JP2021028656A - 振れ補正機能付き光学ユニット、およびその製造方法 - 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、光軸Ｌを中心に可動体２０を回転可能に支持する回転支持機構２１が、ジンバル機構２２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。よって、可動体２０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２１による可動体２０の回転軸と可動体２０の光軸Ｌとは、一致する。【選択図】図３

Description

本発明は、撮像モジュールを光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、およびその製造方法に関する。

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。

特開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（支持体の回転軸）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、可動体を光軸と一致する回転軸回りに回転させ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。また、このような振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法を提案することにある。

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プレー
トホルダとを回転可能とする回転機構と、を備え、前記振れ補正用磁気駆動機構は、前記可動体に固定された振れ補正用マグネットと前記固定体に固定されて前記振れ補正用マグネットと対向する振れ補正用コイルと、を備え、前記ローリング補正用磁気駆動機構は、前記可動体に固定されたローリング補正用マグネットと、前記固定体に固定されて前記ローリング補正用マグネットと対向するローリング補正用コイルと、を備え、前記振れ補正用マグネットと前記ローリング補正用マグネットとは、前記光軸回りの周方向に配列され、前記回転機構は、前記プレートロールおよび前記対向部に接触した状態で転動する複数の球体を備え、前記プレートホルダは、磁性材料からなり、前記プレートロールの前記振れ補正用マグネットおよび前記ローリング補正用マグネットとは反対側に位置す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、可動体が第１軸回り或いは第２軸回りに回転している状態でも、可動体を光軸と一致する回転軸回りに回転させることができる。

また、本発明では、ジンバルフレームと固定体とを第２軸回りに回転可能に支持する第２接続部は、固定体の側板を貫通する第２軸側シャフトと、ジンバルフレームの第２軸側ジンバルフレーム延設部に設けられて第２軸側シャフトが接触する２軸側凹曲面とを備える。さらに、第２軸側シャフトは固定体の側板を第２軸方向に貫通する貫通穴に挿入されている。従って、第２軸側シャフトを第２軸方向に移動させることにより、第２軸側シャフトが側板からジンバルフレーム延設部の側に突出する突出量を調整できる。ここで、第２軸側シャフトの突出量を大きくすれば、当該第２軸側シャフトの先端が接触する第２軸側ジンバルフレーム延設部を撓ませることができる。また、第２軸側シャフトを第２軸方向に移動させれば、当該第２軸側シャフトの先端が接触する第２軸側ジンバルフレーム延設部の撓み量を調節できる。これにより、第２軸側ジンバルフレーム延設部が第２軸側シャフトに付勢されている付勢力を調整できるので、第２軸側シャフトと第２軸側凹曲面との間の接触状態が安定する。よって、可動体および回転支持機構を支持するジンバルフレームを第２軸回りに精度よく回転させることができる。

本発明において、各側板は、前記第２軸側ジンバルフレーム延設部が位置する側の板面における前記貫通穴の開口縁に前記第２軸方向に突出して前記第２軸側シャフトを支持する筒部を備えることが望ましい。このようにすれば、第２軸側シャフトを第２軸上で移動させることが容易となる。

本発明において、前記側板および前記第２軸側シャフトは、金属製であり、前記側板と前記第２軸側シャフトとの接触部分には、溶接痕が設けられてものとすることができる。このようにすれば、第２軸側ジンバルフレーム延設部の側への突出量を調整した第２軸側シャフトを、側板に固定することが容易となる。

本発明において、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体を備え、各側板は、前記枠体に設けられているものとすることができる。

本発明において、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おり、前記振れ補正用磁気駆動機構は、前記可動体および前記枠体の一方に固定された振れ補正用マグネットと、他方に固定された振れ補正用コイルと、を備え、前記ローリング補正用磁気駆動機構は、前記可動体および前記
枠体の一方に固定されたローリング補正用マグネットと、他方に固定されたローリング補正用コイルと、を備えるものとすることができる。このようにすれば、可動体を第１軸回りおよび第２軸回りに回転させるとともに、可動体を光軸回りに回転させることができる。

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および前記対向部に接触した状態で転動する複数の球体を有し当該プレートロールを当該プレートホルダに対して前記光軸回りで回転可能とする回転機構と、を備え、前記プレートロールは、光軸方向から見た場合に前記可動体に重なるプレートロール環状部を有し、前記プレートホルダは、前記プレートロール環状部に対向するプレートホルダ環状部と、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可動体の前記第１軸方向の両側を前記光軸方向に延びる一対のプレートホルダ延設部を備え、
前記プレートホルダ環状部は、前記対向部であり、前記ジンバルフレームは、前記ジンバルフレーム本体部から前記第１軸方向の両側に突出して一対の前記プレートホルダ延設部の径方向外側を延びる一対の第１軸側ジンバルフレーム延設部を備え、前記第１接続機構は、各第１軸側ジンバルフレーム延設部を前記第１軸方向に貫通する貫通穴に挿入されて前記第１軸上を径方向内側に突出する一対の第１軸側シャフトと、各プレートホルダ延設部に設けられて前記第１軸側シャフトの先端が接触する第１軸側凹曲面と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、回転支持機構により可動体を回転可能に支持できる。また、ジンバルフレームにより回転支持機構を第１軸回りに回転可能に支持できる。

本発明において、前記第１軸側ジンバルフレーム延設部は、前記第１軸方向に向かって前記光軸方向に傾斜する傾斜延設部分と、前記傾斜延設部分の端から前記光軸方向に延びる接続用延設部分と、を備え、前記第１軸側凹曲面は、前記接続用延設部分に設けられており、前記第１軸側ジンバルフレーム延設部の前記プレートホルダ延設部とは反対側の外側面には、前記傾斜延設部分から前記接続用延設部分に至るリブが設けられているものとすることができる。このようにすれば、第１軸側ジンバルフレーム延設部が、第１軸側シャフトと第１軸側凹曲面との接触によって撓み過ぎることを防止できる。

次に、本発明は、上記の振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法において、前記第１接続機構により可動体を回転可能に支持する前記回転支持機構と前記ジンバルフレームとを接続するとともに、一対の前記側板の前記貫通穴のそれぞれに一対の前記第２軸側シャフトのそれぞれを貫通させ、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前記枠体の内周側に配置し、各第２軸側シャフトの内周側の先端を、各第２軸側ジンバルフレーム延設部の前記第２軸側凹曲面に接触させ、各第２軸側シャフトが前記ジンバルフレームから受ける荷重を計測しながら一対の前記第２軸側シャフトを前記第２軸上で互いに接近する方向に移動させ、前記荷重が所定の値に到達すると、前記側板と前記第２軸側シャフトとを溶接して当該第２軸側シャフトを前記枠体に固定することを特等とする。

本発明によれば、ジンバルフレームと固定体とを第２軸回りに回転可能に接続する際に、枠体の側板の貫通穴を貫通する第２軸側シャフトが側板からジンバルフレーム延設部の側に突出する突出量を調整する。また、第２軸側シャフトが側板からジンバルフレーム延設部の側に突出する突出量を調整する際に、第２軸側シャフトがジンバルフレームから受ける荷重を計測して、荷重が所定の値に達したときに、第２軸側シャフトを側板に溶接して固定する。これにより、第２軸側シャフトと接触する第２軸側ジンバルフレーム延設部の撓み量を調節できるので、第２軸側ジンバルフレーム延設部が第２軸側シャフトに付勢される付勢力を調整できる。また、第２軸側ジンバルフレーム延設部が第２軸側シャフトに付勢される付勢力を所定の値とすることができるので、第２軸側シャフトと第２軸側凹
曲面との間の接触状態が安定する。この結果、固定体に支持されたジンバルフレームを第２軸回りに精度よく回転させることができる。

