特開 2022-165639 光学ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022165639

(43)【公開日】2022-11-01

(54)【発明の名称】光学ユニット

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20221025BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20221025BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20221025BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

H04N5/232 480

H04N5/225 100

H04N5/225 300

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021071062

(22)【出願日】2021-04-20

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095452

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 博樹

(72)【発明者】

【氏名】新井 努

(72)【発明者】

【氏名】南澤 伸司

(72)【発明者】

【氏名】須江 猛

【テーマコード（参考）】

2K005

5C122

【Ｆターム（参考）】

2K005CA03

2K005CA04

2K005CA22

2K005CA44

2K005CA46

2K005CA53

5C122DA09

5C122EA41

5C122EA56

5C122FB03

5C122GE04

5C122GE05

5C122GE07

5C122GE11

5C122HA82

(57)【要約】

【課題】光学モジュールを備える可動体を固定体に対して複数方向に移動させる構成を簡単に形成する。
【解決手段】光学モジュール１２を備える可動体１４と、固定体１６と、可動体１４を固定体１６に対して支持する支持機構１００と、可動体１４を固定体１６に対して移動させる駆動機構１８と、を備え、支持機構１００は、可動体１４に形成された円弧面１４１と、円弧面１４１と接触する位置に設けられた複数の球体１０１と、固定体１６に設けられ、複数の球体１０１の各々に対応して設けられる球体１０１を支持する球体支持部１０６と、を有し、球体支持部１０６は、円弧面１４１と対向する位置に設けられる３つ以上の球状の支持体１０２で球体を回転可能に支持する構成である光学ユニット１０。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学モジュールを備える可動体と、
固定体と、
前記可動体を前記固定体に対して複数方向に移動可能に支持する支持機構と、
前記支持機構で支持された前記可動体を前記固定体に対して移動させる駆動機構と、を備え、
前記支持機構は、
前記光学モジュールの光軸方向の一方側において前記可動体と前記固定体とが対向する対向領域において、前記可動体及び前記固定体の一方に形成された円弧面と、
前記対向領域において、前記円弧面と接触する位置に設けられた複数の球体と、
前記対向領域において、前記可動体及び前記固定体の他方に設けられ、複数の前記球体の各々に対応して設けられる前記球体を支持する球体支持部と、を有し、
前記球体支持部は、前記円弧面と対向する位置に設けられる３つ以上の球状の支持体で前記球体を回転可能に支持する構成であることを特徴とする光学ユニット。

【請求項2】

請求項１に記載の光学ユニットにおいて、
前記駆動機構は、前記対向領域に磁石を有するとともに前記磁石と対向する位置にコイルを有し、
前記磁石及び前記コイルは、前記円弧面の接線と平行に配置されていることを特徴とする光学ユニット。

【請求項3】

請求項２に記載の光学ユニットにおいて、
前記磁石と対向する位置の延長線上に磁性体を有することを特徴とする光学ユニット。

【請求項4】

請求項３に記載の光学ユニットにおいて、
前記光学モジュールの光軸方向における他方側を下向きに向けた場合でも、前記磁石と前記磁性体との磁力により、前記可動体は前記固定体に対して落下しない構成となっていることを特徴とする光学ユニット。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記固定体は、前記光学モジュールの光軸方向における他方側に、該他方側に向かう前記可動体の移動を規制する規制部を備えることを特徴とする光学ユニット。

