(57)【要約】【課題】ローリングの補正を行う機構を備える光学ユニットの小型化を実現する。【解決手段】光学ユニット１は、光学モジュール３を備える可動体５と、可動体５を少なくともローリング方向Ｒに変位可能な状態で保持する固定体７と、固定体７に対して可動体５を光学モジュール３の光軸Ｌ周りに回転可能に支持するローリング支持機構９と、可動体５を光軸Ｌ周りに回動させるローリング駆動機構１１とを備え、ローリング支持機構９は、光軸と交差する方向Ｘ、Ｙにおける可動体５と固定体７との間の位置であって光軸Ｌ周りにおける複数箇所に配置され、可動体５を光軸Ｌ周りに回転可能に支持する弾性部材１３を備えることによって構成されている。【選択図】図５
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【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、
前記固定体に対して前記可動体を前記光学モジュールの光軸周りに回転可能に支持するローリング支持機構と、
前記可動体を前記光軸周りに回動させるローリング駆動機構と、を備え、
前記ローリング支持機構は、前記光軸と交差する方向における前記可動体と前記固定体との間の位置であって前記光軸周りにおける複数箇所に配置され、前記可動体を光軸周りに回転可能に支持する弾性部材を備える、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載された光学ユニットにおいて、
前記弾性部材は、前記光軸周りにおいて等分割された位置に配置されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された光学ユニットにおいて、
前記弾性部材は、前記光軸周りにおいて少なくとも３か所に配置されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記弾性部材は、光軸周りに撓み変形する板バネで構成され、
前記板バネは、
一端部が前記固定体側の第１被固定部に固定され、他端部が前記光学モジュール側の第２被固定部に固定されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載された光学ユニットにおいて、
前記板バネは、前記固定された状態において板厚の方向が前記光学モジュールの前記光軸周りの回転方向を向いている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された光学ユニットにおいて、
前記板バネは、前記光軸に沿う方向の第１長さが前記光軸と交差する半径方向の第２長さより大きい、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記板バネは、前記一端部と他端部の間の部分はＵ字形状に形成されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記可動体と前記固定体の間に前記可動体のローリング方向の移動を許容した状態で両者を接続する中間枠体が設けられ、
前記板バネの一端部は、前記中間枠体に形成される第１被固定部に固定され、
前記板バネの他端部は、前記光学モジュールを保持して光学モジュールと一体に移動するホルダ枠に形成される第２被固定部に固定されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記ローリング駆動機構は、コイルと磁石の対で構成され、
前記コイルと磁石の一方が前記固定体側に配置され、他方が前記可動体側に配置されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記光学モジュールの光軸方向と交差する第１軸線周りに揺動可能に前記可動体を支持する第１支持部を備えるとともに、前記光軸方向及び前記第１軸線方向と交差する第２軸線周りに前記固定体側の部材に揺動可能に支持される第２支持部を備えるジンバル機構と、
前記可動体を前記第１軸線周り及び前記第２軸線周りに駆動する振れ補正用駆動機構と、を備え、
前記ジンバル機構は、
前記光学モジュールの被写体側と被写体の反対側の内の一方側に配置されるジンバルフレーム部と、
前記ジンバルフレーム部から前記光軸方向に延設されて前記第１支持部を有する第１支持部用延設部と、
前記ジンバルフレーム部から前記光軸方向に延設されて前記第２支持部を有する第２支持部用延設部と、を備える、
ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１１】
請求項１０に記載された光学ユニットにおいて、
前記ジンバルフレーム部は板状である、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載された光学ユニットにおいて、
前記第１支持部用延設部と前記第２支持部用延設部の少なくとも一方は板状である、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記第１支持部は、前記第１支持部用延設部の前記可動体に対向する内側に固定され、前記可動体側の部材と接触して支持する部分は凸曲面であり、
前記第２支持部は、前記第２支持部用延設部の前記固定体に対向する外側に固定され、前記固定体側の部材と接触して支持される部分は凸曲面である、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記第１支持部用延設部は、前記ジンバルフレーム部に対する延設角度が前記可動体側の部材に弾性接触するよう内側に変位した角度に設定されており、
前記第２支持部用延設部は、前記ジンバルフレーム部に対する延設角度が前記固定体側の部材に弾性接触するよう外側に変位した角度に設定されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１５】
請求項１０から１４のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記ジンバルフレーム部は、前記光軸を中心にして前記第１軸線方向に延在する第１延在部と、前記第２軸線方向に延在する第２延在部によってＸ字状に形成されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１６】
請求項１５に記載された光学ユニットにおいて、
前記ジンバル機構は、金属板で形成され、Ｘ字状のジンバルフレーム部の第１延在部と第２延在部を折り曲げることによって前記第１支持部用延設部及び前記第２支持部用延設部が形成されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載された光学ユニットにおいて、
前記ジンバルフレーム部は、前記第２延在部と前記可動体の隙間は、前記第１延在部と前記可動体の隙間よりも大きい、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１８】
請求項１０から１７のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記ジンバルフレーム部は、
前記光学モジュールの被写体側に配置され、
前記光学モジュールの入光部側のジンバルフレーム部の中央部には開口部が形成されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項１９】
請求項１０から１８のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記振れ補正用駆動機構は、コイルと磁石の対で構成され、
前記コイルと磁石の一方が前記固定体側に配置され、他方が前記可動体側に配置されている、ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項２０】
請求項１０から１９のいずれか一項に記載された光学ユニットにおいて、
前記可動体と前記固定体の間に前記可動体のローリング方向の移動を許容した状態で両者を接続する中間枠体が設けられ、
