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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】P2025015144
(43)【公開日】2025-01-30
(54)【発明の名称】アクチュエータ及び光学ユニット
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20250123BHJP
G02B 7/02 20210101ALI20250123BHJP
H04N 23/54 20230101ALI20250123BHJP
H04N 23/68 20230101ALI20250123BHJP
H04N 23/50 20230101ALI20250123BHJP
【ＦＩ】
G03B5/00 J
G02B7/02 Z
H04N23/54
H04N23/68
H04N23/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023118328
(22)【出願日】2023-07-20
(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】笠原 章吾
(72)【発明者】
【氏名】須江 猛
【テーマコード（参考）】
2H044
2K005
5C122
【Ｆターム（参考）】
2H044AJ06
2K005CA04
2K005CA23
2K005CA34
2K005CA45
2K005CA53
5C122DA01
5C122EA41
5C122EA54
5C122FB03
5C122FB08
5C122FB23
5C122GD09
5C122GE04
5C122GE05
5C122GE07
5C122GE11
5C122GE19
5C122HA82
(57)【要約】
【課題】レンズユニットとセンサーユニットとを接続可能なアクチュエータを小型化する。
【解決手段】ジンバル機構１３０の脚部１３２を支持する支持部１３４が固定体１１０と可動体１２０とに形成される構成において、駆動機構１４０を構成するコイル１４２同士を繋ぐフレキシブル基板１４３を、可動体１２０に設けられる支持部１３４の位置を少しでも回避するように配置する。このような構成とすることで、可動体１２０に設けられる支持部１３４の位置を補強する必要性をなくすことができアクチュエータ１０を小型化することができる。
【選択図】図８
【解決手段】ジンバル機構１３０の脚部１３２を支持する支持部１３４が固定体１１０と可動体１２０とに形成される構成において、駆動機構１４０を構成するコイル１４２同士を繋ぐフレキシブル基板１４３を、可動体１２０に設けられる支持部１３４の位置を少しでも回避するように配置する。このような構成とすることで、可動体１２０に設けられる支持部１３４の位置を補強する必要性をなくすことができアクチュエータ１０を小型化することができる。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レンズユニットとセンサーユニットとを接続可能なアクチュエータであって、
前記レンズユニットと前記センサーユニットとが接続され、光軸方向と平行であって各々が対向する第１面及び第２面と、光軸方向と平行であって前記第１面及び前記第２面と直交し各々が対向する第３面及び第４面と、を有する可動体と、
前記可動体を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回転可能な状態で保持する固定体と、
前記可動体に通された枠状の天板と前記天板から光軸方向に沿って延びる複数の脚部とを有する回転部材と、前記脚部と係合し前記脚部を回転可能な状態で支持する支持部と、を有するジンバル機構と、
磁石とコイルと前記コイル同士をつなぐフレキシブル基板とを有し、前記可動体を前記固定体に対して回転させる駆動力を発生させる駆動機構と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記磁石として、前記第１面に配置される第１磁石、前記第２面に配置される第２磁石、前記第３面に配置される第３磁石、前記第４面に配置される第４磁石と、
前記コイルとして、前記固定体の前記第１磁石と対向する面に配置される第１コイル、前記固定体の前記第２磁石と対向する面に配置される第２コイル、前記固定体の前記第３磁石と対向する面に配置される第３コイル、前記固定体の前記第４磁石と対向する面に配置される第４コイルと、
前記フレキシブル基板として、第１コイルと第３コイルとを繋ぐ第１フレキシブル基板、第３コイルと第２コイルとを繋ぐ第２フレキシブル基板、第２コイルと第４コイルとを繋ぐ第３フレキシブル基板と、
を有し、
前記ジンバル機構は、光軸方向から見て前記第１面と前記第３面との間の位置から前記第２面と前記第４面との間の位置まで延びる第１直線の延長線上の前記固定体における２カ所と、光軸方向から見て前記第１面と前記第４面との間の位置から前記第２面と前記第３面との間の位置まで延びる第２直線の延長線上の前記可動体における２カ所と、に前記支持部が設けられることを特徴とするアクチュエータ。
前記レンズユニットと前記センサーユニットとが接続され、光軸方向と平行であって各々が対向する第１面及び第２面と、光軸方向と平行であって前記第１面及び前記第２面と直交し各々が対向する第３面及び第４面と、を有する可動体と、
