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JP7654455B2 - Optical Unit - Google Patents
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JP7654455B2 - Optical Unit - Google Patents

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JP7654455B2 JP2021071079A JP2021071079A JP7654455B2 JP 7654455 B2 JP7654455 B2 JP 7654455B2 JP 2021071079 A JP2021071079 A JP 2021071079A JP 2021071079 A JP2021071079 A JP 2021071079A JP 7654455 B2 JP7654455 B2 JP 7654455B2
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Description

本発明は、光学ユニットに関する。 The present invention relates to an optical unit.

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ジンバル機構と、を備える様々な光学ユニットが使用されている。例えば、特許文献1には、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ジンバル機構と、を備え、ジンバル機構が第1軸線に沿う方向において可動体と接続する第1支持部用延設部と、第2軸線に沿う方向において固定体と接続する第2支持部用延設部と、を有する、光学ユニットが開示されている。 Conventionally, various optical units have been used that include a movable body with an optical module, a fixed body, and a gimbal mechanism that rotatably supports the movable body relative to the fixed body. For example, Patent Document 1 discloses an optical unit that includes a movable body with an optical module, a fixed body, and a gimbal mechanism that rotatably supports the movable body relative to the fixed body, in which the gimbal mechanism has a first support extension that connects to the movable body in a direction along a first axis, and a second support extension that connects to the fixed body in a direction along a second axis.

WO2019/221038A1WO2019/221038A1

上記のような、光学モジュールを備える可動体を固定体に対して回転移動させることが可能な従来の光学ユニットにおいては、可動体を固定体に対して回転移動させることに伴う可動体と固定体との干渉を抑制するために、光学ユニットが大型化する傾向にあった。特許文献1の光学ユニットは、第1軸線に沿う方向において可動体と接続する第1支持部用延設部と、第2軸線に沿う方向において固定体と接続する第2支持部用延設部と、を有する、ジンバル機構を備えている。このようなジンバル機構を備える構成とすることで、従来の光学ユニットのなかでは小型化することが可能である。しかしながら、さらなる光学ユニットの小型化が要求されている。そこで、本発明は、光学モジュールを備える可動体を固定体に対して回転移動させることが可能な光学ユニットを小型化することを目的とする。 In conventional optical units capable of rotating a movable body equipped with an optical module relative to a fixed body as described above, the optical units tend to be large in size in order to suppress interference between the movable body and the fixed body caused by rotating the movable body relative to the fixed body. The optical unit of Patent Document 1 is equipped with a gimbal mechanism having a first support extension portion that connects to the movable body in a direction along the first axis and a second support extension portion that connects to the fixed body in a direction along the second axis. By adopting such a configuration that includes a gimbal mechanism, it is possible to reduce the size of the conventional optical units. However, there is a demand for further miniaturization of optical units. Therefore, the present invention aims to reduce the size of an optical unit that can rotate a movable body equipped with an optical module relative to a fixed body.

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、前記光学モジュールの光軸方向と交差するとともに互いに交差する2つの回転軸方向を第1回転軸及び第2回転軸として、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、を備え、前記ジンバル機構は、前記第1回転軸に沿う方向において前記固定体と接続する固定体側脚部と、前記第2回転軸に沿う方向において前記可動体と接続する可動体側脚部と、を有し、前記ジンバル機構は、前記第1回転軸に沿う方向から見て、前記可動体の端部側よりも前記可動体の中央部側が外側に向けて突出し、凸状になっていることを特徴とする。 The optical unit of the present invention comprises a movable body having an optical module, a fixed body, and a gimbal mechanism that rotatably supports the movable body relative to the fixed body with two rotational axis directions that intersect with the optical axis direction of the optical module and intersect with each other as a first rotational axis and a second rotational axis, and the gimbal mechanism has a fixed body side leg that connects to the fixed body in a direction along the first rotational axis and a movable body side leg that connects to the movable body in a direction along the second rotational axis, and the gimbal mechanism is characterized in that the central side of the movable body protrudes outward more than the end side of the movable body when viewed from the direction along the first rotational axis, forming a convex shape.

ジンバル機構が第1回転軸に沿う方向において固定体と接続する固定体側脚部と第2回転軸に沿う方向において可動体と接続する可動体側脚部とを有する構成の場合、第1回転軸を回転軸として可動体が固定体に対して回転して傾くと、可動体側脚部が外側に出っ張りやすくなり、該出っ張りのために光学ユニットが大型化する虞がある。しかしながら、本態様によれば、ジンバル機構は、第1回転軸に沿う方向から見て、可動体の端部側よりも可動体の中央部側が外側に向けて突出し、凸状になっている。このため、第1回転軸を回転軸として可動体が固定体に対して回転することで傾いた場合であっても、可動体側脚部が外側に出っ張ることを抑制できる。したがって、光学ユニットを小型化することができる。 In a configuration in which the gimbal mechanism has a fixed body side leg that connects to the fixed body in a direction along the first rotation axis and a movable body side leg that connects to the movable body in a direction along the second rotation axis, when the movable body rotates and tilts relative to the fixed body around the first rotation axis, the movable body side leg is likely to protrude outward, and there is a risk that the optical unit will become larger due to this protrusion. However, according to this aspect, when viewed from the direction along the first rotation axis, the gimbal mechanism is convex, with the center side of the movable body protruding outward more than the end side of the movable body. Therefore, even if the movable body rotates and tilts relative to the fixed body around the first rotation axis, the movable body side leg can be prevented from protruding outward. Therefore, the optical unit can be made smaller.

また、本発明の光学ユニットにおいては、前記固定体は、前記光軸方向に前記光学モジュールの一部が突出する開口部が設けられる開口面を有し、前記ジンバル機構の凸状になっている部分は、前記第1回転軸を回転軸方向として前記可動体が前記固定体に対して最大限に回転した場合に、前記開口面と平行になる構成とすることができる。第1回転軸を回転軸として可動体が固定体に対して回転すると可動体側脚部ごと可動体が固定体に対して傾くが、このような構成とすることで、可動体が固定体に対して傾いていない際の固定体に対する可動体の出っ張りを極力抑制する構成としながら、第1回転軸を回転軸として可動体が固定体に対して回転することで可動体側脚部ごと可動体が固定体に対して傾いた場合に、可動体側脚部が外側に出っ張ることを抑制しつつ、第1回転軸を回転軸として可動体が固定体に対して回転する回転移動量を大きくすることができる。 In the optical unit of the present invention, the fixed body has an opening surface where an opening is provided through which a part of the optical module protrudes in the optical axis direction, and the convex portion of the gimbal mechanism can be configured to be parallel to the opening surface when the movable body rotates to the maximum extent relative to the fixed body with the first rotation axis as the rotation axis direction. When the movable body rotates relative to the fixed body with the first rotation axis as the rotation axis, the movable body tilts with the movable body side legs relative to the fixed body. By configuring in this way, it is possible to increase the amount of rotational movement of the movable body rotating relative to the fixed body with the first rotation axis as the rotation axis while suppressing the movable body side legs from protruding outward when the movable body tilts with the movable body side legs relative to the fixed body by rotating relative to the fixed body with the first rotation axis as the rotation axis.