前記可動体は、前記光学モジュールを保持すると共にピッチング、ヨーイング及びローリングの検出用及び補正用の磁石を取り付けるホルダ枠を備え、
前記固定体は、
外部ケーシングと、
前記外部ケーシング内に内嵌されると共にピッチング、ヨーイング及びローリングの補正用のコイルを取り付けるコイル取付けフレームと、
前記外部ケーシングの第２軸線方向のコーナー部の内面に取り付けられ、前記ジンバル機構の前記第２支持部が支持される第２軸受部材と、を備え、
前記中間枠体は、前記ジンバル機構の前記第１支持部が支持される第１軸受け部材を備え、
前記弾性部材は、前記ホルダ枠と前記中間枠体との間に配置されている、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、カメラ付き携帯電話機等に搭載される振れ補正機能付きの光学ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の振れ補正機能付きの光学ユニットとして、特許文献１に記載されている光学ユニットが挙げられる。この光学ユニットは、ピッチング(縦振れ)やヨーイング（横振れ）に加えて、ローリング（光軸回りの振れ）の補正を行う機能を備えている。  
具体的には、ローリングの補正を行う機構として、その図２等に記載されているように、可動体１００の外側に可動体１００を光軸Ｌ周りに回転可能に支持する第１支持機構８０と、可動体１００を光軸Ｌ周りに回転させるローリング用磁気駆動機構６００とを備えている。第１支持機構８０は、ボールベアリング８１によって可動体１００を光軸Ｌ周りに回転可能に支持し、更に可動体１００が固定体６０に弾性をもって支持された状態とする機械的バネ８５を含んでいる。ローリングによって可動体１００がローリング用磁気駆動機構６００から回転力を受けて前記ローリングを補正する方向に回転した後、前記回転力が解除されると可動体１００は機械的バネ８５のバネ力によって初期位置に戻る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８２０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の上記光学ユニットは、ローリング補正を行う機構としての第１支持機構は、ボールベアリングと機械的バネの二つの部材を光学モジュールの背面側に配置する構造である。そのため光学ユニットの光軸方向（背面側）の小型化の妨げとなるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、ローリングの補正を行う機構を備える光学ユニットの小型化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、前記固定体に対して前記可動体を前記光学モジュールの光軸周りに回転可能に支持するローリング支持機構と、前記可動体を前記光軸周りに回動させるローリング駆動機構と、を備え、前記ローリング支持機構は、前記光軸と交差する方向における前記可動体と前記固定体との間の位置であって前記光軸周りにおける複数箇所に配置され、前記可動体を光軸周りに回転可能に支持する弾性部材を備えることを特徴とする。
【０００７】
本態様によれば、ローリング支持機構は、前記光軸と交差する方向における前記可動体と前記固定体との間の位置であって前記光軸周りにおける複数箇所に配置され、前記可動体を光軸周りに回転可能に支持する弾性部材を備える。即ち、本態様の弾性部材は、その一部材で前記可動体を光軸周りに回転可能に支持する支持部材としての機能と、ローリング補正で回転した可動体を初期位置に戻すバネ部材としての二つの機能を併せ持っている。そのため、従来のようなベアリング等の軸受を使う必要がない。従って、ローリングの補正を行う機構を備える光学ユニットの小型化を容易に実現することができる。特に、光軸方向における小型化を実現することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様の光学ユニットにおいて、前記弾性部材は、前記光軸周りにおいて等分割された位置に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本態様によれば、弾性部材は、前記光軸周りにおいて等分割された位置に配置されている。これにより、前記可動体を前記光軸周りにおいて均等に支持することができ、可動体が光軸周りに回転する際にバランスの取れた回転を実現することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１の態様又は第２の態様の光学ユニットにおいて、前記弾性部材は、前記光軸周りにおいて少なくとも３か所に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本態様によれば、前記弾性部材は、前記光軸周りにおいて少なくとも３か所に配置されている。これにより、従来のようなベアリング等の軸受を使うことなく可動体の回転方向を規定することができる。加えて、第１の態様や第２の態様の効果をコンパクトな構造で得ることができる。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第１の態様から第３の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記弾性部材は、光軸周りに撓み変形する板バネで構成され、前記板バネは、一端部が前記固定体側の第１被固定部に固定され、他端部が前記光学モジュール側の第２被固定部に固定されていることを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、弾性部材は光軸周りに撓み変形する板バネで構成されるので、光軸周りに複数の板バネを配置することでローリング支持機構をコンパクトに構成することが可能となる。  
また、板バネは、一端部が前記固定体側の第１被固定部に固定され、他端部が前記光学モジュール側の第２被固定部に固定されているので、前記光軸周りの回転方向に安定して弾性変形することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第４の態様の光学ユニットにおいて、前記板バネは、前記固定された状態において板厚の方向が前記可動体の前記光軸周りの回転方向を向いていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、「板厚の方向が前記光学モジュールの前記光軸周りの回転方向を向いている」における「回転方向を向いている」とは、本明細書では、厳密に回転方向を向いていることは要しない意味で使われている。即ち、前記光学モジュールを光軸周りに回転可能に支持する機能が不安定にならない範囲でその向きには幅がある。
【００１６】
本態様によれば、前記板バネは、前記固定された状態において板厚の方向が前記可動体の前記光軸周りの回転方向を向いている。別の言い方をすると、前記板バネの板面の方向は前記光軸に向かう方向である。これにより、弾性部材を成す板バネは、前記可動体を前記回転方向と異なる光軸方向や光軸と交差する方向に対しては不用意に変位しないようにしっかり支持した状態で、前記光軸周りの回転方向には円滑に変形することが可能となる。従って、前記可動体が光軸周りに回転する際に円滑でバランスの取れた回転を実現することができる。
【００１７】
本発明の第６の態様は、第４の態様又は第５の態様の光学ユニットにおいて、前記板バネは、前記光軸に沿う方向の第１長さが前記光軸と交差する半径方向の第２長さより大きいことを特徴とする。
【００１８】
本態様によれば、前記板バネは、前記光軸に沿う方向の第１長さが前記光軸と交差する半径方向の第２長さより大きい。これにより、板バネは、前記光軸周りの回転方向に安定して弾性変形することができる。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第４の態様から第６の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記板バネは、前記一端部と他端部の間の部分はＵ字形状に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
