JP7360914B2 - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents

Description

本発明は、ジンバル機構により可動体と固定体とを接続する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、カメラモジュールが搭載される可動体を所定の軸回りに回転させて振れを補正する機構を備えるものがある。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、可動体と、固定体と、可動体と固定体とを接続するジンバル機構を備える。ジンバル機構は、可動体を所定の回転軸線回りに回転可能に支持する。ジンバル機構は、金属製の矩形枠状のジンバルフレーム（バネ部材）と、ジンバルフレームと可動体および固定体とを接続する接続機構と、を備える。接続機構は、金属製の球体と、球体が固定された球体固定部（接合部）と、球体が接触する半球状凹部を備える球体支持部と、を備える。

ジンバル機構において、球体固定部と球体支持部の一方はジンバルフレームの回転軸線上の対角位置に設けられ、他方は、可動体の回転軸線上の対角位置に設けられている。球体支持部は、例えば、半球状凹部が形成された金属製の支持部材（スラスト受け部材）を可動体および固定体に固定することによって構成される。

特願２０１５－２１７４３２号公報

振れ補正機能付き光学ユニットを搭載する携帯端末や移動体が外部から衝撃を受けた場合には、接続機構には、可動体の重量など起因して回転軸線と交差する方向の負荷がかかる場合がある。すなわち、接続機構には、光軸方向の負荷がかかる場合がある。従って、外部からの衝撃を受けると、ジンバルフレームが撓んで、球体固定部に固定された球体が球体支持部に設けられた半球状凹部から外れるおそれがある。その結果、ジンバルフレームが可動体および固定体から外れて、ジンバルフレームと可動体および固定体との接続状態が解除されるおそれがある。

本発明者は、ジンバルフレームおよび可動体を回転可能に接続する接続機構を備えた振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、ジンバルフレームが可動体および固定体から外れることを規制する抜け防止構造を提案している。すなわち、特願２０１９－１９７８０８の振れ補正機能付き光学ユニットは、可動体が樹脂製のホルダを備え、固定体が樹脂製のケースを備える。ホルダおよびケースには、半球状凹部を備えたスラスト受け部材を保持する保持部が設けられている。保持部は、スラスト受け部材が配置される凹部と、凹部に配置されるスラスト受け部材と対向する対向壁部を備えている。保持部は、半球状凹部が設けられたジンバルフレームの端部がスラスト受け部材と対向壁部との隙間を通過できないように対向壁部の配置を設定している。

しかしながら、特願２０１９－１９７８０８で提案したジンバルフレームの抜け防止構
造は、保持部に凹部および対向壁部を設ける必要があり、保持部の形状が複雑である。従って、保持部が設けられたホルダおよびケースを薄型化することが難しいので、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化に不利である。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ジンバルフレームの抜け防止を図るとともに、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化を図ることにある。

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ジンバル機構と、前記ジンバル機構を介して前記可動体を支持する固定体と、を有し、前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記ジンバルフレームおよび前記可動体を前記第１軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構を備え、前記可動体接続機構は、球体および当該球体が固定された金属製のスラスト受け部材を備える可動体側ジンバルフレーム受け部材と、前記ジンバルフレームにおいて前記球体と接触する凹曲面を有する可動体側支持部と、を備え、前記可動体は、前記カメラモジュールの外周側を囲むホルダを備え、前記ホルダは、前記可動体側ジンバルフレーム受け部材を、前記球体の中心を前記第１軸が通過する位置に保持する保持部を備え、前記光軸に沿った方向を光軸方向とし、前記第１軸に沿った方向を第１軸方向とした場合に、前記可動体側ジンバルフレーム受け部材は、前記カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備え、前記腕部は、前記光軸方向から見て前記可動体側支持部と重なっており、前記腕部の先端と前記外周面との前記第１軸方向の離間距離は、前記可動体側支持部の前記第１軸方向の厚み寸法よりも狭いことを特徴とする。

本発明によれば、可動体とジンバルフレームとを第１軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構は、可動体側ジンバルフレーム受け部材に設けられた球体と、ジンバルフレームの可動体側支持部に設けられた凹曲面とを備えている。従って、凹曲面に球体を点接触させることによって可動体とジンバルフレームとを接続できる。ここで、可動体側ジンバルフレーム受け部材は、カメラモジュールを保持するホルダに保持されており、カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備えている。腕部は、光軸方向から見てジンバルフレームの可動体側支持部と重なっている。また、腕部の先端とカメラモジュールの外周面との第１軸方向の離間距離は、可動体側支持部の第１軸方向の厚み寸法よりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレームが撓んで可動体側支持部に設けられた凹曲面が球体から第１軸方向に離間した場合でも、可動体側支持部は、腕部とカメラモジュールとの隙間を通過できない。従って、ジンバルフレームが可動体から外れてしまうことを防止あるいは抑制できる。

また、本発明によれば、カメラモジュールの外周面をジンバルフレームの抜け防止のための対向壁部として利用する。従って、ホルダに可動体側ジンバルフレーム受け部材と対向する抜け防止用の壁を形成する必要がないので、ホルダを単純な形状にすることができ、ホルダの薄型化を図ることができる。よって振れ補正機能付き光学ユニットの小型化に有利である。

本発明において、前記ホルダは筒状であり、前記ホルダは、前記第１軸方向の対角位置に外周側に張り出す張り出し部を備え、前記張り出し部の内側に前記保持部が形成されていることが好ましい。このようにすると、保持部を容易に形成できる。また、ホルダの構造を単純化できる。

本発明において、前記張り出し部は、前記第１軸方向で前記スラスト受け部材に前記可
動体側支持部とは反対側から接触する背壁部と、前記背壁部の周方向の両側で前記光軸方向に延びて当該周方向で対向する一対の側壁部と、を備え、前記一対の側壁部は、前記可動体側支持部を周方向に位置決めすることが好ましい。このようにすると、スラスト受け部材の周方向の位置精度を高めることができる。また、可動体側ジンバルフレーム受け部材を保持部に挿入する際に、一対の側壁部をガイド部として利用できる。

本発明において、前記ホルダは、前記スラスト受け部材を前記光軸方向に位置決めする位置決め部を備えることが好ましい。このようにすると、スラスト受け部材に固定される球体の光軸方向の位置精度を高めることができる。

本発明において、前記ホルダは金属製であり、前記カメラモジュールは、前記ホルダの内周側に嵌まっており、前記スラスト受け部材は、前記ホルダに溶接されていることが好ましい。上記のように、本発明では、ホルダの形状を単純化できるので、金属製にすることができる。従って、ホルダを薄型化でき、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化を図ることができる。また、スラスト受け部材を溶接で固定することにより、固定強度を高めることができ、組立時間を短縮できる。

本発明において、前記スラスト受け部材は、前記張り出し部の前記光軸方向の端部から突出していることが好ましい。このようにすると、スラスト受け部材を溶接で固定しやすい。

本発明において、前記光軸方向の一方を第１方向とし、前記光軸方向の他方を第２方向とし、前記光軸回りを周方向とした場合に、前記スラスト受け部材は、前記球体が固定された球体固定部を備え当該球体を介して前記支持部と前記第１軸方向で対向する板部と、前記板部の前記球体固定部よりも前記第２方向における前記周方向の両端から前記支持部が位置する側に突出する一対の前記腕部と、を備え、一対の前記腕部のそれぞれは、前記板部の前記周方向の端から前記第１軸方向に屈曲する突出板部分と、前記突出板部分の前記板部とは反対側の端から前記周方向を前記板部とは反対側に屈曲する延設板部分と、を備え、一対の前記腕部のそれぞれは、前記延設板部分が前記外周面と対向し、前記延設板部分と前記外周面との前記第１軸方向の離間距離が前記可動体側支持部の前記第１軸方向の厚み寸法よりも狭いことが好ましい。このようにすると、各腕部とカメラモジュールの外周面とが第１軸方向で対向する面積を大きくすることができる。従って、可動体側支持部が、腕部とカメラモジュールとの隙間を通過することを防止しやすい。

本発明において、前記固定体側支持部は、前記凹曲面が形成された凸部と、前記凸部から前記周方向の両側へ延びる縁部を備え、一対の前記腕部のそれぞれは、前記光軸方向から見て前記突出板部分が前記縁部と重なっており、前記延設板部分と前記外周面との前記第１軸方向の離間距離は、前記可動体側支持部の前記第１軸方向の厚み寸法よりも狭く、前記可動体側支持部の前記第１軸方向の厚み寸法は、前記凸部の前記第１軸方向の突出寸法および前記縁部の厚み寸法を含むことが好ましい。このようにすると、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレームが撓んで凸部の先端がカメラモジュールの外周面に当たる位置まで移動したときでも、スラスト受け部材の突出板部分によって可動体側支持部が第２方向に抜けてしまうことを防止できる。

