JP2022122057A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】可動体と、カメラモジュールの光軸を回動中心にする回動が可能となるように可動体を保持する保持体とを繋ぐ複数のバネ部を備える光学ユニットにおいて、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わったときに、バネ部の塑性変形を防止することが可能でありながら、バネ部が小型化しても、バネ部を構成する板バネを容易に製造することが可能となり、かつ、バネ部を構成する板バネを部品単体で取り扱うときに板バネを容易に取り扱うことが可能となる光学ユニットを提供する。【解決手段】この光学ユニットでは、可動体と保持体とを繋ぐバネ部４３は、保持体に対する可動体の回動方向に弾性変形可能な平板状の第１板バネ６と、光軸方向に弾性変形可能な平板状の第２板バネ７ａ、８ａとを備えている。第１板バネ６と第２板バネ７ａ、８ａとは、別体で形成されており、別体で形成される第１板バネ６と第２板バネ７ａ、８ａとが互いに固定されている。【選択図】図４

Description

本発明は、携帯機器等に搭載される振れ補正機能付きの光学ユニットに関する。

従来、携帯機器等に搭載される振れ補正機能付きの光学ユニットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の光学ユニットは、光学モジュールを有する可動体と、可動体を変位可能な状態で保持する固定体と、固定体に対して可動体を光学モジュールの光軸周りに駆動するローリング駆動機構と、固定体に対して可動体を光軸周りに回転可能に支持するローリング支持機構とを備えている。ローリング支持機構は、板バネである。板バネは、光軸周り方向に弾性変形可能な第１弾性部と、光軸方向に弾性変形可能な第２弾性部とから構成されている。

特許文献１に記載の光学ユニットでは、第１弾性部は、第２弾性部の先端から直角に立ち上がっており、板バネは、Ｌ形状に形成されている。また、板バネは、第１弾性部と第２弾性部との境界を９０°に折り曲げることで形成されており、第１弾性部と第２弾性部とは、１枚のバネ材から形成されている。特許文献１に記載の光学ユニットでは、光軸方向に弾性変形可能な第２弾性部が第１弾性部に繋がっているため、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わっても、第１弾性部の塑性変形を防止することが可能になっている。すなわち、特許文献１に記載の光学ユニットでは、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わっても、板バネの塑性変形を防止することが可能になっている。

特開２０２０－３４８４０号公報

特許文献１に記載の光学ユニットでは、板バネが、光軸周り方向に弾性変形可能な第１弾性部と光軸方向に弾性変形可能な第２弾性部とから構成されるＬ形状に形成されているため、上述のように、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わっても、板バネの塑性変形を防止することが可能になっている。一方で、板バネがＬ形状に形成されている場合には、光学ユニットを小型化するために板バネを小型化すると、板バネの折り曲げ加工が困難になって、板バネの製造が困難になるおそれがある。また、小型化した板バネがＬ形状に形成されていると、板バネを部品単体で取り扱うときに、予期せぬ塑性変形が板バネに生じやすくなるため、板バネを部品単体で取り扱うときの板バネの取り扱いが煩雑になる。

そこで、本発明の課題は、カメラモジュールを有する可動体と、カメラモジュールの光軸を回動中心にする回動が可能となるように可動体を保持する保持体と、可動体と保持体とを繋ぐ複数のバネ部とを備える光学ユニットにおいて、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わったときに、バネ部を構成する板バネの塑性変形を防止することが可能でありながら、バネ部が小型化しても、バネ部を構成する板バネを容易に製造することが可能になるとともに、バネ部を構成する板バネを部品単体で取り扱うときに板バネを容易に取り扱うことが可能となる光学ユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の光学ユニットは、カメラモジュールを有する可動体と、可動体を保持する保持体と、カメラモジュールの光軸を回動中心にして保持体に対して可動体を回動させる回動機構と、可動体と保持体とを繋ぐ複数のバネ部とを備え、バネ部は、保持体に対する可動体の回動方向に弾性変形可能な平板状の第１板バネと、カメラモジュールの光軸の方向である光軸方向における第１板バネの端部が繋がるとともに光軸方向に弾性変形可能な平板状の第２板バネとを備え、第１板バネと第２板バネとは、別体で形成されており、別体で形成される第１板バネと第２板バネとが互いに固定されていることを特徴とする。

本発明の光学ユニットでは、可動体と保持体とを繋ぐバネ部は、保持体に対する可動体の回動方向に弾性変形可能な平板状の第１板バネと、光軸方向における第１板バネの端部が繋がるとともに光軸方向に弾性変形可能な平板状の第２板バネとを備えている。そのため、本発明では、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わったときに、第２板バネを弾性変形させることが可能になり、その結果、第１板バネの塑性変形を防止することが可能になる。すなわち、本発明では、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わったときに、バネ部を構成する板バネの塑性変形を防止することが可能になる。

また、本発明では、平板状の第１板バネと平板状の第２板バネとが別体で形成されており、別体で形成される第１板バネと第２板バネとが互いに固定されている。そのため、本発明では、第１板バネおよび第２板バネを製造する際に、第１板バネおよび第２板バネの折り曲げ加工を行う必要がない。したがって、本発明では、バネ部が小型化しても、バネ部を構成する第１板バネおよび第２板バネを容易に製造することが可能になる。また、本発明では、平板状の第１板バネと平板状の第２板バネとを部品単体で取り扱えば良いため、第１板バネおよび第２板バネを部品単体で取り扱うときに第１板バネおよび第２板バネは変形しにくくなる。したがって、本発明では、バネ部が小型化しても、バネ部を構成する第１板バネおよび第２板バネを部品単体で取り扱うときに第１板バネおよび第２板バネを容易に取り扱うことが可能となる。

