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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-24
(45)【発行日】2022-01-18
(54)【発明の名称】振れ補正機能付き光学ユニット
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20220111BHJP
G03B 30/00 20210101ALI20220111BHJP
【ＦＩ】
G03B5/00 J
G03B30/00
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018012984
(22)【出願日】2018-01-29
(65)【公開番号】P2019132908
(43)【公開日】2019-08-08
【審査請求日】2020-12-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000002233
【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101465
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100104204
【弁理士】
【氏名又は名称】峯岸 武司
(72)【発明者】
【氏名】南澤 伸司
【審査官】藏田 敦之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０１６１１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０１６１１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１０／０４４２１２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｂ ５／００ － ５／０６
Ｇ０２Ｂ ７／０２ － ７／１６
Ｈ０４Ｎ ５／２２２－ ５／２５７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定体と、光学素子を有する可動体と、前記固定体に対して前記可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構とを備え、前記可動体に、最大揺動時に前記固定体の第１ストッパ部に当接する第１当接部と、前記光学素子の光軸方向への移動時に前記固定体の第２ストッパ部に当接する第２当接部とが設けられ、
前記第２ストッパ部と前記第２当接部とは、前記可動体の揺動時に接触しない間隔をあけて離間しているとともに、これらの前記光軸方向に沿う離間距離は、前記第１当接部と前記固定体との間の前記光軸方向に沿う離間距離より小さく設定されており、
前記第２当接部及び前記第２ストッパ部のそれぞれの対向部は、前記可動体の揺動支点を中心とする円弧面に形成され、
前記可動体は、前記光学素子を有する光学モジュールと、該光学モジュールにおける前記光軸方向の被写体側に設けられ、前記可動体の前記光軸方向における重心位置を調整するための重心調整部材とを備えており、前記重心調整部材に前記第２当接部が設けられている
ことを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項2】
前記第２当接部及び前記第２ストッパ部は、被写体側に向かうにしたがって光軸側に接近する方向に傾斜する傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項3】
前記第２当接部及び前記第２ストッパ部は前記光軸周りの周方向に沿う環状に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項4】
前記第２当接部及び前記第２ストッパ部は、前記振れ補正用駆動機構による最大揺動時において、少なくとも一部が前記光軸方向に重なって配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項5】
前記振れ補正用駆動機構は磁石とコイルとにより構成され、これら磁石とコイルとの一方が前記固定体に設けられ、いずれか他方が前記可動体に設けられ、前記第１当接部は、前記可動体に前記磁石又は前記コイルを保持するための保持部材に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラ付き携帯端末等に搭載される光学モジュールの振れ補正を行う振れ補正機能付き光学ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
携帯端末、ドライブレコーダ、無人ヘリコプター等に搭載される撮像装置等の光学機器に用いられる光学ユニットにおいては、振れによる撮影画像の乱れを抑制するために、振れを打ち消すように光学モジュールを揺動させて振れを補正する機能が開発されている。この振れ補正機能においては、光学機器の筐体からなる固定体に対して、光学素子を備える光学モジュールを揺動可能に支持し、その光学モジュールを振れ補正用駆動機構により振れに応じて揺動させる構成が採用されている。
その振れ補正用駆動機構は、磁石とコイルとを備え、磁石の磁場内でコイルに電流を流すことにより光学モジュールに電磁力を作用させて駆動する構成とされている。
その振れ補正用駆動機構は、磁石とコイルとを備え、磁石の磁場内でコイルに電流を流すことにより光学モジュールに電磁力を作用させて駆動する構成とされている。
【0003】
そして、例えば特許文献１では、光学モジュールの光軸方向の後側に設けたピボットによって光学モジュールを揺動可能に支持し、ピボットを中心に光学モジュール（可動体）を揺動させることにより振れを補正する構成が提案されている。
一方、光学モジュールをジンバル機構によって揺動可能に支持する構成も提案されており、特許文献２では、光軸方向に対して直交する二方向に支点を設けた板状ばねを用いたジンバル機構が開示されている。
一方、光学モジュールをジンバル機構によって揺動可能に支持する構成も提案されており、特許文献２では、光軸方向に対して直交する二方向に支点を設けた板状ばねを用いたジンバル機構が開示されている。
【0004】
ところで、この種の振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、振れに応じて揺動する光学モジュールを備えた可動体が過度に揺動すると、ジンバル機構等の変形が生じて、その後の動作に支障が生じることがある。
そこで、特許文献２では、可動体の揺動許容範囲を規制するストッパが設けられている。この場合、コイルを保持するホルダの上端に上方に突出するように凸部が設けられるとともに、そのホルダ等を覆う固定体のカバーの裏面にクッション部材が設けられており、このクッション部材がホルダの凸部の上方に配置されることにより、可動体としてのホルダが揺動した際に、ホルダの凸部がクッション部材に当接して揺動許容範囲が規制される構成である。
そこで、特許文献２では、可動体の揺動許容範囲を規制するストッパが設けられている。この場合、コイルを保持するホルダの上端に上方に突出するように凸部が設けられるとともに、そのホルダ等を覆う固定体のカバーの裏面にクッション部材が設けられており、このクッション部材がホルダの凸部の上方に配置されることにより、可動体としてのホルダが揺動した際に、ホルダの凸部がクッション部材に当接して揺動許容範囲が規制される構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００９‐２９４３９３号公報
【文献】特開２０１６‐６１９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、可動体の揺動許容範囲としては、振れ補正用駆動機構の無励磁（コイルに電流を流していない状態）の際の姿勢に対して、例えば±１０°に設定されるが、特許文献２記載のストッパ構造では、ホルダの凸部とカバーのクッション部材との間に、その揺動許容範囲に相当する光軸方向の高さ分の距離として、例えば１ｍｍ～２ｍｍ程度の隙間を開けておく必要がある。
この隙間が大きいため、落下衝撃等の際に、光学モジュールを備える可動体が隙間の距離だけ光軸方向に飛び出すおそれがある。このため、可動体がその前方に配置される固定体のカバーガラスに衝突しないように、これらのクリアランスを大きくしておく必要があり、装置が大型化する傾向にある。また、そのクリアランスが大きい分、ジンバル機構の撓み量も大きくなり、耐久性を損なうおそれもある。
