特許 7443865 光学ユニット

(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】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】光学ユニット

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20240228BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20240228BHJP

   H04N 23/68 20230101ALI20240228BHJP

   H04N 23/54 20230101ALI20240228BHJP

   H04N 23/50 20230101ALI20240228BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240228BHJP

   G03B 17/17 20210101ALI20240228BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

H04N23/55

H04N23/68

H04N23/54

H04N23/50

G03B30/00

G03B17/17

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020051171

(22)【出願日】2020-03-23

(65)【公開番号】P2021149039

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-02-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168583

【弁理士】

【氏名又は名称】前井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】江川 智浩

(72)【発明者】

【氏名】大坪 京史

(72)【発明者】

【氏名】佐齋 一宏

(72)【発明者】

【氏名】田中 元紀

(72)【発明者】

【氏名】岩瀬 敬之

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／２０７４６４（ＷＯ，Ａ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００４９６８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１２９１９７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特許第６６１３００５（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００

Ｈ０４Ｎ ２３／５０

Ｈ０４Ｎ ２３／５４

Ｈ０４Ｎ ２３／５５

Ｈ０４Ｎ ２３／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１軸方向に光を反射する反射面を有する光学素子と、
前記光学素子を保持するホルダと、
前記ホルダを揺動可能に支持するケースと、
前記第１軸方向に対して直交する第２軸方向を基準に前記ケースに対して前記ホルダを揺動する第１揺動機構と、
前記第１軸方向および前記第２軸方向に対してそれぞれ直交する第３軸方向を基準に前記ケースに対して前記ホルダを揺動する第２揺動機構と
を備え、
前記ホルダは、
前記ケースと対向する第１ケース対向面に設けられ、前記ケースに向かって突出する第１凸部と、
前記ケースと対向する第２ケース対向面に設けられ、前記ケースに向かって突出する第２凸部と
を有し、
前記ケースは、
前記ホルダの前記第１ケース対向面と対向する第１ホルダ対向面に設けられ、前記第１凸部の少なくとも一部を収容する第１凹部と、
前記ホルダの前記第２ケース対向面と対向する第２ホルダ対向面に設けられ、前記第２凸部の少なくとも一部を収容する第２凹部と
を有し、
前記第１凹部は、
前記第１凸部に対して前記第３軸方向一方側に位置する第１側面と、
前記第１凸部に対して前記第３軸方向他方側に位置する第２側面と、
前記第１凹部の前記第１側面と前記第１凹部の前記第２側面とを接続する底面とを有し、
前記第２凹部は、
前記第２凸部に対して前記第３軸方向一方側に位置する第１側面と、
前記第２凸部に対して前記第３軸方向他方側に位置する第２側面と、
前記第２凹部の前記第１側面と前記第２凹部の前記第２側面とを接続する底面とを有する、光学ユニット。

【請求項2】

前記第１凸部は、一部球面形状を有し、
前記第１凹部の前記底面は、一部球面形状を有し、
前記第２凸部は、一部球面形状を有し、
前記第２凹部の前記底面は、一部球面形状を有する、請求項１に記載の光学ユニット。

【請求項3】

前記第１凹部の前記底面および前記第２凹部の前記底面は、同一円の一部を構成する、請求項１または２に記載の光学ユニット。

【請求項4】

前記光学素子は、プリズムを含む、請求項１から３のいずれかに記載の光学ユニット。

【請求項5】

前記第１揺動機構は、
前記ホルダおよび前記ケースの一方に設けられた第１磁石と、
前記第１磁石に対して、前記ホルダおよび前記ケースの他方に設けられた第１コイルと
を含み、
前記第２揺動機構は、
前記ホルダおよび前記ケースの一方に設けられた第２磁石と、
前記第２磁石に対して、前記ホルダおよび前記ケースの他方に設けられた第２コイルと
を含む、請求項１から４のいずれかに記載の光学ユニット。

【請求項6】

前記ホルダは、前記第１磁石および前記第２磁石を含み、
前記ケースは、前記第１コイルおよび前記第２コイルを含む、請求項５に記載の光学ユニット。

【請求項7】

前記ホルダは、
前記第１ケース対向面および前記第２ケース対向面に接続され、前記第３軸方向に平行に延びる法線を有する第１揺動機構取付面と、
前記第１ケース対向面および前記第２ケース対向面に接続され、前記第１軸方向に平行に延びる法線を有する第２揺動機構取付面と
をさらに有し、
前記第１揺動機構取付面には、前記第１揺動機構の前記第１磁石および前記第１コイルの一方が取り付けられ、
前記第２揺動機構取付面には、前記第２揺動機構の前記第２磁石および前記第２コイルの一方が取り付けられる、請求項５または６に記載の光学ユニット。

【請求項8】

前記ホルダは、前記第１ケース対向面と前記第２ケース対向面との間に位置し、前記第１揺動機構取付面および前記第２揺動機構取付面に対して斜めに配置された光学素子取付面をさらに有し、
前記光学素子は、前記ホルダの前記光学素子取付面に位置する、請求項７に記載の光学ユニット。

【請求項9】

前記ケースの内部に配置されたホール素子をさらに備える、請求項５から８のいずれかに記載の光学ユニット。

【請求項10】

前記ホール素子は、前記第１コイルおよび前記第２コイルの少なくとも一方の中心に配置される、請求項９に記載の光学ユニット。

【請求項11】

前記ケースの内部に配置された金属部材をさらに備え、
前記金属部材は、前記第１磁石および前記第２磁石の少なくとも一方と対向する、請求項５から１０のいずれかに記載の光学ユニット。

【請求項12】

前記金属部材は、前記第１コイルおよび前記第２コイルの少なくとも一方の中心に対して対称に配置される、請求項１１に記載の光学ユニット。

【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】

カメラによって静止画または動画を撮影する際に手振れに起因して像ブレが生じることがある。このため、像ブレを防いだ鮮明な撮影を可能にするための手振れ補正装置が実用化されている。手振れ補正装置は、カメラが手振れした場合に、手振れに応じてカメラモジュールの位置および姿勢を補正することによって手振れによる不具合を解消できる。

【0003】

また、カメラモジュールの小型化のために、種々のレンズ群およびプリズムを備えた屈曲式ズーム方式のカメラモジュールが知られており、屈曲式ズーム方式のカメラモジュールの手振れによる不具合を解消することも検討されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、モータおよびギアを用いてＸ軸部材およびＹ軸部材をそれぞれ回動させることにより、プリズムを回転させる防振機構が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１１８３３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の防振機構では、モータおよびギアによって２つの回転軸を回転させることによってプリズムを回転させており、簡易な構成で光軸のずれを抑制できなかった。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で光軸のずれを抑制可能な光学ユニットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の観点からの光学ユニットは、光学素子と、ホルダと、ケースと、第１揺動機構と、第２揺動機構とを備える。前記光学素子は、第１軸方向に光を反射する反射面を有する。前記ホルダは、前記光学素子を保持する。前記ケースは、前記ホルダを揺動可能に支持する。前記第１揺動機構は、前記第１軸方向に対して直交する第２軸方向を基準に前記ケースに対して前記ホルダを揺動する。前記第２揺動機構は、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対してそれぞれ直交する第３軸方向を基準に前記ケースに対して前記ホルダを揺動する。前記ホルダは、第１凸部と、第２凸部とを有する。前記第１凸部は、前記ケースと対向する第１ケース対向面に設けられ、前記ケースに向かって突出する。前記第２凸部は、前記ケースと対向する第２ケース対向面に設けられ、前記ケースに向かって突出する。前記ケースは、第１凹部と、第２凹部とを有する。前記第１凹部は、前記ホルダの前記第１ケース対向面と対向する第１ホルダ対向面に設けられ、前記第１凸部の少なくとも一部を収容する。前記第２凹部は、前記ホルダの前記第２ケース対向面と対向する第２ホルダ対向面に設けられ、前記第２凸部の少なくとも一部を収容する。前記第１凹部は、第１側面と、第２側面と、底面とを有する。前記第１側面は、前記第１凸部に対して前記第３軸方向一方側に位置する。前記第２側面は、前記第１凸部に対して前記第３軸方向他方側に位置する。前記底面は、前記第１凹部の前記第１側面と前記第１凹部の前記第２側面とを接続する。前記第２凹部は、第１側面と、第２側面と、底面とを有する。前記第１側面は、前記第２凸部に対して前記第３軸方向一方側に位置する。前記第２側面は、前記第２凸部に対して前記第３軸方向他方側に位置する。前記底面は、前記第２凹部の前記第１側面と前記第２凹部の前記第２側面とを接続する底面とを有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の光学ユニットは、簡易な構成で光軸のずれを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の光学ユニットを備えたスマートフォンの模式的な斜視図である。