本発明において、光学ユニットは、たとえば、４個のバネ部を備え、４個のバネ部は、カメラモジュールの光軸を中心とする略９０°ピッチで配置されている。

本発明において、バネ部は、光軸方向における第１板バネの一方側に配置されるとともに基端部が可動体および保持体のいずれか一方に固定される第２板バネと、光軸方向における第１板バネの他方側に配置されるとともに基端部が可動体および保持体のいずれか他方に固定される第２板バネとを備え、光軸方向における第１板バネの一端部は、可動体に固定される第２板バネの先端部に固定され、光軸方向における第１板バネの他端部は、保持体に固定される第２板バネの先端部に固定されていることが好ましい。このように構成すると、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わったときに、光軸方向における第１板バネの両側で第２板バネを弾性変形させることが可能になる。したがって、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わったときの、第１板バネの塑性変形を効果的に防止することが可能になる。

本発明において、第２板バネの基端部は、可動体または保持体に固定され、光軸方向における第１板バネの端部は、第２板バネの先端部に固定され、第２板バネの先端部には、光軸方向における第１板バネの端部が差し込まれるスリット状の切欠き部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、切欠き部を利用して第２板バネに対して第１板バネを容易に位置決めすることが可能になるとともに、切欠き部を利用して第２板バネに対して第１板バネを仮固定することが可能になる。したがって、第２板バネの先端部に対する第１板バネの端部の固定作業を容易に行うことが可能になる。

本発明において、光学ユニットは、光軸方向の一方側に配置される複数の第２板バネを繋ぐ連結部を備え、連結部は、光軸方向の一方側に配置される複数の第２板バネと同一平面上に配置される平板状に形成され、光軸方向の一方側に配置される複数の第２板バネと連結部とは一体で形成されていることが好ましい。このように構成すると、光軸方向の一方側に配置される複数の第２板バネがばらばらになっている場合と比較して、複数の第２板バネの取り扱いが容易になる。また、このように構成すると、光軸方向の一方側に配置される複数の第２板バネがばらばらになっている場合と比較して、第２板バネの固定作業を容易に行うことが可能になる。

なお、この場合であっても、連結部が、光軸方向の一方側に配置される複数の第２板バネと同一平面上に配置される平板状に形成されており、複数の第２板バネと連結部とが一体化している板バネが平板状になっているため、複数の第２板バネと連結部とが一体化している板バネを容易に製造することが可能になるとともに、複数の第２板バネと連結部とが一体化している板バネを部品単体として取り扱うときにこの板バネを容易に取り扱うことが可能となる。

本発明において、第１板バネは、第２板バネに固定される被固定部と、被固定部に繋がるとともに蛇行しながら光軸方向に伸びる蛇行部とを備え、第１板バネの厚さ方向から見たときの蛇行部の形状は、複数の直線部と複数の円弧部とから構成される波型状となっていることが好ましい。このように構成すると、光学ユニットに衝撃が加わったときに、第１板バネと第２板バネとの接続部に応力が集中しにくくなる。したがって、別体で形成される第１板バネと第２板バネとが互いに固定されていても、光学ユニットに衝撃が加わったときの、第１板バネと第２板バネとの接続部の損傷を防止することが可能になる。

本発明において、保持体は、可動体を回動可能に保持する第１中間部材と、第１中間部材を回動可能に保持する第２中間部材と、第２中間部材を回動可能に保持する固定体とを備え、可動体は、カメラモジュールの光軸を回動中心にして第１中間部材に対して回動可能となっており、第１中間部材は、カメラモジュールの光軸に交差する第１方向を回動の軸方向として第２中間部材に対して回動可能となっており、第２中間部材は、第１方向に交差するとともにカメラモジュールの光軸に交差する第２方向を回動の軸方向として固定体に対して回動可能となっており、第１方向における第１中間部材の両端部には、第２中間部材に対する第１中間部材の回動の支点となる第１支点部が配置され、第２方向における第２中間部材の両端部には、固定体に対する第２中間部材の回動の支点となる第２支点部が配置され、バネ部は、光軸方向から見たときに、カメラモジュールの光軸を中心とする周方向において第１支点部および第２支点部からずれた位置に配置されていることが好ましい。

このように構成すると、光軸方向から見たときに、カメラモジュールの光軸を中心とする周方向において、第１支点部および第２支点部とバネ部とが同じ位置に配置されていて、カメラモジュールの光軸を中心とする径方向において、第１支点部および第２支点部の外側または内側にバネ部が配置されている場合と比較して、カメラモジュールの光軸を中心とする径方向において、光学ユニットを小型化することが可能になる。

以上のように、本発明では、カメラモジュールを有する可動体と、カメラモジュールの光軸を回動中心にする回動が可能となるように可動体を保持する保持体と、可動体と保持体とを繋ぐ複数のバネ部とを備える光学ユニットにおいて、光学ユニットに光軸方向の衝撃が加わったときに、バネ部を構成する板バネの塑性変形を防止することが可能でありながら、バネ部が小型化しても、バネ部を構成する板バネを容易に製造することが可能になるとともに、バネ部を構成する板バネを部品単体で取り扱うときに板バネを容易に取り扱うことが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる光学ユニットの斜視図である。 図１に示す光学ユニットからカバー部材を取り外した状態の平面図である。 図１に示す光学ユニットの分解斜視図である。 図３に示す回動機構、第２中間部材およびケース体等の分解斜視図である。 図４に示す第１中間部材およびホルダ等の分解斜視図である。 図５のＥ部の拡大図である。 図６に示す板バネの側面図である。 図６に示す板バネの平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（光学ユニットの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる光学ユニット１の斜視図である。図２は、図１に示す光学ユニット１からカバー部材２５を取り外した状態の平面図である。図３は、図１に示す光学ユニット１の分解斜視図である。図４は、図３に示す回動機構５、第２中間部材１１およびケース体２４等の分解斜視図である。図５は、図４に示す第１中間部材１０およびホルダ２０等の分解斜視図である。以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向とする。また、図１等のＺ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。

