JP2023021801A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】光学モジュールを有する可動体と、可動体を回動可能に保持する固定体と、光学モジュールの光軸に直交する方向を回動の軸方向として固定体に対して可動体を回動させる駆動機構とを備える光学ユニットにおいて、駆動機構を構成する駆動用コイルと駆動用磁石とが固定体に対する可動体の回動の軸方向で対向配置されていても、固定体に対する可動体の回動の軸方向において小型化することが可能な光学ユニットを提供する。【解決手段】この光学ユニットでは、可動体３の回動中心を中心とする径方向において光学モジュール２の外側に配置される駆動用磁石２４の厚さは、光学モジュール２の厚さよりも薄くなっている。駆動用磁石２４は、固定体に対する可動体３の回動の軸方向であるＺ方向において、光学モジュール２のＺ方向の一端と光学モジュール２のＺ方向の他端との間に配置されている。【選択図】図４

Description

本発明は、カメラモジュール等の光学モジュールを有する可動体と、可動体を回動可能に保持する固定体とを備える光学ユニットに関する。

従来、光学像の振れを補正するための振れ補正機能を有する振れ補正機能付き光学ユニットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の振れ補正機能付き光学ユニットは、光学モジュールを保持する可動体と、可動体を保持する固定体と、固定体に対して可動体を回動させる磁気駆動機構とを備えている。磁気駆動機構は、板状の磁石と、光学モジュールの光軸方向で磁石に対向するコイルとを備えている。固定体は、ジンバル機構を介して可動体を保持しており、可動体は、固定体に対して、光軸方向に直交するＸ軸方向を回動の軸方向とする回動と、光軸方向とＸ軸方向とに直交するＹ軸方向を回動の軸方向とする回動とが可能になっている。

特許文献１に記載の振れ補正機能付き光学ユニットでは、たとえば、コイルに対向する磁石の対向面は、凸曲面となっており、磁石に対向するコイルの対向面は、凹曲面となっている。そのため、この振れ補正機能付き光学ユニットでは、固定体に対する可動体の回動角度が大きくなっても、磁石とコイルとの距離を一定に保つことが可能になっており、その結果、固定体に対する可動体の回動角度が大きくなっても、磁気駆動機構の駆動力の低下を抑制することが可能になっている。

特開２０１６－９９５０３号公報

本願発明者は、カメラモジュール等の光学モジュールを有する可動体と、可動体を回動可能に保持する固定体と、光学モジュールの光軸に直交する方向を回動の軸方向として固定体に対して可動体を回動させる駆動機構とを備える光学ユニットを開発している。本願発明者は、このような光学ユニットにおいて、固定体に対する可動体の回動角度が大きくなっても、駆動機構を構成する駆動用コイルと駆動用磁石との距離を一定に保って駆動機構の駆動力の低下を抑制することが可能になるように、固定体に対する可動体の回動の軸方向において駆動用コイルと駆動用磁石とを対向配置させることを検討している。

一方で、この光学ユニットは、たとえば、スマートフォン等の携帯機器に搭載されて使用されるため、固定体に対する可動体の回動の軸方向において駆動用コイルと駆動用磁石とが対向配置されていても、固定体に対する可動体の回動の軸方向において小型であることが好ましい。

そこで、本発明の課題は、光学モジュールを有する可動体と、可動体を回動可能に保持する固定体と、光学モジュールの光軸に直交する方向を回動の軸方向として固定体に対して可動体を回動させる駆動機構とを備える光学ユニットにおいて、駆動機構を構成する駆動用コイルと駆動用磁石とが固定体に対する可動体の回動の軸方向で対向配置されていても、固定体に対する可動体の回動の軸方向において小型化することが可能な光学ユニットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の光学ユニットは、光学モジュールを有する可動体と、可動体を回動可能に保持する固定体と、光学モジュールの光軸に直交する第１方向を回動の軸方向として固定体に対して可動体を回動させる駆動機構とを備え、駆動機構は、空芯状に巻回された駆動用コイルと、第１方向で駆動用コイルに対向配置される駆動用磁石とを備え、駆動用コイルおよび駆動用磁石は、可動体の回動中心を中心とする径方向において光学モジュールの外側に配置され、第１方向における駆動用磁石の厚さは、第１方向における光学モジュールの厚さよりも薄くなっており、駆動用磁石は、第１方向において、光学モジュールの第１方向の一端と光学モジュールの第１方向の他端との間に配置されていることを特徴とする。

本発明の光学ユニットでは、可動体の回動中心を中心とする径方向において光学モジュールの外側に配置される駆動用磁石の第１方向の厚さは、光学モジュールの第１方向の厚さよりも薄くなっており、駆動用磁石は、第１方向において、光学モジュールの第１方向の一端と光学モジュールの第１方向の他端との間に配置されている。そのため、本発明では、固定体に対する可動体の回動の軸方向である第１方向で駆動用コイルと駆動用磁石とが対向配置されていても、駆動用磁石が、光学モジュールの第１方向端から第１方向の外側に飛び出している場合と比較して、第１方向において光学ユニットを小型化することが可能になる。

