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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】P2024078254
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】光学ユニット
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20240603BHJP
【ＦＩ】
G03B5/00 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022190683
(22)【出願日】2022-11-29
(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】近藤 勇樹
(72)【発明者】
【氏名】笠原 章吾
【テーマコード（参考）】
2K005
【Ｆターム（参考）】
2K005CA03
2K005CA04
2K005CA23
2K005CA34
2K005CA44
2K005CA45
2K005CA53
(57)【要約】
【課題】ジンバル機構を有する光学ユニットにおいて、衝突時などにおいてジンバル機構が固定体などに衝突することを抑制する。
【解決手段】光学モジュール２２を有する可動体２０と、可動体２０の反被写体側にカバー部１０Ｂを有する固定体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、可動体２０の反被写体側に配置される補強部７０と、を備え、ジンバル機構３０は、固定体側脚部３０Ａと可動体側脚部３０Ｂと平板部３０Ｃとを有するとともに平板部３０Ｃが補強部７０の一部よりも反被写体側に配置され、補強部７０は、可動体２０が固定体１０に対して移動した際に、ジンバル機構３０がカバー部１０Ｂに当接するよりも先にカバー部１０Ｂに当接する凸部７０Ｄを有する光学ユニット１。
【選択図】図５
【解決手段】光学モジュール２２を有する可動体２０と、可動体２０の反被写体側にカバー部１０Ｂを有する固定体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、可動体２０の反被写体側に配置される補強部７０と、を備え、ジンバル機構３０は、固定体側脚部３０Ａと可動体側脚部３０Ｂと平板部３０Ｃとを有するとともに平板部３０Ｃが補強部７０の一部よりも反被写体側に配置され、補強部７０は、可動体２０が固定体１０に対して移動した際に、ジンバル機構３０がカバー部１０Ｂに当接するよりも先にカバー部１０Ｂに当接する凸部７０Ｄを有する光学ユニット１。
【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、
前記可動体の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カバー部を有する固定体と、
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、
前記可動体の前記反被写体側に配置される補強部と、
を備え、
前記ジンバル機構は、前記固定体と接続する固定体側脚部と、前記可動体と接続する可動体側脚部と、前記固定体側脚部及び前記可動体側脚部が設けられる平板部と、を有するとともに、前記平板部が前記補強部の一部よりも前記反被写体側に配置され、
前記補強部は、前記可動体が前記固定体に対して移動した際に、前記ジンバル機構が前記カバー部に当接するよりも先に前記カバー部に当接する凸部を有することを特徴とする光学ユニット。
前記可動体の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カバー部を有する固定体と、
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、
前記可動体の前記反被写体側に配置される補強部と、
を備え、
前記ジンバル機構は、前記固定体と接続する固定体側脚部と、前記可動体と接続する可動体側脚部と、前記固定体側脚部及び前記可動体側脚部が設けられる平板部と、を有するとともに、前記平板部が前記補強部の一部よりも前記反被写体側に配置され、
前記補強部は、前記可動体が前記固定体に対して移動した際に、前記ジンバル機構が前記カバー部に当接するよりも先に前記カバー部に当接する凸部を有す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、
前記凸部は、球面の一部形状を有することを特徴とする光学ユニット。
前記凸部は、球面の一部形状を有す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、
前記球面の中心位置は、前記可動体の前記固定体に対する回転中心と一致することを特徴とする光学ユニット。
前記球面の中心位置は、前記可動体の前記固定体に対する回転中心と一致することを特徴とする光学ユニット。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記平板部には孔部が設けられ、
前記凸部は、前記孔部から突出していることを特徴とする光学ユニット。
前記平板部には孔部が設けられ、
