特許 7628792 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】2025-02-03

(45)【発行日】2025-02-12

(54)【発明の名称】光学ユニット

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20250204BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20250204BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20250204BHJP

   H04N 23/57 20230101ALI20250204BHJP

   H02K 5/173 20060101ALI20250204BHJP

   F16C 19/10 20060101ALI20250204BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

G02B7/04 E

G03B30/00

H04N23/57

H02K5/173 A

F16C19/10

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020165095

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057038

(43)【公開日】2022-04-11

【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

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０２０４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８９８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２７１６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２０４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９１３５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ５／００－ ５／０８

Ｇ０２Ｂ ７／０２－ ７／１６

Ｆ１６Ｃ １９／０２－１９／２０

Ｈ０２Ｋ ５／００－ ５／２６

Ｈ０４Ｎ ５／２２２－５／２５７

Ｈ０４Ｎ ２３／００

Ｈ０４Ｎ ２３／４０－２３／７６

Ｈ０４Ｎ ２３／９０－２３／９５９

(57)【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、
固定体と、
光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸の方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持するジンバル機構と、
ベアリング機構を有し、光軸方向を回転軸の方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する回転支持機構と、を備え、
前記ベアリング機構は、
光軸方向を回転軸の方向とするとともに、光軸方向において互いの少なくとも一部がオーバーラップする内輪部と外輪部とを有し、
前記外輪部と前記内輪部とを光軸方向を回転軸の方向として回転させることで、前記固定体に対して前記可動体を、光軸方向を回転軸の方向として回転可能であり、
前記内輪部及び前記外輪部の一方に第１磁石を有し、前記内輪部及び前記外輪部の他方に前記第１磁石と対になる第２磁石及び磁性体の少なくともいずれかを有し、
前記第１磁石と、前記ベアリング機構の複数の球体と、前記第１磁石と対になる前記第２磁石及び前記磁性体の少なくともいずれかとが、光軸方向において前記内輪部と前記外輪部とがオーバーラップする位置であって前記回転支持機構の回転軸を中心とする円弧方向においてオーバーラップする位置に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、
前記ベアリング機構は、前記対として、Ｎ極とＳ極とが各々対向する位置に配置される前記第１磁石と前記第２磁石とで構成される磁石対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１または２に記載の光学ユニットにおいて、
前記ベアリング機構は、前記対における前記内輪部に設けられる前記第１磁石、前記第２磁石または前記磁性体と、前記外輪部に設けられる前記第１磁石、前記第２磁石または前記磁性体とが、ラジアル方向においてズレた配置となっ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、
前記ベアリング機構は、前記対を複数有することを特徴とする光学ユニット。

【請求項5】

請求項４に記載の光学ユニットにおいて、
前記ベアリング機構は、前記対が光軸方向から見て等間隔に配置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４または５に記載の光学ユニットにおいて、
複数の前記対のうち１つがＮ極とＳ極とが各々対向する位置に配置される前記第１磁石と前記第２磁石とで構成される磁石対であり残りは前記第１磁石と前記磁性体との磁石磁性体対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６のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記ベアリング機構は、前記内輪部と前記外輪部との間に３つ以上の球体を有す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、
前記球体は、前記内輪部と前記外輪部との両方に接触する直径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、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、可動体を固定体に対して回転可能に支持する機構を備え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、撮像モジュールを備える可動体と、固定体と、光軸方向を回転軸の方向として可動体を固定体に対して回転可能な機構と、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】

