WO2022004008A1 - 光学ユニット - Google Patents

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WO2022004008A1
WO2022004008A1 PCT/JP2020/047973 JP2020047973W WO2022004008A1 WO 2022004008 A1 WO2022004008 A1 WO 2022004008A1 JP 2020047973 W JP2020047973 W JP 2020047973W WO 2022004008 A1 WO2022004008 A1 WO 2022004008A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sphere
optical unit
movable body
elastic body
fixed body
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/047973
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
京史 大坪
Original Assignee
日本電産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
Publication of WO2022004008A1 publication Critical patent/WO2022004008A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing

Definitions

  • the present invention relates to an optical unit.
  • the shot image may be blurred due to camera shake.
  • an image stabilization device has been put into practical use to enable clear shooting with image blur prevention.
  • the image stabilization device can eliminate the image shake by correcting the position and orientation of the camera module according to the shake.
  • Patent Document 1 If the lens of the camera module moves unstable in the image stabilizer, the image cannot be sufficiently corrected. Therefore, it has been studied to stabilize the movement of the lens support portion (see, for example, Patent Document 1).
  • the movable body and the fixed portion are pushed by pushing a ball member in contact with each of the movable body and the fixed portion by an elastic body (leaf spring) arranged between the movable body and the fixed portion. Adjusting the pressure between and.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical unit capable of maintaining the mobility of a movable body with respect to a fixed body and suppressing the displacement of the movable body.
  • the optical unit from a certain viewpoint of the present invention includes a movable body having an optical element, a fixed body surrounding the movable body, and a swing mechanism that swingably supports the movable body with respect to the fixed body.
  • the swing mechanism includes a sphere that comes into contact with one of the movable body and the fixed body, an elastic body that pushes the sphere toward one of the movable body and the fixed body, and the movable body and the fixed body. It has a holding portion that holds the sphere so that it can roll with respect to one of the fixed bodies.
  • the optical unit of the present invention can, for example, maintain the mobility of the movable body with respect to the fixed body and suppress the displacement of the movable body.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a smartphone provided with the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 4A is a schematic top view of a holder, a swing mechanism, and a magnet in the optical unit of the embodiment.
  • FIG. 4B is a schematic top view of the fixed body in the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic partially enlarged exploded perspective view of the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 6A is a schematic perspective view of a movable body in the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 6B is a schematic top view of the optical unit of this embodiment.
  • FIG. 6C is a schematic cross-sectional view of the optical unit along the VIC-VIC line of FIG. 6B.
  • FIG. 7A is a schematic top view of the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 7B is a schematic cross-sectional view of the optical unit along the VIIB-VIIB line of FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a schematic perspective view of a movable body in the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 8B is a schematic top view of the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 8C is a schematic cross-sectional view of the optical unit along line VIIIC-VIIIC of FIG. 8B.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of the swing mechanism in the optical unit of the present embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of the swing mechanism in the optical unit of the present embodiment.
  • the optical unit 100 is suitably used as an optical component of a smartphone.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a smartphone 200 provided with the optical unit 100 of the present embodiment.
  • the optical unit 100 is mounted on the smartphone 200 as an example.
  • the smartphone 200 light L is incident from the outside through the optical unit 100, and a subject image is imaged based on the light incident on the optical unit 100.
  • the optical unit 100 is used to correct the shake of the captured image when the smartphone 200 shakes.
  • the optical unit 100 may include an image pickup element, and the optical unit 100 may include an optical member that transmits light to the image pickup element.
  • the optical unit 100 is preferably manufactured in a small size.
  • the smartphone 200 itself can be miniaturized, or another component can be mounted in the smartphone 200 without enlarging the smartphone 200.
  • the optical unit 100 is not limited to the smartphone 200, and can be used for various devices such as cameras and videos without particular limitation.
  • the optical unit 100 may be mounted on, for example, a mobile phone with a camera, a photographing device such as a drive recorder, or an action camera and a wearable camera mounted on a moving body such as a helmet, a bicycle, or a radio-controlled helicopter.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the optical unit 100 of the present embodiment
  • FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of the optical unit 100 of the present embodiment.
  • the optical unit 100 includes a fixed body 110, a movable body 120, and a swing mechanism 140.
  • the movable body 120 has an optical element 122.
  • the movable body 120 is inserted into the fixed body 110 and held by the fixed body 110.
  • the fixed body 110 surrounds the movable body 120.
  • the swing mechanism 140 swingably supports the movable body 120 with respect to the fixed body 110.
  • the optical unit 100 may further include a lid portion 100L. By covering one side of the fixed body 110 and the movable body 120 with the lid portion 100L, it is possible to prevent the movable body 120 from being detached from the fixed body 110.
  • the movable body 120 includes an optical element 122 and a holder 130.
  • the optical element 122 has an optical axis P.
  • the holder 130 can insert the optical element 122.
  • the optical axis P of the optical element 122 becomes parallel to the Z-axis direction. From this state, when the movable body 120 swings with respect to the fixed body 110, the optical axis P of the optical element 122 swings, so that the optical axis P is no longer parallel to the Z-axis direction.
  • the description will be made on the premise that the movable body 120 does not swing with respect to the fixed body 110 and the optical axis P is maintained in a state parallel to the Z-axis direction. That is, in the description for explaining the shape, positional relationship, operation, etc. of the fixed body 110, the movable body 120, the lid portion 100L, etc. with the optical axis P as a reference, unless otherwise specified regarding the inclination of the optical axis P, the optical axis It is assumed that P is in a state parallel to the Z-axis direction.
  • the X-axis direction is the direction that intersects the optical axis P and is the axis of rotation in the yawing direction.
  • the Y-axis direction is a direction that intersects the optical axis P and is an axis of rotation in the pitching direction.
  • the Z-axis direction is the optical axis direction of the optical element 122, and is the axis of rotation in the rolling direction.
  • the optical axis direction indicates a direction parallel to the extending direction of the optical axis P.
  • the optical unit 100 corrects the inclination of the optical element 122 based on the acceleration, the angular velocity, the amount of runout, and the like detected by a detection means such as a gyroscope in order to avoid distortion of the captured image.
  • the optical unit 100 has a rotation direction (yowing direction) with the X axis as the rotation axis, a rotation direction (pitching direction) with the Y axis as the rotation axis, and a rotation direction (rolling direction) with the Z axis as the rotation axis. ),
  • the tilt of the optical element 122 is corrected by swinging (rotating) the movable body 120.
  • the optical element 122 has an optical axis P.
  • the optical axis P of the optical element 122 is parallel to the normal of the light incident surface of the optical element 122. Light from the optical axis P is incident on the optical element 122.
  • the optical element 122 has a lens 124 and a housing 126.
  • the optical element 122 may have an image pickup element in the housing 126.
  • the optical element 122 provided with an image pickup element is also called a camera module.
  • the holder 130 has a ring shape in which both ends in the Z-axis direction are open.
  • An optical element 122 is attached to the inside of the holder 130.
  • the swing mechanism 140 swingably supports the movable body 120 with respect to the fixed body 110.
  • the swing mechanism 140 is located between the fixed body 110 and the movable body 120.
  • the swing mechanism 140 is arranged on the fixed body 110 or the movable body 120. In the optical unit 100 shown in FIG. 3, the swing mechanism 140 is arranged on the movable body 120.
  • the swing mechanism 140 has a sphere 150, an elastic body 160, and a holding portion 170.
  • the sphere 150 comes into contact with one of the fixed body 110 and the movable body 120.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward one of the fixed body 110 and the movable body 120.
  • the holding portion 170 rollably holds the sphere 150 with respect to one of the fixed body 110 and the movable body 120.
  • the sphere 150 pushed toward the movable body 120 or the fixed body 110 by the elastic body 160 is held by the holding portion 170 so as to be rollable, so that the movable body 120 can be swung with respect to the fixed body 110 with low frictional resistance.
  • the sphere 150 comes into contact with the fixed body 110, and the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward the fixed body 110.
  • the holding portion 170 rollably holds the sphere 150 with respect to the fixed body 110.
  • the sphere 150 pushed toward the fixed body 110 by the elastic body 160 is held by the holding portion 170 so as to be rollable, so that the movable body 120 can swing with respect to the fixed body 110 with low frictional resistance.
  • the optical unit 100 further includes a magnet 180 and a coil 190.
  • the coil 190 faces the magnet 180.
  • the magnet 180 is provided on one of the fixed body 110 and the movable body 120, and the coil 190 is provided on the other of the fixed body 110 and the movable body 120.
  • the magnet 180 is provided on the movable body 120, and the coil 190 is provided on the fixed body 110.
  • the magnet 180 is arranged on the outer peripheral surface of the holder 130, and the coil 190 is arranged on the side surface of the fixed body 110.
  • the magnet 180 may be provided on the fixed body 110 and the coil 190 may be provided on the movable body 120.
  • the optical unit 100 is preferably manufactured in a small size.
  • the size of the optical unit 100 (for example, the length of the fixed body 110 along the X-axis direction or the Y-axis direction) is 10 mm or more and 50 mm or less. be.
  • the fixed body 110 has a substantially cylindrical shape.
  • the outer shape of the fixed body 110 is a rectangular parallelepiped shape with a through hole having a substantially rectangular cross section.
  • the fixed body 110 is made of, for example, a resin.
  • the fixed body 110 has a frame portion 111 and a side portion 112. The side portion 112 is supported by the frame portion 111. An opening 111h is formed in the frame portion 111.
  • the fixed body 110 has a concave surface 110q.
  • the concave surface 110q is located on the inner peripheral surface of the side portion 112.
  • the concave surface 110q comes into contact with the movable body 120.
  • the movable body 120 swings with respect to the fixed body 110, the movable body 120 slides on the concave surface 110q while the swing mechanism 140 is in contact with the concave surface 110q.
  • the concave surface 110q preferably has a part of the concave spherical shape.
  • the concave surface 110q is arranged at the four corners of the fixed body 110.
  • the radii of curvature of the four concave surfaces 110q may be equal.
  • the four concave surfaces 110q may form a part of one large concave spherical surface.
  • the radii of curvature of the four concave surfaces 110q may be different.
  • the fixed body 110 has a notch 110n connected to the concave surface 110q.
  • the notch 110n allows the holder 130 on which the sphere 150 is arranged to be easily inserted into the fixed body 110.
  • the optical element 122 has a lens 124 and a housing 126.
  • the housing 126 has a thin rectangular parallelepiped shape.
  • the lens 124 is arranged in the housing 126.
  • the lens 124 is arranged on the optical axis P at the center of one surface of the housing 126.
  • the optical axis P and the lens 124 face the subject, and light from a direction along the optical axis P is incident on the optical element 122.
  • An image sensor or the like may be built in the housing 126.
  • a flexible wiring board Flexible Printed Circuit: FPC
  • the signal captured by the optical element 122 is taken out to the outside via the FPC.
  • the holder 130 has a frame shape.
  • the holder 130 surrounds the optical element 122 from the outside and holds the optical element 122.
  • the holder 130 is made of resin.
  • the holder 130 can be separated into two parts. Specifically, the holder 130 can be separated into a first component 130u located on one side in the Z-axis direction and a second component 130d located on the other side in the Z-axis direction.
  • the holder 130 is formed of a first component 130u and a second component 130d.
  • the swing mechanism 140 is mounted at a predetermined position in a state where the first component 130u and the second component 130d of the holder 130 are separated. After that, by fitting the first component 130u into the second component 130d, the holder 130 equipped with the swing mechanism 140 can be manufactured.
  • the holder 130 is a plate-shaped frame having a thickness extending in a direction orthogonal to the optical axis P.
  • the direction orthogonal to the optical axis P is a direction that intersects the optical axis P and is perpendicular to the optical axis P.
  • the direction orthogonal to the optical axis P may be described as "diameter direction”.
  • the outside in the radial direction indicates a direction away from the optical axis P in the radial direction.
  • R shows an example in the radial direction.
  • the direction of rotation about the optical axis P may be described as "circumferential direction”.
  • S indicates a circumferential direction. The details of the configuration of the holder 130 will be described later.
  • the swing mechanism 140 swingably supports the movable body 120 with respect to the fixed body 110.
  • the swing mechanism 140 is arranged on the fixed body 110 or the movable body 120.
  • the swing mechanism 140 arranged on the fixed body 110 or the movable body 120 can swing the movable body 120 with respect to the fixed body 110.
  • the swing mechanism 140 has a sphere 150, an elastic body 160, and a holding portion 170.
  • the swing mechanism 140 is arranged on the movable body 120.
  • the swing mechanism 140 arranged on the movable body 120 can swing the movable body 120 with respect to the fixed body 110.
  • a part of the sphere 150 is exposed from the movable body 120.
  • the fixed body 110 can be pushed from the movable body 120 side by the sphere 150 exposed from the movable body 120.
  • the swing mechanism 140 is arranged in the holder 130, and a part of the sphere 150 is exposed from the holder 130.
  • the swing mechanism 140 is arranged in a holder 130 that holds the optical element 122, and the fixed body 110 is pushed by the sphere 150 exposed from the holder 130. Further, by using holders 130 having different sizes for the same optical element 122, the size of the movable body 120 can be appropriately changed.
  • the sphere 150 projects toward the fixed body 110 or the movable body 120 and comes into contact with the fixed body 110 or the movable body 120.
  • the sphere 150 projects from the holder 130 toward the fixed body 110, and the sphere 150 comes into contact with the fixed body 110. At least a portion of the sphere 150 is located at the corner of the holder 130. Since the sphere 150 slides with respect to the fixed body 110, the movable body 120 can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • the sphere 150 is provided as a member different from the holder 130, and can move and rotate with respect to the holder 130. Details of the configuration of the sphere 150 will be described later.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward the fixed body 110 or the movable body 120. A force is applied to the sphere 150 by the deformation of the elastic body 160.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward one of the fixed body 110 and the movable body 120 along the direction orthogonal to the optical axis P of the optical element 122. Since the elastic body 160 pushes the sphere 150 against the fixed body 110 or the movable body 120 along the direction orthogonal to the optical axis P of the optical element 122, the deviation of the optical axis P of the optical element 122 can be suppressed.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward the fixed body 110.
  • the elastic body 160 is located between the optical element 122 and the sphere 150.
  • the elastic body 160 is arranged in the holder 130.
  • the elastic body 160 may be a spring.
  • the elastic body 160 includes a leaf spring. By using a leaf spring as the elastic body 160, the sphere 150 can be pushed in a small space.
  • the leaf spring may be bent.
  • the leaf spring has a flat portion and a bent portion bent with respect to the flat portion.
