JP6483980B2 - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents

Description

本発明は、カメラ付き携帯電話機等に搭載される振れ補正機能付き光学ユニットに関するものである。

近年、携帯電話機等の携帯機器は、撮影用の光学ユニットが搭載された光学機器として構成されている。かかる光学ユニットにおいては、ユーザーの手振れによる撮影画像の乱れを抑制するために、可動体を揺動させて振れを補正する構成が提案されている。かかる振れ補正を行うには、可動体を固定体に対して揺動可能に支持する必要がある。そこで、可動体と固定体との間にジンバル機構を設けた構成が提案されている。ここで、ジンバル機構は、可動体と固定体との間に設けられた可動枠と、可動枠と固定体との間において光軸方向に対して交差する第１軸線方向で離間する２個所に設けられた第１揺動支点と、可動枠と可動体との間において光軸方向および第１軸線方向に対して交差する第２軸線方向で離間する２個所に設けられた第２揺動支点とを備えている（特許文献１参照）。

特開２０１４−６５２２号公報

特許文献１に記載のジンバル機構によって可動体を第１軸線周りおよび第２軸線周りに揺動可能に構成した場合、第１揺動支点や第２揺動支点での接点部での荷重が適正であることが求められる。例えば、接点部での荷重が大であると、可動体は、一方側へはスムーズに揺動するが、他方側へはスムーズに揺動しない等の問題が発生する。また、接点部での荷重が小さいと、外部から伝わった振動等が原因で可動体に不要な振動が発生しやすい等の問題が発生する。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、可動体を揺動可能に支持するジンバル機構の接点部に加わる荷重を適正なレベルとすることができる振れ補正機能付き光学ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、光学素子を備えた可動体と、ジンバル機構を介して前記可動体を光軸方向に交差する第１軸線周りに揺動可能に支持するとともに、前記光軸方向および前記第１軸線に交差する第２軸線周りに揺動可能に支持する固定体と、前記可動体を前記第１軸線周りおよび前記第２軸線周りに駆動する駆動機構と、を有し、前記ジンバル機構は、可動枠と、該可動枠と前記固定体との間において前記第１軸線方向で離間する２個所に設けられた第１揺動支点と、前記可動枠と前記可動体との間において前記第２軸線方向で離間する２個所に設けられた第２揺動支点とを備え、前記ジンバル機構には、前記２個所の第１揺動支点の各々に設けられ、前記第１揺動支点において前記第１軸線方向で前記可動枠側と接する接点部に前記可動枠側と当接する方向の弾性的な荷重を印加する第１接点用バネと、前記２個所の第２揺動支点の各々に設けられ、前記第２揺動支点において前記第２軸線方向で前記可動枠側と接する接点部に前記可動枠側と当接する方向の弾性的な荷重を印加する第２接点用バネと、を含む複数の接点用バネが設けられていることを特徴とする。

本発明では、ジンバル機構の第１揺動支点および第２揺動支点の少なくとも一方の揺動支点では、可動枠側との接点部に弾性的な荷重を印加する接点用バネが設けられているため、接点用バネによって、揺動支点での可動枠側との接点部に適正な荷重を加えることができる。このため、揺動支点では、一方側および他方側にスムーズに揺動させることがで
きるとともに、外部から伝わった振動等が原因で可動体が不要な振動することを抑制することができる。

また、本発明において、前記接点用バネは、前記２個所の第１揺動支点の各々に第１接点用バネとして設けられ、前記２個所の第２揺動支点の各々に第２接点用バネとして設けられているため、第１揺動支点および第２揺動支点のいずれにおいても、可動枠側との接点部に適正な荷重を加えることができる。

本発明において、前記２個所の第１揺動支点の各々に設けられた前記第１接点用バネ、および前記２個所の第２揺動支点の各々に設けられた前記第２接点用バネはいずれも、付勢力が等しいことが好ましい。かかる構成によれば、第１揺動支点を中心に可動体を適正に揺動させることができるとともに、第２揺動支点を中心に可動体を適正に揺動させることができる。

本発明において、前記第１接点用バネは、前記固定体側に設けられ、前記第２接点用バネは、前記可動体側に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、可動枠に接点用バネを設ける場合に比して、構成の簡素化を図ることができる。

本発明において、接点用バネは、板状であり、当該接点用バネを固定するための固定部と、該固定部から延在する延在部と、該延在部の前記固定部とは反対側の端部で前記固定体に向けて折り返された折り返し部と、を備え、前記折り返し部に前記接点部が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、簡素な構成で接点用バネを構成することができる。

本発明において、前記接点用バネは、前記固定部と、前記延在部および前記折り返し部を構成する第１板状部材と、前記折り返し部に固定され、前記第１板状部材とは異なる材料からなる第２板状部材と、を備え、前記第２板状部材によって前記接点部が構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、接点用バネにおいてバネ性を発揮する延在部および折り返し部についてはバネ性の面から適正な材料で構成することができる一方、接点部については摺動性等の面から適正な材料で構成することができる。

本発明において、前記折り返し部には穴が形成され、前記第２板状部材は、前記折り返し部に重なるフランジ部と、該フランジ部から前記穴に向けて突出して当該穴に嵌った凸部と、を備えている構成を採用することができる。

本発明において、前記接点用バネは、前記折り返し部に、前記接点部に対する前記光軸方向の一方側から前記可動枠の前記光軸方向の一方側に向けて突出した第１凸部と、前記接点部に対する前記光軸方向の他方側から前記可動枠の前記光軸方向の他方側に向けて突出した第２凸部と、が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、可動枠の光軸方向での可動範囲が制限されるので、外部から伝わった振動等が原因で可動枠側との接点部が外れる等の不具合が発生しにくい。

本発明において、前記固定体は、前記可動体に対して前記光軸方向の一方側にカバーを備え、前記カバーと前記可動枠との間に前記第１揺動支点が構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、少ない部材によってジンバル機構を構成することができる。

本発明において、前記カバーには、前記第１接点用バネの前記固定部を前記光軸方向の一方側に突出させるカバー側貫通部が形成され、当該第１接点用バネの前記固定部は、前記カバーの前記光軸方向の一方側に重なって固定されている構成を採用することができる。

本発明において、前記可動体には、前記第２接点用バネの前記固定部を前記光軸方向の他方側に突出させる可動体側貫通部が形成され、当該第２接点用バネの前記固定部は、前記可動体の前記光軸方向の他方側に重なって固定されている構成を採用することができる。

本発明において、前記第２接点用バネは、当該第２接点用バネの前記固定部から突出して前記可動体に径方向で弾性をもって重なるバネ部を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、第２接点用バネの径方向の位置をバネ部によって規定することができる。

本発明において、前記可動枠は、４つの角部を備え、前記４つの角部の対角に位置する２つの角部に前記第１揺動支点が構成され、他の２つの角部に前記第２揺動支点が構成されている構成を採用することができる。

本発明において、前記可動枠は、前記光軸方向に対して直交する方向に弾性変形可能であることが好ましい。かかる構成によれば、可動枠のバネ力によっても、接点部に荷重を印加することができる。

この場合、前記可動枠の弾性力と前記接点用バネの弾性力との合成弾性力の前記光軸方向の固有振動数をｆａとし、前記合成弾性力の前記光軸方向に対して直交する方向の固有振動数をｆｂとし、外乱の周波数帯域の最大振動数をｆｃとしたとき、
振動数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、以下の関係
ｆｃ＜ｆａ＜ｆｂ
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、外乱による振動を抑制することができる。

本発明において、前記駆動機構は磁気駆動機構であり、
前記可動枠および前記接点用バネは非磁性材料からなることが好ましい。かかる構成によれば、可動枠および接点用バネが駆動機構（磁気駆動機構）に磁気的な影響を及ぼすことを防止することができる。

