(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】P2024114184
(43)【公開日】2024-08-23
(54)【発明の名称】光学ユニット
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20240816BHJP
G03B 30/00 20210101ALI20240816BHJP
H04N 23/50 20230101ALI20240816BHJP
【ＦＩ】
G03B5/00 J
G03B30/00
H04N23/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023019770
(22)【出願日】2023-02-13
(71)【出願人】
【識別番号】000002233
【氏名又は名称】ニデックインスツルメンツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095452
【弁理士】
【氏名又は名称】石井 博樹
(74)【代理人】
【識別番号】100130535
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 明
(74)【代理人】
【識別番号】100183025
【弁理士】
【氏名又は名称】大角 孝一
(72)【発明者】
【氏名】南澤 伸司
【テーマコード（参考）】
2K005
5C122
【Ｆターム（参考）】
2K005AA01
2K005CA04
2K005CA23
2K005CA44
2K005CA45
2K005CA53
5C122EA01
5C122EA41
5C122EA54
5C122FB08
5C122GE01
5C122GE04
5C122GE11
5C122HA82
(57)【要約】
【課題】光学モジュールを有する可動体を固定体に対して揺動可能に支持する光学ユニットにおいて、揺動範囲を狭くすることなく光軸方向の厚みを薄くする。
【解決手段】可動体２０と固定体１０とジンバル機構３０とを備え、ジンバル機構３０は、可動体２０に対して反被写体側に配置される平板部３０Ｃと、基端部３１側から先端部３２側まで第１交差方向Ｃ１に沿って延設される２つの固定体側腕部３０Ａと、基端部３１側から先端部３２側まで第２交差方向Ｃ２に沿って延設される２つの可動体側腕部３０Ｂと、を有し、固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂは、交差方向から見て平板部３０Ｃに対して傾斜して延設され、固定体側腕部３０Ａの傾斜方向と可動体側腕部３０Ｂの傾斜方向とは、交差方向から見て反対方向である光学ユニット。
【選択図】図５
【解決手段】可動体２０と固定体１０とジンバル機構３０とを備え、ジンバル機構３０は、可動体２０に対して反被写体側に配置される平板部３０Ｃと、基端部３１側から先端部３２側まで第１交差方向Ｃ１に沿って延設される２つの固定体側腕部３０Ａと、基端部３１側から先端部３２側まで第２交差方向Ｃ２に沿って延設される２つの可動体側腕部３０Ｂと、を有し、固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂは、交差方向から見て平板部３０Ｃに対して傾斜して延設され、固定体側腕部３０Ａの傾斜方向と可動体側腕部３０Ｂの傾斜方向とは、交差方向から見て反対方向である光学ユニット。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学モジュールを有する可動体と、
固定体と、
前記光学モジュールの光軸に沿う光軸方向と交差する交差方向のうちの少なくとも１方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持するジンバル機構と、
を備え、
前記ジンバル機構は、
前記可動体に対して前記光軸方向における前記光学モジュールの被写体側とは反対の反被写体側に配置される平板部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記固定体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第１交差方向に沿って延設される２つの固定体側腕部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記可動体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第２交差方向に沿って延設される２つの可動体側腕部と、を有し、
前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、前記交差方向から見て前記平板部に対して傾斜して延設され、
前記固定体側腕部の傾斜方向と前記可動体側腕部の傾斜方向とは、前記交差方向から見て反対方向であることを特徴とする光学ユニット。
固定体と、
前記光学モジュールの光軸に沿う光軸方向と交差する交差方向のうちの少なくとも１方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持するジンバル機構と、
を備え、
前記ジンバル機構は、
前記可動体に対して前記光軸方向における前記光学モジュールの被写体側とは反対の反被写体側に配置される平板部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記固定体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第１交差方向に沿って延設される２つの固定体側腕部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記可動体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第２交差方向に沿って延設される２つの可動体側腕部と、を有し、