また、本発明では、第１方向において駆動用コイルと駆動用磁石とが対向配置されているため、固定体に対する可動体の回動中心を中心とする径方向において駆動用コイルと駆動用磁石とが対向配置されている場合と比較して、固定体に対する可動体の回動中心を中心とする径方向で光学ユニットを小型化することが可能になる。

本発明において、たとえば、駆動用コイルおよび駆動用磁石は、可動体の回動中心を中心とする径方向において光学モジュールの両側に配置され、駆動用磁石は、可動体に固定され、駆動用コイルは、固定体に固定され、可動体と駆動用磁石とからなる可動側部分の中で、可動体の回動中心を中心とする径方向において最も大きくなる部分の外周面を最外周面とすると、可動体の回動中心を中心とする径方向における駆動用磁石の外側面は、第１方向から見たときの形状が可動体の回動中心を曲率中心とする円弧状となる凸曲面状に形成され、最外周面の少なくとも一部を構成している。この場合には、可動体の回動中心を中心とする径方向における駆動用磁石の外側面が最外周面の少なくとも一部を構成しており、可動体の回動中心を中心とする径方向で駆動用磁石が大きくなるため、駆動機構の駆動力を高めることが可能になる。

本発明において、たとえば、駆動用コイルは、第１方向を巻回の軸方向として巻回され、駆動用コイルに対向する駆動用磁石の対向面は、可動体の回動中心を中心とする周方向で２極に分極している。

本発明において、駆動用コイルは、可動体の回動中心を中心とする周方向において間隔をあけた状態で配置される一対の有効辺部と、一対の有効辺部の、可動体の回動中心を中心とする径方向における外側端部同士を繋ぐ第１接続辺部と、一対の有効辺部の、可動体の回動中心を中心とする径方向における内側端部同士を繋ぐ第２接続辺部とから構成され、一対の有効辺部は、可動体の回動中心を中心とする径方向の内側に向かうにしたがって互いに近づくように、第１接続辺部から可動体の回動中心側に向かって伸びていることが好ましい。このように構成すると、駆動用コイルに電流が供給されたときに、駆動機構の駆動力が作用する方向が可動体の回動中心を中心とする周方向に向きやすくなる。したがって、駆動機構による可動体の駆動力を高めることが可能になる。

本発明において、たとえば、駆動用コイルは、第１方向に直交する方向を巻回の軸方向として巻回され、駆動用コイルに対向する駆動用磁石の対向面は、単極に着磁されていても良い。

本発明において、たとえば、駆動用磁石は、第１方向における駆動用コイルの片側のみに配置されている。この場合には、光学ユニットの構成を簡素化することが可能になる。また、本発明において、たとえば、駆動用磁石は、第１方向における駆動用コイルの両側に配置されていても良い。この場合には、駆動機構の駆動力を高めることが可能になる。

以上のように、本発明では、光学モジュールを有する可動体と、可動体を回動可能に保持する固定体と、光学モジュールの光軸に直交する方向を回動の軸方向として固定体に対して可動体を回動させる駆動機構とを備える光学ユニットにおいて、駆動機構を構成する駆動用コイルと駆動用磁石とが固定体に対する可動体の回動の軸方向で対向配置されていても、固定体に対する可動体の回動の軸方向において光学ユニットを小型化することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる光学ユニットの斜視図である。 図１に示す光学ユニットの分解斜視図である。 （Ａ）は、図１に示す可動体および駆動用磁石を抜き出して示す平面図であり、（Ｂ）は、図２に示すカメラモジュール、第１フレームおよび駆動用コイルを抜き出して示す平面図である。 図１に示す可動体および駆動機構を抜き出して示す背面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる駆動機構の構成を説明するための図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は背面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる駆動機構の構成を説明するための図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は背面図である。 本発明の他の実施の形態にかかる駆動機構の構成を説明するための図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は背面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（光学ユニットの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる光学ユニット１の斜視図である。図２は、図１に示す光学ユニット１の分解斜視図である。図３（Ａ）は、図１に示す可動体３および駆動用磁石２４を抜き出して示す平面図であり、図３（Ｂ）は、図２に示すカメラモジュール２、第１フレーム１０および駆動用コイル２３を抜き出して示す平面図である。

以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向とする。また、左右方向の一方側である図１等のＸ１方向側を「左」側、その反対側である図１等のＸ２方向側を「右」側、前後方向の一方側である図１等のＹ１方向側を「前」側、その反対側である図１等のＹ２方向側を「後ろ」側、上下方向の一方側である図１等のＺ１方向側を「上」側、その反対側である図１等のＺ２方向側を「下」側とする。

本形態の光学ユニット１は、たとえば、スマートフォン等の携帯機器に搭載される小型かつ薄型のユニットであり、撮影用のレンズおよび撮像素子を有するカメラモジュール２を備えている。光学ユニット１は、全体として厚さの薄い扁平な略直方体状に形成されている。光学ユニット１は、カメラモジュール２を有する可動体３と、可動体３を回動可能に保持する固定体４（図１参照）と、固定体４に対して可動体３を回動させる駆動機構５と、固定体４に対する可動体３の回動の支点を構成する球状の２個のボール６、７とを備えている。本形態のカメラモジュール２は、光学モジュールである。