この隙間が大きいため、落下衝撃等の際に、光学モジュールを備える可動体が隙間の距離だけ光軸方向に飛び出すおそれがある。このため、可動体がその前方に配置される固定体のカバーガラスに衝突しないように、これらのクリアランスを大きくしておく必要があり、装置が大型化する傾向にある。また、そのクリアランスが大きい分、ジンバル機構の撓み量も大きくなり、耐久性を損なうおそれもある。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、揺動許容範囲を確実に規制しつつ、落下衝撃等の際の可動体の光軸方向の移動を小さくして、小型化を図るとともに、耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の振れ補正機能付き光学ユニットは、固定体と、光学素子を有する可動体と、前記固定体に対して前記可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構とを備え、前記可動体に、最大揺動時に前記固定体の第１ストッパ部に当接する第１当接部と、前記光学素子の光軸方向への移動時に前記固定体の第２ストッパ部に当接する第２当接部とが設けられ、前記第２ストッパ部と前記第２当接部とは、前記可動体の揺動時に接触しない間隔をあけて離間しているとともに、これらの前記光軸方向に沿う離間距離は、前記第１当接部と前記固定体との間の前記光軸方向に沿う離間距離より小さく設定されており、前記第２当接部及び前記第２ストッパ部のそれぞれの対向部は、前記可動体の揺動支点を中心とする円弧面に形成され、前記可動体は、前記光学素子を有する光学モジュールと、該光学モジュールにおける前記光軸方向の被写体側に設けられ、前記可動体の前記光軸方向における重心位置を調整するための重心調整部材とを備えており、前記重心調整部材に前記第２当接部が設けられている。
【0009】
落下等により衝撃が加わった際に可動体が光軸方向に移動しようとすると、可動体の第２当接部が固定体の第２ストッパ部に当接することにより、可動体の移動を小さい距離に規制することができ、揺動補正時は、可動体の第１当接部が固定体の第１ストッパ部に当接することにより、その揺動許容範囲を規制することができる。この揺動補正時において、第２当接部と第２ストッパ部とは接触しないので、可動体の揺動を阻害しない。
そして、第２ストッパ部と第２当接部との光軸方向に沿う離間距離を第１当接部と固定体との間の光軸方向に沿う離間距離より小さく設定したので、第２ストッパ部と第２当接部とを設けない場合に比べて、可動体の光軸方向の移動を小さくすることができ、その分、光軸方向の全体寸法を小さくして、小型化を図ることができる。
また、第２当接部と第２ストッパ部との間の距離が揺動補正中に一定にできるので、その離間距離をさらに小さくすることが可能である。
また、重心調整部材により、可動体の重心と揺動中心とを一致もしくは接近させることができ、効率的に可動体を揺動させることができる。また、この重心調整部材に第２当接部を設けたので、光学モジュールに第２当接部を設ける場合に比べて、衝撃時の光学モジュールへの影響を低減することができる。
そして、第２ストッパ部と第２当接部との光軸方向に沿う離間距離を第１当接部と固定体との間の光軸方向に沿う離間距離より小さく設定したので、第２ストッパ部と第２当接部とを設けない場合に比べて、可動体の光軸方向の移動を小さくすることができ、その分、光軸方向の全体寸法を小さくして、小型化を図ることができる。
また、第２当接部と第２ストッパ部との間の距離が揺動補正中に一定にできるので、その離間距離をさらに小さくすることが可能である。
また、重心調整部材により、可動体の重心と揺動中心とを一致もしくは接近させることができ、効率的に可動体を揺動させることができる。また、この重心調整部材に第２当接部を設けたので、光学モジュールに第２当接部を設ける場合に比べて、衝撃時の光学モジュールへの影響を低減することができる。
【0010】
本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記第２当接部及び前記第２ストッパ部は、被写体側に向かうにしたがって光軸側に接近する方向に傾斜する傾斜面に形成されているとよい。
【0011】
光軸方向の被写体側から視たときに、第２ストッパ部により第２当接部が隠れるので、これらの間からのゴミ等の異物が侵入することを防止できる。
【0014】
本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記第２当接部及び前記第２ストッパ部は前記光軸周りの周方向に沿う環状に設けられているとよい。
可動体がどの方向に揺動したとしても、その移動範囲を適切に規制することができる。
第２当接部及び第１ストッパ部を傾斜面とすれば、光軸方向の被写体側から視たときに、固定体の第２ストッパ部により可動体の第２当接部の全周が隠れるので、意匠性に優れ、かつ、ゴミ等の異物の侵入を確実に防止できる。
可動体がどの方向に揺動したとしても、その移動範囲を適切に規制することができる。
第２当接部及び第１ストッパ部を傾斜面とすれば、光軸方向の被写体側から視たときに、固定体の第２ストッパ部により可動体の第２当接部の全周が隠れるので、意匠性に優れ、かつ、ゴミ等の異物の侵入を確実に防止できる。
【0015】
本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記第２当接部及び前記第２ストッパ部は、前記振れ補正用駆動機構による最大揺動時において、少なくとも一部が前記光軸方向に重なって配置されているとよい。
【0016】
振れ補正による揺動時に、光軸方向に外力が作用した場合でも、第２当接部が第２ストッパ部に当接するので、可動体の移動範囲を適切に規制することができる。
【0019】
本発明の振れ補正機能付き光学ユニットの好ましい実施形態として、前記振れ補正用駆動機構は磁石とコイルとにより構成され、これら磁石とコイルとの一方が前記固定体に設けられ、いずれか他方が前記可動体に設けられ、前記第１当接部は、前記可動体に前記磁石又は前記コイルを保持するための保持部材に設けられる。
【0020】
可動体において振れ補正用駆動機構のコイル又は磁石を保持する部材が第１当接部を兼用するので、別途第１当接部を設ける場合に比べて部品点数を少なくできる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、揺動許容範囲を確実に規制しつつ、落下衝撃等の際の可動体の光軸方向の移動を小さくして、小型化を図るとともに、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第１実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの組立状態の斜視図である。
【図2】第１実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの平面図である。
【図3】第１実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの側面図である。
【図4】第１実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。
【図5】第１実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットにおける可動体の可動体の斜視図である。
【図6】第１実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットの要部の被写体側から視た分解斜視図である。
【図8】第１実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットにおけるジンバル機構及びホルダフレームを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明に係る振れ補正機能付き光学ユニットの実施形態について図面を参照しながら説明する。
以下の説明では、互いに直交する３方向を各々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とし、静置状態においては、Ｚ軸方向に光軸Ｌ（レンズ光軸／光学素子の光軸）が配置されるものとする。また、各方向の振れのうち、Ｘ軸周りの回転は、いわゆるピッチング（縦揺れ）に相当し、Ｙ軸周りの回転は、いわゆるヨーイング（横揺れ）に相当する。また、Ｘ軸方向の一方側には＋Ｘを付し、他方側には－Ｘを付し、Ｙ軸方向の一方側には＋Ｙを付し、他方側には－Ｙを付し、Ｚ軸方向の一方側（被写体側／光軸方向前側）には＋Ｚを付し、他方側（被写体側とは反対側／光軸方向後側）には－Ｚを付して説明する。また、図１～図８では、Ｚ軸の一方＋Ｚを上方に向けて配置した状態を静置状態とする。以下では、特に断らない限り、この静置状態で説明する。
以下の説明では、互いに直交する３方向を各々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とし、静置状態においては、Ｚ軸方向に光軸Ｌ（レンズ光軸／光学素子の光軸）が配置されるものとする。また、各方向の振れのうち、Ｘ軸周りの回転は、いわゆるピッチング（縦揺れ）に相当し、Ｙ軸周りの回転は、いわゆるヨーイング（横揺れ）に相当する。また、Ｘ軸方向の一方側には＋Ｘを付し、他方側には－Ｘを付し、Ｙ軸方向の一方側には＋Ｙを付し、他方側には－Ｙを付し、Ｚ軸方向の一方側（被写体側／光軸方向前側）には＋Ｚを付し、他方側（被写体側とは反対側／光軸方向後側）には－Ｚを付して説明する。また、図１～図８では、Ｚ軸の一方＋Ｚを上方に向けて配置した状態を静置状態とする。以下では、特に断らない限り、この静置状態で説明する。
【0024】
［第１実施形態］
（振れ補正機能付き光学ユニット１０１の概略構成）
図１～図３は振れ補正機能付き光学ユニット（以下、光学ユニットと省略する。）１０１の組立状態の外観を示している。図４は光学ユニット１０１を光軸Ｌ方向に沿って分解して示す。図５は光学ユニット１０１の後述する可動体２０の分解斜視図である。図６は、要部を被写体側から視た分解斜視図、図７は反対側から視た分解斜視図である。図８は、後述するジンバル機構３０及びホルダフレーム２２０を示している。図９は光軸Ｌを通るＹ‐Ｚ平面での縦断面図、図１０はジンバル機構３０付近のＸ‐Ｙ平面での横断面図である。