前記凸部は、前記孔部から突出していることを特徴とする光学ユニット。
【請求項5】
請求項４に記載の光学ユニットにおいて、
前記凸部の先端は前記平板部と前記カバー部との間に位置することを特徴とする光学ユニット。
前記凸部の先端は前記平板部と前記カバー部との間に位置することを特徴とする光学ユニット。
【請求項6】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記補強部は、前記可動体に面接触していることを特徴とする光学ユニット。
前記補強部は、前記可動体に面接触してい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３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記固定体に対する前記可動体の回転駆動機構として、前記固定体にコイルが設けられるとともに前記可動体の前記コイルと対向する位置に磁石が設けられ、
前記補強部は、前記磁石が配置されるヨークを有することを特徴とする光学ユニット。
前記固定体に対する前記可動体の回転駆動機構として、前記固定体にコイルが設けられるとともに前記可動体の前記コイルと対向する位置に磁石が設けられ、
前記補強部は、前記磁石が配置されるヨークを有することを特徴とする光学ユニット。
【請求項8】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記光学モジュールは、前記固定体よりも前記被写体側において突出する部分において、前記光軸と交差する幅方向における前記光軸から端部の辺までの距離が前記幅方向のうちの第１方向と第２方向とで異なることを特徴とする光学ユニット。
前記光学モジュールは、前記固定体よりも前記被写体側において突出する部分において、前記光軸と交差する幅方向における前記光軸から端部の辺までの距離が前記幅方向のうちの第１方向と第２方向とで異なることを特徴とする光学ユニット。
【請求項9】
請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記ジンバル機構及び前記補強部の少なくとも一方は、金属で構成されていることを特徴とする光学ユニット。
前記ジンバル機構及び前記補強部の少なくとも一方は、金属で構成さ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、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。このため、ジンバル機構を被写体側とは反対側の反被写体側に設けることが考えられるが、単純にジンバル機構を被写体側とは反対側の反被写体側に設けるだけでは、衝突時などにおいてジンバル機構が固定体などに衝突する虞があった。そこで、本発明は、ジンバル機構を有する光学ユニットにおいて、衝突時などにおいてジンバル機構が固定体などに衝突することを抑制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、前記可動体の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カバー部を有する固定体と、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、前記可動体の前記反被写体側に配置される補強部と、を備え、前記ジンバル機構は、前記固定体と接続する固定体側脚部と、前記可動体と接続する可動体側脚部と、前記固定体側脚部及び前記可動体側脚部が設けられる平板部と、を有するとともに、前記平板部が前記補強部の一部よりも前記反被写体側に配置され、前記補強部は、前記可動体が前記固定体に対して移動した際に、前記ジンバル機構が前記カバー部に当接するよりも先に前記カバー部に当接する凸部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、ジンバル機構を有する光学ユニットにおいて、衝突時などにおいてジンバル機構が固定体などに衝突することを抑制することができる。
【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７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。また、本明細書ではＺ軸方向と交差する方向を幅方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、ともに、幅方向のうちの一方向に相当する。
【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方向（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１Ａは、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、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カバー部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。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脚部３０Ａと、可動体２０と接続する可動体側脚部３０Ｂと、固定体側脚部３０Ａ及び可動体側脚部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。
