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JP2022047976A - 光学ユニット - Google Patents

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JP2022047976A
JP2022047976A JP2020154052A JP2020154052A JP2022047976A JP 2022047976 A JP2022047976 A JP 2022047976A JP 2020154052 A JP2020154052 A JP 2020154052A JP 2020154052 A JP2020154052 A JP 2020154052A JP 2022047976 A JP2022047976 A JP 2022047976A
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swing
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敬之 岩瀬
Noriyuki Iwase
智浩 江川
Tomohiro Egawa
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Nidec Corp
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Nidec Corp
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Abstract

Figure 2022047976000001
【課題】振れ補正精度を向上させることが可能な光学ユニットを提供する。
【解決手段】光学ユニット1は、可動体2と、支持体3と、揺動機構120と、磁性部材73とを有する。可動体は、光学要素10を有する。光学要素は、第1方向の一方側に進行する光を第1方向と交差する第2方向の一方側に反射する。支持体は、揺動軸線A2を中心として揺動可能に、可動体を支持する。揺動機構は、揺動軸線を中心として可動体を揺動する。磁性部材は、支持体に配置される。揺動機構は、磁石121と、コイル125とを有する。磁石は、可動体のうち第1方向と交差する方向の端部に配置される。コイルは、磁石に対向する。磁性部材は、磁石に対して第1方向の一方側に配置される。
【選択図】図5C

Description

本開示は、光学ユニットに関する。
カメラによって静止画又は動画を撮影する際に手振れに起因して像ブレが生じることがある。そして、像ブレを抑制して鮮明な撮影を可能にするための手振れ補正装置が実用化されている。手振れ補正装置は、カメラが手振れした場合に、手振れに応じてカメラモジュールの姿勢を補正することによって像ブレを抑制する(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、第一ベースと、プリズムと、第一振れ補正装置とを有するプリズムモジュールが記載されている。第一振れ補正装置は、一対の揺動支持バネと、ホルダと、第一アクチュエータとを有する。ホルダは、プリズムを保持する。一対の揺動支持バネは、ホルダを第一ベースに対して揺動可能に支持する。第一アクチュエータは、第一軸を中心にホルダを揺動させる。
国際公開第WO2019/156004号
しかしながら、特許文献1のプリズムモジュールでは、ホルダは揺動支持バネを介して第一ベースに支持される。従って、プリズムモジュールに振動又は衝撃が加わると、ホルダが第一ベースに対して振動する。言い換えると、ホルダが第一ベースに対して周期的に位置ズレする。よって、ホルダを安定して支持することは困難であるため、補正精度を向上させることは困難である。
本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、補正精度を向上させることが可能な光学ユニットを提供することにある。
本開示の例示的な光学ユニットは、可動体と、支持体と、揺動機構と、磁性部材とを有する。可動体は、第1方向の一方側に進行する光を前記第1方向と交差する第2方向の一方側に反射する光学要素を有する。支持体は、揺動軸線を中心として揺動可能に、前記可動体を支持する。揺動機構は、前記揺動軸線を中心として前記可動体を揺動する。磁性部材は、前記支持体に配置される。前記揺動機構は、磁石と、コイルとを有する。前記磁石は、前記可動体のうち前記第1方向と交差する方向の端部に配置される。前記コイルは、前記磁石に対向する。前記磁性部材は、前記磁石に対して前記第1方向の一方側に配置される。
本開示の他の例示的な光学ユニットは、可動体と、支持体と、揺動機構と、予圧部とを有する。可動体は、第1方向の一方側に進行する光を前記第1方向と交差する第2方向の一方側に反射する光学要素を有する。支持体は、前記第1方向に沿って延びる揺動軸線を中心として前記可動体を揺動可能に支持する。揺動機構は、前記揺動軸線を中心として前記可動体を揺動する。予圧部は、前記可動体及び前記支持体に対して、前記揺動軸線の軸線方向に予圧を付与する。前記揺動機構は、揺動磁石と、前記揺動磁石に対向するコイルとを有する。前記予圧部は、予圧磁石と、磁性部材とを有する。予圧磁石は、前記可動体及び前記支持体の一方に配置される。磁性部材は、前記可動体及び前記支持体の他方に配置される。前記予圧磁石及び前記磁性部材は、前記揺動軸線上に配置される。
例示的な本開示によれば、補正精度を向上させることが可能な光学ユニットを提供できる。
図1は、本開示の実施形態に係る光学ユニットを備えたスマートフォンを模式的に示す斜視図である。 図2は、本実施形態に係る光学ユニットを示す斜視図である。 図3は、本実施形態に係る光学ユニットを可動体と支持体とに分解した分解斜視図である。 図4は、本実施形態に係る光学ユニットの可動体の分解斜視図である。 図5Aは、図2のVA-VA線に沿った断面図である。 図5Bは、図2のVB-VB線に沿った断面図である。 図5Cは、図2のVC-VC線に沿った断面図である。 図6は、本実施形態に係る光学ユニットの光学要素及びホルダの分解斜視図である。 図7は、本実施形態に係る光学ユニットの第1予圧部、第1支持部及び第2磁石の分解斜視図である。 図8は、本実施形態に係る光学ユニットの第1予圧部の断面図である。 図9は、本実施形態に係る光学ユニットの可動体を示す斜視図である。 図10は、本実施形態に係る光学ユニットの第1支持部を第1方向Xの一方側X1から示す図である。 図11は、本実施形態に係る光学ユニットの支持体の分解斜視図である。 図12は、本実施形態に係る光学ユニットの第2支持部周辺を示す斜視図である。 図13は、本実施形態に係る光学ユニットの第2支持部を第1方向Xの他方側X2から示す図である。 図14は、本実施形態に係る光学ユニットの第2支持部、軸中心凸部及び第2磁石を第1方向Xの他方側X2から示す図である。 図15は、本実施形態の第1変形例に係る光学ユニットの構造を示す断面図である。 図16は、本実施形態の第1変形例に係る光学ユニットの可動体を示す斜視図である。 図17は、本実施形態の第1変形例に係る光学ユニットの第2支持部周辺を示す斜視図である。 図18は、本実施形態の第2変形例に係る光学ユニットの第1予圧部周辺の構造を示す断面図である。 図19は、本実施形態の第3変形例に係る光学ユニットを示す断面図である。 図20は、本実施形態の第4変形例に係る光学ユニットの可動体を示す斜視図である。 図21は、本実施形態の第4変形例に係る光学ユニットの支持体を示す斜視図である。 図22は、本実施形態の第5変形例に係る光学ユニットの可動体を示す斜視図である。 図23は、本実施形態の第6変形例に係る光学ユニットの第2支持部、軸中心凸部、第2磁石及び第3磁石を第1方向Xの他方側X2から示す図である。 図24は、本実施形態の第7変形例に係る光学ユニットの第2支持部、軸中心凸部及び第3磁石を第1方向Xの他方側X2から示す図である。 図25は、本実施形態の第8変形例に係る光学ユニットを示す断面図である。
