WO2015045792A1

WO2015045792A1 - 振れ補正機能付き光学ユニット

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Publication number: WO2015045792A1
Application number: PCT/JP2014/073435
Authority: WO
Inventors: 南澤伸司
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
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Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2015-04-02
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Abstract

　可動モジュールの光軸方向の途中位置で可動モジュールを揺動可能に支持した場合でも、可動モジュールの光軸方向の重心位置を可動モジュールに対する支持位置に効果的に接近させることのできる振れ補正機能付き光学ユニットを提供すること。光学ユニット１００において、ジンバル機構３０（支持機構）は可動モジュール１０のＺ軸方向の途中位置で可動モジュール１０を揺動可能に支持している。可動モジュール１０は、レンズ１ａを保持する光学モジュール１と、光学モジュール１の光軸Ｌ方向の前側端部１ｃに取り付けられたウエイト５とを有している。このため、光軸Ｌ方向において可動モジュール１０の重心位置を光学モジュール１の重心位置よりジンバル３０による支持位置側にシフトさせることができる。ウエイト５は、光軸Ｌ方向の前側の端面５１ａが光軸Ｌ方向に直交する平面からなる。

Description

振れ補正機能付き光学ユニット

　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、光学モジュール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、光学モジュール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、光学モジュールの光軸方向の後側に設けたピボットによって光学モジュールを揺動可能に支持し、光学ユニットの振れを補正するように、ピボットを中心に光学モジュールを揺動させる構成が提案されている（特許文献１、２参照）。

　しかしながら、光学モジュールが光軸方向の後側を中心に揺動する構成の場合、光軸方向後側での光学モジュールの変位量は小さいが、光軸方向前側での光学モジュールの変位量が大きい。このため、光学モジュールの周りでは、光軸方向と直交する方向に十分なスペースを配置する必要があるため、光学ユニットの光軸方向と直交する方向のサイズが大きくなる等の問題点がある。

　一方、光学モジュールの光軸方向の途中位置で光学モジュールを揺動可能に支持した構成が提案されており、かかる構成によれば、光軸方向前側での光学モジュールの変位量を小さくすることができる（特許文献３参照）。また、特許文献３に記載の光学ユニットでは、光学モジュール（第１の可動部）の光軸方向後側端部にウエイト（カウンターウエイト）を設けた可動モジュールとし、可動モジュールの重心位置を光学モジュールの重心位置より揺動中心に接近させることにより、機械的共振を抑制した構成が提案されている。

特開２０１０－９６８０５号公報特開２０１０－９６８６３号公報国際公開ＷＯ２０１０／０１０７１２の段落［０２９１］および図３７、図４１

　しかしながら、特許文献３に記載のウエイトでは、光軸方向の後側端部からさらに後側に突出する凸部が設けられているため、ウエイトの光軸方向後側での質量が小さい。それ故、ウエイトが光軸方向で占める体積が大きい割には、重心位置を光軸方向でシフトさせる効果が小さいという問題点がある。

　以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、可動モジュールの光軸方向の途中位置で可動モジュールを揺動可能に支持した場合でも、可動モジュールの光軸方向の重心位置を可動モジュールに対する支持位置に効果的に接近させることの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、本発明に係る振れ補正機能付き光学ユニットは、光学素子を保持する可動モジュールと、該可動モジュールの周りを囲む胴部を備えた固定体と、前記可動モジュールの光軸方向の途中位置で前記可動モジュールを揺動可能に支持する支持機構と、前記可動モジュールを揺動させる振れ補正用駆動機構と、を有し、前記可動モジュールは、前記光学素子を保持する光学モジュールと、該光学モジュールの前記光軸方向の前側および後側のうちの一方側に設けられ、前記光軸方向において前記可動モジュールの重心位置を前記光学モジュールの重心位置より前記支持機構による支持位置側にシフトさせるウエイトと、を備え、前記ウエイトは、前記一方側の端面が前記光軸方向に直交する平面からなることを特徴とする。

　本発明では、支持機構が可動モジュールの光軸方向の途中位置に設けられており、可動モジュールは、可動モジュールの光軸方向の途中位置を中心に揺動する。このため、可動モジュールを同一の角度揺動させた場合でも、可動モジュールが光軸方向後側を中心に揺動する構成より、光軸方向前側での可動モジュールの変位量が小さい。従って、可動モジュールの周りには、光軸方向と直交する方向に大きなスペースを確保する必要がないため、振れ補正機能付き光学ユニットの光軸方向と直交する方向のサイズを小さくすることができる。また、本形態において、可動モジュールは、光学素子を保持する光学モジュールと、光学モジュールの光軸方向の前側または後側にウエイトが設けられているため、光軸方向において、可動モジュールの重心位置を光学モジュールの重心位置より支持機構による支持位置に接近させることができる。このため、可動モジュールを揺動させた際の機械的共振を抑制することができる等の利点がある。ここで、ウエイトの端面は、光軸方向に直交する平面からなるため、ウエイトでは、支持位置から最も離間した部分の質量が大きい。それ故、重心位置を光軸方向で効果的にシフトさせることができる。

　本発明において、前記一方側は、前記光軸方向の前側であることが好ましい。すなわち、ウエイトは、光学モジュールの光軸方向前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、光学モジュールの光軸方向の後側端部に撮像素子等を設けた結果、光学モジュールの光軸方向の後側端部の質量が大となっても、光軸方向前側に設けたウエイトにより重心位置を支持位置に近接させるようにシフトさせることができるので、可動モジュールを揺動させた際の機械的共振を抑制することができる。

　本発明において、前記ウエイトは、前記光学素子の光軸が通る位置に開口部をもって前記光学モジュールの前記光軸方向の前側端部に当該光軸方向の前側から重なる前板部と、該前板部の外縁から前記光軸方向の後側に屈曲して前記前側端部の外側面を囲む筒部と、を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、光学モジュールに質量の大きなウエイトを取り付けても、可動モジュールの光軸方向のサイズの増大を最小限に抑えることができる。

　本発明において、前記前板部は円板状であり、前記筒部は円筒状であることが好ましい。かかる構成によれば、ウエイトは、光軸を中心とする周方向の全体にわたって質量分布が一定である。このため、可動モジュールを光軸を中心とするいずれの方向に揺動させる場合でも、ウエイトの影響が一定である。それ故、振れ補正用駆動機構に対する制御が容易である。

　本発明において、前記光学モジュールは、前記光学素子を保持する第１ホルダと、該第１ホルダを保持する第２ホルダと、を備え、前記前側端部は、前記第１ホルダの前記第２ホルダから前記光軸方向の前側に突出する部分からなり、前記ウエイトは、前記前側端部と前記前板部との間、および前記前側端部と前記筒部との間の双方に隙間をもって前記筒部の前記光軸方向の後側端部が前記フレームに固定されていることが好ましい。かかる構成によれば、ウエイトは第１ホルダと接していないので、第２ホルダに対する第１ホルダの取り付け位置が変わった場合でも、ウエイトを同一箇所に設けることができる。それ故、ウエイトによって可動モジュールの重心位置を適正にシフトさせることができる。

　本発明において、前記ウエイトは、少なくとも前記開口部の前側の縁が反射防止性を有していることが好ましい。かかる構成によれば、ウイエトが金属製であっても、光軸方向前側での反射を防止することができる。

