JP2021119369A - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
ールおよび前記プレートホルダの一方において前記光軸回りの周方向の一部分に設けられた吸引部と、前記プレートロールおよび前記プレートホルダの他方において前記周方向の一部分に設けられて前記吸引部に吸引される被吸引部と、を備え、前記吸引部は、マグネットを備えることを特徴とする。
第2部分と、前記プレートロール延設部第1部分と前記プレートロール延設部第2部分とを接続するプレートロール延設部第3部分と、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と同軸の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2軸方向の両側に突出する一対のプレートホルダ突出部と、を備え、前記球体は、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の間に位置し、一対の前記プレートロール延設部第1部分のそれぞれ、および一対の前記プレートホルダ突出部のそれぞれの一方には、前記吸引部が設けられ、他方には、前記被吸引部が設けられるものとすることができる。このようにすれば、吸引部および被吸引部を球体が転動するプレートロール環状部およびプレートホルダ環状部の外周側に配置できる。従って、吸引部および被吸引部がプレートロール環状部およびプレートホルダ環状部の内周側に設けられる場合と比較して、被吸引部が吸引部に吸引されたときに、プレートロールの基準角度位置を規定しやすい。
を阻止する。また、外部から衝撃を受けた場合などに、プレートロールとプレートホルダとが光軸方向で所定距離よりも離間しようとすると、プレートホルダの対向部が、プレートロールに固定されたストッパ部材のストッパ部に当接して、それ以上の移動を阻止する。従って、プレートロールとプレートホルダとが光軸方向で離間し過ぎて、これらの間から球体が脱落することを防止できる。
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、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、カメラモジュール2と、枠状のホルダ29と、を備える。カメラモジュール2は、カメラモジュール本体部30と、カメラモジュール本体部30の中央から+Z方向に突出する円筒部31と、を備える。円筒部31にはレンズ2aが収容されている。ホルダ29は、カメラモジュール本体部30を外周側から囲む。
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、図5、図6に示すように、回転支持機構21は、プレートロール51と対向部56とをZ軸方向で接近させる吸引力を発揮する磁気吸引機構54を備える。
と、プレートホルダ環状部70から第2軸方向の両側に突出する一対のプレートホルダ突出部72と、を備える。ここで、プレートホルダ環状部70は、一対のプレートホルダ延設部71と一体のプレートホルダ環状板74と、プレートホルダ環状板74の−Z方向の面に同軸に固定されたプレートホルダ環状部材75とからなる。プレートホルダ環状部材75の−Z方向の端面には、プレートホルダ円弧溝76が設けられている。なお、プレートロール環状部材62とプレートホルダ環状部材75とは同一の部材である。プレートロール環状溝63とプレートホルダ円弧溝76とは同軸であり、Z軸方向で対向する。
87は、光軸L回りの4か所に、等角度間隔で設けられている。
図11は、ジンバルフレームおよび第1軸側シャフトの斜視図である。図4に示すように、ジンバル機構22は、ジンバルフレーム100と、ジンバルフレーム100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101とを備える。また、ジンバル機構22は、ジンバルフレーム100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102、を備える。図5に示すように、第1接続機構101は、ジンバルフレーム100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103と、プレートホルダ52に設けられて第1軸側シャフト103の先端が回転可能に接触する第1軸側凹曲面80と、を備える。図6に示すように、第2接
続機構102は、固定体23から第2軸R2上をジンバルフレーム100の側に突出する第2軸側シャフト104、ジンバルフレーム100に設けられて第2軸側シャフト104の先端が接触する第2軸側凹曲面105と、を備える。
ジンバルフレーム100は、金属製の板バネからなる。図8、図11に示すように、ジンバルフレーム100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106と、ジンバルフレーム本体部106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107と、ジンバルフレーム本体部106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108と、を備える。ジンバルフレーム本体部106は、第1軸R1方向に延びる略長方形形状の中央板部分106aと、中央板部分106a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106bと、中央板部分106a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106cと、を備える。また、ジンバルフレーム本体部106は、中央に、Z軸方向に貫通する開口部100aを備る。開口部100aには、カメラモジュール2の円筒部31が挿入される。
ジンバルフレーム延設部第1部分の先端縁から外周側に向かって−Z方向に傾斜する傾斜部分を備える。各第2軸側ジンバルフレーム延設部第2部分108bは、第2軸R2上を内周側に窪む第2軸側凹曲面105を備える。
図5に示すように、一対のプレートホルダ延設部71は、一対の第1軸側ジンバルフレーム延設部107と可動体20との間に位置する。また、第1軸側シャフト103を保持する第1軸側ジンバルフレーム延設部第2部分107bと、第1軸側凹曲面80を備えるプレートホルダ延設部第2部分78とは、第1軸R1上において、対向する。
図12は、ケースおよび第2軸側シャフト104の斜視図である。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115を有する。ケース115は、金属製であり、非磁性材料からなる。ケース115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115は、ホルダ29の径方向外側に位置する枠部116と、枠部116の+Z方向の端縁から内周側に突出する枠板部117と、を備える。