本発明において、前記縁部は、前記凸部を中心として同心円状に形成されていることが好ましい。このようにすると、ジンバルフレームが第１軸回りに傾いて組み立てられたとしても、縁部の周方向への突出寸法が変化しない。従って、ジンバルフレームが傾いたことによって可動体側支持部がスラスト受け部材から抜けてしまうことを防止できる。

本発明において、前記ジンバルフレームは、一対の前記突出板部分の間を経由して前記
光軸方向に延びる第１ジンバルフレーム延設部を備え、前記第１ジンバルフレーム延設部は、前記第１方向の先端に前記可動体側支持部を備えるとともに、前記可動体側支持部の前記第２方向に一対の前記突出板部分の間に位置する通過部を備え、前記可動体側支持部の前記周方向の幅寸法は、前記通過部の前記周方向の幅寸法よりも長く、かつ、一対の前記突出板部分の間隔よりも長いことが好ましい。このようにすると、一対の突出板部分によって可動体側支持部が抜けることを規制できる。また、第２ジンバルフレーム延設部を撓ませて付勢力を発生させ、当該付勢力によってスラスト受け部材を保持部に仮固定することができる。したがって、組立が容易である。

本発明において、前記ジンバル機構は、前記ジンバルフレームおよび前記固定体を前記第２軸回りに回転可能に接続する固定体接続機構を備え、前記固定体接続機構は、前記球体および当該球体が固定された金属製の前記スラスト受け部材を備える固定体側ジンバルフレーム受け部材と、前記ジンバルフレームにおいて前記球体と接触する前記凹曲面を有する固定体側支持部と、を備え、前記固定体は、前記可動体の外周側を囲むケースを備え、前記ケースは、前記第２軸が通過する位置を前記光軸方向に切欠いた切欠き部を備え、前記固定体側ジンバルフレーム受け部材は、前記切欠き部に配置されて前記球体の中心を前記第２軸が通過する位置に保持されることが好ましい。このようにすると、固定体接続機構においても、可動体接続機構で使用した可動体側ジンバルフレーム受け部材と同一の固定体側ジンバルフレーム受け部材を用いることができる。従って、固定体接続機構と可動体接続機構で部品の共通化を図ることができる。

本発明において、前記ケースは金属製であり、前記固定体側ジンバルフレーム受け部材に設けられた前記スラスト受け部材は、前記ケースに溶接されていることが好ましい。このようにすると、ケースを薄型化でき、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化を図ることができる。従って、固定体接続機構においても、スラスト受け部材を溶接で固定できる。従って、固定強度を高めることができ、組立時間を短縮できる。

本発明によれば、可動体とジンバルフレームとを第１軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構は、可動体側ジンバルフレーム受け部材に設けられた球体と、ジンバルフレームの可動体側支持部に設けられた凹曲面とを備えている。従って、凹曲面に球体を点接触させることによって可動体とジンバルフレームとを接続できる。ここで、可動体側ジンバルフレーム受け部材は、カメラモジュールを保持するホルダに保持されており、カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備えている。腕部は、光軸方向から見てジンバルフレームの可動体側支持部と重なっている。また、腕部の先端とカメラモジュールの外周面との第１軸方向の離間距離は、可動体側支持部の第１軸方向の厚み寸法よりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレームが撓んで可動体支持部に設けられた凹曲面が球体から第１軸方向に離間した場合でも、可動体側支持部は、腕部とカメラモジュールとの隙間を通過できない。従って、ジンバルフレームが可動体から外れてしまうことを防止あるいは抑制できる。

また、本発明によれば、カメラモジュールの外周面をジンバルフレームの抜け防止のための対向壁部として利用する。従って、ホルダに可動体側ジンバルフレーム受け部材と対向する抜け防止用の壁を形成する必要がないので、ホルダを単純な形状にすることができ、ホルダの薄型化を図ることができる。よって振れ補正機能付き光学ユニットの小型化に有利である。

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。 カバーを外した振れ補正機能付き光学ユニットの平面図である。 振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。 ジンバルフレーム受け部材の分解斜視図である。 ジンバルフレームの側面図と、ジンバルフレームおよびジンバルフレーム受け部材の側面図である。 可動体接続機構の斜視図である。 可動体接続機構をカメラモジュール側から見た図（図６のＡ方向から見た図）である。 可動体接続機構の平面図である。 可動体接続機構を第１軸に沿って切断した断面図である。 固定体接続機構を外周側から見た図である。 固定体接続機構を第２軸に沿って切断した断面図である。 固定体接続機構の分解斜視図である。 固定体接続機構の斜視図である。

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、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場合の平面図である。図３は、振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。図１、図２に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１は、レンズ２などの光学素子を備えたカメラモジュール３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撮影機器、或いは、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に搭載される。これらの光学機器では、撮影時に光学機器が傾くと、カメラモジュール３が傾いて、撮影画像が乱れる。振れ補正機能付き光学ユニット１は、撮影画像の乱れを回避するために、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、振れ量等に基づいて、カメラモジュール３の傾きを補正する。

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。また、Ｘ軸に沿った方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向の一方側を－Ｘ方向、他方側を＋Ｘ方向とする。Ｙ軸に沿った方向をＹ軸方向、Ｙ軸方向の一方側を－Ｙ方向、他方側を＋Ｙ方向とする。Ｚ軸に沿った方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向の一方側を－Ｚ方向、他方側を＋Ｚ方向とする。Ｚ軸方向は、カメラモジュール３の光軸Ｌに沿った光軸方向である。－Ｚ方向は、光軸方向の一方であり、第１方向である。＋Ｚ方向は、光軸方向の他方であり、第２方向である。また、－Ｚ方向（第１方向）は、カメラモジュール３の像側であり、＋Ｚ方向（第２方向）は、カメラモジュール３の被写体側である。

図１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３を備えた可動体４と、可動体４を回転可能に支持するジンバル機構５と、ジンバル機構５を介して可動体４を支持する固定体６と、固定体６に対して可動体４を揺動させる振れ補正用駆動機構７を備える。振れ補正機能付き光学ユニット１は、カメラモジュール３の光軸Ｌと交差し、且つ、互いに交差する２軸回りに可動体４を揺動させて振れ補正を行う。本例では、振れ補正機能付き光学ユニット１は、カメラモジュール３の光軸Ｌと直交し、且つ、互いに直交する２軸回りに可動体４を揺動させて振れ補正を行う。すなわち、振れ補正機能付き光学ユニット１では、Ｘ軸回りの振れ補正と、Ｙ軸回りの振れ補正と、を行うことにより、ピッチング方向の振れ補正、および、ヨーイング方向の振れ補正を行う。

可動体４は、ジンバル機構５により、光軸Ｌと直交する第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持されるとともに、光軸Ｌおよび第１軸Ｒ１と直交する第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持される。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。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、可動体４は、Ｘ軸回りおよびＹ軸回りに回転する。以下、第１軸Ｒ１と一致する軸方向を第１軸方向とし、第２軸Ｒ２と一致する軸方向を第２軸方向とする。

図２、図３に示すように、ジンバル機構５は、ジンバルフレーム１０と、可動体４の第１軸Ｒ１上の対角位置に設けられる可動体接続機構１１と、固定体６の第２軸Ｒ２上の対角位置に設けられる固定体接続機構１２と、を備える。ジンバルフレーム１０は、金属製の板ばねである。可動体接続機構１１は、ジンバルフレーム１０および可動体４を第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する。固定体接続機構１２は、ジンバルフレーム１０および固定体６を第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する。

図４は、ジンバルフレーム受け部材１７の分解斜視図である。図４（ａ）は、径方向外側から見た分解斜視図であり、図４（ｂ）は、径方向内側から見た分解斜視図である。可動体接続機構１１は、金属製の球体１５および当該球体１５が固定された金属製のスラスト受け部材１６を備えるジンバルフレーム受け部材１７と、ジンバルフレーム１０において球体１５と接触する凹曲面１９を有する支持部２０と、を備える。ジンバルフレーム受け部材１７は、可動体４に設けられた保持部１３に保持される。固定体接続機構１２は、金属製の球体１５および当該球体１５が固定された金属製のスラスト受け部材１６を備えるジンバルフレーム受け部材１７と、ジンバルフレーム１０において球体１５と接触する凹曲面１９を有する支持部２０と、を備える。ジンバルフレーム受け部材１７は、固定体６に設けられた切欠き部１４に保持される。図４に示すように、ジンバルフレーム受け部材１７は、球体１５の中心が第１軸Ｒ１上もしくは第２軸Ｒ２上に配置されるように保持される。

