部材の斜視図である
。図１３は、ケースおよびジンバルフレーム受け部材の分解斜視図である。図１に示すように、固定体８は、樹脂製のケース１０９を備える。ケース１０９は、可動体５、回転支持機構６、およびジンバルフレーム７５を外周側から囲む枠部１１０を備える。枠部１１０は、矩形である。枠部１１０は、図１２に示すように、Ｘ方向で対向する第１枠部部分１１１および第２枠部部分１１２と、Ｙ方向で対向する第３枠部部分１１３および第４枠部部分１１４を備える。第１枠部部分１１１は第２枠部部分１１２の−Ｘ方向に位置する。第３枠部部分１１３は、第４枠部部分１１４の−Ｙ方向に位置する。

第１枠部部分１１１には、第１コイル固定孔１１１ａが設けられている。図２に示すように、第１コイル固定孔１１１ａには第１コイル１１５が固定されている。第３枠部部分１１３には、第２コイル固定孔１１３ａが設けられている。第２コイル固定孔１１３ａには第２コイル１１６が固定されている。第１コイル１１５および第２コイル１１６は、周方向に長い長円形の空芯コイルである。図１２に示すように、第４枠部部分１１４には、第３コイル固定孔１１４ａが設けられている。図１に示すように、第３コイル固定孔１１４ａには、第３コイル１１７が配置されている。第３コイル１１７は、Ｚ軸方向に長い空芯コイルである。ここで、第１コイル１１５および第２コイル１１６および第３コイル１１７は、フレキシブルプリント基板１５に電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板１５は、枠部１１０における第４枠部部分１１４、第１枠部部分１１１、および第３枠部部分１１３の外周面に沿って、この順番に引き回されている。図１２に示すように、第２枠部部分１１２には、開口部１１２ａが設けられている。可動体５の撮像モジュール４から引き出されたフレキシブルプリント基板（不図示）は、開口部１１２ａを介して枠部１１０の＋Ｘ方向に引き出される。

図４、図１２に示すように、枠部１１０における第１軸Ｒ１方向の対角部分のそれぞれには、径方向外側に窪んでＺ軸方向に延びる溝部１２０が設けられている。図１２に示すように、溝部１２０は、Ｚ軸方向に延びる底面１２０ａと、底面１２０ａの光軸Ｌ回りの周方向の両端から内周側に延びる一対の側面１２０ｂと、によって規定されている。

図５、図１２に示すように、枠部１１０における第２軸Ｒ２方向の対角部分のそれぞれには、第２軸Ｒ２上をジンバルフレーム７５の側に突出する第２支持部材８２が固定されている。第２支持部材８２は、球体である。より具体的には、図１３に示すように、枠部１１０における第２軸Ｒ２方向の対角部分のそれぞれには、径方向外側に窪む凹部１２１が設けられている。各凹部１２１は、第２軸Ｒ２方向に延びる底面１２１ａと、底面１２１ａの外周端から＋Ｚ方向に延びる背面１２１ｂと、底面１２１ａの光軸Ｌ回りの周方向の両端から＋Ｚ方向に延びる一対の側面１２１ｃと、によって規定されている。底面１２１ａは、周方向の中央部分に、一定幅で第２軸Ｒ２方向に延びる第１溝１２１ｄを備える。背面１２１ｂは、周方向の中央部分に、Ｚ軸方向に一定幅で延びる第２溝１２１ｅを備える。第１溝１２１ｄと第２溝１２１ｅとは連通する。

図１２に示すように、各凹部１２１には、それぞれジンバルフレーム受け部材１２５が固定されている。図１３に示すように、ジンバルフレーム受け部材１２５は、第２支持部材８２と、第２支持部材８２が固定されたスラスト受け部材１２６と、を備える。スラスト受け部材１２６および第２支持部材８２は、金属製である。図７、図１３に示すように、スラスト受け部材１２６は、Ｚ軸方向に延びる板状の第１板部１３１と、第１板部１３１の−Ｚ方向の端部から略直角に屈曲して径方向内側へ延びる第２板部１３２と、第１板部１３１の＋Ｚ方向の端部における周方向の両側から略直角に屈曲して径方向内側へ延びる一対の第３板部１３３と、を備える。一対の第３板部１３３の内周側の端部は、周方向を互いに離間する方向に屈曲している。第１板部１３１には第２支持部材固定孔１３１ａが設けられている。第２支持部材固定孔１３１ａは、Ｚ軸方向において、第２板部１３２と一対の第３板部１３３との間に位置する。第２支持部材８２は、外周側の一部分が第２
支持部材固定孔１３１ａに部分的に嵌り込んだ状態で、溶接によって、第１板部１３１に固定される。第２支持部材８２は、第１板部１３１から内周側に突出する。

