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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】P2025025848
(43)【公開日】2025-02-21
(54)【発明の名称】光学ユニット
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20250214BHJP
H04N 23/50 20230101ALI20250214BHJP
【ＦＩ】
G03B5/00 J
H04N23/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023131018
(22)【出願日】2023-08-10
(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）】
2K005AA04
2K005BA52
2K005CA04
2K005CA14
2K005CA22
2K005CA40
2K005CA44
2K005CA53
2K005CA60
5C122DA09
5C122EA59
5C122GE05
(57)【要約】
【課題】固定体に対する可動体の可動負荷を増加させることなく共振を抑制する。
【解決手段】光学モジュール１２を備える可動体１４と、固定体１６と、ジンバル機構２００と、を備え、ジンバル機構２００は、脚部２７として第１脚部２７ａと第２脚部２７ｂとを有し、支持部２０として固定体１６に固定され第１脚部２７ａを回転可能な状態で支持する第１支持部２０ａと可動体１４に固定され第２脚部２７ｂを回転可能な状態で支持する第２支持部２０ｂとを有し、脚部２７と支持部２０との対向範囲Ｒにおいて脚部２７に係合部２０３が設けられるとともに支持部２０に被係合部２０２が設けられ、光軸方向における対向範囲Ｒとオーバーラップする位置Ｐにダンパー部材Ｄの少なくとも一部が配置される光学ユニット１０。
【選択図】図１０
【解決手段】光学モジュール１２を備える可動体１４と、固定体１６と、ジンバル機構２００と、を備え、ジンバル機構２００は、脚部２７として第１脚部２７ａと第２脚部２７ｂとを有し、支持部２０として固定体１６に固定され第１脚部２７ａを回転可能な状態で支持する第１支持部２０ａと可動体１４に固定され第２脚部２７ｂを回転可能な状態で支持する第２支持部２０ｂとを有し、脚部２７と支持部２０との対向範囲Ｒにおいて脚部２７に係合部２０３が設けられるとともに支持部２０に被係合部２０２が設けられ、光軸方向における対向範囲Ｒとオーバーラップする位置Ｐにダンパー部材Ｄの少なくとも一部が配置される光学ユニット１０。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学モジュールを備える可動体と、
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、
光軸方向に面する平板部と前記平板部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、
を備え、
前記ジンバル機構は、
前記脚部として、第１脚部と第２脚部とを有し、
前記支持部として、前記固定体に固定され前記第１脚部を回転可能な状態で支持する第１支持部と、前記可動体に固定され前記第２脚部を回転可能な状態で支持する第２支持部と、を有し、
前記脚部と前記支持部とが対向する対向範囲において前記脚部に係合部が設けられるとともに前記支持部に前記係合部と係合する被係合部が設けられ、
光軸方向における前記対向範囲とオーバーラップする位置にダンパー部材の少なくとも一部が配置されることを特徴とする光学ユニット。
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、
光軸方向に面する平板部と前記平板部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、
を備え、
前記ジンバル機構は、
前記脚部として、第１脚部と第２脚部とを有し、
前記支持部として、前記固定体に固定され前記第１脚部を回転可能な状態で支持する第１支持部と、前記可動体に固定され前記第２脚部を回転可能な状態で支持する第２支持部と、を有し、
前記脚部と前記支持部とが対向する対向範囲において前記脚部に係合部が設けられるとともに前記支持部に前記係合部と係合する被係合部が設けられ、
光軸方向における前記対向範囲とオーバーラップする位置にダンパー部材の少なくとも一部が配置され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、
前記係合部は、凸部または凹部を有し、
前記被係合部は、前記係合部の凸部または凹部と係合する凹部または凸部を有することを特徴とする光学ユニット。
前記係合部は、凸部または凹部を有し、
前記被係合部は、前記係合部の凸部または凹部と係合する凹部または凸部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、
前記脚部は、前記係合部の凸部または凹部が一体的に形成されることを特徴とする光学ユニット。
前記脚部は、前記係合部の凸部または凹部が一体的に形成されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項4】
請求項２に記載の光学ユニットにおいて、
前記支持部は、前記被係合部の凹部または凸部が一体的に形成されることを特徴とする光学ユニット。
前記支持部は、前記被係合部の凹部または凸部が一体的に形成されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項5】
請求項２から４のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記ジンバル機構は、前記係合部の凸部または凹部と前記被係合部の凹部または凸部との間に前記ダンパー部材が配置されることを特徴とする光学ユニット。
