特許 7481918 振れ補正機能付き光学ユニット

(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】2024-05-01

(45)【発行日】2024-05-13

(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 20210101AFI20240502BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20240502BHJP

   G03B 17/02 20210101ALI20240502BHJP

   H04N 23/68 20230101ALI20240502BHJP

   H04N 23/50 20230101ALI20240502BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 L

G03B15/00 U

G03B17/02

H04N23/68

H04N23/50

G03B5/00 J

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020106663

(22)【出願日】2020-06-22

(65)【公開番号】P2022001904

(43)【公開日】2022-01-06

【審査請求日】2023-05-18

(73)【特許権者】

【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】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】須江 猛

【審査官】越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３４９９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０３３４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８０５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３１３４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／００４９５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／０１０３０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１６９９７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０８５７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１９５４５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０２２６１２７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００－５／０８

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ １７／０２

Ｈ０４Ｎ ２３／６８

Ｈ０４Ｎ ２３／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学素子を備える可動体と、
前記可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、
前記揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、
前記可動体を揺動させる磁気駆動機構と、
前記可動体を、予め設定した軸線と前記光学素子の光軸とが一致する原点位置に復帰させるための磁気バネと、を有し、
前記磁気バネは、
前記可動体と前記固定体のうちの一方に配置される原点復帰用磁石、および、前記可動体と前記固定体のうちの他方に配置され前記原点復帰用磁石との間に磁気吸引力が作用する被吸引部材を備え、
前記被吸引部材および前記原点復帰用磁石は、前記光軸上に配置され、前記光軸方向に対向し、
前記可動体に接続されるフレキシブルプリント基板を備え、
前記被吸引部材は、磁性部材であり、
前記磁性部材および前記原点復帰用磁石は、長方形であり、
前記長方形の短辺方向は、前記フレキシブルプリント基板の引き出し方向であり、
前記長方形の長辺方向は、前記引き出し方向に直交する方向であ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】

前記磁性部材および前記原点復帰用磁石は、相似形であることを特徴とする請求項１に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。

【請求項3】

前記揺動支持機構は、ジンバル機構であることを特徴とする請求項１または２に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、光学素子の傾きを補正する振れ補正機能付き光学ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

携帯端末や車両、無人ヘリコプターなどの移動体に搭載される光学ユニットの中には、光学ユニットの揺れに起因する撮影画像の乱れを抑制するために、光学素子を揺動させて振れを補正するものがある。特許文献１に記載の振れ補正機能付き光学ユニットは、光学素子を備える可動体と、可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、揺動支持機構を介して可動体を支持する固定体と、可動体を揺動させる磁気駆動機構を備える。揺動支持機構はジンバル機構であり、可動体を、予め設定した軸線と光学素子の光軸とが一致する原点位置と、軸線に対して光軸が傾斜する傾斜位置との間で揺動可能に支持する。磁気駆動機構は、可動体に固定されたコイルと、固定体に固定されてコイルに対向する磁石とを備える。

【0003】

特許文献１の振れ補正機能付き光学ユニットは、磁気駆動機構のコイルを間に挟んで磁気駆動機構の磁石と対向する磁性部材を備える。磁性部材と磁石は、可動体を原点位置に復帰させるための磁気バネを構成する。特許文献１では、磁性部材は可動体に配置され、磁石は固定体に配置される。可動体が原点位置から傾くと、磁性部材の中心は、径方向から見て磁石の着磁分極線からずれるため、可動体には、原点位置に復帰させる方向の磁気吸引力が働く。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１８９８１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

磁気バネを設けるために可動体に磁性部材を配置する場合には、可動体の揺動中心に対してバランスよく磁性部材を配置できないと、磁気バネの磁気吸引力によって振れ補正機能付き光学ユニットの特性が悪化する。例えば、小型化のために磁性部品を１箇所のみ配置すると、可動体が磁性部品が配置されている方向に吸い寄せられて、光学素子の光軸と可動体の揺動中心とがずれてしまう。