カメラモジュール２の光軸Ｌ（図３（Ｂ）等参照）は、上下方向に直交している。可動体３は、カメラモジュール２の光軸Ｌに直交する上下方向を回動の軸方向として固定体４に対して回動可能となっている。すなわち、可動体３は、上下方向を軸線方向とする軸線Ｌ１（図３（Ｂ）等参照）を回動中心にして固定体４に対して回動可能となっている。駆動機構５は、上下方向を回動の軸方向として固定体４に対して可動体３を回動させる。たとえば、駆動機構５は、撮影時の光学ユニット１の振れを補正するために、固定体４に対して可動体３を回動させる。あるいは、駆動機構５は、たとえば、パノラマ撮影を行うために、固定体４に対して可動体３を回動させる。本形態の上下方向（Ｚ方向）は、カメラモジュール２の光軸Ｌに直交する第１方向となっている。また、上下方向は、光学ユニット１の厚さ方向となっている。

本形態では、駆動機構５の一部を構成する後述の駆動用コイル２３が非通電状態になっていて固定体４に対して可動体３が回動しておらず、固定体４に対して可動体３が所定の原点位置（基準位置）に配置されているときには、カメラモジュール２の光軸Ｌの方向（光軸方向）は、前後方向と一致している。可動体３は、たとえば、原点位置を基準して、図３の時計回りの方向（以下、この方向を「時計方向」とする。）および図３の反時計回りの方向（以下、この方向を「反時計方向」とする。）のそれぞれに１０°程度回動可能となっている。以下の説明では、固定体４に対する可動体３の回動中心を中心とする径方向を「径方向」とし、固定体４に対する可動体３の回動中心を中心とする周方向（円周方向）を「周方向」とする。

可動体３は、全体として上下方向の厚さが薄い扁平な直方体状に形成されている。可動体３は、カメラモジュール２に加えて、カメラモジュール２が固定されるフレーム８（図１参照）と、フレーム８に固定される磁性板９とを備えている。カメラモジュール２は、上下方向の厚さが薄い扁平な直方体状に形成されている。カメラモジュール２の上面、下面、後面および左右方向の側面は、平面となっている。カメラモジュール２の上面および下面は、上下方向に直交している。可動体３が原点位置に配置されているときに、カメラモジュール２の左右方向の側面は左右方向に直交し、カメラモジュール２の後面は前後方向に直交している。

フレーム８は、カメラモジュール２の左右方向の側面および下面を覆う第１フレーム１０と、カメラモジュール２の上面を覆う第２フレーム１１とによって構成されている。第１フレーム１０は、薄い金属板を所定形状に折り曲げることで形成されている。第１フレーム１０は、第１フレーム１０の左右方向の側面を構成する２枚の側面部１０ａと、第１フレーム１０の底面を構成する底面部１０ｂを備えている。側面部１０ａは、長方形の平板状に形成されている。側面部１０ａの厚さ方向は、可動体３が原点位置に配置されているときに、左右方向と一致している。

底面部１０ｂは、長方形の平板状に形成されている。底面部１０ｂの厚さ方向は、上下方向と一致している。底面部１０ｂの中心部には、上下方向で底面部１０ｂを貫通する貫通穴１０ｃが形成されている。貫通穴１０ｃは、丸穴状に形成されている。底面部１０ｂの下側には、ボール６が配置されている。貫通穴１０ｃの内径は、ボール６の外径よりも小さくなっている。貫通穴１０ｃの中には、ボール６の上端部が配置されている。

第２フレーム１１は、薄い金属製の平板である。また、第２フレーム１１は、磁性を有する磁性材料で形成された磁性板である。第２フレーム１１の厚さ方向は、上下方向と一致している。第２フレーム１１は、第１フレーム１０の上端に固定されている。第２フレーム１１の左右方向の幅は、第２フレーム１１の前後方向の幅よりも広くなっている。第２フレーム１１の左右方向の端面１１ａは、凸曲面状に形成されている。上下方向から見たときの端面１１ａの形状は、可動体３の回動中心を曲率中心とする円弧状となっている。可動体３が原点位置に配置されているときに、第２フレーム１１の前後方向の端面１１ｂは、前後方向に直交している。

第２フレーム１１の中心部には、上下方向で第２フレーム１１を貫通する貫通穴１１ｃが形成されている。貫通穴１１ｃは、丸穴状に形成されている。第２フレーム１１の上側には、ボール７が配置されている。貫通穴１１ｃの内径は、ボール７の外径よりも小さくなっている。貫通穴１１ｃの中には、ボール７の下端部が配置されている。貫通穴１１ｃは、水平方向において貫通穴１０ｃと同じ位置に配置されており、上下方向から見たときに、貫通穴１１ｃと貫通穴１０ｃとが重なっている。すなわち、ボール６とボール７とは、水平方向において同じ位置に配置されており、上下方向から見たときに、ボール６とボール７とが重なっている。ボール６の中心およびボール７の中心は、軸線Ｌ１上に配置されている。なお、図３（Ａ）では、第２フレーム１１の貫通穴１１ｃの図示を省略している。

