WO2022004010A1 - 光学ユニット - Google Patents

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WO2022004010A1
WO2022004010A1 PCT/JP2020/048292 JP2020048292W WO2022004010A1 WO 2022004010 A1 WO2022004010 A1 WO 2022004010A1 JP 2020048292 W JP2020048292 W JP 2020048292W WO 2022004010 A1 WO2022004010 A1 WO 2022004010A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact member
holder
magnetic material
optical unit
outer magnetic
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/048292
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
京史 大坪
智浩 江川
一宏 佐齋
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 WO2022004010A1 publication Critical patent/WO2022004010A1/ja

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    • 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 captured 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. It was
  • the image blur correction function may be deteriorated due to fatigue. In particular, if it is used intensively in a short period of time, deterioration due to fatigue will progress remarkably.
  • 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 suppressing deterioration of an image blur correction function.
  • An exemplary optical unit of the present invention comprises a fixed body and a movable body that is swingably supported with respect to the fixed body.
  • the movable body includes an optical element having an optical axis, a holder into which the optical element can be inserted, a contact member arranged in the holder and in contact with the fixed body, and an inner magnetic body provided in the contact member.
  • the inner magnetic body has an outer magnetic body located farther from the optical axis of the optical element than the inner magnetic body. At least one of the inner magnetic material and the outer magnetic material is a magnet.
  • the optical unit of the present invention can suppress deterioration of the image stabilization function.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an optical unit along the VIC-VIC line of FIG. 6B. It is a schematic partial enlarged sectional view of the optical unit of this embodiment. It is a schematic partial enlarged sectional view of the optical unit of this embodiment. It is a schematic partial enlarged sectional view of the optical unit of this embodiment. It is a schematic top view of the optical unit of this embodiment. It is a schematic cross-sectional view of the optical unit along the line VIIIB-VIIIB of FIG. 8A.
  • 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 a 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 application of 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 and a movable body 120.
  • the movable body 120 is swingably supported with respect to the fixed body 110.
  • the movable body 120 is inserted into the fixed body 110 and held by 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 has an optical element 130, a holder 140, a contact member 150, an inner magnetic body 160, and an outer magnetic body 170.
  • the optical element 130 has an optical axis P.
  • the holder 140 can insert the optical element 130.
  • the optical axis P of the optical element 130 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 130 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 a direction that intersects the optical axis P and is an 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 130, 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 130 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 130 is corrected by swinging (rotating) the movable body 120.
  • the optical element 130 has an optical axis P.
  • the optical axis P of the optical element 130 is parallel to the normal of the light incident surface of the optical element 130. Light from the optical axis P is incident on the optical element 130.
  • the optical element 130 has a lens 132 and a housing 134.
  • the optical element 130 may have an image pickup element in the housing 134.
  • the optical element 130 provided with the image pickup element is also called a camera module.
  • the holder 140 has a ring shape in which both ends in the Z-axis direction are open.
  • the holder 140 can insert the optical element 130.
  • the optical element 130 is attached to the inside of the holder 140.
  • the contact member 150 is arranged in the holder 140 and comes into contact with the fixed body 110.
  • the inner magnetic body 160 is provided on the contact member 150.
  • the outer magnetic body 170 is located farther from the optical axis P of the optical element 130 than the inner magnetic body 160 with respect to the inner magnetic body 160.
  • At least one of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 is a magnet. Since at least one of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 is a magnet, the inner magnetism in the movable body 120 due to the magnetic attraction between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170.
  • the contact member 150 provided on the body 160 comes into contact with the fixed body 110. Therefore, the movable body 120 can be stably supported with respect to the fixed body 110 by suppressing deterioration of the swing function.
  • 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 140, 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 formed 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 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 portion 110n connected to the concave surface 110q.
  • the notch 110n allows the holder 140 on which the contact member 150 is arranged to be easily inserted into the fixed body 110.
  • the optical element 130 has a lens 132 and a housing 134.
  • the housing 134 has a thin rectangular parallelepiped shape.
  • the lens 132 is arranged in the housing 134.
  • the lens 132 is arranged on the optical axis P at the center of one surface of the housing 134.
  • the optical axis P and the lens 132 face the subject, and light from a direction along the optical axis P is incident on the optical element 130.
  • An image sensor or the like may be built in the housing 134.
  • a flexible wiring board Flexible Printed Circuit: FPC
  • the signal captured by the optical element 130 is taken out to the outside via the FPC.
  • the holder 140 has a frame shape.
  • the holder 140 surrounds the optical element 130 from the outside.
  • the holder 140 is made of resin.
  • the holder 140 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 140 will be described later.
  • the contact member 150 comes into contact with the fixed body 110.
  • the contact member 150 projects from the holder 140 toward the fixed body 110. At least a portion of the contact member 150 is located on the outer surface of the holder 140. Specifically, at least a portion of the contact member 150 is located on the outer surface of the corner of the holder 140.
  • the contact member 150 preferably slides with respect to the fixed body 110. In this case, the contact member 150 preferably has a cylindrical shape. As a result, the movable body can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • the contact member 150 has a hemispherical portion.
  • the contact member 150 has a convex portion 150p.
  • the convex portion 150p is located on the radial outer side of the contact member 150.
  • the convex portion 150p projects radially outward from the holder 140 and comes into contact with the fixed body 110.
  • the convex portion 150p may have a curved shape that is curved and protrudes.
  • the convex portion 150p is curved in a spherical shape.
  • At least a part of the contact member 150 is provided as a member different from the holder 140 and is movable with respect to the holder 140.
  • the contact member 150 is composed of a member different from the holder 140.
  • this embodiment is not limited to this.
  • At least a part of the contact member 150 may be made of the same member as the holder 140. The details of the configuration of the contact member 150 will be described later.
  • the outer magnetic body 170 is located farther from the optical axis P of the optical element 130 than the inner magnetic body 160 with respect to the inner magnetic body 160. At least one of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 is a magnet. The inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 attract each other by magnetic interaction.
  • At least one of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 may be a permanent magnet. Since at least one of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 is a permanent magnet, it is possible to eliminate the need for power supply to the magnetic body and replacement or replacement of the magnetic body.
  • the inner magnetic body 160 is provided on the contact member 150. Typically, it is attached to the contact member 150.
  • the inner magnetic body 160 is arranged so as not to be removable with respect to the contact member 150.
  • the inner magnetic material 160 may be adhered to the contact member 150 with an adhesive.
  • the inner magnetic material 160 may be welded to the contact member 150.
  • the inner magnetic body 160 may be arranged inside the contact member 150 and covered with the contact member 150.
  • the inner magnetic body 160 may be placed in a mold for the contact member 150 when molding the contact member 150, and the inner magnetic body 160 may be molded together with the contact member 150. It was
  • the outer magnetic body 170 is located farther from the optical axis P of the optical element 130 than the inner magnetic body 160 with respect to the inner magnetic body 160.
  • the inner magnetic body 160 is arranged on the contact member 150 and is movable with respect to the holder 140.
  • the outer magnetic material 170 is preferably fixed to the holder 140.
  • the outer magnetic material 170 is preferably arranged at a fixed position with respect to the holder 140.
  • the outer magnetic body 170 is arranged with respect to the inner magnetic body 160.
  • the optical unit 100 may have a plurality of inner magnetic materials 160 and outer magnetic materials 170 as a pair. Further, in the pair of inner magnetic body 160 and outer magnetic body 170, the inner magnetic body 160 may be formed from one magnetic body, and the outer magnetic body 170 may be formed from two or more magnetic materials. Alternatively, the inner magnetic material 160 may be formed of two or more magnetic materials, and the outer magnetic material 170 may be formed of one magnetic material.
  • At least one of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 is a magnet.
  • the inner magnetic body 160 may be a magnet and the outer magnetic body 170 may be a soft magnetic material.
  • magnetic attraction between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 can be realized with a simple configuration at low cost.
  • the inner magnetic material 160 may be a soft magnetic material and the outer magnetic material 170 may be a magnet.
  • both the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 may be magnets. It is preferable that one of the inner magnetic material 160 and the outer magnetic material 170 is a magnet and the other is a soft magnetic material. Thereby, the magnetic attraction force between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 can be finely adjusted.
  • the magnetic attraction between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 causes the inner magnetic body 160 to become the inner magnetic body 160 in the movable body 120.
  • the provided contact member 150 comes into contact with the fixed body 110. Therefore, the movable body 120 can be stably supported with respect to the fixed body 110.
  • the movable body 120 moves smoothly with respect to the fixed body 110. Therefore, it is preferable that the magnetic interaction between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 is small.
  • 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 140, 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 different with respect to the magnetizing polarization line 182b extending in the optical axis direction along the Z-axis direction.
  • 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 differently magnetized 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 portion 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 132 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 contact member 150 has a convex portion 150p protruding from the fixed body 110. Since the contact member 150 of the movable body 120 has the convex portion 150p, the movable body 120 can be made thinner than the length along the optical axis P of the concave surface 150q.
  • the convex portion 150p has a part of a spherical surface. As a result, the movable body 120 can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • the fixed body 110 has a concave surface 110q in a region in contact with the convex portion 150p of the contact member 150. As a result, 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. As a result, the movable body 120 can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • the fixed body 110 has a notch portion 110n connected to the concave surface 110q.
  • the movable body 120 can be easily attached to the fixed body 110 by the notch 110n connected to the concave surface 110q of the fixed body 110.
  • FIG. 4A is a schematic top view of the holder 140, the contact member 150, the inner magnetic body 160, the outer magnetic body 170, and the magnet 180
  • FIG. 4B is a schematic top view of the fixed body 110.
  • the holder 140 has a tubular shape and has a through hole 140h.
  • the optical element 130 (FIGS. 2 and 3) is inserted into the through hole 140h of the holder 140.
  • FIG. 4A shows the optical axis P at the position of the optical axis P when the optical element 130 is inserted into the holder 140.