　本発明において、前記一方側は、前記光軸方向の後側であってもよい。すなわち、ウエイトが光学モジュールの光軸方向後側に設けられている構成を採用してもよい。

　本発明において、前記支持機構は、ジンバル機構である構成を採用することができる。

　本発明では、支持機構が可動モジュールの光軸方向の途中位置に設けられており、可動モジュールは、可動モジュールの光軸方向の途中位置を中心に揺動する。このため、可動モジュールを同一の角度揺動させた場合でも、可動モジュールが光軸方向後側を中心に揺動する構成より、光軸方向前側での可動モジュールの変位量が小さい。従って、可動モジュールの周りには、光軸方向と直交する方向に大きなスペースを確保する必要がないため、振れ補正機能付き光学ユニットの光軸方向と直交する方向のサイズを小さくすることができる。また、本形態において、可動モジュールは、光学素子を保持する光学モジュールと、光学モジュールの光軸方向の前側または後側にウエイトとを有しているため、光軸方向において、可動モジュールの重心位置を光学モジュールの重心位置より支持機構による支持位置に接近させることができる。このため、可動モジュールを揺動させた際の機械的共振を抑制することができる等の利点がある。ここで、ウエイトの端面は、光軸方向に直交する平面からなるため、ウエイトでは、支持位置から最も離間した部分の質量が大きい。それ故、重心位置を光軸方向で効果的にシフトさせることができる。

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。本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを被写体側とは反対側からみた説明図である。本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの断面構成を示す説明図である。本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの内部をさらに細かく分解したときの分解斜視図である。本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの可動モジュールを分解した様子を被写体側からみた分解斜視図である。図６に示す可動モジュールに用いた光学モジュール等を被写体側からみた分解斜視図である。本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットのフレキシブル配線基板の説明図である。図６に示す可動モジュールに用いたフレーム等を被写体側からみた分解斜視図である。本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットに用いたジンバル機構等の説明図である。図６に示す可動モジュールに用いたウエイト等の説明図である。

１　光学モジュール
１ａ　レンズ（光学素子）
１ｃ　光学モジュールの前側端部
２　第１ホルダ
３　第２ホルダ
４　ホルダ
５　ウエイト
１０　可動モジュール
１３　ジャイロスコープ
１７　可動モジュールの後側端面
１８　スペーサ
２０　固定体
３０　ジンバル機構
５０　開口部
５０ａ　縁
５０ｂ　内周面
５１　前板部
５１ａ　端面
５２　筒部
５２ａ　ウエイトの後側端部
１００　光学ユニット
５００　振れ補正用駆動機構
１１１０　フレーム
１２００　ケース
１４００　第１底板
１５００　第２底板
１８００、１９００　フレキシブル配線基板
１８６０　第１帯状部（第１フレキシブル配線基板）
１８６１、１８７１、１９２１　引き出し部
１８６２、１８７２、１９２２　第１延在部
１８６３、１８７３、１９２３　第１湾曲部
１８６４、１８７４、１９２４　第２延在部
１８６５、１８７５、１９２５　固定部
１８６６、１８７６、１９２３　第２湾曲部
１８７０　第２帯状部（第２フレキシブル配線基板）
１９２０　引き回し部（第３フレキシブル配線基板）

　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）に沿う第１方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向（第１方向）に交差する第２方向をＹ軸方向とし、Ｚ軸方向（第１方向）およびＹ軸方向（第２方向）に交差する第３方向をＸ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（被写体側とは反対側／光軸方向後側）には＋Ｚを付し、他方側（被写体側／光軸方向前側）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が延在する光学モジュール１を備えた可動モジュール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、可動モジュール１０を揺動させる振れ補正用駆動機構（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、光学モジュール１や振れ補正用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。可動モジュール１０において、光学モジュール１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、可動モジュール１０および光学モジュール１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軸方向の他方側－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、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００を被写体側とは反対側（Ｚ軸方向の一方＋Ｚ）からみた説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、光学ユニット１００を被写体側とは反対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４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の断面構成を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、光学ユニット１００のＹＺ断面図、および光学ユニット１００のＺＸ断面図である。図５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の内部をさらに細かく分解したときの分解斜視図である。なお、図４（ａ）では、第１帯状部１８６０において第２帯状部１８７０と対応する部分にかっこ書きで符号を示してある。

　図２、図３、図４および図５において、本形態の光学ユニット１００は、固定体２０と、可動モジュール１０と、可動モジュール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支持機構としてのジンバル機構３０（図４参照）と、可動モジュール１０と固定体２０との間で可動モジュール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振れ補正用駆動機構５００（図４参照）とを有している。

　固定体２０はケース１２００を備えている。ケース１２００は、可動モジュール１０の周りを囲む角筒状の胴部１２１０と、胴部１２１０のＺ軸方向の他方側－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１２２０とを備えており、端板部１２２０には矩形の窓１２２１が形成されている。また、固定体２０は、ケース１２００のＺ軸方向の他方側－Ｚに固定されたカバー１６００と、カバー１６００のＺ軸方向の他方側－Ｚに固定されたカバーシート１７００とを有している。カバー１６００は、ケース１２００の端板部１２２０に重なる板状の枠部１６１０と、枠部１６１０の内縁からＺ軸方向の一方側＋Ｚに屈曲した角筒状の側板部１６２０とを備えており、側板部１６２０は、ケース１２００の開口部１２２１からケース１２００の内側に差し込まれている。側板部１６２０のＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部の４つの角部分には、三角形の板状の連結部１６３０が形成されており、連結部１６３０には、後述する矩形枠２５を固定するための穴１６３２が形成されている。なお、カバーシート１７００には被写体からの光を光学モジュール１に導く窓１７１０が形成されている。

　（振れ補正用駆動機構５００の構成）
　図４および図５に示すように、振れ補正用駆動機構５００は、板状の磁石５２０とコイル５６０とを利用した磁気駆動機構である。コイル５６０は、可動モジュール１０に保持され、磁石５２０は、ケース１２００の胴部１２１０の４つの側板部１２１１、１２１２、１２１３、１２１４の内面に保持されている。本形態において、磁石５２０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５２０は、光軸Ｌ方向に２つに分割されており、コイル５６０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５６０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５２０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５２０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。

　ケース１２００は磁性材料から構成されており、磁石５２０に対するヨークとして機能する。ケース１２００の端板部１２２０では、Ｚ軸方向からみたとき磁石５２０のコイル５６０と対向する面より径方向外側に開口縁が位置する窓１２２１が形成されている。このため、光軸Ｌ方向の前側において磁石５２０の磁力線がケース１２００（ヨーク）の端板部１２２０の側に向かうことを抑制することができる。

　（可動モジュール１０の構成）
　図６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の可動モジュール１０を分解した様子を被写体側（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）からみた分解斜視図である。図７は、図６に示す可動モジュール１０に用いた光学モジュール１等を被写体側（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）からみた分解斜視図であり、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、光学モジュール１とフレキシブル配線基板１８００とを分解した様子の分解斜視図、光学モジュール１等をさらに分解した様子の分解斜視図、および撮像素子１ｂ等の説明図である。

　図４、図５および図６に示すように、可動モジュール１０は、レンズ１ａ（光学素子）を備えた光学モジュール１と、ウエイト５とを有しており、光学モジュール１は、レンズ１ａを保持するホルダ４と、ホルダ４を保持するフレーム１１１０とを有している。