本態様によれば、前記板バネは、前記一端部と他端部の間の部分はＵ字形状に形成されているので、第４の態様から第６の態様のいずれか一つの態様の効果を効果的に得ることができる。
【００２１】
本発明の第８の態様は、第４の態様から第７の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記可動体と固定体の間に可動体のローリング方向の移動を許容した状態で両者を接続する中間枠体が設けられており、前記板バネの一端部は、前記中間枠体に形成される第１被固定部に固定され、前記板バネの他端部は、前記光学モジュールを保持して光学モジュールと一体に移動するホルダ枠に形成される第２被固定部に固定されている、ことを特徴とする。
【００２２】
本態様によれば、可動体と固定体の間に中間枠体を設けることでローリング方向の振れだけでなくピッチング方向の振れやヨ―イング方向の振れも検出できるようになり、ピッチング、ヨ―イング、ローリングの異なる方向の複数の補正に対応できるようになる。
【００２３】
本発明の第９の態様は、第１の態様から第８の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記ローリング磁気駆動機構は、コイルと磁石の対で構成され、前記コイルと磁石の一方が前記固定体側に配置され、他方が前記可動体側に配置されていることを特徴とする。
【００２４】
本態様によれば、前記ローリング磁気駆動機構は、コイルと磁石の対で構成され、前記コイルと磁石の一方が前記固定体側に配置され、他方が前記可動体側に配置されている。これにより、光軸方向における小型化を実現することができる。
【００２５】
本発明の第１０の態様は、第１の態様から第９の態様のいずれか一つの態様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と交差する第１軸線周りに揺動可能に前記可動体を支持する第１支持部を備えるとともに、前記光軸方向及び前記第１軸線方向と交差する第２軸線周りに前記固定体側の部材に揺動可能に支持される第２支持部を備えるジンバル機構と、前記可動体を前記第１軸線周り及び第２軸線周りに駆動する振れ補正用駆動機構と、を備え、前記ジンバル機構は、前記光学モジュールの被写体側と被写体の反対側の内の一方側に配置されるジンバルフレーム部と、前記ジンバルフレーム部から前記光軸方向に延設されて前記第１支持部を有する第１支持部用延設部と、前記ジンバルフレーム部から前記光軸方向に延設されて前記第２支持部を有する第２支持部用延設部と、を備える、ことを特徴とする。
【００２６】
本態様によれば、前記ジンバルフレーム部は、前記光学モジュールの被写体側と被写体の反対側の内の一方側に配置される。即ち、ジンバル機構は光学モジュールを備える可動体の側面周囲の全体を囲わないので、側面周囲に存在するのは前記第１支持部用延設部と前記第２支持部用延設部である。従って、従来のジンバル機構より光軸方向と交差する方向（側面側）の小型化を実現できる。  
また、前記ジンバル機構は、前記第１軸線周りに揺動可能に前記可動体を支持する第１支持部を備え、前記光軸方向及び前記第１軸線方向と交差する第２軸線周りに前記固定体側の部材に揺動可能に支持される第２支持部を備える構造である。この支持構造によって、前記小型化を図れることに加えて、可動体を前記第１軸線周り及び第２軸線周りに駆動する振れ補正用駆動機構の配置の自由度が増し、全体のサイズを大型化せずに磁気回路を大きくすることが可能となり、以って駆動トルクの向上や消費電力の低減を図ることができる。
【００２７】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様の光学ユニットにおいて、前記ジンバルフレーム部は板状である、ことを特徴とする。
【００２８】
本態様によれば、ジンバルフレーム部は板状であるので、光軸方向についても小型化を図れる。
【００２９】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様の光学ユニットにおいて、前記第１支持部用延設部と前記第２支持部用延設部の少なくとも一方は板状である、ことを特徴とする。
【００３０】
本態様によれば、前記第１支持部用延設部と前記第２支持部用延設部の少なくとも一方は板状であるので、光軸方向と交差する方向（側面側）の一層の小型化を実現できる。
【００３１】
本発明の第１３の態様は、第１０の態様から第１２の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記第１支持部は、前記第１支持部用延設部の前記可動体に対向する内側に固定され、前記可動体側の部材と接触して支持する部分は凸曲面であり、前記第２支持部は、前記第２支持部用延設部の前記固定体に対向する外側に固定され、前記固定体側の部材と接触して支持される部分は凸曲面である、ことを特徴とする。
【００３２】
本態様によれば、ジンバル機構の第１支持部及び第２支持部は前記凸曲面によって形成されているので、ジンバル機構と可動体側の部材及び固定体側の部材との組付けが容易である。
【００３３】
本発明の第１４の態様は、第１０の態様から第１３の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記第１支持部用延設部は、前記ジンバルフレーム部に対する延設角度が前記可動体側の部材に弾性接触するよう内側に変位した角度に設定されており、前記第２支持部用延設部は、前記ジンバルフレーム部に対する延設角度が前記固定体側の部材に弾性接触するよう外側に変位した角度に設定されている、ことを特徴とする。
【００３４】
本態様によれば、前記第１支持部用延設部位及び第２支持部用延設部は、前記延設角度により、弾性的に可動体側の部材と固定体側の部材に接触するので、第１支持部材と第２支持部材の強固な支持とジンバル機構の円滑な揺動とを容易に実現することができる。
【００３５】
本発明の第１５の態様は、第１の態様から第１４の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記ジンバルフレーム部は、前記光軸を中心にして前記第１軸線方向に延在する第１延在部と、前記第２軸線方向に延在する第２延在部によってＸ字状に形成されている、ことを特徴とする。
【００３６】
本態様によれば、前記シンバルフレーム部は、前記光軸を中心にして前記第１軸線方向に延在する第１延在部と、前記第２軸線方向に延在する第２延在部によってＸ字状に形成されている。このようにジンバルフレーム部がＸ字状であるので、第１軸線周り及び第２軸線周りのジンバル機構の揺動を円滑に行える。
【００３７】
本発明の第１６の態様は、第１５の態様の光学ユニットにおいて、前記ジンバル機構は、金属板で形成され、Ｘ字状のジンバルフレーム部の第１延在部と第２延在部を折り曲げることによって前記第１支持部用延設部及び前記第２支持部用延設部が形成されている、ことを特徴とする。
【００３８】
本態様によれば、前記ジンバル機構は、金属板で形成され、更にＸ字状のジンバルフレーム部の第１延在部と第２延在部を折り曲げることによって前記第１支持部用延設部及び前記第２支持部用延設部が形成されているので、ジンバル機構の製造が容易である。
【００３９】
本発明の第１７の態様は、第１５の態様又は第１６の態様の光学ユニットにおいて、前記ジンバルフレーム部は、前記第２延在部と前記可動体の隙間は、前記第１延在部と前記可動体の隙間よりも大きい、ことを特徴とする。  
別の言い方をすると、前記ジンバルフレーム部は、前記第１延在部の先端部の光軸方向の高さが前記第２延在部の先端部の光軸方向の高さより低くて前記可動体に対して近い位置となるように形成されていることを特徴とする。
【００４０】
