JP2021071495A - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、ローリング駆動機構の小型化および設計の自由度の向上を図る。【解決手段】振れ補正機能付き光学ユニットは、可動体を光軸Ｌ回りに回転させるローリング駆動機構２８と、可動体を光軸Ｌと交差し且つ互いに直交する第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに揺動させる振れ補正用駆動機構を有する。ローリング駆動機構２８は、可動体と固定体とを接続する駆動部材３００が、形状記憶合金からなる伸縮部分３１０と、弾性部分３２０を備えている。駆動部材３００は回転支持機構２１に取り付けられている。伸縮部分３１０は、通電により所定の温度になると記憶形状に縮むので、伸縮部分３１０の通電状態を制御して弾性部分３２０の弾性力と釣り合う長さに変化させ、可動体を光軸Ｌ回りに回転させる。【選択図】図９

Description

本発明は、光学モジュールの振れ補正を行う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揺動あるいは回転させて振れを補正する機構を備えるものがある。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開示される。特許文献１の振れ補正機能付き光学ユニットは、可動体を光軸周りに回転可能に支持するボールベアリング（回転支持機構）と、可動体を光軸と交差する軸周りに揺動可能に支持するジンバル機構（揺動支持機構）を備える。また、振れ補正用駆動機構として、可動体を光軸周りに回転させてローリング補正を行うローリング用磁気駆動機構と、可動体を揺動させてピッチング方向およびヨーイング方向の振れ補正を行う揺動用磁気駆動機構を備える。

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は、可動体を光軸周りに回転させる駆動機構として、磁気駆動機構を用いる。磁気駆動機構を用いる場合、磁石とコイルの配置スペースが必要である。また、必要な駆動力を得るためには、磁石とコイルの小型化には限界がある。また、磁石とコイルの配置が限定されるため、配置の自由度が少ない。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ローリング補正用の駆動機構の小型化および設計の自由度の向上を図ることにある。

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、光学素子を備える可動体と、前記可動体を前記光学素子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光軸回りに回転させるローリング駆動機構と、前記可動体を前記第１軸回りおよび前記第２軸回りに揺動させる振れ補正用駆動機構と、を有し、前記ローリング駆動機構は、前記可動体と前記固定体とを接続する駆動部材を備え、前記駆動部材は、形状記憶合金からなる伸縮部分と、前記伸縮部分に固定された弾性部分を備え、前記伸縮部分と前記弾性部分の一方に、前記可動体に固定される第１部分が設けられ、前記伸縮部分と前記弾性部分の他方に、前記固定体に固定される第２部分が設けられ、前記第１部分と前記第２部分は光軸Ｌ回りの周方向に離間し、前記伸縮部分は、通電により所定の温度になると記憶形状に復帰し、前記駆動部材の通電状態を制御して前記光軸方向から見た場合の前記駆動部材の長さを変化させることにより、前記可動体を前記光軸回りに回転させ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させるローリング駆動機構が、可動体と固定体とを接続する駆動部材を備え、駆動部材は、形状記憶合金からなる伸縮部分を備えてい
る。従って、伸縮部分が通電によって縮む際に弾性部分を引っ張る力と、弾性部分の弾性力とが釣り合うように駆動部材の長さを変化させることができる。また、伸縮部分の通電を切ることにより、弾性部分によって伸縮部分を伸ばすことができる。よって、駆動部材の長さを変化させて可動体を回転させ、ローリング補正を行うことができる。また、このような駆動部材は、形状を小さくできるとともに、配置の自由度が高い。従って、ローリング駆動機構の小型化および設計の自由度の向上を図ることができる。

本発明において、前記光軸を中心として周方向の複数位置に配置される複数の前記駆動部材を備え、前記複数の駆動部材は、同期して通電されることが好ましい。このようにすると、駆動力を大きくすることができる。また、駆動力が作用する部位を周方向に分散させることができるので、ローリング補正における可動体の動作および姿勢を安定させることができる。

