JP2021071579A5

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Publication number: JP2021071579A5
Application number: JP2019197808A
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Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2039-10-30

Description

本発明によれば、可動体とジンバルフレームとを第１軸回りに回転可能に接続する接続機構は、スラスト受け部材を介して可動体に固定された球体と、ジンバルフレームの支持部に設けられた凹曲面を備える。スラスト受け部材は可動体の保持部に保持されている。保持部は、第２方向および第１軸方向の一方側に開口する切欠き凹部である。ここで、スラスト受け部材は、支持部の第２方向に位置する一対の突出部を備え、各突出部は光軸方向から見た場合に支持部と重なる。従って、外部から衝撃を受けた場合でも、ジンバルフレームの支持部が、光軸方向を一対の突出部よりも第２方向に移動してしまうことを防止できる。また、可動体には、保持部が開口する第１軸方向の一方側から突出部に対向する対向壁部が設けられており、対向壁部と一対の突出部との離間距離は、支持部の第１軸方向の厚みよりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレームが撓んで支持部が板部から第１軸方向に離間した場合でも、支持部が、一対の突出部の先端側から第２方向に抜けてしまうことを防止或いは抑制できる。

本発明によれば、固定体とジンバルフレームとを第２軸回りに回転可能に接続する接続機構は、スラスト受け部材を介して固定体に固定された球体と、ジンバルフレームの支持部に設けられた凹曲面を備える。スラスト受け部材は固定体の保持部に保持されている。保持部は、第２方向および第２軸方向の一方側に開口する切欠き凹部である。ここで、スラスト受け部材は、支持部の第２方向に位置する一対の突出部を備え、各突出部は光軸方向から見た場合に支持部と重なる。従って、外部から衝撃を受けた場合でも、ジンバルフレームの支持部が、光軸方向を一対の突出部よりも第２方向に移動してしまうことを防止できる。また、固定体には、保持部が開口する第２軸方向の一方側から突出部に対向する対向壁部が設けられており、対向壁部と一対の突出部との離間距離は、支持部の第２軸方向の厚みよりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレームが撓んで支持部が板部から第２軸方向に離間した場合でも、支持部が、一対の突出部の先端側から第２方向に抜けてしまうことを防止或いは抑制できる。

本発明において、前記ジンバルフレームは、一対の前記突出部の間を経由して前記光軸方向に延びるジンバルフレーム延設部を備え、前記ジンバルフレーム延設部は、前記第１方向の先端に前記支持部を備えるとともに、前記支持部の前記第２方向に一対の前記突出部の間に位置する通過部を備え、前記支持部の前記周方向の幅寸法は、前記通過部の前記周方向の幅寸法よりも長く、かつ、一対の前記突出部の間隔よりも長く、一対の前記対向壁部は、前記支持部の前記周方向の両端部分に対向するものとすることができる。このようにすれば、光軸方向から見た場合に、一対の突出部と支持部とを重なった状態とすることが容易である。また、このようにすれば、ジンバルフレームが撓んでジンバルフレーム延設部が板部から離間する方向に変位したときに一対の対向壁部が支持部の周方向の両端部分に接触する。従って、支持部が板部から第２軸方向に過度に離間することを防止できる。すなわち、支持部が移動する範囲を狭く規定できる。

振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。カバーを外した振れ補正機能付き光学ユニットの平面図である。振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。ジンバル機構の斜視図である。図２のＡ－Ａ線断面図である。図２のＢ－Ｂ線断面図である。ジンバルフレーム受け部材を保持する可動体の保持部の斜視図である。ジンバルフレーム受け部材を保持する固定体の保持部の斜視図である。ジンバルフレーム受け部材と保持部との分解斜視図である。図８のＣ－Ｃ線断面図である。図９のＤ－Ｄ線断面図である。図２のＥ－Ｅ線断面図である。固定体の対向壁部とスラスト受け部材との離間距離の説明図である。可動体の対向壁部とスラスト受け部材との離間距離の説明図である。