前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、前記交差方向から見て前記平板部に対して傾斜して延設され、
前記固定体側腕部の傾斜方向と前記可動体側腕部の傾斜方向とは、前記交差方向から見て反対方向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、
前記固定体は、前記反被写体側に前記平板部と面する底面を有し、
前記交差方向から見た前記平板部及び前記可動体の隙間と前記平板部及び前記底面の隙間との差は、０．２ｍｍ以下であることを特徴とする光学ユニット。
前記固定体は、前記反被写体側に前記平板部と面する底面を有し、
前記交差方向から見た前記平板部及び前記可動体の隙間と前記平板部及び前記底面の隙間との差は、０．２ｍｍ以下であることを特徴とする光学ユニット。
【請求項3】
請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
前記交差方向から見た前記平板部に対する前記固定体側腕部の傾斜角度と前記可動体側腕部の傾斜角度との差は、２°以下であることを特徴とする光学ユニット。
前記交差方向から見た前記平板部に対する前記固定体側腕部の傾斜角度と前記可動体側腕部の傾斜角度との差は、２°以下であることを特徴とする光学ユニット。
【請求項4】
請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
前記光軸方向から見た前記固定体側腕部の長さと前記可動体側腕部の長さとの差は、２ｍｍ以下であることを特徴とする光学ユニット。
前記光軸方向から見た前記固定体側腕部の長さと前記可動体側腕部の長さとの差は、２ｍｍ以下であることを特徴とする光学ユニット。
【請求項5】
請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
前記第１交差方向における前記平板部の長さが前記第１交差方向における前記可動体の長さの２分の１以下であること、及び、前記第２交差方向における前記平板部の長さが前記第２交差方向における前記可動体の長さの２分の１以下であること、の少なくとも一方に該当することを特徴とする光学ユニット。
前記第１交差方向における前記平板部の長さが前記第１交差方向における前記可動体の長さの２分の１以下であること、及び、前記第２交差方向における前記平板部の長さが前記第２交差方向における前記可動体の長さの２分の１以下であること、の少なくとも一方に該当することを特徴とする光学ユニット。
【請求項6】
請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、基端部から先端部に向かって徐々に幅が狭くなる構成であることを特徴とする光学ユニット。
前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、基端部から先端部に向かって徐々に幅が狭くなる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に記載の光学ユニットにおいて、
前記固定体は、前記反被写体側に前記平板部と面する底面を有し、
前記可動体は、前記底面に面する対向面を有し、
前記対向面には、前記底面側に突出する突出部が設けられ、
前記可動体が前記固定体に対して前記反被写体側に変位した際に、前記ジンバル機構が前記底面に接触するよりも先に前記突出部が前記底面に当接することを特徴とする光学ユニット。
前記固定体は、前記反被写体側に前記平板部と面する底面を有し、
前記可動体は、前記底面に面する対向面を有し、
前記対向面には、前記底面側に突出する突出部が設けられ、
前記可動体が前記固定体に対して前記反被写体側に変位した際に、前記ジンバル機構が前記底面に接触するよりも先に前記突出部が前記底面に当接することを特徴とする光学ユニット。
【請求項8】
請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
前記平板部は、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部に比べて変形しにくく構成されていることを特徴とする光学ユニット。
前記平板部は、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部に比べて変形しにくく構成されていることを特徴とする光学ユニット。
【請求項9】
請求項８に記載の光学ユニットにおいて、
前記平板部は、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部のうちのバネ定数が低い方の基端部よりもバネ定数が高い方の基端部に近い場所に孔部が設けられていることを特徴とする光学ユニット。
