JP7046653B2 - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents

Description

本発明は、カメラ付き携帯端末等に搭載される光学モジュールの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、ドライブレコーダ、無人ヘリコプター等に搭載される撮像装置等の光学機器に用いられる光学ユニットにおいては、振れによる撮影画像の乱れを抑制するために、振れを打ち消すように光学モジュールを揺動させて振れを補正する機能が開発されている。この振れ補正機能においては、光学機器の筐体からなる固定体に対して、光学素子を備える光学モジュールを揺動可能に支持し、その光学モジュールを振れ補正用駆動機構により振れに応じて揺動させる構成が採用されている。
その振れ補正用駆動機構は、磁石とコイルとを備え、磁石の磁場内でコイルに電流を流すことにより光学モジュールに電磁力を作用させて駆動する構成とされている。

そして、例えば特許文献１では、光学モジュールの光軸方向に対して直交する二方向に支点を設けた板状ばねを用いたジンバル機構によって光学モジュールを揺動可能に支持し、光学モジュール（可動体）を揺動させることにより振れを補正する構成が提案されている。

ところで、この種の振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、振れに応じて揺動する光学モジュールを備えた可動体が過度に揺動すると、ジンバル機構等の変形が生じて、その後の動作に支障が生じることがある。
そこで、特許文献１では、可動体の揺動許容範囲を規制するストッパが設けられている。この場合、コイルを保持するホルダの上端に上方に突出するように凸部（第１凸部及び第２凸部）が設けられるとともに、そのホルダ等を覆う固定体のカバーの裏面にクッション部材が設けられており、このクッション部材がホルダの凸部の上方に配置されることにより、可動体としてのホルダが揺動した際に、ホルダの凸部がクッション部材に当接して揺動許容範囲が規制される構成である。この凸部のうち、第１凸部は、外力によって可動体が光軸方向の一方（被写体）側に変位したときにもクッション部材に当接して、移動範囲を規制するようになっている。また、被写体側とは反対側に可動体が変位したときに、ストッパ部材に当接して、その移動範囲を規制するための第３凸部も設けられている。

特開２０１６‐６１９５８号公報

ところで、ホルダの光軸方向の被写体側とは反対側には撮像素子が設けられており、被写体側とは反対側に設けられる第３凸部は撮像素子の近辺に設けられることになる。このため、衝撃を受けたときに撮像素子に衝撃が伝わるおそれがある。この場合、撮像素子を囲むレンズホルダよりもさらに外側に離間させて第３凸部を設ければよいが、揺動時の第３凸部の可動範囲が大きくなるため、大型化を招く。特に、近年では、４Ｋ対応などで大型の撮像素子が用いられてきており、ますます大型化する傾向にある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、落下衝撃等の際の可動体の光軸方向の移動を確実に規制しつつ、撮像素子への衝撃の伝達を抑制し、かつ、小型化を図ることを目的とする。

本発明の振れ補正機能付き光学ユニットは、光学素子及び該光学素子の光軸上に位置する撮像素子を有する光学モジュールと、該光学モジュールを保持する可動体と、前記可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、該揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構と、前記可動体が前記光軸方向に移動したときの移動範囲を規制するストッパ機構とを備え、
前記ストッパ機構は、前記可動体に設けられ、前記撮像素子よりも前記光軸方向の被写体とは反対側に延びるストッパ用凸部を有するスペーサ部材と、前記可動体が前記光軸方向に沿って前記被写体とは反対側に移動したときに前記スペーサ部材の前記ストッパ用凸部を当接するストッパ部材とを有し、前記スペーサ部材は、前記可動体における前記光学モジュールとは別部材に固定されており、前記ストッパ用凸部において前記ストッパ部材に向けた先端は、光軸方向と直交する方向に視たときに前記揺動支持機構の揺動中心位置を中心とする円弧形状に形成されている。

衝撃等により可動体が光軸方向の被写体側とは反対方向に移動した際に、ストッパ用凸部がストッパ部材に当接して、可動体の移動範囲を規制する。この場合、ストッパ用凸部は、光学モジュールとは別部材に固定されたスペーサ部材に設けられているので、ストッパ部材に当接したときの衝撃力は光学モジュールに直接伝達することはない。このため、光学モジュールを衝撃から有効に保護することができる。したがって、スペーサ部材を光学モジュールに接近させることが可能になり、小型化に有利である。
ストッパ用凸部の先端が揺動支点を中心とする円弧形状に形成されるので、振れ補正時にはストッパ用凸部がストッパ部材に接触することがなく、振れ補正に伴う可動体の揺動を妨げない。
また、本発明の振れ補正機能付き光学ユニットは、光学素子及び該光学素子の光軸上に位置する撮像素子を有する光学モジュールと、該光学モジュールを保持する可動体と、前記可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、該揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構と、前記可動体が前記光軸方向に移動したときの移動範囲を規制するストッパ機構とを備え、前記ストッパ機構は、前記可動体に設けられ、前記撮像素子よりも前記光軸方向の被写体とは反対側に延びるストッパ用凸部を有するスペーサ部材と、前記可動体が前記光軸方向に沿って前記被写体とは反対側に移動したときに前記スペーサ部材の前記ストッパ用凸部を当接するストッパ部材とを有し、前記スペーサ部材は、前記可動体における前記光学モジュールとは別部材に固定されており、前記ストッパ用凸部は、前記光軸方向と直交する方向に離間する第１凸部と第２凸部とを有し、これら第１凸部と第２凸部とは前記撮像素子を間に挟んで配置されている。
このような配置とすることにより、ストッパ用凸部がストッパ部材に当接したときに、その衝撃が、直接、撮像素子に伝わることがなく、撮像素子の破損等を確実に防止することができる。
この場合、前記第１凸部及び前記第２凸部の先端の前記円弧形状は、同じ向きに形成されるとよい。

本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記光軸方向に視たときに、前記ストッパ用凸部は前記撮像素子とは重ならない位置に設けられているとよい。

ストッパ用凸部と撮像素子とが光軸方向に重ならない配置とされるので、万一、ストッパ用凸部が衝撃によって変形したとしても、撮像素子に影響を及ぼすことが抑制される。
なお、ストッパ用凸部と撮像素子とは光軸方向に重ならない配置とされるが、光学モジュールにおいて撮像素子の外側に配置される部分とは重なっていてもよい。その場合でも、撮像素子よりも外側位置でストッパ用凸部が重なるので、衝撃力が撮像素子に直接影響することは防止できる。

本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記振れ補正用駆動機構は、磁石とコイルとにより構成され、前記可動体に、前記振れ補正用駆動機構の磁石又はコイルの一方を保持するホルダフレームが設けられ、前記スペーサ部材は、前記ホルダフレームに前記光軸方向と交差する面で当接している。