ジンバルフレーム受け部材１２５がケース１０９の凹部１２１に挿入される際には、図１２に示すように、スラスト受け部材１２６の一対の第３板部１３３が凹部１２１の一対の側面１２１ｃに当接する。これにより、第２支持部材８２は、光軸Ｌ回りの周方向で位置決めされる。また、スラスト受け部材１２６の第２板部１３２が、凹部１２１の底面１２１ａに当接する。これにより、第２支持部材８２は、Ｚ軸（光軸Ｌ）方向に位置決めされる。スラスト受け部材１２６は、第１溝１２１ｄおよび第２溝１２１ｅに塗布された接着剤により、凹部１２１に固定される。スラスト受け部材１２６が凹部１２１に固定されると、第２支持部材８２は、第２軸Ｒ２線上に位置し、枠部１１０に固定されたスラスト受け部材１２６材の第１板部１３１から内周側に突出する。

（第２接続機構）
ジンバル機構７によって可動体５を第２軸Ｒ２線回りに支持する際には、可動体５および回転支持機構６が支持されたジンバルフレーム７５を枠部１１０の内側に配置する。また、図４に示すように、枠部１１０の対角部分に設けられた溝部１２０に、第１ジンバルフレーム延設部８６および補強部材１００を挿入する。さらに、図５に示すように、枠部１１０の対角部分に配置された第２支持部材８２（球体）と、第２凹曲面８３を備える第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃとを対向させる。そして、第２支持部材８２の先端部分を第２凹曲面８３に挿入して、第２凹曲面８３に接触させる。また、図７に示すように、スラスト受け部材１２６の一対の第３板部１３３と、第２板部１３２との間に、一対の第２ジンバルフレーム延設部突部９５を挿入する。これにより第２接続機構７７が構成されるので、回転支持機構６は、ジンバル機構７により、第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持される。すなわち、回転支持機構６は、ジンバル機構７により、第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持するとともに、第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持される。よって、回転支持機構６に支持された可動体５も、ジンバル機構７により、第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持するとともに、第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持される。

ここで、ジンバルフレーム７５は板バネなので、第２ジンバルフレーム延設部８７は、第２軸Ｒ２方向に弾性変形可能である。従って、第２支持部材８２と第２ジンバルフレーム延設部８７の第２凹曲面８３とを接触させる際、第２ジンバルフレーム延設部８７を内周側へ撓ませて接触させる。これにより、第２ジンバルフレーム延設部８７は、外周側へ向かう弾性復帰力により、第２支持部材８２に内周側から弾性接触する。従って、第２ジンバルフレーム延設部８７と枠部１１０との接続が解除されることを防止或いは抑制できる。

（振れ補正用磁気駆動機構およびローリング補正用磁気駆動機構）
可動体５および回転支持機構６がジンバル機構７により支持された状態では、可動体５の第１側壁２１に固定された第１マグネット３５と第１コイル１１５とがＸ方向で隙間を開けて対向する。第１マグネット３５および第１コイル１１５は、第２振れ補正用磁気駆動機構１２を構成する。また、可動体５の第３側壁２３に固定された第２マグネット３６と第２コイル１１６とがＹ方向で隙間を開けて対向する。第２マグネット３６および第２コイル１１６は、第１振れ補正用磁気駆動機構１１を構成する。従って、第１コイル１１５への給電により、可動体５は、Ｙ軸回りに回転する。また、第２コイル１１６への給電により、可動体５はＸ軸回りに回転する。振れ補正用磁気駆動機構１０は、第１振れ補正用磁気駆動機構１１による可動体５のＹ軸回りの回転と、第２振れ補正用磁気駆動機構１２による可動体５のＸ軸回りの回転と、を剛性して、可動体５を第１軸Ｒ１回り、および第２軸Ｒ２回りに回転させる。