磁性板９は、磁性を有する磁性材料によって構成されている。磁性板９は、第１フレーム１０の側面部１０ａ等よりも厚い長方形の平板状に形成されている。磁性板９は、側面部１０ａの左右方向の外側面に固定されている。磁性板９の厚さ方向は、可動体３が原点位置に配置されているときに、左右方向と一致している。

上述のように、カメラモジュール２は、レンズおよび撮像素子を備えている。撮像素子は、カメラモジュール２の後端側に配置されており、カメラモジュール２の前側に配置される被写体がカメラモジュール２によって撮影される。カメラモジュール２は、撮像素子が実装される回路基板１５を備えている。回路基板１５は、カメラモジュール２の後面を構成している。また、本形態のカメラモジュール２は、オートフォーカス用の磁気駆動機構を備えている。

カメラモジュール２の後面を構成する回路基板１５からは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１６が引き出されている。ＦＰＣ１６は、左右方向における回路基板１５の中心部から後ろ側に向かって引き出されている。また、ＦＰＣ１６は、左右方向におけるカメラモジュール２の中心部から後ろ側に向かって引き出されるとともに、左右方向における可動体３の中心部から後ろ側に向かって引き出されている。回路基板１５から後ろ側に向かって引き出されたＦＰＣ１６は、その後、左側に向かって引き回された後、前側に向かって引き回されている。ＦＰＣ１６の前端部は、固定体４を構成する後述のケース体１８に固定されている。ＦＰＣ１６は、略角溝状（略コの字状）に折り曲げられている。

固定体４は、固定体４の左右方向の側面および下面を構成するケース体１８と、固定体４の上面を構成するカバー１９と、ケース体１８に固定される固定板２０および磁性板２１とを備えている。ケース体１８は、樹脂材料で形成されている。ケース体１８は、ケース体１８の左右方向の側面を構成する２個の側面部１８ａと、ケース体１８の下面を構成する底面部１８ｂとから構成されている。可動体３は、左右方向において２個の側面部１８ａの間に配置されている。また、可動体３は、底面部１８ｂの上側に配置されている。

径方向における側面部１８ａの内側面は、凹曲面状に形成されている。上下方向から見たときのこの内側面の形状は、可動体３の回動中心を曲率中心とする円弧状となっている。底面部１８ｂの左右方向の両端部には、駆動機構５の一部を構成する後述の駆動用コイル２３を配置するための貫通穴１８ｃが形成されている。貫通穴１８ｃは、上下方向で底面部１８ｂを貫通している。左側に配置される側面部１８ａの前端部には、左側に向かって突出するＦＰＣ固定部１８ｆが形成されている。ＦＰＣ固定部１８ｆには、ＦＰＣ１６の前端部が両面テープ等によって固定されている。

固定板２０は、薄い金属板によって形成されている。また、固定板２０は、略円板状に形成されている。固定板２０は、底面部１８ｂの上面の中心部に固定されている。固定板２０の中心には、ボール６の下端部が配置されるボール配置部２０ａが形成されている。ボール配置部２０ａは、下側に膨らむ略半球状に形成されており、ボール配置部２０ａの上面は、下側に向かって窪む半球状の凹曲面になっている。ボール６は、ボール配置部２０ａの上側に配置されている。

カバー１９は、薄い金属製の平板である。カバー１９は、ケース体１８の上端部に固定されている。可動体３は、カバー１９の下側に配置されている。カバー１９の中心部には、ボール７を付勢するバネ部１９ａが形成されている。すなわち、カバー１９は、板バネである。バネ部１９ａは、下側に向かってわずかに切り起されている。バネ部１９ａの先端部には、ボール７の上端部が配置されるボール配置部１９ｂが形成されている。ボール配置部１９ｂは、上側に膨らむ略半球状に形成されており、ボール配置部１９ｂの下面は、上側に向かって窪む半球状の凹曲面になっている。ボール７は、ボール配置部１９ｂの下側に配置されている。

バネ部１９ａは、ボール７を下側に向かって付勢している。ボール７は、バネ部１９ａの付勢力によって、ボール配置部１９ｂの下面および第２フレーム１１の貫通穴１１ｃの上端の縁に所定の接触圧で接触している。また、上述のように、ボール６は、ボール７と水平方向において同じ位置に配置されており、バネ部１９ａの付勢力によって、第１フレーム１０の貫通穴１０ｃの下端の縁およびボール配置部２０ａの上面に所定の接触圧で接触している。上述のように、可動体３は、ボール６、７の中心を通過する軸線Ｌ１を回動中心にして固定体４に対して回動可能となっている。