【請求項6】

請求項５に記載の光学ユニットにおいて、
前記球体は、前記可動体が前記規制部による規制位置にある場合でも前記球体支持部から外れない構成であることを特徴とする光学ユニット。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記球体と前記円弧面との摩擦力は、前記球体と前記球体支持部との摩擦力よりも大きいことを特徴とする光学ユニット。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記駆動機構として、前記光軸方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して移動させるローリング駆動機構と、前記光軸方向と交差する方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して移動させるヨーイング駆動機構と、前記ローリング駆動機構の回転軸及び前記ヨーイング駆動機構の回転軸とともに交差する方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して移動させるピッチング駆動機構と、を備え、
前記光学ユニットの配線基板を、前記ローリング駆動機構と前記ヨーイング駆動機構と前記ピッチング駆動機構との隙間のうち一番広い隙間に配置することを特徴とする光学ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、可動体を固定体に対して複数方向に移動可能に支持する支持機構と、支持機構で支持された可動体を固定体に対して移動させる駆動機構と、を備える光学ユニットが使用されている。例えば、特許文献１には、レンズを備える移動体と、固定体と、移動体を固定体に対して複数方向に回転可能に支持する第１枠体と、第１枠体で支持された移動体を固定体に対して移動させるコイルと磁石とを有するレンズ駆動装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－５２４１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のレンズ駆動装置のような、従来から使用される可動体を固定体に対して複数方向に移動可能な光学ユニットにおいては、構成が複雑になりがちであった。特に、固定体に対して可動体が、ローリング軸、ヨーイング軸、ピッチング軸の３つの回転軸に対して回転可能な構成の光学ユニットにおいては、構成が複雑になりがちであった。そこで、本発明は、光学モジュールを備える可動体を固定体に対して複数方向に移動させる構成を簡単に形成することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、前記可動体を前記固定体に対して複数方向に移動可能に支持する支持機構と、前記支持機構で支持された前記可動体を前記固定体に対して移動させる駆動機構と、を備え、前記支持機構は、前記光学モジュールの光軸方向の一方側において前記可動体と前記固定体とが対向する対向領域において、前記可動体及び前記固定体の一方に形成された円弧面と、前記対向領域において、前記円弧面と接触する位置に設けられた複数の球体と、前記対向領域において、前記可動体及び前記固定体の他方に設けられ、複数の前記球体の各々に対応して設けられる前記球体を支持する球体支持部と、を有し、前記球体支持部は、前記円弧面と対向する位置に設けられる３つ以上の球状の支持体で前記球体を回転可能に支持する構成であることを特徴とする。

【0006】

本態様によれば、３つ以上の球状の支持体で球体を回転可能に支持する球体支持部で複数の球体を支持し、可動体及び固定体の一方に形成された円弧面に該球体を接触させるという、簡単な構成の支持機構とすることができる。したがって、光学モジュールを備える可動体を固定体に対して複数方向に移動させる構成を簡単に形成することができる。

【0007】

本発明の光学ユニットにおいては、前記駆動機構は、前記対向領域に磁石を有するとともに前記磁石と対向する位置にコイルを有し、前記磁石及び前記コイルは、前記円弧面の接線と平行に配置されている構成とすることができる。このような構成とすることで、固定体に対して可動体が移動することに伴って、一方に移動する場合よりも他方に移動する場合の方が磁石とコイルとの間隔が大きくなり駆動効率が低下するというようなことを抑制できる。また、光軸方向及び光軸方向と直交する方向の両方において磁石とコイルとが傾く構成となるので、光軸方向及び光軸方向と直交する方向の両方において装置が大型化するのを抑制することができる。

【0008】

本発明の光学ユニットにおいては、前記磁石と対向する位置の延長線上に磁性体を有する構成とすることができる。このような構成とすることで、磁石と磁性体とで磁気バネを形成することができ、固定体の位置に対する可動体の位置の原点復帰を容易にさせることができる。

【0009】

本発明の光学ユニットにおいては、前記光学モジュールの光軸方向における他方側を下向きに向けた場合でも、前記磁石と前記磁性体との磁力により、前記可動体は前記固定体に対して落下しない構成とすることができる。このような構成とすることで、光学モジュールの光軸方向における他方側を下向きに向けた場合に、可動体が固定体に対して落下して衝突し、可動体または固定体が損傷することを抑制することができる。

【0010】

本発明の光学ユニットにおいては、前記固定体は、前記光学モジュールの光軸方向における他方側に、該他方側に向かう前記可動体の移動を規制する規制部を備える構成とすることができる。このような構成とすることで、可動体が固定体から外れて落下するなどして、可動体が損傷することを効果的に抑制することができる。

【0011】

本発明の光学ユニットにおいては、前記球体は、前記可動体が前記規制部による規制位置にある場合でも前記球体支持部から外れない構成とすることができる。このような構成とすることで、可動体が規制位置に移動することで球体が球体支持部から外れ、該球体を紛失することを抑制できる。

【0012】

本発明の光学ユニットにおいては、前記球体と前記円弧面との摩擦力は、前記球体と前記球体支持部との摩擦力よりも大きい構成とすることができる。このような構成とすることで、駆動機構の負荷を効果的に低減できる。

