JP2021001968A - 光学ユニットおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性部材の組み込みを作業性よく効率的に行うことによって生産性を高めることができる光学ユニットを提供すること。【解決手段】光学モジュールを備える可動体１０と、該可動体１０を収容する固定体２０と、前記可動体１０を前記固定体２０に対して揺動可能に支持するジンバル機構（揺動支持機構）３０と、前記可動体１０を前記固定体２０に対して相対変位させる駆動機構４０と、前記コイル４１が配置された前記可動体１０に配置された磁性部材５１と、これに対向配置された磁石４２とで構成される原点位置復帰機構５０と、を備える光学ユニット１において、前記コイル４１が配置された前記可動体１０に、前記光学モジュールの光軸方向に開口する貫通孔（凹部）１２ｂを形成し、該貫通孔１２ｂに前記磁性部材５１を、その圧入方向側端面が前記可動体１０に接触しないように圧入する。【選択図】図２

Description

本発明は、手振れ補正機能を備えた光学ユニットとその製造方法に関するものである。

近年普及している携帯電話機やモバイル機器などの小型携帯機器には、薄型カメラとしての撮影用の光学ユニットが搭載されている。この光学ユニットの多くには、撮影時のユーザーの手振れによる撮影画像の乱れを抑制して鮮明な撮影を可能とする手振れ補正機能が備えられている。

上記手振れ補正機能を備える光学ユニットにおいては、レンズや撮像素子などの光学モジュールを備えた可動体がジンバル機構などの揺動支持機構によって固定体に対して２軸の周りに揺動可能に支持されている。そして、ジャイロスコープ等の振れ検出センサによる手振れの検出結果に基づいて可動体を揺動駆動させ、前記手振れによる撮像画像の乱れを抑制するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

斯かる光学ユニットには、振れ検出センサによる手振れの検出結果に基づいて前記可動体を前記固定体に対して相対的に揺動させるための駆動機構が設けられている。この駆動機構としては、互いに対向配置された、例えば４つの磁石と４つのコイルの対による磁気駆動力を利用して前記可動体を揺動駆動させるように構成されている。

また、光学ユニットには、手振れ補正機能が作動していない状態になると、前記可動体に備えられた光学モジュールの光軸を正規の原点位置に復帰させるための原点位置復帰機構を備えたものがある。
この原点位置復帰機構は、例えば前記駆動機構の磁石が固定体に配置され、コイルが可動体に配置されている配置構造の場合、前記可動体の側であって前記磁石（固定体側）に対向する例えば４箇所に金属ピン等の磁性部材が配置されている。即ち、前記原点位置復帰機構は、互いに対向する前記各磁石と各磁性部材との対の間に磁気吸引力が常時作用しており、各対の各磁気吸引力のバランスによって前記可動体が前記原点位置を取るように構成されている。
前記駆動機構の手振れ補正機能が作動して、前記可動体が原点位置から変位しても、駆動機構が非作動状態（ＯＯＦ）になると、前記可動体には前記原点位置復帰機構による前記磁気吸引力のみが作用する状態になる。これにより、前記可動体に備えられた光学モジュールの光軸の位置を正規の原点位置に復帰させることができるようになっている。

上記のように構成された原点位置復帰機構においては、前記磁性部材の前記可動体への組み付けは、微小部品である磁性部材を例えば作業者がピンセットでつまんでこれを手作業で可動体に組み込むことが行われている。そして、前記可動体に組み込まれた前記磁性部材を接着剤で該可動体に接着して固定することも行われている。

特開２０１６−０６１９５６号公報

しかしながら、従来のように前記磁性部材を手作業で前記可動体に組み込む構造では、作業性が悪く、自動化も困難であるため、生産性が低く、省力化も困難である。また、手作業で組み付けられた前記磁性部材を接着剤で前記可動体に接着して固定する構造を採用する場合には、接着のための余分な工数を要し、このことが生産性の低下と製品のコストアップを招く原因にもなる。

本発明の目的は、磁性部材の組み込みを作業性よく効率的に行え、生産性を高めることができる光学ユニットとその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、光学モジュールを備える可動体と、前記可動体を内部に収容する固定体と、前記可動体を前記固定体に対して揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記可動体と前記固定体のうちの一方に配置された磁石と前記可動体と前記固定体のうちの他方に配置されたコイルを備え、前記可動体を前記固定体に対して相対変位させる駆動機構と、前記コイルが配置された前記可動体または前記固定体に配置された磁性部材と、前記磁石との対で構成される原点位置復帰機構と、前記コイルが配置された前記可動体または前記固定体に形成され、前記光学モジュールの光軸方向に開口する凹部と、を備え、前記磁性部材は、前記凹部に圧入状態で配置されており、圧入方向の先端の端面は対向する他部材と離れている、ことを特徴とする。
ここで、「圧入方向の先端の端面」における「端面」は、平坦な面形状であるものに限らず、凸曲面形状、円錐台形状、テーパ形状等を含む意味で本願明細書では使われている。