【図2】（ａ）は、本実施形態の光学ユニットの模式的な斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態の光学ユニット、対応するレンズモジュールおよび撮像素子の模式的な斜視図である。

【図3】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の光学ユニットにおける光学素子、ホルダおよびケースの模式的な分解斜視図である。

【図4】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の光学ユニットにおけるケース、第１揺動機構および第２揺動機構の模式的な斜視図である。

【図5】（ａ）は、本実施形態の光学ユニットにおけるホルダの第１凸部およびケースの第１凹部の係合を説明するための模式図であり、（ｂ）は、本実施形態の光学ユニットにおけるホルダの第２凸部およびケースの第２凹部の係合を説明するための模式図である。

【図6】（ａ）は、図２（ａ）のＶＩａ－ＶＩａ線に沿った断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＶＩｂ－ＶＩｂ線に沿った断面図である。

【図7】（ａ）は、本実施形態の光学ユニットにおける第１揺動機構による揺動を説明するための模式図であり、（ｂ）は、本実施形態の光学ユニットにおける第２揺動機構による揺動を説明するための模式図である。

【図8】（ａ）～（ｃ）は、本実施形態の光学ユニットにおける第１揺動機構による揺動を説明するための模式図である。

【図9】（ａ）～（ｃ）は、本実施形態の光学ユニットにおける第２揺動機構による揺動を説明するための模式図である。

【図10】本実施形態の光学ユニットの模式的な斜視図である。

【図11】本実施形態の光学ユニットの模式的な斜視図である。

【図12】（ａ）は、本実施形態の光学ユニットを備えたスマートフォンの模式的な斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態の光学ユニットを備えた光学モジュールの模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明による光学ユニットの実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を記載することがある。

【0011】

＜光学ユニット１００の用途＞
光学ユニット１００は、入射した光を特定の方向に反射する。光学ユニット１００は、例えば、スマートフォンの光学部品として好適に用いられる。

【0012】

まず、図１を参照して、本実施形態の光学ユニット１００を備えたスマートフォン２００を説明する。図１は、本実施形態の光学ユニット１００を備えたスマートフォン２００の模式的な斜視図である。

【0013】

光学ユニット１００は、薄型に構成できる。これにより、スマートフォン２００におけるｚ軸方向に沿った長さ（厚さ）を薄く構成できる。なお、光学ユニット１００の用途は、スマートフォン２００に限定されず、カメラおよびビデオなど、特に限定なく様々な装置に使用できる。

【0014】

図１に示すように、スマートフォン２００は、光の入射するレンズ２０２を備える。スマートフォン２００では、光学ユニット１００は、レンズ２０２よりも内側に配置される。スマートフォン２００には、レンズ２０２を介して外部から入射方向に光Ｌが入射し、光学ユニット１００を通過した光に基づいて被写体像が撮像される。

【0015】

＜光学ユニット１００の全体構成＞
次に、図２を参照して、本実施形態の光学ユニット１００の構成を説明する。図２（ａ）は、本実施形態の光学ユニット１００の模式的な斜視図であり、図２（ｂ）は、本実施形態の光学ユニット１００および対応するレンズモジュール２１０および撮像素子２２０の模式的な斜視図である。

【0016】

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、光学ユニット１００は、ｚ軸方向に沿って入射する入射光Ｌａをｘ軸方向に反射光Ｌｂとして反射する。なお、本明細書において、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向をそれぞれ第１軸方向、第２軸方向、第３軸方向と記載することがある。

【0017】

光学ユニット１００は、光学素子１１０と、ホルダ１２０と、ケース１３０と、第１揺動機構１４０と、第２揺動機構１５０とを備える。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）に示されるように、第２揺動機構１５０は、光学素子１１０の－ｘ方向側に位置するが、第１揺動機構１４０は、光学ユニット１００の外部から視認できない。第１揺動機構１４０は、光学素子１１０およびホルダ１２０に対して－ｚ方向側に位置する。

【0018】

光学素子１１０は、ｘ軸方向に光を反射する反射面１１０ｒを有する。反射面１１０ｒは、ｘｙ平面およびｙｚ平面のそれぞれに対して斜めに配置される。反射面１１０ｒは、－ｚ軸方向に沿って入射する入射光Ｌａを反射光Ｌｂとして＋ｘ軸方向に反射する。

【0019】

例えば、光学素子１１０は、プリズムを含む。プリズムは、空気よりも屈折率の高い略単一の透明材料から形成される。光学素子１１０がプリズムを含むことにより、光学ユニット１００内を通過する光経路の長さを短縮できる。

【0020】

ホルダ１２０は、光学素子１１０を保持する。ホルダ１２０は、光学素子１１０のｙ軸方向に沿って両側に位置する面、および、－ｚ軸方向側に位置する面から光学素子１１０を保持する。典型的には、ホルダ１２０は、樹脂から形成される。

【0021】

ケース１３０は、ホルダ１２０を揺動可能に支持する。ケース１３０は、ｙ軸方向の両側端部からホルダ１２０を支持する。ホルダ１２０は、ケース１３０に対して揺動する。ホルダ１２０は、ケース１３０に対してｙ軸を基準として揺動する。ｙ軸は、ピッチング軸とも呼ばれる。また、ホルダ１２０は、ケース１３０に対してｚ軸を基準として揺動する。ｚ軸は、ヨーイング軸とも呼ばれる。一方、光学ユニット１００では、ケース１３０に対してｘ軸を基準としたホルダ１２０の揺動は抑制される。典型的には、ケース１３０は、樹脂または金属から形成される。

【0022】

第１揺動機構１４０は、ホルダ１２０の－ｚ方向側に位置する。第１揺動機構１４０は、ｙ軸方向を基準にケース１３０に対してホルダ１２０を揺動する。

【0023】

また、第２揺動機構１５０は、ホルダ１２０の－ｘ方向側に位置する。第２揺動機構１５０は、ｚ軸方向を基準にケース１３０に対してホルダ１２０を揺動する。

【0024】

図２（ｂ）に示すように、光学ユニット１００は、ｚ軸方向に沿って入射する入射光Ｌａをｘ軸方向に反射光Ｌｂとして反射する。その後、反射光Ｌｂは、スマートフォン２００のレンズモジュール２１０を介して撮像素子２２０にて受光される。レンズモジュール２１０は、用途に応じた種々のレンズを含んでもよい。