【0006】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、磁気バネを小型化でき、磁気バネを設けたことによる光軸ずれの発生を回避することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の振れ補正機能付き光学ユニットは、光学素子を備える可動体と、前記可動体を揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体を揺動させる磁気駆動機構と、前記可動体を、予め設定した軸線と前記光学素子の光軸とが一致する原点位置に復帰させるための磁気バネと、を有し、前記磁気バネは、前記可動体と前記固定体のうちの一方に配置される原点復帰用磁石、および、前記可動体と前記固定体のうちの他方に配置され前記原点復帰用磁石との間に磁気吸引力が作用する被吸引部材を備え、前記被吸引部材および前記原点復帰用磁石は、前記光軸上に配置され、前記光軸方向に対向することを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、磁気バネを構成する被吸引部材と原点復帰用磁石は、光軸上に配置さ
れ、光軸方向に対向する。従って、被吸引部材と原点復帰用磁石がそれぞれ１箇所のみ配置されるので、磁気バネを小型化できる。また、被吸引部材が原点復帰用磁石に吸着される吸着方向は光軸方向であるため、磁気吸引力による光軸ずれを回避できる。従って、磁気バネを設けたことによる光軸ずれを回避できる。さらに、原点復帰用磁石は、磁気駆動機構を構成する磁石と兼用しないので、単極着磁の磁石でもよい。よって、安価な磁石を使用できる。

【0009】

本発明において、前記被吸引部材は、磁性部材であることが好ましい。金属板などの磁性部材を用いれば、被吸引部材を小型化できる。従って、磁気バネを小型化できる。

【0010】

本発明において、前記磁性部材および前記原点復帰用磁石は、相似形であることが好ましい。このようにすると、磁性部材と原点復帰用磁石の位置決めが容易である。

【0011】

本発明において、前記磁性部材および前記原点復帰用磁石は、矩形であることが好ましい。このようにすると、磁性部材と原点復帰用磁石を製造しやすい。

【0012】

本発明において、前記磁気駆動機構は、前記光軸に直交する第１揺動軸回りに前記可動体を揺動させる第１磁気駆動機構と、前記光軸に直交し且つ前記第１揺動軸に交差する第２揺動軸回りに前記可動体を揺動させる第２磁気駆動機構と、を有し、前記可動体を前記第１揺動軸回りに所定角度揺動させるための前記第１磁気駆動機構の駆動電流は、前記可動体を前記第２揺動軸回りに前記所定角度揺動させるための前記第２磁気駆動機構の駆動電流よりも小さく、前記磁性部材および前記原点復帰用磁石は、長方形であり、前記長方形の短辺方向は、前記第１揺動軸に沿う方向であり、前記長方形の長辺方向は、前記第２揺動軸に沿う方向であることが好ましい。このようにすると、磁気バネの原点復帰力を、可動体の揺動負荷に対応する大きさにするように、磁気バネの平面形状を最適化できる。従って、磁気バネの小型化および軽量化を図ることができる。

【0013】

本発明において、前記可動体に接続されるフレキシブルプリント基板を備え、前記磁性部材および前記原点復帰用磁石は、長方形であり、前記長方形の短辺方向は、前記フレキシブルプリント基板の引き出し方向であり、前記長方形の長辺方向は、前記引き出し方向に直交する方向であることが好ましい。このようにすると、磁気バネの原点復帰力を、フレキシブルプリント基板による可動体の揺動負荷に対応する大きさにするように、磁気バネの平面形状を最適化できる。従って、磁気バネの小型化および軽量化を図ることができる。

【0014】

本発明において、前記揺動支持機構は、ジンバル機構である。ジンバル機構を用いることにより、揺動支持機構の設置スペースを確保しやすいので、光学ユニットを小型化できる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、磁気バネを構成する被吸引部材と原点復帰用磁石は、光軸上に配置され、光軸方向に対向する。従って、被吸引部材と原点復帰用磁石がそれぞれ１箇所のみ配置されるので、磁気バネを小型化できる。また、被吸引部材が原点復帰用磁石に吸着される吸着方向は光軸方向であるため、磁気吸引力による光軸ずれを回避できる。従って、磁気バネを設けたことによる光軸ずれを回避できる。さらに、原点復帰用磁石は、磁気駆動機構を構成する磁石と兼用しないので、単極着磁の磁石でもよい。よって、安価な磁石を使用できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットを光軸を含む面で切断した断面図である。