以下、本開示の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
本明細書では、理解の容易のため、互いに交差する第1方向X、第2方向Y及び第3方向Zを適宜記載している。また、本明細書では、第1方向X、第2方向Y及び第3方向Zは互いに直交しているが、直交していなくてもよい。また、第1方向の一方側を第1方向Xの一方側X1と記載し、第1方向の他方側を第1方向Xの他方側X2と記載する。また、第2方向の一方側を第2方向Yの一方側Y1と記載し、第2方向の他方側を第2方向Yの他方側Y2と記載する。また、第3方向の一方側を第3方向Zの一方側Z1と記載し、第3方向の他方側を第3方向Zの他方側Z2と記載する。また、便宜上、第1方向Xを上下方向として説明する場合がある。第1方向Xの一方側X1は下方向を示し、第1方向Xの他方側X2は上方向を示す。ただし、上下方向、上方向、及び下方向は、説明の便宜上定めるものであり、鉛直方向に一致する必要はない。また、あくまで説明の便宜のために上下方向を定義したに過ぎず、本開示に係る光学ユニットの使用時及び組立時の向きを限定しない。
まず、図1を参照して、光学ユニット1の用途の一例について説明する。図1は、本開示の実施形態に係る光学ユニット1を備えたスマートフォン200を模式的に示す斜視図である。光学ユニット1は、入射した光を特定の方向に反射する。図1に示すように、光学ユニット1は、例えばスマートフォン200の光学部品として好適に用いられる。なお、光学ユニット1の用途は、スマートフォン200に限定されず、デジタルカメラ及びビデオカメラなどの種々の装置に使用できる。
スマートフォン200は、光の入射するレンズ202を有する。スマートフォン200では、光学ユニット1は、レンズ202よりも内側に配置される。光Lがレンズ202を介してスマートフォン200の内部に入射すると、光Lは光学ユニット1によって進行方向が変更される。そして、光Lは、レンズ(図示せず)を介して撮像素子(図示せず)で撮像される。
次に、図2から図14を参照して、光学ユニット1について説明する。図2は、本実施形態に係る光学ユニット1を示す斜視図である。図3は、本実施形態に係る光学ユニット1を可動体2と支持体3とに分解した分解斜視図である。図2及び図3に示すように、光学ユニット1は、可動体2と、支持体3と、第2揺動機構120と、磁性部材73とを少なくとも有する。本実施形態では、光学ユニット1は、第1揺動機構110と、第1予圧部40と、FPC(Flexible Printed Circuit)80とをさらに有する。以下、詳細に説明する。なお、第2揺動機構120は、本開示の「揺動機構」の一例である。また、磁性部材73は、本開示の「磁性部材」の一例である。
図4は、本実施形態に係る光学ユニット1の可動体2の分解斜視図である。図2から図4に示すように、光学ユニット1は、可動体2と、支持体3とを有する。支持体3は、第2揺動軸線A2を中心として揺動可能に、可動体2を支持する。なお、第2揺動軸線A2は、本開示の「揺動軸線」の一例である。
可動体2は、光学要素10と、ホルダ20と、第1支持部30と、第1予圧部40とを有する。光学要素10は、光の進行方向を変える。ホルダ20は、光学要素10を保持する。第1支持部30は、第1揺動軸線A1を中心として揺動可能に、ホルダ20及び光学要素10を支持する。また、第1支持部30は、第2揺動軸線A2を中心として揺動可能に、支持体3の第2支持部60に支持される。
つまり、ホルダ20は第1支持部30に対して揺動可能であり、第1支持部30は第2支持部60に対して揺動可能である。従って、第1揺動軸線A1及び第2揺動軸線A2のそれぞれを中心として光学要素10を揺動させることができるため、第1揺動軸線A1及び第2揺動軸線A2のそれぞれを中心として光学要素10の姿勢を補正することができる。よって、手振れの方向にかかわらず像ブレを抑制することができる。その結果、1つの揺動軸線のみを中心として光学要素10を揺動させる場合に比べて、補正精度を向上させることができる。なお、第1揺動軸線A1は、ピッチング軸とも呼ばれる。第2揺動軸線A2は、ロール軸とも呼ばれる。
第1揺動軸線A1は、第3方向Zに沿って延びる軸線である。また、第2揺動軸線A2は、第1方向Xに沿って延びる軸線である。従って、第1方向X及び第2方向Yと交差する第1揺動軸線A1を中心として光学要素10を揺動させることができる。また、第1方向Xに沿って延びる第2揺動軸線A2を中心として光学要素10を揺動させることができる。よって、光学要素10の姿勢を適切に補正することができる。なお、第1方向X及び第2方向Yは、光Lの進行方向に沿った方向である。
また、第1支持部30は、第3方向Zにホルダ20を支持する。従って、第1支持部30を、第3方向Zに沿って延びる第1揺動軸線A1を中心として容易に揺動させることができる。具体的には、本実施形態では、第1支持部30は、第1予圧部40を介して第3方向Zにホルダ20を支持する。
図5Aは、図2のVA-VA線に沿った断面図である。図5Bは、図2のVB-VB線に沿った断面図である。図5Cは、図2のVC-VC線に沿った断面図である。図6は、本実施形態に係る光学ユニット1の光学要素10及びホルダ20の分解斜視図である。図5Aから図5C及び図6に示すように、光学要素10は、プリズムからなる。プリズムは、空気よりも屈折率の高い透明な材料から形成される。光学要素10は、略三角柱形状を有する。具体的には、光学要素10は、光入射面11と、光出射面12と、反射面13と、一対の側面14とを有する。光入射面11には、光Lが入射される。光出射面12は、光入射面11に接続する。光出射面12は、光入射面11に対して垂直に配置される。反射面13は、光入射面11及び光出射面12に接続する。反射面13は、光入射面11及び光出射面12のそれぞれに対して約45度傾斜する。反射面13は、光入射面11から入射して第1方向Xの一方側X1に進行する光Lを、第1方向Xと交差する第2方向Yの一方側Y1に反射する。すなわち、光学要素10は、第1方向Xの一方側X1に進行する光Lを、第1方向Xと交差する第2方向Yの一方側Y1に反射する。一対の側面14は、光入射面11、光出射面12及び反射面13に接続する。
ホルダ20は、例えば樹脂からなる。ホルダ20は、ホルダ本体21と、一対の側面部22とを有する。また、ホルダ20は、一対の対向側面22aと、溝22bと、軸上凹部22cとを有する。
具体的には、ホルダ本体21は、対向面21aと、少なくとも3つの支持凸部21dとを有する。本実施形態では、ホルダ本体21は、3つの支持凸部21dを有する。対向面21aは、光学要素10に対向する。対向面21aは、光Lの入射方向に対して約45度傾斜する。光Lの入射方向は、第1方向Xの一方側X1に向かう方向である。支持凸部21dは、対向面21aに配置される。支持凸部21dは、対向面21aから光学要素10に向かって突出する。支持凸部21dは、光学要素10の反射面13に接触して光学要素10を支持する。従って、光学要素10はホルダ20によって3つの支持凸部21dで支持される。よって、4つ以上の点によって光学要素10を支持する場合に比べて、光学要素10をホルダ20によって安定して支持することができる。