前記ジンバル機構は、前記係合部の凸部または凹部と前記被係合部の凹部または凸部との間に前記ダンパー部材が配置されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項6】
請求項２から４のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記係合部の凸部または凹部、並びに、前記被係合部の凹部または凸部は、球面状であることを特徴とする光学ユニット。
前記係合部の凸部または凹部、並びに、前記被係合部の凹部または凸部は、球面状であることを特徴とする光学ユニット。
【請求項7】
請求項１から４のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記ダンパー部材は、ゲル状物質であることを特徴とする光学ユニット。
前記ダンパー部材は、ゲル状物質であることを特徴とする光学ユニット。
【請求項8】
請求項７に記載の光学ユニットにおいて、
前記固定体は、前記第１支持部を収容する第１ポケット構造を有し、
前記ゲル状物質は、前記第１ポケット構造内に配置されることを特徴とする光学ユニット。
前記固定体は、前記第１支持部を収容する第１ポケット構造を有し、
前記ゲル状物質は、前記第１ポケット構造内に配置されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項9】
請求項７に記載の光学ユニットにおいて、
前記可動体は、前記第２支持部を収容する第２ポケット構造を有し、
前記ゲル状物質は、前記第２ポケット構造内に配置されることを特徴とする光学ユニット。
前記可動体は、前記第２支持部を収容する第２ポケット構造を有し、
前記ゲル状物質は、前記第２ポケット構造内に配置されることを特徴とする光学ユニット。
【請求項10】
請求項１から４のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記ダンパー部材は、シート状の弾性部材であることを特徴とする光学ユニット。
前記ダンパー部材は、シート状の弾性部材であ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、可動体と、固定体と、可動体を固定体に対して移動可能に支持するジンバル機構と、を備える様々な光学ユニットが使用されている。例えば、特許文献１には、可動体と固定体とジンバル機構とを備え、さらに、ジンバル機構の下部に可動体を原点位置に復帰させるゲル状ダンパー部材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２０２１－７１４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１の光学ユニットのような、従来の、可動体と固定体とジンバル機構とを備える光学ユニットにおいては、固定体に対して可動体を可動させた際にジンバル機構のバネ定数と可動体の質量とに応じた共振が発生し、固定体に対する可動体の移動量が大きくなる場合があった。特許文献１の光学ユニットは、ジンバル機構の下部にゲル状ダンパー部材を備えることで、好適に可動体を原点位置に復帰させることが可能であるが、共振を抑制する構成とはなっていない。なお、共振を抑制するためにジンバル機構のバネ定数を大きくするなどの手段が考えられるが、ジンバル機構のバネ定数を大きくすると固定体に対する可動体の可動負荷を増加させてしまう場合がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、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、光軸方向に面する平板部と前記平板部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、を備え、前記ジンバル機構は、前記脚部として、第１脚部と第２脚部とを有し、前記支持部として、前記固定体に固定され前記第１脚部を回転可能な状態で支持する第１支持部と、前記可動体に固定され前記第２脚部を回転可能な状態で支持する第２支持部と、を有し、前記脚部と前記支持部とが対向する対向範囲において前記脚部に係合部が設けられるとともに前記支持部に前記係合部と係合する被係合部が設けられ、光軸方向における前記対向範囲とオーバーラップする位置にダンパー部材の少なくとも一部が配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明の光学ユニットは、固定体に対する可動体の可動負荷を増加させることなく共振を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施例１に係る光学ユニットの平面図である。
【図2】本発明の実施例１に係る光学ユニットの斜視図である。
【図3】本発明の実施例１に係る光学ユニットの分解斜視図である。
【図4】本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバル機構の一部及びその周辺を表す斜視図である。
【図5】本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバル機構の斜視図である。
【図6】本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバル機構の一部を表す斜視図である。
【図7】本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバル機構の回転部材の斜視図である。
【図8】本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバル機構の支持部の斜視図である。
【図9】本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバル機構の一部を表す分解斜視図である。