本発明において、前記複数の前記駆動部材は、前記光軸方向の位置が略同一であり、且つ、前記光軸を中心として回転対称に構成されることが好ましい。このようにすると、可動体が傾くことを抑制できる。また、駆動力を回転対称に作用させることができる。従って、ローリング補正における可動体の動作および姿勢を安定させることができる。

本発明において、前記伸縮部分は、形状記憶合金からなるワイヤであり、前記第１部分および前記第２部分の一方は、前記ワイヤを折り返した屈曲部であることが好ましい。このようにすると、駆動部材の小型化および軽量化が可能であり、配置スペースが小さい。また、屈曲部を備えたワイヤはフックに係止することができる。従って、駆動部材の取り付け構造を簡素化でき、取付作業も容易である。

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プレートホルダと、前記プレートロールおよび前記プレートホルダに接触した状態で摺動する摺動部材と、を備え、前記プレートホルダは、前記ジンバル機構を介して前記固定体に接続され、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と、前記プレートロール環状部から前記第２軸方向の両側に突出する一対のプレートロール延設部を備え、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する一対のプレートホルダ延設部を備え、前記一対のプレートロール延設部と前記一対のプレートホルダ延設部の一方は、前記屈曲部を係止するワイヤ係止部を備え、前記一対のプレートロール延設部と前記一対のプレートホルダ延設部の他方は、前記弾性部分が固定される弾性部分固定部を備えることが好ましい。このようにすると、周方向で隣り合うプレートロール延設部とプレートホルダ延設部との間にワイヤを掛け渡すことによって、回転支持機構にローリング駆動機構を取り付けることができる。よって、ローリング補正のための機構を集約させることができる。また、ローリング駆動機構は、回転支持機構の外周側に大きく飛び出すことがなく、光軸方向においても回転支持機構の範囲内に配置される。従って、ローリング駆動機構の配置スペースが小さく、他の機構と干渉するおそれが少ない。従って、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化に有利である。

本発明において、前記ローリング駆動機構は、前記可動体の前記光軸方向の一方側の端部、および、前記可動体の前記光軸方向の他方側の端部の２箇所に配置される２組の駆動機構を備え、前記２組の駆動機構は、同期して駆動され、前記２組の駆動機構のそれぞれは、少なくとも１つの前記駆動部材を備えることが好ましい。このようにすると、可動体を光軸方向の上下２箇所で支持できる。従って、可動体が傾くことを抑制でき、ローリング補正における可動体の動作および姿勢を安定させることができる。

本発明において、前記駆動部材に接続されるフレキシブルプリント基板を備え、前記フレキシブルプリント基板には、前記駆動部材に通電するための通電パターンが形成されていることが好ましい。このように、フレキシブルプリント基板を用いることにより、ローリング駆動機構に対する配線作業を容易化することができる。

本発明によれば、可動体を光軸回りに回転させるローリング駆動機構が、可動体と固定体とを接続する駆動部材を備え、駆動部材は、形状記憶合金からなる伸縮部分を備えている。従って、伸縮部分が通電によって縮む際に弾性部分を引っ張る力と、弾性部分の弾性力とが釣り合うように駆動部材の長さを変化させることができる。また、伸縮部分の通電を切ることにより、弾性部分によって伸縮部分を伸ばすことができる。よって、駆動部材の長さを変化させて可動体を回転させ、ローリング補正を行うことができる。また、このような駆動部材は、形状を小さくできるとともに、配置の自由度が高い。従って、ローリング駆動機構の小型化および設計の自由度の向上を図ることができる。

本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。 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。 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。 回転支持機構の分解斜視図である。 ローリング駆動機構および回転支持機構の分解斜視図である。 ローリング駆動機構および回転支持機構の平面図である。 ローリング駆動機構の変形例１を模式的に示す側面図である。 ローリング駆動機構の変形例２および３を模式的に示す平面図である。