り欠いた切欠きである。第2コイル保持用開口部131には、第2コイル132(振れ補正用コイル)が挿入されている。第2コイル132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116は、第4側板124に、第3コイル保持用開口部133を備える。第3コイル保持用開口部133は、第4側板124を−Z方向から切り欠いた切欠きである。第3コイル保持用開口部133には、第3コイル134(ローリング補正用コイル)が挿入されている。第3コイル134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124、第1側板121および第3側板123の外周面に沿ってフレキシブルプリント基板6が引き回されている。第1コイル130、第2コイル132および第3コイル134は、フレキシブルプリント基板6に電気的に接続されている。
図6に示すように、第2接続機構102は、ケース115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100を配置し、第2軸側シャフト104の先端部分を第2軸側ジンバルフレーム延設部第2部分108bの第2軸側凹曲面105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102によって固定体23とジンバルフレーム100とが接続されることにより、ジンバルフレーム100、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。
ジンバル機構22により支持された可動体20がケース115の内周側に配置されると、ホルダ29の第1側壁35と枠部116の第1側板121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122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123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124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125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126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127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128とは、第2軸R2方向で隙間を開けて対向する。
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。
吸引されると、光軸L回りにおいて、プレートホルダ52に対するプレートロール51の角度位置が規定される。すなわち、磁気吸引機構54により、光軸L回りにおけるプレートロール51の基準角度位置を規定できる。
Z軸方向に延びるプレートホルダ延設部第2部分78と、プレートホルダ延設部第1部分77とプレートホルダ延設部第2部分78とを接続するプレートホルダ延設部第3部分79と、を備える。ジンバル機構22は、一対のプレートホルダ延設部第2部分78のそれぞれを支持する。球体82は、プレートロール環状部57とプレートホルダ環状部70との間に位置する。一対のプレートロール突出部59のそれぞれには、吸引部86が設けられ、一対のプレートホルダ延設部第1部分77のそれぞれには、被吸引部87が設けられる。従って、吸引部86および被吸引部87を球体82が転動するプレートロール環状部57およびプレートホルダ環状部70の外周側に配置できる。よって、吸引部86および被吸引部87がプレートロール環状部57およびプレートホルダ環状部70の内周側に設けられる場合と比較して、被吸引部87が吸引部86に吸引されたときに、プレートロール51の基準角度位置を規定しやすい。
被吸引部87は、磁性部材90に替えて、プレートホルダ52に固定された第2のマグネットを備えてもよい。
側ジンバルフレーム延設部第3部分、108…第2軸側ジンバルフレーム延設部、108a…第2軸側ジンバルフレーム延設部第1部分、108b…第2軸側ジンバルフレーム延設部第2部分、108c…第2軸側ジンバルフレーム延設部第3部分、109…ジンバルフレーム延設部貫通穴、110…第1軸側シャフト支持用筒部、115…ケース、116…枠部、117…枠板部、121…第1側板、122…第2側板、123…第3側板、124…第4側板、125…第5側板、126…第6側板、127…第7側板、128…第8側板、129…第1コイル保持用開口部、130…第1コイル、131…第2コイル保持用開口部、132…第2コイル、133…第3コイル保持用開口部、134…第3コイル、137…貫通穴、138…筒部、141…第1磁性板、142…第2磁性板
Claims (14)
- カメラモジュールを備える可動体と、
前記可動体を前記カメラモジュールの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有し前記第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たプレートホルダと、前記プレートロールと前記対向部との間で転動する複数の球体と、前記プレートロールと前記対向部とを前記光軸方向で接近させる吸引力を発揮する磁気吸引機構と、を備え、
前記磁気吸引機構は、前記プレートロールおよび前記プレートホルダの一方において前記光軸回りの周方向の一部分に設けられた吸引部と、前記プレートロールおよび前記プレートホルダの他方において前記周方向の一部分に設けられて前記吸引部に吸引される被吸引部と、を備え、
前記吸引部は、マグネット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。 - 前記プレートロールおよび前記プレートホルダの他方は、非磁性であり、
前記被吸引部は、前記プレートロールおよび前記プレートホルダの他方に固定された磁性部材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。 - 前記プレートロールおよび前記プレートホルダの他方は、非磁性であり、
前記被吸引部は、前記プレートロールおよび前記プレートホルダの他方に固定された第2のマグネット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。 - 前記プレートロールおよび前記プレートホルダの他方は、磁性材料からなる磁性部分と、非磁性材料からなる非磁性部分と、からなり、