　図４、図５、図６および図７において、ホルダ４は、例えば、直方体形状の本体部１０１と、本体部１０１からＺ軸方向の他方側－Ｚに突出した円筒部１０２とを有しており、ホルダ４の内側には、レンズ１ａやフォーカシング駆動用のアクチュエータ（図示せず）等が設けられている。また、本体部１０１に対してＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部には撮像用回路モジュール１０９０が設けられており、撮像用回路モジュール１０９０は、Ｕ字状に折り曲げられた可撓性の実装基板１０３を有している。実装基板１０３においてＺ軸方向の他方側－Ｚに位置する部分１０３ａのＺ軸方向の他方側－Ｚに向く面には撮像素子１ｂが実装され、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚに位置する部分１０３ｂの他方側－Ｚに向く面には、ｂ－ｔｏ－ｂコネクタのプラグ１０５が実装されている。実装基板１０３においてＺ軸方向の他方側－Ｚに位置する部分１０３ａのＺ軸方向の一方側＋Ｚに向く面には補強板１０７が貼付され、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚに位置する部分１０３ｂの一方側＋Ｚに向く面にも補強板１０８が貼付されている。

　このように構成した光学モジュール１において、ホルダ４は、後述するフレーム１１１０の内側に保持され、この状態で、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚから保護板１０９によって覆われる。保護板１０９は、フレーム１１１０をＺ軸方向の一方側＋Ｚから覆う矩形の端板部１０９ａと、矩形の端板部１０９ａの４つの辺のうち、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙを除く３つの辺からＺ軸方向の他方側－Ｚに突出した側板部１０９ｂとを有している。

　（信号出力用のフレキシブル配線基板１８００の構成）
　図８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のフレキシブル配線基板の説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、フレキシブル配線基板等をＸ軸方向の一方側＋Ｘからみた側面図、およびフレキシブル配線基板等をＺ軸方向の一方側＋Ｚからみた底面図である。

　図４、図５、図６、図７および図８に示すように、光学モジュール１には、撮像素子１ｂで得られた信号を出力するための信号出力用のフレキシブル配線基板１８００が接続されている。なお、光学モジュール１の内部にフォーカシング駆動用のアクチュエータ（図示せず）が設けられている場合、かかるアクチュエータへの駆動電流の供給は、フレキシブル配線基板１８００を利用して行われる。

　フレキシブル配線基板１８００は、実装基板１０３のＺ軸方向の一方側＋Ｚに位置する部分１０３ｂと他方側－Ｚに位置する部分１０３ａとの間に配置された矩形の第１接続部１８１０と、第１接続部１８１０のＹ軸方向の他方側－Ｙの端部で光軸Ｌ方向の後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に向けて湾曲する湾曲部１８２０と、湾曲部１８２０にＹ軸方向の一方側＋Ｙで繋がる矩形の第２接続部１８３０と、第２接続部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。

　第１接続部１８１０においてＺ軸方向の一方側＋Ｚに向く面には、プラグ１０５と係合するソケット１１５が実装されている。また、引き回し部１８４０のＹ軸方向の一方側＋Ｙの端部１８８０において、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの面にはコネクタ１１７が実装されている。従って、撮像素子１ｂで得られた信号は、実装基板１０３、ｂ－ｔｏ－ｂコネクタ（プラグ１０５およびソケット１１５）、フレキシブル配線基板１８００、およびコネクタ１１７を介して出力される。なお、端部１８８０のＺ軸方向の他方側－Ｚの面には補強板１１８が貼付されている。

　フレキシブル配線基板１８００の第２接続部１８３０のＺ軸方向の他方側－Ｚの面は、保護板１０９のＺ軸方向の一方側＋Ｚの面に接着剤によって固定されている。このため、可動モジュール１０の光軸Ｌ方向の後側端面１７（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの端面）は、フレキシブル配線基板１８００の第２接続部１８３０のＺ軸方向の一方側＋Ｚの面によって構成されている。本形態では、可動モジュール１０の光軸Ｌ方向の後側端面１７（フレキシブル配線基板１８００の第２接続部１８３０のＺ軸方向の一方側＋Ｚの面）には、ジャイロスコープ１３および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軸方向で並列する第１帯状部１８６０と第２帯状部１８７０とに分割されており、第１帯状部１８６０と第２帯状部１８７０とにおいて、Ｘ軸方向の寸法（幅寸法）は等しい。また、第１帯状部１８６０および第２帯状部１８７０の幅寸法は、スリット１８５０の幅寸法より大である。

　（フレーム１１１０の構成）
　図９は、図６に示す可動モジュール１０に用いたフレーム１１１０等を被写体側（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）からみた分解斜視図である。図１０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に用いたジンバル機構等の説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）は、ジンバル機構等を被写体側（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）からみた分解斜視図、およびジンバル機構の支点の説明図である。

　図４、図５、図６、図８、図９および図１０に示すように、フレーム１１１０は、可動モジュール１０の外周部分を構成しており、概ね、ホルダ４を内側に保持する筒状のホルダ保持部１１２０と、ホルダ保持部１１２０のＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部で拡径する肉厚のフランジ部１１３０とを有している。

　図１０に示すように、フレーム１１１０において、ホルダ保持部１１２０の径方向外側には、ジンバル機構３０の可動枠３２が配置される可動枠配置空間１１４０と、コイル５６０を可動枠配置空間１１４０の外側で保持するコイル保持部１１５０とが設けられている。コイル保持部１１５０は、可動枠配置空間１１４０の径方向外側でフランジ部１１３０の外縁からＺ軸方向の他方側－Ｚに向けて突出した部分からなり、周方向の４個所に形成されている。本形態において、４つのコイル保持部１１５０のうち、Ｘ軸方向に位置するコイル保持部１１５０は、Ｙ軸方向で２つの凸部に分割され、Ｙ軸方向に位置するコイル保持部１１５０は、Ｘ軸方向で２つの凸部に分割されている。コイル５６０は空芯コイルであり、空芯コイルの開口部にコイル保持部１１５０が嵌った状態でコイル保持部１１５０に接着されている。この状態で、コイル保持部１１５０は、コイル５６０の外面（磁石５２０と対向する面）から一部が突出している。

　（給電用のフレキシブル配線基板１９００の構成）
　図５、図６および図９に示すように、可動モジュール１０において、可動モジュール１０のＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部には、コイル５６０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、フレーム１１１０のＺ軸方向の一方側＋Ｚで、フレーム１１１０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１９２０とを有しており、矩形枠部分１９１０には４つのコイル５６０が接続されている。

　本形態において、引き回し部１９２０の幅寸法は、フレキシブル配線基板１８００のスリット１８５０の幅寸法よりわずかに小であり、Ｚ軸方向からみたとき、引き回し部１９２０は、スリット１８５０の内側で延在し、フレキシブル配線基板１８００の端部１８８０に接続されている。このため、コイル５６０への給電は、コネクタ１１７を介して行われる。また、引き回し部１９２０の幅寸法は、第１帯状部１８６０および第２帯状部１８７０の幅寸法より小である。

　（固定体２０の詳細構成）
　図２、図３、図４および図５に示すように、固定体２０は、ケース１２００のＺ軸方向の一方側＋Ｚを覆う矩形の第１底板１４００を有している。本形態において、第１底板１４００には、フレキシブル配線基板１８００の引き回し部１８４０およびフレキシブル配線基板１９００の引き回し部１９２０を外部に引き出すための開口部１４１０が形成されており、かかる開口部１４１０は、第１底板１４００に対してＺ軸方向の一方側＋Ｚから重なる第２底板１５００によって覆われている。第１底板１４００は、矩形の底板部１４２０と、底板部１４２０の４つの角からＺ軸方向の他方側－Ｚに向けて突出した側板部１４４０とを備えている。