また、ホルダ本体21は、背面21bと、下面21cとを有する。背面21bは、対向面21aのうち光Lの出射方向とは反対側の端部に接続する。なお、「光Lの出射方向」は、第2方向Yの一方側Y1である。また、「光Lの出射方向とは反対側の端部」は、第2方向Yの他方側Y2の端部である。下面21cは、対向面21a及び背面21bに接続する。
一対の側面部22は、ホルダ本体21の第3方向Zの両端に配置される。一対の側面部22は、第3方向Zに互いに対称な形状を有する。一対の対向側面22aは、一対の側面部22のそれぞれに配置される。一対の対向側面22aは、第1予圧部40の一対の側面部41にそれぞれ対向する。側面部41の詳細構造については、後述する。溝22bは、対向側面22aに配置される。溝22bは、ホルダ20の内側に向かって窪む。溝22bは、第2方向Yの他方側Y2に延びる。軸上凹部22cは、溝22bの内部に配置される。軸上凹部22cは、第1揺動軸線A1上においてホルダ20の内側に向かって窪む。軸上凹部22cは、第1予圧部40の軸上凸部41aの少なくとも一部を収容する。軸上凸部41aの詳細構造については、後述する。軸上凹部22cは、凹状の球面の少なくとも一部を有する。
第1予圧部40は、ホルダ20及び第1支持部30の少なくとも一方に配置される。第1予圧部40は、ホルダ20及び第1支持部30の少なくとも他方に対して、第1揺動軸線A1の軸線方向に予圧を付与する。従って、ホルダ20が第1揺動軸線A1の軸線方向に位置ズレすることを抑制できる。第1揺動軸線A1の軸線方向は、第3方向に沿った方向である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において「予圧を付与する」とは、予め荷重を与えること、を意味する。
図7は、本実施形態に係る光学ユニット1の第1予圧部40、第1支持部30及び第2磁石121の分解斜視図である。本実施形態では、第1予圧部40は図5C及び図7に示すように、1つの部材によって構成される。第1予圧部40は、第1支持部30に配置される。第1予圧部40は、一対の側面部41と、一対の側面部41同士を接続する接続部42とを有する。一対の側面部41は、第3方向Zに互いに対称な形状を有する。一対の側面部41は、第1揺動軸線A1の軸線方向においてホルダ20を挟む。従って、簡素な構成で、ホルダ20に対して第1揺動軸線A1の軸線方向に予圧を付与することができる。
側面部41は、軸上凸部41aを有する。軸上凸部41aは、第1揺動軸線A1上においてホルダ20に向かって突出する。軸上凸部41aは、球面の少なくとも一部を有する。軸上凸部41aの一部は、軸上凹部22cに収容される。従って、軸上凸部41aと軸上凹部22cとが点接触するので、第1予圧部40によってホルダ20を安定して支持することができる。また、第1予圧部40の一対の軸上凸部41aは、ホルダ20の一対の軸上凹部22cを第3方向Zに挟む。ホルダ20は、軸上凸部41aと接触する2つの接点で第1予圧部40によって支持される。従って、ホルダ20は、2つの接点を通過する第1揺動軸線A1を中心として揺動可能である。
図8は、本実施形態に係る光学ユニット1の第1予圧部40の断面図である。図8に示すように、第1予圧部40をホルダ20に取り付けていない状態において、一対の側面部41は、接続部42に垂直な方向Vに対して内側に傾斜する。そして、一対の側面部41同士の距離は、接続部42から遠ざかるに従って小さくなる。従って、一対の側面部41同士の距離が接続部42から遠ざかるに従って大きくなる場合及び同じ大きさである場合に比べて、ホルダ20に対して第1揺動軸線A1の軸線方向に、より大きな予圧を付与することができる。また、第1予圧部40をホルダ20に取り付けていない状態において、軸上凸部41a同士の間の距離W41aは、ホルダ20の軸上凹部22c同士の間の距離W22c(図5C参照)よりも小さい。
一対の側面部41及び接続部42は、単一の部材によって構成される。一対の側面部41を外側に押し広げることによって、第1予圧部40をホルダ20に取り付けることができる。つまり、一対の側面部41を第3方向Zの一方側Z1及び他方側Z2に押し広げることによって、第1予圧部40をホルダ20に取り付けることができる。本実施形態では、ホルダ20は溝22b(図6参照)を有するため、軸上凸部41aを溝22bに沿って移動させることによって、第1予圧部40をホルダ20に容易に取り付けることができる。第1予圧部40は、金属によって形成されることが好ましい。第1予圧部40は、樹脂によって形成されてもよい。
図7に示すように、接続部42は、第1支持部30の嵌合凸部31dに嵌合される嵌合穴42aを有する。嵌合穴42aは、第3方向Zにおける接続部42の中央部に配置される。本実施形態では、嵌合穴42aは、第1予圧部40を第1支持部30に固定するために設けられている。
図9は、本実施形態に係る光学ユニット1の可動体2を示す斜視図である。図10は、本実施形態に係る光学ユニット1の第1支持部30を第1方向Xの一方側X1から示す図である。図11は、本実施形態に係る光学ユニット1の支持体3の分解斜視図である。図12は、本実施形態に係る光学ユニット1の第2支持部60周辺を示す斜視図である。図9から図12に示すように、第1支持部30及び第2支持部60の一方は、第1支持部30及び第2支持部60の他方に向かって突出する少なくとも3つの軸中心凸部71を有する。本実施形態では、軸中心凸部71の数は、3つである。従って、3つの軸中心凸部71で可動体2を支持するため、4つ以上の軸中心凸部71によって可動体2を支持する場合に比べて、可動体2を安定して支持することができる。
第1支持部30及び第2支持部60の他方は、軸中心凸部71とは反対方向に窪む軸中心凹部31fを有する。軸中心凹部31fは、軸中心凸部71に接触する。また、軸中心凹部31fは、第2揺動軸線A2を中心とする円の少なくとも一部を構成する。従って、少なくとも3つの軸中心凸部71は、軸中心凹部31fの内面31gに沿って移動する。よって、第2揺動軸線A2を中心として第1支持部30を第2支持部60に対して安定して揺動させることができる。
本実施形態では、第1支持部30は軸中心凹部31fを有し、第2支持部60は軸中心凸部71を有する。従って、軸中心凸部71が球体である場合、球体を第2支持部60に配置した状態で第1支持部30を第2支持部60に組み付けることができるので、組立作業を容易にすることができる。
