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(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】P2022170104
(43)【公開日】2022-11-10
(54)【発明の名称】光学装置および電子機器
(51)【国際特許分類】
G03B 17/04 20210101AFI20221102BHJP
G03B 5/00 20210101ALI20221102BHJP
G02B 7/04 20210101ALI20221102BHJP
H04N 5/225 20060101ALI20221102BHJP
H04N 5/232 20060101ALI20221102BHJP
G03B 17/02 20210101ALN20221102BHJP
【ＦＩ】
G03B17/04
G03B5/00 J
G02B7/04 D
H04N5/225 700
H04N5/232 480
G03B17/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021075997
(22)【出願日】2021-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】000001225
【氏名又は名称】日本電産コパル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松久 治可
(72)【発明者】
【氏名】渋谷 龍功
【テーマコード（参考）】
2H044
2H100
2H101
2K005
5C122
【Ｆターム（参考）】
2H044BD06
2H100AA31
2H100BB06
2H100BB11
2H100CC07
2H100EE01
2H101BB07
2K005AA04
2K005BA52
2K005CA04
2K005CA14
2K005CA22
2K005CA38
2K005CA44
2K005CA53
5C122DA09
5C122EA41
5C122EA54
5C122FB03
5C122FB08
5C122FC01
5C122GE04
5C122GE06
5C122GE11
5C122GE17
5C122GE18
5C122GE19
5C122HA82
(57)【要約】
【課題】光学装置の小型化を達成する。
【解決手段】アクチュエータが取り付けられるベース部材２７と、カメラモジュール１１が取り付けられるホルダ枠体２３と、光軸方向に移動可能にベース部材２７に取り付けられ、ホルダ枠体２３を回転可能に支持するケース枠体２２と、光軸方向に移動可能にベース部材２７に取り付けられ、カメラモジュール１１の先端部を覆うフロントカバー２５と、光軸交差方向に移動可能にベース部材２７に取り付けられ、ケース枠体２２およびフロントカバー２５にカムを介して係合し、かつアクチュエータに連結されるカム部材と、を有する。カム部材を第１方向に移動させることにより、ケース枠体２２およびフロントカバー２５はベース部材２７に近づく沈胴位置に移動し、カム部材を第２方向に移動させることにより、ケース枠体２２およびフロントカバー２５はベース部材２７から離れる繰出位置に移動する。
【選択図】図１０
【解決手段】アクチュエータが取り付けられるベース部材２７と、カメラモジュール１１が取り付けられるホルダ枠体２３と、光軸方向に移動可能にベース部材２７に取り付けられ、ホルダ枠体２３を回転可能に支持するケース枠体２２と、光軸方向に移動可能にベース部材２７に取り付けられ、カメラモジュール１１の先端部を覆うフロントカバー２５と、光軸交差方向に移動可能にベース部材２７に取り付けられ、ケース枠体２２およびフロントカバー２５にカムを介して係合し、かつアクチュエータに連結されるカム部材と、を有する。カム部材を第１方向に移動させることにより、ケース枠体２２およびフロントカバー２５はベース部材２７に近づく沈胴位置に移動し、カム部材を第２方向に移動させることにより、ケース枠体２２およびフロントカバー２５はベース部材２７から離れる繰出位置に移動する。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カメラモジュールを備える光学装置であって、
アクチュエータが取り付けられるベース部材と、
前記カメラモジュールが取り付けられるホルダ部材と、
光軸方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記ホルダ部材を回転可能に支持するケース部材と、
光軸方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記カメラモジュールの先端部を覆うカバー部材と、
光軸交差方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記ケース部材および前記カバー部材にカムを介して係合し、かつ前記アクチュエータに連結されるカム部材と、
を有し、
前記カム部材を第１方向に移動させることにより、前記ケース部材および前記カバー部材は前記ベース部材に近づく第１位置に移動し、
前記カム部材を前記第１方向とは逆向きの第２方向に移動させることにより、前記ケース部材および前記カバー部材は前記ベース部材から離れる第２位置に移動する、
光学装置。
アクチュエータが取り付けられるベース部材と、
前記カメラモジュールが取り付けられるホルダ部材と、
光軸方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記ホルダ部材を回転可能に支持するケース部材と、
光軸方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記カメラモジュールの先端部を覆うカバー部材と、
光軸交差方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記ケース部材および前記カバー部材にカムを介して係合し、かつ前記アクチュエータに連結されるカム部材と、
を有し、
前記カム部材を第１方向に移動させることにより、前記ケース部材および前記カバー部材は前記ベース部材に近づく第１位置に移動し、
前記カム部材を前記第１方向とは逆向きの第２方向に移動させることにより、前記ケース部材および前記カバー部材は前記ベース部材から離れる第２位置に移動する、
光学装置。
【請求項2】
前記カメラモジュールに接続されるフレキシブルケーブルは、前記ベース部材または前記カム部材に固定されている、
請求項１に記載の光学装置。
請求項１に記載の光学装置。
【請求項3】
前記ベース部材、前記ケース部材および前記カバー部材の少なくとも何れか１つに取り付けられ、前記ケース部材および前記カバー部材を光軸方向に案内するガイドシャフトを有する、
請求項１に記載の光学装置。
請求項１に記載の光学装置。
【請求項4】
前記ケース部材と前記カバー部材との少なくとも何れか一方に当接部が設けられ、
前記ケース部材および前記カバー部材が前記第１位置に移動する場合に、前記当接部を介して前記ケース部材と前記カバー部材とは互いに接触する、
請求項１に記載の光学装置。
前記ケース部材および前記カバー部材が前記第１位置に移動する場合に、前記当接部を介して前記ケース部材と前記カバー部材とは互いに接触する、
請求項１に記載の光学装置。
【請求項5】
前記ケース部材および前記カバー部材が前記第１位置に移動する場合に、前記ケース部材と前記カバー部材とは互いに近接する、
請求項１に記載の光学装置。
請求項１に記載の光学装置。
【請求項6】
前記ベース部材と前記カム部材との少なくとも何れか１つに取り付けられ、前記カム部材を光軸交差方向に案内するガイドシャフトを有する、
請求項１に記載の光学装置。
請求項１に記載の光学装置。
【請求項7】
前記カバー部材に取り付けられ、磁力によって前記カバー部材を前記第２位置に保持する永久磁石を有する、
請求項１に記載の光学装置。
請求項１に記載の光学装置。
【請求項8】
前記ケース部材は、ジンバルを介して前記ホルダ部材を回転可能に支持し、前記ジンバルに向けて突出する凸部を備え、
前記ケース部材が前記第１位置に移動する場合に、前記凸部は前記ジンバルの貫通孔に挿入され、
前記ケース部材が前記第２位置に移動する場合に、前記凸部は前記ジンバルの前記貫通孔から抜ける、
請求項１に記載の光学装置。
前記ケース部材が前記第１位置に移動する場合に、前記凸部は前記ジンバルの貫通孔に挿入され、
前記ケース部材が前記第２位置に移動する場合に、前記凸部は前記ジンバルの前記貫通孔から抜ける、
請求項１に記載の光学装置。
【請求項9】
前記カメラモジュールは、レンズを収容するレンズバレルと、前記レンズバレルを保持するハウジングと、を備え、
前記カバー部材が前記第１位置に移動する場合に、前記カバー部材は前記ハウジングに接触する、
請求項１に記載の光学装置。
前記カバー部材が前記第１位置に移動する場合に、前記カバー部材は前記ハウジングに接触する、
請求項１に記載の光学装置。
【請求項10】
前記カメラモジュールは、レンズを収容するレンズバレルと、前記レンズバレルを保持するハウジングと、を備え、
前記カバー部材が前記第１位置に移動する場合に、前記カバー部材は前記レンズバレルに接触する、
請求項１に記載の光学装置。
前記カバー部材が前記第１位置に移動する場合に、前記カバー部材は前記レンズバレルに接触する、
請求項１に記載の光学装置。
【請求項11】
前記ホルダ部材に取り付けられる永久磁石と、
前記カム部材に取り付けられる磁性部材と、
を有し、
前記カム部材を前記第１方向に移動させることにより、前記永久磁石と前記磁性部材とは互いに対向する、
請求項１に記載の光学装置。
前記カム部材に取り付けられる磁性部材と、
を有し、
前記カム部材を前記第１方向に移動させることにより、前記永久磁石と前記磁性部材とは互いに対向する、
請求項１に記載の光学装置。
【請求項12】
請求項１～１１の何れか１項に記載の光学装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラモジュールを備える光学装置、および光学装置を有する電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォンやウェアラブルカメラ等の機器には、カメラモジュールを備えた光学装置が設けられている。また、スマートフォン等に設けられる光学装置には、姿勢変化に応じてカメラモジュールを回転させる手振れ補正機構が組み込まれている（特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】中国特許出願公開第１１１４１６９２５号明細書
【特許文献2】中国特許出願公開第１１１５１０５９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、手振れ補正機構を備えた光学装置においては、カメラモジュールを所定角度で回転させる必要がある。このため、カメラモジュールの周囲に空きスペースを確保することが必要であり、光学装置の小型化を達成することが困難となっていた。
【0005】
本発明の目的は、光学装置の小型化を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態の光学装置は、カメラモジュールを備える光学装置であって、アクチュエータが取り付けられるベース部材と、前記カメラモジュールが取り付けられるホルダ部材と、光軸方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記ホルダ部材を回転可能に支持するケース部材と、光軸方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記カメラモジュールの先端部を覆うカバー部材と、光軸交差方向に移動可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記ケース部材および前記カバー部材にカムを介して係合し、かつ前記アクチュエータに連結されるカム部材と、を有し、前記カム部材を第１方向に移動させることにより、前記ケース部材および前記カバー部材は前記ベース部材に近づく第１位置に移動し、前記カム部材を前記第１方向とは逆向きの第２方向に移動させることにより、前記ケース部材および前記カバー部材は前記ベース部材から離れる第２位置に移動する。