本発明では、ジンバル機構の第１揺動支点および第２揺動支点の少なくとも一方の揺動支点では、可動枠側との接点部に弾性的な荷重を印加する接点用バネが設けられているため、接点用バネによって、揺動支点での可動枠側との接点部に適正な荷重を加えることができる。このため、揺動支点では、一方側および他方側にスムーズに揺動させることができるとともに、外部から伝わった振動等が原因で可動体が不要な振動することを抑制することができる。

本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを携帯電話機等の光学機器に搭載した様子を模式的に示す説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを被写体側からみた説明図である。 本発明を適用した光学ユニットのＹＺ断面図である。 本発明を適用した光学ユニットの駆動機構の説明図である。 本発明を適用した光学ユニットの可動体を分解した様子を被写体側からみた分解斜視図である。 本発明を適用した光学ユニットの要部を被写体側からみた説明図である。 本発明を適用した光学ユニットの要部をさらに細かく分解した様子を被写体側からみた分解斜視図である。 本発明を適用した光学ユニットの要部を被写体側とは反対側からみた説明図である。 本発明を適用した光学ユニットの要部をさらに細かく分解した様子を被写体側とは反対側からみた分解斜視図である。 本発明の別の実施の形態に係る光学ユニットに用いた接点用バネの説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、撮像用の可動体（光学モジュール）の手振れを防止するための構成を例示する。また、以下の説明では、互いに直交する３方向を各々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とし、光軸Ｌ（レンズ光軸／光学素子の光軸）に沿う方向をＺ軸方向とする。また、以下の説明では、各方向の振れのうち、Ｘ軸周りの回転は、いわゆるピッチング（縦揺れ）に相当し、Ｙ軸周りの回転は、いわゆるヨーイング（横揺れ）に相当し、Ｚ軸周りの回転は、いわゆるローリングに相当する。また、Ｘ軸方向の一方側には＋Ｘを付し、他方側には−Ｘを付し、Ｙ軸方向の一方側には＋Ｙを付し、他方側には−Ｙを付し、Ｚ軸方向の一方側（被写体側／光軸方向前側）には＋Ｚを付し、他方側（被写体側とは反対側／光軸方向後側）には−Ｚを付して説明する。

（撮影用の光学ユニットの全体構成）
図１は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを携帯電話機等の光学機器に搭載した様子を模式的に示す説明図である。

図１に示す光学ユニット１００（振れ補正機能付き光学ユニット）は、カメラ付き携帯電話機等の光学機器１０００に用いられる薄型カメラであって、光学機器１０００のシャーシ２０００（機器本体）に支持された状態で搭載される。かかる光学ユニット１００では、撮影時に光学機器１０００に手振れ等の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。そこで、本形態の光学ユニット１００には、後述するように、Ｚ軸方向に沿って光軸Ｌが延在する可動体１０を備えた可動体１０を固定体２０内で揺動可能に支持するとともに、光学ユニット１００に搭載したジャイロスコープ（振れ検出センサ）によって手振れを検出した結果に基づいて、可動体１０を揺動させる駆動機構（図１では図示せず）が設けられている。光学ユニット１００には、可動体１０や駆動機構への給電等行うためのフレキシブル配線基板１８００、１９００が引き出されており、かかるフレキシブル配線基板１８００、１９００は、光学機器１０００の本体側に設けられた上位の制御部等に電気的に接続されている。可動体１０において、可動体１０は、光学素子として、Ｚ軸方向に沿って光軸Ｌが延在するレンズ１ａを備えている。本形態において、光軸Ｌの方向からみたとき、レンズ１ａは円形であるが、可動体１０および固定体２０は角形である。

（光学ユニット１００の概略構成）
図２は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００を被写体側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）からみた説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、光学ユニット１００を被写体側からみたときの斜視図、および光学ユニット１００の分解斜視図である。図３は、本発明を適用した光学ユニット１００のＹＺ断面図である。

図２および図３において、本形態の光学ユニット１００は、固定体２０と、可動体１０（光学モジュール）と、可動体１０が固定体２０に対して揺動可能に支持された状態とするジンバル機構３０と、可動体１０と固定体２０との間で可動体１０を固定体２０に対して相対変位させる磁気駆動力を発生させる駆動機構５０とを有している。また、固定体２０と可動体１０とは板状バネ７０によって接続されている。かかる光学ユニット１００に
おいて、可動体１０は、図２に示すように、固定体２０に対してジンバル機構３０を介して光軸Ｌ方向と交差する第１軸線Ｒ１周りに揺動可能に支持されているとともに、光軸Ｌ方向および第１軸線Ｒ１方向に交差する第２軸線Ｒ２周りに揺動可能に支持されている。本形態において、第１軸線Ｒ１および第２軸線Ｒ２は、光軸Ｌ方向に直交している。また、固定体２０は、光軸Ｌ方向からみたとき、正方形である。従って、第１軸線Ｒ１と第２軸線Ｒ２とは直交している。

（固定体２０の構成）
図２および図３に示すように、固定体２０は角形の第１ケース２１０を備えている。第１ケース２１０は、可動体１０の周りを囲む角筒状の胴部２１１と、胴部２１１のＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部から径方向内側に張り出した矩形枠状の端板部２１２とを備えており、端板部２１２には矩形の窓２１２ａが形成されている。また、固定体２０は、第１ケース２１０のＺ軸方向の一方側＋Ｚに固定されたカバー２２０と、カバー２２０のＺ軸方向の他方側−Ｚに固定されたシート状のクッション部材２３０とを有している。クッション部材２３０は、矩形枠状に形成されており、カバー２２０の外周縁に沿うように配置されている。

カバー２２０は、第１ケース２１０の端板部２１２に重なる板状部材であり、中央に円形の開口部２２１が形成されている。本形態において、カバー２２０のＺ軸方向の一方側＋Ｚの面は、光軸Ｌ方向と直交するカバー側基準面２２８として利用される。

カバー２２０は、第１ケース２１０の端板部２１２に重なった状態で第１ケース２１０に固定されている。クッション部材２３０は、第１ケース２１０の端板部２１２と重ならない状態でカバー２２０に粘着テープなどで固定されている。また、固定体２０は、矩形枠状のストッパ部材２４０と、ストッパ部材２４０を第１ケース２１０の胴部２１１との間に挟んだ状態で第１ケース２１０に溶接等により固定された第２ケース２５０と、第２ケース２５０のＺ軸方向の他方側−Ｚに重なった状態で第２ケース２５０に固定された底板２６０とを有している。第２ケース２５０は、矩形の底板部２５１と、底板部２５１からＺ軸方向の一方側＋Ｚに延在する角筒状の胴部２５５とを有しており、底板部２５１には開口部２５２が形成されている。ストッパ部材２４０において、内周側に位置する部分は、可動体１０のホルダ４０に対してＺ軸方向の他方側−Ｚで重なる。また、ストッパ部材２４０において各辺の外周縁には外側に向けて張り出した張り出し部２４１が形成されている。このため、第２ケース２５０に第１ケース２１０をＺ軸方向で重ねた際、ストッパ部材２４０の張り出し部２４１は、第１ケース２１０の胴部２１１と第２ケース２５０の胴部２５５との間に保持される。

（駆動機構５０の構成）
図４は、本発明を適用した光学ユニット１００の駆動機構５０の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、駆動機構５０の分解斜視図、および駆動機構５０をさらに細かく分解した分解斜視図である。