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は本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１の斜視図である。図２は、カバー２を除いた振れ補正機能付き光学ユニット１の斜視図である。図３は、光学ユニット本体部２を光軸Ｌ方向から見た場合の平面図である。図３では、光学ユニット本体部３から引き出された第１フレキシブルプリント基板６、第２フレキシブルプリント基板７、および第３フレキシブルプリント基板８を省略して示す。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、光学ユニット本体部３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７参照）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。

本形態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、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に沿う方向（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。

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。図１に示すように、像側カバー１０の角部には、＋Ｚ方向へ屈曲した弾性係合部１４１が形成されている。図２に示すように、光学ユニット本体部３の外周部には金属製のケース９７が配置されている。ケース９７の角部に形成された係止部１４３に弾性係合部１４１を係止することにより、像側カバー１０が光学ユニット本体部３に固定される。

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。第１カバー１２は、溶接によりケース９７に固定されるとともに、接着剤により第２カバー１３に固定される。第２カバー１３は、＋Ｘ方向の側面にケース９７の係止部１４３と同様の係止部（図示せず）を備えており、像側カバー１０に設けられた弾性係合部（図示せず）を係止することにより、像側カバー１０が第２カバー１３に固定される。

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、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−Ｘ方向および−Ｙ方向の外周面に沿って引き回されている。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−Ｙ方向の外周面から−Ｙ方向に引き出されている。

図３および図６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回りに回転させる振れ補正用駆動機構２５を備える。振れ補正用駆動機構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回りに回転させてローリング補正を行うローリング駆動機構２８を備える。

（可動体）
図７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７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、Ｚ軸方向から見た場合に略８角形の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を備える。円筒部分３１には光学素子であるレンズ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上で、レンズ４の−Ｚ方向に位置する。

図７に示すように、ホルダ２９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、ホルダ２９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。

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。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。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駆動機構２５の振れ補正用マグネットである。

（回転支持機構）
図８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７、図８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に接触した状態で摺動する摺動部材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と、を備える。プレートロール環状壁６０は円筒形状である。プレートロール環状板５９には、周方向で離間した複数個所に与圧用マグネット６２が固定される。

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と、を備える。

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。プレートホルダ第１延設部分６６ａは、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。

図４に示すように、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。

ここで、図４、図５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。図４、図７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。

図８に示すように、摺動部材５３には、複数個所に貫通孔７５が形成されている。摺動部材５３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、貫通孔７５に、プレートロール環状部５７に固定された与圧用マグネット６２が挿入される。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。

図５、図７に示すように、可動体２０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孔７９を備える。プレートロール固定孔７９は、ホルダ２９に設けられている。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孔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孔７９に挿入する際には、プレートロール環状壁６０に撮像モジュール５の円筒部分３１が挿入される。これにより、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孔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。従って、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。

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の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および第２マグネット４７とは反対側に位置する。これにより、第１マグネット４５および第２マグネット４７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および第２マグネット４７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。

（ジンバル機構）
図３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４、図６に示すように、第１接続機構８１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５、図６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６、図７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、撮像モジュール５の円筒部分３１が挿入されている。

図４、図６、図７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７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と、を備える。

図４、図７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孔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孔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孔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孔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７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６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。本形態では、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、撮像モジュール本体部３０の＋Ｚ方向で、円筒部分３１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と撮像モジュール本体部３０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と撮像モジュール本体部３０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３、図６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６に示すように、ケース９７は、８角形の枠状板部９８と、ホルダ２９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方向に延びている。

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６に示すように、ケース９７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、中心孔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、中心孔を径方向に向けている。図２に示すように、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および第２コイル１１２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、ケース９７は、第２側板１０２の−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５、図６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孔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）における貫通孔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の各貫通孔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、貫通孔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。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５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、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Ｘ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Ｙ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回りに揺動させる。