また、本発明の光学ユニットにおいては、前記可動体側脚部及び前記固定体側脚部のうちの長い方が、前記可動体側脚部及び前記固定体側脚部のうちの短い方よりも、幅が太い構成とすることができる。脚部を有するジンバル機構は、該脚部が可動体及び固定体を支持するとともに回転軸を構成するために所定の予圧を付与することが可能な構成とする必要がある。一般的には、脚部が長くなるほど所定の予圧を付与することが困難になるが、脚部を太くするほど所定の予圧を付与することが容易になるため、このような構成とすることで、可動体側脚部及び固定体側脚部の両方を所定の予圧を付与することが可能な構成とすることができる。 In addition, in the optical unit of the present invention, the longer of the movable body side leg and the fixed body side leg can be configured to be wider than the shorter of the movable body side leg and the fixed body side leg. A gimbal mechanism having legs needs to be configured to be capable of applying a predetermined preload because the legs support the movable body and the fixed body and form a rotation axis. Generally, the longer the legs are, the more difficult it is to apply a predetermined preload, but the thicker the legs are, the easier it is to apply a predetermined preload. Therefore, by using such a configuration, it is possible to configure both the movable body side leg and the fixed body side leg to be capable of applying a predetermined preload.

また、本発明の光学ユニットにおいては、前記ジンバル機構は、前記第2回転軸に沿う方向から見て、前記可動体の端部側よりも前記可動体の中央部側が内側に向けて凹むことで凹状になっている凹状領域を有し、前記凹状領域は、前記第2回転軸に沿う方向から見て、前記第1回転軸方向における前記可動体の端部よりも外側まで至る構成とすることができる。第2回転軸を回転軸として可動体が固定体に対して回転すると固定体側脚部は姿勢を維持したまま可動体が固定体に対して傾くが、このような構成とすることで、第2回転軸を回転軸として可動体が固定体に対して回転して固定体側脚部が姿勢を維持したまま可動体が固定体に対して傾いても、凹状領域が形成されていることで可動体の端部方向における空間が広くなっているので、可動体がジンバル機構に衝突することや可動体の可動域が狭くなることを抑制することができる。 In the optical unit of the present invention, the gimbal mechanism has a concave region in which the center of the movable body is recessed inward from the end of the movable body when viewed from the direction along the second rotation axis, and the concave region can be configured to reach the outside of the end of the movable body in the first rotation axis direction when viewed from the direction along the second rotation axis. When the movable body rotates relative to the fixed body about the second rotation axis, the fixed body side legs maintain their position while the movable body tilts relative to the fixed body. With this configuration, even if the movable body rotates relative to the fixed body about the second rotation axis and the fixed body side legs maintain their position while the movable body tilts relative to the fixed body, the concave region is formed to widen the space in the end direction of the movable body, so that it is possible to prevent the movable body from colliding with the gimbal mechanism or the range of motion of the movable body from narrowing.

また、本発明の光学ユニットにおいては、前記光学モジュールの光軸方向の回転軸を第3回転軸として、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を前記可動体に備える構成とすることができる。このように第3回転軸を備えることで、光学モジュールを広範囲に移動させることができる。また、上記のように、ジンバル機構は、第1回転軸に沿う方向から見て、可動体の端部側よりも可動体の中央部側が外側に向けて突出し、凸状になっている。このため、第1回転軸を回転軸として可動体が固定体に対して回転することで傾いた場合であっても、可動体側脚部が外側に出っ張ることを抑制でき、光学ユニットを小型化することができる。 In addition, in the optical unit of the present invention, the movable body can be configured to include a rotation support mechanism that rotatably supports the movable body relative to the fixed body, with the rotation axis in the optical axis direction of the optical module as the third rotation axis. By providing the third rotation axis in this manner, the optical module can be moved over a wide range. Also, as described above, the gimbal mechanism is convex, with the center side of the movable body protruding outward more than the end side of the movable body when viewed from the direction along the first rotation axis. Therefore, even if the movable body is tilted by rotating relative to the fixed body around the first rotation axis as the rotation axis, the legs on the movable body side can be prevented from protruding outward, and the optical unit can be made smaller.

光学モジュールを備える可動体を固定体に対して回転移動させることが可能な本発明の光学ユニットは、小型化することができる。 The optical unit of the present invention, which allows a movable body equipped with an optical module to be rotated relative to a fixed body, can be made compact.

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。1 is a perspective view of a smartphone equipped with an optical unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る光学ユニットの平面図である。FIG. 2 is a plan view of an optical unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る光学ユニットの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an optical unit according to an embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is an exploded perspective view of an optical unit according to an embodiment of the present invention. 図4とは異なる角度から見た、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。5 is an exploded perspective view of an optical unit according to an embodiment of the present invention, seen from an angle different from that of FIG. 4. 本発明の一実施例に係る光学ユニットにおいて、第1軸線方向から見た、可動体を固定体に対してチルトさせていない状態を表す図である。1 is a diagram illustrating a state in which a movable body is not tilted relative to a fixed body, as viewed from a first axial direction, in an optical unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る光学ユニットにおいて、第2軸線方向から見た、可動体を固定体に対してチルトさせていない状態を表す図である。13 is a diagram illustrating a state in which a movable body is not tilted with respect to a fixed body, as viewed from a second axial direction, in an optical unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施例に係る光学ユニットにおいて、第1軸線方向から見た、可動体を固定体に対して第1軸線を回転軸として最大限チルトさせた状態を表す図である。1 is a diagram illustrating a state in which a movable body is tilted to the maximum relative to a fixed body with the first axis as a rotation axis, as viewed from a first axis direction, in an optical unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る光学ユニットにおいて、第2軸線方向から見た、可動体を固定体に対して第1軸線を回転軸として最大限チルトさせた状態を表す図である。1 is a diagram showing a state in which a movable body is tilted to the maximum relative to a fixed body with a first axis as a rotation axis, as viewed from a second axis direction, in an optical unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施例に係る光学ユニットにおいて、第1軸線方向から見た、可動体を固定体に対して第2軸線を回転軸として最大限チルトさせた状態を表す図である。1 is a diagram showing a state in which a movable body is tilted to the maximum relative to a fixed body with a second axis as a rotation axis, as viewed from a first axis direction, in an optical unit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る光学ユニットにおいて、第2軸線方向から見た、可動体を固定体に対して第2軸線を回転軸として最大限チルトさせた状態を表す図である。13 is a diagram showing a state in which a movable body is tilted to the maximum relative to a fixed body with the second axis as a rotation axis, as viewed from the second axis direction, in an optical unit according to an embodiment of the present invention. FIG.

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。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are perpendicular to each other, and the views seen in the +X and -X directions are side views, the views seen in the +Y direction are plan views, the views seen in the -Y direction are bottom views, the views seen in the +Z direction are rear views, and the views seen in the -Z direction are front views. The +Y direction corresponds to the incident direction D1 of the light beam from outside.