【図2】図１の振れ補正機能付き光学ユニットを光軸に垂直な面で切断した断面図である。

【図3】可動体、磁気バネ、およびフレキシブルプリント基板の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（全体構成）
以下に、図面を参照して、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１の実施形態を説明する。図１は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１を光軸Ｌを含む面で切断した断面図である。図２は、図１の振れ補正機能付き光学ユニット１を光軸Ｌに垂直な面で切断した断面図である。

【0018】

図１、図２に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１（以下、光学ユニット１という）は、光学素子２および撮像素子１０を備える可動体３と、可動体３を揺動可能に支持する揺動支持機構４と、揺動支持機構４を介して可動体３を支持する固定体５と、を備える。また、光学ユニット１は、可動体３を揺動させる磁気駆動機構６と、可動体３を振れ補正の原点位置に復帰させる磁気バネ７と、可動体３に接続されるフレキシブルプリント基板８、９を備える。

【0019】

可動体３は、揺動支持機構４により、予め定めた軸線Ｚ０と光学素子２の光軸Ｌとが一致する原点位置、および、軸線Ｚ０に対して光軸Ｌが所定の角度（例えば、３°）傾斜する最大傾斜位置の間で揺動可能に支持される。光学ユニット１では、磁気駆動機構６に通電する駆動電流を制御して、原点位置と最大傾斜位置との間で可動体３を揺動させる。本形態では、軸線Ｚ０は固定体５の中心軸線である。図１、図２は、可動体３が原点位置に停止し、光軸Ｌと軸線Ｚ０が一致している状態を示す。

【0020】

図１に示すように、光軸Ｌ方向の一方側Ｌ１は光学ユニット１の被写体側であり、他方側Ｌ２は反被写体側（像側）である。本明細書において、ＸＹＺの３軸は互いに直交する方向である。軸線Ｚ０はＺ軸方向と一致する。光学ユニット１は、可動体３をＸ軸回りおよびＹ軸回りに揺動させて振れ補正を行う。本明細書において、Ｘ軸は第１揺動軸であり、Ｙ軸は第２揺動軸である。

【0021】

光学ユニット１は、例えば、カメラ付き携帯電話機、ドライブレコーダー等の光学機器や、ヘルメット、自転車、ラジコンヘリコプター等の移動体に搭載されるアクションカメラやウエアラブルカメラ等の光学機器に用いられる。このような光学機器では、撮影時に光学機器の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。光学ユニット１は、撮影画像が傾くことを回避するため、光学素子２の傾きを補正する。

【0022】

（揺動支持機構）
揺動支持機構４は、ジンバル機構である。図２に示すように、本形態では、可動体３は、固定体５の中央に配置される。可動体３は、揺動支持機構４により、軸線Ｚ０と交差する第１軸線Ｒ１回りに揺動可能に支持されるとともに、軸線Ｚ０および第１軸線Ｒ１と交差する第２軸線Ｒ２回りに揺動可能に支持される。第１軸線Ｒ１および第２軸線Ｒ２は、固定体５の対角方向であり、固定体５の中心軸線である軸線Ｚ０と直交する。また、第１軸線Ｒ１および第２軸線Ｒ２は、互いに直交する。本形態では、第１軸線Ｒ１回りの回転と第２軸線Ｒ２回りの回転を合成することにより、可動体３をＸ軸回りおよびＹ軸回りに揺動させる。これにより、Ｘ軸回り（第１揺動軸回り）の振れ補正、およびＹ軸回り（第２揺動軸回り）の振れ補正を行う。

【0023】

図２に示すように、揺動支持機構４は、可動体３を固定体５に対して組み付けたときに
第１軸線Ｒ１方向で離間する２か所に配置される第１揺動支持部４１と、第２軸線Ｒ２方向で離間する２か所に配置される第２揺動支持部４２と、第１揺動支持部４１および第２揺動支持部４２によって支持される可動枠４３を備える。可動枠４３はジンバルばねである。可動枠４３は、第１軸線Ｒ１方向の対角位置に設けられた第１支点部４４と、第２軸線Ｒ２方向の対角位置に設けられた第２支点部４５と、軸線Ｚ０回りで隣り合う第１支点部４４と第２支点部４５を繋ぐ４か所の連結部４６を備える。連結部４６は蛇行部を備えており、軸線Ｚ０に対して直交する方向に弾性変形可能である。