本発明に係る光学ユニットによれば、前記可動体または前記固定体に形成された前記凹部に前記磁性部材を圧入によって組み込む構造であるので、作業性よく効率的に組み込むことができ、当該光学ユニットの生産性が高めることができる。また、接着剤などによる接着工程を要することなく、圧入によって前記磁性部材を所定の位置に強固にかつ精度良くに組み込むことができる。また、組み込みに要する工数を削減できるので、当該光学ユニットのコストダウンを図ることが可能になる。さらに、前記磁性部材の圧入の自動化も可能となり、省力化と一層の生産性の向上を図ることもできる。

また、上記光学ユニットにおいて、前記磁石は前記固定体に配置され、前記コイルは前記可動体に配置され、前記凹部は貫通孔であって、該貫通孔の前記光軸方向の寸法は、前記揺動支持機構と重ならない値に設定されている、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記貫通孔の前記光軸方向の寸法は、前記揺動支持機構と重ならない値に設定されている。これにより、前記コイルが配置される前記可動体に前記凹部である貫通孔を形成しても、各部品のサイズは大きくする必要がない。従って、前記磁性部材を圧入によって固定することを可能にした構造の光学ユニットの小型化を図ることができる。

また、前記光学ユニットにおいて、前記磁性部材は、前記圧入方向とは反対側の端面と前記凹部の前記磁性部材の圧入方向とは反対側の開口端面とが面一となるように圧入された状態において、前記磁性部材の長手方向の中心位置が前記磁石の中心位置に一致する長さに設定されている、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記磁性部材の長手方向の中心位置が前記磁石の中心位置に一致する長さに設定されているので、前記磁性部材の長さのみによって該磁性部材を前記磁石に対して高精度に位置決めした状態で固定することができる。

また、前記光学ユニットにおいて、前記凹部の前記磁性部材の圧入方向とは反対側の周辺は平面である、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記凹部の前記磁性部材の圧入方向とは反対側の周辺は平面であるので、前記磁性部材を押し込むための治具の先端面が前記凹部の開口端周辺の前記平面に当接するまで該磁性部材を圧入するだけで、前記磁性部材を所定の位置に精度よく固定することができる。

また、前記光学ユニットにおいて、前記磁性部材は円柱状のピン部材で構成されている、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記磁性部材は円柱状のピン部材で構成されているので、前記ピン部材で構成された前記磁性部材を自動機によって凹部に圧入することが可能になる。これにより、組み付けの作業効率が高められて生産性の向上が図られるとともに、省力化が可能になる。
また、前記磁性部材は円柱状のピン部材であることから、それを受け入れる前記凹部の形状は円孔状となる。これにより、前記凹部が形成された可動体または固定体が樹脂で構成されている場合には、前記磁性部材が円柱状以外の平面形状を有している場合と比較して、前記円孔状の凹部の成形精度が良い。これにより、該凹部に圧入される前記磁性部材の前記磁石に対する位置精度を高めることができる。

また、前記光学ユニットにおいて、前記磁性部材の長手方向の両端部は、前記長手方向の中心を境として長手方向で対称形状を有している、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記磁性部材を前記凹部に圧入するに際して、前記対称形状であるので、その圧入に方向性がない。これにより、該磁性部材をその長手方向の両端部の何れを先にして前記凹部に押し込んでもよい。以って、前記磁性部材を前記凹部に作業性よく圧入することができる。

また、前記光学ユニットにおいて、前記磁性部材の長手方向の両端部はテーパ形状を有している、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記磁性部材の長手方向の両端部はテーパ形状を有しているので、前記磁性部材を前記凹部にスムーズにかつ高精度に圧入することができる。

また、前記光学ユニットにおいて、前記凹部が形成された前記可動体または前記固定体には、前記凹部に圧入される前記磁性部材に接触して該磁性部材を案内する凹溝状のガイド面が前記磁性部材の圧入方向に沿って形成され、前記ガイド面の前記磁性部材の圧入方向と直交する方向の曲率半径は、前記磁性部材の圧入方向と直交する方向の曲率半径よりも大きい、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記凹溝状のガイド面の前記磁性部材の圧入方向と直交する方向の曲率半径は、前記磁性部材の圧入方向と直交する方向の曲率半径よりも大きい。これにより、前記磁性部材を前記ガイド面に沿って押し込めるので、前記磁性部材の前記凹部への取り付け作業が容易になる。

また、前記光学ユニットにおいて、前記磁性部材は前記凹溝状のガイド面と凹溝開口面で囲われる領域の中に全体が収まる外径である、ことが好ましい。

上記構成によれば、前記磁性部材は前記凹溝状のガイド面と凹溝開口面で囲われる領域の中に全体が収まる外径である。即ち、前記磁性部材は前記凹溝状のガイド面が形成された可動体等の外面から飛び出ない構造になる。これにより、前記揺動支持機構の構成部材（例えばジンバル機構）が前記凹溝状のガイド面と対向する位置に配置される場合においても、前記磁性部材が前記揺動支持機構の構成部材に接触して揺動を阻害する虞を低減することができる。