<光学ユニットを備える装置の概略>
最初に、本発明の実施例1の光学ユニット1について説明する。図1は、本実施例の光学ユニット1を備える装置(光学機器)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。
<Outline of device equipped with optical unit>
First, an optical unit 1 according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view of a smartphone 100 as an example of an apparatus (optical device) including the optical unit 1 according to the present embodiment. The optical unit 1 according to the present embodiment can be preferably used in the smartphone 100. This is because the optical unit 1 according to the present embodiment can be configured to be thin, and the thickness of the smartphone 100 in the Y-axis direction can be configured to be thin. However, the optical unit 1 according to the present embodiment is not limited to the smartphone 100, and can be used in various devices such as cameras and videos without any particular limitation.

図1で表されるように、スマートフォン100は、光束を入射するカバーガラス101を備えている。スマートフォン100におけるカバーガラス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、カバーガラス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。 As shown in FIG. 1, the smartphone 100 has a cover glass 101 through which a light beam is incident. The smartphone 100 has an optical unit 1 inside the cover glass 101. The smartphone 100 is configured such that a light beam is incident from the outside through the cover glass 101 in an incident direction D1, and a subject image can be captured based on the incident light beam.

<光学ユニットの全体構成の概略>
図2から図5を用いて、本実施例に係る光学ユニット1の構成についての概略を説明する。光学ユニット1は、レンズ12aなどの光学モジュール12を備える可動体14と、X軸方向を回転軸(揺動軸)とする方向(ピッチング方向)、Z軸方向を回転軸(揺動軸)とする方向(ヨーイング方向)、Y軸方向を回転軸(揺動軸)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。また、光学ユニット1は、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駆動機構18(駆動機構18A、駆動機構18B及び駆動機構18C)を備えている。さらに、光学ユニット1は、固定体16に対して可動体14をヨーイング方向及びピッチング方向に回転(揺動)可能に支持するジンバル機構20を備えている。なお、可動体14には、固定体16に対して可動体14をローリング方向に回転(揺動)可能に支持する回転支持機構80が設けられている。
<Overall configuration of optical unit>
2 to 5, the configuration of the optical unit 1 according to the present embodiment will be described in brief. The optical unit 1 includes a movable body 14 including an optical module 12 such as a lens 12a, and a fixed body 16 that holds the movable body 14 in a displaceable state in a direction (pitching direction) around the X-axis direction as the rotation axis (swing axis), a direction (yawing direction) around the Z-axis direction as the rotation axis (swing axis), and a direction (rolling direction) around the Y-axis direction as the rotation axis (swing axis). The optical unit 1 also includes a drive mechanism 18 (drive mechanism 18A, drive mechanism 18B, and drive mechanism 18C) that drives the movable body 14 in the pitching direction, yawing direction, and rolling direction. The optical unit 1 also includes a gimbal mechanism 20 that supports the movable body 14 rotatably (swingably) in the yawing direction and pitching direction relative to the fixed body 16. The movable body 14 is provided with a rotation support mechanism 80 that supports the movable body 14 rotatably (swingably) in the rolling direction relative to the fixed body 16.

<可動体について>
また、本実施例の光学ユニット1は、図4及び図5などで表されるように、可動体14は、光学モジュール12と、ホルダ13と、回転支持機構80と、第1支持部60と、第2支持部70と、を備えている。光学モジュール12は、フレキシブルプリント基板51が不図示の撮像素子に接続されている。ホルダ13は、光学モジュール12を保持するとともに、駆動機構18Aを構成する磁石24A、駆動機構18Bを構成する磁石24B及び駆動機構18Cを構成する磁石24Cが設けられている。第1支持部60は、第1軸線L1(図2参照)の両端に設けられる脚部61及び第2軸線L2(図2参照)の両端に設けられる脚部62を2本ずつ有している。第2支持部70は、磁石24A、磁石24B及び磁石24Cに対応するヨークを形成するヨーク形成部71と、外側に向かって突出する突出部72と、を有している。なお、ヨーク形成部71及び突出部72は、脚部61及び脚部62と接触することで回転支持機構80による第1支持部60と第2支持部70との回転量を規制する、回転規制部の役割をする。
<About moving parts>
In addition, as shown in Figs. 4 and 5, the optical unit 1 of this embodiment includes a movable body 14 including an optical module 12, a holder 13, a rotation support mechanism 80, a first support portion 60, and a second support portion 70. The optical module 12 includes a flexible printed circuit board 51 connected to an imaging element (not shown). The holder 13 holds the optical module 12 and includes a magnet 24A constituting the driving mechanism 18A, a magnet 24B constituting the driving mechanism 18B, and a magnet 24C constituting the driving mechanism 18C. The first support portion 60 includes two legs 61 provided at both ends of the first axis L1 (see Fig. 2) and two legs 62 provided at both ends of the second axis L2 (see Fig. 2). The second support portion 70 includes a yoke forming portion 71 forming a yoke corresponding to the magnets 24A, 24B, and 24C, and a protruding portion 72 protruding outward. In addition, the yoke forming portion 71 and the protrusion portion 72 act as a rotation regulating portion that regulates the amount of rotation of the first support portion 60 and the second support portion 70 by the rotation support mechanism 80 by coming into contact with the leg portions 61 and 62 .

ホルダ13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13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。ただし、光学モジュール12とホルダ13とが一体的に構成されていてもよい。ホルダ13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、磁石24B及び磁石24Cがこれらの外面に取り付けられている。 The holder 13 is configured as a rectangular frame-shaped member that surrounds the four remaining sides of the optical module 12, excluding the front side (the side facing the subject) on which the lens 12a is provided, and the rear side on the opposite side. The holder 13 in this embodiment is configured to allow the optical module 12 to be attached and detached, as an example. However, the optical module 12 and the holder 13 may be configured as one unit. Magnets 24A, 24B, and 24C for correcting pitching, yawing, and rolling are attached to the outer surfaces of the three sides of the holder 13 that face the fixed body 16.

第1支持部60は、脚部62に固定部92が固定されており、脚部62がジンバル機構20の可動体側脚部22に対して固定部92により固定されている。具体的には、固定部92には内側に突出する凸部92aが形成されているとともに、可動体側脚部22には凸部92aが嵌合する凹部22aが設けられている。そして、凸部92aに向けて可動体側脚部22が凹部22aを押し当てるように力がかかる構成になっていることで、脚部62に対して可動体側脚部22が第2軸線L2を回転軸(第2回転軸)として回転可能に固定されている。すなわち、凸部92aと凹部22aとが嵌合することでジンバル機構20に対して第1支持部60が支持されることで、第1支持部60はジンバル機構20に対して第2軸線L2を回転軸として回転可能である。 The first support 60 has a fixed portion 92 fixed to the leg 62, and the leg 62 is fixed to the movable body side leg 22 of the gimbal mechanism 20 by the fixed portion 92. Specifically, the fixed portion 92 has a convex portion 92a that protrudes inward, and the movable body side leg 22 has a concave portion 22a into which the convex portion 92a fits. The movable body side leg 22 is configured to apply a force such that it presses the concave portion 22a against the convex portion 92a, so that the movable body side leg 22 is fixed to the leg 62 so as to be rotatable around the second axis L2 as a rotation axis (second rotation axis). In other words, the first support 60 is supported relative to the gimbal mechanism 20 by the convex portion 92a fitting into the concave portion 22a, and the first support 60 is rotatable relative to the gimbal mechanism 20 around the second axis L2 as a rotation axis.