磁性板２１は、薄い金属製の平板である。また、磁性板２１は、磁性を有する磁性材料で形成されている。磁性板２１の厚さ方向は、上下方向と一致している。磁性板２１は、底面部１８ｂの下面に固定されている。磁性板２１は、第２フレーム１１と同形状に形成されている。可動体３が原点位置に配置されているときには、第２フレーム１１と磁性板２１とは水平方向において同じ位置に配置されており、上下方向から見ると、第２フレーム１１と磁性板２１とが完全に重なっている。

（駆動機構の構成）
図４は、図１に示す可動体３および駆動機構５を抜き出して示す背面図である。

駆動機構５は、空芯状に巻回された駆動用コイル２３と、上下方向で駆動用コイル２３に対向配置される駆動用磁石２４とを備えている。駆動用コイル２３および駆動用磁石２４は、径方向においてカメラモジュール２の外側に配置されている。本形態では、駆動用コイル２３および駆動用磁石２４は、径方向においてカメラモジュール２の両側に配置されている。具体的には、駆動用コイル２３および駆動用磁石２４は、カメラモジュール２の左右方向の両側のそれぞれに配置されており、左右方向でカメラモジュール２を挟んでいる。すなわち、駆動機構５は、２個の駆動用コイル２３と２個の駆動用磁石２４とを備えている。駆動用コイル２３および駆動用磁石２４は、固定体４に対する可動体３の回動中心に対して１８０°ピッチで配置されている。

駆動用磁石２４は、ブロック状に形成されている。駆動用磁石２４の上面および下面は、上下方向に直交する平面となっている。駆動用磁石２４の左右方向の内側面は、平面となっている。可動体３が原点位置に配置されているときに、駆動用磁石２４の左右方向の内側面は、左右方向に直交している。駆動用磁石２４の前後方向の端面２４ｂは、平面となっている。可動体３が原点位置に配置されているときに、駆動用磁石２４の端面２４ｂは、前後方向に直交している。

駆動用磁石２４の左右方向の外側面（すなわち、径方向における駆動用磁石２４の外側面）２４ａは、凸曲面状に形成されている。すなわち、駆動用磁石２４の外側面２４ａは、左右方向の外側に向かって膨らむ凸曲面となっている。上下方向から見たときの外側面２４ａの形状は、可動体３の回動中心を曲率中心とする円弧状となっている。上下方向から見たときの外側面２４ａの中心角は、たとえば、９０°程度となっている。可動体３が原点位置に配置されているときには、２個の駆動用磁石２４は左右対称に配置されている。

駆動用磁石２４は、第２フレーム１１の下面に固定されている。すなわち、駆動用磁石２４は、可動体３に固定されている。駆動用磁石２４の前後方向の幅は、第２フレーム１１の前後方向の幅と等しくなっている。円弧状の凸曲面である駆動用磁石２４の外側面２４ａの曲率半径は、円弧状の凸曲面である第２フレーム１１の端面１１ａの曲率半径と等しくなっている。駆動用磁石２４は、駆動用磁石２４の前後方向の端面２４ｂと第２フレーム１１の前後方向の端面１１ｂとが前後方向で一致し、かつ、駆動用磁石２４の外側面２４ａと第２フレーム１１の端面１１ａとが径方向で一致するように第２フレーム１１の下面に固定されている（図３（Ａ）参照）。

可動体３と可動体３に固定される駆動用磁石２４とからなる可動側部分２５の中で、径方向において最も大きくなる部分の外周面を最外周面２５ａとすると、本形態では、駆動用磁石２４の外側面２４ａと第２フレーム１１の端面１１ａとが最外周面２５ａとなっている。すなわち、駆動用磁石２４の外側面２４ａは、最外周面２５ａの一部を構成している。カメラモジュール２の左右方向の側面と駆動用磁石２４との間には、磁性板９が配置されている。磁性板９は、カメラモジュール２が有するオートフォーカス用の磁気駆動機構と、駆動機構５との磁気干渉を防止する磁気シールドとしての機能を果たしている。

駆動用磁石２４の厚さ（上下方向の厚さ）は、カメラモジュール２の厚さ（上下方向の厚さ）よりも薄くなっている。図４に示すように、駆動用磁石２４の上面は、カメラモジュール２の上面よりも下側に配置され、駆動用磁石２４の下面は、カメラモジュール２の下面よりも上側に配置されている。すなわち、駆動用磁石２４は、上下方向において、カメラモジュール２の上面とカメラモジュール２の下面との間に配置されている。すなわち、駆動用磁石２４は、上下方向において、カメラモジュール２の上下方向の一端であるカメラモジュール２の上端と、カメラモジュール２の上下方向の他端であるカメラモジュール２の下端との間に配置されており、カメラモジュール２の高さの中に収まっている。