  • the restoring force of the bent leaf spring can be used to push the sphere 150.
  • the leaf spring may be formed of SUS or phosphor bronze.
  • the elastic body 160 may be a coil spring. Details of the configuration of the elastic body 160 will be described later.
  • the movable body 120 moves smoothly with respect to the fixed body 110. Therefore, it is preferable that the elastic body 160 is formed with a composition having a small load with respect to the amount of deflection.
  • the holding unit 170 holds the sphere 150. Specifically, the holding portion 170 contacts the sphere 150 pushed by the elastic body 160 to hold the sphere 150.
  • the holding portion 170 is arranged on the elastic body 160.
  • the elastic body 160 holds the sphere 150 together with the holding portion 170, and pushes the sphere 150 toward the fixed body 110 or the movable body 120.
  • the holding portion 170 is a single member with the elastic body 160. As a result, the size of the optical unit 100 and the member on which the optical unit 100 is mounted can be reduced, and the misalignment of the movable body 120 can be suppressed without increasing the product size.
  • the holding portion 170 may include a protrusion protruding from the elastic body 160.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 while holding the sphere 150 by a protrusion protruding from the elastic body 160.
  • the holding portion 170 may include an opening provided in the elastic body 160.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 held in the opening of the elastic body 160.
  • the holding portion 170 may include an opening provided in the elastic body 160 together with a protrusion protruding from the elastic body 160.
  • the protrusion is arranged around the opening in which the sphere 150 is arranged. Since the sphere 150 can be held by the opening and the protrusion of the elastic body 160, the misalignment of the sphere 150 can be suppressed.
  • the magnet 180 generates a magnetic field.
  • the magnet 180 is a permanent magnet.
  • the magnet 180 includes a first magnet 182, a second magnet 184, and a third magnet 186.
  • the first magnet 182, the second magnet 184, and the third magnet 186 are attached to the side surfaces of the holder 130, respectively.
  • the first magnet 182 is located on the ⁇ Y direction side with respect to the movable body 120 and extends in the X-axis direction.
  • the second magnet 184 is located on the + Y direction side with respect to the movable body 120 and extends in the X-axis direction.
  • the third magnet 186 is located on the ⁇ X direction side with respect to the movable body 120 and extends in the Y-axis direction.
  • the coil 190 includes a first coil 192, a second coil 194, and a third coil 196.
  • the first coil 192, the second coil 194, and the third coil 196 are attached to the fixed body 110, respectively.
  • the first coil 192 is located on the ⁇ Y direction side with respect to the fixed body 110 and extends in the Z axis direction.
  • the second coil 194 is located on the + Y direction side with respect to the fixed body 110 and extends in the X-axis direction.
  • the third coil 196 is located on the ⁇ X direction side with respect to the fixed body 110 and extends in the Y-axis direction.
  • the first magnet 182 and the first coil 192 generate a driving force for rotating the movable body 120 around the Z axis.
  • the second magnet 184 and the second coil 194 generate a driving force for rotating the movable body 120 around the X axis
  • the third magnet 186 and the third coil 196 rotate the movable body 120 around the Y axis. Generates a driving force to rotate the magnet.
  • the first magnet 182 is magnetized so that the magnetic poles of the surface facing outward in the radial direction are differently magnetized with the magnetizing polarization line 182b extending in the optical axis direction along the Z-axis direction as a boundary.
  • One end of the first magnet 182 along the X-axis direction has one polarity and the other end has the other polarity.
  • the second magnet 184 is magnetized so that the magnetic poles of the surface facing outward in the radial direction are different from each other with the magnetizing polarization line 184b extending in the optical axis direction along the X-axis direction as a boundary.
  • One end of the second magnet 184 along the Z-axis direction has one polarity and the other end has the other polarity.
  • the third magnet 186 is magnetized so that the magnetic poles of the surface facing outward in the radial direction are differently magnetized with respect to the magnetizing polarization line 186b extending in the optical axis direction along the Y-axis direction.
  • One end of the third magnet 186 along the Z-axis direction has one polarity and the other end has the other polarity.
  • the pitching, yawing and rolling corrections of the movable body 120 are performed as follows.
  • the shake is detected by a magnetic sensor (Hall element) (not shown), and the first coil 192 and the second coil are based on the result.
  • a current is supplied to the coil 194 and the third coil 196 to drive the runout correction magnetic drive mechanism.
  • the runout of the optical unit 100 may be detected by using a runout detection sensor (gyroscope) or the like. Based on the runout detection result, the runout correction magnetic drive mechanism corrects the runout.
  • the lid 100L covers the fixed body 110 and the movable body 120.
  • the lid portion 100L is formed of, for example, a resin.
  • the lid portion 100L is a plate-shaped member having a thickness in the Z-axis direction.
  • the lid portion 100L is fixed to the + Z direction side (one side in the optical axis direction) of the fixed body 110.
  • the lid portion 100L is fixed to the frame portion 111 of the fixed body 110.
  • the configuration for fixing the lid portion 100L to the fixed body 110 is not particularly limited.
  • the lid portion 100L may be fixed to the fixed body 110 using, for example, a fastening member such as a screw, or may be fixed to the fixed body 110 using an adhesive.
  • the lid portion 100L has a hole 100h and a rotation stop portion 100s.
  • the hole 100h penetrates the lid portion 100L in the Z-axis direction.
  • the hole 100h of the lid portion 100L faces the opening 111h of the fixed body 110.
  • the lens 124 of the movable body 120 is exposed to the outside of the fixed body 110 through the opening 111h of the fixed body 110 and the hole 100h of the lid portion 100L.
  • the fixed body 110 has a concave surface 110q in the region in contact with the sphere 150.
  • the movable body 120 can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • the concave surface 110q has a part of the concave spherical shape. The movable body 120 can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • FIG. 4A is a schematic top view of the holder 130, the swing mechanism 140, and the magnet 180
  • FIG. 4B is a schematic top view of the fixed body 110.
  • the holder 130 has a tubular shape and has a through hole 130h.
  • an optical element 122 (FIGS. 2 and 3) is inserted into the through hole 130h of the holder 130.
  • FIG. 4A shows the optical axis P at the position of the optical axis P when the optical element 122 is inserted into the holder 130.
  • the holder 130 is inserted into the fixed body 110 (FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4B).
  • the holder 130 has a plurality of side portions and a connecting portion that connects adjacent side portions. Specifically, the holder 130 includes a first side portion 132, a second side portion 134, a third side portion 136, a fourth side portion 138, a first connection portion 133, and a second connection portion 135. It has a third connection portion 137 and a fourth connection portion 139.
  • the first side portion 132 is located on the ⁇ Y direction side with respect to the optical element 122 and extends in the X-axis direction along the side surface of the optical element 122.
  • the second side portion 134 is located on the + X direction side with respect to the optical element 122 and extends in the Y-axis direction along the side surface of the optical element 122.
  • the third side portion 136 is located on the + Y direction side with respect to the optical element 122 and extends in the X-axis direction along the side surface of the optical element 122.
  • the fourth side portion 138 is located on the ⁇ X direction side with respect to the optical element 122 and extends in the Y-axis direction along the side surface of the optical element 122.
  • the first side portion 132 and the third side portion 136 are arranged in parallel with each other.
  • the second side portion 134 and the fourth side portion 138 are arranged parallel to each other.
  • the first side portion 132, the second side portion 134, the third side portion 136, and the fourth side portion 138 have the first side portion 132, the second side portion 134, and the third side portion 138 in the circumferential direction S with respect to the optical axis P.
  • the side portions 136 and the fourth side portion 138 are arranged side by side in this order.
  • first magnet 182 is arranged on the outer peripheral surface of the first side portion 132
  • second magnet 184 is arranged on the outer peripheral surface of the third side portion 136
  • third magnet 186 is arranged on the outer peripheral surface of the fourth side portion 138. Be placed.
  • the first connection portion 133, the second connection portion 135, the third connection portion 137, and the fourth connection portion 139 are among the first side portion 132, the second side portion 134, the third side portion 136, and the fourth side portion 138. , Connect adjacent sides.
  • the first connection portion 133 connects the first side portion 132 and the second side portion 134 by interposing between the first side portion 132 and the second side portion 134.
  • the second connecting portion 135 connects the second side portion 134 and the third side portion 136 by interposing between the second side portion 134 and the third side portion 136.
  • the third connecting portion 137 connects the third side portion 136 and the fourth side portion 138 by interposing between the third side portion 136 and the fourth side portion 138.
  • the fourth connecting portion 139 connects the fourth side portion 138 and the first side portion 132 by interposing between the fourth side portion 138 and the first side portion 132.
  • the first connection portion 133 and the third connection portion 137 are arranged in parallel with each other.
  • the second connection portion 135 and the fourth connection portion 139 are arranged in parallel with each other.
  • the holder 130 has an outer peripheral surface 130p facing the fixed body 110.
  • the outer peripheral surface 130p includes a first outer surface 132p, a second outer surface 134p, a third outer surface 136p, a fourth outer surface 138p, a first corner portion 133p, a second corner portion 135p, and a third corner. It has a portion 137p and a fourth corner portion 139p.
  • the first outer surface 132p, the second outer surface 134p, the third outer surface 136p and the fourth outer surface 138p are of the first side portion 132, the second side portion 134, the third side portion 136 and the fourth side portion 138, respectively.
  • the first corner portion 133p, the second corner portion 135p, the third corner portion 137p and the fourth corner portion 139p are the first connection portion 133, the second connection portion 135, the third connection portion 137 and the fourth connection portion, respectively.
  • the first corner portion 133p is located between the first outer surface 132p and the second outer surface 134p
  • the second corner portion 135p is located between the second outer surface 134p and the third outer surface 136p.
  • the third corner portion 137p is located between the third outer surface 136p and the fourth outer surface 138p
  • the fourth corner portion 139p is located between the fourth outer surface 138p and the first outer surface 132p.
  • the swing mechanism 140 is arranged between the fixed body 110 and any one of the first corner portion 133p, the second corner portion 135p, the third corner portion 137p, and the fourth corner portion 139p of the holder 130. Since the swing mechanism 140 is arranged at the corner portion located between the adjacent outer surfaces of the holder 130, the friction of the movable body 120 with respect to the fixed body 110 can be reduced without significantly changing the design of the optical unit 100.
  • the swing mechanism 140 is arranged in each of the first connection portion 133, the second connection portion 135, the third connection portion 137, and the fourth connection portion 139.
  • the swing mechanism 140 has a plurality of swing members.
  • the swing mechanism 140 includes a first swing member 142, a second swing member 144, a third swing member 146, and a fourth swing member 148.
  • the first rocking member 142, the second rocking member 144, the third rocking member 146, and the fourth rocking member 148 are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction S.
  • the first rocking member 142, the second rocking member 144, the third rocking member 146, and the fourth rocking member 148 are arranged with respect to the optical axis P along the circumferential direction S.
  • Adjacent spheres are arranged with an interval of 90 ° in the circumferential direction S about the optical axis P.
  • the first rocking member 142 is located on the + X direction and the ⁇ Y direction side with respect to the optical axis P of the optical element 122
  • the second rocking member 144 is located with respect to the optical axis P of the optical element 122. It is located on the + X and + Y directions.
  • the third rocking member 146 is located on the ⁇ X direction and the + Y direction side with respect to the optical axis P of the optical element 122
  • the fourth rocking member 148 is ⁇ — with respect to the optical axis P of the optical element 122. It is located on the X and -Y directions.
  • the first rocking member 142, the second rocking member 144, the third rocking member 146, and the fourth rocking member 148 may be collectively referred to as a rocking mechanism 140.
  • the first swing member 142 has a first sphere 152, a first elastic body 162, and a first holding portion 172.
  • the first elastic body 162 pushes the first sphere 152 toward the fixed body 110, and the first holding portion 172 holds the first sphere 152.
  • the second rocking member 144 has a second sphere 154, a second elastic body 164, and a second holding portion 174.
  • the second elastic body 164 pushes the second sphere 154 toward the fixed body 110, and the second holding portion 174 holds the second sphere 154.
  • the third swing member 146 has a third sphere 156, a third elastic body 166, and a third holding portion 176.
  • the third elastic body 166 pushes the third sphere 156 toward the fixed body 110, and the third holding portion 176 holds the third sphere 156.
  • the fourth rocking member 148 has a fourth sphere 158, a fourth elastic body 168, and a fourth holding portion 178.
  • the fourth elastic body 168 pushes the fourth sphere 158 toward the fixed body 110, and the fourth holding portion 178 holds the fourth sphere 158.
  • the first sphere 152, the second sphere 154, the third sphere 156, and the fourth sphere 158 may be collectively referred to as a sphere 150
  • the first elastic body 162, the second elastic body 164, and the fourth elastic body 154 may be collectively referred to as the sphere 150
  • the 3 elastic body 166 and the 4th elastic body 168 may be collectively referred to as an elastic body 160
  • the 1st holding portion 172, the 2nd holding portion 174, the 3rd holding portion 176 and the 4th holding portion 178 are collectively referred to. It may be described as a holding unit 170.
  • the plurality of rocking members include a first rocking member 142 arranged at the first corner portion 133p and a second rocking member 144 arranged at the second corner portion 135p. Since the swing mechanism 140 includes two swing members corresponding to two adjacent corners (first corner 133p and second corner 135p) of the holder 130, the movable body is stable with respect to the fixed body. Can be supported by.
  • the plurality of rocking members further include a third rocking member 146 arranged at the third corner portion 137p and a fourth rocking member 148 arranged at the fourth corner portion 139p.
  • the swing mechanism 140 includes four swing members (first swing member 142, second swing member 144, third swing member 146, and fourth swing member 148) arranged at the four corners of the holder 130. Therefore, the movable body 120 can be stably supported with respect to the fixed body 110.
  • the first sphere 152 is arranged at the first corner portion 133p of the holder 130, and the second sphere 154 is arranged at the second corner portion 135p of the holder 130.
  • the third sphere 156 is arranged at the third corner portion 137p of the holder 130, and the fourth sphere 158 is arranged at the fourth corner portion 139p of the holder 130.
  • the first sphere 152, the second sphere 154, the third sphere 156, and the fourth sphere 158 are arranged in the first corner portion 133p, the second corner portion 135p, the third corner portion 137p, and the fourth corner portion 139p of the holder 130, respectively. Therefore, the movable body 120 can slide smoothly with respect to the fixed body 110.
  • the elastic body 160 is arranged between the holder 130 and the sphere 150.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 radially outward.
  • the distance between the optical axis P and the radial outside of the sphere 150 is the distance L1.