前記平板部は、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部のうちのバネ定数が低い方の基端部よりもバネ定数が高い方の基端部に近い場所に孔部が設けられてい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、様々な光学ユニットが使用されている。このうち、光学モジュールを備える可動体を固定体に対して揺動可能に支持す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、ジンバル機構を有し、光学モジュールを備える可動体を固定体に対して揺動可能に支持する光学ユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】ＷＯ２０１９－２２１０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の光学モジュールを備える可動体を固定体に対して揺動可能に支持する光学ユニットにおいては、ジンバル機構が被写体側に設けられることが一般的であった。ジンバル機構が被写体側に設けられる構成においては、光学ユニットが被写体側に設けられるので、光学ユニットを避けてジンバル機構を配置しなければならない。このような構成では、可動体の固定体に対する揺動範囲が狭くならないようにすると、構造的に頑丈とは言えないジンバル機構が可動体及び固定体と衝突することを避けるため、光学ユニットの光軸方向における厚みを大きくしなければならなかった。そこで、本発明は、光学モジュールを有する可動体を固定体に対して揺動可能に支持する光学ユニットにおいて、揺動範囲を狭くすることなく光軸方向の厚みを薄く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、光学モジュールを有する可動体と、固定体と、前記光学モジュールの光軸に沿う光軸方向と交差する交差方向のうちの少なくとも１方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持するジンバル機構と、を備え、前記ジンバル機構は、前記可動体に対して前記光軸方向における前記光学モジュールの被写体側とは反対の反被写体側に配置される平板部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記固定体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第１交差方向に沿って延設される２つの固定体側腕部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記可動体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第２交差方向に沿って延設される２つの可動体側腕部と、を有し、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、前記交差方向から見て前記平板部に対して傾斜して延設され、前記固定体側腕部の傾斜方向と前記可動体側腕部の傾斜方向とは、前記交差方向から見て反対方向であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、光学モジュールを有する可動体を固定体に対して揺動可能に支持する光学ユニットにおいて、揺動範囲を狭くすることなく光軸方向の厚みを薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の一実施例に係る光学ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の一実施例に係る光学ユニット１について図１から図１２を用いて説明する。各図において、Ｚ軸方向は光軸方向であり、Ｘ軸方向は光軸ＡＸと交差する方向、言い換えるとヨーイングの軸方向であり、Ｙ軸方向は光軸ＡＸ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。また、Ｚ軸方向のうち、矢印が向く方向である＋Ｚ方向は被写体側の方向であり、矢印が向く方向とは反対方向である－Ｚ方向は被写体側とは反対側の反被写体側の方向である。
【0009】
本実施例の光学ユニット１は、光学モジュール２２を備える可動体２０と、光学モジュール２２の光軸方向（Ｚ軸方向）と交差する周囲方向において可動体２０を囲む固定体１０と、を備えている。また、本実施例の光学ユニット１は、可動体２０を固定体１０に対して光軸方向と交差する交差方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向を含む平面方向）を揺動軸として揺動可能に支持する揺動支持機構としてのジンバル機構３０を備えている。さらに、本実施例の光学ユニット１は、図３で表されるように、固定体１０に配置されるコイル６１と、可動体２０におけるコイル６１（コイル６１Ａ及びコイル６１Ｂ）と対向する位置に配置される磁石２１（磁石２１Ａ及び２１Ｂ）と、を有する回転駆動機構を備えている。なお、コイル６１は、固定体１０に取り付けられるフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）６０の内側に設けられている。
【0010】
＜光学ユニットの全体構成＞
最初に、本実施例の光学ユニット１の全体構成について説明する。本実施例の光学ユニット１は、カメラやスマートフォンなどにおいて好ましく使用可能である。本実施例の光学ユニット１は、コンパクトに構成でき、カメラやスマートフォンをコンパクト構成できるためである。ただし、本実施例の光学ユニット１は、カメラやスマートフォンに限定されず、特に用途を限定することなく様々な装置に使用可能である。
最初に、本実施例の光学ユニット１の全体構成について説明する。本実施例の光学ユニット１は、カメラやスマートフォンなどにおいて好ましく使用可能である。本実施例の光学ユニット１は、コンパクトに構成でき、カメラやスマートフォンをコンパクト構成できるためである。ただし、本実施例の光学ユニット１は、カメラやスマートフォンに限定されず、特に用途を限定することなく様々な装置に使用可能である。
【0011】
