KR20160013838A

KR20160013838A - 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛

Info

Publication number: KR20160013838A
Application number: KR1020157017738A
Authority: KR
Inventors: 신지 미나미사와
Original assignee: 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2016-02-05
Also published as: US9891444B2; JP2014235188A; CN104919366A; WO2014192538A1; CN104919366B; US20160170227A1; JP6077939B2; KR102195417B1

Abstract

광학 모듈을 요동시킬 때, 큰 구동력을 얻을 수 있는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛을 제공하는 것. 광학 유닛 (100) 에서는, 광학 모듈 (10) 과 고정체 (20) 의 각통상 몸체부 (1210) 의 사이에 사각형의 가동 프레임 (32) 을 배치하고, 이러한 가동 프레임 (32) 이 고정체 (20) 에 요동 가능하게 지지된 구조로 하고, 가동 프레임 (32) 이 광학 모듈 (10) 을 요동 가능하게 지지하고 있는 구조로 하고 있다. 이러한 가동 프레임 (32) 을 사용한 짐벌 기구 (30) 는, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 와 겹치는 위치에 형성되어 있다. 광학 모듈 (10) 과 고정체 (20) 에 판상 스프링 (70) 을 접속하고, 구동을 정지했을 때, 광학 모듈 (10) 을 확실하게 원래의 자세로 되돌린다. 판상 스프링 (70) 도, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 와 겹치는 위치에 형성되어 있다.

Description

흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛{OPTICAL UNIT WITH SHAKE CORRECTION FUNCTION}

본 발명은, 카메라가 부착된 휴대 전화기 등에 탑재되는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛에 관한 것이다.

최근 휴대 전화기는, 촬영용 광학 유닛이 탑재된 광학 기기로서 구성되어 있다. 이러한 광학 유닛에 있어서는, 사용자의 손 흔들림에 의한 촬영 화상의 흐트러짐을 억제하기 위해서, 광학 모듈을 요동시켜 흔들림을 보정하는 구성이 제안되어 있다. 이러한 흔들림 보정을 실시하려면, 광학 모듈을 고정체에 대해 요동 가능하게 지지할 필요가 있다. 그래서, 광학 모듈을 피벗으로 지지함과 함께, 광학 모듈과 고정체를 판상 스프링으로 접속한 구성이 제안되어 있다 (특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2009-288769호

피벗을 중심으로 광학 모듈을 요동시키는 구성의 경우, 피벗으로부터 이간한 위치에 흔들림 보정용 구동 기구를 구성하는 코일과 자석을 배치할 필요가 있다. 그 때문에, 피벗을 중심으로 광학 모듈이 요동했을 때, 광학 모듈에 있어서 코일이나 자석이 배치된 부분의 변위가 크다. 따라서, 코일과 자석이 맞닿지 않도록, 코일과 자석을 크게 이간한 위치에 배치하지 않을 수 없기 때문에, 구동력이 작다는 문제점이 있다.

이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 광학 모듈을 요동시킬 때, 큰 구동력을 얻을 수 있는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛은, 광학 모듈과, 그 광학 모듈의 주위를 둘러싸는 몸체부를 구비한 고정체와, 상기 광학 모듈을 광축 방향에 교차하는 제 1 축선 주위에 요동 가능하게 지지함과 함께, 상기 광학 모듈을 상기 광축 방향 및 상기 제 1 축선에 교차하는 제 2 축선 주위에 요동 가능하게 지지하는 짐벌 기구와, 상기 광학 모듈의 측면과 상기 몸체부의 측면 사이에 코일 및 자석을 구비하고, 상기 광학 모듈을 상기 제 1 축선 주위 및 상기 제 2 축선 주위에 구동하는 흔들림 보정용 구동 기구와, 상기 광학 모듈과 상기 고정체에 접속하여 상기 흔들림 보정용 구동 기구가 정지 상태에 있을 때의 상기 광학 모듈의 자세를 규정하는 판상 스프링을 갖고, 상기 광축 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 상기 짐벌 기구 및 상기 판상 스프링은, 상기 흔들림 보정용 구동 기구와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 광학 모듈을 요동 가능하게 지지하는 데에 있어서 짐벌 기구가 사용되고 있음과 함께, 광축 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 짐벌 기구가 흔들림 보정용 구동 기구와 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 광학 모듈을 요동시켰을 때, 광학 모듈에 있어서 코일이나 자석이 배치된 부분의 변위가 작기 때문에, 코일과 자석을 근접시켜도 코일과 자석이 잘 접촉하지 않는다. 그러므로, 코일과 자석을 근접시킬 수 있으므로, 큰 구동력을 얻을 수 있다. 또, 짐벌 기구의 경우, 구동을 정지했을 때, 광학 모듈을 원래의 자세로 되돌리는 힘이 작거나, 혹은 광학 모듈을 원래의 자세로 되돌리는 힘이 없지만, 본 발명에서는, 광학 모듈과 고정체에 판상 스프링을 접속했기 때문에, 구동을 정지했을 때, 광학 모듈을 확실하게 원래의 자세로 되돌릴 수 있다. 또, 광축 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 판상 스프링은 흔들림 보정용 구동 기구와 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 광학 모듈을 요동시켰을 때, 광학 모듈에 있어서 판상 스프링이 배치된 부분의 변위가 작기 때문에, 판상 스프링의 변형이 작다. 그러므로, 판상 스프링에 의한 항력이 작기 때문에, 광학 모듈을 요동시킬 때, 광학 모듈에 큰 요동력을 가할 수 있다. 또, 판상 스프링의 변형이 작기 때문에, 판상 스프링의 구성을 간소화할 수 있다.