【0025】

本実施形態の光学ユニット１００において、ホルダ１２０は、ケース１３０に対して揺動可能に支持される。ホルダ１２０は、ケース１３０に対してｙ軸およびｚ軸を基準として揺動可能であるが、ｘ軸を基準とした揺動は抑制される。

【0026】

次に、図３を参照して、本実施形態の光学ユニット１００の構成を説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）は、本実施形態の光学ユニット１００における光学素子１１０、ホルダ１２０およびケース１３０の分解斜視図である。

【0027】

図３（ａ）から理解されるように、光学素子１１０は、ホルダ１２０に装着される。また、ホルダ１２０は、光学素子１１０とともにケース１３０に装着される。

【0028】

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、光学素子１１０は、略三角柱形状である。光学素子１１０は、面１１０ａ、面１１０ｂ、面１１０ｃ、面１１０ｄおよび面１１０ｅを有する。面１１０ａの法線は、ｚ軸方向に平行であり、＋ｚ方向を向く。

【0029】

面１１０ｂは、面１１０ａと接続し、面１１０ａに対して直交する。面１１０ｂの法線は、ｙ軸方向に平行であり、＋ｙ方向を向く。面１１０ｃは、面１１０ａと接続し、面１１０ａに対して直交する。面１１０ｃの法線は、ｙ軸方向に平行であり、－ｙ方向を向く。

【0030】

面１１０ｄは、面１１０ａ、面１１０ｂおよび面１１０ｃと接続する。面１１０ｄは、ｘｙ平面に対して斜めに交差する。ここでは、面１１０ｄが、図２の反射面１１０ｒとなる。面１１０ｅは、面１１０ａ、面１１０ｂ、面１１０ｃおよび面１１０ｄと接続し、面１１０ａ、面１１０ｂ、面１１０ｃに対して直交する。面１１０ｅの法線は、ｘ軸方向に平行であり、＋ｘ方向を向く。

【0031】

ホルダ１２０は、中央部分の一部が除去された略直方体形状である。ホルダ１２０は、面１２０ａ、面１２０ｂ、面１２０ｃ、面１２０ｄ、面１２０ｅ、面１２０ｆ、面１２０ｇ、面１２０ｈおよび面１２０ｉを有する。

【0032】

面１２０ａは、ｘｙ平面に対して斜めに交差する。面１２０ａのｙ方向の長さは、光学素子１１０のｙ方向の長さとほぼ等しいが、面１２０ａのｙ方向の長さは、光学素子１１０のｙ方向の長さよりもわずかに大きい。

【0033】

面１２０ｂは、面１２０ａと接続し、面１２０ａに対して直交する。面１２０ｂの法線は、ｙ軸方向に平行であり、－ｙ方向を向く。面１２０ｃは、面１２０ｂに対向する。面１２０ｃは、面１２０ａと接続し、面１２０ａに対して直交する。面１２０ｃの法線は、ｙ軸方向に平行であり、＋ｙ方向を向く。

【0034】

光学素子１１０は、ホルダ１２０の面１２０ａ、面１２０ｂおよび面１２０ｃに装着される。面１２０ａ、面１２０ｂおよび面１２０ｃは、ホルダ１２０の内周面を構成する。また、ホルダ１２０の面１２０ａには光学素子１１０が取り付けられる。本明細書において、ホルダ１２０の面１２０ａを光学素子取付面と記載することがある。

【0035】

面１２０ｄの法線は、ｚ軸方向に平行であり、＋ｚ方向を向く。面１２０ｄは、面１２０ａによって面１２０ｄ１および面１２０ｄ２に分かれる。面１２０ｄ１は、面１２０ａに対して＋ｙ方向側に位置し、面１２０ｄ２は、面１２０ａに対して－ｙ方向側に位置する。

【0036】

面１２０ｅは、面１２０ｄ１に接続し、面１２０ｄ１に対して直交する。面１２０ｅの法線は、ｙ軸方向に平行であり、＋ｙ方向を向く。ホルダ１２０がケース１３０に装着されると、ホルダ１２０の面１２０ｅは、ケース１３０と対向する。本明細書において、ホルダ１２０の面１２０ｅを第１ケース対向面と記載することがある。

【0037】

面１２０ｆは、面１２０ｄ２に接続し、面１２０ｄ２に対して直交する。面１２０ｆの法線は、ｙ軸方向に平行であり、－ｙ方向を向く。ホルダ１２０がケース１３０に装着されると、ホルダ１２０の面１２０ｆは、ケース１３０と対向する。本明細書において、ホルダ１２０の面１２０ｆを第２ケース対向面と記載することがある。

【0038】

面１２０ｇは、面１２０ａ、面１２０ｄ１、面１２０ｄ２、面１２０ｅおよび面１２０ｆに接続し、面１２０ｄ１、面１２０ｄ２、面１２０ｅおよび面１２０ｆに対して直交する。面１２０ｇの法線は、ｘ軸方向に平行であり、－ｘ方向を向く。面１２０ｈは、面１２０ｅ、面１２０ｆおよび面１２０ｇに接続し、面１２０ｅ、面１２０ｆおよび面１２０ｇに対して直交する。面１２０ｈの法線は、ｚ軸方向に平行であり、－ｚ方向を向く。

【0039】

面１２０ｉの法線は、ｘ軸方向に平行であり、＋ｘ方向を向く。面１２０ｉは、面１２０ｄ、面１２０ｅ、面１２０ｆおよび面１２０ｈに接続し、面１２０ｄ、面１２０ｅ、面１２０ｆおよび面１２０ｈに対して直交する。面１２０ｉは、面１２０ａによって面１２０ｉ１および面１２０ｉ２に分かれる。面１２０ｉ１は、面１２０ａに対して＋ｙ方向側に位置し、面１２０ｉ２は、面１２０ａに対して－ｙ方向側に位置する。

【0040】

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、ホルダ１２０は、取付部１２１と、第１端部１２２ａと、第２端部１２２ｂと、第１凸部１２５と、第２凸部１２６とを有する。取付部１２１には、光学素子１１０が取り付けられる。第１端部１２２ａは、取付部１２１に対して＋ｙ方向側に位置する。第２端部１２２ｂは、取付部１２１に対して－ｙ方向側に位置する。取付部１２１は、第１端部１２２ａと、第２端部１２２ｂとの間に位置する。

【0041】

面１２０ｅは、第１端部１２２ａの＋ｙ方向側の外面である。上述したように、面１２０ｅは、ケース１３０と対向する第１ケース対向面となる。第１凸部１２５は、ケース１３０と対向する第１ケース対向面（面１２０ｅ）に設けられる。ここでは、第１凸部１２５は、第１ケース対向面（面１２０ｅ）の中心に位置する。ホルダ１２０がケース１３０に装着された場合、第１凸部１２５は、ケース１３０に向かって突出する。

【0042】

面１２０ｆは、第２端部１２２ｂの－ｙ方向側の外面である。上述したように、面１２０ｆは、ケース１３０と対向する第２ケース対向面となる。第２凸部１２６は、ケース１３０と対向する第２ケース対向面（面１２０ｆ）に設けられる。ここでは、第２凸部１２６は、第２ケース対向面（面１２０ｆ）の中心に位置する。ホルダ１２０がケース１３０に装着された場合、第２凸部１２６は、ケース１３０に向かって突出する。

