JP7446825B2 - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents
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Description
特許文献1の振れ補正機能付き光学ユニットは、光学素子を有する可動体と、可動体を支持する固定体と、固定体に固定された磁石と、可動体に設けられたコイル及び磁性部材とを有する。該振れ補正機能付き光学ユニットは、さらに、磁石と磁性部材とによる磁気吸引力で可動体を原点位置に復帰させる姿勢復帰機構と、磁石と通電されたコイルとによる磁気吸引力により駆動力を付与する揺動用磁気駆動機構とを有している。
本実施形態に係る光学ユニット10は、可動体12と、固定体32と、配線ユニット41と、位置決め部62とを有する。また、光学ユニット10は、後述する光学モジュール14の少なくともピッチング(縦振れ)及びヨーイング(横振れ)補正機能を有するユニットである。光学ユニット10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。
図3に表す可動体12は、一例として、光学モジュール14と、枠体16と、磁石18、19と、ジンバルフレーム22と、ヨーク26とを備えている。
光学モジュール14は、ハウジング24と、レンズ25とを含んでおり、被写体Sからの光が入射する(光がレンズ25を透過する)構成とされている。ハウジング24の内部には、図示を省略する撮像素子が設けられている。レンズ25の光軸方向が、光学モジュール14の光軸方向となる。本実施形態では、レンズ25の光軸方向をZ方向とする。Z方向において、レンズ25に対する被写体S側を+Z側と称し、被写体S側とは反対側(撮像素子側)を-Z側と称する。
磁石18は、枠体16の1つの側面に取り付けられており、Y方向に向けて(Y方向を法線方向として)配置された側面18Aを有する。磁石19は、枠体16の他の1つの側面に取り付けられており、X方向に向けて(X方向を法線方向として)配置された側面19Aを有する。磁石18、19は、光学モジュール14のピッチング及びヨーイング検出に用いられる。
ヨーク26は、磁石18、19の磁気吸着力を制御する。
図2に表すように、固定体32は、Z方向を中心軸方向とする角筒状のハウジングとして形成されている。そして、固定体32は、支持部23(図3)を支持することで、可動体12を揺動可能に支持している。光軸Lと、固定体32の図示を省略する中心軸とは、ほぼ同じ位置となるように配置されている。また、固定体32は、光学モジュール14よりも一回り大きな部材として構成されている。
側壁33には、厚さ方向に貫通する窓部33Aと、窓部33Aに対する-Z側に位置する凹部35とが形成されている。なお、本実施形態において、側壁33側の凹部35は使用されないため、説明を省略する。窓部33Aは、磁石18の側面18AとY方向に対向する。窓部33Aは、枠部と、該枠部よりも内側の空間部とを含む。
側壁34には、側壁34を厚さ方向に貫通する窓部34Aと、窓部34Aに対する-Z側に位置する凹部35とが形成されている。窓部34Aは、磁石19の側面19AとX方向に対向する。窓部34Aは、枠部と、該枠部よりも内側の空間部とを含む。
図2に表すように、配線ユニット41は、一例として、配線部材42と、磁気センサ52、53と、磁性部材54、55と、コイル56、57とを有する。
配線部材42は、一例として、配線Eを有する本体部43と、本体部43にX方向及びY方向に取り付けられ本体部43を補強する補強板58、59とを有する。
(本体部)
本体部43は、全体がフレキシブル配線基板として形成されている。具体的には、本体部43は、第1実装部45と、第2実装部46と、繋ぎ部47と、延在部48とを有する。また、配線部材42は、後述するコイル56、57がY方向又はX方向において磁石18、19と対向するように、固定体32の側壁33及び側壁34に取り付けられる。側壁33、34は、縦壁の一例である。
繋ぎ部47は、第1実装部45及び第2実装部46のZ方向の幅と比べて、Z方向の幅が狭い部位である。また、繋ぎ部47は、第1実装部45の+X側端部と、第2実装部46の-Y側端部とを繋いでいる。
磁気センサ52は、本体部45Aにおける2つの貫通孔45Cの間に取り付けられている。また、磁気センサ52は、ホール素子より成り、+Y側の面を検知面として本体部45Aに取り付けられている。
磁性部材54は、Y方向から見た場合に、本体部45Aにおける2つの貫通孔45Cの間で、磁気センサ52を囲んでいる。磁性部材54の一部は、磁石18(図2)と共に、可動体12(図2)を原点位置に復帰させる機能を有する。
コイル56のうちX方向に沿った2つの直線部56Cは、磁性部材54のZ方向に沿った部位に+Y側から重ねられ、取り付けられている。磁気センサ52の中心、磁性部材54の中心及びコイル56の中心は、同軸となる軸K上に位置している。