【文献】特開２０１９－２０４６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の光学ユニットのような光軸方向を回転軸の方向として可動体を固定体に対して回転可能な機構を備える光学ユニットにおいては、ベアリング機構を使用することができる。しかしながら、ベアリング機構を使用する光学ユニットにおいては、ベアリング機構の内輪部と外輪部とを適正に位置決めされていないと、可動体を固定体に対して適正に回転させることができない場合がある。可動体を固定体に対して適正に回転させることができないと、可動体を固定体に対して適正な位置に配置できない。そこで、本発明は、ベアリング機構を有する光学ユニットにおいて、ベアリング機構の内輪部と外輪部とを適正に位置決めすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸の方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持するジンバル機構と、ベアリング機構を有し、光軸方向を回転軸の方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する回転支持機構と、を備え、前記ベアリング機構は、光軸方向を回転軸の方向とする内輪部と外輪部とを有し、前記外輪部と前記内輪部とを光軸方向を回転軸の方向として回転させることで、前記固定体に対して前記可動体を、光軸方向を回転軸の方向として回転可能であり、前記内輪部及び前記外輪部の一方に磁石を有し、前記内輪部及び前記外輪部の他方に前記磁石と対になる磁石及び磁性体の少なくともいずれかを有することを特徴とする。

【0006】

本態様によれば、内輪部及び外輪部の一方に磁石を有し、内輪部及び外輪部の他方に該磁石と対になる磁石及び磁性体の少なくともいずれかを有する。このため、ベアリング機構の内輪部と外輪部とを、磁石同士の磁石対、及び、磁石と磁性体の対である磁石磁性体対、の少なくとも一方で、適正に位置決めすることができる。

【0007】

本発明の光学ユニットにおいては、前記ベアリング機構は、前記対としてＮ極とＳ極とが各々対向する位置に配置される磁石同士で構成される磁石対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、磁石と磁性体の対である磁石磁性体対のみでベアリング機構の内輪部と外輪部とを位置決めするよりも強い磁力で位置決めでき、特に適正に位置決めすることができる。このため、例えば、ベアリング機構の原点復帰などをさせることができる。

【0008】

本発明の光学ユニットにおいては、前記ベアリング機構は、前記対における前記内輪部に設けられる磁石または磁性体と前記外輪部に設けられる磁石または磁性体とが、ラジアル方向においてズレた配置となっ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、ラジアル方向においてベアリング機構の外輪部と内輪部とが引き合う方向に磁力がかかり、ベアリング機構の外輪部と内輪部とがラジアル方向に適正に位置決めされ、外輪部と内輪部とがラジアル方向にガタつくことを抑制できる。

【0009】

本発明の光学ユニットにおいては、前記ベアリング機構は、前記対を複数有する構成とすることができる。１つの対でベアリング機構の内輪部と外輪部とを位置決めする場合、磁力が十分でない虞があるが、このような構成とすることで、１つの対でベアリング機構の内輪部と外輪部とを位置決めするよりも適正に位置決めすることができる。

【0010】

本発明の光学ユニットにおいては、前記ベアリング機構は、前記対が光軸方向から見て等間隔に配置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、スラスト方向から見てベアリング機構の内輪部と外輪部とを満遍なく磁力で引き合わせることができ、外輪部と内輪部とがスラスト方向にガタつくことを抑制できる。

【0011】

本発明の光学ユニットにおいては、複数の前記対のうち１つがＮ極とＳ極とが各々対向する位置に配置される磁石同士で構成される磁石対であり残りは磁石と磁性体との磁石磁性体対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、磁石対でメインの位置決めを行わせ、磁石磁性体対で位置決めに必要な磁力不足を補わせることができる。

【0012】

本発明の光学ユニットにおいては、前記ベアリング機構は、前記内輪部と前記外輪部との間に３つ以上の球体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、効率よく内輪部と外輪部とを相対的に回転させることができる。

【0013】

本発明の光学ユニットにおいては、前記球体は、前記内輪部と前記外輪部との両方に接触する直径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、球体の直径はベアリング機構内部の成形部品の厚さよりも大きくなり、ベアリング機構内部における成形部品の干渉を抑制でき、特に効率よく内輪部と外輪部とを相対的に回転させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の光学ユニットは、ベアリング機構を有する光学ユニットにおいて、ベアリング機構の内輪部と外輪部とを適正に位置決めすることができる。