図３、図６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。

（ローリング駆動機構）
図９は、ローリング駆動機構２８および回転支持機構２１の分解斜視図である。図７、図９に示すように、ローリング駆動機構２８は、可動体２０と固定体２３とを接続する駆動部材３００を備える。図７に示すように、駆動部材３００は、Ｙ軸方向に直線状に延びている。駆動部材３００は、形状記憶合金からなる伸縮部分３１０と、伸縮部分３１０の端部に固定される弾性部分３２０を備える。ローリング駆動機構２８は、伸縮部分３１０の通電の有無および通電量を制御することにより、伸縮部分３１０の温度を制御して、伸縮部分３１０の形態（長さ）を変化させる。これにより、固定体２３に対して可動体２０をＺ軸回り（光軸Ｌ回り）に回転させてローリング補正を行う。

伸縮部分３１０を構成する形状記憶合金は、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ合金である。形状記憶合金は、温度が上昇して高温相（一般にオーステナイト相）になると記憶形状に復帰する。また、形状記憶合金は、温度が低下して低温相（一般にマルテンサイト相）になると外力によって記憶形状から変形可能である。伸縮部分３１０は、低温相において記憶形状よりも長い形状に変形されて、可動体２０と固定体２３とを接続する状態に取り付けられている。

図７に示すように、駆動部材３００は、回転支持機構２１に取り付けられている。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、ジンバル機構２２を介して固定体２３に接続されているプレートホルダ５２とが光軸Ｌを中心として相対回転可能になっている。プレートロール５１に設けられた２本のプレートロール延設部５８と、プレートホルダ５２に設けられた２本のプレートホルダ延設部６６は、周方向に交互に配置される。駆動部材３００は、プレートホルダ環状部６５およびプレートロール環状部５７の外周側に配置されており、周方向で隣り合うプレートロール延設部５８とプレートホルダ延設部６６との間に駆動部材３００が架け渡されている。従って、駆動部材３００の長さを変化させることにより、プレートホルダ５２に対してプレートロール５１が相対回転して、可動体２０が光軸Ｌ回りに回転する。

ローリング駆動機構２８は、複数の駆動部材３００を備える。駆動部材３００は、プレートホルダ環状部６５およびプレートロール環状部５７の−Ｘ方向側でＹ軸方向に延びる駆動部材３０１と、プレートホルダ環状部６５およびプレートロール環状部５７の＋Ｘ方向側でＹ軸方向に延びる駆動部材３０２を含む。駆動部材３０１、３０２は、光軸Ｌを中心として反対側に配置され、回転対称に配置されている。また、駆動部材３０１、３０２は、光軸Ｌ方向の位置が略同一であり、光軸Ｌに対して直交する方向に延びている。駆動部材３０１、３０２が延在する方向は、光軸Ｌを中心とする仮想円の接線方向であり、径方向に対して直交する方向である。図４、図５に示すように、駆動部材３００（駆動部材３０１、３０２）は、ホルダ２９の＋Ｚ方向側に位置し、ホルダ２９から＋Ｚ方向に突出した撮像モジュール本体部３０の外周側に配置される。

図９に示すように、伸縮部分３１０は、形状記憶合金からなるワイヤ３１２を１回折り返した部材である。ワイヤ３１２は、例えば、円形断面の線材である。伸縮部分３１０は、長手方向の一方側の端部に、可動体２０に接続される第１部分３１１を備えている。第１部分３１１は、ワイヤ３１２を略Ｕ字状に折り返した屈曲部である。弾性部分３２０は、ばねなどの弾性部材である。弾性部分３２０は、伸縮部分３１０における第１部分３１１とは反対側の端部に固定されている。弾性部分３２０は、固定体２３に接続される第２
部分３２１を備えている。

図７、図９に示すように、プレートロール延設部５８には、略Ｕ字状の第１部分３１１を係止するワイヤ係止部３３０が形成されている。ワイヤ係止部３３０は、径方向外側へ突出する凸部である。また、プレートホルダ延設部６６には、第２部分３２１を固定する弾性部分固定部３４０が設けられている。駆動部材３００は、ワイヤ係止部３３０に第１部分３１１が係止され、弾性部分固定部３４０に第２部分３２１が固定されることにより、周方向に離間するワイヤ係止部３３０と弾性部分固定部３４０との間に直線状に延びた状態になるように取り付けられている。