【0007】
一実施形態の電子機器は、前記光学装置を有する。
【発明の効果】
【0008】
カム部材を第１方向に移動させることにより、ケース部材およびカバー部材はベース部材に近づく第１位置に移動し、カム部材を第１方向とは逆向きの第２方向に移動させることにより、ケース部材およびカバー部材はベース部材から離れる第２位置に移動する。これにより、光学装置の小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施の形態である電子機器を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施形態１である光学装置を示す斜視図である。
【図3】光学装置を示す分解斜視図である。
【図4】カメラモジュール、ホルダ枠体およびジンバルを示す斜視図である。
【図7】ポップアップ機構を構成するケース枠体、フロントカバーおよびカムプレートを示す分解斜視図である。
【図9】カム孔とカムピンとの位置関係を示す図である。
【図10】（Ａ）および（Ｂ）は、カメラモジュールおよびその近傍を示す部分断面図である。
【図11】本発明の実施形態２である光学装置を示す斜視図である。
【図12】光学装置を示す分解斜視図である。
【図15】ポップアップ機構を構成するケース枠体、フロントカバーおよびプレートユニットを示す分解斜視図である。
【図16】ポップアップ機構を構成するケース枠体、フロントカバーおよびプレートユニットを示す分解斜視図である。
【図19】（Ａ）はカム孔とカムピンとの位置関係を示す図であり、（Ｂ）はカム溝とカムピンとの位置関係を示す図である。
【図20】（Ａ）および（Ｂ）は、カメラモジュールおよびその近傍を示す部分断面図である。
【図21】電子機器の外装部材を内側から示した斜視図である。
【図22】（Ａ）および（Ｂ）は、磁性部材と永久磁石との位置関係を示す図である。
【図23】光学装置の一部を拡大する斜視図である。
【図24】（Ａ）はフロントカバーを裏面側から示す斜視図であり、（Ｂ）はフロントカバーおよびケース枠体を沈胴位置に移動させたときの部分断面図である。
【図25】（Ａ）および（Ｂ）は、フロントカバーとジンバルとの位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の構成や要素については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。
【0011】
［光学装置を有する電子機器］
図１は本発明の一実施の形態である電子機器３００を示す斜視図である。図１に示すように、スマートフォンである電子機器３００には、後述する手振れ補正機構１０を備えた光学装置１００や光学装置２００が設けられている。このように、電子機器３００に光学装置１００，２００を組み込むことにより、電子機器３００の姿勢変化に応じて光学装置１００，２００のカメラモジュール１１を回転させることができ、電子機器３００によって鮮明な動画や静止画を得ることができる。
図１は本発明の一実施の形態である電子機器３００を示す斜視図である。図１に示すように、スマートフォンである電子機器３００には、後述する手振れ補正機構１０を備えた光学装置１００や光学装置２００が設けられている。このように、電子機器３００に光学装置１００，２００を組み込むことにより、電子機器３００の姿勢変化に応じて光学装置１００，２００のカメラモジュール１１を回転させることができ、電子機器３００によって鮮明な動画や静止画を得ることができる。
【0012】
なお、光学装置１００，２００を有する電子機器３００としては、図示するスマートフォンに限られることはなく、タブレット型ＰＣやノート型ＰＣ等の情報端末やモバイル機器であっても良い。また、光学装置１００，２００を有する電子機器３００としては、ウェアラブルカメラ等のウェアラブル端末であっても良い。さらに、光学装置１００，２００を有する電子機器３００としては、他機器との通信機能を備えた情報家電であっても良い。
【0013】
［光学装置：実施形態１］
＜全体構成＞
図２は本発明の実施形態１である光学装置１００を示す斜視図であり、図３は光学装置１００を示す分解斜視図である。なお、図２において、Ｚ軸方向はカメラモジュール１１の光軸方向を示し、Ｘ軸方向はヨーイングの回転軸方向を示し、Ｙ軸方向はピッチングの回転軸方向を示している。また、各軸Ｘ，Ｙ，Ｚが交差する点Ｃ１は、カメラモジュール１１および後述するホルダ枠体２３の回転中心である。作図の都合上、図２において、各軸Ｘ，Ｙ，Ｚはカメラモジュール１１およびホルダ枠体２３の回転中心から離れた位置に示されている。なお、カメラモジュール１１の光軸Ｏａは、カメラモジュール１１の中心軸であり、カメラモジュール１１を構成するレンズ１４の回転対称軸である。
＜全体構成＞
図２は本発明の実施形態１である光学装置１００を示す斜視図であり、図３は光学装置１００を示す分解斜視図である。なお、図２において、Ｚ軸方向はカメラモジュール１１の光軸方向を示し、Ｘ軸方向はヨーイングの回転軸方向を示し、Ｙ軸方向はピッチングの回転軸方向を示している。また、各軸Ｘ，Ｙ，Ｚが交差する点Ｃ１は、カメラモジュール１１および後述するホルダ枠体２３の回転中心である。作図の都合上、図２において、各軸Ｘ，Ｙ，Ｚはカメラモジュール１１およびホルダ枠体２３の回転中心から離れた位置に示されている。なお、カメラモジュール１１の光軸Ｏａは、カメラモジュール１１の中心軸であり、カメラモジュール１１を構成するレンズ１４の回転対称軸である。
【0014】
図２および図３に示すように、光学装置１００は、電磁コイル２０，２１を備えたケース枠体（ケース部材）２２と、ケース枠体２２に収容されるホルダ枠体（ホルダ部材）２３と、ホルダ枠体２３に保持されるカメラモジュール１１と、を有している。また、ケース枠体２２とホルダ枠体２３とはジンバル２４を介して連結されており、ホルダ枠体２３はジンバル２４を介してケース枠体２２に回転可能に支持されている。なお、他の実施例では、板バネなどの別の連結部材によって、ケース枠体２２とホルダ枠体２３とが連結されていても良い。
【0015】
ケース枠体２２の一端面側には、カメラモジュール１１の先端部１１ａを覆うフロントカバー（カバー部材）２５が配置されている。また、ケース枠体２２の他端面側には、ステッピングモータ（アクチュエータ）２６が取り付けられるベース部材２７が配置されている。つまり、カメラモジュール１１およびホルダ枠体２３が収容されるケース枠体２２は、フロントカバー２５とベース部材２７とに挟まれている。なお、フロントカバー２５は、カメラモジュール１１の先端部１１ａを囲むスリーブ３０と、スリーブ３０を保持するカバー本体３１と、スリーブ３０の開口端に取り付けられる透明なレンズカバー３２と、を有している。
【0016】
ベース部材２７には、光軸Ｏａに平行となる２つのガイドシャフト３３，３４が設けられている。ガイドシャフト３３，３４は、ケース枠体２２のガイド孔３６，３７に挿入されるとともに、フロントカバー２５のガイド孔３８，３９に挿入されている。つまり、ベース部材２７に取り付けられるケース枠体２２は、ガイドシャフト３３，３４に沿って光軸方向に移動可能となっている。また、ベース部材２７に取り付けられるフロントカバー２５は、ガイドシャフト３３，３４に沿って光軸方向に移動可能となっている。換言すれば、ケース枠体２２およびフロントカバー２５は、ガイドシャフト３３，３４によってＸ軸方向やＹ軸方向への移動が規制されている。なお、ガイドシャフトは、ガイドロッドと言われることもある。
【0017】
ガイドシャフト３３にはスプリング４１が組み付けられており、スプリング４１のバネ力によってケース枠体２２はベース部材２７から離れる方向に付勢されている。また、ベース部材２７には取付シャフト３５が設けられており、取付シャフト３５はフロントカバー２５の貫通孔４０に挿入されている。このベース部材２７の取付シャフト３５にはスプリング４２が組み付けられており、スプリング４２のバネ力によってフロントカバー２５はベース部材２７から離れる方向に付勢されている。なお、取付シャフト３５と貫通孔４０との間には隙間が設けられており、取付シャフト３５と貫通孔４０とを互いに摺動させずにフロントカバー２５を移動させることが可能となっている。
【0018】
図示する例では、ベース部材２７に対してガイドシャフト３３，３４を取り付けているが、これに限られることはない。例えば、フロントカバー２５にガイドシャフト３３，３４を取り付けても良く、ケース枠体２２にガイドシャフト３３，３４を取り付けても良い。すなわち、ガイドシャフト３３，３４は、ベース部材２７、フロントカバー２５およびケース枠体２２の少なくとも何れか１つに取り付けられていれば良い。なお、図示する例では、樹脂製のベース部材２７に金属製のガイドシャフト３３，３４を嵌合させることにより、ベース部材２７に対してガイドシャフト３３，３４が取り付けられている。また、図示する例では、樹脂製のベース部材２７に対して取付シャフト３５が一体にモールド成型されている。また、図示する例では、ベース部材２７に１つの取付シャフト３５を設けているが、これに限られることはなく、ベース部材２７に複数の取付シャフト３５を設けても良い。また、スプリング保持用の取付シャフト３５を用いることなく、他のガイドシャフトに対してスプリング４２を組み付けても良い。
【0019】
＜ホルダ枠体＞
図３に示すように、矩形枠形状に形成されるホルダ枠体２３は、互いに対向する一対のホルダ壁２３ａ，２３ｂと、互いに対向する一対のホルダ壁２３ｃ，２３ｄと、を有している。また、ホルダ壁２３ａには永久磁石４３が取り付けられており、ホルダ壁２３ｃには永久磁石４４が取り付けられている。また、ホルダ壁２３ａ，２３ｃを互いに連結する角部にはホルダ軸受４５が取り付けられており、ホルダ壁２３ｂ，２３ｄを互いに連結する角部にはホルダ軸受４６が取り付けられている。このように、ホルダ枠体２３には、ホルダ軸受４５，４６が対角線上に配置されている。
図３に示すように、矩形枠形状に形成されるホルダ枠体２３は、互いに対向する一対のホルダ壁２３ａ，２３ｂと、互いに対向する一対のホルダ壁２３ｃ，２３ｄと、を有している。また、ホルダ壁２３ａには永久磁石４３が取り付けられており、ホルダ壁２３ｃには永久磁石４４が取り付けられている。また、ホルダ壁２３ａ，２３ｃを互いに連結する角部にはホルダ軸受４５が取り付けられており、ホルダ壁２３ｂ，２３ｄを互いに連結する角部にはホルダ軸受４６が取り付けられている。このように、ホルダ枠体２３には、ホルダ軸受４５，４６が対角線上に配置されている。
【0020】
＜カメラモジュール＞
図３に示すように、ホルダ枠体２３の内側にはカメラモジュール１１のハウジング１３が嵌合しており、ホルダ枠体２３によってカメラモジュール１１が保持されている。カメラモジュール１１は、レンズ１４を収容するレンズバレル１２と、レンズバレル１２を光軸方向に駆動するオートフォーカス機構が収容されるハウジング１３と、ハウジング１３の下部に設けられる電子回路基板１５と、を有している。
図３に示すように、ホルダ枠体２３の内側にはカメラモジュール１１のハウジング１３が嵌合しており、ホルダ枠体２３によってカメラモジュール１１が保持されている。カメラモジュール１１は、レンズ１４を収容するレンズバレル１２と、レンズバレル１２を光軸方向に駆動するオートフォーカス機構が収容されるハウジング１３と、ハウジング１３の下部に設けられる電子回路基板１５と、を有している。
【0021】
電子回路基板１５にはフレキシブルケーブル１６が接続されており、このフレキシブルケーブル１６は複数回に亘って折り曲げられた形状を有している。これにより、カメラモジュール１１が回転してフレキシブルケーブル１６に力が作用した場合であっても、フレキシブルケーブル１６を容易に変形させてカメラモジュール１１の回転運動に追従させることができる。なお、フレキシブルケーブル１６とは、薄膜状の絶縁フィルムに導体箔を貼り合わせたフレキシブル配線基板である。また、カメラモジュール１１の電子回路基板１５には、ＣＣＤ等の撮像素子が実装される。