본 발명에 있어서, 광축 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 상기 짐벌 기구는, 상기 판상 스프링보다, 상기 흔들림 보정용 구동 기구의 광축 방향의 중앙 위치에 가까운 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 광학 모듈을 요동시켰을 때, 광학 모듈에 있어서 코일이나 자석이 배치된 부분의 변위를 작게 할 수 있다. 그러므로, 코일과 자석을 근접시킬 수 있으므로, 큰 구동력을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 짐벌 기구는, 제 1 각부 (角部), 그 제 1 각부와 이웃하는 제 2 각부, 상기 제 1 각부로부터 상기 제 1 축선 방향에서 이간하는 제 3 각부, 및 상기 제 2 각부로부터 상기 제 2 축선 방향에서 이간하는 제 4 각부를 광축 주위에 구비한 사각형의 가동 프레임을 구비하고, 상기 가동 프레임의 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부는, 상기 고정체에 요동 가능하게 지지되고, 상기 가동 프레임의 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부는, 상기 광학 모듈을 요동 가능하게 지지하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 짐벌 기구에 의해, 광학 모듈을 고정체에 대해 요동 가능하게 지지한 경우에도, 광학 모듈의 측면과 고정체의 측면 사이에 흔들림 보정용 구동 기구 등을 배치하는 스페이스를 확보할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 고정체는, 상기 판상 스프링이 접속된 고정체측 사각형 프레임을 갖고, 상기 가동 프레임의 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부는, 상기 고정체측 사각형 프레임에 요동 가능하게 지지되고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 판상 스프링이 접속된 고정체측 사각형 프레임을 이용하여 짐벌 기구를 구성하므로, 조립을 실시하기 쉬움과 함께, 부품 점수를 삭감할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일은 상기 광학 모듈에 유지되고, 상기 자석은 상기 몸체부의 내면에 유지되고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 자석보다 경량인 코일을 광학 모듈에 형성하므로, 흔들림 보정을 위한 구동 전류가 작게 끝남과 함께, 흔들림 보정의 응답성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 광학 모듈은, 광학 부품과, 그 광학 부품을 유지하는 홀더를 갖고, 상기 홀더에는, 상기 광학 부품을 유지하는 광학 부품 유지부와, 그 광학 부품 유지부의 직경 방향 외측에서 상기 가동 프레임이 배치되는 가동 프레임 배치 공간과, 상기 흔들림 보정용 구동 기구에 사용한 코일을 상기 가동 프레임 배치 공간의 외측에서 유지하는 코일 유지부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 광축 방향에서 보았을 때, 홀더의 외형보다 내측에 짐벌 기구를 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일은 공심 코일이며, 상기 코일 유지부는, 상기 코일의 개구부에 끼이는 볼록부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 코일을 용이하고 또한 확실하게 소정 위치에 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 코일의 상기 자석에 대향하는 면으로부터 당해 자석을 향해 돌출하여 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 충격 등에 의해, 광학 모듈이 요동한 경우나 광학 모듈이 광축 방향에 직교하는 방향으로 변위한 경우에도, 코일이 자석에 용접하지 않는다. 그러므로, 코일의 손상을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 코일 유지부는, 상기 제 1 각부와 상기 제 2 각부의 중간 위치의 직경 방향 외측, 상기 제 2 각부와 상기 제 3 각부의 중간 위치의 직경 방향 외측, 상기 제 3 각부와 상기 제 4 각부의 중간 위치의 직경 방향 외측, 및 상기 제 4 각부와 상기 제 1 각부의 중간 위치의 직경 방향 외측의 각각에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 가동 프레임의 각부로부터 어긋난 각도 위치에 코일 유지부를 형성하므로, 광축 방향에서 보았을 때, 홀더의 외형을 작게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 고정체는, 상기 몸체부 및 그 몸체부의 상기 광축 방향의 전측 (前側) 단부로부터 직경 방향 내측으로 장출한 프레임 형상의 단판부 (端板部) 를 구비한 요크를 갖고, 상기 단판부에는, 광축 방향에서 보았을 때 상기 자석의 상기 코일과 대향하는 면보다 직경 방향 외측에 개구연 (開口緣) 이 위치하는 개구부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 광축 방향의 전측에 있어서 자석의 자력선이 요크의 단판부의 측을 향하는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 코일에 쇄교 (鎖交) 하는 자계의 강도를 크게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 요크의 상기 단판부에는 비자성 커버가 고정되고, 상기 커버는, 상기 단판부의 상기 광축 방향의 전측의 면에 겹치는 프레임 형상의 전판부와, 그 전판부의 내연 (內緣) 으로부터 상기 개구부를 통과하여 상기 광축 방향의 후측을 향해 돌출하여 상기 광학 모듈의 상기 광축 방향의 전측 단부의 주위를 둘러싸는 통부 (筒部) 를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 먼지 등이 내부에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또, 커버는 비자성이기 때문에, 커버를 형성해도, 자석의 자력선이 불필요한 방향을 향하는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 코일에 쇄교하는 자계의 강도를 크게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 전판부에는, 상기 광축 방향의 전측에서 보았을 때에 상기 광학 모듈의 상기 전측 단부의 주위를 둘러싸는 판상 스토퍼가 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 충격 등에 의해, 광학 모듈이 요동한 경우나 광학 모듈이 광축 방향에 직교하는 방향으로 변위한 경우에도, 그 양을 판상 스토퍼에 의해 제한할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 광학 모듈의 상기 광축 방향의 후측 단부에는 상기 광축 방향에 대해 직교하는 제 1 방향을 따라 연장하는 플렉시블 배선 기판이 접속되어 있고, 상기 플렉시블 배선 기판은, 상기 광학 모듈에 대해 상기 광축 방향으로 겹치는 부분에 대해 상기 제 1 방향의 일방측의 위치에서 당해 제 1 방향의 타방측을 향해 원호상으로 절곡된 제 1 만곡부와, 그 제 1 만곡부로부터 상기 제 1 방향의 상기 타방측으로 연장하는 띠형상부와, 그 띠형상부에 있어서 상기 광학 모듈에 대해 상기 광축 방향으로 겹치는 부분에 대해 상기 제 1 방향의 상기 타방측에 위치하는 단부에서 상기 제 1 방향의 상기 일방측을 향해 원호상으로 절곡된 제 2 만곡부가 형성되고, 또한, 상기 제 1 만곡부, 상기 띠형상부 및 상기 제 2 만곡부는, 상기 제 1 방향을 따라 연장하는 슬릿에 의해, 상기 광축 방향 및 상기 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향에 있어서 2 개로 분기되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 상기 짐벌 기구에 있어서, 상기 제 1 각부와 상기 고정체 사이에 형성된 요동 지지부, 및 상기 제 3 각부와 상기 고정체 사이에 형성된 요동 지지부는 각각, 상기 가동 프레임 및 상기 고정체 중 일방측에 형성된 돌부 (突部) 와, 타방측에서 당해 돌부의 선단측을 받는 오목 형상의 받이부를 구비하고, 상기 제 2 각부와 상기 광학 모듈 사이에 형성된 요동 지지부, 및 상기 제 4 각부와 상기 광학 모듈 사이에 형성된 요동 지지부는 각각, 상기 가동 프레임 및 상기 광학 모듈 중 일방측에 형성된 돌부와, 타방측에서 당해 돌부의 선단측을 받는 오목 형상의 받이부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 축체 (軸體) 를 통해서 요동 가능하게 한 구성과 비교하여 조립 공정을 간소화할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 돌부는, 상기 받이부 측에 위치하는 선단면이 반구상 (半球狀) 인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 가동 프레임이나 광학 모듈이 요동하여 어느 자세가 되었을 때에도, 돌부와 받이부의 슬라이딩이 스무스하다.