前記可動体を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回転可能な状態で保持する固定体と、
前記可動体に通された枠状の天板と前記天板から光軸方向に沿って延びる複数の脚部とを有する回転部材と、前記脚部と係合し前記脚部を回転可能な状態で支持する支持部と、を有するジンバル機構と、
磁石とコイルと前記コイル同士をつなぐフレキシブル基板とを有し、前記可動体を前記固定体に対して回転させる駆動力を発生させる駆動機構と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記磁石として、前記第１面に配置される第１磁石、前記第２面に配置される第２磁石、前記第３面に配置される第３磁石、前記第４面に配置される第４磁石と、
前記コイルとして、前記固定体の前記第１磁石と対向する面に配置される第１コイル、前記固定体の前記第２磁石と対向する面に配置される第２コイル、前記固定体の前記第３磁石と対向する面に配置される第３コイル、前記固定体の前記第４磁石と対向する面に配置される第４コイルと、
前記フレキシブル基板として、第１コイルと第３コイルとを繋ぐ第１フレキシブル基板、第３コイルと第２コイルとを繋ぐ第２フレキシブル基板、第２コイルと第４コイルとを繋ぐ第３フレキシブル基板と、
を有し、
前記ジンバル機構は、光軸方向から見て前記第１面と前記第３面との間の位置から前記第２面と前記第４面との間の位置まで延びる第１直線の延長線上の前記固定体における２カ所と、光軸方向から見て前記第１面と前記第４面との間の位置から前記第２面と前記第３面との間の位置まで延びる第２直線の延長線上の前記可動体における２カ所と、に前記支持部が設けられることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項2】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記固定体は、光軸方向から見て内側に凹むとともに前記フレキシブル基板を沿わせて配置するためのフレキシブル基板配置溝を有し、
前記フレキシブル基板配置溝は、光軸方向における前記第１フレキシブル基板の幅と前記第２フレキシブル基板の幅と前記第３フレキシブル基板の幅に応じて、光軸方向の幅が決められていることを特徴とするアクチュエータ。
前記固定体は、光軸方向から見て内側に凹むとともに前記フレキシブル基板を沿わせて配置するためのフレキシブル基板配置溝を有し、
前記フレキシブル基板配置溝は、光軸方向における前記第１フレキシブル基板の幅と前記第２フレキシブル基板の幅と前記第３フレキシブル基板の幅に応じて、光軸方向の幅が決められていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項3】
請求項１または２に記載のアクチュエータにおいて、
前記固定体は、光軸方向から見て前記第２フレキシブル基板の周囲に補強部が形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
前記固定体は、光軸方向から見て前記第２フレキシブル基板の周囲に補強部が形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項4】
請求項１または２に記載のアクチュエータと、
前記レンズユニットと、
前記センサーユニットと、
を備えることを特徴とする光学ユニット。
前記レンズユニットと、
前記センサーユニットと、
を備え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、アクチュエータ及び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、レンズユニットと、センサーユニットと、レンズユニットとセンサーユニットとを接続可能なアクチュエータと、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、レンズと撮像素子とが設けられる撮像モジュールを有する可動体と、可動体を光軸方向と交差する方向を回転軸として回転可能な状態で保持する固定体と、を備え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】特開２０１７－２１３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
レンズユニットと、センサーユニットと、レンズユニットとセンサーユニットとを接続可能なアクチュエータと、を備える従来の光学ユニットは、ジンバル機構と、磁石とコイルとコイル同士をつなぐフレキシブル基板とを有する駆動機構と、を備えている場合が多い。このうち、ジンバル機構の脚部を支持する支持部が固定体と可動体とに形成される構成においては、可動体に形成された支持部の位置の近傍にフレキシブル基板が配置されると、可動体に形成された支持部の位置は可動体が固定体に対して回転移動する際の端部近傍に該当する構成となるため、フレキシブル基板と可動体とが干渉しやすくなる。そこで、フレキシブル基板と可動体との干渉を抑制するために可動体における支持部近傍とフレキシブル基板との距離を大きくすると固定体におけるフレキシブル基板が配置される領域が肉薄となり剛性が低くなりやすい。