　また、固定体２０は、可動モジュール１０の周りを囲むように配置された矩形枠状の板状ストッパ１３００を有している。本形態において、板状ストッパ１３００の内周側に位置する部分は、可動モジュール１０のフレーム１１１０のうち、フレキシブル配線基板１９００の矩形枠部分１９１０が接着されている部分に対してＺ軸方向の一方側＋Ｚで重なる。このため、板状ストッパ１３００は、可動モジュール１０のＺ軸方向の一方側＋Ｚへの可動範囲を規定している。

　板状ストッパ１３００において各辺の外周縁には外側に向けて突出した凸部１３１０が形成されている。このため、第１底板１４００とケース１２００とをＺ方向で重ねた際、第１底板１４００の側板部１４４０とケース１２００の側板部１２１１、１２１２、１２１３、１２１４との間に板状ストッパ１３００の凸部１３１０が挟まった状態となる。このため、第１底板１４００の側板部１４４０、ケース１２００の側板部１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、および板状ストッパ１３００の凸部１３１０を溶接等によって接合すれば、第１底板１４００、板状ストッパ１３００およびケース１２００を一体化することができる。

　（ジンバル機構３０の構成）
　本形態の光学ユニット１００において、手振れを補正するには、可動モジュール１０を光軸Ｌ方向に交差する第１軸線Ｌ１（図２（ａ）参照）回りに揺動可能に支持するとともに、可動モジュール１０を光軸Ｌ方向および第１軸線Ｌ１に交差する第２軸線Ｌ２（図２（ａ）参照）回りに揺動可能に支持する必要があるため、可動モジュール１０と固定体２０との間には、以下に説明するジンバル機構３０（支持機構）が構成されている。

　図１０に示すように、本形態では、ジンバル機構３０を構成するにあたって、矩形枠２５を介してカバー１６００（図２（ｂ）参照）に固定された矩形の可動枠３２を用いる。可動枠３２は、光軸Ｌ周りに第１角部３２１、第２角部３２２、第３角部３２３および第４角部３２４を有しており、第１角部３２１と第２角部３２２との間、第２角部３２２と第３角部３２３との間、第３角部３２３と第４角部３２４との間、および第４角部３２４と第１角部３２１との間に第１連結部３２６、第２連結部３２７、第３連結部３２８および第４連結部３２９を有している。本形態において、第１連結部３２６、第２連結部３２７、第３連結部３２８および第４連結部３２９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３２６ａ、３２７ａ、３２８ａ、３２９ａを有している。

　ここで、可動枠３２の第１角部３２１、第２角部３２２、第３角部３２３および第４角部３２４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。

　また、ケース１２００（固定体２０）の端板部１２２０にはカバー１６００が固定されているとともに、カバー１６００の連結部１６３０には矩形枠２５が固定されている。矩形枠２５は、光軸Ｌ周りに第１角部２５１、第２角部２５２、第３角部２５３および第４角部２５４を有しており、第１角部２５１と第２角部２５２との間、第２角部２５２と第３角部２５３との間、第３角部２５３と第４角部２５４との間、および第４角部２５４と第１角部２５１との間に第１辺部２５６、第２辺部２５７、第３辺部２５８および第４辺部２５９を有している。第１角部２５１、第２角部２５２、第３角部２５３および第４角部２５４にはＺ軸方向の他方側－Ｚに向けて突出した凸部２５１ａ、２５２ａ、２５３ａ、２５４ａが形成されており、矩形枠２５は、カバー１６００の連結部１６３０に形成されている穴１６３２に凸部２５１ａ、２５２ａ、２５３ａ、２５４ａが嵌った状態でカバー１６００に固定される。

　また、矩形枠２５は、第２角部２５２および第４角部２５４からＺ軸方向の一方側＋Ｚ（光軸Ｌ方向の他方側）に突出した支持板部２５５を有している。本形態において、支持板部２５５の径方向外側の面には、周方向の両脇で対向する壁面２５５ａ、２５５ｂと、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚに向く壁面２５５ｃとが形成されており、壁面２５５ａ、２５５ｂの間は、径方向外側に向かって開口する凹部になっている。

　ここで、壁面２５５ａ、２５５ｂの間には、Ｌ字形状に折り曲げられた板状部材３３が固定されている。本形態において、板状部材３３は、Ｚ軸方向に延在する第１板部３３１と、第１板部３３１のＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部で径方向外側に向けて折れ曲がった第２板部３３２とを有しており、第１板部３３１が矩形枠２５に形成された支持板部２５５の壁面２５５ｃおよび壁面２５５ａ、２５５ｂに固定されている。従って、矩形枠２５の第２角部２５２および第４角部２５４では、板状部材３３の第２板部３３２と、支持板部２５５の壁面２５５ａ、２５５ｂ、２５５ｃによって周囲が囲まれて径方向外側に向けて開口する凹部が形成され、かかる凹部の径方向内側に板状部材３３の第１板部３３１が位置する。本形態では、第１板部３３１の径方向外側の面には半球状に凹んだ受け部３３０が形成されている。

　また、フレーム１１１０において、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ（光軸Ｌ方向の他方側）からＺ軸方向の他方側－Ｚ（光軸Ｌ方向の一方側）に向けて突出したホルダ保持部１１２０の外周側には、Ｘ軸方向の一方側＋ＸかつＹ軸方向の他方側－Ｙ、およびＸ軸方向の他方側－ＸかつＹ軸方向の一方側＋Ｙに凹部１１６０が形成されている。

　ここで、凹部１１６０を径方向外側から塞ぐように、Ｌ字形状に折り曲げられた板状部材３４が固定されている。本形態において、板状部材３４は、Ｚ軸方向に延在する第１板部３４１と、第１板部３４１のＺ軸方向の他方側－Ｚの端部で径方向外側に向けて折れ曲がった第２板部３４２とを有している。本形態では、第１板部３４１の径方向外側の面には半球状に凹んだ受け部３４０が形成されている。

　このように構成した矩形枠２５、可動枠３２、球体３８、板状部材３３、３４、およびフレーム１１１０を用いて、可動モジュール１０を光軸Ｌ方向に交差する第１軸線Ｌ１周りに揺動可能に支持するとともに、可動モジュール１０を光軸Ｌ方向および第１軸線Ｌ１に交差する第２軸線Ｌ２周りに揺動可能に支持する。より具体的には、可動枠３２の第２角部３２２と矩形枠２５の第２角部２５２との揺動支持部、および可動枠３２の第４角部３２４と矩形枠２５の第４角部２５４との揺動支持部では、板状部材３３が可動枠３２の第２角部３２２および第４角部３２４の内側に位置することにより、球体３８が受け部３３０で支持される。その結果、可動枠３２において第１軸線Ｌ１上に位置する第２角部３２２および第４角部３２４が矩形枠２５（固定体２０）の第２角部２５２および第４角部２５４に揺動可能に支持される。

　また、可動枠３２の第１角部３２１とフレーム１１１０との揺動支持部、および可動枠３２の第３角部３２３とフレーム１１１０との揺動支持部では、フレーム１１１０に設けた板状部材３４が、可動枠３２の第１角部３２１および第３角部３２３の内側に位置することにより、球体３８が受け部３４０で支持される。その結果、可動枠３２において第２軸線Ｌ２上に位置する第１角部３２１および第３角部３２３は、フレーム１１１０（可動モジュール１０）を揺動可能に支持する。