本発明において、一対の前記側板のそれぞれに前記貫通穴を形成する際に、バーリング加工によって前記筒部を形成しておくことが望ましい。このようにすれば、側板に筒部を設けることが容易である。

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、可動体が第１軸回り或いは第２軸回りに回転している状態でも、可動体を光軸と一致する回転軸回りに回転させることができる。また、ジンバルフレームと固定体とを第２軸回りに回転可能に支持する第２接続部においては、固定体の側板に支持された第２軸側シャフトを第２軸方向に移動させることにより、第２軸側シャフトが側板からジンバルフレーム延設部の側に突出する突出量を調整できる。ここで、第２軸側シャフトの突出量を大きくすれば、当該第２軸側シャフトの先端が接触する第２軸側ジンバルフレーム延設部を撓ませることができる。また、第２軸側シャフトを第２軸方向に移動させれば、当該第２軸側シャフトの先端が接触する第２軸側ジンバルフレーム延設部の撓み量を調節できる。これにより、第２軸側ジンバルフレーム延設部が第２軸側シャフトに付勢される付勢力を調整できるので、第２軸側シャフトと第２軸側凹曲面との間の接触状態が安定する。この結果、可動体に支持されたジンバルフレームを第２軸回りに精度よく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の斜視図である。 被写体側カバーを除いた振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。 光学ユニット本体部の斜視図である。 光学ユニット本体部を光軸方向から見た場合の平面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 光学ユニット本体部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。 回転支持機構を光軸方向の一方側から見た場合の分解斜視図である。 回転支持機構を光軸方向の他方側から見た場合の分解斜視図である。 ジンバルフレーム、第１軸側シャフトの分解斜視図である。 ケースおよび第２軸側シャフトの分解斜視図である。 振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法のフローチャートである。 ジンバルフレームと固定体との接続方法の説明図である。

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、被写体側カバーを除いた振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。図３は、光学ユニット本体部の斜視図である。図４は、光学ユニット本体部を光軸方向から見た場合の平面図である。図３および図４では、光学ユニット本体部から引き出された第１フレキシブルプリント基板、第２フレキシブルプリント基板、および第３フレキシブルプリント基板を省略して示す。図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。図６は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。図７は、光学ユニット本体部の分解斜視図である。

図１、図２に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１は、直方体形状のカバー２と、カバー２に収容された光学ユニット本体部３と、を備える。光学ユニット本体部３は、レンズ４および撮像素子９（図８参照）を備える撮像モジュール５を有する。カバー２からは、第１フレキシブルプリント基板６および第２フレキシブルプリント基板７が、平行に、引き出されている。また、カバー２からは、第３フレキシブルプリント基板８が、第１フレキシブルプリント基板６および第２フレキシブルプリント基板７の引き出し方向とは異なる方向に引き出されている。

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、撮像モジュール５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では、レンズ４の光軸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５を回転させて振れ補正を行う。

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、他方側を＋Ｚ方向とする。Ｘ軸方向は、カバー２の長手方向であり、Ｙ軸方向は、カバー２の短手方向である。第１フレキシブルプリント基板６および第２フレキシブルプリント基板７は、カバー２から＋Ｘ方向に引き出されている。第３フレキシブルプリント基板８はカバー２から−Ｙ方向に引き出されている。Ｚ軸方向は、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５の像側であり、＋Ｚ方向は、撮像モジュール５の被写体側である。第１軸Ｒ１および第２軸Ｒ２は、Ｚ軸回り（光軸Ｌ回り）で、Ｘ軸およびＹ軸に対して４５度傾斜する。

図２に示すように、カバー２は、光学ユニット本体部３を−Ｚ方向から覆う板状の像側カバー１０を備える。また、図１に示すように、カバー２は、像側カバー１０に＋Ｚ方向から被せられた被写体側カバー１１を備える。被写体側カバー１１は、光学ユニット本体部３を外周側から覆う枠型の第１カバー１２と、第１カバー１２の＋Ｘ方向に位置する箱型の第２カバー１３と、を備える。第２カバー１３は、光学ユニット本体部３から＋Ｘ方向に引き出された第１フレキシブルプリント基板６および第２フレキシブルプリント基板７を部分的に被う。

図２に示すように、第１フレキシブルプリント基板６および第２フレキシブルプリント基板７は、それぞれ第２カバー１３により覆われている部分に屈曲部１５を備える。屈曲部１５は、ＸＹ平面に沿って延びてＺ軸方向に屈曲する第１屈曲部分１６と、ＹＺ平面に沿ってＸ軸方向に屈曲する第２屈曲部分１７と、ＸＺ平面に沿ってＹ軸方向に屈曲する第３屈曲部分１８と、を備える。第２屈曲部分１７は、Ｘ軸方向に複数設けられており、つづら折りを形成している。フレキシブルプリント基板は、屈曲部１５の＋Ｘ方向の端部分が、補強板１９を介して、像側カバー１０の＋Ｘ方向の端部分に固定されている。

図３、図４、および図７に示すように、光学ユニット本体部３は、撮像モジュール５を備える可動体２０と、可動体２０を光軸Ｌ回りに回転可能に支持する回転支持機構２１と、を備える。また、光学ユニット本体部３は、回転支持機構２１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２２と、ジンバル機構２２および回転支持機構２１を介して可動体２０を支持する固定体２３と、を有する。可動体２０は、回転支持機構２１およびジンバル機構２２を介して、第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに回転可能な状態で固定体２３に支持される。可動体２０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軸回りに回転する。これにより、振れ補正機能付き光学ユニット１は、Ｘ軸回りのピッチング補正、Ｙ軸回りのヨーイング補正、およびＺ軸回りのローリング補正を行う。

また、光学ユニット本体部３は、可動体２０を第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに回転させる補正用磁気駆動機構２５を備える。補正用磁気駆動機構２５は、可動体２０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２６と、可動体２０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２７と、を備える。第１振れ補正用磁気駆動機構２６は、撮像モジュール５の−Ｙ方向に配置される。第２振れ補正用磁気駆動機構２７は、撮像モジュール５の−Ｘ方向に配置される。さらに、光学ユニット本体部３は、可動体２０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２８を有する。ローリング補正用磁気駆動機構２８は、撮像モジュール５の＋Ｙ方向に配置される。

第１振れ補正用磁気駆動機構２６、第１振れ補正用磁気駆動機構２７、およびローリング補正用磁気駆動機構２８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２８は、補正用磁気駆動機構２５と重なる。本例では、ローリング補正用磁気駆動機構２８と第１振れ補正用磁気駆動機構２６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。

ここで、図２に示すように、第３フレキシブルプリント基板８は、光学ユニット本体部３の外周面に沿って引き回されている。また、第３フレキシブルプリント基板８は、光学ユニット本体部３の外周面から−Ｙ方向に引き出されている。