（振れ補正機能付き光学ユニット１０１の概略構成）
図１～図３は振れ補正機能付き光学ユニット（以下、光学ユニットと省略する。）１０１の組立状態の外観を示している。図４は光学ユニット１０１を光軸Ｌ方向に沿って分解して示す。図５は光学ユニット１０１の後述する可動体２０の分解斜視図である。図６は、要部を被写体側から視た分解斜視図、図７は反対側から視た分解斜視図である。図８は、後述するジンバル機構３０及びホルダフレーム２２０を示している。図９は光軸Ｌを通るＹ‐Ｚ平面での縦断面図、図１０はジンバル機構３０付近のＸ‐Ｙ平面での横断面図である。
【0025】
これらの図に示す光学ユニット１０１は、携帯端末、ドライブレコーダ、無人ヘリコプター等に搭載される撮像装置等の光学機器（図示略）に組み込まれる薄型カメラであって、光学機器のシャーシ（機器本体）に支持された状態で搭載される。この種の光学ユニット１０１では、撮影時に光学機器に手振れ等の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。そこで、本実施形態の光学ユニット１０１においては、Ｚ軸方向に沿って光軸Ｌが延在する光学モジュール（光学素子）２１０を備えた可動体２０を、ジャイロスコープ等の振れ検出センサ（図示略）によって振れを検出した結果に基づいて揺動させ、ピッチング及びヨーイングを補正できるようにしている。
【0026】
図１～図４において、本実施形態の光学ユニット１０１は、固定体１０と、光学モジュール２１０を備える可動体２０と、固定体１０に対して可動体２０を揺動可能に支持された状態とする揺動支持機構としてのジンバル機構３０と、可動体２０を揺動させる振れ補正用駆動機構４０とを備える。また、図１０に示すように、可動体２０は、固定体１０に対してジンバル機構３０を介して光軸Ｌ方向と直交する２つの軸線Ｒ１，Ｒ２周りに揺動可能に支持されている。２つの軸線の一方を第１軸線Ｒ１、他方を第２軸線Ｒ２とする。これら第１軸線Ｒ１及び第２軸線Ｒ２は相互に直交しており、かつＸ軸及びＹ軸に対して４５°の角度に配置されている。
なお、本実施形態の光学ユニット１０１では、固定体１０は、光軸Ｌ方向（＋Ｚ方向）から視たときに、八角形状をなしている。
なお、本実施形態の光学ユニット１０１では、固定体１０は、光軸Ｌ方向（＋Ｚ方向）から視たときに、八角形状をなしている。
【0027】
（固定体１０の構成）
図１～図４等に示すように、固定体１０は、可動体２０の周りを囲む角筒状のケース１１０と、ケース１１０の上（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に固定されたカバー枠１２０と、ケース１１０の下（Ｚ軸方向の他端側－Ｚ）に配置されたボトムカバー１３０とを有している。
本実施形態では、ケース１１０は、複数の側板部１１１，１１２により角筒状（図示例では横断面八角形の筒状）に形成され、その上端（Ｚ軸方向の一方＋Ｚ）に内向きフランジ１１３が一体に形成されている。
図１～図４等に示すように、固定体１０は、可動体２０の周りを囲む角筒状のケース１１０と、ケース１１０の上（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）に固定されたカバー枠１２０と、ケース１１０の下（Ｚ軸方向の他端側－Ｚ）に配置されたボトムカバー１３０とを有している。
本実施形態では、ケース１１０は、複数の側板部１１１，１１２により角筒状（図示例では横断面八角形の筒状）に形成され、その上端（Ｚ軸方向の一方＋Ｚ）に内向きフランジ１１３が一体に形成されている。
【0028】
カバー枠１２０は、平面視の外形がケース１１０の外形に沿う八角形状に形成され、ケース１１０のＺ軸方向の一方側＋Ｚの端部から径方向内側に張り出した矩形枠形状に形成されている。そして、カバー枠１２０の中央部には円形の開口窓１２１が形成されており、開口窓１２１を通して被写体からの光を光学モジュール２１０に導くようになっている。また、図７に示すように、カバー枠１２０の裏面、つまりＺ軸方向の他方側－Ｚには環状に突出部１２２が設けられており、この突出部１２２において、１８０°対向する位置には、後述するジンバル機構３０の接点用ばね３３０を取り付けるための支持板部１２３がそれぞれ一体に設けられている。これら支持板部１２３は、Ｚ軸方向の他方側－Ｚに突出し、径方向（図示例ではＸ軸及びＹ軸に４５°の方向）に対向する対向面に溝部１２４が形成されている。
なお、カバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａは、後述するホルダフレーム２２０の揺動許容範囲を規制する第１ストッパ部とされている。図示例の場合、突出部１２２には１８０°対向して支持板部１２３が設けられていることから、第１ストッパ部１２２ａは両支持板部１２３を避けた２箇所の円弧状に形成される。
なお、カバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａは、後述するホルダフレーム２２０の揺動許容範囲を規制する第１ストッパ部とされている。図示例の場合、突出部１２２には１８０°対向して支持板部１２３が設けられていることから、第１ストッパ部１２２ａは両支持板部１２３を避けた２箇所の円弧状に形成される。
【0029】
ボトムカバー１３０は、図４に示すように、平面視の外形がケース１１０の外形に沿う八角形状に形成されるとともに、ケース１１０内に嵌合する周壁部１３１が一体に設けられている。また、ケース１１０の下端に固定した状態で、ケース１１０内に配置される振れ補正用駆動機構４０や光学モジュール２１０等のフレキシブル配線基板７１，７２を外部に引き出すための切欠部１３２が形成されている。フレキシブル配線基板７１，７２は、図９に示すように、ボトムカバー１３０の切欠部１３２を経由して、ボトムカバー１３０の裏側（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）に引き出され、このボトムカバー１３０の裏面に固定されており、光学機器の本体側に設けられた上位の制御部等に電気的に接続される。
【0030】
（可動体２０の構成）
図４及び図５等に示すように、可動体２０は、レンズ等の光学素子を備えた光学モジュール２１０と、光学モジュール２１０を保持するホルダフレーム２２０と、ホルダフレーム２２０に固定される円環状の重心調整部材２３０とを有している。
光学モジュール２１０は、図９に示すように、レンズ（図示せず）や撮像素子（撮像部）２１２、フォーカシング駆動用のアクチュエータ（図示せず）等を保持するレンズホルダ２１３を有しており、このレンズホルダ２１３を介してホルダフレーム２２０に保持されている。
図４及び図５等に示すように、可動体２０は、レンズ等の光学素子を備えた光学モジュール２１０と、光学モジュール２１０を保持するホルダフレーム２２０と、ホルダフレーム２２０に固定される円環状の重心調整部材２３０とを有している。
光学モジュール２１０は、図９に示すように、レンズ（図示せず）や撮像素子（撮像部）２１２、フォーカシング駆動用のアクチュエータ（図示せず）等を保持するレンズホルダ２１３を有しており、このレンズホルダ２１３を介してホルダフレーム２２０に保持されている。
【0031】
レンズホルダ２１３は、レンズ群を囲む鏡筒部２１４と、鏡筒部２１４の下端に一体に形成され撮像素子等を保持する基台部２１５と、鏡筒部２１４の前面（被写体側の面）を覆うレンズカバー２１６とを有している。
ホルダフレーム２２０は、図５及び図６等に示すように可動体２０の外周部分を構成しており、レンズホルダ２１３を内側に保持する筒状のホルダ保持部２２１と、このホルダ保持部２２１の下端部（Ｚ軸方向の他方側－Ｚの端部）でフランジ状に拡径するベース部２２２とを有している。また、ベース部２２２の外周部上には、ホルダ保持部２２１よりも径方向外側に、後述する振れ補正用駆動機構４０を構成する４つのコイル４２をそれぞれ保持するコイル保持部２２３が設けられており、これらコイル保持部２２３とホルダ保持部２２１との間には、後述するジンバル機構３０の可動枠３１０が配置される可動枠配置空間２４０が形成されている。
ホルダフレーム２２０は、図５及び図６等に示すように可動体２０の外周部分を構成しており、レンズホルダ２１３を内側に保持する筒状のホルダ保持部２２１と、このホルダ保持部２２１の下端部（Ｚ軸方向の他方側－Ｚの端部）でフランジ状に拡径するベース部２２２とを有している。また、ベース部２２２の外周部上には、ホルダ保持部２２１よりも径方向外側に、後述する振れ補正用駆動機構４０を構成する４つのコイル４２をそれぞれ保持するコイル保持部２２３が設けられており、これらコイル保持部２２３とホルダ保持部２２１との間には、後述するジンバル機構３０の可動枠３１０が配置される可動枠配置空間２４０が形成されている。
【0032】