  • the holder 140 has a plurality of side portions and a connecting portion that connects adjacent side portions. Specifically, the holder 140 includes a first side portion 142, a second side portion 144, a third side portion 146, a fourth side portion 148, a first connection portion 143, and a second connection portion 145. It has a third connection portion 147 and a fourth connection portion 149.
  • the first side portion 142 is located on the ⁇ Y direction side with respect to the optical element 130, and extends in the X-axis direction along the side surface of the optical element 130.
  • the second side portion 144 is located on the + X direction side with respect to the optical element 130 and extends in the Y-axis direction along the side surface of the optical element 130.
  • the third side portion 146 is located on the + Y direction side with respect to the optical element 130 and extends in the X-axis direction along the side surface of the optical element 130.
  • the fourth side portion 148 is located on the ⁇ X direction side with respect to the optical element 130 and extends in the Y-axis direction along the side surface of the optical element 130.
  • the first side portion 142 and the third side portion 146 are arranged in parallel with each other.
  • the second side portion 144 and the fourth side portion 148 are arranged in parallel with each other.
  • the first side portion 142, the second side portion 144, the third side portion 146, and the fourth side portion 148 are located in the circumferential direction S with respect to the optical axis P, the first side portion 142, the second side portion 144, and the third side portion.
  • the side portions 146 and the fourth side portion 148 are arranged side by side in this order.
  • first magnet 182 is arranged on the outer peripheral surface of the first side portion 142
  • second magnet 184 is arranged on the outer peripheral surface of the third side portion 146
  • third magnet 186 is arranged on the outer peripheral surface of the fourth side portion 148. Be placed.
  • the first connection portion 143, the second connection portion 145, the third connection portion 147, and the fourth connection portion 149 are among the first side portion 142, the second side portion 144, the third side portion 146, and the fourth side portion 148. , Connect adjacent sides.
  • the first connecting portion 143 connects the first side portion 142 and the second side portion 144 by interposing between the first side portion 142 and the second side portion 144.
  • the second connecting portion 145 connects the second side portion 144 and the third side portion 146 by interposing between the second side portion 144 and the third side portion 146.
  • the third connecting portion 147 connects the third side portion 146 and the fourth side portion 148 by interposing between the third side portion 146 and the fourth side portion 148.
  • the fourth connecting portion 149 connects the fourth side portion 148 and the first side portion 142 by interposing between the fourth side portion 148 and the first side portion 142.
  • the first connection portion 143 and the third connection portion 147 are arranged in parallel with each other.
  • the second connection portion 145 and the fourth connection portion 149 are arranged in parallel with each other.
  • the contact member 150 is arranged in each of the first connection portion 143, the second connection portion 145, the third connection portion 147, and the fourth connection portion 149.
  • the contact member 150 includes a first contact member 152, a second contact member 154, a third contact member 156, and a fourth contact member 158.
  • the first contact member 152, the second contact member 154, the third contact member 156, and the fourth contact member 158 are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction S.
  • the convex portions 150p of the first contact member 152, the second contact member 154, the third contact member 156, and the fourth contact member 158 are aligned with respect to the optical axis P along the circumferential direction S.
  • Adjacent convex portions 150p are arranged with an interval of 90 ° in the circumferential direction S about the optical axis P.
  • the first contact member 152 is located on the + X direction and the ⁇ Y direction side with respect to the optical axis P of the optical element 130
  • the second contact member 154 is located in the + X direction with respect to the optical axis P of the optical element 130. And located on the + Y direction side.
  • the third contact member 156 is located on the ⁇ X direction and the + Y direction side with respect to the optical axis P of the optical element 130
  • the fourth contact member 158 is in the ⁇ X direction with respect to the optical axis P of the optical element 130. And is located on the -Y direction side.
  • the first contact member 152, the second contact member 154, the third contact member 156, and the fourth contact member 158 may be collectively referred to as the contact member 150.
  • first contact member 152 and the second contact member 154 are separate members from the holder 140 and are movable with respect to the holder 140.
  • the third contact member 156 and the fourth contact member 158 are a single member with the holder 140 and are fixed to the holder 140.
  • the inner magnetic body 160 includes a first inner magnetic body 162 and a second inner magnetic body 164.
  • the first inner magnetic body 162 is located on the + X direction and the ⁇ Y direction side with respect to the optical axis P of the optical element 130
  • the second inner magnetic body 164 is located with respect to the optical axis P of the optical element 130. It is located on the + X and + Y directions.
  • the first inner magnetic body 162 is arranged on the first contact member 152.
  • the second inner magnetic body 164 is arranged on the second contact member 154.
  • the first inner magnetic material 162 and the second inner magnetic material 164 may be collectively referred to as the inner magnetic material 160.
  • the outer magnetic body 170 includes a first outer magnetic body 172 and a second outer magnetic body 174.
  • the first outer magnetic body 172 is located on the + X direction and the ⁇ Y direction side with respect to the optical axis P of the optical element 130
  • the second outer magnetic body 174 is located with respect to the optical axis P of the optical element 130. It is located on the + X and + Y directions.
  • the first outer magnetic body 172 is arranged radially outside the first inner magnetic body 162 with respect to the first inner magnetic body 162.
  • the second outer magnetic body 174 is arranged radially outside the second inner magnetic body 164 with respect to the second inner magnetic body 164.
  • the first outer magnetic material 172 and the second outer magnetic material 174 may be collectively referred to as the outer magnetic material 170.
  • each of the first outer magnetic material 172 and the second outer magnetic material 174 includes a pair of magnetic materials. That is, the first outer magnetic body 172 includes a magnetic body 172a and a magnetic body 172b, and the second outer magnetic body 174 includes a magnetic body 174a and a magnetic body 174b. As a result, magnetic attraction between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 can be realized with a simple configuration.
  • the first inner magnetic body 162 arranged on the first contact member 152 is attracted to the first outer magnetic body 172 by the magnetic attraction force between the first inner magnetic body 162 and the first outer magnetic body 172, and the first one is attracted to the first outer magnetic body 172.
  • the contact member 152 is extruded toward the fixed body 110.
  • the magnetic attraction between the second inner magnetic body 164 and the second outer magnetic body 174 attracts the second inner magnetic body 164 arranged on the second contact member 154 to the second outer magnetic body 174.
  • the second contact member 154 is extruded toward the fixed body 110.
  • the holder 140 has an inner peripheral surface 140i that holds the optical element 130.
  • the inner peripheral surface 140i is located in the through hole 140h.
  • the inner peripheral surface 140i includes a first inner side surface 142i, a second inner side surface 144i, a third inner side surface 146i, a fourth inner side surface 148i, a first corner portion 143i, a second corner portion 145i, and a third. It has a corner portion 147i and a fourth corner portion 149i.
  • the first inner side surface 142i, the second inner side surface 144i, the third inner side surface 146i and the fourth inner side surface 148i are of the first side portion 142, the second side portion 144, the third side portion 146 and the fourth side portion 148, respectively.
  • the first corner portion 143i, the second corner portion 145i, the third corner portion 147i and the fourth corner portion 149i are the first connection portion 143, the second connection portion 145, the third connection portion 147 and the fourth connection portion, respectively.
  • the first corner portion 143i is located between the first inner side surface 142i and the second inner side surface 144i
  • the second corner portion 145i is located between the second inner side surface 144i and the third inner side surface 146i.
  • the third corner portion 147i is located between the third inner side surface 146i and the fourth inner side surface 148i
  • the fourth corner portion 149i is located between the fourth inner side surface 148i and the first inner side surface 142i.
  • the first contact member 152 is arranged at the first corner portion 143i of the holder 140, and the second contact member 154 is arranged at the second corner portion 145i of the holder 140.
  • the third contact member 156 is arranged at the third corner portion 147i of the holder 140, and the fourth contact member 158 is arranged at the fourth corner portion 149i of the holder 140.
  • the first contact member 152, the second contact member 154, the third contact member 156 and the fourth contact member 158 are attached to the first corner portion 143i, the second corner portion 145i, the third corner portion 147i and the fourth corner portion 149i of the holder 140.
  • the movable body 120 can slide smoothly with respect to the fixed body 110.
  • the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 magnetically attract each other. Therefore, when an external force other than the magnetic force is not generated in the contact member 150 on which the inner magnetic body 160 is arranged, the contact member 150 moves radially outward and between the optical axis P and the convex portion 150p of the contact member 150.
  • the distance L1 is the longest. It was
  • 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 arranged 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 132 side of the optical element 130 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 substantially equal to or slightly shorter than the distance L1.
  • the holder 140 is inserted into the fixed body 110 with the contact member 150, the inner magnetic body 160, and the outer magnetic body 170 mounted on the holder 140 shown in FIG. 4A. After that, the optical element 130 is inserted into the holder 140.
  • the optical unit 100 can be manufactured as described above.
  • FIGS. 5A and 5B are schematic exploded perspective views of the holder 140, the contact member 150, the inner magnetic body 160, and the outer magnetic body 170 in the movable body 120 of the optical unit 100 of the present embodiment.
  • the contact member 150, the inner magnetic body 160, and the outer magnetic body 170 the first contact member 152 and the first inner magnetic body 162 mounted on the first connection portion 143 of the holder 140.
  • the first outer magnetic material 172 is illustrated.
  • the holder 140 has a through hole 140q connecting the inside and the outside of the holder 140.
  • the through hole 140q is located at a corner of the holder 140.
  • the through holes 140q are provided in each of the first connection portion 143 and the second connection portion 145 (FIG. 4A) of the holder 140.
  • a through hole 140q is provided in the first connection portion 143 of the holder 140, and the inside and the outside of the holder 140 are connected via the through hole 140q.
  • the diameter of at least a part of the contact member 150 is smaller than the size of the through hole 140q (length in the Z-axis direction). Therefore, the contact member 150 is inserted into the through hole 140q from the inside of the holder 140.
  • the outer magnetic material 170 is preferably fixed in the holder 140. As a result, the contact member 150 arranged on the inner magnetic body 160 can be pulled out in a certain direction.
  • the outer magnetic body 170 has a first sphere 170a and a second sphere 170b.