【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の斜視図である。

【図2】図1とは顔とる方向から見た本発明の一実施例に係る光学ユニットの斜視図である。

【図3】本発明の一実施例に係る光学ユニットの分解斜視図である。

【図4】本発明の一実施例に係る光学ユニットから固定体を外した状態の斜視図である。

【図5】本発明の一実施例に係る光学ユニットから固定体を外した状態の分解斜視図である。

【図6】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおけるベアリング機構を表す斜視図である。

【図7】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおけるベアリング機構を表す分解斜視図である。

【図8】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおけるベアリング機構の内部の平面図である。

【図9】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおけるベアリング機構の内部の一部断面図である。

【図10】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおけるベアリング機構の内部の断面図である。

【図11】本発明の一実施例に係る光学ユニットにおけるベアリング機構の内部の一部斜視図である。

【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。最初に、本発明の一実施例に係る光学ユニットについて説明する。なお、図１及び図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。そして、Ｒ方向は光軸周り方向である。また、各図において、Ｚ軸方向は光軸方向であるとともにローリングの軸方向であり、Ｘ軸方向は光軸と交差する方向であるとともに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であるとともにピッチングの軸方向である。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向において、矢印の向く方向を＋方向、その反対方向を－方向とする。

【0017】

＜光学ユニットの全体構成の概略＞
図１から図５を用いて、本実施例に係る光学ユニット１０の構成についての概略を説明する。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）、Ｘ軸方向を回転軸とする方向（ヨーイング方向）及びＺ軸方向を回転軸とする方向（ローリング方向）に変位可能な状態で保持する固定体１６と、を備えている。

【0018】

また、固定体１６に対して可動体１４をピッチング方向、ヨーイング方向及びローリング方向に駆動する（回転させる）駆動機構１８を備えている。また、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機構２０を備えている。また、光学ユニット１０は、第１軸線Ｌ１周りに回動可能に可動体１４を支持する第１支持部用延設部２７ａと、第２軸線Ｌ２周りに固定体１６側の部材に回動可能に支持する第２支持部用延設部２７ｂと、を備える、ジンバル機構２１を備えている。本実施例においては、第１支持部用延設部２７ａを補強する補強部材２９を備えているが、補強部材２９を備えていない構成としてもよい。なお、支持機構２０もジンバル機構２１の一部を構成すると見なすことができる。また、光学ユニット１０は、固定体１６に対して可動体１４をローリング方向に回転可能に支持する回転支持機構４１を備えている。

【0019】

＜光学モジュールについて＞
本実施例において、光学モジュール１２は略矩形筐体状の撮像ユニット１４Ａ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（＋Ｚ方向側）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モジュール１２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）、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）及びローリングの振れ（Ｚ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、ヨーイングの振れの補正及びローリングの振れの補正が可能な構成となっている。

【0020】

＜可動体について＞
可動体１４は、光学モジュール１２や不図示の撮像素子などを有する撮像ユニット１４Ａと、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃとを有するホルダ枠１４Ｂと、を備えている。ホルダ枠１４Ｂ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１４Ｂ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１４Ｂにおいて固定体１６と対向する３面を利用して、ピッチング、ヨーイング及びローリングの補正用の磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃがこれらの外面に取り付けられている。

【0021】

磁石２４Ａは平板状の鉄板であるヨーク２６Ａに接着されており、磁石２４Ｂは平板状の鉄板であるヨーク２６Ｂに接着されており、磁石２４Ｃは平板状の鉄板であるヨーク２６Ｃに接着されている。磁石２４Ａはヨーク２６Ａがホルダ枠１４Ｂに固定されることでホルダ枠１４Ｂに固定されており、磁石２４Ｂはヨーク２６Ｂがホルダ枠１４Ｂに固定されることでホルダ枠１４Ｂに固定されており、磁石２４Ｃはヨーク２６Ｃがホルダ枠１４Ｂに固定されることでホルダ枠１４Ｂに固定されている。