  • the elastic body 160 may push the sphere 150 radially outward. In this case, the elastic body 160 pushes the sphere 150 outward in the radial direction.
  • the first rocking member 142 and the third rocking member 146 are arranged on a first straight line La intersecting the optical axis P of the optical element 122, and the second rocking member 144 and the fourth rocking member 148 are optical. It is arranged on a second straight line Lb that intersects the optical axis P of the element 122 and is orthogonal to the first straight line La. Therefore, the deviation of the optical axis P of the optical element 122 can be suppressed.
  • the fixed body 110 has a frame portion 111 and a side portion 112.
  • the side portion 112 includes a first side portion 112a, a second side portion 112b, a third side portion 112c, and a fourth side portion 112d.
  • the first side portion 112a is located on the ⁇ Y direction side with respect to the movable body 120 and extends in the X-axis direction.
  • the second side portion 112b is located on the + X direction side with respect to the movable body 120 and extends in the Y-axis direction.
  • the third side portion 112c is located on the + Y direction side with respect to the movable body 120 and extends in the X-axis direction.
  • the fourth side portion 112d is located on the ⁇ X direction side with respect to the movable body 120 and extends in the Y-axis direction.
  • the first side portion 112a, the second side portion 112b, the third side portion 112c, and the fourth side portion 112d are the first side portion 112a, the second side portion 112b, the third side portion 112c, and the fourth side portion 112d along the circumferential direction S.
  • the four side portions 112d are connected side by side in this order.
  • the space surrounded by the first side portion 112a, the second side portion 112b, the third side portion 112c, and the fourth side portion 112d may be described as the inside 110S of the fixed body 110. be.
  • the frame portion 111 is connected to the first side portion 112a, the second side portion 112b, the third side portion 112c, and the fourth side portion 112d from the + Z direction side.
  • the frame portion 111 has an opening 111h that connects the inside 110S of the fixed body 110 and the outside.
  • the fixed body 110 is provided with a concave surface 110q.
  • the concave surface 110q is provided on the inner peripheral surface of the fixed body 110.
  • the concave surface 110q has a shape extending in the circumferential direction S.
  • the concave surface 110q has a shape in which the central portion of the concave surface 110q in the Z-axis direction is recessed outward in the radial direction.
  • the concave surface 110q has a curved shape by being curved and recessed. In the present embodiment, the concave surface 110q is curved in a spherical shape.
  • the concave surface 110q is inside the connection portion between the first side portion 112a and the second side portion 112b, inside the connection portion between the second side portion 112b and the third side portion 112c, and the third side portion 112c. It is provided inside the connection portion between the fourth side portion 11cc and inside the connection portion between the fourth side portion 112d and the first side portion 112a, respectively.
  • a plurality of concave surfaces 110q are lined up at predetermined intervals along the circumferential direction S.
  • the four concave surfaces 110q are arranged with respect to the optical axis P along the circumferential direction S, and the adjacent concave surfaces 110q are arranged with an interval of 90 ° in the circumferential direction S about the optical axis P. ..
  • the fixed body 110 has a notch 110n.
  • the cutout portion 110n has a shape in which the inner surface of the fixed body 110 is recessed outward in the radial direction.
  • the notch 110n has a shape in which a part of the concave surface 110q of the fixed body 110 is recessed outward in the radial direction.
  • the cutout portion 110n is connected to the concave surface 110q.
  • the cutout portion 110n may not be connected to the concave surface 110q, and may be arranged at a location separated from the concave surface 110q in the circumferential direction S.
  • the cutout portion 110n is arranged in a portion of the fixed body 110 located on the + Z axis direction side. That is, the cutout portion 110n is arranged in the portion of the fixed body 110 located on the lens 124 side of the optical element 122 in the optical axis direction. This facilitates the assembly of other parts such as the FPC.
  • the distance L2 between the optical axis P and the radial outside of the notch 110n is approximately equal to or slightly longer than the distance L1.
  • the distance L3 between the optical axis P and the concave surface 110q is almost equal to the distance L1 or slightly shorter than the distance L1.
  • FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of the holder 130 and the swing mechanism 140 in the movable body 120 of the optical unit 100 of the present embodiment.
  • FIG. 5 illustrates the first swing member 142 mounted on the first connection portion 133 of the holder 130 as an example of the swing mechanism 140.
  • the first component 130u of the holder 130 is omitted, the first component 130u has a configuration symmetrical to that of the second component 130d.
  • the swing mechanism 140 has a sphere 150, an elastic body 160, and a holding portion 170.
  • the swing mechanism 140 is arranged in the holder 130.
  • the holder 130 has an accommodating portion 130a for arranging the swing mechanism 140.
  • the accommodating portion 130a is located at a corner of the holder 130. Specifically, the accommodating portion 130a is provided in each of the first connecting portion 133, the second connecting portion 135, the third connecting portion 137, and the fourth connecting portion 139 (FIG. 4A) of the holder 130.
  • the accommodating portion 130a has a sphere accommodating portion 130b for accommodating the sphere 150 and an elastic body fixing portion 130c for fixing the elastic body 160.
  • the elastic body 160 fixed to the elastic body fixing portion 130c pushes the sphere 150 housed in the sphere accommodating portion 130b radially outward.
  • the sphere 150 is arranged in the sphere accommodating portion 130b of the holder 130. Specifically, the first sphere 152, the second sphere 154, the third sphere 156 and the fourth sphere 158 are arranged in the sphere accommodating portion 130b of the holder 130.
  • the holder 130 is provided with a recess for accommodating the sphere 150 as the sphere accommodating portion 130b.
  • the diameter of the depression is approximately equal to or slightly larger than the diameter of the sphere 150.
  • the sphere 150 is movable in the radial direction R.
  • the holder 130 is provided with a recess corresponding to the shape of the elastic body 160 as the elastic body fixing portion 130c.
  • the thickness of the recess of the elastic body fixing portion 130c is substantially equal to that of the elastic body 160, and it is preferable that the elastic body 160 is fixed in the elastic body fixing portion 130c.
  • the elastic body fixing portion 130c preferably fixes both ends of the elastic body 160.
  • the elastic body fixing portion 130c does not fix a part of the elastic body 160.
  • the elastic body fixing portion 130c does not fix the portion of the elastic body 160 that comes into contact with the sphere 150.
  • the first connection portion 133 of the holder 130 is provided with an opening 130 g connected to the sphere accommodating portion 130b.
  • the opening 130 g has a substantially circular shape.
  • the movement of the sphere 150 is restricted in the sphere accommodating portion 130b.
  • the sphere 150 is movable in the extending direction of the sphere accommodating portion 130b.
  • the sphere 150 can move inward in the radial direction of the sphere accommodating portion 130b while deforming at least the elastic body 160.
  • the movement of the sphere 150 is restricted by the side surface of the sphere accommodating portion 130b. Therefore, when the elastic body 160 pushes the sphere 150, the sphere 150 is pushed toward the fixed body 110 from a specific position along the sphere accommodating portion 130b of the holder 130. In this way, the sphere 150 is pushed toward the fixed body 110 from a specific position of the holder 130.
  • the sphere accommodating portion 130b extends in the radial direction R (direction extending linearly from the optical axis P). Since the sphere 150 arranged along the radial direction R about the optical axis P of the optical element 122 pushes the fixed body 110, the deviation of the optical axis P of the optical element 122 can be suppressed.
  • the sphere accommodating portion 130b is connected to the opening 130g.
  • the opening 130 g has a substantially circular shape.
  • the length of the opening 130 g along the optical axis P is smaller than the diameter of the sphere 150. Therefore, for this reason, it is possible to prevent the sphere 150 from coming off the sphere accommodating portion 130b of the holder 130.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 radially outward.
  • the elastic body 160 is formed from a leaf spring 160L.
  • the leaf spring 160L may have extension portions 160e extending from both ends in a direction orthogonal to the optical axis P (circumferential direction S).
  • the extension portion 160e of the leaf spring 160L is fixed to the elastic body fixing portion 130c.
  • the holding portion 170 holds the sphere 150 in a state where the elastic body 160 pushes the sphere 150.
  • the holding portion 170 is arranged on the elastic body 160.
  • the holding portion 170 includes a protrusion 170a protruding from the elastic body 160 and an opening 170b formed in the elastic body 160.
  • the protrusion 170a is spherical.
  • the protrusion 170a may be formed of the same material as the elastic body 160, or may be formed of a material different from the elastic body 160.
  • the opening 170b is located substantially in the center of the elastic body 160.
  • the opening 170b has a substantially circular shape.
  • the diameter of the opening 170b is smaller than the diameter of the sphere 150. Therefore, if the distance between the center of the sphere 150 and the elastic body 160 is shorter than the radius of the sphere 150, the sphere 150 can be fitted into the opening 170b of the elastic body 160.
  • the holding portion 170 may be arranged in the spherical accommodating portion 130b of the holder 130.
  • the sphere accommodating portion 130b and the holding portion 170 of the holder 130 allow the sphere 150 to be placed in a more appropriate place in the sphere accommodating portion 130b.
  • the protrusion 170a includes a first protrusion 170a1, a second protrusion 170a2, and a third protrusion 170a3.
  • the first protrusion 170a1, the second protrusion 170a2 and the third protrusion 170a3 are preferably arranged around the opening 170b. Further, it is preferable that the first protrusion 170a1, the second protrusion 170a2 and the third protrusion 170a3 are arranged at equal intervals around the opening 170b.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which the first sphere 152 and the first elastic body 162 are attached to the holder 130, the second sphere 154, the third sphere 156, the fourth sphere 158, and the second elastic body 164, The third elastic body 166 and the fourth elastic body 168 are also attached to the holder 130 in the same manner.
  • the swing mechanism 140 is arranged on the movable body 120 (holder 130), and the movable body 120 fixes the sphere accommodating portion 160b for accommodating the sphere 150 and a part of the elastic body 160.
  • the swing mechanism 140 may be arranged on the fixed body 110.
  • the fixed body 110 has a sphere accommodating portion for accommodating the sphere 150 and an elastic body fixing portion for fixing a part of the elastic body 160.
  • the fixed body 110 or the movable body 120 fixes a part of the elastic body 160 and accommodates the sphere 150, so that the swing mechanism 140 can be arranged between the movable body 120 and the fixed body 110.
  • FIG. 6A is a schematic perspective view of the movable body 120, the swing mechanism 140, and the magnet 180 in the optical unit 100 of the present embodiment
  • FIG. 6B is a schematic top view of the optical unit 100 of the present embodiment. be.
  • the lid portion 100L is omitted.
  • FIG. 6C is a schematic cross-sectional view of the optical unit 100 along the VIC-VIC line of FIG. 6B.
  • the movable body 120 has a thin, substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the movable body 120 has an optical element 122 and a holder 130.
  • the holder 130 has a frame shape, and the optical element 122 is arranged in the holder 130.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 along the direction orthogonal to the optical axis P of the optical element 122. Since the elastic body 160 pushes the sphere 150 along the direction orthogonal to the optical axis P of the optical element 122, the deviation of the optical axis P of the optical element 122 can be suppressed.
  • the first elastic body 162 pushes the first sphere 152 along the direction D1.
  • the first elastic body 162 pushes the first sphere 152 along the direction D1 orthogonal to the optical axis P of the optical element 122. Therefore, the first sphere 152 can move along the direction D1 with respect to the holder 130.
  • the second elastic body 164 pushes the second sphere 154 along the direction D2.
  • the second elastic body 164 pushes the second sphere 154 along the direction D2 orthogonal to the optical axis P of the optical element 122. Therefore, the second sphere 154 can move along the direction D2 with respect to the holder 130.
  • the third elastic body 166 pushes the third sphere 156 along the direction D3.
  • the third elastic body 166 pushes the third sphere 156 along the direction D3 orthogonal to the optical axis P of the optical element 122. Therefore, the third sphere 156 can move along the direction D3 with respect to the holder 130.
  • the fourth elastic body 168 pushes the fourth sphere 158 along the direction D4.
  • the fourth elastic body 168 pushes the fourth sphere 158 along the direction D4 orthogonal to the optical axis P of the optical element 122. Therefore, the fourth sphere 158 can move along the direction D4 with respect to the holder 130.
  • the first elastic body 162 pushes the first sphere 152
  • the second elastic body 164 pushes the second sphere 154
  • the third elastic body 166 pushes the third sphere 156.
  • the direction in which the fourth elastic body 168 pushes the fourth sphere 158 intersects with the optical axis P of the optical element 122. Since the intersections in the directions in which the forces from the first elastic body 162, the second elastic body 164, the third elastic body 166, and the fourth elastic body 168 are applied intersect at the optical axis P of the optical element 122, the light of the optical element 122 The deviation of the axis P can be suppressed.
  • the movable body 120 can move smoothly according to the driving force between the magnet 180 and the coil 190 without strictly adjusting the gap between the fixed body 110 and the movable body 120.
  • the movable body 120 pushes the fixed body 110 from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction.
  • the first elastic body 162 pushes the first sphere 152 toward the fixed body 110.
  • the third elastic body 166 pushes the third sphere 156 toward the fixed body 110.
  • FIG. 6C shows the first sphere 152, the first elastic body 162, the third sphere 156, and the third elastic body 166, the second sphere 154, the second elastic body 164, and the third elastic body 166 shown in FIG. 6A are shown.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward the fixed body 110, it is possible to prevent the movable body 120 from being displaced with respect to the fixed body 110. Further, since the force applied from the movable body 120 side to the fixed body 110 is weak, the movable body 120 can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • the gap between the movable body and the fixed body may fluctuate due to the difference in the thermal expansion coefficient of each member.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward the fixed body 110, so that the movable body 120 is opposed to the fixed body 110. It is possible to prevent the position of the
  • the swing mechanism 140 is arranged on the movable body 120, and the fixed body 110 has a concave surface 110q having a concave spherical shape corresponding to the spherical surface of the sphere 150.
  • the present embodiment is not limited to this.
  • the swing mechanism 140 may be arranged on the fixed body 110, and the movable body 120 may have a concave surface corresponding to the sphere 150.
  • FIG. 7A is a schematic top view of the optical unit 100 of the present embodiment
  • FIG. 7B is a schematic cross-sectional view of the optical unit.
  • 7A and 7B show FIGS. 6B and 6C, except that the swing mechanism 140 is located on the fixed body 110 and the movable body 120 has a concave surface 150q having a concave spherical shape corresponding to the spherical surface of the sphere 150.
  • It has the same configuration as the optical unit 100 described with reference to the above, and duplicate description is omitted in order to avoid redundancy.