（可動体）
図８は、可動体２０、回転支持機構２１、およびジンバル機構２２の説明図である。図８に示すように、可動体２０は、撮像モジュール５と、撮像モジュール５を外周側から囲む枠状のホルダ２９と、を備える。撮像モジュール５は、撮像モジュール本体部３０と、撮像モジュール本体部３０の中央から＋Ｚ方向に突出する円筒部分３１と、を備える。円筒部分３１にはレンズ４が収容されている。円筒部分３１は、光軸Ｌと同軸であり、一定の外径寸法で光軸Ｌ方向に延びる。撮像モジュール本体部３０には撮像素子９が収容されている。撮像素子９は、レンズ４の光軸Ｌで、レンズ４の−Ｚ方向に位置する。ここで、ホルダ２９と、撮像モジュール５においてホルダ２９およびホルダ２９の径方向内側に位置する撮像モジュール本体部３０とは、可動体本体部３２を構成する。撮像モジュール５の円筒部分３１は、可動体本体部３２の中心から＋Ｚ方向に突出する可動体突出部３３を構成する。

図８に示すように、可動体本体部３２を上方から見た場合の形状は、略８角形である。可動体本体部３２は、Ｙ方向に平行に延びる第１側壁３５、および第２側壁３６と、Ｘ方向に平行に延びる第３側壁３７および第４側壁３８を備える。第１側壁３５は、第２側壁３６の−Ｘ方向に位置する。第３側壁３７は、第４側壁３８の−Ｙ方向に位置する。また、可動体本体部３２は、第１軸Ｒ１方向の対角に位置する第５側壁３９および第６側壁４０と、第２軸Ｒ２方向の対角に位置する第７側壁４１および第８側壁４２を備える。第５側壁３９は、第６側壁４０の−Ｘ方向に位置する。第７側壁４１は、第８側壁４２の−Ｙ方向に位置する。

可動体２０の第１側壁３５には、磁性材料からなる板状の第１ヨーク４４を介して第１マグネット４５（振れ補正用マグネット）が固定されている。第１マグネット４５は、Ｚ軸方向に２分割されている。可動体２０の第３側壁３７には、磁性材料からなる板状の第２ヨーク４６を介して第２マグネット４７（振れ補正用マグネット）が固定されている。第１マグネット４５および第２マグネット４７は、Ｚ軸方向に同一の極を向けて配置されている。第２マグネット４７は、Ｚ軸方向に２分割されている。可動体２０の第４側壁３８には、磁性材料からなる板状の第３ヨーク４８を介して第３マグネット４９（ローリング補正用マグネット）が固定されている。第３マグネット４９は、周方向で２分割されている。

ここで、第１マグネット４５および第２マグネット４７は、可動体２０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２５の振れ補正用マグネットである。振れ補正用磁気駆動機構２５は、振れ補正用マグネットとして、第１軸Ｒ１を間に挟んで周方向に配列された第１マグネット４５および第２マグネット４７を備える。また、第３マグネット４９は、可動体を光軸Ｌ回りに回転させるローリング補正用磁気駆動機構２８のローリング補正用マグネットである。第３マグネット４９は、光軸Ｌを挟んで第２マグネット４７とは反対側に配置されている。

（回転支持機構）
図９は回転支持機構２１を＋Ｚ方向から見た場合の分解斜視図である。図１０は回転支持機構２１を−Ｚ方向から見た場合の分解斜視図である。図９、図１０に示すように、回転支持機構２１は、可動体２０に固定されるプレートロール５１と、Ｚ軸方向でプレートロール５１に対向する対向部５６を備えるプレートホルダ５２と、プレートロール５１とプレートホルダ５２とを光軸Ｌ回りに回転可能とする回転機構５３とを備える。また、回転支持機構２１は、プレートロール５１をプレートホルダ５２に接近する方向に付勢する第１与圧機構５４および第２与圧機構５５を備える。

プレートロール５１は、金属製であり、非磁性材料からなる。プレートロール５１は、光軸Ｌを囲むプレートロール環状部５７と、プレートロール環状部５７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プレートロール延設部５８と、を備える。プレートロール環状部５７は、プレートロール環状板５９と、プレートロール環状板５９の内周側端縁から＋Ｚ方向に屈曲して延びるプレートロール環状壁６０（内側壁）と、を備える。プレートロール環状壁６０は円筒形状である。図９に示すように、プレートロール環状板５９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６１が設けられている。また、プレートロール環状板５９には、周方向の３か所に、等角度間隔で、与圧用マグネット６２が固定されている。

一対のプレートロール延設部５８のそれぞれは、−Ｚ方向の端部分に、可動体２０に固定される固定部６３を備える。固定部６３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６３ａを複数備える。また、固定部６３は、第２軸Ｒ２方向の外側面に、矩形の突起６３ｂを備える。矩形の突起６３ｂ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５２は、磁性材料からなる。プレートホルダ５２は、プレートホルダ環状部６５と、プレートホルダ環状部６５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６６と、を備える。プレートホルダ環状部６５は、プレートホルダ５２においてＺ軸方向でプレートロール環状部５７に対向する対向部５６である。

プレートホルダ環状部６５は、プレートロール環状部５７の＋Ｚ方向に位置するプレー
トホルダ環状板６７と、プレートホルダ環状板６７の外周側端縁から−Ｚ方向に屈曲する複数のプレートホルダ円弧壁６８（外側壁）と、を備える。図１０に示すように、プレートホルダ環状板６７の−Ｚ方向の端面には、周方向に延びるプレートホルダ円弧溝７０が、複数、設けられている。本例では、プレートホルダ円弧溝７０は、等角度間隔で６つ設けられている。各プレートホルダ円弧溝７０のそれぞれは、Ｚ軸方向でプレートロール環状溝６１に対向する。

一対のプレートホルダ延設部６６は、それぞれ、プレートホルダ環状部６５から第１軸Ｒ１方向の両側に延びるプレートホルダ第１延設部分６６ａと、プレートホルダ第１延設部分６６ａの外周側の端から、プレートホルダ環状部６５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６６ｂと、プレートホルダ第２延設部分６６ｂの−Ｚ方向の端から可動体２０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６６ｃと、を備える。図５に示すように、プレートホルダ第１延設部分６６ａは、第１軸Ｒ１方向の両側に位置するプレートホルダ円弧壁６８の−Ｚ方向の端から第１軸Ｒ１方向に突出する。一方のプレートホルダ延設部６６のプレートホルダ第３延設部分６６ｃは、可動体２０の第５側壁３９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６６のプレートホルダ第３延設部分６６ｃは、可動体２０の第６側壁４０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６６ｃは、第１軸Ｒ１線上を径方向内側（可動体２０の側）に窪む第１軸側凹曲面６９を備える。

図９、図１０に示すように、回転機構５３は、複数の球体７１と、リテーナ７２と、を備える。球体７１は金属製である。リテーナ７２は樹脂製である。リテーナ７２は、複数の球体７１のそれぞれを転動可能に保持する複数の球体保持穴７２ａを備える。本例では、回転機構５３は、６個の球体７１を備える。従って、リテーナ７２は６つの球体保持穴７２ａを備える。球体７１は、球体保持穴７２ａに保持されて、リテーナ７２から−Ｚ方向および＋Ｚ方向に突出する。本例において、各球体保持穴７２ａは、径方向よりも周方向が長い長穴である。球体７１が球体保持穴７２ａの中心に位置するときに、リテーナ７２において球体保持穴７２ａの外周側に位置する外側リテーナ部分７２ｂと球体７１との間、および、リレーナにおいて球体保持穴７２ａの内周側に位置する内側リテーナ部分７２ｃと球体７１との間には、隙間が設けられている。