【0013】

本発明の光学ユニットにおいては、前記駆動機構として、前記光軸方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して移動させるローリング駆動機構と、前記光軸方向と交差する方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して移動させるヨーイング駆動機構と、前記ローリング駆動機構の回転軸及び前記ヨーイング駆動機構の回転軸とともに交差する方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して移動させるピッチング駆動機構と、を備え、前記光学ユニットの配線基板を、前記ローリング駆動機構と前記ヨーイング駆動機構と前記ピッチング駆動機構との隙間のうち一番広い隙間に配置する構成とすることができる。このような構成とすることで、ローリング軸、ヨーイング軸、ピッチング軸の３つの回転軸に対して回転可能な構成の光学ユニットとすることができるとともに、配線基板が可動体の固定体に対する移動を妨げる虞を低減できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体を固定体に対して複数方向に移動させる構成を簡単に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施例に係る光学ユニットの平面図である。

【図2】本発明の一実施例に係る光学ユニットの斜視図である。

【図3】本発明の一実施例に係る光学ユニットの分解斜視図である。

【図4】図３とは異なる方向から見た本発明の一実施例に係る光学ユニットの分解斜視図である。

【図5】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおいて固定体を取り外した状態を表す側面図である。

【図6】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおいて固定体を取り外した状態を表す背面図である。

【図7】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおける球体及び球体支持部を表す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。最初に、本発明の一実施例に係る光学ユニットについて図１から図７を用いて説明する。なお、図２において、符号Ｌが付された一点鎖線は光軸を示している。そして、Ｒ方向は光軸周り方向である。また、各図において、Ｚ軸方向は、光軸方向であり、ローリングの軸方向である。また、Ｘ軸方向は、光軸と交差する方向、言い換えるとヨーイングの軸方向である。また、Ｙ軸方向は、光軸と交差する方向、言い換えるとピッチングの軸方向である。ここで、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向において、矢印の向く方向を＋方向、その反対方向を－方向とする。

【0017】

＜光学ユニットの全体構成の概略＞
図１から図４を用いて、本実施例に係る光学ユニット１０の構成についての概略を説明する。図１及び図２などで表されるように、光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、Ｘ軸方向を回転軸とする方向（ヨーイング方向）、Ｙ軸方向を回転軸とする方向（ピッチング方向）及びＺ軸方向を回転軸とする方向（ローリング方向）に変位可能な状態で可動体１４を保持する固定体１６と、を備えている。また、固定体１６に対して可動体１４をヨーイング方向、ピッチング方向及びローリング方向に駆動する（回転させる）駆動機構１８と、固定体１６に対して可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に回転可能に支持する支持機構１００とを備えている。

【0018】

＜光学モジュールについて＞
本実施例において、光学モジュール１２は略矩形筐体状の撮像ユニット１４Ａに形成されており、例えばカメラ付携帯電話機やタブレット型ＰＣ等に搭載される薄型カメラ等として用いられる。光学モジュール１２は、被写体側（＋Ｚ方向側）にレンズ１２ａを備え、矩形筐体状のハウジング１２ｂの内部に撮像を行うための光学機器等が内蔵されている。本実施例における光学モジュール１２は、一例として、光学モジュール１２に生じたピッチングの振れ（Ｙ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）、ヨーイングの振れ（Ｘ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）及びローリングの振れ（Ｚ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）の補正を行うアクチュエーターを内蔵し、ピッチングの振れの補正、ヨーイングの振れの補正及びローリングの振れの補正が可能な構成となっている。

【0019】

＜可動体について＞
図３及び図４で表されるように、可動体１４は、光学モジュール１２及び撮像素子５０を有する撮像ユニット１４Ａと、磁石２４Ａが磁石取り付け部２９Ａに取り付けられ、磁石２４Ｂが磁石取り付け部２９Ｂに取り付けられ、磁石２４Ｃが磁石取り付け部２９Ｃに取り付けられるホルダ枠１４Ｂと、を備えている。ホルダ枠１４Ｂは、光学モジュール１２のレンズ１２ａが設けられる前面（被写体側の面）と、反対側の後面の中央部分を除く、残りの４面を取り囲むように設けられる枠状の部材として構成されている。本実施例のホルダ枠１４Ｂは、一例として光学モジュール１２を着脱可能に構成されている。ホルダ枠１４Ｂは、後面に円弧面１４１を有しており、円弧面１４１が後述する支持機構１００の球体１０１により支持される。ここで、「円弧面」とは、球の表面の少なくとも一部に対応する面である。