ケース５０は、可動体４の－Ｘ方向でＹ軸方向に延びる第１枠部５１、可動体４の＋Ｘ方向でＹ軸方向に延びる第２枠部５２、可動体４の－Ｙ方向でＸ軸方向に延びる第３枠部５３、および可動体４の＋Ｙ方向でＸ軸方向に延びる第４枠部５４を備える。ケース５０において、第２軸Ｒ２方向で対角する第１角部５５および第２角部５６には、第２接続機構１２のジンバルフレーム受け部材１７を保持するための保持部１４が設けられている。第１角部５５は、第１枠部５１と第４枠部５４との接続部分であり、第２角部５６は、第３枠部５３と第２枠部５２との接続部分である。各保持部１４は、ケース５０の＋Ｚ方向および光軸Ｌの側（第２軸Ｒ２方向の一方側）から切り欠かれた切欠き凹部である。各保持部１４は、＋Ｚ方向および第２軸Ｒ２方向の内周側に開口する。また、ケース５０は、第１角部５５および第２角部５６に、各保持部１４の内周側の開口を部分的に塞ぐ一対の対向壁部５７を備える。

図３、図６に示すように、第２ジンバルフレーム延設部７２は、ジンバルフレーム本体部７０の一対の角板部分７６のそれぞれから第２軸Ｒ２方向に向かって第１方向に傾斜する第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８５と、第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８５の第１方向の端からＺ軸方向に延びる第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６と、第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８５と第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６との間で、第２軸Ｒ２方向に延びて第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８５と第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６とを接続する第２ジンバルフレーム延設部第３延設部分８７とを備える。第２ジンバルフレーム延設部７２は、第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６の第１方向の先端に、第２接続機構１２を構成する支持部２０を備える。支持部２０は、径方向外側の端面の周方向の中央部分に、径方向内側に窪む凹曲面１９を備える。また、支持部２０は、径方向内側の端面の周方向の中央部分に、径方向内側に突出する凸曲面８３を備える。凸曲面８３は、支持部２０にプレス加工によって凹曲面１９を形成する際に、凹曲面１９が形成される端面とは反対側の端面に形成されたものであり、凹曲面１９と対応する位置に設けられる。ここで、凹曲面１９は、第２接続機構１２を構成する球体１５の曲率半径よりも曲率半径が大きい。また、第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６は、支持部２０の＋Ｚ方向に、周方向の幅が支持部２０よりも狭い通過部８４を備える。

なお、第１接続機構１１および第２接続機構１２は、対応する構成を備える。すなわち、可動体４の保持部１３は第１軸Ｒ１上に構成され、固定体６の保持部１４は第２軸Ｒ２上に構成されているが、このような配置を除き、各保持部１３、１４は同様の構成を備える。また、各保持部１３、１４に保持されたジンバルフレーム受け部材１７は、同一の部材である。従って、以下では、固定体６とジンバルフレーム１０とを接続する第２接続機構１２を説明する。可動体４とジンバルフレーム１０とを接続する第１接続機構１１については、図８に第２接続機構１２と対応する構成に同一の符号を付して、その説明を省略する。

ジンバルフレーム受け部材１７が第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６とともに、＋Ｚ方向の側から保持部１４に挿入されて、スラスト受け部材１６が保持部１４に保持されると、図１０に示すように、背壁面１０１は、スラスト受け部材１６の板部９１にジンバルフレーム１０の支持部２０とは反対側から接触する。一対の側壁面１０２は、板部９１の周方向の両側に位置する。一対の側壁面１０２における開口側面部分１０６には、それぞれ一対の突出部９４の延設板部分９６の先端が接触する。底壁面１０３は、屈曲板部９２に－Ｚ方向の側から接触する。ここで、第１溝１１１および第２溝１１２には、接着剤が充填される。スラスト受け部材１６は、第１溝１１１および第２溝１１２に充填された接着剤によって保持部１４に固定される。

ここで、図８、図９、図１４に示すように、固定体６は、保持部１４の第２軸Ｒ２方向の開口を周方向の両側から部分的に封鎖する一対の対向壁部５７を備える。周方向における一対の対向壁部５７の間には、隙間が形成されている。各対向壁部５７の径方向外側の面は、一対の側壁面１０２のそれぞれの第２軸Ｒ２方向の内周側の端に連続する。また、各対向壁部５７の径方向外側の面の－Ｚ方向の端は、底壁面１０３に連続する。

なお、図７に示すように、可動体４にも、保持部１３の第１軸Ｒ１方向の開口を周方向の両側から部分的に封鎖する一対の対向壁部４５が設けられている。一対の対向壁部４５は、固定体６における一対の対向壁部５７と対応する。すなわち、周方向における一対の対向壁部４５の間には、隙間が形成されている。各対向壁部４５の径方向外側の面は、一対の側壁面１０２のそれぞれの第１軸Ｒ１方向の内周側の端に連続する。また、各対向壁部４５の径方向外側の面の－Ｚ方向の端は、底壁面１０３に連続する。