リテーナ７２は、各球体保持穴７２ａの径方向外側に位置する外側リテーナ部分７２ｂから外周側に突出する外側突出部７３と、各球体保持穴７２ａの径方向内側に位置する内側リテーナ部分７２ｃから内周側に突出する内側突出部７４と、を備える。また、リテーナ７２は、周方向の３か所にＺ軸方向に貫通するリテーナ貫通穴７５を備える。

ここで、図８に示すように、プレートロール５１と、プレートホルダ５２とは、プレートロール環状壁６０が−Ｚ方向からプレートホルダ環状部６５の内側に挿入されて、Ｚ軸方向に重ねられる。プレートロール環状壁６０の＋Ｚ方向の端部分は、プレートホルダ環状部６５よりも＋Ｚ方向に突出する。プレートロール５１と、プレートホルダ５２とが重ねられる際には、各球体７１およびリテーナ７２が、プレートホルダ環状部６５とプレートロール環状部５７との間に配置される。

リテーナ７２がプレートホルダ環状部６５とプレートロール環状部５７との間に配置された状態では、図５に示すように、外側突出部７３に、プレートホルダ円弧壁６８が径方向外側から接触する。また、内側突出部７４に、プレートロール環状壁６０が径方向内側から接触する。これによりリテーナ７２は、プレートホルダ環状部６５とプレートロール環状部５７との間において径方向で位置決めされる。また、リテーナ７２の各球体保持穴７２ａに収容された各球体７１は、−Ｚ方向の端部分がプレートロール環状溝６１に挿入
され、＋Ｚ方向の端部分がプレートホルダ円弧溝７０に挿入される。さらに、リテーナ７２がプレートホルダ環状部６５とプレートロール環状部５７との間に配置された状態では、リテーナ貫通穴７５に与圧用マグネット６２が挿入される。

図５、図８に示すように、プレートロール環状壁６０の＋Ｚ方向の端には、環状の板部材７７が固定される。光軸Ｌ方向から見た場合に、板部材７７の外周側部分と、プレートホルダ環状部６５の内周側の端部分とは重なる。板部材７７とプレートホルダ環状部６５との間には、Ｚ軸方向に僅かな隙間が形成される。ここで、プレートロール環状部５７に固定されてリテーナ貫通穴７５に挿入された与圧用マグネット６２は、磁性材料からなるプレートホルダ５２をプレートホルダ５２に接近する方向に吸引する。すなわち、与圧用マグネット６２は、プレートロール５１をプレートホルダ５２に接近する方向に付勢する第１与圧機構５４を構成する。

ここで、図６、図８に示すように、可動体２０は、可動体本体部３２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５８の固定部６３を受け入れるプレートロール固定穴７９を備える。プレートロール固定穴７９は、ホルダ２９に設けられている。プレートロール固定穴７９は、第７側壁４１および第８側壁４２と平行で、−Ｚ方向に延びる。

回転支持機構２１は、プレートロール５１の各プレートロール延設部５８の固定部６３が、各プレートロール固定穴７９に圧入されることにより可動体２０に固定される。固定部６３をプレートロール固定穴７９に挿入する際には、プレートロール環状壁６０に可動体突出部３３が挿入される。これにより、可動体突出部３３（円筒部分３１）がプレートロール環状壁６０に嵌り込むので、プレートロール５１は、プレートロール環状壁６０が光軸Ｌと同軸に位置決めされた状態で、可動体２０に固定される。また、各プレートロール延設部５８の固定部６３を、各プレートロール固定穴７９に圧入すると、固定部６３の突起６３ａおよび突起６３ｂ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５１と可動体２０とは固定される。プレートロール５１と可動体２０とが固定されると、可動体２０は、プレートロール５１と一体に、光軸Ｌ回りに回転可能となる。

ここで、回転支持機構２１のプレートロール５１と可動体２０とが固定されると、磁性材料からなるプレートホルダ５２は、プレートロール５１に対して、第１マグネット４５、第２マグネット４７および第３マグネット４９とは、とは反対側に位置する。言い換えれば、プレートホルダ環状部６５は、Ｚ軸方向で、プレートロール環状部５７を間に挟んで、第１マグネット４５、第２マグネット４７および第３マグネット４９とは反対側に位置する。これにより、第１マグネット４５、第２マグネット４７および第３マグネット４９は、プレートホルダ環状部６５を、プレートロール環状部５７に接近する方向に吸引する。従って、第１マグネット４５、第２マグネット４７および第３マグネット４９は、プレートロール５１をプレートホルダ５２に接近する方向に付勢する第２与圧機構５５を構成する。本例では、第１マグネット４５、第２マグネット４７および第３マグネット４９が、プレートホルダ環状部６５を、プレートロール環状部５７に接近する方向に吸引する吸引力により、可動体２０およびプレートロール５１が、プレートホルダ環状部６５の側に向かって＋Ｚ方向に引き付けられている。

（ジンバル機構）
図１１は、ジンバルフレームおよび第１軸側シャフトの分解斜視図である。図４に示すように、ジンバル機構２２は、ジンバルフレーム８０と、ジンバルフレーム８０とプレートホルダ５２とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する第１接続機構８１とを備える。また、ジンバル機構２２は、ジンバルフレーム８０と固定体２３とを第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する第２接続機構８２、を備える。図５、図７に示すように、第１接続機構８
１は、ジンバルフレーム８０から第１軸Ｒ１上をプレートホルダ５２の側に突出する第１軸側シャフト８３と、プレートホルダ５２に設けられて第１軸側シャフト８３の先端が回転可能に接触する第１軸側凹曲面６９と、を備える。図６、図７に示すように、第２接続機構８２は、固定体２３から第２軸Ｒ２上をジンバルフレーム８０の側に突出する第２軸側シャフト８４と、ジンバルフレーム８０に設けられて第２軸側シャフト８４の先端が接触する第２軸側凹曲面９５と、を備える。

（ジンバルフレーム）
ジンバルフレーム８０は、金属製の板バネからなる。図８に示すように、ジンバルフレーム８０は、プレートホルダ５２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軸側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軸側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）から外周側に向かって＋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）から外周側に向かって＋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３３が挿入される。

図５、図７、図８に示すように、一対の第１軸側ジンバルフレーム延設部８６は、プレートホルダ５２の外周側に位置する。図８に示すように、一対の第１軸側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軸側ジンバルフレーム延設部第１延設部分８６ａと、第１軸側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軸側ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６ｂ（傾斜延設部分）と、第１軸側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５２の外周側を−Ｚ方向に延びる第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃ（接続用延設部分）と、を備える。

図５、図８に示すように、第１軸側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方向に突出している。第１軸側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穴９２を備える。また、第１軸側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穴９２の開口縁から第１軸Ｒ１方向を外周側に突出する第１軸側シャフト支持用筒部９３を備える。さらに、第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃは、周方向の両側の端縁からそれぞれ内周側に突出する一対のジンバルフレーム延設部突部９４を備える。一対のジンバルフレーム延設部突部９４は、第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃにおいて、ジンバルフレーム延設部貫通穴９２よりも＋Ｚ方向の側に設けられている。また、第１軸側ジンバルフレーム延設部８６のプレートホルダ延設部６６とは反対の外側面には、第１軸側ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６ｂから、第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃに至るリブ９１が設けられている。リブ９１は、第１軸側ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６ｂと第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃとの間の屈曲部分を経由して延びる。

ここで、第１軸側シャフト８３は、円柱形状であり、ジンバルフレーム延設部貫通穴９２および第１軸側シャフト支持用筒部９３に挿入されてジンバルフレーム８０に保持される。これにより、第１軸側シャフト８３は、第１軸Ｒ１上を、第１軸Ｒ１方向に延びる。第１軸側シャフト８３の内周側の端部は、第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分
８６ｃからプレートホルダ延設部６６の側に突出する。第１軸側シャフト８３の内周側の端部は、半球面を備える。