【0024】

可動枠４３の第１支点部４４と第２支点部４５には、溶接等によって金属製の球体４７が固定される。第１揺動支持部４１は可動体３に設けられており、第２揺動支持部４２は固定体に設けられている。第１揺動支持部４１には、第１支点部４４の球体４７と第１軸線Ｒ１方向に点接触する凹曲面（図示省略）が設けられている。また、第２揺動支持部４２には、第２支点部４５の球体４７と第２軸線Ｒ２方向に点接触する凹曲面（図示省略）が設けられている。各凹曲面は接点ばねなどの弾性部材に設けられており、球体４７に弾性接触する。これにより、可動体３と固定体５とが揺動支持機構４を介して接続される。

【0025】

（固定体）
図１、図２に示すように、固定体５は、可動体３の外周側を囲む筒状の第１ケース１１と、第１ケース１１の反被写体側（像側）の端部に固定される第２ケース１２を備える。第１ケース１１は、Ｘ軸方向に対向する側板１３、１４と、Ｙ軸方向に対向する側板１５、１６とを備える。Ｙ軸方向に対向する側板１５、１６の内周面には、それぞれ、第１駆動用磁石６１Ｘが固定される。また、Ｘ軸方向に対向する側板１３、１４の内周面には、それぞれ、第２駆動用磁石６１Ｙが固定される。第１ケース１１は磁性材料から構成されているので、第１駆動用磁石６１Ｘおよび第２駆動用磁石６１Ｙに対するヨークとして機能する。

【0026】

図２に示すように、第２ケース１２は、第２軸線Ｒ２上の対角位置に配置される接点部材保持部１７を備える。接点部材保持部１７には、揺動支持機構４の第２揺動支持部４２を構成する接点ばねなどの弾性部材（図示省略）が保持される。

【0027】

（可動体）
図２に示すように、可動体３は、光学モジュール３１と、光学モジュール３１を保持するホルダ３２を備える。光学モジュール３１は、レンズなどの光学素子２と、光学素子２の光軸Ｌ上に配置される撮像素子１０を備える。ホルダ３２は、光学モジュール３１が嵌まる保持孔が設けられた枠部３３と、枠部３３のＸ軸方向の両端から被写体側Ｌ１に立ち上がりＹ軸方向に延在する一対の壁部３５、３６と、枠部３３のＹ軸方向の両端から被写体側Ｌ１に立ち上がりＸ軸方向に延在する一対の壁部３７、３８とを備える。

【0028】

各壁部３５、３６、３７、３８において径方向の外側を向く外側面には、コイル固定部３９が設けられている。Ｙ軸方向に対向する壁部３７、３８のコイル固定部３９には、それぞれ、第１駆動用コイル６２Ｘが固定される。Ｘ軸方向に対向する壁部３５、３６のコイル固定部３９には、それぞれ、第２駆動用コイル６２Ｙが固定される。また、壁部３５のコイル固定部３９、および、壁部３７のコイル固定部３９には、ホール素子６３が固定される。

【0029】

ホルダ３２は、枠部３３の第１軸線Ｒ１上の対角位置に配置される接点部材保持部３４を備える。接点部材保持部３４には、揺動支持機構４の第１揺動支持部４１を構成する接点ばねなどの弾性部材（図示省略）が保持される。

【0030】

可動体３の反被写体側Ｌ２の部分からは、フレキシブルプリント基板８、９がＸ軸方向
に引き出されている。フレキシブルプリント基板８、９は、可動体３の揺動が可能となるように撓んだ形状に引き回されており、第１ケース１１および第２ケース１２の外部に引き出されている。フレキシブルプリント基板８には、撮像素子１０に接続される信号線や給電線が設けられている。また、フレキシブルプリント基板９には、磁気駆動機構６の第１駆動用コイル６２Ｘおよび第２駆動用コイル６２Ｙに接続される給電線が設けられている。

