JP2022110702A - 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、可動体が固定体の外部に飛び出す場合の飛び出し量を小さくする。【解決手段】振れ補正機能付き光学ユニット１は、カメラモジュール４を備えた可動体５および揺動支持機構７と、揺動支持機構７を介して可動体５を支持する固定体８と、可動体５の揺動を規制する第１ストッパ機構５１と、可動体５の光軸方向の移動を規制する第２ストッパ機構５３を有する。第１ストッパ機構５１は、可動体５と固定体８とが第１隙間Ｓ１を介して光軸方向に対向する第１対向部５２を備え、第２ストッパ機構５３は、可動体５と固定体８とが第２隙間Ｓ２を介して光軸方向に対向する第２対向部５４を備える。第２対向部５４と光軸Ｌとの距離は、第１対向部５２と光軸Ｌとの距離よりも小さく、且つ、第２隙間Ｓ２は、第１隙間Ｓ１よりも狭い。【選択図】図７

Description

本発明は、カメラモジュールを揺動させて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、カメラモジュールを備えた可動体を、光軸回り、あるいは、光軸と交差する軸線回りに揺動させるものがある。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、レンズホルダおよび撮像素子をホルダの内側に保持している可動体と、固定体と、固定体に対して可動体を光軸と交差する回転軸回りに回転可能に支持するジンバル機構を有する。ホルダの外周端部に設けられた側板部には、可動体が大きく揺動したときに固定体に当接して可動体の揺動範囲を規制するストッパ用凸部が設けられている。

特開２０１６－０６１９５８号公報

特許文献１の振れ補正機能付き光学ユニットは、固定体の被写体側の端部に板状のカバーが取り付けられ、カバーに設けられた開口部の内側にレンズホルダの先端が配置される。可動体の振れ補正を行うときは、カバーの開口部の内側で揺動中心を中心として可動体が傾くため、可動体が全体として光軸方向に大きく動くことはなく、カバーの開口部からレンズホルダが大きく飛び出すことはない。

しかしながら、落下等により可動体に大きな加速度が加わったときは、可動体が揺動するのでなく全体として光軸方向に大きく動く。そのため、カバーの開口部から可動体が被写体側に大きく飛び出して損傷するおそれがある。例えば、レンズホルダの先端に配置されるレンズが外部の物体と衝突して損傷するおそれがある。特許文献１では、可動体の揺動角度を規制するストッパ用凸部がホルダに設けられているが、可動体が揺動するのでなく全体として光軸方向に大きく動くときは、ストッパ用凸部が固定体に衝突するよりも先に、レンズホルダが開口部から大きく飛び出してしまう。従って、レンズの損傷を防止できない。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、可動体が固定体の外部に飛び出す場合の飛び出し量を小さくすることにある。

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、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光軸と交差する第１軸回りに揺動可能に支持すると共に、前記可動体を前記光軸および前記第１軸と交差する第２軸回りに揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体の前記第１軸回りの揺動および前記可動体の前記第２軸回りの揺動を規制する第１ストッパ機構と、前記可動体の前記光軸方向の移動を規制する第２
ストッパ機構と、を有し、前記第１ストッパ機構は、前記可動体と前記固定体とが第１隙間を介して前記光軸方向に対向する第１対向部を備え、前記第２ストッパ機構は、前記可動体と前記固定体とが第２隙間を介して前記光軸方向に対向する第２対向部を備え、前記第２対向部と前記光軸との距離は、前記第１対向部と前記光軸との距離よりも小さく、且つ、前記第２隙間は、前記第１隙間よりも狭いことを特徴とする。

本発明によれば、可動体の揺動を規制する第１ストッパ機構とは別に、可動体の光軸方向の移動を規制する第２ストッパ機構を備えている。第１ストッパ機構と第２ストッパ機構は、いずれも、固定体と可動体とが光軸方向の隙間を介して対向する構成であるが、第２ストッパ機構の第２対向部の方が第１ストッパ機構の第１対向部よりも光軸方向の隙間が狭い。従って、落下等の異常時に可動体が光軸方向に動いて固定体から飛び出すときは、第１対向部が光軸方向に衝突するよりも先に、第２対向部が光軸方向に衝突する。従って、可動体が固定体の外部に飛び出す場合の飛び出し量を小さくすることができる。また、第２対向部は第１対向部よりも光軸に近いので、可動体を揺動させて振れ補正を行うときに、第１対向部が衝突するよりも先に第２対向部が衝突して可動体の揺動角度が制限されることを避けることができる。

本発明において、前記可動体は、前記カメラモジュールを保持するホルダを備え、前記ホルダは、前記カメラモジュールの外周側を囲む枠部と、前記枠部から内周側へ延びて前記カメラモジュールに前記光軸方向の被写体側から重なる第１爪部と、を備え、前記固定体は、前記カメラモジュールが配置される開口部が設けられたカバーを備え、前記第１爪部とカバーとが前記光軸方向に対向することにより、前記第２対向部が構成されることが好ましい。このようにすると、光軸に近い位置に第２対向部を設けることができる。従って、第２ストッパ機構によって可動体の揺動角度が制限されることを避けることができる。