次に、一対の第２軸側ジンバルフレーム延設部８７のそれぞれは、図８に示すように、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軸側ジンバルフレーム延設部第１延設部分８７ａと、第２軸側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軸側ジンバルフレーム延設部第２延設部分８７ｂと、第２軸側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２０の外周側を−Ｚ方向に延びる第２軸側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軸側ジンバルフレーム延設部８７の第２軸側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方向に突出する。＋Ｙ方向に位置する一方の第２軸側ジンバルフレーム延設部８７の第２軸側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方向に突出する。各第２軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃは、第２軸Ｒ２上を内周側に窪む第２軸側凹曲面９５を備える。

（第１接続機構）
図７に示すように、一対のプレートホルダ延設部６６は、一対の第１軸側ジンバルフレーム延設部８６と可動体２０との間に位置する。そして、第１軸側シャフト８３を保持する第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８６ｃと、第１軸側凹曲面６９を備えるプレートホルダ第３延設部分６６ｃとは、第１軸Ｒ１上において、対向する。第１接続機構８１は、第１軸側シャフト８３において、第１軸側ジンバルフレーム延設部８６から内周側に突出する先端が第１軸側凹曲面６９に接触することにより構成される。本例では、第１軸側シャフト８３と、第１軸側凹曲面６９とは、点接触する。これにより、回転支持機構２１は、第１接続機構８１を介して、第１軸Ｒ１回りに回転可能な状態で、ジンバルフレーム８０に支持される。従って、回転支持機構２１に支持された可動体２０は、ジンバル機構２２により、第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持される。第１軸側シャフト８３が第１軸側凹曲面６９に接触した状態において、各プレートホルダ延設部６６は、各第１軸側ジンバルフレーム延設部８６に設けられた一対のジンバルフレーム延設部突部９４の内側に位置する。

可動体２０および回転支持機構２１がジンバル機構２２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５７、およびプレートホルダ環状部６５は、可動体本体部３２の＋Ｚ方向で、可動体突出部３３の外周側に位置する。プレートロール環状部５７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３２との間に位置する。また、プレートホルダ環状部６５は、プレートロール環状部５７の＋Ｚ方向で、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３２との間に位置する。ここで、プレートロール環状部５７、およびプレートホルダ環状部６５は、第１軸Ｒ１および第２軸Ｒ２よりも＋Ｚ方向に位置する。また、ジンバルフレーム本体部８５、プレートロール環状部５７、およびプレートホルダ環状部６５は、撮像素子９よりも＋Ｚ方向に位置する。

（固定体）
図１２は、ケースおよび第２軸側シャフトの分解斜視図である。図７に示すように、固定体２３は、可動体２０および回転支持機構２１を外周側から囲む枠状のケース９７(枠体）を有する。ケース９７は、金属製であり、非磁性材料からなる。ケース９７をＺ軸方向から見た場合の形状は、８角形である。図１２に示すように、ケース９７は、８角形の枠状板部９８と、可動体本体部３２の径方向外側に位置する枠部９９と、を備える。枠部９９は、枠状板部９８の外周縁から屈曲して−Ｚ方向に延びる。

枠状板部９８は、Ｚ軸方向の厚みが一定である。枠部９９は、光軸Ｌと直交する方向の厚みが一定である。枠状板部９８と枠部９９との厚みは同一である。すなわち、ケース９７は、ケース９７を平面上に展開した展開形状で一枚の板金を打ち抜いてケース基材を形成し、しかる後に、ケース基材を折り曲げて立体形状として、必要箇所を溶接することによって形成されている。枠状板部９８の中心には、矩形の開口部９８ａが設けられている。Ｚ軸方向から見た場合に、可動体２０のホルダ２９は、開口部９８ａの内周側に位置する。

枠部９９は、Ｙ方向に平行に延びる第１側板１０１、および第２側板１０２と、Ｘ方向に平行に延びる第３側板１０３および第４側板１０４を備える。第１側板１０１は、第２側板１０２の−Ｘ方向に位置する。第３側板１０３は、第４側板１０４の−Ｙ方向に位置する。また、枠部９９は、第１軸Ｒ１方向の対角で、第１側板１０１と第３側板１０３とを接続する第５側板１０５、および、第２側板１０２と第４側板１０４とを接続する第６側板１０６を備える。第５側板１０５と第６側板１０６とは平行に延びる。さらに、枠部９９は、第２軸Ｒ２方向の対角で、第１側板１０１と第４側板１０４とを接続する第７側板１０７、および、第２側板１０２と第３側板１０３とを接続する第８側板１０８を備える。第７側板１０７と第８側板１０８とは平行に延びる。

図７、図１２に示すように、枠部９９は、第１側板１０１に第１コイル保持用開口部１０９を備える。第１コイル保持用開口部１０９には、第１コイル１１０（振れ補正用コイル）が挿入されている。第１コイル１１０は、周方向に長い楕円形状であり、中心穴を径方向に向けている。また、枠部９９は、第３側板１０３に第２コイル保持用開口部１１１を備える。第２コイル保持用開口部１１１には、第２コイル１１２（振れ補正用コイル）が挿入されている。第２コイル１１２は、周方向に長い楕円形状であり、中心穴を径方向に向けている。さらに、枠部９９は、第４側板１０４に、第３コイル保持用開口部１１３を備える。第３コイル保持用開口部１１３には、第３コイル１１４（ローリング補正用コイル）が挿入されている。第３コイル１１４は、Ｚ軸方向に長い楕円形状であり、中心穴を径方向に向けている。ここで、図２に示すように、第４側板１０４、第１側板１０１および第３側板１０３の外周面に沿って第３フレキシブルプリント基板８が引き回されている。第１コイル１１０、第２コイル１１２および第３コイル１１４は、第３フレキシブルプリント基板８に電気的に接続されている。

また、第２側板１０２には、−Ｚ方向の端から＋Ｚ方向に延びる矩形の切欠き部１１５が設けられている。撮像モジュール５に接続された第１フレキシブルプリント基板６および第２フレキシブルプリント基板７は、切欠き部１１５を介して、光学ユニット本体部３から＋Ｘ方向に引き出される。

図１２に示すように、ケース９７の第７側板１０７、および第８側板１０８には、それぞれ、第２軸Ｒ２方向に貫通する貫通穴１１７が設けられている。また、第７側板１０７および第８側板１０８は、内側面（第２軸側ジンバルフレーム延設部８７が位置する側の面）における貫通穴１１７の開口縁に、第２軸Ｒ２方向に突出する筒部１１８を備える。第７側板１０７および第８側板１０８の各貫通穴１１７には、第２軸側シャフト８４が貫通している。第２軸側シャフト８４は、円柱形状であり、貫通穴１１７に挿入されて、筒部１１８に支持されている。