本発明に係る光学ユニットの製造方法は、前記磁性部材を前記凹部に圧入し、圧入方向の先端の端面が対向する他部材と離れている位置に配置する、ことを特徴とする。

本発明に係る光学ユニットの製造方法によれば、前記磁性部材を作業性よく効率的に組み込むことができ、当該光学ユニットの生産性が高めることができる。また、圧入によって前記磁性部材を所定の位置に強固にかつ精度良くに組み込むことができる。

また、上記光学ユニットの製造方法において、前記磁性部材を前記凹部に反被写体側から圧入する、ことが好ましい。

上記製造方法によれば、被写体側にレンズなどの光学モジュールが配置されている光学ユニットにおいては、反被写体側には比較的他の部品が少ない。したがって、凹部の周辺に平面を形成し易く、この平面を利用して前記磁性部材を治具を用いて前記凹部に作業性よく圧入することができる。

また、前記光学ユニットの製造方法において、前記凹部に前記磁性部材を圧入した後、該磁性部材と前記ガイド面との接触部分を接着剤によって接着して固定する、ことが好ましい。

上記製造方法によれば、前記凹部に圧入された前記磁性部材を接着剤によって前記ガイド面に強固に接着して固定するので、該磁性部材が前記凹部から脱落する虞を低減することができる。

また、前記光学ユニットの製造方法において、前記磁性部材の圧入方向と反対の端面側から接着剤を供給して、該磁性部材と前記ガイド面との接触部分に前記接着剤を進入させる、ことが好ましい。
上記製造方法によれば、接着剤による接着固定を容易に行うことができる。

また、前記光学ユニットの製造方法において、前記接着剤は、光硬化性接着剤である、ことが好ましい。
上記方法によれば、光硬化性接着剤に紫外線などの光を照射するだけで該光硬化性接着剤が固まって磁性部材がガイド面に強固に接着されるため、接着剤による接着固定を容易に行うことができる。

本発明によれば、磁性部材の組み込みを作業性よく効率的に行え、光学ユニットの生産性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る光学ユニットの外観斜視図である。 同実施形態に係る光学ユニットの縦断面図である。 同実施形態に係る光学ユニットの要部の斜視図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 同実施形態に係る光学ユニットの要部を斜め下方から見た斜視図である。 同実施形態に係る光学ユニットの可動体の斜視図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。 同実施形態の磁性部材の正面図である。 図８のＣ−Ｃ線断面図である。 同実施形態に係る光学ユニットにおける磁性部材の圧入をその工程（ａ）〜（ｃ）順に示す部分断面図である。 図１０の（ｃ）のＤ−Ｄ線断面図である。

以下、本発明に係る光学ユニットについて、図１〜図１０に表す実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１に表したように、本実施形態に係る光学ユニット１は、光学モジュール１１の、少なくともピッチング（縦振れ）及びヨーイング（横振れ）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１１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１１を保持して光学モジュール１１に生じたピッチング方向及びヨーイング方向の補正を行うアクチュエーター部分が光学ユニット１の主要な構成になっている。
以下、光学ユニット１の具体的構成について詳しく説明する。

＜光学ユニットの基本構成＞
まず、本実施形態に係る光学ユニットの基本構成を図１及び図２に基づいて以下に説明する。
なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの軸を、図１に示すように、それぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸としている。この場合、光学モジュール１１の光軸Ｌの方向は、Ｚ軸に沿う方向に一致しており、図１の上方が被写体側となる。また、各方向の振れのうち、Ｘ軸回りの回転は、ピッチング（縦揺れ）に相当し、Ｙ軸回りの回転は、ヨーイング（横揺れ）に相当し、Ｚ軸回りの回転は、ローリングに相当する。また、以下においては、図１および図２において、被写体側を「上側」、反被写体側を「下側」として説明する。

図１および図２に示す光学ユニット１は、手振れ補正機能を備えるものであって、光学モジュール１１を備える可動体１０と、可動体１０を収容する固定体２０と、可動体１０を固定体２０に対して揺動可能に支持する揺動支持機構としてのジンバル機構３０（図２、図３および図６参照）と、可動体１０を固定体２０に対して相対変位させる駆動機構４０（図２参照）と、可動体１０を原点位置に復帰させる原点位置復帰機構５０（図２参照）とを備えている。