【図10】本発明の実施例１に係る光学ユニットのジンバル機構の一部を表す側面断面図である。
【図11】本発明の実施例１に係る光学ユニットなどで固定体に対して可動体を移動する際の周波数と増幅値との関係を表すグラフである。
【図12】本発明の実施例２に係る光学ユニットのジンバル機構の支持部の斜視図である。
【図13】本発明の実施例２に係る光学ユニットのジンバル機構の一部及びその周辺の固定体の一部を表す側面断面図である。
【図14】本発明の実施例２に係る光学ユニットのジンバル機構の一部及びその周辺の可動体の一部を表す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。
【0009】
［実施例１］
最初に、本発明の実施例１に係る光学ユニットについて図１から図１１を用いて説明する。なお、図２において、符号Ｌが付された一点鎖線は光軸を示し、符号Ｌ１が付された一点鎖線は光軸と交差する第１軸線を示し、符号Ｌ２が付された一点鎖線は光軸Ｌ及び第１軸線Ｌ１と交差する第２軸線Ｌ２を示している。また、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。
最初に、本発明の実施例１に係る光学ユニットについて図１から図１１を用いて説明する。なお、図２において、符号Ｌが付された一点鎖線は光軸を示し、符号Ｌ１が付された一点鎖線は光軸と交差する第１軸線を示し、符号Ｌ２が付された一点鎖線は光軸Ｌ及び第１軸線Ｌ１と交差する第２軸線Ｌ２を示している。また、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。
【0010】
＜光学ユニットの全体構成の概略＞
図１から図３を参照して、本実施例に係る光学ユニット１０の構成について説明する。光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、Ｙ軸方向を回転軸とする方向（ピッチング方向）及びＸ軸方向を回転軸とする方向（ヨーイング方向）に変位可能な状態で可動体１４を保持する固定体１６と、を備えている。また、可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に駆動する回転駆動機構１８を備えている。さらに、光学ユニット１０は、固定体１６に対して可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に回転可能に支持する支持部２０と、脚部２７が複数設けられた平板部２５を有する回転部材２１と、を備えており、支持部２０と回転部材２１とでジンバル機構２００を構成している。回転部材２１は、脚部２７として、第１軸線Ｌ１の両端部から光軸方向に沿って延設される第１脚部２７ａと、第２軸線Ｌ２の両端部から光軸方向に沿って延設される第２脚部２７ｂと、を平板部２５に有している。
図１から図３を参照して、本実施例に係る光学ユニット１０の構成について説明する。光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、Ｙ軸方向を回転軸とする方向（ピッチング方向）及びＸ軸方向を回転軸とする方向（ヨーイング方向）に変位可能な状態で可動体１４を保持する固定体１６と、を備えている。また、可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に駆動する回転駆動機構１８を備えている。さらに、光学ユニット１０は、固定体１６に対して可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に回転可能に支持する支持部２０と、脚部２７が複数設けられた平板部２５を有する回転部材２１と、を備えており、支持部２０と回転部材２１とでジンバル機構２００を構成している。回転部材２１は、脚部２７として、第１軸線Ｌ１の両端部から光軸方向に沿って延設される第１脚部２７ａと、第２軸線Ｌ２の両端部から光軸方向に沿って延設される第２脚部２７ｂと、を平板部２５に有している。
【0011】
＜光学モジュール＞
本実施例において、光学モジュール１２は略矩形筐体状に形成されており、例えばカメラ付携帯電話機やタブレット型ＰＣ等に搭載される薄型カメラ等として用いられる。光学モジュール１２は、被写体側にレンズ１２ａを備え、矩形筐体状のハウジング１２ｂの内部に撮像を行うための光学機器等が内蔵されている。本実施例における光学ユニット１０は、一例として、光学モジュール１２に生じたピッチングの振れ（Ｙ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）及びヨーイングの振れ（Ｘ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）の補正を行うアクチュエーターを内蔵し、ピッチングの振れの補正及びヨーイングの振れの補正が可能な構成となっている。
本実施例において、光学モジュール１２は略矩形筐体状に形成されており、例えばカメラ付携帯電話機やタブレット型ＰＣ等に搭載される薄型カメラ等として用いられる。光学モジュール１２は、被写体側にレンズ１２ａを備え、矩形筐体状のハウジング１２ｂの内部に撮像を行うための光学機器等が内蔵されている。本実施例における光学ユニット１０は、一例として、光学モジュール１２に生じたピッチングの振れ（Ｙ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）及びヨーイングの振れ（Ｘ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）の補正を行うアクチュエーターを内蔵し、ピッチングの振れの補正及びヨーイングの振れの補正が可能な構成となっている。
【0012】