図１、図３及び図４で表されるように、本実施例の光学ユニット１は、レンズ２３等が設けられる光学モジュール２２を備える可動体２０を備えている。また、光学モジュール２２の光軸方向（Ｚ軸方向）と交差する交差方向（周囲方向）において可動体２０を囲むケース部１０Ａと、可動体２０がケース部１０Ａに収容された状態で－Ｚ方向からケース部１０Ａを覆うことが可能な底面構成部材１０Ｂと、可動体２０がケース部１０Ａに収容された状態で＋Ｚ方向から光学モジュール２２を一部露出させた状態でケース部１０Ａを覆うことが可能なカバー部１０Ｃと、を備える固定体１０を備えている。
【0012】
また、可動体２０と固定体１０との間において、固定体１０と接続する固定体側腕部３０Ａと、可動体２０と接続する可動体側腕部３０Ｂと、固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂが設けられる平板部３０Ｃと、を有するジンバル機構３０を備えている。ジンバル機構３０は、バネ性を有し、可動体２０を固定体１０に対してＸ軸方向及びＹ軸方向を揺動軸として揺動可能に支持する。なお、本実施例の光学ユニット１の要部であるジンバル機構３０については、後に詳述する。
【0013】
＜可動体＞
光学モジュール２２は、可動体２０の一部であり、可動体２０の＋Ｚ方向の面からレンズ２３の形成部分が突出した状態となるように配置されている。また、＋Ｘ方向における可動体２０の側面には、固定体１０に対して可動体２０を可動させる駆動部としての回転駆動機構を構成する磁石２１Ａが設けられている。また、＋Ｙ方向における可動体２０の側面には、回転駆動機構を構成する磁石２１Ｂが設けられている。ここで、磁石２１Ａ及び磁石２１Ｂは、いずれも、同様の構成である。なお、磁石２１Ａ及び磁石２１Ｂも光学モジュール２２と同様に可動体２０の一部をなしているとみなすことができる。
光学モジュール２２は、可動体２０の一部であり、可動体２０の＋Ｚ方向の面からレンズ２３の形成部分が突出した状態となるように配置されている。また、＋Ｘ方向における可動体２０の側面には、固定体１０に対して可動体２０を可動させる駆動部としての回転駆動機構を構成する磁石２１Ａが設けられている。また、＋Ｙ方向における可動体２０の側面には、回転駆動機構を構成する磁石２１Ｂが設けられている。ここで、磁石２１Ａ及び磁石２１Ｂは、いずれも、同様の構成である。なお、磁石２１Ａ及び磁石２１Ｂも光学モジュール２２と同様に可動体２０の一部をなしているとみなすことができる。
【0014】
＜固定体＞
固定体１０は、可動体２０をＺ軸方向から底面構成部材１０Ｂとカバー部１０Ｃとで囲み、可動体２０をＺ軸方向と交差する方向からケース部１０Ａで囲む。ここで、固定体１０の＋Ｚ方向側のカバー部１０Ｃには、光学モジュール２２のレンズ２３の形成部分を通す孔部１１が設けられている。
固定体１０は、可動体２０をＺ軸方向から底面構成部材１０Ｂとカバー部１０Ｃとで囲み、可動体２０をＺ軸方向と交差する方向からケース部１０Ａで囲む。ここで、固定体１０の＋Ｚ方向側のカバー部１０Ｃには、光学モジュール２２のレンズ２３の形成部分を通す孔部１１が設けられている。
【0015】
また、固定体１０の＋Ｘ方向側の側面と＋Ｙ方向側の側面には、回転駆動機構を構成するコイル６１が設けられている。これらのコイル６１は磁石２１Ａ及び磁石２１Ｂと対向する位置に配置されている。ここで、磁石２１Ａと対向する位置のコイル６１Ａと磁石２１Ｂと対向する位置のコイル６１Ｂとは、同様の構成である。なお、コイル６１Ａ及びコイル６１Ｂも固定体１０の一部をなしているとみなすことができる。
【0016】
＜ジンバル機構＞
ジンバル機構３０は、図８で表されるように、外形が略八角形の平板部３０Ｃと、固定体１０及び可動体２０との接続部である固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂと、を有している。固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂは、それぞれ、光軸方向から見て平板部３０Ｃの対角線上に形成されており、このうち対角線上の２つの接続部である固定体側腕部３０Ａは固定体１０に対して揺動可能に接続されており、別の対角線上の２つの接続部である可動体側腕部３０Ｂは可動体２０に対して揺動可能に接続されている。なお、本実施例の光学ユニット１は、ジンバル機構３０により、固定体１０に対して可動体２０をヨーイング軸方向及びピッチング軸方向に揺動可能な構成であるが、さらに、ジンバル機構３０とは別の機構を設けるなどして、固定体１０に対して可動体２０をローリング方向に揺動可能な構成としてもよい。
ジンバル機構３０は、図８で表されるように、外形が略八角形の平板部３０Ｃと、固定体１０及び可動体２０との接続部である固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂと、を有している。固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂは、それぞれ、光軸方向から見て平板部３０Ｃの対角線上に形成されており、このうち対角線上の２つの接続部である固定体側腕部３０Ａは固定体１０に対して揺動可能に接続されており、別の対角線上の２つの接続部である可動体側腕部３０Ｂは可動体２０に対して揺動可能に接続されている。なお、本実施例の光学ユニット１は、ジンバル機構３０により、固定体１０に対して可動体２０をヨーイング軸方向及びピッチング軸方向に揺動可能な構成であるが、さらに、ジンバル機構３０とは別の機構を設けるなどして、固定体１０に対して可動体２０をローリング方向に揺動可能な構成としてもよい。
【0017】
