JP2021001969A - Optical unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、手振れ補正機能を備えた光学ユニットに関するものである。 The present invention relates to an optical unit having a camera shake correction function.
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。 Small portable devices such as mobile phones and mobile devices, which have become widespread in recent years, are equipped with an optical unit for photographing as a thin camera. Many of these optical units are equipped with an image stabilization function that suppresses the distortion of the captured image due to the user's camera shake during shooting and enables clear shooting.
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)。 In the optical unit having the above-mentioned image stabilization function, a movable body equipped with an optical module such as a lens or an image sensor is supported by a swing support mechanism such as a gimbal mechanism so as to swing around two axes with respect to the fixed body. ing. Then, the movable body is oscillated based on the detection result of the camera shake by the shake detection sensor such as a gyroscope to suppress the disturbance of the captured image due to the camera shake (see, for example, Patent Document 1).
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。
前記駆動機構はで揺動駆動される前記可動体からは、前記コイルに給電するためのフレキシブル配線基板(FPC)と、撮像素子等の電気的素子の信号出力用としてのフレキシブル配線基板がそれぞれ延出している。そして、これらのフレキシブル配線基板は、前記固定体の内部に横U字状に湾曲した状態で収容されている。
Such an optical unit is provided with a drive mechanism for swinging the movable body relative to the fixed body based on the result of camera shake detection by the shake detection sensor. The drive mechanism is configured to swing drive the movable body by utilizing the magnetic drive force of, for example, a pair of four magnets and four coils arranged so as to face each other.
A flexible wiring board (FPC) for supplying power to the coil and a flexible wiring board for signal output of an electric element such as an image sensor extend from the movable body that is oscillated by the drive mechanism. It is out. Then, these flexible wiring boards are housed inside the fixed body in a state of being curved in a horizontal U shape.
光学ユニットの製造工程においては、前記フレキシブル基板が接続されている前記可動体を前記固定体の内部に組み込む際に、前記フレキシブル基板をU字状に湾曲させ、カメラの初期チルト補正やオフセット補正などを行うことによって、前記可動体が傾くことなく正規の姿勢をとるようにしている。 In the manufacturing process of the optical unit, when the movable body to which the flexible substrate is connected is incorporated inside the fixed body, the flexible substrate is curved in a U shape to perform initial tilt correction, offset correction, etc. of the camera. By performing the above, the movable body is made to take a normal posture without tilting.
しかしながら、前記フレキシブル配線基板は、その物理的特性にバラツキがある場合がある。このような場合には、前記初期チルト補正やオフセット補正などを行って、前記可動体に姿勢調整を済ませた後に、前記可動体が傾いて正規の姿勢を保持することができない場合がある。このように前記可動体が傾いた場合には、該可動体に備えられたレンズや撮像素子などの光軸が正規の位置からずれてしまい、高精細な撮像画像が得られないという問題が発生する。 However, the flexible wiring board may have variations in its physical characteristics. In such a case, after performing the initial tilt correction, offset correction, or the like to adjust the posture of the movable body, the movable body may tilt and cannot maintain a normal posture. When the movable body is tilted in this way, the optical axis of the lens, image sensor, or the like provided on the movable body is deviated from the normal position, which causes a problem that a high-definition image cannot be obtained. To do.
本発明の目的は、光学モジュールを備える可動体の姿勢を正規の姿勢に調整することが容易な光学ユニットを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical unit in which the posture of a movable body including an optical module can be easily adjusted to a regular posture.