【0022】

＜固定体について＞
固定体１６は、コイル３２Ａがコイル取付け部６１Ａに固定され、コイル３２Ｂがコイル取付け部６１Ｂに固定され、コイル３２Ｃがコイル取付け部６１Ｃに固定される固定枠１６Ａと、レンズ１２ａを＋Ｚ方向に通す上面部１６Ｂと、を備えている（図３参照）。固定枠１６Ａは、光軸周り方向（Ｒ方向）において可動体１４のホルダ枠１４Ｂの４面を取り囲むように設けられている。本実施例において、コイル３２Ａ、コイル３２Ｂ及びコイル３２Ｃ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。なお、図１及び図３では、コイル３２Ａの外側にカバーＣが形成された状態が表されているが、図２ではカバーＣが省略して表されている。

【0023】

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、磁石２４Ｃとコイル３２Ｃ、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、磁石２４Ｃとコイル３２Ｃとの対は、駆動機構１８を構成している。駆動機構１８により、可動体１４のピッチング、ヨーイング及びローリングの補正が行われる。なお、本実施例の駆動機構１８は、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃが可動体１４に形成され、コイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃが固定体１６に形成されるが、磁石２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃが固定体１６に形成され、コイル３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃが可動体１４に形成される構成としてもよい。

【0024】

また、ピッチング、ヨーイング及びローリ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、ヨーイング方向及びローリング方向の少なくともいずれか一方向の振れが発生すると、不図示の磁気センサー（ホール素子）によって振れを検出し、その結果に基づいて駆動機構１８を駆動させる。或いは、振れ検出センサ（ジャイロスコープ）などを用いて、光学ユニット１０の振れを検出してもよい。振れの検出結果に基づいて、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、３２Ｂ及び３２Ｃに電流が流され、これにより振れが補正される。

【0025】

＜支持機構について＞
図４で表されるように、支持機構２０は、光学ユニット１０の内側に向けて半球状の凸曲面１９を形成する板金２０ｂを有している。また、板金２０ｂと同様に光学ユニット１０の内側に向けて半球状の凸曲面１９を形成する、板金２０ａを有している。そして、板金２０ａは矩形枠状のホルダ枠１４Ｂの４隅のうちの対向する２か所に配置され、板金２０ｂは固定枠１６Ａの矩形枠状の部分の４隅のうちの対向する２か所に配置される。なお、固定枠１６Ａとホルダ枠１４Ｂとは４隅の位置が揃うように配置され、板金２０ａ及び板金２０ｂは該４隅に１つずつ配置される。図３で表されるように、固定枠１６Ａの内部における板金２０ａの配置は隅部６０のうちの隅部６０ａとなり、固定枠１６Ａの内部における板金２０ｂの配置は隅部６０のうちの隅部６０ｂとなる。

【0026】

本実施例の支持機構２０は、内側を向いた板金２０ａの半球状の凸曲面１９の内側に、ジンバル機構２１の第１支持部用延設部２７ａに設けられた凹曲面１７が配置される。支持機構２０は、凸曲面１９を凹曲面１７内に配置させ、このような構成で可動体１４に対してジンバル機構２１を支持している。また、内側を向いた板金２０ｂの半球状の凸曲面の内側に、ジンバル機構２１の第２支持部用延設部２７ｂに設けられた凹曲面１７が配置される。支持機構２０は、凸曲面１９を凹曲面１７内に配置させ、このような構成で固定体１６に対してジンバル機構２１を支持している。すなわち、本実施例の支持機構２０は、光軸方向（Ｚ軸方向）と交差する１または複数の方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも１方向）を回転軸方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持可能な構成となっている。

【0027】

＜ジンバル機構＞
ジンバル機構２１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機構である。具体的には、ジンバル機構２１は、一例として被写体側に設けられるジンバルフレーム部２５と、ジンバルフレーム部２５の四方のコーナー部から光軸方向に９０°折り曲げられて形成される第１支持部用延設部２７ａと、第２支持部用延設部２７ｂと、を備えることによって構成されている。なお、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部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。また、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂの一方を板状以外の他の形状（例えばロッド形状等）にすることも可能である。なお、本実施例のジンバル機構２１は、ピッチング方向及びヨーイング方向の２方向を回転軸の方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持する構成であるが、ピッチング方向またはヨーイング方向のいずれか１方向のみを回転軸の方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持する構成としてもよい。