ここで、光学ユニット１の基本構成要素である可動体１０、固定体２０、ジンバル機構３０、駆動機構４０および原点位置復帰機構５０の構成を以下に順番に説明する。

＜可動体＞
図２に示すように、可動体１０は、光学モジュール１１のレンズを保持するレンズホルダ１２を備えており、光学モジュール１１は、レンズホルダ１２の円筒部１２Ａの内部に嵌め込まれて固定されている。そして、このレンズホルダ１２の反被写体側の端部（図２の下端部）には、矩形プレート状のベース部１２Ｂが一体に形成されており、このベース部１２Ｂの外周の四辺からは矩形プレート状のコイル保持部１２Ｃが被写体方向（図２の上方）に向かって一体に形成されている。ここで、各コイル保持部１２Ｃには、後述する駆動機構４０の一部を構成するコイル４１（図２参照）を保持するための突起１２ａが外方（Ｙ軸方向）に向かって一体に突設されている。

また、図２に示すように、レンズホルダ１２の内側には、撮像素子１３が配置されており、この撮像素子１３は、信号出力用のフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）１４の一端部に直接または不図示の実装基板を介して実装されている。即ち、光学モジュール１１と撮像素子１３は可動体１０に備えられている。

さらに、フレキシブル配線基板１４の一端部には、振れ検出センサであるジャイロスコープ１５やキャパシタ１６などの電子部品が実装されている。

以上のように構成された可動体１０は、後述するジンバル機構３０によって固定体２０に対して揺動可能に支持されている。

＜固定体＞
図１および図２に示すように、固定体２０は、本実施形態では、矩形ボックス状の部材であって、Ｚ軸方向（上下方向）に重ねられた角筒状の第１ケース２１および第２ケース２２と、第１ケース２１の上面開口部を覆う矩形プレート状のカバー２３と、第２ケース２２の下面開口部を覆う矩形プレート状の底板２４によって構成されている。ここで、カバー２３の中心部には、円孔状の開口部２３ａが形成されており、この開口部２３ａには、可動体１０に備えられた光学モジュール１１が臨んでいる。

そして、図２に示すように、以上のように構成された固定体２０の内部には、可動体１０が、ジンバル機構３０によって固定体２０に対して揺動可能に支持された状態で収容されている。

＜ジンバル機構＞
可動体１０を固定体２０に対して揺動可能に支持するジンバル機構３０は、図２、図３および図６に示すように、可動体１０のレンズホルダ１２の円筒部１２Ａとコイル保持部１２Ｃとの間に配置された可動枠３１を備えている。ここで、可動枠３１は、矩形枠として構成されており、光軸Ｌ周りに４つの角部を有している。そして、可動枠３１の図１に示す第１軸線Ｒ１方向において対角を成す２つの角部に第１揺動支点３、３（図３）がそれぞれ設けられ、第１軸線Ｒ１に直交する第２軸線Ｒ２方向において対角を成す２つの角部に第２揺動支点５、５（図３）がそれぞれ設けられている。

したがって、可動体１０は、可動枠３１の対角線上に設けられた２つの第１揺動支点３、３を中心として第１軸線Ｒ１回りに揺動可能であるとともに、同可動枠３１の対角線上に設けられた２つの第２揺動支点５、５を中心として第２軸線Ｒ２回りに揺動可能である。つまり、可動体１０は、ジンバル機構３０によって、固定体２０に対して第１軸線Ｒ１と第２軸線Ｒ２の２軸の回りに揺動可能に支持されている。

＜駆動機構＞
可動体１０を固定体２０に対して相対変位させる駆動機構４０は、図２に示すように、可動体１０のレンズホルダ１２と固定体２０の第１ケース２１との間に配置されている。駆動機構４０は、本実施形態では、可動体１０の４つの側面にそれぞれ設けられた全部で４つのコイル４１と、固定体２０の第１ケース２１の内面の各コイル４１に対向する位置にそれぞれ固定された板状の４つの磁石（永久磁石）４２を備えている。
そして、駆動機構４０は、互いに対向配置された各４対のコイル４１と磁石４２によって発生する磁気駆動力によって、可動体１０を固定体２０に対して図１に示す第１軸線Ｒ１と第２軸線Ｒ２の回りに揺動させて手振れを補正する。

ここで、各コイル４１は、可動体１０の４つの側面に設けられたコイル保持部１２Ｃに突設された突起１２ａに取り付けられた長円リング状の空芯コイルとして構成されている。また、各磁石４２は、光軸Ｌ方向（上下方向）にＮ極及びＳ極に２分割されており、４つの磁石４２の内面側と外面側に対する着磁パターンは同一である。このため、周方向で隣り合う磁石４２同士が吸着し合うことがない。また、固定体２０の第１ケース２１は、磁性材料で構成されており、各磁石４２に対するヨークとして機能する。

＜フレキシブル配線基板＞
ここで、４つの各コイル４１には、図２に示すフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）４３の一端が電気的に接続されており、該フレキシブル配線基板４３は、各コイル４１から水平に引き出された後に側面視横Ｕ字状に複数回（３回）交互に逆向きに湾曲して固定体２０の第２ケース２２の内部に収容されている。