本形態の光学ユニット１は、たとえば、スマートフォン等の携帯機器に搭載される小型かつ薄型のユニットであり、撮影用のレンズおよび撮像素子を有するカメラモジュール２を備えている。この光学ユニット１は、撮影時に振れが発生した場合の撮像画像に乱れが発生することを回避するための振れ補正機能を備えている。光学ユニット１は、全体として厚さの薄い扁平な直方体状に形成されている。光学ユニット１の厚さは、たとえば、３～４ｍｍ程度となっている。本形態の光学ユニット１は、カメラモジュール２の光軸Ｌの方向である光軸方向から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。光学ユニット１の４つの側面は、左右方向と上下方向とから構成されるＺＸ平面または前後方向と上下方向とから構成されるＹＺ平面と平行になっている。

光学ユニット１は、カメラモジュール２を有する可動体３と、可動体３を保持する保持体４と、カメラモジュール２の光軸Ｌを回動中心にして保持体４に対して可動体３を回動させる回動機構５と、可動体３と保持体４とを繋ぐための板バネ６～８とを備えている。保持体４は、可動体３を回動可能に保持する第１中間部材１０と、第１中間部材１０を回動可能に保持する第２中間部材１１と、第２中間部材１１を回動可能に保持する固定体１２とを備えている。可動体３は、カメラモジュール２の光軸Ｌを回動中心にして第１中間部材１０に対して回動可能となっている。

第１中間部材１０は、カメラモジュール２の光軸Ｌに交差する第１方向（図２等のＶ方向）を回動の軸方向として第２中間部材１１に対して回動可能となっている。すなわち、第１中間部材１０は、第１方向を軸線方向とする第１軸線Ｌ１（図２参照）を回動中心にして第２中間部材１１に対して回動可能となっている。本形態の第１方向は、光軸Ｌに直交している。第２中間部材１１は、第１方向に交差するとともにカメラモジュール２の光軸Ｌに交差する第２方向（図２等のＷ方向）を回動の軸方向として固定体１２に対して回動可能となっている。すなわち、第２中間部材１１は、第２方向を軸線方向とする第２軸線Ｌ２（図２参照）を回動中心にして固定体１２に対して回動可能となっている。本形態の第２方向は、第１方向に直交している。このように、可動体３と固定体１２との間には、ジンバル機構が構成されている。

本形態では、第１中間部材１０および第２中間部材１１が所定の基準位置に配置されているときのカメラモジュール２の光軸方向は、上下方向と一致している。また、第１中間部材１０が所定の基準位置に配置されているときに、第２方向は、光軸Ｌに直交している。すなわち、第１中間部材１０が所定の基準位置に配置されていて第２中間部材１１に対して回動していないときには、第２方向は、光軸Ｌに直交している。一方、第１中間部材１０が第２中間部材１１に対して回動しているときには、第２方向は、光軸Ｌに交差してはいるが、直角には交わっていない。第１方向は、上下方向から見たときに、前後方向に対して図２の反時計回りの方向（反時計方向）へ約５５°ずれた方向となっている。第２方向は、上下方向から見たときに、左右方向に対して図２の反時計方向へ約５５°ずれた方向となっている。

第１方向における第１中間部材１０の両端部には、第２中間部材１１に対する第１中間部材１０の回動の支点となる第１支点部１５が配置されている。第２方向における第２中間部材１１の両端部には、固定体１２に対する第２中間部材１１の回動の支点となる第２支点部１６が配置されている。また、光学ユニット１は、第１軸線Ｌ１および第２軸線Ｌ２の少なくともいずれか一方を回動中心にして保持体４に対して可動体３を回動させる回動機構１７を備えている。

可動体３は、光軸方向の厚さが薄い扁平な直方体状に形成されている。可動体３は、カメラモジュール２が固定されるホルダ２０を備えている。ホルダ２０は、樹脂材料で形成されている。ホルダ２０は、略正方形の枠状に形成されている。ホルダ２０の上端面は、光軸方向に直交する平面となっている。カメラモジュール２は、ホルダ２０によってカメラモジュール２の外周側が覆われるように、ホルダ２０の内周面に固定されている。上述のように、カメラモジュール２は、レンズおよび撮像素子を備えている。撮像素子は、カメラモジュール２の下端側に配置されており、カメラモジュール２の上側に配置される被写体がカメラモジュール２によって撮影される。カメラモジュール２の下端側からは、フレキシブルプリント基板２１が引き出されている。

第１中間部材１０は、枠部材２２と、枠部材２２に固定されるカバー板２３とから構成されている。枠部材２２は、ステンレス鋼等の金属材料で形成されている。枠部材２２は、ホルダ２０の下側に配置される基部２２ａと、基部２２ａから上側に向かって立ち上がる２個の立上部２２ｂと、基部２２ａから上側に向かって立ち上がる２個の立上部２２ｃとを備えている。基部２２ａは、略正方形の枠状に形成されている。また、基部２２ａは、平板状に形成されている。基部２２ａの下面は、光軸方向に直交する平面となっている。立上部２２ｂ、２２ｃは、略長方形の平板状に形成されている。立上部２２ｂ、２２ｃは、略正方形の枠状に形成される基部２２ａの四隅のそれぞれから上側に向かって立ち上がっている。立上部２２ｂの厚さ方向は、第１方向と一致し、立上部２２ｃの厚さ方向は、第２方向と一致している。

カバー板２３は、ステンレス鋼等の金属材料で形成されている。カバー板２３は、略正方形の枠状に形成されている。また、カバー板２３は、平板状に形成されている。カバー板２３は、立上部２２ｂ、２２ｃの上端面に固定されている。ホルダ２０は、上下方向において、基部２２ａとカバー板２３との間に配置されている。また、ホルダ２０は、光軸Ｌを中心とする径方向において、立上部２２ｂ、２２ｃの内側に配置されている。

第２中間部材１１は、ステンレス鋼等の金属材料によって形成されている。また、第２中間部材１１は、バネ性を有する金属板を所定形状に折り曲げることで形成されている。第２中間部材１１は、第１中間部材１０よりも上側に配置される基部１１ａと、基部１１ａから第１方向の両側に向かって伸びる２本の腕部１１ｂと、基部１１ａから第２方向の両側に向かって伸びる２本の腕部１１ｃとによって構成されている。基部１１ａは、円形の枠状に形成されている。基部１１ａの内周側には、カメラモジュール２の上端部が配置されている。