ここで、可動体４の保持部１３に保持されるジンバルフレーム受け部材１７を可動体側ジンバルフレーム受け部材とし、固定体６の切欠き部１４に保持されるジンバルフレーム受け部材１７を固定体側ジンバルフレーム受け部材とする場合に、可動体側ジンバルフレーム受け部材と固定体側ジンバルフレーム受け部材とは同一の部材なので、同一の符号１７を付して説明する。また、ジンバルフレーム１０において、可動体４に保持されたジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）と接触する凹曲面１９を有する支持部２０を可動体側支持部とし、固定体６に保持されたジンバルフレーム受け部材１７（固定体側ジンバルフレーム受け部材）と接触する凹曲面１９を有する支持部２０を固定体側支持部とする場合に、可動体側支持部と固定体側支持部とは同一の構成を備えるので、同一の符号２０を付して説明する。

図２に示すように、振れ補正用駆動機構７は、可動体４をＸ軸回りに回転させる駆動力を発生させる第１磁気駆動機構７Ｘと、可動体４をＹ軸回りに回転させる駆動力を発生させる第２磁気駆動機構７Ｙを備える。第１磁気駆動機構７Ｘは、可動体４の－Ｙ方向側に配置される。第２磁気駆動機構７Ｙは、可動体４の－Ｘ方向側に配置される。図３に示すように、第１磁気駆動機構７Ｘは、１組の磁石２５Ｘおよびコイル２６Ｘを備える。第２磁気駆動機構７Ｙは、１組の磁石２５Ｙおよびコイル２６Ｙを備える。第１磁気駆動機構７Ｘの磁石２５Ｘおよびコイル２６Ｘは、Ｙ軸方向で対向する。第２磁気駆動機構７Ｙの磁石２５Ｙおよびコイル２６Ｙは、Ｘ軸方向で対向する。本例では、磁石２５Ｘ、２５Ｙは可動体４に配置され、コイル２６Ｘ、２６Ｙは固定体６に配置される。なお、磁石２５Ｘ、２５Ｙを固定体６に配置し、コイル２６Ｘ、２６Ｙを可動体４に配置することもできる。

（可動体）
図３に示すように、可動体４は、カメラモジュール３と、カメラモジュール３を囲む枠状のホルダ３１を備える。カメラモジュール３は、Ｚ軸方向から見た場合の形状が８角形の本体部３２と、本体部３２の中央部分から第２方向に突出する鏡筒部３３と、本体部３２の－Ｚ方向の端部に配置される基板３４を備える。カメラモジュール３は、鏡筒部３３に保持されるレンズ２と、基板３４に搭載される撮像素子（不図示）を備える。撮像素子は本体部３２に収容され、レンズ２の光軸Ｌ上に配置される。本体部３２は、外周側へ突出する複数の突出部３０を備える。突出部３０は、＋Ｙ方向の側面および－Ｙ方向の側面の－Ｚ方向の端部にそれぞれ２箇所ずつ形成されている。

ホルダ３１は、カメラモジュール３の－Ｘ方向でカメラモジュール３の本体部３２の側面に沿ってＹ軸方向に延びる第１側板部３５、およびカメラモジュール３の＋Ｘ方向で本体部３２の側面に沿ってＹ軸方向に延びる第２側板部３６を備える。また、ホルダ３１は、カメラモジュール３の－Ｙ方向で本体部３２の側面に沿ってＸ軸方向に延びる第３側板部３７、およびカメラモジュール３の＋Ｙ方向で本体部３２の側面に沿ってＸ軸方向に延びる第４側板部３８を備える。さらに、ホルダ３１は、第１側板部３５と第３側板部３７とを接続する角部、および、第２側板部３６と第４側板部３８とを接続する角部に形成された張り出し部３９を備える。張り出し部３９は、第１軸方向の対角に位置しており、外周側へ張り出している。各張り出し部３９には、可動体接続機構１１のジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）を保持する保持部１３が設けられている。各保持部１３は、張り出し部３９の内周側に形成された凹部である。

第１側板部３５の外側面には、第２磁気駆動機構７Ｙの磁石２５Ｙが固定される。第３側板部３７の外側面には、磁石２５Ｘが固定される。ホルダ３１は磁性材料からなり、磁石２５Ｘ、２５Ｙに対するヨークとして機能する。本形態では、ホルダは磁性金属からなる筒状部材であり、深絞り加工により形成されている。磁石２５Ｘ、２５Ｙは、径方向外側を向く面の磁極が、Ｚ軸方向の中央を周方向に延びる着磁分極線を境にして異なるように着磁されている。

ホルダ３１は、第３側板部３７および第４側板部３８の－Ｚ方向の縁を＋Ｚ方向に切り欠いた位置決め凹部４０を備える。可動体４を組み立てる際、ホルダ３１の内側へ－Ｚ方向（像側）からカメラモジュール３を挿入する。その際、カメラモジュール３の突出部３０がホルダ３１の位置決め凹部４０に挿入され、突出部３０が位置決め凹部の＋Ｚ方向の縁に当接する。これにより、カメラモジュール３がホルダ３１に対してＺ軸方向（光軸方向）に位置決めされる。

（固定体）
図１、図３に示すように、固定体６は、金属製のケース５０と、ケース５０に＋Ｚ方向の側から被せられた第１カバー８と、ケース５０を－Ｚ方向の側から覆う第２カバー９と、を備える。固定体６には、フレキシブルプリント基板６０に固定されたコイル２６Ｘ、２６Ｙが保持される。ケース５０は、可動体４の外周側を囲む矩形枠状である。ケース５０、第１カバー８、および第２カバー９は非磁性の金属からなる。ケース５０、第１カバー８、および第２カバー９は、溶接により互いに固定される。第１カバー８は、略矩形の開口部を備えている。図１に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１は、ジンバルフレーム１０の一部が、第１カバー８の開口部から＋Ｚ方向に突出する。また、ジンバルフレーム１０の径方向の中央に設けられた中央穴７３からは、カメラモジュール３の鏡筒部３３が＋Ｚ方向に突出する。

ケース５０は、可動体４の－Ｘ方向でＹ軸方向に延びる第１枠部５１、可動体４の＋Ｘ方向でＹ軸方向に延びる第２枠部５２、可動体４の－Ｙ方向でＸ軸方向に延びる第３枠部
５３、および可動体４の＋Ｙ方向でＸ軸方向に延びる第４枠部５４を備える。ケース５０において、第１枠部５１と第４枠部５４との間には、第１枠部５１および第４枠部５４に対して４５°傾斜した第１傾斜枠部５５が形成されている。また、第２枠部５２と第３枠部５３との間には、第２枠部５２および第３枠部５３に対して４５°傾斜した第２傾斜枠部５６が形成されている。さらに、第１枠部５１と第３枠部５３との間には、第１枠部５１および第３枠部５３に対して４５°傾斜した第３傾斜枠部５７が形成されている。第１傾斜枠部５５および第２傾斜枠部５６には、固定体接続機構１２のジンバルフレーム受け部材１７（固定体側ジンバルフレーム受け部材）を保持するための切欠き部１４が形成されている。切欠き部１４は、ケース５０における第２軸方向の対角位置に配置される。各切欠き部１４は、ケース５０の＋Ｚ方向の縁から－Ｚ方向へ切り欠かれている。

第１枠部５１および第３枠部５３には、コイル配置穴５８が設けられている。各コイル配置穴５８は、貫通穴であり、それぞれ第１磁気駆動機構７Ｘのコイル２６Ｘ、および、第２磁気駆動機構７Ｙのコイル２６Ｙが配置される。コイル２６Ｘ、２６Ｙは、周方向に長い長円形の空芯コイルであり、＋Ｚ方向側および－Ｚ方向側に位置する２本の長辺が有効辺として利用される。第１枠部５１および第３枠部５３の径方向外側には、フレキシブルプリント基板６０が固定されている。フレキシブルプリント基板６０は、第３枠部５３のコイル配置穴５８に対して径方向外側から重なる第１基板部分６１、および、第１枠部５１のコイル配置穴５８に対して径方向外側から重なる第２基板部分６２を備える。第１基板部分６１には、コイル２６Ｘが固定され、第２基板部分６２にコイル２６Ｙが固定される。コイル２６Ｘおよびコイル２６Ｙは、フレキシブルプリント基板６０に電気的に接続されている。