【0043】

ケース１３０は、隣接する２つの面からより小さい略直方体形状を部分的に除去した略直方体形状である。ケース１３０は、内周面１３２と、外周面１３４とを有する。内周面１３２は、面１３２ａ、面１３２ｂ、面１３２ｃおよび面１３２ｄを有する。面１３２ａの法線は、ｘ軸方向に平行であり、＋ｘ方向を向く。

【0044】

面１３２ｂは、面１３２ａに接続し、面１３２ａに対して直交する。面１３２ｂの法線は、ｙ軸方向に平行であり、－ｙ方向を向く。面１３２ｃは、面１３２ａに接続し、面１３２ａに対して直交する。面１３２ｃの法線は、ｙ軸方向に平行であり、＋ｙ方向を向く。

【0045】

面１３２ｄは、面１３２ａ、面１３２ｂおよび面１３２ｃに接続し、面１３２ａ、面１３２ｂおよび面１３２ｃに対して直交する。面１３２ｄの法線は、ｚ軸方向に平行であり、＋ｙ方向を向く。

【0046】

ケース１３０の内周面１３２には、ホルダ１２０が装着される。ケース１３０の内周面１３２にホルダ１２０が装着された場合、ホルダ１２０の面１２０ｇ、面１２０ｅ、面１２０ｆおよび面１２０ｈが、ケース１３０の面１３２ａ、面１３２ｂ、面１３２ｃおよび面１３２ｄにそれぞれ対向する。

【0047】

上述したように、本明細書において、ホルダ１２０の面１２０ｅを第１ケース対向面と記載し、ホルダ１２０の面１２０ｆを第２ケース対向面と記載することがある。なお、本明細書において、ケース１３０のうち、ホルダ１２０の面１２０ｅと対応する面１３２ｂを第１ホルダ対向面と記載することがあり、ホルダ１２０の面１２０ｆと対応する面１３２ｃを第２ホルダ対向面と記載することがある。

【0048】

外周面１３４は、面１３４ａ、面１３４ｂ、面１３４ｃ、面１３４ｄ、面１３４ｅおよび面１３４ｆを有する。面１３４ａの法線は、ｚ軸方向に平行であり、＋ｚ方向を向く。面１３４ａは、面１３２ａ、面１３２ｂおよび面１３２ｃのそれぞれと接続し、面１３２ａ、面１３２ｂおよび面１３２ｃに対して直交する。

【0049】

面１３４ｂは、面１３４ａに接続し、面１３４ａに対して直交する。面１３４ｂの法線は、ｙ軸方向に平行であり、＋ｙ方向を向く。面１３４ｃは、面１３４ａに接続し、面１３４ａに対して直交する。面１３４ｃの法線は、ｙ軸方向に平行であり、－ｙ方向を向く。

【0050】

面１３４ｄは、面１３４ａ、面１３４ｂおよび面１３４ｃに接続し、面１３４ａ、面１３４ｂおよび面１３４ｃに対して直交する。面１３４ｄの法線は、ｘ軸方向に平行であり、－ｘ方向を向く。面１３４ｅは、面１３４ｂ、面１３４ｃおよび面１３４ｄに接続し、面１３４ｂ、面１３４ｃおよび面１３４ｄに対して直交する。面１３４ｅの法線は、ｚ軸方向に平行であり、－ｚ方向を向く。

【0051】

面１３４ｆは、面１３４ｂ、面１３４ｃおよび面１３４ｅに接続し、面１３４ｂ、面１３４ｃおよび面１３４ｅに対して直交する。また、面１３４ｆは、面１３２ａ、面１３２ｂおよび面１３２ｃのそれぞれと接続し、面１３２ａ、面１３２ｂおよび面１３２ｃに対して直交する。面１３４ｆの法線は、ｘ軸方向に平行であり、＋ｘ方向を向く。

【0052】

ケース１３０は、第１凹部１３５を有する。第１凹部１３５は、ホルダ１２０の第１ケース対向面（１２０ｅ）と対向する第１ホルダ対向面（１３２ｂ）に設けられる。第１凹部１３５は、第１凸部１２５の少なくとも一部を収容する。ここでは、第１凹部１３５は、ｘ軸方向に延びる。第１凹部１３５のｘ軸方向の長さは、第１凸部１２５のｘ軸方向の長さよりも大きい。

【0053】

ケース１３０は、第２凹部１３６を有する。第２凹部１３６は、ホルダ１２０の第２ケース対向面（１２０ｆ）と対向する第２ホルダ対向面（１３２ｃ）に設けられる。第２凹部１３６は、第２凸部１２６の少なくとも一部を収容する。ここでは、第２凹部１３６は、ｘ軸方向に延びる。第２凹部１３６のｘ軸方向の長さは、第２凸部１２６のｘ軸方向の長さよりも大きい。

【0054】

本実施形態の光学ユニット１００によれば、ホルダ１２０がケース１３０に装着される場合、第１凸部１２５は、第１端部１２２ａからケース１３０に向かって突出する。また、第１凸部１２５の設けられた第１ケース対向面（面１２０ｅ）は、第１凹部１３５の設けられた第１ホルダ対向面（面１３２ｂ）と対向し、第１凹部１３５は、第１凸部１２５の少なくとも一部を収容する。このため、第１凸部１２５は、収容された第１凹部１３５内で移動可能である。

【0055】

同様に、第２凸部１２６は、第２端部１２２ｂからケース１３０に向かって突出する。また、第２凸部１２６の設けられた第２ケース対向面（面１２０ｆ）は、第２凹部１３６の設けられた第２ホルダ対向面（面１３２ｃ）と対向し、第２凹部１３６は、第２凸部１２６の少なくとも一部を収容する。このため、第２凸部１２６は、収容された第２凹部１３６内で移動可能である。

【0056】

次に、図３および図４を参照して、本実施形態の光学ユニット１００におけるホルダ１２０、第１揺動機構１４０および第２揺動機構１５０を説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）は、本実施形態の光学ユニット１００におけるホルダ１２０、第１揺動機構１４０および第２揺動機構１５０の模式的な斜視図である。なお、図４（ａ）および図４（ｂ）では、第１コイル１４４および第２コイル１５４を除き、ケース１３０を省略して示している。

【0057】

第１揺動機構１４０は、第１磁石１４２と、第１コイル１４４とを含む。第１磁石１４２は、ホルダ１２０およびケース１３０の一方に設けられ、第１コイル１４４は、第１磁石１４２に対して、ホルダ１２０およびケース１３０の他方に設けられる。詳細には、第１磁石１４２および第１コイル１４４の一方は、ホルダ１２０の面１２０ｈに設けられ、第１磁石１４２および第１コイル１４４の他方は、ケース１３０の面１３２ｄ上または面１３２ｄに対向するケース１３０内部に配置される。本明細書において、ホルダ１２０の面１２０ｈを第１揺動機構取付面と記載することがある。

【0058】

ここでは、第１磁石１４２は、ホルダ１２０に取り付けられる。詳細には、第１磁石１４２は、ホルダ１２０の面１２０ｈに取り付けられる。第１磁石１４２は、Ｎ極１４２ｎと、Ｓ極１４２ｓとを有する。Ｎ極１４２ｎおよびＳ極１４２ｓは、それぞれｙ方向に延びており、ｘ方向に並んで配列される。