図２、図３および図４に示すように、可動体１０は、レンズ１ａ等を保持するレンズホルダ１１（図３参照）と、レンズホルダ１１を内側に保持するホルダ４０と、ホルダ４０のＺ軸方向の一方側＋Ｚに固定された円筒状のウエイト１２とを有している。ウエイト１２は、可動体１０のＺ軸方向における重心位置を調整する。ここで、レンズホルダ１１は、レンズ１ａ等を直接、保持することがあるとともに、レンズ１ａとともにフォカーシング駆動機構等を保持することもある。ウエイト１２は非磁性の金属製であり、例えば、真鍮からなる。このため、ウエイト１２と磁石５２との間には磁気的な吸引力が発生しない。なお、光軸Ｌ方向の前側から光を可動体１０に取り込む際、ウエイト１２で反射した光が可動体１０に進入すると、かかる光は迷光となって画像の品位を低下させる。従って、
本形態では、少なくとも、ウエイト１２のＺ軸方向の一方側＋Ｚの縁等には、黒色の塗装等の反射防止処理が施されている。

本形態では、ホルダ４０と第１ケース２１０との間に駆動機構５０が構成されている。より具体的には、駆動機構５０は、板状の磁石５２とコイル５６とを利用した磁気駆動機構である。コイル５６は、空芯コイルであり、可動体１０（ホルダ４０）のＸ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側−Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側−Ｙに保持されている。また、磁石５２は、第１ケース２１０の胴部２１１において、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘに位置する側板部２１６の内面、Ｘ軸方向の他方側−Ｘに位置する側板部２１７の内面、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙに位置する側板部２１８の内面、およびＹ軸方向の他方側−Ｙに位置する側板部２１９の内面に保持されている。従って、ホルダ４０と第１ケース２１０の胴部２１１との間では、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側−Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側−Ｙのいずれにおいても、磁石５２とコイル５６とが対向している。

本形態において、磁石５２は、外面側および内面側が異なる極に着磁されている。また、磁石５２、光軸Ｌ方向に２つに分割されており、コイル５６の側に位置する磁極が光軸Ｌ方向で異なるように着磁されている。このため、コイル５６は、上下の長辺部分が有効辺として利用される。なお、４つの磁石５２は、外面側および内面側に対する着磁パターンが同一である。このため、周方向で隣り合う磁石５２同士が吸着し合うことがないので、組み立て等が容易である。第１ケース２１０は磁性材料から構成されており、磁石５２に対するヨークとして機能する。

（可動体１０の構成）
図５は、本発明を適用した光学ユニット１００の可動体１０を分解した様子を被写体側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）からみた分解斜視図である。

図３および図５に示すように、可動体１０において、ホルダ４０の内側には、撮像素子１ｂが配置されており、撮像素子１ｂは、信号出力用のフレキシブル配線基板１８００の第１実装部１８１０に直接または実装基板を介して実装されている。フレキシブル配線基板１８００は、第１実装部１８１０のＹ軸方向の他方側−Ｙの端部で光軸Ｌ方向の後側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）に向けて湾曲する湾曲部１８２０と、湾曲部１８２０にＹ軸方向の他方側−Ｙで繋がる矩形の第２実装部１８３０と、第２実装部１８３０から外部に引き回された引き回し部１８４０とを有している。フレキシブル配線基板１８００において、第１実装部１８１０と第２実装部１８３０との間には補強板１５が挟まれている。第２実装部１８３０のＺ軸方向の他方側−Ｚに向く面には、ジャイロスコープ１３やキャパシタ等の電子部品１４が実装されている。

本形態において、引き回し部１８４０は、Ｙ軸方向に延在するスリット１８５０によってＸ軸方向で分割されている。引き回し部１８４０は、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙから他方側−Ｙまで延在する第１延在部１８６２と、第１延在部１８６２の先端側で光軸方向後側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）に向けて湾曲する第１湾曲部１８６３と、第１湾曲部１８６３からＹ軸方向の一方側＋Ｙに向けて延在する第２延在部１８６４とを有している。また、引き回し部１８４０は、可動体１０からの引き出し部と第１延在部１８６２との間に光軸方向後側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）に向けて湾曲する第２湾曲部１８６６を備えており、第１延在部１８６２は、第２湾曲部１８６６から光軸Ｌ方向に直交する状態で延在している。第２延在部１８６４は、途中から第２ケース２５０の底板部２５１の開口部２５２を通って外部に引き出されており、両面テープ等の可撓性のシート１９（図２参照）によって底板部２５１に固定されている。第２延在部１８６４のうち、第２ケース２５０の底板部２５１の開口部２５２から外部に引き出された部分は、底板２６０によって覆われている
。

可動体１０において、可動体１０のＺ軸方向の他方側−Ｚの端部には、コイル５６に対する給電用のフレキシブル配線基板１９００が接続されている。フレキシブル配線基板１９００は、ホルダ４０のＺ軸方向の他方側−Ｚで、ホルダ４０の外縁に沿って延在する矩形枠部分１９１０と、矩形枠部分１９１０から延在する帯状の引き回し部１９４０とを有しており、矩形枠部分１９１０には４つのコイル５６が接続されている。引き回し部１９４０は、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙから他方側−Ｙまで延在する第１延在部１９６２と、第１延在部１９６２の先端側で光軸方向後側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）に向けて湾曲する第１湾曲部１９６３と、第１湾曲部１９６３からＹ軸方向の一方側＋Ｙに向けて延在する第２延在部１９６４とを有している。また、引き回し部１９４０は、可動体１０からの引き出し部と第１延在部１８６２との間に光軸方向後側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）に向けて湾曲する第２湾曲部１９６６を備えており、第１延在部１９６２は、第２湾曲部１９６６から光軸Ｌ方向に直交する状態で延在している。

第２延在部１９６４は、途中から第２ケース２５０の底板部２５１の開口部２５２を通って外部に引き出されており、両面テープ等の可撓性のシート１９によって底板部２５１に固定されている。また、第２延在部１９６４のうち、第２ケース２５０の底板部２５１の開口部２５２から外部に引き出された部分が底板２６０によって覆われている。

第２実装部１８３０のＺ軸方向の他方側−Ｚに向く面には、板状のスペーサ１８が接着剤によって固定されている。スペーサ１８は、略矩形形状の板材であり、内側にジャイロスコープ１３や電子部品１４が位置する。また、スペーサ１８のＹ軸方向の一方側＋Ｙの端部には、クランプ部材１９０が取り付けられており、クランプ部材１９０は、弾性シート１９５を介して第１延在部１８６２、１９６２をスペーサ１８との間に保持している。

（ホルダ４０の詳細構成）
図６は、本発明を適用した光学ユニット１００の要部を被写体側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）からみた説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、カバー２２０とホルダ４０とをジンバル機構３０および板状バネ７０を介して接続した状態の斜視図、およびカバー２２０とホルダ４０とを分離した様子を示す分解斜視図である。図７は、本発明を適用した光学ユニット１００の要部をさらに細かく分解した様子を被写体側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）からみた分解斜視図である。図８は、本発明を適用した光学ユニット１００の要部を被写体側とは反対側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）からみた説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、カバー２２０とホルダ４０とをジンバル機構３０および板状バネ７０を介して接続した状態の斜視図、およびカバー２２０とホルダ４０とを分離した様子を示す分解斜視図である。図９は、本発明を適用した光学ユニット１００の要部をさらに細かく分解した様子を被写体側とは反対側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）からみた分解斜視図である。なお、可動体１０とカバー２２０との間にはクッション部材２３０が配置されているが、図６〜図９では、クッション部材２３０の図示を省略してある。

図６および図８に示すように、可動体１０において、ホルダ４０は、可動体１０の外周部分を構成しており、概ね、肉厚のベース部４２と、ベース部４２のＺ軸方向の一方側＋Ｚで、図３に示すレンズホルダ１１を内側に保持する円筒部４１とを有している。

図７および図９に示すように、ホルダ４０のベース部４２において、円筒部４１の径方向外側には、円筒部４１を囲むように側板部４５が形成されており、側板部４５と円筒部４１との間には、ジンバル機構３０の可動枠３９が配置される空間が形成されている。側板部４５は、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側−Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側−Ｙのいずれにおいても中央に切り欠き４５１が形成されており、
可動枠３９と干渉しないようになっている。なお、側板部４５には角にも切り欠き４５２が形成されている。