本発明において、前記カバーは、前記開口部の縁から内周側へ延びる第２爪部を備え、前記第１爪部と前記第２爪部とが前記光軸方向に対向することにより、前記第２対向部が構成されることが好ましい。このようにすると、第１爪部と第２爪部の形状を適正に設定することにより、第２隙間を設計寸法に合わせることができる。よって、可動体の飛び出し量の調節が容易である。

本発明において、前記第２ストッパ機構は、前記第１爪部の先端から前記カバーに向けて前記光軸方向に突出する可動体側凸部、もしくは、前記カバーから前記第１爪部の先端に向けて前記光軸方向に突出する固定体側凸部を備えていることが好ましい。このようにすると、可動体側凸部もしくは固定体側凸部の突出高さの分だけ第２隙間を狭くすることができる。よって、可動体が固定体の外部に飛び出す場合の飛び出し量を小さくすることができる。

本発明において、前記第１爪部の先端と前記カバーとが前記光軸方向で対向することによって前記第２対向部が構成され、前記第２対向部よりも外周側で前記ホルダと前記カバーとが対向することによって前記第１対向部が構成されることが好ましい。このようにすると、第１ストッパ機構と第２ストッパ機構は、いずれもホルダとカバーとが対向することによって構成される。従って、第１ストッパ機構と第２ストッパ機構をそれぞれ異なる部品間に設ける場合と比較して、寸法精度を高めることができる。

本発明において、前記枠部は、前記光軸を挟んで略平行に延びる第１側板部および第２側板部と、前記光軸を挟んで略平行に延びるとともに前記第１側板部および前記第２側板部と直交する第３側板部および第４側板部を備え、前記第１爪部は、前記第１側板部、前記第２側板部、第３側板部、および前記第４側板部のそれぞれにおける周方向の中央に設
けられていることが好ましい。このようにすると、各側板部において光軸に近い位置に第１爪部が配置される。従って、光軸に近い位置に第２対向部を設けることができるので、第２ストッパ機構によって可動体の揺動角度が制限されることを避けることができる。

本発明によれば、可動体の揺動を規制する第１ストッパ機構とは別に、可動体の光軸方向の移動を規制する第２ストッパ機構を備えている。第１ストッパ機構と第２ストッパ機構は、いずれも、固定体と可動体とが光軸方向の隙間を介して対向する構成であるが、第２ストッパ機構の第２対向部の方が第１ストッパ機構の第１対向部よりも光軸方向の隙間が狭い。従って、落下等の異常時に可動体が光軸方向に動いて固定体から飛び出すときは、第１対向部が光軸方向に衝突するよりも先に、第２対向部が光軸方向に衝突するので、可動体が固定体の外部に飛び出す場合の飛び出し量を小さくすることができる。また、第２対向部は第１対向部よりも光軸に近いので、可動体を揺動させて振れ補正を行うときに、第１対向部が衝突するよりも先に第２対向部が衝突して可動体の揺動角度が制限されることを避けることができる。

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。 図１の振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。 カバーを取り外した振れ補正機能付き光学ユニットを被写体側から見た平面図である。 振れ補正機能付き光学ユニットの断面図（図３のＡ－Ａ断面図）である。 揺動支持機構の分解斜視図である。 第１接続機構の断面図（図３のＢ－Ｂ断面図）である。 第１ストッパ機構および第２ストッパ機構を模式的に示す動作説明図である。 第２ストッパ機構の変形例を模式的に示す説明図である。

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、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、図１の振れ補正機能付き光学ユニット１の分解斜視図である。図３は、カバーを取り外した振れ補正機能付き光学ユニット１を反被写体側から見た平面図である。図４は、振れ補正機能付き光学ユニット１の断面図であり、図３のＡ－Ａ位置で切断した断面図である。図５は、揺動支持機構の分解斜視図である。図６は、第１接続機構の断面図であり、図３のＢ－Ｂ位置で切断した部分断面図である。

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（図４参照）を備えたカメラモジュール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、カメラモジュール４の傾きを補正する。

振れ補正機能付き光学ユニット１は、レンズ２の光軸Ｌと直交する第１軸Ｒ１回りにカメラモジュール４を回転させるとともに、光軸Ｌおよび第１軸Ｒ１と直交する第２軸Ｒ２
回りにカメラモジュール４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、Ｙ軸、Ｚ軸とする。Ｚ軸はレンズ２の光軸Ｌと一致する。Ｘ軸およびＹ軸を含む平面をＸＹ平面とした場合に、第１軸Ｒ１および第２軸Ｒ２は、ＸＹ平面上に位置する。第１軸Ｒ１および第２軸Ｒ２は、Ｘ軸およびＹ軸に対して４５度傾斜する。