駆動用磁石２４の下面は、駆動用コイル２３に対向する対向面２４ｃとなっている。すなわち、本形態では、駆動用磁石２４が駆動用コイル２３の上側に配置されており、駆動用磁石２４は、上下方向における駆動用コイル２３の片側のみに配置されている。対向面２４ｃは、周方向において２極に着磁されている。すなわち、対向面２４ｃは、周方向における対向面２４ｃの一方側部分の磁極と周方向における対向面２４ｃの他方側部分の磁極とが異なる磁極となるように着磁されており、周方向で２極に分極している。具体的には、可動体３が原点位置に配置されているときの、駆動用磁石２４の前後方向の中心が分極位置（着磁分極線）２４ｅとなっており、対向面２４ｃは、分極位置２４ｅを境にして２極に分極している。

駆動用コイル２３は、導線が空芯状に巻回されることで形成された空芯コイルである。駆動用コイル２３は、上下方向を巻回の軸方向として巻回されている。図３（Ｂ）に示すように、駆動用コイル２３は、周方向において間隔をあけた状態で配置される一対（２個）の有効辺部２３ａと、一対の有効辺部２３ａの径方向における外側端部同士を繋ぐ第１接続辺部２３ｂと、一対の有効辺部２３ａの、径方向における内側端部同士を繋ぐ第２接続辺部２３ｃとから構成されている。有効辺部２３ａは、駆動機構５の駆動力に寄与する部分である。

第１接続辺部２３ｂは、一対の有効辺部２３ａの左右方向の外側端部同士を繋いでいる。第２接続辺部２３ｃは、一対の有効辺部２３ａの左右方向の内側端部同士を繋いでいる。第１接続辺部２３ｂおよび第２接続辺部２３ｃは、前後方向と平行に配置されている。図３（Ｂ）に示すように、一対の有効辺部２３ａは、径方向の内側に向かうにしたがって互いに近づくように、第１接続辺部２３ｂから可動体３の回動中心側に向かって伸びている。第２接続辺部２３ｃの長さ（前後方向の長さ）は、第１接続辺部２３ｂの長さ（前後方向の長さ）よりも短くなっている。

駆動用コイル２３は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２６に取り付けられている。具体的には、駆動用コイル２３の下端面がＦＰＣ２６の上面に取り付けられている。また、２個の駆動用コイル２３が共通のＦＰＣ２６に取り付けられている。ＦＰＣ２６は、ケース体１８の下面に固定されている。すなわち、駆動用コイル２３は、ＦＰＣ２６を介して固定体４に固定されている。駆動用コイル２３の下端部は、貫通穴１８ｃの中に配置されている。駆動用コイル２３およびＦＰＣ２６は、磁性板２１の上側に配置されている。駆動用コイル２３に電流が供給されると、軸線Ｌ１を回動中心にして固定体４に対して可動体３が回動する。

本形態では、可動体３が時計方向における回動端まで固定体４に対して回動しても、駆動用磁石２４の分極位置２４ｅは、周方向において、時計方向側に配置される有効辺部２３ａに到達しない。また、可動体３が反時計方向における回動端まで固定体４に対して回動しても、分極位置２４ｅは、周方向において、反時計方向側に配置される有効辺部２３ａに到達しない。すなわち、周方向における一対の有効辺部２３ａの間隔は、可動体３の回動範囲の全域で、分極位置２４ｅが有効辺部２３ａに到達しないように設定されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、駆動用磁石２４の上下方向の厚さは、カメラモジュール２の上下方向の厚さよりも薄くなっており、駆動用磁石２４は、上下方向において、カメラモジュール２の上面とカメラモジュール２の下面との間に配置されている。そのため、本形態では、駆動用コイル２３と駆動用磁石２４とが上下方向で対向配置されていても、駆動用磁石２４がカメラモジュール２の上端または下端から上下方向の外側に飛び出している場合と比較して、上下方向において光学ユニット１を小型化することが可能になる。また、本形態では、上下方向において駆動用コイル２３と駆動用磁石２４とが対向配置されているため、径方向において駆動用コイル２３と駆動用磁石２４とが対向配置されている場合と比較して、径方向で光学ユニット１を小型化することが可能になる。

本形態では、径方向における駆動用磁石２４の外側面２４ａが可動体３の最外周面２５ａの一部を構成しており、径方向で駆動用磁石２４が大きくなっている。そのため、本形態では、駆動機構５の駆動力を高めることが可能になる。また、本形態では、駆動用コイル２３の一対の有効辺部２３ａが、径方向の内側に向かうにしたがって互いに近づくように、第１接続辺部２３ｂから可動体３の回動中心側に向かって伸びているため、駆動用コイル２３に電流が供給されたときに、駆動機構５の駆動力が作用する方向が周方向に向きやすくなる。したがって、本形態では、駆動機構５による可動体３の駆動力を高めることが可能になる。

（駆動機構の変更例１）
図５は、本発明の他の実施の形態にかかる駆動機構５の構成を説明するための図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は背面図である。なお、図５では、上述した形態と同様の構成には同一の符号を付している。

上述した形態において、図５に示すように、駆動用コイル２３の上下方向の両側に駆動用磁石２４が配置されていても良い。この場合には、第１フレーム１０の底面部１０ｂの下面に磁性板２１が固定されており、磁性板２１は、固定体４の一部ではなく、可動体３の一部を構成している。駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４は、磁性板２１の上面に固定されている。駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４と駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４とは水平方向において同じ位置に配置されている。この変更例では、駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４の下面と、駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４の上面とが駆動用コイル２３に対向する対向面２４ｃとなっている。