　このようにして、可動モジュール１０は、ジンバル機構３０に用いた可動枠３２を介して、固定体２０に第１軸線Ｌ１周りに揺動可能に支持されるとともに、第２軸線Ｌ２周りに揺動可能に支持される。

　ここで、可動枠３２および板状部材３３、３４はいずれも、コイル保持部１１５０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、振れ補正用駆動機構５００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、振れ補正用駆動機構５００のＺ軸方向の中心と重なる位置に設けられている。

　ここで、可動枠３２は、バネ性を有する金属材料等で構成されており、可動モジュール１０の自重では下方に撓まないが、外部から衝撃が加わった際、衝撃を吸収可能なバネ性を有している。また、可動枠３２は、第１連結部３２６、第２連結部３２７、第３連結部３２８および第４連結部３２９が各々、内側および外側に弾性変形可能である。このため、第１角部３２１、第２角部３２２、第３角部３２３および第４角部３２４のいずれにおいても、第１連結部３２６、第２連結部３２７、第３連結部３２８および第４連結部３２９の弾性によって、球体３８ｂと受け部３３０、３４０とが弾性をもって接している。従って、球体３８と受け部３３０、３４０との間にガタつきが発生しない。

　（板状バネ７０の構成）
　本形態の可動モジュール１０は、可動モジュール１０と固定体２０とに接続して、振れ補正用駆動機構５００が停止状態にあるときの可動モジュール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、矩形枠状の固定体側連結部７１と、円環状の可動体側連結部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部７３とを有している。本形態において、板バネ部７３は、固定体側連結部７１の角部分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、矩形枠２５のＺ軸方向の他方側－Ｚの面に固定され、可動体側連結部７２は、フレーム１１１０のホルダ保持部１１２０のＺ軸方向の他方側－Ｚの端面に溶接や接着等により固定されている。より具体的には、矩形枠２５の凸部２５１ａ、２５２ａ、２５３ａ、２５４ａが固定体側連結部７１の穴７１０に嵌った状態で、固定体側連結部７１が矩形枠２５に固定されている。また、ホルダ保持部１１２０のＺ軸方向の他方側－Ｚの端面には、凸部１１２３が形成されており、かかる凸部１１２３が可動体側連結部７２の切り欠き７２０に嵌った状態で、可動体側連結部７２がホルダ保持部１１２０に固定されている。

　ここで、ジンバル機構３０は、振れ補正用駆動機構５００のＺ軸方向の中心と重なる位置に設けられているのに対して、板状バネ７０は、振れ補正用駆動機構５００のＺ軸方向の中心と重なる位置よりＺ軸方向の他方側－Ｚに位置する。

　本形態において、ジンバル機構３０および振れ補正用駆動機構５００は、可動モジュール１０にＺ軸方向の途中位置に設けている。特に本形態では、ジンバル機構３０および振れ補正用駆動機構５００は、可動モジュール１０のＺ軸方向の中間位置（中央位置）に設けられている。また、ジンバル機構３０および振れ補正用駆動機構５００は、Ｚ軸方向において、可動モジュール１０のＺ軸方向における重心位置と同一の位置に設けられている。ここで、光学モジュール１は、Ｚ軸方向の中間位置よりＺ軸方向の一方側＋Ｚに重心がずれているが、本形態では、図７に示すように、可動モジュール１０は、光学モジュール１のＺ軸方向の他方側－Ｚの端部に取り付けられたウエイト５を有している。このため、光軸Ｌ方向において、可動モジュール１０の重心位置は、ウエイト５によって光学モジュール１の重心位置よりジンバル機構３０（支持機構）による支持位置側にシフトしている。従って、可動モジュール１０の重心位置は、可動モジュール１０のＺ軸方向の中間位置（中央位置）に位置し、かかる重心位置とＺ軸方向における同一位置にジンバル機構３０が設けられている。

　［ウエイト５等の詳細構成］
　図１１は、図６に示す可動モジュールに用いたウエイト５等の説明図であり、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ウエイト５を光軸Ｌ方向の後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）からみた斜視図、ウエイト５を光学モジュール１に取り付けた様子を示す断面図、およびウエイト５を光学モジュール１に取り付けた箇所を拡大して示す断面図である。

　図１１に示すように、ウエイト５は、光軸Ｌが通る位置に開口部５０が形成された前板部５１と、前板部５１の外縁から光軸Ｌ方向の後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に屈曲した筒部５２とを有しており、ウエイト５の光軸Ｌ方向の前側の端面５１ａは、光軸Ｌに直交する平面になっている。本形態において、前板部５１および開口部５０は円形であり、筒部５２は円筒状である。

　ウエイト５は、光学モジュール１の光軸Ｌ方向の前側端部１ｃに被さるようにホルダ４に固定されている。このため、ウエイト５の前板部５１は、光学モジュール１の前側端部１ｃに光軸Ｌ方向の前側から重なり、筒部５２は、前側端部１ｃの外側面を全周にわたって囲む。

　光学モジュール１のホルダ４は、レンズ１ａ等を保持する筒状の第１ホルダ２と、第１ホルダ２を保持する筒状の第２ホルダ３とを備えており、図７に示す直方体形状の本体部１０１は、第３ホルダ３の角筒部３１によって構成され、図７に示す円筒部１０２は、第３ホルダ３の円筒部３２によって構成されている。第１ホルダ２は、一部が第２ホルダ３の円筒部３２の前端面３２ａから光軸Ｌ方向の前側に突出しており、光学モジュール１の前側端部１ｃは、第１ホルダ２の第２ホルダ３から光軸Ｌ方向の前側に突出する部分２ａからなる。第１ホルダ２は、例えば、第１ホルダ２の外周面に形成された雄ねじ２ｅと、第２ホルダ３の内周面に形成された雌ねじ３ｅとによって第２ホルダ３に保持されている。なお、第１ホルダ２には、レンズ１ａが１枚のみ保持された様子が示されているが、複数枚のレンズや絞り等（図示せず）が保持されている。

　このように構成した光学モジュール１のホルダ４に対して、ウエイト５は、前側端部２ａと前板部５１との間、および前側端部２ａと筒部５２との間の双方に隙間Ｇをもって筒部５２の光軸Ｌ方向の後側端部５２ａが第２ホルダ３の前端面３２ａに接着等の方法により固定されている。このため、ウエイト５は第１ホルダ２とは接していない。

　本形態において、ウエイト５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５と磁石５２０との間には磁気的な吸引力が発生しない。ここで、光軸Ｌ方向の前側から光を光学モジュール１に取り込む際、ウエイト５で反射した光が光学モジュール１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５の開口部５０の前側の縁５０ａは、反射防止性を有するように構成されている。例えば、ウエイト５の開口部５０の前側の縁５０ａには、黒色の塗装等の処理が施されている。本形態では、ウエイト５の開口部５０の縁５０ａに加えて内周面５０ｂ全体に黒色の塗装等の処理が施されている。なお、ウエイト５の表面全体に黒色の塗装や黒色樹脂の被覆等の処理を行ってもよい。

　（振れ補正用駆動機構５００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、振れ補正用駆動機構５００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５６０に供給する。その際、４つのコイル５６０のうちの一部に通電し、他のコイル５６０には通電しない。または、４つのコイル５６０の全てに通電するが、４つのコイル５６０に供給する電流バランスを制御する。その結果、可動モジュール１０は、第１軸線Ｌ１周りまたは第２軸線Ｌ２周りに揺動し、手振れが補正される。あるいは、可動モジュール１０は、第１軸線Ｌ１周りに揺動するとともに、第２軸線Ｌ２周りに揺動し、手振れが補正される。