そこで、固定体におけるフレキシブル基板が配置される領域の剛性を高くするためにその領域の位置近傍に補強部を形成すると、アクチュエータが大型化しやすく、ひいては光学ユニットが大型化しやすい。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明のアクチュエータは、レンズユニットとセンサーユニットとを接続可能なアクチュエータであって、前記レンズユニットと前記センサーユニットとが接続され、光軸方向と平行であって各々が対向する第１面及び第２面と、光軸方向と平行であって前記第１面及び前記第２面と直交し各々が対向する第３面及び第４面と、を有する可動体と、前記可動体を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回転可能な状態で保持する固定体と、前記可動体に通された枠状の天板と前記天板から光軸方向に沿って延びる複数の脚部とを有する回転部材と、前記脚部と係合し前記脚部を回転可能な状態で支持する支持部と、を有するジンバル機構と、磁石とコイルと前記コイル同士をつなぐフレキシブル基板とを有し、前記可動体を前記固定体に対して回転させる駆動力を発生させる駆動機構と、を備え、前記駆動機構は、前記磁石として、前記第１面に配置される第１磁石、前記第２面に配置される第２磁石、前記第３面に配置される第３磁石、前記第４面に配置される第４磁石と、前記コイルとして、前記固定体の前記第１磁石と対向する面に配置される第１コイル、前記固定体の前記第２磁石と対向する面に配置される第２コイル、前記固定体の前記第３磁石と対向する面に配置される第３コイル、前記固定体の前記第４磁石と対向する面に配置される第４コイルと、前記フレキシブル基板として、第１コイルと第３コイルとを繋ぐ第１フレキシブル基板、第３コイルと第２コイルとを繋ぐ第２フレキシブル基板、第２コイルと第４コイルとを繋ぐ第３フレキシブル基板と、を有し、前記ジンバル機構は、光軸方向から見て前記第１面と前記第３面との間の位置から前記第２面と前記第４面との間の位置まで延びる第１直線の延長線上の前記固定体における２カ所と、光軸方向から見て前記第１面と前記第４面との間の位置から前記第２面と前記第３面との間の位置まで延びる第２直線の延長線上の前記可動体における２カ所と、に前記支持部が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、レンズユニットとセンサーユニットとを接続可能なアクチュエータを小型化することができる。
【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１１を用いて説明する。各図において、Ｚ軸方向は光軸ＡＸの延びる光軸方向であり、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】
＜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、図１で表されるように筐体２を備えている。図１で表されるように、筐体２にはレンズ３ａを有するレンズユニット３が設けられている。
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、図１で表されるように筐体２を備えている。図１で表されるように、筐体２にはレンズ３ａを有するレンズユニット３が設けられている。
【0010】
また、筐体２には、レンズユニット３のほか、図２で表されるようにアクチュエータ１０とセンサーユニット４とが設けられている。図１で表されるように筐体２には孔部２ａが設けられ、光軸方向から見て孔部２ａからレンズ３ａが見えるようにレンズユニット３が筐体２に配置されている。アクチュエータ１０は、レンズユニット３とセンサーユニット４とを接続し、筐体２内でレンズユニット３を変位することが可能な構成となっている。
【0011】
＜レンズユニット＞
本実施例のレンズユニット３は、アクチュエータ１０に接続されるとともに、アクチュエータ１０に接続された状態で、さらに、センサーユニット４にも接続される。図２で表されるように、本実施例のレンズユニット３は、レンズ３ａが設置されるレンズ設置部分３１と、レンズ設置部分３１よりも小径の第１接続部分３２と、を有する。第１接続部分３２がアクチュエータ１０に接続されるとともにセンサーユニット４にも接続される。
本実施例のレンズユニット３は、アクチュエータ１０に接続されるとともに、アクチュエータ１０に接続された状態で、さらに、センサーユニット４にも接続される。図２で表されるように、本実施例のレンズユニット３は、レンズ３ａが設置されるレンズ設置部分３１と、レンズ設置部分３１よりも小径の第１接続部分３２と、を有する。第１接続部分３２がアクチュエータ１０に接続されるとともにセンサーユニット４にも接続される。
【0012】
＜センサーユニット＞
本実施例のセンサーユニット４は、撮像素子４１ａを有する大径部分４１と、第１接続部分３２が接続される第２接続部分４２と、を有する。ここで、第１接続部分３２は円筒形をしており第２接続部分４２も円筒形をしている。そして、第１接続部分３２がアクチュエータ１０に接続された状態で、第１接続部分３２の外周部が第２接続部分４２の内周部に嵌るように第１接続部分３２と第２接続部分４２とが接続される。第１接続部分３２撮像素子４１ａには、フレキシブル基板４１ｂが接続されている。