図３に示すように、側板部４５の径方向外側の面には、２つの凸部からなるコイル保持部４４が形成されており、コイル保持部４４にコイル５６が嵌った状態で、接着等によりコイル５６がホルダ４０に保持されている。この状態で、コイル保持部４４は、コイル５６の外面（磁石５２と対向する面）から一部が突出し、磁石５２と対向している。従って、外力によって、可動体１０がＸ軸方向またはＹ軸方向に変位した際、コイル保持部４４は、磁石５２に当接し、その可動範囲を規制する。このようにして、固定体２０と可動体１０との間には、コイル保持部４４と磁石５２とによって、可動体１０の光軸Ｌ方向と直交する方向への可動範囲を規制するストッパ９ａが構成されている。

再び図７および図９において、ホルダ４０において、Ｚ軸方向の他方側−Ｚには、Ｙ軸方向の両側に、光軸Ｌ方向と直交する２つのホルダ側基準面４８１が形成されている。

また、ホルダ４０において、円筒部４１を挟んで第２軸線Ｒ２方向で離間する２個所には、ベース部４２をＺ軸方向に貫通するホルダ側貫通部４７が形成されている。また、ホルダ４０のＺ軸方向の他方側−Ｚにおいてホルダ側基準面４８１に隣り合う位置には、ホルダ側基準面４８１よりＺ軸方向の一方側＋Ｚに位置する段部４３が形成されている。

（板状バネ７０固定用凸部の構成）
ホルダ４０において、円筒部４１のＺ方向の一方側＋Ｚの端面には、周方向の複数個所にＺ方向の一方側＋Ｚに突出した接着用凸部４９が形成されている。本形態において、接着用凸部４９は、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側−Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側−Ｙの計４個所に等角度間隔で形成されている。ここで、円筒部４１のＺ方向の一方側＋Ｚの端面には円筒状のウエイト１２が固定されており、ウエイト１２のＺ軸方向の寸法は、接着用凸部４９のＺ軸方向の突出寸法より大である。但し、ウエイト１２の外径は、円筒部４１の外径より小さいとともに、接着用凸部４９と重なる位置にはＺ方向に延在する溝１２０が形成されている。このため、接着用凸部４９において光軸Ｌ方向と交差する方向に向いた側面４９０のうち、約１／２周に相当する部分は、ウエイト１２の外周面から径方向外側に突出している。

（ストッパ用第１凸部４６１、４６２、およびストッパ９ｂ、９ｃの構成）
ホルダ４０において、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側−Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側−Ｙのいずれにおいても、切り欠き４５１で分割された２つの側板部４５のＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部には、切り欠き４５１と隣り合う縁にＺ軸方向の一方側＋Ｚに向けて突出したストッパ用第１凸部４６１が形成されている。このため、ホルダ４０には、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側−Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側−Ｙのいずれにも、切り欠き４５１を挟んだ両側にストッパ用第１凸部４６１が２つずつ形成されている。また、側板部４５のＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部には、切り欠き４５２と隣り合う縁にもストッパ用第１凸部４６２が形成されている。ストッパ用第１凸部４６２は、ストッパ用第１凸部４６１より低い位置までしか突出していないが、可動体１０が第１軸線Ｒ１周り、または第２軸線Ｒ２周りに回転した際、ストッパ用第１凸部４６１、４６２の双方がクッション部材２３０に当接して、可動体１０の揺動範囲を規制する。このようにして、固定体２０と可動体１０との間には、ストッパ用第１凸部４６１、４６２とクッション部材２３０とによって、可動体１０の揺動範囲を規制するストッパ９ｂ（図３参照）が構成されている。

また、外力によって、可動体１０がＺ軸方向の一方側＋Ｚに変位した際、ストッパ用第１凸部４６１は、クッション部材２３０に当接し、その可動範囲を規制する。従って、固
定体２０と可動体１０との間には、ストッパ用第１凸部４６１とクッション部材２３０とによって、可動体１０のＺ軸方向の一方側＋Ｚへの可動範囲を規制するストッパ９ｃ（図３参照）が構成されている。

（ストッパ用第２凸部４６６、およびストッパ９ｄの構成）
ホルダ４０のＺ軸方向の他方側−Ｚには、Ｘ軸方向の両側の端面４８２に、Ｚ軸方向の他方側−Ｚに向けて突出したストッパ用第２凸部４６６が形成されている。本形態において、ストッパ用第２凸部４６６は、ストッパ用第１凸部４６１とＺ軸方向で重なる位置に形成されている。従って、ホルダ４０には、Ｘ軸方向の一方側＋ＸおよびＸ軸方向の他方側−Ｘに、Ｙ軸方向で離間するストッパ用第２凸部４６６が２つずつ形成されている。ここで、ストッパ用第２凸部４６６は、図２および図４等に示すストッパ部材２４０とＺ軸方向で重なっている。従って、外力によって、可動体１０がＺ軸方向の他方側−Ｚに変位した際、ストッパ用第２凸部４６６は、ストッパ部材２４０に当接し、その可動範囲を規制する。このようにして、固定体２０と可動体１０との間には、ストッパ用第２凸部４６６とストッパ部材２４０とによって、可動体１０の光軸Ｌ方向の一方側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）への可動範囲を規制するストッパ９ｄ（図３参照）が構成されている。

（カバー２２０の詳細構成）
カバー２２０は略四角形の平面形状を有する樹脂成形品である。カバー２２０は、外周端部が肉薄部２２９になっており、図３等に示す第１ケース２１０の胴部２１１に重なる。カバー２２０において、開口部２２１を第１軸線Ｒ１方向の両側で挟む２個所にはカバー側貫通部２２２が形成され、開口部２２１を第２軸線Ｒ２方向の両側で挟む２個所には貫通部２２３が形成されている。

図２（ｂ）に示すように、カバー２２０のＺ軸方向の一方側＋Ｚにおいて、カバー側貫通部２２２に対して径方向外側で隣り合う部分、およびカバー側貫通部２２２に対して第２軸線Ｒ２方向で隣り合う部分は、カバー２２０のＺ軸方向の一方側＋Ｚの面よりＺ軸方向の他方側−Ｚに位置する段部２２４になっている。

また、図９に示すように、カバー２２０のＺ軸方向の他方側−Ｚの面には、カバー側貫通部２２２と開口部２２１との間からＺ軸方向の他方側−Ｚに向けて突出した板状の第１接点支持部２２５が形成されている。かかる第１接点支持部２２５は、後述する第１接点用バネ３６の支持部である。本形態において、第１接点支持部２２５は、カバー側貫通部２２２に対して開口部２２１側で隣接する位置からＺ軸方向の他方側−Ｚに向けて突出している。また、２個所の第１接点支持部２２５のうち、第１軸線Ｒ１方向の一方側に位置する第１接点支持部２２５ａは、幅寸法が基端側２２５ｃより先端側２２５ｄで大になっているのに対して、第１軸線Ｒ１方向の他方側に位置する第１接点支持部２２５ｂは、幅寸法が基端側２２５ｅより先端側２２５ｆで小になっている。

カバー２２０のＺ軸方向の他方側−Ｚの面には、開口部２２１に対してＸ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側−Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側−Ｙに離間する位置にＺ軸方向の他方側−Ｚに向けて突出したバネ支持部２２６が形成されている。また、バネ支持部２２６の先端面２２６ａ（Ｚ軸方向の他方側−Ｚの面）には、先端面２２６ａからＺ軸方向の他方側−Ｚに向けて突出した接着用凸部２２７が形成されている。かかるバネ支持部２２６は、後述する板状バネ７０の支持部である。