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、前記可動体を前記固定体に対して相対変位させる駆動機構と、を備え、前記光学モジュールの電気的素子が接続されるフレキシブル配線基板であって、前記可動体から引き回して前記固定体の内部に収容されるフレキシブル配線基板と、前記フレキシブル配線基板の位置と向きを調整可能な調整機構であって、前記フレキシブル配線基板の延在方向の中間位置に設けられた調整機構と、を備え、前記調整機構は、前記固定体の前記フレキシブル配線基板が載置される載置面に配設された突出部と、前記フレキシブル配線基板の延在方向の途中位置に形成されて前記突出部に係合し該突出部より大きい寸法を持つ孔部と、前記フレキシブル配線基板から該フレキシブル配線基板の延在方向と直交する方向に延びる操作部と、前記固定体の側面に形成された開放部であって、前記操作部の先端部が臨んで位置する開放部と、を備える、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has a movable body including an optical module, a fixed body that internally accommodates the movable body, and a rocking support that swingably supports the movable body with respect to the fixed body. A flexible wiring board comprising a mechanism and a drive mechanism for displaced the movable body relative to the fixed body, and to which an electric element of the optical module is connected, the fixed body being routed from the movable body. A flexible wiring board housed inside the flexible wiring board, and an adjustment mechanism capable of adjusting the position and orientation of the flexible wiring board, which is provided at an intermediate position in the extending direction of the flexible wiring board. The adjusting mechanism is formed in a projecting portion arranged on a mounting surface on which the flexible wiring board of the fixed body is placed and an intermediate position in the extending direction of the flexible wiring board in the protruding portion. A hole portion that is engaged and has a size larger than that of the protruding portion, an operating portion that extends from the flexible wiring board in a direction orthogonal to the extending direction of the flexible wiring board, and an open portion formed on the side surface of the fixed body. It is characterized in that it includes an open portion in which the tip end portion of the operation portion faces and is located.
本発明に係る光学ユニットによれば、光学ユニットが組み立てられた状態において、前記可動体に正規の姿勢からずれた傾きがある場合には、前記固定体の側面に形成された前記開放部から前記フレキシブル配線基板の前記操作部を操作して該フレキシブル配線基板の取り付け位置と向きを調整することができる。これにより、前記フレキシブル配線基板の特性のバラツキの影響を抑えて、前記可動体の姿勢を正規の姿勢に調整することを容易に行うことができる。光学ユニットの反被写体側に別部品が配置されている場合でも、前記固定体の側面から前記フレキシブル配線基板の固定位置と向きの調整を行えるので、前記固定体に前記可動体を組み込んだ後に、可動体の原点位置(初期チルト位置)を調整することができる。
尚、このような調整がなされた後、前記固定体の載置面に突設された前記突出部と前記フレキシブル配線基板を接着剤などによって固定すれば、調整後に前記可動体の姿勢が崩れることがない。
According to the optical unit according to the present invention, when the movable body has an inclination deviated from the normal posture in the assembled state of the optical unit, the opening portion formed on the side surface of the fixed body is used as described. The operation unit of the flexible wiring board can be operated to adjust the mounting position and orientation of the flexible wiring board. As a result, it is possible to easily adjust the posture of the movable body to a regular posture while suppressing the influence of variations in the characteristics of the flexible wiring board. Even when another component is arranged on the opposite side of the optical unit, the fixed position and orientation of the flexible wiring board can be adjusted from the side surface of the fixed body. Therefore, after incorporating the movable body into the fixed body, the movable body can be adjusted. The origin position (initial tilt position) of the movable body can be adjusted.
After such adjustments are made, if the projecting portion projecting from the mounting surface of the fixed body and the flexible wiring board are fixed with an adhesive or the like, the posture of the movable body will collapse after the adjustment. There is no.
また、前記光学ユニットにおいて、前記孔部は、前記フレキシブル配線基板の延在方向に長い長孔であって、前記長孔の幅寸法は、前記突出部と同寸法である、ことが好ましい。 Further, in the optical unit, it is preferable that the hole portion is a long hole long in the extending direction of the flexible wiring board, and the width dimension of the long hole portion is the same as that of the protruding portion.
上記構成によれば、可動体の姿勢の補正作業において、フレキシブル配線基板は、その延在方向の前記長孔に沿ってスライド可能であるとともに、前記固定体側に設けられた前記突出部を中心として回動可能であるので、該フレキシブル配線基板の前記操作部を前記固定体の外部から操作して前記可動体の傾きを容易に修正することができる。
そして、この場合、前記フレキシブル配線基板は、その延在方向と直交する方向の移動が前記突出部によって規制されるため、前記可動体の原点位置を調整するために必要な当該フレキシブル配線基板の移動(スライド)を許容したまま、前記フレキシブル配線基板位置と向きを操作して前記可動体の原点位置を高精度に調整することができる。
According to the above configuration, in the posture correction work of the movable body, the flexible wiring board is slidable along the elongated hole in the extending direction thereof, and is centered on the protruding portion provided on the fixed body side. Since it is rotatable, the operation portion of the flexible wiring board can be operated from the outside of the fixed body to easily correct the inclination of the movable body.