具体的には、図7及び図9に示すように、第1支持部30は、支持本体31と、一対の側面部32とを有する。支持本体31は、上対向面31aと、凹部31bと、嵌合凸部31dとを有する。上対向面31aは、ホルダ20に対して第1方向Xに対向する。凹部31bは、上対向面31aに配置される。凹部31bは、第1予圧部40の接続部42よりも少しだけ大きい。凹部31bは、接続部42を収容する。凹部31bは、底面31cを有する。嵌合凸部31dは、底面31cに配置される。嵌合凸部31dは、底面31cからホルダ20に向かって突出する。底面31cには、第1予圧部40の接続部42が配置される。嵌合凸部31dは、第1揺動軸線A1に沿って延びる形状を有する。嵌合凸部31dは、例えばオーバル形状又は矩形形状を有する。嵌合凸部31dは嵌合穴42a内に配置されるとともに嵌合穴42aに嵌合する。従って、接続部42の嵌合穴42aを第1支持部30の嵌合凸部31dに嵌合させることによって、第1予圧部40を第1支持部30に対して固定することができる。なお、本実施形態では、第1支持部30が嵌合凸部31dを有し、接続部42が嵌合穴42aを有する。しかしながら、第1支持部30が嵌合穴を有し、接続部42が嵌合凸部を有してもよい。また、本実施形態では、第1支持部30と第1予圧部40とを嵌合により固定する。しかしながら、第1支持部30と第1予圧部40とを嵌合以外の方法によって固定してもよい。例えば、第1支持部30と第1予圧部40とを接着剤により固定してもよい。また、第1支持部30と第1予圧部40とをインサート成形などによって一体に形成してもよい。
一対の側面部32は、支持本体31の第3方向Zの両端に配置される。一対の側面部32は、第3方向Zに互いに対称な形状を有する。側面部32は、内側面32aと、凹部32bとを有する。内側面32aは、ホルダ20に対して第3方向Zに対向する。凹部32bは、内側面32aに配置される。凹部32bは、第1予圧部40の側面部41の一部を収容する。
また、側面部32は、外側面32cと、収容凹部32dとを有する。外側面32cは、第3方向Zの外側を向く。収容凹部32dは、外側面32cに配置される。収容凹部32dは、第2揺動機構120の第2磁石121の少なくとも一部を収容する。なお、第2磁石121は、本開示の「磁石」の一例である。
また、支持本体31は、下対向面31eと、軸中心凹部31fとを有する。下対向面31eは、支持体3の第2支持部60に対して第1方向Xに対向する。軸中心凹部31fは、下対向面31eに配置される。軸中心凹部31fは、光学要素10の反射面13に対して第1方向Xの一方側X1に配置される。従って、光路を遮断することなく、軸中心凹部31fを配置することができる。
軸中心凹部31fは、上述したように、第2揺動軸線A2を中心とする円の少なくとも一部を構成する。軸中心凹部31fは、第2揺動軸線A2を中心とする円のうち第2方向Yの一方側Y1の端部を切り欠いた形状を有する。そして、反射面13の一部は、下対向面31eに対して、第1方向Xの一方側X1及び第2方向Yの一方側Y1に突出する。従って、第1支持部30のうち軸中心凹部31fが配置された部分に光学要素10が接触することを抑制できる。すなわち、光学要素10を配置するスペースを確保することができる。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「円」とは、「円周」を含むとともに、「円周によって囲まれた内部」も含む。
また、図9及び図10に示すように、軸中心凹部31fは、第2揺動軸線A2を中心とする円周の少なくとも一部を構成することが好ましい。すなわち、軸中心凹部31fの内面31gは、第2揺動軸線A2に対する径方向内側の内側面31hと、径方向外側の内側面31iと、接続面31jとを有することが好ましい。接続面31jは、内側面31h及び内側面31iを接続する。軸中心凹部31fの内面31gは、軸中心凸部71に接触する。従って、軸中心凹部31fの内側面31iと内側面31hとによって軸中心凸部71を保持することができる。よって、軸中心凹部31fが内側面31hを有しない場合に比べて、可動体2を支持体3に対してより安定して揺動させることができる。なお、軸中心凹部31fは、内側面31hを有しなくてもよい。言い換えると、内側面31iに囲まれた全域が、第1方向Xの他方側X2に窪んでいてもよい。
図11及び図12に示すように、支持体3は、第2支持部60と、軸中心凸部71とを有する。支持体3には、磁性部材73が配置される。支持体3は、対向面61aと収容凹部61dとを有することが好ましい。なお、収容凹部61dは、本開示の「収容凹部」の一例である。
具体的には、第2支持部60は、第2揺動軸線A2を中心として揺動可能に、第1支持部30を支持する。また、第2支持部60は、第1方向Xに第1支持部30を支持する。従って、第1支持部30を、第1方向Xに沿って延びる第2揺動軸線A2を中心として容易に揺動させることができる。
第2支持部60は、支持本体61と、一対の側面部62と、背面部63とを有する。支持本体61は、対向面61aと、少なくとも3つの収容凹部61bと、少なくとも3つの円状凸部61cと、複数の収容凹部61dとを有する。本実施形態では、支持本体61は、3つの収容凹部61bと、3つの円状凸部61cと、2つの収容凹部61dとを有する。
対向面61aは、可動体2に対して第1方向Xに対向する。具体的には、対向面61aは、第1支持部30の下対向面31eに対して第1方向Xに対向する。収容凹部61b、円状凸部61c及び収容凹部61dは、対向面61aに配置される。収容凹部61b及び収容凹部61dは、第1方向Xにおいて可動体2とは反対方向に窪む。つまり、収容凹部61b及び収容凹部61dは、第1方向Xの一方側X1に窪む。収容凹部61bは、第1支持部30の軸中心凹部31fに対して第1方向Xに対向する。すなわち、収容凹部61bは、第2揺動軸線A2を中心とする同一円周C(図13参照)上に配置される。収容凹部61bは、軸中心凸部71の一部を収容する。従って、少なくとも3つの軸中心凸部71は、第2揺動軸線A2を中心とする同一円周C上に配置される。そして、軸中心凸部71は、第2揺動軸線A2の軸線方向に突出する。従って、第2揺動軸線A2の軸線方向に突出する少なくとも3つの軸中心凸部71が、可動体2に接触する。よって、可動体2を支持体3に対してより安定して揺動させることができる。なお、第2揺動軸線A2の軸線方向は、第1方向Xに沿った方向である。
また、1つの収容凹部61bは、同一円周上のうち最も光学要素10から遠い位置に配置される。一方、2つの収容凹部61bは、第3方向Zに並んだ状態で、上記1つの収容凹部61bよりも光学要素10に近い位置に配置される。
収容凹部61bは、軸中心凸部71の一部を保持する。円状凸部61cは、第1支持部30に向かって突出する。円状凸部61cが対向面61aから突出しているため、収容凹部61bの深さを大きくすることができる。そして、本実施形態では、軸中心凸部71の下半分が収容凹部61b内に配置される。軸中心凸部71は、球面の少なくとも一部を有する。従って、軸中心凸部71が軸中心凹部31fに対して点接触するため、可動体2を支持体3に対して滑らかに可動することができる。本実施形態では、軸中心凸部71は、球体である。軸中心凸部71は、収容凹部61b内で回転可能である。従って、軸中心凸部71と第1支持部30の軸中心凹部31fとの間の摩擦は転がり摩擦になるため、転がり摩擦の効果も得られる。
また、軸中心凸部71の材質は、セラミックである。従って、軸中心凸部71は、非磁性であるため、磁石による影響を受けない。また、軸中心凸部71が摩耗することを抑制できる。なお、軸中心凸部71の材質は、金属であってもよい。この場合も、軸中心凸部71が摩耗することを抑制できる。また、軸中心凸部71の全体が金属によって形成されていてもよいし、例えばメッキ処理により軸中心凸部71の表面のみが金属によって形成されていてもよい。
また、少なくとも3つの軸中心凸部71は、第2揺動軸線A2を中心とする同一円周C上において互いに離隔して配置される。従って、例えば3つの軸中心凸部71が離隔していない場合に比べて、可動体2をより広い範囲に亘って支持することができる。