衝撃力は光学モジュールには作用せずにスペーサ部材を介してホルダフレームに伝達されるので、光学モジュールの保護を確実にすることができる。

本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記第１凸部と前記第２凸部とは、前記撮像素子よりも光軸方向の被写体側とは反対側でブリッジ部により連結されている。
第１凸部及び第２凸部をブリッジ部により補強することができ、衝撃に耐える強度を確保することができる。

本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記撮像素子に電気的に接続されるフレキシブル配線基板を有し、前記フレキシブル配線基板は、前記第１凸部と前記第２凸部との間を経由して配線されている。
フレキシブル配線基板が第１凸部又は第２凸部と干渉しないので、可動体と固定体との間に挟まれて損傷を受けることがない。

本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記スペーサ部材に前記フレキシブル配線基板を保持する基板保持部が設けられている。
フレキシブル配線基板が可動体の一部であるスペーサ部材に保持されるので、揺動時の動きを円滑に行わせることができる。

本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記基板保持部には、前記スペーサ部材の前記第１凸部側及び前記第２凸部側に、前記フレキシブル配線基板を載置状態に支持する基板受け部が設けられており、該基板受け部により支持された前記フレキシブル配線基板は、前記ブリッジ部の下面に沿って配線される。

フレキシブル配線基板は、その両側部が基板受け部に支持された状態でブリッジ部の下面に沿って配線されるので、基板受け部とブリッジ部とにより表裏が挟まれた状態に支持され、スペーサ部材により確実に保持される。

本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記スペーサ部材において前記ホルダフレームに当接している部分の外側面に、前記固定体に設けられる磁石又はコイルへの揺動時の接触を回避する面取り部が設けられている。

ホルダフレームと固定体とは、これらが保持する磁石とコイルとが接近して配置される。このため、ホルダに当接状態とされるスペーサ部材も固定体が保持している磁石又はコイルに接近することになるが、面取り部を有するため、揺動時の移動を妨げない。

本発明によれば、落下衝撃等の際の可動体の光軸方向の移動を確実に規制しつつ、撮像素子への衝撃の伝達を抑制し、かつ、小型化を図ることができる。

本発明の一実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの組立状態の斜視図である。 一実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの平面図である。 一実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの側面図である。 一実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。 一実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットにおける可動体の可動体の斜視図である。 一実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの要部の被写体側から視た分解斜視図である。 図６に対して反対側から視た分解斜視図である。 一実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットにおけるジンバル機構及びホルダフレームを示す斜視図である。 一実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットにおける固定体の一部を除去した状態の被写体とは反対側から視た斜視図である。 図９に示す状態からさらにフレキシブル配線基板を除去し、スペーサ部材を分離した状態を示す斜視図である。 スペーサ部材の被写体側から視た斜視図である。 スペーサ部材の光軸を通る縦断面図である。 図２のＡ－Ａ線に沿う縦断面図である。 図２のＢ－Ｂ線に沿う縦断面図である。 図３のＣ－Ｃ線に沿う横断面図である。 図１４の要部の拡大断面図であり、（ａ）は無励磁状態、（ｂ）は可動体の最大揺動時の状態を示す。

以下、本発明に係る振れ補正機能付き光学ユニットの実施形態について図面を参照しながら説明する。
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、静置状態においては、Ｚ軸方向に光軸Ｌ（レンズ光軸／光学素子の光軸）が配置されるものとする。また、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。また、図１～図１４では、Ｚ軸の一方＋Ｚを上方に向けて配置した状態を静置状態とする。以下では、特に断らない限り、この静置状態で説明する。

（振れ補正機能付き光学ユニット１０１の概略構成）
図１～図３は振れ補正機能付き光学ユニット（以下、光学ユニットと省略する。）１０１の組立状態の外観を示している。図４は光学ユニット１０１を光軸Ｌ方向に沿って分解して示す。図５は光学ユニット１０１の後述する可動体２０の分解斜視図である。図６～図１０は、それぞれ要部の斜視図である。図１１はスペーサ部材の斜視図であり、図１２はスペーサ部材の光軸を通る縦断面図である。図１３～図１５は光学ユニットの各方向の断面図である。

これらの図に示す光学ユニット１０１は、携帯端末、ドライブレコーダ、無人ヘリコプター等に搭載される撮像装置等の光学機器（図示略）に組み込まれる薄型カメラであって、光学機器のシャーシ（機器本体）に支持された状態で搭載される。この種の光学ユニット１０１では、撮影時に光学機器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、本実施形態の光学ユニット１０１においては、Ｚ軸方向に沿って光軸Ｌが延在する光学モジュール（光学素子）２１０を備えた可動体２０を、ジャイロスコープ等の振れ検出センサ（図示略）によって振れを検出した結果に基づいて揺動させ、ピッチング及びヨーイングを補正できるようにしている。

図１～図４において、本実施形態の光学ユニット１０１は、固定体１０と、光学モジュール２１０を備える可動体２０と、固定体１０に対して可動体２０を揺動可能に支持された状態とする揺動支持機構としてのジンバル機構３０と、可動体２０を揺動させる振れ補正用駆動機構４０とを備える。また、図１５に示すように、可動体２０は、固定体１０に対してジンバル機構３０を介して光軸Ｌ方向と直交する２つの軸線Ｒ１，Ｒ２周りに揺動可能に支持されている。２つの軸線の一方を第１軸線Ｒ１、他方を第２軸線Ｒ２とする。これら第１軸線Ｒ１及び第２軸線Ｒ２は相互に直交しており、かつＸ軸及びＹ軸に対して４５°の角度に配置されている。
なお、本実施形態の光学ユニット１０１では、固定体１０は、光軸Ｌ方向（＋Ｚ方向）から視たときに、八角形状をなしている。

（固定体１０の構成）
図１～図４等に示すように、固定体１０は、可動体２０の周りを囲む角筒状のケース１１０と、ケース１１０の上（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に固定されたカバー枠１２０と、ケース１１０の下（Ｚ軸方向の他端側－Ｚ）に配置されたボトムカバー１３０とを有している。
本実施形態では、ケース１１０は、複数の側板部１１１，１１２により角筒状（図示例では横断面八角形の筒状）に形成され、その上端（Ｚ軸方向の一方＋Ｚ）に内向きフランジ１１３が一体に形成されている。

カバー枠１２０は、平面視の外形がケース１１０の外形に沿う八角形状に形成され、ケース１１０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形状に形成されている。そして、カバー枠１２０の中央部には円形の開口窓１２１が形成されており、開口窓１２１を通して被写体からの光を光学モジュール２１０に導くようになっている。また、図７に示すように、カバー枠１２０の裏面、つまりＺ軸方向の他方側－Ｚには環状に突出部１２２が設けられており、この突出部１２２において、１８０°対向する位置には、後述するジンバル機構３０の接点用ばね３３０を取り付けるための支持板部１２３がそれぞれ一体に設けられている。これら支持板部１２３は、Ｚ軸方向の他方側－Ｚに突出し、径方向（図示例ではＸ軸及びＹ軸に４５°の方向）に対向する対向面に溝部１２４が形成されている。