ローリング駆動機構２８は、図示しないフレキシブルプリント基板を介して駆動部材３００への通電を行う。例えば、Ｕ字状に屈曲させたワイヤ３１２の一端を、フレキシブルプリント基板上に設けられた＋電極に接続するとともに、他端を、フレキシブルプリント基板上に設けられた−電極に接続する。フレキシブルプリント基板には、ワイヤ３１２へ通電するための通電パターンが形成されている。

（ローリング補正機構の動作）
図１０は、ローリング駆動機構２８および回転支持機構２１の平面図である。図１０の状態は、可動体２０がローリング補正の原点位置にあるときの状態であり、２本の駆動部材３００（駆動部材３０１、３０２）は、光軸Ｌ方向から見た場合の長さが同一である。図１０において、第１回転方向ＣＷと第２回転方向ＣＣＷは、可動体２０の回転方向である。可動体２０は、回転支持機構２１のプレートロール５１と一体に回転する。ローリング駆動機構２８は、光軸Ｌを挟んで反対側に配置される２本の駆動部材３００（駆動部材３０１、３０２）に同期して通電する。

ローリング駆動機構２８は、駆動部材３００を第１形状と第２形状の間で変化させる。第２形状は、駆動部材３００の記憶形状である。第１形状は、外力により記憶形状（第２形状）から変形させた形状であり、光軸Ｌ方向から見た長さが記憶形状よりも長い形状である。第１形状と第２形状（記憶形状）の光軸Ｌ方向から見た場合の寸法差は、ローリング補正の補正角度範囲に応じて決まる。可動体２０の光軸Ｌ回りの回転位置が図１０に示すローリング補正の原点位置であるとき、駆動部材３００は、第１形状から第２形状（記憶形状）に復帰する途中の形状（以下、基準形状という）になっている。基準形状は、光軸Ｌ方向から見た長さが、第１形状の光軸Ｌ方向から見た長さと、第２形状（記憶形状）の光軸Ｌ方向から見た長さの中間の長さである。

可動体２０を原点位置から第１回転方向ＣＷに回転させるときは各駆動部材３００（駆動部材３０１、３０２）の伸縮部分３１０に通電して伸縮部分３１０を記憶形状に復帰させる。各駆動部材３００（駆動部材３０１、３０２）は、伸縮部分３１０が縮むと、弾性部分３２０が伸ばされるため、弾性部分３２０の付勢力が増大する。従って、伸縮部分３１０が通電による温度上昇によって縮む際に弾性部分３２０を引っ張る力と、弾性部分３２０の弾性力とが釣り合うように駆動部材３００の長さが変化する。その結果、各駆動部材３００（駆動部材３０１、３０２）の両端に接続されているプレートロール延設部５８とプレートホルダ延設部６６が近づく。従って、プレートロール５１がプレートホルダ５２に対して第１回転方向ＣＷに回転し、可動体２０が第１回転方向ＣＷに回転する。

可動体２０を第２回転方向ＣＣＷに回転させるときは、各駆動部材３００（駆動部材３０１、３０２）の伸縮部分３１０への通電を切って伸縮部分３１０の温度を下げる。これにより、弾性部分３２０の弾性力によって伸縮部分３１０が伸ばされて第１形状に復帰する。その結果、各駆動部材３００（駆動部材３０１、３０２）の両端に接続されているプレートロール延設部５８とプレートホルダ延設部６６が離れる。従って、プレートロール
５１がプレートホルダ５２に対して第２回転方向ＣＣＷに回転し、可動体２０が第２回転方向ＣＣＷに回転する。