また、少なくとも3つの軸中心凸部71は、第2揺動軸線A2を中心とする同一円周C上の少なくとも3つの所定位置にそれぞれ配置される。従って、軸中心凸部71の位置は、可動体2及び支持体3の一方に対して移動しない。よって、可動体2を支持体3に対してより安定して揺動させることができる。本実施形態では、軸中心凸部71の位置は、支持体3に対して移動しない。
また、2つの軸中心凸部71は、第3方向Zに並んで配置される。残りの軸中心凸部71は、2つの軸中心凸部71を直径の両端とする円周C上に配置される。従って、軸中心凸部71に光学要素10が接触することを抑制できる。すなわち、光学要素10を配置するスペースを確保することができる。
また、上記2つの軸中心凸部71と上記残りの軸中心凸部71とを頂点とする三角形は、直角三角形である。上記残りの軸中心凸部71の内角は、約90度である。
また、軸中心凸部71は、光学要素10の反射面13に対して第1方向Xの一方側X1に配置される。従って、光路を遮断することなく、軸中心凸部71を配置することができる。
収容凹部61dは、第2揺動機構120の第2磁石121に対向する。収容凹部61dは、磁性部材73を収容する。収容凹部61dは、略矩形形状を有する。磁性部材73は、矩形形状を有する。収容凹部61dは、磁性部材73の角部から離れる方向に広がる拡張部61eを有する。従って、磁性部材73の角部が収容凹部61dの内側面に接触することを抑制できる。よって、磁性部材73の角部が欠けること抑制できる。なお、拡張部61eは、本開示の「拡張部」の一例である。
磁性部材73は、磁性体からなる板状の部材である。磁性部材73は、第2磁石121に対して第1方向Xの一方側X1に配置される。第2磁石121及び磁性部材73には互いに引き合う力(以下、引力ともいう)が作用するため、可動体2が支持体3に対して第1方向Xに位置ズレすることを抑制できる。従って、可動体2を安定して支持することができるため、補正精度を向上させることができる。また、第2揺動機構120の第2磁石121を利用するため、部品点数が多くなることを抑制できる。
図14は、本実施形態に係る光学ユニット1の第2支持部60、軸中心凸部71及び第2磁石121を第1方向Xの他方側X2から示す図である。図5C及び図14に示すように、第2磁石121と第2コイル125とが対向する方向に垂直な方向から見て、第2磁石121と磁性部材73とが重なる。従って、第2磁石121の第2方向Yの端面から出て第2磁石121の下方を通過して第2方向Yの端面に入る磁束を活用して、可動体2が支持体3に対して第1方向Xに位置ズレすることを抑制できる。なお、第2コイル125は、本開示の「コイル」の一例である。本実施形態では、第1方向Xから見て、第2磁石121と磁性部材73とが重なる。すなわち、磁性部材73は、第2磁石121の周面121eのうち第1方向Xの一方側X1の面121fに対して第1方向Xの一方側X1に配置される。面121fは、磁性部材73の下面である。第2磁石121の詳細構造については、後述する。
本実施形態では、各収容凹部61dには、2つの磁性部材73が配置される。言い換えると、磁性部材73は、第2揺動機構120の第2磁石121の分極された方向に離隔して配置される。従って、第2磁石121が離隔していない場合に比べて、第2磁石121の面積が小さくなる。ここで、第2揺動機構120によって可動体2を揺動させると、第2磁石121と磁性部材73との間の引力によって、可動体2には基準位置に戻る方向に力が作用する。基準位置は、図5Bに示すように、第1支持部30の側面部32と第2支持部60の側面部62とが平行になる位置である。基準位置に戻る方向に可動体2に作用する力は、磁性部材73の面積が小さくなるに従って、小さくなる。従って、第2揺動機構120によって可動体2を揺動させる際に、基準位置に戻る方向に可動体2に作用する磁気的な力を低減することができる。なお、第2磁石121は、図7に示すように、第2方向Yに分極されている。
図12及び図14に示すように、一対の側面部62は、支持本体61の第3方向Zの両端に配置される。一対の側面部62は、第3方向Zに互いに対称な形状を有する。側面部62は、第2揺動機構120の第2コイル125が配置される収容穴62aを有する。収容穴62aは、側面部62を厚み方向に貫通する。つまり、収容穴62aは、側面部62を第3方向Zに貫通する。
背面部63は、支持本体61の第2方向Yの他方側Y2の端部に配置される。背面部63は、第1揺動機構110の第1コイル115が配置される収容穴63aを有する。収容穴63aは、背面部63を厚み方向に貫通する。つまり、収容穴63aは、背面部63を第2方向Yに貫通する。
FPC80は、一対の側面部62の外側及び背面部63の外側を覆うように配置される。FPC80は、例えば、半導体素子、接続端子及び配線を有する。FPC80は、第1揺動機構110の第1コイル115及び第2揺動機構120の第2コイル125に対して、所定のタイミングで電力を供給する。
具体的には、図11に示すように、FPC80は、基板81、接続端子82、補強板83及び磁性部材84を有する。基板81は、例えばポリイミド基板からなる。基板81は、可撓性を有する。基板81は、複数のピン挿入孔81aを有する。ピン挿入孔81aは、第1コイル115及び第2コイル125に対向する。各ピン挿入孔81aには、第1コイル115のコイルピン又は第2コイル125のコイルピン(図示せず)が配置される。
接続端子82は、基板81に配置される。接続端子82は、第1揺動機構110及び第2揺動機構120に対向する。接続端子82は、図示しないホール素子の端子に電気的に接続される。なお、1つのホール素子に対して例えば4つの接続端子82が配置される。補強板83は、基板81に3つ配置される。補強板83は、第1揺動機構110及び第2揺動機構120に対向する。補強板83は、基板81が撓むことを抑制する。
磁性部材84は、基板81に3つ配置される。2つの磁性部材84は、第2揺動機構120の第2磁石121に対向する。第2コイル125に通電しない状態において、第2磁石121及び磁性部材84の間には引力が生じる。よって、可動体2は、第2揺動軸線A2を中心とする回転方向において、基準位置に配置される。また、残り1つの磁性部材84は、第1揺動機構110の第1磁石111に対向する。第1コイル115に通電しない状態において、第1磁石111及び磁性部材84の間には引力が生じる。よって、可動体2は、第1揺動軸線A1を中心とする回転方向において、基準位置に配置される。なお、基準位置については後述する。
図5Aから図5Cに示すように、第1揺動機構110は、第1揺動軸線A1を中心としてホルダ20を第1支持部30に対して揺動する。第1揺動機構110は、第1磁石111と、第1コイル115とを有する。第1コイル115は、第1磁石111に対して第2方向Yに対向する。
第1磁石111は、ホルダ20及び第2支持部60の一方に配置される。一方、第1コイル115は、ホルダ20及び第2支持部60の他方に配置される。本実施形態では、第1磁石111は、ホルダ20に配置される。第1コイル115は、第2支持部60に配置される。従って、第1コイル115に電流を流した際に生じる磁場に起因して、第1磁石111に力が作用する。そして、ホルダ20は、第1支持部30に対して揺動する。よって、第1磁石111及び第1コイル115を用いた簡素な構成でホルダ20を揺動させることができる。また、第1コイル115を第2支持部60に配置することによって、第1コイル115は第2支持部60に対して揺動しない。従って、第1コイル115を例えば第1支持部30に配置する場合と比較して、第1コイル115に対して容易に配線することができる。