【0059】

第１コイル１４４はケース１３０に設けられる。第１コイル１４４に流れる電流の向きを切り換えることにより、第１磁石１４２はｘ軸方向に沿った力を受ける。

【0060】

第２揺動機構１５０は、第２磁石１５２と、第２コイル１５４とを含む。第２磁石１５２は、ホルダ１２０およびケース１３０の一方に設けられ、第２コイル１５４は、第２磁石１５２に対して、ホルダ１２０およびケース１３０の他方に設けられる。詳細には、第２磁石１５２および第２コイル１５４の一方は、ホルダ１２０の面１２０ｇに設けられ、第２磁石１５２および第２コイル１５４の他方は、ケース１３０の面１３２ａ上または面１３２ａに対向するケース１３０内部に配置される。本明細書において、ホルダ１２０の面１２０ｇを第２揺動機構取付面と記載することがある。

【0061】

ここでは、第２磁石１５２は、ホルダ１２０に取り付けられる。詳細には、第２磁石１５２は、ホルダ１２０の面１２０ｇに取り付けられる。第２磁石１５２は、Ｎ極１５２ｎと、Ｓ極１５２ｓとを有する。Ｎ極１５２ｎおよびＳ極１５２ｓは、それぞれｚ方向に延びており、ｙ方向に並んで配列される。

【0062】

第２コイル１５４はケース１３０に設けられる。第２コイル１５４に流れる電流の向きを切り換えることにより、第２磁石１５２はｙ軸方向に沿った力を受ける。

【0063】

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ホルダ１２０が第１磁石１４２および第２磁石１５２を含み、ケース１３０が第１コイル１４４および第２コイル１５４を含むことが好ましい。これにより、ケース１３０の第１コイル１４４および／または第２コイル１５４に電流を流すことにより、ケース１３０を基準としたホルダ１２０の揺動を簡便に制御できる。

【0064】

上述したように、第１揺動機構取付面（面１２０ｈ）は、第１ケース対向面（面１２０ｅ）および第２ケース対向面（面１２０ｆ）に接続される。また、第１揺動機構取付面（面１２０ｈ）は、ｚ軸方向に平行な法線を有する。また、第２揺動機構取付面（面１２０ｇ）は、第１ケース対向面（面１２０ｅ）および第２ケース対向面（面１２０ｆ）に接続される。第２揺動機構取付面（面１２０ｇ）は、ｘ軸方向に平行な法線を有する。

【0065】

第１揺動機構取付面（面１２０ｈ）には、第１揺動機構１４０の第１磁石１４２および第１コイル１４４の一方が取り付けられる。同様に、第２揺動機構取付面（面１２０ｇ）には、第２揺動機構１５０の第２磁石１５２および第２コイル１５４の一方が取り付けられる。第１揺動機構１４０および第２揺動機構１５０は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に平行な法線を有する取付面（面１２０ｈ、１２０ｇ）に取り付けられるため、ケース１３０に対してホルダ１２０を効率的に揺動できる。

【0066】

また、上述したように、光学素子１１０は、ホルダ１２０の光学素子取付面（面１２０ａ）に位置する。光学素子取付面（面１２０ａ）は、第１ケース対向面（面１２０ｅ）と第２ケース対向面（面１２０ｆ）との間に位置する。また、光学素子取付面（面１２０ａ）は、第１揺動機構取付面（面１２０ｈ）および第２揺動機構取付面（面１２０ｇ）に対して斜めに配置される。このため、光学素子取付面（面１２０ａ）に取り付けられる光学素子１１０によって反射光の光軸がずれることを効果的に抑制できる。

【0067】

上述したように、ホルダ１２０の第１凸部１２５は、ケース１３０の第１凹部１３５に収容され、ホルダ１２０の第２凸部１２６は、ケース１３０の第２凹部１３６に収容される。

【0068】

ここで、図５を参照して、本実施形態の光学ユニット１００におけるホルダ１２０の凸部およびケース１３０の凹部の係合を説明する。まず、光学ユニット１００におけるホルダ１２０の第１凸部１２５およびケース１３０の第１凹部１３５の係合を説明する。図５（ａ）は、本実施形態の光学ユニット１００におけるホルダ１２０の第１凸部１２５およびケース１３０の第１凹部１３５の係合を説明するための模式図である。

【0069】

図５（ａ）に示すように、第１凸部１２５は、ホルダ１２０の面１２０ｅから突出する。第１凸部１２５は、一部球面形状を有する。ここでは、第１凸部１２５は、半球形状である。ただし、第１凸部１２５は半球形状でなくてもよい。第１凸部１２５は曲面形状を有することが好ましい。一例では、第１凸部１２５は、矩形状の平面の周囲にＲ面が設けられた形状であってもよい。

【0070】

上述したように、第１凹部１３５は、第１凸部１２５の少なくとも一部を収容する。第１凹部１３５は、第１側面１３５ａと、第２側面１３５ｂと、底面１３５ｃとを有する。第１側面１３５ａは、第１凸部１２５に対してｚ軸方向一方側に位置する。第２側面１３５ｂは、第１凸部１２５に対してｚ軸方向他方側に位置する。底面１３５ｃは、第１凹部１３５の第１側面１３５ａと第１凹部１３５の第２側面１３５ｂとを接続する。

【0071】

ここでは、第１側面１３５ａは、ｘ軸方向と平行に延びる。また、第２側面１３５ｂは、ｘ軸方向と平行に延びる。第１側面１３５ａおよび第２側面１３５ｂは互いに平行である。

【0072】

また、第１側面１３５ａと底面１３５ｃとの境界は円弧状であり、第２側面１３５ｂと底面１３５ｃとの境界も円弧状である。このため、底面１３５ｃの深さ（面１３２ｂに対する底面１３５ｃまでの距離）は、ｘ方向の位置に応じて変化する。第１側面１３５ａのうちのｘ方向中央において底面１３５ｃは最も深い。

【0073】

底面１３５ｃは、一部球面形状を有することが好ましい。ここでは、底面１３５ｃは、ｚ軸方向から正面視した場合に曲面形状を有する。底面１３５ｃの曲面は、一定の曲率半径で規定されてもよい。底面１３５ｃの曲面は、第１凸部１２５の形状と整合する。

【0074】

次に、光学ユニット１００におけるホルダ１２０の第２凸部１２６およびケース１３０の第２凹部１３６の係合を説明する。図５（ｂ）は、本実施形態の光学ユニット１００におけるホルダ１２０の第２凸部１２６およびケース１３０の第２凹部１３６の係合を説明するための模式図である。

【0075】

図５（ｂ）に示すように、第２凸部１２６は、ホルダ１２０の面１２０ｆから突出する。第２凸部１２６は、一部球面形状を有する。ここでは、第２凸部１２６は、半球形状である。ここでは、第２凸部１２６は、半球形状である。ただし、第２凸部１２６は半球形状でなくてもよい。第２凸部１２６は曲面形状を有することが好ましい。一例では、第２凸部１２６は、矩形状の平面の周囲にＲ面が設けられた形状であってもよい。

【0076】

上述したように、第２凹部１３６は、第２凸部１２６の少なくとも一部を収容する。第２凹部１３６は、第１側面１３６ａと、第２側面１３６ｂと、底面１３６ｃとを有する。第１側面１３６ａは、第２凸部１２６に対してｚ軸方向一方側に位置する。第２側面１３６ｂは、第２凸部１２６に対してｚ軸方向他方側に位置する。底面１３６ｃは、第２凹部１３６の第１側面１３６ａと第２凹部１３６の第２側面１３６ｂとを接続する。