本実施例のセンサーユニット４は、撮像素子４１ａを有する大径部分４１と、第１接続部分３２が接続される第２接続部分４２と、を有する。ここで、第１接続部分３２は円筒形をしており第２接続部分４２も円筒形をしている。そして、第１接続部分３２がアクチュエータ１０に接続された状態で、第１接続部分３２の外周部が第２接続部分４２の内周部に嵌るように第１接続部分３２と第２接続部分４２とが接続される。第１接続部分３２撮像素子４１ａには、フレキシブル基板４１ｂが接続されている。
【0013】
＜アクチュエータ＞
図２などで表されるように、本実施例のアクチュエータ１０は、筐体２に固定される固定体１１０と、レンズユニット３とセンサーユニット４とが接続されるとともに固定体１１０に対して変位可能な可動体１２０と、を有している。そして、本実施例のアクチュエータ１０は、図６から図８などで表されるように、固定体１１０及び可動体１２０に接続されるジンバル機構１３０を有している。
図２などで表されるように、本実施例のアクチュエータ１０は、筐体２に固定される固定体１１０と、レンズユニット３とセンサーユニット４とが接続されるとともに固定体１１０に対して変位可能な可動体１２０と、を有している。そして、本実施例のアクチュエータ１０は、図６から図８などで表されるように、固定体１１０及び可動体１２０に接続されるジンバル機構１３０を有している。
【0014】
ジンバル機構１３０により、固定体１１０は、可動体１２０をＸ軸方向及びＹ軸方向など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回転可能な状態で保持している。さらに、本実施例のアクチュエータ１０は、図９などで表されるように磁石１４１とコイル１４２とフレキシブル基板１４３とを有し、可動体１２０を固定体１１０に対して回転させる駆動力を発生させる駆動機構１４０を有している。なお、フレキシブル基板１４３としては、コイル１４２同士をつなぐフレキシブル基板１４３Ａ、フレキシブル基板１４３Ｂ及びフレキシブル基板１４３Ｃや、図２で表されるように端子１４４に接続されるフレキシブル基板１４３Ｄなどを有している。
【0015】
＜可動体＞
可動体１２０は、図３、図４、図６及び図９で表されるように、光軸方向（Ｚ軸方向）と平行であって各々が対向する第１面１２１及び第２面１２２と、光軸方向と平行であって第１面１２１及び第２面１２２と直交し各々が対向する第３面１２３及び第４面１２４と、を有している。そして、第１面１２１に磁石１４１としての磁石１４１Ａが設けられ、第２面１２２に磁石１４１としての磁石１４１Ｃが設けられ、第３面１２３に磁石１４１としての磁石１４１Ｂが設けられ、第４面１２４に磁石１４１としての磁石１４１Ｄが設けられている。
可動体１２０は、図３、図４、図６及び図９で表されるように、光軸方向（Ｚ軸方向）と平行であって各々が対向する第１面１２１及び第２面１２２と、光軸方向と平行であって第１面１２１及び第２面１２２と直交し各々が対向する第３面１２３及び第４面１２４と、を有している。そして、第１面１２１に磁石１４１としての磁石１４１Ａが設けられ、第２面１２２に磁石１４１としての磁石１４１Ｃが設けられ、第３面１２３に磁石１４１としての磁石１４１Ｂが設けられ、第４面１２４に磁石１４１としての磁石１４１Ｄが設けられている。
【0016】
また、可動体１２０は、図７及び図８で表されるように、光軸方向における第１方向（＋Ｚ方向側から－Ｚ方向側に向かう方向）から第１接続部分３２を挿入することが可能な第１挿入口１２５と、第１方向とは反対の第２方向（－Ｚ方向側から＋Ｚ方向側に向かう方向）から第２接続部分４２を挿入可能な第２挿入口１２６と、を有している。レンズユニット３とセンサーユニット４とが接続された可動体１２０が固定体１１０に対して変位することで、レンズユニット３及びセンサーユニット４も固定体１１０に対して変位する。
【0017】
＜固定体＞
固定体１１０は、図３、図５及び図９で表されるように、第１面１２１に面する第１対向面１１１と、第２面１２２に面する第２対向面１１２と、第３面１２３に面する第３対向面１１３と、第４面１２４に面する第４対向面１１４と、を有している。図３、図８及び図９で表されるように、可動体１２０は、固定体１１０の第１対向面１１１、第２対向面１１２、第３対向面１１３及び第４対向面１１４で囲まれた領域に配置される。そして、図９で表されるように、第１対向面１１１にコイル１４２としてのコイル１４２Ａが設けられ、第２対向面１１２にコイル１４２としてのコイル１４２Ｃが設けられ、第３対向面１１３にコイル１４２としてのコイル１４２Ｂが設けられ、第４対向面１１４にコイル１４２としてのコイル１４２Ｄが設けられている。
固定体１１０は、図３、図５及び図９で表されるように、第１面１２１に面する第１対向面１１１と、第２面１２２に面する第２対向面１１２と、第３面１２３に面する第３対向面１１３と、第４面１２４に面する第４対向面１１４と、を有している。図３、図８及び図９で表されるように、可動体１２０は、固定体１１０の第１対向面１１１、第２対向面１１２、第３対向面１１３及び第４対向面１１４で囲まれた領域に配置される。そして、図９で表されるように、第１対向面１１１にコイル１４２としてのコイル１４２Ａが設けられ、第２対向面１１２にコイル１４２としてのコイル１４２Ｃが設けられ、第３対向面１１３にコイル１４２としてのコイル１４２Ｂが設けられ、第４対向面１１４にコイル１４２としてのコイル１４２Ｄが設けられている。