以上のように、ローリング駆動機構２８は、駆動部材３００への通電状態を制御することにより、可動体２０の光軸Ｌ回りの振れ補正を行うことができる。

（本形態の主な作用効果）
以上のように、本形態の振れ補正機能付き光学ユニット１は、光学素子であるレンズ４を備える可動体２０と、可動体２０をレンズ４の光軸Ｌを中心に回転可能に支持する回転支持機構２１と、回転支持機構２１を光軸Ｌと交差する第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持するとともに、光軸Ｌおよび第１軸Ｒ１と交差する第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、可動体２０を光軸Ｌ回りに回転させるローリング駆動機構２８と、可動体２０を第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに揺動させる振れ補正用駆動機構２５と、を有する。ローリング駆動機構２８は、可動体２０と固定体２３とを接続する駆動部材３００を備える。駆動部材３００は、形状記憶合金からなる伸縮部分３１０と、伸縮部分３１０に固定された弾性部分３２０を備え、伸縮部分３１０に可動体２０に固定される第１部分３１１が設けられ、弾性部分３２０に、固定体２３に固定される第２部分３２１が設けられている。第１部分３１１と第２部分３２１は光軸Ｌ回りの周方向に離間する。伸縮部分３１０は、通電により所定の温度になると記憶形状に復帰し、伸縮部分３１０の通電状態を制御して光軸Ｌ方向から見た場合の駆動部材３００の長さを変化させることにより、可動体２０を光軸回りに回転させる。

本形態では、可動体２０を光軸Ｌ回りに回転させるローリング駆動機構２８が、可動体２０と固定体２３とを接続する駆動部材３００を備え、駆動部材３００は、形状記憶合金からなる伸縮部分３１０を備えている。従って、伸縮部分３１０が通電によって縮む際に弾性部分３２０を引っ張る力と、弾性部分３２０の弾性力とが釣り合うように駆動部材３００の長さを変化させることができる。また、伸縮部分３１０の通電を切ることにより、弾性部分３２０の弾性力によって伸縮部分３１０を伸ばすことができる。よって、駆動部材３００の長さを変化させて可動体２０を回転させ、ローリング補正を行うことができる。また、このような駆動部材３００は、形状を小さくできるとともに、配置の自由度が高い。従って、ローリング駆動機構２８の小型化および設計の自由度の向上を図ることができる。

本形態では、伸縮部分３１０は形状記憶合金製のワイヤ３１２からなり、第１部分３１１はワイヤ３１２を折り返した屈曲部である。伸縮部分３１０としてワイヤ３１２を用いることにより、駆動部材３００の小型化および軽量化が可能であり、配置スペースを小さくすることができる。また、屈曲部を備えたワイヤ３１２はフックや凸部に係止することができる。従って、駆動部材３００の取り付け構造を簡素化でき、取付作業も容易である。

本形態では、回転支持機構２１にローリング駆動機構２８が取り付けられている。すなわち、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に対向するプレートホルダ５２と、プレートロール５１およびプレートホルダ５２に接触した状態で摺動もしくは転動する摺動部品５３と、を備える。プレートホルダ５２は、ジンバルフレーム８０を介して固定体２３に接続され、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方向の両側に突出する一対のプレートロール延設部５８を備える。また、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
出する一対のプレートホルダ延設部６６を備る。プレートロール延設部５８は、ワイヤ３１２の屈曲部を係止するワイヤ係止部３３０を備え、プレートホルダ延設部６６は、ワイヤ３１２の端部が固定される弾性部分固定部３４０を備えている。以上のような構成により、周方向で隣り合うプレートロール延設部５８とプレートホルダ延設部６６との間にワイヤ３１２を掛け渡すことができ、回転支持機構２１にローリング駆動機構２８を取り付けることができる。なお、ワイヤ係止部３３０と弾性部分固定部３４０の配置は入れ替え可能である。すなわち、プレートホルダ延設部６６にワイヤ係止部３３０を設け、プレートロール延設部５８に弾性部分固定部３４０を設けることもできる。

このように、回転支持機構２１にローリング駆動機構２８を取り付けることにより、ローリング補正のための機構を１箇所に集めることができる。また、このような構成では、ローリング駆動機構２８は、回転支持機構２１の外周側に大きく飛び出すことがなく、光軸Ｌ方向においても回転支持機構２１の範囲内にローリング駆動機構２８が配置される。従って、ローリング駆動機構の配置スペースが小さく、他の機構と干渉するおそれが少ない。従って、振れ補正機能付き光学ユニット１の小型化に有利である。