【0020】

磁石２４Ａは平板状の鉄板であるヨーク２６Ａに接着されており、磁石２４Ｂは平板状の鉄板であるヨーク２６Ｂに接着されており、磁石２４Ｃは平板状の鉄板であるヨーク２６Ｃに接着されている。磁石２４Ａはヨーク２６Ａがホルダ枠１４Ｂに固定されることでホルダ枠１４Ｂに固定されており、磁石２４Ｂはヨーク２６Ｂがホルダ枠１４Ｂに固定されることでホルダ枠１４Ｂに固定されており、磁石２４Ｃはヨーク２６Ｃがホルダ枠１４Ｂに固定されることでホルダ枠１４Ｂに固定されている。

【0021】

＜固定体について＞
図３及び図４で表されるように、固定体１６は、コイル３２Ａがコイル取り付け部２８Ａに取り付けられ、コイル３２Ｂがコイル取り付け部２８Ｂに取り付けられ、コイル３２Ｃがコイル取り付け部２８Ｃに取り付けられる固定枠１６Ａと、レンズ１２ａを＋Ｚ方向に通すとともに＋Ｚ方向に可動体１４が固定体１６から抜け出さないように可動体１４の移動を規制する規制部としての上面部１６Ｂと、を備えている。固定枠１６Ａは、光軸周り方向（Ｒ方向）において可動体１４のホルダ枠１４Ｂの４面を取り囲むように設けられている。

【0022】

また、固定枠１６Ａの内面１６１には、支持機構１００としての支持機構１００Ａを固定する支持機構固定部２５Ａ、支持機構１００としての支持機構１００Ｂを固定する支持機構固定部２５Ｂ、支持機構１００としての支持機構１００Ｃを固定する支持機構固定部２５Ｃ、が設けられている。本実施例において、コイル３２Ａ、コイル３２Ｂ及びコイル３２Ｃは一例として巻線コイルとして構成されているが、コイルをパターンとして基板配線内に取り込んだパターン基板（コイル基板）としてもよい。

【0023】

本実施例において可動体１４が固定体１６内に配置された状態において、磁石２４Ａとコイル３２Ａ、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂ、磁石２４Ｃとコイル３２Ｃ、は対向状態となる。また、本実施例において、磁石２４Ａとコイル３２Ａとの対、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂとの対、磁石２４Ｃとコイル３２Ｃとの対は、駆動機構１８を構成している。磁石２４Ａとコイル３２Ａとの対からなる駆動機構１８により、可動体１４のピッチングの補正が行われる。また、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂとの対からなる駆動機構１８により、可動体１４のヨーイングの補正が行われる。そして、磁石２４Ｃとコイル３２Ｃとの対からなる駆動機構１８により、可動体１４のローリングの補正が行われる。なお、本実施例の駆動機構１８は、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃが可動体１４に形成され、コイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃが固定体１６に形成されるが、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃが固定体１６に形成され、コイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃが可動体１４に形成される構成としてもよい。

【0024】

また、ピッチング、ヨーイング及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１０にピッチング方向、ヨーイング方向及びローリング方向の少なくともいずれか一方向の振れが発生すると、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駆動機構１８を駆動させる。或いは、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１０の振れを検出してもよい。振れの検出結果に基づいて、駆動機構１８がその振れを補正するように作用する。即ち、光学ユニット１０の振れを打ち消す方向に可動体１４を動かすように各コイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃに電流が流され、これにより振れが補正される。

【0025】

このように、本実施例の光学ユニット１０においては、可動体１４を固定体１６に対して、ピッチングの軸方向、ヨーイングの軸方向及びローリングの軸方向を回転軸として、回転させる駆動機構１８を備えている。ここで、駆動機構１８は、可動体１４に対してＸ軸方向のうちのフレキシブル配線基板５１が配置されている側（＋Ｘ方向側）以外の位置に配置されていることが好ましい。駆動機構１８をフレキシブル配線基板５１が形成されていない側に配置できるので、駆動機構１８とフレキシブル配線基板５１との接触を抑制するために光学ユニット１０を大きくする必要が無くなり、光学ユニット１０を小型化できるためである。なお、本明細書における「回転」とは、３６０°回転することを要せず、回転方向に揺動する場合を含む意味である。

