JP2022040525A - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
バーレイフィルムが配置されるコイル設置面と、前記可撓性基材の表面に前記カバーレイフィルムが配置されていない凹形状部分と、を備え、前記コイルと前記凹形状部分との隙間に、前記コイルから引き出されるコイル線が収容されることを特徴とする。
わり側コイル線を全て同じ方向から半田付けできる。従って、フレキシブルプリント基板とコイルとの接続作業が容易である。
図1は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット1の斜視図である。図2は、図1の振れ補正機能付き光学ユニット1を光軸方向の一方側(+Z方向)から見た分解斜視図である。図3は、図1の振れ補正機能付き光学ユニット1を光軸方向の他方側(-Z方向)から見た分解斜視図である。図4は、振れ補正機能付き光学ユニット1をXZ平面で切断した断面図である。図5は、振れ補正機能付き光学ユニット1をXY平面で切断した断面図である。図6は、振れ補正機能付き光学ユニット1を第1軸R1およびZ軸を含む平面で切断した断面図である。図7は、振れ補正機能付き光学ユニット1を第2軸R2およびZ軸を含む平面で切断した断面図である。図8は、ジンバルバネ70の斜視図である。図9は、振れ補正機能付き光学ユニット1の主要部を示す平面図である。
。従って、可動体5は、光軸L回りのロール方向ROLLに回転可能である。また、振れ補正機能付き光学ユニット1は、回転支持機構6を、第1軸R1回りに回転可能に支持するとともに、第2軸R2回りに回転可能に支持するジンバル機構7と、ジンバル機構7および回転支持機構6を介して可動体5を支持する固定体8を有する。
図2~図5に示すように、可動体5は、カメラモジュール4と、カメラモジュール4を囲む金属製のホルダ16を備える。カメラモジュール4は、Z軸方向から見て8角形のカメラモジュール本体4aと、カメラモジュール本体4aから+Z方向へ突出する円筒形の鏡筒部4bを備える。鏡筒部4bには、レンズ2(図4参照)が保持される。ホルダ16は、カメラモジュール4を-Z方向から支持するホルダ底部161と、ホルダ底部161の外周縁から+Z方向へ立ち上がるホルダ枠部162を備える。ホルダ枠部162は、+X方向に開口する切欠き部160を備える。フレキシブルプリント基板14は、カメラモジュール4の内部に配置される撮像素子3に接続され、切欠き部160を通って可動体5の+X方向へ引き出されている。
は、ローリング補正用マグネット131が固定される。ローリング補正用マグネット131は、周方向に分極着磁されている。
図1~図5に示すように、固定体8は、可動体5およびフレキシブルプリント基板14を-Z方向から覆うカバーボトム20と、カバーボトム20に+Z方向から固定され可動体5の対角方向を囲むフレームケース30と、フレームケース30および可動体5の外周側を囲むストッパーケース40を備える。カバーボトム20、フレームケース30、およびストッパーケース40は金属製であり、非磁性材料からなる。カバーボトム20は、例えば板厚0.15mmの板金部材であり、プレス加工により製造される。フレームケース30は、カバーボトム20よりも板厚が厚い(例えば板厚0.30mm)板金部材であり、プレス加工により製造される。ストッパーケース40は、カバーボトム20と板厚が等しく、プレス絞り加工により製造される。図1、図4に示すように、可動体5およびジンバル機構7の一部は、ストッパーケース40から+Z方向に突出する。
部40Aを備える。胴部40Aは、可動体5の-Y方向においてX軸方向に延びる第1ケース壁41と、可動体5の-X方向においてY軸方向に延びる第2ケース壁42と、可動体5の+Y方向においてX軸方向に延びる第3ケース壁43を備える。また、ストッパーケース40は、胴部40Aの光軸方向の一方側(+Z方向)の端部から内周側へ張り出す端板部44を備える。端板部44は、第1軸R1方向の対角位置から内周側へ突出する第1ケース突起45Aと、第2軸R2方向の対角位置から内周側へ突出する第2ケース突起45Bを備える。また、端板部44は、第1軸R1上の2か所、および、第2軸R2上の2か所に、それぞれ、フレームケース30との位置決め用のケース位置決め孔440が設けられている。
図4、図6、図7に示すように、回転支持機構6は、ホルダ底部161の中央から-Z方向へ突出する軸部61と、軸部61の外周側を囲むベアリング62と、ベアリング62を介して軸部61に接続されるプレートホルダ63と、プレートホルダ63に固定される環状の吸着マグネット64を備える。吸着マグネット64は、単極着磁でもよいし、周方向に交互にS極とN極を配置した多極着磁であってもよい。軸部61は、バーリング加工によりホルダ16に形成される。ベアリング62は、軸部61の外周面に設けられた段部610に固定される内輪621と、内輪621の外周側を囲む外輪622と、内輪621と外輪622の間を転動する球体623と、球体623を転動可能に保持する環状のリテーナ624を備える。