【0022】
また、カメラモジュール１１に接続されるフレキシブルケーブル１６は、ベース部材２７から延びるハンガー部４７に接着剤等を用いて固定されている。これにより、カメラモジュール１１が回転してフレキシブルケーブル１６に力が作用した場合であっても、電子機器３００内の図示しないコネクタに接続されるケーブル端１６ａの変位を抑えることができる。つまり、カメラモジュール１１が回転した場合であっても、ケーブル端１６ａを静止状態に保持することができ、コネクタに対するフレキシブルケーブル１６の接続状態を適切に保持することができる。
【0023】
＜ケース枠体＞
図３に示すように、矩形枠形状に形成されるケース枠体２２は、互いに対向する一対のケース壁２２ａ，２２ｂと、互いに対向する一対のケース壁２２ｃ，２２ｄと、を有している。ケース壁２２ａには電磁コイル２０が取り付けられており、ケース壁２２ｃには電磁コイル２１が取り付けられている。また、図３に符号βで示すように、電磁コイル２０，２１は折り曲げられたフレキシブル配線基板４８に設けられており、フレキシブル配線基板４８にはフロントカバー２５の位置を検出する光スイッチ４９が取り付けられている。なお、光スイッチ４９は、発光素子４９ａと受光素子４９ｂとを備えた所謂フォトインタラプタ（Photointerrupter）である。また、ケース壁２２ａ，２２ｄを互いに連結する角部にはケース軸受５０が取り付けられており、ケース壁２２ｂ，２２ｃを互いに連結する角部にはケース軸受５１が取り付けられている。このように、ケース枠体２２には、ケース軸受５０，５１が対角線上に配置されている。
図３に示すように、矩形枠形状に形成されるケース枠体２２は、互いに対向する一対のケース壁２２ａ，２２ｂと、互いに対向する一対のケース壁２２ｃ，２２ｄと、を有している。ケース壁２２ａには電磁コイル２０が取り付けられており、ケース壁２２ｃには電磁コイル２１が取り付けられている。また、図３に符号βで示すように、電磁コイル２０，２１は折り曲げられたフレキシブル配線基板４８に設けられており、フレキシブル配線基板４８にはフロントカバー２５の位置を検出する光スイッチ４９が取り付けられている。なお、光スイッチ４９は、発光素子４９ａと受光素子４９ｂとを備えた所謂フォトインタラプタ（Photointerrupter）である。また、ケース壁２２ａ，２２ｄを互いに連結する角部にはケース軸受５０が取り付けられており、ケース壁２２ｂ，２２ｃを互いに連結する角部にはケース軸受５１が取り付けられている。このように、ケース枠体２２には、ケース軸受５０，５１が対角線上に配置されている。
【0024】
＜支持機構＞
続いて、手振れ補正機構１０を構成する支持機構５２について説明する。前述したように、ホルダ枠体２３には、ホルダ軸受４５，４６が対角線上に配置されている。また、ケース枠体２２には、ケース軸受５０，５１が対角線上に配置されている。さらに、ケース枠体２２とホルダ枠体２３とを連結するジンバル２４は、カメラモジュール１１の先端部１１ａが貫通する環状本体部５３と、環状本体部５３から径方向外側に延びる複数のアーム部５４～５７と、を有している。また、ジンバル２４の環状本体部５３には、一対の貫通孔５８，５９が形成されている。
続いて、手振れ補正機構１０を構成する支持機構５２について説明する。前述したように、ホルダ枠体２３には、ホルダ軸受４５，４６が対角線上に配置されている。また、ケース枠体２２には、ケース軸受５０，５１が対角線上に配置されている。さらに、ケース枠体２２とホルダ枠体２３とを連結するジンバル２４は、カメラモジュール１１の先端部１１ａが貫通する環状本体部５３と、環状本体部５３から径方向外側に延びる複数のアーム部５４～５７と、を有している。また、ジンバル２４の環状本体部５３には、一対の貫通孔５８，５９が形成されている。
【0025】
図３に示すように、ジンバル２４のアーム部５４，５５は、ホルダ枠体２３のホルダ軸受４５，４６に対して回転可能に取り付けられている。また、ジンバル２４のアーム部５６，５７は、ケース枠体２２のケース軸受５０，５１に対して回転可能に取り付けられている。このように、ケース枠体２２およびホルダ枠体２３にはジンバル２４が取り付けられており、ホルダ枠体２３はジンバル２４を介してケース枠体２２に回転可能に支持されている。
【0026】
図４はカメラモジュール１１、ホルダ枠体２３およびジンバル２４を示す斜視図である。なお、図４にはケース枠体２２のケース軸受５０，５１が示されており、ケース枠体２２については省略して図示している。図４に示すように、カメラモジュール１１を保持するホルダ枠体２３は、回転軸Ａ１を中心軸としてケース枠体２２に回転可能に支持されるとともに、回転軸Ａ２を中心軸としてケース枠体２２に回転可能に支持される。すなわち、ケース枠体２２とホルダ枠体２３とをジンバル２４を介して連結することにより、ホルダ枠体２３およびこれに取り付けられるカメラモジュール１１を、様々な方向に所定角度で回転させることができる。つまり、回転軸Ａ１，Ａ２の交点を回転中心Ｃ１として、ホルダ枠体２３はジンバル２４を介してケース枠体２２に回転可能に支持されている。
【0027】
なお、ホルダ軸受４５，４６およびケース軸受５０，５１にはボール４５ａ，４６ａ，５０ａ，５１ａが設けられており、これらのボール４５ａ，４６ａ，５０ａ，５１ａに対してジンバル２４のアーム部５４～５７が回転可能に係合している。前述した回転軸Ａ１は、ホルダ軸受４５，４６のボール４５ａ，４６ａとジンバル２４のアーム部５４，５５との接触点を結ぶ回転軸であり、回転軸Ａ２は、ケース軸受５０，５１のボール５０ａ，５１ａとジンバル２４のアーム部５６，５７との接触点を結ぶ回転軸である。また、回転軸Ａ１，Ａ２の交点である回転中心Ｃ１には、カメラモジュール１１の光軸Ｏａが交差している。つまり、回転軸Ａ１，Ａ２および光軸Ｏａの交点を回転中心Ｃ１として、ホルダ枠体２３はケース枠体２２に対して回転可能となっている。
【0028】
＜駆動機構＞
続いて、手振れ補正機構１０を構成する駆動機構６０について説明する。図４に示すように、永久磁石４３，４４には、永久磁石４３，４４の短手方向の一方側と他方側とにおいて、互いに異なる磁極が表面に現れるように着磁されている。例えば、永久磁石４３，４４の上部表面がＮ極に着磁されている場合には、永久磁石４３，４４の下部表面がＳ極に着磁されている。なお、図４に示す破線は、永久磁石４３，４４の着磁領域の境界を示す仮想線である。
続いて、手振れ補正機構１０を構成する駆動機構６０について説明する。図４に示すように、永久磁石４３，４４には、永久磁石４３，４４の短手方向の一方側と他方側とにおいて、互いに異なる磁極が表面に現れるように着磁されている。例えば、永久磁石４３，４４の上部表面がＮ極に着磁されている場合には、永久磁石４３，４４の下部表面がＳ極に着磁されている。なお、図４に示す破線は、永久磁石４３，４４の着磁領域の境界を示す仮想線である。
【0029】
図３に示すように、ケース枠体２２の電磁コイル２０は、ホルダ枠体２３の永久磁石４３に対向するように配置されており、ケース枠体２２の電磁コイル２１は、ホルダ枠体２３の永久磁石４４に対向するように配置されている。このように、電磁コイル２０，２１と永久磁石４３，４４とは互いに対向することから、電磁コイル２０，２１の通電状態を制御することにより、ホルダ枠体２３の回転位置を制御することができる。
【0030】
つまり、電磁コイル２０の通電方向を切り替えることにより、永久磁石４３に作用する推力の方向（Ｆ１ａ，Ｆ１ｂ）を切り替えることができ、電磁コイル２１の通電方向を切り替えることにより、永久磁石４４に作用する推力の方向（Ｆ２ａ，Ｆ２ｂ）を切り替えることができる。さらに、電磁コイル２０の通電電流を制御することにより、永久磁石４３に作用する推力Ｆ１ａ（またはＦ１ｂ）の大きさを制御することができ、電磁コイル２１の通電電流を制御することにより、永久磁石４４に作用する推力Ｆ２ａ（またはＦ２ｂ）の大きさを制御することができる。
【0031】
このように、ホルダ枠体２３の永久磁石４３，４４に作用する推力の向きや大きさを制御することにより、ホルダ枠体２３を回転軸Ａ１，Ａ２を中心に回転させることができる。このため、ホルダ枠体２３に保持されるカメラモジュール１１を、様々な方向に向けて傾動つまり所定角度で回転させることができる（図２および図４の矢印α方向）。換言すれば、ホルダ枠体２３に保持されるカメラモジュール１１を、ヨーイングの回転軸であるＸ軸を中心に回転させることができ、ピッチングの回転軸であるＹ軸を中心に回転させることができる。
【0032】
なお、電磁コイル２０，２１の通電制御は、例えば、ジャイロセンサの検出信号に基づき実行することが可能である。つまり、電磁コイル２０，２１の通電制御を実行する図示しない電子制御ユニットは、回転制御の一例として、ジャイロセンサによって光学装置１００つまりケース枠体２２の姿勢変化を検出し、この姿勢変化を打ち消すようにケース枠体２２に対してホルダ枠体２３を回転させることが可能である。
【0033】
＜ポップアップ機構＞
光学装置１００が備えるポップアップ機構７０について説明する。このポップアップ機構７０とは、フロントカバー２５およびカメラモジュール１１を格納する沈胴状態と、フロントカバー２５およびカメラモジュール１１を突出させる繰出状態と、に作動する機構である。図５（Ａ）はポップアップ機構７０が沈胴状態に作動したときの光学装置１００を示す平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の矢印５ｂ方向から光学装置１００を示す側面図である。また、図６（Ａ）はポップアップ機構７０が繰出状態に作動したときの光学装置１００を示す平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の矢印６ｂ方向から光学装置１００を示す側面図である。なお、図５（Ｂ）および図６（Ｂ）には、光学装置１００が組み込まれる電子機器３００の外装部材３０１，３０２が示されている。
光学装置１００が備えるポップアップ機構７０について説明する。このポップアップ機構７０とは、フロントカバー２５およびカメラモジュール１１を格納する沈胴状態と、フロントカバー２５およびカメラモジュール１１を突出させる繰出状態と、に作動する機構である。図５（Ａ）はポップアップ機構７０が沈胴状態に作動したときの光学装置１００を示す平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の矢印５ｂ方向から光学装置１００を示す側面図である。また、図６（Ａ）はポップアップ機構７０が繰出状態に作動したときの光学装置１００を示す平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の矢印６ｂ方向から光学装置１００を示す側面図である。なお、図５（Ｂ）および図６（Ｂ）には、光学装置１００が組み込まれる電子機器３００の外装部材３０１，３０２が示されている。
【0034】
図５（Ａ）に示すように、ベース部材２７には、ステッピングモータ２６を備えた直動ユニット７１が取り付けられている。直動ユニット７１は、減速ギヤボックス７２を備えたステッピングモータ２６と、減速ギヤボックス７２の出力軸であるネジ軸７３と、ネジ軸７３に取り付けられるナット７４と、を有している。また、直動ユニット７１にはネジ軸７３に平行となるガイドシャフト７５が設けられており、このガイドシャフト７５をナット７４に通すことでナット７４の回転が防止されている。なお、ネジ軸７３はリードスクリューと言われることもある。
【0035】