【0012】
＜可動体＞
図４などで表されるように、可動体２０は、略直方体をしている。光学モジュール２２は可動体２０の内部に保持されており、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や光学モジュール２２も可動体２０の一部をなしているとみなすことができる。
図４などで表されるように、可動体２０は、略直方体をしている。光学モジュール２２は可動体２０の内部に保持されており、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や光学モジュール２２も可動体２０の一部をなしているとみなすことができる。
【0013】
＜固定体＞
図１から図４で表されるように、固定体１０は、略直方体をしている。固定体１０は、可動体２０をＺ軸方向からカバー部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。
図１から図４で表されるように、固定体１０は、略直方体をしている。固定体１０は、可動体２０をＺ軸方向からカバー部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。
【0014】
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。
【0015】
＜補強部＞
図２から図５で表されるように、可動体２０の－Ｚ方向側には、可動体２０を補強するとともに可動体２０を保護する補強部７０が設けられている。補強部７０は、図７で表されるように、平面部７０Ａと、いずれも平面部７０Ａに接続される３つの第１位置決め部７０Ｂ及び１つの第２位置決め部７０Ｃと、平面部７０Ａに設けられた凸部７０Ｄと、を有している。なお、凸部７０Ｄについての詳細は、後述する。
図２から図５で表されるように、可動体２０の－Ｚ方向側には、可動体２０を補強するとともに可動体２０を保護する補強部７０が設けられている。補強部７０は、図７で表されるように、平面部７０Ａと、いずれも平面部７０Ａに接続される３つの第１位置決め部７０Ｂ及び１つの第２位置決め部７０Ｃと、平面部７０Ａに設けられた凸部７０Ｄと、を有している。なお、凸部７０Ｄについての詳細は、後述する。
【0016】
ここで、図４及び図５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、補強部７０は、平面部７０Ａにおいて可動体２０に面接触している。このような構成とすることで、光学ユニット１に強い衝撃がかかるなどして補強部７０の凸部７０Ｄがカバー部１０Ｂに接触した際、その衝撃を補強部７０から可動体２０に対して広い面積で伝えることができる。このような衝撃が補強部７０の可動体２０に対する狭い接触部分を介して強く伝わると、可動体２０が破損する虞があるが、このような構成とすることで、そのような虞を抑制することができる。
【0017】
ここで、上記のように、本実施例の光学ユニット１においては、固定体１０に対する可動体２０の回転駆動機構として、固定体１０にコイル６１が設けられるとともに可動体２０のコイル６１と対向する位置に磁石２１が設けられている。そして、図７で表されるように、補強部７０は、３つの第１位置決め部７０Ｂを有しているが、このうちの、＋Ｘ方向側に配置される第１位置決め部７０Ｂ及び＋Ｙ方向側に配置される第１位置決め部７０Ｂは、図４などで表されるように、磁石が配置されるヨークの役割を兼ねている。このため、本実施例の光学ユニット１は、ヨークを別途用意する必要性をなくすことができており、部品点数を削減することができている。ただし、このような構成に限定されず、ヨークを別途用意する構成としてもよい。
【0018】
＜ジンバル機構＞
ジンバル機構３０は、凸部７０Ｄを通す円形の孔部３１を有し外形が矩形の平板部３０Ｃと、固定体１０及び可動体２０との接続部である固定体側脚部３０Ａ及び可動体側脚部３０Ｂと、を有している。固定体側脚部３０Ａ及び可動体側脚部３０Ｂは矩形の平板部３０Ｃの４角に形成されており、このうち対角線上の２つの接続部である固定体側脚部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脚部３０Ｂは可動体２０に対して揺動可能に接続されている。なお、ジンバル機構３０としては、従来から光学ユニットに使用される一般的なジンバル機構を特に限定なく使用することができる。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、凸部７０Ｄを通す円形の孔部３１を有し外形が矩形の平板部３０Ｃと、固定体１０及び可動体２０との接続部である固定体側脚部３０Ａ及び可動体側脚部３０Ｂと、を有している。固定体側脚部３０Ａ及び可動体側脚部３０Ｂは矩形の平板部３０Ｃの４角に形成されており、このうち対角線上の２つの接続部である固定体側脚部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脚部３０Ｂは可動体２０に対して揺動可能に接続されている。なお、ジンバル機構３０としては、従来から光学ユニットに使用される一般的なジンバル機構を特に限定なく使用することができる。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。