図2に示すように、カバーボトム20は、光軸Lを中心とする円形穴25を備える。円形穴25を挟んで第1軸R1方向に対向する2か所には、円筒形の弾性支持部材9が配置される。弾性支持部材9は、ゴム硬度が10以下の低硬度ゴムからなる。例えば、弾性支持部材9は、ゴム硬度が1ないし3のシリコン系のゴムからなる。本形態では、可動体5の底部に配置される回転支持機構6のプレートホルダ63を介して、可動体5および回転支持機構6の荷重を弾性支持部材9で受ける構造になっている(図6参照)。弾性支持部材9は、可動体5および回転支持機構6の荷重が加わることにより、プレートホルダ63とカバーボトム20との間で10%程度の圧縮率でZ軸方向に圧縮されている。弾性支持部材9は、カバーボトム20に固定されるが、プレートホルダ63には固定されていない。
図2~図5に示すように、ジンバル機構7は、ジンバルバネ70と、第1接続機構71と、第2接続機構72を備える。第1接続機構71は、ジンバルバネ70とプレートホルダ63とを第1軸R1回りに回転可能に接続する。第2接続機構72は、ジンバルバネ70とフレームケース30とを第2軸R2回りに回転可能に接続する。ジンバル機構7が構
成されると、可動体5は、ジンバル機構7および回転支持機構6を介して固定体8に支持される。これにより、可動体5は、光軸L、第1軸R1、および第2軸R2が交差する交点を中心に揺動可能となる。
回転可能に支持される。
ジンバル機構7によって可動体5と固定体8とが接続されると、可動体5の-Y方向の側面に固定された第1マグネット111とストッパーケース40に固定された第1コイル112とが第1振れ補正用磁気駆動機構11を構成する。従って、第1コイル112への給電により、可動体5は、X軸回りに回転する。また、可動体5の-X方向の側面に固定された第2マグネット121とストッパーケース40に固定された第2コイル122とが第2振れ補正用磁気駆動機構12を構成する。従って、第2コイル122への給電により、可動体5はY軸回りに回転する。振れ補正用磁気駆動機構10は、第1振れ補正用磁気駆動機構11による可動体5のX軸回りの回転と、第2振れ補正用磁気駆動機構12による可動体5のY軸回りの回転と、を合成して、可動体5を第1軸R1回り、および第2軸R2回りに回転させる。
図10(a)は、ストッパーケース40を光軸方向の他方側(-Z方向)から見た斜視図であり、図10(b)は、フレキシブルプリント基板15およびコイルを光軸方向の他方側(-Z方向)から見た斜視図である。図11は、ストッパーケース40にフレキシブルプリント基板15およびコイルを固定した状態を示す斜視図である。図12は、ストッパーケース40およびフレキシブルプリント基板15の断面図であり、図12(a)は、図11のA-A位置で切断した断面図であり、図12(b)は、図11のB-B位置で切断した断面図である。
り、フック46は、開口部46aの-Z方向の縁に繋がっている。
図10(b)に示すように、フレキシブルプリント基板15には、第1コイル固定部151、第2コイル固定部152、第3コイル固定部153の-Z方向の縁にそれぞれ2か
所ずつランド154が設けられている。各コイルからは、巻き始め側コイル線101と、巻き終わり側コイル線102が-Z方向に引き出されている。巻き始め側コイル線101と巻き終わり側コイル線102の先端は、それぞれ、異なるランド154に半田付けされている。
わり側コイル線102に接続されるランド154が配置される第2凹形状部分158bを備える。第1凹形状部分158aと第2凹形状部分158bは、各コイル固定部の-Z方向の縁に所定の間隔をあけて並んで配置される。第1コイル固定部151の-Z方向の縁には、第2凹形状部分158bと第1凹形状部分158aがX軸方向に離間して配置される。第2コイル固定部152の-Z方向の縁には、第2凹形状部分158bと第1凹形状部分158aがY軸方向に離間して配置される。第3コイル固定部153の-Z方向の縁には、第2凹形状部分158bと第1凹形状部分158aがX軸方向に離間して配置される。
設置面157から第1コイル112が浮き上がることはない。
振れ補正機能付き光学ユニット1の組立は、以下(1)~(9)の手順で行うことができる。
(1)カバーボトム20に弾性支持部材9を固定する
(2)カバーボトム20にフレームケース30を+Z方向から組み付ける。続いてFPCカバー50をカバーボトム20およびフレームケース30に+Z方向から組み付ける。
(3)ホルダ16の外周面にマグネット(第1マグネット111、第2マグネット121、ローリング補正用マグネット131)を位置決めして固定し、ホルダ16の底部に回転支持機構6を組み付ける。
(4)前工程(3)で組み立てたホルダ16、回転支持機構6、およびマグネットを+Z方向から弾性支持部材9に載せる。
(5)ジンバルバネ70を回転支持機構6およびフレームケース30に接続する
(6)フレキシブルプリント基板15にコイル(第1コイル112、第2コイル122、ローリング補正用コイル132)を固定し、各コイルから引き出したコイル線をフレキシブルプリント基板15のランド154に電気的に接続する。
(7)ストッパーケース40の内面にフレキシブルプリント基板15を位置決めして固定する
(8)コイルおよびフレキシブルプリント基板15が固定されたストッパーケース40を+Z方向からジンバルバネ70およびフレームケース30に被せて、カバーボトム20およびFPCカバー50に係止する。
(9)フレキシブルプリント基板14が接続されたカメラモジュール4を+Z方向からホルダ16に組み付け、フレキシブルプリント基板14をFPCカバー50に収容する。