図５（Ａ）に示すように、ステッピングモータ２６によってネジ軸７３を回転させ、ナット７４を矢印Ａ１方向（第１方向）に移動させることにより、図５（Ｂ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２を光軸方向に沿って矢印Ｂ１方向に移動させることができる。つまり、フロントカバー２５およびケース枠体２２を、ベース部材２７に近づく沈胴位置（第１位置）に移動させることができる。また、図５（Ｂ）の拡大部分等に示すように、フロントカバー２５のガイド孔３８，３９の周囲には、ケース枠体２２に向けて突出する当接部９８，９９が設けられている。そして、フロントカバー２５およびケース枠体２２が沈胴位置に移動する場合に、フロントカバー２５の当接部９８，９９はケース枠体２２に対して接触する。つまり、当接部９８，９９を介してフロントカバー２５とケース枠体２２とを互いに接触させることにより、フロントカバー２５およびケース枠体２２は沈胴位置に位置決めされている。
【0036】
図示する例では、フロントカバー２５に当接部９８，９９を設けているが、これに限られることはなく、ケース枠体２２に当接部を設けても良い。つまり、当接部は、フロントカバー２５とケース枠体２２との少なくとも何れか一方に設けられていれば良い。また、当接部としては、図示する形状に限られることはなく、突起状の当接部を設けても良く、所定範囲の平面からなる当接部を設けても良い。また、前述の説明では、フロントカバー２５およびケース枠体２２が沈胴位置に移動する場合に、当接部９８，９９を介してフロントカバー２５とケース枠体２２とが互いに接触しているが、これに限られることはない。例えば、他の実施例では、フロントカバー２５およびケース枠体２２が沈胴位置に移動する場合であっても、フロントカバー２５とケース枠体２２とを互いに接触させることなく、フロントカバー２５とケース枠体２２とを互いに近接させても良い。また、その他の実施例では、フロントカバー２５およびケース枠体２２の間に、板金部材等の別部材を介在させ、間接的に接触・近接させるようにしても良い。なお、フロントカバー２５およびケース枠体２２が沈胴位置に移動したときに、フロントカバー２５とケース枠体２２とが互いに近接するということは、沈胴位置におけるフロントカバー２５とケース枠体２２との間隔が、繰出位置におけるフロントカバー２５とケース枠体２２との間隔よりも狭いことを意味している。
【0037】
図６（Ａ）に示すように、ステッピングモータ２６によってネジ軸７３を回転させ、ナット７４を矢印Ａ２方向（第２方向）に移動させることにより、図６（Ｂ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２を光軸方向に沿って矢印Ｂ２方向に移動させることができる。つまり、矢印Ａ１方向とは逆向きの矢印Ａ２方向にナット７４を移動させることにより、フロントカバー２５およびケース枠体２２を、ベース部材２７から離れる繰出位置（第２位置）に移動させることができる。
【0038】
図７はポップアップ機構７０を構成するケース枠体２２、フロントカバー２５およびカムプレート８０を示す分解斜視図である。また、図８（Ａ）は図５の８ａ－８ａ線に沿ってカムプレート８０の動作位置を示す図であり、図８（Ｂ）は図６の８ｂ－８ｂ線に沿ってカムプレート８０の動作位置を示す図である。図８（Ａ）にはフロントカバー２５およびケース枠体２２が沈胴位置に移動した状態が示されており、図８（Ｂ）にはフロントカバー２５およびケース枠体２２が繰出位置に移動した状態が示されている。
【0039】
図７に示すように、直動ユニット７１のナット７４には、カム孔８１，８２を備えたカムプレート（カム部材）８０が取り付けられている。つまり、ベース部材２７には直動ユニット７１を介してカムプレート８０が取り付けられており、このカムプレート８０は光軸Ｏａに直交する光軸直交方向（光軸交差方向）に移動可能となっている。また、カムプレート８０のカム孔８１には、フロントカバー２５の側面から突出するカムピン８３が収容され、カムプレート８０のカム孔８２には、ケース枠体２２の側面から突出するカムピン８４が収容される。このように、カムプレート８０は、フロントカバー２５およびケース枠体２２に対し、カム孔８１，８２およびカムピン８３，８４からなるカムを介して係合している。なお、図示する例では、カムプレート８０が、光軸直交方向に移動可能にベース部材２７に取り付けられているが、これに限られることはない。例えば、カムプレート８０が、光軸Ｏａに交差する光軸交差方向に移動可能にベース部材２７に取り付けられていても良い。つまり、光軸Ｏａとカムプレート８０の移動方向とのなす角度が、９０°に設定されていても良く、９０°を上回る角度に設定されていても良く、９０°を下回る角度に設定されていても良い。
【0040】
図８（Ａ）に示すように、カムプレート８０を矢印Ａ１方向に移動させることにより、フロントカバー２５およびケース枠体２２はベース部材２７に近づく沈胴位置に移動する。つまり、フロントカバー２５のカムピン８３はカムプレート８０のカム孔８１に沿って矢印Ｂ１ａ方向に移動し、ケース枠体２２のカムピン８４はカムプレート８０のカム孔８２に沿って矢印Ｂ１ｂ方向に移動する。一方、図８（Ｂ）に示すように、カムプレート８０を矢印Ａ２方向に移動させることにより、フロントカバー２５およびケース枠体２２はベース部材２７から離れる繰出位置に移動する。つまり、フロントカバー２５のカムピン８３はカムプレート８０のカム孔８１に沿って矢印Ｂ２ａ方向に移動し、ケース枠体２２のカムピン８４はカムプレート８０のカム孔８２に沿って矢印Ｂ２ｂ方向に移動する。
【0041】
図９はカム孔８１，８２とカムピン８３，８４との位置関係を示す図である。図９には、実線を用いて沈胴位置のカムピン８３，８４が示されており、破線を用いて繰出位置のカムピン８３，８４が示されている。図９に示すように、フロントカバー２５の移動量を制御するカム孔８１は、ケース枠体２２の移動量を制御するカム孔８２よりも大きく曲げられている。つまり、カムプレート８０の移動方向（矢印Ａ１，Ａ２）に対して、カム孔８１はカム孔８２よりも大きく傾斜するように曲げられている。これにより、フロントカバー２５およびケース枠体２２を沈胴位置から繰出位置に移動させる際に、フロントカバー２５はストロークＳ１で押し出され、ケース枠体２２はストロークＳ１よりも小さなストロークＳ２で押し出される。つまり、フロントカバー２５およびケース枠体２２を沈胴位置から繰出位置に移動させる際に、ケース枠体２２よりもフロントカバー２５を大きく押し出すことができる。
【0042】
図１０（Ａ）および（Ｂ）は、カメラモジュール１１およびその近傍を示す部分断面図である。図１０（Ａ）にはフロントカバー２５およびケース枠体２２が沈胴位置に移動した状態が示されており、図１０（Ｂ）にはフロントカバー２５およびケース枠体２２が繰出位置に移動した状態が示されている。
【0043】
前述したように、フロントカバー２５およびケース枠体２２を沈胴位置から繰出位置に移動させる際に、フロントカバー２５はストロークＳ１で押し出され、ケース枠体２２はストロークＳ１よりも小さなストロークＳ２で押し出される。このため、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２を沈胴位置から繰出位置に移動させることにより、外装部材３０２とカメラモジュール１１との間に、ストロークＳ２に相当する隙間Ｇ１を確保することができる。また、フロントカバー２５とカメラモジュール１１との間に、ストロークＳ１からストロークＳ２を減算した値に相当する隙間Ｇ２を確保することができる。
【0044】
このように、カメラモジュール１１の周囲に隙間Ｇ１，Ｇ２を確保することができるため、カメラモジュール１１をフロントカバー２５や外装部材３０２に接触させることなく、手振れ補正機構１０によってカメラモジュール１１を適切に回転させることができる。換言すれば、図１０（Ａ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２を沈胴位置に移動させる場合には、手振れ補正機構１０によってカメラモジュール１１を回転させることがないため、カメラモジュール１１の周囲から隙間を無くすようにフロントカバー２５およびケース枠体２２を格納することができる。これにより、手振れ補正機構１０の機能を確保しつつ、光学装置１００の小型化を達成することができる。
【0045】
図１０（Ａ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２を沈胴位置に移動させる場合には、フロントカバー２５のカバー本体３１とスリーブ３０との間の開口部８５から、ジンバル２４の一部がレンズカバー３２側に突出している。これにより、フロントカバー２５をケース枠体２２に対して更に近づけることができ、光学装置１００の更なる小型化を達成することができる。
【0046】
＜直動ユニットの保護＞
図９に示すように、カムプレート８０のカム孔８１の幅寸法は、カムピン８３の直径寸法よりも大きく形成されている。また、前述したように、ベース部材２７とフロントカバー２５との間にはスプリング４２が組み付けられており、フロントカバー２５のカムピン８３はスプリング４２によって矢印Ｆｓ方向に付勢されている。このため、フロントカバー２５のカムピン８３は、カム孔８１を構成する一方のカム面８１ａに接触する一方、カム孔８１を構成する他方のカム面８１ｂから離れている。つまり、カムピン８３とカム面８１ｂとの間には、ハッチングで示すように所定の隙間Ｇ３が設けられている。
図９に示すように、カムプレート８０のカム孔８１の幅寸法は、カムピン８３の直径寸法よりも大きく形成されている。また、前述したように、ベース部材２７とフロントカバー２５との間にはスプリング４２が組み付けられており、フロントカバー２５のカムピン８３はスプリング４２によって矢印Ｆｓ方向に付勢されている。このため、フロントカバー２５のカムピン８３は、カム孔８１を構成する一方のカム面８１ａに接触する一方、カム孔８１を構成する他方のカム面８１ｂから離れている。つまり、カムピン８３とカム面８１ｂとの間には、ハッチングで示すように所定の隙間Ｇ３が設けられている。
【0047】
これにより、図８（Ｂ）に白抜きの矢印で示すように、フロントカバー２５が利用者によって押された場合などであっても、カムプレート８０を動かすことなく隙間Ｇ３分だけカムピン８３を退避させことができる。つまり、フロントカバー２５に入力された推力が、カムプレート８０から直動ユニット７１に伝達されることを防ぐことができ、ステッピングモータ２６等を保護することができる。なお、図示する例では、カム面８１ａおよびカム面８１ｂのアウトラインは互いに傾斜しているが、これに限られることはなく、カム面８１ａおよびカム面８１ｂのアウトラインが互いに平行であっても良い。
【0048】
＜光スイッチ＞
図５（Ｂ）および図６（Ｂ）の拡大部分に示すように、フロントカバー２５にはケース枠体２２側に突出するセンサピン８６が設けられている。このセンサピン８６はケース枠体２２の外周部に設けられる光スイッチ４９に案内されている。図５（Ｂ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２が沈胴位置に移動した場合には、センサピン８６が光スイッチ４９の発光素子４９ａと受光素子４９ｂとの間に挿入され、発光素子４９ａからの光がセンサピン８６によって遮断される。一方、図５（Ｂ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２が繰出位置に移動した場合には、センサピン８６が光スイッチ４９の発光素子４９ａと受光素子４９ｂとの間から抜かれ、発光素子４９ａからの光が受光素子４９ｂによって検出される。つまり、光スイッチ４９の受光素子４９ｂによって光を検出することにより、フロントカバー２５およびケース枠体２２が適切に繰出位置に移動したことを判定することができる。
図５（Ｂ）および図６（Ｂ）の拡大部分に示すように、フロントカバー２５にはケース枠体２２側に突出するセンサピン８６が設けられている。このセンサピン８６はケース枠体２２の外周部に設けられる光スイッチ４９に案内されている。図５（Ｂ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２が沈胴位置に移動した場合には、センサピン８６が光スイッチ４９の発光素子４９ａと受光素子４９ｂとの間に挿入され、発光素子４９ａからの光がセンサピン８６によって遮断される。一方、図５（Ｂ）に示すように、フロントカバー２５およびケース枠体２２が繰出位置に移動した場合には、センサピン８６が光スイッチ４９の発光素子４９ａと受光素子４９ｂとの間から抜かれ、発光素子４９ａからの光が受光素子４９ｂによって検出される。つまり、光スイッチ４９の受光素子４９ｂによって光を検出することにより、フロントカバー２５およびケース枠体２２が適切に繰出位置に移動したことを判定することができる。