Then, in this case, since the movement of the flexible wiring board in the direction orthogonal to the extending direction is restricted by the protrusion, the movement of the flexible wiring board necessary for adjusting the origin position of the movable body is required. While allowing (slide), the origin position of the movable body can be adjusted with high accuracy by manipulating the position and orientation of the flexible wiring board.
また、前記光学ユニットにおいて、前記開放部の幅寸法は、前記フレキシブル配線基板の前記操作部の先端部の幅寸法よりも大きい、ことが好ましい。 Further, in the optical unit, it is preferable that the width dimension of the open portion is larger than the width dimension of the tip portion of the operation portion of the flexible wiring board.
上記構成によれば、前記フレキシブル配線基板の前記操作部を、前記固定体の前記開放部内において当該フレキシブル配線基板の延在方向に移動させて前記可動体の原点位置を作業性良く調整することができる。 According to the above configuration, the operation portion of the flexible wiring board can be moved in the extending direction of the flexible wiring board in the open portion of the fixed body to adjust the origin position of the movable body with good workability. it can.
また、前記光学ユニットにおいて、前記開放部は段部を有し、前記フレキシブル配線基板の操作部の一部は前記開放部に入り込んでいる、ことが好ましい。 Further, in the optical unit, it is preferable that the open portion has a step portion and a part of the operation portion of the flexible wiring board is inserted into the open portion.
上記構成によれば、前記開放部に形成された前記段部が調整作業終了後のフレキシブル配線基板を接着して固定する際の橋渡し部として利用できるので、前記調整後に前記フレキシブル配線基板を作業性良く確実に固定することができる。 According to the above configuration, the step portion formed in the open portion can be used as a bridging portion when the flexible wiring board is adhered and fixed after the adjustment work is completed, so that the flexible wiring board can be made workable after the adjustment. It can be fixed well and securely.
また、前記光学ユニットにおいて、前記調整機構は、前記フレキシブル配線基板の湾曲部の曲率半径が許容範囲内となる位置に配置されている、ことが好ましい。
ここで、「許容範囲内」とは、フレキシブル配線基板がその湾曲状態で静置された場合に湾曲癖がつきにくい範囲を意味する。
Further, in the optical unit, it is preferable that the adjusting mechanism is arranged at a position where the radius of curvature of the curved portion of the flexible wiring board is within an allowable range.
Here, "within the permissible range" means a range in which the flexible wiring board is less likely to have a bending habit when it is allowed to stand in its curved state.
上記構成によれば、前記固定体の前記フレキシブル配線基板の収納スペースを小さく抑えて光学ユニットを小型化することができる。 According to the above configuration, the storage space of the flexible wiring board of the fixed body can be suppressed to a small size, and the optical unit can be miniaturized.
また、前記光学ユニットにおいて、前記フレキシブル配線基板は、延在方向に長いスリットによって一部が二股状に分岐している、ことが好ましい。 Further, in the optical unit, it is preferable that a part of the flexible wiring board is bifurcated by a slit long in the extending direction.
上記構成によれば、前記フレキシブル配線基板の延在方向と直交する方向の剛性がスリットによって低くなって該フレキシブル配線基板がその方向に撓み易くなる。これにより、前記可動体を前記フレキシブル配線基板の延在方向と直交する方向に移動させ易い。 According to the above configuration, the rigidity in the direction orthogonal to the extending direction of the flexible wiring board is lowered by the slit, and the flexible wiring board is easily bent in that direction. This makes it easy to move the movable body in a direction orthogonal to the extending direction of the flexible wiring board.