また、可動体５が枠部１１０の内周側に配置された状態では、可動体５の第４側壁２４に固定された第３マグネット３７と第３コイル１１７とがＹ方向で隙間を開けて対向する。第３マグネット３７および第３コイル１１７は、ローリング補正用磁気駆動機構１３を構成する。従って、第１３イルへの給電により、可動体５は、光軸Ｌ回りに回転する。

ここで、図４、図５に示すように、Ｚ軸方向における第２ジンバルフレーム延設部８７とプレートロール延設部４８との間の隙間Ｄ１は、Ｚ軸方向における第１ジンバルフレーム延設部８６とプレートホルダ延設部５７との間の隙間よりも大きい。従って、ジンバル機構７により回転支持機構６が第１軸Ｒ１回りに回転したときに、回転支持機構６が第２ジンバルフレーム延設部８７と接触することを抑制できる。

また、ジンバルフレーム７５が第２接続機構７７を介して枠部１１０に接続された状態では、ジンバルフレーム７５の一対の第１ジンバルフレーム延設部８６および補強部材１００は、枠部１１０における第１軸Ｒ１方向の対角部分に設けられた溝部１２０の内側に配置される。ここで、図３に示すように、溝部１２０の一対の側面１２０ｂは、それぞれが光軸Ｌ回りの周方向で補強部材１００と所定の第１間隔を開けて対向する。溝部１２０の一対の側面１２０ｂは、ジンバルフレーム７５が周方向に変位したときに補強部材１００に当接して当該ジンバルフレーム７５の移動範囲を規定する移動範囲規定部１４５である。また、図３、図４に示すように、溝部１２０において、補強部材１００の径方向外側に位置する底面１２０ａは、第１軸Ｒ１方向で補強部材１００と第２間隔を開けて対向する。溝部１２０の底面１２０ａは、ジンバルフレーム７５が第２軸Ｒ２回りに回転したときに当該補強部材１００に当接して当該ジンバルフレーム７５の回転範囲を規定する回転範囲規定部１４６である。

なお、図２、図６に示すように、第１コイル１１５の中心穴のＺ軸方向の中心には、矩形の第１磁性板１４１が配置されている。第２コイル１１６の中心穴のＺ軸方向の中心には、矩形の第２磁性板１４２が配置されている。第１磁性板１４１は、可動体５の第１マグネット３５と対向しており、可動体５をＹ軸回りの回転方向における基準回転位置に復帰させるための磁気バネを構成している。第２磁性板１４２は、可動体５の第２マグネット３６と対向しており、可動体５をＸ軸回りの回転方向における基準回転位置に復帰させるための磁気バネを構成している。また、図１、図６に示すように、第３コイル１１７の中心穴の周方向の中心には、矩形の第３磁性板１４３が配置されている。第２磁性板は、可動体５の第３マグネット３７と対向しており、可動体５を、光軸Ｌ回りの回転方向における基準回転位置に復帰させるための磁気バネを構成している。

（作用効果）
本例によれば、可動体５を光軸Ｌ回りに回転可能に支持する回転支持機構６が、ジンバル機構７によって、光軸Ｌと交差する第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持される。従って、回転支持機構６は、可動体５と一体に第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに回転する。よって、可動体５が第１軸Ｒ１回り或いは第２軸Ｒ２回りに回転している場合でも、回転支持機構６による可動体５の回転軸と可動体５の光軸Ｌとは、一致する。従って、可動体５が第１軸Ｒ１回り或いは第２軸Ｒ２回りに回転しているときにローリング補正用磁気駆動機構１３を駆動して可動体５を回転させたときに、可動体５は光軸Ｌ回りに回転する。

また、振れ補正用磁気駆動機構１０と、ローリング用磁気駆動機構とは、光軸Ｌ回りの周方向に配列されている。従って、振れ補正用磁気駆動機構１０およびローリング用磁気駆動機構がＺ軸方向に配列されている場合と比較して、振れ補正機能付き光学ユニット１がＺ軸方向で大きくなることを回避しやすい。

本例において、回転支持機構６は、可動体５に固定された固定部５３を備えるプレートロール４１と、Ｚ軸方向でプレートロール４１に対向する対向部を備えるプレートホルダ４２と、プレートロール４１と対向部との間で当該プレートロール４１を当該プレートホルダ４２に対して回転可能とする回転機構４４と、を備える。プレートホルダ４２は、第１軸Ｒ１回りに回転可能な状態でジンバル機構７に支持されている。従って、回転支持機構６によって可動体５を光軸Ｌ回りに回転可能に支持するとともに、ジンバル機構７によって、回転支持機構６を第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持できる。