なお、本実施例において、光学ユニット１０は、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れの補正が可能な構成としたが、このような構成に限定されない。例えば、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れのいずれか一方のみの補正が可能な構成でもよい。
【0013】
＜撮像素子＞
図３で表されるように、光学モジュール１２は、被写体側とは反対側に撮像素子５０を備えている。そして、撮像素子５０には、第１フレキシブル配線基板５１ａが接続されている。ここで、本実施例の撮像素子５０は、不図示の接続部を有し、該接続部に第１フレキシブル配線基板５１ａが接続されている。
図３で表されるように、光学モジュール１２は、被写体側とは反対側に撮像素子５０を備えている。そして、撮像素子５０には、第１フレキシブル配線基板５１ａが接続されている。ここで、本実施例の撮像素子５０は、不図示の接続部を有し、該接続部に第１フレキシブル配線基板５１ａが接続されている。
【0014】
＜可動体＞
図１から図３において、可動体１４は、光学モジュール１２と、ホルダ枠２２と、磁石２４Ａ及び２４Ｂとを備えている。ホルダ枠２２は、光学モジュール１２のレンズ１２ａが設けられる前面（被写体側の面）と、反対側の後面を除く、残りの４面を取り囲むように設けられる矩形枠状の部材として構成されている。本実施例のホルダ枠２２は、一例として光学モジュール１２を着脱可能に構成されている。ホルダ枠２２において固定体１６と対向する２面を利用して、ピッチング及びヨーイングの補正用の磁石２４Ａ及び２４Ｂがこれらの外面に取り付けられている。なお、図３においては、磁石２４Ａ及び２４Ｂの設けられる位置が分かり易いようにホルダ枠２２とは離れた位置にある状態で磁石２４Ａ及び２４Ｂを表しているが、磁石２４Ａ及び２４Ｂはホルダ枠２２に取り付けられている。
図１から図３において、可動体１４は、光学モジュール１２と、ホルダ枠２２と、磁石２４Ａ及び２４Ｂとを備えている。ホルダ枠２２は、光学モジュール１２のレンズ１２ａが設けられる前面（被写体側の面）と、反対側の後面を除く、残りの４面を取り囲むように設けられる矩形枠状の部材として構成されている。本実施例のホルダ枠２２は、一例として光学モジュール１２を着脱可能に構成されている。ホルダ枠２２において固定体１６と対向する２面を利用して、ピッチング及びヨーイングの補正用の磁石２４Ａ及び２４Ｂがこれらの外面に取り付けられている。なお、図３においては、磁石２４Ａ及び２４Ｂの設けられる位置が分かり易いようにホルダ枠２２とは離れた位置にある状態で磁石２４Ａ及び２４Ｂを表しているが、磁石２４Ａ及び２４Ｂはホルダ枠２２に取り付けられている。
【0015】
＜固定体＞
図１から図３において、固定体１６は、固定枠２８と、コイル３２Ａ及び３２Ｂと、を備えている。本実施例において、固定枠２８は、可動体１４を被写体側で囲う第１前面カバー部２８ａと、ホルダ枠２２の４面を囲う側面カバー部２８ｂと、被写体側に設けられ第１フレキシブル配線基板５１ａを載置する第２前面カバー部２８ｃと、被写体側とは反対側を覆う後面カバー部２８ｄと、から構成されている。なお、図３においては、コイル３２Ａ及び３２Ｂの磁石２４Ａ及び２４Ｂに対する位置が分かり易いように側面カバー部２８ｂとは離れた位置にある状態でコイル３２Ａ及び３２Ｂを表しているが、コイル３２Ａ及び３２Ｂは側面カバー部２８ｂに取り付けられている。コイル３２Ａ及び３２Ｂは、第２フレキシブル配線基板５１ｂと接続されている。
図１から図３において、固定体１６は、固定枠２８と、コイル３２Ａ及び３２Ｂと、を備えている。本実施例において、固定枠２８は、可動体１４を被写体側で囲う第１前面カバー部２８ａと、ホルダ枠２２の４面を囲う側面カバー部２８ｂと、被写体側に設けられ第１フレキシブル配線基板５１ａを載置する第２前面カバー部２８ｃと、被写体側とは反対側を覆う後面カバー部２８ｄと、から構成されている。なお、図３においては、コイル３２Ａ及び３２Ｂの磁石２４Ａ及び２４Ｂに対する位置が分かり易いように側面カバー部２８ｂとは離れた位置にある状態でコイル３２Ａ及び３２Ｂを表しているが、コイル３２Ａ及び３２Ｂは側面カバー部２８ｂに取り付けられている。コイル３２Ａ及び３２Ｂは、第２フレキシブル配線基板５１ｂと接続されている。
【0016】
図３で表されるように、本実施例において可動体１４が固定体１６内に配置された状態において、磁石２４Ａとコイル３２Ａ、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂ、は対向状態となる。また、本実施例において、磁石２４Ａとコイル３２Ａとの対、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂとの対は、回転駆動機構１８を構成している。回転駆動機構１８により、可動体１４のピッチング及びヨーイングの補正が行われる。なお、本実施例において、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂは一例として巻線コイルとして構成されているが、コイルをパターンとして基板配線内に取り込んだパターン基板（コイル基板）としてもよい。
【0017】
また、ピッチング及びヨーイングの補正は以下のように行われる。光学ユニット１０にピッチング方向とヨーイング方向の両方向又はいずれか一方向の振れが発生すると、不図示の振れ検出センサ（ジャイロスコープ）によって振れを検出し、その結果に基づいて回転駆動機構１８を駆動させる。その後、磁気センサー（ホール素子）などを用いて、光学ユニット１０の振れを精度よく回転駆動機構１８がその振れを補正するように作用する。即ち、光学ユニット１０の振れを打ち消す方向に可動体１４を動かすように各コイル３２Ａ及び３２Ｂに電流が流され、これにより振れが補正される。
【0018】
