特許 7526626 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】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】光学ユニット

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/04 20210101AFI20240725BHJP

   G02B 7/02 20210101ALI20240725BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20240725BHJP

   G03B 17/17 20210101ALI20240725BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240725BHJP

   H04N 23/50 20230101ALI20240725BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20240725BHJP

   H04N 23/58 20230101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

G03B5/04

G02B7/02 C

G02B7/02 Z

G03B5/00 C

G03B17/17

G03B30/00

H04N23/50

H04N23/55

H04N23/58

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020163466

(22)【出願日】2020-09-29

(65)【公開番号】P2022055817

(43)【公開日】2022-04-08

【審査請求日】2023-08-08

(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】100095452

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 博樹

(72)【発明者】

【氏名】新井 努

(72)【発明者】

【氏名】南澤 伸司

(72)【発明者】

【氏名】須江 猛

【審査官】越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１５８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０１０７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２２１０３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－２４２３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０３９０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００２４３２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００－５／０８

Ｇ０２Ｂ ７／０２

Ｈ０４Ｎ ２３／５５

Ｈ０４Ｎ ２３／５０

Ｈ０４Ｎ ２３／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部から入射する入射光束を、反射面において、入射方向から撮像素子に向かう反射方向に反射させる反射部と、
前記反射部を支持する可動体と、
固定体と、
前記固定体に対して前記可動体を前記入射方向及び前記反射方向とともに交差する軸方向を回転軸として回転させる回転支持機構と、を備え、
前記回転支持機構は、前記軸方向において前記固定体と前記可動体との間に配置され、前記軸方向において前記固定体と前記可動体との間を広げる方向に力を加えるＵ字状のバネ部材を有し、
前記バネ部材は、前記回転軸を構成する回転軸第１形成部材を有し、
前記可動体は、前記回転軸第１形成部材とともに前記回転軸を構成する回転軸第２形成部材を有し、
前記回転軸第１形成部材及び前記回転軸第２形成部材は、前記回転軸が前記可動体の重心位置を通る位置に配置され、
前記可動体は、前記回転軸の回転中心を回転中心とする円弧状の溝を有し、
前記バネ部材は、前記溝に挿入される凸部を有す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、
前記回転軸第１形成部材及び前記回転軸第２形成部材は、一方に凸球面を有し、他方に前記凸球面が摺動する凹球面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、
前記凸球面は、孔の開いた台座に前記孔よりも径の大きい球体を固定して形成されていることを特徴とする光学ユニット。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記バネ部材は、前記間において前記軸方向と交差する挿入方向に挿入することで前記固定体の固定位置に固定され、前記挿入方向と逆向きに突出するとともに前記挿入方向と交差する変位方向に変位可能な突出部を有し、
前記固定体は、前記バネ部材が前記固定位置に挿入されることに伴って前記突出部が前記変位方向に変位して前記突出部が引っ掛かる引っ掛け部を有することを特徴とする光学ユニット。