  • the holder 140 has an outer magnetic material accommodating portion 140a and an outer magnetic material accommodating portion 140b for accommodating the outer magnetic material 170.
  • the first connection portion 143 of the holder 140 is provided with an outer magnetic material accommodating portion 140a and an outer magnetic material accommodating portion 140b.
  • the first sphere 170a and the second sphere 170b are spherical, respectively, and the outer magnetic material accommodating portion 140a and the outer magnetic material accommodating portion 140b are recesses, respectively.
  • the recesses of the outer magnetic material accommodating portion 140a and the outer magnetic material accommodating portion 140b have a width corresponding to the diameters of the first sphere 170a and the second sphere 170b.
  • the first sphere 170a is inserted into the outer magnetic material accommodating portion 140a
  • the second sphere 170b is inserted into the outer magnetic material accommodating portion 140b.
  • the outer magnetic material 170 can be accommodated in the holder 140 with a simple structure.
  • the positions of the inserted first sphere 170a and second sphere 170b on the optical axis P are substantially equal to the positions of the inner magnetic body 160 on the optical axis P.
  • the outer magnetic material accommodating portion 140a and the outer magnetic material accommodating portion 140b are separated from the through hole 140q, but the outer magnetic material accommodating portion 140a and the outer magnetic material accommodating portion 140b are It may be connected to the through hole 140q.
  • the length (ha) of the outer magnetic material 170 along the optical axis P is substantially equal to the length (hb) of the inner magnetic material along the optical axis P.
  • the length of the outer magnetic body 170 along the optical axis P is 0.8 times or more and 1.2 times or less the length of the inner magnetic body 160 along the optical axis P.
  • the projection point 160p in which the center of the inner magnetic body 160 is projected perpendicularly to the optical axis P overlaps with the projection point 170p in which the center of the outer magnetic body 170 is projected perpendicularly to the optical axis P.
  • the projection point 170p is a point where the center of the first sphere 170a is projected perpendicular to the optical axis P and a point where the center of the second sphere 170b is projected perpendicular to the optical axis P.
  • the projection point 170p overlaps with the projection point 160p in which the center of the inner magnetic body 160 is projected perpendicularly to the optical axis P.
  • the outer magnetic body 170 includes a first sphere 170a and a second sphere 170b.
  • the holder 140 is provided with a first recess in which the first sphere 170a is arranged and a second recess in which the second sphere 170b is arranged.
  • the contact member 150 comes into contact with the fixed body 110, the contact member 150 is located between the first sphere 170a and the second sphere 170b. In this way, the position of the outer magnetic body 170 can be fixed in the holder 140, and the contact member 150 can be pushed toward the fixed body 110 with a simple configuration.
  • the outer magnetic body 170 is composed of a plurality of magnetic bodies, and the outer magnetic body 170 may be smaller than the inner magnetic body 160. Since the inner magnetic body 160 provided on the contact member 150 can be attracted to the outer magnetic body 170 smaller than the inner magnetic body 160, the contact member 150 can be attracted to the holder 140 in a specific direction.
  • the contact member 150 is arranged in the through hole 140q of the holder 140. Specifically, the first contact member 152 and the second contact member 154 are arranged in the through hole 140q of the holder 140.
  • the movement of the contact member 150 is restricted. Specifically, the contact member 150 is movable in the extending direction of the through hole 140q, while the movement is restricted by the side surface of the through hole 140q. Due to the magnetic attraction of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170, a force is applied to the contact member 150 from a specific position along the through hole 140q of the holder 140 toward the fixed body 110. In this way, the contact member 150 is pulled out from the specific position of the holder 140 toward the fixed body 110.
  • the inner magnetic body 160 extends in the circumferential direction S orthogonal to the optical axis P.
  • the inner magnetic body 160 has one end 160a extending in the circumferential direction S and the other end 160b.
  • the polarity of the end 160a is different from the polarity of the end 160b.
  • the inner magnetic body 160 is magnetized on the outer side by utilizing both ends of the inner magnetic body 160 having different polarities. It can be magnetically attracted to the body 170.
  • the through hole 140q extends in the radial direction R (direction extending linearly from the optical axis P). Since the contact member 150 arranged along the radial direction R about the optical axis P of the optical element 130 pushes the fixed body 110, the deviation of the optical axis P of the optical element 130 can be suppressed.
  • the contact member 150 preferably has a small diameter portion 150s and a large diameter portion 150t.
  • the small diameter portion 150s has a cylindrical shape.
  • the length (for example, the diameter of the circle) along the direction orthogonal to the optical axis P of the large diameter portion 150t is the length along the circumferential direction S of the small diameter portion 150s (for example, of the circle). Greater than (diameter).
  • the length of the small diameter portion 150s along the circumferential direction S is smaller than the length of the through hole 140q along the circumferential direction S, and the length of the through hole 140q along the circumferential direction S is the circumferential direction of the large diameter portion 150t. It is smaller than the length along S.
  • the small diameter portion 150s has a cylindrical shape, but the present embodiment is not limited to this.
  • the small diameter portion 150s may have a quadrangular prism shape.
  • the inner magnetic body 160 is arranged in the large diameter portion 150t. Therefore, even if a magnetic material larger than the small diameter portion 150s is used as the inner magnetic material 160, it can be stably arranged.
  • a part of the small diameter portion 150s of the contact member 150 is located in the through hole 140q of the holder 140. Therefore, it is possible to prevent the contact member 150 from coming off the holder 140.
  • the straight line connecting the optical axis P of the optical element 130 and the outer magnetic body 170 at the shortest distance is It also overlaps with the inner magnetic material 160.
  • the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 are arranged on a linear line extending in the radial direction extending from the optical axis P in this way, the magnetic action between the outer magnetic body 170 and the inner magnetic body 160 can be effectively utilized.
  • the fixed body 110 can be pushed in the radial direction R with respect to the optical axis P of the optical element 130.
  • FIG. 5A and 5B show a mode in which the first contact member 152, the first inner magnetic body 162, and the first outer magnetic body 172 are mounted on the holder 140, but the second contact member 154 and the second inner side are shown.
  • the magnetic body 164 and the second outer magnetic body 174 are also mounted on the holder 140 in the same manner.
  • FIG. 6A is a schematic perspective view of the movable body 120 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.
  • 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 130, a holder 140, a contact member 150, an inner magnetic body 160, and an outer magnetic body 170.
  • the holder 140 has a frame shape, and the optical element 130 is arranged in the holder 140.
  • the first contact member 152 and the second contact member 154 are separate members from the holder 140, whereas the third contact member 156 and the fourth contact member 158 are a single member with the holder 140. ..
  • the contact member 150 is pulled out along the direction orthogonal to the optical axis P of the optical element 130 by the magnetic force between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170. Since the contact member 150 is pushed along the direction orthogonal to the optical axis P of the optical element 130, the deviation of the optical axis P of the optical element 130 can be suppressed.
  • the first outer magnetic body 172 pulls out the first contact member 152 together with the first inner magnetic body 162 along the direction D1.
  • the first outer magnetic body 172 pulls out the first contact member 152 along the direction D1 orthogonal to the optical axis P of the optical element 130. Therefore, the first contact member 152 can move along the direction D1 with respect to the holder 140.
  • the second outer magnetic body 174 pulls out the second contact member 154 together with the second inner magnetic body 164 along the direction D2.
  • the second outer magnetic body 174 pulls out the second contact member 154 along the direction D2 orthogonal to the optical axis P of the optical element 130. Therefore, the second contact member 154 can move along the direction D2 with respect to the holder 140.
  • the direction in which the first outer magnetic body 172 pulls out the first contact member 152 and the direction in which the second outer magnetic body 174 pulls out the second contact member 154 intersect at the optical axis P of the optical element 130. Since the intersections of the first outer magnetic body 172 and the second outer magnetic body 174 in the direction in which the force is applied intersect at the optical axis P of the optical element 130, the deviation of the optical axis P of the optical element 130 can be suppressed.
  • the contact member 150 arranged in the holder 140 pushes the fixed body 110 due to the magnetic interaction between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170, so that the movable body 120 is opposed to the fixed body 110. It is possible to prevent the position of the magnetism from shifting. Therefore, 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 first outer magnetic body 172 pulls out the first contact member 152 radially outward together with the first inner magnetic body 162, and the second outer magnetic body 174 makes a second contact with the second inner magnetic body 164.
  • the member 154 is pulled out radially outward.
  • two adjacent corners (first corner 143i and second corner) of the first corner 143i, the second corner 145i, the third corner 147i, and the fourth corner 149i of the holder 140 In the portion 145i) the contact member 150 is pulled out 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 movable body 120 is pushed from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction with respect to the fixed body 110.
  • the first outer magnetic body 172 pulls out the first contact member 152 toward the fixed body 110.
  • FIG. 6C shows the first contact member 152, the first inner magnetic body 162, and the first outer magnetic body 172, the second contact member 154, the second inner magnetic body 164, and the second inner magnetic body 172 shown in FIG. 6A are shown.
  • the outer magnetic body 170 pulls out the contact member 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 to the fixed body 110 from the movable body 120 side is weak, the movable body 120 can be smoothly moved with respect to the fixed body 110.
  • first contact member 152 and 158 of the first contact member 152, the second contact member 154, the third contact member 156, and the fourth contact member 158 of the movable body 120 are used.
  • the second contact member 154) is pulled out by the outer magnetic body 170, while the other two contact members (third contact member 156 and fourth contact member 158) are not pulled out. Therefore, the resistance of the movable body 120 to the fixed body 110 can be reduced, and the driving power for driving the movable body 120 can be reduced.
  • 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 outer magnetic body 170 pulls out the contact member 150 toward the fixed body 110, so that it is movable with respect to the fixed body 110. It is possible to prevent the position of the body 120 from shifting.
  • FIGS. 7A to 7C are partially enlarged portions of the optical unit 100.
  • the vicinity of the first connection portion 143 of the holder 140 is enlarged.
  • the distance (interval distance) between the fixed body 110 and the holder 140 along the radial direction R is L1.