また、第1支持部60は、回転支持機構80の下側ケース82を開口部63で固定している。一方、第2支持部70は、回転支持機構80の上側ケース81を開口部73で固定するとともに、ヨーク形成部71がホルダ13の磁石24A、磁石24B及び磁石24Cと接触する位置に固定される。ここで、回転支持機構80は、いずれも環状の構成部材である、上側ケース81と、下側ケース82と、上側ケース81及び下側ケース82の間に設けられた中間部83と、を有している。中間部83の内部には不図示のベアリングが複数配置され、上側ケース81と下側ケース82とはY軸方向を回転軸として回転可能な構成となっている。なお、第1支持部60の脚部61及び脚部62には磁石25が設けられており、中間部83の内部に設けられた不図示の磁性体が磁石25に引き付けられることで、上側ケース81と下側ケース82との相対的な基準位置が決められる。 The first support section 60 fixes the lower case 82 of the rotation support mechanism 80 at the opening 63. Meanwhile, the second support section 70 fixes the upper case 81 of the rotation support mechanism 80 at the opening 73, and is fixed at a position where the yoke forming section 71 contacts the magnets 24A, 24B, and 24C of the holder 13. Here, the rotation support mechanism 80 has an upper case 81, a lower case 82, and an intermediate section 83 provided between the upper case 81 and the lower case 82, all of which are annular components. A plurality of bearings (not shown) are arranged inside the intermediate section 83, and the upper case 81 and the lower case 82 are configured to be rotatable about the Y-axis direction as the rotation axis. In addition, magnets 25 are provided on legs 61 and 62 of the first support 60, and a magnetic body (not shown) provided inside the middle part 83 is attracted to the magnets 25, thereby determining the relative reference position of the upper case 81 and the lower case 82.

上記のように、上側ケース81は第2支持部70に固定されており、下側ケース82は第1支持部60に固定されている。そして、第2支持部70は可動体14を構成するホルダ13に固定されており、第1支持部60はジンバル機構20に固定されている。なお、ジンバル機構20は、固定体側脚部21を備え、固定体側脚部21は固定部91を介して固定体16に固定されている。すなわち、可動体14は、第1支持部60と第2支持部70との各々に固定された回転支持機構80により、固定体16に対してY軸方向を回転軸として回転可能な構成となっている。 As described above, the upper case 81 is fixed to the second support 70, and the lower case 82 is fixed to the first support 60. The second support 70 is fixed to the holder 13 constituting the movable body 14, and the first support 60 is fixed to the gimbal mechanism 20. The gimbal mechanism 20 includes a fixed body side leg 21, which is fixed to the fixed body 16 via a fixing part 91. In other words, the movable body 14 is configured to be rotatable with the Y-axis direction as the rotation axis relative to the fixed body 16 by the rotation support mechanism 80 fixed to each of the first support 60 and the second support 70.

<固定体>
固定体16は、磁石24Aと対向する位置にコイル32A、磁石24Bと対向する位置にコイル32B、磁石24Cと対向する位置にコイル32C、を有している。なお、図4及び図5では、各々の磁石と各々のコイルとの位置関係がわかりやすいように各々のコイルを固定体16から離れた位置に表しているが、実際には各々のコイルはフレキシブルプリント基板51に接続されるとともに固定体16に固定されている。
<Fixed body>
Fixed body 16 has coil 32A facing magnet 24A, coil 32B facing magnet 24B, and coil 32C facing magnet 24C. In Fig. 4 and Fig. 5, each coil is shown at a position away from fixed body 16 so that the positional relationship between each magnet and each coil can be easily seen, but in reality, each coil is connected to a flexible printed circuit board 51 and fixed to fixed body 16.

<駆動機構について>
上記のように、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、それぞれ対向状態となる。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、それぞれ駆動機構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。ここで、磁石24A及びコイル32Aで駆動機構18Aを構成し、磁石24B及びコイル32Bで駆動機構18Bを構成し、磁石24C及びコイル32Cで駆動機構18Cを構成している。
<About the drive mechanism>
As described above, in this embodiment, when the movable body 14 is disposed in the fixed body 16, the magnet 24A and the coil 32A, the magnet 24B and the coil 32B, and the magnet 24C and the coil 32C face each other. In this embodiment, the pair of the magnet 24A and the coil 32A, the pair of the magnet 24B and the coil 32B, and the pair of the magnet 24C and the coil 32C each constitute a driving mechanism 18. The driving mechanism 18 corrects the pitching, yawing, and rolling of the movable body 14. Here, the magnet 24A and the coil 32A constitute the driving mechanism 18A, the magnet 24B and the coil 32B constitute the driving mechanism 18B, and the magnet 24C and the coil 32C constitute the driving mechanism 18C.

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1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、磁気センサーである不図示の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18A、駆動機構18B及び駆動機構18C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1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18A、駆動機構18B及び駆動機構18C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1の振れを打ち消す方向に可動体14を動かすようにコイル32A、コイル32B及びコイル32Cに電流が流され、これにより振れが補正される。 Pitching, yawing, and rolling are corrected as follows. When the optical unit 1 shakes in at least one of the pitching, yawing, and rolling directions, the shake is detected by a Hall element (not shown), which is a magnetic sensor, and the drive mechanisms 18A, 18B, and 18C are driven based on the result. Alternatively, the shake of the optical unit 1 may be detected using a shake detection sensor (gyroscope) or the like. Based on the shake detection result, the drive mechanisms 18A, 18B, and 18C act to correct the shake. That is, current is passed through the coils 32A, 32B, and 32C to move the movable body 14 in a direction that cancels the shake of the optical unit 1, thereby correcting the shake.

このように、本実施例の光学ユニット1においては、可動体14を固定体16に対して、ピッチングの軸方向、ヨーイングの軸方向及びローリングの軸方向を回転軸として、回転させる駆動機構18A、駆動機構18B及び駆動機構18Cを備えている。ただし、このような構成に限定されず、例えば、駆動機構18として駆動機構18A及び駆動機構18Bのみを備える構成であってもよい。なお、本明細書における「回転」とは、360°回転することを要せず、回転方向に揺動する場合を含む意味である。 In this way, the optical unit 1 of this embodiment is provided with drive mechanisms 18A, 18B, and 18C that rotate the movable body 14 relative to the fixed body 16 around the rotation axes in the pitch axis direction, the yawing axis direction, and the rolling axis direction. However, this is not limited to this configuration, and for example, the drive mechanism 18 may be configured to include only drive mechanisms 18A and 18B. Note that "rotation" in this specification does not necessarily mean rotating 360°, but also includes the case of swinging in the rotational direction.