【0077】

ここでは、第１側面１３６ａは、ｘ軸方向と平行に延びる。また、第２側面１３６ｂは、ｘ軸方向と平行に延びる。第１側面１３６ａおよび第２側面１３６ｂは互いに平行である。

【0078】

また、第１側面１３６ａと底面１３６ｃとの境界は円弧状であり、第２側面１３６ｂと底面１３６ｃとの境界も円弧状である。このため、底面１３６ｃの深さ（面１３２ｃに対する底面１３６ｃまでの距離）は、ｘ方向の位置に応じて変化する。第１側面１３６ａのうちのｘ方向中央において底面１３６ｃは最も深い。

【0079】

底面１３６ｃは、一部球面形状を有することが好ましい。ここでは、底面１３６ｃは、ｚ軸方向から正面視した場合に曲面形状を有する。底面１３６ｃの曲面は、一定の曲率半径で規定されてもよい。底面１３６ｃの曲面は、第２凸部１２６の形状と整合する。

【0080】

図５から理解されるように、第１凹部１３５は第１凸部１２５を支持する。このとき、第１凸部１２５は、第１凹部１３５に対してｙ軸方向およびｚ軸方向を基準として揺動可能であるが、ｘ軸方向を基準とした揺動は抑制される。同様に、第２凹部１３６は第２凸部１２６を支持する。このとき、第２凸部１２６は、第２凹部１３６に対してｙ軸方向およびｚ軸方向を基準として揺動可能であるが、ｘ軸方向を基準とした揺動は抑制される。

【0081】

本実施形態によれば、光学ユニット１００は、互いに直交する３つの軸方向のうちの２つの軸方向（例えば、ｙ軸方向およびｚ軸方向）を基準として揺動可能であるとともに、残り１つの軸方向（例えば、ｘ軸方向）を基準とした揺動を規制する。これにより、簡易な構成で反射光の光軸のずれを抑制できる。

【0082】

さらに、上述したように、第１凸部１２５は一部球面形状を有し、第１凸部１２５を収容する第１凹部１３５の底面１３５ｃは一部球面形状を有する。同様に、第２凸部１２６は一部球面形状を有し、第２凸部１２６を収容する第２凹部１３６の底面１３５ｃは一部球面形状を有する。このため、光学ユニット１００は、ｙ軸方向およびｚ軸方向を基準として滑らかに揺動可能である。

【0083】

次に、図６を参照して、本実施形態の光学ユニット１００におけるホルダ１２０の凸部およびケース１３０の凹部の係合した構成を説明する。まず、図６（ａ）を参照して、本実施形態の光学ユニット１００におけるホルダ１２０の第１凸部１２５および第２凸部１２６がケース１３０の第１凹部１３５および第２凹部１３６とそれぞれ係合した構成を説明する。図６（ａ）は、図２（ａ）のＶＩａ－ＶＩａ線に沿った断面図であり、図６（ｂ）は、図２（ａ）のＶＩｂ－ＶＩｂ線に沿った断面図である。

【0084】

図６（ａ）に示すように、第１凸部１２５は第１凹部１３５に収容され、第２凸部１２６は第２凹部１３６に収容される。

【0085】

第１凹部１３５のｚ軸方向に沿った幅Ｗｚ１は、第１凸部１２５のｚ軸方向に沿った長さＬｚ１とほぼ等しいか、若干大きい。第１凹部１３５は、幅Ｗｚ１のままｘ軸方向に延びる。

【0086】

同様に、第２凹部１３６のｚ軸方向に沿った幅Ｗｚ２は、第２凸部１２６のｚ軸方向に沿った長さＬｚ２とほぼ等しいか、若干大きい。第２凹部１３６は、幅Ｗｚ２のままｘ軸方向に延びる。

【0087】

ここでは、第２凹部１３６の幅Ｗｚ２は、第１凹部１３５の幅Ｗｚ１とほぼ等しい。また、ケース１３０の面１３２ｃにおける第２凹部１３６の位置は、ケース１３０の面１３２ｂにおける第１凹部１３５の位置とほぼ等しい。

【0088】

第１凸部１２５および第２凸部１２６は、ｙ軸方向を基準として回転可能である。ここでは、第１凸部１２５および第２凸部１２６は、いずれも半球形状であるため、第１凸部１２５および第２凸部１２６とともに、ホルダ１２０はｙ軸方向を基準として滑らかに回転できる。

【0089】

一方で、第１凹部１３５の幅Ｗｚ１は、第１凸部１２５の長さＬｚ１とほぼ等しいか、若干大きい。また、第２凹部１３６の幅Ｗｚ２は、第２凸部１２６の長さＬｚ２とほぼ等しいか、若干大きい。このため、ホルダ１２０はｘ軸方向を基準として揺動できない。仮に、ホルダ１２０がｘ軸方向を基準とした時計回りに回転する力を受けたとしても、第１凸部１２５が第１凹部１３５の第２側面１３５ｂと接触し、第２凸部１２６が第２凹部１３６の第１側面１３６ａと接触するため、ホルダ１２０は時計回りに回転できない。同様に、ホルダ１２０がｘ軸方向を基準とした反時計回りに回転する力を受けたとしても、第１凸部１２５が第１凹部１３５の第１側面１３５ａと接触し、第２凸部１２６が第２凹部１３６の第２側面１３５ｂと接触するため、ホルダ１２０は反時計回りに回転できない。

【0090】

また、図６（ｂ）に示すように、第１凸部１２５は第１凹部１３５に収容され、第２凸部１２６は第２凹部１３６に収容される。

【0091】

第１凹部１３５の底面１３５ｃは円弧状である。底面１３５ｃの曲率半径φＲｃ１は、第１凸部１２５の端部と第２凸部１２６の端部とを結ぶ直線Ｄの長さＬｍを直径とし、直線Ｄの中点を中心とした場合の半径Ｒ（長さＬｍ／２）とほぼ等しいか、または、半径Ｒよりも若干大きい。ここで、直線Ｄの長さＬｍは、ホルダ１２０のｙ方向に沿った長さと、第１凸部１２５の長さＬｙ１と、第２凸部１２６の長さＬｙ２との和に等しい。なお、第１凸部１２５が半球面状である場合、長さＬｙ１は、長さＬｚ１の半分とほぼ等しい。

【0092】

同様に、第２凹部１３６の底面１３６ｃは円弧状である。底面１３６ｃの曲率半径φＲｃ２は、直線Ｄの長さＬｍを直径とし、直線Ｄの中点を中心とした場合の半径Ｒ（長さＬｍ／２）とほぼ等しいか、または、半径Ｒよりも若干大きい。

【0093】

ここでは、曲率半径φＲｃ１および曲率半径φＲｃ２は、それぞれ第１凸部１２５の端部と第２凸部１２６の端部とを結ぶ直線Ｄに基づく半径Ｒとほぼ等しいか、若干大きい。したがって、第１凹部１３５の底面１３５ｃおよび第２凹部１３６の底面１３６ｃは、同一円Ｃｍの一部を構成する。このため、第１凸部１２５および第２凸部１２６とともに、ホルダ１２０はｚ軸方向を基準として滑らかに回転できる。

【0094】

次に、図７を参照して、本実施形態の光学ユニット１００における揺動を説明する。図７（ａ）は、本実施形態の光学ユニット１００における第１揺動機構１４０による揺動を説明するための模式図であり、図７（ｂ）は、本実施形態の光学ユニット１００における第２揺動機構１５０による揺動を説明するための模式図である。