  • the swing mechanism 140 is arranged on the fixed body 110.
  • the sphere 150, the elastic body 160, and the holding portion 170 are arranged on the fixed body 110.
  • the sphere 150 is located radially inside the fixed body 110 and projects radially inward from the fixed body 110.
  • the fixed body 110 can be separated into two parts. Specifically, the fixed body 110 can be separated into a first component 110u located on one side in the Z-axis direction and a second component 110d located on the other side in the Z-axis direction.
  • the fixed body 110 is formed of a first component 110u and a second component 110d.
  • the swing mechanism 140 is mounted at a predetermined position in a state where the first component 110u and the second component 110d of the fixed body 110 are separated. After that, by fitting the first component 110u into the second component 110d, the fixed body 110 equipped with the swing mechanism 140 can be manufactured.
  • the movable body 120 includes an optical element 122 and a holder 130.
  • Contact members 150a are arranged at the four corners of the holder 130.
  • the holder 130 is a single member with the contact member 150a.
  • the contact member 150a extends radially outward from the holder 130.
  • a concave surface 150q is arranged at the tip of the contact member 150a.
  • the concave surface 150q preferably has a part of the concave spherical shape.
  • the sphere 150 is located on the inner peripheral surface of the fixed body 110.
  • the sphere 150 protruding from the fixed body 110 slides on the concave surface 150q while in contact with the concave surface 150q on the movable body 120 side.
  • the concave surface 150q curves radially inward toward the holder 130 at the tip of the contact member 150a and comes into contact with the sphere 150.
  • the contact member 150a may have a curved shape that is curved and protrudes.
  • the first swing member 142 is attached to each of the first connection portion 133, the second connection portion 135, the third connection portion 137, and the fourth connection portion 139 of the holder 130.
  • the second rocking member 144, the third rocking member 146, and the fourth rocking member 148 are arranged, but the present embodiment is not limited to this.
  • the swing mechanism 140 may be arranged in a part of the first connection portion 133, the second connection portion 135, the third connection portion 137, and the fourth connection portion 139.
  • FIG. 8A is a schematic perspective view of the movable body 120, the swing mechanism 140, and the magnet 180 in the optical unit 100 of the present embodiment
  • FIG. 8B is a schematic top view of the optical unit 100 of the present embodiment
  • FIG. 8C is a schematic cross-sectional view of the optical unit 100 along the line VIIIC-VIIIC of FIG. 8B
  • 8A-8C show a contact member that is a single member of the holder 130 at the third corner portion 137p and the fourth corner portion 139p, instead of the third swing member 146 and the fourth swing member 148. It has the same configuration as the optical unit 100 described with reference to FIGS. 6A to 6C except that the 156a and the contact member 158a are arranged, and duplicate description is omitted in order to avoid redundancy.
  • the movable body 120 has an optical element 122 and a holder 130, and a swing mechanism 140 and a magnet 180 are arranged on the movable body 120.
  • the swing mechanism 140 includes a first swing member 142 arranged at the first corner portion 133p and a second swing member 144 arranged at the second corner portion 135p.
  • the swing mechanism 140 has two swing members (first swing member 142 and second swing member 144) corresponding to two adjacent corners (first corner portion 133p and second corner portion 135p) of the holder 130. ) Is included, so that the movable body 120 can be stably supported with respect to the fixed body 110.
  • the sphere 150 includes a first sphere 152 and a second sphere 154.
  • the first sphere 152 and the second sphere 154 are arranged in the first corner portion 133p and the second corner portion 135p, respectively, and the contact member 156a and the contact member 158a are arranged in the third corner portion 137p and the fourth corner portion 139p. Be placed.
  • the first sphere 152 and the second sphere 154 are separate members from the holder 130, whereas the contact member 156a and the contact member 158a are single members with the holder 130.
  • the contact member 156a and the contact member 158a have a convex portion.
  • the elastic body 160 includes a first elastic body 162 and a second elastic body 164.
  • the first elastic body 162 pushes the first sphere 152 toward the fixed body 110.
  • the second elastic body 164 pushes the second sphere 154 toward the fixed body 110. Therefore, the first sphere 152 is movable along the direction D1, and the second sphere 154 is movable along the direction D2.
  • the contact member 156a and the contact member 158a are fixed to the holder 130 and do not move with respect to the holder 130.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward the fixed body 110. Therefore, the movable body 120 can be stably supported with respect to the fixed body 110 with a small force.
  • the direction in which the first elastic body 162 pushes the first sphere 152 and the direction in which the second elastic body 164 pushes the second sphere 154 intersect at the optical axis P of the optical element 122. Since the intersections of the first elastic body 162 and the second elastic body 164 in the direction in which the force is applied intersect at the optical axis P of the optical element 122, the deviation of the optical axis P of the optical element 122 can be suppressed.
  • the movable body 120 pushes the fixed body 110 from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction.
  • the first elastic body 162 pushes the first sphere 152 toward the fixed body 110.
  • the third sphere 156 remains fixed to the holder 130.
  • FIG. 8C shows the first sphere 152, the first elastic body 162, and the third sphere 156, the same applies to the second sphere 154, the second elastic body 164, and the fourth sphere 158 shown in FIG. 8B. be.
  • the elastic body 160 pushes the sphere 150 toward the fixed body 110, it is possible to prevent the movable body 120 from being displaced with respect to the fixed body 110.
  • the force applied from the movable body 120 side to the fixed body 110 is weak, the movable body 120 can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • first corner portion of the four corner portions (first corner portion 133p, second corner portion 135p, third corner portion 137p, and fourth corner portion 139p) of the holder 130 are used.
  • the first swing member 142 and the second swing member 144 are arranged at the corners 133p and the second corners 135p), and the remaining two corners (third corners 137p and fourth corners 139p) are arranged. No rocking member is placed. Therefore, the resistance of the movable body 120 to the fixed body 110 can be reduced, and the driving power of the movable body 120 can be reduced.
  • the elastic body 160 includes a leaf spring extending linearly, but the present embodiment is not limited to this.
  • the leaf spring may be bent with respect to the flat portion.