４つのコイル保持部２２３は、Ｚ軸周りに９０°間隔で配置され、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及び他方側－Ｘと、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及び他方側－Ｙとにそれぞれ設けられている。各コイル保持部２２３は、ベース部２２２の周縁部からＺ軸方向に立設する支持板部２２４と、この支持板部２２４の一部の外面から突出し、コイル４２を保持したときにコイル４２の背面に当接するコイル当接部２２５と、コイル当接部２２５よりもさらに突出しコイル４２の内側に嵌合する凸部２２６とを有している。各コイル保持部２２３の支持板部２２４は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に直交して配置されていることにより、各支持板部２２４の外面のコイル当接部２２５及び凸部２２６が、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及び他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及び他方側－Ｙに向けて配置されている。
そして、各コイル保持部２２３の凸部２２６に環状のコイル４２が嵌合するように取り付けられ、コイル当接部２２５にコイル４２の背面を当接することで、コイル４２の取り付け姿勢が規制される。したがって、コイル４２は、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及び他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及び他方側－Ｙに向けてそれぞれ設けられている。
この場合、各コイル保持部２２３の凸部２２６は、コイル４２が保持された状態で、コイル４２の外面（後述の磁石４１と対向する面）から更に外方に向けて突出する。一方、後述するように、固定体１０のケース１１０内に設けられた磁石４１が各コイル４２と対向するので、可動体２０が外力によってＸ軸方向またはＹ軸方向に変位した際、コイル保持部２２３の凸部２２６が磁石４１に当接し、コイル４２と磁石４１とが接触することが防止される（図１２（ｂ）参照）。
そして、各コイル保持部２２３の凸部２２６に環状のコイル４２が嵌合するように取り付けられ、コイル当接部２２５にコイル４２の背面を当接することで、コイル４２の取り付け姿勢が規制される。したがって、コイル４２は、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及び他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及び他方側－Ｙに向けてそれぞれ設けられている。
この場合、各コイル保持部２２３の凸部２２６は、コイル４２が保持された状態で、コイル４２の外面（後述の磁石４１と対向する面）から更に外方に向けて突出する。一方、後述するように、固定体１０のケース１１０内に設けられた磁石４１が各コイル４２と対向するので、可動体２０が外力によってＸ軸方向またはＹ軸方向に変位した際、コイル保持部２２３の凸部２２６が磁石４１に当接し、コイル４２と磁石４１とが接触することが防止される（図１２（ｂ）参照）。
【0033】
また、周方向に隣接する２個ずつのコイル保持部２２３の支持板部２２４が連結部２２７により連結状態とされている。具体的には、Ｘ軸方向の一方側＋ＸとＹ軸方向の一方側＋Ｙとに設けられる２個のコイル保持部２２３の支持板部２２４が連結部２２７により連結状態とされ、Ｘ軸方向の他方側－ＸとＹ軸方向の他方側－Ｙとに設けられる２個のコイル保持部２２３の支持板部２２４が連結部２２７により連結状態とされている。これにより、二つの連結部２２７がＸ軸及びＹ軸に４５°で交差する対角上、言い換えれば、第１軸線の延在する方向に１８０°対向した位置に配置され、その対向面に溝部２２８が形成される（図５及び図１０参照）。
一方、Ｘ軸方向の一方側＋ＸとＹ軸方向の他方側－Ｙとに設けられるコイル保持部２２３の間は離間しており、Ｘ軸方向の他方側－ＸとＹ軸方向の一方側＋Ｙとに設けられるコイル保持部２２３の間も離間している。したがって、これらコイル保持部２２３の間の空所２２９も、Ｘ軸及びＹ軸に４５°で交差する対角上、この場合は、第２軸線Ｒ２の延在する方向に１８０°対向した位置に配置されており、これら空所２２９に、カバー枠１２０の支持板部１２３が配置されるようになっている。
一方、Ｘ軸方向の一方側＋ＸとＹ軸方向の他方側－Ｙとに設けられるコイル保持部２２３の間は離間しており、Ｘ軸方向の他方側－ＸとＹ軸方向の一方側＋Ｙとに設けられるコイル保持部２２３の間も離間している。したがって、これらコイル保持部２２３の間の空所２２９も、Ｘ軸及びＹ軸に４５°で交差する対角上、この場合は、第２軸線Ｒ２の延在する方向に１８０°対向した位置に配置されており、これら空所２２９に、カバー枠１２０の支持板部１２３が配置されるようになっている。
【0034】
そして、レンズホルダ２１３の基台部２１５がホルダフレーム２２０の下（Ｚ軸方向の－Ｚ）側に配置され、鏡筒部２１４がホルダフレーム２２０のホルダ保持部２２１を貫通してＺ軸方向の＋Ｚ側に突出した状態でホルダフレーム２２０に保持されている。
また、ホルダフレーム２２０の筒状のホルダ保持部２２１の上端部（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの端部）に、その周りを囲むように環状の重心調整部材２３０が取り付けられている。この重心調整部材２３０は、可動体１０の重心位置を光軸方向に調整するためのもので、可動体１０の重心位置を後述する揺動支点３５と一致させるように設けられる。
この場合、ホルダ保持部２２１の外周部には段部２２１ａが形成されており、この段部２２１ａの上に載置するように重心調整部材２３０が取り付けられ、接着等により固定される。
なお、本実施形態では、ホルダフレーム２２０が合成樹脂により形成されており、ホルダ保持部２２１、ベース部２２２、コイル保持部２２３が一体に形成されている。
また、ホルダフレーム２２０の筒状のホルダ保持部２２１の上端部（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの端部）に、その周りを囲むように環状の重心調整部材２３０が取り付けられている。この重心調整部材２３０は、可動体１０の重心位置を光軸方向に調整するためのもので、可動体１０の重心位置を後述する揺動支点３５と一致させるように設けられる。
この場合、ホルダ保持部２２１の外周部には段部２２１ａが形成されており、この段部２２１ａの上に載置するように重心調整部材２３０が取り付けられ、接着等により固定される。
なお、本実施形態では、ホルダフレーム２２０が合成樹脂により形成されており、ホルダ保持部２２１、ベース部２２２、コイル保持部２２３が一体に形成されている。
【0035】
また、可動体２０に設けられた撮像素子２１２やフォーカシング駆動用のアクチュエータ等は、信号出力（通信）用のフレキシブル配線基板７１に接続されている。撮像素子２１２は、図９に示すように、ジャイロスコープやキャパシタ等の電子部品が実装された実装基板７３に接続され、その実装基板７３に、前述したフレキシブル配線基板７１が接続されている。
一方、振れ補正用駆動機構４０を構成するコイル４２は、給電用のフレキシブル配線基板７２に接続されている。これらのフレキシブル配線基板７１，７２は、前述したようにボトムカバー１３０の切欠部１３２から外部に引き出され、光学機器の本体側に設けられた上位の制御部等に電気的に接続される。
一方、振れ補正用駆動機構４０を構成するコイル４２は、給電用のフレキシブル配線基板７２に接続されている。これらのフレキシブル配線基板７１，７２は、前述したようにボトムカバー１３０の切欠部１３２から外部に引き出され、光学機器の本体側に設けられた上位の制御部等に電気的に接続される。
【0036】
なお、これらのフレキシブル配線基板７１，７２は、図９等に示すように、レンズホルダ２１３の下方（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）で複数回湾曲された後に外部に引き出されるようになっている。図５に示すように、コイル４２に接続されたフレキシブル配線基板７２は、光学モジュール２１０に接続されたフレキシブル配線基板７１の２本に分割された部分の間に配置されており、２つのフレキシブル配線基板７１，７２は外部への引き出し方向が揃えられている。また、フレキシブル配線基板７１，７２は、いずれも可撓性を有しており、振れ補正用駆動機構４０によるホルダフレーム２２０及びこのホルダフレーム２２０に保持されている光学モジュール２１０の動きを阻害しないようになっている。
【0037】
（振れ補正用駆動機構４０の構成）
振れ補正用駆動機構４０は、図４及び図６等に示すように、板状の磁石４１と、磁石４１の磁界内で電磁力を作用させるコイル４２とを利用した磁気駆動機構である。本実施形態では、磁石４１とコイル４２との組み合わせが、可動体２０（ホルダフレーム２２０）の周方向に９０°ずつ間隔をおいて４組設けられる。また、図９及び図１０に示すように、各磁石４１はケース１１０に保持され、各コイル４２はホルダフレーム２２０に保持されており、本実施形態では、ケース１１０とホルダフレーム２２０との間に振れ補正用駆動機構４０が構成されている。
振れ補正用駆動機構４０は、図４及び図６等に示すように、板状の磁石４１と、磁石４１の磁界内で電磁力を作用させるコイル４２とを利用した磁気駆動機構である。本実施形態では、磁石４１とコイル４２との組み合わせが、可動体２０（ホルダフレーム２２０）の周方向に９０°ずつ間隔をおいて４組設けられる。また、図９及び図１０に示すように、各磁石４１はケース１１０に保持され、各コイル４２はホルダフレーム２２０に保持されており、本実施形態では、ケース１１０とホルダフレーム２２０との間に振れ補正用駆動機構４０が構成されている。