【0019】
＜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。
【0020】
＜接続部＞
図２、図３及び図５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、光軸方向から見て内側に突出するように球体８１Ａが取り付けられた固定体接続部８０Ａと、光軸方向から見て内側に突出するように球体８１Ｂが取り付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は、ジンバル機構３０の固定体側脚部３０Ａに取り付けられ、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は、ジンバル機構３０の可動体側脚部３０Ｂに取り付けられ、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。
図２、図３及び図５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、光軸方向から見て内側に突出するように球体８１Ａが取り付けられた固定体接続部８０Ａと、光軸方向から見て内側に突出するように球体８１Ｂが取り付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は、ジンバル機構３０の固定体側脚部３０Ａに取り付けられ、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は、ジンバル機構３０の可動体側脚部３０Ｂに取り付けられ、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。
【0021】
ここで、固定体側脚部３０Ａには球体８１Ａを収容する凹部３２Ａが設けられ、可動体側脚部３０Ｂには球体８１Ｂを収容する凹部３２Ｂ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。
【0022】
ここで一旦まとめると、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、可動体２０の光学モジュール２２の被写体側である＋Ｚ方向側とは反対の反被写体側である－Ｚ方向側にカバー部１０Ｂを有する固定体１０を備えている。また、光学モジュール２２の光軸ＡＸに沿う光軸方向であるＺ軸方向と交差する少なくとも１方向であるＸ軸方向及びＹ軸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を備えている。さらに、可動体２０の反被写体側に配置される補強部７０を備えている。ここで、上記のように、ジンバル機構３０は、固定体１０と接続する固定体側脚部３０Ａと、可動体２０と接続する可動体側脚部３０Ｂと、固定体側脚部３０Ａ及び可動体側脚部３０Ｂが設けられる平板部３０Ｃと、を有するとともに、図２から図５で表されるように、平板部３０Ｃが補強部７０の一部よりも反被写体側に配置されている。
【0023】
また、以下に、凸部７０Ｄについて詳細に説明する。本実施例の光学ユニット１においては、補強部７０は、本実施例の光学ユニット１に衝撃が加わるなどして可動体２０が固定体１０に対して移動した際に、ジンバル機構３０がカバー部１０Ｂに当接するよりも先にカバー部１０Ｂに当接するように、凸部７０Ｄを構成している。別の表現をすると、本実施例の光学ユニット１は、例えば光学ユニット１が外部の構成物などに衝突することなどによって可動体２０が固定体１０に対して移動した際に、ジンバル機構３０がカバー部１０Ｂに当接するよりも先にカバー部１０Ｂに当接する凸部７０Ｄを有する補強部７０を備えている。このため、本実施例の光学ユニット１は、このような衝突時などにおいてジンバル機構３０が固定体１０に衝突することを抑制することができる。
【0024】
また、本実施例の光学ユニット１は、ジンバル機構３０が固定体側脚部３０Ａと可動体側脚部３０Ｂと平板部３０Ｃとを有するとともに、平板部３０Ｃが補強部７０の一部よりも反被写体側に配置される構成であることにより、図５で表されるように、可動体２０と固定体１０との光軸方向の隙間Ｇを小さくしてもその隙間Ｇにジンバル機構３０を配置できている。したがって、本実施例の光学ユニット１は、可動体２０の固定体１０に対する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ている。
【0025】
また、図５などで表されるように、本実施例の光学ユニットにおいては、凸部７０Ｄは、半球状、別の表現をすると、球面の一部形状を有する構成である。このような構成とすることで、凸部７０Ｄを薄く頑丈な構成とすることができ、装置の大型化を招くことなく好適にジンバル機構３０が固定体１０に衝突することを抑制することができる。
【0026】
さらに詳細には、図５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、凸部７０Ｄの球面の中心位置Ｃ１は可動体２０の固定体１０に対する回転中心Ｃ２と一致している。このような構成とすることで、光軸方向の厚みを薄くしつつ可動体２０の固定体１０に対する回転可能範囲（揺動範囲）を広くとることができる。なお、「球面の中心位置」とは、凸部７０Ｄの球面を延長して球体としたときの該球体の中心位置を意味する。