また、本例において、可動体５は、可動体本体部１７と、可動体本体部１７から＋Ｚ方向に突出する可動体突出部１８と、を備える。プレートロール４１は、可動体突出部１８を囲むプレートロール環状部４７を備える。また、プレートホルダ４２は、可動体突出部１８を囲むプレートホルダ環状部５６を備え、プレートロール環状部４７とプレートホルダ環状部５６とは対向する。従って、可動体突出部１８の外周側に形成されるデッドスペースを利用して、回転支持機構６を配置できる。

さらに、本例において、ジンバル機構７は、ジンバルフレーム７５と、プレートホルダ４２とジンバルフレーム７５とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する第１接続機構７６、とを備える。ジンバルフレーム７５は、回転支持機構６の＋Ｚ方向に位置するジンバルフレーム本体部８５と、フレーム本体部から第１軸Ｒ１方向の両側に突出して−Ｚ方向に延びる一対の第１ジンバルフレーム延設部８６と、を備える。プレートホルダ４２は、プレートホルダ環状部５６から第１軸Ｒ１方向の両側に突出して−Ｚ方向に延びる一対のプレートホルダ延設部５７を備える。一対のプレートホルダ延設部５７は、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６の内側に位置する。第１接続機構７６は、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６のそれぞれから第１軸Ｒ１方向を一対の第１ジンバルフレーム延設部８６の側に突出する第１支持部材８１と、一対のプレートホルダ延設部５７のそれぞれに設けられて第１支持部材８１の先端が接触する第１凹曲面６１と、を備える。従って、ジンバル機構７によって、回転支持機構６を第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持することが容易である。また、可動体５の−Ｚ方向に、ジンバルフレーム本体部８５、プレートホルダ環状部５６、およびプレートロール環状部４７を可動体本体部１７の＋Ｚ方向に位置させることができる。従って、可動体５の−Ｚ方向の側からフレキシブルプリント基板１５などの配線を引き出すことが容易となる。

また、ジンバル機構７は、ジンバルフレーム７５と固定体８とを第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する第２接続機構７７、を備える。ジンバルフレーム７５は、フレーム本体部から第２軸Ｒ２方向の両側に突出して−Ｚ方向に延びる一対の第２ジンバルフレーム延設部８７、を備える。固定体８は、可動体５、回転支持機構６、およびジンバルフレーム７５を外周側から囲む枠部１１０を備える。第２接続機構７７は、枠部１１０における第２軸Ｒ２方向の対角部分のそれぞれから第２軸Ｒ２上をジンバルフレーム７５の側に突出する第２支持部材８２と、一対の第２ジンバルフレーム延設部８７のそれぞれに設けられて第２支持部材８２の先端が接触する第２凹曲面８３と、を備える。従って、ジンバル機構７によって、回転支持機構６を第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持することが容易である。

（変形例）
上記の例では、ジンバルフレーム本体部８５、プレートロール環状部４７、およびプレートホルダ環状部５６は可動体本体部１７の＋Ｚ方向に位置する。これに対して、ジンバルフレーム本体部８５、プレートロール環状部４７、およびプレートホルダ環状部５６を、可動体５の−Ｚ方向に位置させてもよい。この場合には、一対のプレートホルダ延設部５７は、プレートホルダ環状部５６から＋Ｚ方向に延びる。一対のプレートロール延設部４８は、プレーとロール環状部から−Ｚ方向に延びる。一対のプレートホルダ延設部５７は、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６の内側に位置する。

また、ジンバルフレーム本体部８５を可動体本体部１７の＋Ｚ方向に位置させた状態で、プレートロール環状部４７、およびプレートホルダ環状部５６を、可動体５の−Ｚ方向に位置させてもよい。また、プレートロール環状部４７、およびプレートホルダ環状部５６を、可動体５の＋Ｚ方向に位置させた状態で、ジンバルフレーム本体部８５を可動体本体部１７の−Ｚ方向に位置させることもできる。いずれの場合でも、一対のプレートホルダ延設部５７は、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６の内側に位置させる。