【請求項5】

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、
前記溝は、前記固定体に対して前記可動体が回転することに伴って最大に回転した場合でも、前記溝と前記凸部とが円弧方向において接触しない長さに構成されていることを特徴とする光学ユニット。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記バネ部材は、前記間において挿入方向に挿入することで前記固定体の固定位置に固定され、前記固定体による前記バネ部材に対する力の作用点は、前記広げる方向において前記回転軸と揃う位置に設けられてい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６のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記固定体は、前記可動体の回転に伴う移動方向の延長線上に窪みまたは開口が形成さ
れてい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、様々な光学ユニットが使用されている。このうち、外部からの入射光束を撮像素子に向けて反射させる反射部を備える可動体を、固定体に対して可動させる、光学ユニットが使用されている。例えば、特許文献１には、反射部を備える回転ホルダとハウジングとの間の領域に設けられた球体を用い、該球体を回転中心とし、該間の領域における回転ホルダの面とハウジングの面との対向角度が変化するように、回転ホルダをハウジングに対して回転させるカメラモジュールが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＵＳ２０１８／０３６４４５０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の構成の光学ユニットでは、対向する回転ホルダの面とハウジングの面との対向角度が変化するように回転ホルダをハウジングに対して回転させるので、対向する回転ホルダの面とハウジングの面との隙間が狭いと、回転ホルダのハウジングに対する回転に伴い回転ホルダとハウジングとがすぐに干渉するので可動範囲が狭くなる。一方、対向する可動体の面と固定体の面との隙間を広げると装置の小型化が困難になるため、対向する可動体の面と固定体の面との隙間を広げることは難しい。そこで、本発明は、固定体に対して反射部を支持する可動体を回転させる回転機構を有する光学ユニットにおいて可動範囲を大きくすることを目的とする。なお、特許文献１の構成の光学ユニットでは、回転ホルダの重心の位置が回転軸としての球体の位置と離れた位置にあるので、回転ホルダが自重垂れしやすくこれを防ぐために消費電力が大きくなるというデメリットも有する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の光学ユニットは、外部から入射する入射光束を、反射面において、入射方向から撮像素子に向かう反射方向に反射させる反射部と、前記反射部を支持する可動体と、固定体と、前記固定体に対して前記可動体を前記入射方向及び前記反射方向とともに交差する軸方向を回転軸として回転させる回転支持機構と、を備え、前記回転支持機構は、前記軸方向において前記固定体と前記可動体との間に配置され、前記軸方向において前記固定体と前記可動体との間を広げる方向に力を加えるＵ字状のバネ部材を有し、前記バネ部材は、前記回転軸を構成する回転軸第１形成部材を有し、前記可動体は、前記回転軸第１形成部材とともに前記回転軸を構成する回転軸第２形成部材を有し、前記回転軸第１形成部材及び前記回転軸第２形成部材は、前記回転軸が前記可動体の重心位置を通る位置に配置されることを特徴とする。

【0006】

ここで、「可動体の重心位置」とは、厳格な意味での重心位置そのものを意味するのではなく、およそ可動体の重心位置、すなわち、可動体の重心位置の周辺、を含む意味である。本態様によれば、軸方向において固定体と可動体との間を広げる方向に力を加えるＵ字状のバネ部材を有し、該バネ部材に設けられる回転軸第１形成部材と可動体に設けられる回転軸第２形成部材とで、可動体のおよそ重心位置を通る位置に配置される回転軸を形成する。可動体の重心位置を通る位置にこのような回転軸を形成することで、回転軸第１形成部材及び回転軸第２形成部材が形成される可動体の面と固定体の面との隙間を狭くしても固定体に対する可動体の可動範囲を大きくすることができる。

【0007】

本発明の光学ユニットにおいては、前記回転軸第１形成部材及び前記回転軸第２形成部材は、一方に凸球面を有し、他方に前記凸球面が摺動する凹球面を有する構成とすることができる。このような構成とすることで、回転軸第１形成部材と回転軸第２形成部材とを点接触させることができ、摺動負荷を軽減できるとともに小さい軸受け構造とすることができる。

【0008】

本発明の光学ユニットにおいては、前記凸球面は、孔の開いた台座に前記孔よりも径の大きい球体を固定して形成されている構成とすることができる。このような構成とすることで、軸受け構造を簡単に構成することができる。

【0009】

本発明の光学ユニットにおいては、前記バネ部材は、前記間において前記軸方向と交差する挿入方向に挿入することで前記固定体の固定位置に固定され、前記挿入方向と逆向きに突出するとともに前記挿入方向と交差する変位方向に変位可能な突出部を有し、前記固定体は、前記バネ部材が前記固定位置に挿入されることに伴って前記突出部が前記変位方向に変位して前記突出部が引っ掛かる引っ掛け部を有する構成とすることができる。このような構成とすることで、固定位置に固定されたバネ部材が挿入方向と逆向きに抜け出ることを抑制することができる。

【0010】

本発明の光学ユニットにおいては、前記可動体は、前記回転軸の回転中心を回転中心とする円弧状の溝を有し、前記バネ部材は、前記溝に挿入される凸部を有する構成とすることができる。このような構成とすることで、可動体がバネ部材から外れて可動体が固定体から抜け出ることを抑制することができるとともに、溝と凸部とが干渉して可動体の固定体に対する回転が妨げられることを抑制することができる。