本形態では、駆動部材３００に接続されるフレキシブルプリント基板を備え、フレキシブルプリント基板には、駆動部材３００に通電するための通電パターンが形成されている。このように、フレキシブルプリント基板を用いることにより、ローリング駆動機構２８に対する配線作業を容易化することができる。

（変形例１）
図１１は、ローリング駆動機構２８の変形例１を模式的に示す側面図である。上記形態は、可動体２０の光軸Ｌ方向の一方側（被写体側）の端部にローリング駆動機構２８の駆動部材３００を配置したものであったが、駆動部材３００の光軸Ｌ方向の配置は、上記形態の配置に限定されるものではない。図１１に示すように、変形例１のローリング駆動機構２８は、第１駆動機構２８Ａおよび第２駆動機構２８Ｂを備える。第１駆動機構２８Ａは、可動体２０の光軸Ｌ方向の一方側の端部に配置される。また、第２駆動機構２８Ｂは、可動体２０の光軸Ｌ方向の他方側の端部に配置される。

第１駆動機構２８Ａと第２駆動機構２８Ｂは、それぞれ、少なくとも１つの駆動部材３００を備える。各駆動部材３００の構成は、上記形態と同様である。可動体２０には、光軸Ｌ方向の一方側の端部、および、他方側の端部にそれぞれ、伸縮部分３１０を係止するワイヤ係止部３３０が設けられている。また、固定体２３には、光軸Ｌ方向の一方側の端部、および、他方側の端部にそれぞれ、弾性部分３２０を固定する弾性部分固定部３４０が設けられている。駆動部材３００は、周方向に離間するワイヤ係止部３３０と弾性部分固定部３４０の間に架け渡されている。

図１１に示す変形例１では、第１駆動機構２８Ａおよび第２駆動機構２８Ｂが同一の構成であり、上下２箇所のワイヤ係止部３３０と、上下２箇所の弾性部分固定部３４０は、光軸Ｌ方向から見て重なっている。可動体２０のローリング補正を行う際には、第１駆動機構２８Ａおよび第２駆動機構２８Ｂを同期して駆動する。すなわち、第１駆動機構２８Ａの駆動部材３００と、第２駆動機構２８Ｂの駆動部材３００に同期して通電する。これにより、変形例１では、可動体２０に対して、光軸Ｌ方向の上下２箇所に駆動力を加えることができる。従って、ローリング補正を行う際に可動体２０が傾くことを抑制でき、ローリング補正における可動体２０の動作および姿勢を安定させることができる。

（変形例２）
図１２（ａ）は、ローリング駆動機構２８の変形例２を模式的に示す平面図である。変形例２のローリング駆動機構２８は、１本の駆動部材３００を備える。上記形態では、光
軸Ｌを挟んで反対側に２本の駆動部材３００を配置するものであったが、図１２（ａ）に示すように、駆動部材３００を１本にすることで、最も少ない部材点数でローリング補正を行うことができる。

（変形例３）
図１２（ｂ）は、ローリング駆動機構２８の変形例３を模式的に示す平面図である。変形例３のローリング駆動機構２８は、複数の駆動部材３００を備える。複数の駆動部材３００は、光軸Ｌを中心とする周方向の複数位置に配置される。図１２（ｂ）に示すように、変形例３のローリング駆動機構２８は、光軸Ｌを中心として周方向に均等に分散して配置される３本の駆動部材３００を備える。なお、駆動部材３００の数を４以上にすることもできる。

変形例３は、上記形態と同様に、複数の駆動部材３００に同期して通電する。変形例３において、複数の駆動部材３００は、光軸Ｌを中心として回転対称に構成される。従って、可動体２０に対して、同一回転方向の駆動力が複数位置に加わるので、駆動力を大きくすることができる。また、変形例３において、複数の駆動部材３００は、周方向の位置が異なるので、駆動力が作用する部位を周方向に分散させることができる。変形例３では、複数の駆動部材３００が周方向に均等に分散して配置されるので、駆動力が作用する部位を周方向に均等に分散させることができる。さらに、変形例３では、複数の駆動部材３００の光軸Ｌ方向の位置が略同一である。従って、ローリング補正における可動体２０の動作および姿勢を安定させることができる。