ここで、上記のように、本実施例の光学ユニット１は、光学モジュール２２を有する可動体２０と、固定体１０と、光学モジュール２２の光軸ＡＸに沿う光軸方向と交差する交差方向のうちの少なくとも１方向を回転軸として可動体２０を固定体１０に対して回転可能に支持するジンバル機構３０と、を備えている。そして、本実施例のジンバル機構３０は、図５などで表されるように、可動体２０に対して光軸方向における光学モジュール２２の被写体側とは反対の反被写体側（－Ｚ方向側）に配置される平板部３０Ｃを有している。また、図５及び図８などで表されるように、光軸方向から見て平板部３０Ｃに繋がる基端部３１（基端部３１Ａ）側から固定体１０と接続される先端部３２（先端部３２Ａ）側まで交差方向のうちの第１交差方向Ｃ１に沿って延設される２つの固定体側腕部３０Ａを有している。また、図５及び図８などで表されるように、光軸方向から見て平板部３０Ｃに繋がる基端部３１（基端部３１Ｂ）側から可動体２０と接続される先端部３２（先端部３２Ｂ）側まで交差方向のうちの第２交差方向Ｃ２に沿って延設される２つの可動体側腕部３０Ｂを有している。
【0018】
そして、図９及び図１０で表されるように、本実施例のジンバル機構３０においては、固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂは、基端部３１から先端部３２に向かう方向が、交差方向から見て平板部３０Ｃに対して傾斜して延設されている。そして、固定体側腕部３０Ａの傾斜方向（基端部３１から先端部３２に向かうにつれて－Ｚ方向に位置するよう傾斜）と可動体側腕部３０Ｂの傾斜方向（基端部３１から先端部３２に向かうにつれて＋Ｚ方向に位置するよう傾斜）とは、交差方向から見て反対方向である。このような構成とすることで、光軸方向における可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲を被写体側（＋Ｚ方向側）と反被写体側（－Ｚ方向側）とで効率的に配置でき、可動体２０と固定体１０との隙間Ｇ（図６及び図７参照）が小さい場合でも、効果的に可動体２０を固定体１０に対して揺動させることができる。したがって、光学モジュール２２を有する可動体２０を固定体１０に対して揺動可能に支持する光学ユニット１において、揺動範囲を狭くすることなく光軸方向の厚みを薄くすることができる。
【0019】
また、本実施例の光学ユニット１においては、ジンバル機構３０の形状を調整することにより、固定体１０は、反被写体側に平板部３０Ｃと面する底面（底面構成部材１０Ｂ）を有し、交差方向から見た平板部３０Ｃ及び可動体２０の隙間Ｇ１と平板部３０Ｃ及び底面の隙間Ｇ２との差は略同等、具体的には、０．２ｍｍ以下となるように調整されている。このような構成とすることで、光軸方向における可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲を被写体側と反被写体側とで略均等に配置でき、可動体２０と固定体１０との隙間Ｇが小さい場合でも、可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲を効果的に広くさせることができる。
【0020】
また、本実施例の光学ユニット１においては、交差方向から見た平板部３０Ｃに対する固定体側腕部３０Ａの傾斜角度Θ１（図９参照）と可動体側腕部３０Ｂの傾斜角度Θ２（図９参照）とは、ともに５°未満となるように調整されている。ここで、傾斜角度Θ１と傾斜角度Θ２との差は略同等、具体的には、２°以下となっていることが好ましい。このような構成とすることで、光軸方向における可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲を被写体側と反被写体側とで略均等に配置でき、可動体２０と固定体１０との隙間Ｇが小さい場合でも、可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲を効果的に広くさせることができるためである。
【0021】
また、本実施例の光学ユニット１においては、光軸方向から見た固定体側腕部３０Ａの長さＬ１（図８参照）と可動体側腕部３０Ｂの長さＬ２（図８参照）との差は略同等、具体的には、２ｍｍ以下となっている。このような構成とすることで、光軸方向に対する可動体２０の固定体１０に対する揺動のずれを低減でき、可動体２０と固定体１０との隙間Ｇが小さい場合でも、可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲を効果的に広くさせることができる。
【0022】
また、本実施例の光学ユニット１においては、固定体側腕部３０Ａのバネ定数と可動体側腕部３０Ｂのバネ定数との差は略同等となっている。このような構成とすることで、光軸方向に対する可動体２０の固定体１０に対する揺動のずれを低減でき、可動体２０と固定体１０との隙間Ｇが小さい場合でも、可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲を効果的に広くさせることができる。
【0023】
また、本実施例の光学ユニット１においては、図６で表されるように、第１交差方向Ｃ１における平板部３０Ｃの長さＬ３ａが第１交差方向Ｃ１における可動体２０の長さＬ４ａの２分の１以下である。また、図７で表されるように、第２交差方向Ｃ２における平板部３０Ｃの長さＬ３ｂが第２交差方向Ｃ２における可動体２０の長さＬ４ｂの２分の１以下である。このように、第１交差方向Ｃ１における平板部３０Ｃの長さＬ３ａが第１交差方向Ｃ１における可動体２０の長さＬ４ａの２分の１以下であること、及び、第２交差方向Ｃ２における平板部３０Ｃの長さＬ３ｂが第２交差方向Ｃ２における可動体２０の長さＬ４ｂの２分の１以下であること、の少なくとも一方に該当することが好ましい。
【0024】
このような構成とすることで、図１１及び図１２で表されるように、ジンバル機構３０が固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂを回転軸として最大限揺動した場合でも、可動体２０と平板部３０Ｃとが衝突することを効果的に抑制することができる。別の表現をすると、可動体２０の揺動時に、平板部３０Ｃと可動体２０とが衝突すること、並びに平板部３０Ｃと底面構成部材１０Ｂとが衝突すること、を抑制することができるとともに、隙間Ｇ１及び隙間Ｇ２を大きく取る必要性をなくせることで光学ユニット１の光軸方向のサイズを大きくする必要性をなくすことができる。