【0049】
すなわち、フロントカバー２５に固定されたセンサピン８６とケース枠体２２に固定された光スイッチ４９とを用いることにより、光スイッチ４９によってフロントカバー２５とケース枠体２２との相対位置を適切に検出することができる。これにより、フロントカバー２５およびケース枠体２２が繰出位置まで移動したことを、光スイッチ４９によって精度良く判定することができる。つまり、手振れ防止機構を制御する図示しない電子制御ユニットは、光スイッチ４９の検出信号に基づきカメラモジュール１１の周囲に隙間Ｇ１，Ｇ２が確保されたことを適切に判定することができる。
【0050】
しかも、光スイッチ４９は、電磁コイル２０，２１と共通のフレキシブル配線基板４８に設けられている。これにより、ケース枠体２２に光スイッチ４９を取り付ける場合であっても、光スイッチ４９の取付コストを抑制することができる。なお、図示する例では、フロントカバー２５にセンサピン８６を設けるとともにケース枠体２２に光スイッチ４９を設けているが、これに限られることはなく、フロントカバー２５に光スイッチ４９を設けるとともにケース枠体２２にセンサピン８６を設けても良い。また、図示する例では、非接触型の光スイッチ４９を用いているが、これに限られることはなく、接触によってセンサピン８６の位置を検出する位置検出センサを用いても良い。
【0051】
＜各部材間の摺動抵抗＞
図７に示すように、フロントカバー２５の側面には複数の突起部９０が形成されており、ケース枠体２２の側面にはレール部９１が形成されている。これらの突起部９０およびレール部９１をカムプレート８０に接触させることにより、カムプレート８０とフロントカバー２５との摺動抵抗を低減することができ、カムプレート８０とケース枠体２２との摺動抵抗を低減することができる。また、カムプレート８０とベース部材２７との摺動抵抗を低減するため、カムプレート８０にはレール部９２が形成されている。さらに、図３に示すように、カムプレート８０とベース部材２７との摺動抵抗を低減するため、カムプレート８０の下面に接触するレール部９３がベース部材２７に形成されている。このように、カムプレート８０とこれに接触する部材との摺動抵抗を低減することができるため、ポップアップ機構７０の耐久性を高めることができるだけでなく、ステッピングモータ２６の小型化および低コスト化を達成することができる。なお、図示する例では、各部材を互いに摺動させているが、これに限られることはなく、各部材間にボールやローラ等の転動体を配置しても良い。
図７に示すように、フロントカバー２５の側面には複数の突起部９０が形成されており、ケース枠体２２の側面にはレール部９１が形成されている。これらの突起部９０およびレール部９１をカムプレート８０に接触させることにより、カムプレート８０とフロントカバー２５との摺動抵抗を低減することができ、カムプレート８０とケース枠体２２との摺動抵抗を低減することができる。また、カムプレート８０とベース部材２７との摺動抵抗を低減するため、カムプレート８０にはレール部９２が形成されている。さらに、図３に示すように、カムプレート８０とベース部材２７との摺動抵抗を低減するため、カムプレート８０の下面に接触するレール部９３がベース部材２７に形成されている。このように、カムプレート８０とこれに接触する部材との摺動抵抗を低減することができるため、ポップアップ機構７０の耐久性を高めることができるだけでなく、ステッピングモータ２６の小型化および低コスト化を達成することができる。なお、図示する例では、各部材を互いに摺動させているが、これに限られることはなく、各部材間にボールやローラ等の転動体を配置しても良い。
【0052】
［光学装置：実施形態２］
＜全体構成＞
図１１は本発明の実施形態２である光学装置２００を示す斜視図であり、図１２は光学装置２００を示す分解斜視図である。なお、以下の説明において、実施形態１の光学装置１００を構成する部材や部品と、同一または実質的に同一の部材や部品については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。
＜全体構成＞
図１１は本発明の実施形態２である光学装置２００を示す斜視図であり、図１２は光学装置２００を示す分解斜視図である。なお、以下の説明において、実施形態１の光学装置１００を構成する部材や部品と、同一または実質的に同一の部材や部品については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。
【0053】
図１１および図１２に示すように、光学装置２００は、電磁コイル２０，２１を備えたケース枠体（ケース部材）１１０と、ケース枠体１１０に収容されるホルダ枠体（ホルダ部材）２３と、ホルダ枠体２３に保持されるカメラモジュール１１と、を有している。また、ケース枠体１１０とホルダ枠体２３とはジンバル２４を介して連結されており、ホルダ枠体２３はジンバル２４を介してケース枠体１１０に回転可能に支持されている。また、ケース枠体１１０の一端面には、ストッパプレート１１１が取り付けられている。
【0054】
ケース枠体１１０の一端面側には、カメラモジュール１１の先端部１１ａを覆うフロントカバー（カバー部材）１１２が配置されており、ケース枠体１１０の他端面側には、ステッピングモータ（アクチュエータ）２６が取り付けられたベース部材１１３が配置されている。つまり、カメラモジュール１１およびホルダ枠体２３が収容されるケース枠体１１０は、フロントカバー１１２とベース部材１１３とに挟まれている。なお、フロントカバー１１２は、カメラモジュール１１の先端部１１ａを囲むスリーブ１１４と、スリーブ１１４を保持するカバー本体１１５と、スリーブ１１４の開口端に取り付けられる透明なレンズカバー１１６と、を有している。
【0055】
また、カメラモジュール１１に接続されるフレキシブルケーブル１６は、ベース部材１１３から延びるハンガー部１１７に接着剤等を用いて固定されている。これにより、カメラモジュール１１が回転してフレキシブルケーブル１６に力が作用した場合であっても、電子機器３００内の図示しないコネクタに接続されるケーブル端１６ａの変位を抑えることができる。つまり、カメラモジュール１１が回転した場合であっても、ケーブル端１６ａを静止状態に保持することができ、コネクタに対するフレキシブルケーブル１６の接続状態を適切に保持することができる。また、フレキシブルケーブル１６が固定されるハンガー部１１７には、放熱用の冷却フィン１１８が取り付けられている。これにより、フレキシブルケーブル１６の熱を冷却フィン１１８から放出させることができ、カメラモジュール１１の温度を下げることができる。なお、ハンガー部１１７と冷却フィン１１８とを別部材として形成しても良く、ハンガー部１１７と冷却フィン１１８とを１つの部材として一体に形成しても良い。また、ハンガー部１１７や冷却フィン１１８は、熱伝導樹脂材料を用いて成形しても良く、金属材料を用いて成形しても良い。
【0056】
＜ケース枠体＞
図１２に示すように、矩形枠形状に形成されるケース枠体１１０は、互いに対向する一対のケース壁１１０ａ，１１０ｂと、互いに対向する一対のケース壁１１０ｃ，１１０ｄと、を有している。ケース壁１１０ａには電磁コイル（コイル）２０が取り付けられており、ケース壁１１０ｃには電磁コイル（コイル）２１が取り付けられている。なお、電磁コイル２０，２１は折り曲げられたフレキシブル配線基板４８に設けられている。また、ケース壁１１０ａ，１１０ｄを互いに連結する角部にはケース軸受５０が取り付けられており、ケース壁１１０ｂ，１１０ｃを互いに連結する角部にはケース軸受５１が取り付けられている。このように、ケース枠体１１０には、ケース軸受５０，５１が対角線上に配置されている。
図１２に示すように、矩形枠形状に形成されるケース枠体１１０は、互いに対向する一対のケース壁１１０ａ，１１０ｂと、互いに対向する一対のケース壁１１０ｃ，１１０ｄと、を有している。ケース壁１１０ａには電磁コイル（コイル）２０が取り付けられており、ケース壁１１０ｃには電磁コイル（コイル）２１が取り付けられている。なお、電磁コイル２０，２１は折り曲げられたフレキシブル配線基板４８に設けられている。また、ケース壁１１０ａ，１１０ｄを互いに連結する角部にはケース軸受５０が取り付けられており、ケース壁１１０ｂ，１１０ｃを互いに連結する角部にはケース軸受５１が取り付けられている。このように、ケース枠体１１０には、ケース軸受５０，５１が対角線上に配置されている。
【0057】
＜ポップアップ機構＞
光学装置２００に設けられるポップアップ機構１２０について説明する。このポップアップ機構１２０とは、フロントカバー１１２およびカメラモジュール１１を格納する沈胴状態と、フロントカバー１１２およびカメラモジュール１１を突出させる繰出状態と、に作動する機構である。図１３（Ａ）はポップアップ機構１２０が沈胴状態に作動したときの光学装置２００を示す平面図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の矢印１３ｂ方向から光学装置２００を示す側面図である。また、図１４（Ａ）はポップアップ機構１２０が繰出状態に作動したときの光学装置２００を示す平面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の矢印１４ｂ方向から光学装置２００を示す側面図である。なお、図１３（Ｂ）および図１４（Ｂ）には、光学装置２００が組み込まれる電子機器３００の外装部材３０１，３０２が示されている。
光学装置２００に設けられるポップアップ機構１２０について説明する。このポップアップ機構１２０とは、フロントカバー１１２およびカメラモジュール１１を格納する沈胴状態と、フロントカバー１１２およびカメラモジュール１１を突出させる繰出状態と、に作動する機構である。図１３（Ａ）はポップアップ機構１２０が沈胴状態に作動したときの光学装置２００を示す平面図であり、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の矢印１３ｂ方向から光学装置２００を示す側面図である。また、図１４（Ａ）はポップアップ機構１２０が繰出状態に作動したときの光学装置２００を示す平面図であり、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）の矢印１４ｂ方向から光学装置２００を示す側面図である。なお、図１３（Ｂ）および図１４（Ｂ）には、光学装置２００が組み込まれる電子機器３００の外装部材３０１，３０２が示されている。
【0058】
図１３（Ａ）に示すように、ベース部材１１３には、ステッピングモータ２６を備えた直動ユニット７１が取り付けられている。ステッピングモータ２６によってネジ軸７３を回転させ、ナット７４を矢印Ａ１方向（第１方向）に移動させることにより、図１３（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を光軸方向に沿って矢印Ｂ１方向に移動させることができる。つまり、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を、ベース部材１１３に近づく沈胴位置（第１位置）に移動させることができる。
【0059】
一方、図１４（Ａ）に示すように、ステッピングモータ２６によってネジ軸７３を回転させ、ナット７４を矢印Ａ２方向（第２方向）に移動させることにより、図１４（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を光軸方向に沿って矢印Ｂ２方向に移動させることができる。つまり、矢印Ａ１方向とは逆向きの矢印Ａ２方向にナット７４を移動させることにより、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を、ベース部材１１３から離れる繰出位置（第２位置）に移動させることができる。