ボトムカバー１３０は、図４に示すように、平面視の外形がケース１１０の外形に沿う八角形状に形成されるとともに、ケース１１０内に嵌合する周壁部１３１が一体に設けられている。また、ケース１１０の下端に固定した状態で、ケース１１０内に配置される振れ補正用駆動機構４０や光学モジュール２１０等のフレキシブル配線基板７１，７２を外部に引き出すための切欠部１３２が底板部１３３の一部を切除するように形成されている。フレキシブル配線基板７１，７２は、図１３に示すように、ボトムカバー１３０の切欠部１３２を経由して、ボトムカバー１３０の裏側（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）に引き出され、このボトムカバー１３０の裏面に固定されており、光学機器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る。

（可動体２０の構成）
図４及び図５等に示すように、可動体２０は、レンズ等の光学素子を備えた光学モジュール２１０と、光学モジュール２１０を保持するホルダフレーム２２０と、ホルダフレーム２２０に固定される円環状の重心調整部材２５０とを有している。
光学モジュール２１０は、図１３に示すように、レンズ（図示せず）や撮像素子（撮像部）２１２、フォーカシング駆動用のアクチュエータ（図示せず）等を保持するレンズホルダ２１３を有しており、このレンズホルダ２１３を介してホルダフレーム２２０に保持されている。

レンズホルダ２１３は、レンズ群を囲む鏡筒部２１４と、鏡筒部２１４の下端に一体に形成され撮像素子２１２等を保持する基台部２１５と、鏡筒部２１４の前面（被写体側の面）を覆うレンズカバー２１６とを有している。
ホルダフレーム２２０は、図５及び図６等に示すように可動体２０の外周部分を構成しており、レンズホルダ２１３を内側に保持する筒状のホルダ保持部２２１と、このホルダ保持部２２１の下端部（Ｚ軸方向の他方側－Ｚの端部）でフランジ状に拡径するベース部２２２とを有している。また、ベース部２２２の外周部上には、ホルダ保持部２２１よりも径方向外側に、後述する振れ補正用駆動機構４０を構成する４つのコイル４２をそれぞれ保持するコイル保持部２２３が設けられており、これらコイル保持部２２３とホルダ保持部２２１との間には、後述するジンバル機構３０の可動枠３１０が配置される可動枠配置空間２４０が形成されている。

４つのコイル保持部２２３は、Ｚ軸周りに９０°間隔で配置され、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及び他方側－Ｘと、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及び他方側－Ｙとにそれぞれ設けられている。各コイル保持部２２３は、ベース部２２２の周縁部からＺ軸方向に立設する支持板部２２４と、この支持板部２２４の一部の外面から突出し、コイル４２を保持したときにコイル４２の背面に当接するコイル当接部２２５と、コイル当接部２２５よりもさらに突出しコイル４２の内側に嵌合する凸部２２６とを有している。各コイル保持部２２３の支持板部２２４は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に直交して配置されていることにより、各支持板部２２４の外面のコイル当接部２２５及び凸部２２６が、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及び他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及び他方側－Ｙに向けて配置されている。

そして、各コイル保持部２２３の凸部２２６に環状のコイル４２が嵌合するように取り付けられ、コイル当接部２２５にコイル４２の背面を当接することで、コイル４２の取り付け姿勢が規制される。したがって、コイル４２は、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及び他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及び他方側－Ｙに向けてそれぞれ設けられている。
この場合、各コイル保持部２２３の凸部２２６は、コイル４２が保持された状態で、コイル４２の外面（後述の磁石４１と対向する面）から更に外方に向けて突出する。一方、後述するように、固定体１０のケース１１０内に設けられた磁石４１が各コイル４２と対向するので、可動体２０が外力によってＸ軸方向またはＹ軸方向に変位した際、コイル保持部２２３の凸部２２６が磁石４１に当接し、コイル４２と磁石４１とが接触することが防止される。

また、周方向に隣接する２個ずつのコイル保持部２２３の支持板部２２４が連結部２２７により連結状態とされている。具体的には、Ｘ軸方向の一方側＋ＸとＹ軸方向の一方側＋Ｙとに設けられる２個のコイル保持部２２３の支持板部２２４が連結部２２７により連結状態とされ、Ｘ軸方向の他方側－ＸとＹ軸方向の他方側－Ｙとに設けられる２個のコイル保持部２２３の支持板部２２４が連結部２２７により連結状態とされている。これにより、二つの連結部２２７がＸ軸及びＹ軸に４５°で交差する対角上、言い換えれば、第１軸線の延在する方向に１８０°対向した位置に配置され、その対向面に溝部２２８が形成される（図５及び図１５参照）。
一方、Ｘ軸方向の一方側＋ＸとＹ軸方向の他方側－Ｙとに設けられるコイル保持部２２３の間は離間しており、Ｘ軸方向の他方側－ＸとＹ軸方向の一方側＋Ｙとに設けられるコイル保持部２２３の間も離間している。したがって、これらコイル保持部２２３の間の空所２２９も、Ｘ軸及びＹ軸に４５°で交差する対角上、この場合は、第２軸線Ｒ２の延在する方向に１８０°対向した位置に配置されており、これら空所２２９に、カバー枠１２０の支持板部１２３が配置されるようになっている。

そして、レンズホルダ２１３の基台部２１５がホルダフレーム２２０の下（Ｚ軸方向の－Ｚ）側に配置され、鏡筒部２１４がホルダフレーム２２０のホルダ保持部２２１を貫通してＺ軸方向の＋Ｚ側に突出した状態でホルダフレーム２２０に保持されている。
この基台部２１５はＺ軸方向の一方側から視た形状が正方形に形成されており、これに対して鏡筒部２１４は円筒状に形成される。そして、ホルダフレーム２２０のホルダ保持部２２１は円筒状に形成され、このホルダ保持部２２１に鏡筒部２１４を嵌合した状態で、レンズホルダ２１３の基台部２１５の四隅部のうちの１８０°対角上に配置される二つの隅部を係合する２個のコーナー保持部２１８がホルダフレーム２２０に設けられている（図７参照）。このコーナー保持部２１８は、Ｚ軸方向の他方側から視たときにＬ字状に屈曲形成されており、両コーナー保持部２１８にレンズホルダ２１３の基台部２１５の対角上の２個の隅部を係合することにより、レンズホルダ２１３の光軸周りの回転を拘束することができる。
また、ホルダフレーム２２０の筒状のホルダ保持部２２１の上端部（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの端部）に、その周りを囲むように環状の重心調整部材２５０が取り付けられている。この重心調整部材２５０は、可動体２０の重心位置を光軸方向に調整するためのもので、可動体２０の重心位置を後述する揺動中心位置３５と一致させるように設けられる。
この場合、ホルダ保持部２２１の外周部には段部２２１ａが形成されており、この段部２２１ａの上に載置するように重心調整部材２５０が取り付けられ、接着等により固定される。
なお、本実施形態では、ホルダフレーム２２０が合成樹脂により形成されており、ホルダ保持部２２１、ベース部２２２、コイル保持部２２３が一体に形成されている。