  • the contact member 150 when the contact member 150 is arranged at the first connection portion 143 of the holder 140, the contact member 150 can move along the radial direction R until it comes into contact with the optical element 130.
  • the length of the contact member 150 protruding from the holder 140 when the contact member 150 comes into contact with the optical element 130 is L2, and at this time, the length L2 is smaller than the distance L1.
  • the contact member 150 when the fixed body 110 is not arranged, the contact member 150 can move radially outward along the radial direction R.
  • the contact member 150 can move radially outward until the inner magnetic body 160 comes into contact with the holder 140.
  • the length of the contact member 150 protruding from the holder 140 when the contact member 150 moves outward in the radial direction to the maximum is L3, and this length L3 is shorter than the distance L1.
  • the amount of protrusion (length L2) of the contact member 150 protruding from the holder 140 when the contact member 150 is located at the innermost position in the holder 140 is the direction in which the contact member 150 protrudes toward the holder 140.
  • the spacing distance (L2) is shorter than the spacing distance (L2) between the fixed body 110 and the holder 140 along the above, and the spacing distance (L2) is such that when the contact member 150 is located on the outermost side in the holder 140, the contact member 150 is located. It is smaller than the protrusion amount (L3) protruding from the holder 140.
  • the contact member 150 can not only apply a force to the fixed body 110 but also have a damper function.
  • the contact member 150 has a convex portion 150p, and the fixed body 110 has a concave surface 110q corresponding to the convex portion 150p, and the convex portion on the movable body 120 side.
  • the portion 150p slides with respect to the concave surface 110q on the fixed body 110 side, but the present embodiment is not limited to this.
  • the contact member 150 has a concave surface, and the fixed body 110 has a convex portion corresponding to the concave surface of the contact member 150, and the convex portion on the fixed body 110 side may slide with respect to the concave surface on the movable body 120 side. ..
  • FIG. 8A is a schematic top view of the optical unit 100 of the present embodiment
  • FIG. 8B is a schematic cross-sectional view of the optical unit along the line VIIIB-VIIIB of FIG. 8A
  • 8A and 8B are similar to the optical unit 100 described with reference to FIGS. 6B and 6C, except that the contact member 150 has a concave surface radially outward and the fixed body 110 has a convex portion. It has a configuration, and duplicate descriptions are omitted to avoid redundancy.
  • the convex portion 110p is arranged on the surface of the fixed body 110 facing the movable body 120.
  • the convex portion 110p preferably has a hemispherical shape.
  • the movable body 120 of the optical unit 100 includes an optical element 130, a holder 140, a contact member 150, an inner magnetic body 160, an outer magnetic body 170, and a magnet 180.
  • the contact member 150 has a concave surface 150q on the outer side in the radial direction. Again, the magnetic force of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 pushes the contact member 150 toward the fixed body 110.
  • the convex portion 110p of 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 convex portion 110p is located on the inner peripheral surface of the fixed body 110.
  • the convex portion 110p projects radially inward toward the holder 140 and comes into contact with the contact member 150.
  • the convex portion 110p may have a curved shape that is curved and protrudes.
  • the convex portion 110p is curved in a spherical shape.
  • the concave surface 110q has a part of the concave spherical shape.
  • the contact member 150 arranged in the first connection portion 143 and the second connection portion 145 of the holder 140 is referred to. Although it is pushed toward the fixed body 110 by the magnetic force of the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170, the present embodiment is not limited to this.
  • the contact members 150 arranged in the first connection portion 143, the second connection portion 145, the third connection portion 147, and the fourth connection portion 149 of the holder 140 are fixed by the magnetic force between the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170. It may be pushed towards the body 110.
  • the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 may not be arranged at each of the connecting portions (for example, the first connecting portion 143 and the third connecting portion 147) facing each other via the optical axis P of the holder 140.
  • the connecting portions for example, the first connecting portion 143 and the third connecting portion 1457 facing each other via the optical axis P of the holder 140.
  • the holder 140 is sucked at a position facing the optical axis P, if the center of the holder 140 deviates from the optical axis P to one side, the holder 140 is strongly sucked to one side, so that the center of the holder 140 is the optical axis P. This is because it may deviate from the axis. Therefore, as described with reference to FIGS.
  • the holder 140 has a first connection portion 143, a second connection portion 145, a third connection portion 147, and the holder 140. It is preferable that the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 are arranged in two adjacent connecting portions of the fourth connecting portion 149, and the inner magnetic body 160 and the outer magnetic body 170 are not arranged in the remaining connecting portions.