第１基板部分６１および第２基板部分６２には、それぞれ、矩形の磁性板６４が配置される。第１基板部分６１に配置された磁性板６４は、磁石２５Ｘと対向しており、可動体４をＸ軸回りの回転方向における基準回転位置に復帰させるための磁気バネを構成する。また、第２基板部分６２に配置された磁性板６４は、磁石２５Ｙと対向しており、可動体４をＹ軸回りの回転方向における基準回転位置に復帰させるための磁気バネを構成する。また、コイル２６Ｘ、２６Ｙの中心穴と重なる位置には、磁気センサ６５が配置される。磁気センサ６５は、例えば、ホール素子である。振れ補正機能付き光学ユニット１は、コイル２６Ｘの中心に配置される磁気センサ６５の出力から、可動体４のＸ軸回りの揺動角度を検出する。また、コイル２６Ｙの中心に配置される磁気センサ６５の出力から、可動体４のＹ軸回りの揺動角度を検出する。

（ジンバルフレーム）
図２、図３に示すように、ジンバルフレーム１０は、Ｚ軸方向から見て略正方形のジンバルフレーム本体部７０と、ジンバルフレーム本体部７０における第１軸方向の対角位置から径方向外側に向かって－Ｚ方向に屈曲してＺ軸方向に延びる第１ジンバルフレーム延設部７１と、ジンバルフレーム本体部７０における第２軸方向の対角位置から径方向外側に向かって－Ｚ方向に屈曲してＺ軸方向に延びる第２ジンバルフレーム延設部７２と、を備える。ジンバルフレーム本体部７０の中央には、ジンバルフレーム本体部７０を貫通する中央穴７３が設けられている。図２に示すように、ジンバルフレーム本体部７０は、Ｚ軸方向から見た場合にカメラモジュール３の本体部３２と重なる。

図５（ａ）は、ジンバルフレーム１０の側面図であり、第１軸方向から見た図である。図５（ｂ）は、ジンバルフレーム１０およびジンバルフレーム受け部材１７の側面図であり、第２軸方向から見た図である。図３、図５に示すように、ジンバルフレーム本体部７０は、第２軸方向の中央で第１軸方向に延びる長方形形状の中央板部分７５と、中央板部分７５から第２軸方向の両側に向かって＋Ｚ方向に傾斜する台形形状の一対の角板部分７６を備える。ジンバルフレーム本体部７０は、第２軸方向の角板部分７６が中央板部分７
５よりも可動体４から離間している。従って、ジンバルフレーム１０の－Ｚ方向側で可動体４が第１軸Ｒ１回りに回転して可動体４の第２軸方向の両端がＺ軸方向に移動した場合においても、可動体４とジンバルフレーム１０とが衝突することを回避できる。

図３、図５に示すように、第１ジンバルフレーム延設部７１は、ジンバルフレーム本体部７０の中央板部分７５から第１軸方向に向かって－Ｚ方向に傾斜する第１ジンバルフレーム延設部第１延設部分８１と、第１ジンバルフレーム延設部第１延設部分８１の－Ｚ方向でＺ軸方向に延びる第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８２とを備える。第１ジンバルフレーム延設部７１は、第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８２の－Ｚ方向の先端に、可動体接続機構１１を構成する支持部２０（可動体側支持部）を備える。支持部２０は、径方向外側の端面の周方向の中央部分に、径方向内側に窪む凹曲面１９を備える。

第１ジンバルフレーム延設部７１の先端に設けられた支持部２０（可動体側支持部）は、周方向の中央部分に、径方向内側に突出する凸部２１を備える。凸部２１は、第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８２にプレス加工によって形成されている。凹曲面１９は、凸部２１に形成されている。また、凸部２１には、凹曲面１９とは反対側に凸曲面１８が形成されている。また、支持部２０（可動体側支持部）は、凸部２１から周方向の両側へ延びる縁部２２を備える。縁部２２は、凸部２１の周方向の両側において、凸部２１を中心として同心円状に形成されている。ここで、凹曲面１９は、可動体接続機構１１を構成する球体１５の曲率半径よりも曲率半径が大きい。また、第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８２は、支持部２０の＋Ｚ方向に、周方向の幅が支持部２０よりも狭い通過部８４を備える。

図３、図５に示すように、第２ジンバルフレーム延設部７２は、ジンバルフレーム本体部７０の一対の角板部分７６のそれぞれから第２軸方向に向かって－Ｚ方向に傾斜する第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８５と、第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分８５の－Ｚ方向の端からＺ軸方向に延びる第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６とを備える。第２ジンバルフレーム延設部７２は、第２ジンバルフレーム延設部７２第２延設部の第１方向の先端に、固定体接続機構１２を構成する支持部２０（固定体側支持部）を備える。支持部２０は、径方向外側の端面の周方向の中央部分に、径方向内側に窪む凹曲面１９を備える。

第２ジンバルフレーム延設部７２の先端に設けられた支持部２０（固定体側支持部）は、第１ジンバルフレーム延設部７１の先端に設けられた支持部２０（可動体側支持部）と同一形状である。すなわち、第２ジンバルフレーム延設部７２の先端において、支持部２０（固定体側支持部）は、周方向の中央部分に、径方向内側に突出する凸部２１を備える。凸部２１は、第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６にプレス加工によって形成されている。凹曲面１９は、凸部２１に形成されている。また、凸部２１には、凹曲面１９とは反対側に凸曲面１８が形成されている。また、支持部２０（可動体側支持部）は、凸部２１から周方向の両側へ延びる縁部２２を備える。縁部２２は、凸部２１の周方向の両側において、凸部２１を中心として同心円状に形成されている。凹曲面１９は、固定体接続機構１２を構成する球体１５の曲率半径よりも曲率半径が大きい。また、第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６は、支持部２０の＋Ｚ方向に、周方向の幅が支持部２０よりも狭い通過部８４を備える。

ここで、各第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０（可動体側支持部）には、可動体４の各保持部１３に保持されたジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）の球体１５が接触する。これにより、図２に示すように、ジンバルフレーム１０と可動体４とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する可動体接続機構１１が構成
される。より具体的には、可動体４の保持部１３は、ジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）を、第１軸Ｒ１が球体１５の中心を通過する位置に保持する。第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０の凹曲面１９には、第１軸方向から球体１５が部分的に挿入される。これにより、凹曲面１９と球体１５とが第１軸Ｒ１線上で点接触する状態となるので、可動体４とジンバルフレーム１０とは、第１軸Ｒ１線回りに回転可能な状態で接続される。

また、第２ジンバルフレーム延設部７２の支持部２０（固定体側支持部）には、固定体６の切欠き部１４に保持されたジンバルフレーム受け部材１７の球体１５が接触する。これにより、図２に示すように、ジンバルフレーム１０と固定体６とを第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する。固定体接続機構１２が構成される。より具体的には、固定体６の切欠き部１４は、ジンバルフレーム受け部材１７（固定体側ジンバルフレーム受け部材）を、第２軸Ｒ２が球体１５の中心を通過する位置に保持する。第２ジンバルフレーム延設部７２の支持部２０の凹曲面１９には、第２軸方向から球体１５が部分的に挿入される。これにより、凹曲面１９と球体１５とが第２軸Ｒ２線上において点で接触する状態となるので、固定体６とジンバルフレーム１０とは、第２軸Ｒ２線回りに回転可能な状態で接続される。

（可動体接続機構および固定体接続機構の共通部分の構成）
次に、可動体接続機構１１および固定体接続機構１２をより詳細に説明する。本形態では、可動体接続機構１１および。固定体接続機構１２は、共通する構成を備える。すなわち、可動体４の保持部１３は第１軸Ｒ１上に構成され、固定体６の切欠き部１４は第２軸Ｒ２上に構成されているが、保持部１３および切欠き部１４に保持されたジンバルフレーム受け部材１７は、同一の部材である。また、ジンバルフレーム１０には、第１軸Ｒ１上の対角位置、および第２軸Ｒ２上の対角位置に、同一形状の支持部２０が設けられ、各支持部２０には、ジンバルフレーム受け部材１７の球体１５に点接触する凹曲面１９が形成されている。