具体的には、第1磁石111は、ホルダ20の背面21bに配置される。すなわち、第1磁石111は、ホルダ20のうち第2方向Yの他方側Y2の端部20aに配置される。第1磁石111は、n極からなるn極部111aと、s極からなるs極部111bとを有する。第1磁石111は、第1方向Xに分極されている。
第1コイル115は、第2支持部60の背面部63の収容穴63aに配置される。すなわち、第1コイル115は、第2支持部60のうち第2方向Yの他方側Y2の端部60aに配置される。従って、第1コイル115及び第1磁石111が光路上に配置されることを抑制できる。よって、第1コイル115及び第1磁石111によって光路が遮断されることを抑制できる。
第1コイル115に通電することによって、第1コイル115の周辺に磁場が生じる。そして、第1磁石111には磁場に起因する力が作用する。その結果、ホルダ20及び光学要素10は、第1揺動軸線A1を中心として、第1支持部30及び第2支持部60に対して揺動する。
また、第1揺動機構110の第1磁石111と第1コイル115とを第2方向Yに沿って配置することによって、第1磁石111と第1コイル115とが第2方向Yに引き合う。従って、第1磁石111と第1コイル115とが第2方向Yに引き合う力によって、第2方向Yの一方側Y1にホルダ20が抜け出ることを抑制できる。
第2揺動機構120は、第2揺動軸線A2を中心として可動体2を揺動する。具体的には、第2揺動機構120は、第2揺動軸線A2を中心として第1支持部30を第2支持部60に対して揺動する。第2揺動機構120は、第2磁石121と、第2磁石121に対向する第2コイル125とを有する。第2磁石121は、第1支持部30及び第2支持部60の一方に配置される。一方、第2コイル125は、第1支持部30及び第2支持部60の他方に配置される。本実施形態では、第2磁石121は、第1支持部30に配置される。第2コイル125は、第2支持部60に配置される。従って、第2コイル125に電流を流した際に生じる磁場により、第1支持部30は第2支持部60に対して揺動する。よって、第2磁石121及び第2コイル125を用いた簡素な構成で第1支持部30を揺動させることができる。また、第2コイル125を第2支持部60に配置することによって、第2コイル125は第2支持部60に対して揺動しない。従って、第2コイル125を例えば第1支持部30に配置する場合と比較して、第2コイル125に対して容易に配線することができる。
具体的には、第2磁石121は、第1支持部30の側面部32の収容凹部32d(図7参照)に配置される。すなわち、第2磁石121は、可動体2のうち第1方向Xと交差する方向の端部30aに配置される。本実施形態では、第2磁石121は、可動体2のうち第3方向Zの端部30aに配置される。従って、第2磁石121及び磁性部材73に作用する引力に起因して可動体2が第3方向Zに延びる第1揺動軸線A1を中心として揺動することを抑制できる。第2磁石121は、n極からなるn極部121aと、s極からなるs極部121bとを有する。第2磁石121は、第1方向Xと交差する第2方向Yに分極されている。従って、光の入射方向に沿った第2揺動軸線A2を中心として、可動体2を揺動させることができる。
また、第2磁石121は、コイル対向面121cと、内側面121dと、周面121eとを有する。コイル対向面121cは、第2コイル125に対向する。内側面121dは、コイル対向面121cとは反対側に配置される。周面121eは、コイル対向面121cに接続される。周面121eは、内側面121dにも接続される。周面121eは、コイル対向面121c及び内側面121dの周囲に1周に亘って配置される。
第2コイル125は、第2磁石121に対して第3方向Zに対向する。第2コイル125は、第2支持部60の側面部62の収容穴62a(図12参照)に配置される。すなわち、第2コイル125は、第2支持部60のうち第3方向Zの端部60bに配置される。
第2コイル125に通電することによって、第2コイル125の周辺に磁場が生じる。そして、第2磁石121には磁場に起因する力が作用する。その結果、第1支持部30、ホルダ20及び光学要素10は、第2揺動軸線A2を中心として、第2支持部60に対して揺動する。
なお、図1に示したように光学ユニット1をスマートフォン200に用いる場合、スマートフォン200内のホール素子(図示せず)がスマートフォン200の姿勢を検知する。そして、第1揺動機構110及び第2揺動機構120は、スマートフォン200の姿勢に応じて制御される。また、第2支持部60に対するホルダ20の姿勢を検知可能であることが好ましい。この場合、第2支持部60に対するホルダ20の姿勢を高精度に制御できる。なお、スマートフォン200の姿勢を検知するセンサーとして、例えばジャイロセンサーを用いてもよい。
以下、図15から図25を参照して、本実施形態の第1変形例から第8変形例について説明する。以下では、図1から図14で示した本実施形態と異なる点を主に説明する。
(第1変形例)
図15から図17を参照して、本開示の実施形態の第1変形例を説明する。第1変形例では、光学ユニット1が、可動体2及び支持体3に対して、揺動軸線の軸線方向に予圧を付与する予圧部を有する場合について説明する。
図15から図17に示すように、光学ユニット1は、可動体2と、支持体3と、第2揺動機構120と、第2予圧部140とを有する。なお、第2予圧部140は、本開示の「予圧部」の一例である。第2予圧部140は、可動体2及び支持体3に対して、第2揺動軸線A2の軸線方向に予圧を付与する。具体的には、第2予圧部140は、磁性体からなる磁性部材141と、第3磁石142とを有する。なお、磁性部材141は、本開示の「磁性部材」の一例である。また、第3磁石142は、本開示の「予圧磁石」の一例である。また、第1変形例において第2揺動機構120の第2磁石121は、本開示の「揺動磁石」の一例である。また、第2揺動機構120の第2コイル125は、本開示の「コイル」の一例である。
第3磁石142は、可動体2及び支持体3の一方に配置される。磁性部材141は、可動体2及び支持体3の他方に配置される。また、第3磁石142及び磁性部材141は、第2揺動軸線A2上に配置される。従って、第3磁石142及び磁性部材141には互いに引き合う力が作用するため、可動体2及び支持体3に対して、第2揺動軸線A2の軸線方向に予圧を付与することができる。よって、可動体2が支持体3に対して第2揺動軸線A2の軸線方向に位置ズレすることを抑制できる。また、第3磁石142及び磁性部材141を用いた簡素な構成で、可動体2及び支持体3に対して第2揺動軸線A2の軸線方向に予圧を付与することができる。
また、第3磁石142及び磁性部材141は第2揺動軸線A2上に配置されるため、可動体2が第2揺動軸線A2を中心として揺動する際に、第3磁石142と磁性部材141との位置関係が第2方向Y又は第3方向Zに変化することを抑制できる。よって、第3磁石142と磁性部材141との間で互いに引き合う力が変動することを抑制できる。
第1変形例では、第3磁石142は、第1支持部30及び第2支持部60の一方に配置される。磁性部材141は、第1支持部30及び第2支持部60の他方に配置される。より具体的には、第3磁石142は、第2支持部60に配置される。磁性部材141は、第1支持部30に配置される。