図2に表すように、第1実装部45は、補強板58が取り付けられることで補強されている。第2実装部46は、補強板59が取り付けられることで補強されている。補強板58及び補強板59は、補強部の一例である。また、補強板58及び補強板59は、配線部材42に含まれる。さらに、補強板58及び補強板59は、後述する位置決め部62と接触する大きさを有する。
補強板58は、一例として、第1実装部45の外形と同じ外形を有し、第1実装部45の大きさよりも僅かに大きい。また、補強板58は、第1実装部45よりも硬質で撓み難い特性を有する。
図5に表すように、位置決め部62は、一例として、側壁33の-Y側の側面33Bから-Y側へ突出された第1位置決め部64と、側壁34の+X側の側面34Bから+X側へ突出された第2位置決め部72とを有する。
第1位置決め部64は、一例として、上枠部65と左枠部66とで構成されている。
上枠部65は、窓部33Aよりも+Z側で且つ側壁33の+Z側端部に位置する。また、上枠部65は、X方向に沿った軸を有する角柱状に形成されている。上枠部65のX方向の長さは、窓部33AのX方向の長さよりも長い。上枠部65の+X側端部は、縦枠部37の+Z側端部と繋がっている。
第2位置決め部72は、一例として、上枠部73と後枠部74とで構成されている。
上枠部73は、窓部34Aよりも+Z側で且つ側壁34の+Z側端部に位置する。また、上枠部73は、X方向に沿った軸を有する角柱状に形成されている。上枠部73のX方向の長さは、窓部34AのX方向の長さよりも長い。上枠部73の-Y側端部は、縦枠部37の+Z側端部と繋がっている。
ここでは、主に第1実装部45側の配線ユニット41及び配線部材42の取り付け方法について説明する。第2実装部46(図2)側の取り付け方法については、第1実装部45側と同様の方法の場合において、説明を省略する。
図6に表すように、光学ユニット10では、固定体32に配線部材42を取り付ける場合に、コイル56が磁石18とY方向に対向するように、配線部材42の位置が図示を省略する治具を用いて調整された後、配線部材42が接着剤によって固定体32に取り付けられる。
また、光学ユニット10では、上枠部65及び上枠部73に対する反対側(下側)に横枠部39が位置している。このため、配線部材42が落下した場合に、配線部材42が、横枠部39と接触して支持される。これにより、配線部材42が固定体32よりも-Z側へ落下するのを抑制することができる。
本発明に係る補正機能付き光学ユニット10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。以下、光学ユニット10の変形例1、2、3について説明する。なお、光学ユニット10と同様の構成については、光学ユニット10と同じ符号を付与して説明を省略する。
図7には、光学ユニット10(図1)の変形例1としての光学ユニット80が表されている。光学ユニット80は、配線ユニット41(図2)に代えて、配線ユニット82を有する。配線ユニット82は、補強板58(図2)を有さず、本体部43の調整を行う部位が補強板58に近い硬さを有している。そして、本体部43が下面65Aと接触することで、配線ユニット82がZ方向において位置決めされている。このように、本体部43のみを位置決め部62と接触させてもよい。光学ユニット80では、補強板58を無くすことで、部品点数を削減できる。
図8には、光学ユニット10(図1)の変形例2としての光学ユニット90が表されている。光学ユニット90は、配線ユニット41(図2)に代えて、配線ユニット92を有する。配線ユニット92は、補強板58(図2)を有さず、本体部43の調整を行う部位が補強板58に近い硬さを有している。また、配線ユニット92では、Z方向におけるコイル56の上面56Dの高さが、本体部43及び磁性部材54のそれぞれ+Z側端面の高さよりも高い。
図9には、光学ユニット10(図1)の変形例3としての光学ユニット100が表されている。光学ユニット100は、位置決め部62(図2)に代えて、位置決め部102を有する。位置決め部102は、第1位置決め部103と、第2位置決め部105とを有する。
第1位置決め部103は、側壁33からY方向に突出する2本の位置決めピン104を有する。2本の位置決めピン104は、円柱状に形成されており、X方向に間隔をあけて位置している。
第2位置決め部105は、側壁33からY方向に突出する2本の位置決めピン106を有する。2本の位置決めピン106は、円柱状に形成されており、Z方向に間隔をあけて位置している。
光学ユニット10において、コイル56、57及び配線部材42の両方が位置決め部62と接触してもよい。
位置決め部は、第1位置決め部64のみで構成されてもよい。また、位置決め部は、第2位置決め部72のみで構成されてもよい。
第1接触面は、被写体S側の面に限らず、被写体S側とは反対側(例えば、撮像素子側)に形成されていてもよい。
第2接触面の数は、配線部材42において位置調整が行われる部位が1つの場合は、単数であってもよい。また、第2接触面は、1つの交差方向において一方側と他方側とに位置してもよい。
制限部は、凹部35に限らず、例えば、底壁を貫通した孔部であってもよい。