図４に示すように、腕部１１ｂの先端側は、下側に向かって折れ曲がっている。腕部１１ｂの先端部１１ｄは、平板状に形成されている。先端部１１ｄの厚さ方向は、第１方向と略一致している。先端部１１ｄは、第１方向において、立上部２２ｂの外側に配置されている。腕部１１ｃの先端側は、下側に向かって折れ曲がっている。腕部１１ｃの先端部１１ｅは、平板状に形成されている。先端部１１ｅの厚さ方向は、第２方向と略一致している。先端部１１ｅは、第２方向において、立上部２２ｃの外側に配置されている。

先端部１１ｄには、第１支点部１５の一部を構成する後述の球体２７の一部が配置される凹部１１ｆが形成されている（図４参照）。凹部１１ｆは、半球状に形成されている。凹部１１ｆは、第１方向の内側に向かって窪んでいる。先端部１１ｅには、第２支点部１６の一部を構成する後述の球体２９の一部が配置される凹部１１ｇが形成されている（図４参照）。凹部１１ｇは、半球状に形成されている。凹部１１ｇは、第２方向の内側に向かって窪んでいる。

固定体１２は、光軸Ｌを中心とする径方向において可動体３、第１中間部材１０および第２中間部材１１の外側に配置される枠状のケース体２４と、ケース体２４を覆うカバー部材２５とを備えている。ケース体２４は、樹脂材料で形成されている。ケース体２４は、略四角筒状に形成されている。上下方向から見たときのケース体２４の形状は、略正方形の枠状となっている。カバー部材２５は、光学ユニット１の上面および側面等を構成している。カバー部材２５の上面部には、第２中間部材１１等が配置される貫通穴が形成されている。

第１支点部１５は、第１中間部材１０の立上部２２ｂに固定される支持部材２６と、支持部材２６に固定される球状の球体２７とを備えている（図４参照）。支持部材２６および球体２７は、金属材料で形成されている。支持部材２６は、球体２７が固定される平板状の固定部２６ａを備えている。固定部２６ａの厚さ方向は、第１方向と一致している。球体２７は、第１方向における固定部２６ａの内側面に固定されている。球体２７は、たとえば、固定部２６ａに溶接されて固定されている。固定部２６ａは、第１方向において、立上部２２ｂの外側に配置されている。第２中間部材１１の先端部１１ｄは、第１方向において、立上部２２ｂと固定部２６ａとの間に配置されている。球体２７の一部は、凹部１１ｆの中に配置されている。腕部１１ｂのバネ性によって、球体２７は、凹部１１ｆの底面に所定の接触圧で接触している。

第２支点部１６は、ケース体２４に固定される支持部材２８と、支持部材２８に固定される球状の球体２９とを備えている（図４参照）。支持部材２８および球体２９は、金属材料で形成されている。支持部材２８は、球体２９が固定される平板状の固定部２８ａを備えている。固定部２８ａの厚さ方向は、第２方向と一致している。球体２９は、第２方向における固定部２８ａの内側面に固定されている。球体２９は、たとえば、固定部２８ａに溶接されて固定されている。固定部２８ａは、第２方向において、第２中間部材１１の先端部１１ｅの外側に配置されている。球体２９の一部は、凹部１１ｇの中に配置されている。腕部１１ｃのバネ性によって、球体２９は、凹部１１ｇの底面に所定の接触圧で接触している。

回動機構５は、ホルダ２０の側面に固定される駆動用磁石３２と、駆動用磁石３２に対向配置される駆動用コイル３３とを備えている。駆動用磁石３２は、長方形の平板状に形成されている。駆動用磁石３２は、ホルダ２０の、左右方向の一方の側面に固定されている。駆動用磁石３２は、前後方向において２極に着磁されている。駆動用コイル３３は、略長方形状の枠状に導線が巻回されることで形成されている。駆動用コイル３３は、フレキシブルプリント基板３５に取り付けられている。フレキシブルプリント基板３５は、ケース体２４の外周面に固定されている。駆動用磁石３２と駆動用コイル３３とは左右方向で対向している。

回動機構１７は、ホルダ２０の側面に固定される駆動用磁石３７、３８と、駆動用磁石３７に対向配置される駆動用コイル３９と、駆動用磁石３８に対向配置される駆動用コイル４０とを備えている。駆動用磁石３７、３８は、長方形の平板状に形成されている。駆動用磁石３７は、ホルダ２０の、左右方向の他方の側面に固定されている。駆動用磁石３８は、ホルダ２０の、前後方向の一方の側面に固定されている。駆動用磁石３７、３８は、上下方向において２極に着磁されている。駆動用コイル３９、４０は、略長方形状の枠状に導線が巻回されることで形成されている。駆動用コイル３９、４０は、フレキシブルプリント基板３５に取り付けられている。駆動用磁石３７と駆動用コイル３９とは左右方向で対向し、駆動用磁石３８と駆動用コイル４０とは前後方向で対向している。

駆動用磁石３２が固定されるホルダ２０の側面と駆動用磁石３２との間には、磁性材料からなる磁性板３４（図５参照）が配置されている。同様に、駆動用磁石３７が固定されるホルダ２０の側面と駆動用磁石３７との間には磁性板３４が配置され、駆動用磁石３８が固定されるホルダ２０の側面と駆動用磁石３７との間には磁性板３４が配置されている。磁性板３４は、ホルダ２０の側面に固定されている。

フレキシブルプリント基板３５には、磁性材料からなる磁性板４１（図４参照）が固定されている。磁性板４１は、フレキシブルプリント基板３５の、駆動用コイル３９が固定されている面の反対側の面と、フレキシブルプリント基板３５の、駆動用コイル４０が固定されている面の反対側の面との２箇所に固定されている。駆動用磁石３７と磁性板４１との間に生じる磁気的吸引力と、駆動用磁石３８と磁性板４１との間に生じる磁気的吸引力とによって、基準位置に配置される第１中間部材１０および第２中間部材１１の位置が保持されている。すなわち、磁性板４１は、駆動用コイル３９、４０に電流が供給されていないときに、第１中間部材１０および第２中間部材１１の姿勢を維持する機能を果たしている。