また、プレートホルダ４２とジンバルフレーム７５とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する第１接続機構は、一対のプレートホルダ延設部５７のそれぞれに第１支持部材８１を備え、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６のそれぞれに第１凹曲面６１を備えてもよい。図１４は、第１接続機構の別の例の説明図である。

図１４に示すように、本例の第１接続機構７６´は、一対のプレートホルダ延設部５７のそれぞれから第１軸Ｒ１方向を外周側に突出する第１支持部材８１と、一対の第１ジンバルフレーム延設部８６のそれぞれに設けられて第１支持部材８１の先端が接触する第１凹曲面６１と、を備える。本例において、第１支持部材８１は、球体である。第１支持部材８１は、プレートホルダ第３延設部分５７ｃにおいて第１軸Ｒ１と重なる部分に設けられたプレートホルダ延設部貫通孔５７ｄに部分的に挿入されている。また、第１支持部材８１は、溶接によってプレートホルダ第３延設部分５７ｃに固定され、プレートホルダ第３延設部分５７ｃから第１軸Ｒ１上を外周側に突出している。一方、第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃは、第１軸Ｒ１と重なる部分に外周側に窪む凹部８６ｄを備える。凹部８６ｄの内周面は、第１凹曲面６１である。第１支持部材８１と第１凹曲面６１とは、第１軸Ｒ１上で点接触する。このようにしても、ジンバル機構７によって、回転支持機構６を第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持できる。

また、ジンバルフレーム７５と固定体８とを第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する第２接続機構７７は、一対の第２ジンバルフレーム延設部８７のそれぞれに第２支持部材８２を備え、枠部１１０における第２軸Ｒ２方向の対角部分のそれぞれに第２凹曲面８３を備えてもよい。図１５は、第２接続機構の別の例の説明図である。

図１５に示すように、本例の第２接続機構７７´は、一対の第２ジンバルフレーム延設部８７のそれぞれから第２軸Ｒ２上を外周側に突出する第２支持部材８２と、枠部１１０における第２軸Ｒ２方向の対角部分のそれぞれにおいて第２支持部材８２の先端が接触する第２凹曲面８３と、を備える。本例において、第２支持部材８２は、球体である。第２支持部材８２は、第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃにおいて第２軸Ｒ２と重なる部分に設けられた第２ジンバルフレーム延設部貫通孔８７ｄに部分的に挿入されている。また、第２支持部材８２は、溶接によって第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃに固定され、第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃから第２軸Ｒ２上を外周側に突出している。一方、枠部１１０において第２軸Ｒ２方向の対角部分に設けられた凹部１２１には、スラスト受け部材１２６が配置されている。スラスト受け部材１２６は、第２支持部材固定孔１３１ａを備えておらず、第１板部１３１において第２軸Ｒ２と重なる位置に外周側に窪む凹形状部分１３５を備える。凹形状部分１３５の内周面は、第２凹曲面８３である。第２支持部材８２と第２凹曲面８３とは、第２軸Ｒ２上で点接触する。このようにしても、ジンバル機構７によって、回転支持機構６を第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持できる。