【0026】

＜撮像素子＞
図３及び図４に示すように、光学モジュール１２は、被写体側とは反対側に撮像素子５０を備えている。そして、撮像素子５０には、フレキシブル配線基板５１が接続されている。ここで、本実施例の撮像素子５０のフレキシブル配線基板５１との接続部は、＋Ｘ方向側に形成されている。

【0027】

＜フレキシブル配線基板について＞
上記のように、本実施例の光学ユニット１０においては、駆動機構１８として、光軸方向を回転軸として可動体１４を固定体１６に対して移動させるローリング駆動機構としての磁石２４Ｃとコイル３２Ｃとの対、光軸方向と交差する方向を回転軸として可動体１４を固定体１６に対して移動させるピッチング駆動機構としての磁石２４Ａとコイル３２Ａとの対、ローリング駆動機構の回転軸及びピッチング駆動機構の回転軸とともに交差する方向を回転軸として可動体１４を固定体１６に対して移動させるヨーイング駆動機構としての磁石２４Ｂとコイル３２Ｂとの対、を備えている。ここで、本実施例の光学ユニット１０においては、該光学ユニット１０のフレキシブル配線基板５１を、ローリング駆動機構とヨーイング駆動機構とピッチング駆動機構との隙間のうち一番広い隙間に配置する構成としている。このような構成としていることで、ローリング軸、ヨーイング軸、ピッチング軸の３つの回転軸に対して回転可能な構成の光学ユニット１０としているとともに、フレキシブル配線基板５１が可動体１４の固定体１６に対する移動を妨げる虞を低減している。

【0028】

＜支持機構について＞
次に、図１から図４に加えて図５から図７を参照して支持機構１００の詳細について説明する。本実施例の光学ユニット１０は、支持機構１００Ａ、支持機構１００Ｂ及び支持機構１００Ｃと，３つの支持機構１００を有しており、これらはいずれも同様の構成である。

【0029】

図７で表されるように、支持機構１００は、中央部に円形の大孔部１０５が設けられ、大孔部１０５の周りに大孔部１０５に隣接して略等間隔で３箇所に小孔部１０４が設けられた、金属製の円盤状の板金部材１０３を有している。板金部材１０３が、図３及び図４で表される支持機構固定部２５Ａ、支持機構固定部２５Ｂ及び支持機構固定部２５Ｃに固定されることで、支持機構１００は固定体１６の内面１６１に固定される。ただし、支持機構１００が固定体１６ではなく可動体１４に固定される構成としてもよい。

【0030】

また、図７で表されるように、支持機構１００は、各々の小孔部１０４に１つずつ溶接される金属製で球体状の小球部１０２を有している。３つの小球部１０２はいずれも小孔部１０４に溶接されて固定されているので板金部材１０３に対して回転等することはないが、小球部１０２が板金部材１０３に対して回転する構成としてもよい。

【0031】

また、図７で表されるように、支持機構１００は、３つの小球部１０２に支持される金属製の球体１０１を備えている。すなわち、小球部１０２と板金部材１０３とで、球体１０１を支持する球体支持部１０６を形成している。球体１０１は小球部１０２と点接触することで支持されるので、低摩擦で３つの小球部１０２に対して回転することができる。そして、図５及び図６で表されるように、球体１０１は、ホルダ枠１４Ｂにおける円弧面１４１に対して回転可能に接触することで、可動体１４を固定体１６に対して移動可能に支持する。なお、円弧面１４１も支持機構１００の一部を構成するとみなすことができる。球体１０１は円弧面１４１に対して固定されていないので、球体１０１は可動体１４が移動することに伴い回転する。ここで、本実施例においては、球体１０１と円弧面１４１との摩擦係数は球体１０１と３つの小球部１０２との摩擦係数よりも大きいが、逆であってもよい。なお、支持機構１００は固定枠１６Ａの内面１６１に固定されるので、円弧面１４１と固定枠１６Ａの内面１６１とは対向する位置に配置され、円弧面１４１と内面１６１とで対向領域２００を形成する。

【0032】

ここで、円弧面１４１の回転中心Ｃは、図５で表されるように、可動体１４の全体位置よりも＋Ｚ方向側の位置となる。このような構成とすることで、光学ユニット１０をＺ軸方向において薄く形成することができる。また、固定枠１６Ａの被写体側は開放されている。このため、可動体１４や固定体１６に設計公差がある場合や可動体１４や固定体１６が例えば熱膨張などした場合であっても、可動体１４を固定体１６に対して被写体側に逃がすことができ、可動体１４が固定体１６に対して移動できなくなる（ロックする）ことを抑制できる。