本態様によれば、第１延在部の先端部は第２延在部の先端部より可動体に対して近い位置に位置しており、第１延在部の光軸方向の被写体側あるいは被写体の反対側の内の一方側の可動領域（可動ギャップ）が広くなっている。またこれに伴い、第１延在部の先端部は第２延在部の先端部より光軸方向の低い位置に位置していて、ジンバルフレーム部は折り曲げられた形状を有しているため、可動体に対して面一な形状ではない。この位置の違いにより、光軸方向における可動体の可動ギャップを容易に設けることができ、光軸方向の一層の小型化を実現できる。
【００４１】
本発明の第１８の態様は、第１０の態様から第１７の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記ジンバルフレーム部は、前記光学モジュールの被写体側に配置され、前記光学モジュールの入光部側の該ジンバルフレーム部の中央部には開口部が形成されている、ことを特徴とする。
【００４２】
本態様によれば、前記ジンバルフレーム部は、開口部を有して前記光学モジュールの被写体側に配置されている。これにより、ジンバル機構を固定体側に取り付けた状態で、前記開口部と反対側から光学モジュールを備える可動体を組み付けることが可能となり、以って、組付け作業が容易になる。  
また、前記振れ補正用駆動機構は駆動用の電力供給のための配線を有するが、この配線を被写体と反対側から引き出す構造にすることが可能となり、配線の引き回しがシンプルになる。
【００４３】
本発明の第１９の態様は、第１０の態様から第１８の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記振れ補正用駆動機構は、コイルと磁石の対で構成され、前記コイルと磁石の一方が前記固定体側に配置され、他方が前記可動体側に配置されている、ことを特徴とする。
【００４４】
本態様によれば、前記振れ補正用駆動機構は、コイルと磁石の対で構成され、前記コイルと磁石の一方が前記固定体側に配置され、他方が前記可動体側に配置されている。これにより、光軸方向における小型化を実現することができる。
【００４５】
本発明の第２０の態様は、第１０の態様から第１９の態様のいずれか一つの態様の光学ユニットにおいて、前記可動体と前記固定体の間に前記可動体のローリング方向の移動を許容した状態で両者を接続する中間枠体が設けられ、前記可動体は、前記光学モジュールを保持すると共にピッチング、ヨーイング及びローリングの検出用及び補正用の磁石を取り付けるホルダ枠を備え、前記固定体は、外部ケーシングと、前記外部ケーシング内に内嵌されると共にピッチング、ヨーイング及びローリングの補正用のコイルを取り付けるコイル取付けフレームと、前記外部ケーシングの第２軸線方向のコーナー部の内面に取り付けられ、前記ジンバル機構の前記第２支持部が支持される第２軸受部材と、を備え、前記中間枠体は、前記ジンバル機構の前記第１支持部が支持される第１軸受け部材を備え、前記弾性部材は、前記ホルダ枠と前記中間枠体との間に配置されていることを特徴とする。
【００４６】
本態様によれば、光学モジュールのピッチングの補正とヨーイングの補正とローリングの補正を行うことができる光学ユニットを、効率的な部品の配置と、新規なジンバル機構と弾性部材の採用によってコンパクトかつ容易に製造することが可能になる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、ローリングの補正を行う機構を備える光学ユニットの小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットの外部ケーシングを透過して表す斜視図。
【図２】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットの外部ケーシングを透過して表す正面図。
【図３】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットの外部ケーシングを透過して表す図２中のＡ矢視図。
【図４】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットの外部ケーシングを透過して表す図２中のＢ矢視図。
【図５】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニット全体を分解して示す斜視図。
【図６】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットを固定体とジンバル機構と可動体に分解して表す斜視図。
【図７】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットを固定体とジンバル機構及び中間枠体の組とに分解して表す斜め後方からの斜視図。
【図８】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットのジンバル機構、中間枠体、第１軸受部、第２軸受部及び弾性部材を表す斜視図。
【図９】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットのジンバル機構、中間枠体、第１軸受部、第２軸受部及び弾性部材を表す図２中のＢ矢視図。
【図１０】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットのジンバル機構、中間枠体、第１軸受部、第２軸受部及び弾性部材を表す図２中のＡ矢視図。
【図１１】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットの中間枠体、ホルダ枠、弾性部材及び第１軸受部を表す斜め後方からの斜視図。
【図１２】本発明の実施形態１を示す図で、光学ユニットの中間枠体、ホルダ枠、弾性部材及び第１軸受部を表す斜め後方からの分解斜視図。
【図１３】本発明の実施形態２を示す図で、光学ユニットの外部ケーシングを透過して表す斜視図。
【図１４】本発明の実施形態２を示す図で、光学ユニットの外部ケーシングを透過して表す正面図。
【図１５】本発明の実施形態２を示す図で、光学ユニット全体を分解して表す斜視図。
【図１６】本発明の実施形態２を示す図で、光学ユニットを固定体と可動体とジンバル機構とに分解して表す斜視図。
【図１７】本発明の実施形態２を示す図で、光学ユニットの固定体と可動体を分解して表す斜め後方からの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の光学ユニットを図１〜図１２に表す実施形態１と図１３〜図１７に表す実施形態２の二つの実施形態を例にとって、これらの図面に基づいて詳細に説明する。  
尚、以下の説明では最初に図１〜図７に基づいて実施形態１を例にとって光学ユニットの全体構成の概略について説明する。次に、図８〜図１２に基づいて本発明の実施形態に係る光学ユニットの具体的構成について詳細に説明する。
【００５０】
続いて、本発明の実施形態１に係る光学ユニットの作動態様をピッチング及びヨーイングの補正とローリングの補正に分けて説明し、本発明の実施形態１に係る光学ユニットの作用、効果に言及する。  
次に、図１３〜図１７に基づいて本発明の実施形態２に係る光学ユニットの具体的構成を前記実施形態１との相違点を中心に説明し、本発明の実施形態２に係る光学ユニットの作動態様と作用、効果に言及する。  
更に、これら二つの実施形態とは部分的構成を異にする本発明の他の実施形態について言及する。
【００５１】
［実施形態１］
（１）光学ユニットの全体構成の概略（図１〜図１２参照）
本発明に係る実施形態１の光学ユニット１は、光学モジュール３を備える可動体５と、可動体５を少なくともローリング（光軸周りの振れ）方向Ｒに変位可能な状態で保持する固定体７と、固定体７に対して可動体５を光学モジュール３の光軸Ｌ周りに回転可能に支持するローリング支持機構９（図５、図８）と、可動体５を光軸Ｌ周りに回動させるローリング駆動機構１１（図２、図５）と、を備えている。  
また、ローリング支持機構９は、光軸Ｌと交差する方向Ｘ、Ｙにおける可動体５と固定体７との間であって光軸Ｌ周りにおける所定半径の円周Ｃ（図８）上の複数箇所に配置され、可動体５を光軸Ｌ周りに回転可能に支持する弾性部材１３を備えることによって構成されている。
【００５２】