【0031】

（磁気駆動機構）
磁気駆動機構６は、可動体３をＸ軸回り（第１揺動軸回り）に揺動させる第１磁気駆動機構６Ｘ、および、可動体３をＹ軸回り（第２揺動軸回り）に揺動させる第２磁気駆動機構６Ｙを備える。第１磁気駆動機構６Ｘは、Ｙ軸方向で対向する第１駆動用磁石６１Ｘと第１駆動用コイル６２Ｘとからなる組を２組備える。２つの第１駆動用コイル６２Ｘは、通電時にＸ軸回りの同一方向の磁気駆動力が発生するように配線接続されている。また、第２磁気駆動機構６Ｙは、Ｙ軸方向で対向する第２駆動用磁石６１Ｙと第２駆動用コイル６２Ｙとからなる組を２組備える。２つの第２駆動用コイル６２Ｙは、通電時にＹ軸回りの同一方向の磁気駆動力が発生するように配線接続されている。

【0032】

図１に示すように、第１駆動用磁石６１Ｘおよび第２駆動用磁石６１Ｙは、Ｚ軸方向に２つに分極着磁されている。従って、第１駆動用磁石６１Ｘおよび第２駆動用磁石６１Ｙは、内周面側の磁極が軸線Ｚ０と垂直で周方向に延びる着磁分極線６１ａを境にして異なるように着磁されている。第１駆動用コイル６２Ｘおよび第２駆動用コイル６２Ｙは空芯コイルであり、＋Ｚ方向側および－Ｚ方向側の長辺部分が有効辺として利用される。可動体３が原点位置のときに、各ホール素子６３は、各ホール素子６３の外周側に位置する磁石の着磁分極線６１ａと対向する。

【0033】

磁気駆動機構６は、第１駆動用コイル６２Ｘに通電することにより、光学モジュール３１備えた可動体３をＸ軸回りに揺動させる。また、第２駆動用コイル６２Ｙに通電することにより、光学モジュール３１備えた可動体３をＹ軸回りに揺動させる。これにより、Ｘ軸回りの振れ補正、およびＹ軸回りの振れ補正を行う。

【0034】

なお、磁気駆動機構６は、第１駆動用コイル６２Ｘおよび第２駆動用コイル６２Ｙが固定体５に設けられ、第１駆動用磁石６１Ｘおよび第２駆動用磁石６１Ｙが可動体３に設けられている構成を採用してもよい。

【0035】

光学ユニット１では、上記のように、可動体３からＸ軸方向にフレキシブルプリント基板８、９が引き出されている。そのため、フレキシブルプリント基板８、９をＸ軸回り（第１揺動軸回り）に撓ませるための負荷は、フレキシブルプリント基板８、９をＹ軸回り（第２揺動軸回り）に撓ませるための負荷よりも小さい。従って、可動体３をＸ軸回り（第１揺動軸回り）に揺動させるときの揺動負荷は、可動体３をＹ軸回り（第２揺動軸回り）に揺動させるときの揺動負荷よりも小さい。

【0036】

磁気駆動機構６は、可動体３をＸ軸回りに最大揺動角度（例えば、３°）揺動させるための駆動電流をＣｘとし、可動体３をＸ軸回りに最大揺動角度（例えば、３°）揺動させるための駆動電流をＣｙとした場合に、駆動電流Ｃｘ、Ｃｙは、揺動負荷の大小に応じて設定されている。本形態では、上記のように、Ｘ軸回りの揺動負荷は、Ｙ軸回りの揺動負荷よりも小さいので、駆動電流Ｃｘは、駆動電流Ｃｙよりも小さい。例えば、駆動電流Ｃｘが３０ｍＡである場合に、駆動電流Ｃｙは６０ｍＡである。

【0037】

（磁気バネ）
図１に示すように、磁気バネ７は、可動体３に配置される磁性部材７１と、固定体５に
配置される原点復帰用磁石７２を備える。磁性部材７１は、磁性金属からなる薄板であり、可動体３の反被写体側Ｌ２の端面（底面）に配置される。原点復帰用磁石７２は、磁性部材７１と光軸Ｌ方向に対向し、第２ケース１２に配置される。磁性部材７１および原点復帰用磁石７２は、光軸Ｌ上に配置され、光軸Ｌ方向に対向する。磁性部材７１は、原点復帰用磁石７２との間に磁気吸引力が作用する被吸引部材である。原点復帰用磁石７２は、単極着磁された磁石である。