光学ユニット１では、可動体３の傾きの変化を検知するための所定の検知機構によって可動体３の傾きの変化が検知されると、検知機構の検知結果に基づいて、駆動用コイル３３、３９、４０に電流が供給されて、振れが補正される。

（板バネの構成）
図６は、図５のＥ部の拡大図である。図７は、図６に示す板バネ６の側面図である。図８は、図６に示す板バネ７の平面図である。

本形態の光学ユニット１は、４枚の板バネ６と１枚の板バネ７と１枚の板バネ８とを備えている。板バネ６は、金属材料によって形成されている。本形態の板バネ６は、銅合金によって形成されている。板バネ６は、光軸方向に直交する所定の方向を厚さ方向とする平板状に形成されている。具体的には、板バネ６は、保持体４に対する可動体３の回動方向（すなわち、光軸Ｌを回動中心とする可動体３の回動方向）を厚さ方向とする平板状に形成されている。板バネ６は、保持体４に対する可動体３の回動方向に弾性変形可能となっている。また、板バネ６は、全体として光軸方向に細長い平板状に形成されている。板バネ６の厚さは、たとえば、２０～４０μｍ程度となっている。また、板バネ６の幅は、たとえば、０．２～０．３ｍｍ程度となっている。

４枚の板バネ６は、光軸Ｌを中心とする略９０°ピッチで配置されている。可動体３が基準位置に配置されているときには、４枚の板バネ６のうちの２枚の板バネ６は、上下方向から見たときに、前後方向に対して図２の反時計方向へ約３５°ずれた位置に配置され、残りの２枚の板バネ６は、上下方向から見たときに、左右方向に対して図２の反時計方向へ約３５°ずれた位置に配置されている。また、板バネ６は、光軸Ｌを中心とする径方向において、可動体３および第１中間部材１０よりも外側に配置されている。

板バネ６は、板バネ７の一部を構成する後述のバネ保持部７ａに固定される被固定部６ａと、板バネ８の一部を構成する後述のバネ保持部８ａに固定される被固定部６ｂと、被固定部６ａ、６ｂに繋がるとともに蛇行しながら光軸方向に伸びる蛇行部６ｃとから構成されている。被固定部６ａ、６ｂは、光軸方向に伸びる直線状に形成されている。被固定部６ａは、板バネ６の上端部を構成し、被固定部６ｂは、板バネ６の下端部を構成している。すなわち、被固定部６ａは、光軸方向における板バネ６の一端部を構成し、被固定部６ｂは、光軸方向における板バネ６の他端部を構成している。

蛇行部６ｃは、被固定部６ａと被固定部６ｂとの間に配置されている。図７に示すように、板バネ６の厚さ方向から見たときの蛇行部６ｃの形状は、複数の直線部６ｄと複数の円弧部６ｅとから構成される波型状となっている。直線部６ｄは、光軸Ｌを中心とする径方向に伸びる直線状に形成されている。円弧部６ｅは、半円状に形成されており、光軸方向に並ぶ直線部６ｄを繋いでいる。すなわち、蛇行部６ｃは、光軸Ｌを中心とする径方向で蛇行している。

板バネ７、８は、金属材料によって形成されている。本形態の板バネ７、８は、板バネ６と同様の銅合金によって形成されている。板バネ７、８は、光軸方向を厚さ方向とする平板状に形成されている。板バネ７、８の厚さは、たとえば、２０～４０μｍ程度となっている。板バネ７、８は、全体として略正方形の枠状に形成されている。板バネ７は、ホルダ２０の上端面に固定されている。板バネ７は、板バネ６の上側に配置されている。すなわち、板バネ７は、光軸方向における板バネ６の一方側に配置されている。板バネ７とカバー板２３との間には隙間が形成されている。板バネ８は、枠部材２２の基部２２ａの下面に固定されている。板バネ８は、板バネ６の下側に配置されている。すなわち、板バネ８は、光軸方向における板バネ６の他方側に配置されている。

板バネ７は、板バネ６の被固定部６ａが繋がる４個のバネ保持部７ａと、４個のバネ保持部７ａを繋ぐ連結部７ｂとから構成されている。すなわち、４個のバネ保持部７ａと連結部７ｂとは一体で形成されている。すなわち、４個のバネ保持部７ａと連結部７ｂとは１枚の金属板から一緒に製造されており、４個のバネ保持部７ａは、連結部７ｂを介して一体になっている。また、４個のバネ保持部７ａと連結部７ｂとは同一平面上に配置されている。４個のバネ保持部７ａは、略正方形の枠状に形成される板バネ７の四隅の近傍から板バネ７の外周側に向かって突出しており、光軸Ｌを中心とする略９０°ピッチで配置されている。

可動体３が基準位置に配置されている状態では、４個のバネ保持部７ａのうちの２個のバネ保持部７ａは、上下方向から見たときに、前後方向に対して図２の反時計方向へ約３５°ずれた方向に突出している。また、可動体３が基準位置に配置されている状態では、残りの２個のバネ保持部７ａは、上下方向から見たときに、左右方向に対して図２の反時計方向へ約３５°ずれた位置に配置されている。

バネ保持部７ａの基端は、連結部７ｂに繋がっている。バネ保持部７ａの基端部および連結部７ｂは、ホルダ２０の上端面に固定されている。すなわち、バネ保持部７ａの基端部および連結部７ｂは、可動体３に固定されている。バネ保持部７ａは、光軸方向に弾性変形可能となっている。光軸方向におけるバネ保持部７ａのバネ定数は、光軸方向における板バネ６のバネ定数よりも大幅に小さくなっている。バネ保持部７ａの幅は、バネ保持部７ａの先端から基端に向かうにしたがって次第に広くなっている。