【0018】
また、図８で表されるように、固定体１１０には、光軸方向から見て内側に凹むとともにフレキシブル基板１４３を沿わせて配置するためのフレキシブル基板配置溝１１５が設けられている。フレキシブル基板配置溝１１５が設けられていることで、可動体１２０が固定体１１０に対して変位する際にフレキシブル基板１４３が移動してフレキシブル基板１４３が可動体１２０などと干渉するということを抑制することができる。
【0019】
＜ジンバル機構＞
ジンバル機構１３０は、図６から図９で表されるように、可動体１２０に通された枠状の天板１３１と天板１３１から光軸方向に沿って延びる４つの脚部１３２とを有する回転部材１３６と、脚部１３２と係合し脚部１３２を回転可能な状態で支持する支持部１３４と、を有している。ここで、回転部材１３６は、脚部１３２として、図６及び図７で表されるように光軸方向から見て天板１３１の内側方向に突出してから光軸方向に沿って延びる第１脚部１３２Ａ及び１３２Ｂと、図６及び図８で表されるように天板１３１の外側方向に突出してから光軸方向に沿って延びる第２脚部１３２Ｃ及び１３２Ｄと、を有している。また、支持部１３４として、図７で表されるように可動体１２０に固定され第１脚部１３２Ａ及び１３２Ｂを回転可能な状態で支持する第１支持部１３４Ａ及び１３４Ｂと、図８で表されるように固定体１１０に固定され第２脚部１３２Ｃ及び１３２Ｄを回転可能な状態で支持する第２支持部１３４Ｃ及び１３４Ｄと、を有している。
ジンバル機構１３０は、図６から図９で表されるように、可動体１２０に通された枠状の天板１３１と天板１３１から光軸方向に沿って延びる４つの脚部１３２とを有する回転部材１３６と、脚部１３２と係合し脚部１３２を回転可能な状態で支持する支持部１３４と、を有している。ここで、回転部材１３６は、脚部１３２として、図６及び図７で表されるように光軸方向から見て天板１３１の内側方向に突出してから光軸方向に沿って延びる第１脚部１３２Ａ及び１３２Ｂと、図６及び図８で表されるように天板１３１の外側方向に突出してから光軸方向に沿って延びる第２脚部１３２Ｃ及び１３２Ｄと、を有している。また、支持部１３４として、図７で表されるように可動体１２０に固定され第１脚部１３２Ａ及び１３２Ｂを回転可能な状態で支持する第１支持部１３４Ａ及び１３４Ｂと、図８で表されるように固定体１１０に固定され第２脚部１３２Ｃ及び１３２Ｄを回転可能な状態で支持する第２支持部１３４Ｃ及び１３４Ｄと、を有している。
【0020】
すなわち、支持部１３４は、光軸方向から見て第１面１２１と第３面１２３との間の位置から第２面１２２と第４面１２４との間の位置まで延びる第１直線（図３のＢ－Ｂ直線）の延長線上の固定体１１０における２カ所と、光軸方向から見て第１面１２１と第４面１２４との間の位置から第２面１２２と第３面１２３との間の位置まで延びる第２直線（図３のＡ－Ａ直線）の延長線上の可動体１２０における２カ所と、に設けられている。また、図７及び図８で表されるように、各々の支持部１３４は、同様の構成をしており、各々の脚部１３２に設けられた凸部１３３と係合する凹部１３５が形成された係合部１３４ａと、固定体１１０または可動体１２０に固定される固定部１３４ｂと、が対向するＵ字形状をしており、ジンバル機構１３０は、Ｕ字形状の支持部１３４のバネ力により回転部材１３６を支持し、可動体１２０を固定体１１０に対して回転可能に保持している。すなわち、本実施例のジンバル機構１３０は、高剛性の天板１３１及び脚部１３２を有する回転部材１３６と、Ｕ字形状をしており撓みやすい支持部１３４と、で構成されている。
【0021】
＜駆動機構＞
本実施例の駆動機構１４０は、磁石１４１Ａと磁石１４１Ａに対して対向する位置に設けられるコイル１４２Ａと、磁石１４１Ｂと磁石１４１Ｂに対して対向する位置に設けられるコイル１４２Ｂと、磁石１４１Ｃと磁石１４１Ｃに対して対向する位置に設けられるコイル１４２Ｃと、磁石１４１Ｄと磁石１４１Ｄに対して対向する位置に設けられるコイル１４２Ｄと、を有している。ここで、磁石１４１Ａ、磁石１４１Ｂ、磁石１４１Ｃ及び磁石１４１Ｄはいずれも同様の構成であり、コイル１４２Ａ、コイル１４２Ｂ、コイル１４２Ｃ及びコイル１４２Ｄはいずれも同様の構成である。このうち、磁石１４１Ａ及びコイル１４２Ａと、磁石１４１Ｃ及びコイル１４２Ｃと、でピッチング軸揺動機構を構成している。また、磁石１４１Ｂ及びコイル１４２Ｂと、磁石１４１Ｄ及びコイル１４２Ｄと、でヨーイング軸揺動機構を構成している。
本実施例の駆動機構１４０は、磁石１４１Ａと磁石１４１Ａに対して対向する位置に設けられるコイル１４２Ａと、磁石１４１Ｂと磁石１４１Ｂに対して対向する位置に設けられるコイル１４２Ｂと、磁石１４１Ｃと磁石１４１Ｃに対して対向する位置に設けられるコイル１４２Ｃと、磁石１４１Ｄと磁石１４１Ｄに対して対向する位置に設けられるコイル１４２Ｄと、を有している。ここで、磁石１４１Ａ、磁石１４１Ｂ、磁石１４１Ｃ及び磁石１４１Ｄはいずれも同様の構成であり、コイル１４２Ａ、コイル１４２Ｂ、コイル１４２Ｃ及びコイル１４２Ｄはいずれも同様の構成である。このうち、磁石１４１Ａ及びコイル１４２Ａと、磁石１４１Ｃ及びコイル１４２Ｃと、でピッチング軸揺動機構を構成している。また、磁石１４１Ｂ及びコイル１４２Ｂと、磁石１４１Ｄ及びコイル１４２Ｄと、でヨーイング軸揺動機構を構成している。