【0038】

図３は、可動体３、磁気バネ７、およびフレキシブルプリント基板８、９の平面図である。図３に示すように、磁性部材７１および原点復帰用磁石７２は、光軸Ｌ方向から見た平面形状が矩形である。本形態では、磁性部材７１と原点復帰用磁石７２は相似形であり、磁性部材７１の中心および原点復帰用磁石７２は、光軸Ｌ上に位置する。なお、本形態では、磁性部材７１の方が原点復帰用磁石７２よりも小さいが、このような寸法に限定されるものではない。

【0039】

磁気バネ７は、磁気駆動機構６への通電を切った状態で、磁性部材７１と原点復帰用磁石７２との間に作用する磁気吸引力によって、可動体３を原点位置に復帰させるように構成されている。上記のように、本形態では、可動体３の揺動負荷がＸ軸回りとＹ軸回りで異なっており、Ｘ軸回りの揺動負荷は、Ｙ軸回りの揺動負荷よりも小さい。そこで、磁気バネ７は、Ｘ軸回りの磁気吸引力が、Ｙ軸回りの磁気吸引力よりも小さくなるように、磁性部材７１と原点復帰用磁石７２の形状が最適化されている。すなわち、磁性部材７１および原点復帰用磁石７２は長方形であり、磁性部材７１および原点復帰用磁石７２の長辺方向は、Ｙ軸方向（第２揺動軸方向）である。また、磁性部材７１および原点復帰用磁石７２の短辺方向は、Ｘ軸方向（第１揺動軸方向）である。

【0040】

（本形態の主な作用効果）
以上のように、本形態の光学ユニット１は、光学素子２を備える可動体３と、可動体３を揺動可能に支持する揺動支持機構４と、揺動支持機構４を介して可動体３を支持する固定体５と、可動体３を揺動させる磁気駆動機構６と、可動体３を、予め設定した軸線Ｚ０と光学素子２の光軸Ｌとが一致する原点位置に復帰させるための磁気バネ７と、を有する。磁気バネ７は、固定体５に配置される原点復帰用磁石７２、および、可動体３に配置されて原点復帰用磁石７２との間に磁気吸引力が作用する被吸引部材である磁性部材７１を備える。磁性部材７１および原点復帰用磁石７２は、光軸Ｌ上に配置され、光軸Ｌ方向に対向する。

【0041】

本形態によれば、磁気バネ７を構成する磁性部材７１（被吸引部材）と原点復帰用磁石７２が光軸Ｌ上に配置され、光軸方向に対向する。従って、磁性部材７１と原点復帰用磁石７２をそれぞれ１箇所のみ配置するだけで磁気バネ７を構成できるので、磁気バネ７を小型化できる。また、磁性部材７１が原点復帰用磁石７２に吸着される吸着方向は光軸Ｌ方向であるため、磁気吸引力による光軸ずれを回避できる。従って、磁気バネ７を設けたことによる光軸ずれを回避できる。さらに、原点復帰用磁石７２は、磁気駆動機構６の磁石（第１駆動用磁石６１Ｘ、第２駆動用磁石６１Ｙ）と兼用しないので、単極着磁の磁石でもよい。よって、安価な磁石を使用できる。また、被吸引部材として磁性部材７１を用いるので、磁気バネ７を小型化できる。

【0042】

なお、磁気バネ７を構成する磁性部材７１および原点復帰用磁石７２の配置は、本形態とは逆でもよい。すなわち、可動体３の底部に原点復帰用磁石７２が配置され、第２ケース１２に磁性部材７１が配置される構成を採用してもよい。

【0043】

本形態では、磁性部材７１および原点復帰用磁石７２は、相似形である。従って、磁性部材７１と原点復帰用磁石７２の位置決めが容易である。また、磁性部材７１および原点
復帰用磁石７２は、矩形である。従って、磁性部材７１と原点復帰用磁石７２の製造が容易である。

【0044】

本形態では、磁気駆動機構６は、光軸Ｌに直交するＸ軸（第１揺動軸）回りに可動体３を揺動させる第１磁気駆動機構６Ｘと、光軸Ｌに直交し且つＸ軸（第１揺動軸）に直交するＹ軸（第２揺動軸）回りに可動体３を揺動させる第２磁気駆動機構６Ｙと、を有している。可動体３をＸ軸（第１揺動軸）回りに最大傾斜角度（所定角度）揺動させるための第１磁気駆動機構６Ｘの駆動電流Ｃｘは、可動体３をＹ軸（第２揺動軸）回りに最大傾斜角度（所定角度）揺動させるための第２磁気駆動機構６Ｙの駆動電流Ｃｙよりも小さい。本形態では、このように、可動体３を傾斜させるための傾斜感度が揺動方向によって異なっており、磁気バネ７の形状は、揺動方向による傾斜感度の違いを考慮して最適化されている。なお、第２揺動軸は、第１揺動軸に直交していなくてもよく、第１揺動軸に交差する方向であればよい。