次に、磁性部材141及び第3磁石142について詳細に説明する。図15及び図16に示すように、支持本体31は、収容凹部31kを有する。収容凹部31kは、下対向面31eに配置される。また、収容凹部31kは、第2揺動軸線A2上に配置される。収容凹部31kは、第1方向Xにおいて支持体3とは反対方向に窪む。つまり、収容凹部31kは、第1方向Xの他方側X2に窪む。収容凹部31kは、磁性部材141を収容する。
図15及び図17に示すように、第2支持部60は、収容凹部61fを有する。収容凹部61fは、対向面61aに配置される。また、収容凹部61fは、第2揺動軸線A2上に配置される。収容凹部61fは、第1方向Xにおいて可動体2とは反対方向に窪む。つまり、収容凹部61fは、第1方向Xの一方側X1に窪む。収容凹部61fは、第3磁石142を収容する。従って、第3磁石142は、磁性部材141に対して第1方向Xに対向する。
収容凹部61fは、略矩形状である。第3磁石142は、矩形状である。収容凹部61fは、第3磁石142の角部から離れる方向に広がる4つの拡張部61gを有する。従って、第3磁石142の角部が収容凹部61fの内側面に接触することを抑制できる。よって、第3磁石142の角部が欠けることを抑制できる。
また、第1変形例では、図1から図14に示した実施形態と同様、第2磁石121は、可動体2のうち第1方向Xと交差する方向の端部30aに配置される。また、第2コイル125は、支持体3のうち第2磁石121に対向する部分に配置される。従って、第2揺動機構120を用いて、第2揺動軸線A2を中心として可動体2を支持体3に対して揺動させることができる。具体的には、第2コイル125は、支持体3の収容穴62aに配置される。なお、収容穴62aは、本開示の「支持体のうち揺動磁石に対向する部分」の一例である。
なお、第1変形例では、第2磁石121に対して第1方向Xの一方側X1に磁性部材73を配置した状態で、さらに、第2揺動軸線A2上に磁性部材141と第3磁石142とを配置した。しかしながら、第2磁石121に対して第1方向Xの一方側X1に磁性部材73を配置せずに、第2揺動軸線A2上に磁性部材141と第3磁石142とを配置してもよい。この場合にも、可動体2が支持体3に対して第2揺動軸線A2の軸線方向に位置ズレすることを抑制できる。また、第3磁石142と磁性部材141との位置関係が第2方向Y又は第3方向Zに変化することを抑制できる。
(第2変形例)
図18を参照して、本開示の実施形態の第2変形例を説明する。第2変形例では、第1予圧部40の軸上凸部45が球体からなる場合について説明する。図18に示すように、第1予圧部40の一対の側面部41は、軸上凸部45を有する。軸上凸部45は、第1揺動軸線A1においてホルダ20に向かって突出する。軸上凸部45は、球体からなる。
また、側面部41は、貫通穴41bを有する。貫通穴41bは、側面部41を厚み方向に貫通する。つまり、貫通穴41bは、側面部41を第3方向Zに貫通する。貫通穴41bは、第1揺動軸線A1上に配置される。軸上凸部45は、貫通穴41bに固定される。軸上凸部45は、貫通穴41bに嵌合されてもよい。また、軸上凸部45は、例えば接着剤を用いて貫通穴41bに固定されてもよい。軸上凸部45の一部は、軸上凹部22cに収容される。そして、軸上凸部45と軸上凹部22cとは、点接触する。
(第3変形例)
図19を参照して、本開示の実施形態の第3変形例を説明する。第3変形例では、ホルダ20が軸上凸部22dを有する場合について説明する。図19は、本実施形態の第3変形例に係る光学ユニット1を示す断面図である。図19に示すように、ホルダ20の一対の側面部22は、軸上凸部22dを有する。軸上凸部22dは、第1揺動軸線A1において第1予圧部40に向かって突出する。軸上凸部22dは、球面の一部を有する。軸上凸部22dは、例えば半球形状を有する。
第1予圧部40の一対の側面部41は、軸上凹部41cを有する。軸上凹部41cは、ホルダ20とは反対側に窪む。軸上凹部41cは、第1揺動軸線A1上に配置される。軸上凹部41cは、凹状の球面の一部を有する。軸上凸部22dの一部は、軸上凹部41cに収容される。そして、軸上凸部22dと軸上凹部41cとは、点接触する。
なお、図1から図14で示した実施形態では、軸中心凸部71が球体であり、軸中心凸部71が収容凹部61b内に配置される例について示したが、本開示はこの例に限られない。すなわち、図19に示すように、軸中心凸部61iは、支持体3を構成する部材と単一の部材で構成されてもよい。より具体的には、軸中心凸部61iと第2支持部60とは、単一の部材で構成されてもよい。また、軸中心凸部は、可動体2を構成する部材と単一の部材で構成されてもよい。軸中心凸部61iは、例えば半球形状を有してもよい。また、軸中心凸部61iは、例えば円柱の先端が半球状に形成された形状を有してもよい。
(第4変形例)
図20及び図21を参照して、本開示の実施形態の第4変形例を説明する。第4変形例では、可動体2が軸中心凸部71を有し、支持体3が軸中心凹部61jを有する場合について説明する。図20は、本実施形態の第4変形例に係る光学ユニット1の可動体2を示す斜視図である。図21は、本実施形態の第4変形例に係る光学ユニット1の支持体3を示す斜視図である。
図20に示すように、第1支持部30は、第2支持部60に向かって突出する少なくとも3つの軸中心凸部71を有する。具体的には、第1支持部30の支持本体31は、少なくとも3つの収容凹部31mと、少なくとも3つの円状凸部31nと有する。第4変形例では、軸中心凸部71、収容凹部31m及び円状凸部31nの各々の数は、3つである。収容凹部31m及び円状凸部31nは、下対向面31eに配置される。収容凹部31mは、第2揺動軸線A2を中心とする同一円周上に配置される。収容凹部31mは、軸中心凸部71の一部を収容する。従って、軸中心凸部71は、第2揺動軸線A2を中心とする同一円周上に配置される。そして、軸中心凸部71は、第2揺動軸線A2の軸線方向に突出する。
図21に示すように、第2支持部60は、軸中心凹部61jを有する。軸中心凹部61jは、軸中心凸部71とは反対方向に窪む。具体的には、第2支持部60の支持本体61は、軸中心凹部61jを有する。軸中心凹部61jは、対向面61aに配置される。軸中心凹部61jは、第2揺動軸線A2を中心とする円の少なくとも一部を構成する。
第4変形例では、軸中心凸部71は、軸中心凹部61jの内面に沿って移動する。従って、図1から図14で示した実施形態と同様、第2揺動軸線A2を中心として第1支持部30を第2支持部60に対して安定して揺動させることができる。
なお、図1から図14で示した実施形態では、磁性部材73を収容凹部61d内に配置する例について示したが、本開示はこの例に限られない。すなわち、図21に示すように、第2支持部60は収容凹部61dを有していなくてもよい。この場合、磁性部材73は、第2支持部60の対向面61aに配置されてもよい。
(第5変形例)
図22を参照して、本開示の実施形態の第5変形例を説明する。図22は、本実施形態の第5変形例に係る光学ユニット1の可動体2を示す斜視図である。図22に示すように、第5変形例では、第1変形例とは異なり、第1支持部30の支持本体31は、収容凹部31k(図16参照)を有しない。そして、第2予圧部140の磁性部材141は、支持本体31の下対向面31eに配置される。
(第6変形例)