【0033】

なお、図３から図６で表されるように、本実施例の光学ユニット１０は、コイル３２Ａの外側に磁性体２７Ａが配置され、コイル３２Ｂの外側に磁性体２７Ｂが配置され、コイル３２Ｃの外側に磁性体２７Ｃが配置されている。このため、磁石２４Ａと磁性体２７Ａの対、磁石２４Ｂと磁性体２７Ｂの対、磁石２４Ｃと磁性体２７Ｃの対が、各々磁気バネとして引き合って固定体１６に対して可動体１４が－Ｚ方向に引き寄せられる。このため、光学ユニット１０の姿勢を変えても円弧面１４１が球体１０１に支持される状態は維持される。

【0034】

しかしながら、光学ユニット１０に強い衝撃を加えると、固定体１６に対して可動体１４が＋Ｚ方向に移動する虞がある。このため、固定体１６に対して可動体１４が＋Ｚ方向に抜け出さないように規制部としての上面部１６Ｂが設けられている。可動体１４が＋Ｚ方向に移動し、上面部１６Ｂで規制された状態となったときの円弧面１４１の位置を図５では破線の円弧面１４１ｂとして表している。なお、図５の実線の円弧面１４１ａは円弧面１４１が球体１０１に支持される状態の位置を表している。本実施例の光学ユニット１０においては、上面部１６Ｂの可動体１４に対する配置（詳細にはＺ軸方向における両者の間隔）と、球体１０１の直径と、小球部１０２の直径と、小球部１０２による球体１０１の支持位置と、を調整することで、円弧面１４１が図５の円弧面１４１ｂの位置に至ったときでも球体１０１が小球部１０２による支持位置から抜け出さない構成となっている。

【0035】

ここで、一旦まとめると、本実施例の光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、固定体１６と、可動体１４を固定体１６に対して複数方向に移動可能に支持する支持機構１００と、支持機構１００で支持された可動体１４を固定体１６に対して移動させる駆動機構１８と、を備えている。そして、支持機構１００は、光学モジュール１２の光軸方向の一方側である－Ｚ方向において可動体１４と固定体１６とが対向する対向領域２００に配置される。また、支持機構１００は、可動体１４及び固定体１６の一方である可動体１４に形成された円弧面１４１と、対向領域２００において、円弧面１４１と接触する位置に設けられた複数（３つ）の球体１０１（球体１０１Ａ、１０１Ｂ及び１０１Ｃ）と、対向領域２００において、可動体１４及び固定体１６の他方である固定体１６に設けられ、複数の球体１０１の各々に対応して設けられる球体１０１を支持する小球部１０２などを備えた球体支持部１０６と、を有する。ここで、小球部１０２は、円弧面１４１と対向する位置に設けられる３つの球状の支持体であり、球体１０１を回転可能に支持する構成である。なお、小球部１０２は、４つ以上の球状の支持体とすることも可能である。

【0036】

支持機構１００をこのような構成とすることで、３つ以上の球状の支持体で球体を回転可能に支持する球体支持部で複数の球体１０１を支持し、円弧面１４１に該球体１０１を接触させるという、簡単な構成の支持機構１００とすることができる。したがって、支持機構１００をこのような構成とすることで、光学モジュール１２を備える可動体１４を固定体１６に対して複数方向に移動させる構成を簡単に形成することができる。なお、球体１０１を、球状の支持体である小球部１０２の代わりに、球状ではない突起部などの支持体で支持する構成とすることも可能である。しかしながら、球状の支持体で支持することで、該支持体の耐性を強くすることができ、滑らかに球体１０１を回転可能に支持できる。

【0037】

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１０においては、駆動機構１８は、対向領域２００に磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃを有するとともに磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃと対向する位置にコイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃを有している。そして、図５及び図６で表されるように、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃ、並びに、コイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃは、いずれも、円弧面１４１の接線と平行に配置されている。このような構成とすることで、固定体１６に対して可動体１４が移動することに伴って、一方に移動する場合よりも他方に移動する場合の方が磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃとコイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃとの間隔が大きくなり駆動効率が低下するというようなことを抑制できる。また、光軸方向（Ｚ軸方向）及び光軸方向と直交する方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の両方において磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃとコイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃとが傾く構成となるので、光軸方向及び光軸方向と直交する方向の両方において装置が大型化するのを抑制することができる。