また、以下の説明では、光軸Ｌに沿う方向を光軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿う方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とする。Ｚ軸方向は、光軸方向と一致する。Ｘ軸方向の一方側を－Ｘ方向、他方側を＋Ｘ方向とし、Ｙ軸方向の一方側を－Ｙ方向、他方側を＋Ｙ方向とし、Ｚ軸方向の一方側を－Ｚ方向、他方側を＋Ｚ方向とする。－Ｚ方向は、カメラモジュール４の反被写体側であり、＋Ｚ方向は、カメラモジュール４の被写体側である。また、第１軸Ｒ１に沿う方向を第１軸Ｒ１方向とし、第２軸Ｒ２に沿う方向を第２軸Ｒ２方向とする。

図１、図２，図３に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１は、カメラモジュール４を備える可動体５と、振れ補正用磁気駆動機構６と、揺動支持機構７と、揺動支持機構７を介して可動体５を支持する固定体８を備える。揺動支持機構７は、可動体５を第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに揺動可能に支持する。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軸回りのピッチング方向、および、Ｙ軸回りのヨーイング方向に回転可能である。振れ補正機能付き光学ユニット１は、ピッチング補正およびヨーイング補正を行う。

図３に示すように、振れ補正用磁気駆動機構６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６Ｘ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６Ｙを備える。本形態では、第１振れ補正用磁気駆動機構６Ｘ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６Ｙは、可動体５の－Ｘ方向に配置される。

また、振れ補正機能付き光学ユニット１は、撮像素子３の信号を出力するためのフレキシブルプリント基板９と、振れ補正用磁気駆動機構６への給電用のフレキシブルプリント基板１０を備える。図２に示すように、フレキシブルプリント基板９は、可動体５の－Ｚ方向の端部から＋Ｘ方向へ引き出されている。フレキシブルプリント基板１０は、固定体８の－Ｙ方向および－Ｘ方向の側面に沿って引き回されている。

（可動体）
図３、図４に示すように、可動体５は、カメラモジュール４と、カメラモジュール４を保持するホルダ１１を備える。図２，図３に示すように、カメラモジュール４は、光軸方向から見て八角形のカメラモジュール本体４０と、カメラモジュール本体４０の中央から＋Ｚ方向（被写体側）へ突出する鏡筒部４１を備えており、鏡筒部４１にレンズ２（図４参照）が保持される。鏡筒部４１は、カメラモジュール本体４０に接続される大径部４１ａと、大径部４１ａの径方向の中央から＋Ｚ方向へ突出する小径部４１ｂを備える。カメラモジュール本体４０の－Ｚ方向の端部には、撮像素子３（図４参照）が配置される。

ホルダ１１は、カメラモジュール４の外周側を囲む枠部１２と、枠部１２の＋Ｚ方向の端部から＋Ｚ方向へ延びて内周側へ屈曲した第１爪部１３を備える。図２、図３に示すように、枠部１２は、光軸方向から見て略八角形である。枠部１２は、光軸Ｌを挟んでＹ軸方向に対向する第１側板部１２１および第２側板部１２２と、光軸Ｌを挟んでＸ軸方向に対向する第３側板部１２３および第４側板部１２４を備える。第１側板部１２１と第２側板部１２２はＸ軸方向に平行に延びており、第３側板部１２３と第４側板部１２４はＹ軸
方向に平行に延びている。また、枠部１２は、光軸Ｌを挟んで第１軸Ｒ１方向に対向する第５側板部１２５および第６側板部１２６と、光軸Ｌを挟んで第２軸Ｒ２方向に対向する第７側板部１２７および第８側板部１２８を備える。

第１爪部１３は、第１側板部１２１、第２側板部１２２、第３側板部１２３、および第４側板部１２４の４箇所に設けられている。図５に示すように、第１爪部１３は、第１側板部１２１、第２側板部１２２、第３側板部１２３、および第４側板部１２４の周方向の中央から＋Ｚ方向へ突出する第１突出部１４と、第１突出部１４の先端から内周側へ延びる第１延出部１５を備える。図３に示すように、第１延出部１５は、カメラモジュール本体４０に＋Ｚ方向（被写体側）から重なる。第１延出部１５の先端には、＋Ｚ方向へ突出する可動体側凸部１６が設けられている。可動体側凸部１６は、光軸方向から見て半円形であり、第１延出部１５の先端の周方向の中央に配置される。

図３に示すように、可動体５の－Ｙ方向の側面には、第１マグネット６１Ｘが固定される。また、可動体５の－Ｘ方向の側面には、第２マグネット６１Ｙが固定される。第１マグネット６１Ｘは、カメラモジュール４の－Ｙ方向の側面に沿って延びる第１側板部１２１に固定される。また、第２マグネット６１Ｙは、カメラモジュール４の－Ｘ方向の側面に沿って延びる第３側板部１２３に固定される。第１マグネット６１Ｘの＋Ｙ方向および第２マグネット６１Ｙの＋Ｘ方向には、それぞれ、磁性板６３が配置される。

