JP2022001916A - 光学ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
最初に、本発明の実施例1に係る光学ユニット1について図1から図4を用いて説明する。
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。
図2は、本実施例の光学ユニット1の側面図である。図2で表されるように、本実施例の光学ユニット1は、反射部としてのプリズム10を有する反射ユニット200と、撮像素子103aが設けられた基板103とレンズ102とを有するカメラ104と、を有している。反射ユニット200は、レンズ101を介して外部から入射方向D1に光束を入射し、入射光束をプリズム10の反射面10aで撮像素子103aに向かう反射方向D2に入射光束を反射させる。なお、本実施例の反射ユニット200は、反射部としてプリズム10を備えているが、反射部の構成はプリズム10に限定されず、反射部としてミラーを備える構成などとしてもよい。
図3は、本実施例の光学ユニット1の反射ユニット200の斜視図である。また、図4は、本実施例の光学ユニット1の反射ユニット200の分解斜視図である。図3及び図4で表されるように、反射ユニット200は、固定体210と、プリズム10を備える可動体220と、ジンバル機構240と、を備えている。なお、図2では、反射ユニット200の内部構成がわかりやすいように、固定体210を省略している。
反射ユニット200の構成として、最初に、ジンバル機構240の構成について説明する。なお、本明細書において「ジンバル機構」とは、係合する被係合物(本実施例では固定体210及び可動体220)に対する係合部分(本実施例では保持機構230)において軸線周りに揺動(回転)可能な構成を意味する。このため、係合する被係合物に対する係合部分において固定されて自身が歪むことを前提とする「板バネ」は、本発明の「ジンバル機構」に該当しない。
反射ユニット200の構成として、次に、可動体220の駆動機構について説明する。図4で表されるように、可動体220は、プリズム10及び係合部220aに加えて、磁石221a及び221bをホルダ枠222に備えている。磁石221aはプリズム10よりも+Z方向側に設けられ、磁石221bはプリズム10よりも+X方向側に設けられている。
次に、実施例2の光学ユニット1について図5及び図6を用いて説明する。ここで、図5は本発明の実施例2に係る光学ユニット1の反射ユニット200の底面図である。また、図6は、本発明の実施例2に係る光学ユニットの反射ユニット200の側面図である。なお、上記実施例1と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。本実施例の光学ユニット1は、反射ユニット200の構成以外は、実施例1の光学ユニット1と同様の構成である。さらに詳細には、本実施例の光学ユニット1は、ジンバル機構240の形状とジンバル機構240のY軸方向における配置以外は、実施例1の光学ユニット1と同様の構成である。
次に、実施例3の光学ユニット1について図7から図9を用いて説明する。ここで、図7は本発明の実施例3に係る光学ユニット1の反射ユニット200の斜視図である。また、図8は、本発明の実施例3に係る光学ユニットの反射ユニット200の分解斜視図である。そして、図9は、本発明の実施例3に係る光学ユニットの反射ユニット200の平面図である。なお、上記実施例1及び2と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。本実施例の光学ユニット1は、反射ユニット200の構成以外は、実施例1及び2の光学ユニット1と同様の構成である。
次に、実施例4の光学ユニット1について図10から図12を用いて説明する。ここで、図10及び図11は、共に、本発明の実施例4に係る光学ユニット1の反射ユニット200の斜視図であって、異なる方向から見た図である。また、図10は本発明の実施例4に係る光学ユニット1の反射ユニット200の背面図である。なお、上記実施例1から3と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。本実施例の光学ユニット1は、反射ユニット200の構成以外は、実施例1から3の光学ユニット1と同様の構成である。
次に、実施例5の光学ユニット1について図13を用いて説明する。ここで、図13は、本発明の実施例5に係る光学ユニット1の反射ユニット200の概略的な側面図であって、ジンバル機構240とプリズム10との位置関係を表す図である。なお、上記実施例1から4と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。本実施例の光学ユニット1は、反射ユニット200の構成以外は、実施例1から4の光学ユニット1と同様の構成である。
10b…プリズム10の+Y方向側端部、100…スマートフォン、101…レンズ、
102…レンズ、103…基板、103a…撮像素子、104…カメラ、
200…反射ユニット、210…固定体、210b…係合部、
211a…コイル(可動機構)、211b…コイル(可動機構)、212…固定枠、
213…FFC、220…可動体、220a…係合部、
221a…磁石(第1磁石、可動機構)、221b…磁石(第2磁石、可動機構)、
222…ホルダ枠、230…保持機構(可動機構)、240…ジンバル機構、
240a…第1支持部、240b…第2支持部、240c…フレーム部、
240d…開口部、A1…第1軸線、A2…第2軸線、B1…突部、B2…突部、
C1…孔部、C2…孔部、D1…入射方向、D2…反射方向
Claims (11)
- 外部からの入射方向から撮像素子に向かう反射方向に入射光束を反射させる反射部と、
前記反射部を備える可動体と、
固定体と、
前記固定体に対して前記可動体を可動させる可動機構と、
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、前記第1軸線方向と交差する第2軸線周りに前記固定体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、
を備えることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項1に記載の光学ユニットにおいて、
前記ジンバル機構は、前記反射方向に沿うローリング軸を基準に前記可動体を揺動可能であって、前記ローリング軸と交差するピッチング軸を基準に前記可動体を揺動可能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1支持部及び前記第2支持部が設けられるフレーム部を有し、前記フレーム部が前記可動体に対して前記入射方向において先頭側に位置する配置であることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項3に記載の光学ユニットにおいて、
前記フレーム部は、前記可動体が揺動した際に前記可動体と前記フレーム部との接触を抑制する開口部が設けられていることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項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1支持部及び前記第2支持部が設けられるフレーム部を有し、前記フレーム部が前記入射方向から見て前記可動体の周囲に位置する配置であることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項1に記載の光学ユニットにおいて、
前記ジンバル機構は、前記反射方向に沿うローリング軸と交差するピッチング軸を基準に前記可動体を揺動可能であって、前記ローリング軸と交差するとともに前記ピッチング軸とも交差するヨーイング軸を基準に前記可動体を揺動可能に配置されていることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項6に記載の光学ユニットにおいて、
前記ジンバル機構は、前記ピッチング軸及び前記ヨーイング軸の少なくとも一方が前記反射部の反射面に沿う方向に配置されていることを特徴とする光学ユニット。 - 請求項6または7に記載の光学ユニットにおいて、
前記第1軸線と前記第2軸線とは、前記反射方向から見て、前記入射方向側の交差角度が前記入射方向と交差する交差方向側の交差角度よりも大きくなる配置で交差することを特徴とする光学ユニット。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の光学ユニットにおいて、
前記可動機構は、前記可動体に設けられた磁石と、前記磁石と対向する位置であって前記固定体に設けられたコイルと、を有することを特徴とする光学ユニット。 - 請求項8に記載の光学ユニットにおいて、
前記可動機構は、前記可動体に設けられた磁石と、前記磁石と対向する位置であって前記固定体に設けられたコイルと、を有することを特徴とする光学ユニット。 - 請求項10に記載の光学ユニットにおいて、
前記可動機構は、前記可動体の前記入射方向側に設けられた第1磁石と、前記可動体の両方の前記交差方向側に設けられた前記第1磁石よりも小さい第2磁石と、を前記磁石として有することを特徴とする光学ユニット。
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