【0028】

＜回転支持機構について＞
回転支持機構４１は、図５で表されるように、レンズ１２ａを通す円形の孔が形成された略円盤状の平面部４５と、平面部４５に対応して円形に連続する溝状の溝部４６と、を備えている。平面部４５には、光軸方向に９０°折り曲げられて形成される第１支持部用延設部４７ａと、第２支持部用延設部４７ｂと、が等間隔に２つずつ設けられている。また、溝状の溝部４６には、第１支持部用延設部４７ａ及び第２支持部用延設部４７ｂと対向する位置に光軸周り方向に隙間Ｇを設けて凹部４８が設けられている。

【0029】

平面部４５と溝部４６との間には、後述するベアリング機構１００が設けられており、平面部４５はベアリング機構１００の外輪部１１０に固定され、溝部４６はベアリング機構１００の内輪部１２０に固定されている。このような構成であるため、平面部４５は、溝部４６に対して、光軸周り方向に隙間Ｇの分だけ移動可能になっている。

【0030】

第１支持部用延設部４７ａは、ジンバル機構２１の第１支持部用延設部２７ａに固定される。そして、第２支持部用延設部４７ｂは、挿入部７１を有し、挿入部７１が可動体１４におけるホルダ枠１４Ｂに設けられた挿入穴７２に挿入されて、ホルダ枠１４Ｂに固定される。したがって、回転支持機構４１に支持された可動体１４は、ジンバル機構２１に対して光軸周り方向に回転可能に支持されていることとなる。ジンバル機構２１は、可動体１４と共に固定体１６に対しても支持されているので、回転支持機構４１に支持された可動体１４は、固定体１６に対して光軸周り方向に回転可能に支持されていることとなる。

【0031】

ここで、ジンバル機構２１の第２支持部用延設部２７ｂに固定される板金２０ｂは、固定体１６の固定枠１６Ａの隅部６０ｂに固定される。また、ジンバル機構２１の第１支持部用延設部２７ａに固定される板金２０ａは、回転支持機構４１の第１支持部用延設部４７ａに固定される。そして、回転支持機構４１の第２支持部用延設部４７ｂは、可動体１４のホルダ枠１４Ｂに固定される。このような構成となっていることで、可動体１４は、固定体１６に対して、ピッチング方向、ヨーイング方向及びローリング方向に回転可能に保持される。

【0032】

＜ベアリング機構について＞
次に、図６から図１１を参照して、ベアリング機構１００の詳細について説明する。図６から図１１で表されるように、ベアリング機構１００は、外輪部１１０と、内輪部１２０と、外輪部１１０及び内輪部１２０との間に配置される３つの球体１３０と、を備えている。そして、外輪部１１０には、内輪部１２０と対向する位置に、１つの磁石１１２と、鉄製の磁性体である２つのヨーク１１１とが、略等間隔で設けられている。

【0033】

また、内輪部１２０には、成形部品１２１が形成されている。そして、成形部品１２１に形成された空間部分１２１ａに対応して、外輪部１１０と対向する位置に、３つの磁石１２２が、略等間隔で設けられている。また、３つの球体１３０は、成形部品１２１に形成された空間部分１２１ｂに対応して、略等間隔で配置されている。このような構成であるため、図８で表されるように、光軸方向において、磁石１１２と磁石１２２のうちの１つとが対向し、ヨーク１１１のうちの１つと磁石１２２のうちの別の１つとが対向し、ヨーク１１１のうちの別の１つと磁石１２２のうちのさらに別の１つとが対向する。ただし、図８から図１０で表されるように、外輪部１１０に配置される磁石１１２及びヨーク１１１は、内輪部１２０に配置される磁石１２２に対して、回転軸方向から見て若干外側に配置される。なお、磁石１１２と磁石１２２とは、図８から図１１で表されるように、対向する磁極が逆となっている。