図２，図３、図５に示すように、ホルダ１１は、可動体５の第１軸Ｒ１方向の角部に配置される第５側板部１２５から外周側に張り出すレバー保持部１２９を備えている。レバー保持部１２９には－Ｚ方向に凹む第１凹部１７が設けられ、第１凹部１７には第１レバー受け部材１８が固定される。後述するように、第１レバー受け部材１８は、揺動支持機構７の第１接続機構７１を構成する。

（固定体）
固定体８は、可動体５の外周側を囲む樹脂製のケース２０を備える。ケース２０は、可動体５のＹ軸方向の両側でＸ軸方向に平行に延びる第１側壁部２１および第２側壁部２２と、可動体５のＸ軸方向の両側でＹ軸方向に平行に延びる第３側壁部２３および第４側壁部２４と、可動体５から＋Ｘ方向へ引き出されたフレキシブルプリント基板９を収容する配線ケース２５を備える。配線ケース２５は、第４側壁部２４に接続される。

また、固定体８は、ケース２０に－Ｚ方向から固定されるベース３０と、ケース２０に＋Ｚ方向から固定されるカバー３１を備える。ベース３０およびカバー３１は金属製である。フレキシブルプリント基板９は、可動体５から＋Ｘ方向に引き出されて配線ケース２５とベース３０との間に収容され、配線ケース２５とベース３０の＋Ｘ方向の端部との隙間から固定体８の外部へ引き出されている（図１参照）。

カバー３１は、矩形の開口部３２と、開口部３２の縁から＋Ｚ方向へ延びて内周側へ屈曲した第２爪部３３を備える。図１に示すように、カメラモジュール４の鏡筒部４１は、カバー３１の開口部３２から＋Ｚ方向に突出している。図２に示すように、開口部３２は、Ｘ軸方向に平行に延びる第１縁部３２１および第２縁部３２２と、Ｙ軸方向に平行に延びる第３縁部３２３および第４縁部３２４を備える。第２縁部３２２は、第１縁部３２１の＋Ｙ方向に配置され、第４縁部３２４は、第３縁部３２３の＋Ｘ方向に配置される。第２爪部３３は、第１縁部３２１、第２縁部３２２、第３縁部３２３、および第４縁部３２４の周方向の中央に設けられている。第２爪部３３は、開口部３２の縁から＋Ｚ方向へ突出する第２突出部３４と、第２突出部３４の先端から内周側へ延びる第２延出部３５を備える。図１、図４に示すように、第２延出部３５は、ホルダ１１に設けられた第１爪部１３の第１延出部１５に＋Ｚ方向（被写体側）から重なる。

図３に示すように、ケース２０の－Ｙ方向の側面には、第１コイル６２Ｘが固定される。また、ケース２０の－Ｘ方向の側面には、第２コイル６２Ｙが固定される。第１コイル６２Ｘは、ケース２０の第１側壁部２１に設けられたコイル固定穴２１ａに配置される。また、第２コイル６２Ｙは、ケース２０の第３側壁部２３に設けられたコイル固定穴２３ａに配置される。図２に示すように、第１コイル６２Ｘおよび第２コイル６２Ｙは、周方向に長い長円形の空芯コイルである。

第１コイル６２Ｘおよび第２コイル６２Ｙは、フレキシブルプリント基板１０に電気的に接続される。フレキシブルプリント基板１０は、ケース２０の第１側壁部２１および第３側壁部に沿って引き回され、配線ケース２５の－Ｙ方向の側面へ延びて、配線ケース２５の＋Ｚ方向の表面に固定される給電基板１９に接続される。

図２，図３に示すように、ケース２０における第２軸Ｒ２方向の一方側の角部には、－Ｚ方向に凹む第２凹部２６が設けられている。第２凹部２６には、ホルダ１１の第１凹部１７に固定された第１レバー受け部材１８と同一形状の第２レバー受け部材２７が固定される。後述するように、第２レバー受け部材２７は、揺動支持機構７の第２接続機構７２を構成する。

（揺動支持機構）
図５は、揺動支持機構７の分解斜視図である。図３に示すように、揺動支持機構７は、可動体５の＋Ｙ方向に配置される。揺動支持機構７は、レバー７０と、第１接続機構７１と、第２接続機構７２を備える。第１接続機構７１は、レバー７０と可動体５とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する。第２接続機構７２は、レバー７０とケース２０とを第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する。揺動支持機構７が構成されると、可動体５は、光軸Ｌ、第１軸Ｒ１、および第２軸Ｒ２の３軸が交差する点を揺動中心として、第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに揺動可能となる。