板バネ６の被固定部６ａは、バネ保持部７ａの先端部に固定されている。バネ保持部７ａの先端部には、被固定部６ａが差し込まれるスリット状の切欠き部７ｃが形成されている。切欠き部７ｃは、バネ保持部７ａの先端から基端側に向かって形成されている。被固定部６ａは、切欠き部７ｃに差し込まれた状態でバネ保持部７ａに固定されている。本形態では、被固定部６ａは、バネ保持部７ａに半田付けされて固定されている。

板バネ８は、板バネ７と同形状に形成されている。板バネ８は、板バネ６の被固定部６ｂが繋がる４個のバネ保持部８ａと、４個のバネ保持部８ａを繋ぐ連結部８ｂとから構成されている。すなわち、４個のバネ保持部８ａと連結部８ｂとは一体で形成されている。すなわち、４個のバネ保持部８ａと連結部８ｂとは１枚の金属板から一緒に製造されており、４個のバネ保持部８ａは、連結部８ｂを介して一体になっている。また、４個のバネ保持部８ａと連結部８ｂとは同一平面上に配置されている。４個のバネ保持部８ａは、板バネ８の四隅の近傍から板バネ８の外周側に向かって突出しており、光軸Ｌを中心とする略９０°ピッチで配置されている。可動体３が基準位置に配置されている状態では、４個のバネ保持部８ａは、上下方向において、４個のバネ保持部８ａと重なっている。

バネ保持部８ａの基端は、連結部８ｂに繋がっている。バネ保持部８ａの基端部および連結部８ｂは、枠部材２２の基部２２ａの下面に固定されている。すなわち、バネ保持部８ａの基端部および連結部８ｂは、保持体４に固定されている。バネ保持部８ａは、光軸方向に弾性変形可能となっている。光軸方向におけるバネ保持部８ａのバネ定数は、光軸方向におけるバネ保持部７ａのバネ定数と等しくなっており、光軸方向における板バネ６のバネ定数よりも大幅に小さくなっている。バネ保持部８ａの幅は、バネ保持部８ａの先端から基端に向かうにしたがって次第に広くなっている。

板バネ６の被固定部６ｂは、バネ保持部８ａの先端部に固定されている。バネ保持部８ａの先端部には、被固定部６ｂが差し込まれるスリット状の切欠き部８ｃが形成されている（図６参照）。切欠き部８ｃは、バネ保持部８ａの先端から基端側に向かって形成されている。被固定部６ｂは、切欠き部８ｃに差し込まれた状態でバネ保持部８ａに固定されている。本形態では、被固定部６ｂは、バネ保持部８ａに半田付けされて固定されている。

本形態では、板バネ６と、板バネ７のバネ保持部７ａと、板バネ８のバネ保持部８ａとによって、可動体３と保持体４とを繋ぐバネ部４３が構成されている。すなわち、光学ユニット１は、４個のバネ部４３を備えている。板バネ６とバネ保持部７ａとバネ保持部８ａとは、別体で形成されており、バネ部４３では、別体で形成される板バネ６とバネ保持部７ａとバネ保持部８ａとが互いに固定されている。４個のバネ部４３は、光軸Ｌを中心とする略９０°ピッチで配置されている。なお、本明細書における「４個のバネ部４３は、光軸Ｌを中心とする略９０°ピッチで配置されている」には、４個のバネ部４３が光軸Ｌを中心にして９０°の等角度ピッチで配置されている場合と９０°の等角度ピッチで配置されていない場合との両者が含まれている。

図２に示すように、バネ部４３は、光軸方向から見たときに、光軸Ｌを中心とする周方向において第１支点部１５および第２支点部１６からずれた位置に配置されている。また、バネ部４３は、光軸方向から見たときに、光軸Ｌを中心とする径方向において第１支点部１５および第２支点部１６とほぼ同じ位置に配置されている。本形態では、バネ部４３によって、保持体４に対する可動体３の回動方向において、基準位置に配置される可動体３の位置が保持されている。すなわち、バネ部４３は、駆動用コイル３３に電流が供給されていないときに、保持体４に対する可動体３の回動方向において、可動体３の姿勢を維持する機能を果たしている。

本形態の板バネ６は、保持体４に対する可動体３の回動方向に弾性変形可能な第１板バネとなっている。また、本形態のバネ保持部７ａ、８ａは、光軸方向における板バネ６の端部が繋がるとともに光軸方向に弾性変形可能な第２板バネとなっている。具体的には、バネ保持部７ａは、光軸方向における板バネ６の一方側に配置されるとともに基端部が可動体３に固定される第２板バネとなっており、バネ保持部８ａは、光軸方向における板バネ６の他方側に配置されるとともに基端部が保持体４に固定される第２板バネとなっている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、可動体３と保持体４とを繋ぐバネ部４３は、保持体４に対する可動体３の回動方向に弾性変形可能な平板状の板バネ６と、光軸方向における板バネ６の端部が繋がるとともに光軸方向に弾性変形可能な平板状のバネ保持部７ａ、８ａとから構成されている。また、本形態では、光軸方向におけるバネ保持部７ａ、８ａのバネ定数は、光軸方向における板バネ６のバネ定数よりも大幅に小さくなっている。そのため、本形態では、光学ユニット１に光軸方向の衝撃が加わったときに、バネ保持部７ａ、８ａを弾性変形させることが可能になり、その結果、板バネ６の塑性変形を防止することが可能になる。

特に本形態では、光軸方向における板バネ６の一端部がバネ保持部７ａに繋がるとともに、光軸方向における板バネ６の他端部がバネ保持部８ａに繋がっており、光学ユニット１に光軸方向の衝撃が加わったときに、光軸方向における板バネ６の両側でバネ保持部７ａ、８ａを弾性変形させることが可能になる。したがって、本形態では、光学ユニット１に光軸方向の衝撃が加わったときの、板バネ６の塑性変形を効果的に防止することが可能になる。