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、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…ローリング駆動機構、２８Ａ…第１駆動機構、２８Ｂ…第２駆動機構、２９…ホルダ、３０…撮像モジュール本体部、３１…円筒部分、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、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、５１…プレートロール、５２…プレートホルダ、５３…摺動部材、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、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、７５…貫通孔、７７…板部材、７９…プレートロール固定孔、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孔、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、１１５…切欠き部、１１７…貫通孔、１１８…筒部、１２３…第１磁性板、１４１…弾性係合部、１４３…係止部、３００、３０１、３０２…駆動部材、３１０…伸縮部分、３１１…第１部分、３１２…ワイヤ、３２０…弾性部分、３２１…第２部分、３３０…ワイヤ係止部、３４０…ワイヤ固定部、ＣＣＷ…第２回転方向、ＣＷ…第１回転方向、Ｌ…光軸、Ｒ１…第１軸、Ｒ２…第２軸

Claims (7)

1. 光学素子を備える可動体と、
   前記可動体を前記光学素子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
   前記可動体を前記光軸回りに回転させるローリング駆動機構と、
   前記可動体を前記第１軸回りおよび前記第２軸回りに揺動させる振れ補正用駆動機構と、を有し、
   前記ローリング駆動機構は、前記可動体と前記固定体とを接続する駆動部材を備え、
   前記駆動部材は、形状記憶合金からなる伸縮部分と、前記伸縮部分に固定された弾性部分を備え、
   前記伸縮部分と前記弾性部分の一方に、前記可動体に固定される第１部分が設けられ、
   前記伸縮部分と前記弾性部分の他方に、前記固定体に固定される第２部分が設けられ、
   前記第１部分と前記第２部分は光軸Ｌ回りの周方向に離間し、
   前記伸縮部分は、通電により所定の温度になると記憶形状に復帰し、
   前記伸縮部分の通電状態を制御して前記光軸方向から見た場合の前記駆動部材の長さを変化させることにより、前記可動体を前記光軸回りに回転させることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
2. 前記光軸を中心として周方向の複数位置に配置される複数の前記駆動部材を備え、
   前記複数の駆動部材は、同期して通電され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. 前記複数の前記駆動部材は、前記光軸方向の位置が略同一であり、且つ、前記光軸を中心として回転対称に構成され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. 前記伸縮部分は、形状記憶合金からなるワイヤであり、
   前記第１部分および前記第２部分の一方は、前記ワイヤを折り返した屈曲部であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
5. 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プレートホルダと、前記プレートロールおよび前記プレートホルダに接触した状態で摺動する摺動部材と、を備え、
   前記プレートホルダは、前記ジンバル機構を介して前記固定体に接続され、
   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と、前記プレートロール環状部から前記第２軸方向の両側に突出する一対のプレートロール延設部を備え、
   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する一対のプレートホルダ延設部を備え、
   前記一対のプレートロール延設部と前記一対のプレートホルダ延設部の一方は、前記屈曲部を係止するワイヤ係止部を備え、
   前記一対のプレートロール延設部と前記一対のプレートホルダ延設部の他方は、前記弾性部分が固定される弾性部分固定部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. 前記ローリング駆動機構は、前記可動体の前記光軸方向の一方側の端部、および、前記
   可動体の前記光軸方向の他方側の端部の２箇所に配置される２組の駆動機構を備え、
   前記２組の駆動機構は、同期して駆動され、
   前記２組の駆動機構のそれぞれは、少なくとも１つの前記駆動部材を備えることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
7. 前記駆動部材に接続されるフレキシブルプリント基板を備え、
   前記フレキシブルプリント基板には、前記駆動部材に通電するための通電パターンが形成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
   

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