【0027】
ここで、図５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には孔部３１が設けられ、凸部７０Ｄは先端７１が孔部３１から突出している。このような構成とすることで、可動体２０の光軸方向から見て中心付近に近い位置に凸部７０Ｄを設けることができ、光学ユニット１の衝突時などにおいてジンバル機構３０が固定体１０に衝突することを特に好適に抑制することができる。
【0028】
さらには、図５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、光軸方向、すなわち、Ｚ軸方向において、凸部７０Ｄの先端７１は平板部３０Ｃとカバー部１０Ｂとの間に位置する。別の表現をすると、凸部７０Ｄの先端７１は、平板部３０Ｃから突出しているとともにカバー部１０Ｂとは接触していない。このような構成とすることで、可動体２０の固定体１０に対する揺動が阻害されることを抑制することができる。
【0029】
ここで、図１及び図６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、光学モジュール２２は、固定体１０よりも被写体側において突出する部分２２Ａにおいて、光軸ＡＸと交差する幅方向における光軸ＡＸから端部の辺までの距離Ｌが幅方向のうちの第１方向（Ｘ軸方向）の距離Ｌ１と第２方向（Ｙ軸方向）の距離Ｌ２とで異なる。このような異形の構成の可動体２０を使用する場合、特に揺動範囲を広くとろうとすると光軸方向の厚みが厚くなりやすいが、上記で説明した補強部７０及びジンバル機構３０の構成とすることで光軸方向の厚みが厚くなることを抑制することができる。なお、本実施例では、第１方向をＸ軸方向として第２方向をＹ軸方向としたが、第１方向をＹ軸方向として第２方向をＸ軸方向としてもよい。
【0030】
ここで、光軸ＡＸから端部の辺までの距離Ｌとは、突出する部分２２Ａを光軸と直交する方向から見て概ね辺を構成すると判断できる部分までの最短距離を意味し、突出する部分２２Ａを光軸と直交する方向から見て概ね角部を構成する部分までの距離は除外される意味である。また、第１方向の距離Ｌ１と第２方向の距離Ｌ２とが異なるとは、第１方向の距離Ｌ１と第２方向の距離Ｌ２とが明らかに異なることを意味し、第１方向の距離Ｌ１と第２方向の距離Ｌ２とが概ね同等の場合は除外される意味である。このため、突出する部分２２Ａの構成が光軸と直交する方向から見て概ね正多角形や真円形の場合において、その中心近傍に光軸ＡＸが位置する場合は除外される。なお、本実施例においては、異形の構成の可動体２０として、突出する部分２２Ａの構成が光軸と直交する方向から見て略長方形としたが、このような構成に限定されない。
【0031】
特に、異形の構成の可動体２０において、第１方向における距離Ｌ１が第２方向における距離Ｌ２の１．３倍以上である場合、上記で説明した補強部７０及びジンバル機構３０の構成とすることが特に好ましい。第１方向における距離Ｌ１が第２方向における距離Ｌ２の１．３倍以上である場合、ジンバル機構３０の平板部３０Ｃが可動体２０に対して光軸方向における光学モジュール２２の被写体側に配置される構成とすると特に光学ユニット１が光軸方向において大型化するためである。
【0032】
ここで、本実施例の光学ユニット１においては、ジンバル機構３０及び補強部７０は金属で構成されている。金属は放熱性が高いので、本実施例の光学ユニット１のように、ジンバル機構３０及び補強部７０の少なくとも一方が金属で構成されていることで、光学ユニット１を連続使用した場合などにおいて光学モジュール２２を有する可動体２０が昇温しても、可動体２０の熱を外部に逃がすことが可能になっている。
【0033】
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。
【0034】
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、前記可動体の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カバー部を有する固定体と、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、前記可動体の前記反被写体側に配置される補強部と、を備え、前記ジンバル機構は、前記固定体と接続する固定体側脚部と、前記可動体と接続する可動体側脚部と、前記固定体側脚部及び前記可動体側脚部が設けられる平板部と、を有するとともに、前記平板部が前記補強部の一部よりも前記反被写体側に配置され、前記補強部は、前記可動体が前記固定体に対して移動した際に、前記ジンバル機構が前記カバー部に当接するよりも先に前記カバー部に当接する凸部を有す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、前記可動体の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カバー部を有する固定体と、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、前記可動体の前記反被写体側に配置される補強部と、を備え、前記ジンバル機構は、前記固定体と接続する固定体側脚部と、前記可動体と接続する可動体側脚部と、前記固定体側脚部及び前記可動体側脚部が設けられる平板部と、を有するとともに、前記平板部が前記補強部の一部よりも前記反被写体側に配置され、前記補強部は、前記可動体が前記固定体に対して移動した際に、前記ジンバル機構が前記カバー部に当接するよりも先に前記カバー部に当接する凸部を有することを特徴とする光学ユニット。