【0034】

ここで、外輪部１１０は、回転支持機構４１に対して、平面部４５に接着されている。また、内輪部１２０は、回転支持機構４１に対して、溝部４６に接着されている。ただし、外輪部１１０が溝部４６に接着され、内輪部１２０が平面部４５に接着されている構成としてもよい。外輪部１１０に対して内輪部１２０が相対的に光軸周り方向に回転可能に構成されていることで、回転支持機構４１は平面部４５に対して溝部４６が相対的に光軸周り方向に回転可能となり、回転支持機構４１に固定されたジンバル機構２１を介して、固定体１６に対して可動体１４は光軸周り方向に回転可能となっている。

【0035】

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、固定体１６と、光軸方向（Ｚ軸方向）と交差する１または複数の方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）を回転軸の方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持するジンバル機構と、を有するが、さらに、回転支持機構４１を有している。ここで、回転支持機構４１は、光軸方向を回転軸の方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持するベアリング機構１００を備えている。そして、上記のように、ベアリング機構１００は、光軸方向を回転軸の方向とする内輪部１２０と外輪部１１０とを有する。また、ベアリング機構１００は、外輪部１１０と内輪部１２０とを光軸方向を回転軸の方向として回転させることで、固定体１６に対して可動体１４を、光軸方向を回転軸の方向として回転可能である。また、ベアリング機構１００は、内輪部１２０に磁石１２２を有し、外輪部１１０に磁石１２２と対になる磁石１１２及び磁性体であるヨーク１１１を有している。

【0036】

本実施例の光学ユニット１０のように、内輪部１２０及び外輪部１１０の一方に磁石を有し、内輪部１２０及び外輪部１１０の他方に該磁石と対になる磁石及び磁性体の少なくともいずれかを有することで、ベアリング機構１００の内輪部１２０と外輪部１１０とを、磁石同士の磁石対、及び、磁石と磁性体の対である磁石磁性体対、の少なくとも一方で、適正に位置決めすることができる。なお、本実施例においては、内輪部１２０に磁石１２２を有し、外輪部１１０に磁石１１２及びヨーク１１１を有していたが、このような構成に限定されない。外輪部１１０に磁石のみを有し、内輪部１２０に磁石及び磁性体を有する構成としてもよいし、外輪部１１０及び内輪部１２０の両方に磁石のみを設ける構成としてもよいし、外輪部１１０及び内輪部１２０の一方に磁石のみ他方に磁性体のみを設ける構成としてもよい。また、磁石及び磁性体の数にも特に限定はない。

【0037】

ベアリング機構１００においては、本実施例の磁石１１２と磁石１２２との対のように、磁石と磁石または磁性体との対として、Ｎ極（１１２Ｎ及び１２２Ｎ）とＳ極（１１２Ｓ及び１２２Ｓ）とが各々対向する位置に配置される磁石同士で構成される磁石対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、磁石と磁性体の対である磁石磁性体対のみでベアリング機構１００の内輪部１２０と外輪部１１０とを位置決めするよりも強い磁力で位置決めでき、特に適正に位置決めすることができる。このため、このような構成とすることで、例えば、ベアリング機構１００の原点復帰などをさせることができる。具体的には、図１１（ａ）では磁石１１２と磁石１２２とのＮ極とＳ極との配置が光軸周り方向にずれているが、このような状態から外輪部１１０に矢印Ｆ３で表される方向に力がかかり自動的に、図１１（ｂ）で表されるように磁石１１２と磁石１２２とのＮ極とＳ極との配置が光軸周り方向にずれていない状態にさせることができる。

【0038】

また、図８及び図９で表されるように、本実施例のベアリング機構１００においては、磁石と磁石または磁性体との対における内輪部１２０に設けられる磁石１２２と外輪部１１０に設けられる磁石１１２及びヨーク１１１とが、ラジアル方向（光軸中心に向かう方向）においてズレた配置となっている。このような構成とすることで、図９の矢印Ｆ１で表されるように、ラジアル方向においてベアリング機構１００の外輪部１１０に内輪部１２０に対して引き合う方向に磁力がかかり、図８から図１０の矢印Ｆ２で表されるように、ベアリング機構１００の外輪部１１０と内輪部１２０とがラジアル方向に引き合って適正に位置決めされ、外輪部１１０と内輪部１２０とがラジアル方向にガタつくことを抑制できる。