【0025】
また、図８で表されるように、本実施例の光学ユニット１においては、固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂは、基端部３１から先端部３２に向かって徐々に幅が狭くなる構成となっている。別の表現をすると、固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂは、ともに、括れや出っ張りがない。このような構成とすることで、固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂにおける応力集中を低減することができる。
【0026】
また、本実施例の光学ユニット１においては、固定体１０は反被写体側に平板部３０Ｃと面する底面である底面構成部材１０Ｂを有し、可動体２０は底面構成部材１０Ｂに面する対向面２０Ａを有し、対向面２０Ａには底面構成部材１０Ｂ側に突出する突出部２４（図５参照）が設けられ、可動体２０が固定体１０に対して反被写体側に変位した際に、ジンバル機構３０が底面構成部材１０Ｂに接触するよりも先に突出部２４が底面構成部材１０Ｂに当接する構成となっている。このような構成とすることで、例えば光学ユニット１が外力などを受けて可動体２０が固定体１０に対して光軸方向に沿って移動した際などにおいて、構造的に耐衝撃性を強くすることが難しいジンバル機構３０が底面構成部材１０Ｂに衝突することを抑制することができる。
【0027】
上記について別の観点から説明すると、本実施例の光学ユニット１においては、可動体２０が固定体１０に対して反被写体側に変位し、突出部２４が底面構成部材１０Ｂに当接した場合でも、平板部３０Ｃと可動体２０とが対向する位置における隙間Ｇ１と、ジンバル機構３０と固定体１０との隙間Ｇ２と、はゼロにはならない構成となっている。このような構成とすることで、構造的に耐衝撃性を強くすることが難しいジンバル機構３０が底面構成部材１０Ｂに衝突することを抑制することができる。
【0028】
また、本実施例の光学ユニット１においては、図１１及び図１２で表されるように、ジンバル機構３０が固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂを回転軸として最大限揺動した場合でも、ジンバル機構３０が底面構成部材１０Ｂに接触するよりも先に突出部２４が底面構成部材１０Ｂに当接する構成となっている。このような構成とすることで、構造的に耐衝撃性を強くすることが難しいジンバル機構３０が底面構成部材１０Ｂに衝突することを抑制することができる。
【0029】
また、本実施例の光学ユニット１においては、平板部３０Ｃは固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂに比べて変形しにくく構成されている。このような構成とすることで、平板部３０Ｃが捻じれることによって固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂの一方が捻じれるとともにさらに他方も捻じれることが阻害されること、すなわち、平板部３０Ｃが捻じれることによって可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲が狭くなること、を抑制することができる。
【0030】
また、図５及び図８などで表されるように、本実施例の光学ユニット１においては、平板部３０Ｃは、固定体側腕部３０Ａ及び可動体側腕部３０Ｂのうちのバネ定数が低い方の基端部３１よりもバネ定数が高い方の基端部３１に近い場所に孔部３３が設けられている。このような構成とすることで、固定体側腕部３０Ａの延設方向（第１交差方向Ｃ１）におけるバネ定数と可動体側腕部３０Ｂの延設方向（第２交差方向Ｃ２）におけるバネ定数とを高い精度で揃えることができる。これらのバネ定数を揃えることで、光軸方向に対する可動体２０の固定体１０に対する揺動のずれを効果的に低減でき、可動体２０と固定体１０との隙間Ｇが小さい場合でも、可動体２０の固定体１０に対する揺動範囲を効果的に広くさせることができる。
【0031】
＜回転駆動機構＞
次に、回転駆動機構について説明するが、上記のように磁石２１Ａと磁石２１Ｂとは同様の構成であるとともに磁石２１Ａ及び磁石２１Ｂと対向する位置に配置される２つのコイル６１Ａ及びコイル６１Ｂは同様の構成である。図１から図４で表されるように、本実施例の光学ユニット１は、回転駆動機構として、磁石２１Ａとコイル６１Ａとからなるピッチング軸揺動機構と、磁石２１Ｂとコイル６１Ｂとからなるヨーイング軸揺動機構と、を有している。ただし、このような構成に限定されず、ピッチング軸揺動機構とヨーイング軸揺動機構とのうちのいずれか１方のみを備える構成としてもよい。さらに、固定体１０に対して可動体２０をローリング方向に揺動可能なローリング軸揺動機構を設けていてもよい。
次に、回転駆動機構について説明するが、上記のように磁石２１Ａと磁石２１Ｂとは同様の構成であるとともに磁石２１Ａ及び磁石２１Ｂと対向する位置に配置される２つのコイル６１Ａ及びコイル６１Ｂは同様の構成である。図１から図４で表されるように、本実施例の光学ユニット１は、回転駆動機構として、磁石２１Ａとコイル６１Ａとからなるピッチング軸揺動機構と、磁石２１Ｂとコイル６１Ｂとからなるヨーイング軸揺動機構と、を有している。ただし、このような構成に限定されず、ピッチング軸揺動機構とヨーイング軸揺動機構とのうちのいずれか１方のみを備える構成としてもよい。さらに、固定体１０に対して可動体２０をローリング方向に揺動可能なローリング軸揺動機構を設けていてもよい。