【0038】
磁石４１は、ケース１１０の周方向に９０°ずつ間隔をおいて配置された４つの各側板部１１１の内面にそれぞれ保持されている。各側板部１１１はＸ軸方向の一方側＋Ｘ、他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、他方側－Ｙにそれぞれ配置されている。このため、ケース１１０とホルダフレーム２２０との間では、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側－Ｙのいずれにおいても、磁石４１とコイル４２とが対向している。
【0039】
本実施形態において、４つの磁石４１は、外面側及び内面側が異なる極に着磁されている。また、磁石４１は、光軸Ｌ方向（Ｚ軸方向）に２つに分離して着磁されており、コイル４２側（内面側）に位置する磁極４１１、４１２が光軸Ｌ方向で異なるように着磁されている（図６、図７及び図９参照）。したがって、両磁極４１１、４１２を分離する着磁分極線４１３は、光軸Ｌと直交する方向に沿って配置されている。Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ及びＸ軸方向の他方側－Ｘにそれぞれ配置されている２つの磁石４１は、着磁分極線４１３がＹ軸方向に沿って配置され、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ及びＹ軸方向の他方側－Ｙに配置されている２つの磁石４１は、着磁分極線４１３がＸ軸方向に沿って配置される。
なお、４つの磁石４１は、外面側および内面側に対する着磁パターンが同一である。このため、周方向で隣り合う磁石４１同士が吸着し合うことがないので、組み立て等が容易である。また、ケース１１０は磁性材料から構成されており、磁石４１に対するヨークとして機能する。
なお、４つの磁石４１は、外面側および内面側に対する着磁パターンが同一である。このため、周方向で隣り合う磁石４１同士が吸着し合うことがないので、組み立て等が容易である。また、ケース１１０は磁性材料から構成されており、磁石４１に対するヨークとして機能する。
【0040】
コイル４２は、磁心（コア）を有しない空芯コイルであり、前述したように、ホルダフレーム２２０のＸ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側－Ｘ、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側－Ｙに保持されている。このうち、ホルダフレーム２２０のＸ軸方向の一方側＋Ｘ、Ｘ軸方向の他方側－Ｘに配置される両コイル４２は、巻き線によってＸ軸方向をコイルの軸心方向とする環状に形成されている。また、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙ、およびＹ軸方向の他方側－Ｙに配置される両コイル４２は、巻き線によってＹ軸方向をコイルの軸心方向とする環状に形成されている。したがって、いずれのコイル４２も光軸Ｌ方向に直交する方向をコイルの軸心方向とする環状に形成されている。また、これら４つのコイル４２は、同じ平面形状、同じ厚さ（高さ）寸法に形成される。
【0041】
なお、４つのコイル４２のうち、Ｘ軸方向をコイルの軸心方向とする２つのコイル４２は、Ｙ軸方向に延びる矩形状に形成される。また、Ｙ軸方向をコイルの軸心方向とする２つのコイル４２は、Ｘ軸方向に延びる矩形状に形成される。そして、いずれのコイル４２も、上下に配置される長辺部が、各磁石４１の磁極４１１，４１２に対峙する有効辺として利用され、このコイル４２が励磁されていない状態では、両有効辺は、対向する磁石４１の着磁分極線４１３と平行で、着磁分極線４１３から上下に等しい距離に配置される（図６及び図７参照）。
【0042】
（ジンバル機構３０の構成）
本実施形態の光学ユニット１０１では、ピッチング方向およびヨーイング方向の振れを補正するため、可動体２０を光軸Ｌ方向に交差する第１軸線Ｒ１周りに揺動可能に支持するとともに、光軸Ｌ方向および第１軸線Ｒ１に交差する第２軸線Ｒ２周りに揺動可能に支持する。このため、固定体１０と可動体２０との間には、ジンバル機構（揺動支持機構）３０が構成されている。
本実施形態では、ジンバル機構３０は円形環状の可動枠３１０を有している。可動枠３１０は、図５等に示すように、ホルダフレーム２２０の可動枠配置空間２４０内に配置されており、Ｚ軸方向の配置で視ると、固定体１０のカバー枠１２０の下面（Ｚ軸方向の他方側－Ｚの面）と可動体２０のホルダフレーム２２０のベース部２２２の上面（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの面）との間に配置されている。
本実施形態の光学ユニット１０１では、ピッチング方向およびヨーイング方向の振れを補正するため、可動体２０を光軸Ｌ方向に交差する第１軸線Ｒ１周りに揺動可能に支持するとともに、光軸Ｌ方向および第１軸線Ｒ１に交差する第２軸線Ｒ２周りに揺動可能に支持する。このため、固定体１０と可動体２０との間には、ジンバル機構（揺動支持機構）３０が構成されている。
本実施形態では、ジンバル機構３０は円形環状の可動枠３１０を有している。可動枠３１０は、図５等に示すように、ホルダフレーム２２０の可動枠配置空間２４０内に配置されており、Ｚ軸方向の配置で視ると、固定体１０のカバー枠１２０の下面（Ｚ軸方向の他方側－Ｚの面）と可動体２０のホルダフレーム２２０のベース部２２２の上面（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの面）との間に配置されている。
【0043】
本実施形態において、可動枠３１０はバネ性を有する金属材料等で構成されており、周方向に９０°間隔をおいて４箇所に、可動枠３１０の環状の中心に対して半径方向外側に向けた突起部３１１が一体に形成され、各突起部３１１にさらに半径方向外側方向に半球状の凸面を向けるように球体３２０が溶接等によって固定されている。
この可動枠３１０は、４つの球体３２０のうち、対角に位置する２つの球体３２０が前述した第１軸線Ｒ１の延在する方向に配置され、他の対角に位置する２つの球体３２０が第２軸線Ｒ２の延在する方向に配置される。
そして、第１軸線Ｒ１の延在方向に配置された２つの球体３２０がホルダフレーム２２０に設けられた接点用ばね３３０に支持され、第２軸線Ｒ２の延在方向に配置された２つの球体３２０がカバー枠１２０に固定された接点用ばね３３０に支持される。
この可動枠３１０は、４つの球体３２０のうち、対角に位置する２つの球体３２０が前述した第１軸線Ｒ１の延在する方向に配置され、他の対角に位置する２つの球体３２０が第２軸線Ｒ２の延在する方向に配置される。
そして、第１軸線Ｒ１の延在方向に配置された２つの球体３２０がホルダフレーム２２０に設けられた接点用ばね３３０に支持され、第２軸線Ｒ２の延在方向に配置された２つの球体３２０がカバー枠１２０に固定された接点用ばね３３０に支持される。
【0044】
ホルダフレーム２２０のベース部２２２の上面には、図５に示したように、第１軸線Ｒ１が延在する方向の対角に位置する２箇所の連結部２２７に、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚに向けて開口する溝部２２８がそれぞれ形成されている。各溝部２２８には、接点用ばね３３０がそれぞれ取り付けられ、これら接点用ばね３３０に、第２軸線Ｒ１が延在する方向の対角に位置する２つの球体３２０がそれぞれ支持される。
一方、カバー枠１２０には、その裏面の１８０°対向する対角上に、一対の支持板部１２３がＺ軸方向の－Ｚに向けて突出して形成されており、その支持板部１２３の内側の溝部１２４内に接点用ばねが３３０それぞれ取り付けられている。そして、カバー枠１２０の支持板部１２３がホルダフレーム２２０のコイル保持部２２３間の空所２２９に配置されることにより、第２軸線Ｒ２が延在する方向の対角に位置する２箇所に接点用ばね３３０が配置され、これら接点用ばね３３０に、第２軸線Ｒ２が延在する方向の対角に位置する２つの球体３２０がそれぞれ支持される。
一方、カバー枠１２０には、その裏面の１８０°対向する対角上に、一対の支持板部１２３がＺ軸方向の－Ｚに向けて突出して形成されており、その支持板部１２３の内側の溝部１２４内に接点用ばねが３３０それぞれ取り付けられている。そして、カバー枠１２０の支持板部１２３がホルダフレーム２２０のコイル保持部２２３間の空所２２９に配置されることにより、第２軸線Ｒ２が延在する方向の対角に位置する２箇所に接点用ばね３３０が配置され、これら接点用ばね３３０に、第２軸線Ｒ２が延在する方向の対角に位置する２つの球体３２０がそれぞれ支持される。
【0045】
各接点用ばね３３０は、弾性変形可能なステンレス鋼等の金属からなる板材をプレス成型することにより縦断面Ｕ字状となるように屈曲形成されており、可動枠３１０に設けられた球体３２０との接触点に径方向外側から内側側に向けて弾性的な荷重（弾性力）を作用させる。つまり、可動枠３１０の４箇所の突起部３１１に設けられた各球体３２０は、固定体１０のカバー枠１２０又は可動体２０のホルダフレーム２２０に取り付けられた各接点用ばね３３０に、径方向外側から弾性的に接触させられている。