レバー７０は、Ｘ軸方向に延びるレバー本体７４と、レバー本体７４の＋Ｘ方向の端部から第２軸Ｒ２方向に延びる第１腕部７５と、レバー本体７４の－Ｘ方向の端部から第１軸Ｒ１方向に延びる第２腕部７６を備える。図５に示すように、第１腕部７５は、第１軸Ｒ１上に位置する一対の第１凸曲面７７を備える。一対の第１凸曲面７７は、第１軸Ｒ１方向で逆向きに突出する。第２腕部７６は、第２軸Ｒ２上に位置する一対の第２凸曲面７８を備える。一対の第２凸曲面７８は、第２軸Ｒ２方向で逆向きに突出する。第１凸曲面７７および第２凸曲面７８は、球面である。

図２、図３に示すように、第１腕部７５は、ホルダ１１の第１軸Ｒ１方向の角部に設けられたレバー保持部１２９に配置され、第１凹部１７に固定された第１レバー受け部材１８によって第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持される。図３に示すように、第２腕部７６は、ケース２０の第２軸Ｒ２方向の角部に配置され、第２凹部２６に固定された第２レバー受け部材２７によって第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持される。

第１レバー受け部材１８および第２レバー受け部材２７は、金属からなる。図５に示すように、第１レバー受け部材１８および第２レバー受け部材２７のそれぞれは、対向する一対の板部７０１、７０２と、板部７０１から＋Ｚ方向へ延びて逆向きに湾曲して板部７０２に接続される接続部７０３と、板部７０１から－Ｚ方向へ延びて板部７０２とは反対側へ湾曲してから＋Ｚ方向へ延びる板ばね部７０４を備える。一対の板部７０１、７０２には、それぞれ、凹曲面７０５が設けられている。従って、第１レバー受け部材１８および第２レバー受け部材２７は、対向する一対の凹曲面７０５を備えている。

図６に示すように、レバー７０の第１腕部７５は、第１レバー受け部材１８の一対の板部７０１、７０２の間に挿入された状態で、ホルダ１１の第１凹部１７に配置される。図３、図５に示すように、第１凹部１７は、第２軸Ｒ２方向に延びる溝部であり、レバー保持部１２９の－Ｘ方向の側面に開口する。第１凹部１７に第１レバー受け部材１８を嵌め込むとき、板ばね部７０４を板部７０１側へ撓ませて第１凹部１７の内側面に設けられた収容凹部７０６に押し込む。これにより、板部７０１が板部７０２に向けて付勢され、第１レバー受け部材１８に設けられた一対の凹曲面７０５は、第１腕部７５に設けられた一対の第１凸曲面７７に第１軸Ｒ１上で点接触する（図６参照）。これにより、可動体５に対してレバー７０を第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する第１接続機構７１が構成される。

同様に、レバー７０の第２腕部７６は、第２レバー受け部材２７の一対の板部７０１、７０２の間に挿入された状態で、ケース２０の第２凹部２６に配置される。第２凹部２６は、第１軸Ｒ１方向に延びる溝部であり、ケース２０の内周面に開口する。第２凹部２６に第２レバー受け部材２７を嵌め込むとき、板ばね部７０４を板部７０１側へ撓ませて第２凹部２６の内側面に設けられた収容凹部７０６に押し込む。これにより、板部７０１が板部７０２に向けて付勢され、第２レバー受け部材２７に設けられた一対の凹曲面７０５は、第２腕部７６に設けられた一対の第２凸曲面７８に第２軸Ｒ２上で点接触する。これにより、固定体８に対してレバー７０を第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する第２接続機構７２が構成される。

（振れ補正用駆動機構）
図３に示すように、ケース２０の内側に可動体５を配置し、揺動支持機構７によって可動体５とケース２０とを接続すると、可動体５の－Ｙ方向の側面に固定された第１マグネット６１Ｘとケース２０に固定された第１コイル６２ＸとがＹ軸方向に対向して、第１振れ補正用磁気駆動機構６Ｘを構成する。従って、第１コイル６２Ｘへの給電により、可動体５は、Ｘ軸回りに回転する。また、可動体５の－Ｘ方向の側面に固定された第２マグネット６１Ｙとケース２０に固定された第２コイル６２ＹとがＸ軸方向に対向して、第２振れ補正用磁気駆動機構６Ｙを構成する。従って、第２コイル６２Ｙへの給電により、可動体５はＹ軸回りに回転する。振れ補正用磁気駆動機構６は、第１振れ補正用磁気駆動機構６Ｘによる可動体５のＸ軸回りの回転と、第２振れ補正用磁気駆動機構６Ｙによる可動体５のＹ軸回りの回転とを合成して、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。

（第１ストッパ機構）
振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体５の第１軸Ｒ１回りの揺動および可動体５の第２軸Ｒ２回りの揺動を規制する第１ストッパ機構５１を備える。第１ストッパ機構５１は、可動体５と固定体８とが第１隙間Ｓ１を介して光軸方向に対向する第１対向部５２を備える。図４に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１では、可動体５を構成するホルダ１１と固定体８を構成するカバー３１がカメラモジュール４の鏡筒部４１の周りで光軸方向に対向する。より詳細には、ホルダ１１は、カメラモジュール本体４０を＋Ｚ方向（被写体側）から覆う第１延出部１５を備えており、カバー３１は、第１延出部１５に＋Ｚ方向（被写体側）から重なる第２延出部３５を備えている。第１対向部５２は、第１延出部１５と第１突出部１４とが繋がる屈曲部分と第２延出部３５とが第１隙間Ｓ１を介して光軸方向に対向することによって構成される。