【0038】

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１０においては、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃと対向する位置の延長線上に磁性体２７Ａ、２７Ｂ及び２７Ｃを有する。このような構成とすることで、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃと磁性体２７Ａ、２７Ｂ及び２７Ｃとで磁気バネを形成することができ、固定体１６の位置に対する可動体１４の位置の原点復帰を容易にさせることができる。

【0039】

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１０においては、光学モジュール１２の光軸方向における他方側（＋Ｚ方向側）を下向きに向けた場合でも、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃと磁性体２７Ａ、２７Ｂ及び２７Ｃとの磁力により、可動体１４は固定体１６に対して落下しない構成となっている。別の表現をすると、可動体１４の自重に伴う重力よりも、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃと磁性体２７Ａ、２７Ｂ及び２７Ｃとの磁力の方が、強い。このような構成としていることで、本実施例の光学ユニット１０は、光学モジュール１２の光軸方向における他方側を下向きに向けた場合に、可動体１４が固定体１６（上面部１６Ｂ）に対して落下して衝突し、可動体１４または固定体１６が損傷することを抑制している。

【0040】

ただし、上記のように、強い衝撃などに備え、本実施例の光学ユニット１０においては、固定体１６は、光学モジュール１２の光軸方向における他方側（＋Ｚ方向側）に、該他方側に向かう可動体１４の移動を規制する規制部としての上面部１６Ｂを備えている。このような構成としていることで、本実施例の光学ユニット１０は、強い衝撃などを受けた場合においても、可動体１４が固定体１６から外れて落下するなどして、可動体１４が損傷することを効果的に抑制している。

【0041】

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１０においては、球体１０１は、図５の破線で表されるように可動体１４が上面部１６Ｂによる規制位置にある場合でも球体支持部１０６から外れない構成となっている。このような構成となっていることで、本実施例の光学ユニット１０は、可動体１４が規制位置に移動することで球体１０１が球体支持部１０６から外れ、該球体１０１を紛失することを抑制できる。

【0042】

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１０においては、球体１０１と円弧面１４１との摩擦力は、球体１０１と球体支持部１０６の小球部１０２との摩擦力よりも大きい。このような構成となっていることで、本実施例の光学ユニット１０は、駆動機構の負荷を効果的に低減できる。

【0043】

本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、本実施例の光学ユニット１０においては、円弧面１４１が被写体側とは反対方向に設けられる構成であったが、円弧面１４１が被写体側に設けられる構成としてもよい。また、例えば、本実施例とは逆に、円弧面１４１を固定体１６に設け、可動体１４の対向領域２００に球体支持部１０６を設ける構成としてもよい。

【符号の説明】

【0044】

１０…光学ユニット、１２…光学モジュール、１２ａ…レンズ、１２ｂ…ハウジング、１４…可動体、１４Ａ…撮像ユニット、１４Ｂ…ホルダ枠、１６…固定体、１６Ａ…固定枠、１６Ｂ……上面部、１８…駆動機構、２４Ａ…磁石、２４Ｂ…磁石、２４Ｃ…磁石、２５Ａ…支持機構固定部、２５Ｂ…支持機構固定部、２５Ｃ…支持機構固定部、２６Ａ…ヨーク、２６Ｂ…ヨーク、２６Ｃ…ヨーク、２７Ａ…磁性体、２７Ｂ…磁性体、２７Ｃ…磁性体、２８Ａ…コイル取り付け部、２８Ｂ…コイル取り付け部、２８Ｃ…コイル取り付け部、２９Ａ…磁石取り付け部、２９Ｂ…磁石取り付け部、２９Ｃ…磁石取り付け部、３２Ａ…コイル、３２Ｂ…コイル、３２Ｃ…コイル、５０…撮像素子、５１…フレキシブル配線基板、１００…支持機構、１００Ａ…支持機構、１００Ｂ…支持機構、１００Ｃ…支持機構、１０１…球体、１０２…小球部（支持体）、１０３…板金部材、１０４…小孔部、１０５…大孔部、１０６…球体支持部、１４１…円弧面、１４１ａ…円弧面、１４１ｂ…円弧面、１６１…内面、２００…対向領域、Ｃ…回転中心、Ｌ…光軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】