本実施例の光学ユニット１０においては、可動体１４を固定体１６に対して、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２を回転軸として、回転させる回転駆動機構１８を備えている。第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２での回転の複合によりピッチングの軸方向及びヨーイングの軸方向に回転する。なお、本明細書における「回転」とは、３６０°回転することを要せず、回転方向に揺動する場合を含む意味である。
【0019】
なお、振れを補正する動作のための駆動源としては、回転駆動機構１８のようなコイル３２Ａ及び３２Ｂと、磁石２４Ａ及び２４Ｂと、の各対により構成されるボイスコイルモーターに限定されない。他の駆動源としてステッピングモーターやピエゾ素子等を利用したものを使用することも可能である。
【0020】
次に、図４から図１１を参照して、本実施例の光学ユニット１０の要部であるジンバル機構２００について詳細に説明する。なお、本実施例の光学ユニット１０の図４から図１０、並びに、後述する実施例２の光学ユニット１０の図１２から図１４においては、第１支持部２０ａによる第１脚部２７ａの支持構成を表しているが、第２支持部２０ｂによる第２脚部２７ｂの支持構成も同様の構成である。
【0021】
＜ジンバル機構＞
ジンバル機構２００は、金属製平板材料を折り曲げることによって形成されるバネ性を兼ね備えた回転部材２１と、回転部材２１を支持する支持部２０と、を有する。回転部材２１は、図５及び図７で表されるように、平板部２５を有し、平板部２５の四方のコーナー部から被写体側とは反対側に光軸方向に略９０°折り曲げられて形成される、２つの第１脚部２７ａと、２つの第２脚部２７ｂと、を備えることによって構成されている。２つの第１脚部２７ａ及び２つの第２脚部２７ｂのいずれにも、外側方向Ｏ（図７参照）とは反対側の内側方向に向けて凹む凹部２０３が設けられている。なお、第１脚部２７ａと第２脚部２７ｂについては、必ずしもその全部が板状でなくてもよく、その一部のみを板状に形成してバネ性を発揮させるようにしてもよい。本実施例の回転部材２１は、このような構成となっていることで、外側方向Ｏに向けて与圧を与えることが可能な構成となっている。
ジンバル機構２００は、金属製平板材料を折り曲げることによって形成されるバネ性を兼ね備えた回転部材２１と、回転部材２１を支持する支持部２０と、を有する。回転部材２１は、図５及び図７で表されるように、平板部２５を有し、平板部２５の四方のコーナー部から被写体側とは反対側に光軸方向に略９０°折り曲げられて形成される、２つの第１脚部２７ａと、２つの第２脚部２７ｂと、を備えることによって構成されている。２つの第１脚部２７ａ及び２つの第２脚部２７ｂのいずれにも、外側方向Ｏ（図７参照）とは反対側の内側方向に向けて凹む凹部２０３が設けられている。なお、第１脚部２７ａと第２脚部２７ｂについては、必ずしもその全部が板状でなくてもよく、その一部のみを板状に形成してバネ性を発揮させるようにしてもよい。本実施例の回転部材２１は、このような構成となっていることで、外側方向Ｏに向けて与圧を与えることが可能な構成となっている。
【0022】
支持部２０は、可動体１４を固定体１６に対して、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２を回転軸として、回動可能に支持する。図５で表されるように、支持部２０としては、第１脚部２７ａを支持する２つの第１支持部２０ａと、第２脚部２７ｂを支持する２つの第２支持部２０ｂと、を有している。そして、第１支持部２０ａは固定体１６の側面カバー部２８ｂにおける矩形枠状部分の４隅のうちの対向する２か所に配置され、第２支持部２０ｂは矩形枠状の可動体１４のホルダ枠２２の４隅にうちの対向する２か所に配置される。すなわち、第１支持部２０ａは固定体１６に固定され、第２支持部２０ｂは可動体１４に固定される。なお、側面カバー部２８ｂにおける矩形枠状部分と矩形枠状の可動体１４とは４隅の位置が揃うように配置され、第１支持部２０ａ及び第２支持部２０ｂは該４隅に１つずつ配置される。
【0023】
なお、図５などで表されるように、本実施例のジンバル機構２００は、支持部２０として第１支持部２０ａと第２支持部２０ｂとを有する。ここで、第１支持部２０ａと第２支持部２０ｂとは同様の構成をしている。具体的には、図８などで表されるように、支持部２０は、第１支持部２０ａ及び第２支持部２０ｂともに、側板部２１１と、側板部２１１に形成された凸部２０２（球体２０２Ａ）と、床板部２１０と、突出部２０１と、を有している。そして、各々の支持部２０においては、金属製の側板部２１１に形成された丸孔に金属製の球体２０２Ａが溶接されることで凸部２０２が構成されている。
【0024】
＜支持機構による回転部材の支持構成＞
図７及び図１０などで表されるように第１脚部２７ａには球凹面Ｂ１が形成される凹部２０３が設けられ、図８及び図１０などで表されるように第１支持部２０ａには球凸面Ｂ２が形成される凸部２０２が設けられ、球凹面Ｂ１と球凸面Ｂ２とが当接することにより第１脚部２７ａは第１支持部２０ａに支持されている。なお、第１脚部２７ａと第２脚部２７ｂとは同様の構成であり第１支持部２０ａと第２支持部２０ｂとは同様の構成であるので、第２脚部２７ｂには球凹面Ｂ１が形成される凹部２０３が設けられ、第２支持部２０ｂには球凸面Ｂ２が形成される凸部２０２が設けられ、球凹面Ｂ１と球凸面Ｂ２とが当接することにより第２脚部２７ｂは第２支持部２０ｂに支持されている。そして、２つの第１脚部２７ａの各々及び２つの第２脚部２７ｂの各々は、外側方向Ｏに向けて与圧がかかる構成となっているので、該与圧により、各球凹面Ｂ１は対応する各々の球凸面Ｂ２に対して押圧し、第１脚部２７ａ及び第２脚部２７ｂは、対応する第１支持部２０ａ及び第２支持部２０ｂに支持される。