第２軸側シャフト８４は金属製であり、第７側板１０７および第８側板１０８のそれぞれに、溶接によって、固定される。従って、第２軸側シャフト８４と第７側板１０７との接触部分には、第２軸側シャフト８４を第７側板１０７に固定する溶接痕１２０が設けられており、第２軸側シャフト８４と第８側板１０８の接触部分には、第２軸側シャフト８
４と第８側板１０８とを固定する溶接痕１２０が設けられている。図６、図７に示すように、各溶接痕１２０は、第７側板１０７の外側面における貫通穴１１７の開口縁および第８側板１０８の外側面における貫通穴１１７の開口縁に形成されている。第７側板１０７および第８側板１０８のそれぞれに固定された第２軸側シャフト８４は、第２軸Ｒ２上を第２軸Ｒ２方向に延びる。第２軸側シャフト８４の内周側の端部は、枠部９９から内周側に突出する。第１軸側シャフト８３の内周側の端部は、半球面を備える。

（第２接続機構）
図６に示すように、第２接続機構８２は、ケース９７の内側に可動体２０、回転支持機構２１およびジンバルフレーム８０を配置し、第２軸側シャフト８４の先端部分を第２軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃの第２軸側凹曲面９５に挿入して、接触させることにより構成される。第２接続機構８２によって固定体２３とジンバルフレーム８０とが接続されることにより、ジンバルフレーム８０、回転支持機構２１および可動体２０は、第２軸Ｒ２回りに回転可能な状態で、固定体２３に支持される。

ここで、ジンバルフレーム８０は板バネなので、第２軸側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軸側シャフト８４と第２軸側ジンバルフレーム延設部８７の第２軸側凹曲面９５とを接触させる際、第２軸側ジンバルフレーム延設部８７を内周側へ撓ませた状態とする。これにより、第２軸側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軸側シャフト８４に内周側から弾性接触する。従って、第２軸側ジンバルフレーム延設部８７と枠部９９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）
ジンバル機構２２により支持された可動体２０がケース９７の内周側に配置されると、ホルダ２９の第１側壁３５と枠部９９の第１側板１０１とは、Ｘ軸方向で隙間を開けて対向する。ホルダ２９の第２側壁３６と第２側板１０２とは、Ｘ軸方向で隙間を開けて対向する。ホルダ２９の第３側壁３７と第３側板１０３とは、Ｙ軸方向で隙間を開けて対向する。ホルダ２９の第４側壁３８と第４側板１０４とは、Ｙ軸方向で隙間を開けて対向する、ホルダ２９の第５側壁３９と第５側板１０５とは、第１軸Ｒ１方向で隙間を開けて対向する。ホルダ２９の第６側壁４０と第６側板１０６とは、第１軸Ｒ１方向で隙間を開けて対向する。ホルダ２９の第７側壁４１と第７側板１０７とは、第２軸Ｒ２方向で隙間を開けて対向する。ホルダ２９の第８側壁４２と第８側板１０８とは、第２軸Ｒ２方向で隙間を開けて対向する。

これにより、図３に示すように、可動体２０の第１側壁３５に固定された第１マグネット４５と、ケース９７に保持された第１コイル１１０とがＸ方向で隙間を開けて対向する。第１マグネット４５および第１コイル１１０は、第２振れ補正用磁気駆動機構２７を構成する。従って、第１コイル１１０への給電により、可動体２０は、Ｙ軸回りに回転する。また、可動体２０の第３側壁３７に固定された第２マグネット４７と第２コイル１１２とがＹ方向で隙間を開けて対向する。第２マグネット４７および第２コイル１１２は、第１振れ補正用磁気駆動機構２６を構成する。従って、第２コイル１１２への給電により、可動体２０はＸ軸回りに回転する。振れ補正用磁気駆動機構２５は、第１振れ補正用磁気駆動機構２６による可動体２０のＹ軸回りの回転と、第１振れ補正用磁気駆動機構２７による可動体２０のＸ軸回りの回転と、を合成して、可動体２０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２０がケース９７の内周側に配置された状態では、可動体２０の第４側壁３８に固定された第３マグネット４９と第３コイル１１４とがＹ方向で隙間を開けて対向する。第３マグネット４９および第３コイル１１４は、ローリング補正用磁気駆動機構２
８を構成する。従って、第３コイル１１４への給電により、可動体２０は、光軸Ｌ回りに回転する。

なお、図３、図４に示すように、第１コイル１１０の可動体２０とは反対側には、第１磁性板１２３が配置されている。すなわち、光軸Ｌの径方向で第１コイル１１０に対する可動体２０とは反対側には、第１磁性板１２３が配置されている。第１磁性板１２３は、Ｚ軸方向に長い矩形であり、径方向から見た場合に第１コイル１１０のＺ軸方向の中心と重なる位置に配置されている。第１磁性板１２３は、第１コイル１１０を介して可動体２０の第１マグネット４５と対向しており、可動体２０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する。また、図３、図７に示すように、第３コイル１１４の可動体２０とは反対側には、第２磁性板１２５が配置されている。すなわち、光軸Ｌの径方向で第３コイル１１４に対する可動体２０とは反対側には、第２磁性板１２５が配置されている。第２磁性板１２５は、周方向に長い形状をしている。第２磁性板１２５は、第３コイル１１４を介して可動体２０の第３マグネット４９と対向しており、可動体２０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する。

（振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法）
ここで、振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法を説明する。図１３は、振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法のフローチャートである。図１４は、固定体２３（ケース９７）とジンバルフレーム８０とを接続する接続方法の説明図である。

第２接続機構８２を構成するためには、予め、ケース９７の第７側板１０７および第８側板１０８に貫通穴１１７を形成しておく。本例では、ケース９７を平面上に展開した展開形状で一枚の板金を打ち抜いてケース基材を形成する際に、貫通穴１１７を形成する。また、貫通穴１１７を形成する際には、バーリング加工によって貫通穴１１７の開口縁に筒部１１８を形成する。すなわち、貫通穴１１７の形成では、まず、ケース基材に貫通穴１１７の下穴を形成し、次に、バーリング加工によって貫通穴１１７および筒部１１８を形成する（ステップＳＴ１）。その後に、ケース基材を折り曲げて、溶接して、枠状のケース９７とする。

次に、ケース９７の第７側板１０７および第８側板１０８に設けた各貫通穴１１７に、それぞれ第２軸側シャフト８４を貫通させる。これと並行して、可動体２０を回転支持機構２１に支持させる。また、回転支持機構２１とジンバルフレーム８０とを第１接続機構８１によって接続する（ステップＳＴ２）。

その後、回転支持機構２１を介して可動体２０を支持した状態のジンバルフレーム８０を、ケース９７の内側に配置する。これにより、ジンバルフレーム８０の一対の第２軸側ジンバルフレーム延設部８７の各第２軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃは、ホルダ２９の第７側壁４１と第７側板１０７との間、および、ホルダ２９の第８側壁４２と第８側板１０８との間に、それぞれ配置される。また、第７側板１０７に保持された第２軸側シャフト８４と、第２軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃの第２軸側凹曲面９５とが第２軸Ｒ２方向で対向する。同様に、第８側板１０８に保持された第２軸側シャフト８４と、第２軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃの第２軸側凹曲面９５とが第２軸Ｒ２方向で対向する。そこで、各第２軸側シャフト８４を、貫通穴１１７および筒部１１８に沿って第２軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７ｃの側に移動させて、各第２軸側シャフト８４の先端部分を第２軸側凹曲面９５に挿入して、接触させる（ステップＳＴ３）。