また、可動体２０に設けられた撮像素子２１２やフォーカシング駆動用のアクチュエータ等は、信号出力（通信）用のフレキシブル配線基板７２に接続されている。撮像素子２１２は、図１３及び図１４に示すように、ジャイロスコープやキャパシタ等の電子部品が実装された実装基板７３に搭載されて接続され、その実装基板７３に、前述したフレキシブル配線基板７２が接続されている。基台部２１５はＺ軸方向に開放状態に形成されており、実装基板７３は、基台部２１５の底板を構成するように、基台部２１５の下方（Ｚ軸方向の－Ｚ）に取り付けられている。

一方、振れ補正用駆動機構４０を構成するコイル４２は、給電用のフレキシブル配線基板７１に接続されている。これらのフレキシブル配線基板７１，７２は、図１３及び図１４等に示すように、レンズホルダ２１３の下方（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）で複数回湾曲された後に外部に引き出されるようになっている。図５に示すように、コイル４２に接続されたフレキシブル配線基板７１は、光学モジュール２１０に接続されたフレキシブル配線基板７２の２本に分割された部分の間に配置されており、２つのフレキシブル配線基板７１，７２は外部への引き出し方向が揃えられている。また、フレキシブル配線基板７１，７２は、いずれも可撓性を有しており、振れ補正用駆動機構４０によるホルダフレーム２２０及びこのホルダフレーム２２０に保持されている光学モジュール２１０の動きを阻害しないようになっている。

（振れ補正用駆動機構４０の構成）
振れ補正用駆動機構４０は、図４及び図６等に示すように、板状の磁石４１と、磁石４１の磁界内で電磁力を作用させるコイル４２とを利用した磁気駆動機構である。本実施形態では、磁石４１とコイル４２との組み合わせが、可動体２０（ホルダフレーム２２０）の周方向に９０°ずつ間隔をおいて４組設けられる。また、図１３～図１６に示すように、各磁石４１はケース１１０に保持され、各コイル４２はホルダフレーム２２０に保持されており、本実施形態では、ケース１１０とホルダフレーム２２０との間に振れ補正用駆動機構４０が構成されている。

磁石４１は、ケース１１０の周方向に９０°ずつ間隔をおいて配置された４つの各側板部１１１の内面にそれぞれ保持されている。各側板部１１１はＸ軸方向の一方側＋Ｘ、他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、他方側－Ｙにそれぞれ配置されている。このため、ケース１１０とホルダフレーム２２０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４１とコイル４２とが対向している。

本実施形態において、４つの磁石４１は、外面側及び内面側が異なる極に着磁されている。また、磁石４１は、光軸Ｌ方向（Ｚ軸方向）に２つに分離して着磁されており、コイル４２側（内面側）に位置する磁極４１１、４１２が光軸Ｌ方向で異なるように着磁されている（図６、図７、図１３及び図１４参照）。したがって、両磁極４１１、４１２を分離する着磁分極線４１３は、光軸Ｌと直交する方向に沿って配置されている。Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及びＸ軸方向の他方側－Ｘにそれぞれ配置されている２つの磁石４１は、着磁分極線４１３がＹ軸方向に沿って配置され、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及びＹ軸方向の他方側－Ｙに配置されている２つの磁石４１は、着磁分極線４１３がＸ軸方向に沿って配置される。
なお、４つの磁石４１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４１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。また、ケース１１０は磁性材料から構成されており、磁石４１に対するヨークとして機能する。

コイル４２は、磁心（コア）を有しない空芯コイルであり、前述したように、ホルダフレーム２２０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。このうち、ホルダフレーム２２０のＸ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側－Ｘに配置される両コイル４２は、巻き線によってＸ軸方向をコイルの軸心方向とする環状に形成されている。また、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側－Ｙに配置される両コイル４２は、巻き線によってＹ軸方向をコイルの軸心方向とする環状に形成されている。したがって、いずれのコイル４２も光軸Ｌ方向に直交する方向をコイルの軸心方向とする環状に形成されている。また、これら４つのコイル４２は、同じ平面形状、同じ厚さ（高さ）寸法に形成される。

なお、４つのコイル４２のうち、Ｘ軸方向をコイルの軸心方向とする２つのコイル４２は、Ｙ軸方向に延びる矩形状に形成される。また、Ｙ軸方向をコイルの軸心方向とする２つのコイル４２は、Ｘ軸方向に延びる矩形状に形成される。そして、いずれのコイル４２も、上下に配置される長辺部が、各磁石４１の磁極４１１，４１２に対峙する有効辺として利用され、このコイル４２が励磁されていない状態では、両有効辺は、対向する磁石４１の着磁分極線４１３と平行で、着磁分極線４１３から上下に等しい距離に配置される（図６及び図７参照）。

（ジンバル機構３０の構成）
本実施形態の光学ユニット１０１では、ピッチング方向およびヨーイング方向の振れを補正するため、可動体２０を光軸Ｌ方向に交差する第１軸線Ｒ１周りに揺動可能に支持するとともに、光軸Ｌ方向および第１軸線Ｒ１に交差する第２軸線Ｒ２周りに揺動可能に支持する。このため、固定体１０と可動体２０との間には、ジンバル機構（揺動支持機構）３０が構成されている。
本実施形態では、ジンバル機構３０は円形環状の可動枠３１０を有している。可動枠３１０は、図５等に示すように、ホルダフレーム２２０の可動枠配置空間２４０内に配置されており、Ｚ軸方向の配置で視ると、固定体１０のカバー枠１２０の下面（Ｚ軸方向の他方側－Ｚの面）と可動体２０のホルダフレーム２２０のベース部２２２の上面（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの面）との間に配置されている。

本実施形態において、可動枠３１０はバネ性を有する金属材料等で構成されており、周方向に９０°間隔をおいて４箇所に、可動枠３１０の環状の中心に対して半径方向外側に向けた突起部３１１が一体に形成され、各突起部３１１にさらに半径方向外側方向に半球状の凸面を向けるように球体３２０が溶接等によって固定されている。
この可動枠３１０は、４つの球体３２０のうち、対角に位置する２つの球体３２０が前述した第１軸線Ｒ１の延在する方向に配置され、他の対角に位置する２つの球体３２０が第２軸線Ｒ２の延在する方向に配置される。
そして、第１軸線Ｒ１の延在方向に配置された２つの球体３２０がホルダフレーム２２０に設けられた接点用ばね３３０に支持され、第２軸線Ｒ２の延在方向に配置された２つの球体３２０がカバー枠１２０に固定された接点用ばね３３０に支持される。