<ジンバル機構について>
本実施例のジンバル機構20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ジンバル機構である。具体的には、図2から図5で表されるように、ジンバル機構20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23と、ジンバルフレーム部23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固定体側脚部21と、可動体側脚部22と、を備えることによって構成されている。なお、固定体側脚部21と可動体側脚部22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、固定体側脚部21と可動体側脚部22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20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。
<About the gimbal mechanism>
The gimbal mechanism 20 of this embodiment is a gimbal mechanism having spring properties formed by bending a metal flat plate material. Specifically, as shown in Figs. 2 to 5, the gimbal mechanism 20 is configured by including a gimbal frame portion 23 provided on the subject side as an example, a fixed body side leg portion 21 formed by bending the four corner portions of the gimbal frame portion 23 by 90° in the optical axis direction, and a movable body side leg portion 22. Note that the fixed body side leg portion 21 and the movable body side leg portion 22 do not necessarily have to be entirely plate-shaped, and only a part of them may be formed into a plate shape to exhibit spring properties. Also, one of the fixed body side leg portion 21 and the movable body side leg portion 22 may be formed into a shape other than a plate shape (for example, a rod shape, etc.). In addition, the gimbal mechanism 20 in this embodiment is configured to rotatably support the movable body 14 relative to the fixed body 16 with the two directions, the pitching direction and the yawing direction, as the directions of the rotation axis, but it may also be configured to rotatably support the movable body 14 relative to the fixed body 16 with only one of the pitching direction and the yawing direction as the direction of the rotation axis.

本実施例のジンバル機構20は、図4及び図5で表されるように、固定体側脚部21に内側に向けて凹んだ凹曲面である凹部21aが設けられており、可動体側脚部22に内側に向けて凹んだ凹曲面である凹部22aが設けられている。そして、固定体側脚部21は凹部21aが外側に向けて広がるように力がかかるように構成されており、可動体側脚部22は凹部22aが外側に向けて広がるように力がかかるように構成されている。 As shown in Figures 4 and 5, the gimbal mechanism 20 of this embodiment has a recess 21a, which is a concave surface recessed inward, on the fixed body side leg 21, and a recess 22a, which is a concave surface recessed inward, on the movable body side leg 22. The fixed body side leg 21 is configured so that a force is applied so that the recess 21a spreads outward, and the movable body side leg 22 is configured so that a force is applied so that the recess 22a spreads outward.

なお、固定体16の凹部21aと対向する位置には、内側に突出するとともに凹部21aに嵌まる球面状の凸部91aが取り付けられた、固定部91が設けられている(図4及び図5参照)。また、第1支持部60の脚部62の凹部22aと対向する位置には、内側に突出するとともに凹部22aに嵌まる球面状の凸部92aが取り付けられた、固定部92が設けられている(図4及び図5参照)。本実施例の光学ユニット1は、凸部91aを凹部21a内に配置させ凸部91aに凹部21aを押し付けることで、第1軸線L1(図2参照)を回転軸(第1回転軸)として固定体16に対してジンバル機構20を回転可能に支持させている。また、本実施例の光学ユニット1は、凸部92aを凹部22a内に配置させ凸部92aに凹部22aを押し付けることで、第2軸線L2(図2参照)を回転軸(第2回転軸)としてジンバル機構20に対して第1支持部60を回転可能に支持させている。 In addition, a fixed part 91 is provided at a position facing the recess 21a of the fixed body 16, and is provided with a spherical convex part 91a that protrudes inward and fits into the recess 21a (see Figs. 4 and 5). In addition, a fixed part 92 is provided at a position facing the recess 22a of the leg part 62 of the first support part 60, and is provided with a spherical convex part 92a that protrudes inward and fits into the recess 22a (see Figs. 4 and 5). In the optical unit 1 of this embodiment, the convex part 91a is disposed in the recess 21a and the recess 21a is pressed against the convex part 91a, thereby rotatably supporting the gimbal mechanism 20 with respect to the fixed body 16 around the first axis L1 (see Fig. 2) as the rotation axis (first rotation axis). In addition, in the optical unit 1 of this embodiment, the convex portion 92a is disposed within the concave portion 22a and the concave portion 22a is pressed against the convex portion 92a, thereby rotatably supporting the first support portion 60 with respect to the gimbal mechanism 20 around the second axis L2 (see FIG. 2) as the rotation axis (second rotation axis).

そして、上記のように、第1支持部60は、回転支持機構80、第2支持部70及びホルダ13を介して、光学モジュール12に支持されている。すなわち、本実施例のジンバル機構20は、第1軸線L1を回転軸として固定体16に対してジンバル機構20を回転可能に支持させるとともに、第2軸線L2を回転軸としてジンバル機構20に対して可動体14を構成する回転支持機構80、第2支持部70、ホルダ13及び光学モジュール12を回転可能に支持させる。本実施例の光学ユニット1は、このようなジンバル機構20を有する構成としていることで、固定体16に対して可動体14を光軸方向(Y軸方向)と交差する方向すべてを回転軸として回転可能に支持する構成となっている。そして、本実施例の光学ユニット1は、駆動機構18を駆動することにより、ピッチング方向及びヨーイング方向を回転軸として、固定体16に対して可動体14を回転可能な構成となっている。 As described above, the first support 60 is supported by the optical module 12 via the rotation support mechanism 80, the second support 70, and the holder 13. That is, the gimbal mechanism 20 of this embodiment rotatably supports the gimbal mechanism 20 with respect to the fixed body 16 around the first axis L1 as a rotation axis, and rotatably supports the rotation support mechanism 80, the second support 70, the holder 13, and the optical module 12 constituting the movable body 14 with respect to the gimbal mechanism 20 around the second axis L2 as a rotation axis. The optical unit 1 of this embodiment is configured to have such a gimbal mechanism 20, and is configured to rotatably support the movable body 14 with respect to the fixed body 16 in all directions intersecting with the optical axis direction (Y-axis direction) as rotation axes. The optical unit 1 of this embodiment is configured to be able to rotate the movable body 14 with respect to the fixed body 16 around the pitching direction and yawing direction as rotation axes by driving the drive mechanism 18.

以下に、図6から図11を参照して、ジンバル機構20の形状についてさらに詳細に説明する。なお、上記のように、本実施例の光学ユニット1は、光学モジュール12を備える可動体14と、固定体16と、光学モジュール12の光軸方向と交差するとともに互いに交差する2つの回転軸方向を第1回転軸(第1軸線L1)及び第2回転軸(第2軸線L2)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20と、を備えている。そして、ジンバル機構20は、第1回転軸(第1軸線L1)に沿う方向において固定体16と接続する固定体側脚部21と、第2回転軸(第2軸線L2)に沿う方向において可動体14と接続する可動体側脚部22と、を有している。 The shape of the gimbal mechanism 20 will be described in more detail below with reference to Figs. 6 to 11. As described above, the optical unit 1 of this embodiment includes the movable body 14 having the optical module 12, the fixed body 16, and the gimbal mechanism 20 that rotatably supports the movable body 14 relative to the fixed body 16 with two rotational axis directions that intersect with the optical axis direction of the optical module 12 and intersect with each other as the first rotational axis (first axis L1) and the second rotational axis (second axis L2). The gimbal mechanism 20 has a fixed body side leg 21 that connects with the fixed body 16 in the direction along the first rotational axis (first axis L1), and a movable body side leg 22 that connects with the movable body 14 in the direction along the second rotational axis (second axis L2).