対向面２４ｃは、周方向において２極に着磁されている。駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４の対向面２４ｃの前側部分の磁極（周方向における対向面２４ｃの一方側部分の磁極）と、駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４の対向面２４ｃの前側部分の磁極（周方向における対向面２４ｃの一方側部分の磁極）とは異なる磁極となっており、駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４の対向面２４ｃの後ろ側部分の磁極（周方向における対向面２４ｃの他方側部分の磁極）と、駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４の対向面２４ｃの後ろ側部分の磁極（周方向における対向面２４ｃの他方側部分の磁極）とは異なる磁極となっている。

駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４の上面は、カメラモジュール２の上面よりも下側に配置されている。駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４の下面は、カメラモジュール２の下面と上下方向において同じ位置に配置されている。すなわち、２個の駆動用磁石２４は、上下方向において、カメラモジュール２の上面とカメラモジュール２の下面との間に配置されている。

また、この変更例では、ＦＰＣ２６の、駆動用コイル２３が取り付けられた部分の下側に、平板状の保護板２８が固定されている。保護板２８は、非磁性材料で形成されている。保護板２８は、駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４とＦＰＣ２６との接触に起因するＦＰＣ２６の損傷を防止する機能を果たしている。ケース体１８の底面部１８ｂには貫通穴１８ｃは形成されておらず、側面部１８ａに、駆動用コイル２３を配置するための貫通穴が形成されている。

この変更例では、駆動用コイル２３の上下方向の両側に駆動用磁石２４が配置されているため、駆動機構５の駆動力を高めることが可能になる。なお、上述した形態のように、駆動用磁石２４が、上下方向における駆動用コイル２３の片側のみに配置されている場合には、光学ユニット１の構成を簡素化することが可能になる。

（駆動機構の変更例２）
図６は、本発明の他の実施の形態にかかる駆動機構５の構成を説明するための図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は背面図である。なお、図６では、上述した形態と同様の構成には同一の符号を付している。

上述した形態では、駆動用コイル２３は、上下方向を巻回の軸方向として巻回されているが、駆動用コイル２３は、上下方向に直交する方向（すなわち、水平方向）を巻回の軸方向として巻回されていても良い。たとえば、図６に示すように、駆動用コイル２３は、前後方向を巻回の軸方向として巻回されていても良い。図６に示す変更例では、駆動用磁石２４は、駆動用コイル２３の上側のみに配置されている。

この変更例では、駆動用コイル２３に対向する駆動用磁石２４の対向面２４ｃは、単極に着磁されている。また、この変更例では、駆動用コイル２３の内周側に、磁性材料で形成される磁性部材３０が配置されており、固定体４は、磁性板２１を備えていない。また、この変更例では、ケース体１８の側面部１８ａおよび底面部１８ｂに駆動用コイル２３を配置するための貫通穴が形成されている。

（駆動機構の変更例３）
図７は、本発明の他の実施の形態にかかる駆動機構５の構成を説明するための図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は背面図である。なお、図７では、上述した形態と同様の構成には同一の符号を付している。

図６に示す変更例において、図７に示すように、駆動用コイル２３の上下方向の両側に駆動用磁石２４が配置されていても良い。この場合には、図５に示す変更例と同様に、第１フレーム１０の底面部１０ｂの下面に磁性板２１が固定されており、磁性板２１は、可動体３の一部を構成している。駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４は、磁性板２１の上面に固定されている。駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４と駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４とは水平方向において同じ位置に配置されている。

この変更例では、駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４の下面と、駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４の上面とが駆動用コイル２３に対向する対向面２４ｃとなっている。対向面２４ｃは、単極に着磁されている。駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４の対向面２４ｃの磁極と、駆動用コイル２３の下側に配置される駆動用磁石２４の対向面２４ｃの磁極とは異なる磁極となっている。また、この変更例では、図５に示す変更例と同様に、ＦＰＣ２６の、駆動用コイル２３が取り付けられた部分の下側に、保護板２８が固定されている。ケース体１８の側面部１８ａには、駆動用コイル２３を配置するための貫通穴が形成されている。

（他の実施の形態）
上述した形態および変更例は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、駆動用磁石２４の対向面２４ｃおよび駆動用コイル２３の上面の少なくともいずれか一方に、駆動用コイル２３と駆動用磁石２４との接触に起因する駆動用コイル２３や駆動用磁石２４の損傷を防止するための保護板や保護テープが取り付けられていても良い。この場合、保護板や保護テープは、非磁性材料で形成されている。同様に、図６に示す変更例において、駆動用磁石２４の対向面２４ｃおよび駆動用コイル２３の上面の少なくともいずれか一方に、保護板や保護テープが取り付けられていても良い。また、図５に示す変更例や図７に示す変更例において、駆動用コイル２３の上側に配置される駆動用磁石２４の対向面２４ｃおよび駆動用コイル２３の上面の少なくともいずれか一方に保護板や保護テープが取り付けられていても良い。