【0011】

本発明の光学ユニットにおいては、前記溝は、前記固定体に対して前記可動体が回転することに伴って最大に回転した場合でも、前記溝と前記凸部とが円弧方向において接触しない長さに構成されていることができる。このような構成とすることで、固定体に対して可動体が最大に回転した場合でも、溝と凸部とが干渉して可動体の固定体に対する回転が妨げられることを抑制することができる。また、構造的に頑強にすることが難しい凸部や円弧状の溝を円弧方向における可動体の回転の規制部としないことで、凸部や溝が損傷することを抑制することができる。

【0012】

本発明の光学ユニットにおいては、前記バネ部材は、前記間において挿入方向に挿入することで前記固定体の固定位置に固定され、前記広げる方向における前記固定体との接触位置が前記回転軸と揃う位置である構成とすることができる。このような構成とすることで、固定体によるバネ部材に対する力の作用点を回転軸と揃う位置にすることができ、回転軸の位置ずれを効果的に抑制することができる。

【0013】

本発明の光学ユニットにおいては、前記固定体は、前記可動体の回転に伴う移動方向の延長線上に窪みまたは開口が形成されている構成とすることができる。このような構成とすることで、可動体の固定体に対する可動範囲を特に効果的に広げることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の、固定体に対して反射部を支持する可動体を回転させる回転機構を有する光学ユニットは、可動範囲を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施例に係る光学ユニットを備えるスマートフォンの斜視図である。

【図2】本発明の一実施例に係る光学ユニットの概略側面図である。

【図3】本発明の一実施例に係る光学ユニットの平面図である。

【図4】本発明の一実施例に係る光学ユニットの底面図である。

【図5】本発明の一実施例に係る光学ユニットの内部構成の一部を表す側面図である。

【図6】本発明の一実施例に係る光学ユニットの内部構成の一部を表す正面図である。

【図7】本発明の一実施例に係る光学ユニットの内部構成の一部を表す背面図である。

【図8】本発明の一実施例に係る光学ユニットのバネ部材を表す斜視図である。

【図9】本発明の一実施例に係る光学ユニットのバネ部材の固定位置を表す斜視図である。

【図10】本発明の一実施例に係る光学ユニットの可動体を表す斜視図である。

【図11】本発明の一実施例に係る光学ユニットのバネ部材との係合部である回転支持機構を表す斜視図である。

【図12】本発明の一実施例に係る光学ユニットの概略側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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、各図において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は各々直行する方向であり、＋Ｘ方向及び－Ｘ方向に見た図を側面図、＋Ｙ方向に見た図を平面図、－Ｙ方向に見た図を底面図、＋Ｚ方向に見た図を背面図、－Ｚ方向に見た図を正面図とする。そして、＋Ｙ方向は、外部からの光束の入射方向Ｄ１に対応する。

【0017】

＜光学ユニットを備える装置の概略＞
図１は、本実施例の光学ユニット１を備える装置の一例としてのスマートフォン１００の概略斜視図である。本実施例の光学ユニット１は、スマートフォン１００において好ましく使用可能である。本実施例の光学ユニット１は、薄型に構成でき、スマートフォン１００におけるＹ軸方向における厚さを薄く構成できるためである。ただし、本実施例の光学ユニット１は、スマートフォン１００に限定されず、カメラやビデオなど、特に限定なく様々な装置に使用可能である。

【0018】

図１で表されるように、スマートフォン１００は、光束を入射するレンズ１０１を備えている。スマートフォン１００におけるレンズ１０１の内部に、光学ユニット１を備えている。スマートフォン１００は、レンズ１０１を介して外部から入射方向Ｄ１に光束を入射し、入射光束に基づいて被写体像を撮像することが可能な構成となっている。

【0019】

＜光学ユニットの全体構成＞
図２は、本実施例の光学ユニット１を概略的に表す側面図である。図２で表されるように、本実施例の光学ユニット１は、反射部としてのプリズム１０を有する可動体としての反射ユニット２００と、撮像素子１０３ａが設けられた基板１０３とレンズ１０２とを有するカメラ１０４と、を有している。反射ユニット２００は、入射面１０ｂにおいてレンズ１０１を介して外部から入射方向Ｄ１に光束を入射し、入射光束をプリズム１０の反射面１０ａで反射させ、出射面１０ｃから撮像素子１０３ａに向かう反射方向Ｄ２に入射光束を出射する。なお、本実施例の反射ユニット２００は、反射部としてプリズム１０を備えているが、反射部の構成はプリズム１０に限定されず、反射部としてミラーを備える構成などとしてもよい。なお、入射方向Ｄ１はＹ軸方向に沿う方向であるが、反射方向Ｄ２は概ねＺ軸方向に沿うもののプリズム１０の変位により変化する。