  • the elastic body 160 may push the sphere 150 by utilizing the restoring force of the bent leaf spring.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of the swing mechanism 140.
  • the leaf spring 160L has a flat portion 160s and a bent portion 160t bent with respect to the flat portion 160s.
  • the bent portion 160t bends in a direction away from the flat portion 160s with respect to the sphere 150.
  • a bent portion 160t is formed at an extension portion 160e extending in the circumferential direction from the flat portion 160s. The restoring force of the bent leaf spring pushes the sphere toward the fixed body 110 or the movable body 120.
  • an opening 170b is provided in the flat portion 160s, and the sphere 150 fits in the opening 170b. Further, the first protrusion 170a1, the second protrusion 170a2, and the third protrusion 170a3, which are protrusions, are arranged around the opening 170b in the flat portion 160s.
  • the bent portion 160t is bent in a direction away from the flat portion 160s with respect to the sphere 150, but the present embodiment is not limited to this.
  • the bent portion 160t may be bent from the flat portion 160s to the sphere 150 side.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of the swing mechanism 140.
  • the leaf spring 160L has a flat portion 160s and a bent portion 160t bent with respect to the flat portion 160s, and the bent portion 160t bends from the flat portion 160s to the sphere 150 side.
  • the restoring force of the bent leaf spring 160L pushes the sphere 150 toward the fixed body 110 or the movable body 120.
  • three bent portions 160t are bent from the flat portion 160s, and the first protrusion 170a1, the second protrusion 170a2, and the third protrusion 170a3 serving as protrusions are formed. It is arranged in each of the three bent portions 160t.
  • the smartphone 200 is shown in FIG. 1 as an example of the use of the optical unit 100 of the present embodiment, the use of the optical unit 100 is not limited to this.
  • the optical unit 100 is suitably used as a digital camera or a video camera.
  • the optical unit 100 may be used as a part of a drive recorder.
  • the optical unit 100 may be mounted on a camera for a flying object (eg, a drone).
  • Optical unit 110 Fixed body 120 Movable body 130 Holder 140 Swing mechanism 150 Sphere 160 Elastic body 170 Holding part

Landscapes

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Abstract

光学ユニット（１００）は、光学素子を有する可動体（１２０）と、前記可動体（１２０）の周囲を囲む固定体（１１０）と、前記固定体（１１０）に対して前記可動体（１２０）を揺動可能に支持する揺動機構（１４０）とを備え、前記揺動機構（１４０）は、前記可動体（１２０）および前記固定体（１１０）のうちの一方と接触する球体（１５０）と、前記可動体（１２０）および前記固定体（１１０）のうちの一方に向かって前記球体（１５０）を押す弾性体（１６０）と、前記可動体（１２０）および前記固定体（１１０）のうちの一方に対して前記球体（１５０）を転がり可能に保持する保持部（１７０）とを有する。

Description

光学ユニット
　本発明は、光学ユニットに関する。
　カメラによって静止画または動画を撮影する際に、手振れに起因して撮影した像がぶれることがある。このため、像ブレを防いだ鮮明な撮影を可能にするための手振れ補正装置が実用化されている。手振れ補正装置は、カメラに振れが生じた場合に、振れに応じてカメラモジュールの位置および姿勢を補正することによって像のぶれを解消できる。
　手振れ補正装置においてカメラモジュールのレンズが不安定に動くと、手振れを充分に補正できない。このため、レンズ支持部の動きを安定させることが検討されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のレンズ駆動装置では、可動体と固定部との間に配置された弾性体（板ばね）によって可動体および固定部のそれぞれと接触するボール部材を押すことにより、可動体と固定部との間の圧力を調整している。
日本国公開公報：特開２０１７－１９８７２７号公報
　しかしながら、特許文献１のレンズ駆動装置では、弾性体は、可動体と固定部との間に位置するボール部材に対して側方から押すため、固定部に対して可動体の位置がずれることがあり、固定部に対して可動体を適切に可動できないことがある。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされており、その目的は、固定体に対する可動体の可動性を維持して可動体の位置ずれを抑制可能な光学ユニットを提供することである。
　本発明のある観点からの光学ユニットは、光学素子を有する可動体と、前記可動体の周囲を囲む固定体と、前記固定体に対して前記可動体を揺動可能に支持する揺動機構とを備える。前記揺動機構は、前記可動体および前記固定体のうちの一方と接触する球体と、前記可動体および前記固定体のうちの一方に向かって前記球体を押す弾性体と、前記可動体および前記固定体のうちの一方に対して前記球体を転がり可能に保持する保持部とを有する。
　本発明の光学ユニットは、例えば、固定体に対する可動体の可動性を維持して可動体の位置ずれを抑制できる。
図１は、本実施形態の光学ユニットを備えたスマートフォンの模式的な斜視図である。 図２は、本実施形態の光学ユニットの模式的な斜視図である。 図３は、本実施形態の光学ユニットの模式的な分解斜視図である。 図４Aは、実施形態の光学ユニットにおけるホルダ、揺動機構および磁石の模式的な上面図である。 図４Bは、本実施形態の光学ユニットにおける固定体の模式的な上面図である。 図５は、本実施形態の光学ユニットの模式的な一部拡大分解斜視図である。 図６Aは、本実施形態の光学ユニットにおける可動体の模式的な斜視図である。 図６Bは、本実施形態の光学ユニットの模式的な上面図である。 図６Cは、図６ＢのＶＩＣ－ＶＩＣ線に沿った光学ユニットの模式的な断面図である。 図７Aは、本実施形態の光学ユニットの模式的な上面図である。 図７Bは、図７ＡのＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線に沿った光学ユニットの模式的な断面図である。 図８Aは、本実施形態の光学ユニットにおける可動体の模式的な斜視図である。 図８Bは、本実施形態の光学ユニットの模式的な上面図である。 図８Cは、図８ＢのＶＩＩＩＣ－ＶＩＩＩＣ線に沿った光学ユニットの模式的な断面図である。 図９は、本実施形態の光学ユニットにおける揺動機構の模式的な斜視図である。 図１０は、本実施形態の光学ユニットにおける揺動機構の模式的な斜視図である。
　以下、図面を参照して本発明による光学ユニットの実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載することがある。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、光学ユニットの使用時の向きを限定しないことに留意されたい。
　光学ユニット１００は、スマートフォンの光学部品として好適に用いられる。
　まず、図１を参照して、本実施形態の光学ユニット１００を備えたスマートフォン２００を説明する。図１は、本実施形態の光学ユニット１００を備えたスマートフォン２００の模式的な斜視図である。
　図１に示すように、光学ユニット１００は、一例としてスマートフォン２００に搭載される。スマートフォン２００では、光学ユニット１００を介して外部から光Ｌが入射し、光学ユニット１００に入射した光に基づいて被写体像が撮像される。光学ユニット１００は、スマートフォン２００が振れた際の撮影画像の振れの補正に用いられる。なお、光学ユニット１００は、撮像素子を備えてもよく、光学ユニット１００は、撮像素子に光を伝達する光学部材を備えてもよい。
　光学ユニット１００は、小型に作製されることが好ましい。これにより、スマートフォン２００自体の小型化できるか、または、スマートフォン２００を大型化することなくスマートフォン２００内に別部品を搭載できる。
　なお、光学ユニット１００の用途は、スマートフォン２００に限定されず、カメラおよびビデオなど、特に限定なく様々な装置に使用できる。例えば、光学ユニット１００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およびウエアラブルカメラに搭載されてもよい。
　＜光学ユニット１００の全体構成＞　次に、図２および図３を参照して、本実施形態の光学ユニット１００の構成を説明する。図２は、本実施形態の光学ユニット１００の模式的な斜視図であり、図３は、本実施形態の光学ユニット１００の模式的な分解斜視図である。
　図２および図３に示すように、光学ユニット１００は、固定体１１０と、可動体１２０と、揺動機構１４０とを備える。可動体１２０は、光学素子１２２を有する。可動体１２０は、固定体１１０に挿入され、固定体１１０に保持される。固定体１１０は、可動体１２０の周囲を囲む。揺動機構１４０は、固定体１１０に対して可動体１２０を揺動可能に支持する。
　光学ユニット１００は、蓋部１００Ｌをさらに備えてもよい。蓋部１００Ｌが、固定体１１０および可動体１２０の一方側をそれぞれ覆うことにより、可動体１２０が固定体１１０から脱離することを抑制できる。
　図３に示すように、可動体１２０は、光学素子１２２と、ホルダ１３０とを含む。光学素子１２２は、光軸Ｐを有する。ホルダ１３０は、光学素子１２２を挿入可能である。
　可動体１２０を固定体１１０に挿入して可動体１２０が固定体１１０に装着されると、光学素子１２２の光軸ＰはＺ軸方向に対して平行になる。この状態から、固定体１１０に対して可動体１２０が揺動すると、光学素子１２２の光軸Ｐが揺動するため、光軸ＰはＺ軸方向に対して平行な状態ではなくなる。
　以下では、固定体１１０に対して可動体１２０が揺動しておらず、光軸ＰがＺ軸方向に対して平行な状態が保持されることを前提に説明する。すなわち、光軸Ｐを基準として、固定体１１０、可動体１２０、蓋部１００Ｌ等の形状、位置関係、動作等を説明する記載においては、光軸Ｐの傾きに関して特に記載がない限り、光軸ＰがＺ軸方向に平行な状態であることを前提とする。
　Ｘ軸方向は、光軸Ｐと交差する方向であり、ヨーイング方向の回転の軸となる。Ｙ軸方向は、光軸Ｐと交差する方向であり、ピッチング方向の回転の軸となる。Ｚ軸方向は、光学素子１２２の光軸方向であり、ローリング方向の回転の軸となる。光軸方向は、光軸Ｐの延びる方向に対して平行な方向を示す。
　光学素子１２２を備える光学機器では、撮影時に光学機器が傾くと、光学素子１２２が傾いて、撮影画像が乱れる。光学ユニット１００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、角速度および振れ量等に基づいて、光学素子１２２の傾きを補正する。本実施形態では、光学ユニット１００は、Ｘ軸を回転軸とする回転方向（ヨーイング方向）、Ｙ軸を回転軸とする回転方向（ピッチング方向）およびＺ軸を回転軸とする回転方向（ローリング方向）に可動体１２０を揺動（回転）させることにより、光学素子１２２の傾きを補正する。
　光学素子１２２は、光軸Ｐを有する。光学素子１２２の光軸Ｐは、光学素子１２２の光入射面の法線に平行である。光学素子１２２には、光軸Ｐからの光が入射する。
　光学素子１２２は、レンズ１２４およびハウジング１２６を有する。光学素子１２２は、ハウジング１２６内に撮像素子を有してもよい。撮像素子を備えた光学素子１２２は、カメラモジュールとも呼ばれる。光学素子１２２をホルダ１３０に挿入すると、光学素子１２２はホルダ１３０に保持される。
　ホルダ１３０は、Ｚ軸方向の両端が開口する環形状を有する。ホルダ１３０の内側には、光学素子１２２が取り付けられる。
　揺動機構１４０は、固定体１１０に対して可動体１２０を揺動可能に支持する。揺動機構１４０は、固定体１１０と可動体１２０との間に位置する。揺動機構１４０は、固定体１１０または可動体１２０に配置される。図３に示した光学ユニット１００では、揺動機構１４０は、可動体１２０に配置される。
　揺動機構１４０は、球体１５０と、弾性体１６０と、保持部１７０とを有する。球体１５０は、固定体１１０および可動体１２０のうちの一方と接触する。弾性体１６０は、固定体１１０および可動体１２０のうちの一方に向かって球体１５０を押す。保持部１７０は、固定体１１０および可動体１２０のうちの一方に対して球体１５０を転がり可能に保持する。弾性体１６０によって可動体１２０または固定体１１０に向かって押される球体１５０が保持部１７０で転がり可能に保持されることにより、固定体１１０に対して可動体１２０を低摩擦抵抗で揺動できる。
　図３に示した光学ユニット１００では、可動体１２０が固定体１１０に挿入されると、球体１５０は固定体１１０と接触し、弾性体１６０は固定体１１０に向かって球体１５０を押す。保持部１７０は、固定体１１０に対して球体１５０を転がり可能に保持する。弾性体１６０によって固定体１１０に向かって押される球体１５０が保持部１７０で転がり可能に保持されることにより、固定体１１０に対して可動体１２０を低摩擦抵抗で揺動できる。
　光学ユニット１００は、磁石１８０およびコイル１９０をさらに備える。コイル１９０は、磁石１８０に対向する。磁石１８０は、固定体１１０および可動体１２０の一方に設けられ、コイル１９０は、固定体１１０および可動体１２０の他方に設けられる。
　ここでは、磁石１８０は、可動体１２０に設けられ、コイル１９０は、固定体１１０に設けられる。例えば、磁石１８０は、ホルダ１３０の外周面に配置され、コイル１９０は、固定体１１０の側面に配置される。ただし、磁石１８０が固定体１１０に設けられ、コイル１９０が可動体１２０に設けられてもよい。