次に、各第２軸側シャフト８４がジンバルフレーム８０から受ける荷重を計測しながら
一対の第２軸側シャフト８４を第２軸Ｒ２上で互いに接近する方向に移動させる（ステップＳＴ４）。具体的には、図１４に示すように、予め、各第２軸側シャフト８４に、第２軸側シャフト８４がジンバルフレーム８０の側から受ける圧力を計測する圧力センサ１３０を取り付けておく。或いは、第２軸側シャフト８４を互いに接近する方向に移動させるための治具に、第２軸側シャフト８４が第２軸Ｒ２方向をジンバルフレーム８０の側から受ける圧力を計測する圧力センサ１３０を取り付けておく。そして、圧力センサ１３０からの出力を監視しながら、一対の第２軸側シャフト８４を、互いに接近する方向に、同時に、移動させる。

そして、圧力センサ１３０からの出力が所定の値（荷重）に到達したときに（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）、第７側板１０７と第２軸側シャフト８４、および第８側板１０８と第２軸側シャフト８４とを溶接する（ステップＳＴ６）。第７側板１０７と第２軸側シャフト８４の溶接、および第８側板１０８と第２軸側シャフト８４との溶接は、ケース９７の外周側から行うことができる。

溶接によって、各第２軸側シャフト８４がケース９７に固定されると、第２接続機構８２が構成される。これにより、可動体２０を支持する回転支持機構２１は、ジンバル機構２２を介して、第２軸Ｒ２回りに回転可能な状態で固定体２３に支持される。ここで、各第２軸側シャフト８４がケース９７に固定された状態では、一対の第２軸側ジンバルフレーム延設部８７は、内周側に撓む。従って、第２軸側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軸側シャフト８４に内周側から弾性接触する。

（作用効果）
本例によれば、可動体２０を光軸Ｌ回りに回転可能に支持する回転支持機構２１が、ジンバル機構２２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２１は、可動体２０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２０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２１による可動体２０の回転軸と可動体２０の光軸Ｌとは、一致する。従って、可動体２０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２８を駆動して可動体２０を回転させたときに、可動体２０は光軸Ｌ回りに回転する。

また、本例では、第２軸側シャフト８４を貫通穴１１７に沿って第２軸Ｒ２方向に移動させることにより、第２軸側シャフト８４がケース９７（第７側板１０７および第８側板１０８）からジンバルフレーム延設部８７の側に突出する突出量を調整できる。ここで、第２軸側シャフト８４の突出量を大きくすれば、当該第２軸側シャフト８４の先端が接触する第２軸側ジンバルフレーム延設部８７を撓ませることができる。また、第２軸側シャフト８４を第２軸Ｒ２方向に移動させれば、当該第２軸側シャフト８４の先端が接触する第２軸側ジンバルフレーム延設部８７の撓み量を調節できる。これにより、第２軸側ジンバルフレーム延設部８７が第２軸側シャフト８４に付勢される付勢力を調整できるので、第２軸側シャフト８４と第２軸側凹曲面９５との間の接触状態が安定する。

さらに、本例では、第２軸側シャフト８４をケース９７（第７側板１０７および第８側板１０８）から突出させる際に、第２軸側シャフト８４がジンバルフレーム８０から受ける荷重を計測し、荷重が所定の値に達したときに、第２軸側シャフト８４をケース９７に固定する。これにより、第２軸側ジンバルフレーム延設部８７が第２軸側シャフト８４に付勢される付勢力を所定の値とすることができる。よって、可動体２０に支持されたジンバルフレーム８０を第２軸Ｒ２回りに精度よく回転させることができる。

また、本例では、第７側板１０７および第８側板１０８は、第２軸側ジンバルフレーム
延設部８７が位置する側の板面における貫通穴１１７の開口縁に第２軸Ｒ２方向に突出して第２軸側シャフト８４を支持する筒部１１８を備える、従って、第２軸側シャフト８４を第２軸Ｒ２上で移動させることが容易である。

ここで、本例では、第７側板１０７および第８側板１０８のそれぞれに貫通穴１１７を形成する際に、バーリング加工によって筒部１１８を形成しておく。従って、第７側板１０７および第８側板１０８に筒部１１８を設けることが容易である。

さらに、第７側板１０７および第８側板１０８を備えるケース９７および第２軸側シャフト８４は、金属製であり、第７側板１０７および第８側板１０８と第２軸側シャフト８４との接触部分には、溶接痕１２０が設けられている。すなわち、突出量を調整した第２軸側シャフト８４は、溶接によって、ケース９７に固定される。従って、第２軸側シャフト８４の固定体２３への固定が容易である。

また、本例では、回転支持機構２１は、可動体２０に固定されたプレートロール５１と、光軸Ｌ方向でプレートロール５１に対向する対向部５６を備えるプレートホルダ５２と、プレートロール５１をプレートホルダ５２に対して光軸Ｌ回りで回転可能とする回転機構５３と、を備える。プレートロール５１は、光軸Ｌ方向から見た場合に可動体２０に重なるプレートロール環状部５７を有し、プレートホルダ５２は、プレートロール環状部５７に対向するプレートホルダ環状部６５と、プレートホルダ環状部６５から第１軸Ｒ１方向の両側に突出して可動体２０の第１軸Ｒ１方向の両側を光軸Ｌ方向に延びる一対のプレートホルダ延設部６６を備える。ジンバルフレーム８０は、ジンバルフレーム本体部８５から第１軸Ｒ１方向の両側に突出して一対のプレートホルダ延設部６６の外周側を光軸Ｌ方向に延びる一対の第１軸側ジンバルフレーム延設部８６を備える。第１接続機構８１は、一対の第１軸側ジンバルフレーム延設部８６を第１軸Ｒ１方向に貫通する貫通穴１１７に挿入されて第１軸Ｒ１上を各プレートホルダ延設部６６の側に突出する一対の第１軸側シャフト８３と、各プレートホルダ延設部６６に設けられて第１軸側シャフト８３の先端が接触する第１軸側凹曲面６９と、を備える。従って、回転支持機構２１により、可動体２０を回転可能に支持できる。また、ジンバルフレーム８０により、回転支持機構２１を第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持できる。

ここで、第１軸側ジンバルフレーム延設部８６のプレートホルダ延設部６６とは反対側の外側面には、第１軸側ジンバルフレーム延設部第２延設部分６６ｂから第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分６６ｃに至るリブ９１が設けられている。従って、第１接続機構８１において、第１軸側ジンバルフレーム延設部８６が、第１軸側シャフト８３と第１軸側凹曲面６９との接触によって撓み過ぎることを防止できる。

（変形例）
なお、第１与圧機構５４および第２与圧機構５５の一方は、省略することができる。

ここで、第２与圧機構５５を省略する場合には、振れ補正用磁気駆動機構２５の第１マグネット４５および第２マグネット４７をケース９７の側に搭載し、第１コイル１１０および第２コイル１１２を可動体２０の側に搭載することができる。また、ローリング補正用磁気駆動機構２８の第３マグネット４９をケース９７の側に搭載し、第３コイル１１４を可動体２０の側に搭載することができる。