撮像素子１３から延びるフレキシブル配線基板１４は、即ち撮像素子１３から水平に延びるフレキシブル配線基板１４は、側面視横Ｕ字状に湾曲した後に図２の左方に向かって略水平に延び、その後、再び大きな曲率半径で側面視横Ｕ字状に湾曲している。そして、フレキシブル配線基板１４は、固定体２０の下ケース２２の内面に水平に突設されたベース部２２Ａの下面に沿って図２の右方に向かって水平に延びている。
その後、フレキシブル配線基板１４は、側面視横Ｕ字状に湾曲し、その端部は、固定体２０の底板２４上に実装された制御用ＩＣ４４に差し込まれて電気的に接続されており、湾曲部の一部は、下ケース２２に形成された矩形の開口部２２Ｂから外部に突出している。

＜原点位置復帰機構＞
原点位置復帰機構５０は、光学ユニット１において手振れ補正機能が働いていない、即ち非作動状態（ＯＦＦ状態）になった際に、可動体１０に設けられた光学モジュール１１の光軸Ｌの傾きを修正して光軸Ｌを正規の原点位置に復帰させる機能を果たすものである。
原点位置復帰機構５０は、固定体２０の第１ケース２１の４つの内面における４箇所にそれぞれ配置された４つの磁石４２と、可動体１０の各磁石４２に対向する４箇所に組み込まれた磁性部材５１によって構成されている。なお、図４および図５は、磁性部材５１が組み込まれる前の光学ユニット１の可動体１０と固定体２０（上ケース２１）を示す図であって、これらの図においては、可動体１０に設けられた光学モジュール１１は図示されていない。

ここで、本実施形態では、磁性部材５１は、円柱状のピン部材として構成されている。図８に示すように、磁性部材５１は、その長手方向の中心位置（図示の中心線ＣＬ）を境として長手方向（図８の上下方向）に対称形状を有している。そして、磁性部材５１の長手方向の両端部（図８の上下両端部）は、テーパ形状とされている。具体的には、磁性部材５１の長手方向の両端部には、各端部に向かって（図８の上下に向かって）先細りとなる、言い換えると縮径するテーパ面５１ａがそれぞれ形成されている。

＜凹部、貫通孔＞
図４および図５に示すように、可動体１０のレンズホルダ１２の平坦なベース部１２Ｂの４箇所、即ち光軸Ｌを通る直交２軸（Ｘ軸とＹ軸）上の円筒部１２Ａを挟んで対向する各２箇所には、光軸Ｌ方向（Ｚ軸方向）に開口する凹部としての円孔状の貫通孔１２ｂが形成されている。ここで、貫通孔１２ｂの光軸方向の寸法、即ちレンズホルダ１２のベース部１２Ｂの厚さｔ（図１０（ａ）参照）は、ジンバル機構３０（図２参照）と重ならない（干渉しない）値に設定されている。
尚、本実施の形態では、凹部を貫通孔１２ｂで構成したが、凹部は、貫通していない円穴（円形溝）であってもよい。

本実施形態に係る光学ユニット１においては、後述するように、４本の磁性部材５１が可動体１０側（レンズホルダ１２のベース部１２Ｂ）の４箇所に形成された貫通孔１２ｂにそれぞれ圧入されて組み付けられている。そして、これらの磁性部材５１は、反被写体側（図４および図７の下方）から圧入される（図１０（ａ）〜（ｃ）参照）。このため、樹脂製の可動体１０に形成された貫通孔１２ｂの内径ｄ（図１０(ａ)参照）は、金属製の磁性部材５１の外径Ｄ（図９参照）よりも若干小さく設定されている（ｄ＜Ｄ）。

そして、本実施形態では、図７に示すように、可動体１０に設けられたレンズホルダ１２のベース部１２Ｂの底面（磁性部材５１の圧入方向とは反対側の端面）の４つの貫通孔１２ｂ（図７には１つのみ図示）が開口する周辺は平面とされている。なお、後述するように、磁性部材５１は、治具１００（図１０参照）を用いて貫通孔１２ｂに圧入されるが、この治具１００の先端面（磁性部材５１を打ち込む側の面）の面積は貫通孔１２ｂの開口面積よりも大きく設定されている。

また、図４に示すように、可動体１０のレンズホルダ１２の貫通孔１２ｂが形成された４箇所（図４には１箇所のみ図示）には、各貫通孔１２ｂに圧入される磁性部材５１に接触して磁性部材５１の進入を案内する凹溝状のガイド面１２ｃが磁性部材５１の圧入方向に沿って、即ち図４の上下方向に沿って形成されている。

［光学ユニットの製造方法］
次に、本発明に係る光学ユニット１の製造方法の一工程としての磁性部材５１の圧入方法を図１０および図１１に基づいて以下に説明する。

磁性部材５１を可動体１０側（レンズホルダ１２のベース部１２Ｂ）に形成された４つの貫通孔１２ｂ（図１０には１つのみ図示）に圧入するときには、図１０に示すように、可動体１０（レンズホルダ１２）の上下が逆にされる。つまり、貫通孔１２ｂが形成されたレンズホルダ１２のベース部１２Ｂが図１０の上側となるように該レンズホルダ１２の上下が逆にされる。