【0020】

＜可動体である反射ユニットの構成＞
図３は、本実施例の光学ユニット１の平面図である。また、図４は、本実施例の光学ユニット１の底面図である。また、図５は、本実施例の光学ユニット１における反射ユニット２００の周辺部分の内部構成を表す側面図である。また、図６は、本実施例の光学ユニット１における反射ユニット２００の周辺部分の内部構成を表す正面図である。そして、図７は、本実施例の光学ユニット１における反射ユニット２００の周辺部分の内部構成を表す背面図である。本実施例の光学ユニット１は、固定体３００に対して反射ユニット２００がＸ軸方向を回転軸として回転可能な構成となっている。図３から図７で表されるように、反射ユニット２００は、プリズム１０と、プリズム１０を支持するホルダ２０と、を備えている。

【0021】

ホルダ２０は、プリズム１０とは別体で構成され、プリズム１０を支持する枠体である。したがって、反射ユニット２００は反射部を支持する可動体である。ホルダ２０は、－Ｘ方向側端部及び＋Ｘ方向側端部に球体４１を有する。球体４１は、固定体３００に固定されたバネ部材３０の凹部３４と係合するとともに、凹部３４とともにＸ軸方向の回転軸を構成している。ホルダ２０がこのような構成をしていることで、反射ユニット２００はプリズム１０を支持した状態で固定体３００に対してＸ軸方向を回転軸として回転可能である。バネ部材３０及び球体４１などを有する回転支持機構５０についての詳細は後述する。

【0022】

＜固定体＞
固定体３００は、図３で表されるように、２つのバネ部材３０であるバネ部材３０Ａ及びバネ部材３０Ｂを固定部３０１に固定するとともに、バネ部材３０Ａとバネ部材３０Ｂとの間において、バネ部材３０Ａとバネ部材３０ＢとによりＸ軸方向を回転軸として反射ユニット２００を回転可能に保持している。そして、反射ユニット２００の－Ｚ方向側において、カメラ１０４を内部に保持している。

【0023】

図３で表されるように、固定体３００における－Ｙ方向側には、反射ユニット２００の全体が見える配置で開口３１０が設けられ、開放されている。また、図４で表されるように、固定体３００における＋Ｙ方向側には、反射ユニット２００の一部であって反射ユニット２００の＋Ｙ方向側に突出した部分が見える配置で開口３１１が設けられている。このような構成となっていることで、固定体３００に対して反射ユニット２００が回転した場合に、＋Ｙ方向側及び－Ｙ方向側において固定体３００に対して反射ユニット２００が衝突しないようになっている。なお、固定体３００の＋Ｚ方向側には、固定体３００に対して反射ユニット２００の回転可能範囲が狭くならないように窪み３２０（図１２参照）が形成されている。

【0024】

別の表現をすると、本実施例の光学ユニット１においては、固定体３００は、反射ユニット２００の回転に伴う移動方向の延長線上に窪み３２０及び開口３１０及び３１１が形成されている。このように、反射ユニット２００の回転に伴う移動方向の延長線上に窪み３２０または開口３１０及び３１１が形成されている構成とすることで、反射ユニット２００の固定体３００に対する可動範囲を特に効果的に広げることができる。

【0025】

ただし、反射ユニット２００は、固定体３００に対して反射ユニット２００を大きく回転させることで、固定体３００の窪み３２０とは接触可能である。別の表現をすると、窪み３２０は反射ユニット２００の固定体３００に対する回転量を規制する規制部の役割をしている。窪み３２０及び反射ユニット２００の該窪み３２０と接触する部分は共に衝突に強い部分となっており、窪み３２０と該部分とが衝突しても反射ユニット２００及び固定体３００が損傷することはない。