（ジンバル機構３０の構成）
図６および図８に示すように、本形態の光学ユニット１００において、可動体１０を第１軸線Ｒ１周りおよび第２軸線Ｒ２に揺動可能に支持するにあたって、固定体２０のカバー２２０と可動体１０のホルダ４０との間には、以下に説明するジンバル機構３０が構成
されている。

本形態では、ジンバル機構３０を構成するにあたって、カバー２２０とホルダ４０との間に可動枠３９を設ける。また、可動枠３９とカバー２２０との間には、第１軸線Ｒ１方向で離間する２個所に第１揺動支点３１を設け、可動枠３９とホルダ４０との間には第２軸線Ｒ２方向で離間する２個所に第２揺動支点３２を設ける。

図７および図９に示すように、可動枠３９は矩形枠であり、光軸Ｌ周りに第１角部３９１、第２角部３９２、第３角部３９３および第４角部３９４を有しており、第１角部３９１と第２角部３９２との間、第２角部３９２と第３角部３９３との間、第３角部３９３と第４角部３９４との間、および第４角部３９４と第１角部３９１との間に第１連結部３９６、第２連結部３９７、第３連結部３９８および第４連結部３９９を有している。本形態では、第１角部３９１、第２角部３９２、第３角部３９３および第４角部３９４のうち、第１軸線Ｒ１方向で対角をなす第２角部３９２および第４角部３９４に第１揺動支点３１を設け、第２軸線Ｒ２方向で対角をなす第１角部３９１および第３角部３９３に第２揺動支点３２を設ける。

本形態において、第１連結部３９６、第２連結部３９７、第３連結部３９８および第４連結部３９９は、各々の延在方向およびＺ軸方向に対して直交する方向に湾曲した蛇行部を有している。従って、可動枠３９は、光軸Ｌ方向に直交する方向に弾性変形可能である。

ここで、可動枠３９の第１角部３９１、第２角部３９２、第３角部３９３および第４角部３９４の内側には金属製の球体３８が溶接等によって固定されており、かかる球体３８は、径方向内側に半球状の凸面を向ける突部を構成している。

（接点用バネの構成）
図７および図９に示すように、本形態では、第１揺動支点３１および第２揺動支点３２の少なくとも一方の揺動支点には、可動枠３９側との接点部（球体３８との接点部）に弾性的な荷重を印加する接点用バネが設けられている。本形態において、接点用バネは、２個所の第１揺動支点３１の各々に第１接点用バネ３６として設けられ、２個所の第２揺動支点３２の各々に第２接点用バネ３７として設けられている。本形態において、第１接点用バネ３６は、カバー２２０（固定体２０側）に設けられ、第２接点用バネ３７は、ホルダ４０（可動体１０側）に設けられている。

第１接点用バネ３６は、金属製の板状であり、第１接点用バネ３６をカバー２２０に固定するための固定部３６１と、固定部３６１からＺ軸方向の他方側−Ｚに向けて延在する延在部３６２と、延在部３６２の固定部３６１とは反対側の端部（Ｚ軸方向の他方側−Ｚの端部）で固定部３６１（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に向けて折り返された折り返し部３６３とを備えており、折り返し部３６３には、可動枠３９の第２角部３９２および第４角部３９４の内側で、可動枠３９に固定された球体３８を受ける凹状の接点部３６５が設けられている。本形態において、接点部３６５は半球状の凹部になっている。かかる第１接点用バネ３６において、延在部３６２、および延在部３６２と折り返し部３６３との間のＵ字状の屈曲部分は、可動枠３９側との接点部３６５に弾性的な荷重を印加するバネ性を発揮する。

本形態において、固定部３６１は延在部３６２に対して直角に屈曲している。このように構成した第１接点用バネ３６は、カバー２２０に形成したカバー側貫通部２２２に延在部３６２を挿入することによって、固定部３６１を段部２２４にＺ軸方向の一方側＋Ｚで重ね、段部２２４と固定部３６１とを固定する。この状態で、延在部３６２の固定部３６
１の側に位置する根元側は、カバー２２０からＺ方向の他方側−Ｚに突出した第１接点支持部２２５に径方向内側から支持される。なお、第１接点用バネ３６は接着によって固定してもよい。また、第１接点用バネ３６とカバー２２０とはインサート成形によって一体化させてもよい。

ここで、折り返し部３６３には、接点部３６５に対する光軸Ｌ方向の一方側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）から可動枠３９の光軸Ｌ方向の一方側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）で光軸Ｌ方向と直交する方向に突出した第１凸部３６６と、接点部３６５に対する光軸Ｌ方向の他方側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）から可動枠３９の光軸Ｌ方向の他方側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）で光軸Ｌ方向と直交する方向に突出した第２凸部３６７とが形成されており、可動枠３９は、第１凸部３６６と第２凸部３６７との間を通っている。本形態では、第１凸部３６６および第２凸部３６７が折り返し部３６３の幅方向の一方のみに形成されているが、折り返し部３６３の幅方向の両側に形成されていてもよい。

第２接点用バネ３７は、金属製の板状であり、第２接点用バネ３７をホルダ４０に固定するための固定部３７１と、固定部３７１からＺ軸方向の一方側＋Ｚに向けて延在する延在部３７２と、延在部３７２の固定部３７１とは反対側の端部（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの端部）で固定部３７１（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）に向けて折り返された折り返し部３７３とを備えており、折り返し部３７３には、可動枠３９の第１角部３９１および第３角部３９３の内側で、可動枠３９に固定された球体３８を受ける凹状の接点部３７５が設けられている。本形態において、接点部３７５は半球状の凹部になっている。かかる第２接点用バネ３７において、延在部３７２、および延在部３７２と折り返し部３７３との間のＵ字状の屈曲部分は、可動枠３９側との接点部３７５に弾性的な荷重を印加するバネ性を発揮する。

本形態において、固定部３７１は延在部３７２に対して直角に屈曲している。このように構成した第２接点用バネ３７は、ホルダ４０に形成したホルダ側貫通部４７に延在部３７２を挿入することによって、固定部３７１を段部４３にＺ軸方向の他方側−Ｚで重ね、段部４３と固定部３７１とを固定する。この状態で、延在部３７２の固定部３７１の側に位置する根元側は、ホルダ側貫通部４７の内面からなる第２接点支持部４７０によって、径方向内側から支持される。なお、第２接点用バネ３７は接着によって固定してもよい。また、第２接点用バネ３７とホルダ４０とはインサート成形によって一体化させてもよい。

ここで、折り返し部３７３には、接点部３７５に対する光軸Ｌ方向の一方側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）から可動枠３９の光軸Ｌ方向の一方側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）で光軸Ｌ方向と直交する方向に突出した第１凸部３７６と、接点部３７５に対する光軸Ｌ方向の他方側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）から可動枠３９の光軸Ｌ方向の他方側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）で光軸Ｌ方向と直交する方向に突出した第２凸部３７７とが形成されており、可動枠３９は、第１凸部３７６と第２凸部３７７との間を通っている。本形態では、第１凸部３７６および第２凸部３７７が折り返し部３７３の幅方向の一方のみに形成されているが、折り返し部３７３の幅方向の両側に形成されていてもよい。

また、固定部３７１には、開口部３７８が形成されているとともに、固定部３７１において、延在部３７２とは反対側の端部には、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚに屈曲してホルダ側貫通部４７の内面に径方向内側から当接するバネ部３７９が形成されている。従って、延在部３７２は、ホルダ側貫通部４７の内面（第２接点支持部４７０）に径方向外側から当接するとともに、バネ部３７９は、ホルダ側貫通部４７の内面に径方向内側から当接する。その結果、第２接点用バネ３７は、径方向において位置決めされる。それ故、第２接点用バネ３７の径方向の位置をバネ部３７９によって規定することができる。