　（フレキシブル配線基板１８００、１９００の引き回し構造）
　図３に示すように、本形態の光学ユニット１００において、第１底板１４００の底板部１４２０には、開口部１４１０が形成されており、可動モジュール１０に接続されたフレキシブル配線基板１８００の引き回し部１８４０およびフレキシブル配線基板１９００の引き回し部１９２０は、開口部１４１０を介して光学ユニット１００の外部に引き出されている。なお、本発明における「第１フレキシブル配線基板」、「第２フレキシブル配線基板」および「第３フレキシブル配線基板」は各々、以下に示すように、第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０および引き回し部１９２０に相当する。

　　　第１帯状部１８６０＝第１フレキシブル配線基板
　　　第２帯状部１８７０＝第２フレキシブル配線基板
　　　引き回し部１９２０＝第３フレキシブル配線基板
　図４および図８に示すように、フレキシブル配線基板１８００は、可動モジュール１０の光軸Ｌ方向の後側端面１７のうち、光軸ＬよりＹ軸方向の一方側＋Ｙから引き出されている。本形態では、フレキシブル配線基板１８００は、可動モジュール１０の光軸Ｌ方向の後側端面１７のうち、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙの端部から引き出されており、第２接続部１８３０と引き回し部１８４０との境界部分が引き出し部になっている。本形態では、引き回し部１８４０が第１帯状部１８６０と第２帯状部１８７０とに分割されているが、第１帯状部１８６０の引き出し部１８６１および第２帯状部１８７０の引き出し部１８７１はいずれも、第２接続部１８３０と引き回し部１８４０との境界部分に位置する。

　また、第１帯状部１８６０は、引き出し部１８６１からＹ軸方向において光軸Ｌより他方側－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軸方向の一方側＋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、第１帯状部１８６０は、引き出し部１８６１と第１延在部１８６２との間に引き出し部１８６１から光軸方向後側（Ｚ軸方向の一方側＋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から可動モジュール１０の光軸Ｌ方向の後側端面１７に隙間を介して平行に対向する状態で延在している。

　また、可動モジュール１０の後側端面１７には、光軸ＬよりＹ軸方向の一方側＋Ｙに後側端面１７に板状のスペーサ１８が接着剤によって固定されており、スペーサ１８は、後側端面１７と第１延在部１８６２との間に介在している。本形態において、スペーサ１８は、略矩形形状の板材であり、Ｚ軸方向の他方側－Ｚの面には、接着剤によって可動モジュール１０の後側端面１７と接着する際に接着剤溜まりとして機能する凹部１８２が形成されている。また、スペーサ１８のＺ軸方向の一方側＋Ｚの面には、接着剤によって第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０および引き回し部１９２０と接着する際に接着剤溜まりとして機能する凹部１８１が形成されている。

　ここで、可動モジュール１０の後側端面１７には光軸Ｌの延長線上にジャイロスコープ１３が固定されているが、ジャイロスコープ１３は、スペーサ１８よりもＺ軸方向の寸法（厚さ寸法）が小である。このため、ジャイロスコープ１３と第１延在部１８６２との間には隙間があいている。また、ジャイロスコープ１３は、スペーサ１８に対してＹ軸方向の他方側－Ｙで隣り合う位置に配置されているが、スペーサ１８には、Ｙ軸方向の他方側－Ｙに凹部１８５が形成されており、ジャイロスコープ１３の一部は、スペーサ１８の凹部１８５の内側に位置する。このため、ジャイロスコープ１３を光軸Ｌの延長線上に配置することができる。

　また、第２延在部１８６４は、途中から第１底板１４００の開口部１４１０を通って外部に引き出されており、光軸ＬよりＹ軸方向の一方側＋Ｙで第１底板１４００のＺ軸方向の一方側＋Ｙの面に固定されている。本形態において、第１帯状部１８６０の第２延在部１８６４は、両面テープ等の可撓性のシート１９によって第１底板１４００に固定され、かかる固定位置が固定体２０の固定部１８６５になっている。ここで、Ｚ軸方向からみたとき、固定部１８６５は、引き出し部１８６１と重なる位置に設けられている。

　第１帯状部１８６０と同様に、第２帯状部１８７０は、第１帯状部１８６０に対してＸ軸方向の他方側－Ｘに、引き出し部１８７１からＹ軸方向において光軸Ｌより他方側－Ｙまで延在する第１延在部１８７２と、第１延在部１８７２の先端側で光軸方向後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に向けて湾曲する第１湾曲部１８７３と、第１湾曲部１８７３からＹ軸方向の一方側＋Ｙに向けて延在する第２延在部１８７４とを有している。また、第２帯状部１８７０も、第１帯状部１８６０と同様、引き出し部１８７１と第１延在部１８７２との間に引き出し部１８７１から光軸方向後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に向けて湾曲する第２湾曲部１８７６を備えており、第１延在部１８７２は、第２湾曲部１８７６から可動モジュール１０の光軸Ｌ方向の後側端面１７に隙間を介して平行に対向する状態で延在している。また、後側端面１７と第１延在部１８７２との間にはスペーサ１８が介在している。また、第２延在部１８７４は、第２延在部１８６４と同様、途中から第１底板１４００の開口部１４１０を通って外部に引き出されており、光軸ＬよりＹ軸方向の一方側＋Ｙで第１底板１４００のＺ軸方向の一方側＋Ｙの面に可撓性のシート１９によって第１底板１４００に固定されている。このため、シート１９による固定位置が、第２帯状部１８７０の固定体２０への固定部１８７５になっている。

　引き回し部１９２０は、フレーム１１１０の光軸Ｌ方向の後側から引き出されているが、第１帯状部１８６０および第２帯状部１８７０と同様に、第１帯状部１８６０と第２帯状部１８７０とによってＸ軸方向で挟まれた位置に、引き出し部１９２１からＹ軸方向において光軸Ｌより他方側－Ｙまで延在する第１延在部１９２２と、第１延在部１９２２の先端側で光軸方向後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に向けて湾曲する第１湾曲部１９２３と、第１湾曲部１９２３からＹ軸方向の一方側＋Ｙに向けて延在する第２延在部１９２４とを有している。また、引き回し部１９２０も、第１帯状部１８６０および第２帯状部１８７０と同様、引き出し部１９２１と第１延在部１９２２との間に引き出し部１９２１から光軸方向後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に向けて湾曲する第２湾曲部１９２６を備えており、第１延在部１９２２は、第２湾曲部１９２６から可動モジュール１０の光軸Ｌ方向の後側端面１７に隙間を介して平行に対向する状態で延在している。また、後側端面１７と第１延在部１９２２との間にはスペーサ１８が介在している。また、第２延在部１９２４は、第２延在部１８６４、１８７４と同様、途中から第１底板１４００の開口部１４１０を通って外部に引き出されており、光軸ＬよりＹ軸方向の一方側＋Ｙで第１底板１４００のＺ軸方向の一方側＋Ｙの面に可撓性のシート１９によって第１底板１４００に固定されている。このため、シート１９による固定位置が、引き回し部１９２０の固定体２０への固定部１９２５になっている。