また、本実施形態１では図８に表したように、弾性部材１３は、光軸Ｌ周りに撓み変形する板バネ１３（弾性部材と同じ符号を用いる）によって構成されている。また、本実施形態では可動体５と固定体７の間に可動体５のローリング方向Ｒの移動（回転）を許容した状態で両者を接続する中間枠体１５Ａが設けられている。  
そして、板バネ１３の一端部１３ａは、中間枠体１５Ａに形成される第１被固定部１６に固定されている。板バネ１３の他端部１３ｂは、光学モジュール３を保持して光学モジュール３と一体に移動するホルダ枠１７に形成される第２被固定部１８に固定されている。尚、板バネ１３の第１被固定部１６及び第２被固定部１８への固定は、両者の接着、嵌合、係止等によって行われている。
【００５３】
また、本実施形態１では、光学モジュール３の光軸方向Ｚと交差する第１軸線Ｌ１周りに揺動可能に可動体５を支持する第１支持部１９を備えると共に、光軸方向Ｚ及び第１軸線Ｌ１方向と交差する第２軸線Ｌ２周りに固定体７側の部材に揺動可能に支持される第２支持部２０を備えるジンバル機構２１Ａと、可動体５を第１軸線Ｌ１周り及び第２軸線Ｌ２周りに駆動する振れ補正用駆動機構２３と、を備えている。  
そして、ジンバル機構２１Ａは、光学モジュール３の被写体側＋Ｚと被写体の反対側−Ｚの内の一方側に配置されるジンバルフレーム部２５Ａと、ジンバルフレーム部２５Ａから光軸方向Ｚに延設されて第１支持部１９を有する第１支持部用延設部２７と、ジンバルフレーム部２５Ａから光軸方向Ｚに延設されて第２支持部２０を有する第２支持部用延設部２９と、を備えている。
【００５４】
また、本実施形態１では、ジンバルフレーム部２５Ａは、光学モジュール３の被写体側の＋Ｚに配置され、光学モジュール３の入光部側のジンバルフレーム部２５Ａの中央部には開口部３０が形成されている。  
この他、本実施形態１ではローリング駆動機構１１と振れ補正用駆動機構２３は、コイル３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと磁石３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの対で構成されており、コイル３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを取り付けるためのコイル取付けフレーム３５が設けられている。また、磁石３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、ホルダ枠１７に取り付けられている（図５、図６）。  
更に、本実施形態１では、第１支持部１９を受け入れて係合する第１軸受部材３７が中間枠体１５Ａに対して設けられている。更に、第２支持部２０を受け入れて係合する第２軸受け部材３８が固定体７の外部ケーシング３９の一対のコーナー部の内面側に設けられている。
【００５５】
（２）光学ユニットの具体的構成（図８〜図１２参照）
本実施形態１に係る光学ユニット１Ａは、光学モジュール３のピッチング（縦振れ）、ヨーイング（横振れ）及びローリング（光軸Ｌ周りの振れ）の補正機能を備えた光学ユニットである。光学モジュール３は、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３を保持して光学モジュール３に生じたピッチング方向Ｙ、ヨーイング方向Ｘ及びローリング方向Ｒの補正を行うアクチュエーター部分が光学ユニット１Ａの主要な構成になっている。以下、光学ユニット１Ａの具体的構成について詳述する。
【００５６】
＜可動体＞
可動体５は、図５及び図６に表したように、光学モジュール３と、光学モジュール３を保持すると共にピッチング、ヨーイング及びローリングの検出用及び補正用の三組の磁石３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃを取り付けるホルダ枠１７と、を備えることによって一例として構成されている。  
光学モジュール３は、被写体側＋Ｚにレンズ３ａを備え、矩形筐体状のハウジング３ｂ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。ホルダ枠１７は、光学モジュール３のレンズ３ａが設けられる前面と、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である。ホルダ枠１７の３面を利用してピッチング及びヨーイング検出用及び補正用の二組の磁石３３Ａ、３３Ｂと、ローリング検出用及び補正用の一組の磁石３３Ｃがこれらの外面側に取り付けられている。
【００５７】
＜固定体＞
固定体７は、図５及び図６に表したように、外部ケーシング３９と、外部ケーシング３９内に組付けらされると共に、ピッチング、ヨーイング及びローリングの補正用の三組のコイル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを取り付けるコイル取付け用フレーム３５と、外部ケーシング３９の第２軸線Ｌ２方向のコーナー部の内面に取付けられる第２軸受け部材３８と、を備えることによって一例として構成されている。  
外部ケーシング３９は、被写体側＋Ｚとなる前面に窓部４１を有し、被写体と反対側−Ｚとなる後面が開放されている構造であり、光学モジュール３より一回り大きな矩形容器状の部材である。
【００５８】
＜コイル取付けフレーム＞
コイル取付けフレーム３５は、被写体側＋Ｚに中央部が開口された矩形枠状の平板部４３を有し、該平板部４３の３辺に光軸方向Ｚに沿うよう、被写体と反対側−Ｚの９０°折り曲げた３枚のコイル取付け板４４を形成することによって構成されている。  
これら３枚のコイル取付け板４４の内面には、ピッチング補正用及びヨーイング補正用の二組のコイル３１Ａ、３１Ｂと、ローリング補正用の一組のコイル３１Ｃが取り付けられている。
【００５９】
＜振れ補正用駆動機構、ローリング駆動機構＞
振れ補正用駆動機構２３は、可動体５の姿勢を補正するための、補正用コイル３１Ａと磁石３３Ａの対、及び補正用コイル３１Ｂと磁石３３Ｂとの対により構成されている。これらの補正用コイル３１Ａ，３１Ｂと磁石３３Ａ，３３Ｂの対により可動体５のピッチングとヨーイングの補正が行われる。  
ローリング駆動機構１１は、ローリングの補正用コイル３１Ｃとローリング検出用及び補正用の磁石３３Ｃとの対により構成されている。  
光学ユニット１Ａの後述する振れの検出結果に基づいて、振れ補正用駆動機構２３及びローリング駆動機構１１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１Ａの前記振れを打ち消す方向に可動体５を動かすように各コイル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃに電流が流される。
【００６０】
本実施形態１ではコイル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃとして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）を採用している。尚、コイル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃとしては、このようなパターン基板に代えて巻線コイルを使用することも可能である。
【００６１】
＜光学ユニットの振れの検出＞
また、三組のコイル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの近傍には、磁束密度の変化を検出する３つの磁気センサー（ホール素子）４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃが格別に設けられている。  
この磁気センサー（ホール素子）４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃは、ピッチング、ヨーイング及びローリングの検出用及び補正用の磁石３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃとの各対により、その磁束密度の変化から、光学ユニットにおける光学モジュールを備える可動体５の振れを検出する。この検出結果に基づいて振れ補正用駆動機構２３及びローリング駆動機構１１がその振れを補正するように作用する。