（ジンバルフレーム受け部材）
図４に示すように、ジンバルフレーム受け部材１７は、金属製の球体１５および当該球体１５が固定された金属製のスラスト受け部材１６を備える。スラスト受け部材１６は、球体１５が固定された球体固定部９０を備える板部９１と、板部９１の－Ｚ方向（第１方向）の端から第１軸方向に直角に屈曲する足部９２を備える。

板部９１は、全体としてＺ軸方向（光軸方向）に長い長方形形状である。球体固定部９０は、板部９１に設けられた円形の貫通穴である。貫通穴の内径寸法は、球体１５の直径よりも小さい。球体１５は、球体固定部９０に部分的に挿入された状態で、溶接によってスラスト受け部材１６に固定される。

さらに、スラスト受け部材１６は、板部９１の球体固定部９０よりも＋Ｚ方向（第２方向）における周方向の両端から第１軸方向もしくは第２軸方向を支持部２０が位置する側に突出する一対の腕部９４を備える。可動体接続機構１１では、腕部９４が第１軸方向へ突出し、固定体接続機構１２では、腕部９４が第２軸方向へ突出する。一対の腕部９４は、周方向で対向する。図４に示すように、一対の腕部９４のそれぞれは、板部９１の周方向の端から第１軸方向もしくは第２軸方向に屈曲する突出板部分９５と、突出板部分９５の板部９１とは反対側の端から周方向を板部９１とは反対側に屈曲する延設板部分９６と、を備える。

足部９２は、板部９１の－Ｚ方向（第１方向）の端から第１軸方向に直角に屈曲する足部突出板部分９７と、足部突出板部分９７における板部９１とは反対側の端から－Ｚ方向
（第１方向）に直角に屈曲する足部延設板部分９８を備える。足部延設板部分９８と板部９１との距離は、一対の腕部９４に設けられた延設板部分９６と板部９１との距離と同一である。また、足部突出板部分９７は、足部延設板部分９８と繋がる先端部分の周方向の幅が、板部９１の周方向の幅よりも狭くなっている。

図５（ｂ）に示すように、可動体接続機構１１では、スラスト受け部材１６の板部９１は、球体１５を介して第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０と第１軸方向で対向する。同様に、固定体接続機構１２では、スラスト受け部材１６の板部９１は、球体１５を介して第２ジンバルフレーム延設部７２の支持部２０と第２軸方向で対向する。足部９２は、支持部２０の－Ｚ方向に位置し、Ｚ軸方向で支持部２０と対向する。

（可動体接続機構）
図６は、可動体接続機構１１の斜視図である。図７は、可動体接続機構１１をカメラモジュール３側から見た図（図６のＡ方向から見た図）である。図８は、可動体接続機構１１の平面図である。図９は、可動体接続機構１１を第１軸Ｒ１に沿って切断した断面図である。図６、図８に示すように、ホルダ３１は、第１軸方向の対角位置に外周側へ張り出した張り出し部３９を備えており、張り出し部３９の内側に保持部１３が形成されている。保持部１３は、第１軸方向でカメラモジュール３とは反対側、すなわち第１軸方向で外周側へ凹んだ凹部である。

図８に示すように、張り出し部３９は、Ｚ軸方向および周方向に広がる背壁部１０１と、背壁部１０１の周方向の両側でＺ軸方向に延びて周方向で対向する一対の側壁部１０２を備える。保持部１３は、背壁部１０１および一対の側壁部１０２によって囲まれる凹部である。保持部１３は、＋Ｚ方向および－Ｚ方向（光軸方向の一方および他方）に開口するとともに、第１軸Ｒ１方向の内周側、すなわち、カメラモジュール３の側に開口する。

振れ補正機能付き光学ユニット１を組み立てる際には、可動体接続機構１１のジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）は、図５（ｂ）に示すように、第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０の凹曲面１９を球体１５に接触させた状態とされ、第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８２と一緒に、＋Ｚ方向の側から保持部１３に挿入される。第１ジンバルフレーム延設部７１は、ジンバルフレーム１０の第１軸方向の対角位置の２箇所に設けられている。２箇所の第１ジンバルフレーム延設部７１をホルダ３１の第１軸方向の対角位置に設けられた２箇所の保持部１３へ挿入する際、第１ジンバルフレーム延設部７１が内周側へ撓むように構成することで、第１ジンバルフレーム延設部７１は外周側へ付勢される。これにより、ジンバルフレーム受け部材１７には、球体１５を介して第１ジンバルフレーム延設部７１からの付勢力が作用する。従って、図８、図９に示すように、背壁部１０１は、スラスト受け部材１６の板部９１にジンバルフレーム１０の支持部２０とは反対側から接触する。

図８に示すように、一対の側壁部１０２は、スラスト受け部材１６の周方向の両側に位置する。一対の側壁部１０２には、それぞれ一対の腕部９４の延設板部分９６の先端が対向する。従って、スラスト受け部材１６は、一対の側壁部１０２によって周方向に位置決めされる。また、ジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）を保持部１３に挿入するとき、一対の腕部９４が一対の側壁部１０２によってガイドされる。

本形態では、ホルダ３１は金属製であり、溶接によりスラスト受け部材１６がホルダ３１に固定される。図６、図９に示すように、スラスト受け部材１６は、板部９１の＋Ｚ方向の端部がホルダ３１の張り出し部３９に設けられた背壁部１０１から＋Ｚ方向に突出しており、背壁部１０１の＋Ｚ方向の端部に板部９１が溶接される。そのため、図６に示す
溶接位置Ｐ１に溶接痕が形成される。上記のように、ジンバルフレーム受け部材１７には、第１ジンバルフレーム延設部７１から外周側へ付勢する付勢力が作用するので、組立時には、第１ジンバルフレーム延設部７１によってジンバルフレーム受け部材１７が背壁部１０１に押し付けられ、且つ、一対の側壁部１０２によって周方向の位置決めがなされて、ジンバルフレーム受け部材１７が保持部１３に仮固定される。従って、スラスト受け部材１６をホルダ３１に溶接する際に仮固定用の治具を必要としない。

第１ジンバルフレーム延設部７１の支持部２０に設けられた凹曲面１９と球体１５とを接触させた状態では、第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８２は、一対の腕部９４の間を経由してＺ軸方向に延びる。より具体的には、図７に示すように、第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分８２の－Ｚ方向の先端に設けられた支持部２０（可動体側支持部）は、一対の腕部９４の－Ｚ方向に位置し、通過部８４は、一対の腕部９４の間に位置する。また、支持部２０の－Ｚ方向には、足部９２が配置される。

ここで、図７、図８に示すように、支持部２０の周方向の幅Ｈ１は、通過部８４の周方向の幅Ｈ２よりも長く、かつ、一対の腕部９４の周方向の間隔Ｈ３よりも長い。従って、Ｚ軸方向（光軸方向）から見た場合に、一対の腕部９４は、支持部２０の周方向の両端部分と重なる。すなわち、図７に示すように、支持部２０は、凹曲面１９が設けられた凸部２１が一対の腕部９４の間に配置されるとともに、凸部２１の周方向の両側へ延びる縁部２２は、Ｚ軸方向（光軸方向）から見た場合に、一対の腕部９４と重なる。従って、一対の腕部９４は、支持部２０が＋Ｚ方向へ抜けることを規制している。

図８、図９に示すように、可動体４は、保持部１３が第１軸方向の内周側へ開口しており、保持部１３の開口と第１軸方向で対向する対向壁部を備える。本形態では、対向壁部は、カメラモジュール３の外周面である。図３に示すように、カメラモジュール３の本体部３２は、Ｚ軸方向から見て８角形である。従って、カメラモジュール３の外周面は、第１軸方向の一方の角部および他方の角部に、それぞれ、第１軸Ｒ１に対して垂直な側面４１を備える。ホルダ３１の内側にカメラモジュール３が嵌まった状態では、側面４１は、保持部１３の第１軸方向の開口と第１軸方向で対向する対向壁部を構成する。

図９に示すように、側面４１（カメラモジュール３の外周面）は、第１軸方向においてスラスト受け部材１６の一対の腕部９４に対向するとともに、第１軸方向においてスラスト受け部材１６の足部９２に対向する。第１軸方向において、一対の腕部９４の先端と側面４１（対向壁部）との間の離間距離Ｍ、すなわち、側面４１と各腕部９４の延設板部分９６との間の離間距離Ｍは、第１軸方向における支持部２０の厚み寸法Ｎよりも狭い。ここで、支持部２０の厚み寸法Ｎとは、図８、図９に示すように、支持部２０における凸部２１の突出寸法、および、縁部２２の厚み寸法を含む支持部２０全体の厚み寸法である。なお、本形態では、凸部２１の突出寸法を含まない縁部２２の第１軸方向における厚み寸法Ｎ１よりも、離間距離Ｍの方が狭い。