本形態では、カバー３１の開口部３２は矩形であり、ホルダ１１の第１軸Ｒ１方向の対角部分および第２軸Ｒ２方向の対角部分は、光軸方向から見て開口部３２の内周側に位置する（図１参照）。そのため、可動体５が第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに揺動するとき、ホルダ１１の第１軸Ｒ１方向の対角部分および第２軸Ｒ２方向の対角部分がカバ
ー３１に当接することはなく、第１延出部１５と第１突出部１４とが繋がる屈曲部分が第２延出部３５に－Ｚ方向から当接することによって可動体５の揺動が規制される。従って、第１対向部５２が当接することによって可動体５の揺動が規制される。

（第２ストッパ機構）
振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体５の光軸方向の移動を規制する第２ストッパ機構５３を備える。第２ストッパ機構５３は、可動体５と固定体８とが第２隙間Ｓ２を介して光軸方向に対向する第２対向部５４を備える。図４に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１では、ホルダ１１は、第１延出部１５の先端に設けられた可動体側凸部１６を備えており、第２対向部５４は、可動体側凸部１６とカバー３１に設けられた第２延出部３５の先端とが第２隙間Ｓ２を介して光軸方向に対向することによって構成される。

図７は、第１ストッパ機構５１および第２ストッパ機構５３を模式的に示す動作説明図である。図７（ａ）は、可動体５が揺動していない基準姿勢の状態を示す。基準姿勢では、カメラモジュール４の光軸ＬとＺ軸とが一致する。図７（ｂ）は、第１ストッパ機構５１によって可動体５の揺動が規制された状態を示し、図７（ｃ）は、第２ストッパ機構５３によって可動体５の＋Ｚ方向への移動が規制された状態を示す。図４、図７に示すように、第２対向部５４は、第１対向部５２よりも内周側に配置されており、第２対向部５４と光軸Ｌとの距離は、第１対向部５２と光軸Ｌとの距離よりも小さい。従って、可動体５の振れ補正を行ったときには、図７（ｂ）に示すように、第２隙間Ｓ２で対向する第２対向部５４が衝突するよりも先に、第２隙間Ｓ２よりも広い第１隙間Ｓ１で対向する第１対向部５２が衝突して可動体５の揺動が規制される。

次に、落下衝撃等によって可動体５に＋Ｚ方向の加速度が加わったときには、可動体５が傾かずに可動体５全体が固定体８に対して＋Ｚ方向に相対移動する。そのため、図７（ｃ）に示すように、第１隙間Ｓ１で対向する第１対向部５２が衝突するよりも先に、第１隙間Ｓ１よりも狭い第２隙間Ｓ２で対向する第２対向部５４が衝突して、カバー３１の開口部３２から＋Ｚ方向にカメラモジュール４が大きく飛び出すことが規制される。

（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、カメラモジュール４を備える可動体５と、可動体５をカメラモジュール４の光軸Ｌと交差する第１軸Ｒ１回りに揺動可能に支持すると共に、可動体５を光軸Ｌおよび第１軸Ｒ１と交差する第２軸Ｒ２回りに揺動可能に支持する揺動支持機構７と、揺動支持機構７を介して可動体５を支持する固定体８と、可動体５の第１軸Ｒ１回りの揺動および可動体５の第２軸Ｒ２回りの揺動を規制する第１ストッパ機構５１と、可動体５の光軸方向の移動を規制する第２ストッパ機構５３を有する。第１ストッパ機構５１は、可動体５と固定体８とが第１隙間Ｓ１を介して光軸方向に対向する第１対向部５２を備え、第２ストッパ機構５３は、可動体５と固定体８とが第２隙間Ｓ２を介して光軸方向に対向する第２対向部５４を備える。第２対向部５４と光軸Ｌとの距離は、第１対向部５２と光軸Ｌとの距離よりも小さく、且つ、第２隙間Ｓ２は、第１隙間Ｓ１よりも狭い。