【0046】
この場合、図１０に示すように、ホルダフレーム２２０に固定された接点用ばね３３０は、第１軸線Ｒ１方向で対をなすように対向し、可動枠３１０の球体３２０との間で第１揺動支点を構成する。一方、カバー枠１２０に固定された接点用ばね３３０は、第２軸線Ｒ２方向で対をなすように対向し、可動枠３１０の球体３２０との間で第２揺動支点を構成する。したがって、可動体２０の揺動中心位置（揺動支点）３５は、これらの第１揺動支点と第２揺動支点とが組み合わされた第１軸線Ｒ１と第２軸線Ｒ２との交点に配置される。
【0047】
このように、接点用ばね３３０に可動枠３１０の各球体３２０が揺動可能に接触していることにより、固定体１０のカバー枠１２０に対して、可動体２０のホルダフレーム２２０が揺動可能に支持されている。また、このように構成したジンバル機構３０において、各接点用ばね３３０の付勢力は等しく設定される。なお、本実施形態では、振れ補正用駆動機構４０に磁気駆動機構が用いられていることから、ジンバル機構３０に用いた可動枠３１０、接点用ばね３３０はいずれも、非磁性材料からなる。
【0048】
また、本実施形態において、可動枠３１０は、コイル保持部２２３と同じ高さ位置（Ｚ軸方向における同一の位置）に配置されている。このため、光軸Ｌ方向に対して直交する方向から視たとき、ジンバル機構３０が振れ補正用駆動機構４０と重なる位置に配置されている。特に本実施形態では、図９に示すように、光軸Ｌ方向に対して直交する方向から視たときに、ジンバル機構３０が、振れ補正用駆動機構４０のＺ軸方向の中心位置と重なる位置に配置されている。より詳細には、振れ補正用駆動機構４０の無励磁状態においては、ジンバル機構３０が、Ｚ軸方向において磁石４１の着磁分極線４１３と同じ高さ位置に設けられている。したがって、ジンバル機構３０の第１揺動支点及び第２揺動支点は、Ｚ軸方向において振れ補正用駆動機構４０の中心位置と重なる位置に配置され、可動体２０の揺動中心位置３５も振れ補正用駆動機構４０の中心位置と重なる位置に配置されている。
【0049】
（揺動許容範囲、光軸方向移動範囲の規制機構）
前述したように、本実施形態の光学ユニット１０１において、可動体２０は、揺動支点３５を中心として揺動可能であり、また、ジンバル機構３０の可動枠３１０が弾性材料により形成されているので、その弾性範囲で光軸方向にも移動可能である。そして、その揺動又は光軸方向の移動に対する許容範囲を規制するための機構が設けられている。
具体的には、可動体２０のホルダフレーム２２０の各コイル保持部２２３において、支持板部２２４は、コイル４２が装着された状態で、コイル４２よりもＺ軸方向の一方＋Ｚに突出する大きさに形成されている。その突出端部は、支持板部２２４の延在方向に沿って形成されており、その両端の角部２２４ａ，２２４ｂが揺動許容範囲の最大位置でカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａに当接するようになっている。この場合、各支持板部２２４が４枚設けられていることにより、Ｚ軸方向の＋Ｚ側から視た平面視で、第１軸線Ｒ１を挟んでその左右に４個ずつ、また第２軸線Ｒ２を挟んでその左右に４個ずつ、合計８個の角部２２４ａ，２２４ｂが配置される。これら各角部２２４ａ，２２４ｂはＺ軸方向の位置が等しく設定されている。
前述したように、本実施形態の光学ユニット１０１において、可動体２０は、揺動支点３５を中心として揺動可能であり、また、ジンバル機構３０の可動枠３１０が弾性材料により形成されているので、その弾性範囲で光軸方向にも移動可能である。そして、その揺動又は光軸方向の移動に対する許容範囲を規制するための機構が設けられている。
具体的には、可動体２０のホルダフレーム２２０の各コイル保持部２２３において、支持板部２２４は、コイル４２が装着された状態で、コイル４２よりもＺ軸方向の一方＋Ｚに突出する大きさに形成されている。その突出端部は、支持板部２２４の延在方向に沿って形成されており、その両端の角部２２４ａ，２２４ｂが揺動許容範囲の最大位置でカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａに当接するようになっている。この場合、各支持板部２２４が４枚設けられていることにより、Ｚ軸方向の＋Ｚ側から視た平面視で、第１軸線Ｒ１を挟んでその左右に４個ずつ、また第２軸線Ｒ２を挟んでその左右に４個ずつ、合計８個の角部２２４ａ，２２４ｂが配置される。これら各角部２２４ａ，２２４ｂはＺ軸方向の位置が等しく設定されている。
【0050】
また、各支持板部２２４は、２枚ずつが連結部２２７により連結状態とされ、両連結部２２７を結ぶ方向の第１軸線Ｒ１及びこれと直交する方向の第２軸線Ｒ２に対して４５°の配置で形成されているため、図５に示すように、第１軸線Ｒ１を挟んで左右に配置される４個ずつの角部２２４ａ，２２４ｂのうち、第１軸線Ｒ１から遠い位置に配置される２個ずつの角部を符号２２４ａで示し、第２軸線Ｒ２から遠い位置に配置される２個ずつの角部を符号２２４ｂで示すと、第１軸線Ｒ１から遠い位置に配置される２個ずつの角部２２４ａは第１軸線Ｒ１からの距離が等しく、また、第２軸線Ｒ２から遠い位置に配置される２個ずつの角部２２４ｂは第２軸線Ｒ２からの距離が等しく設定される。
【0051】
そして、揺動許容範囲の最大位置において、第１軸線Ｒ１周りの揺動に対しては、第１軸線Ｒ１から遠い位置に配置される２個ずつの角部２２４ａがカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａに当接し、第２軸線Ｒ２周りの揺動に対しては、第２軸線Ｒ２から遠い位置に配置される２個ずつの角部２２４ｂがカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａに当接する。
つまり、カバー枠１２０の突出部１２２の表面（Ｚ軸方向の他方－Ｚの面）１２２ａが最大揺動範囲で支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂを当接して、それ以上の揺動を規制するようになっている。つまり、この支持板部２２４の８個の角部２２４ａ，２２４ｂが本発明の第１当接部であり、カバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａが本発明の第１ストッパ部であり、これら第１当接部と第１ストッパ部とにより揺動許容範囲規制機構が構成される。
つまり、カバー枠１２０の突出部１２２の表面（Ｚ軸方向の他方－Ｚの面）１２２ａが最大揺動範囲で支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂを当接して、それ以上の揺動を規制するようになっている。つまり、この支持板部２２４の８個の角部２２４ａ，２２４ｂが本発明の第１当接部であり、カバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａが本発明の第１ストッパ部であり、これら第１当接部と第１ストッパ部とにより揺動許容範囲規制機構が構成される。
【0052】
一方、ホルダフレーム２２０におけるホルダ保持部２２１の上端部（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚの端部）には、環状の重心調整部材２３０が設けられている。この重心調整部材２３０は、図９に示すように、Ｚ軸方向に沿う縦断面が五角形に形成され、Ｚ軸方向の一方側＋Ｚに、半径方向外側に向かうにしたがって漸次Ｚ軸方向の厚みを小さくするように、言い換えれば、光軸方向に沿って被写体側に向かうにしたがって光軸Ｌに接近する方向に傾斜する傾斜面２３１が形成されている。また、固定体１０におけるカバー枠１２０の内周部が重心調整部材２３０の外周面よりも半径方向内方に張り出しており、その内周部の裏面側、つまりＺ軸方向の他方側－Ｚに、半径方向外側に向かうにしたがって漸次Ｚ軸方向の厚みを大きくするように（光軸方向に沿って被写体側に向かうにしたがって光軸Ｌに接近する方向に傾斜する）傾斜面１２５が形成されている。そして、重心調整部材２３０の傾斜面２３１とカバー枠１２０の傾斜面１２５とが対向しており、その対向部間に、一様の厚さの隙間が形成されている。そして、重心調整部材２３０を含む可動体２０が外力によってＺ軸方向（光軸方向）の一方側＋Ｚに移動した際に、重心調整部材２３０の傾斜面２３１がカバー枠１２０の傾斜面１２５に当接して、それ以上の移動を規制することができるようになっている。すなわち、重心調整部材２３０の傾斜面２３１が本発明の第２当接部を構成し、カバー枠１２０の傾斜面１２５が本発明の第２ストッパ部を構成しており、これら両傾斜面２３１，１２５により、可動体２０に対する光軸方向移動規制機構を構成している。
【0053】
この場合、カバー枠１２０の傾斜面１２５と重心調整部材２３０の傾斜面２３１との間の隙間のＺ軸方向（光軸方向）の離間距離Ｈ１は、前述したホルダフレーム２２０における支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０の突出部１２２との間のＺ軸方向（光軸方向）の離間距離Ｈ２よりも小さく設定されており、可動体２０がＺ軸方向に所定量以上移動した際には、ホルダフレーム２２０における支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０の突出部１２２とが当接することなく、カバー枠１２０の傾斜面１２５と重心調整部材２３０の傾斜面２３１とが当接するようになっている。