【0060】
図１５および図１６は、ポップアップ機構１２０を構成するケース枠体１１０、フロントカバー１１２およびプレートユニット１２１を示す分解斜視図である。なお、図１５および図１６に示す一点鎖線は、互いに係合する部位の位置関係を示している。図１７（Ａ）は図１３の１７ａ－１７ａ線に沿ってプレートユニット１２１の動作位置を示す図であり、図１７（Ｂ）は図１４の１７ｂ－１７ｂ線に沿ってプレートユニット１２１の動作位置を示す図である。さらに、図１８（Ａ）は図１３の１８ａ－１８ａ線に沿ってプレートユニット１２１の動作位置を示す図であり、図１８（Ｂ）は図１４の１８ｂ－１８ｂ線に沿ってプレートユニット１２１の動作位置を示す図である。なお、発明の理解を容易にするため、図１７および図１８に示したプレートユニット１２１にはハッチングを付している。
【0061】
図１５に示すように、直動ユニット７１のナット７４には、一対のカムプレート１２２，１２３を備えたプレートユニット（カム部材）１２１が取り付けられている。プレートユニット１２１のカムプレート１２２にはカム溝１３０，１３１が形成されており、カム溝１３０，１３１にはケース枠体１１０のケース壁１１０ｃから突出するカムピン１４０，１４１が収容される。また、ケース枠体１１０のカムピン１４０，１４１は、カムプレート１２２のカム溝１３０，１３１を通過するとともに、ベース部材１１３に形成されるガイド孔１５０，１５１に収容される。さらに、カムプレート１２２にはカムピン１３２が設けられており、カムピン１３２はフロントカバー１１２に形成されるカム孔１６２に収容される。さらに、カムプレート１２２にはガイドピン１３３ａ，１３３ｂが設けられており、ガイドピン１３３ａ，１３３ｂはベース部材１１３に形成されるガイド孔１５３ａ，１５３ｂに収容される。さらに、フロントカバー１１２にはガイドピン１６５が設けられており、ガイドピン１６５はベース部材１１３に形成されるガイド孔１５５に収容される。
【0062】
図１６に示すように、プレートユニット１２１のカムプレート１２３にはカム溝１３６が形成されており、このカム溝１３６にはケース枠体１１０のケース壁１１０ｄから突出するカムピン１４６が収容される。また、ケース枠体１１０のカムピン１４６は、カムプレート１２３のカム溝１３６を通過するとともに、ベース部材１１３に形成されるガイド孔１５６に収容される。さらに、カムプレート１２３にはカムピン１３７，１３８が設けられており、カムピン１３７，１３８はフロントカバー１１２に形成されるカム孔１６７，１６８に収容される。さらに、カムプレート１２３にはガイドピン１３９ａ，１３９ｂが設けられており、ガイドピン１３９ａ，１３９ｂはベース部材１１３に形成されるガイド孔１５９ａ，１５９ｂに収容される。さらに、ケース枠体１１０のケース壁１１０ｂにはガイドピン１４３，１４４が設けられており、ガイドピン１４３，１４４はフロントカバー１１２に形成されるガイド溝１６３，１６４に収容される。
【0063】
このように、プレートユニット１２１のカムプレート１２２は、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０に対し、カムピン１４０，１４１，１３２、カム溝１３０，１３１およびカム孔１６２からなるカムを介して係合している。同様に、プレートユニット１２１のカムプレート１２３は、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０に対し、カムピン１３７，１３８，１４６、カム溝１３６およびカム孔１６７，１６８からなるカムを介して係合している。
【0064】
図１５および図１６に示すように、ベース部材１１３にはＸ軸方向に伸びるガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂが形成されており、これらのガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂにはプレートユニット１２１のガイドピン１３３ａ，１３３ｂ，１３９ａ，１３９ｂが収容される。これにより、プレートユニット１２１は、ガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂに沿ってＸ軸方向に移動可能となっている。つまり、ベース部材１１３に取り付けられるプレートユニット１２１は、光軸Ｏａに直交する光軸直交方向（光軸交差方向）に移動可能となっている。換言すれば、プレートユニット１２１は、ガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂによってＹ軸方向やＺ軸方向への移動が規制されている。なお、図示する例では、プレートユニット１２１が、光軸直交方向に移動可能にベース部材１１３に取り付けられているが、これに限られることはない。例えば、プレートユニット１２１が、光軸Ｏａに交差する光軸交差方向に移動可能にベース部材１１３に取り付けられていても良い。つまり、光軸Ｏａとプレートユニット１２１の移動方向とのなす角度は、９０°に設定されていても良く、９０°を上回る角度に設定されていても良く、９０°を下回る角度に設定されていても良い。
【0065】
また、ベース部材１１３に形成される貫通孔１７０，１７１には、光軸Ｏａに直交するＸ軸に対して平行にガイドシャフト１７２が取り付けられている。また、ベース部材１１３に対してガイドシャフト１７２を取り付ける際には、ガイドシャフト１７２がプレートユニット１２１の貫通孔１７３に対して挿入されている。これにより、プレートユニット１２１は、ガイドシャフト１７２に沿ってＸ軸方向に移動可能となっている。つまり、ベース部材１１３に取り付けられるプレートユニット１２１は、光軸Ｏａに直交する光軸直交方向（光軸交差方向）に移動可能となっている。換言すれば、プレートユニット１２１は、ガイドシャフト１７２によってＹ軸方向やＺ軸方向への移動が規制されている。なお、図示する例では、ベース部材１１３に対してガイドシャフト１７２を取り付けているが、これに限られることはなく、プレートユニット１２１に対してガイドシャフト１７２を取り付けても良い。
【0066】
図示する例では、ガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂおよびガイドシャフト１７２を用いて、プレートユニット１２１を光軸直交方向（光軸交差方向）に案内しているが、これに限られることはない。例えば、ガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂだけを用いてプレートユニット１２１を光軸直交方向（光軸交差方向）に案内しても良く、ガイドシャフト１７２だけを用いてプレートユニット１２１を光軸直交方向（光軸交差方向）に案内しても良い。また、ガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂの個数やガイドシャフト１７２の本数として、図示する数に限られることはなく、必要に応じて適宜増減させることが可能である。なお、図示する例では、光軸Ｏａに直交するＸ軸に平行にガイドシャフト１７２が取り付けられており、光軸Ｏａに直交するＸ軸に平行にガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂが形成されているが、これに限られることはない。つまり、設計されたプレートユニット１２１の移動方向によっては、Ｘ軸に傾斜するようにガイドシャフト１７２を取り付けても良く、Ｘ軸に傾斜するようにガイド孔１５３ａ，１５３ｂ，１５９ａ，１５９ｂを形成しても良い。
【0067】
さらに、フロントカバー１１２にはＹ軸方向に伸びるガイド溝１６３，１６４が形成されており、これらのガイド溝１６３，１６４にはケース枠体１１０のガイドピン１４３，１４４が収容される。さらに、ベース部材１１３にはＹ軸方向に伸びるガイド孔１５０，１５１，１５６が形成されており、これらのガイド孔１５０，１５１，１５６にはケース枠体１１０のカムピン１４０，１４１，１４６が収容される。さらに、ベース部材１１３にはＹ軸方向に伸びるガイド孔１５５が形成されており、このガイド孔１５５にはフロントカバー１１２のガイドピン１６５が収容される。これにより、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０は、ガイド溝１６３，１６４やガイド孔１５０，１５１，１５５，１５６に沿ってＺ軸方向に移動可能となっている。つまり、ベース部材１１３に取り付けられるフロントカバー１１２およびケース枠体１１０は、光軸方向に移動可能となっている。換言すれば、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０は、ガイド溝１６３，１６４やガイド孔１５０，１５１，１５５，１５６によってＸ軸方向やＹ軸方向への移動が規制されている。
【0068】
図１７（Ａ）および図１８（Ａ）に示すように、プレートユニット１２１を矢印Ａ１方向に移動させることにより、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０はベース部材１１３に近づく沈胴位置に移動する。つまり、プレートユニット１２１のカムピン１３２，１３７，１３８が矢印Ａ１方向に移動するため、カムピン１３２，１３７，１３８が収容されるカム孔１６２，１６７，１６８を備えたフロントカバー１１２は、沈胴位置に向けて矢印Ｂ１方向に移動する。また、プレートユニット１２１のカム溝１３０，１３１，１３６が矢印Ａ１方向に移動するため、カム溝１３０，１３１，１３６に収容されるカムピン１４０，１４１，１４６を備えたケース枠体１１０は、沈胴位置に向けて矢印Ｂ１方向に移動する。
【0069】
一方、図１７（Ｂ）および図１８（Ｂ）に示すように、プレートユニット１２１を矢印Ａ２方向に移動させることにより、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０はベース部材１１３から離れる繰出位置に移動する。つまり、プレートユニット１２１のカムピン１３２，１３７，１３８が矢印Ａ２方向に移動するため、カムピン１３２，１３７，１３８が収容されるカム孔１６２，１６７，１６８を備えたフロントカバー１１２は、繰出位置に向けて矢印Ｂ２方向に移動する。また、プレートユニット１２１のカム溝１３０，１３１，１３６が矢印Ａ２方向に移動するため、カム溝１３０，１３１，１３６に収容されるカムピン１４０，１４１，１４６を備えたケース枠体１１０は、繰出位置に向けて矢印Ｂ２方向に移動する。
【0070】
図１９（Ａ）はカム孔１６２とカムピン１３２との位置関係を示す図であり、図１９（Ｂ）はカム溝１３０とカムピン１４０との位置関係を示す図である。図１９（Ａ）および（Ｂ）には、実線を用いて沈胴位置のカムピン１３２，１４０が示されており、破線を用いて繰出位置のカムピン１３２，１４０が示されている。図１９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２の移動量を制御するカム孔１６２は、ケース枠体１１０の移動量を制御するカム溝１３０よりも大きく傾斜している。つまり、プレートユニット１２１の移動方向（矢印Ａ１，Ａ２）に対して、カム孔１６２はカム溝１３０よりも大きく傾斜している。これにより、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置から繰出位置に移動させる際に、フロントカバー１１２はストロークＳ１で押し出され、ケース枠体１１０はストロークＳ１よりも小さなストロークＳ２で押し出される。つまり、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置から繰出位置に移動させる際に、ケース枠体１１０よりもフロントカバー１１２を大きく押し出すことができる。
【0071】
図２０（Ａ）および（Ｂ）は、カメラモジュール１１およびその近傍を示す部分断面図である。図２０（Ａ）にはフロントカバー１１２およびケース枠体１１０が沈胴位置に移動した状態が示されており、図２０（Ｂ）にはフロントカバー１１２およびケース枠体１１０が繰出位置に移動した状態が示されている。