以上のように、本形態の振れ補正機能付き光学ユニット1は、カメラモジュール4を備える可動体5と、可動体5をカメラモジュール4の光軸Lと交差する第1軸R1回りに回転可能に支持するとともに光軸Lと交差し且つ第1軸R1と交差する第2軸R2回りに回転可能に支持するジンバル機構7と、ジンバル機構7を介して可動体5を支持する固定体8と、固定体8に配置されるコイル(第1コイル112、第2コイル122)、および、可動体5に配置される磁石(第1マグネット111、第2マグネット112)を備えた振れ補正用磁気駆動機構10と、コイル固定部(第1コイル固定部151、第2コイル固定部152)を備えたフレキシブルプリント基板15と、を有する。
されていない凹形状部分158を備える。凹形状部分158は、コイル設置面157よりもカバーレイフィルム15bの厚みの分凹んでいるので、各コイルから引き出される巻き始め側コイル線101を各コイルと凹形状部分158との隙間S1に収容することにより、コイル設置面157からの各コイルの浮きを少なくすることができる。従って、各コイルの位置精度を高めることができ、各コイルと磁石とのギャップのばらつきを少なくすることができる。よって、振れ補正用磁気駆動機構10の磁気回路特性を安定させることができる。
Claims (8)
- カメラモジュールを備える可動体と、
前記可動体を前記カメラモジュールの光軸と交差する第1軸回りに回転可能に支持するとともに前記光軸と交差し且つ前記第1軸と交差する第2軸回りに回転可能に支持する揺動支持機構と、
前記揺動支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、
前記固定体と前記可動体の一方に配置されるコイル、および、前記固定体と前記可動体の他方に配置される磁石を備えた振れ補正用磁気駆動機構と、
コイル固定部を備えたフレキシブルプリント基板と、を有し、
前記コイル固定部は、可撓性基材の表面にカバーレイフィルムが配置されるコイル設置面と、前記可撓性基材の表面に前記カバーレイフィルムが配置されていない凹形状部分と、を備え、
前記コイルと前記凹形状部分との隙間に、前記コイルから引き出されるコイル線が収容されることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記コイル線は、前記コイルの表面に沿って前記コイルの内周側から外周側へ延びる巻き始め側コイル線であることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記コイルから引き出される巻き終わり側コイル線を備え、
前記凹形状部分は、
前記巻き始め側コイル線に接続されるランドが配置される第1凹形状部分と、
前記巻き終わり側コイル線に接続されるランドが配置される第2凹形状部分と、を備えることを特徴とする請求項2に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記第1凹形状部分は、前記コイル固定部の縁から前記コイルと重なる位置まで連続して拡がることを特徴とする請求項3に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記第2凹形状部分は、前記コイル固定部の縁に前記第1凹形状部分と並んで配置されることを特徴とする請求項4に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
- 前記コイルは、第1コイルおよび第2コイルを備え、
前記磁石は、前記第1コイルと対向する第1磁石、および、前記第2コイルと対向する第2磁石を備え、
前記コイル固定部は、前記第1コイルが固定される第1コイル固定部、および、前記第2コイルが固定される第2コイル固定部を備え、
前記第1コイル固定部および前記第2コイル固定部は、それぞれ、前記第1凹形状部分および前記第2凹形状部分を備えることを特徴とする請求項3から5の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記固定体は、前記可動体の外周側を囲むケースを備え、
前記第1コイル固定部および前記第2コイル固定部は、前記ケースに沿って周方向に延びており、
前記第1コイル固定部および前記第2コイル固定部における前記光軸方向の縁には、それぞれ、前記第1凹形状部分および前記第2凹形状部分が周方向に並んで配置されることを特徴とする請求項6に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 - 前記可動体を前記光軸回りに回転可能に支持する回転支持機構と、前記可動体を前記光軸回りに回転させるローリング補正用磁気駆動機構を有し、
前記ローリング補正用磁気駆動機構は、第3コイルおよび前記第3コイルと対向する第3磁石を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第3コイルが固定される第3コイル固定部を備え、前記第1コイル固定部、前記第2コイル固定部、および前記第3コイル固定部は、前記ケースに沿って周方向に延びており、
前記第1コイル固定部、前記第2コイル固定部、および前記第3コイル固定部における前記光軸方向の縁には、それぞれ、前記第1凹形状部分および前記第2凹形状部分が周方向に並んで配置されることを特徴とする請求項7に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
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