図７及び図１０などで表されるように第１脚部２７ａには球凹面Ｂ１が形成される凹部２０３が設けられ、図８及び図１０などで表されるように第１支持部２０ａには球凸面Ｂ２が形成される凸部２０２が設けられ、球凹面Ｂ１と球凸面Ｂ２とが当接することにより第１脚部２７ａは第１支持部２０ａに支持されている。なお、第１脚部２７ａと第２脚部２７ｂとは同様の構成であり第１支持部２０ａと第２支持部２０ｂとは同様の構成であるので、第２脚部２７ｂには球凹面Ｂ１が形成される凹部２０３が設けられ、第２支持部２０ｂには球凸面Ｂ２が形成される凸部２０２が設けられ、球凹面Ｂ１と球凸面Ｂ２とが当接することにより第２脚部２７ｂは第２支持部２０ｂに支持されている。そして、２つの第１脚部２７ａの各々及び２つの第２脚部２７ｂの各々は、外側方向Ｏに向けて与圧がかかる構成となっているので、該与圧により、各球凹面Ｂ１は対応する各々の球凸面Ｂ２に対して押圧し、第１脚部２７ａ及び第２脚部２７ｂは、対応する第１支持部２０ａ及び第２支持部２０ｂに支持される。
【0025】
また、本実施例の固定体１６は第１支持部２０ａを固定する固定部１２７を有し、本実施例の可動体１４は第２支持部２０ｂを固定する固定部２２７を有する。固定部１２７と固定部２２７とは同様の構成をしており、図４で表されるように、光軸方向（Ｚ軸方向）に沿って脚部２７に取り付けられた支持部２０を挿入して固定する構成となっている。なお、図６で表されるように、支持部２０による脚部２７の支持カ所のいずれにおいても、脚部２７は支持部２０に対して揺動方向Ｓに揺動可能な状態で支持されている。
【0026】
ここで、一旦まとめると、本実施例の光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、可動体１４を光軸方向（Ｚ軸方向）と交差する交差方向のうちの少なくとも１方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）を回転軸として回転可能な状態で保持する固定体１６と、を備えている。さらに、本実施例の光学ユニット１０は、光軸方向に面する平板部２５と平板部２５から光軸方向に沿って延びる複数の脚部２７とを有する回転部材２１と、脚部２７と係合し脚部２７を回転可能な状態で支持する支持部２０と、を有するジンバル機構２００を備えている。ここで、ジンバル機構２００は、脚部２７として第１脚部２７ａと第２脚部２７ｂとを有し、支持部２０として固定体１６に固定され第１脚部２７ａを回転可能な状態で支持する第１支持部２０ａと、可動体１４に固定され第２脚部２７ｂを回転可能な状態で支持する第２支持部２０ｂと、を有している。
【0027】
そして、本実施例の光学ユニット１０においては、図１０で表されるように、ジンバル機構２００は、脚部２７と支持部２０とが対向する対向範囲Ｒにおいて脚部２７に係合部としての凹部２０３が設けられるとともに支持部２０に係合部２０３と係合する被係合部としての凸部２０２が設けられている。さらに、図１０で表されるように、光軸方向における対向範囲Ｒとオーバーラップする位置Ｐにダンパー部材Ｄとしての役割をするゲル状物質が配置されている。
【0028】
このように、光軸方向における対向範囲Ｒとオーバーラップする位置Ｐにダンパー部材Ｄの少なくとも一部が配置されていることで、固定体１６に対して可動体１４を移動させる際の共振を抑制することができる。また、ダンパー部材Ｄとして、光学ユニット１０の使用形態などに合わせて粘弾性などを調整することで、固定体１６に対する可動体１４の可動負荷を増加させることを抑制することもできる。
【0029】
ここで、図１１は、本実施例の光学ユニット１０における固定体１６に対して可動体１４を移動する際の周波数と増幅値との関係（ゲル状物質有り）と、本実施例の光学ユニット１０からゲル状物質を取り除いた比較例の光学ユニット１０における固定体１６に対して可動体１４を移動する際の周波数と増幅値との関係（ゲル状物質無し）と、を比較して表すグラフである。図１１は、理想的には、周波数を上げていくことで共振点での周波数までは一定の増幅値となり、共振点での周波数以降は増幅値が徐々に低下することを想定したグラフである。比較例の光学ユニット１０においては、共振点での周波数において増幅値が大きくなる（固定体１６に対する可動体１４の意図しない移動量が大きくなる）が、本実施例の光学ユニット１０においては、共振点での周波数においても増幅値の増大量が小さくなっている。すなわち、本実施例の光学ユニット１０においては、固定体１６に対して可動体１４を移動させる際の共振を抑制していることが示されている。
【0030】
なお、本実施例の光学ユニット１０においては、ダンパー部材Ｄは、ゲル状物質である。ここで、ゲル状物質とは、流動性がなく、ダンパー部材Ｄを配置させた際に重力の影響により一部が流動してこぼれ落ちるなどして無くならない程度の粘弾性を少なくとも有する物質を意味する。このため、流動性がある液状のオイルなどは含まない意味である。ダンパー部材Ｄとしてゲル状物質を使用することで、光学ユニット１０の使用形態などに合わせて粘弾性などを調整しやすく、安価にダンパー部材Ｄを構成することができる。
【0031】
ただし、ダンパー部材Ｄは、ゲル状物質に限定されない。例えば、ダンパー部材Ｄとしてシート状の弾性部材を使用してもよい。ダンパー部材Ｄとしてシート状の弾性部材を使用することで、ダンパー部材Ｄを所望の位置に配置しやすくなる。
【0032】
また、上記のように、本実施例の光学ユニット１０では、脚部２７に設けられる係合部は凹部２０３であり、支持部２０に設けられる被係合部は凹部２０３と係合する凸部２０２である。このように、係合部が凸部または凹部を有し、被係合部が係合部の凸部または凹部と係合する凹部または凸部を有する構成とすることが好ましい。固定体１６または可動体１４に固定される支持部２０と、回転部材２１の脚部２７と、をジンバル機構２００のバネ圧などを利用して簡単かつ好適に係合させることができるためである。なお、本実施例では、脚部２７に設けられる係合部が凹部２０３であり支持部２０に設けられる被係合部が凸部２０２であるが、脚部２７に設けられる係合部を凸部として支持部２０に設けられる被係合部を凹部としてもよい。
【0033】