ホルダフレーム２２０のベース部２２２の上面には、図５に示したように、第１軸線Ｒ１が延在する方向の対角に位置する２箇所の連結部２２７に、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚに向けて開口する溝部２２８がそれぞれ形成されている。各溝部２２８には、接点用ばね３３０がそれぞれ取り付けられ、これら接点用ばね３３０に、第２軸線Ｒ２が延在する方向の対角に位置する２つの球体３２０がそれぞれ支持される。
一方、カバー枠１２０には、その裏面の１８０°対向する対角上に、一対の支持板部１２３がＺ軸方向の－Ｚに向けて突出して形成されており、その支持板部１２３の内側の溝部１２４内に接点用ばねが３３０それぞれ取り付けられている。そして、カバー枠１２０の支持板部１２３がホルダフレーム２２０のコイル保持部２２３間の空所２２９に配置されることにより、第２軸線Ｒ２が延在する方向の対角に位置する２箇所に接点用ばね３３０が配置され、これら接点用ばね３３０に、第２軸線Ｒ２が延在する方向の対角に位置する２つの球体３２０がそれぞれ支持される。

各接点用ばね３３０は、弾性変形可能なステンレス鋼等の金属からなる板材をプレス成型することにより縦断面Ｕ字状となるように屈曲形成されており、可動枠３１０に設けられた球体３２０との接触点に径方向外側から内側側に向けて弾性的な荷重（弾性力）を作用させる。つまり、可動枠３１０の４箇所の突起部３１１に設けられた各球体３２０は、固定体１０のカバー枠１２０又は可動体２０のホルダフレーム２２０に取り付けられた各接点用ばね３３０に、径方向外側から弾性的に接触させられている。

この場合、図１５に示すように、ホルダフレーム２２０に固定された接点用ばね３３０は、第１軸線Ｒ１方向で対をなすように対向し、可動枠３１０の球体３２０との間で第１揺動支点を構成する。一方、カバー枠１２０に固定された接点用ばね３３０は、第２軸線Ｒ２方向で対をなすように対向し、可動枠３１０の球体３２０との間で第２揺動支点を構成する。したがって、可動体２０の揺動中心位置（揺動支点）３５は、これらの第１揺動支点と第２揺動支点とが組み合わされた第１軸線Ｒ１と第２軸線Ｒ２との交点に配置される。

このように、接点用ばね３３０に可動枠３１０の各球体３２０が揺動可能に接触していることにより、固定体１０のカバー枠１２０に対して、可動体２０のホルダフレーム２２０が揺動可能に支持されている。また、このように構成したジンバル機構３０において、各接点用ばね３３０の付勢力は等しく設定される。なお、本実施形態では、振れ補正用駆動機構４０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３１０、接点用ばね３３０はいずれも、非磁性材料からなる。

また、本実施形態において、可動枠３１０は、光軸Ｌ方向に対して直交する方向から視たとき、ジンバル機構３０が振れ補正用駆動機構４０と重なる位置に配置されている。特に本実施形態では、図１３及び図１４に示すように、光軸Ｌ方向に対して直交する方向から視たときに、ジンバル機構３０が、振れ補正用駆動機構４０のＺ軸方向の中心位置と重なる位置に配置されている。より詳細には、振れ補正用駆動機構４０の無励磁状態においては、ジンバル機構３０が、Ｚ軸方向において磁石４１の着磁分極線４１３と同じ高さ位置に設けられている。したがって、ジンバル機構３０の第１揺動支点及び第２揺動支点は、Ｚ軸方向において振れ補正用駆動機構４０の中心位置と重なる位置に配置され、可動体２０の揺動中心位置３５も振れ補正用駆動機構４０の中心位置と重なる位置に配置されている。

（揺動許容範囲、光軸方向移動範囲の規制機構）
前述したように、本実施形態の光学ユニット１０１において、可動体２０は、揺動中心位置３５を中心として揺動可能であり、また、ジンバル機構３０の可動枠３１０が弾性材料により形成されているので、その弾性範囲で光軸方向にも移動可能である。そして、その揺動又は光軸方向の移動に対する許容範囲を規制するための機構が設けられている。

揺動許容範囲規制機構
可動体２０のホルダフレーム２２０の各コイル保持部２２３において、支持板部２２４は、コイル４２が装着された状態で、コイル４２よりもＺ軸方向の一方＋Ｚに突出する大きさに形成されている。その突出端部は、支持板部２２４の延在方向に沿って形成されており、その両端の角部２２４ａ，２２４ｂが揺動許容範囲の最大位置でカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａに当接するようになっている。この場合、各支持板部２２４が４枚設けられていることにより、Ｚ軸方向の＋Ｚ側から視た平面視で、第１軸線Ｒ１を挟んでその左右に４個ずつ、また第２軸線Ｒ２を挟んでその左右に４個ずつ、合計８個の角部２２４ａ，２２４ｂが配置される。これら各角部２２４ａ，２２４ｂはＺ軸方向の位置が等しく設定されている。

また、各支持板部２２４は、２枚ずつが連結部２２７により連結状態とされ、両連結部２２７を結ぶ方向の第１軸線Ｒ１及びこれと直交する方向の第２軸線Ｒ２に対して４５°の配置で形成されているため、図５に示すように、第１軸線Ｒ１を挟んで左右に配置される４個ずつの角部２２４ａ，２２４ｂのうち、第１軸線Ｒ１から遠い位置に配置される２個ずつの角部を符号２２４ａで示し、第２軸線Ｒ２から遠い位置に配置される２個ずつの角部を符号２２４ｂで示すと、第１軸線Ｒ１から遠い位置に配置される２個ずつの角部２２４ａは第１軸線Ｒ１からの距離が等しく、また、第２軸線Ｒ２から遠い位置に配置される２個ずつの角部２２４ｂは第２軸線Ｒ２からの距離が等しく設定される。

そして、揺動許容範囲の最大位置において、第１軸線Ｒ１周りの揺動に対しては、第１軸線Ｒ１から遠い位置に配置される２個ずつの角部２２４ａがカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａに当接し、第２軸線Ｒ２周りの揺動に対しては、第２軸線Ｒ２から遠い位置に配置される２個ずつの角部２２４ｂがカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａに当接する。
つまり、カバー枠１２０の突出部１２２の表面（Ｚ軸方向の他方－Ｚの面）１２２ａが最大揺動範囲で支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂを当接して、それ以上の揺動を規制するようになっている。つまり、この支持板部２２４の８個の角部２２４ａ，２２４ｂと、カバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａとにより揺動許容範囲規制機構が構成される。

光軸方向移動範囲規制機構
可動体２０の光軸方向の移動範囲を規制する光軸方向移動範囲規制機構としては、被写体側への移動に対するストッパ機構と、被写体とは反対側への移動に対するストッパ機構とが備えられる。