【0045】

すなわち、本形態では、磁性部材７１および原点復帰用磁石７２は、長方形であり、長辺方向は、Ｙ軸（第２揺動軸）に沿う方向であり、短辺方向は、Ｘ軸（第１揺動軸）に沿う方向である。このように、傾斜感度が小さい方向を長辺方向とし、傾斜感度が大きい方向を短辺方向とすれば、傾斜感度が小さい方向の原点復帰力を、傾斜感度が大きい方向の原点復帰力よりも大きくすることができる。よって、磁性部材７１および原点復帰用磁石７２の形状が最適化されているので、磁気バネ７の小型化および軽量化を図ることができる。

【0046】

本形態では、可動体３に接続されるフレキシブルプリント基板８、９を備えている。磁性部材７１および原点復帰用磁石７２は、長方形であり、短辺方向は、フレキシブルプリント基板８、９の引き出し方向（Ｘ軸方向）であり、長辺方向は、引き出し方向に直交する方向（Ｙ軸方向）である。本形態では、このように、可動体３がＸ軸回りに揺動するときと、Ｙ軸回りに揺動するときとで、フレキシブルプリント基板８、９が異なる形状に撓むように構成されている。そのため、Ｘ軸回りの揺動負荷と、Ｙ軸回りの揺動負荷が異なるので、この点を考慮して、磁気バネ７の形状が最適化されている。

【0047】

すなわち、光学ユニット１では、フレキシブルプリント基板８、９の引き出し方向と直交するＹ軸回りの揺動負荷は、フレキシブルプリント基板８、９の引き出し方向に延びるＸ軸回りの揺動負荷よりも大きい。従って、フレキシブルプリント基板８、９の引き出し方向と直交する方向を長辺方向とし、引き出し方向を短辺方向とすれば、揺動負荷が大きい方向の原点復帰力を、揺動負荷が小さい方向の原点復帰力よりも大きくすることができる。よって、磁性部材７１および原点復帰用磁石７２の形状が最適化されているので、磁気バネ７の小型化および軽量化を図ることができる。

【0048】

本形態では、可動体３を揺動可能に支持する揺動支持機構４は、ジンバル機構である。ジンバル機構を用いることにより、揺動支持機構４の設置スペースを確保しやすく、光学ユニット１を小型化できる。

【0049】

（他の実施形態）
上記形態では、原点復帰用磁石との間に磁気吸引力が作用する被吸引部材は、金属板などの磁性部材７１であったが、被吸引部材として、コイルを用いることもできる。

【符号の説明】

【0050】

１…光学ユニット、２…光学素子、３…可動体、４…揺動支持機構、５…固定体、６…磁気駆動機構、６Ｘ…第１磁気駆動機構、６Ｙ…第１磁気駆動機構、７…磁気バネ、８、９…フレキシブルプリント基板、１０…撮像素子、１１…第１ケース、１２…第２ケース、
１３、１４、１５、１６…側板、１７…接点部材保持部、３１…光学モジュール、３２…ホルダ、３３…枠部、３４…接点部材保持部、３５、３５、３６、３７…壁部、３９…コイル固定部、４１…第１揺動支持部、４２…第２揺動支持部、４３…可動枠、４４…第１支点部、４５…第２支点部、４６…連結部、４７…球体、６１Ｘ…第１駆動用磁石、６１Ｙ…第２駆動用磁石、６１ａ…着磁分極線、６２Ｘ…第１駆動用コイル、６２Ｙ…第２駆動用コイル、６３…ホール素子、７１…磁性部材（被吸引部材）、７２…原点復帰用磁石、Ｃｘ…駆動電流、Ｃｙ…駆動電流、Ｌ…光軸、Ｒ１…第１軸線、Ｒ２…第２軸線、Ｚ０…軸線

【図1】

【図2】

【図3】