【0072】
前述したように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置から繰出位置に移動させる際に、フロントカバー１１２はストロークＳ１で押し出され、ケース枠体１１０はストロークＳ１よりも小さなストロークＳ２で押し出される。このため、図２０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置から繰出位置に移動させることにより、外装部材３０２とカメラモジュール１１との間に、ストロークＳ２に相当する隙間Ｇ１を確保することができる。また、フロントカバー１１２とカメラモジュール１１との間に、ストロークＳ１からストロークＳ２を減算した値に相当する隙間Ｇ２を確保することができる。
【0073】
このように、カメラモジュール１１の周囲に隙間Ｇ１，Ｇ２を確保することができるため、カメラモジュール１１をフロントカバー１１２や外装部材３０２に接触させることなく、手振れ補正機構１０によってカメラモジュール１１を適切に回転させることができる。換言すれば、図２０（Ａ）に示すように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させる場合には、手振れ補正機構１０によってカメラモジュール１１を回転させることがないため、カメラモジュール１１の周囲から隙間を無くすようにフロントカバー１１２およびケース枠体１１０を格納することができる。これにより、手振れ補正機構１０の機能を確保しつつ、光学装置２００の小型化を達成することができる。
【0074】
図２０（Ａ）に示すように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させる場合には、フロントカバー１１２のカバー本体１１５とスリーブ１１４との間の開口部１８０から、ジンバル２４の一部がレンズカバー１１６側に突出している。これにより、フロントカバー１１２をケース枠体１１０に対して更に近づけることができ、光学装置２００の更なる小型化を達成することができる。
【0075】
図２０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、外装部材３０１の開口部３０３とフロントカバー１１２のスリーブ１１４との間にはＯリング１８１が組み付けられている。これにより、スマートフォン等の電子機器３００に対する埃等の進入を防止することができ、電子機器３００を適切に機能させることができる。また、フロントカバー１１２のスリーブ１１４にはフランジ１８２，１８３が形成されており、フロントカバー１１２を沈胴位置や繰出位置に移動させた場合には、スリーブ１１４のフランジ１８２，１８３によってＯリング１８１を適度に圧縮することができる。
【0076】
また、Ｏリング１８１は外装部材３０１に対して一体に取り付けられており、フロントカバー１１２の沈胴・繰出動作が行われる場合であっても、Ｏリング１８１はスリーブ１１４の外周面で摺動する。このように、Ｏリング１８１がスリーブ１１４の外周面で摺動することから、フロントカバー１１２の沈胴位置または繰出位置に移動する過程であっても、動作が行われる場合であっても、スマートフォン等の電子機器３００に対する埃等の進入を防止することができる。また、図示する例では、Ｏリング１８１を用いているが、これに限られることはなく、同様のシーリング機能を備えたパッキン、シート材、弾性接着剤、エラストマー等のシール部材を用いても良い。また、Ｏリング１８１等のシール部材を、外装部材３０１に対して接着や溶着等によって固定しても良い。さらに、二色成形や一体成型等を用いることにより、外装部材３０１に対してシール部材を一体に設けても良い。
【0077】
＜保持機構Ａ＞
光学装置２００を有する電子機器３００は、フロントカバー１１２を繰出位置に保持する保持機構を有している。図２１は電子機器３００の外装部材３０１を内側から示した斜視図である。まず、図１１に示すように、フロントカバー１１２のカバー本体１１５には、円筒形状のボス部２０９と、永久磁石２１０ａを備えた円筒形状のボス部２１０と、が設けられている。また、図２１に示すように、外装部材３０１の内側には、ボス部２０９に対向する受け部３０４と、ボス部２１０に対向する電磁石３０５と、が設けられている。なお、電磁石３０５は、磁性体３０５ａおよびコイル３０５ｂによって構成されている。電磁石３０５の磁性体３０５ａは、純鉄、パーマロイ、炭素鋼等の磁性材料を用いて形成される。このように、フロントカバー１１２には永久磁石２１０ａが取り付けられており、フロントカバー１１２に対向する外装部材３０１には電磁石３０５が取り付けられている。
光学装置２００を有する電子機器３００は、フロントカバー１１２を繰出位置に保持する保持機構を有している。図２１は電子機器３００の外装部材３０１を内側から示した斜視図である。まず、図１１に示すように、フロントカバー１１２のカバー本体１１５には、円筒形状のボス部２０９と、永久磁石２１０ａを備えた円筒形状のボス部２１０と、が設けられている。また、図２１に示すように、外装部材３０１の内側には、ボス部２０９に対向する受け部３０４と、ボス部２１０に対向する電磁石３０５と、が設けられている。なお、電磁石３０５は、磁性体３０５ａおよびコイル３０５ｂによって構成されている。電磁石３０５の磁性体３０５ａは、純鉄、パーマロイ、炭素鋼等の磁性材料を用いて形成される。このように、フロントカバー１１２には永久磁石２１０ａが取り付けられており、フロントカバー１１２に対向する外装部材３０１には電磁石３０５が取り付けられている。
【0078】
図２０（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２が繰出位置に押し出されると、フロントカバー１１２に設けられるボス部２１０が、外装部材３０１に設けられる電磁石３０５に近接する。これにより、コイル３０５ｂが無通電状態であっても、磁性体３０５ａと永久磁石２１０ａとは磁力によって互いに引き合い、フロントカバー１１２と外装部材３０１とが互いに引き合うことから、フロントカバー１１２を繰出位置に保持することができる。さらに、より強力にフロントカバー１１２を繰出位置で保持する必要がある場合には、コイル３０５ｂに通電を行うことにより、保持力を増強することもできる。そして、フロントカバー１１２を繰出位置から沈胴位置に移動させる場合には、ボス部２１０に対して電磁石３０５が反発するように、図示しない電子制御ユニットによって電磁石３０５のコイル３０５ｂに対する通電制御を実行する。このように、電磁石３０５の磁力によって外装部材３０１からフロントカバー１１２を離すことができ、フロントカバー１１２を繰出位置から沈胴位置に移動させることができる。
【0079】
なお、フロントカバー１１２が繰出位置に移動したときに、ボス部２１０が電磁石３０５に近接するということは、フロントカバー１１２が繰出位置に移動したときのボス部２１０と電磁石３０５との間隔が、フロントカバー１１２が沈胴位置に移動したときのボス部２１０と電磁石３０５との間隔よりも狭いことを意味している。また、前述の説明では、フロントカバー１１２を繰出位置に移動させた場合に、ボス部２１０と電磁石３０５との接触を回避し、ボス部２０９と受け部３０４との接触を回避しているが、これに限られることはない。例えば、フロントカバー１１２を繰出位置に移動させた場合に、ボス部２１０と電磁石３０５とを互いに接触させても良く、ボス部２０９と受け部３０４とを互いに接触させても良い。
【0080】
＜保持機構Ｂ＞
光学装置２００は、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に保持する保持機構を有している。図１６に示すように、プレートユニット１２１のカムプレート１２２には磁性部材２１１が取り付けられており、この磁性部材２１１はプレートユニット１２１の作動位置によってホルダ枠体２３に取り付けられた永久磁石４４に対向する。ここで、図２２（Ａ）および（Ｂ）は磁性部材２１１と永久磁石４４との位置関係を示す図である。図２２（Ａ）にはフロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させたときのプレートユニット１２１が示されており、図２２（Ｂ）にはフロントカバー１１２およびケース枠体１１０を繰出位置に移動させたときのプレートユニット１２１が示されている。なお、磁性部材は２１１、純鉄、パーマロイ、炭素鋼等の磁性材料を用いて形成される。
光学装置２００は、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に保持する保持機構を有している。図１６に示すように、プレートユニット１２１のカムプレート１２２には磁性部材２１１が取り付けられており、この磁性部材２１１はプレートユニット１２１の作動位置によってホルダ枠体２３に取り付けられた永久磁石４４に対向する。ここで、図２２（Ａ）および（Ｂ）は磁性部材２１１と永久磁石４４との位置関係を示す図である。図２２（Ａ）にはフロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させたときのプレートユニット１２１が示されており、図２２（Ｂ）にはフロントカバー１１２およびケース枠体１１０を繰出位置に移動させたときのプレートユニット１２１が示されている。なお、磁性部材は２１１、純鉄、パーマロイ、炭素鋼等の磁性材料を用いて形成される。
【0081】
図２２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させるため、プレートユニット１２１を矢印Ａ１方向に移動させると、プレートユニット１２１の磁性部材２１１がホルダ枠体２３の永久磁石４４に対向する。一方、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を繰出位置に移動させるため、プレートユニット１２１を矢印Ａ２方向に移動させると、プレートユニット１２１の磁性部材２１１がホルダ枠体２３の永久磁石４４から離れる。これにより、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させた場合には、プレートユニット１２１の停止位置を磁力によって保持することができ、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に保持することができる。
【0082】
＜保持機構Ｃ＞
光学装置２００は、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置と繰出位置とに保持する保持機構を有している。図２３は光学装置２００の一部を拡大する斜視図である。図２３に示すように、プレートユニット１２１には永久磁石２１２が取り付けられており、この永久磁石２１２に対向するようにベース部材１１３の裏面には板状の磁性部材２１３が取り付けられる。なお、磁性部材２１３は、純鉄、パーマロイ、炭素鋼等の磁性材料を用いて形成される。
光学装置２００は、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置と繰出位置とに保持する保持機構を有している。図２３は光学装置２００の一部を拡大する斜視図である。図２３に示すように、プレートユニット１２１には永久磁石２１２が取り付けられており、この永久磁石２１２に対向するようにベース部材１１３の裏面には板状の磁性部材２１３が取り付けられる。なお、磁性部材２１３は、純鉄、パーマロイ、炭素鋼等の磁性材料を用いて形成される。
【0083】