【００６２】
このうちコイル３１Ａの近傍に設けられる磁気センサー４５Ａの近くにはコイル３１Ａの温度変化を検出し、検出した温度変化に基づいて各磁気センサー４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃの検出値の補正に利用するサーミスター４７が設けられている。  
また、第２軸受部材３８は、光軸方向Ｚに長い台形断面のブロック状の部材で、その内面には、第２支持部２０を受け入れて係合する凹部３８ａが形成されている。
【００６３】
＜中間枠体＞
中間枠体１５Ａは、ホルダ枠１７を被写体側＋Ｚから包むように設けられる金属製の平板を折り曲げて形成される部材である（図６）。  
中間枠体１５Ａは、被写体側＋Ｚに中央部が矩形状に大きく開口された開口部５０を有する矩形枠状の平板部４９Ａを有する。中間枠体１５Ａは、平板部４９Ａのコーナー部に光軸方向Ｚに沿うよう被写体と反対側−Ｚに９０°折り曲げた４枚の側板部５１を設けた構造である。
【００６４】
また、４枚の側板部５１の先端の一部は矩形状に切り欠かれており、組み付けられた状態でこれらの切欠き部５３と対向するホルダ枠１７の部位にも切欠き部５５が形成されている。  
そして、中間枠体１５Ａの４枚の側板部５１の先端に形成されている４つの切欠き部５３が第１被固定部１６になっており、ホルダ枠１７の対応する４つの切欠き部５５が第２被固定部１８になっている。従って、板バネによって構成される弾性部材１３の一端部１３ａが切欠き部５３に係止され固定されるように構成されている。  
尚、本実施形態１では、弾性部材１３の一端部１３ａと他端部１３ｂは、一例として矩形板状に形成されているが、この他、円板状、球体状、棒状等、他の種々の形状に形成することが可能である。
【００６５】
また、４枚の側板部５１のうち、第１軸線Ｌ１方向に位置する側板部５１の外面には、一例として矩形平板状の第１軸受部材３７が取り付けられている。第１軸受部材３７の更に外面には、第１支持部１９を受け入れて係合する凹部３７ａが形成されている。  
この他、中間枠体１５Ａの平板部４９Ａにおける四方のコーナー部から４枚の側板部５１の付け根にかけての部分にも切欠き部５７が設けられている。この切欠き部５７は、後述するジンバル機構２１Ａの第１軸線Ｌ１周りと第２軸線Ｌ２周りの必要な揺動角度（一例として±６°〜１０°）を確保するために設けられている。
【００６６】
＜弾性部材＞
弾性部材１３は、光軸Ｌを中心とする所定半径の円周Ｃ（図８）を等分割した少なくとも３か所に配置されている。本実施形態では、図５と図１１に表したように、光軸Ｌを中心とする円周Ｃを９０°ずつ４分割した４か所に一例として金属製の板バネによって構成した弾性部材１３を４つ設けている。  
ここで、等分割とは厳密に等しく分割されていることまでは要しないで、ほぼ等分割でもよい意味で使われている。  
また、板バネ１３は、第１被固定部１６と第２被固定部１８に固定されて中間枠体１５Ａとホルダ枠１７の間に組み付けられた状態で板厚の方向が可動体５の光軸Ｌ周りの回転方向、即ちローリング方向Ｒに向くように配置されている。
【００６７】
ここで、「板厚の方向が光学モジュール３の光軸Ｌ周りの回転方向、即ちローリング方向Ｒに向く」における「ローリング方向Ｒに向く」とは、本明細書では厳密に時々刻々変化するローリング方向Ｒを正確に向いていることを要しない。具体的には、光学モジュール３を光軸Ｌ周りに回転可能に支持する機能が不安定にならない範囲で、その向きには幅があり、その幅の範囲で多少、板厚の方向がローリング方向Ｒから傾いていても構わない。
【００６８】
また、図６から図１０に表したように、板バネ１３は、光軸に沿う方向Ｚの第１長さＡが光軸Ｌと交差する半径方向の第２長さＢより大きくなるように形成されている。図示の実施形態では、第１長さＡを第２長さＢの３〜４倍の長さに設定されている。  
また、本実施形態１では板バネ１３の一端部１３ａと他端部１３ｂの間の自由撓み部１３ｃを一例としてＵ字形状に形成しており、その第１長さＡを前述のように長くとって、板バネ１３の円滑な撓み変形を可能にすると共に、光軸方向Ｚの動きに対する剛性を高くしている。
【００６９】
また、板バネ１３の第２長さＢも、板バネ１３の板厚に比べて幅広に設定しており、バネ幅方向となる半径方向の動きに対する剛性を高くしている。  
尚、板バネ１３の自由撓み部１３ｃの形状は、図示の実施形態のようなＵ字形状の他、Ｖ字形状、Ｉ字形状あるいはＮ字形状等、他の形状であっても構わない。Ｉ字形状及びＮ字形状の場合は、一端部１３ａと他端部１３ｂの位置が光軸の沿う方向（第１長さＡの方向）において反対側に位置することになる。
【００７０】
＜ジンバル機構＞
図６から図１０に表したように、ジンバル機構２１Ａ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２１Ａは、図９及び図１０に表したように、一例として被写体側＋Ｚに設けられるジンバルフレーム部２５Ａと、ジンバルフレーム部２５Ａの四方のコーナー部から光軸方向Ｚに９０°折り曲げられて形成される第１支持部用延設部２７と、第２支持部用延設部２９と、を備えることによって構成されている。  
尚、第１支持部用延設部２７と第２支持部用延設部２９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２７と第２支持部用延設部２９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。
【００７１】
また、第１支持部用延設部２７の可動体５に対向する内側の面に第１支持部１９が設けられている。第１支持部１９は、可動体５側の部材となる第１軸受部材３７の凹球面状の凹部３７ａと接触して支持する部分が凸曲面に形成されている金属製の部材によって構成されている。第１支持部１９は、一例として第１支持部用延設部２７にプレス等で凸部が形成されている。または、第１支持部用延設部２７に直接、溶接することによって取り付けられている。  
また、第２支持部用延設部２９の固定体７に対向する外側の面に第２支持部２０が設けられている。第２支持部２０は、固定体７側の部材となる第２軸受部材３８の凹球面状の凹部３８ａと接触して支持する部分が凸曲面に形成されている金属製の部材によって構成されている。第２支持部２０は、一例として第２支持部用延設部２９にプレス等で凸部が形成されている。または、第１支持部用延設部２７に直接、溶接することによって取り付けられている。
【００７２】
また、図９及び図１０に表したように、ジンバルフレーム部２５Ａ単体の状態で、本実施形態１では、第１支持部用延設部２７は、ジンバルフレーム部２５Ａに対する延設角度αが可動体５側の部材となる第１軸受部材３７に弾性接触する内側に変位した角度（α＜９０°）に設定されている。  
また、ジンバルフレーム部２５Ａ単体の状態で、本実施形態１では、第２支持部用延設部２９は、ジンバルフレーム部２５Ａに対する延設角度αが固定体７側の部材となる第２軸受部材３０に弾性接触するよう外側に変位した角度（α＞９０°）に設定されている。  
これにより、第１支持部１９は第１軸受部材３７と弾性的に接触し、第２支持部２０は第２軸受部材３８と弾性的に接触するので、即ちいずれも弾性的に接触するので、両者の接点部に与圧が掛かって脱落の虞の少ない強固な支持と円滑な揺動とが可能になっている。
【００７３】
ジンバルフレーム部２５Ａは、中央に円形の開口部３０が形成された矩形枠状のベースフレーム２４Ａと、ベースフレーム２４Ａの四方のコーナー部から光軸Ｌを中心にして第１軸線Ｌ１方向に延在する第１延在部２６と、第２軸線Ｌ２方向に延在する第２延在部２８と、を備えてＸ字状に形成されている。  
また、ジンバル機構２１Ａは、本実施形態１では金属板によって形成されており、Ｘ字状のジンバルフレーム部２５Ａの第１延在部２６と第２延在部２８を延設方向に長くに形成して、これらの先端部を折り曲げることによって第１支持部用延設部２７と第２支持部用延設部２９が形成されている。