【0026】

＜回転支持機構＞
次に、本実施例の光学ユニット１における要部である回転支持機構５０について説明する。図８は、回転支持機構５０を構成するバネ部材３０の斜視図である。また、図９は、バネ部材３０の固定部３０１の周辺部分を表す固定体３００の一部斜視図である。また、図１０は、回転支持機構５０を構成する球体４１が設けられた球体保持部４０の取り付け部２１ｂなどを表すホルダ２０の斜視図である。そして、図１１は、バネ部材３０との係合部である球体保持部４０の取り付け部２１ｂの斜視図である。回転支持機構５０は、ホルダ２０に固定される球体保持部４０と、固定体３００に固定されるバネ部材３０と、を有している。

【0027】

バネ部材３０は、図８で表されるように、球面状に凹んだ凹球面である凹部３４が設けられた内側平板部３２と、バネ部材３０が根元部３６を基準にＵ字状に曲げられることで内側平板部３２と対向するように向けられた外側平板部３１とを有している。内側平板部３２と外側平板部３１とは、根元部３６とは反対側において互いに離れる方向に力がかかる板バネ構造になっている。また、バネ部材３０は、根元部３６の内側平板部３２及び外側平板部３１とは異なる方向から延びる２つの突出部３３が設けられている。２つの突出部３３は互いに対向する位置に設けられるが、根元部３６とは反対側において互いに離れる方向に力がかかる構造になっている。

【0028】

バネ部材３０は、根元部３６側を先頭方向にして図９で表される固定部３０１に＋Ｙ方向に挿入されることで、該固定部３０１に固定される。固定部３０１に挿入される際のバネ部材３０の配置は、固定部３０１の外面３０２と外側平板部３１とが接触する配置である。すなわち、バネ部材３０が固定部３０１に挿入される際、外側平板部３１が外面３０２と接触し、内側平板部３２が図１０で表されるホルダ２０の側面２１に接触し、突出部３３がＺ軸方向に対向する第１対向面３０３に接触する。ここで、固定部３０１においては、第１対向面３０３の奥側（＋Ｙ方向側）には第１対向面３０３の間隔よりも広い第２対向面３０４が設けられている。このため、バネ部材３０が固定部３０１の奥まで挿入されると、突出部３３は第２対向面３０４と接触し、第１対向面３０３と第２対向面３０４との間に形成される庇部３０５により突出部３３の－Ｙ方向への移動が規制される。バネ部材３０は、このような形状をしていることにより、固定部３０１の奥まで挿入されることで該固定部３０１に固定される。

【0029】

図１０で表されるように、ホルダ２０の側面２１には、図１１で表される球体保持部４０の取り付け部２１ｂが設けられる。取り付け部２１ｂに取り付けられた球体保持部４０の球体４１は、固定部３０１に固定されたバネ部材３０の凹部３４に嵌まる。上記のように、内側平板部３２と外側平板部３１とは根元部３６とは反対側において互いに離れる方向に力がかかる板バネ構造になっているので、凹部３４は球体４１側に押し当てられる。このため、バネ部材３０により、球体４１を介して、反射ユニット２００にはＸ軸方向に沿う方向の予圧がかかる。そして、凹部３４と球体４１との接触点が反射ユニット２００の固定体３００に対する回転軸となる。なお、該回転軸は、Ｘ軸方向に沿う方向に延びるものであり、反射ユニット２００全体のおよそ重心を通る配置となっている。

【0030】

また、図８で表されるように内側平板部３２には外側に向けて突出する凸部３５が設けられており、図１０で表されるようにホルダ２０の側面２１には円弧状の溝２１ａが形成されている。バネ部材３０が固定部３０１に固定されることに伴い、凸部３５は溝２１ａに嵌まる。このような構成となっていることで、バネ部材３０が固定部３０１の奥まで挿入されて凸部３５が溝２１ａに嵌まることで、反射ユニット２００がバネ部材３０に対して抜け出ることが抑制される。上記のように、バネ部材３０は固定体３００に対して抜け出ることが抑制される構成となっているので、反射ユニット２００は固定体３００に対して抜け出ることが抑制される。なお、円弧状の溝２１ａは、凹部３４と球体４１との接触点を回転中心とする円弧に沿う方向に形成されているため、溝２１ａに凸部３５が挿入されることで反射ユニット２００が固定体３００に対して回転することが妨げられることはない。