このように、本形態では、可動体５の揺動を規制する第１ストッパ機構５１とは別に、可動体５の光軸方向の移動を規制する第２ストッパ機構５３を備えている。第１ストッパ機構５１と第２ストッパ機構５３は、いずれも、固定体８と可動体５とが光軸方向の隙間を介して対向する構成であるが、第２ストッパ機構５３を構成する第２対向部５４の方が、第１ストッパ機構５１を構成する第１対向部５２よりも光軸方向の隙間が狭い。従って、落下等の異常時に可動体５が＋Ｚ方向（被写体側）に動いて固定体８から飛び出すときは、第１対向部５２が光軸方向に衝突するよりも先に、第２対向部５４が光軸方向に衝突
する。よって、可動体５が固定体８の外部に飛び出す場合の飛び出し量が小さい。また、第２対向部５４は第１対向部５２よりも光軸Ｌに近い。従って、可動体５を揺動させて振れ補正を行うときには、第１対向部５２が衝突するよりも先に第２対向部５４が衝突して可動体５の揺動が規制されることを避けることができる。つまり、第２ストッパ機構５３を設けたことにより、振れ補正の揺動角度を制限することなく、可動体５の飛び出し量を小さくすることが可能である。

本形態では、可動体５は、カメラモジュール４を保持するホルダ１１を備え、ホルダ１１は、カメラモジュール４の外周側を囲む枠部１２と、枠部１２から内周側へ延びてカメラモジュール４に＋Ｚ方向（被写体側）から重なる第１爪部１３を備えている。固定体８は、カメラモジュール４の鏡筒部４１が配置される開口部３２が設けられたカバー３１を備え、第１爪部１３とカバー３１とが光軸方向に対向することによって第２対向部５４が構成されている。このように、ホルダ１１にカメラモジュール４の外周面よりも内周側に突出してカメラモジュール４を覆う部分を設けることにより、光軸Ｌに近い位置に第２ストッパ機構５３を設けることができる。従って、第２ストッパ機構５３によって可動体５の揺動角度が制限されることを避けることができる。

本形態では、カバー３１は、開口部３２の縁から内周側へ延びる第２爪部３３を備えており、第１爪部１３の先端と第２爪部３３の先端とが光軸方向に対向することによって第２対向部５４が構成されている。従って、第１爪部１３と第２爪部３３の形状を適正に設定することにより、第２隙間Ｓ２を設計寸法に合わせることができる。よって、可動体５の飛び出し量の調節が容易である。また、本形態では、第１爪部１３と第２爪部３３は、いずれも＋Ｚ方向へ突出してから内周側へ屈曲した形状である。従って、第１ストッパ機構５１および第２ストッパ機構５３の外周側における固定体８の光軸方向の高さを低くすることができる。よって、振れ補正機能付き光学ユニット１の外形を小さくすることができる。

本形態では、第２ストッパ機構５３は、第１爪部１３の先端からカバー３１に向けて光軸方向に突出する可動体側凸部１６を備えている。従って、可動体側凸部１６の突出高さの分だけ第１隙間Ｓ１よりも第２隙間Ｓ２を狭くすることができ、可動体５が固定体８の外部に飛び出す場合の飛び出し量を小さくすることができる。

本形態では、第１爪部１３の先端とカバー３１とが光軸方向で対向することによって第２対向部５４が構成され、第２対向部よりも外周側でホルダ１１とカバー３１とが対向することによって第１対向部５２が構成されている。より詳細には、第１爪部１３における第１延出部１５の先端部が第２対向部５４を構成しており、第１延出部１５と第１突出部１４とが繋がる屈曲部分が第１対向部５２を構成している。従って、第１ストッパ機構５１と第２ストッパ機構５３は、いずれもホルダ１１とカバー３１とが対向することによって構成されており、同一部品間に２つのストッパ機構が構成されている。よって、２つのストッパ機構をそれぞれ異なる部品間に設ける場合と比較して、寸法精度を高めることができる。

本形態では、枠部１２は、光軸Ｌを挟んで略平行に延びる第１側板部１２１および第２側板部１２２と、光軸Ｌを挟んで略平行に延びるとともに第１側板部１２１および第２側板部１２２と直交する第３側板部１２３および第４側板部１２４を備えており、第１爪部１３は、第１側板部１２１、第２側板部１２２、第３側板部１２３、および第４側板部１２４のそれぞれにおける周方向の中央に設けられている。各側板部の周方向の中央は、ホルダ１１において光軸Ｌに最も近い位置である。従って、光軸Ｌに近い位置に第１爪部１３を配置でき、光軸Ｌに近い位置に第２ストッパ機構５３を設けることができる。よって、第２ストッパ機構５３によって可動体５の揺動角度が制限されることを避けることがで
きる。

（他の実施形態）
（１）図８は、第２ストッパ機構５３の変形例を模式的に示す説明図である。上記形態では、第１爪部１３における第１延出部１５の先端に＋Ｚ方向に突出する可動体側凸部１６が設けられているが、変形例では、第１爪部１３に可動体側凸部１６を設ける代わりに、第２爪部３３における第２延出部３５の先端に－Ｚ方向に突出する固定体側凸部８０が設けられている。変形例の第２ストッパ機構５３は、固定体側凸部８０と第１延出部１５の先端とが対向することによって構成される第２対向部５４を備えている。このように構成すると、上記形態と同様に、固定体側凸部８０の突出寸法の分だけ、第２隙間Ｓ２を第１隙間Ｓ１よりも狭くすることができる。従って、上記形態と同様の作用効果を得ることができる。