ａ．被写体側への移動に対するストッパ機構
ホルダフレーム２２０におけるホルダ保持部２２１の上端部（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの端部）には、環状の重心調整部材２５０が設けられている。この重心調整部材２５０は、図１３及び図１４に示すように、Ｚ軸方向に沿う縦断面が五角形に形成され、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚに、半径方向外側に向かうにしたがって漸次Ｚ軸方向の厚みを小さくするように、言い換えれば、光軸方向に沿って被写体側に向かうにしたがって光軸Ｌに接近する方向に傾斜する傾斜面２５１が形成されている。また、固定体１０におけるカバー枠１２０の内周部が重心調整部材２５０の外周面よりも半径方向内方に張り出しており、その内周部の裏面側、つまりＺ軸方向の他方側－Ｚに、半径方向外側に向かうにしたがって漸次Ｚ軸方向の厚みを大きくするように（光軸方向に沿って被写体側に向かうにしたがって光軸Ｌに接近する方向に傾斜する）傾斜面１２５が形成されている。そして、重心調整部材２５０の傾斜面２５１とカバー枠１２０の傾斜面１２５とが対向しており、その対向部間に、一様の厚さの隙間が形成されている。そして、重心調整部材２５０を含む可動体２０が外力によってＺ軸方向（光軸方向）の一方側＋Ｚに移動した際に、重心調整部材２５０の傾斜面２５１がカバー枠１２０の傾斜面１２５に当接して、それ以上の移動を規制することができるようになっている。すなわち、重心調整部材２５０の傾斜面２５１と、カバー枠１２０の傾斜面１２５とにより、可動体２０が光軸方向の被写体側に移動したときのストッパ機構を構成している。

この場合、カバー枠１２０の傾斜面１２５と重心調整部材２５０の傾斜面２５１との間の隙間のＺ軸方向（光軸方向）の離間距離Ｈ１は、前述したホルダフレーム２２０における支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０の突出部１２２との間のＺ軸方向（光軸方向）の離間距離Ｈ２よりも小さく設定されており、可動体２０がＺ軸方向に所定量以上移動した際には、ホルダフレーム２２０における支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０の突出部１２２とが当接することなく、カバー枠１２０の傾斜面１２５と重心調整部材２５０の傾斜面２５１とが当接するようになっている。
また、カバー枠１２０の傾斜面１２５と重心調整部材２５０の傾斜面２５１とは、揺動時の接線方向にほぼ沿う傾斜形状に形成され、かつ、これらの離間距離Ｈ１及び両傾斜面１２５，２５１の対向面の大きさ等は、可動体２０の揺動を阻害しない程度に設定されており、可動体２０の揺動許容範囲の最大位置においても、両傾斜面２５１，１２５が接触しない寸法に設定されている。

ｂ．被写体とは反対側への移動に対するストッパ機構
ホルダフレーム２２０のＺ軸方向の他方側－Ｚには、図１３及び図１４に示すように、レンズホルダ２１３の基台部２１５より下方（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）に延びるスペーサ部材１４０が設けられている。
このスペーサ部材１４０は、図１０及び図１１に示すように、そのＺ軸方向の一方側＋Ｚに一対の柱部１４１，１４２が設けられ、これら柱部１４１，１４２のＺ軸方向の他方側－Ｚを連結するようにブリッジ部１４３が一体に形成され、このブリッジ部１４３よりもさらにＺ軸方向の他方側－Ｚに、柱部１４１，１４２の一部をＺ軸方向の他方側－Ｚにそれぞれ延長するように一対のストッパ用凸部１４４，１４５が一体に設けられている。この場合、レンズホルダ２１３の基台部２１５は、ホルダフレーム２２０の下端からＺ軸方向の他方側－Ｚに突出するように配置されており、スペーサ部材１４０の柱部１４１，１４２は、このホルダフレーム２２０から突出する基台部２１５よりもさらにＺ軸方向の他方側－Ｚに突出する長さに形成されている。

そして、スペーサ部材１４０は、両柱部１４１，１４２のＺ軸方向の一方側＋Ｚの表面が、レンズホルダ２１３の基台部２１５の外側でホルダフレーム２２０のＺ軸方向の他方側－Ｚの表面に当接した状態に固定されることにより、レンズホルダ２１３の基台部２１５をＺ軸方向の他方側－Ｚからまたぐようにして取り付けられている。
具体的には、ホルダフレーム２２０のＺ軸方向の他方側-Ｚには、図６等に示す例ではＸ軸方向に１８０°対向する位置のコイル保持部２２３の下方に取付部２３０が一体に形成されている。この取付部２３０は下端面がＺ軸方向と直交する平坦面に形成されており、その下端面にＺ軸方向の他方側－Ｚに向けて突出するピン２３１が形成されている。一方、スペーサ部材１４０の両柱部１４１，１４２の上端面はＺ軸方向と直交する平坦面に形成されており、その上端面にホルダフレーム２２０のピン２３１を嵌合する穴部１４６が形成されている。そして、スペーサ部材１４０は、ホルダフレーム２２０の取付部２３０の下端面に柱部１４１，１４２の上端面を当接させ、ピン２３１を穴部１４６に嵌合した状態で固定される。この固定状態で、ブリッジ部１４３は、基台部２１５の下方（Ｚ軸方向の－Ｚ）で両柱部１４１，１４２を連結している。

スペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５は、ブリッジ部１４３の両端に配置された第１凸部１４４と第２凸部１４５とからなり、これら第１凸部１４４及び第２凸部１４５は、それぞれ板状のブリッジ部１４３に直交するＹ軸方向に沿う板状に形成されており、その下端がスペーサ部材１４０において最もＺ軸方向の他方側－Ｚに配置され、ボトムカバー１３０の上面に対向している。そして、可動体２０がＺ軸方向の他方側－Ｚに向けて移動したときに第１凸部１４４及び第２凸部１４５がボトムカバー１３０の底板部１３３に当接して、それ以上の移動が規制されるようになっている。つまり、この実施形態では、ボトムカバー１３０の底板部１３３が本発明のストッパ部材であり、スペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５とボトムカバー１３０の底板部１３３とにより、光軸方向における被写体側とは反対側への移動に対するストッパ機構を構成している。

また、このストッパ用凸部の第１凸部１４４及び第２凸部１４５は、図１４に示すように、撮像素子２１２よりも外側に配置されており、このため、Ｚ軸方向（光軸方向）に視たときに、撮像素子２１２と重ならないように配置されている。
また、これら第１凸部１４４及び第２凸部１４５においてボトムカバー１３０に向けた下端面は、光軸方向と直交する方向（図１２及び図１３に示す例ではＸ軸方向）に視たときに、揺動中心位置３５を中心とする円弧形状に形成されており、可動体２０のＸ軸周りの揺動の際にはボトムカバー１３０の底板部１３３に円弧面１４４ａ，１４５ａが接触しないように設定され、揺動を妨げないように形成される。なお、可動体２０のＹ軸周りの揺動の際に第１凸部１４４及び第２凸部１４５がボトムカバー１３０の底板部１３３に当接しないように、これら凸部１４４，１４５と底板部１３３との間には十分な隙間が形成される。
また、スペーサ部材１４０の両柱部１４１，１４２は、ホルダフレーム２２０下端の取付部２３０に取り付けられ、図９等に示すように、振れ補正用駆動機構４０の磁石４１に接近して配置される。このため、揺動時に柱部１４１，１４２が磁石４１に接触しないように、柱部１４１，１４２においてホルダフレーム２２０に当接している部分の下部外側面に、これを斜めに切除するように面取り部１４９が形成されている。