図23を参照して、本開示の実施形態の第6変形例を説明する。第6変形例では、磁性部材74が第2磁石121の揺動方向に沿って延びる場合について説明する。図23は、本実施形態の第6変形例に係る光学ユニット1の第2支持部60、軸中心凸部71、第2磁石121及び第3磁石142を第1方向Xの他方側X2から示す図である。
図23に示すように、図1から図14で示した実施形態の磁性部材73と異なり、磁性部材74は、1つの第2磁石121に対して1つだけ配置されている。磁性部材74は、第2磁石121の揺動方向B1に沿って延びる。従って、第2磁石121及び磁性部材74の間で作用する引力を大きくすることができる。
(第7変形例)
図24を参照して、本開示の実施形態の第7変形例を説明する。第7変形例では、磁性部材75が第2揺動軸線A2を中心とする円弧形状を有する場合について説明する。図24は、本実施形態の第7変形例に係る光学ユニット1の第2支持部60、軸中心凸部71及び第3磁石142を第1方向Xの他方側X2から示す図である。図24に示すように、磁性部材75は、第6変形例と同様、第2磁石121の揺動方向に沿って延びる。さらに、磁性部材75は、第2揺動軸線A2を中心とする円弧形状を有する。従って、第2揺動軸線A2を中心として可動体2を揺動させた際に、第2揺動軸線A2の軸線方向において第2磁石121と磁性部材75との互いに重なる面積が変動することを抑制できる。よって、第2磁石121と磁性部材75との間で互いに引き合う力が変動することを抑制できる。
収容凹部61kは、図1から図14で示した実施形態の収容凹部61dとは異なり、第2揺動軸線A2を中心とする円弧形状を有する。すなわち、磁性部材75及び収容凹部61kは、方向B2に沿って湾曲する。
(第8変形例)
図25を参照して、本開示の実施形態の第8変形例を説明する。図25は、本実施形態の第8変形例に係る光学ユニット1を示す断面図である。図25に示すように、第8変形例では、第2予圧部140の磁性部材141は、第1支持部30のうちホルダ20側の面に配置される。つまり、磁性部材141は、第1支持部30のうち第1方向Xの他方側X2の面に配置される。
従って、磁性部材141と第3磁石142との間の引力によって、磁性部材141は第1支持部30を第2支持部60に向かって押える。よって、磁性部材141を第1支持部30に対して、例えば接着剤を用いて固定する必要がない。
なお、図1から図14で示した実施形態では、光学要素10がプリズムからなる例について示したが、本開示はこの例に限られない。例えば、光学要素10として、薄板形状の反射部材(例えば、ミラー)を用いてもよい。
また、図1から図14で示した実施形態では、第1予圧部40が第1支持部30に配置される例について示したが、本開示はこの例に限られない。第1揺動軸線A1の軸線方向に予圧を付与する第1予圧部が、ホルダ20に配置されてもよい。
また、図1から図14で示した実施形態では、磁性部材73を第2磁石121に対して第1方向Xの一方側X1に配置する例について示したが、本開示はこれに限られない。磁性部材73を第1磁石111に対して第1方向Xの一方側X1に配置してもよい。
以上、図面を参照しながら本開示の実施形態(変形例を含む。)について説明した。但し、本開示は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の開示の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。例えば、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本開示の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本開示は、例えば、光学ユニットに利用できる。
1 光学ユニット
2 可動体
3 支持体
10 光学要素
30a 端部
61a 対向面
61d 収容凹部
61e 拡張部
62a 収容穴(支持体のうち揺動磁石に対向する部分)
73~74 磁性部材
120 第2揺動機構(揺動機構)
121 第2磁石(磁石、揺動磁石)
121c コイル対向面
125 第2コイル(コイル)
140 第2予圧部(予圧部)
141 磁性部材
142 第3磁石(予圧磁石)
A2 第2揺動軸線(揺動軸線)
B1 揺動方向
L 光

Claims (10)

  1. 第1方向の一方側に進行する光を前記第1方向と交差する第2方向の一方側に反射する光学要素を有する可動体と、
    揺動軸線を中心として揺動可能に、前記可動体を支持する支持体と、
    前記揺動軸線を中心として前記可動体を揺動する揺動機構と、
    前記支持体に配置される磁性部材と
    を有し、
    前記揺動機構は、前記可動体のうち前記第1方向と交差する方向の端部に配置される磁石と、前記磁石に対向するコイルとを有し、
    前記磁性部材は、前記磁石に対して前記第1方向の一方側に配置される、光学ユニット。
  2. 前記磁石は、前記コイルに対向するコイル対向面を有し、
    前記磁石と前記コイルとが対向する方向に垂直な方向から見て、前記磁石と前記磁性部材とが重なる、請求項1に記載の光学ユニット。
  3. 前記磁石は、前記可動体のうち、前記第1方向及び前記第2方向に対して交差する第3方向の端部に配置される、請求項1又は2に記載の光学ユニット。
  4. 前記揺動軸線は、前記第1方向に沿って延び、
    前記磁石は、前記第1方向と交差する方向に分極される、請求項1から3のいずれか1項に記載の光学ユニット。
  5. 前記磁性部材は、前記磁石が分極された方向に離隔した状態で配置される、請求項4に記載の光学ユニット。
  6. 前記揺動軸線は、前記第1方向に沿って延び、
    前記磁性部材は、前記磁石の揺動方向に沿って延びる、請求項1から4のいずれか1項に記載の光学ユニット。
  7. 前記磁性部材は、前記揺動軸線を中心とする円弧形状を有する、請求項6に記載の光学ユニット。
  8. 前記支持体は、前記可動体に対して前記第1方向に対向する対向面と、前記磁性部材が収容される収容凹部とを有し、
    前記収容凹部は、前記対向面に配置され、
    前記磁性部材は、矩形形状を有し、
    前記収容凹部は、前記磁性部材の角部から離れる方向に広がる拡張部を有する、請求項1から7のいずれか1項に記載の光学ユニット。
  9. 第1方向の一方側に進行する光を前記第1方向と交差する第2方向の一方側に反射する光学要素を有する可動体と、
    前記第1方向に沿って延びる揺動軸線を中心として前記可動体を揺動可能に支持する支持体と、
    前記揺動軸線を中心として前記可動体を揺動する揺動機構と、
    前記可動体及び前記支持体に対して、前記揺動軸線の軸線方向に予圧を付与する予圧部と
    を有し、
    前記揺動機構は、揺動磁石と、前記揺動磁石に対向するコイルとを有し、
    前記予圧部は、前記可動体及び前記支持体の一方に配置される予圧磁石と、前記可動体及び前記支持体の他方に配置される磁性部材とを有し、
    前記予圧磁石及び前記磁性部材は、前記揺動軸線上に配置される、光学ユニット。
  10. 前記揺動磁石は、前記可動体のうち前記第1方向と交差する方向の端部に配置され、
    前記コイルは、前記支持体のうち前記揺動磁石に対向する部分に配置される、請求項9に記載の光学ユニット。
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