一対の対向壁部４５は、第１軸Ｒ１方向において、スラスト受け部材１６の一対の突出部９４、第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０における凸曲面８３の両側部分、および、スラスト受け部材１６の屈曲板部９２に対向する。図１４に示すように、第１軸Ｒ１方向において、一対の突出部９４の先端と対向壁部４５との間の離間距離Ｍ、すなわち、一対の対向壁部４５と一対の突出部９４との間の離間距離Ｍは、第１軸Ｒ１方向における第１ジンバルフレーム延設部７１の厚み寸法Ｎよりも短い。保持部１３に保持されたジンバルフレーム受け部材１７と、第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０とが、第１軸Ｒ１方向で接続された状態では、支持部２０の径方向内側の端面に設けられた凸曲面８３は、周方向で一対の対向壁部４５の間に位置する。

（作用効果）
本例では、可動体４とジンバルフレーム１０とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する第１接続機構１１は、スラスト受け部材１６を介して可動体４に固定された球体１５と、ジンバルフレーム１０の支持部２０に設けられた凹曲面１９を備える。スラスト受け部材１６は可動体４の保持部１３に保持されており、保持部１３は、＋Ｚ方向および第１軸Ｒ１方向の一方側に開口する保持部１３である。ここで、スラスト受け部材１６は、支持部２０の＋Ｚ方向に一対の突出部９４を備える。一方、第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０は、Ｚ軸方向から見た場合に一対の突出部９４と重なる。従って、外部から衝撃を受けた場合でも、ジンバルフレーム１０の支持部２０が、一対の突出部９４よりも＋Ｚ方向に移動してしまうことを防止できる。また、可動体４には、保持部１３が開口する第１軸Ｒ１方向の一方側から突出部９４に対向する対向壁部４５が設けられており、対向壁部４５と一対の突出部９４との離間距離Ｍは、支持部２０の第１軸Ｒ１方向の厚みよりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレーム１０が撓んで支持部２０が板部９１から離間した場合でも、支持部２０が、突出部９４の先端側から＋Ｚ方向に抜けてしまうことを防止或いは抑制できる。

また、固定体６の一対の対向壁部５７は、第２ジンバルフレーム延設部７２の支持部２０の周方向の端部分に対向する。可動体４の一対の対向壁部４５は、第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０の周方向の端部分に対向する。従って、ジンバルフレーム１０が撓んだ場合でも、各支持部２０が、スラスト受け部材１６の板部９１から光軸Ｌの側に過度に離間することを防止できる。すなわち、ジンバルフレーム１０が撓んだときに、支持部２０が移動する範囲を狭く規定できる。これにより、支持部２０が、当該支持部２０よりも内周側に位置する他の部材に衝突することを防止できる。

また、可動体４に設けられた一対の対向壁部４５のそれぞれは、スラスト受け部材１６の屈曲板部９２に対向する。これにより、本例では、一対の対向壁部４５は、第１軸Ｒ１方向において、スラスト受け部材１６の一対の突出部９４、第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０における凸曲面８３の両側部分、および、スラスト受け部材１６の屈曲板部９２に対向する。従って、外部から衝撃を受けた場合でも、スラスト受け部材１６が、切欠き凹部である保持部１４の第１軸Ｒ１方向の開口から脱落することを防止できる。同様に、固定体６に設けられた一対の対向壁部５７のそれぞれは、スラスト受け部材１６の屈曲板部９２に対向する。これにより、本例では、一対の対向壁部５７は、第２軸Ｒ２方向において、スラスト受け部材１６の一対の突出部９４、第２ジンバルフレーム延設部７２の支持部２０における凸曲面８３の両側部分、および、スラスト受け部材１６の屈曲板部９２に対向する。従って、外部から衝撃を受けた場合でも、スラスト受け部材１６が、切欠き凹部である保持部１４の第２軸Ｒ２方向の開口から脱落することを防止できる。

（変形例）
ここで、一対の対向壁部４５、５７は、少なくとも、スラスト受け部材１６の一対の突出部９４に対向する位置に設けられていればよい。すなわち、一対の対向壁部４５、５７において、第１ジンバルフレーム延設部７１、第２ジンバルフレーム延設部７２に対向している壁部分、および、屈曲板部９２に対向している壁部分は、省略できる。