図6と図8、並びに、図7と図9を比較するとわかるように、第1軸線L1を回転軸として可動体14が固定体16に対してチルトすると、固定体側脚部21は固定体16に対して傾かないが、可動体側脚部22は可動体14とともに固定体16に対して傾く。一方、図6と図10、並びに、図7と図11を比較するとわかるように、第2軸線L2を回転軸として可動体14が固定体16に対してチルトしても、固定体側脚部21は固定体16に対して傾かず、可動体側脚部22も固定体16に対して傾かない。すなわち、第1軸線L1を回転軸として可動体14が固定体16に対してチルトした場合において、Y軸方向における光学ユニット1の厚みの変化(固定体16に対するジンバルフレーム部23及び可動体側脚部22の出っ張り方の変化)を小さくすることで、光学ユニット1を小型化することができる。 6 and 8, and 7 and 9, when the movable body 14 tilts relative to the fixed body 16 around the first axis L1 as the axis of rotation, the fixed body side leg 21 does not tilt relative to the fixed body 16, but the movable body side leg 22 tilts relative to the fixed body 16 together with the movable body 14. On the other hand, when the movable body 14 tilts relative to the fixed body 16 around the second axis L2 as the axis of rotation, the fixed body side leg 21 does not tilt relative to the fixed body 16, and the movable body side leg 22 does not tilt relative to the fixed body 16 either. In other words, when the movable body 14 tilts relative to the fixed body 16 around the first axis L1 as the axis of rotation, the change in thickness of the optical unit 1 in the Y-axis direction (the change in the protruding manner of the gimbal frame portion 23 and the movable body side leg 22 relative to the fixed body 16) is reduced, so that the optical unit 1 can be made smaller.

ここで、本実施例の光学ユニット1においては、可動体側脚部22は、図6、図8及び図10のように第1回転軸に沿う方向から見た場合、-Y方向に凸状となっている。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、可動体側脚部22は、図6、図8及び図10のように第1回転軸に沿う方向から見た場合、可動体14の端部側(ジンバル機構20の可動体側脚部22の形成部分)よりも可動体14の中央部側(ジンバルフレーム部23の中央部分)が外側(-Y方向側)に向けて突出し、凸状になっている。 Here, in the optical unit 1 of this embodiment, the movable body side leg 22 is convex in the -Y direction when viewed from the direction along the first rotation axis as in Figures 6, 8, and 10. In other words, in the optical unit 1 of this embodiment, when viewed from the direction along the first rotation axis as in Figures 6, 8, and 10, the movable body side leg 22 is convex, with the central side of the movable body 14 (the central part of the gimbal frame part 23) protruding outward (to the -Y direction) more than the end side of the movable body 14 (the part where the movable body side leg 22 of the gimbal mechanism 20 is formed).

ジンバル機構20が第1軸線L1に沿う方向において固定体16と接続する固定体側脚部21と第2軸線L2に沿う方向において可動体14と接続する可動体側脚部22とを有する構成の場合、図8のように第1軸線L1を回転軸として可動体14が固定体16に対して回転して傾くと、可動体側脚部22が外側(-Y方向側)に出っ張りやすくなり、該出っ張りのために光学ユニット1が大型化する虞がある。しかしながら、本実施例の光学ユニット1においては、ジンバル機構20は、図6、図8及び図10で表されるように第1軸線L1に沿う方向から見て、ジンバルフレーム部23から可動体側脚部22にかけて、可動体14の端部側よりも可動体14の中央部側が外側(-Y方向側)に向けて突出し、凸状になっている。このため、図8のように第1軸線L1を回転軸として可動体14が固定体16に対して回転することで傾いた場合であっても、可動体側脚部22が外側に出っ張ることを抑制できている。したがって、本実施例の光学ユニット1は、小型化することができている。 In the case where the gimbal mechanism 20 has a fixed body side leg 21 that connects to the fixed body 16 in the direction along the first axis L1 and a movable body side leg 22 that connects to the movable body 14 in the direction along the second axis L2, when the movable body 14 rotates and tilts with respect to the fixed body 16 around the first axis L1 as shown in Figure 8, the movable body side leg 22 is likely to protrude outward (in the -Y direction), and this protrusion may cause the optical unit 1 to become larger. However, in the optical unit 1 of this embodiment, the gimbal mechanism 20 is convex in that the central side of the movable body 14 protrudes outward (in the -Y direction) more than the end side of the movable body 14 from the gimbal frame part 23 to the movable body side leg 22 when viewed from the direction along the first axis L1 as shown in Figures 6, 8, and 10. Therefore, even if the movable body 14 rotates relative to the fixed body 16 around the first axis L1 as the rotation axis and tilts as shown in FIG. 8, the movable body side leg 22 is prevented from protruding outward. Therefore, the optical unit 1 of this embodiment can be made compact.

また、本実施例の光学ユニット1においては、図2から図5などで表されるように、固定体16は、光軸方向に光学モジュール12の一部が突出する開口部15が設けられる開口面16aを有している。そして、図8で表されるように、ジンバル機構20の凸状になっている凸状部分R1は、第1軸線L1を回転軸方向として可動体14が固定体16に対して最大限に回転した場合に、開口面16aと平行になる。上記のように、第1軸線L1を回転軸として可動体14が固定体16に対して回転すると、可動体側脚部22ごと可動体14が固定体16に対して傾く。しかしながら、このような構成とすることで、第1軸線L1を回転軸として可動体14が固定体16に対して回転することで可動体側脚部22ごと可動体14が固定体16に対して傾いた場合に、可動体側脚部22が外側に出っ張ることを抑制しつつ、第1軸線L1を回転軸として可動体14が固定体16に対して回転する回転移動量を大きくすることができる。なお、このような構成とすることで、凸状部分R1の-Y方向側への突出量が大きくなりすぎることを抑制でき、可動体14が固定体16に対して傾いていない際の固定体16に対する可動体14の出っ張りを極力抑制することもできる。なお、ここでの「平行」とは、厳密な意味での平行とは異なっていても、概ね平行であれば含む意味である。 In the optical unit 1 of this embodiment, as shown in Figures 2 to 5, the fixed body 16 has an opening surface 16a in which an opening 15 is provided through which a part of the optical module 12 protrudes in the optical axis direction. As shown in Figure 8, the convex convex portion R1 of the gimbal mechanism 20 becomes parallel to the opening surface 16a when the movable body 14 rotates to the maximum extent relative to the fixed body 16 with the first axis L1 as the rotation axis direction. As described above, when the movable body 14 rotates relative to the fixed body 16 with the first axis L1 as the rotation axis, the movable body 14 together with the movable body side leg 22 tilts relative to the fixed body 16. However, with this configuration, when the movable body 14 rotates with respect to the fixed body 16 around the first axis L1 as the rotation axis, and the movable body 14 tilts with the movable body leg 22 relative to the fixed body 16, the movable body leg 22 is prevented from protruding outward, while the amount of rotational movement of the movable body 14 rotating with respect to the fixed body 16 around the first axis L1 as the rotation axis can be increased. Note that with this configuration, it is possible to prevent the protrusion of the convex portion R1 in the -Y direction from becoming too large, and it is also possible to minimize the protrusion of the movable body 14 with respect to the fixed body 16 when the movable body 14 is not tilted with respect to the fixed body 16. Note that "parallel" here includes the meaning as long as it is roughly parallel, even if it is different from parallel in the strict sense.