（固定体接続機構）
図１０は、固定体接続機構１２を外周側から見た図である。図１１は、固定体接続機構１２を第２軸Ｒ２に沿って切断した断面図である。図１２は、固定体接続機構１２の分解斜視図である。図１３は、固定体接続機構１２の斜視図である。図３、図１２、図１３に示すように、固定体６のケース５０は、第２軸方向の対角位置に配置される第１傾斜枠部５５および第２傾斜枠部５６が、それぞれ、切欠き部１４を備えている。

図１２に示すように、切欠き部１４は、周方向の両側の縁部が階段状になっている。切欠き部１４は、内側にスラスト受け部材１６の一対の腕部９４が嵌まる中間部１４１を備えており、中間部１４１の－Ｚ方向（第１方向）に第１テーパ部１４２が形成され、中間
部１４１の＋Ｚ方向（第２方向）に第２テーパ部１４３が形成されている。第１テーパ部１４２および第２テーパ部１４３は、開口側とは反対側である－Ｚ方向（第１方向）に向かうに従って周方向の幅が狭くなる形状である。第１テーパ部１４２の－Ｚ方向（第１方向）には、中間部１４１より周方向の幅が狭い溝部１４４が形成されている。また、第２テーパ部１４３の＋Ｚ方向（第２方向）には、中間部１４１より周方向の幅が広い開口部１４５が形成されている。中間部１４１、溝部１４４、および開口部１４５は周方向の幅が一定である。

ここで、振れ補正機能付き光学ユニット１を組み立てる際には、固定体接続機構１２のジンバルフレーム受け部材１７（固定体側ジンバルフレーム受け部材）は、図５（ｂ）に示すように、第２ジンバルフレーム延設部７２の支持部２０の凹曲面１９を球体１５に接触させた状態とされ、＋Ｚ方向の側から切欠き部１４に挿入される。このとき、スラスト受け部材１６の板部９１は切欠き部１４の外周側に配置され、一対の腕部９４および足部９２が切欠き部１４の内側へ挿入される。一対の腕部９４は、切欠き部の中間部１４１に嵌まっており、足部９２は、切欠き部１４の溝部１４４に嵌まっている。足部突出板部分９７は、周方向の幅が板部９１よりも狭い足部通過部９９を備えており、足部通過部９９が溝部１４４に嵌まっている。

固定体接続機構１２は、可動体接続機構１１の場合と同様に、ケース５０の第１軸方向の対角位置に設けられた２箇所の切欠き部１４へ第２ジンバルフレーム延設部７２およびジンバルフレーム受け部材１７を挿入する際、第２ジンバルフレーム延設部７２が内周側へ撓むように構成されており、ジンバルフレーム受け部材１７（固定側ジンバルフレーム受け部材）には、第２ジンバルフレーム延設部７２から外周側へ付勢する付勢力が作用する。従って、図１１、図１３に示すように、スラスト受け部材１６の一対の腕部９４および足部９２の先端が、切欠き部１４の縁に係止される。図１３に示すように、各腕部９４の延設板部分９６が切欠き部１４の中間部１４１の縁に板部９１とは反対側から当接し、足部９２の足部延設板部分９８が溝部１４４の下端縁に板部９１とは反対側から当接する。

本形態では、ケース５０は金属製であり、溶接によりスラスト受け部材１６がケース５０に固定される。図１０に示すように、スラスト受け部材１６は、一対の腕部９４の突出板部分９５が切欠き部１４の中間部１４１の縁から板部９１の側へ延びているので、中間部１４１の縁に突出板部分９５が溶接されている。また、足部９２の足部突出板部分９７が溝部１４４の縁から板部９１の側へ延びているので、溝部１４４の縁に足部突出板部分９７が溶接される。そのため、図１０に示す３箇所の溶接位置Ｐ２に溶接痕が形成されている。上記のように、スラスト受け部材１６は、第２ジンバルフレーム延設部７２から作用する付勢力によって一対の腕部９４および足部９２の先端が切欠き部１４の縁に係止されて、切欠き部１４に仮固定される。従って、スラスト受け部材１６をケース５０に溶接する際に仮固定用の治具を必要としない。

第２ジンバルフレーム延設部７２における支持部２０の凹曲面１９と球体１５とを接触させた状態では、第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６は、一対の腕部９４の間を経由してＺ軸方向に延びる。より具体的には、図１０、図１３に示すように、第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分８６の－Ｚ方向の先端に設けられた支持部２０（固定体側支持部）は、一対の腕部９４の－Ｚ方向に位置し、通過部８４は、一対の腕部９４の間に位置する。また、支持部２０の－Ｚ方向には、足部９２が配置される。従って、支持部２０（固定体側支持部）は、第２軸方向で板部９１と切欠き部１４との間に配置され、且つ、Ｚ軸方向（光軸方向）で腕部９４と足部９２との間に配置される。

ここで、図１０に示すように、支持部２０の周方向の幅Ｈ１は、通過部８４の周方向の
幅Ｈ２よりも長く、かつ、一対の腕部９４の周方向の間隔Ｈ３よりも長い。従って、Ｚ軸方向（光軸方向）から見た場合に、一対の腕部９４は、支持部２０の周方向の両端部分と重なる。すなわち、図１３に示すように、支持部２０は、凹曲面１９が設けられた凸部２１が一対の腕部９４の間に配置されるとともに、凸部２１の周方向の両側へ延びる縁部２２は、Ｚ軸方向（光軸方向）から見た場合に、一対の腕部９４と重なる。従って、支持部２０は、一対の腕部９４によって＋Ｚ方向へ抜けることが規制される。

ケース５０における切欠き部１４の縁は、支持部２０と第２軸方向で対向する対向壁部１４６として機能する。図１３に示すように、対向壁部１４６は、中間部１４１の－Ｚ方向に設けられた第１テーパ部１４２の縁および溝部１４４の縁である。第１テーパ部１４２および溝部１４４は、一対の腕部９４が係止される中間部１４１よりも周方向の幅が狭く、支持部２０は、周方向の幅Ｈ１が中間部１４１の幅よりも大きい。従って、図１３に示すように、第２軸方向から見た場合に、支持部２０（固定体側支持部）は第１テーパ部１４２および溝部１４４の縁に設けられた対向壁部１４６と重なっている。

（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３を備える可動体４と、可動体４をカメラモジュール３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４を光軸Ｌおよび第１軸Ｒ１と交差する第２軸回りに揺動可能に支持するジンバル機構５と、ジンバル機構５を介して可動体４を支持する固定体６と、を有する。ジンバル機構５は、ジンバルフレーム１０と、ジンバルフレーム１０および可動体４を第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する可動体接続機構１１を備え、可動体接続機構１１は、球体１５および当該球体１５が固定された金属製のスラスト受け部材１６を備えるジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）と、ジンバルフレーム１０において球体１５と接触する凹曲面１９を有する支持部２０（可動体側支持部）と、を備え、可動体４は、カメラモジュール３の外周側を囲むホルダ３１を備える。ホルダ３１は、ジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）を、球体１５の中心を第１軸Ｒ１が通過する位置に保持する保持部１３を備える。光軸Ｌに沿った方向を光軸方向とし、第１軸Ｒ１に沿った方向を第１軸方向とした場合に、ジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）は、カメラモジュール３の側面４１（外周面）に向けて延びる腕部９４を備え、腕部９４は、光軸方向から見て支持部２０（可動体側支持部）と重なっている。また、腕部９４の先端と側面４１（外周面）との第１軸方向の離間距離Ｍは、支持部２０（可動体側支持部）の第１軸方向の厚み寸法よりも狭い。

本形態によれば、可動体４とジンバルフレーム１０とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する可動体接続機構１１は、ジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）に設けられた球体１５と、ジンバルフレーム１０の支持部２０（可動体側支持部）に設けられた凹曲面１９とを備えている。従って、凹曲面１９に球体１５を点接触させることによって可動体４とジンバルフレーム１０とを接続できる。ここで、ジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）は、カメラモジュール３を保持するホルダ３１に保持されており、カメラモジュール３の側面４１（外周面）に向けて延びる腕部９４を備えている。腕部９４は、光軸方向から見てジンバルフレーム１０の支持部２０（可動体側支持部）と重なっている。また、腕部９４の先端とカメラモジュール３の側面４１（外周面）との第１軸方向の離間距離Ｍは、支持部２０（可動体側支持部）の第１軸方向の厚み寸法よりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレーム１０が撓んで可動体側支持部に設けられた凹曲面１９が球体１５から第１軸方向に離間した場合でも、支持部２０（可動体側支持部）は、腕部９４とカメラモジュール３との隙間を通過できない。従って、ジンバルフレーム１０が可動体４から外れてしまうことを防止あるいは抑制できる。