【0035】
（２）
上記（１）に記載の光学ユニットにおいて、前記凸部は、球面の一部形状を有す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、前記凸部は、球面の一部形状を有することを特徴とする光学ユニット。
【0036】
（３）
上記（２）に記載の光学ユニットにおいて、前記球面の中心位置は、前記可動体の前記固定体に対する回転中心と一致することを特徴とする光学ユニット。
上記（２）に記載の光学ユニットにおいて、前記球面の中心位置は、前記可動体の前記固定体に対する回転中心と一致することを特徴とする光学ユニット。
【0037】
（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、前記平板部には孔部が設けられ、前記凸部は、前記孔部から突出してい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、前記平板部には孔部が設けられ、前記凸部は、前記孔部から突出していることを特徴とする光学ユニット。
【0038】
（５）
上記（４）に記載の光学ユニットにおいて、前記凸部の先端は前記平板部と前記カバー部との間に位置することを特徴とする光学ユニット。
上記（４）に記載の光学ユニットにおいて、前記凸部の先端は前記平板部と前記カバー部との間に位置することを特徴とする光学ユニット。
【0039】
（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、前記補強部は、前記可動体に面接触してい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、前記補強部は、前記可動体に面接触していることを特徴とする光学ユニット。
【0040】
（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、前記固定体に対する前記可動体の回転駆動機構として、前記固定体にコイルが設けられるとともに前記可動体の前記コイルと対向する位置に磁石が設けられ、前記補強部は、前記磁石が配置されるヨークを有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、前記固定体に対する前記可動体の回転駆動機構として、前記固定体にコイルが設けられるとともに前記可動体の前記コイルと対向する位置に磁石が設けられ、前記補強部は、前記磁石が配置されるヨークを有することを特徴とする光学ユニット。
【0041】
（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、前記光学モジュールは、前記固定体よりも前記被写体側において突出する部分において、前記回転軸と交差する幅方向における前記光軸から端部の辺までの距離が前記幅方向のうちの第１方向と第２方向とで異な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、前記光学モジュールは、前記固定体よりも前記被写体側において突出する部分において、前記回転軸と交差する幅方向における前記光軸から端部の辺までの距離が前記幅方向のうちの第１方向と第２方向とで異なることを特徴とする光学ユニット。
【0042】
（９）
上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記ジンバル機構及び前記補強部の少なくとも一方は、金属で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（８）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記ジンバル機構及び前記補強部の少なくとも一方は、金属で構成されていることを特徴とする光学ユニット。
【符号の説明】
【0043】
１…光学ユニット、１０…固定体、１０Ａ…ケース部、１０Ｂ…カバー部、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、２２Ａ…突出する部分、２３…レンズ、３０…ジンバル機構、３０Ａ…固定体側脚部、３０Ｂ…可動体側脚部、３０Ｃ…平板部、３１…孔部、３２Ａ…凹部、３２Ｂ…凹部、６０…ＦＦＣ、６１…コイル、６１Ａ…コイル、６１Ｂ…コイル、７０…補強部、７０Ａ…平面部、７０Ｂ…第１位置決め部、７０Ｃ…第２位置決め部、７０Ｄ…凸部、７１…先端、８０Ａ…固定体接続部、８０Ｂ…可動体接続部、８１Ａ…球体、８１Ｂ…球体、ＡＸ…光軸、Ｃ１…中心位置、Ｃ２…中心位置、Ｇ…隙間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】