光学モジュール14としては、実施形態で述べたカメラモジュールに限らず、レーザー照射モジュールや光センサーモジュール等、他のモジュールであってもよい。
18A…側面、19…磁石、19A…側面、22…ジンバルフレーム、
22A…ベースフレーム、22B…アーム部、22C…開口部、23…支持部、
24…ハウジング、25…レンズ、26…ヨーク、32…固定体、33…側壁、
33A…窓部、33B…側面、34…側壁、34A…窓部、34B…側面、35…凹部、
35A…奥側面、35B…側面、37…縦枠部、37A…上枠部、37B…下枠部、
39…横枠部、39A…下枠、39B…下枠、41…配線ユニット、42…配線部材、
43…本体部、45…第1実装部、45A…本体部、45B…ランド部、
45C…貫通孔、46…第2実装部、47…繋ぎ部、48…延在部、48A…縦部、
48B…横部、52…磁気センサ、53…磁気センサ、54…磁性部材、
55…磁性部材、56…コイル、56A…一端部、56B…他端部、56C…直線部、
56D…上面、57…コイル、58…補強板、58A…本体部、58B…脚部、
58C…貫通孔、58D…端部、59…補強板、59A…端部、62…位置決め部、
64…第1位置決め部、65…上枠部、65A…下面、66…左枠部、66A…右側面、
72…第2位置決め部、73…上枠部、73A…下面、74…後枠部、74A…前側面、
80…光学ユニット、82…配線部材、90…光学ユニット、92…配線部材、
94…下面、100…光学ユニット、102…位置決め部、103…第1位置決め部、
104…位置決めピン、105…第2位置決め部、106…位置決めピン
Claims (5)
- 被写体からの光が入射する光学モジュールと、該光学モジュールの光軸方向と交差する交差方向に向けて配置された側面を有する磁石とを備える可動体と、
前記側面と前記交差方向に対向する窓部が形成された縦壁を有し、前記可動体を揺動可能に支持する固定体と、
コイルが導通可能に取り付けられ、該コイルが前記交差方向において前記磁石と対向するように、前記縦壁に取り付けられるフレキシブル配線基板より成る配線部材と、
前記縦壁から前記交差方向に突出され、前記コイル及び前記配線部材の少なくとも一方が接触することで、前記磁石に対して前記コイルを位置決めする位置決め部と、を有し、
前記位置決め部は、第1位置決め部と第2位置決め部を有し、
前記第1位置決め部は、
前記光軸方向において前記コイル及び前記配線部材の少なくとも一方と接触する第1接触面と、
前記第1接触面とは異なる面で且つ前記コイル及び前記配線部材の少なくとも一方と接触する一つ以上の第2接触面を有し、
前記第2位置決め部は、
前記光軸方向において前記コイル及び前記配線部材の少なくとも一方と接触する第1接触面と、
前記第1接触面とは異なる面で且つ前記コイル及び前記配線部材の少なくとも一方と接触する一つ以上の第2接触面を有し、
前記配線部材は、
前記コイルが実装され、前記第1位置決め部で位置決めされる第1実装部と、
前記コイルが実装され、前記第2位置決め部で位置決めされる第2実装部と、
前記第1実装部と前記第2実装部を繋ぐ繋ぎ部とを有し、
前記第1位置決め部の前記第2接触面と、前記第2位置決め部の前記第2接触面とは、前記繋ぎ部から遠い側に位置しており、
前記第1位置決め部の前記第2接触面に前記第1実装部の端部が接触し、前記第2位置決め部の前記第2接触面に前記第2実装部の端部が接触して位置決めされる、
ことを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 - 請求項1に記載の振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、
前記第1接触面は、前記光軸方向における被写体側に形成されている、
ことを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 - 請求項1又は請求項2に記載の振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、
前記位置決め部は、前記配線部材と接触する複数の前記第2接触面を有する、
ことを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、
前記配線部材は、前記光軸方向に延びる延在部を有し、
前記縦壁には、前記交差方向において前記延在部の移動を制限する制限部が形成されている、
ことを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、
前記配線部材は、配線を有する本体部と、前記本体部に前記交差方向に取り付けられ前記本体部を補強する補強部と、を有し、
前記位置決め部は、前記補強部と接触する、
ことを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
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