また、図９及び図１０で表されるように、本実施例の光学ユニット１０では、ジンバル機構２００は、脚部２７に設けられる係合部の凹部２０３と支持部２０に設けられる被係合部の凸部２０２との間にダンパー部材Ｄが配置されている。このように、脚部２７に設けられる係合部の凸部または凹部と支持部２０に設けられる被係合部の凹部または凸部との間にダンパー部材Ｄが配置されることが好ましい。このような位置にダンパー部材Ｄが配置されることで、固定体１６に対して可動体１４を移動させる際の固定体１６に対する可動体１４の可動負荷を増加させることを特に効果的に抑制しつつ、共振を特に効果的に抑制することができるためである。
【0034】
また、図１０などで表されるように、本実施例の光学ユニット１０では、脚部２７に設けられる係合部の凹部２０３と支持部２０に設けられる被係合部の凸部２０２とは、球凹面Ｂ１と球凸面Ｂ２とにおいて当接する。このように、脚部２７に設けられる係合部の凸部または凹部、並びに、支持部２０に設けられる被係合部の凹部または凸部は、球面状であることが好ましい。固定体１６に対して可動体１４を移動させる際の固定体１６に対する可動体１４の可動負荷を増加させることを特に効果的に抑制することができるためである。
【0035】
［実施例２］
次に、実施例２の光学ユニット１０について図１２から図１４を用いて説明する。ここで、図１２は、実施例１の光学ユニット１０における図８に対応する図である。なお、上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。本実施例の光学ユニット１０は、下記での説明箇所以外は実施例１の光学ユニット１０と同様の構成であり、実施例１の光学ユニット１０と同様の特徴を有する。
次に、実施例２の光学ユニット１０について図１２から図１４を用いて説明する。ここで、図１２は、実施例１の光学ユニット１０における図８に対応する図である。なお、上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。本実施例の光学ユニット１０は、下記での説明箇所以外は実施例１の光学ユニット１０と同様の構成であり、実施例１の光学ユニット１０と同様の特徴を有する。
【0036】
実施例１の光学ユニット１０においては、支持部２０は、平板状の側板部２１１に形成された丸孔に球体２０２Ａが溶接されることで凸部２０２が構成されていた。一方、本実施例の光学ユニット１０においては、図１２から図１４で表されるように、平板状の側板部２１１の一部を変形させて半円形の突出部２０２Ｂを形成することで凸部２０２が構成されている。
【0037】
別の表現をすると、本実施例の光学ユニット１０では、支持部２０は、被係合部である凸部２０２が側板部２１１と一体的に形成されている。このように、支持部２０に設けられる被係合部の凹部または凸部が支持部２０の構成部材と一体的に形成されることで、被係合部の凹部または凸部を簡単に形成することができる。なお、実施例１の光学ユニット１０とともに本実施例の光学ユニット１０においては、側板部２１１と床板部２１０と突出部２０１とが一体的に構成されている。このような構成とすることで支持部２０を簡単に形成することができる。
【0038】
一方、本実施例の光学ユニット１０の回転部材２１は実施例１の光学ユニット１０の回転部材２１と同様の構成であるが、実施例１の光学ユニット１０とともに本実施例の光学ユニット１０においては、各々の脚部２７において、係合部の凹部が脚部２７と一体的に形成されている。このように、係合部の凸部または凹部が脚部２７と一体的に形成されることで、係合部の凸部または凹部を簡単に形成することができる。なお、実施例１の光学ユニット１０とともに本実施例の光学ユニット１０においては、平板部２５と脚部２７とが一体的に構成されている。このような構成とすることで回転部材２１を簡単に形成することができる。
【0039】
また、図１３で表されるように、本実施例の光学ユニット１０において、固定体１６は、固定部１２７が第１支持部２０ａを収容する第１ポケット構造１２７ａを構成しており、ダンパー部材Ｄとしてのゲル状物質は、第１ポケット構造１２７ａ内に配置されている。このように、ゲル状物質が第１ポケット構造１２７ａ内に配置されることで、ゲル状物質が千切れて飛散することなどを抑制することができる。なお、ポケット構造とは、部材を進退可能な開口を有し、進退方向の先端側及び進退方向と交差する方向が閉じている構造を意味する。
【0040】
一方、図１４で表されるように、本実施例の光学ユニット１０において、可動体１４は、固定部２２７が第２支持部２０ｂを収容する第２ポケット構造２２７ａを構成しており、ダンパー部材Ｄとしてのゲル状物質は、第２ポケット構造２２７ａ内に配置されている。このように、ゲル状物質が第２ポケット構造２２７ａ内に配置されることで、ゲル状物質が千切れて飛散することなどを抑制することができる。
【0041】
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。
【0042】
最後に、本発明について包括的に以下に記載する。
（１）
光学モジュールを備える可動体と、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、光軸方向に面する平板部と前記平板部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、を備え、前記ジンバル機構は、前記脚部として、第１脚部と第２脚部とを有し、前記支持部として、前記固定体に固定され前記第１脚部を回転可能な状態で支持する第１支持部と、前記可動体に固定され前記第２脚部を回転可能な状態で支持する第２支持部と、を有し、前記脚部と前記支持部とが対向する対向範囲において前記脚部に係合部が設けられるとともに前記支持部に前記係合部と係合する被係合部が設けられ、光軸方向における前記対向範囲とオーバーラップする位置にダンパー部材の少なくとも一部が配置されることを特徴とする光学ユニット。
（１）