また、前記光学ユニットにおいて、前記フレキシブル配線基板の操作部の上下面または上下面のいずれか一方が前記開放部の内面の少なくとも一部に接触していてもよい。 Further, in the optical unit, either the upper or lower surface or the upper and lower surfaces of the operation portion of the flexible wiring board may be in contact with at least a part of the inner surface of the open portion.
上記構成によれば、前記フレキシブル配線基板の厚さ方向の位置を前記開放部の内周面によって高精度に規定することができる。 According to the above configuration, the position of the flexible wiring board in the thickness direction can be defined with high accuracy by the inner peripheral surface of the open portion.
本発明によれば、光学モジュールを備える可動体の姿勢を正規の姿勢に調整することが容易な光学ユニットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical unit in which the posture of a movable body including an optical module can be easily adjusted to a regular posture.
以下、本発明に係る光学ユニットについて、図1〜図7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。
Hereinafter, the optical unit according to the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in FIGS. 1 to 7.
As shown in FIG. 1, the optical unit 1 according to the present embodiment is an optical unit of the
Hereinafter, the specific configuration of the optical unit 1 will be described in detail.
<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。
<Basic configuration of optical unit>
First, the basic configuration of the optical unit according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
In the following description, the three axes orthogonal to each other are the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, respectively, as shown in FIG. In this case, the direction of the optical axis L of the
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を支持する固定体20と、可動体10を固定体に対して揺動可能に支持する揺動支持機構であるジンバル機構30(図2参照)と、可動体10と固定体20との間で可動体10を固定体20に対して相対変位させる磁気駆動力を発生する駆動機構40(図2参照)とを基本構成要素として備えている。
The optical unit 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a camera shake correction function, and the
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および駆動機構40の構成を以下に順番に説明する。
Here, the configurations of the
<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。
<Movable body>
As shown in FIG. 2, the
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。
Further, as shown in FIG. 2, an
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。
Further, electronic components such as a
以上のように構成された可動体10は、後述のジンバル機構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。
The
<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。
<Fixed body>
As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the fixed
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。
Then, as shown in FIG. 2, the
(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回りに不図示の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つの角部に不図示の第1揺動支点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つの角部に不図示の第2揺動支点がそれぞれ設けられている。
(Gimbal mechanism)
As shown in FIG. 2, the gimbal mechanism 30 that swingably supports the
A first swing fulcrum (not shown) is provided at each of the two diagonal corners of the movable frame 31 in the direction of the first axis R1 shown in FIG. 1, and the direction of the second axis R2 orthogonal to the first axis R1. A second swing fulcrum (not shown) is provided at each of the two diagonal corners.
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の回りに揺動可能に支持されている。
Therefore, the
<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。
<Drive mechanism>
As shown in FIG. 2, the
Then, the
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。
Here, each
<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。
<Flexible wiring board>
Here, one end of the flexible wiring board (FPC) 43 shown in FIG. 2 is electrically connected to each of the four
また、撮像素子13から延びる図2の右方に向かって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、この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(載置面)22a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。
Further, the
After that, the
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。
When the user's camera shake when taking a still image by the optical unit 1 configured as described above is detected by the
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状態、つまり、駆動機構40のコイル41に通電がなされていない状態においては、図示を省く原点位置復帰機構によって、可動体10の姿勢は、これに備えられた光学モジュール11(レンズや撮像素子13)の光軸LがZ軸に対して傾いていない状態に保持される。
In the optical unit 1, when the camera shake correction function is not working, that is, when the
本実施形態においては、光学ユニット1のフレキシブル配線基板43が接続された可動体10と固定体とが組み付けられた後において、可動体10の姿勢を外部から調整し、該可動体10の姿勢を、その光学モジュール11の光軸LがZ軸に対して傾いていない状態に保持することができる調整機構50が設けられている。
以下、本実施形態の調整機構50について詳しく説明する。
In the present embodiment, after the
Hereinafter, the adjusting
<調整機構>
本実施形態の調整機構50の構成を図3〜図7に基づいて以下に説明する。
図3は図1に示す光学ユニットをその固定体の底板を取り外して上下を逆にして示す斜視図、図4は同光学ユニットの固定体の第2ケースを上下を逆にして示す斜視図、図5は図3のA部を拡大して示す斜視図、図6は図4をB−B線で切断して示す部分斜視図、図7は同光学ユニットをその固定体から底板を取り外して示す底面図である。
<Adjustment mechanism>
The configuration of the
FIG. 3 is a perspective view showing the optical unit shown in FIG. 1 with the bottom plate of the fixed body removed and turned upside down, and FIG. 4 is a perspective view showing the second case of the fixed body of the optical unit turned upside down. FIG. 5 is an enlarged perspective view of part A in FIG. 3, FIG. 6 is a partial perspective view showing FIG. 4 cut along the line BB, and FIG. 7 shows the optical unit with the bottom plate removed from the fixed body. It is a bottom view which shows.