本形態では、平板状の板バネ６と平板状の板バネ７と平板状の板バネ８が別体で形成されており、別体で形成される板バネ６と板バネ７とが互いに固定されるとともに、別体で形成される板バネ６と板バネ８とが互いに固定されている。そのため、本形態では、板バネ６～８を製造する際に、板バネ６～８の折り曲げ加工を行う必要がない。したがって、本形態では、バネ部４３が小型化しても、板バネ６～８を容易に製造することが可能になる。また、本形態では、平板状の板バネ６～８のそれぞれを部品単体として取り扱えば良いため、板バネ６～８を部品単体で取り扱うときに板バネ６～８は変形しにくくなる。したがって、本形態では、バネ部４３が小型化しても、板バネ６～８を部品単体で取り扱うときに板バネ６～８を容易に取り扱うことが可能となる。

本形態では、バネ保持部７ａの先端部に、板バネ６の被固定部６ａが差し込まれるスリット状の切欠き部７ｃが形成され、バネ保持部８ａの先端部に、板バネ６の被固定部６ｂが差し込まれるスリット状の切欠き部８ｃが形成されている。そのため、本形態では、切欠き部７ｃ、８ｃを利用してバネ保持部７ａ、８ａに対して板バネ６を容易に位置決めすることが可能になるとともに、切欠き部７ｃ、８ｃを利用してバネ保持部７ａ、８ａに対して板バネ６を仮固定することが可能になる。したがって、本形態では、バネ保持部７ａ、８ａの先端部に対する被固定部６ａ、６ｂの固定作業を容易に行うことが可能になる。

本形態では、４個のバネ保持部７ａが連結部７ｂを介して一体になっている。そのため、本形態では、４個のバネ保持部７ａがばらばらになっている場合と比較して、４個のバネ保持部７ａの取り扱いが容易になるとともに、４個のバネ保持部７ａの固定作業を容易に行うことが可能になる。同様に本形態では、４個のバネ保持部８ａが連結部８ｂを介して一体になっているため、４個のバネ保持部８ａがばらばらになっている場合と比較して、４個のバネ保持部８ａの取り扱いが容易になるとともに、４個のバネ保持部８ａの固定作業を容易に行うことが可能になる。

本形態では、板バネ６は、被固定部６ａと被固定部６ｂとの間に配置される蛇行部６ｃを備えており、蛇行部６ｃは、蛇行しながら光軸方向に伸びている。そのため、本形態では、光学ユニット１に衝撃が加わったときに、被固定部６ａとバネ保持部７ａとの接続部、および、被固定部６ｂとバネ保持部８ａとの接続部に応力が集中しにくくなる。したがって、本形態では、別体で形成される板バネ６の被固定部６ａと板バネ７のバネ保持部７ａとが互いに固定されるとともに、別体で形成される板バネ６の被固定部６ｂと板バネ８のバネ保持部８ａとが互いに固定されていても、光学ユニット１に衝撃が加わったときの、被固定部６ａとバネ保持部７ａとの接続部、および、被固定部６ｂとバネ保持部８ａとの接続部の損傷を防止することが可能になる。

本形態では、バネ部４３は、光軸方向から見たときに、光軸Ｌを中心とする周方向において第１支点部１５および第２支点部１６からずれた位置に配置されている。そのため、本形態では、光軸方向から見たときに、光軸Ｌを中心とする周方向において、第１支点部１５および第２支点部１６とバネ部４３とが同じ位置に配置されていて、光軸Ｌを中心とする径方向において、第１支点部１５および第２支点部１６の外側または内側にバネ部４３が配置されている場合と比較して、光軸Ｌを中心とする径方向において、光学ユニット１を小型化することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、板バネ６が、保持体４に対する可動体３の回動方向に弾性変形可能となっているのであれば、板バネ６の厚さ方向は、保持体４に対する可動体３の回動方向に対して若干傾いていても良い。また、上述した形態において、バネ保持部７ａが光軸方向に弾性変形可能となっているのであれば、バネ保持部７ａの厚さ方向は、光軸方向に対して若干傾いていても良い。同様に、バネ保持部８ａが光軸方向に弾性変形可能となっているのであれば、バネ保持部８ａの厚さ方向は、光軸方向に対して若干傾いていても良い。

上述した形態において、板バネ６の蛇行部６ｃは、光軸方向に伸びる直線状の複数の直線部と、光軸Ｌを中心とする径方向で並ぶこの直線部を繋ぐ円弧状の複数の円弧部とから構成されていても良い。また、板バネ６は、蛇行部６ｃに代えて、長方形状、楕円形状または長円形状等に形成される基部を備えていても良い。この場合には、基部を貫通する貫通穴が基部に形成されていても良いし、基部にスリット状の溝が形成されていても良い。また、板バネ６の全体が長方形状、楕円形状または長円形状等に形成されていても良い。この場合には、板バネ６を貫通する貫通穴やスリット状の溝が板バネ６に形成されていても良い。

上述した形態において、バネ保持部７ａは、二股状に形成されていても良い。同様に、バネ保持部８ａは、二股状に形成されていても良い。また、上述した形態において、板バネ７は、２個のバネ保持部７ａと、この２個のバネ保持部７ａを繋ぐ連結部とから構成されていても良い。この場合には、光学ユニット１は、２枚の板バネ７を備えている。同様に、板バネ８は、２個のバネ保持部８ａと、この２個のバネ保持部８ａを繋ぐ連結部とから構成されていても良い。この場合には、光学ユニット１は、２枚の板バネ８を備えている。さらに、上述した形態において、４個のバネ保持部７ａが繋がっていなくても良い。すなわち、４個のバネ保持部７ａがばらばらになっていても良い。同様に、４個のバネ保持部８ａがばらばらになっていても良い。また、上述した形態において、板バネ７の形状と板バネ８の形状とが異なっていても良い。

上述した形態において、被固定部６ａは、溶接または接着によってバネ保持部７ａに固定されていても良い。同様に、被固定部６ｂは、溶接または接着によってバネ保持部８ａに固定されていても良い。また、上述した形態において、板バネ７が保持体４に固定され、板バネ８が可動体３に固定されていても良い。さらに、上述した形態において、光学ユニット１が備えるバネ部４３の数は、３個であっても良いし、５個以上であっても良い。この場合には、複数のバネ部４３は、たとえば、光軸Ｌを中心とする等角度ピッチで配置されている。