（フレキシブル配線基板の支持構造）
スペーサ部材１４０ブリッジ部１４３は、板状に形成されており、基台部２１５の底板を構成している実装基板７３の下方（Ｚ軸方向の－Ｚ）に実装基板７３と平行に配置される。実装基板７３の下面には、撮像素子２１２等に接続されたコネクタ７５が設けられており、このコネクタ７５にフレキシブル配線基板７２が接続されている。
また、ブリッジ部４１３のＹ軸方向の他方側－Ｙには、ブリッジ部１４３の幅方向の両端部を除き、幅方向の中央部をＹ軸方向の他方側－Ｙに延長するように突出させた突出板部１４３ａが一体に形成されている。

そして、スペーサ部材１４０のブリッジ部１４３の下面（Ｚ軸方向の他方側－Ｚの面）に、ホルダフレーム２２０の下面から引き出されるフレキシブル配線基板７１と、実装基板７３から引き出されるフレキシブル配線基板７２との途中位置をブリッジ部１４３の突出板部１４３ａとの間で保持する基板受け部１４７が設けられている。この基板受け部１４７は、ブリッジ部１４３の幅方向の両端部の下方位置で、両ストッパ用凸部１４４，１４５からＹ軸方向の他方側－Ｙに向けて板状に突出して形成されている。

また、両フレキシブル配線基板７１，７２には、その途中位置にプレートにより補強された幅広部７４が形成されている。一方、基板受け部１４７とブリッジ部１４３の突出板部１４３ａとは、Ｚ軸方向（光軸方向）には重ならない配置とされるが、基板受け部１４７の上面とブリッジ部１４３の突出板部１４３ａの下面とのＺ軸方向の離間距離Ｇ（図１２参照）は、両フレキシブル配線基板７１．７２の幅広部７４を重ねた厚さよりわずかに大きい寸法に設定される。

そして、両フレキシブル配線基板７１，７２は、幅広部７４が重ねられた状態で、その幅方向の中央部が突出板部１４３ａの下方に配置され、幅方向の両端部が基板受け部１４７の上面に載置状態に支持される。両フレキシブル配線基板７１，７２は、突出板部１４３ａの下面と基板受け部１４７の上面との間で支持された後、ブリッジ部１４３の下面に沿って引き出される。

一方、ブリッジ部１４３の突出板部１４３ａの下面の中央部には、Ｚ軸方向の他方側－Ｚに向けて突出するピン状の基板止め部１４８が形成されている。また、両フレキシブル配線基板７１，７２の幅広部７４の中央部には、この基板止め部１４８が挿入される貫通孔７６が形成されており、この貫通孔７６に基板止め部１４８が挿入されることにより、突出板部１４３ａの下面と基板受け部１４７の上面との間で支持された両フレキシブル配線基板７１，７２の面方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の移動が拘束される。
つまり、両フレキシブル配線基板７１，７２は、その幅広部７４の幅方向の両端部が基板受け部１４７の上面に載置され、幅広部７４の貫通孔７６に基板止め部１４８が挿入することにより、幅広部７４の幅方向の中央部がブリッジ部１４３の突出板部１４３ａの下面に当接した状態とされ、その後、ブリッジ部１４３の下面に沿って引き出される。この実施形態では、これら基板受け部１４７、突出板部１４３ａ、基板止め部１４８により、本発明の基板保持部が構成される。

このように、両フレキシブル配線基板７１，７２は、スペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５の間を経由して配線されているので、可動体２０の移動（揺動又は光軸方向の移動）時に、可動体２０と固定体１０との間に挟まれて損傷を受けることがないようになっている。
そして、これらフレキシブル配線基板７１，７２は、前述したようにボトムカバー１３０の切欠部１３２から外部に引き出され、光学機器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る。

（作用効果）
以上のように構成した振れ補正機能付き光学ユニット１０１においては、ピッチング及びヨーイングに対して、ジンバル機構（揺動支持機構）３０及び振れ補正用駆動機構４０により、第１軸線Ｒ１又は第２軸線Ｒ２周りに可動体２０を揺動させて振れを補正できる。この振れの補正制御において、可動体２０が図１６（ｂ）の矢印で示すように揺動してホルダフレーム２２０の各支持板部２２４における角部２２４ａ，２２４ｂがカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａに当接すると、それ以上の揺動が規制される。この支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂがカバー枠１２０の突出部１２２に当接したときの角度θは例えば１０°に設定され、その角度範囲に揺動範囲が規制される。

このとき、ホルダフレーム２２０と一体に重心調整部材２５０も揺動するが、その外周の傾斜面２５１とカバー枠１２０の内周の傾斜面１２５とは、前述したように接触することがなく、揺動を阻害しない。また、固定体１０の磁石４１に対向しているホルダフレーム２２０の凸部２２６も磁石４１との間に所定の間隔があけられており、揺動時に磁石４１に接触することがないようになっている。
また、スペーサ部材１４０の柱部１４１，１４２がホルダフレーム２２０に取り付けられているため、この柱部１４１，１４２も磁石４１に接近するが、面取り部１４９が設けられていることにより、図１６（ｂ）に示すように揺動時に磁石４１に接触することはない。
さらに、スペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５も先端が円弧形状に形成されており、ボトムカバー１３０の底板部１３３から離間しているので、揺動時に接触することはない。

一方、落下衝撃等の際に可動体２０が光軸方向の被写体側に移動する場合、重心調整部材２５０の傾斜面２５１がカバー枠１２０の内周の傾斜面１２５に当接すると、それ以上の移動が規制される。このとき、ホルダフレーム２２０の支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂを有する上端（Ｚ軸方向の＋Ｚの先端）はカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａにまでは到達しない。
逆に、可動体２０が光軸方向の被写体とは反対側に移動する場合、スペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５がボトムカバー１３０の底板部１３３に当接して、それ以上の移動が規制される。

これら落下衝撃等による光軸方向の移動では、重心調整部材２５０とカバー枠１２０との衝撃、あるいはスペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５とボトムカバー１３０の底板部１３３との衝撃が大きいが、いずれも光学モジュールとは別部材同士の接触であるため、その衝撃力が光学モジュール２１０に直接伝達することはない。しかも、重心調整部材２５０やスペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５は、光学モジュール２１０（特に撮像素子２１２）とは光軸方向に重ならない配置であるため、万一衝撃によって変形したとしても、光学モジュール２１０に影響を及ぼすことが抑制される。なお、スペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５はブリッジ部１４３によって連結状態とされているので、衝撃に耐える強度を確保することができる。