【0022】
以下に、図９から図１１を参照してさらにアクチュエータ１０の観点から本実施例の光学ユニット１について説明する。本実施例のアクチュエータ１０は、上記のように、レンズユニット３とセンサーユニット４とを接続可能である。そして、上記のように、レンズユニット３とセンサーユニット４とが接続され、光軸方向と平行であって各々が対向する第１面１２１及び第２面１２２と、光軸方向と平行であって第１面１２１及び第２面１２２と直交し各々が対向する第３面１２３及び第４面１２４と、を有する可動体１２０を備えている。また、上記で説明した、固定体１１０、ジンバル機構１３０、駆動機構１４０、を備えている。
【0023】
駆動機構１４０は、図９で表されるように、磁石１４１として、第１面１２１に配置される第１磁石としての磁石１４１Ａ、第２面１２２に配置される第２磁石としての磁石１４１Ｃ、第３面１２３に配置される第３磁石としての磁石１４１Ｂ、第４面１２４に配置される第４磁石としての磁石１４１Ｄ、を有している。また、コイル１４２として、固定体１１０の第１磁石（磁石１４１Ａ）と対向する面である第１対向面１１１に配置される第１コイルとしてのコイル１４２Ａ、固定体１１０の第２磁石（磁石１４１Ｃ）と対向する面である第２対向面１１２に配置される第２コイルとしてのコイル１４２Ｃ、固定体１１０の第３磁石（磁石１４１Ｂ）と対向する面である第３対向面１１３に配置される第３コイルとしてのコイル１４２Ｂ、固定体１１０の第４磁石（磁石１４１Ｄ）と対向する面である第４対向面１１４に配置される第４コイルとしてのコイル１４２Ｄ、を有している。さらに、フレキシブル基板１４３として、第１コイル（コイル１４２Ａ）と第３コイル（コイル１４２Ｂ）とを繋ぐ第１フレキシブル基板としてのフレキシブル基板１４３Ａ、第３コイル（コイル１４２Ｂ）と第２コイル（コイル１４２Ｃ）とを繋ぐ第２フレキシブル基板としてのフレキシブル基板１４３Ｂ、第２コイル（コイル１４２Ｃ）と第４コイル（コイル１４２Ｄ）とを繋ぐ第３フレキシブル基板としてのフレキシブル基板１４３Ｃ、を有している。
【0024】
別の観点から説明すると、図１０で表されるように、本実施例のアクチュエータ１０は、駆動機構１４０として、コイル１４２Ａ、コイル１４２Ｂ、コイル１４２Ｃ、コイル１４２Ｄ、を備えている。さらに、本実施例のアクチュエータ１０は、駆動機構１４０として、コイル１４２Ａとコイル１４２Ｂとを繋ぐフレキシブル基板１４３Ａ、コイル１４２Ｂとコイル１４２Ｃとを繋ぐフレキシブル基板１４３Ｂ、コイル１４２Ｃとコイル１４２Ｄとを繋ぐフレキシブル基板１４３Ｃ、コイル１４２Ｃと端子１４４とを繋ぐフレキシブル基板１４３Ｄ、を備えている。ここで、コイル１４２Ａとコイル１４２Ｄとは接続されておらず、コイル１４２Ａとコイル１４２Ｄは、各々端部に位置するコイル１４２である。
【0025】
また、上記のように、ジンバル機構１３０は、光軸方向から見て第１面１２１と第３面１２３との間の位置から第２面１２２と第４面１２４との間の位置まで延びる第１直線（図３のＢ－Ｂ直線）の延長線上の固定体１１０における２カ所と、光軸方向から見て第１面１２１と第４面１２４との間の位置から第２面１２２と第３面１２３との間の位置まで延びる第２直線（図３のＡ－Ａ直線）の延長線上の可動体１２０における２カ所と、に支持部１３４が設けられている。すなわち、本実施例のアクチュエータ１０は、コイル１４２同士が接続されていない領域（コイル１４２Ａとコイル１４２Ｄとが接続されていない領域）を可動体１２０に設けられる支持部１３４の近傍に配置している。
【0026】
ここで、コイル１４２同士を繋ぐフレキシブル基板１４３が可動体１２０に設けられる支持部１３４の近傍に配置される構成の場合、コイル１４２同士を繋ぐフレキシブル基板１４３が固定体１１０に設けられる支持部１３４の近傍に配置される構成に比べて、可動体１２０の変位により可動体１２０とフレキシブル基板１４３とが干渉しやすい。そして、可動体１２０とフレキシブル基板１４３との干渉を抑制するためには支持部１３４とフレキシブル基板１４３との間隔を大きくしてフレキシブル基板１４３の設置位置（固定体１１０のフレキシブル基板配置溝１１５）周辺を薄肉で構成する必要がある。しかしながら、固定体１１０におけるフレキシブル基板１４３の設置位置周辺を薄肉で構成する場合は、固定体１１０の剛性を低減させないようにするため、固定体１１０におけるフレキシブル基板１４３の設置位置周辺に補強部を構成しなければならなくなる場合があり、アクチュエータ１０が大型化しやすい。
【0027】
そこで、本実施例のアクチュエータ１０は、ジンバル機構１３０の脚部１３２を支持する支持部１３４が固定体１１０と可動体１２０とに形成される構成において、駆動機構１４０を構成するコイル１４２同士を繋ぐフレキシブル基板１４３を、可動体１２０に設けられる支持部１３４の位置を少しでも回避するよう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、固定体１１０における可動体１２０に設けられる支持部１３４の位置近傍を補強する必要性をなくすことができており、アクチュエータ１０を小型化することができている。