上述した形態において、円弧状の凸曲面である駆動用磁石２４の外側面２４ａの曲率半径が円弧状の凸曲面である第２フレーム１１の端面１１ａの曲率半径よりも大きくなっていて、駆動用磁石２４の外側面２４ａのみによって最外周面２５ａが構成されていても良い。また、上述した形態において、駆動用磁石２４の外側面２４ａの曲率半径が第２フレーム１１の端面１１ａの曲率半径より小さくなっていても良い。

上述した形態において、駆動用コイル２３が長円形状に巻回されていて、第１接続辺部２３ｂの長さと第２接続辺部２３ｃの長さとが等しくなっていても良い。また、上述した形態において、駆動機構５は、１個のみの駆動用コイル２３および駆動用磁石２４を備えていても良いし、３個以上の駆動用コイル２３および駆動用磁石２４を備えていても良い。さらに、上述した形態において、駆動用コイル２３が可動体３に固定され、駆動用磁石２４が固定体４に固定されていても良い。また、上述した形態において、光学ユニット１は、カメラモジュール２以外の光学モジュールを備えていても良い。たとえば、光学ユニット１は、光学モジュールとして、レーザ光を射出するレーザモジュールを備えていても良い。また、光学ユニット１は、レンズやプリズム等の光学部品を有する光学モジュールを備えていても良い。

１ 光学ユニット
２ カメラモジュール（光学モジュール）
３ 可動体
４ 固定体
５ 駆動機構
２３ 駆動用コイル
２３ａ 有効辺部
２３ｂ 第１接続辺部
２３ｃ 第２接続辺部
２４ 駆動用磁石
２４ａ 駆動用磁石の外側面
２４ｃ 対向面
２５ 可動側部分
２５ａ 最外周面
Ｌ カメラモジュールの光軸（光学モジュールの光軸）
Ｚ 第１方向

Claims (7)

1. 光学モジュールを有する可動体と、前記可動体を回動可能に保持する固定体と、前記光学モジュールの光軸に直交する第１方向を回動の軸方向として前記固定体に対して前記可動体を回動させる駆動機構とを備え、
   前記駆動機構は、空芯状に巻回された駆動用コイルと、前記第１方向で前記駆動用コイルに対向配置される駆動用磁石とを備え、
   前記駆動用コイルおよび前記駆動用磁石は、前記可動体の回動中心を中心とする径方向において前記光学モジュールの外側に配置され、
   前記第１方向における前記駆動用磁石の厚さは、前記第１方向における前記光学モジュールの厚さよりも薄くなっており、
   前記駆動用磁石は、前記第１方向において、前記光学モジュールの前記第１方向の一端と前記光学モジュールの前記第１方向の他端との間に配置されていることを特徴とする光学ユニット。
2. 前記駆動用コイルおよび前記駆動用磁石は、前記可動体の回動中心を中心とする径方向において前記光学モジュールの両側に配置され、
   前記駆動用磁石は、前記可動体に固定され、
   前記駆動用コイルは、前記固定体に固定され、
   前記可動体と前記駆動用磁石とからなる可動側部分の中で、前記可動体の回動中心を中心とする径方向において最も大きくなる部分の外周面を最外周面とすると、
   前記可動体の回動中心を中心とする径方向における前記駆動用磁石の外側面は、前記第１方向から見たときの形状が前記可動体の回動中心を曲率中心とする円弧状となる凸曲面状に形成され、前記最外周面の少なくとも一部を構成していることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
3. 前記駆動用コイルは、前記第１方向を巻回の軸方向として巻回され、
   前記駆動用コイルに対向する前記駆動用磁石の対向面は、前記可動体の回動中心を中心とする周方向で２極に分極していることを特徴とする請求項１または２記載の光学ユニット。
4. 前記駆動用コイルは、前記可動体の回動中心を中心とする周方向において間隔をあけた状態で配置される一対の有効辺部と、一対の前記有効辺部の、前記可動体の回動中心を中心とする径方向における外側端部同士を繋ぐ第１接続辺部と、一対の前記有効辺部の、前記可動体の回動中心を中心とする径方向における内側端部同士を繋ぐ第２接続辺部とから構成され、
   一対の前記有効辺部は、前記可動体の回動中心を中心とする径方向の内側に向かうにしたがって互いに近づくように、前記第１接続辺部から前記可動体の回動中心側に向かって伸びていることを特徴とする請求項３記載の光学ユニット。
5. 前記駆動用コイルは、前記第１方向に直交する方向を巻回の軸方向として巻回され、
   前記駆動用コイルに対向する前記駆動用磁石の対向面は、単極に着磁されていることを特徴とする請求項１または２記載の光学ユニット。
6. 前記駆動用磁石は、前記第１方向における前記駆動用コイルの片側のみに配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光学ユニット。
7. 前記駆動用磁石は、前記第１方向における前記駆動用コイルの両側に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光学ユニット。

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