  • the contact member 150 has a cylindrical portion, but the present embodiment is not limited to this.
  • the contact member 150 may have a spherical shape.
  • 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 ... Optical element 140 ... Holder 150 ... Contact member 160 ... Inner magnetic body 170 ... Outer magnetic body

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Abstract

光学ユニットは、固定体と、前記固定体に対して揺動可能に支持される可動体とを備え、前記可動体は、光軸を有する光学素子と、前記光学素子を挿入可能なホルダと、前記ホルダに配置され、前記固定体と接触する接触部材と、前記接触部材に設けられた内側磁性体と、前記内側磁性体に対して前記内側磁性体よりも前記光学素子の前記光軸から離れて位置する外側磁性体とを有し、前記内側磁性体および前記外側磁性体のうちの少なくとも一方の磁性体は、磁石である。

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。　
撮像装置において可動部材の動作の自由度を向上させることが検討されている（例えば、日本国公開公報特開２０１７－１１６８６１号参照）。日本国公開公報特開２０１７－１１６８６１号の撮像装置では、被支持面との距離を小さくする方向に保持部材を付勢する付勢手段としてコイルバネを用いている。
日本国公開公報特開２０１７－１１６８６１号
しかしながら、日本国公開公報特開２０１７－１１６８６１号の撮像装置では、コイルバネを用いて像のブレを補正するため、疲労により像のブレ補正機能が劣化することがある。特に、短期間に集中的に使用すると、疲労による劣化が著しく進行することになる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされており、その目的は、像のブレ補正機能の劣化を抑制可能な光学ユニットを提供することである。
本発明の例示的な光学ユニットは、固定体と、前記固定体に対して揺動可能に支持される可動体とを備える。前記可動体は、光軸を有する光学素子と、前記光学素子を挿入可能なホルダと、前記ホルダに配置され、前記固定体と接触する接触部材と、前記接触部材に設けられた内側磁性体と、前記内側磁性体に対して前記内側磁性体よりも前記光学素子の前記光軸から離れて位置する外側磁性体とを有する。前記内側磁性体および前記外側磁性体のうちの少なくとも一方の磁性体は、磁石である。
本発明の光学ユニットは、像のブレ補正機能の劣化を抑制できる。
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。 本実施形態の光学ユニットの模式的な斜視図である。 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。 本実施形態の光学ユニットにおけるホルダ、接触部材、内側磁性体、外側磁性体および磁石の模式的な上面図である。 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。 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。 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。 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。 本実施形態の光学ユニットの模式的な上面図である。 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。 本実施形態の光学ユニットの模式的な一部拡大断面図である。 本実施形態の光学ユニットの模式的な一部拡大断面図である。 本実施形態の光学ユニットの模式的な一部拡大断面図である。 本実施形態の光学ユニットの模式的な上面図である。 図８ＡのＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ線に沿った光学ユニットの模式的な断面図である。
以下、図面を参照して本発明による例示的な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とを備える。可動体１２０は、固定体１１０に対して揺動可能に支持される。可動体１２０は、固定体１１０に挿入され、固定体１１０に保持される。
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１３０と、ホルダ１４０と、接触部材１５０と、内側磁性体１６０と、外側磁性体１７０とを有する。光学素子１３０は、光軸Ｐを有する。ホルダ１４０は、光学素子１３０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１３０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１３０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１３０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１３０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１３０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１３０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１３０の傾きを補正する。
光学素子１３０は、光軸Ｐを有する。光学素子１３０の光軸Ｐは、光学素子１３０の光入射面の法線に平行である。光学素子１３０には、光軸Ｐからの光が入射する。
光学素子１３０は、レンズ１３２およびハウジング１３４を有する。光学素子１３０は、ハウジング１３４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１３０は、カメラモジュールとも呼ばれる。光学素子１３０をホルダ１４０に挿入すると、光学素子１３０はホルダ１４０に保持される。
ホルダ１４０は、Ｚ軸方向の両端が開口する環形状を有する。ホルダ１４０は、光学素子１３０を挿入可能である。ホルダ１４０の内側に、光学素子１３０が取り付けられる。
本実施形態の光学ユニット１００において、接触部材１５０は、ホルダ１４０に配置され、固定体１１０と接触する。
内側磁性体１６０は、接触部材１５０に設けられる。外側磁性体１７０は、内側磁性体１６０に対して内側磁性体１６０よりも光学素子１３０の光軸Ｐから離れて位置する。内側磁性体１６０および外側磁性体１７０のうちの少なくとも一方の磁性体は、磁石である。内側磁性体１６０および外側磁性体１７０のうちの少なくとも一方の磁性体が磁石であることから、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との間の磁気的な吸引力によって可動体１２０内で内側磁性体１６０に設けられた接触部材１５０が固定体１１０と接触する。このため、揺動機能の劣化を抑制して固定体１１０に対して可動体１２０を安定的に支持できる。
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１４０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、樹脂から形成される。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、可動体１２０は、凹面１１０ｑに接触しながら凹面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、接触部材１５０の配置されたホルダ１４０を固定体１１０に容易に挿入できる。
＜光学素子１３０＞
光学素子１３０は、レンズ１３２と、ハウジング１３４とを有する。ハウジング１３４は薄型の直方体形状である。レンズ１３２は、ハウジング１３４に配置される。例えば、レンズ１３２は、ハウジング１３４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１３２は、被写体を向いており、光学素子１３０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１３４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１３０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１４０＞
ホルダ１４０は、枠形状である。ホルダ１４０は、光学素子１３０を外側から囲む。例えば、ホルダ１４０は、樹脂から形成される。
ホルダ１４０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１４０の構成の詳細は後述する。
＜接触部材１５０＞　
接触部材１５０は、固定体１１０と接触する。接触部材１５０は、ホルダ１４０から固定体１１０に向かって突出する。接触部材１５０の少なくとも一部は、ホルダ１４０の外側面に位置する。詳細には、接触部材１５０の少なくとも一部は、ホルダ１４０の角部の外側面に位置する。接触部材１５０は、固定体１１０に対して摺動することが好ましい。この場合、接触部材１５０は、円柱形状であることが好ましい。これにより、固定体１１０に対して可動体を滑らかに可動できる。例えば、接触部材１５０は、半球形状の部分を有する。
接触部材１５０は、凸部１５０ｐを有する。凸部１５０ｐは、接触部材１５０の径方向外側に位置する。凸部１５０ｐは、ホルダ１４０から径方向外側に突出し、固定体１１０と接触する。凸部１５０ｐは、湾曲して突出する湾曲形状を有してもよい。例えば、凸部１５０ｐは、球面状に湾曲する。
接触部材１５０の少なくとも一部は、ホルダ１４０とは異なる部材として設けられ、ホルダ１４０に対して移動可能である。ここでは、接触部材１５０は、ホルダ１４０とは別部材で構成される。ただし、本実施形態はこれに限定されない。接触部材１５０の少なくとも一部がホルダ１４０と同じ部材で構成されてもよい。なお、接触部材１５０の構成の詳細は後述する。
＜内側磁性体１６０・外側磁性体１７０＞
外側磁性体１７０は、内側磁性体１６０に対して内側磁性体１６０よりも光学素子１３０の光軸Ｐから離れて位置する。内側磁性体１６０および外側磁性体１７０のうちの少なくとも一方の磁性体は、磁石である。内側磁性体１６０および外側磁性体１７０は磁気的な相互作用により、互いに吸引する。
内側磁性体１６０および外側磁性体１７０のうちの少なくとも一方は、永久磁石であってもよい。内側磁性体１６０および外側磁性体１７０のうちの少なくとも一方が永久磁石であることから、磁性体への電力供給および磁性体の交換または取換等を不要にできる。
内側磁性体１６０は、接触部材１５０に設けられる。典型的には、接触部材１５０に取り付けられる。内側磁性体１６０は、接触部材１５０に対して取り外しできないように配置される。例えば、内側磁性体１６０は、接触部材１５０に対して接着剤で接着されてもよい。あるいは、内側磁性体１６０は、接触部材１５０に対して溶着されてもよい。
内側磁性体１６０は、接触部材１５０の内部に配置され、接触部材１５０に覆われてもよい。例えば、内側磁性体１６０は、接触部材１５０を成形する際に接触部材１５０のための成形型内に配置され、内側磁性体１６０は、接触部材１５０とともにモールドされてもよい。　
外側磁性体１７０は、内側磁性体１６０に対して内側磁性体１６０よりも光学素子１３０の光軸Ｐから離れて位置する。内側磁性体１６０は、接触部材１５０に配置されており、ホルダ１４０に対して移動可能である。一方で、外側磁性体１７０は、ホルダ１４０に対して固定されることが好ましい。例えば、外側磁性体１７０は、ホルダ１４０に対して固定された位置に配置されることが好ましい。
内側磁性体１６０に対して外側磁性体１７０が配置される。なお、光学ユニット１００は、内側磁性体１６０および外側磁性体１７０を対として複数有してもよい。また、一対の内側磁性体１６０および外側磁性体１７０において、内側磁性体１６０が１つの磁性体から形成され、外側磁性体１７０が２以上の磁性体から形成されてもよい。あるいは、内側磁性体１６０が２以上の磁性体から形成され、外側磁性体１７０が１つの磁性体から形成されてもよい。
内側磁性体１６０および外側磁性体１７０のうちの少なくとも一方の磁性体は、磁石である。例えば、内側磁性体１６０は磁石であり、外側磁性体１７０は軟磁性体であってもよい。これにより、低コストの簡易な構成で内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との間の磁気的な吸引を実現できる。