上記状態において、図１０（ａ）に示すように、磁性部材５１を貫通孔１２ｂの上方に垂直に起立させた状態でセットする。次に、図１０（ｂ）に示すように、磁性部材５１をその先端（図１０（ｂ）の下端）から貫通孔１２ｂへと差し込んで圧入する。この磁性部材５１の圧入は、本実施形態では、不図示の自動機（打込機）によってなされ、前記自動機に設けられた治具１００の先端が磁性部材５１の反圧入側端面（図１０の上端面）を押圧することによって、磁性部材５１が貫通孔１２ｂへと圧入される。
ここで、前述のように、治具１００の先端面の面積は、貫通孔１２ｂの開口面積よりも大きく設定されているため、治具１００の先端面によって磁性部材５１を貫通孔１２ｂに確実に打ち込んでこれを圧入することができる。
また、前述のように、磁性部材５１の長手方向の両端部は、磁性部材５１の長手方向の中心（中心線ＣＬ）を境として長手方向（図８の上下方向）に対称形状を有しているため、磁性部材５１の圧入に方向性がなく、磁性部材５１をその長手方向の両端部の何れを先にして貫通孔１２ｂに打ち込んでもよい。このため、磁性部材５１を貫通孔１２ｂに作業性よく圧入することができる。

さらに、本実施形態では、前述のように、磁性部材５１の長手方向の両端部には、図８に示すように、テーパ面５１ａがそれぞれ形成されているため、磁性部材５１を貫通孔１２ｂにスムーズに嵌め込んでこれを貫通孔１２ｂに高精度に圧入することができる。

そして、図１０（ｂ）に示す状態から磁性部材５１を貫通孔１２ｂにさらに打ち込み、最終的に図１０（ｃ）に示すように、治具１００の先端面がレンズホルダ１２の貫通孔１２ｂの開口部周辺の平面と面一（同一平面）となるまで磁性部材５１を打ち込む。これにより、磁性部材５１を貫通孔１２ｂに圧入してこれをレンズホルダ１２のベース部１２Ｂに確実に固定することができる。そして、磁性部材５１が貫通孔１２ｂに完全に圧入された状態において、磁性部材５１の圧入方向の端面（図１０（ｃ）の下端面）は、レンズホルダ１２には接触していない、即ち、圧入方向の先端の端面は、対向する他部材と離れている。

ところで、本実施形態においては、前述のように、貫通孔１２ｂが形成されたレンズホルダ１２には、図４に示すように、圧入中の磁性部材５１に接触して磁性部材５１の進入を案内するガイド面１２ｃがあるので、磁性部材５１をガイド面１２ｃに沿ってスムーズに案内して貫通孔１２ｂに確実に圧入することができる。

以上のように、本実施形態では、治具１００の先端面が貫通孔１２ｂの開口端周辺の平面に当接するまで磁性部材５１を貫通孔１２ｂに圧入するだけで、磁性部材５１を所定の位置に簡単かつ精度よく固定することができる。ここで、磁性部材５１の長さＨ（図８参照）は、図１０（ｃ）に示すように、その長手方向の中心位置ＣＬが、鎖線にて示す磁石４２の中心位置４５に一致する値に設定されている。このため、磁性部材５１の長さＨのみによって磁性部材５１を磁石４２に対して高精度に位置決めした状態で固定することができる。

また、前述のように、貫通孔１２ｂの光軸方向の寸法ｔ（図７および図１０（ａ）参照）は、ジンバル機構３０と重ならない値に設定されている（図７）。このため、コイル４１が配置された可動体１０のレンズホルダ１２に貫通孔１２ｂを形成しても、各部品のサイズを大きくすることなく磁性部材５１を圧入によって固定することができ、結果として当該光学ユニット１の小型化を図ることができるという効果が得られる。

以上説明した図１０（ａ）〜（ｃ）に示す工程を経て磁性部材５１が貫通孔１２ｂに圧入されて固定されるが、本実施の形態では、図１１に示すように、レンズホルダ１２に形成されたガイド面１２ｃの磁性部材５１の圧入方向と直交する方向（図１１の左右方向）の曲率半径は、磁性部材５１（貫通孔１２ｂ）の曲率半径よりも大きく設定されている。このため、貫通孔１２ｂに磁性部材５１が圧入された状態においては、ガイド面１２ｃと磁性部材５１との間に径方向の隙間ができる部分が生じる。