本実施形態に係る光学ユニット1においては、図2および図3に示すように、フレキシブル配線基板14の延在方向に沿って水平に延びる水平部14Aの延在方向(図2の左右方向)途中位置に、フレキシブル配線基板14の位置と向きを調整可能とするための調整機構50が設けられている。
In the optical unit 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
ここで、図2〜図4に示すように、固定体20の四角筒状の第2ケース22の1つの側壁の内周面からは矩形プレート状のベース部22Aが水平且つ一体に突設されている。また、図3に示すように、光学ユニット1の上下を逆にした状態では、フレキシブル配線基板14の水平部14Aは、ベース部22Aの下面(図3においては上面)の載置面22aに載置されている。なお、第2ケース22に突設されたベース部22Aは、図2に示すように、三角プレート状の3枚の補強リブ22bによって補強されている。
Here, as shown in FIGS. 2 to 4, a rectangular plate-shaped
調整機構50は、図3および図7に示すように、固定体20のベース部22Aの載置面22aに一体に突設された円柱状の突出部22cに、フレキシブル配線基板14の水平部14Aに形成された孔部14aを係合するとともに、フレキシブル配線基板14の水平部14Aからフレキシブル配線基板14の延在方向と直交する方向(図7の左右方向)に延びる左右の操作部14Bの各先端部を固定体20に形成された矩形の開放部22Cにそれぞれ臨ませることによって構成されている。
ここで、調整機構50は、図2に示すように、フレキシブル配線基板14の湾曲部14Cの曲率半径が許容範囲内となる位置に配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 7, the adjusting
Here, as shown in FIG. 2, the adjusting
より詳細には、突出部22cは、図3および図4に示すように、固定体20の第2ケース22に突設されたベース部22Aの載置面22aの幅方向中央に下方(図3および図4においては上方)に向かって一体に突設されている。フレキシブル配線基板14の水平部14Aに形成された孔部14aは、フレキシブル配線基板14の水平部14Aの延在方向の途中位置に形成されている。
ここで、孔部14aは、フレキシブル配線基板14の延在方向(図7の上下方向)に長い長孔であって、その幅寸法bは、図7に示すように、突出部22cの外径dと同寸法に設定されている(b=d)。したがって、フレキシブル配線基板14の水平部14Aは、固定体20(第2ケース22)に対してその延在方向と直交する方向(図7の左右方向)の移動が突出部22cによって規制された状態で、延在方向(図7の上下方向)にスライド可能である。
More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the protruding
Here, the
なお、フレキシブル配線基板14は、図3および図7に示すように、その幅方方向の中央に延存方向に長く形成されたスリット14bによって一部が二股状に分岐する形状に成形されている。
As shown in FIGS. 3 and 7, the
また、矩形の開放部22Cは、図3および図4に示すように、固定体20の第2ケース22の相対向する側壁のフレキシブル配線基板14の左右の操作部14Bに対応する位置にそれぞれ形成されている。各開放部22Cには、図3および図5に示すように、フレキシブル配線基板14の左右の操作部14Bの各先端部がそれぞれ臨んでいる。
ここで、図5に示すように、各開放部22Cの幅寸法B1は、フレキシブル配線基板14の操作部14Bの幅寸法B2よりも大きく設定されている(B1>B2)。したがって、フレキシブル配線基板14は、その操作部14Bの先端部が開放部22Cの内部で移動可能な範囲(B1−B2)で延在方向(図7の矢印y1,y2方向)にスライドすることができる。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the rectangular
Here, as shown in FIG. 5, the width dimension B1 of each opening
さらに、図6に示すように、各開放部22Cには段部22C1(図6には一方のみ図示)がそれぞれ形成されており、フレキシブル配線基板14の操作部14Bの先端部が開放部22Cに入り込んでいる。
Further, as shown in FIG. 6, each
<調整機構による可動体の調整方法>
次に、以上で説明した調整機構50による可動体10の姿勢の調整方法について説明する。
本実施形態に係る光学ユニット1の可動体10と固定体20とを組み付けた状態で、可動体10に傾きがある場合には、固定体20の第2ケース22の相対向する2箇所に形成された開放部22Cからフレキシブル配線基板14の操作部14Bを操作してフレキシブル配線基板14の位置と向きを調整する。
<Adjustment method of movable body by adjustment mechanism>