【００７４】
また、図６及び図８に表したように、ジンバルフレーム部２５Ａは、第２延在部２８と可動体５の隙間は、第１延在部２６と可動体５の隙間よりも大きく形成されている。言い換えると、ジンバルフレーム部２５Ａは、折れ線Ｄ、Ｅで折り曲げることによって第１延在部２６の先端部の光軸方向Ｚの高さＨ１が第２延在部２８の先端部の光軸方向Ｚの高さＨ２より低くなるように、即ち、可動体５に対して近い位置になるように形成されている。  
これにより、第１延在部２６先端に形成される光軸方向Ｚにおける被写体側＋Ｚの可動領域（可動ギャップ）が広くなり、光軸方向Ｚにおける可動体５の可動ギャップを容易に設けることが可能になっている。
【００７５】
本実施形態１に係る光学ユニット１Ａの構造は上記の通りであるが、その具合的な構成を整理して以下に記載する。  
可動体５と固定体７の間に可動体５のローリング方向の移動を許容した状態で両者を接続する中間枠体１５が設けられている。  
可動体５は、光学モジュール３を保持すると共にピッチング、ヨーイング及びローリングの検出用及び補正用の磁石３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃを取り付けるホルダ枠１７を備えている。  
固定体７は、外部ケーシング３９と、外部ケーシング３９内に組付けらされると共にピッチング、ヨーイング及びローリングの補正用のコイル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを取り付けるコイル取付けフレーム３５と、外部ケーシング３９の第２軸線Ｌ２方向のコーナー部の内面に取り付けられ、ジンバル機構２１の第２支持部２０が支持される第２軸受部材３８とを備える。  
中間枠体１５は、ジンバル機構２１の第１支持部１９が支持される第１軸受け部材３７を備える。  
コイル取付けフレーム３５は、ピッチング、ヨーイング及びローリングの検出用及び補正用の磁石３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃとの各対により、その磁束密度の変化から、光学ユニット１Ａの手振れを検出する磁気センサー（ホール素子）４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃを備える。  
そして、弾性部材１３は、ホルダ枠１７と中間枠体１５との間に配置されている。
【００７６】
本構造によれば、光学モジュール３のピッチングの補正とヨーイングの補正とローリングの補正を行うことができる光学ユニット１Ａを、効率的な部品の配置と、新規なジンバル機構２１と弾性部材１３の採用によってコンパクトかつ容易に製造することが可能になる。
【００７７】
（３）光学ユニットの作動態様
次に、このようにして構成される本実施形態１に係る光学ユニット１Ａの作動態様をピッチング及びヨーイングの補正とローリングの補正に分けて説明する。
【００７８】
（Ａ）ピッチング及びヨーイングの補正
光学ユニット１Ａにピッチング方向Ｙとヨーイング方向Ｘの両方向又はいずれか一方向に振れが発生すると、図示しない振れ検出センサ（ジャイロスコープ）によって振れを検出し、その結果に基づいて振れ補正用駆動機構２３を駆動させる。或いは、磁気センサー（ホール素子）４５Ａ、４５Ｂとピッチング及びヨーイングの検出用及び補正用の磁石３３Ａ、３３Ｂとの各対により、その磁束密度の変化から、光学ユニット１Ａの振れを検出してもよい。  
この振れの検出結果に基づいて、振れ補正用駆動機構２３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１Ａの前記振れを打ち消す方向に可動体５を動かすように各コイル３１Ａ、３１Ｂに電流が流され、これにより振れが補正される。
【００７９】
（Ｂ）ローリングの補正
光学ユニット１ＡにローリングＲ方向に振れが発生すると、磁気センサー（ホール素子）４５Ｃとローリング検出用及び補正用の磁石３３Ｃとの対により、その磁束密度の変化から、光学ユニット１ＡのローリングＲ方向の振れが検出される。  
この振れの検出結果に基づいて、ローリング駆動機構１１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１Ａの前記振れを打ち消す方向に可動体５を動かすように各コイル３１Ｃに電流が流され、これによりローリングＲ方向の振れが補正される。
【００８０】
振れを補正する動作のための駆動源としては、振れ補正用駆動機構２３及びローリング駆動機構のようなコイル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃと磁石３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃとの各対により構成されるボイスコイルモーターに限定されない。他の駆動源としてステッピングモーターやピエゾ素子等を利用したものを使用することも可能である。  
ピッチング方向Ｙ、ヨーイング方向Ｘ、ローリング方向Ｒの振れ補正後、駆動源への電力の提供が停止されと、磁気バネによる姿勢復帰機構と、弾性部材１３のバネ性によりそれぞれ振れ補正が解除された初期位置の状態に戻る。  
ここで姿勢復帰機構は、図示は省くが、固定体７側と可動体５側に別々に配設された磁性体と磁石の間に生じる磁気吸引力を利用する構造である。前記振れのない初期位置の姿勢にあるとき、前記磁気吸引力はその初期位置の姿勢を保持するように作用し、前記振れにより初期位置からずれると前記磁気吸引力は、元の初期位置の姿勢に戻す方向に働くように前記磁性体と前記磁石が配置されている。
【００８１】
このようにして構成される本実施形態１に係る光学ユニット１Ａによれば、弾性部材１３による支持構造により、従来、光学モジュール３の被写体の反対側−Ｚに設けられていた高価なベアリングのような支持部材の使用を省略することができる。また、ベアリングが設けられていた分のスペースが節約できるから、光学ユニット１Ａの光軸方向Ｚの小型化が図れるようになる。  
また、平板材料を折り曲げて形成したジンバル機構２１Ａの採用により光学モジュール３と外部ケーシング３９間のスペースを小さくすることができるので、光学ユニット１Ａの光軸と交差する方向Ｘ、Ｙの小型化が図れるようになる。
【００８２】
更に、本実施形態１の場合には、光学モジュール３とホルダ枠１７を固定体７から取り外す際、被写体と反対側−Ｚに、これらの取り外しを妨げる部材が存在していないから、そのまま被写体と反対側−Ｚに光学モジュール３とホルダ枠１７のみを引き抜くことができる。従って、メンテナンス性にも優れている。
【００８３】
また、ジンバル機構２１Ａのジンバルフレーム部２５Ａの第１延在部２６と第１支持部用延設部２７との折り曲げ構造部分、及び第２延在部２８と第２支持部用延設部２９との折り曲げ構造部分の弾力構造によって、光学モジュール３を光軸方向Ｚの外部衝撃（落下、衝突等）から守り、被写体と反対側−Ｚからの光学モジュール３の脱落の虞を低減させるという作用、効果が得られる。更に、中間枠体１５Ａの平板部４９Ａの存在も光学モジュール３を外部衝撃から守る作用している。
【００８４】
［実施形態２］
（１）光学ユニットの具体的構成（図１３〜図１７参照）
本発明の実施形態２に係る光学ユニット１Ｂは、ジンバル機構２１Ｂのジンバルフレーム部２５Ｂを光軸方向Ｚにおける被写体と反対側−Ｚに配置した実施形態である。これに伴い、中間枠体１５Ｂの平板部４９Ｂも光軸方向Ｚにおける被写体と反対側−Ｚに配置されている。  
尚、その他の構成については基本的に実施形態１に係る光学ユニット１Ａと同様である。従って、以下の説明では実施形態１と同様の構成については説明を省略し、実施形態１と異なるジンバル機構２１Ｂと中間枠体１５Ｂの構成と配置を中心に説明する。
【００８５】
即ち、本実施形態２では、ジンバル機構２１Ｂは実施形態１と同様、金属製平板材料を折り曲げることによって形成されている。即ち、被写体と反対側−Ｚに設けられるジンバルフレーム部２５Ｂと、ジンバルフレーム部２５Ｂの四方のコーナー部から光軸方向Ｚに９０°折り曲げて形成される第１支持部用延設部２７と第２支持部用延設部２９と、を備えることによって構成されている。  