　ここで、Ｚ軸方向からみたとき、第１帯状部１８６０と引き回し部１９２０とでは、第１湾曲部１８６３、１９２３がＹ軸方向で異なる位置にあり、第１湾曲部１８６３は、第１湾曲部１９２３よりＹ軸方向の他方側－Ｙに位置する。また、Ｚ軸方向からみたとき、第２帯状部１８７０と引き回し部１９２０とでは、第１湾曲部１８７３、１９２３がＹ軸方向で異なる位置にあり、第１湾曲部１８７３は、第１湾曲部１９２３よりＹ軸方向の他方側－Ｙに位置する。また、第１帯状部１８６０と第２帯状部１８７０とでは、第１湾曲部１８６３、１８７３がＹ軸方向で同一位置にある。

　このため、幅寸法が等しい第１帯状部１８６０と第２帯状部１８７０とでは、引き出し部１８６１、１８７１から固定部１８６５、１８７５までの長さ寸法が同一である。また、幅寸法が異なる第１帯状部１８６０（第２帯状部１８７０）と引き回し部１９２０とを比較すると、幅寸法が大の第１帯状部１８６０（第２帯状部１８７０）の引き出し部１８６１（引き出し部１８７１）から固定部１８６５（固定部１８７５）までの長さ寸法の方が、引き回し部１９２０の引き出し部１９２１から固定部１９２５までの長さ寸法より長い。

　（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において、ジンバル機構３０（支持機構）が可動モジュール１０のＺ軸方向の途中位置に設けられており、可動モジュール１０は、可動モジュール１０のＺ軸方向の途中位置を中心に揺動する。このため、可動モジュール１０を同一の角度揺動させた場合でも、可動モジュール１０が光軸方向後側を中心に揺動する構成より、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において光軸方向前側での可動モジュール１０の変位量の最大値が小さい。従って、可動モジュール１０の周りには、光軸Ｌ方向と直交する方向に大きなスペースを確保する必要がないため、光学ユニット１００の光軸Ｌ方向と直交する方向のサイズを小さくすることができる。

　ここで、可動モジュール１０が、可動モジュール１０のＺ軸方向の途中位置を中心に揺動する場合、可動モジュール１０が光軸方向後側を中心に揺動する構成より、光軸方向後側での可動モジュール１０の変位量が大きいため、可動モジュール１０の光軸方向後側に設けられたフレキシブル配線基板１８００、１９００の引き回し部１８４０、１９２０の変位量も大きくなる。しかるに本形態では、フレキシブル配線基板１８００、１９００には、光軸ＬよりＹ軸方向の一方側＋Ｙにある引き出し部１８６１、１８７１、１９２１から光軸ＬよりＹ軸方向の他方側－Ｙまで延在する第１延在部１８６２、１８７２、１９２２と、第１延在部１８６２、１８７２、１９２２の先端側で光軸方向後側に向けて湾曲する第１湾曲部１８６３、１８７３、１９２３と、第１湾曲部１８６３、１８７３、１９２３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、１８７４、１９２４とが設けられている。また、第２延在部１８６４、１８７４、１９２４において固定体２０に接続された固定部１８６５、１８７５、１９２５には、光軸ＬよりＹ軸方向の一方側＋Ｙにある。このため、フレキシブル配線基板１８００、１９００の引き出し部１８６１、１８７１、１９２１から固定部１８６５、１８７５、１９２５までの寸法が長いので、可動モジュール１０が揺動した際、フレキシブル配線基板１８００、１９００から可動モジュール１０に加わる力が小さい。それ故、可動モジュール１０を適正に揺動させることができるので、手振れ等の振れを適正に補正することができる。

　また、Ｚ軸方向からみたとき、引き出し部１８６１、１８７１、１９２１と固定部１８６５、１８７５、１９２５とが重なっている。このため、フレキシブル配線基板１８００、１９００の引き出し部１８６１、１８７１、１９２１から固定部１８６５、１８７５、１９２５までの寸法がより長いので、可動モジュール１０が揺動した際、フレキシブル配線基板１８００、１９００から可動モジュール１０に加わる力をより小さくすることができる。

　また、フレキシブル配線基板１８００、１９００は、引き出し部１８６１、１８７１、１９２１と第１延在部１８６２、１８７２、１９２２との間に第２湾曲部１８６６、１８７６、１９２６を備えている。また、可動モジュール１０の後側端面１７には、光軸ＬよりＹ軸方向の一方側＋Ｙに後側端面１７と第１延在部１８６２、１８７２、１９２２との間に介在するスペーサ１８が固定されている。このため、フレキシブル配線基板１８００、１９００の第１延在部１８６２、１８７２、１９２２を可動モジュール１０の後側端面１７に平行に近い姿勢で延在させることができる。従って、フレキシブル配線基板１８００、１９００の第１延在部１８６２、１８７２、１９２２と可動モジュールの光軸方向後側端面１７とが干渉しにくいので、可動モジュール１０が揺動した際、フレキシブル配線基板１８００、１９００から可動モジュール１０に加わる力をより小さくすることができる。

　また、可動モジュール１０の後側端面１７にはジャイロスコープ１３が固定されているが、ジャイロスコープ１３は、スペーサ１８より薄い。このため、フレキシブル配線基板１８００、１９００とジャイロスコープ１３との接触を防止することができるので、ジャイロスコープ１３においてフレキシブル配線基板１８００、１９００との接触に起因する振れの誤検出等を防止することができる。

　また、フレキシブル配線基板１８００、１９００では、第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０、および引き回し部１９２０として延在しているので、１枚のフレキシブル配線基板を用いた場合より、フレキシブル配線基板から可動モジュール１０に加わる力をより小さくすることができる。また、第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０、および引き回し部１９２０がＸ軸方向でずれているため、可動モジュール１０が揺動した際、第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０、および引き回し部１９２０の追従がフレキシブル配線基板同士の接触によって妨げられることを抑制することができる。

　また、３枚のフレキシブル配線基板（第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０、および引き回し部１９２０）のうち、Ｘ軸方向の両側に位置する第１帯状部１８６０および第２帯状部１８７０は、幅寸法が等しく、引き出し部１８６１、１８７１から固定部１８６５、１８７５までの長さ寸法が等しい。このため、第１帯状部１８６０および第２帯状部１８７０から可動モジュール１０に加わる力のバランスをＸ軸方向でとることができる。

　また、幅寸法が異なる第１帯状部１８６０（第２帯状部１８７０）と引き回し部１９２０とを比較すると、幅寸法が大の第１帯状部１８６０（第２帯状部１８７０）の引き出し部１８６１（引き出し部１８７１）から固定部１８６５（固定部１８７５）までの長さ寸法の方が、引き回し部１９２０の引き出し部１９２１から固定部１９２５までの長さ寸法より長い。このため、幅寸法が大の第１帯状部１８６０（第２帯状部１８７０）であっても、可動モジュール１０の揺動に追従して変形しやすい。

　また、３枚のフレキシブル配線基板（第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０、および引き回し部１９２０）のうち、Ｘ軸方向で隣り合う部分では、第１湾曲部１８６３、１８７３、１９２３の位置がＹ軸方向でずれている。このため、可動モジュール１０が揺動した際、第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０、および引き回し部１９２０の追従がフレキシブル配線基板同士の接触によって妨げられることを抑制することができる。

　また、第１底板１４００には第２延在部１８６４、１８７４、１９２４を光軸方向後側に引き出す開口部１４１０が形成されている。このため、第１帯状部１８６０、第２帯状部１８７０、および引き回し部１９２０を第１底板１４００に固定することが容易である。また、開口部１４１０は第２底板１５００で覆うので、異物の侵入を防止することができる。