または、内側磁性体１６０は軟磁性体であり、外側磁性体１７０は磁石であってもよい。あるいは、内側磁性体１６０および外側磁性体１７０の両方が磁石であってもよい。内側磁性体１６０および外側磁性体１７０のうちの一方が磁石であり、他方が軟磁性体であることが好ましい。これにより、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との間の磁気的な吸引力を微小に調整できる。
内側磁性体１６０および外側磁性体１７０のうちの少なくとも一方が磁石であることから、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との間の磁気的な吸引力によって可動体１２０内で内側磁性体１６０に設けられた接触部材１５０が固定体１１０と接触する。このため、固定体１１０に対して可動体１２０を安定的に支持できる。
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、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との間の磁気的な相互作用は小さいことが好ましい。
＜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１４０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１３２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。
図３を参照して上述したように、接触部材１５０は、固定体１１０に突出する凸部１５０ｐを有する。可動体１２０の接触部材１５０が凸部１５０ｐを有することにより、可動体１２０を凹面１５０ｑの光軸Ｐに沿った長さよりも薄くできる。
また、凸部１５０ｐは、球面の一部を有することが好ましい。これにより、固定体１１０に対して可動体１２０を滑らかに可動できる。
また、固定体１１０は、接触部材１５０の凸部１５０ｐと接触する領域に凹面１１０ｑを有する。これにより、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。これにより、固定体１１０に対して可動体１２０を滑らかに可動できる。
また、固定体１１０は、凹面１１０ｑと繋がる切欠部１１０ｎを有する。固定体１１０の凹面１１０ｑと繋がる切欠部１１０ｎにより、固定体１１０に可動体１２０を容易に装着できる。
次に、図２～図４Ｂ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１４０、接触部材１５０、内側磁性体１６０、外側磁性体１７０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１４０は、筒形状であり、貫通孔１４０ｈを有する。図４Ａには図示しないが、ホルダ１４０の貫通孔１４０ｈには光学素子１３０（図２、図３）が挿入される。なお、図４Ａには、ホルダ１４０に光学素子１３０が挿入された際の光軸Ｐの位置に光軸Ｐを示す。
ホルダ１４０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１４０は、第１側部１４２と、第２側部１４４と、第３側部１４６と、第４側部１４８と、第１接続部１４３と、第２接続部１４５と、第３接続部１４７と、第４接続部１４９とを有する。
第１側部１４２は、光学素子１３０に対して－Ｙ方向側に位置し、光学素子１３０の側面に沿ってＸ軸方向に延びる。第２側部１４４は、光学素子１３０に対して＋Ｘ方向側に位置し、光学素子１３０の側面に沿ってＹ軸方向に延びる。第３側部１４６は、光学素子１３０に対して＋Ｙ方向側に位置し、光学素子１３０の側面に沿ってＸ軸方向に延びる。第４側部１４８は、光学素子１３０に対して－Ｘ方向側に位置し、光学素子１３０の側面に沿ってＹ軸方向に延びる。
第１側部１４２と第３側部１４６とは、互いに平行に配置される。第２側部１４４と第４側部１４８とは互いに平行に配置される。第１側部１４２、第２側部１４４、第３側部１４６および第４側部１４８は、光軸Ｐに対して周方向Ｓに、第１側部１４２、第２側部１４４、第３側部１４６および第４側部１４８の順に並んで配置される。また、第１側部１４２の外周面に第１磁石１８２が配置され、第３側部１４６の外周面に第２磁石１８４が配置され、第４側部１４８の外周面に第３磁石１８６が配置される。
第１接続部１４３、第２接続部１４５、第３接続部１４７および第４接続部１４９は、第１側部１４２、第２側部１４４、第３側部１４６および第４側部１４８のうち、隣り合う側部を接続する。第１接続部１４３は、第１側部１４２と第２側部１４４との間に介在することで、第１側部１４２と第２側部１４４とを接続する。第２接続部１４５は、第２側部１４４と第３側部１４６との間に介在することで、第２側部１４４と第３側部１４６とを接続する。第３接続部１４７は、第３側部１４６と第４側部１４８との間に介在することで、第３側部１４６と第４側部１４８とを接続する。第４接続部１４９は、第４側部１４８と第１側部１４２との間に介在することで、第４側部１４８と第１側部１４２とを接続する。第１接続部１４３と第３接続部１４７とは、互いに平行に配置される。第２接続部１４５と第４接続部１４９とは、互いに平行に配置される。
接触部材１５０は、第１接続部１４３、第２接続部１４５、第３接続部１４７および第４接続部１４９の各々に配置される。接触部材１５０は、第１接触部材１５２、第２接触部材１５４、第３接触部材１５６、第４接触部材１５８を含む。
第１接触部材１５２、第２接触部材１５４、第３接触部材１５６および第４接触部材１５８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接触部材１５２、第２接触部材１５４、第３接触部材１５６および第４接触部材１５８のそれぞれの凸部１５０ｐが、周方向Ｓに沿って光軸Ｐに対して並び、隣り合う凸部１５０ｐ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接触部材１５２は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して＋Ｘ方向および－Ｙ方向側に位置し、第２接触部材１５４は、光学素子１３０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接触部材１５６は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して－Ｘ方向および＋Ｙ方向側に位置し、第４接触部材１５８は、光学素子１３０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接触部材１５２、第２接触部材１５４、第３接触部材１５６および第４接触部材１５８を総称して接触部材１５０と記載することがある。
ここでは、第１接触部材１５２および第２接触部材１５４は、ホルダ１４０とは別部材であり、ホルダ１４０に対して移動可能である。第３接触部材１５６および第４接触部材１５８は、ホルダ１４０と単一の部材であり、ホルダ１４０に対して固定される。
内側磁性体１６０は、第１内側磁性体１６２と、第２内側磁性体１６４とを含む。ここでは、第１内側磁性体１６２は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して＋Ｘ方向および－Ｙ方向側に位置し、第２内側磁性体１６４は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して＋Ｘ方向および＋Ｙ方向側に位置する。第１内側磁性体１６２は、第１接触部材１５２に配置される。また、第２内側磁性体１６４は、第２接触部材１５４に配置される。なお、本明細書において、第１内側磁性体１６２および第２内側磁性体１６４を総称して内側磁性体１６０と記載することがある。
外側磁性体１７０は、第１外側磁性体１７２と、第２外側磁性体１７４とを含む。ここでは、第１外側磁性体１７２は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して＋Ｘ方向および－Ｙ方向側に位置し、第２外側磁性体１７４は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して＋Ｘ方向および＋Ｙ方向側に位置する。第１外側磁性体１７２は、第１内側磁性体１６２に対して第１内側磁性体１６２よりも径方向外側に配置される。また、第２外側磁性体１７４は、第２内側磁性体１６４に対して第２内側磁性体１６４よりも径方向外側に配置される。なお、本明細書において、第１外側磁性体１７２および第２外側磁性体１７４を総称して外側磁性体１７０と記載することがある。
ここでは、第１外側磁性体１７２と、第２外側磁性体１７４のそれぞれは、一対の磁性体を含む。すなわち、第１外側磁性体１７２は、磁性体１７２ａと磁性体１７２ｂとを含み、第２外側磁性体１７４は、磁性体１７４ａと磁性体１７４ｂとを含む。これにより、簡易な構成で内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との間の磁気的な吸引を実現できる。
第１内側磁性体１６２と第１外側磁性体１７２との磁気的な吸引力により、第１接触部材１５２に配置された第１内側磁性体１６２は第１外側磁性体１７２に引き寄せられ、第１接触部材１５２は、固定体１１０に向けて押し出される。同様に、第２内側磁性体１６４と第２外側磁性体１７４との磁気的な吸引力により、第２接触部材１５４に配置された第２内側磁性体１６４は第２外側磁性体１７４に引き寄せられ、第２接触部材１５４は、固定体１１０に向けて押し出される。
ホルダ１４０は、光学素子１３０を保持する内周面１４０ｉを有する。内周面１４０ｉは、貫通孔１４０ｈに位置する。内周面１４０ｉは、第１内側面１４２ｉと、第２内側面１４４ｉと、第３内側面１４６ｉと、第４内側面１４８ｉと、第１隅部１４３ｉと、第２隅部１４５ｉと、第３隅部１４７ｉと、第４隅部１４９ｉとを有する。
第１内側面１４２ｉ、第２内側面１４４ｉ、第３内側面１４６ｉおよび第４内側面１４８ｉは、それぞれ第１側部１４２、第２側部１４４、第３側部１４６および第４側部１４８の内側側面である。また、第１隅部１４３ｉ、第２隅部１４５ｉ、第３隅部１４７ｉおよび第４隅部１４９ｉは、それぞれ第１接続部１４３、第２接続部１４５、第３接続部１４７および第４接続部１４９の内側側面である。第１隅部１４３ｉは、第１内側面１４２ｉと第２内側面１４４ｉとの間に位置し、第２隅部１４５ｉは、第２内側面１４４ｉと第３内側面１４６ｉとの間に位置する。第３隅部１４７ｉは、第３内側面１４６ｉと第４内側面１４８ｉとの間に位置し、第４隅部１４９ｉは、第４内側面１４８ｉと第１内側面１４２ｉとの間に位置する。
第１接触部材１５２は、ホルダ１４０の第１隅部１４３ｉに配置され、第２接触部材１５４は、ホルダ１４０の第２隅部１４５ｉに配置される。第３接触部材１５６は、ホルダ１４０の第３隅部１４７ｉに配置され、第４接触部材１５８は、ホルダ１４０の第４隅部１４９ｉに配置される。ホルダ１４０の第１隅部１４３ｉ、第２隅部１４５ｉ、第３隅部１４７ｉおよび第４隅部１４９ｉに第１接触部材１５２、第２接触部材１５４、第３接触部材１５６および第４接触部材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。
内側磁性体１６０と外側磁性体１７０とは互いに磁気的に吸引する。このため、内側磁性体１６０の配置された接触部材１５０に磁力以外の外力が生じないと、接触部材１５０は径方向外側に移動し、光軸Ｐと接触部材１５０の凸部１５０ｐとの間の距離Ｌ１は最も長くなる。　
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１３０のレンズ１３２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、接触部材１５０の配置されたホルダ１４０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、接触部材１５０の配置されたホルダ１４０を固定体１１０に挿入すると、接触部材１５０とともに内側磁性体１６０が径方向内側に押される。しかしながら、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０とは互いに吸引するため、内側磁性体１６０の配置された接触部材１５０は径方向外側に押されることになる。
典型的には、図４Ａに示したホルダ１４０に、接触部材１５０、内側磁性体１６０および外側磁性体１７０が装着された状態で、ホルダ１４０は固定体１１０に挿入される。その後、ホルダ１４０に光学素子１３０が挿入される。以上のようにして光学ユニット１００を作製できる。
次に、図５Ａおよび図５Ｂを参照して本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図５Ａおよび図５Ｂ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１４０、接触部材１５０、内側磁性体１６０および外側磁性体１７０の模式的な分解斜視図である。なお、図５Ａおよび図５Ｂでは、接触部材１５０、内側磁性体１６０および外側磁性体１７０の一例として、ホルダ１４０の第１接続部１４３に装着される第１接触部材１５２、第１内側磁性体１６２および第１外側磁性体１７２を図示している。