また、本実施形態では、図１１に示すように、磁性部材５１は、凹溝状のガイド面１２ｃと凹溝開口面１２ｅで囲われる領域Ｅの中に全体が収まる外径である。言い換えると、磁性部材５１は凹溝状のガイド面１２ｃが形成されたレンズホルダ１２の外面１２ｄから飛び出ない構造に構成されている。即ち、磁性部材５１の外径Ｄは凹溝状のガイド面１２ｃの深さＳよりも小さく形成されている。
本実施形態によれば、磁性部材５１は前記飛び出ない構造に構成されているので、揺動支持機構３０の可動枠３１が凹溝状のガイド面１２ｃと対向する位置に配置される場合においても、磁性部材５１が可動枠３１に接触して揺動を阻害する虞を低減することができる。

本実施形態では、ガイド面１２ｃと磁性部材５１との間の隙間には不図示の接着剤が磁性部材５１の圧入方向とは反対側（図１０（ｃ）の上側）から流し込まれる。すると、磁性部材５１が接着剤によってレンズホルダ１２のガイド面１２ｃに強固に接着されて固定される。
なお、本実施の形態では、接着剤として光硬化性接着剤が用いられている。この光硬化性接着剤に紫外線などの光を照射することによって該光硬化性接着剤が固まって磁性部材５１をガイド面１２ｃに強固に接着するため、磁性部材５１の貫通孔１２ｂからの脱落する虞を低減できる。

［光学ユニットの作用］
以上のように構成された光学ユニット１によって静止画像を撮影する際のユーザーの手振れがジャイロスコープ１５によって検出されると、その結果が図２に示すフレキシブル配線基板１４を経て制御用ＩＣ４４に送信され、その検出結果を受信した制御用ＩＣ４４は、駆動機構４０を駆動制御する。すなわち、制御用ＩＣ４４は、ジャイロスコープ１５によって検出された手振れをキャンセルするような駆動電流を、フレキシブル配線基板１４を経て４つの各コイル４１にそれぞれ供給し、供給される駆動電流のバランスを制御する。この結果、可動体１０は、固定体２０に対して図１に示す第１軸線Ｒ１および第２軸線Ｒ２の回りに揺動して手振れが補正される。

［本実施形態の効果の説明］
以上の説明で明らかなように、本実施形態によれば、可動体１０のレンズホルダ１２に形成された貫通孔１２ｂに磁性部材５１を圧入によって組み込む構造であるので、作業性よく効率的に組み込むことができ、光学ユニット１の生産性が高めることができる。
また、接着剤などによる接着工程を要することなく、圧入によって磁性部材５１を所定の位置に強固にかつ高精度に組み込むことができる。また、組み込みに要する工数を削減できるので、光学ユニット１のコストダウンを図ることが可能になる。
さらに、磁性部材５１の圧入を自動機（打込機）によって行うことも可能であるため、自動化による省力化と一層の生産性の向上を図ることもできる。
特に、本実施形態では、磁性部材５１を円柱状のピン部材で構成したため、該磁性部材５１の貫通孔１２ｂへの圧入を自動機（打込機）によって行うことが容易となる。

また、本実施形態では、貫通孔１２ｂの形状が円孔状であるため、貫通孔１２ｂが形成されたレンズホルダ１２が樹脂で構成されている場合には、磁性部材５１が円柱状以外の平面形状を有している場合と比較して、貫通孔１２ｂの成形精度が高く、貫通孔１２ｂに圧入される磁性部材５１の磁石４２に対する位置精度を容易に高めることができる。

また、本実施形態では、磁性部材５１を貫通孔１２ｂに反被写体側（図７の下側、図１０の上側）から圧入する。被写体側に光学モジュール１１などの光学モジュールが配置されている本実施の形態に係る光学ユニット１においては、反被写体側には比較的他の部品が少ない。このため、本実施形態では、レンズホルダ１２のベース部１２Ｂに形成された貫通孔１２ｂの周辺に平面を形成し易く、この平面を利用して磁性部材５１を治具１００を用いて貫通孔１２ｂに作業性よく簡単に圧入することができる。

［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。

以上の実施形態においては、駆動機構４０を構成するコイル４１と磁石４２のうち、コイル４１を可動体１０に配置し、磁石４２を固定体２０に配置し、原点位置復帰機構５０を構成する磁性部材５１を圧入するための貫通孔１２を可動体１０側に形成したが、これとは逆の構成を採用してもよい。すなわち、駆動機構４０を構成するコイル４１と磁石４２のうち、コイル４１を固定体２０に配置し、磁石４２を可動体１０に配置し、原点位置復帰機構５０を構成する磁性部材５１を圧入するための貫通孔１２ｂを固定体２０側に形成してもよい。