また、本実施例の光学ユニット1においては、図2及び図3などで表されるように、可動体側脚部22よりも固定体側脚部21のほうが太い部分を有している。また、図2で表されるように光軸方向から見た場合、可動体側脚部22よりも固定体側脚部21のほうが長い。すなわち、本実施例の光学ユニット1においては、可動体側脚部22及び固定体側脚部21のうちの長い方が、可動体側脚部22及び固定体側脚部21のうちの短い方よりも、幅が太い部分を有する構成となっている。可動体側脚部22及び固定体側脚部21のような脚部を有するジンバル機構20は、該脚部が可動体14及び固定体16を支持するとともに回転軸を構成するために所定の予圧を付与することが可能な構成とする必要がある。一般的には、脚部が長くなるほど所定の予圧を付与することが困難になるが、脚部を太くするほど所定の予圧を付与することが容易になる。したがって、このような構成としていることで、本実施例の光学ユニット1は、可動体側脚部22及び固定体側脚部21の両方において所定の予圧を付与することが可能になっている。 In addition, in the optical unit 1 of this embodiment, as shown in Figures 2 and 3, the fixed body side leg 21 has a thicker portion than the movable body side leg 22. Also, as shown in Figure 2, when viewed from the optical axis direction, the fixed body side leg 21 is longer than the movable body side leg 22. That is, in the optical unit 1 of this embodiment, the longer of the movable body side leg 22 and the fixed body side leg 21 has a wider portion than the shorter of the movable body side leg 22 and the fixed body side leg 21. The gimbal mechanism 20 having legs such as the movable body side leg 22 and the fixed body side leg 21 must be configured so that the legs support the movable body 14 and the fixed body 16 and can apply a predetermined preload to form a rotation axis. In general, the longer the legs are, the more difficult it is to apply a predetermined preload, but the thicker the legs are, the easier it is to apply a predetermined preload. Therefore, with this configuration, the optical unit 1 of this embodiment is able to apply a predetermined preload to both the movable body side leg 22 and the fixed body side leg 21.

また、本実施例の光学ユニット1においては、ジンバル機構20は、図11で表されるように第2軸線L2に沿う方向から見て、可動体14の端部側(ジンバル機構20の固定体側脚部21の形成部分)よりも可動体14の中央部側(ジンバルフレーム部23の中央部分)が内側(+Y方向)に向けて凹むことで凹状になっている凹状領域R2を有している。そして、凹状領域R2は、第2軸線L2に沿う方向から見て、第1軸線L1方向における可動体14の端部14aよりも外側まで至る構成となっている。なお、ここでの「第1軸線L1方向における可動体14の端部14aよりも外側まで至る」とは、第2軸線L2を回転軸として可動体14が固定体16に対して最大限チルトした場合において、可動体14におけるジンバルフレーム部23に最も近づく部分の表面における端部である端部14aよりも、凹状領域R2が第1軸線L1における外側まで位置するという意味である。 In the optical unit 1 of this embodiment, the gimbal mechanism 20 has a concave region R2 in which the central side of the movable body 14 (the central part of the gimbal frame part 23) is recessed inward (in the +Y direction) from the end side of the movable body 14 (the part where the fixed body side leg part 21 of the gimbal mechanism 20 is formed) as viewed from the direction along the second axis L2 as shown in Fig. 11. The concave region R2 is configured to extend outward beyond the end part 14a of the movable body 14 in the direction of the first axis L1 as viewed from the direction along the second axis L2. In this case, "reaching further outward than the end 14a of the movable body 14 in the direction of the first axis L1" means that when the movable body 14 is tilted to the maximum extent relative to the fixed body 16 with the second axis L2 as the axis of rotation, the recessed region R2 is positioned further outward than the end 14a, which is the end of the surface of the part of the movable body 14 that is closest to the gimbal frame portion 23, in the first axis L1.

第2軸線L2を回転軸として可動体14が固定体16に対して回転すると、図11で表されるように、固定体側脚部21は姿勢を維持したまま可動体14が固定体16に対して傾く。そこで、このような構成とすることで、第2軸線L2を回転軸として可動体14が固定体16に対して回転して固定体側脚部21が姿勢を維持したまま可動体14が固定体16に対して傾いても、凹状領域R2が形成されていることで可動体14の端部14a方向における空間が-Y方向に広くなっているので、可動体14がジンバル機構20に衝突することや可動体14の可動域が狭くなることを抑制することができる。 When the movable body 14 rotates relative to the fixed body 16 around the second axis L2 as the rotation axis, the movable body 14 tilts relative to the fixed body 16 while the fixed body side legs 21 maintain their posture, as shown in Figure 11. Therefore, with this configuration, even if the movable body 14 rotates relative to the fixed body 16 around the second axis L2 as the rotation axis and the movable body 14 tilts relative to the fixed body 16 while the fixed body side legs 21 maintain their posture, the formation of the concave region R2 widens the space in the direction of the end 14a of the movable body 14 in the -Y direction, so it is possible to prevent the movable body 14 from colliding with the gimbal mechanism 20 or the range of motion of the movable body 14 from becoming narrow.

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、可動体14に回転支持機構80を備えている。すなわち、本実施例の光学ユニット1は、光学モジュール12の光軸方向(Y軸方向)の回転軸を第3回転軸として、可動体14を固定体16に対して回転可能に支持する回転支持機構80を可動体14に備えている。本実施例の光学ユニット1は、このように第3回転軸を備えることで、光学モジュール12を広範囲に移動させることができる。 As described above, the optical unit 1 of this embodiment is provided with a rotation support mechanism 80 on the movable body 14. That is, the optical unit 1 of this embodiment is provided with a rotation support mechanism 80 on the movable body 14, which rotatably supports the movable body 14 relative to the fixed body 16, with the rotation axis in the optical axis direction (Y-axis direction) of the optical module 12 serving as the third rotation axis. By providing the third rotation axis in this manner, the optical unit 1 of this embodiment can move the optical module 12 over a wide range.