　光学ユニット１００は、小型に作製されることが好ましい。例えば、光学ユニット１００が、図１のスマートフォンに搭載される場合、光学ユニット１００の大きさ（例えば、固定体１１０のＸ軸方向またはＹ軸方向に沿った長さ）は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
＜固定体１１０＞　固定体１１０は、略筒状である。固定体１１０の外形は、断面が略矩形状の貫通孔の空いた直方体形状である。固定体１１０は、例えば、樹脂製である。固定体１１０は、枠部１１１と、側部１１２とを有する。側部１１２は、枠部１１１に支持される。枠部１１１には、開口部１１１ｈが形成される。
　図３に示すように、固定体１１０は、凹面１１０ｑを有する。凹面１１０ｑは、側部１１２の内周面に位置する。固定体１１０に可動体１２０が挿入されると、凹面１１０ｑは可動体１２０と接触する。典型的には、固定体１１０に対して可動体１２０が揺動すると、揺動機構１４０が凹面１１０ｑに接触しながら可動体１２０が凹面１１０ｑの上を摺動する。凹面１１０ｑは、凹の球面形状の一部を有することが好ましい。
　凹面１１０ｑは、固定体１１０の４つの隅に配置される。４つの凹面１１０ｑの曲率半径は等しくてもよい。この場合、４つの凹面１１０ｑは、１つの大きな凹球面の一部を構成してもよい。あるいは、４つの凹面１１０ｑの曲率半径は異なってもよい。
　また、固定体１１０は、凹面１１０ｑと繋がる切欠部１１０ｎを有する。切欠部１１０ｎにより、球体１５０の配置されたホルダ１３０を固定体１１０に容易に挿入できる。
＜光学素子１２２＞　光学素子１２２は、レンズ１２４と、ハウジング１２６とを有する。ハウジング１２６は薄型の直方体形状である。レンズ１２４は、ハウジング１２６に配置される。例えば、レンズ１２４は、ハウジング１２６の１つの面の中心において、光軸Ｐ上に配置される。光軸Ｐ及びレンズ１２４は、被写体を向いており、光学素子１２２には、光軸Ｐに沿った方向からの光が入射される。
　なお、ハウジング１２６の内部に、撮像素子等が内蔵されてもよい。この場合、撮像素子には、フレキシブル配線基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）が接続されることが好ましい。光学素子１２２において撮像された信号は、ＦＰＣを介して外部に取り出される。
＜ホルダ１３０＞　ホルダ１３０は、枠形状である。ホルダ１３０は、光学素子１２２を外側から囲み、光学素子１２２を保持する。例えば、ホルダ１３０は、樹脂から形成される。
　ここでは、ホルダ１３０は、２つの部品に分離可能である。詳細には、ホルダ１３０は、Ｚ軸方向一方側に位置する第１部品１３０ｕと、Ｚ軸方向他方側に位置する第２部品１３０ｄとに分離できる。ホルダ１３０は、第１部品１３０ｕと第２部品１３０ｄとから形成される。本実施形態の光学ユニット１００では、ホルダ１３０の第１部品１３０ｕと第２部品１３０ｄとを分離した状態で揺動機構１４０を所定の位置に装着する。その後、第２部品１３０ｄに第１部品１３０ｕを嵌めることにより、揺動機構１４０を装着したホルダ１３０を作製できる。
　ホルダ１３０は、光軸Ｐに対して直交する方向に延びた厚さを有する板状の枠体である。光軸Ｐに対して直交する方向は、光軸Ｐと交差し、光軸Ｐに対して垂直な方向である。本明細書において、光軸Ｐに対して直交する方向を「径方向」と記載することがある。径方向外側は、径方向のうち光軸Ｐから離れる方向を示す。図２において、Ｒは、径方向の一例を示す。また、光軸Ｐを中心として回転する方向を「周方向」と記載することがある。図２において、Ｓは、周方向を示す。なお、ホルダ１３０の構成の詳細は後述する。
＜揺動機構１４０＞　揺動機構１４０は、固定体１１０に対して可動体１２０を揺動可能に支持する。揺動機構１４０は、固定体１１０または可動体１２０に配置される。固定体１１０または可動体１２０に配置された揺動機構１４０により、可動体１２０を固定体１１０に対して揺動できる。
　揺動機構１４０は、球体１５０と、弾性体１６０と、保持部１７０とを有する。
　図３に示した光学ユニット１００では、揺動機構１４０は、可動体１２０に配置される。可動体１２０に配置された揺動機構１４０により、固定体１１０に対して可動体１２０を揺動できる。この場合、球体１５０の一部が可動体１２０から露出する。可動体１２０から露出した球体１５０によって固定体１１０を可動体１２０側から押すことができる。
　ここでは、揺動機構１４０は、ホルダ１３０に配置され、球体１５０の一部は、ホルダ１３０から露出する。揺動機構１４０は、光学素子１２２を保持するホルダ１３０に配置され、ホルダ１３０から露出された球体１５０により、固定体１１０が押される。さらに、同じ光学素子１２２に対して異なるサイズのホルダ１３０を用いることにより、可動体１２０のサイズを適宜変更できる。
＜球体１５０＞　球体１５０は、固定体１１０または可動体１２０に向かって突出し、固定体１１０または可動体１２０と接触する。
　ここでは、球体１５０は、ホルダ１３０から固定体１１０に向かって突出し、球体１５０は、固定体１１０と接触する。球体１５０の少なくとも一部は、ホルダ１３０の角部に位置する。球体１５０は、固定体１１０に対して摺動するため、固定体１１０に対して可動体１２０を滑らかに可動できる。
　球体１５０は、ホルダ１３０とは異なる部材として設けられ、ホルダ１３０に対して移動および回転可能である。球体１５０の構成の詳細は後述する。
＜弾性体１６０＞　弾性体１６０は、固定体１１０または可動体１２０に向けて球体１５０を押す。弾性体１６０の変形によって球体１５０に力が付与される。
　弾性体１６０は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して直交する方向に沿って固定体１１０および可動体１２０のうちの一方に向けて球体１５０を押す。弾性体１６０が光学素子１２２の光軸Ｐに対して直交する方向に沿って球体１５０を固定体１１０または可動体１２０に押すため、光学素子１２２の光軸Ｐのずれを抑制できる。
　ここでは、弾性体１６０は、固定体１１０に向けて球体１５０を押す。弾性体１６０は、光学素子１２２と球体１５０との間に位置する。弾性体１６０は、ホルダ１３０内に配置される。
　弾性体１６０は、バネであってもよい。例えば、弾性体１６０は、板バネを含む。弾性体１６０として板バネを用いることより、省スペースで球体１５０を押すことができる。
　板バネは、折り曲げられてもよい。この場合、板バネは、平坦部と、平坦部に対して屈曲した屈曲部とを有する。屈曲された板バネの復元力を利用して球体１５０を押すことができる。なお、板バネは、ＳＵＳから形成されてもよく、リン青銅から形成されてもよい。あるいは、弾性体１６０は、コイルバネであってもよい。弾性体１６０の構成の詳細は後述する。
　なお、本実施形態の光学ユニット１００において、可動体１２０が固定体１１０に対して滑らかに可動することが好ましい。このため、弾性体１６０は、撓み量に対する荷重の小さい組成で形成されることが好ましい。
＜保持部１７０＞　保持部１７０は、球体１５０を保持する。詳細には、保持部１７０は、弾性体１６０に押される球体１５０と接触して球体１５０を保持する。
　典型的には、保持部１７０は、弾性体１６０に配置される。これにより、弾性体１６０は保持部１７０とともに球体１５０を保持し、固定体１１０または可動体１２０に向けて球体１５０を押す。さらに、本実施形態の光学ユニット１００では、保持部１７０を弾性体１６０と単一の部材とすることが好ましい。これにより、光学ユニット１００および光学ユニット１００を搭載する部材のサイズを小型化でき、製品サイズを大きくすることなく可動体１２０の位置ずれを抑制できる。
　保持部１７０は、弾性体１６０から突起した突起部を含んでもよい。この場合、弾性体１６０は、弾性体１６０から突起する突起部で球体１５０を保持した状態で球体１５０を押す。
　保持部１７０は、弾性体１６０に設けられた開口部を含んでもよい。この場合、弾性体１６０は、弾性体１６０の開口部に保持された球体１５０を押す。
　保持部１７０は、弾性体１６０から突起した突起部とともに弾性体１６０に設けられた開口部を含んでもよい。この場合、突起部は、球体１５０の配置される開口部の周囲に配置されることが好ましい。球体１５０を弾性体１６０の開口部および突起部で保持できるため、球体１５０の位置ずれを抑制できる。
＜磁石１８０＞　磁石１８０は、磁場を発生する。典型的には、磁石１８０は、永久磁石である。ここでは、磁石１８０は、第１磁石１８２と、第２磁石１８４と、第３磁石１８６とを含む。第１磁石１８２、第２磁石１８４および第３磁石１８６は、それぞれホルダ１３０の側面に取り付けられる。
　第１磁石１８２は、可動体１２０に対して－Ｙ方向側に位置し、Ｘ軸方向に延びる。第２磁石１８４は、可動体１２０に対して＋Ｙ方向側に位置し、Ｘ軸方向に延びる。第３磁石１８６は、可動体１２０に対して－Ｘ方向側に位置し、Ｙ軸方向に延びる。
＜コイル１９０＞　コイル１９０は、第１コイル１９２と、第２コイル１９４と、第３コイル１９６とを含む。第１コイル１９２と、第２コイル１９４と、第３コイル１９６は、それぞれ固定体１１０に取り付けられる。
　第１コイル１９２は、固定体１１０に対して－Ｙ方向側に位置し、Ｚ軸方向に延びる。第２コイル１９４は、固定体１１０に対して＋Ｙ方向側に位置し、Ｘ軸方向に延びる。第３コイル１９６は、固定体１１０に対して－Ｘ方向側に位置し、Ｙ軸方向に延びる。
　図３において、第１磁石１８２と第１コイル１９２とにより、可動体１２０をＺ軸回りに回転させる駆動力を発生させる。同様に、第２磁石１８４と第２コイル１９４とにより、可動体１２０をＸ軸回りに回転させる駆動力を発生させ、第３磁石１８６と第３コイル１９６とにより、可動体１２０をＹ軸回りに回転させる駆動力を発生させる。
　第１磁石１８２は、径方向外側を向く面の磁極が、Ｚ軸方向に沿って光軸方向に延びる着磁分極線１８２ｂを境にして異なるように着磁されている。第１磁石１８２のＸ軸方向に沿った一方の端部は一方の極性を有し、他方の端部は他方の極性を有する。
　また、第２磁石１８４は、径方向外側を向く面の磁極が、Ｘ軸方向に沿って光軸方向に延びる着磁分極線１８４ｂを境にして異なるように着磁されている。第２磁石１８４のＺ軸方向に沿った一方の端部は一方の極性を有し、他方の端部は他方の極性を有する。同様に、第３磁石１８６は、径方向外側を向く面の磁極が、Ｙ軸方向に沿って光軸方向に延びる着磁分極線１８６ｂを境にして異なるように着磁されている。第３磁石１８６のＺ軸方向に沿った一方の端部は一方の極性を有し、他方の端部は他方の極性を有する。
　例えば、可動体１２０のピッチング、ヨーイングおよびローリングの補正は、以下のように行われる。光学ユニット１００にピッチング方向、ヨーイング方向およびローリング方向の少なくとも１つの方向の振れが発生すると、不図示の磁気センサー（ホール素子）によって振れを検出し、その結果に基づいて第１コイル１９２、第２コイル１９４および第３コイル１９６に電流を供給して振れ補正用磁気駆動機構を駆動させる。なお、振れ検出センサ（ジャイロスコープ）などを用いて、光学ユニット１００の振れを検出してもよい。振れの検出結果に基づいて、振れ補正用磁気駆動機構がその振れを補正する。
＜蓋部１００Ｌ＞　蓋部１００Ｌは、固定体１１０および可動体１２０を覆う。蓋部１００Ｌは、例えば、樹脂から形成される。蓋部１００Ｌは、Ｚ軸方向に厚みを有する板状の部材である。蓋部１００Ｌは、固定体１１０の＋Ｚ方向側（光軸方向の一方側）に固定される。本実施形態では、蓋部１００Ｌは、固定体１１０の枠部１１１に固定される。蓋部１００Ｌを固定体１１０に固定するための構成は特に限定されない。蓋部１００Ｌは、例えば、ネジのような締結部材を用いて固定体１１０に固定されてもよく、又は、接着剤を用いて固定体１１０に固定されてもよい。
　蓋部１００Ｌは、孔１００ｈと、回転止め部１００ｓとを有する。孔１００ｈは、Ｚ軸方向に蓋部１００Ｌを貫通する。蓋部１００Ｌの孔１００ｈは、固定体１１０の開口部１１１ｈと対向する。可動体１２０のレンズ１２４は、固定体１１０の開口部１１１ｈと、蓋部１００Ｌの孔１００ｈとを通じて、固定体１１０の外部に露出する。
　上述したように、固定体１１０は、球体１５０と接触する領域に凹面１１０ｑを有する。固定体１１０に対して可動体１２０を滑らかに可動できる。さらに、凹面１１０ｑは、凹の球面形状の一部を有する。固定体１１０に対して可動体１２０を滑らかに可動できる。
　次に、図２～図４を参照して、光学ユニット１００をより詳細に説明する。図４Ａは、ホルダ１３０、揺動機構１４０および磁石１８０の模式的な上面図であり、図４Ｂは、固定体１１０の模式的な上面図である。
　上述したように、ホルダ１３０は、筒形状であり、貫通孔１３０ｈを有する。図４Ａには図示しないが、ホルダ１３０の貫通孔１３０ｈには光学素子１２２（図２、図３）が挿入される。なお、図４Ａには、ホルダ１３０に光学素子１２２が挿入された際の光軸Ｐの位置に光軸Ｐを示す。また、ホルダ１３０は、固定体１１０（図２、図３、図４Ｂ）に挿入される。
　ホルダ１３０は、複数の側部と、隣接する側部を接続する接続部とを有する。詳細には、ホルダ１３０は、第１側部１３２と、第２側部１３４と、第３側部１３６と、第４側部１３８と、第１接続部１３３と、第２接続部１３５と、第３接続部１３７と、第４接続部１３９とを有する。
　第１側部１３２は、光学素子１２２に対して－Ｙ方向側に位置し、光学素子１２２の側面に沿ってＸ軸方向に延びる。第２側部１３４は、光学素子１２２に対して＋Ｘ方向側に位置し、光学素子１２２の側面に沿ってＹ軸方向に延びる。第３側部１３６は、光学素子１２２に対して＋Ｙ方向側に位置し、光学素子１２２の側面に沿ってＸ軸方向に延びる。第４側部１３８は、光学素子１２２に対して－Ｘ方向側に位置し、光学素子１２２の側面に沿ってＹ軸方向に延びる。
　第１側部１３２と第３側部１３６とは、互いに平行に配置される。第２側部１３４と第４側部１３８とは互いに平行に配置される。第１側部１３２、第２側部１３４、第３側部１３６および第４側部１３８は、光軸Ｐに対して周方向Ｓに、第１側部１３２、第２側部１３４、第３側部１３６および第４側部１３８の順に並んで配置される。また、第１側部１３２の外周面に第１磁石１８２が配置され、第３側部１３６の外周面に第２磁石１８４が配置され、第４側部１３８の外周面に第３磁石１８６が配置される。
　第１接続部１３３、第２接続部１３５、第３接続部１３７および第４接続部１３９は、第１側部１３２、第２側部１３４、第３側部１３６および第４側部１３８のうち、隣り合う側部を接続する。第１接続部１３３は、第１側部１３２と第２側部１３４との間に介在することで、第１側部１３２と第２側部１３４とを接続する。第２接続部１３５は、第２側部１３４と第３側部１３６との間に介在することで、第２側部１３４と第３側部１３６とを接続する。第３接続部１３７は、第３側部１３６と第４側部１３８との間に介在することで、第３側部１３６と第４側部１３８とを接続する。第４接続部１３９は、第４側部１３８と第１側部１３２との間に介在することで、第４側部１３８と第１側部１３２とを接続する。第１接続部１３３と第３接続部１３７とは、互いに平行に配置される。第２接続部１３５と第４接続部１３９とは、互いに平行に配置される。
　ホルダ１３０は、固定体１１０と対向する外周面１３０ｐを有する。外周面１３０ｐは、第１外側面１３２ｐと、第２外側面１３４ｐと、第３外側面１３６ｐと、第４外側面１３８ｐと、第１角部１３３ｐと、第２角部１３５ｐと、第３角部１３７ｐと、第４角部１３９ｐとを有する。
　第１外側面１３２ｐ、第２外側面１３４ｐ、第３外側面１３６ｐおよび第４外側面１３８ｐは、それぞれ第１側部１３２、第２側部１３４、第３側部１３６および第４側部１３８の外側側面である。また、第１角部１３３ｐ、第２角部１３５ｐ、第３角部１３７ｐおよび第４角部１３９ｐは、それぞれ第１接続部１３３、第２接続部１３５、第３接続部１３７および第４接続部１３９の外側側面である。第１角部１３３ｐは、第１外側面１３２ｐと第２外側面１３４ｐとの間に位置し、第２角部１３５ｐは、第２外側面１３４ｐと第３外側面１３６ｐとの間に位置する。第３角部１３７ｐは、第３外側面１３６ｐと第４外側面１３８ｐとの間に位置し、第４角部１３９ｐは、第４外側面１３８ｐと第１外側面１３２ｐとの間に位置する。
　揺動機構１４０は、固定体１１０と、ホルダ１３０の第１角部１３３ｐ、第２角部１３５ｐ、第３角部１３７ｐおよび第４角部１３９ｐのいずれかとの間に配置される。揺動機構１４０は、ホルダ１３０の隣接する外側面の間に位置する角部に配置されるため、光学ユニット１００の設計を大きく変更することなく固定体１１０に対する可動体１２０の摩擦を低減できる。
　ここでは、揺動機構１４０は、第１接続部１３３、第２接続部１３５、第３接続部１３７および第４接続部１３９の各々に配置される。揺動機構１４０は、複数の揺動部材を有する。揺動機構１４０は、第１揺動部材１４２と、第２揺動部材１４４と、第３揺動部材１４６と、第４揺動部材１４８とを含む。