　また、ジンバル機構３０（支持機構）は、可動モジュール１０のＺ軸方向の中間位置に設けられているため、可動モジュール１０を揺動させた際のＸ軸方向およびＹ軸方向への変位量の最大値を小さくすることができる。

　また、可動モジュール１０では、光学モジュール１の光軸Ｌ方向の前側端部１ｃにウエイト５が設けられているため、光軸Ｌ方向において、可動モジュール１０の重心位置を光学モジュール１の重心位置よりジンバル機構３０（支持機構）による支持位置側にシフトさせてある。このため、ジンバル機構３０（支持機構）は、Ｚ軸方向において可動モジュール１０の重心位置と同一の位置に設けられている。従って、比較的小さな駆動力で可動モジュール１０を適正に揺動させることができるとともに、可動モジュール１０を揺動させた際の機械的共振を抑制することができる等、可動モジュール１０によって手振れを適正に補正することができる。

　また、ウエイト５は、光学モジュール１の光軸Ｌ方向の前側端部１ｃに設けられているため、光学モジュール１の光軸Ｌ方向の後側端部に撮像素子１ｂやフレーム１１１０等を設けたために光学モジュール１の光軸Ｌ方向の後側端部の質量が大となっていても、可動モジュール１０のＺ軸方向の中間位置に重心を設定することができる。それ故、可動モジュール１０のＺ軸方向の中間位置に設定したジンバル機構３０（支持機構）による支持位置と、可動モジュール１０の重心位置とをＺ軸方向において同一の位置とすることができる。しかも、ウエイト５は、光学モジュール１においてジンバル機構３０による支持位置から最も離間した光軸Ｌ方向の前側端部１ｃに設けられているため、可動モジュール１０の重心位置を効率よくシフトさせることができる。

　また、ウエイト５の端面５１ａは、光軸Ｌ方向に直交する平面からなるため、ウエイト５では、ジンバル機構３０による支持位置から最も離間した部分の質量が大きい。それ故、重心位置を光軸Ｌ方向で効果的にシフトさせることができる。また、外部から衝撃が加わった際、可動モジュール１０が光軸Ｌ方向の前側に変位して可動モジュール１の前側端部が固定体２０と接触することがあるが、その場合でも、可動モジュール１の前側端部に位置するウエイト５が固定体２０に当接する。このため、レンズ１ａを保護することができる。また、ウエイト５の端面５１ａは、光軸Ｌ方向に直交する平面からなるため、ウエイト５は、広い面積で固定体２０と接することになる。このため、可動モジュール１が受ける衝撃が緩和される。

　また、ウエイト５は、前板部５１と、可動モジュール１の前側端部１ｃの外側面を囲む筒部５２とを備えている。このため、前板部５１の光軸Ｌ方向の寸法（厚さ）を大にしてウエイト５の質量を増大させた場合と違って、光学モジュール１に質量の大きなウエイト５を取り付けても、可動モジュール１０の光軸Ｌ方向のサイズの増大を最小限に抑えることができる。また、ウエイト５において、前板部５１は円板状であり、筒部５２は円筒状である。このため、ウエイト５は、光軸Ｌを中心とする周方向の全体にわたって質量分布が一定である。このため、可動モジュール１０を光軸Ｌを中心とするいずれの方向に揺動させる場合でも、ウエイト５の影響が一定である。それ故、振れ補正用駆動機構５００に対する制御が容易である。

　また、光学モジュール１は、前側端部１ｃが第１ホルダ２の第２ホルダ３から光軸Ｌ方向の前側に突出する部分２ａからなり、ウエイト５は、第１ホルダ２と接していない。このため、レンズ１ａの焦点調整のために第２ホルダ３に対する第１ホルダ２の光軸Ｌ方向における取り付け位置が変わった場合でも、ウエイト５を同一箇所に設けることができる。それ故、ウエイト５によって可動モジュール１の重心位置を適正にシフトさせることができる。

　［ウエイト５の他の構成例］
　上記実施の形態では、ウエイト５を光学モジュール１の光軸Ｌ方向の前側端部１ｃに設けたが、光学モジュール１の構成によっては、ウエイト５を光学モジュール１の光軸Ｌ方向の後側端部に設けてもよい。例えば、図７等に示すスペーサ１８をウエイト５として矩形枠状にして光学モジュール１の光軸Ｌ方向の前側端部１ｃに設けてもよい。この場合、ウエイト５の光軸Ｌ方向の後側の端面を光軸Ｌ方向に直交する平面とし、ウエイト５において、ジンバル機構３０による支持位置から最も離間した部分の質量を大きくする。かかる構成によれば、ウエイト５では、ジンバル機構３０による支持位置から最も離間した部分の質量が大きい。それ故、重心位置を光軸Ｌ方向で効果的にシフトさせることができる。また、外部から衝撃が加わった際、可動モジュール１０が光軸Ｌ方向の後側に変位して可動モジュール１の後側端部が固定体２０と接触することがあるが、この場合でも、可動モジュール１の後側端部に位置するウエイト５が固定体２０に当接することになる。このため、ジャイロスコープ１３を保護することができる。また、ウエイト５の端面が光軸Ｌ方向に直交する平面からなるため、ウエイト５は、広い面積で固定体２０と接することになる。従って、可動モジュール１が受ける衝撃を緩和することができる。

　［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、携帯電話機やデジタルカメラ等の他、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、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。

Claims

　光学素子を保持する可動モジュールと、
　該可動モジュールの周りを囲む胴部を備えた固定体と、
　前記可動モジュールの光軸方向の途中位置で前記可動モジュールを揺動可能に支持する支持機構と、
　前記可動モジュールを揺動させる振れ補正用駆動機構と、
　を有し、
　前記可動モジュールは、前記光学素子を保持する光学モジュールと、該光学モジュールの前記光軸方向の前側および後側のうちの一方側に設けられ、前記光軸方向において前記可動モジュールの重心位置を前記光学モジュールの重心位置より前記支持機構による支持位置側にシフトさせるウエイトと、を備え、
　前記ウエイトは、前記一方側の端面が前記光軸方向に直交する平面からなることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
　前記一方側は、前記光軸方向の前側であ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。
　前記ウエイトは、前記光学素子の光軸が通る位置に開口部をもって前記光学モジュールの前記光軸方向の前側端部に当該光軸方向の前側から重なる前板部と、該前板部の外縁から前記光軸方向の後側に屈曲して前記前側端部の外側面を囲む筒部と、を備えてい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。
　前記前板部は円板状であり、
　前記筒部は円筒状であ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。
　前記光学モジュールは、前記光学素子を保持する第１ホルダと、該第１ホルダを保持する第２ホルダと、を備え、
　前記前側端部は、前記第１ホルダの前記第２ホルダから前記光軸方向の前側に突出する部分からなり、
　前記ウエイトは、前記前側端部と前記前板部との間、および前記前側端部と前記筒部との間の双方に隙間をもって前記筒部の前記光軸方向の後側端部が前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
　前記ウエイトは、少なくとも前記開口部の前側の縁が反射防止性を有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。
　前記支持機構は、ジンバル機構であ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。
　前記ウエイトは、少なくとも前記開口部の前側の縁が反射防止性を有し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。
　前記一方側は、前記光軸方向の後側であ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。
　前記支持機構は、ジンバル機構であることを特徴とする請求項１乃至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。