尚、本実施形態２のジンバルフレーム部２５Ｂには、実施形態１のジンバルフレーム部２５Ａに設けられていた開口部３０は設けられていない。実施形態１に比べてベースフレーム２４Ｂの大きさが小さく、第１延在部２６と第２延在部２８の長さが長いジンバルフレーム部２５Ｂになっている。
【００８６】
また、本実施形態２では中間枠体１５Ｂは、実施形態１と同様、金属製平板材料を折り曲げることによって形成されており、被写体の反対側−Ｚに設けられる平板部４９Ｂと、平板部４９Ｂの四方のコーナー部から光軸方向Ｚに９０°折り曲げられて形成される４枚の側板部５１と、を備えることによって構成されている。  
尚、本実施形態２の中間枠体１５Ｂの平板部４９Ｂには、中央部にジンバルフレーム部２５Ｂのベースフレーム２４Ｂより一回り大きな矩形状の開口部５０Ｂが形成されている。平板部４９Ｂの四方のコーナー部には光軸Ｌを中心に半径方向に延びる延在部５９が形成されていて、延在部５９の先端から被写体側＋Ｚに向けて４枚の側板部５１が延びるように形成されている。
【００８７】
そして、ジンバル機構２１Ｂと中間枠体１５Ｂのこのような配置に伴って、本実施形態２ではホルダ枠１７に形成される切欠き部５５と、中間枠体１５Ｂの側板部５１の先端に形成される切欠き部５３は、被写体側＋Ｚに位置しており、弾性部材１３の一端部１３ａと他端部１３ｂが被写体側＋Ｚに位置する状態で取り付けられている。
【００８８】
（２）光学ユニットの作動態様
このようにして構成される本実施形態２に係る光学ユニット１Ｂの作動態様は、実施形態１に係る光学ユニット１Ａの作動態様と基本的に同様である。光学モジュール３と一体に移動するホルダ枠１７に取り付けられるピッチングとヨーイングの検出用及び補正用の二組の磁石３３Ａ、３３Ｂと、固定状態で設けられるコイル取付けフレーム３５に取り付けられるピッチングとヨーイング補正用の二組のコイル３１Ａ、３１Ｂと、の相対位置の変化に基づいてピッチング方向Ｙとヨーイング方向Ｘの振れの補正が実行される。  
同様に、ホルダ枠１７に取り付けられるローリング検出用及び補正用の一組の磁石３３Ｃと、コイル取付けフレーム３５に取り付けられるローリング補正用の一組のコイル３１Ｃと、の相対位置の変化に基づいてローリング方向Ｒの振れの補正が実行される。
【００８９】
そして、ピッチング方向Ｙとヨーイング方向Ｘの振れの補正後、駆動源への電力の供給が停止されると、前記姿勢復帰機構の磁気吸引力によって元の初期位置の状態に戻る。  
また、ローリング方向Ｒの振れの補正後、駆動源への電力の供給が停止されると、弾性部材１３の自由撓み部１３ｃのバネ性が発揮されて弾性部材１３も元の状態に戻る。
【００９０】
そして、このようにして構成される本実施形態に係る光学ユニット１Ｂによっても実施形態１の光学ユニット１Ａと同様の作用、効果が発揮されて光学ユニット１Ｂの光軸方向Ｚと光軸と交差する方向Ｘ、Ｙの小型化が図れるようになる。
【００９１】
また、ジンバル機構２１Ｂのジンバルフレーム部２５Ｂの第１延在部２６と第１支持部用延設部２７との折り曲げ構造部分、及び第２延在部２８と第２支持部用延設部２９との折り曲げ構造部分の弾力構造によって、光学モジュール３を光軸方向Ｚの外部衝撃（落下、衝突等）から守り、被写体と反対側−Ｚからの光学モジュール３の脱落の虞を低減させるという作用、効果が得られる。更に、中間枠体１５Ｂの平板部４９Ｂの存在も光学モジュール３を外部衝撃から守る作用している。
【００９２】
［他の実施形態］
本発明に係る光学ユニット１は、以上述べたような構成を有することを基本とするものであるが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲内での部分的構成の変更や省略等を行うことも勿論可能である。
【００９３】
例えば、弾性部材１３の数は、実施形態１及び実施形態２では９０°間隔で４つ設けたが、１２０°間隔で３つ配置してもよいし、７２°間隔で５つ配置する等、弾性部材１３を５つ以上の数、配置することも可能である。また、弾性部材１３として板厚の薄い板バネを使用する場合には、板バネを複数枚重ねて使用することで必要な弾性力を確保するようにすることも可能である。そして、この場合には重ね合わせる板バネの向きを光軸方向Ｚに互い違いにして板バネの固定（係止）位置を光軸方向Ｚの被写体側＋Ｚと被写体と反対側−Ｚとに分散させるように配置すれば、ホルダ枠１７と中間枠体１５に捩じれのない、より均等な光軸Ｌ周りの力が作用するようになる。
【００９４】
また、光学モジュール３としては、実施形態で述べたカメラモジュールに限らず、レーザー照射モジュールや光センサーモジュール等、他のモジュールであってもよい。また、光学モジュール３が円筒形状等、他の形状である場合には、ホルダ枠１７とコイル取付けフレーム３５等の形状を光学モジュール３の形状に合わせた形状にすることが可能である。  
また、ジンバル機構２１の揺動方向は、実施形態１及び実施形態２ではジンバルフレーム部２５の対向するコーナー部を通る＋４５°に傾いた第１軸線Ｌ１周りの揺動と、−４５°に傾いた第２軸線Ｌ２周りの揺動とに設定したが、ピッチング方向Ｙとなる±０°の垂直方向と、ヨーイング方向Ｘとなる±９０°の水平方向に第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２を設定することも可能である。
【００９５】
また、実施形態１及び実施形態２では、光学ユニット１Ａの振れは、磁気センサー（ホール素子）４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃと磁石３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃとの各対により、その磁束密度の変化から検出する構成であるが、この構成に限定されない。例えば、特許文献１に記載されているジャイロスコープ（振れ検出センサ）によって検出する構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１…光学ユニット、３…光学モジュール、３ａ…レンズ、３ｂ…ハウジング、
５…可動体、７…固定体、９…ローリング支持機構、１１…ローリング駆動機構、
１３…弾性部材、１３ａ…一端部、１３ｂ…他端部、１３ｃ…自由撓み部、
１５…中間枠体、１６…第１被固定部、１７…ホルダ枠、１８…第２被固定部、
１９…第１支持部、２０…第２支持部、２１…ジンバル機構、
２３…振れ補正用駆動機構、２４…ベースフレーム、２５Ａ…ジンバルフレーム部、
２５Ｂ…ジンバルフレーム部、２６…第１延在部、２７…第１支持部用延設部、
２８…第２延在部、２９…第２支持部用延設部、３０…開口部、
３１Ａ…補正用のコイル、３１Ｂ…補正用のコイル、
３１Ｃ…ローリング補正用のコイル、３３Ａ…磁石、３３Ｂ…磁石、
３３Ｃ…ローリング検出用及び補正用の磁石、
３５…コイル取付けフレーム、３７…第１軸受部材、３７ａ…凹部、
３８…第２軸受部材、３８ａ…凹部、３９…外部ケーシング、４１…窓部、
４３…平板部、４４…コイル取付け板、
４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ…磁気センサー（ホール素子）、４７…サーミスター、
４９…平板部、５０…開口部、５１…側板部、５３…切欠き部、５５…切欠き部、
５７…切欠き部、５９…延在部、
Ｌ…光軸、Ｘ…ヨーイング方向（横振れ方向）、Ｙ…ピッチング方向（縦振れ方向）、
Ｒ…ローリング方向（光軸周りの振れの方向）、Ｚ…光軸（に沿う）方向、
Ｘ、Ｙ…光軸と交差する方向、Ｃ…円周、Ｌ１…第１軸線、Ｌ２…第２軸線、
Ａ…第１長さ、Ｂ…第２長さ、α…延設角度、Ｄ…折れ線、Ｅ…折れ線、Ｈ…高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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