【0032】
＜接続部＞
また、図６及び図７などで表されるように、本実施例の光学ユニット１は、ジンバル機構３０を固定体１０及び可動体２０に対して揺動可能に接続する接続部８０を有している。具体的には、接続部８０として、図６で表されるように光軸方向から見て内側に突出する突出部８１Ａが設けられた固定体接続部８０Ａと、図７で表されるように光軸方向から見て内側に突出する突出部８１Ｂが設けられた可動体接続部８０Ｂと、を有している。固定体接続部８０Ａには、ジンバル機構３０の固定体側腕部３０Ａが取り付けられ、固定体１０の矩形枠状のケース部１０Ａの４隅のうちの対向する２か所に配置される。そして、可動体接続部８０Ｂには、ジンバル機構３０の可動体側腕部３０Ｂが取り付けられ、矩形枠状の可動体２０の４隅のうちの対向する２か所に配置される。
また、図６及び図７などで表されるように、本実施例の光学ユニット１は、ジンバル機構３０を固定体１０及び可動体２０に対して揺動可能に接続する接続部８０を有している。具体的には、接続部８０として、図６で表されるように光軸方向から見て内側に突出する突出部８１Ａが設けられた固定体接続部８０Ａと、図７で表されるように光軸方向から見て内側に突出する突出部８１Ｂが設けられた可動体接続部８０Ｂと、を有している。固定体接続部８０Ａには、ジンバル機構３０の固定体側腕部３０Ａが取り付けられ、固定体１０の矩形枠状のケース部１０Ａの４隅のうちの対向する２か所に配置される。そして、可動体接続部８０Ｂには、ジンバル機構３０の可動体側腕部３０Ｂが取り付けられ、矩形枠状の可動体２０の４隅のうちの対向する２か所に配置される。
【0033】
ここで、固定体側腕部３０Ａには突出部８１Ａを収容する凹部３４Ａが設けられ、可動体側腕部３０Ｂには突出部８１Ｂを収容する凹部３４Ｂが設けられている。また、ケース部１０Ａと可動体２０とは４隅の位置が揃うように配置され、２つの固定体接続部８０Ａ及び２つの可動体接続部８０Ｂは該４隅に１つずつ配置される。接続部８０は、このような構成で固定体１０及び可動体２０に対してジンバル機構３０を支持している。なお、本実施例の接続部８０においては、固定体接続部８０Ａの一部を突出させることで突出部８１Ａを構成し、可動体接続部８０Ｂの一部を突出させることで突出部８１Ｂを構成している。ただし、このような構成に限定されず、例えば、固定体接続部８０Ａや可動体接続部８０Ｂに例えば球状の部材を溶接などで取り付けて構成してもよい。
【0034】
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。
【0035】
最後に、本発明について包括的に以下に記載する。
（１）
光学モジュールを有する可動体と、固定体と、前記光学モジュールの光軸に沿う光軸方向と交差する交差方向のうちの少なくとも１方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持するジンバル機構と、を備え、前記ジンバル機構は、前記可動体に対して前記光軸方向における前記光学モジュールの被写体側とは反対の反被写体側に配置される平板部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記固定体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第１交差方向に沿って延設される２つの固定体側腕部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記可動体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第２交差方向に沿って延設される２つの可動体側腕部と、を有し、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、前記交差方向から見て前記平板部に対して傾斜して延設され、前記固定体側腕部の傾斜方向と前記可動体側腕部の傾斜方向とは、前記交差方向から見て反対方向であることを特徴とする光学ユニット。
（１）
光学モジュールを有する可動体と、固定体と、前記光学モジュールの光軸に沿う光軸方向と交差する交差方向のうちの少なくとも１方向を回転軸として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持するジンバル機構と、を備え、前記ジンバル機構は、前記可動体に対して前記光軸方向における前記光学モジュールの被写体側とは反対の反被写体側に配置される平板部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記固定体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第１交差方向に沿って延設される２つの固定体側腕部と、前記平板部に繋がる基端部側から前記可動体と接続される先端部側まで前記交差方向のうちの第２交差方向に沿って延設される２つの可動体側腕部と、を有し、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、前記交差方向から見て前記平板部に対して傾斜して延設され、前記固定体側腕部の傾斜方向と前記可動体側腕部の傾斜方向とは、前記交差方向から見て反対方向であることを特徴とする光学ユニット。
【0036】
（２）
上記（１）に記載の光学ユニットにおいて、前記固定体は、前記反被写体側に前記平板部と面する底面を有し、前記交差方向から見た前記平板部及び前記可動体の隙間と前記平板部及び前記底面の隙間との差は、０．２ｍｍ以下であることを特徴とする光学ユニット。