このように構成したジンバル機構３０において、２個所の第１揺動支点３１の各々に用いた第１接点用バネ３６の付勢力は等しく、２個所の第２揺動支点３２の各々に用いた第２接点用バネ３７の付勢力は等しい。また、第１接点用バネ３６と第２接点用バネ３７とは付勢力が等しい。また、本形態では、駆動機構５０に磁気駆動機構が用いられていることから、ジンバル機構３０に用いた可動枠３９、第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７はいずれも、非磁性材料からなる。

本形態において、可動枠３９は、コイル保持部４４と同じ高さ位置（Ｚ軸方向における同一の位置）にある。このため、光軸Ｌ方向に対して直交する方向からみたとき、ジンバル機構３０は、駆動機構５０と重なる位置に設けられている。特に本形態では、光軸Ｌ方向に対して直交する方向からみたとき、ジンバル機構３０は、駆動機構５０のＺ軸方向の中心と重なる位置に設けられている。

このようにして、ジンバル機構３０を構成した状態で、可動枠３９の弾性力と接点用バネ（第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７）の弾性力との合成弾性力の光軸Ｌ方向の固有振動数をｆａとし、合成弾性力の光軸Ｌ方向に対して直交する方向の固有振動数をｆｂとし、外乱（外部から伝わってくる振動）の周波数帯域の最大振動数をｆｃとしたとき、
振動数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、以下の関係
ｆｃ＜ｆａ＜ｆｂ
を満たしている。このため、外乱による振動を抑制することができる。

（板状バネ７０の構成）
本形態の可動体１０は、可動体１０と固定体２０とに接続して、駆動機構５０が停止状態にあるときの可動体１０の姿勢を規定する板状バネ７０を有している。本形態において、板状バネ７０は、金属板を所定形状に加工したバネ部材であり、固定体２０に接続される固定体側連結部７１と、可動体１０に接続される可動体側連結部７２と、固定体側連結部７１と可動体側連結部７２とを連結する板バネ状のアーム部７３とを有している。本形態において、アーム部７３は、４本であり、固定体側連結部７１から周方向の一方側から他方側に折り返しながら可動体側連結部７２まで延在している。

ここで、固定体側連結部７１は、アーム部７３の一方側の端部から周方向に延在しているが、４本のアーム部７３に対して１対１の関係をもって４つ設けられており、周方向で途切れている。本形態において、固定体側連結部７１は、光軸ＬをＸ軸方向の両側で挟む２個所と、光軸ＬをＹ軸方向の両側で挟む２個所に配置されており、第１揺動支点３１および第２揺動支点３２が設けられる個所では途切れている。４つの固定体側連結部７１の各々には、カバー２２０のバネ支持部２２６に形成された接着用凸部２２７が嵌る穴からなる貫通部７１０が形成されている。従って、固定体側連結部７１の貫通部７１０にカバー２２０のバネ支持部２２６に形成された接着用凸部２２７を嵌め、接着用凸部２２７と固定体側連結部７１とを接着剤によって固定することができる。本形態において、貫通部７１０は、固定体側連結部７１においてアーム部７３と接続する根元部分に形成されている。

可動体側連結部７２は、４本のアーム部７３の他方側の端部から周方向に延在し、環状に繋がっている。また、可動体側連結部７２の内縁には、ホルダ４０の接着用凸部４９が嵌る切り欠きからなる貫通部７２０が形成されている。本形態において、貫通部７２０は、光軸ＬをＸ軸方向の両側で挟む２個所と、光軸ＬをＹ軸方向の両側で挟む２個所の計４個所に形成されている。従って、可動体側連結部７２の貫通部７２０にホルダ４０に形成された接着用凸部４９を嵌め、この状態で、接着用凸部４９と可動体側連結部７２とを接
着剤によって固定することができる。本形態において、貫通部７２０は、可動体側連結部７２においてアーム部７３と接続する根元部分に形成されている。

（駆動機構５０等の構成および基本動作）
このように構成した光学ユニット１００において、図１に示す光学機器１０００が振れると、かかる振れはジャイロスコープ１３によって検出され、制御用ＩＣ（図示せず）は、駆動機構５０を制御する。すなわち、ジャイロスコープ１３で検出した振れを打ち消すような駆動電流をコイル５６に供給する。その際、４つのコイル５６に供給する電流バランスを制御する。その結果、可動体１０は、第１軸線Ｒ１周りに揺動するとともに、第２軸線Ｒ２周りに揺動し、手振れが補正される。

（板状バネ７０の連結方法）
本形態では、駆動機構５０においてコイル５６に通電しない停止期間中、可動体１０の姿勢は、板状バネ７０によって光軸ＬがＺ軸に対して傾かない姿勢に保持される。その間、板状バネ７０は可動体１０に付勢力を印加しない状態にある。かかる構成を実現するため、本形態では、光学ユニット１００の組み立て工程のうち、カバー２２０とホルダ４０とを板状バネ７０を介して接続する際、板状バネ７０を変形させることなく、カバー２２０とホルダ４０とを所定位置関係をもってカバー２２０とホルダ４０とを板状バネ７０を介して接続する。

より具体的には、まず、カバー２２０と板状バネ７０と接着部分（第２接続部分）では、固定体側連結部７１（第２連結部）の貫通部７１０にカバー２２０のバネ支持部２２６の接着用凸部２２７を嵌め、この状態で接着剤（第２接着剤）によって、接着用凸部２２７と固定体側連結部７１とを固定する。

次に、カバー２２０のカバー側基準面２２８とホルダ４０のホルダ側基準面４８１とが平行となるように、ホルダ４０と板状バネ７０との相対位置を調整する。

次に、カバー２２０と板状バネ７０との相対位置を調整した状態における板状バネ７０の位置に合わせて、ホルダ４０と板状バネ７０とを接続する。すなわち、ホルダ４０と板状バネ７０との接続部分（第１接続部分）では、可動体側連結部７２（第１連結部）の貫通部７２０にホルダ４０の接着用凸部４９を嵌め、板状バネ７０の厚さ方向の側面（貫通部７２０の内周側面）とホルダ４０の接着用凸部４９の側面４９０とを接着剤によって固定する。

ここで、ホルダ４０の接着用凸部４９の側面４９０の曲率半径は、板状バネ７０の可動体側連結部７２の貫通部７２０の曲率半径より小にしてある。それ故、ホルダ４０と板状バネ７０との接続部分（第１接続部分）では、接着用凸部４９および貫通部７２０の周辺において、光軸Ｌ方向に交差する方向で重なる部分、および光軸Ｌ方向で重なる部分の少なくとも一方が離間することになる。但し、その場合でも、接着用凸部４９および貫通部７２０の周辺において、光軸Ｌ方向に交差する方向で重なる部分、および光軸Ｌ方向で重なる部分の間には、ホルダ４０と板状バネ７０とを固定する接着剤が充填されているため、ホルダ４０と板状バネ７０とを固定することができる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の光学ユニット１００では、ジンバル機構３０の第１揺動支点３１および第２揺動支点３２に第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７が設けられているため、第１揺動支点３１において球体３８と接する接点部３６５、および第２揺動支点３２において球体３８と接する接点部３７５に適正な荷重を加えることができる。このため、第１揺動支点３１および第２揺動支点３２では、双方向にスムーズに揺動さ
せることができるとともに、外部から伝わった振動等が原因で可動体１０が不要な振動することを抑制することができる。

また、第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７はいずれも、付勢力が等しいため、第１揺動支点３１を中心に可動体１０を適正に揺動させることができるとともに、第２揺動支点３２を中心に可動体１０を適正に揺動させることができる。

また、第１接点用バネ３６は固定体２０側に設けられ、第２接点用バネ３７は可動体１０側に設けられているため、可動枠３９に接点用バネを設ける場合に比して、構成の簡素化を図ることができる。