【0031】

本実施例の回転支持機構５０は、固定体３００に対して反射ユニット２００を入射方向Ｄ１（Ｙ軸方向）及び反射方向Ｄ２（Ｚ軸方向）とともに交差する軸方向（Ｘ軸方向）を回転軸として回転させる回転支持機構である。そして、上記のように、回転支持機構５０は、Ｘ軸方向において固定体３００と反射ユニット２００との間に配置され、Ｘ軸方向において固定体３００と反射ユニット２００との間を広げる方向に力を加えるＵ字状のバネ部材３０を有する。ここで、バネ部材３０は回転軸を構成する回転軸第１形成部材としての凹部３４を有し、反射ユニット２００は凹部３４とともに回転軸を構成する回転軸第２形成部材としての球体４１を有する。そして、凹部３４及び球体４１は、回転軸が反射ユニット２００のおよそ重心位置を通る位置に配置されている。

【0032】

このように、本実施例の光学ユニット１においては、回転支持機構５０は、軸方向において固定体３００と反射ユニット２００との間を広げる方向に力を加えるＵ字状のバネ部材３０を有し、該バネ部材３０に設けられる凹部３４と反射ユニット２００に設けられる球体４１とで、反射ユニット２００のおよそ重心位置を通る位置に配置される回転軸を形成する。反射ユニット２００のおよそ重心位置を通る位置にこのような回転軸を形成することで、凹部３４及び球体４１が形成される反射ユニット２００の面（ホルダ２０の側面２１）と固定体３００の面（固定部３０１が設けられる面）との隙間を狭くしても固定体３００に対する反射ユニット２００の可動範囲を大きくすることができる。また、Ｘ軸方向において固定体３００と反射ユニット２００との間を広げる方向に力を加えるＵ字状のバネ部材３０を有していることで、反射ユニット２００に与圧を与える構成を簡単に形成している。さらに、回転軸が反射ユニット２００のおよそ重心位置を通る位置に配置されていることで、自重により反射ユニット２００が固定体３００に対して位置ずれすること（自重垂れ）を抑制することができる。

【0033】

本実施例の光学ユニット１においては、回転軸第１形成部材及び回転軸第２形成部材は、凹部３４及び球体４１であり、このうちの一方である球体４１に凸球面を有し、このうちの他方である凹部３４に該凸球面が摺動する凹球面を有する構成である。このような構成とすることで、回転軸第１形成部材と回転軸第２形成部材とを点接触させることができ、摺動負荷を軽減できるとともに小さい軸受け構造とすることができる。なお、本実施例の光学ユニット１においては、回転軸第１形成部材として凹部３４を有し、回転軸第２形成部材として球体４１を有するが、回転軸第１形成部材として球体４１を有し、回転軸第２形成部材として凹部３４を有する構成としてもよい。さらには、凸球面及び凹球面以外の構成で、回転軸を構成してもよい。

【0034】

ここで、図１１で表されるように、本実施例の光学ユニット１においては、凸球面（球体４１）を有する球体保持部４０は、孔４２ａの開いた台座４２に孔４２ａよりも径の大きい球体４１を固定して形成される。このような構成とすることで、軸受け構造を簡単に構成することができる。なお、本実施例の球体保持部４０は、球体保持部４０の構成部材はいずれも金属なので、孔４２ａに球体４１を溶接して固定しているが、球体４１の孔４２ａへの固定方法は溶接に限定されない。

【0035】

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１においては、バネ部材３０は、固定体３００と反射ユニット２００との間において回転軸の軸方向（Ｘ軸方向）と交差する挿入方向（図９における＋Ｙ方向）に挿入することで固定体３００の固定位置に固定され、挿入方向と逆向きに突出するとともに挿入方向と交差する変位方向（図９におけるＺ軸方向）に変位可能な突出部３３を有する。そして、固定体３００は、バネ部材３０が固定位置に挿入されることに伴って突出部３３が変位方向に変位して突出部３３が引っ掛かる引っ掛け部としての庇部３０５を有する。本実施例の光学ユニット１は、このような構成としていることで、固定位置に固定されたバネ部材３０が挿入方向と逆向きに抜け出ることを抑制している。

【0036】

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１においては、反射ユニット２００は回転軸の回転中心を回転中心とする円弧状の溝２１ａを有し、バネ部材３０は溝２１ａに挿入される凸部３５を有する。本実施例の光学ユニット１は、このような構成とすることで、反射ユニット２００がバネ部材３０から外れて反射ユニット２００が固定体３００から抜け出ることを抑制しているとともに、溝２１ａと凸部３５とが干渉して反射ユニット２００の固定体３００に対する回転が妨げられることを抑制している。