【0095】

図７（ａ）に示すように、第１揺動機構１４０は、第１磁石１４２と、第１コイル１４４とを含む。第１磁石１４２は、ホルダ１２０に設けられ、第１コイル１４４は、ケース１３０に設けられる。また、第２揺動機構１５０は、第２磁石１５２と、第２コイル１５４とを含む。第２磁石１５２は、ホルダ１２０に設けられ、第２コイル１５４は、ケース１３０設けられる。

【0096】

第１コイル１４４に流れる電流の向きを切り換えることにより、第１磁石１４２はｘ軸方向に沿った力を受ける。この場合、第１磁石１４２は、ｘ軸方向に沿って移動することになる。このため、第１磁石１４２の取り付けられたホルダ１２０は、ケース１３０に対して、ｙ軸方向を基準として揺動（ピッチング）する。

【0097】

図７（ｂ）に示すように、第２コイル１５４に流れる電流の向きを切り換えることにより、第２磁石１５２はｙ軸方向に沿った力を受ける。この場合、第２磁石１５２は、ｙ軸方向に沿って移動することになる。このため、第２磁石１５２の取り付けられたホルダ１２０は、ケース１３０に対して、ｚ軸方向を基準として揺動（ヨーイング）する。

【0098】

次に、図８を参照して、本実施形態の光学ユニット１００における第１揺動機構１４０による揺動を説明する。図８（ａ）～図８（ｃ）は、本実施形態の光学ユニット１００における第１揺動機構１４０によって揺動を説明するための模式図である。図８（ａ）は、光学ユニット１００におけるホルダ１２０が基準位置に位置しており、図８（ｂ）および図８（ｃ）は、ホルダ１２０が基準位置に対していずれかの方向に揺動する。

【0099】

図８（ａ）に示すように、ホルダ１２０がケース１３０に対して基準位置である場合、光学素子１１０の面１１０ｅの法線はｘ軸方向を向いており、反射光Ｌｂはｘ軸方向に沿って進行する。

【0100】

図８（ｂ）に示すように、ケース１３０に対して＋ｙ軸方向を基準として時計回りの揺れが生じた場合、ホルダ１２０は、ケース１３０に対して＋ｙ軸方向を基準として反時計回りに揺動できる。また、図８（ｃ）に示すように、ケース１３０に対して＋ｙ軸方向を基準として反時計回りの揺れが生じた場合、ホルダ１２０は、ケース１３０に対して＋ｙ軸方向を基準として時計回りに揺動できる。

【0101】

次に、図９を参照して、本実施形態の光学ユニット１００における第２揺動機構１５０による揺動を説明する。図９（ａ）～図９（ｃ）は、本実施形態の光学ユニット１００における第２揺動機構１５０によって揺動を説明するための模式図である。図９（ａ）は、光学ユニット１００におけるホルダ１２０が基準位置に位置しており、図９（ｂ）および図９（ｃ）は、ホルダ１２０が基準位置に対していずれかの方向に揺動している。

【0102】

図９（ａ）に示すように、ホルダ１２０がケース１３０に対して基準位置である場合、光学素子１１０の面１１０ｅの法線はｘ軸方向を向いており、反射光Ｌｂはｘ軸方向に沿って進行する。

【0103】

図９（ｂ）に示すように、ケース１３０に対して－ｚ軸方向を基準として反時計回りの揺れが生じた場合、ホルダ１２０は、ケース１３０に対して－ｚ軸方向を基準として時計回りに揺動できる。また、図９（ｃ）に示すように、ケース１３０に対して－ｚ軸方向を基準として時計回りの揺れが生じた場合、ホルダ１２０は、ケース１３０に対して－ｚ軸方向を基準として反時計回りに揺動できる。

【0104】

なお、ケース１３０を樹脂で形成する場合、典型的には、樹脂は一体成型で形成される。この場合、ケース１３０は、１部品から構成されてもよい。ただし、ケース１３０は、複数の部品から構成されてもよい。例えば、ケース１３０が複数の部品から構成される場合、ケース１３０の部品は、ホルダ１２０が装着された後で組み立てられてもよい。

【0105】

なお、図２～図９に示した光学ユニット１００では、第１凸部１２５および第２凸部１２６はそれぞれ半球形状であったが、本実施形態はこれに限定されない。第１凸部１２５および第２凸部１２６は、円柱形状の基台部を有し、基台部の先端が半球形状であってもよい。

【0106】

また、図２～図９を参照して説明した光学ユニット１００では、ホルダ１２０は、ケース１３０に対して揺動可能に支持されるため、ケース１３０に対するホルダ１２０の基準位置が一定に規定されないことがある。しかしながら、ケース１３０に対するホルダ１２０の基準位置は一定に規定されることが好ましい。

【0107】

次に、図１０を参照して本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図１０は、本実施形態の光学ユニット１００の模式的な斜視図である。図１０の光学ユニット１００は、ケース１３０がケース本体１３０ａと金属部材１３８ａとを有し、ケース１３０にレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）ＦＰが挿入されている点を除いて、図２に示した光学ユニット１００と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する記載を省略する。なお、ここでは、図面が過度に複雑になることを避けるために、ケース１３０の外縁を２点鎖線で示している。

【0108】

図１０に示すように、光学ユニット１００において、ケース１３０は、ケース本体１３０ａおよび金属部材１３８ａを有する。金属部材１３８ａは、第１磁石１４２に対向する。

【0109】

ここでは、金属部材１３８ａはケース本体１３０ａの内部に配置される。また、金属部材１３８ａは、ケース本体１３０ａの内部に位置する第１コイル１４４の近傍に配置される。金属部材１３８ａにより、第１コイル１４４に電流が流れない場合に、第１磁石１４２および第１磁石１４２を備えるホルダ１２０を、所定の位置に位置づけることができる。金属部材１３８ａを第１揺動機構１４０に対して配置することにより、第１コイル１４４に電流を流さないときのケース１３０に対するホルダ１２０の位置を規定できる。なお、金属部材１３８ａと第１磁石１４２との間で生じる磁力は、第１コイル１４４に電流が流れたときに生じる磁力よりも弱いため、金属部材１３８ａが設けられても、第１コイル１４４に電流を流すことにより、ホルダ１２０をケース１３０に対して揺動する。

【0110】

なお、図１０では、金属部材１３８ａは第１揺動機構１４０の第１コイル１４４の近傍に配置されたが、本実施形態はこれに限定されない。金属部材１３８ａは、第２磁石１５２に対向し、第２揺動機構１５０の第２コイル１５４の近傍に配置されてもよい。

【0111】

金属部材１３８ａは、第１コイル１４４の中心に対して対称に配置されることが好ましい。図１０では、金属部材１３８ａは、第１磁石１４２のＮ極１４２ｎおよびＳ極１４２ｓと同様に、ｙ方向に延びており、金属部材１３８ａのｘ方向に沿った中心は、Ｎ極１４２ｎとＳ極１４２ｓとの間に位置する。この場合、第１磁石１４２は、第１コイル１４４の中心に対して対称に配置された金属部材１３８ａに引き付けられるため、ケース１３０に対するホルダ１２０の位置を適切に制御できる。同様に、金属部材１３８ａは、第２コイル１５４の中心に対して対称に配置されることが好ましい。これにより、第２磁石１５２は、第２コイル１５４の中心に対して対称に配置された金属部材１３８ａに引き付けられるため、ケース１３０に対するホルダ１２０の位置を適切に制御できる。