１…振れ補正機能付き光学ユニット、２…レンズ、３…撮像素子、４…撮像モジュール、５…可動体、６…回転支持機構、７…ジンバル機構、８…固定体、９…カバー、１０…補
正用磁気駆動機構、１１…第１振れ補正用磁気駆動機構、１２…第２振れ補正用磁気駆動機構、１３…ローリング補正用磁気駆動機構、１５…フレキシブルプリント基板、１６…撮像モジュールホルダ、１７…可動体本体部、１８…可動体突出部、２１…第１側壁、２２…第２側壁、２３…第３側壁、２４…第４側壁、２５…第５側壁、２６…第６側壁、２７…第７側壁、２８…第８側壁、３０…円筒部分、３１…小径筒部分、３５…第１マグネット、３６…第２マグネット、３７…第３マグネット、４１…プレートロール、４２…プレートホルダ、４３…球体、４４…回転機構、４５…与圧機構、４７…プレートロール環状部、４８…プレートロール延設部、５０…プレートロール環状板、５１…屈曲部分、５１ａ…内周面、５２…プレートロール環状溝、５３…固定部、５３ａ・５３ｂ…突起、５５…対向部、５６…プレートホルダ環状部、５６ａ…薄肉部分、５７…プレートホルダ延設部、５７ａ…プレートホルダ第１延設部分、５７ｂ…プレートホルダ第２延設部分、５７ｃ…プレートホルダ第３延設部分、５７ｄ…プレートホルダ延設部貫通孔、５８…プレートホルダ環状板、５９…プレートホルダ環状壁、６０…プレートホルダ円弧溝、６０…各プレートホルダ円弧溝、６１…第１凹曲面、６５…リテーナ、６５ａ…球体保持穴、６６…リテーナ本体部、６７…リテーナ突出部、６７ａ…外側突出部、６７ｂ…内側突出部、７０…板バネ、７２…プレートロール固定孔、７５…ジンバルフレーム、７６…第１接続機構、７７…第２接続機構、８１…第１支持部材、８２…第２支持部材、８３…第２凹曲面、８５…ジンバルフレーム本体部、８５ａ…中央板部分、８５ｂ…第１傾斜板部分、８５ｃ…第２傾斜板部分、８６…第１ジンバルフレーム延設部、８６ａ…第１ジンバルフレーム延設部第１延設部分、８６ｂ…第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分、８６ｃ…第１ジンバルフレーム延設部第３延設部分、８７…第２ジンバルフレーム延設部、８７ａ…第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分、８７ｂ…第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分、８７ｃ…第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分、９０…開口部、９２…ジンバルフレーム延設部貫通孔、９３…支持部材固定用筒部、９４…第１ジンバルフレーム延設部突部、９５…第２ジンバルフレーム延設部突部、１００…補強部材、１００ａ…第１補強部分、１００ｂ…第２補強部分、１００ｃ…第３補強部分、１０１…接着剤注入孔、１０２…連通溝、１０３…補強部材貫通孔、１０４…補強部材第１突部、１０５…補強部材第２突部、１０９…ケース、１１０…枠部、１１１…第１枠部部分、１１１ａ…第１コイル固定孔、１１２…第２枠部部分、１１２ａ…開口部、１１３…第３枠部部分、１１３ａ…第２コイル固定孔、１１４…第４枠部部分、１１４ａ…第３コイル固定孔、１１５…第１コイル、１１６…第２コイル、１１７…第３コイル、１２０…溝部、１２０ａ…底面、１２０ｂ…側面、１２１…凹部、１２１ａ…底面、１２１ｂ…背面、１２１ｃ…側面、１２１ｄ…第１溝、１２１ｅ…第２溝、１２５…ジンバルフレーム受け部材、１２６…スラスト受け部材、１３１…第１板部、１３１ａ…第２支持部材固定孔、１３２…第２板部、１３３…第３板部、１３５…凹形状部分、１４１…第１磁性板、１４２…第２磁性板、１４３…第３磁性板、１４５…移動範囲規定部、１４６…回転範囲規定部、Ｒ１…第１軸、Ｒ２…第２軸

Claims (10)