（２）上記形態は、可動体５をピッチング方向およびヨーイング方向に揺動させて２軸回りの振れ補正を行う形態であったが、本発明は、可動体５を３軸回りに揺動させる振れ補正機能付き光学ユニットに適用可能である。

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…カメラモジュール、５…可動体、６…振れ補正用磁気駆動機構、６Ｘ…第１振れ補正用磁気駆動機構、６Ｙ…第２振れ補正用磁気駆動機構、７…揺動支持機構、８…固定体、９、１０…フレキシブルプリント基板、１１…ホルダ、１２…枠部、１３…第１爪部、１４…第１突出部、１５…第１延出部、１６…可動体側凸部、１７…第１凹部、１８…第１レバー受け部材、１９…給電基板、２０…ケース、２１…第１側壁部、２１ａ…コイル固定穴、２２…第２側壁部、２３…第３側壁部、２３ａ…コイル固定穴、２４…第４側壁部、２５…配線ケース、２６…第２凹部、２７…第２レバー受け部材、３０…ベース、３１…カバー、３２…開口部、３３…第２爪部、３４…第２突出部、３５…第２延出部、４０…カメラモジュール本体、４１…鏡筒部、４１ａ…大径部、４１ｂ…小径部、５１…第１ストッパ機構、５２…第１対向部、５３…第２ストッパ機構、５４…第２対向部、６１Ｘ…第１マグネット、６１Ｙ…第２マグネット、６２Ｘ…第１コイル、６２Ｙ…第２コイル、６３…磁性板、７０…レバー、７１…第１接続機構、７２…第２接続機構、７４…レバー本体、７５…第１腕部、７６…第２腕部、７７…第１凸曲面、７８…第２凸曲面、８０…固定体側凸部、１２１…第１側板部、１２２…第２側板部、１２３…第３側板部、１２４…第４側板部、１２５…第５側板部、１２６…第６側板部、１２７…第７側板部、１２８…第８側板部、１２９…レバー保持部、３２１…第１縁部、３２２…第２縁部、３２３…第３縁部、３２４…第４縁部、７０１、７０２…板部、７０３…接続部、７０４…板ばね部、７０５…凹曲面、７０６…収容凹部、Ｌ…光軸、Ｒ１…第１軸、Ｒ２…第２軸、Ｓ１…第１隙間、Ｓ２…第２隙間

Claims (6)

1. 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光軸と交差する第１軸回りに揺動可能に支持すると共に、前記可動体を前記光軸および前記第１軸と交差する第２軸回りに揺動可能に支持する揺動支持機構と、
   前記揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、
   前記可動体の前記第１軸回りの揺動および前記可動体の前記第２軸回りの揺動を規制する第１ストッパ機構と、
   前記可動体の前記光軸方向の移動を規制する第２ストッパ機構と、を有し、
   前記第１ストッパ機構は、前記可動体と前記固定体とが第１隙間を介して前記光軸方向に対向する第１対向部を備え、
   前記第２ストッパ機構は、前記可動体と前記固定体とが第２隙間を介して前記光軸方向に対向する第２対向部を備え、
   前記第２対向部と前記光軸との距離は、前記第１対向部と前記光軸との距離よりも小さく、且つ、前記第２隙間は、前記第１隙間よりも狭いことを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
2. 前記可動体は、前記カメラモジュールを保持するホルダを備え、
   前記ホルダは、前記カメラモジュールの外周側を囲む枠部と、前記枠部から内周側へ延びて前記カメラモジュールに前記光軸方向の被写体側から重なる第１爪部と、を備え、
   前記固定体は、前記カメラモジュールが配置される開口部が設けられたカバーを備え、
   前記第１爪部とカバーとが前記光軸方向に対向することにより、前記第２対向部が構成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. 前記カバーは、前記開口部の縁から内周側へ延びる第２爪部を備え、
   前記第１爪部と前記第２爪部とが前記光軸方向に対向することにより、前記第２対向部が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. 前記第２ストッパ機構は、前記第１爪部の先端から前記カバーに向けて突出する可動体側凸部、もしくは、前記カバーから前記第１爪部の先端に向けて突出する固定体側凸部を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
5. 前記第１爪部の先端と前記カバーとが前記光軸方向で対向することによって前記第２対向部が構成され、
   前記第２対向部よりも外周側で前記ホルダと前記カバーとが対向することによって前記第１対向部が構成されることを特徴とする請求項２から４の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
6. 前記枠部は、前記光軸を挟んで略平行に延びる第１側板部および第２側板部と、前記光軸を挟んで略平行に延びるとともに前記第１側板部および前記第２側板部と直交する第３側板部および第４側板部を備え、
   前記第１爪部は、前記第１側板部、前記第２側板部、第３側板部、および前記第４側板部のそれぞれにおける周方向の中央に設けられていることを特徴とする請求項２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。

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