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ホルダ１４０は、ホルダ１４０の内側と外側とを繋ぐ貫通孔１４０ｑを有する。貫通孔１４０ｑは、ホルダ１４０の角部に位置する。詳細には、貫通孔１４０ｑは、ホルダ１４０の第１接続部１４３および第２接続部１４５（図４Ａ）のそれぞれに設けられる。
図５Ａおよび図５Ｂにおいて、ホルダ１４０の第１接続部１４３に貫通孔１４０ｑが設けられており、貫通孔１４０ｑを介してホルダ１４０の内側と外側とが繋がる。接触部材１５０の少なくとも一部の径（Ｚ軸方向の長さ）は、貫通孔１４０ｑの大きさ（Ｚ軸方向の長さ）よりも小さい。このため、ホルダ１４０の内側から貫通孔１４０ｑに接触部材１５０が挿入される。
外側磁性体１７０は、ホルダ１４０内に固定されることが好ましい。これにより、内側磁性体１６０に配置された接触部材１５０を一定の方向に引き出すことができる。
外側磁性体１７０は、第１球体１７０ａと、第２球体１７０ｂとを有する。ホルダ１４０は、外側磁性体１７０を収容する外側磁性体収容部１４０ａおよび外側磁性体収容部１４０ｂを有する。詳細には、ホルダ１４０の第１接続部１４３には、外側磁性体収容部１４０ａおよび外側磁性体収容部１４０ｂが設けられる。これにより、外側磁性体１７０をホルダ１４０内の所定位置に収容できる。
例えば、第１球体１７０ａと第２球体１７０ｂは、それぞれ球形状であり、外側磁性体収容部１４０ａおよび外側磁性体収容部１４０ｂは、それぞれ窪みである。外側磁性体収容部１４０ａおよび外側磁性体収容部１４０ｂの窪みは、第１球体１７０ａおよび第２球体１７０ｂの直径に対応する幅を有する。外側磁性体収容部１４０ａには、第１球体１７０ａが挿入され、外側磁性体収容部１４０ｂには、第２球体１７０ｂが挿入される。これにより、簡易な構成で外側磁性体１７０をホルダ１４０内に収容できる。なお、挿入された第１球体１７０ａおよび第２球体１７０ｂの光軸Ｐ上の位置は、内側磁性体１６０の光軸Ｐ上の位置とほぼ等しい。なお、図５Ａおよび図５Ｂでは、外側磁性体収容部１４０ａおよび外側磁性体収容部１４０ｂは、貫通孔１４０ｑとは分離されているが、外側磁性体収容部１４０ａおよび外側磁性体収容部１４０ｂは、貫通孔１４０ｑと繋がってもよい。
外側磁性体１７０の光軸Ｐに沿った長さ（ｈａ）は、内側磁性体の光軸Ｐに沿った長さ（ｈｂ）とほぼ等しいことが好ましい。例えば、外側磁性体１７０の光軸Ｐに沿った長さは、内側磁性体１６０の光軸Ｐに沿った長さの０．８倍以上１．２倍以下である。また、内側磁性体１６０の中心を光軸Ｐに対して垂直に投影させた投影点１６０ｐは、外側磁性体１７０の中心を光軸Ｐに対して垂直に投影させた投影点１７０ｐと重なる。詳細には、投影点１７０ｐは、第１球体１７０ａの中心を光軸Ｐに対して垂直に投影させた点および第２球体１７０ｂの中心を光軸Ｐに対して垂直に投影させた点であり、投影点１７０ｐは、内側磁性体１６０の中心を光軸Ｐに対して垂直に投影させた投影点１６０ｐと重なる。これにより、外側磁性体１７０と内側磁性体１６０との間の磁気作用を有効に利用できる。
外側磁性体１７０は、第１球体１７０ａと、第２球体１７０ｂとを含む。ホルダ１４０には、第１球体１７０ａの配置された第１窪み、および、第２球体１７０ｂの配置された第２窪みが設けられる。接触部材１５０が固定体１１０に接触する場合、接触部材１５０は、第１球体１７０ａと第２球体１７０ｂとの間に位置する。このように、外側磁性体１７０の位置をホルダ１４０内で固定するとともに簡易な構成で固定体１１０に向けて接触部材１５０を押すことができる。
このように、外側磁性体１７０は、複数の磁性体から構成されており、外側磁性体１７０は、内側磁性体１６０よりも小さくてもよい。接触部材１５０に設けられた内側磁性体１６０を内側磁性体１６０よりも小さい外側磁性体１７０に吸引できるため、接触部材１５０をホルダ１４０の特定方向に吸引できる。
接触部材１５０は、ホルダ１４０の貫通孔１４０ｑに配置される。詳細には、第１接触部材１５２および第２接触部材１５４は、ホルダ１４０の貫通孔１４０ｑ内に配置される。
このため、接触部材１５０の動きが規制される。詳細には、接触部材１５０は、貫通孔１４０ｑの延びる方向に移動可能である一方で、貫通孔１４０ｑの側面によって移動を規制される。内側磁性体１６０および外側磁性体１７０の磁気的な引力により、接触部材１５０には、ホルダ１４０の貫通孔１４０ｑに沿って特定の位置から固定体１１０に向けた力が付与される。このように、接触部材１５０は、ホルダ１４０の特定の位置から固定体１１０に向けて引き出される。
内側磁性体１６０は、光軸Ｐに対して直交する周方向Ｓに延びる。内側磁性体１６０は、周方向Ｓに延びた一方の端部１６０ａと、他方の端部１６０ｂとを有する。内側磁性体１６０が磁石である場合、端部１６０ａの極性は、端部１６０ｂの極性とは異なる。このように、内側磁性体１６０の長手方向は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して直交する方向に延びるため、内側磁性体１６０の極性の異なる両端を利用して内側磁性体１６０を外側磁性体１７０に磁気的に吸引できる。
また、貫通孔１４０ｑ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１３０の光軸Ｐを中心とした径方向Ｒに沿って配置された接触部材１５０が固定体１１０を押すため、光学素子１３０の光軸Ｐのずれを抑制できる。
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、接触部材１５０は、小径部１５０ｓと、大径部１５０ｔとを有することが好ましい。ここでは、小径部１５０ｓは円柱形状である。大径部１５０ｔの光軸Ｐに対して直交する方向（周方向Ｓ）に沿った長さ（例えば、円の直径）は、小径部１５０ｓの周方向Ｓに沿った長さ（例えば、円の直径）よりも大きい。小径部１５０ｓの周方向Ｓに沿った長さは、貫通孔１４０ｑの周方向Ｓに沿った長さよりも小さく、貫通孔１４０ｑの周方向Ｓに沿った長さは、大径部１５０ｔの周方向Ｓに沿った長さよりも小さい。なお、ここでは、小径部１５０ｓは円柱形状であるが、本実施形態はこれに限定されない。小径部１５０ｓは四角柱形状であってもよい。
また、大径部１５０ｔには、内側磁性体１６０が配置される。このため、内側磁性体１６０として小径部１５０ｓよりも大きい磁性体を用いても、安定的に配置できる。
接触部材１５０の小径部１５０ｓの一部は、ホルダ１４０の貫通孔１４０ｑに位置する。このため、接触部材１５０がホルダ１４０から抜けることを抑制できる。
なお、図５Ａおよび図５Ｂには直接的に図示していないが、図５Ａおよび図５Ｂから理解されるように、光学素子１３０の光軸Ｐと外側磁性体１７０とを最短距離で結ぶ直線は内側磁性体１６０とも重なる。このように内側磁性体１６０および外側磁性体１７０が光軸Ｐから延びる径方向の直線上に配置されることにより、外側磁性体１７０と内側磁性体１６０との間の磁気作用を有効に利用して光学素子１３０の光軸Ｐに対して径方向Ｒに向けて固定体１１０を押すことができる。
なお、図５Ａおよび図５Ｂには、ホルダ１４０に第１接触部材１５２、第１内側磁性体１６２および第１外側磁性体１７２を装着する態様を図示したが、第２接触部材１５４、第２内側磁性体１６４、第２外側磁性体１７４も同様にホルダ１４０に装着される。
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１３０と、ホルダ１４０と、接触部材１５０と、内側磁性体１６０と、外側磁性体１７０とを有する。ホルダ１４０は、枠形状を有しており、光学素子１３０は、ホルダ１４０内に配置される。ここでは、第１接触部材１５２および第２接触部材１５４は、ホルダ１４０とは別部材であるのに対して、第３接触部材１５６および第４接触部材１５８は、ホルダ１４０と単一部材である。
図６Ｂに示すように、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との間の磁気力により、光学素子１３０の光軸Ｐに対して直交する方向に沿って接触部材１５０は引き出される。接触部材１５０は光学素子１３０の光軸Ｐに対して直交する方向に沿って押されるため、光学素子１３０の光軸Ｐのずれを抑制できる。
詳細には、第１外側磁性体１７２は、方向Ｄ１に沿って第１内側磁性体１６２とともに第１接触部材１５２を引きだす。ここでは、第１外側磁性体１７２は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して直交する方向Ｄ１に沿って第１接触部材１５２を引き出す。このため、第１接触部材１５２は、ホルダ１４０に対して方向Ｄ１に沿って移動できる。第２外側磁性体１７４は、方向Ｄ２に沿って第２内側磁性体１６４とともに第２接触部材１５４を引き出す。ここでは、第２外側磁性体１７４は、光学素子１３０の光軸Ｐに対して直交する方向Ｄ２に沿って第２接触部材１５４を引き出す。このため、第２接触部材１５４は、ホルダ１４０に対して方向Ｄ２に沿って移動できる。
光学ユニット１００では、第１外側磁性体１７２が第１接触部材１５２を引き出す方向と、第２外側磁性体１７４が第２接触部材１５４を引き出す方向とは、光学素子１３０の光軸Ｐで交わる。第１外側磁性体１７２および第２外側磁性体１７４からの力が付与される方向の交点が光学素子１３０の光軸Ｐで交わるため、光学素子１３０の光軸Ｐのずれを抑制できる。
このように、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との間の磁気的な相互作用により、ホルダ１４０に配置された接触部材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６Ｂに示すように、第１外側磁性体１７２が第１内側磁性体１６２とともに第１接触部材１５２を径方向外側に引き出し、第２外側磁性体１７４が第２内側磁性体１６４とともに第２接触部材１５４を径方向外側に引き出す。本実施形態では、ホルダ１４０の第１隅部１４３ｉ、第２隅部１４５ｉ、第３隅部１４７ｉおよび第４隅部１４９ｉのうちの隣接する２つの隅部（第１隅部１４３ｉおよび第２隅部１４５ｉ）において接触部材１５０を固定体１１０に向けて引き出される。このため、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外側磁性体１７２が第１内側磁性体１６２とともに第１接触部材１５２を引き出す方向と、第２外側磁性体１７４が第２内側磁性体１６４とともに第２接触部材１５４を引き出す方向とは、光学素子１３０の光軸Ｐで交わる。第１外側磁性体１７２および第２外側磁性体１７４からの力が付与される方向の交点が光学素子１３０の光軸Ｐで交わるため、光学素子１３０の光軸Ｐのずれを抑制できる。
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外側磁性体１７２は、固定体１１０に向けて第１接触部材１５２を引き出す。なお、図６Ｃには、第１接触部材１５２、第１内側磁性体１６２および第１外側磁性体１７２を示したが、図６Ａに示した第２接触部材１５４、第２内側磁性体１６４および第２外側磁性体１７４も同様である。このように、外側磁性体１７０が固定体１１０に向けて接触部材１５０を引き出すため、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は弱いため、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、可動体１２０の第１接触部材１５２、第２接触部材１５４、第３接触部材１５６および第４接触部材１５８のうちの２つの接触部材（第１接触部材１５２および第２接触部材１５４）が外側磁性体１７０によって引き出される一方で、他の２つの接触部材（第３接触部材１５６および第４接触部材１５８）は引き出されない。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を駆動するための駆動電力を低減できる。
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、外側磁性体１７０が固定体１１０に向けて接触部材１５０を引き出すため、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。
次に、図７Ａ～図７Ｃを参照して、本実施形態の光学ユニット１００を説明する。次に、図７Ａ～図７Ｃは、光学ユニット１００の一部拡大部である。ここでは、ホルダ１４０の第１接続部１４３の近傍を拡大している。
図７Ａに示すように、ホルダ１４０の第１接続部１４３に接触部材１５０が配置されない場合、径方向Ｒに沿った固定体１１０とホルダ１４０との間の距離（間隔距離）はＬ１である。
図７Ｂに示すように、ホルダ１４０の第１接続部１４３に接触部材１５０が配置される場合、接触部材１５０は、光学素子１３０に接触するまで径方向Ｒに沿って移動できる。接触部材１５０が光学素子１３０に接触した際にホルダ１４０から突出した接触部材１５０の長さはＬ２であり、このとき、長さＬ２は、距離Ｌ１よりも小さい。