前記被吸引部は、前記磁性部分であ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。 - 前記吸引部の前記周方向の長さ寸法と、前記被吸引部の前記周方向の長さ寸法とは、同一であることを特徴とする請求項1から4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。
- 前記マグネットは、前記周方向に分極着磁されてい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。
- 前記吸引部は、前記光軸を間に挟んだ両側にそれぞれ設けられており、
前記被吸引部は、前記光軸を間に挟んだ両側のそれぞれにおいて前記吸引部と対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項1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。 - 前記プレートロールは、前記光軸を囲む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、
一対の前記プレートロール延設部のそれぞれは、前記プレートロール環状部から前記第2軸方向に延びるプレートロール延設部第1部分と、前記プレートロール延設部第1部分
の外周側で前記光軸方向に延びて前記可動体に固定されたプレートロール延設部第2部分と、前記プレートロール延設部第1部分と前記プレートロール延設部第2部分とを接続するプレートロール延設部第3部分と、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と同軸の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2軸方向の両側に突出する一対のプレートホルダ突出部と、を備え、
前記球体は、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の間に位置し、
一対の前記プレートロール延設部第1部分のそれぞれ、および一対の前記プレートホルダ突出部のそれぞれの一方には、前記吸引部が設けられ、他方には、前記被吸引部が設けられることを特徴とする請求項7に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記プレートロールは、前記光軸を囲む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1軸方向の両側に突出するプレートロール突出部と、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と同軸に配置された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と、を備え、
一対の前記プレートホルダ延設部のそれぞれは、前記プレートホルダ環状部から前記第1軸方向に延びるプレートホルダ延設部第1部分と、前記プレートホルダ延設部第1部分および前記可動体の外周側を前記光軸方向に延びるプレートホルダ延設部第2部分と、前記プレートホルダ延設部第1部分と前記プレートホルダ延設部第2部分とを接続するプレートホルダ延設部第3部分と、を備え、
前記ジンバル機構は、一対の前記プレートホルダ延設部第2部分のそれぞれを支持し、
前記球体は、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の間に位置し、
一対の前記プレートホルダ延設部第1部分のそれぞれ、および一対の前記プレートロール突出部のそれぞれの一方には、前記吸引部が設けられ、他方には、前記被吸引部が設けられることを特徴とする請求項7に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記プレートロールに固定された第1ストッパ部材を備え、
前記第1ストッパ部材は、前記周方向の一方側から前記プレートホルダ延設部に隙間を開けて対向する一方側ストッパ部と、前記周方向の他方側から前記プレートホルダ延設部に隙間を開けて対向する他方側ストッパ部と、を備えることを特徴とする請求項9に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記プレートロールに固定されたストッパ部材を備え、
前記ストッパ部材は、前記光軸方向における前記対向部の前記プレートロールとは反対側で前記対向部に隙間を開けて対向するストッパ部と、前記周方向の一方側から前記プレートホルダ延設部に隙間を開けて対向する一方側ストッパ部と、前記周方向の他方側から前記プレートホルダ延設部に隙間を開けて対向する他方側ストッパ部と、を備えることを特徴とする請求項9または10に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記プレートロールに固定された第2ストッパ部材を備え、
前記第2ストッパ部材は、前記光軸方向における前記対向部の前記プレートロールとは反対側で前記対向部に隙間を開けて対向するストッパ部を備えることを特徴とする請求項8、9、または10に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記可動体の前記第1軸方向の外周側で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、前記可動体の前記第2軸方向の外周側で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接続機構と、を備えることを特徴とする請求項1から12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。
- 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固定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固定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、
前記マグネットは、前記光軸回りにおいて、前記振れ補正用マグネットおよびローリング補正用マグネットとは異なる角度位置に配置されていることを特徴とする請求項1から13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。
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