また、第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７は板状であるため、簡素な構成で接点用バネを構成することができる。また、第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７には、可動枠３９の光軸Ｌ方向の両側に位置する第１凸部３６６、３７６および第２凸部３６７、３７７が設けられているため、可動枠３９の光軸方向での可動範囲が制限される。従って、外部から伝わった振動等が原因で可動枠３９側との接点部３６５、３７５が外れる等の不具合が発生しにくい。

また、本形態では、カバー２２０と可動枠３９との間に第１揺動支点３１が構成されているため、少ない部材によってジンバル機構３０を構成することができる。

また、第１接点用バネ３６の延在部３６２は、カバー側貫通部２２２を貫通して、固定部３６１がカバー２２０の段部２２４に光軸Ｌ方向の一方側から重なって固定されている。このため、第１接点用バネ３６については、光軸Ｌ方向の位置や、光軸Ｌ方向に交差する方向の位置決めを行うことができる。また、第２接点用バネ３７の延在部３７２は、ホルダ側貫通部４７を貫通して、固定部３７１がホルダ４０の段部４３に光軸Ｌ方向の他方側から重なって固定されている。このため、第２接点用バネ３７については、光軸Ｌ方向の位置や、光軸Ｌ方向に交差する方向の位置決めを行うことができる。

また、可動枠３９は、光軸Ｌ方向に対して直交する方向に弾性変形可能であるため、可動枠３９のバネ力によっても、接点部３６５、３７５に荷重を印加することができる。また、可動枠３９の弾性変形によって振動を吸収することができる。さらに、可動枠３９の固有振動数を適正化することによって、可動枠３９の弾性力と接点用バネ（第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７）の弾性力との合成弾性力の光軸Ｌ方向の固有振動数ｆａ、合成弾性力の光軸Ｌ方向に対して直交する方向の固有振動数ｆｂとし、外乱（外部から伝わってくる振動）の周波数帯域の最大振動数ｆｃを以下の関係
ｆｃ＜ｆａ＜ｆｂ
とすることにより、外乱による振動を抑制することができる。

また、駆動機構５０は磁気駆動機構であるが、可動枠３９、第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７が非磁性材料からなるため、可動枠３９、第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７が駆動機構５０（磁気駆動機構）に磁気的な影響を及ぼすことを防止することができる。

また、本形態では、ホルダ４０において光軸Ｌ方向に延在する接着用凸部４９の側面４９０と、板状バネ７０の側面とが接着剤によって接着されているため、カバー２２０に対する板状バネ７０の姿勢範囲が広いという利点がある。また、板状バネ７０には、接着用凸部４９が嵌った貫通部７２０が形成されているため、接着範囲が広い。それ故、ホルダ４０と板状バネ７０とを確実に接着することができる。

また、板状バネ７０において、可動体側連結部７２とアーム部７３とが繋がる根元部分が接着剤によってホルダ４０に固定されている。このため、可動体側連結部７２が周方向に延在している構成であっても、アーム部７３のみが弾性変形するので、可動体側連結部７２が弾性変形して可動体１０に付勢力を印加することを回避することができる。

また、板状バネ７０において、固定体側連結部７１とアーム部７３とが繋がる根元部分が接着剤によってカバー２２０に固定されている。このため、固定体側連結部７１が周方向に延在している構成であっても、アーム部７３のみが弾性変形するので、固定体側連結部７１が弾性変形して可動体１０に付勢力を印加することを回避することができる。

また、可動体１０側のホルダ４０と板状バネ７０との接続部分と、固定体２０側のカバー２２０と板状バネ７０との接続部分とが光軸Ｌを中心とする同一の角度位置に設けられている。このため、アーム部７３を設けるスペースを十分に確保することができる。

［別の実施の形態］
図１０は、本発明の別の実施の形態に係る光学ユニット１００に用いた接点用バネの説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、第１接点用バネ３６の斜視図、第１接点用バネ３６の分解斜視図、第２接点用バネ３７の斜視図、および第２接点用バネ３７の分解斜視図である。

上記実施の形態では、第１接点用バネ３６および第２接点用バネ３７はいずれも、１枚の金属板によって構成されていたが、本形態では、２枚の金属板によって構成されている。より具体的には、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、第１接点用バネ３６は、固定部３６１、延在部３６２および折り返し部３６３を構成する第１板状部材３６ａと、折り返し部３６３に固定された第２板状部材３６ｂとからなり、第１板状部材３６ａと第２板状部材３６ｂとは材質が相違している。ここで、折り返し部３６３には、円形の穴３６３ａが形成されている。これに対して、第２板状部材３６ｂは、折り返し部３６３に重なるフランジ部３６４ａと、フランジ部３６４ａから穴３６３ａに向けて突出した半球状の凸部３６４ｂとを備えており、凸部３６４ｂは、穴３６３ａに嵌っている。かかる第２板状部材３６ｂでは、凸部３６４ｂの反対側が半球状に凹んだ接点部３６５になっている。また、フランジ部３６４ａの固定部３６１側の端部３６４ｃは直角に折れ曲がっている。なお、延在部３６２には補強用の穴３６２ａが形成されている。

また、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、第２接点用バネ３７は、固定部３７１、延在部３７２および折り返し部３７３を構成する第１板状部材３７ａと、折り返し部３７３に固定された第２板状部材３７ｂとからなり、第１板状部材３７ａと第２板状部材３７ｂとは材質が相違している。ここで、折り返し部３７３には、円形の穴３７３ａが形成されている。これに対して、第２板状部材３７ｂは、折り返し部３７３に重なるフランジ部３７４ａと、フランジ部３７４ａから穴３７３ａに向けて突出した半球状の凸部３７４ｂとを備えており、凸部３７４ｂは、穴３７３ａに嵌っている。かかる第２板状部材３７ｂでは、凸部３７４ｂの反対側が半球状に凹んだ接点部３７５になっている。また、フランジ部３７４ａの固定部３７１側の端部３７４ｃは直角に折れ曲がっている。

このように構成した場合、バネ性を発揮する延在部３６２、３７２および折り返し部３６３、３７３についてはバネ性の面から適正な材料で構成することができる一方、接点部３６５、３７５については摺動性等の面から適正な材料で構成することができる。

［光学ユニット１００の他の構成例］
上記実施の形態では、カメラ付き携帯電話機に用いる光学ユニット１００に本発明を適用した例を説明したが、薄型のデジタルカメラ等に用いる光学ユニット１００に本発明を
適用してもよい。

また、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００はヘルメット、自転車、ラジコンヘリコプター等に搭載されるアクションカメラやウエアラブルカメラとして構成してもよい。かかるカメラは、大きな揺れが発生する状況での撮影に使用されるが、本発明によれば、振れを補正することができるので、品位の高い画像を得ることができる。

また、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００は、携帯電話機やデジタルカメラ等の他、冷蔵庫等、一定間隔で振動を有する装置内に固定し、遠隔操作可能にしておくことで、外出先、たとえば買い物の際に、冷蔵庫内部の情報を得ることができるサービスに用いることもできる。かかるサービスでは、姿勢安定化装置付きのカメラシステムであるため、冷蔵庫の振動があっても安定な画像を送信可能である。また、本装置を児童、学生のかばん、ランドセルあるいは帽子等の、通学時に装着するデバイスに固定してもよい。この場合、一定間隔で、周囲の様子を撮影し、あらかじめ定めたサーバへ画像を転送すると、この画像を保護者等が、遠隔地において観察することで、子供の安全を確保することができる。かかる用途では、カメラを意識することなく移動時の振動があっても鮮明な画像を撮影することができる。また、カメラモジュールのほかにＧＰＳを搭載すれば、対象者の位置を同時に取得することも可能となり、万が一の事故の発生時には、場所と状況の確認が瞬時に行える。