　第１揺動部材１４２、第２揺動部材１４４、第３揺動部材１４６、第４揺動部材１４８は、周方向Ｓに沿って所定間隔を空けて並ぶ。本実施形態では、第１揺動部材１４２、第２揺動部材１４４、第３揺動部材１４６、第４揺動部材１４８のそれぞれが、周方向Ｓに沿って光軸Ｐに対して並び、隣り合う球体が光軸Ｐを中心として周方向Ｓに９０°の間隔を空けて配置される。
　ここでは、第１揺動部材１４２は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して＋Ｘ方向および－Ｙ方向側に位置し、第２揺動部材１４４は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して＋Ｘ方向および＋Ｙ方向側に位置する。また、第３揺動部材１４６は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して－Ｘ方向および＋Ｙ方向側に位置し、第４揺動部材１４８は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して－Ｘ方向および－Ｙ方向側に位置する。なお、本明細書において、第１揺動部材１４２、第２揺動部材１４４、第３揺動部材１４６および第４揺動部材１４８を総称して揺動機構１４０と記載することがある。
　第１揺動部材１４２は、第１球体１５２と、第１弾性体１６２と、第１保持部１７２とを有する。第１弾性体１６２は、固定体１１０に向けて第１球体１５２を押し、第１保持部１７２は、第１球体１５２を保持する。第２揺動部材１４４は、第２球体１５４と、第２弾性体１６４と、第２保持部１７４とを有する。第２弾性体１６４は、固定体１１０に向けて第２球体１５４を押し、第２保持部１７４は、第２球体１５４を保持する。
　また、第３揺動部材１４６は、第３球体１５６と、第３弾性体１６６と、第３保持部１７６とを有する。第３弾性体１６６は、固定体１１０に向けて第３球体１５６を押し、第３保持部１７６は、第３球体１５６を保持する。第４揺動部材１４８は、第４球体１５８と、第４弾性体１６８と、第４保持部１７８とを有する。第４弾性体１６８は、固定体１１０に向けて第４球体１５８を押し、第４保持部１７８は、第４球体１５８を保持する。
　本明細書において、第１球体１５２、第２球体１５４、第３球体１５６および第４球体１５８を総称して球体１５０と記載することがあり、第１弾性体１６２、第２弾性体１６４、第３弾性体１６６および第４弾性体１６８を総称して弾性体１６０と記載することがあり、第１保持部１７２、第２保持部１７４、第３保持部１７６および第４保持部１７８を総称して保持部１７０と記載することがある。
　複数の揺動部材は、第１角部１３３ｐに配置された第１揺動部材１４２と、第２角部１３５ｐに配置された第２揺動部材１４４とを含む。揺動機構１４０は、ホルダ１３０の隣接する２つの角部（第１角部１３３ｐおよび第２角部１３５ｐ）に対応する２つの揺動部材を含むため、固定体に対して可動体を安定的に支持できる。
　複数の揺動部材は、第３角部１３７ｐに配置された第３揺動部材１４６と、第４角部１３９ｐに配置された第４揺動部材１４８とをさらに含む。揺動機構１４０がホルダ１３０の４角に配置された４つの揺動部材（第１揺動部材１４２、第２揺動部材１４４、第３揺動部材１４６および第４揺動部材１４８）を含むため、固定体１１０に対して可動体１２０を安定的に支持できる。
　第１球体１５２は、ホルダ１３０の第１角部１３３ｐに配置され、第２球体１５４は、ホルダ１３０の第２角部１３５ｐに配置される。第３球体１５６は、ホルダ１３０の第３角部１３７ｐに配置され、第４球体１５８は、ホルダ１３０の第４角部１３９ｐに配置される。ホルダ１３０の第１角部１３３ｐ、第２角部１３５ｐ、第３角部１３７ｐおよび第４角部１３９ｐに第１球体１５２、第２球体１５４、第３球体１５６および第４球体１５８がそれぞれ配置されるため、可動体１２０は固定体１１０に対して滑らかに摺動できる。
　弾性体１６０は、ホルダ１３０と球体１５０との間に配置される。球体１５０が径方向内側に押されると、弾性体１６０は、球体１５０が径方向外側に押し返す。光軸Ｐと球体１５０の径方向外側との間の距離は距離Ｌ１である。なお、球体１５０をホルダ１３０に装着する際に、弾性体１６０は、球体１５０を径方向外側に押してもよい。この場合、弾性体１６０が球体１５０を径方向外側に押し出す。
　第１揺動部材１４２および第３揺動部材１４６は、光学素子１２２の光軸Ｐと交差する第１直線Ｌａ上に配置され、第２揺動部材１４４および第４揺動部材１４８は、光学素子１２２の光軸Ｐと交差し、第１直線Ｌａと直交する第２直線Ｌｂ上に配置される。このため、光学素子１２２の光軸Ｐのずれを抑制できる。
　図４Ｂに示すように、固定体１１０は、枠部１１１と、側部１１２とを有する。側部１１２は、第１側部１１２ａと、第２側部１１２ｂと、第３側部１１２ｃと、第４側部１１２ｄとを含む。
　第１側部１１２ａは、可動体１２０に対して－Ｙ方向側に位置し、Ｘ軸方向に延びる。第２側部１１２ｂは、可動体１２０に対して＋Ｘ方向側に位置し、Ｙ軸方向に延びる。第３側部１１２ｃは、可動体１２０に対して＋Ｙ方向側に位置し、Ｘ軸方向に延びる。第４側部１１２ｄは、可動体１２０に対して－Ｘ方向側に位置し、Ｙ軸方向に延びる。第１側部１１２ａ、第２側部１１２ｂ、第３側部１１２ｃおよび第４側部１１２ｄは、周方向Ｓに沿って第１側部１１２ａ、第２側部１１２ｂ、第３側部１１２ｃおよび第４側部１１２ｄの順に並んで接続される。本明細書の以下の説明において、第１側部１１２ａ、第２側部１１２ｂ、第３側部１１２ｃおよび第４側部１１２ｄで囲まれた空間を、固定体１１０の内部１１０Ｓと記載することがある。
　枠部１１１は、第１側部１１２ａ、第２側部１１２ｂ、第３側部１１２ｃおよび第４側部１１２ｄに対して＋Ｚ方向側から接続される。枠部１１１は、固定体１１０の内部１１０Ｓと外部とを繋ぐ開口部１１１ｈを有する。
　固定体１１０には、凹面１１０ｑが設けられる。凹面１１０ｑは、固定体１１０の内周面に設けられる。凹面１１０ｑは、周方向Ｓに延びる形状を有する。凹面１１０ｑは、凹面１１０ｑのうちのＺ軸方向の中央部が径方向外側へ凹む形状を有する。凹面１１０ｑは、湾曲して凹むことで、湾曲形状を有する。本実施形態では、凹面１１０ｑは、球面状に湾曲する。
　凹面１１０ｑは、第１側部１１２ａと第２側部１１２ｂとの間の接続部分の内側、第２側部１１２ｂと第３側部１１２ｃとの間の接続部分の内側、第３側部１１２ｃと第４側部１１ｃｂとの間の接続部分の内側、および、第４側部１１２ｄと第１側部１１２ａとの間の接続部分の内側にそれぞれ設けられる。
　複数の凹面１１０ｑが、周方向Ｓに沿って所定間隔を空けて並ぶ。本実施形態では、４つの凹面１１０ｑが、周方向Ｓに沿って光軸Ｐに対して並び、隣り合う凹面１１０ｑが光軸Ｐを中心として周方向Ｓに９０°の間隔を空けて配置される。
　固定体１１０は、切欠部１１０ｎを有する。切欠部１１０ｎは、固定体１１０の内面を径方向外側へ窪ませた形状を有する。本実施形態では、切欠部１１０ｎは、固定体１１０の凹面１１０ｑの一部を径方向外側へ窪ませた形状を有する。また、切欠部１１０ｎは、凹面１１０ｑと繋がる。なお、切欠部１１０ｎは、凹面１１０ｑと繋がっていなくてもよく、凹面１１０ｑに対して周方向Ｓに離隔した場所に配置されてもよい。
　切欠部１１０ｎは、固定体１１０のうち、＋Ｚ軸方向側に位置する部分に配置される。すなわち、切欠部１１０ｎは、固定体１１０のうち、光軸方向における光学素子１２２のレンズ１２４側に位置する部分に配置される。これにより、ＦＰＣ等の他の部品の組み立てが容易になる。
　ここでは、光軸Ｐと切欠部１１０ｎの径方向外側との間の距離Ｌ２は、距離Ｌ１とほぼ等しいか、距離Ｌ１よりもわずかに長い。これにより、球体１５０の配置されたホルダ１３０を固定体１１０に容易に挿入できる。
　また、光軸Ｐと凹面１１０ｑとの間の距離Ｌ３は、距離Ｌ１とほぼ等しいか、距離Ｌ１よりもわずかに短い。これにより、揺動機構１４０の配置されたホルダ１３０を固定体１１０に挿入すると、球体１５０が弾性体１６０を径方向内側に押すことになる。このため、弾性体１６０は、撓んで固定体１１０に向けて球体１５０を径方向外側に適度な力で押し返す。
　次に、図５を参照して本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図５は、本実施形態の光学ユニット１００の可動体１２０におけるホルダ１３０および揺動機構１４０の模式的な分解斜視図である。なお、図５では、揺動機構１４０の一例として、ホルダ１３０の第１接続部１３３に装着される第１揺動部材１４２を図示している。また、ホルダ１３０の第１部品１３０ｕを省略して示しているが、第１部品１３０ｕは、第２部品１３０ｄと対称な構成を有する。
　図５に示すように、揺動機構１４０は、球体１５０と、弾性体１６０と、保持部１７０とを有する。ここでは、揺動機構１４０は、ホルダ１３０に配置される。
　ホルダ１３０は、揺動機構１４０を配置するための収容部１３０ａを有する。収容部１３０ａは、ホルダ１３０の角部に位置する。詳細には、収容部１３０ａは、ホルダ１３０の第１接続部１３３、第２接続部１３５、第３接続部１３７および第４接続部１３９（図４Ａ）のそれぞれに設けられる。収容部１３０ａは、球体１５０を収容するための球体収容部１３０ｂと、弾性体１６０を固定するための弾性体固定部１３０ｃとを有する。弾性体固定部１３０ｃに固定された弾性体１６０は、球体収容部１３０ｂに収容された球体１５０を径方向外側に押す。
　球体１５０は、ホルダ１３０の球体収容部１３０ｂに配置される。詳細には、第１球体１５２、第２球体１５４、第３球体１５６および第４球体１５８は、ホルダ１３０の球体収容部１３０ｂ内に配置される。
　ホルダ１３０には、球体収容部１３０ｂとして球体１５０を収容する窪みが設けられる。窪みの直径は、球体１５０の直径とほぼ等しいか、球体の直径よりもわずかに大きい。球体収容部１３０ｂにおいて、球体１５０は、径方向Ｒに移動可能であることが好ましい。
　ホルダ１３０には、弾性体固定部１３０ｃとして弾性体１６０の形状に対応した窪みが設けられる。弾性体固定部１３０ｃの窪みの厚さは弾性体１６０とほぼ等しく、弾性体固定部１３０ｃにおいて、弾性体１６０が固定されることが好ましい。特に、弾性体固定部１３０ｃは、弾性体１６０の両端を固定することが好ましい。ただし、弾性体固定部１３０ｃは、弾性体１６０の一部を固定しないことが好ましい。例えば、弾性体固定部１３０ｃは、弾性体１６０のうち球体１５０と接触する部分を固定しないことが好ましい。
　図５において、ホルダ１３０の第１接続部１３３に、球体収容部１３０ｂと繋がる開口部１３０ｇが設けられる。開口部１３０ｇは、略円形状である。球体収容部１３０ｂに球体１５０が収容されると、球体１５０の一部が開口部１３０ｇから露出する。
　また、球体収容部１３０ｂにおいて球体１５０の動きが規制される。詳細には、球体１５０は、球体収容部１３０ｂの延びる方向に移動可能である。球体１５０は、少なくとも弾性体１６０を変形させながら球体収容部１３０ｂの径方向内側に向かって移動できる。一方で、球体１５０は、球体収容部１３０ｂの側面によって移動を規制される。このため、弾性体１６０が球体１５０を押すと、球体１５０は、ホルダ１３０の球体収容部１３０ｂに沿って特定の位置から固定体１１０に向けて押される。このように、球体１５０は、ホルダ１３０の特定の位置から固定体１１０に向けて押す。
　また、球体収容部１３０ｂは、径方向Ｒ（光軸Ｐから直線状に延びる方向）に延びる。光学素子１２２の光軸Ｐを中心とした径方向Ｒに沿って配置された球体１５０が固定体１１０を押すため、光学素子１２２の光軸Ｐのずれを抑制できる。
　図５に示すように、球体収容部１３０ｂは、開口部１３０ｇに繋がる。開口部１３０ｇは、略円形状である。なお、開口部１３０ｇの光軸Ｐに沿った長さは、球体１５０の直径よりも小さい。このため、このため、球体１５０がホルダ１３０の球体収容部１３０ｂから抜けることを抑制できる。
　弾性体１６０は、球体１５０を径方向外側に押す。例えば、弾性体１６０は、板バネ１６０Ｌから形成される。板バネ１６０Ｌは、光軸Ｐと直交する方向（周方向Ｓ）に両端から延びた延長部１６０ｅを有してもよい。典型的には、板バネ１６０Ｌの延長部１６０ｅは、弾性体固定部１３０ｃに固定される。
　保持部１７０は、弾性体１６０が球体１５０を押す状態に球体１５０を保持する。例えば、保持部１７０は、弾性体１６０に配置される。
　ここでは、保持部１７０は、弾性体１６０から突起した突起部１７０ａと、弾性体１６０に形成された開口部１７０ｂとを含む。突起部１７０ａは、球状である。突起部１７０ａは、弾性体１６０と同じ材料から形成されてもよく、弾性体１６０とは異なる材料から形成されてもよい。
　開口部１７０ｂは、弾性体１６０の略中央に位置する。開口部１７０ｂは、略円形状である。開口部１７０ｂの直径は、球体１５０の直径よりも小さい。このため、球体１５０の中心と弾性体１６０との距離を球体１５０の半径よりも短くすると、球体１５０を弾性体１６０の開口部１７０ｂに嵌めることができる。
　なお、保持部１７０は、ホルダ１３０の球体収容部１３０ｂに配置されてもよい。ホルダ１３０の球体収容部１３０ｂと保持部１７０とにより、球体収容部１３０ｂにおいて球体１５０をより適切な場所に配置できる。
　図５に示すように、突起部１７０ａは、第１突起物１７０ａ１と、第２突起物１７０ａ２と、第３突起物１７０ａ３とを含む。第１突起物１７０ａ１、第２突起物１７０ａ２および第３突起物１７０ａ３は、開口部１７０ｂの周囲に配置されることが好ましい。さらに、第１突起物１７０ａ１、第２突起物１７０ａ２および第３突起物１７０ａ３は、開口部１７０ｂの周囲に等間隔に配置されることが好ましい。
　なお、図５には、ホルダ１３０に第１球体１５２および第１弾性体１６２を装着する態様を図示したが、第２球体１５４、第３球体１５６および第４球体１５８および第２弾性体１６４、第３弾性体１６６および第４弾性体１６８も同様にホルダ１３０に装着される。
　なお、図５では、揺動機構１４０は、可動体１２０（ホルダ１３０）に配置され、可動体１２０が、球体１５０を収容する球体収容部１６０ｂと、弾性体１６０の一部を固定する弾性体固定部１３０ｃとを有したが、本実施形態はこれに限定されない。揺動機構１４０は、固定体１１０に配置されてもよい。この場合、固定体１１０が、球体１５０を収容する球体収容部と、弾性体１６０の一部を固定する弾性体固定部とを有することが好ましい。このように、固定体１１０または可動体１２０が弾性体１６０の一部を固定するとともに球体１５０を収容することにより、可動体１２０と固定体１１０との間に揺動機構１４０を配置できる。
　次に、図６Ａ～図６Ｃを参照して本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図６Ａは、本実施形態の光学ユニット１００における可動体１２０、揺動機構１４０および磁石１８０の模式的な斜視図であり、図６Ｂは、本実施形態の光学ユニット１００の模式的な上面図である。図６Ｂでは、蓋部１００Ｌを省略している。図６Ｃは、図６ＢのＶＩＣ－ＶＩＣ線に沿った光学ユニット１００の模式的な断面図である。
　図６Ａに示すように、可動体１２０は、薄型の略直方体形状を有する。可動体１２０は、光学素子１２２と、ホルダ１３０とを有する。ホルダ１３０は、枠形状を有しており、光学素子１２２は、ホルダ１３０内に配置される。
　図６Ｂに示すように、弾性体１６０は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して直交する方向に沿って球体１５０を押す。弾性体１６０が光学素子１２２の光軸Ｐに対して直交する方向に沿って球体１５０を押すため、光学素子１２２の光軸Ｐのずれを抑制できる。
　詳細には、第１弾性体１６２は、方向Ｄ１に沿って第１球体１５２を押す。ここでは、第１弾性体１６２は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して直交する方向Ｄ１に沿って第１球体１５２を押す。このため、第１球体１５２は、ホルダ１３０に対して方向Ｄ１に沿って移動できる。また、第２弾性体１６４は、方向Ｄ２に沿って第２球体１５４を押す。ここでは、第２弾性体１６４は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して直交する方向Ｄ２に沿って第２球体１５４を押す。このため、第２球体１５４は、ホルダ１３０に対して方向Ｄ２に沿って移動できる。
　同様に、第３弾性体１６６は、方向Ｄ３に沿って第３球体１５６を押す。ここでは、第３弾性体１６６は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して直交する方向Ｄ３に沿って第３球体１５６を押す。このため、第３球体１５６は、ホルダ１３０に対して方向Ｄ３に沿って移動できる。また、第４弾性体１６８は、方向Ｄ４に沿って第４球体１５８を押す。ここでは、第４弾性体１６８は、光学素子１２２の光軸Ｐに対して直交する方向Ｄ４に沿って第４球体１５８を押す。このため、第４球体１５８は、ホルダ１３０に対して方向Ｄ４に沿って移動できる。