【0037】

ここで、本実施例の光学ユニット１においては、溝２１ａは、固定体３００に対して反射ユニット２００が回転することに伴って最大に回転した場合でも、溝２１ａと凸部３５とが円弧方向において接触しない長さに構成されている。このような構成とすることで、固定体３００に対して反射ユニット２００が最大に回転した場合でも、溝２１ａと凸部３５とが干渉して反射ユニット２００の固定体３００に対する回転が妨げられることを抑制している。また、構造的に頑強にすることが難しい凸部３５や円弧状の溝２１ａを円弧方向における反射ユニット２００の回転の規制部としないことで、凸部３５や溝２１ａが損傷することを抑制している。

【0038】

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１においては、バネ部材３０は、固定体３００と反射ユニット２００との間において挿入方向に挿入することで固定体３００の固定位置に固定される。ここで、バネ部材３０は、固定体３００と反射ユニット２００との間を広げる方向における固定体３００との接触位置が回転軸と揃う位置となるように構成されている。別の表現をすると、固定体３００によるバネ部材３０に対する力の作用点を回転軸と揃う位置にしている。具体的には、図９における外面３０２における外側平板部３１との接触点３０２ａの位置をＹ軸方向において回転軸と揃う位置となるように構成している。このような構成としていることで、回転軸の位置ずれを効果的に抑制することができる。なお、本実施例においては、接触点３０２ａの位置を回転軸と揃う位置となるように構成したが、外側平板部３１の長さを調節することで該接触位置が回転軸と揃う位置となるように構成してもよい。

【0039】

＜駆動機構＞
次に、回転支持機構５０に支持された反射ユニット２００を駆動する駆動機構６０について説明する。図１２は、本実施例の光学ユニット１の概略側面断面図である。図１２で表されるように、駆動機構６０は、ホルダ２０の背面２２の載置部２２ａに載置された磁石２４と、固定体３００に形成されたコイル２５とを有している。なお、磁石２４は、平板状の鉄製のヨーク２６に接着された状態で載置部２２ａに載置されて固定されている。

【0040】

なお、図４、図５及び図７で表されるように、磁石２４とコイル２５とが対向する方向においてコイル２５を基準にして磁石２４とは反対側には、磁性体２７が設けられている。このため、磁石２４と磁性体２７とで、磁石２４と磁性体２７とが引き合うことで固定体３００に対する反射ユニット２００の位置調整をする磁気バネを形成し、固定体３００に対して反射ユニット２００を自動で原点調整することを可能にしている。

【0041】

また、コイル２５はフレキシブル配線基板５１に接続されている。ここで、図５で表されるように、フレキシブル配線基板５１に弛み５１ａを形成することで、コイル２５を固定体３００に取り付ける際の作業性が向上する。

【0042】

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。

【符号の説明】

【0043】

１…光学ユニット、１０…プリズム（反射部）、１０ａ…反射面、１０ｂ…入射面、１０ｃ…出射面、２０…ホルダ、２１…側面、２１ａ…溝、２１ｂ…取り付け部、２２…背面、２２ａ…載置部、２４…磁石、２５…コイル、２６…ヨーク、２７…磁性体、３０…バネ部材、３０Ａ…バネ部材、３０Ｂ…バネ部材、３１…外側平板部、３２…内側平板部、３３…突出部、３４…凹部（回転軸第１形成部材）、３５…凸部、３６…根元部、４０…球体保持部、４１…球体（回転軸第２形成部材）、４２…台座、４２ａ…孔、５０…回転支持機構、５１…フレキシブル配線基板、５１ａ…弛み、６０…駆動機構、１００…スマートフォン、１０１…レンズ、１０２…レンズ、１０３…基板、１０３ａ…撮像素子、１０４…カメラ、２００…反射ユニット（可動体）、３００…固定体、３０１…固定部、３０２…外面、３０２ａ…接触点、３０３…第１対向面、３０４…第２対向面、３０５…庇部（引っ掛け部）、３１０…開口、３１１…開口、３２０…窪み、Ｄ１…入射方向、Ｄ２…反射方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】