Next, a method of adjusting the posture of the
When the
ここで、前述のように(図7参照)、フレキシブル配線基板14に形成された孔部14aは、フレキシブル配線基板14の延在方向に長い長孔であって、その幅寸法bは、突出部22cの外径dと同寸法に設定されている(b=d)。また、前述のように(図5参照)、開放部22Cの幅寸法B1は、フレキシブル配線基板14の操作部14Bの幅寸法B2よりも大きく設定されている(B1>B2)。
Here, as described above (see FIG. 7), the
したがって、可動体20の姿勢の調整作業において、フレキシブル配線基板14は、その延在方向に沿って図7の矢印y1,y2方向に沿ってスライド可能であるとともに、固定体20側に設けられた突出部22cを中心として図7の矢印m1,m2方向に回動可能である。このため、フレキシブル配線基板14の操作部14Bを固定体20の外部から操作して可動体10を正規の姿勢に保持してその傾き修正することができる。
この場合、フレキシブル配線基板14は、その延在方向と直交する方向の移動が孔部14aと突出部22cとの係合によって規制されるため、可動体10の原点位置を調整するために必要なフレキシブル配線基板14の移動(スライド)を許容したまま、フレキシブル配線基板14を固定体20の外部から操作して可動体10の原点位置を高精度に調整することができる。
Therefore, in the posture adjustment work of the
In this case, the
上記調整がなされた後、固定体20の載置面22aに突設された突出部22cとフレキシブル配線基板14とを光硬化性樹脂を用いた接着剤などによって固定すれば、その後に可動体10の姿勢が崩れることがない。
この場合、前述のように(図6参照)、各開放部22C(図6には一方のみ図示)には段部22C1が形成されているため、この段部22C1が調整作業終了後のフレキシブル配線基板14を接着剤で接着して固定する際の橋渡部として利用することができる。このため、フレキシブル配線基板14を作業性良く確実に固定することができる。
尚、調整後のフレキシブル配線基板14の固定は、接着剤による接着のみならず、ネジなどで固定する方式を採用してもよい。
After the above adjustments are made, the protruding
In this case, as described above (see FIG. 6), since the step portion 22C1 is formed in each
The
また、本実施形態に係る光学ユニット1においては、前述のように(図2参照)、調整機構50を、フレキシブル配線基板14の湾曲部14Cの曲率半径が許容範囲内となる位置に配置した。これにより、フレキシブル配線基板14の固定体20(第2ケース22)内への収納スペースを小さく抑えて当該光学ユニット1を小型化することができる。
調整機構50が、図2に示す位置よりもさらに右側に配置された場合には、フレキシブル配線基板14の湾曲部14Cの曲率半径が大きくなり、該フレキシブル配線基板14を収容する固定体20(第2ケース22)の上下および左右方向の寸法が大きくなって光学ユニット1が大型化してしまう。
Further, in the optical unit 1 according to the present embodiment, as described above (see FIG. 2), the adjusting
When the
更に、本実施形態に係る光学ユニット1においては、前述のように(図3および図7参照)、フレキシブル配線基板14は、その延存方向に長いスリット14bによって一部が二股状に分岐している。これにより、フレキシブル配線基板14の延在方向と直交する方向(図7の左右方向)の剛性がスリット14bによって低くなってその方向に撓み易くなる。このため、可動体10をフレキシブル配線14の延在方向と直交する方向に移動させ易く、該可動体10の調整作業が楽になるという効果も得られる。
Further, in the optical unit 1 according to the present embodiment, as described above (see FIGS. 3 and 7), the
[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。
[Other Embodiments]
The optical unit 1 according to the present invention is basically having the above-described configuration, but it is also possible to partially change or omit the configuration within a range that does not deviate from the gist of the present invention. Of course it is possible.