1. レンズを備える可動体と、
   前記可動体を前記レンズの光軸を中心に回転可能に支持する回転支持機構と、
   前記回転支持機構を前記光軸と交差する第１軸回りに回転可能に支持するとともに、前記光軸および前記第１軸と交差する第２軸回りに回転可能に支持するジンバル機構と、
   前記ジンバル機構および前記回転支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、
   前記可動体を前記第１軸回りおよび前記第２軸回りに回転させる振れ補正用磁気駆動機構と、
   前記可動体を前記光軸回りに回転させるローリング補正用磁気駆動機構と、を有し、
   前記振れ補正用磁気駆動機構と、前記ローリング補正用磁気駆動機構とは、前記光軸回りの周方向に配列されていることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
2. 前記回転支持機構は、前記可動体に固定されたプレートロールと、前記光軸方向で前記プレートロールに対向する対向部を備えるプレートホルダと、前記プレートロールと前記対向部との間で当該プレートロールを当該プレートホルダに対して回転可能とする回転機構と、を備え、
   前記プレートホルダは、前記第１軸回りに回転可能な状態で前記ジンバル機構に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
3. 前記光軸方向の一方を第１方向、他方を第２方向としたときに、
   前記可動体は、可動体本体部と、前記可動体本体部から前記第２方向に突出する可動体突出部と、を備え、
   前記レンズは、前記可動体突出部に収容されており、
   前記プレートロールは、前記可動体突出部を囲むプレートロール環状部を備え、
   前記プレートホルダは、前記対向部として、前記可動体突出部を囲むプレートホルダ環状部を備えることを特徴とする請求項２に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
4. 前記回転機構は、前記プレートロール環状部と前記プレートホルダ環状部とに接触した状態で転動する複数の球体を備えることを特徴とする請求項３に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
5. 前記プレートロール環状部および前記プレートホルダ環状部は、前記第１軸および前記第２軸よりも前記第２方向に位置することを特徴とする請求項３または４に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
6. 前記可動体は、前記レンズの前記第１方向に配置された撮像素子を備え、
   前記プレートロール環状部および前記プレートホルダ環状部は、前記撮像素子よりも前記第２方向に位置することを特徴とする請求項３から５のうちのいずれか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
7. 前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記プレートホルダと前記ジンバルフレームとを前記第１軸回りに回転可能に接続する第１接続機構と、を備え、
   前記ジンバルフレームは、前記回転支持機構の前記第２方向に位置するジンバルフレーム本体部と、前記フレーム本体部から前記第１軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対の第１ジンバルフレーム延設部と、を備え、
   前記プレートホルダは、前記プレートホルダ環状部から前記第１軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対のプレートホルダ延設部を備え、
   一対の前記第１ジンバルフレーム延設部は、前記可動体の外周側に位置し、
   一対の前記プレートホルダ延設部は、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部と前記可
   動体との間に位置し、
   前記第１接続機構は、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部のそれぞれから前記第１軸上を前記可動体の側に突出する第１支持部材と、一対の前記プレートホルダ延設部のそれぞれに設けられて前記第１支持部材の先端が接触する第１凹曲面と、を備えることを特徴とする請求項３から６のうちのいずれか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
8. 前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記プレートホルダと前記ジンバルフレームとを前記第１軸回りに回転可能に接続する第１接続機構と、を備え、
   前記ジンバルフレームは、前記回転支持機構の前記第２方向に位置するジンバルフレーム本体部と、前記フレーム本体部から前記第１軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対の第１ジンバルフレーム延設部と、を備え、
   前記プレートホルダは、前記プレートホルダ環状部から前記第１軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対のプレートホルダ延設部を備え、
   一対の前記第１ジンバルフレーム延設部は、前記可動体の外周側に位置し、
   一対の前記プレートホルダ延設部は、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部と前記可動体との間に位置し、
   前記第１接続機構は、一対の前記プレートホルダ延設部のそれぞれから前記第１軸上を外周側に突出する第１支持部材と、一対の前記第１ジンバルフレーム延設部のそれぞれに設けられて前記第１支持部材の先端が接触する第１凹曲面と、を備えることを特徴とする請求項３から６のうちのいずれか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
9. 前記ジンバル機構は、前記ジンバルフレームと前記固定体とを前記第２軸回りに回転可能に接続する第２接続機構、を備え、
   前記ジンバルフレームは、前記フレーム本体部から前記第２軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対の第２ジンバルフレーム延設部、を備え、
   前記固定体は、前記可動体、前記回転支持機構、および前記ジンバルフレームを外周側から囲む枠部を備え、
   前記第２接続機構は、前記枠部における前記第２軸方向の対角部分のそれぞれから前記第２軸上を前記ジンバルフレームの側に突出する第２支持部材と、一対の前記第２ジンバルフレーム延設部のそれぞれに設けられて前記第２支持部材の先端が接触する第２凹曲面と、を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
10. 前記ジンバル機構は、前記ジンバルフレームと前記固定体とを前記第２軸回りに回転可能に接続する第２接続機構、を備え、
    前記ジンバルフレームは、前記フレーム本体部から前記第２軸方向の両側に突出して前記第１方向に延びる一対の第２ジンバルフレーム延設部、を備え、
    前記固定体は、前記可動体、前記回転支持機構、および前記ジンバルフレームを外周側から囲む枠部を備え、
    前記第２接続機構は、一対の前記第２ジンバルフレーム延設部のそれぞれから前記第２軸上を外周側に突出する第２支持部材と、前記枠部における前記第２軸方向の対角部分のそれぞれにおいて前記第２支持部材の先端が接触する第２凹曲面と、を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
    

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