このように、この実施形態の振れ補正機能付き光学ユニット１０１は、ホルダフレーム２２０の支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａとにより可動体２０の揺動許容範囲を規制し、また、落下等により衝撃が加わった際には、重心調整部材２５０の傾斜面２５１とカバー枠１２０の傾斜面１２５とにより可動体２０の光軸方向の被写体側への飛び出しを規制し、スペーサ部材１４０のストッパ用凸部１４４，１４５とボトムカバー１３０の底板部１３３とにより可動体２０の被写体とは反対側への移動を規制することができる。また、可動体２０が光軸Ｌと直交する方向に移動する場合は、ホルダフレーム２２０の凸部２２６と磁石４１とが当接して、それ以上の移動を規制することができる。したがって、この光学ユニットは、ジンバル機構３０の可動枠３１０等の過度の変形を防止し、耐久性を向上させることができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、ジンバル機構３０では、可動枠３１０に固定した球体３２０を接点用ばね３３０に接触させる構造としたが、必ずしも球体でなくてもよく、棒状部材等の先端面を球状に形成してなる球状先端面を接点用ばねに接触させる構造としてもよい。

また、本実施形態では、ピッチング及びヨーイングの補正機能を有する光学ユニットについて説明を行ったが、ピッチング及びヨーイングに加えて、ローリングに対する補正機能を有する構造としてもよい。
また、振れ補正用駆動機構４０の磁石４１を固定体１０のケース１１０に、コイル４２を可動体２０のホルダフレーム２２０に設けたが、逆に、磁石４１を可動体２０のホルダフレーム２２０に、コイル４２を固定体１０のケース１１０に設けてもよい。

１０…固定体、２０…可動体、３０…ジンバル機構、３５…揺動中心位置、４０…振れ補正用駆動機構、４１…磁石、４２…コイル、７１，７２…フレキシブル配線基板、７３…実装基板、７４…幅広部、７５…コネクタ、７６…貫通孔、１０１…補正機能付き光学ユニット、１１０…ケース、１１１，１１２…側板部、１１３…フランジ、１２０…カバー枠、１２１…開口窓、１２２…突出部、１２２ａ…表面、１２３…支持板部、１２４…溝部、１２５…傾斜面、１３０…ボトムカバー、１３１…周壁部、１３２…切欠部、１４０…スペーサ部材、１４１，１４２…柱部、１４３…ブリッジ部、１４４，１４５…ストッパ用凸部、１４６…穴部、１４７…基板受け部、１４８…基板止め部、１４９…面取り部、２１０…光学モジュール、２１２…撮像素子、２１３…レンズホルダ、２１４…鏡筒部、２１５…基台部、２１６…レンズカバー、２１８…コーナー保持部、２２０…ホルダフレーム、２２１…ホルダ保持部、２２１ａ…段部、２２２…ベース部、２２３…コイル保持部、２２４…支持板部、２２４ａ，２２４ｂ…角部（第１当接部）、２２５…コイル当接部、２２６…凸部、２２７…連結部、２２８…溝部、２２９…空所、２３０…取付部、２３１…ピン、２５０…重心調整部材、２５１…傾斜面（第２当接部）、２４０…可動枠配置空間、３１０…可動枠、３１１…突起部、３２０…球体、３３０…接点用ばね、４１１，４１２…磁極、４１３…着磁分極線、Ｌ…光軸、Ｒ１…第１軸線、Ｒ２…第２軸線。

Claims (11)

1. 光学素子及び該光学素子の光軸上に位置する撮像素子を有する光学モジュールと、該光学モジュールを保持する可動体と、前記可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、該揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構と、前記可動体が前記光軸方向に移動したときの移動範囲を規制するストッパ機構とを備え、
   前記ストッパ機構は、前記可動体に設けられ、前記撮像素子よりも前記光軸方向の被写体とは反対側に延びるストッパ用凸部を有するスペーサ部材と、前記可動体が前記光軸方向に沿って前記被写体とは反対側に移動したときに前記スペーサ部材の前記ストッパ用凸部を当接するストッパ部材とを有し、前記スペーサ部材は、前記可動体における前記光学モジュールとは別部材に固定されており、
   前記ストッパ用凸部において前記ストッパ部材に向けた先端は、光軸方向と直交する方向に視たときに前記揺動支持機構の揺動中心位置を中心とする円弧形状に形成さ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. 前記ストッパ用凸部は、前記光軸方向と直交する方向に離間する第１凸部と第２凸部とを有し、これら第１凸部と第２凸部とは前記撮像素子を間に挟んで配置されてい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. 光学素子及び該光学素子の光軸上に位置する撮像素子を有する光学モジュールと、該光学モジュールを保持する可動体と、前記可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、該揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構と、前記可動体が前記光軸方向に移動したときの移動範囲を規制するストッパ機構とを備え、
   前記ストッパ機構は、前記可動体に設けられ、前記撮像素子よりも前記光軸方向の被写体とは反対側に延びるストッパ用凸部を有するスペーサ部材と、前記可動体が前記光軸方向に沿って前記被写体とは反対側に移動したときに前記スペーサ部材の前記ストッパ用凸部を当接するストッパ部材とを有し、前記スペーサ部材は、前記可動体における前記光学モジュールとは別部材に固定されており、
   前記ストッパ用凸部は、前記光軸方向と直交する方向に離間する第１凸部と第２凸部とを有し、これら第１凸部と第２凸部とは前記撮像素子を間に挟んで配置さ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。
4. 前記光軸方向に視たときに、前記ストッパ用凸部は前記撮像素子とは重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項１から３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。
5. 前記振れ補正用駆動機構は、磁石とコイルとにより構成され、前記可動体に、前記振れ補正用駆動機構の磁石又はコイルの一方を保持するホルダフレームが設けられ、前記スペーサ部材は、前記ホルダフレームに前記光軸方向と交差する面で当接していることを特徴とする請求項１から４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。
6. 前記第１凸部及び前記第２凸部の先端の前記円弧形状は、同じ向きに形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。
7. 前記第１凸部と前記第２凸部とは、前記撮像素子よりも光軸方向の被写体側とは反対側でブリッジ部により連結されていることを特徴とする請求項６に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
8. 前記撮像素子に電気的に接続されるフレキシブル配線基板を有し、前記フレキシブル配線基板は、前記第１凸部と前記第２凸部との間を経由して配線されてい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。
9. 前記スペーサ部材に前記フレキシブル配線基板を保持する基板保持部が設けら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. 前記基板保持部には、前記スペーサ部材の前記第１凸部側及び前記第２凸部側に、前記フレキシブル配線基板を載置状態に支持する基板受け部が設けられており、該基板受け部により支持された前記フレキシブル配線基板は、前記ブリッジ部の下面に沿って配線され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。
11. 前記スペーサ部材において前記ホルダフレームに当接している部分の外側面に、前記固定体に設けられる磁石又はコイルへの揺動時の接触を回避する面取り部が設けられ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。

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