光学モジュールを備える可動体と、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、光軸方向に面する平板部と前記平板部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、を備え、前記ジンバル機構は、前記脚部として、第１脚部と第２脚部とを有し、前記支持部として、前記固定体に固定され前記第１脚部を回転可能な状態で支持する第１支持部と、前記可動体に固定され前記第２脚部を回転可能な状態で支持する第２支持部と、を有し、前記脚部と前記支持部とが対向する対向範囲において前記脚部に係合部が設けられるとともに前記支持部に前記係合部と係合する被係合部が設けられ、光軸方向における前記対向範囲とオーバーラップする位置にダンパー部材の少なくとも一部が配置されることを特徴とする光学ユニット。
【0043】
（２）
上記（１）に記載の光学ユニットにおいて、前記係合部は、凸部または凹部を有し、前記被係合部は、前記係合部の凸部または凹部と係合する凹部または凸部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、前記係合部は、凸部または凹部を有し、前記被係合部は、前記係合部の凸部または凹部と係合する凹部または凸部を有することを特徴とする光学ユニット。
【0044】
（３）
上記（２）に記載の光学ユニットにおいて、前記脚部は、前記係合部の凸部または凹部が一体的に形成され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、前記脚部は、前記係合部の凸部または凹部が一体的に形成されることを特徴とする光学ユニット。
【0045】
（４）
上記（２）または（３）に記載の光学ユニットにおいて、前記支持部は、前記被係合部の凹部または凸部が一体的に形成されることを特徴とする光学ユニット。
上記（２）または（３）に記載の光学ユニットにおいて、前記支持部は、前記被係合部の凹部または凸部が一体的に形成されることを特徴とする光学ユニット。
【0046】
（５）
上記（２）から（４）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記ジンバル機構は、前記係合部の凸部または凹部と前記被係合部の凹部または凸部との間に前記ダンパー部材が配置されることを特徴とする光学ユニット。
上記（２）から（４）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記ジンバル機構は、前記係合部の凸部または凹部と前記被係合部の凹部または凸部との間に前記ダンパー部材が配置されることを特徴とする光学ユニット。
【0047】
（６）
上記（２）から（５）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記係合部の凸部または凹部、並びに、前記被係合部の凹部または凸部は、球面状であることを特徴とする光学ユニット。
上記（２）から（５）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記係合部の凸部または凹部、並びに、前記被係合部の凹部または凸部は、球面状であることを特徴とする光学ユニット。
【0048】
（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、前記ダンパー部材は、ゲル状物質であ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、前記ダンパー部材は、ゲル状物質であることを特徴とする光学ユニット。
【0049】
（８）
上記（７）に記載の光学ユニットにおいて、前記固定体は、前記第１支持部を収容する第１ポケット構造を有し、前記ゲル状物質は、前記第１ポケット構造内に配置されることを特徴とする光学ユニット。
上記（７）に記載の光学ユニットにおいて、前記固定体は、前記第１支持部を収容する第１ポケット構造を有し、前記ゲル状物質は、前記第１ポケット構造内に配置されることを特徴とする光学ユニット。
【0050】
（９）
上記（７）または（８）に記載の光学ユニットにおいて、前記可動体は、前記第２支持部を収容する第２ポケット構造を有し、前記ゲル状物質は、前記第２ポケット構造内に配置されることを特徴とする光学ユニット。
上記（７）または（８）に記載の光学ユニットにおいて、前記可動体は、前記第２支持部を収容する第２ポケット構造を有し、前記ゲル状物質は、前記第２ポケット構造内に配置されることを特徴とする光学ユニット。
【0051】
（１０）
上記（１）から（９）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記ダンパー部材は、シート状の弾性部材であることを特徴とする光学ユニット。
上記（１）から（９）のいずれか１つに記載の光学ユニットにおいて、前記ダンパー部材は、シート状の弾性部材であることを特徴とする光学ユニット。
【符号の説明】
【0052】
１０…光学ユニット、１２…光学モジュール、１２ａ…レンズ、１２ｂ…ハウジング、１４…可動体、１６…固定体、１８…回転駆動機構、２０…支持部、２０ａ…第１支持部、２０ｂ…第２支持部、２１…回転部材、２２…ホルダ枠、２４Ａ…磁石、２４Ｂ…磁石、２５…平板部、２７…脚部、２７ａ…第１脚部、２７ｂ…第２脚部、２８…固定枠、２８ａ…第１前面カバー部、２８ｂ…側面カバー部、２８ｃ…第２前面カバー部、２８ｄ…後面カバー部、３２Ａ…コイル、３２Ｂ…コイル、５０…撮像素子、５１ａ…第１フレキシブル配線基板、５１ｂ…第２フレキシブル配線基板、１２７…固定部、１２７ａ…第１ポケット構造、２００…ジンバル機構、２０１…突出部、２０２…凸部（被係合部）、２０２Ａ…球体、２０２Ｂ…突出部、２０３…凹部（係合部）、２１０…床板部、２１１…側板部、２２７…固定部、２２７ａ…第２ポケット構造、Ｂ１…球凹面、Ｂ２…球凸面、Ｄ…ダンパー部材、Ｌ…光軸
【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】