【0112】

さらに、図１０では、ケース１３０にフレキシブルプリント基板ＦＰが挿入される。フレキシブルプリント基板ＦＰには、第１コイル１４４および金属部材１３８ａが実装されている。フレキシブルプリント基板ＦＰをケース１３０に挿入することにより、ホルダ１２０の第１磁石１４２に対して、第１コイル１４４および金属部材１３８ａを所定の位置に配置できる。なお、第１コイル１４４は、フレキシブルプリント基板ＦＰの内部に配置されることが好ましい。一方、金属部材１３８ａは、フレキシブルプリント基板ＦＰの内部に配置されてもよく、フレキシブルプリント基板ＦＰの外表面（例えば、－ｚ軸方向側の外表面）に配置されてもよい。

【0113】

なお、図１に示したように光学ユニット１００をスマートフォンに用いる場合、スマートフォン内のジャイロセンサーがスマートフォンの姿勢を検知し、第１揺動機構１４０および第２揺動機構１５０は、スマートフォンの姿勢に応じて制御される。一方、ケース１３０に対するホルダ１２０の姿勢を検知可能であることが好ましい。これにより、ケース１３０に対するホルダ１２０の姿勢を高精度に制御できる。

【0114】

次に、図１１を参照して本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図１１は、本実施形態の光学ユニット１００の模式的な斜視図である。図１１の光学ユニット１００は、ケース１３０が、金属部材１３８ａに代えてホール素子１３８ｂを有する点を除いて、図１０に示した光学ユニット１００と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する記載を省略する。ここでも、図面が過度に複雑になることを避けるために、ケース１３０の外縁を２点鎖線で示している。

【0115】

図１１に示すように、光学ユニット１００において、ケース１３０は、ケース本体１３０ａおよびホール素子１３８ｂを有する。ここでは、ホール素子１３８ｂはケース本体１３０ａの内部に配置される。また、ホール素子１３８ｂは、ケース本体１３０ａの内部に位置する第１コイル１４４の中心近傍に配置される。ホール素子１３８ｂにより、ケース１３０に対するホルダ１２０の位置を取得できる。

【0116】

なお、図１１では、ホール素子１３８ｂは第１揺動機構１４０の第１コイル１４４の近傍に配置されたが、本実施形態はこれに限定されない。ホール素子１３８ｂは第２揺動機構１５０の第２コイル１５４の近傍に配置されてもよい。

【0117】

なお、ホール素子１３８ｂは、第１コイル１４４の中心に配置されることが好ましい。これにより、ホール素子１３８ｂは、第１磁石１４２からの磁力を適切に検出できる。同様に、ホール素子１３８ｂは、第２コイル１５４の中心に配置されることが好ましい。これにより、ホール素子１３８ｂは、第２磁石１５２からの磁力を適切に検出できる。

【0118】

なお、図１０に示した光学ユニット１００は金属部材１３８ａを有し、図１１に示した光学ユニット１００はホール素子１３８ｂを有したが、光学ユニット１００が、金属部材１３８ａおよびホール素子１３８ｂの両方を有してもよいことは言うまでもない。

【0119】

なお、図２～図１１を参照した説明では、第１揺動機構１４０は、第１磁石１４２および第１コイル１４４を有し、第２揺動機構１５０は、第２磁石１５２および第２コイル１５４を有したが、本実施形態はこれに限定されない。第１揺動機構１４０および第２揺動機構１５０は、それぞれ別の構成であってもよい。例えば、第１揺動機構１４０および第２揺動機構１５０は、形状記憶合金を有する機構であってもよい。

【0120】

なお、図１を参照して上述した説明では、光学素子１１０において、反射面１１０ｒは、プリズムの表面に形成されたが、本実施形態はこれに限定されない。光学素子１１０はプリズムを含まなくてもよく、反射面１１０ｒは、プリズムの表面に形成されなくてもよい。例えば、光学素子１１０として薄板形状の反射部材（例えば、ミラー）をホルダ１２０の取付部１２１に取り付けてもよい。

【0121】

ただし、光学素子１１０はプリズムを含むことが好ましい。光学素子１１０はプリズムを含むことにより、光学経路を短縮できる。このような光学ユニット１００は、望遠用の撮像素子として好適に用いられる。

【0122】

なお、図２～図１１を参照して上述した説明では、光学ユニットは、反射によって光の経路を変更する光学素子１１０を備えたが、本実施形態はこれに限定されない。光学ユニットは、光の経路を変更しない光学素子を備えてもよい。

【0123】

次に、図１２を参照して、本実施形態の光学ユニット１００を備えた光学モジュール１００Ａを説明する。図１２（ａ）は、本実施形態の光学ユニット１００と別の光学ユニット１０１とを含む光学モジュール１００Ａを備えたスマートフォン２００の模式的な斜視図である。

【0124】

図１２（ａ）に示すように、スマートフォン２００は、２種類の撮像をできる。スマートフォン２００は、光の入射するレンズ２０２およびレンズ２０４を備える。スマートフォン２００では、光学モジュール１００Ａは、レンズ２０２およびレンズ２０４よりも内側に配置される。詳細には、レンズ２０２は、光学ユニット１００に対応して配置されており、レンズ２０４は、光学ユニット１０１に対応して配置される。

【0125】

スマートフォン２００には、レンズ２０２を介して外部から入射方向に光Ｌが入射し、光学ユニット１００を通過した光に基づいて被写体像が撮像される。同様に、レンズ２０４を介して外部から入射方向に光Ｌが入射し、光学ユニット１０１を通過した光に基づいて被写体像が撮像される。

【0126】

図１２（ｂ）は、本実施形態の光学モジュール１００Ａの模式的な斜視図である。図１２の光学モジュール１００Ａは、図１～図１１を参照して上述したのと同様の構成を有する光学ユニット１００と、別の光学ユニット１０１とを備える。

【0127】

図１２（ｂ）に示すように、光学ユニット１００は、ｚ軸方向に沿って入射する入射光Ｌａ１の光軸をｘ軸方向に反射光Ｌｂとして反射する。その後、反射光Ｌｂは、スマートフォン２００のレンズモジュール２１０を介して撮像素子２２０にて受光される。レンズモジュール２１０は、用途に応じた種々のレンズを含む。

【0128】

光学ユニット１０１は、ｚ軸方向に沿って入射する入射光Ｌａ２を受光する。光学ユニット１０１は、光軸の方向をｚ軸方向から変更することなくレンズモジュール２１１を介して撮像素子２２１にて受光する。レンズモジュール２１１は、用途に応じた種々のレンズを含む。

【0129】

なお、図１および図１２には、本実施形態の光学ユニット１００の用途の一例としてスマートフォンを示したが、光学ユニット１００の用途はこれに限定されない。光学ユニット１００は、デジタルカメラまたはビデオカメラとして好適に用いられる。例えば、光学ユニット１００は、ドライブレコーダの一部として用いられてもよい。あるいは、光学ユニット１００は、飛行物体（例えば、ドローン）のための撮影機に搭載されてもよい。

【0130】

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0131】

１００ 光学ユニット
１１０ 光学素子
１２０ ホルダ
１２５ 第１凸部
１２６ 第２凸部
１３０ ケース
１３５ 第１凹部
１３５ａ 第１側面
１３５ｂ 第２側面
１３５ｃ 底面
１３６ 第２凹部
１３６ａ 第１側面
１３６ｂ 第２側面
１３６ｃ 底面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】