図２２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させるため、プレートユニット１２１を矢印Ａ１方向に移動させた場合には、プレートユニット１２１の永久磁石２１２はベース部材１１３の磁性部材２１３に対向する。また、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を繰出位置に移動させるため、プレートユニット１２１を矢印Ａ２方向に移動させた場合にも、プレートユニット１２１の永久磁石２１２はベース部材１１３の磁性部材２１３に対向する。このように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させた場合だけでなく、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を繰出位置に移動させた場合においても、プレートユニット１２１の停止位置を磁力によって保持することができる。これにより、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を、沈胴位置と繰出位置との双方に保持することができる。
【0084】
＜ロック機構Ａ＞
光学装置２００は、フロントカバー１１２が沈胴位置に移動したときにカメラモジュール１１を拘束するロック機構を有している。図２４（Ａ）はフロントカバー１１２を裏面側から示す斜視図であり、図２４（Ｂ）はフロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させたときの部分断面図である。また、図２４（Ｂ）においてはカメラモジュール１１の内部構造を省略して図示しているが、図示するカメラモジュール１１は図２０に示した構造を有している。つまり、図２０に示すように、カメラモジュール１１は、レンズ１４を収容するレンズバレル１２と、レンズバレル１２を光軸方向に駆動するオートフォーカス機構２２０が収容されるハウジング１３と、レンズバレル１２の下方に位置する撮像素子２２１を備えた電子回路基板１５と、を有している。
光学装置２００は、フロントカバー１１２が沈胴位置に移動したときにカメラモジュール１１を拘束するロック機構を有している。図２４（Ａ）はフロントカバー１１２を裏面側から示す斜視図であり、図２４（Ｂ）はフロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させたときの部分断面図である。また、図２４（Ｂ）においてはカメラモジュール１１の内部構造を省略して図示しているが、図示するカメラモジュール１１は図２０に示した構造を有している。つまり、図２０に示すように、カメラモジュール１１は、レンズ１４を収容するレンズバレル１２と、レンズバレル１２を光軸方向に駆動するオートフォーカス機構２２０が収容されるハウジング１３と、レンズバレル１２の下方に位置する撮像素子２２１を備えた電子回路基板１５と、を有している。
【0085】
図２４（Ａ）に示すように、フロントカバー１１２を構成するスリーブ１１４の内周面には、径方向内側に延びるロック爪２３０が設けられている。また、フロントカバー１１２を構成するスリーブ１１４の下端面には、ベース部材１１３側に突出するロックピン２３１が設けられている。図２４（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させると、フロントカバー１１２のロック爪２３０はレンズバレル１２に接触するとともに、フロントカバー１１２のロックピン２３１はハウジング１３に接触する。このように、フロントカバー１１２によってレンズバレル１２およびハウジング１３を拘束することにより、フロントカバー１１２およびカメラモジュール１１を格納する沈胴状態においては、レンズバレル１２やハウジング１３の動きを抑えることができる。
【0086】
図２４（Ｂ）に示した例では、フロントカバー１１２のロック爪２３０をレンズバレル１２に接触させ、フロントカバー１１２のロックピン２３１をハウジング１３に接触させているが、これに限られることはない。つまり、他の実施例として、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０を沈胴位置に移動させた場合に、フロントカバー１１２のロック爪２３０をレンズバレル１２に近接させても良く、フロントカバー１１２のロックピン２３１をハウジング１３に近接させても良い。この場合でも、フロントカバー１１２によってレンズバレル１２およびハウジング１３をほぼ拘束することができ、フロントカバー１１２およびカメラモジュール１１を格納する沈胴状態においては、レンズバレル１２やハウジング１３の動きをほぼ抑えることができる。なお、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０が沈胴位置に移動したときに、ロック爪２３０がレンズバレル１２に近接するということは、沈胴位置におけるロック爪２３０とレンズバレル１２との間隔が、繰出位置におけるロック爪２３０とレンズバレル１２との間隔よりも狭いことを意味している。同様に、フロントカバー１１２およびケース枠体１１０が沈胴位置に移動したときに、ロックピン２３１がハウジング１３に近接するということは、沈胴位置におけるロックピン２３１とハウジング１３との間隔が、繰出位置におけるロックピン２３１とハウジング１３との間隔よりも狭いことを意味している。
【0087】
これにより、カメラモジュール１１に組み込まれたオートフォーカス機構２２０を保護することができる。また、カメラモジュール１１の動きを抑えることにより、手振れ補正機構１０の動きを抑えることができるため、手振れ補正機構１０を保護することができ、異音の発生を防止することができる。なお、図示する例では、フロントカバー１１２によってレンズバレル１２とハウジング１３との双方を押さえているが、これに限られることはない。例えば、フロントカバー１１２によってレンズバレル１２だけを押さえても良く、フロントカバー１１２によってハウジング１３だけを押さえても良い。
【0088】
＜ロック機構Ｂ＞
光学装置２００は、フロントカバー１１２が沈胴位置に移動したときにジンバル２４を拘束するロック機構を有している。図２５（Ａ）および（Ｂ）は、フロントカバー１１２とジンバル２４との位置関係を示す図である。図２５（Ａ）にはフロントカバー１１２を繰出位置に移動させたときの状況が示され、図２５（Ａ）にはフロントカバー１１２を沈胴位置に移動させたときの状況が示されている。
光学装置２００は、フロントカバー１１２が沈胴位置に移動したときにジンバル２４を拘束するロック機構を有している。図２５（Ａ）および（Ｂ）は、フロントカバー１１２とジンバル２４との位置関係を示す図である。図２５（Ａ）にはフロントカバー１１２を繰出位置に移動させたときの状況が示され、図２５（Ａ）にはフロントカバー１１２を沈胴位置に移動させたときの状況が示されている。
【0089】
前述したように、フロントカバー１１２を構成するスリーブ１１４の下端面には、ベース部材１１３側に突出するロックピン（凸部）２３１が設けられている。図２５（Ａ）に示すように、フロントカバー１１２のロックピン２３１はジンバル２４の貫通孔５８，５９に対向しており、フロントカバー１１２を繰出位置に移動させた場合には、ジンバル２４の貫通孔５８，５９からロックピン２３１が抜かれた状態となる。一方、図２５（Ｂ）に示すように、フロントカバー１１２を沈胴位置に移動させた場合には、ジンバル２４の貫通孔５８，５９にロックピン２３１が挿入された状態となる。このように、フロントカバー１１２のロックピン２３１をジンバル２４の貫通孔５８，５９に挿入することにより、ロックピン２３１によってジンバル２４の傾動動作を拘束することができる。これにより、フロントカバー１１２およびカメラモジュール１１を格納する沈胴状態においては、手振れ補正機構１０の動きを抑えることができるため、手振れ補正機構１０を保護することができ、異音の発生を防止することができる。
【0090】
＜各部材間の摺動抵抗＞
図１５および図１６に示すように、プレートユニット１２１にはベース部材１１３に対向するレール部２４０が形成されており、ベース部材１１３にはプレートユニット１２１の下面に対向するレール部２４１が形成されている。プレートユニット１２１のレール部２４０をベース部材１１３に接触させ、ベース部材１１３のレール部２４１をプレートユニット１２１に接触させることにより、プレートユニット１２１とベース部材１１３との摺動抵抗を低減することができる。このように、プレートユニット１２１とこれに接触する部材との摺動抵抗を低減することができるため、ポップアップ機構１２０の耐久性を高めることができるだけでなく、ステッピングモータ２６の小型化および低コスト化を達成することができる。なお、図示する例では、各部材を互いに摺動させているが、これに限られることはなく、各部材間にボールやローラ等の転動体を配置しても良い。
図１５および図１６に示すように、プレートユニット１２１にはベース部材１１３に対向するレール部２４０が形成されており、ベース部材１１３にはプレートユニット１２１の下面に対向するレール部２４１が形成されている。プレートユニット１２１のレール部２４０をベース部材１１３に接触させ、ベース部材１１３のレール部２４１をプレートユニット１２１に接触させることにより、プレートユニット１２１とベース部材１１３との摺動抵抗を低減することができる。このように、プレートユニット１２１とこれに接触する部材との摺動抵抗を低減することができるため、ポップアップ機構１２０の耐久性を高めることができるだけでなく、ステッピングモータ２６の小型化および低コスト化を達成することができる。なお、図示する例では、各部材を互いに摺動させているが、これに限られることはなく、各部材間にボールやローラ等の転動体を配置しても良い。
【0091】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、カメラモジュール１１は、ヨーイング方向又はピッチング方向の何れかの方向にのみ回転可能に支持されていても良い。また、カメラモジュール１１は、ヨーイング方向、ピッチング方向および第３の方向（例えば、ローリング方向）に回転可能に支持されていても良い。図示する例では、電磁コイル２０，２１として、電線を巻いた空芯コイルを用いているが、これに限られることはない。例えば、他の実施の形態として、導線がプリントされたプリント基板からなる基板コイルなど、他の種類のコイルを使用しても良い。
【0092】
前述の説明では、ポップアップ機構７０，１２０によって１つのカメラモジュール１１を移動させているが、これに限られることはなく、ポップアップ機構７０，１２０によって複数のカメラモジュール１１を移動させても良い。例えば、図１１等に示した光学装置２００において、ベース部材１１３、プレートユニット１２１およびフロントカバー１１２等をＸ軸方向に延ばすことにより、ポップアップ機構１２０に対して２つ以上のカメラモジュール１１を組み込むことが可能である。図示する例では、直動ユニット７１のアクチュエータとして、モータロータの位置決めが可能なステッピングモータ２６を用いているが、これに限られることはなく、モータロータの位置決めを行うことができない電動モータをアクチュエータとして用いても良い。また、直動ユニット７１のアクチュエータとして、電磁力によってプッシュロッドを往復動させるようにしたプランジャ型のアクチュエータを用いても良い。
【符号の説明】
【0093】
１１…カメラモジュール、１１ａ…先端部、１２…レンズバレル、１３…ハウジング、１４…レンズ、１６…フレキシブルケーブル、２０，２１…電磁コイル（コイル）、２２…ケース枠体（ケース部材）、２３…ホルダ枠体（ホルダ部材）、２４…ジンバル、２５…フロントカバー（カバー部材）、２６…ステッピングモータ（アクチュエータ）、２７…ベース部材、３３，３４…ガイドシャフト、４３，４４…永久磁石、５８，５９…貫通孔、７５…ガイドシャフト、８０…カムプレート（カム部材）、８１…カム孔（カム）、８３，８４…カムピン（カム）、９８，９９…当接部、１００…光学装置、１１０…ケース枠体（ケース部材）、１１２…フロントカバー（カバー部材）、１２１…プレートユニット（カム部材）、１３０，１３１，１３６…カム溝（カム）、１３２，１３７，１３８，１４０，１４１，１４６…カムピン（カム）、１６２，１６７，１６８…カム孔（カム）、１７２…ガイドシャフト、２００…光学装置、２１０ａ…永久磁石、２１１…磁性部材、２３１…ロックピン（凸部）、３００…電子機器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】