また、カバー枠１２０の傾斜面１２５と重心調整部材２３０の傾斜面２３１とは、揺動時の接線方向にほぼ沿う傾斜形状に形成され、かつ、これらの離間距離Ｈ１及び両傾斜面１２５，２３１の対向面の大きさ等は、可動体２０の揺動を阻害しない程度に設定されており、可動体２０の揺動許容範囲の最大位置においても、両傾斜面２３１，１２５が接触しない寸法に設定されている。
また、カバー枠１２０の傾斜面１２５と重心調整部材２３０の傾斜面２３１とは、揺動時の接線方向にほぼ沿う傾斜形状に形成され、かつ、これらの離間距離Ｈ１及び両傾斜面１２５，２３１の対向面の大きさ等は、可動体２０の揺動を阻害しない程度に設定されており、可動体２０の揺動許容範囲の最大位置においても、両傾斜面２３１，１２５が接触しない寸法に設定されている。
【0054】
なお、ホルダフレーム２２０のＺ軸方向の他方側－Ｚには、図９に示すように、レンズホルダ２１３の基台部２１５より下方（Ｚ軸方向の他方側－Ｚ）に位置するスペーサ部材１４０が設けられており、そのスペーサ部材１４０にフレキシブル配線基板７１，７２が固定された後、外部に引き出されている。
【0055】
（作用効果）
以上のように構成した振れ補正機能付き光学ユニット１０１においては、ピッチング及びヨーイングに対して、ジンバル機構（揺動支持機構）３０及び振れ補正用駆動機構４０により、第１軸線Ｒ１又は第２軸線Ｒ２周りに可動体２０を揺動させて振れを補正できる。この振れの補正制御において、可動体２０が図１１（ｂ）の矢印で示すように揺動してホルダフレーム２２０の各支持板部２２４における角部（第１当接部）２２４ａ，２２４ｂがカバー枠１２０の突出部１２２の表面（第１ストッパ部）１２２ａに当接すると、それ以上の揺動が規制される。この支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂがカバー枠１２０の突出部１２２に当接したときの角度θは例えば１０°に設定され、その角度範囲に揺動範囲が規制される。
このとき、ホルダフレーム２２０と一体に重心調整部材２３０も揺動するが、その外周の傾斜面２３１とカバー枠１２０の内周の傾斜面１２５とは、前述したように接触することがなく、揺動を阻害しない。また、固定体１０の磁石４１に対向しているホルダフレーム２２０の凸部２２６も磁石４１との間に所定の間隔があけられており、揺動時に磁石４１に接触することがないようになっている。
以上のように構成した振れ補正機能付き光学ユニット１０１においては、ピッチング及びヨーイングに対して、ジンバル機構（揺動支持機構）３０及び振れ補正用駆動機構４０により、第１軸線Ｒ１又は第２軸線Ｒ２周りに可動体２０を揺動させて振れを補正できる。この振れの補正制御において、可動体２０が図１１（ｂ）の矢印で示すように揺動してホルダフレーム２２０の各支持板部２２４における角部（第１当接部）２２４ａ，２２４ｂがカバー枠１２０の突出部１２２の表面（第１ストッパ部）１２２ａに当接すると、それ以上の揺動が規制される。この支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂがカバー枠１２０の突出部１２２に当接したときの角度θは例えば１０°に設定され、その角度範囲に揺動範囲が規制される。
このとき、ホルダフレーム２２０と一体に重心調整部材２３０も揺動するが、その外周の傾斜面２３１とカバー枠１２０の内周の傾斜面１２５とは、前述したように接触することがなく、揺動を阻害しない。また、固定体１０の磁石４１に対向しているホルダフレーム２２０の凸部２２６も磁石４１との間に所定の間隔があけられており、揺動時に磁石４１に接触することがないようになっている。
【0056】
一方、落下衝撃等の際に可動体２０が光軸方向に移動する場合、図１２（ａ）に矢印で示すように移動して重心調整部材２３０の傾斜面（第２当接部）２３１がカバー枠１２０の内周の傾斜面（第２ストッパ部）１２５に当接すると、それ以上の移動が規制される。このとき、ホルダフレーム２２０の支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂを有する上端（Ｚ軸方向の＋Ｚの先端）はカバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａにまでは到達せず、突出部１２２の表面との間に隙間が空いた状態である。
また、落下衝撃等の際に可動体２０が光軸Ｌと直交する方向に移動したとすると、図１２（ｂ）に矢印で示すように移動して、ホルダフレーム２２０の凸部２２６が磁石４１に当接すると、それ以上の移動が規制される。
また、落下衝撃等の際に可動体２０が光軸Ｌと直交する方向に移動したとすると、図１２（ｂ）に矢印で示すように移動して、ホルダフレーム２２０の凸部２２６が磁石４１に当接すると、それ以上の移動が規制される。
【0057】
このように、この実施形態の振れ補正機能付き光学ユニット１０１は、ホルダフレーム２２０の支持板部２２４の角部（第１当接部）２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０の突出部１２２の表面（第１ストッパ部）１２２ａとにより可動体２０の揺動許容範囲を規制し、また、落下等により衝撃が加わった際には、重心調整部材２３０の傾斜面（第２当接部）２３１とカバー枠１２０の傾斜面（第２ストッパ部）１２５とにより可動体２０の光軸方向への飛び出しを規制し、ホルダフレーム２２０の凸部２２６と磁石４１とにより可動体２０の光軸Ｌと直交する方向への移動を規制することができる。したがって、ジンバル機構３０の可動枠３１０等の過度の変形を防止し、耐久性を向上させることができる。
この場合、揺動許容範囲を規制するホルダフレーム２２０の支持板部２２４の角部（第１当接部）２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０の突出部１２２との間の光軸方向の離間距離（言い換えれば、第１当接部と固定体との光軸方向の離間距離）Ｈ２よりも、光軸方向の移動を規制する重心調整部材２３０の傾斜面（第２当接部）２３１とカバー枠１２０の傾斜面（第２ストッパ部）１２５との間の光軸方向の距離Ｈ１を小さく設定したので、この光軸方向の移動規制機構を有しない場合に比べて、光軸方向の全体寸法を小さくすることができ、振れ補正機能付き光学ユニット１０１の小型化を図ることができる。
なお、カバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａや傾斜面１２５にクッションシートを貼付して、可動体２０の衝突時の衝撃を吸収する構成としてもよい。
この場合、揺動許容範囲を規制するホルダフレーム２２０の支持板部２２４の角部（第１当接部）２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０の突出部１２２との間の光軸方向の離間距離（言い換えれば、第１当接部と固定体との光軸方向の離間距離）Ｈ２よりも、光軸方向の移動を規制する重心調整部材２３０の傾斜面（第２当接部）２３１とカバー枠１２０の傾斜面（第２ストッパ部）１２５との間の光軸方向の距離Ｈ１を小さく設定したので、この光軸方向の移動規制機構を有しない場合に比べて、光軸方向の全体寸法を小さくすることができ、振れ補正機能付き光学ユニット１０１の小型化を図ることができる。
なお、カバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａや傾斜面１２５にクッションシートを貼付して、可動体２０の衝突時の衝撃を吸収する構成としてもよい。
【0058】
また、この実施形態の場合、環状の重心調整部材２３０のＺ軸方向の一方側＋Ｚに張り出すようにカバー枠１２０の内周部を重ねて配置し、これらの間に傾斜面２３１，１２５を形成しているので、光軸方向の被写体側から視て、内部が隠れた状態となっており、両傾斜面２３１，１２５の間からゴミ等の異物が侵入することが防止されるとともに、意匠性にも優れている。
なお、両傾斜面２３１，１２５は、円錐面状に形成されているが、可動体２０の揺動時の軌跡に沿うように円弧面状に形成してもよく、重心調整部材２３０の傾斜面（第２当接部）２３１を凸円弧面とし、カバー枠１２０の傾斜面（第２ストッパ部）１２５を凹円弧面として、これら凸円弧面と凹円弧面とが対向するように形成することができる。この場合、両傾斜面（円弧面）の対向面間の離間距離Ｈ１をさらに小さくすることができる。
なお、両傾斜面２３１，１２５は、円錐面状に形成されているが、可動体２０の揺動時の軌跡に沿うように円弧面状に形成してもよく、重心調整部材２３０の傾斜面（第２当接部）２３１を凸円弧面とし、カバー枠１２０の傾斜面（第２ストッパ部）１２５を凹円弧面として、これら凸円弧面と凹円弧面とが対向するように形成することができる。この場合、両傾斜面（円弧面）の対向面間の離間距離Ｈ１をさらに小さくすることができる。
【0059】
［第２実施形態］
図１３及び図１４は、本発明の第２実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットについて、第１実施形態の図１１（ａ）（ｂ）及び図１２（ａ）と同様の断面図である。なお、この第２実施形態では、第１実施形態と共通する要素には同一符号を付してその説明を簡略化する。