以上の実施形態では、図5および図6に示すように、フレキシブル配線基板14の操作部14Bは、その何れの面も固定体20(第2ケース22)の開放部22Cの内周面に接触することなく、開放部22Cに宙に浮いた状態で臨んでいるが、フレキシブル配線基板14の操作部14Bの上下面または上下面のいずれか一方が開放部22Cの内周面の一部に接触するような構成を採用してもよい。
In the above embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, any surface of the
すなわち、図8(a)に示すように、フレキシブル配線基板14の操作部14Bの上下面が開放部22Cの内周の上下面に接触していてもよく、図8(b)に示すように、フレキシブル配線基板14の操作部14Bの上面が開放部22Cの内周の上面に接触していてもよい。或いは、図8(c)に示すように、フレキシブル配線基板14の操作部14Bの下面が開放部22Cの内周の下面に接触していてもよい。
That is, as shown in FIG. 8A, the upper and lower surfaces of the
上記構成によれば、フレキシブル配線基板14の厚さ方向の位置を開放部22Cの内周面によって高精度に規定することができるという効果が得られる。
According to the above configuration, it is possible to obtain the effect that the position of the
1…光学ユニット、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、13…撮像素子(光学モジュール)、
14…フレキシブル配線基板(FPC)、
14A…フレキシブル配線基板の水平部、
14B…フレキシブル配線基板の操作部、
14C…フレキシブル配線基板の湾曲部、14a…フレキシブル配線基板の孔、
14b…フレキシブル配線基板のスリット、
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、
22C…第2ケースの開放部、22C1…開放部の段部、
22a…ベース部の載置面、22b…補強リブ、22c…固定体の突出部、
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、50…調整機構、
B1…開放部の幅寸法、B2…プリント配線基板の操作部の幅寸法、
b…孔の幅寸法、d…突出部の外径、L…光軸、R1…第1軸線、
R2…第2軸線
1 ... Optical unit, 10 ... Movable body, 11 ... Lens (optical module),
12 ... Lens holder, 12A ... Cylindrical part of lens holder,
12B ... Lens holder base, 12C ... Lens holder coil holding,
12a ... Protrusion of coil holding part, 13 ... Image sensor (optical module),
14 ... Flexible wiring board (FPC),
14A ... Horizontal part of flexible wiring board,
14B ... Flexible wiring board operation unit,
14C ... Curved portion of flexible wiring board, 14a ... Hole of flexible wiring board,
14b ... Slit of flexible wiring board,
15 ... Gyroscope (runout detection means), 16 ... Capacitor, 20 ... Fixed body,
21 ... 1st case of fixed body, 22 ... 2nd case of fixed body,
22A ... base part of the second case, 22B ... opening of the second case,
22C ... Open part of the second case, 22C1 ... Step part of the open part,
22a ... Base mounting surface, 22b ... Reinforcing ribs, 22c ... Fixed body protrusions,
23 ... Fixed body cover, 23a ... Cover opening, 24 ... Fixed body bottom plate,
30 ... Gimbal mechanism (swing support mechanism), 31 ... Movable frame of gimbal mechanism,
40 ... drive mechanism, 41 ... coil, 42 ... magnet,
43 ... Flexible wiring board (FPC), 44 ... Control IC, 50 ... Adjustment mechanism,
B1 ... Width dimension of the open part, B2 ... Width dimension of the operation part of the printed wiring board,
b ... Hole width dimension, d ... Outer diameter of protrusion, L ... Optical axis, R1 ... First axis,
R2 ... 2nd axis
Claims (7)
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、
前記可動体を前記固定体に対して相対変位させる駆動機構と、を備え、
前記光学モジュールの電気的素子が接続されるフレキシブル配線基板であって、前記可動体から引き回して前記固定体の内部に収容されるフレキシブル配線基板と、
前記フレキシブル配線基板の位置と向きを調整可能な調整機構であって、前記フレキシブル配線基板の延在方向の中間位置に設けられた調整機構と、を備え、
前記調整機構は、
前記固定体の前記フレキシブル配線基板が載置される載置面に配設された突出部と、
前記フレキシブル配線基板の延在方向の途中位置に形成されて前記突出部に係合し該突出部より大きい寸法を持つ孔部と、
前記フレキシブル配線基板から該フレキシブル配線基板の延在方向と直交する方向に延びる操作部と、
前記固定体の側面に形成された開放部であって、前記操作部の先端部が臨んで位置する開放部と、を備える、ことを特徴とする光学ユニット。 Movable bodies with optical modules and
A fixed body that houses the movable body inside,
A swing support mechanism that swingably supports the movable body with respect to the fixed body,
A drive mechanism that displaces the movable body relative to the fixed body is provided.