さらに、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１００を自動車において前方が撮影可能な位置に搭載すれば、ドライブレコーダー等の車載用監視装置として用いることができる。また、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１００を自動車において前方が撮影可能な位置に搭載して、一定間隔で自動的に周辺の画像を撮影し、決められたサーバに自動転送してもよい。また、道路交通情報通信システム等の渋滞情報と連動させて、この画像を配信することで、渋滞の状況をより詳細に提供することができる。かかるサービスによれば、自動車搭載のドライブレコーダーと同様に事故発生時等の状況を、意図せずに通りがかった第三者が記録し状況の検分に役立てることも可能である。また、自動車の振動に影響されることなく鮮明な画像を取得できる。かかる用途の場合、電源をオンにすると、制御部に指令信号が出力され、かかる指令信号に基づいて、振れ制御が開始される。

また、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００は、レーザポインタ、携帯用や車載用の投射表示装置や直視型表示装置等、光を出射する光学機器の振れ補正に適用してもよい。また、天体望遠鏡システムあるいは双眼鏡システム等、高倍率での観察において三脚等の補助固定装置を用いることなく観察するのに用いてもよい。また、狙撃用のライフル、あるいは戦車等の砲筒とすることで、トリガ時の振動に対して姿勢の安定化が図れるので、命中精度を高めることができる。

１０・・可動体、１１・・レンズホルダ、１２・・ウエイト、１２０・・ウエイトの溝、２０・・固定体、３０・・ジンバル機構、３１・・第１揺動支点、３２・・第２揺動支点、３６・・第１接点用バネ、３６ａ、３７ａ・・第１板状部材、３６ｂ、３７ｂ・・第２板状部材、３７・・第２接点用バネ、３８・・球体、３９・・可動枠、４０・・ホルダ、４１・・円筒部、４２・・ベース部、４４・・コイル保持部、４５・・側板部、４７・・ホルダ側貫通部、４９・・接着用凸部、５０・・駆動機構、５２・・磁石、５６・・コイル、７０・・板状バネ、７１・・固定体側連結部、７２・・可動体側連結部、７３・・アーム部、１００・・光学ユニット、２１０・・第１ケース、２２０・・カバー、２２２・・カバー側貫通部、２２５・・第１接点支持部、２２７・・接着用凸部、２２８・・カバー側基準面、２３０・・クッション部材、２４０・・ストッパ部材、２５０・・第２ケー
ス、２６０・・底板、３６１、３７１・・固定部、３６２、３７２・・延在部、３６３、３７３・・折り返し部、３６３ａ、３７３ａ・・折り返し部の穴、３６４ａ、３７４ａ・・フランジ部、３６４ｂ、３７４ｂ・・凸部、３６５、３７５・・接点部、３６６、３７６・・第１凸部、３６７、３７７・・第２凸部、３７９・・バネ部、３９１・・第１角部、３９２・・第２角部、３９３・・第３角部、３９４・・第４角部、４６１、４６２・・ストッパ用第１凸部、４６６・・ストッパ用第２凸部、４７０・・第２接点支持部、４８１・・ホルダ側基準面、４９０・・接着用凸部の側面、７１０・・固定体側連結部の貫通部、７２０・・可動体側連結部の貫通部、１０００・・光学機器、Ｌ・・光軸、Ｒ１・・第１軸線、Ｒ２・・第２軸線

Claims (15)

1. 光学素子を備えた可動体と、
   ジンバル機構を介して前記可動体を光軸方向に交差する第１軸線周りに揺動可能に支持するとともに、前記光軸方向および前記第１軸線に交差する第２軸線周りに揺動可能に支持する固定体と、
   前記可動体を前記第１軸線周りおよび前記第２軸線周りに駆動する駆動機構と、
   を有し、
   前記ジンバル機構は、可動枠と、該可動枠と前記固定体との間において前記第１軸線方向で離間する２個所に設けられた第１揺動支点と、前記可動枠と前記可動体との間において前記第２軸線方向で離間する２個所に設けられた第２揺動支点とを備え、
   前記ジンバル機構には、前記２個所の第１揺動支点の各々に設けられ、前記第１揺動支点において前記第１軸線方向で前記可動枠側と接する接点部に前記可動枠側と当接する方向の弾性的な荷重を印加する第１接点用バネと、前記２個所の第２揺動支点の各々に設けられ、前記第２揺動支点において前記第２軸線方向で前記可動枠側と接する接点部に前記可動枠側と当接する方向の弾性的な荷重を印加する第２接点用バネと、を含む複数の接点用バネが設けられてい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２個所の第１揺動支点の各々に設けられた前記第１接点用バネ、および前記２個所の第２揺動支点の各々に設けられた前記第２接点用バネはいずれも、付勢力が等しい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. 前記第１接点用バネは、前記固定体側に設けられ、
   前記第２接点用バネは、前記可動体側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
4. 前記接点用バネは、板状であり、当該接点用バネを固定するための固定部と、該固定部から延在する延在部と、該延在部の前記固定部とは反対側の端部で前記固定体に向けて折り返された折り返し部と、を備え、
   前記折り返し部に前記接点部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
5. 前記接点用バネは、前記固定部と、前記延在部および前記折り返し部を構成する第１板状部材と、前記折り返し部に固定され、前記第１板状部材とは異なる材料からなる第２板状部材と、を備え、
   前記第２板状部材によって前記接点部が構成されてい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. 前記折り返し部には穴が形成され、
   前記第２板状部材は、前記折り返し部に重なるフランジ部と、該フランジ部から前記穴に向けて突出して当該穴に嵌った凸部と、を備えていることを特徴とする請求項５に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
7. 前記接点用バネは、前記折り返し部に、前記接点部に対する前記光軸方向の一方側から前記可動枠の前記光軸方向の一方側に向けて突出した第１凸部と、前記接点部に対する前記光軸方向の他方側から前記可動枠の前記光軸方向の他方側に向けて突出した第２凸部と、が形成されていることを特徴とする請求項４乃至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。
8. 前記固定体は、前記可動体に対して前記光軸方向の一方側にカバーを備え、
   前記カバーと前記可動枠との間に前記第１揺動支点が構成されていることを特徴とする請求項４乃至７の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
9. 前記カバーには、前記第１接点用バネの前記固定部を前記光軸方向の一方側に突出させるカバー側貫通部が形成され、
   当該第１接点用バネの前記固定部は、前記カバーの前記光軸方向の一方側に重なって固定されていることを特徴とする請求項８に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
10. 前記可動体には、前記第２接点用バネの前記固定部を前記光軸方向の他方側に突出させる可動体側貫通部が形成され、
    当該第２接点用バネの前記固定部は、前記可動体の前記光軸方向の他方側に重なって固定されていることを特徴とする請求項４乃至９の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
11. 前記第２接点用バネは、当該第２接点用バネの前記固定部から突出して前記可動体に径方向で弾性をもって重なるバネ部を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
12. 前記可動枠は、４つの角部を備え、
    前記４つの角部の対角に位置する２つの角部に前記第１揺動支点が構成され、他の２つの角部に前記第２揺動支点が構成されていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
13. 前記可動枠は、前記光軸方向に対して直交する方向に弾性変形可能であることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
14. 前記可動枠の弾性力と前記接点用バネの弾性力との合成弾性力の前記光軸方向の固有振動数をｆａとし、
    前記合成弾性力の前記光軸方向に対して直交する方向の固有振動数をｆｂとし、
    外乱の周波数帯域の最大振動数をｆｃとしたとき、
    振動数ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、以下の関係
    ｆｃ＜ｆａ＜ｆｂ
    を満たすことを特徴とする請求項１３に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
15. 前記駆動機構は磁気駆動機構であり、
    前記可動枠および前記接点用バネは非磁性材料からなることを特徴とする請求項１乃至１４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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