また、本形態によれば、カメラモジュール３の側面４１（外周面）をジンバルフレーム１０の抜け防止のための対向壁部として利用する。従って、ホルダ３１にジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）と対向する抜け防止用の壁を形成する必要がないので、ホルダ３１を単純な形状にすることができ、ホルダ３１の薄型化を図ることができる。よって振れ補正機能付き光学ユニット１の小型化に有利である。

本形態では、ホルダ３１は筒状であり、第１軸方向の対角位置に外周側に張り出す張り出し部３９を備えているので、張り出し部３９の内側に保持部１３を容易に形成できる。また、ホルダ３１の構造を単純化できる。

本形態では、張り出し部３９は、第１軸方向でスラスト受け部材１６に支持部２０（可動体側支持部）とは反対側から接触する背壁部１０１と、背壁部１０１の周方向の両側で光軸方向に延びて当該周方向で対向する一対の側壁部１０２と、を備えている。一対の側壁部１０２が支持部２０（可動体側支持部）を周方向に位置決めするので、スラスト受け部材１６の周方向の位置精度を高めることができる。また、ジンバルフレーム受け部材１７（可動体側ジンバルフレーム受け部材）を保持部１３に挿入する際に、一対の側壁部１０２をガイド部として利用できる。従って、可動体接続機構１１の組立が容易である。

なお、ホルダ３１が、スラスト受け部材１６を光軸方向に位置決めする位置決め部を備えていれば、スラスト受け部材１６に固定される球体１５の光軸方向の位置精度を高めることができる。例えば、ホルダ３１の－Ｚ方向の縁を切り欠いて内周側へ屈曲させた切り起こし部を位置決め部とすることができる。

本形態では、ホルダ３１は金属製であり、カメラモジュール３は、ホルダ３１の内周側に嵌まっており、スラスト受け部材１６は、ホルダ３１に溶接されている。上記のように、本形態では、ホルダ３１の形状を単純化できるので、金属製にすることができる。従って、ホルダ３１を薄型化でき、振れ補正機能付き光学ユニット１の小型化を図ることができる。また、スラスト受け部材１６を溶接で固定することにより、固定強度を高めることができ、組立時間を短縮できる。また、スラスト受け部材１６は、張り出し部３９の光軸方向の端部から突出しているので、スラスト受け部材１６を溶接で固定しやすい。

本形態では、光軸方向の一方を－Ｚ方向（第１方向）とし、光軸方向の他方を＋Ｚ方向（第２方向）とし、光軸Ｌ回りを周方向とした場合に、スラスト受け部材１６は、球体１５が固定された球体固定部９０を備え当該球体１５を介して支持部２０（可動体側支持部）と第１軸方向で対向する板部９１と、板部９１の球体固定部９０よりも＋Ｚ方向（第２方向）における周方向の両端から支持部が位置する側に突出する一対の腕部９４と、を備える。一対の腕部９４のそれぞれは、板部９１の周方向の端から第１軸方向に屈曲する突出板部分９５と、突出板部分９５の板部９１とは反対側の端から周方向を板部９１とは反対側に屈曲する延設板部分９６と、を備える。一対の腕部９４のそれぞれは、延設板部分９６がカメラモジュール３の側面４１（外周面）と対向し、延設板部分９６と側面４１（外周面）との第１軸方向の離間距離Ｍが支持部２０（可動体側支持部）の第１軸方向の厚み寸法Ｎよりも狭い。これにより、各腕部９４とカメラモジュール３の側面４１（カメラモジュール３の外周面）とが第１軸方向で対向する面積を大きくすることができる。従って、支持部２０（可動体側支持部）が、腕部９４とカメラモジュール３との隙間を通過することを防止しやすい。

より詳細には、支持部２０（可動体側支持部）は、凹曲面１９が形成された凸部２１と、凸部２１から周方向の両側へ延びる縁部２２を備えている。一対の腕部９４のそれぞれは、光軸方向から見て突出板部分９５が縁部２２と重なっており、延設板部分９６と側面
４１（外周面）との第１軸方向の離間距離Ｍは、支持部２０（可動体側支持部）の第１軸方向の厚み寸法Ｎよりも狭い。ここで、支持部２０（可動体側支持部）の第１軸方向の厚み寸法Ｎは、凸部２１の第１軸方向の突出寸法Ｎ２および縁部２２の第１軸方向の厚み寸法Ｎ１を含む支持部全体の厚み寸法である。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレーム１０が撓んで凸部２１の凸曲面１８の先端がカメラモジュール３の側面４１（外周面）に当たる位置まで移動したときでも、スラスト受け部材１６の突出板部分９５によって支持部２０（可動体側支持部）が＋Ｚ方向（第２方向）に抜けてしまうことを防止できる。

本形態の支持部２０は、凸部２１の周方向の両側において、凸部２１を中心として同心円状に縁部２２が形成されている。従って、ジンバルフレーム１０が第１軸Ｒ１回りに傾いて組み立てられたとしても、縁部２２の周方向への突出寸法が変化しない。従って、ジンバルフレーム１０が傾いたことによって支持部２０（可動体側支持部）がスラスト受け部材１６から抜けてしまうことを防止できる。

本形態のジンバルフレーム１０は、一対の突出板部分９５の間を経由して光軸方向に延びる第１ジンバルフレーム延設部７１を備える。第１ジンバルフレーム延設部７１は、－Ｚ方向（第１方向）の先端に支持部２０（可動体側支持部）を備えるとともに、支持部２０（可動体側支持部）の＋Ｚ方向（第２方向）に一対の突出板部分９５の間に位置する通過部８４を備える。支持部２０（可動体側支持部）の周方向の幅寸法Ｈ１は、通過部８４の周方向の幅寸法Ｈ２よりも長く、かつ、一対の突出板部分９５の間隔Ｈ３よりも長い。従って、一対の突出板部分９５によって支持部２０（可動体側支持部）が抜けることを規制できる。また、第１ジンバルフレーム延設部７１が光軸方向に延びているので、第１ジンバルフレーム延設部７１を撓ませて外周側へ付勢する付勢力を発生させ、当該付勢力によってスラスト受け部材１６を保持部１３に仮固定することができる。したがって、組立が容易である。

本形態のジンバル機構５は、ジンバルフレーム１０および固定体６を第２軸方向回りに回転可能に接続する固定体接続機構１２を備え、固定体接続機構１２は、球体１５および当該球体１５が固定された金属製のスラスト受け部材１６を備えるジンバルフレーム受け部材１７（固定体側ジンバルフレーム受け部材）と、ジンバルフレーム１０において球体１５と接触する凹曲面１９を有する支持部２０（固定体側支持部）と、を備える。固定体６は、可動体４の外周側を囲むケース５０を備え、ケース５０は、第２軸方向が通過する位置を光軸方向に切欠いた切欠き部１４を備える。ジンバルフレーム受け部材１７（固定体側ジンバルフレーム受け部材）は、切欠き部１４に配置されて球体１５の中心を第２軸方向が通過する位置に保持される。従って、固定体接続機構１２においても、可動体接続機構１１で使用されるジンバルフレーム受け部材１７と同一のジンバルフレーム受け部材１７を使用することができるので、固定体接続機構１２と可動体接続機構１１で部品の共通化を図ることができる。

本形態では、ケース５０は金属製であり、ジンバルフレーム受け部材１７（固定体側ジンバルフレーム受け部材）に設けられたスラスト受け部材１６は、ケース５０に溶接されている。従って、ケース５０を薄型化でき、振れ補正機能付き光学ユニット１のさらなる小型化を図ることができる。また、固定体接続機構１２においても、スラスト受け部材１６を溶接で固定できる。従って、固定強度を高めることができ、組立時間を短縮できる。