A flexible wiring board to which the electrical elements of the optical module are connected, which is routed from the movable body and housed inside the fixed body.
It is an adjustment mechanism capable of adjusting the position and orientation of the flexible wiring board, and includes an adjustment mechanism provided at an intermediate position in the extending direction of the flexible wiring board.
The adjustment mechanism
A protrusion arranged on a mounting surface on which the flexible wiring board of the fixed body is mounted, and
A hole formed at an intermediate position in the extending direction of the flexible wiring board, engaged with the protruding portion, and having a size larger than the protruding portion.
An operation unit extending from the flexible wiring board in a direction orthogonal to the extending direction of the flexible wiring board.
An optical unit including an open portion formed on a side surface of the fixed body, wherein the tip end portion of the operation portion faces the open portion.
前記孔部は、
前記フレキシブル配線基板の延在方向に長い長孔であって、
前記長孔の幅寸法は、前記突出部と同寸法である、ことを特徴とする光学ユニット。 In the optical unit according to claim 1,
The hole is
A long hole that is long in the extending direction of the flexible wiring board.
An optical unit characterized in that the width dimension of the elongated hole is the same dimension as the protruding portion.
前記開放部の幅寸法は、前記フレキシブル配線基板の前記操作部の先端部の幅寸法よりも大きい、ことを特徴とする光学ユニット。 In the optical unit according to claim 1 or 2.
An optical unit characterized in that the width dimension of the open portion is larger than the width dimension of the tip end portion of the operation portion of the flexible wiring board.
前記開放部は段部を有し、
前記フレキシブル配線基板の操作部の一部は前記開放部に入り込んでいる、ことを特徴とする光学ユニット。 In the optical unit according to any one of claims 1 to 3.
The open portion has a step portion and has a step portion.
An optical unit characterized in that a part of the operation portion of the flexible wiring board is inserted into the open portion.
前記調整機構は、前記フレキシブル配線基板の湾曲部の曲率半径が許容範囲内となる位置に配置されている、ことを特徴とする光学ユニット。 In the optical unit according to any one of claims 1 to 4.
The adjustment mechanism is an optical unit characterized in that the adjustment mechanism is arranged at a position where the radius of curvature of the curved portion of the flexible wiring board is within an allowable range.
前記フレキシブル配線基板は、延在方向に長いスリットによって一部が二股状に分岐している、ことを特徴とする光学ユニット。 In the optical unit according to any one of claims 1 to 5,
The flexible wiring board is an optical unit characterized in that a part thereof is bifurcated by a slit long in the extending direction.
前記フレキシブル配線基板の操作部の上下面または上下面のいずれか一方が前記開放部の内面の少なくとも一部に接触している、ことを特徴とする光学ユニット。
In the optical unit according to any one of claims 1 to 6.
An optical unit characterized in that either the upper or lower surface or the upper and lower surfaces of the operation portion of the flexible wiring board is in contact with at least a part of the inner surface of the open portion.
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