【0028】
なお、本実施例のアクチュエータ１０においては、図１１などで表されるように、可動体１２０に設けられる支持部１３４の位置に対応しフレキシブル基板１４３Ｂが配置される固定体１１０のフレキシブル基板配置溝１１５の近傍位置には、補強部１１６が形成されている。別の表現をすると、本実施例のアクチュエータ１０は、固定体１１０に、光軸方向から見て第３コイル（コイル１４２Ｂ）と第２コイル（コイル１４２Ｃ）とを繋ぐ第２フレキシブル基板（フレキシブル基板１４３Ｂ）の周囲に補強部１１６が形成されている。本実施例のアクチュエータ１０においては、補強部１１６はフレキシブル基板１４３Ｄの固定部を兼ねているため、アクチュエータ１０の大型化を抑制しつつフレキシブル基板１４３Ｂが配置される固定体１１０のフレキシブル基板配置溝１１５の近傍位置の強度が低下することを抑制している。別の表現をすると、本実施例のアクチュエータ１０は、２カ所の可動体１２０に設けられる支持部１３４の位置のうちの１カ所の位置にコイル１４２同士が接続されていない領域を配置することで、補強部１１６の形成数を減らし、アクチュエータ１０が大型化することを抑制している。
【0029】
ここで、上記のように、コイル１４２Ａとコイル１４２Ｄとは接続されておらず、コイル１４２Ａとコイル１４２Ｄは、各々端部に位置するコイル１４２である。このため、コイル１４２Ａと接続されるフレキシブル基板１４３Ａ及びコイル１４２Ｄと接続されるフレキシブル基板１４３Ｃは、１つぶんのコイル１４２との信号のやり取りに必要な狭い幅Ｂ１（光軸方向の幅）となっている。一方、コイル１４２Ｂとコイル１４２Ｃとを繋ぐフレキシブル基板１４３Ｂは、コイル１４２Ａ及びコイル１４２Ｂの２つぶんのコイル１４２との信号のやり取りに必要な幅Ｂ２（光軸方向の幅であって幅Ｂ１の２倍の幅）となっている。なお、フレキシブル基板１４３Ｄは、コイル１４２Ａ、コイル１４２Ｂ、コイル１４２Ｃ及びコイル１４２Ｄの４つぶんのコイル１４２との信号のやり取りに必要な幅Ｂ３（幅Ｂ１の４倍の幅）となっている。
【0030】
上記のように、本実施例のアクチュエータ１０においては、固定体１１０は、光軸方向から見て内側に凹むとともにフレキシブル基板１４３を沿わせて配置するためのフレキシブル基板配置溝１１５を有している。そして、図１１で表されるように、フレキシブル基板配置溝１１５は、光軸方向における第１フレキシブル基板（フレキシブル基板１４３Ａ）の幅Ｂ１と第２フレキシブル基板（フレキシブル基板１４３Ｂ）の幅Ｂ２に応じて、光軸方向の幅が決められている。さらには、第３フレキシブル基板（フレキシブル基板１４３Ｃ）の幅Ｂ１に応じて対応するフレキシブル基板配置溝１１５も光軸方向の幅が決められている。すなわち、本実施例のアクチュエータ１０は、フレキシブル基板１４３を配置するフレキシブル基板配置溝１１５の幅をフレキシブル基板１４３に応じてなるべく狭くすることで、フレキシブル基板配置溝１１５の近傍位置の強度が低下することを抑制している。
【0031】
最後に、本発明について包括的に以下に記載する。
（１）
レンズユニットとセンサーユニットとを接続可能なアクチュエータであって、前記レンズユニットと前記センサーユニットとが接続され、光軸方向と平行であって各々が対向する第１面及び第２面と、光軸方向と平行であって前記第１面及び前記第２面と直交し各々が対向する第３面及び第４面と、を有する可動体と、前記可動体を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回転可能な状態で保持する固定体と、前記可動体に通された枠状の天板と前記天板から光軸方向に沿って延びる複数の脚部とを有する回転部材と、前記脚部と係合し前記脚部を回転可能な状態で支持する支持部と、を有するジンバル機構と、磁石とコイルと前記コイル同士をつなぐフレキシブル基板とを有し、前記可動体を前記固定体に対して回転させる駆動力を発生させる駆動機構と、を備え、前記駆動機構は、前記磁石として、前記第１面に配置される第１磁石、前記第２面に配置される第２磁石、前記第３面に配置される第３磁石、前記第４面に配置される第４磁石と、前記コイルとして、前記固定体の前記第１磁石と対向する面に配置される第１コイル、前記固定体の前記第２磁石と対向する面に配置される第２コイル、前記固定体の前記第３磁石と対向する面に配置される第３コイル、前記固定体の前記第４磁石と対向する面に配置される第４コイルと、前記フレキシブル基板として、第１コイルと第３コイルとを繋ぐ第１フレキシブル基板、第３コイルと第２コイルとを繋ぐ第２フレキシブル基板、第２コイルと第４コイルとを繋ぐ第３フレキシブル基板と、を有し、前記ジンバル機構は、光軸方向から見て前記第１面と前記第３面との間の位置から前記第２面と前記第４面との間の位置まで延びる第１直線の延長線上の前記固定体における２カ所と、光軸方向から見て前記第１面と前記第４面との間の位置から前記第２面と前記第３面との間の位置まで延びる第２直線の延長線上の前記可動体における２カ所と、に前記支持部が設けられることを特徴とするアクチュエータ。
（１）