第１実施形態では、第１当接部を、ホルダフレーム２２０における支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂにより構成し、第１ストッパ部をカバー枠１２０の突出部１２２の表面（Ｚ軸方向の他方側－Ｚに向く面）１２２ａにより構成したが、この第２実施形態では、第１当接部を第１実施形態と同様の角部２２４ａ，２２４ｂにより構成し、カバー枠１２０の内周部に筒状壁１２７をＺ軸方向の他方側－Ｚに向けて一体に設け、その筒状壁１２７の外周面１２７ａにより第１ストッパ部を構成している。
図１３及び図１４は、本発明の第２実施形態の振れ補正機能付き光学ユニットについて、第１実施形態の図１１（ａ）（ｂ）及び図１２（ａ）と同様の断面図である。なお、この第２実施形態では、第１実施形態と共通する要素には同一符号を付してその説明を簡略化する。
第１実施形態では、第１当接部を、ホルダフレーム２２０における支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂにより構成し、第１ストッパ部をカバー枠１２０の突出部１２２の表面（Ｚ軸方向の他方側－Ｚに向く面）１２２ａにより構成したが、この第２実施形態では、第１当接部を第１実施形態と同様の角部２２４ａ，２２４ｂにより構成し、カバー枠１２０の内周部に筒状壁１２７をＺ軸方向の他方側－Ｚに向けて一体に設け、その筒状壁１２７の外周面１２７ａにより第１ストッパ部を構成している。
【0060】
なお、第１当接部と第１ストッパ部が点で当接する場合には、厳密には、第１実施形態では、第１当接部は、支持板部２２４の角部２２４ａ，２２４ｂのうち、コイル４２側の頂点が第１ストッパ部に当接し、第２実施形態では、支持板部２２４のコイル４２側とは反対側の頂点が第１ストッパ部に当接する。第１ストッパ部にクッションシートを貼付する場合には、衝突時にクッションシートが弾性変形することから、角部２２４ａ，２２４ｂのコイル４２側からその反対側にかけた広い部分が第１ストッパ部に当接すると想定される。このため、本明細書では、角部２２４ａ，２２４ｂのコイル４２、その反対側を含めて第１当接部とする。
【0061】
また、ホルダフレーム２２０における支持板部２２４のコイル４２側の表面とは反対側に、支持板部２２４よりもＺ軸方向の高さの小さい補助壁部２５が設けられており（図８にも符号を付した）、その補助壁部２５の上端２５ａが第２当接部とされ、カバー枠１２０の筒状壁１２７の下端面（Ｚ軸方向の他方－Ｚの端面）１２７ｂが第２ストッパ部として構成されている。
なお、この第２実施形態では、重心調整部材２３０は、縦断面が矩形状に形成されている。
この第２実施形態においても、無励磁時における第２当接部２５ａと第２ストッパ部１２７ｂとの光軸方向（Ｚ軸方向）の離間距離Ｈ１は、第１当接部２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０との間の光軸方向（Ｚ軸方向）の離間距離Ｈ２よりも小さく設定される。
なお、この第２実施形態では、重心調整部材２３０は、縦断面が矩形状に形成されている。
この第２実施形態においても、無励磁時における第２当接部２５ａと第２ストッパ部１２７ｂとの光軸方向（Ｚ軸方向）の離間距離Ｈ１は、第１当接部２２４ａ，２２４ｂとカバー枠１２０との間の光軸方向（Ｚ軸方向）の離間距離Ｈ２よりも小さく設定される。
【0062】
また、前述の第１実施形態においては、第１ストッパ部がＺ軸方向に直交する平面（カバー枠１２０の突出部１２２の表面１２２ａ）によって形成されていたため、第１ストッパ部１２２ａに第１当接部２２４ａ，２２４ｂが当接すると、第１当接部２２４ａ，２２４ｂはＺ軸方向の＋Ｚへの移動も拘束される。これに対して、この第２実施形態においては、第１ストッパ部はカバー枠１２０の筒状壁１２７の外周面１２７ａであり、Ｚ軸方向に沿って形成されているため、第１当接部２２４ａ，２２４ｂが第１ストッパ部１２７ａに当接した最大揺動位置においても、第１当接部２２４ａ，２２４ｂは第１ストッパ部１２７ａに沿ってＺ軸方向に移動することが可能であるが、その最大揺動位置において、第２当接部２５ａと第２ストッパ部１２７ｂとがＺ軸方向（光軸方向）に重なった配置となっているため、この最大揺動位置で落下衝撃等により可動体２０がＺ軸方向に移動しようとしても、第２当接部２５ａが第２ストッパ部１２７ｂに当接して、その移動を規制することができる。
【0063】
［重心調整部材の取り付けの変形例］
第１実施形態では、重心調整部材２３０をホルダフレーム２２０の筒状のホルダ保持部２２１の外周に接着等により固定したが、ホルダフレーム２２０は合成樹脂により形成されるので、図１５に示すように、ホルダ保持部２２１の上端を二点鎖線で示すように高く形成しておき、重心調整部材２３０を段部２２１ａに載置した後に、ホルダ保持部２２１の上端部２２１ｂを熱変形させながら重心調整部材２３０の上面に押し付け、この熱変形させた上端部２２１ｂと段部２２１ａとの間でかしめるようにして固定してもよい。
第１実施形態では、重心調整部材２３０をホルダフレーム２２０の筒状のホルダ保持部２２１の外周に接着等により固定したが、ホルダフレーム２２０は合成樹脂により形成されるので、図１５に示すように、ホルダ保持部２２１の上端を二点鎖線で示すように高く形成しておき、重心調整部材２３０を段部２２１ａに載置した後に、ホルダ保持部２２１の上端部２２１ｂを熱変形させながら重心調整部材２３０の上面に押し付け、この熱変形させた上端部２２１ｂと段部２２１ａとの間でかしめるようにして固定してもよい。
【0064】
その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、ジンバル機構３０では、可動枠３１０に固定した球体３２０を接点用ばね３３０に接触させる構造としたが、必ずしも球体でなくてもよく、棒状部材等の先端面を球状に形成してなる球状先端面を接点用ばねに接触させる構造としてもよい。
例えば、ジンバル機構３０では、可動枠３１０に固定した球体３２０を接点用ばね３３０に接触させる構造としたが、必ずしも球体でなくてもよく、棒状部材等の先端面を球状に形成してなる球状先端面を接点用ばねに接触させる構造としてもよい。
【0065】
また、本実施形態では、ピッチング及びヨーイングの補正機能を有する光学ユニットについて説明を行ったが、ピッチング及びヨーイングに加えて、ローリングに対する補正機能を有する構造としてもよい。
さらに、可動体２０を固定体１０に支持する支持機構として、揺動可能に支持する機構をジンバル機構３０により構成したが、ほぼ光軸Ｌに沿う方向のピボット軸による支持機構としてもよく、その場合、ピボット軸の先端面が球状先端面に形成され、ピボット軸は、その球状先端面を中心に光軸Ｌと交差する方向に揺動する。
また、振れ補正用駆動機構４０の磁石４１を固定体１０のケース１１０に、コイル４２を可動体２０のホルダフレーム２２０に設けたが、逆に、磁石４１を可動体２０のホルダフレーム２２０に、コイル４２を固定体１０のケース１１０に設けてもよい。この場合、ホルダフレーム２２０には、コイル保持部に代えて、磁石保持部が設けられる。本発明においては、コイル保持部及び磁石保持部を総合して保持部材と称す。
さらに、可動体２０を固定体１０に支持する支持機構として、揺動可能に支持する機構をジンバル機構３０により構成したが、ほぼ光軸Ｌに沿う方向のピボット軸による支持機構としてもよく、その場合、ピボット軸の先端面が球状先端面に形成され、ピボット軸は、その球状先端面を中心に光軸Ｌと交差する方向に揺動する。
また、振れ補正用駆動機構４０の磁石４１を固定体１０のケース１１０に、コイル４２を可動体２０のホルダフレーム２２０に設けたが、逆に、磁石４１を可動体２０のホルダフレーム２２０に、コイル４２を固定体１０のケース１１０に設けてもよい。この場合、ホルダフレーム２２０には、コイル保持部に代えて、磁石保持部が設けられる。本発明においては、コイル保持部及び磁石保持部を総合して保持部材と称す。
【符号の説明】
【0066】
１０…固定体、２０…可動体、２５…補助壁部、２５ａ…上端（第２当接部）、３０…ジンバル機構、３５…揺動中心位置、４０…振れ補正用駆動機構、４１…磁石、４２…コイル、７１，７２…フレキシブル配線基板、７３…実装基板、１０１…補正機能付き光学ユニット、１１０…ケース、１１１，１１２…側板部、１１３…フランジ、１２０…カバー枠、１２１…開口窓、１２２…突出部、１２２ａ…表面（第１ストッパ部）、１２３…支持板部、１２４…溝部、１２５…傾斜面（第２ストッパ部）、１２７…筒状壁、１２７ａ…外周面（第１ストッパ部）、１２７ｂ…下端面（第２ストッパ部）１３０…ボトムカバー、１３１…周壁部、１３２…切欠部、１４０…スペーサ部材、２１０…光学モジュール、２１２…撮像素子、２１３…レンズホルダ、２１４…鏡筒部、２１５…基台部、２１６…レンズカバー、２２０…ホルダフレーム、２２１…ホルダ保持部、２２１ａ…段部、２２１ｂ…上端部、２２２…ベース部、２２３…コイル保持部、２２４…支持板部、２２４ａ，２２４ｂ…角部（第１当接部）、２２５…コイル当接部、２２６…凸部、２２７…連結部、２２８…溝部、２２９…空所、２３０…重心調整部材、２３１…傾斜面（第２当接部）、２４０…可動枠配置空間、３１０…可動枠、３１１…突起部、３２０…球体、３３０…接点用ばね、４１１，４１２…磁極、４１３…着磁分極線、Ｌ…光軸、Ｒ１…第１軸線、Ｒ２…第２軸線。
【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】