上述した形態において、光学ユニット１は、板バネ８を備えていなくても良い。この場合には、被固定部６ｂは、枠部材２２に固定されている。また、この場合には、板バネ６と板バネ７のバネ保持部７ａとによって、バネ部４３が構成されている。また、上述した形態において、光学ユニット１は、板バネ７を備えていなくても良い。この場合には、被固定部６ａは、ホルダ２０に固定されている。また、この場合には、板バネ６と板バネ８のバネ保持部８ａとによって、バネ部４３が構成されている。

上述した形態において、バネ部４３は、光軸方向から見たときに、光軸Ｌを中心とする周方向において第１支点部１５および第２支点部１６と同じ位置に配置されていても良い。この場合には、バネ部４３は、光軸方向から見たときに、光軸Ｌを中心とする径方向において第１支点部１５および第２支点部１６からずれた位置に配置されている。また、上述した形態において、第１方向は、光軸Ｌに直交していなくても良い。たとえば、第１方向と光軸Ｌとがなす角度は、８０°等であっても良い。また、上述した形態において、第２方向は、第１方向に直交していなくても良い。

上述した形態において、カメラモジュール２は、カメラモジュール２のレンズおよび撮像素子を、第１軸線Ｌ１を回動中心にして回動させるとともに第２軸線Ｌ２を回動中心にして回動させる回動機構を備えていても良い。この場合には、第１中間部材１０および第２中間部材１１が不要になる。また、この場合には、板バネ８は、ケース体２４に固定されている。

１ 光学ユニット
２ カメラモジュール
３ 可動体
４ 保持体
５ 回動機構
６ 板バネ（第１板バネ）
６ａ、６ｂ 被固定部
６ｃ 蛇行部
６ｄ 直線部
６ｅ 円弧部
７ａ、８ａ バネ保持部（第２板バネ）
７ｂ、８ｂ 連結部
７ｃ、８ｃ 切欠き部
１０ 第１中間部材
１１ 第２中間部材
１２ 固定体
１５ 第１支点部
１６ 第２支点部
４３ バネ部
Ｌ カメラモジュールの光軸
Ｖ 第１方向
Ｗ 第２方向

Claims (7)

1. カメラモジュールを有する可動体と、前記可動体を保持する保持体と、前記カメラモジュールの光軸を回動中心にして前記保持体に対して前記可動体を回動させる回動機構と、前記可動体と前記保持体とを繋ぐ複数のバネ部とを備え、
   前記バネ部は、前記保持体に対する前記可動体の回動方向に弾性変形可能な平板状の第１板バネと、前記カメラモジュールの光軸の方向である光軸方向における前記第１板バネの端部が繋がるとともに前記光軸方向に弾性変形可能な平板状の第２板バネとを備え、
   前記第１板バネと前記第２板バネとは、別体で形成されており、
   別体で形成される前記第１板バネと前記第２板バネとが互いに固定されていることを特徴とする光学ユニット。
2. ４個の前記バネ部を備え、
   ４個の前記バネ部は、前記カメラモジュールの光軸を中心とする略９０°ピッチで配置されていることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
3. 前記バネ部は、前記光軸方向における前記第１板バネの一方側に配置されるとともに基端部が前記可動体および前記保持体のいずれか一方に固定される前記第２板バネと、前記光軸方向における前記第１板バネの他方側に配置されるとともに基端部が前記可動体および前記保持体のいずれか他方に固定される前記第２板バネとを備え、
   前記光軸方向における前記第１板バネの一端部は、前記可動体に固定される前記第２板バネの先端部に固定され、
   前記光軸方向における前記第１板バネの他端部は、前記保持体に固定される前記第２板バネの先端部に固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の光学ユニット。
4. 前記第２板バネの基端部は、前記可動体または前記保持体に固定され、
   前記光軸方向における前記第１板バネの端部は、前記第２板バネの先端部に固定され、
   前記第２板バネの先端部には、前記光軸方向における前記第１板バネの端部が差し込まれるスリット状の切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光学ユニット。
5. 前記光軸方向の一方側に配置される複数の前記第２板バネを繋ぐ連結部を備え、
   前記連結部は、前記光軸方向の一方側に配置される複数の前記第２板バネと同一平面上に配置される平板状に形成され、
   前記光軸方向の一方側に配置される複数の前記第２板バネと前記連結部とは一体で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光学ユニット。
6. 前記第１板バネは、前記第２板バネに固定される被固定部と、前記被固定部に繋がるとともに蛇行しながら前記光軸方向に伸びる蛇行部とを備え、
   前記第１板バネの厚さ方向から見たときの前記蛇行部の形状は、複数の直線部と複数の円弧部とから構成される波型状となっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光学ユニット。
7. 前記保持体は、前記可動体を回動可能に保持する第１中間部材と、前記第１中間部材を回動可能に保持する第２中間部材と、前記第２中間部材を回動可能に保持する固定体とを備え、
   前記可動体は、前記カメラモジュールの光軸を回動中心にして前記第１中間部材に対して回動可能となっており、
   前記第１中間部材は、前記カメラモジュールの光軸に交差する第１方向を回動の軸方向として前記第２中間部材に対して回動可能となっており、
   前記第２中間部材は、第１方向に交差するとともに前記カメラモジュールの光軸に交差する第２方向を回動の軸方向として前記固定体に対して回動可能となっており、
   第１方向における前記第１中間部材の両端部には、前記第２中間部材に対する前記第１中間部材の回動の支点となる第１支点部が配置され、
   第２方向における前記第２中間部材の両端部には、前記固定体に対する前記第２中間部材の回動の支点となる第２支点部が配置され、
   前記バネ部は、前記光軸方向から見たときに、前記カメラモジュールの光軸を中心とする周方向において前記第１支点部および前記第２支点部からずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光学ユニット。

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