なお、回転支持機構80を可動体14に備えることで光軸方向における可動体14の厚みは増すので一般的には光学ユニット1は大型化しやすい。しかしながら、上記のように、本実施例の光学ユニット1においては、ジンバル機構20は、第1軸線L1に沿う方向から見て、可動体14の端部側よりも可動体14の中央部側が外側に向けて突出し、凸状になっている。このため、第1軸線L1を回転軸として可動体14が固定体16に対して回転することで傾いた場合であっても、可動体側脚部22が外側に出っ張ることを抑制でき、光学ユニット1を小型化することができている。 In addition, by providing the movable body 14 with the rotation support mechanism 80, the thickness of the movable body 14 in the optical axis direction increases, so that the optical unit 1 generally tends to become larger. However, as described above, in the optical unit 1 of this embodiment, the gimbal mechanism 20 is convex, with the central side of the movable body 14 protruding outward more than the end side of the movable body 14 when viewed from the direction along the first axis L1. Therefore, even if the movable body 14 is tilted by rotating relative to the fixed body 16 around the first axis L1 as the rotation axis, the movable body side leg 22 can be prevented from protruding outward, and the optical unit 1 can be made smaller.

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。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be realized in various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each aspect described in the Summary of the Invention column can be replaced or combined as appropriate to solve some or all of the above-mentioned problems or to achieve some or all of the above-mentioned effects. Furthermore, if a technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate.

1…光学ユニット、12…光学モジュール、12a…レンズ、13…ホルダ、14…可動体、14a…端部、15…開口部、16…固定体、16a…開口面、18…駆動機構、18A…駆動機構、18B…駆動機構、18C…駆動機構、20…ジンバル機構、21…固定体側脚部、21a…凹部、22…可動体側脚部、22a…凹部、23…ジンバルフレーム部、24A…磁石、24B…磁石、24C…磁石、25…磁石、32A…コイル、32B…コイル、32C…コイル、41…固定体側支持部、41a…凸曲面、42…可動体側支持部、42a…凸曲面、51…フレキシブルプリント基板、60…第1支持部、61…脚部、62…脚部、63…開口部、70…第2支持部、71…ヨーク形成部、72…突出部、73…開口部、80…回転支持機構、81…上側ケース、82…下側ケース、83…中間部、91…固定部、91a…凸部、92…固定部、92a…凸部、100…スマートフォン、101…カバーガラス、D1…入射方向(光軸方向)、L1…第1軸線(第1回転軸)、L2…第2軸線(第2回転軸)、R1…凸状部分、R2…凹状領域 1...optical unit, 12...optical module, 12a...lens, 13...holder, 14...movable body, 14a...end, 15...opening, 16...fixed body, 16a...opening surface, 18...driving mechanism, 18A...driving mechanism, 18B...driving mechanism, 18C...driving mechanism, 20...gimbal mechanism, 21...fixed body side leg, 21a...recess, 22...movable body side leg, 22a...recess, 23...gimbal frame part, 24A...magnet, 24B...magnet, 24C...magnet, 25...magnet, 32A...coil, 32B...coil, 32C...coil, 41...fixed body side support part, 41a...convex curved surface, 42...possible Moving body side support part, 42a...convex curved surface, 51...flexible printed circuit board, 60...first support part, 61...leg part, 62...leg part, 63...opening, 70...second support part, 71...yoke forming part, 72...protrusion part, 73...opening, 80...rotation support mechanism, 81...upper case, 82...lower case, 83...middle part, 91...fixed part, 91a...convex part, 92...fixed part, 92a...convex part, 100...smartphone, 101...cover glass, D1...incident direction (optical axis direction), L1...first axis (first rotation axis), L2...second axis (second rotation axis), R1...convex part, R2...concave area

Claims (4)

光学モジュールを備える可動体と、
固定体と、
前記光学モジュールの光軸方向と交差するとともに互いに交差する2つの回転軸方向を第1回転軸及び第2回転軸として、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、を備え、
前記ジンバル機構は、前記第1回転軸に沿う方向において前記固定体と接続する固定体側脚部と、前記第2回転軸に沿う方向において前記可動体と接続する可動体側脚部と、を有し、
前記ジンバル機構は、前記第1回転軸に沿う方向から見て、前記可動体の端部側よりも前記可動体の中央部側が外側に向けて突出し、凸状になっており、
前記固定体は、前記光軸方向に前記光学モジュールの一部が突出する開口部が設けられる開口面を有し、
前記ジンバル機構の凸状になっている部分は、前記第1回転軸を回転軸方向として前記可動体が前記固定体に対して最大限に回転した場合に、前記開口面と平行になることを特徴とする光学ユニット。
a movable body including an optical module;
A fixed body;
a gimbal mechanism that rotatably supports the movable body relative to the fixed body around two rotation axis directions that intersect with an optical axis direction of the optical module and that intersect with each other, the first rotation axis and the second rotation axis being respectively a first rotation axis and a second rotation axis;
the gimbal mechanism includes a fixed-body leg connected to the fixed body in a direction along the first rotation axis and a movable-body leg connected to the movable body in a direction along the second rotation axis,
When viewed from a direction along the first rotation axis, the gimbal mechanism has a convex shape in which a central portion of the movable body protrudes outward more than an end portion of the movable body , and
the fixed body has an opening surface on which an opening is provided through which a part of the optical module protrudes in the optical axis direction,
An optical unit characterized in that the convex portion of the gimbal mechanism becomes parallel to the opening surface when the movable body is rotated to its maximum extent relative to the fixed body with the first rotation axis as the rotation axis direction .
請求項に記載の光学ユニットにおいて、
前記可動体側脚部及び前記固定体側脚部のうちの長い方が、前記可動体側脚部及び前記固定体側脚部のうちの短い方よりも、幅が太いことを特徴とする光学ユニット。
2. The optical unit according to claim 1 ,
An optical unit, characterized in that the longer of the movable body side leg and the fixed body side leg is wider than the shorter of the movable body side leg and the fixed body side leg.
請求項1または2に記載の光学ユニットにおいて、
前記ジンバル機構は、前記第2回転軸に沿う方向から見て、前記可動体の端部側よりも前記可動体の中央部側が内側に向けて凹むことで凹状になっている凹状領域を有し、
前記凹状領域は、前記第2回転軸に沿う方向から見て、前記第1回転軸方向における前記可動体の端部よりも外側まで至ることを特徴とする光学ユニット。
3. The optical unit according to claim 1 ,
the gimbal mechanism has a concave region that is concave inwardly at a central portion of the movable body relative to an end portion of the movable body when viewed from a direction along the second rotation axis,
An optical unit, characterized in that the concave area extends beyond an end of the movable body in the first rotation axis direction when viewed from a direction along the second rotation axis.
請求項1からのいずれか1項に記載の光学ユニットにおいて、
前記光学モジュールの光軸方向の回転軸を第3回転軸として、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を前記可動体に備えることを特徴とする光学ユニット。
4. The optical unit according to claim 1,
An optical unit comprising: a movable body and a rotation support mechanism for supporting the movable body rotatably relative to the fixed body, the rotation axis being a third rotation axis in the direction of the optical axis of the optical module.
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