上記（１）に記載の光学ユニットにおいて、前記固定体は、前記反被写体側に前記平板部と面する底面を有し、前記交差方向から見た前記平板部及び前記可動体の隙間と前記平板部及び前記底面の隙間との差は、０．２ｍｍ以下であることを特徴とする光学ユニット。
【0037】
（３）
上記（１）または（２）に記載の光学ユニットにおいて、前記交差方向から見た前記平板部に対する前記固定体側腕部の傾斜角度と前記可動体側腕部の傾斜角度との差は、２°以下であることを特徴とする光学ユニット。
上記（１）または（２）に記載の光学ユニットにおいて、前記交差方向から見た前記平板部に対する前記固定体側腕部の傾斜角度と前記可動体側腕部の傾斜角度との差は、２°以下であることを特徴とする光学ユニット。
【0038】
（４）
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記光軸方向から見た前記固定体側腕部の長さと前記可動体側腕部の長さとの差は、２ｍｍ以下であることを特徴とする光学ユニット。
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記光軸方向から見た前記固定体側腕部の長さと前記可動体側腕部の長さとの差は、２ｍｍ以下であることを特徴とする光学ユニット。
【0039】
（５）
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記第１交差方向における前記平板部の長さが前記第１交差方向における前記可動体の長さの２分の１以下であること、及び、前記第２交差方向における前記平板部の長さが前記第２交差方向における前記可動体の長さの２分の１以下であること、の少なくとも一方に該当することを特徴とする光学ユニット。
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記第１交差方向における前記平板部の長さが前記第１交差方向における前記可動体の長さの２分の１以下であること、及び、前記第２交差方向における前記平板部の長さが前記第２交差方向における前記可動体の長さの２分の１以下であること、の少なくとも一方に該当することを特徴とする光学ユニット。
【0040】
（６）
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、基端部から先端部に向かって徐々に幅が狭くなる構成であることを特徴とする光学ユニット。
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部は、基端部から先端部に向かって徐々に幅が狭くなる構成であることを特徴とする光学ユニット。
【0041】
（７）
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記固定体は、前記反被写体側に前記平板部と面する底面を有し、前記可動体は、前記底面に面する対向面を有し、前記対向面には、前記底面側に突出する突出部が設けられ、前記可動体が前記固定体に対して前記反被写体側に変位した際に、前記ジンバル機構が前記底面に接触するよりも先に前記突出部が前記底面に当接することを特徴とする光学ユニット。
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記固定体は、前記反被写体側に前記平板部と面する底面を有し、前記可動体は、前記底面に面する対向面を有し、前記対向面には、前記底面側に突出する突出部が設けられ、前記可動体が前記固定体に対して前記反被写体側に変位した際に、前記ジンバル機構が前記底面に接触するよりも先に前記突出部が前記底面に当接することを特徴とする光学ユニット。
【0042】
（８）
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記平板部は、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部に比べて変形しにくく構成されていることを特徴とする光学ユニット。
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記平板部は、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部に比べて変形しにくく構成されていることを特徴とする光学ユニット。
【0043】
（９）
上記（８）に記載の光学ユニットにおいて、前記平板部は、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部のうちのバネ定数が低い方の基端部よりもバネ定数が高い方の基端部に近い場所に孔部が設けられていることを特徴とする光学ユニット。
上記（８）に記載の光学ユニットにおいて、前記平板部は、前記固定体側腕部及び前記可動体側腕部のうちのバネ定数が低い方の基端部よりもバネ定数が高い方の基端部に近い場所に孔部が設けられていることを特徴とする光学ユニット。
【符号の説明】
【0044】
１…光学ユニット、１０…固定体、１０Ａ…ケース部、１０Ｂ…底面構成部材（底面）、１０Ｃ…カバー部、１１…孔部、２０…可動体、２１…磁石、２１Ａ…磁石、２１Ｂ…磁石、２２…光学モジュール、２３…レンズ、２４…突出部、３０…ジンバル機構、３０Ａ…固定体側腕部、３０Ｂ…可動体側腕部、３０Ｃ…平板部、３１…基端部、３１Ａ…基端部、３１Ｂ…基端部、３２…先端部、３２Ａ…先端部、３２Ｂ…先端部、３３…孔部、３４Ａ…凹部、３４Ｂ…凹部、６０…ＦＦＣ、６１…コイル、６１Ａ…コイル、６１Ｂ…コイル、８０Ａ…固定体接続部、８０Ｂ…可動体接続部、８１Ａ…突出部、８１Ｂ…突出部、ＡＸ…光軸、Ｇ…隙間、Ｇ１…隙間、Ｇ２…隙間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】