１…光学ユニット、３…第１揺動支点、５…第２揺動支点、
１０…可動体、１１…レンズ（光学モジュール）、
１２…レンズホルダ、１２Ａ…レンズホルダの円筒部、
１２Ｂ…レンズホルダのベース部、１２Ｃ…レンズホルダのコイル保持部、
１２ａ…コイル保持部の突起、１２ｂ…貫通孔（凹部）、
１２ｃ…レンズホルダの凹溝状のガイド面、１２ｄ…レンズホルダの外面、
１２ｅ…凹溝開口面、１３…撮像素子（光学モジュール）、
１４…フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）、
１５…ジャイロスコープ（振れ検出手段）、１６…キャパシタ、２０…固定体、
２１…固定体の第１ケース、２２…固定体の第２ケース、
２２Ａ…第２ケースのベース部、２２Ｂ…第２ケースの開口部、
２３…固定体のカバー、２３ａ…カバーの開口部、２４…固定体の底板、
３０…ジンバル機構（揺動支持機構）、３１…ジンバル機構の可動枠、
４０…駆動機構、４１…コイル、４２…磁石、
４３…フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）、４４…制御用ＩＣ、
４５…磁石の中心、５０…原点位置復帰機構、５１…磁性部材、
１００…治具、ｄ…貫通孔の内径、Ｄ…磁性部材の外径、
Ｅ…凹溝状のガイド面と凹溝開口面で囲われる領域、
Ｈ…磁性部材の長さ、Ｌ…光軸、Ｓ…凹溝状のガイド面の深さ、
Ｒ１…第１軸線、Ｒ２…第２軸線、ｔ…貫通孔の光軸方向寸法

Claims (14)

1. 光学モジュールを備える可動体と、
   前記可動体を内部に収容する固定体と、
   前記可動体を前記固定体に対して揺動可能に支持する揺動支持機構と、
   前記可動体と前記固定体のうちの一方に配置された磁石と前記可動体と前記固定体のうちの他方に配置されたコイルを備え、前記可動体を前記固定体に対して相対変位させる駆動機構と、
   前記コイルが配置された前記可動体または前記固定体に配置された磁性部材と、前記磁石との対で構成される原点位置復帰機構と、
   前記コイルが配置された前記可動体または前記固定体に形成され、前記光学モジュールの光軸方向に開口する凹部と、を備え、
   前記磁性部材は、
   前記凹部に圧入状態で配置されており、
   圧入方向の先端の端面は対向する他部材と離れている、ことを特徴とする光学ユニット。
2. 請求項１に記載の光学ユニットにおいて、
   前記磁石は前記固定体に配置され、前記コイルは前記可動体に配置され、
   前記凹部は貫通孔であって、該貫通孔の前記光軸方向の寸法は、前記揺動支持機構と重ならない値に設定されている、ことを特徴とする光学ユニット。
3. 請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
   前記磁性部材は、前記圧入方向とは反対側の端面と前記凹部の前記磁性部材の圧入方向とは反対側の開口端面とが面一となるように圧入された状態において、前記磁性部材の長手方向の中心位置が前記磁石の中心位置に一致する長さに設定されている、ことを特徴とする光学ユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
   前記凹部の前記磁性部材の圧入方向とは反対側の周辺は平面である、ことを特徴とする光学ユニット。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
   前記磁性部材は、円柱状のピン部材で構成されている、ことを特徴とする光学ユニット。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
   前記磁性部材の長手方向の両端部は、前記長手方向の中心を境として長手方向で対称形状を有している、ことを特徴とする光学ユニット。
7. 請求項６に記載の光学ユニットにおいて、
   前記磁性部材の長手方向の両端部は、テーパ形状を有している、ことを特徴とする光学ユニット。
8. 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、
   前記凹部が形成された前記可動体または前記固定体には、前記凹部に圧入される前記磁性部材に接触して該磁性部材を案内する凹溝状のガイド面が前記磁性部材の圧入方向に沿って形成され、
   前記ガイド面の前記磁性部材の圧入方向と直交する方向の曲率半径は、前記磁性部材の圧入方向と直交する方向の曲率半径よりも大きい、ことを特徴とする光学ユニット。
9. 請求項８に記載の光学ユニットにおいて、
   前記磁性部材は前記凹溝状のガイド面と凹溝開口面で囲われる領域の中に全体が収まる外径である、ことを特徴とする光学ユニット。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の光学ユニットの製造方法において、
    前記磁性部材を前記凹部に圧入し、圧入方向の先端の端面が対向する他部材と離れている位置に配置する、ことを特徴とする光学ユニットの製造方法。
11. 請求項１０に記載の光学ユニットの製造方法において、
    前記磁性部材を前記凹部に反被写体側から圧入する、ことを特徴とする光学ユニットの製造方法。
12. 請求項１０または１１に記載の光学ユニットの製造方法において、
    前記凹部に前記磁性部材を圧入した後、該磁性部材と前記ガイド面との接触部分を接着剤によって接着して固定する、ことを特徴とする光学ユニットの製造方法。
13. 請求項１２に記載の光学ユニットの製造方法において、
    前記磁性部材の圧入方向と反対の端面側から接着剤を供給して、該磁性部材と前記ガイド面との接触部分に前記接着剤を進入させる、ことを特徴とする光学ユニットの製造方法。
14. 請求項１２または１３に記載の光学ユニットの製造方法において、
    前記接着剤は光硬化性接着剤である、ことを特徴とする光学ユニットの製造方法。
    

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