　光学ユニット１００では、第１弾性体１６２が第１球体１５２を押す方向と、第２弾性体１６４が第２球体１５４を押す方向と、第３弾性体１６６が第３球体１５６を押す方向と、第４弾性体１６８が第４球体１５８を押す方向とは、光学素子１２２の光軸Ｐで交わる。第１弾性体１６２、第２弾性体１６４、第３弾性体１６６および第４弾性体１６８からの力が付与される方向の交点が光学素子１２２の光軸Ｐで交わるため、光学素子１２２の光軸Ｐのずれを抑制できる。
　このように、弾性体１６０により、ホルダ１３０に配置された球体１５０が固定体１１０を押すため、固定体１１０に対して可動体１２０の位置がずれることを抑制できる。このため、固定体１１０と可動体１２０との間の隙間を厳密に調整しなくても、可動体１２０は、磁石１８０とコイル１９０との間の駆動力に応じて滑らかに可動できる。
　図６Ｃに示すように、可動体１２０は、固定体１１０に対して径方向内側から径方向外側に押す。詳細には、第１弾性体１６２は、固定体１１０に向けて第１球体１５２を押す。また、第３弾性体１６６は、固定体１１０に向けて第３球体１５６を押す。なお、図６Ｃには、第１球体１５２、第１弾性体１６２、第３球体１５６および第３弾性体１６６を示したが、図６Ａに示した第２球体１５４、第２弾性体１６４、第４球体１５８および第４弾性体１６８も同様である。このように、弾性体１６０が固定体１１０に向けて球体１５０を押すため、固定体１１０に対して可動体１２０の位置がずれることを抑制できる。さらに、固定体１１０に対して可動体１２０側から付与される力が弱いため、固定体１１０に対して可動体１２０を滑らかに可動できる。
　また、光学ユニットの周囲温度が変化すると、各部材の熱膨係数の違いに起因して、可動体と固定体との隙間が変動することがある。しかしながら、本実施形態の光学ユニット１００では、仮に、光学ユニット１００の周囲温度が変化しても、弾性体１６０が固定体１１０に向けて球体１５０を押すため、固定体１１０に対して可動体１２０の位置がずれることを抑制できる。
　なお、図２～図６Ｃを参照した上述の説明では、揺動機構１４０が可動体１２０に配置され、固定体１１０は、球体１５０の球面に対応した凹の球面形状を有する凹面１１０ｑを有したが、本実施形態はこれに限定されない。揺動機構１４０が固定体１１０に配置され、可動体１２０は、球体１５０に対応する凹面を有してもよい。
　次に、図７Ａおよび図７Ｂを参照して本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図７Ａは、本実施形態の光学ユニット１００の模式的な上面図であり、図７Ｂは、光学ユニットの模式的な断面図である。図７Ａおよび図７Ｂは、揺動機構１４０が固定体１１０に配置され、可動体１２０が球体１５０の球面に対応した凹の球面形状を有する凹面１５０ｑを有する点を除いて、図６Ｂおよび図６Ｃを参照して説明した光学ユニット１００と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する記載を省略する。
　図７Ａおよび図７Ｂに示すように、揺動機構１４０は、固定体１１０に配置される。詳細には、固定体１１０に、球体１５０と、弾性体１６０と、保持部１７０とが配置される。ここでは、球体１５０は、固定体１１０の径方向内側に位置し、固定体１１０から径方向内側に突出する。
　例えば、固定体１１０は、２つの部品に分離可能である。詳細には、固定体１１０は、Ｚ軸方向一方側に位置する第１部品１１０ｕと、Ｚ軸方向他方側に位置する第２部品１１０ｄとに分離できる。固定体１１０は、第１部品１１０ｕと第２部品１１０ｄとから形成される。本実施形態の光学ユニット１００では、固定体１１０の第１部品１１０ｕと第２部品１１０ｄとを分離した状態で揺動機構１４０を所定の位置に装着する。その後、第２部品１１０ｄに第１部品１１０ｕを嵌めることにより、揺動機構１４０を装着した固定体１１０を作製できる。
　可動体１２０は、光学素子１２２およびホルダ１３０を備える。ホルダ１３０の４つの角部には接触部材１５０ａが配置される。ホルダ１３０は、接触部材１５０ａと単一の部材である。接触部材１５０ａは、ホルダ１３０から径方向外側に延びる。接触部材１５０ａの先端には、凹面１５０ｑが配置される。凹面１５０ｑは、凹の球面形状の一部を有することが好ましい。
　球体１５０は、固定体１１０の内周面に位置する。固定体１１０から突出する球体１５０は、可動体１２０側の凹面１５０ｑと接触しながら凹面１５０ｑの上を摺動する。凹面１５０ｑは、接触部材１５０ａの先端においてホルダ１３０に向かって径方向内側に湾曲し、球体１５０と接触する。接触部材１５０ａは、湾曲して突出する湾曲形状を有してもよい。
　なお、図２～図６Ｃを参照した上述の説明では、ホルダ１３０の第１接続部１３３、第２接続部１３５、第３接続部１３７および第４接続部１３９のそれぞれに第１揺動部材１４２、第２揺動部材１４４、第３揺動部材１４６および第４揺動部材１４８が配置されたが、本実施形態はこれに限定されない。揺動機構１４０は、第１接続部１３３、第２接続部１３５、第３接続部１３７および第４接続部１３９の一部に配置されてもよい。
　次に、図８Ａ～図８Ｃを参照して本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図８Ａは、本実施形態の光学ユニット１００における可動体１２０、揺動機構１４０および磁石１８０の模式的な斜視図であり、図８Ｂは、本実施形態の光学ユニット１００の模式的な上面図であり、図８Ｃは、図８ＢのＶＩＩＩＣ－ＶＩＩＩＣ線に沿った光学ユニット１００の模式的な断面図である。図８Ａ～図８Ｃは、ホルダ１３０の第３角部１３７ｐおよび第４角部１３９ｐに、第３揺動部材１４６および第４揺動部材１４８に代えてホルダ１３０と単一の部材である接触部材１５６ａおよび接触部材１５８ａが配置される点を除いて、図６Ａ～図６Ｃを参照して説明した光学ユニット１００と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する記載を省略する。
　図８Ａに示すように、可動体１２０は、光学素子１２２と、ホルダ１３０とを有し、可動体１２０に揺動機構１４０および磁石１８０が配置される。ここでは、揺動機構１４０は、第１角部１３３ｐに配置された第１揺動部材１４２と、第２角部１３５ｐに配置された第２揺動部材１４４とを含む。揺動機構１４０は、ホルダ１３０の隣接する２つの角部（第１角部１３３ｐおよび第２角部１３５ｐ）に対応する２つの揺動部材（第１揺動部材１４２および第２揺動部材１４４）を含むため、固定体１１０に対して可動体１２０を安定的に支持できる。
　図８Ｂに示すように、球体１５０は、第１球体１５２と、第２球体１５４とを含む。第１角部１３３ｐおよび第２角部１３５ｐには、第１球体１５２および第２球体１５４がそれぞれ配置され、第３角部１３７ｐおよび第４角部１３９ｐには、接触部材１５６ａおよび接触部材１５８ａが配置される。ここでは、第１球体１５２および第２球体１５４は、ホルダ１３０とは別部材であるのに対して、接触部材１５６ａおよび接触部材１５８ａは、ホルダ１３０と単一の部材である。例えば、接触部材１５６ａおよび接触部材１５８ａは、凸部を有する。
　弾性体１６０は、第１弾性体１６２と、第２弾性体１６４とを含む。第１弾性体１６２は、固定体１１０に向けて第１球体１５２を押す。第２弾性体１６４は、固定体１１０に向けて第２球体１５４を押す。このため、第１球体１５２は、方向Ｄ１に沿って移動可能であり、第２球体１５４は、方向Ｄ２に沿って移動可能である。ただし、接触部材１５６ａおよび接触部材１５８ａは、ホルダ１３０に固定されており、ホルダ１３０に対して移動しない。
　本実施形態では、ホルダ１３０の第１角部１３３ｐ、第２角部１３５ｐ、第３角部１３７ｐおよび第４角部１３９ｐのうちの隣接する２つの角部（第１角部１３３ｐおよび第２角部１３５ｐ）において弾性体１６０が球体１５０を固定体１１０に向けて押す。このため、固定体１１０に対して可動体１２０を小さい力で固定体１１０に対して可動体１２０を安定的に支持できる。
　さらに、第１弾性体１６２が第１球体１５２を押す方向と、第２弾性体１６４が第２球体１５４を押す方向とは、光学素子１２２の光軸Ｐで交わる。第１弾性体１６２および第２弾性体１６４からの力が付与される方向の交点が光学素子１２２の光軸Ｐで交わるため、光学素子１２２の光軸Ｐのずれを抑制できる。
　図８Ｃに示すように、可動体１２０は、固定体１１０に対して径方向内側から径方向外側に押す。詳細には、第１弾性体１６２は、固定体１１０に向けて第１球体１５２を押す。ただし、ここでは、第３球体１５６は、ホルダ１３０に固定されたままである。なお、図８Ｃには、第１球体１５２、第１弾性体１６２および第３球体１５６を示したが、図８Ｂに示した第２球体１５４、第２弾性体１６４および第４球体１５８も同様である。このように、弾性体１６０が固定体１１０に向けて球体１５０を押すため、固定体１１０に対して可動体１２０の位置がずれることを抑制できる。さらに、固定体１１０に対して可動体１２０側から付与される力が弱いため、固定体１１０に対して可動体１２０を滑らかに可動できる。
　本実施形態の光学ユニット１００では、ホルダ１３０の４つの角部（第１角部１３３ｐ、第２角部１３５ｐ、第３角部１３７ｐおよび第４角部１３９ｐ）のうち２つの角部（第１角部１３３ｐおよび第２角部１３５ｐ）に第１揺動部材１４２および第２揺動部材１４４が配置され、残りの２つの角部（第３角部１３７ｐおよび第４角部１３９ｐ）には、揺動部材は配置されない。このため、固定体１１０に対する可動体１２０の抵抗を低減でき、可動体１２０の駆動電力を低減できる。
　なお、図５に示した光学ユニット１００では、弾性体１６０は、直線状に延びる板バネを含んだが、本実施形態はこれに限定されない。板バネは、平坦部に対して屈曲してもよい。弾性体１６０は、屈曲された板バネの復元力を利用して球体１５０を押してもよい。
　次に、図９および図１０を参照して、本実施形態の光学ユニット１００において好適に用いられる揺動機構１４０を説明する。図９は、揺動機構１４０の模式的な斜視図である。
　図９に示すように、板バネ１６０Ｌは、平坦部１６０ｓと、平坦部１６０ｓに対して屈曲した屈曲部１６０ｔとを有する。ここでは、屈曲部１６０ｔは、平坦部１６０ｓから球体１５０に対して離れる方向に屈曲する。図９に示した揺動機構１４０では、平坦部１６０ｓから周方向に延びる延長部１６０ｅにおいて屈曲部１６０ｔが形成される。屈曲された板バネの復元力によって固定体１１０または可動体１２０に向けて球体を押す。
　さらに、図９に示した揺動機構１４０では、平坦部１６０ｓに開口部１７０ｂが設けられており、球体１５０は開口部１７０ｂに嵌まる。また、平坦部１６０ｓのうちの開口部１７０ｂの周囲に突起部となる第１突起物１７０ａ１、第２突起物１７０ａ２および第３突起物１７０ａ３が配置される。
　なお、図９に示した揺動機構１４０では、屈曲部１６０ｔは、平坦部１６０ｓから球体１５０に対して離れる方向に屈曲したが、本実施形態はこれに限定されない。屈曲部１６０ｔは、平坦部１６０ｓから球体１５０側に屈曲してもよい。
　次に、図１０を参照して、本実施形態の光学ユニット１００として好適に用いられる揺動機構１４０を説明する。図１０は、揺動機構１４０の模式的な斜視図である。
　図１０に示すように、板バネ１６０Ｌは、平坦部１６０ｓと、平坦部１６０ｓに対して屈曲した屈曲部１６０ｔとを有し、屈曲部１６０ｔは、平坦部１６０ｓから球体１５０側に屈曲する。屈曲された板バネ１６０Ｌの復元力によって固定体１１０または可動体１２０に向けて球体１５０を押す。
　さらに、図１０に示した揺動機構１４０では、平坦部１６０ｓから３つの屈曲部１６０ｔが屈曲されており、突起部となる第１突起物１７０ａ１、第２突起物１７０ａ２および第３突起物１７０ａ３が３つの屈曲部１６０ｔにそれぞれ配置される。
　なお、本実施形態の光学ユニット１００の用途の一例として図１にスマートフォン２００を図示したが、光学ユニット１００の用途はこれに限定されない。光学ユニット１００は、デジタルカメラまたはビデオカメラとして好適に用いられる。例えば、光学ユニット１００は、ドライブレコーダーの一部として用いられてもよい。あるいは、光学ユニット１００は、飛行物体（例えば、ドローン）のための撮影機に搭載されてもよい。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されず、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　１００　　光学ユニット
　１１０　　固定体
　１２０　　可動体
　１３０　　ホルダ
　１４０　　揺動機構
　１５０　　球体
　１６０　　弾性体
　１７０　　保持部
 

Claims (19)

  1. 　光学素子を有する可動体と、
    　前記可動体の周囲を囲む固定体と、
    　前記固定体に対して前記可動体を揺動可能に支持する揺動機構と
    を備え、
    　前記揺動機構は、
    　前記可動体および前記固定体のうちの一方と接触する球体と、
    　前記可動体および前記固定体のうちの一方に向かって前記球体を押す弾性体と、
    　前記可動体および前記固定体のうちの一方に対して前記球体を転がり可能に保持する保持部と
    を有する、光学ユニット。
  2. 　前記保持部は、前記弾性体に配置される、請求項１に記載の光学ユニット。
  3. 　前記保持部は、前記弾性体から突起した突起部を含む、請求項１または２に記載の光学ユニット。
  4. 　前記保持部は、前記弾性体に設けられた開口部を含む、請求項１から３のいずれかに記載の光学ユニット。
  5. 　前記突起部は、前記球体の配置される開口部の周囲に配置される、請求項３に記載の光学ユニット。
  6. 　前記弾性体は、前記光学素子の光軸に対して直交する方向に沿って前記可動体および前記固定体のうちの一方に向けて前記球体を押す、請求項１から５のいずれかに記載の光学ユニット。
  7. 　前記揺動機構は、前記可動体または前記固定体に配置される、請求項１から６のいずれかに記載の光学ユニット。
  8. 　前記可動体または前記固定体は、
    　前記弾性体の一部を固定する弾性体固定部と、
    　前記球体を収容する球体収容部と
    を有する、請求項７に記載の光学ユニット。
  9. 　前記弾性体は、板バネを含む、請求項１から８のいずれかに記載の光学ユニット。
  10. 　前記板バネは、平坦部と、前記平坦部に対して屈曲した屈曲部とを有する、請求項９に記載の光学ユニット。
  11. 　前記屈曲部は、前記平坦部から前記球体に対して離れる方向に屈曲する、請求項１０に記載の光学ユニット。
  12. 　前記屈曲部は、前記平坦部から前記球体側に屈曲する、請求項１０に記載の光学ユニット。
  13. 　前記揺動機構は、前記可動体に配置される、請求項１から１２のいずれかに記載の光学ユニット。
  14. 　前記球体の一部が前記可動体から露出する、請求項１３に記載の光学ユニット。
  15. 　前記可動体は、前記光学素子を保持するホルダをさらに有し、
    　前記揺動機構は、前記ホルダに配置され、
    　前記球体の一部は、前記ホルダから露出する、請求項１から１４のいずれかに記載の光学ユニット。
  16. 　前記ホルダは、
    　第１外側面と、
    　第２外側面と、
    　第３外側面と、
    　第４外側面と、
    　前記第１外側面と前記第２外側面との間に位置する第１角部と、
    　前記第２外側面と前記第３外側面との間に位置する第２角部と、
    　前記第３外側面と前記第４外側面との間に位置する第３角部と、
    　前記第４外側面と前記第１外側面との間に位置する第４角部と
    を有し、
    　前記揺動機構は、前記固定体と、前記ホルダの前記第１角部、前記第２角部、前記第３角部および前記第４角部のいずれかとの間に配置される、請求項１５に記載の光学ユニット。
  17. 　前記揺動機構は、
    　前記第１角部に配置された第１揺動部材と、
    　前記第２角部に配置された第２揺動部材と
    を含む、請求項１６に記載の光学ユニット。
  18. 　前記揺動機構は、
    　前記第３角部に配置された第３揺動部材と、
    　前記第４角部に配置された第４揺動部材と
    をさらに含む、請求項１７に記載の光学ユニット。
  19. 　前記第１揺動部材および前記第３揺動部材は、前記光学素子の光軸と交差する第１直線上に配置され、
    　前記第２揺動部材および前記第４揺動部材は、前記光学素子の光軸と交差し、前記第１直線と直交する第２直線上に配置される、請求項１８に記載の光学ユニット。
     
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