レンズユニットとセンサーユニットとを接続可能なアクチュエータであって、前記レンズユニットと前記センサーユニットとが接続され、光軸方向と平行であって各々が対向する第１面及び第２面と、光軸方向と平行であって前記第１面及び前記第２面と直交し各々が対向する第３面及び第４面と、を有する可動体と、前記可動体を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回転可能な状態で保持する固定体と、前記可動体に通された枠状の天板と前記天板から光軸方向に沿って延びる複数の脚部とを有する回転部材と、前記脚部と係合し前記脚部を回転可能な状態で支持する支持部と、を有するジンバル機構と、磁石とコイルと前記コイル同士をつなぐフレキシブル基板とを有し、前記可動体を前記固定体に対して回転させる駆動力を発生させる駆動機構と、を備え、前記駆動機構は、前記磁石として、前記第１面に配置される第１磁石、前記第２面に配置される第２磁石、前記第３面に配置される第３磁石、前記第４面に配置される第４磁石と、前記コイルとして、前記固定体の前記第１磁石と対向する面に配置される第１コイル、前記固定体の前記第２磁石と対向する面に配置される第２コイル、前記固定体の前記第３磁石と対向する面に配置される第３コイル、前記固定体の前記第４磁石と対向する面に配置される第４コイルと、前記フレキシブル基板として、第１コイルと第３コイルとを繋ぐ第１フレキシブル基板、第３コイルと第２コイルとを繋ぐ第２フレキシブル基板、第２コイルと第４コイルとを繋ぐ第３フレキシブル基板と、を有し、前記ジンバル機構は、光軸方向から見て前記第１面と前記第３面との間の位置から前記第２面と前記第４面との間の位置まで延びる第１直線の延長線上の前記固定体における２カ所と、光軸方向から見て前記第１面と前記第４面との間の位置から前記第２面と前記第３面との間の位置まで延びる第２直線の延長線上の前記可動体における２カ所と、に前記支持部が設けられることを特徴とするアクチュエータ。
【0032】
（２）
上記（１）に記載のアクチュエータにおいて、前記固定体は、光軸方向から見て内側に凹むとともに前記フレキシブル基板を沿わせて配置するためのフレキシブル基板配置溝を有し、前記フレキシブル基板配置溝は、光軸方向における前記第１フレキシブル基板の幅と前記第２フレキシブル基板の幅と前記第３フレキシブル基板の幅に応じて、光軸方向の幅が決められていることを特徴とするアクチュエータ。
上記（１）に記載のアクチュエータにおいて、前記固定体は、光軸方向から見て内側に凹むとともに前記フレキシブル基板を沿わせて配置するためのフレキシブル基板配置溝を有し、前記フレキシブル基板配置溝は、光軸方向における前記第１フレキシブル基板の幅と前記第２フレキシブル基板の幅と前記第３フレキシブル基板の幅に応じて、光軸方向の幅が決められていることを特徴とするアクチュエータ。
【0033】
（３）
上記（１）または（２）に記載のアクチュエータにおいて、前記固定体は、光軸方向から見て前記第２フレキシブル基板の周囲に補強部が形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
上記（１）または（２）に記載のアクチュエータにおいて、前記固定体は、光軸方向から見て前記第２フレキシブル基板の周囲に補強部が形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【0034】
（４）
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載のアクチュエータと、前記レンズユニットと、前記センサーユニットと、を備え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つに記載のアクチュエータと、前記レンズユニットと、前記センサーユニットと、を備えることを特徴とする光学ユニット。
【符号の説明】
【0035】
１…光学ユニット、２…筐体、２ａ…孔部、３…レンズユニット、３ａ…レンズ、４…センサーユニット、１０…アクチュエータ、３１…レンズ設置部分、３２…第１接続部分、４１…大径部分、４１ａ…撮像素子、４１ｂ…フレキシブル基板、４２…第２接続部分、１１０…固定体、１１１…第１対向面、１１２…第２対向面、１１３…第３対向面、１１４…第４対向面、１１５…フレキシブル基板配置溝、１１６…補強部、１２０…可動体、１２１…第１面、１２２…第２面、１２３…第３面、１２４…第４面、１２５…第１挿入口、１２６…第２挿入口、１３０…ジンバル機構、１３１…天板、１３２…脚部、１３２Ａ…第１脚部、１３２Ｂ…第１脚部、１３２Ｃ…第２脚部、１３２Ｄ…第２脚部、１３３…凸部、１３４…支持部、１３４ａ…係合部、１３４ｂ…固定部、１３４Ａ…第１支持部、１３４Ｂ…第１支持部、１３４Ｃ…第２支持部、１３４Ｄ…第２支持部、１３５…凹部、１３６…回転部材、１４０…駆動機構、１４１…磁石、１４１Ａ…磁石（第１磁石）、１４１Ｂ…磁石（第３磁石）、１４１Ｃ…磁石（第２磁石）、１４１Ｄ…磁石（第４磁石）、１４２…コイル、１４２Ａ…コイル（第１コイル）、１４２Ｂ…コイル（第３コイル）、１４２Ｃ…コイル（第２コイル）、１４２Ｄ…コイル（第４コイル）、１４３…フレキシブル基板、１４３Ａ…フレキシブル基板（第１フレキシブル基板）、１４３Ｂ…フレキシブル基板（第２フレキシブル基板）、１４３Ｃ…フレキシブル基板（第３フレキシブル基板）、１４３Ｄ…フレキシブル基板、１４４…端子、ＡＸ…光軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】