一方、図７Ｃに示すように、固定体１１０を配置しない場合には、接触部材１５０は径方向Ｒに沿って径方向外側に移動できる。例えば、接触部材１５０は、内側磁性体１６０がホルダ１４０と接触するまで径方向外側に移動できる。接触部材１５０が径方向外側に最大限移動した際のホルダ１４０から突出する接触部材１５０の長さはＬ３であり、この長さＬ３は、距離Ｌ１よりも短い。
以上のように、接触部材１５０がホルダ１４０内で最も内側に位置する場合に接触部材１５０がホルダ１４０から突出する突出量（長さＬ２）は、接触部材１５０がホルダ１４０に向かって突出する方向に沿った固定体１１０とホルダ１４０との間の間隔距離（Ｌ２）よりも短く、また、間隔距離（Ｌ２）は、接触部材１５０がホルダ１４０内で最も外側に位置する場合に接触部材１５０がホルダ１４０から突出する突出量（Ｌ３）よりも小さい。これにより、接触部材１５０は、固定体１１０に力を付与するだけでなく、ダンパー機能も有することができる。
なお、図３～図７Ｃを参照した上述の説明では、接触部材１５０が凸部１５０ｐを有するとともに、固定体１１０が凸部１５０ｐに対応する凹面１１０ｑを有しており、可動体１２０側の凸部１５０ｐが固定体１１０側の凹面１１０ｑに対して摺動したが、本実施形態はこれに限定されない。接触部材１５０が凹面を有するとともに、固定体１１０は接触部材１５０の凹面に対応する凸部を有し、固定体１１０側の凸部が可動体１２０側の凹面に対して摺動してもよい。
次に、図８Ａおよび図８Ｂ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の模式的な上面図であり、図８Ｂは、図８ＡのＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ線に沿った光学ユニットの模式的な断面図である。図８Ａおよび図８Ｂは、接触部材１５０が径方向外側に凹面を有し、固定体１１０が凸部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８Ａおよび図８Ｂに示すように、固定体１１０のうち可動体１２０と対向する面には、凸部１１０ｐが配置される。凸部１１０ｐは、半球体形状であることが好ましい。
光学ユニット１００の可動体１２０は、光学素子１３０、ホルダ１４０、接触部材１５０、内側磁性体１６０、外側磁性体１７０および磁石１８０を備える。ここでは、接触部材１５０は、径方向外側に凹面１５０ｑを有する。ここでも、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との磁気力は、接触部材１５０を固定体１１０に向けて押す。
この場合、固定体１１０の凸部１１０ｐは、可動体１２０側の凹面１５０ｑに接触しながら凹面１５０ｑの上を摺動する。凸部１１０ｐは、固定体１１０の内周面に位置する。凸部１１０ｐは、ホルダ１４０に向かって径方向内側に突出し、接触部材１５０と接触する。凸部１１０ｐは、湾曲して突出する湾曲形状を有してもよい。例えば、凸部１１０ｐは、球面状に湾曲する。また、凹面１１０ｑは、凹の球面形状の一部を有することが好ましい。
なお、図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ～図６Ｃ、図８Ａおよび図８Ｂを参照した上述の説明では、ホルダ１４０の第１接続部１４３および第２接続部１４５に配置された接触部材１５０が、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との磁気力によって固定体１１０に向けて押されたが、本実施形態はこれに限定されない。ホルダ１４０の第１接続部１４３、第２接続部１４５、第３接続部１４７および第４接続部１４９に配置された接触部材１５０が、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０との磁気力によって固定体１１０に向けて押されてもよい。ただし、ホルダ１４０のうちの光軸Ｐを介して対向する接続部（例えば、第１接続部１４３および第３接続部１４７）のそれぞれにおいて、内側磁性体１６０と外側磁性体１７０が配置されないことが好ましい。光軸Ｐを対して対向する位置においてホルダ１４０を吸引する場合、ホルダ１４０の中心が光軸Ｐから一方側にずれると、一方側に強く吸引されてしまうため、ホルダ１４０の中心が光軸Ｐからずれてしまうことがあるからである。このため、図４Ａ、図４Ｂ、図６Ａ～図６Ｃ、図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明したように、ホルダ１４０の第１接続部１４３、第２接続部１４５、第３接続部１４７および第４接続部１４９のうちの隣接する２つの接続部において内側磁性体１６０と外側磁性体１７０が配置され、残りの接続部において内側磁性体１６０と外側磁性体１７０が配置されないことが好ましい。
なお、図３～図８Ｂを参照した上述の説明では、接触部材１５０は、円柱形状の部分を有したが、本実施形態は、これに限定されない。接触部材１５０は、球体状であってもよい。
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…光学素子　１４０…ホルダ　１５０…接触部材　１６０…内側磁性体　１７０…外側磁性体

Claims (26)

  1. 　固定体と、
    　前記固定体に対して揺動可能に支持される可動体と
    を備え、
    　前記可動体は、
    　光軸を有する光学素子と、
    　前記光学素子を挿入可能なホルダと、
    　前記ホルダに配置され、前記固定体と接触する接触部材と、
    　前記接触部材に設けられた内側磁性体と、
    　前記内側磁性体に対して前記内側磁性体よりも前記光学素子の前記光軸から離れて位置する外側磁性体と
    を有し、
    　前記内側磁性体および前記外側磁性体のうちの少なくとも一方の磁性体は、磁石である、光学ユニット。
  2. 　前記少なくとも一方の磁性体は、永久磁石である、請求項１に記載の光学ユニット。
  3. 　前記内側磁性体は、磁石であり、
    　前記外側磁性体は、軟磁性体である、請求項１または２に記載の光学ユニット。
  4. 　前記内側磁性体は、長手方向に延びた一方の端部となる第１極性の第１端部と、他方の端部となる第２極性の第２端部とを有し、
    　前記内側磁性体の前記長手方向は、前記光学素子の前記光軸に対して直交する方向に延びる、請求項３に記載の光学ユニット。
  5. 　前記ホルダは、前記ホルダの内側と外側とを繋ぐ貫通孔を有し、
    　前記接触部材は、前記貫通孔内に配置され、
    　前記貫通孔は、前記光軸から直線状に延びる、請求項１から４のいずれかに記載の光学ユニット。
  6. 　前記接触部材は、小径部と、前記小径部よりも径の大きい大径部とを有する、請求項５に記載の光学ユニット。
  7. 　前記内側磁性体は、前記大径部に配置される、請求項６に記載の光学ユニット。
  8. 　前記小径部の一部は、前記ホルダの前記貫通孔に位置する、請求項６または７に記載の光学ユニット。
  9. 　前記接触部材が前記ホルダ内で最も内側に位置する場合に前記接触部材が前記ホルダから突出する突出量は、前記接触部材が前記ホルダに向かって突出する方向に沿った前記固定体と前記ホルダとの間の間隔距離よりも短く、
    　前記間隔距離は、前記接触部材が前記ホルダ内で最も外側に位置する場合に前記接触部材が前記ホルダから突出する突出量よりも小さい、請求項６から８のいずれかに記載の光学ユニット。
  10. 　前記光学素子の前記光軸と前記外側磁性体とを最短距離で結ぶ直線は、前記内側磁性体と重なる、請求項１から９のいずれかに記載の光学ユニット。
  11. 　前記外側磁性体は、前記内側磁性体よりも小さい、請求項１から１０のいずれかに記載の光学ユニット。
  12. 　前記外側磁性体は、前記ホルダ内に固定される、請求項１から１１のいずれかに記載の光学ユニット。
  13. 　前記ホルダは、前記外側磁性体を収容する外側磁性体収容部を有する、請求項１から１２のいずれかに記載の光学ユニット。
  14. 　前記外側磁性体の中心を前記光軸に対して垂直に投影させた投影点は、前記内側磁性体の中心を前記光軸に対して垂直に投影させた投影点と重なる、請求項１３に記載の光学ユニット。
  15. 　前記外側磁性体は、球形状であり、
    　前記外側磁性体収容部は、前記外側磁性体の直径に対応する幅を有する窪みを含む、請求項１４に記載の光学ユニット。
  16. 　前記外側磁性体は、第１球体と、第２球体とを含み、
    　前記ホルダには、前記第１球体の配置された第１窪み、および、前記第２球体の配置された第２窪みが設けられており、
    　前記接触部材が前記固定体に接触する場合、前記接触部材は、前記第１球体と前記第２球体との間に位置する、請求項１５に記載の光学ユニット。
  17. 　前記接触部材は、前記固定体に対して摺動する、請求項１から１６のいずれかに記載の光学ユニット。
  18. 　前記接触部材は、前記固定体に突出する凸部を有する、請求項１から１７のいずれかに記載の光学ユニット。
  19. 　前記凸部は、球面の一部を有する、請求項１８に記載の光学ユニット。
  20. 　前記固定体は、前記凸部と接触する領域に凹面を有する、請求項１８または１９に記載の光学ユニット。
  21. 　前記凹面は、凹の球面形状を有する、請求項２０に記載の光学ユニット。
  22. 　前記固定体には、前記凹面と連絡する切欠部が設けられる、請求項２０または２１に記載の光学ユニット。
  23. 　前記ホルダは、前記光学素子を保持する内周面を有し、
    　前記内周面は、
    　第１内側面と、
    　第２内側面と、
    　第３内側面と、
    　第４内側面と、
    　前記第１内側面と前記第２内側面との間に位置する第１隅部と、
    　前記第２内側面と前記第３内側面との間に位置する第２隅部と、
    　前記第３内側面と前記第４内側面との間に位置する第３隅部と、
    　前記第４内側面と前記第１内側面との間に位置する第４隅部と
    を有し、
    　前記接触部材は、
    　前記ホルダの前記第１隅部に配置された第１接触部材と、
    　前記ホルダの前記第２隅部に配置された第２接触部材と、
    　前記ホルダの前記第２隅部に配置された第３接触部材と、
    　前記ホルダの前記第３隅部に配置された第４接触部材と
    を有する、請求項１から２２のいずれかに記載の光学ユニット。
  24. 　前記内側磁性体は、
    　前記第１接触部材に設けられた第１内側磁性体と、
    　前記第２接触部材に設けられた第２内側磁性体と
    を含み、
    　前記外側磁性体は、
    　前記第１内側磁性体に対して配置された第１外側磁性体と、
    　前記第２内側磁性体に対して配置された第２外側磁性体と
    を含む、請求項２３に記載の光学ユニット。
  25. 　前記第１外側磁性体は、一対の磁性体を有し、
    　前記第２外側磁性体は、一対の磁性体を有する、請求項２４に記載の光学ユニット。
  26. 　前記第１外側磁性体における前記一対の磁性体の中心と前記第１内側磁性体の中心とを結ぶ線と、前記第２外側磁性体における前記一対の磁性体の中心と前記第２内側磁性体の中心とを結ぶ線とは、前記光学素子の前記光軸で交わる、請求項２５に記載の光学ユニット。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007041455A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学装置の像振れ補正装置
JP2019015847A (ja) * 2017-07-06 2019-01-31 日本電産サンキョー株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
JP2019174790A (ja) * 2018-03-26 2019-10-10 日本電産サンキョー株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
WO2019221021A1 (ja) * 2018-05-15 2019-11-21 日本電産サンキョー株式会社 光学ユニット

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007041455A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学装置の像振れ補正装置
JP2019015847A (ja) * 2017-07-06 2019-01-31 日本電産サンキョー株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
JP2019174790A (ja) * 2018-03-26 2019-10-10 日本電産サンキョー株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
WO2019221021A1 (ja) * 2018-05-15 2019-11-21 日本電産サンキョー株式会社 光学ユニット

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