【0039】

また、本実施例のベアリング機構１００は、磁石と磁石または磁性体との対を３つ、すなわち、複数有する構成である。１つの対でベアリング機構１００の内輪部１２０と外輪部１１０とを位置決めする場合、磁力が十分でない虞があるが、このような構成とすることで、１つの対でベアリング機構１００の内輪部１２０と外輪部１１０とを位置決めするよりも適正に位置決めすることができる。

【0040】

本実施例のベアリング機構１００は、上記のように、磁石と磁石または磁性体との対が光軸方向から見て等間隔に配置されている（図８参照）。このような構成とすることで、スラスト方向（光軸周り方向）から見てベアリング機構１００の内輪部１２０と外輪部１１０とを満遍なく磁力で引き合わせることができ、外輪部１１０と内輪部１２０とがスラスト方向にガタつくことを抑制できる。なお、「等間隔」とは厳密な意味での等間隔だけに限定されず、おおよそ間隔が揃っていれば良い意味である。

【0041】

また、本実施例のベアリング機構１００は、複数の磁石と磁石または磁性体との対のうち１つが磁石同士で構成される磁石対（磁石１２２と磁石１１２との対）であり残り２つは磁石と磁性体との磁石磁性体対（磁石１２２とヨーク１１１との対）である。このような構成とすることで、磁石対でメインの位置決めを行わせ、磁石磁性体対で位置決めに必要な磁力不足を補わせることができる。１つの磁石対でメインの位置決めを行わせることで位置決め精度が高くなる。

【0042】

本実施例のベアリング機構１００は、内輪部１２０と外輪部１１０との間に３つの球体を有する。このように、３つ以上の球体１３０を有する構成とすることが好ましい。このような構成とすることで、効率よく内輪部１２０と外輪部１１０とを相対的に回転させることができるためである。

【0043】

ここで、球体１３０は、内輪部１２０と外輪部１１０との両方に接触する直径である構成とすることが好ましい。本実施例のベアリング機構１００は、内輪部１２０の－Ｚ方向における底面部の内側と、外輪部１１０の＋Ｚ方向に置ける上面部の内側とに、球体１３０が接触する構成となっている。このような構成とすることで、球体１３０の直径はベアリング機構内部の成形部品１２１の厚さよりも大きくなり、ベアリング機構１００の内部における成形部品１２１の干渉を抑制でき、特に効率よく内輪部１２０と外輪部１１０とを相対的に回転させることができるためである。

【0044】

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】

【0045】

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、１４Ａ…撮像ユニット、１４Ｂ…ホルダ枠、１６…固定体、１６Ａ…固定枠、１６Ｂ…上面部、１７…凹曲面、１８…駆動機構、１９…凸曲面、２０…支持機構、２０ａ…板金、２０ｂ…板金、２１…ジンバル機構、２４…磁石、２４Ａ…磁石、２４Ｂ…磁石、２４Ｃ…磁石、２５…ジンバルフレーム部、２６…ヨーク、２６Ａ…ヨーク、２６Ｂ…ヨーク、２７ａ…第１支持部用延設部、２７ｂ…第２支持部用延設部、２８Ａ…コイル取付け部、２８Ｂ…コイル取付け部、２９…補強部材、３２Ａ…コイル、３２Ｂ…コイル、３２Ｃ…コイル、４１…回転支持機構、４５…平面部、４６…溝部、４７ａ…第１支持部用延設部、４７ｂ…第２支持部用延設部、４８…凹部、６０…隅部、６０ａ…隅部、６０ｂ…隅部、６１Ａ…コイル取付け部、６１Ｂ…コイル取付け部、６１Ｃ…コイル取付け部、７１…挿入部、７２…挿入穴、１００…ベアリング機構、１１０…外輪部、１１１…ヨーク（磁性体）、１１２…磁石、１２０…内輪部、１２１…成形部品、１２１ａ…空間部分、１２１ｂ…空間部分、１２２…磁石、１３０…球体、Ｃ…カバー、Ｇ…隙間、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】