１…振れ補正機能付き光学ユニット、２…レンズ、３…カメラモジュール、４…可動体、５…ジンバル機構、６…固定体、７…振れ補正用駆動機構、７Ｘ…第１磁気駆動機構、７Ｙ…第２磁気駆動機構、８…第１カバー、９…第２カバー、１０…ジンバルフレーム、１
１…可動体接続機構、１２…固定体接続機構、１３…保持部、１４…切欠き部、１５…球体、１６…スラスト受け部材、１７…ジンバルフレーム受け部材、１８…凸曲面、１９…凹曲面、２０…支持部、２１…凸部、２２…縁部、２５Ｘ、２５Ｙ…磁石、２６Ｘ、２６Ｙ…コイル、３０…突出部、３１…ホルダ、３２…本体部、３３…鏡筒部、３４…基板、３５…第１側板部、３６…第２側板部、３７…第３側板部、３８…第４側板部、３９…張り出し部、４０…位置決め凹部、４１…側面、５０…ケース、５１…第１枠部、５２…第２枠部、５３…第３枠部、５４…第４枠部、５５…第１傾斜枠部、５６…第２傾斜枠部、５７…第３傾斜枠部、５８…コイル配置穴、６０…フレキシブルプリント基板、６１…第１基板部分、６２…第２基板部分、６４…磁性板、６５…磁気センサ、７０…ジンバルフレーム本体部、７１…第１ジンバルフレーム延設部、７２…第２ジンバルフレーム延設部、７３…中央穴、７５…中央板部分、７６…角板部分、８１…第１ジンバルフレーム延設部第１延設部分、８２…第１ジンバルフレーム延設部第２延設部分、８４…通過部、８５…第２ジンバルフレーム延設部第１延設部分、８６…第２ジンバルフレーム延設部第２延設部分、９０…球体固定部、９１…板部、９２…足部、９４…腕部、９５…突出板部分、９６…延設板部分、９７…足部突出板部分、９８…足部延設板部分、９９…足部通過部、１０１…背壁部、１０２…側壁部、１４１…中間部、１４２…第１テーパ部、１４３…第２テーパ部、１４４…溝部、１４５…開口部、１４６…対向壁部、Ｈ１…支持部の周方向の幅、Ｈ２…通過部の周方向の幅、Ｈ３…一対の腕部の周方向の間隔、Ｌ…光軸、Ｍ…一対の腕部の先端と側面（対向壁部）との間の離間距離、Ｎ…第１軸方向における支持部の厚み寸法、Ｎ１…縁部の第１軸方向の厚み寸法、Ｎ２…凸部の第１軸方向の突出寸法、Ｐ１、Ｐ２…溶接位置、Ｒ１…第１軸、Ｒ２…第２軸

Claims (12)

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ジンバル機構と、
   前記ジンバル機構を介して前記可動体を支持する固定体と、を有し、
   前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記ジンバルフレームおよび前記可動体を前記第１軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構を備え、
   前記可動体接続機構は、球体および当該球体が固定された金属製のスラスト受け部材を備える可動体側ジンバルフレーム受け部材と、前記ジンバルフレームにおいて前記球体と接触する凹曲面を有する可動体側支持部と、を備え、
   前記可動体は、前記カメラモジュールの外周側を囲むホルダを備え、
   前記ホルダは、前記可動体側ジンバルフレーム受け部材を、前記球体の中心を前記第１軸が通過する位置に保持する保持部を備え、
   前記光軸に沿った方向を光軸方向とし、前記第１軸に沿った方向を第１軸方向とした場合に、
   前記可動体側ジンバルフレーム受け部材は、前記カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備え、前記腕部は、前記光軸方向から見て前記可動体側支持部と重なっており、
   前記腕部の先端と前記外周面との前記第１軸方向の離間距離は、前記可動体側支持部の前記第１軸方向の厚み寸法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. 前記ホルダは筒状であり、
   前記ホルダは、前記第１軸方向の対角位置に外周側に張り出す張り出し部を備え、前記張り出し部の内側に前記保持部が形成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. 前記張り出し部は、前記第１軸方向で前記スラスト受け部材に前記可動体側支持部とは反対側から接触する背壁部と、前記背壁部の周方向の両側で前記光軸方向に延びて当該周方向で対向する一対の側壁部と、を備え、
   前記一対の側壁部は、前記可動体側支持部を周方向に位置決めす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. 前記ホルダは、前記スラスト受け部材を前記光軸方向に位置決めする位置決め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. 前記ホルダは金属製であり、
   前記カメラモジュールは、前記ホルダの内周側に嵌まっており、
   前記スラスト受け部材は、前記ホルダに溶接されていることを特徴とする請求項１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. 前記スラスト受け部材は、前記張り出し部の前記光軸方向の端部から突出し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. 前記光軸方向の一方を第１方向とし、前記光軸方向の他方を第２方向とし、前記光軸回りを周方向とした場合に、
   前記スラスト受け部材は、前記球体が固定された球体固定部を備え当該球体を介して前記支持部と前記第１軸方向で対向する板部と、前記板部の前記球体固定部よりも前記第２方向における前記周方向の両端から前記支持部が位置する側に突出する一対の前記腕部と
   、を備え、
   一対の前記腕部のそれぞれは、前記板部の前記周方向の端から前記第１軸方向に屈曲する突出板部分と、前記突出板部分の前記板部とは反対側の端から前記周方向を前記板部とは反対側に屈曲する延設板部分と、を備え、
   一対の前記腕部のそれぞれは、前記延設板部分が前記外周面と対向し、前記延設板部分と前記外周面との前記第１軸方向の離間距離が前記可動体側支持部の前記第１軸方向の厚み寸法よりも狭いことを特徴とする請求項１から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. 前記可動体側支持部は、前記凹曲面が形成された凸部と、前記凸部から前記周方向の両側へ延びる縁部を備え、
   一対の前記腕部のそれぞれは、前記光軸方向から見て前記突出板部分が前記縁部と重なっており、
   前記延設板部分と前記外周面との前記第１軸方向の離間距離は、前記可動体側支持部の前記第１軸方向の厚み寸法よりも狭く、
   前記可動体側支持部の前記第１軸方向の厚み寸法は、前記凸部の前記第１軸方向の突出寸法および前記縁部の厚み寸法を含む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. 前記縁部は、前記凸部を中心として同心円状に形成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. 前記ジンバルフレームは、一対の前記突出板部分の間を経由して前記光軸方向に延びる第１ジンバルフレーム延設部を備え、
    前記第１ジンバルフレーム延設部は、前記第１方向の先端に前記可動体側支持部を備えるとともに、前記可動体側支持部の前記第２方向に一対の前記突出板部分の間に位置する通過部を備え、
    前記可動体側支持部の前記周方向の幅寸法は、前記通過部の前記周方向の幅寸法よりも長く、かつ、一対の前記突出板部分の間隔よりも長いことを特徴とする請求項７から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. 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ジンバル機構と、
    前記ジンバル機構を介して前記可動体を支持する固定体と、を有し、
    前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記ジンバルフレームおよび前記可動体を前記第１軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構と、前記ジンバルフレームおよび前記固定体を前記第２軸回りに回転可能に接続する固定体接続機構と、を備え、
    前記可動体接続機構および前記固定体接続機構のそれぞれは、球体および当該球体が固定された金属製のスラスト受け部材を備えるジンバルフレーム受け部材と、前記ジンバルフレームにおいて前記球体と接触する凹曲面を有する支持部と、を備え、
    前記可動体は、前記カメラモジュールの外周側を囲むホルダを備え、
    前記ホルダは、前記可動体接続機構に設けられた前記ジンバルフレーム受け部材を、前記球体の中心を前記第１軸が通過する位置に保持する保持部を備え、
    前記光軸に沿った方向を光軸方向とし、前記第１軸に沿った方向を第１軸方向とした場合に、
    前記可動体接続機構に設けられた前記ジンバルフレーム受け部材は、前記カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備え、前記腕部は、前記光軸方向から見て前記可動体接続機構に設けられた前記支持部と重なっており、
    前記腕部の先端と前記外周面との前記第１軸方向の離間距離は、前記可動体接続機構に設けられた前記支持部の前記第１軸方向の厚み寸法よりも狭く、
    前記固定体は、前記可動体の外周側を囲むケースを備え、前記ケースは、前記第２軸が通過する位置を前記光軸方向に切欠いた切欠き部を備え、
    前記固定体接続機構に設けられた前記ジンバルフレーム受け部材は、前記切欠き部に配置されて前記球体の中心を前記第２軸が通過する位置に保持されることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
12. 前記ケースは金属製であり、
    前記固定体接続機構の前記ジンバルフレーム受け部材に設けられた前記スラスト受け部材は、前記ケースに溶接されていることを特徴とする請求項１１に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。

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