１…振れ補正機能付き光学ユニット、２…カバー、３…光学ユニット本体部、４…レンズ、５…撮像モジュール、６…第１フレキシブルプリント基板、７…第２フレキシブルプリント基板、８…第３フレキシブルプリント基板、９…撮像素子、１０…像側カバー、１１
…被写体側カバー、１２…第１カバー、１３…第２カバー、１５…屈曲部、１６…第１屈曲部分、１７…第２屈曲部分、１８…第３屈曲部分、１９…補強板、２０…可動体、２１…回転支持機構、２２…ジンバル機構、２３…固定体、２５…振れ補正用磁気駆動機構、２６…第１振れ補正用磁気駆動機構、２７…第２振れ補正用磁気駆動機構、２８…ローリング補正用磁気駆動機構、２９…ホルダ、３０…撮像モジュール本体部、３１…円筒部分、３２…可動体本体部、３３…可動体突出部、３５…第１側壁、３６…第２側壁、３７…第３側壁、３８…第４側壁、３９…第５側壁、４０…第６側壁、４１…第７側壁、４２…第８側壁、４２ａ…開口部、４４…第１ヨーク、４５…第１マグネット、４６…第２ヨーク、４７…第２マグネット、４８…第３ヨーク、４９…第３マグネット、５１…プレートロール、５２…プレートホルダ、５３…回転機構、５４…第１与圧機構、５５…第２与圧機構、５６…対向部、５７…プレートロール環状部、５８…プレートロール延設部、５９…プレートロール環状板、６０…プレートロール環状壁、６１…プレートロール環状溝、６２…与圧用マグネット、６３…固定部、６３ａ，６３ｂ…突起、６５…プレートホルダ環状部、６６…プレートホルダ延設部、６６ａ…プレートホルダ第１延設部分、６６ｂ…プレートホルダ第２延設部分、６６ｃ…プレートホルダ第３延設部分、６７…プレートホルダ環状板、６８…プレートホルダ円弧壁、６９…第１軸側凹曲面、７０…プレートホルダ円弧溝、７１…球体、７２…リテーナ、７２ａ…球体保持穴、７２ｂ…外側リテーナ部分、７２ｃ…内側リテーナ部分、７３…外側突出部、７４…内側突出部、７５…リテーナ貫通穴、７７…板部材、７９…プレートロール固定穴、８０…ジンバルフレーム、８１…第１接続機構、８２…第２接続機構、８３…第１軸側シャフト、８４…第２軸側シャフト、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軸側ジンバルフレーム延設部、８６ａ…第１軸側ジンバルフレーム延設部第１延設部分、８６ｂ…第１軸側ジンバルフレーム延設部第２延設部分、８６ｃ…第１軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分、８７…第２軸側ジンバルフレーム延設部、８７ａ…第２軸側ジンバルフレーム延設部第１延設部分、８７ｂ…第２軸側ジンバルフレーム延設部第２延設部分、８７ｃ…第２軸側ジンバルフレーム延設部第３延設部分、９０…開口部、９１…リブ、９２…ジンバルフレーム延設部貫通穴、９３…第１軸側シャフト支持用筒部、９４…ジンバルフレーム延設部突部、９５…第２軸側凹曲面、９７…ケース、９８…枠状板部、９９…枠部、１０１…第１側板、１０２…第２側板、１０３…第３側板、１０４…第４側板、１０５…第５側板、１０６…第６側板、１０７…第７側板、１０８…第８側板、１０９…第１コイル保持用開口部、１１０…第１コイル、１１１…第２コイル保持用開口部、１１２…第２コイル、１１３…第３コイル保持用開口部、１１４…第３コイル、１１５…切欠き部、１１７…貫通穴、１１８…筒部、１２０…溶接痕、１２３…第１磁性板、１２５…第２磁性板、１３０…圧力センサ、Ｒ１…第１軸、Ｒ２…第２軸

Claims (9)

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、を有し、
   前記ジンバル機構は、ジンバルフレーム、前記回転支持機構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、および前記固定体と前記ジンバルフレームとを前記第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、前記光軸方向から見た場合に前記可動体と重なるジンバルフレーム本体部と、前記ジンバル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光軸方向に延びる一対の第２軸側ジンバルフレーム延設部と、を備え、
   前記固定体は、一対の前記第２軸側ジンバルフレーム延設部の外周側で各第２軸側ジンバルフレーム延設部にそれぞれ対向する２つの側板を備え、
   前記第２接続機構は、各側板を前記第２軸方向に貫通する貫通穴に挿入されて前記第２軸上を内周側に突出する一対の第２軸側シャフトと、各第２軸側ジンバルフレーム延設部に設けられて前記第２軸側シャフトの先端が接触する第２軸側凹曲面と、を備えることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
2. 各側板は、前記第２軸側ジンバルフレーム延設部が位置する側の板面における前記貫通穴の開口縁に前記第２軸方向に突出して前記第２軸側シャフトを支持する筒部を備え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. 前記側板および前記第２軸側シャフトは、金属製であり、
   前記側板と前記第２軸側シャフトとの接触部分には、溶接痕が設けられてい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体を備え、
   各側板は、前記枠体に設けられてい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おり、
   前記振れ補正用磁気駆動機構は、前記可動体および前記枠体の一方に固定された振れ補正用マグネットと、他方に固定された振れ補正用コイルと、を備え、
   前記ローリング補正用磁気駆動機構は、前記可動体および前記枠体の一方に固定されたローリング補正用マグネットと、他方に固定されたローリング補正用コイルと、を備えることを特徴とする請求項４に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
6. 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および前記対向部に接触した状態で転動する複数の球体を有し当該プレートロールを当該プレートホルダに対して前記光軸回りで回転可能とする回転機構と、を備え、
   前記プレートロールは、光軸方向から見た場合に前記可動体に重なるプレートロール環
   状部を有し、
   前記プレートホルダは、前記プレートロール環状部に対向するプレートホルダ環状部と、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可動体の前記第１軸方向の両側を前記光軸方向に延びる一対のプレートホルダ延設部を備え、
   前記プレートホルダ環状部は、前記対向部であり、
   前記ジンバルフレームは、前記ジンバルフレーム本体部から前記第１軸方向の両側に突出して一対の前記プレートホルダ延設部の径方向外側を延びる一対の第１軸側ジンバルフレーム延設部を備え、
   前記第１接続機構は、各第１軸側ジンバルフレーム延設部を前記第１軸方向に貫通する貫通穴に挿入されて前記第１軸上を径方向内側に突出する一対の第１軸側シャフトと、各プレートホルダ延設部に設けられて前記第１軸側シャフトの先端が接触する第１軸側凹曲面と、を備えることを特徴とする請求項１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. 前記第１軸側ジンバルフレーム延設部は、前記第１軸方向に向かって前記光軸方向に傾斜する傾斜延設部分と、前記傾斜延設部分の端から前記光軸方向に延びる接続用延設部分と、を備え、
   前記第１軸側凹曲面は、前記接続用延設部分に設けられており、
   前記第１軸側ジンバルフレーム延設部の前記プレートホルダ延設部とは反対側の外側面には、前記傾斜延設部分から前記接続用延設部分に至るリブが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
8. 請求項４に記載の振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法において、
   前記第１接続機構により可動体を回転可能に支持する前記回転支持機構と前記ジンバルフレームとを接続するとともに、一対の前記側板の前記貫通穴のそれぞれに一対の前記第２軸側シャフトのそれぞれを貫通させ、
   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前記枠体の内周側に配置し、
   各第２軸側シャフトの内周側の先端を、各第２軸側ジンバルフレーム延設部の前記第２軸側凹曲面に接触させ、
   各第２軸側シャフトが前記ジンバルフレームから受ける荷重を計測しながら一対の前記第２軸側シャフトを前記第２軸上で互いに接近する方向に移動させ、
   前記荷重が所定の値に到達すると、前記側板と前記第２軸側シャフトとを溶接して当該第２軸側シャフトを前記枠体に固定することを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法。
9. 一対の前記側板のそれぞれに前記貫通穴を形成する際に、バーリング加工によって前記筒部を形成しておくことを特徴とする請求項８に記載の振れ補正機能付き光学ユニットの製造方法。
   

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