이 경우, 상기 돌부는, 예를 들어, 구체 (球體) 에 의해 구성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가동 프레임은, 상기 제 1 각부와 상기 제 2 각부를 연결하는 제 1 연결부, 상기 제 2 각부와 상기 제 3 각부를 연결하는 제 2 연결부, 상기 제 3 각부와 상기 제 4 각부를 연결하는 제 3 연결부, 및 상기 제 4 각부와 상기 제 1 각부를 연결하는 제 4 연결부가 탄성 변형 가능하고, 상기 제 1 각부, 상기 제 2 각부, 상기 제 3 각부 및 상기 제 4 각부 중 어느 것에 있어서도, 상기 제 1 연결부, 상기 제 2 연결부, 상기 제 3 연결부 및 상기 제 4 연결부의 탄성에 의해, 상기 돌부와 상기 받이부가 탄성을 갖고 접하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 돌부와 받이부 사이에서 덜컹거림이 잘 발생하지 않는다.

이 경우, 상기 제 1 연결부, 상기 제 2 연결부, 상기 제 3 연결부, 및 상기 제 4 연결부는, 광축 방향에 교차하는 방향으로 사행하는 사행부를 구비하고 있는 구성을 채용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 돌부는 모두, 상기 가동 프레임의 측에 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 짐벌 기구의 구성을 간소화할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 돌부는 모두, 상기 광축에 교차하는 동일 평면 내에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 짐벌 기구의 구성을 간소화할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 돌부는 모두, 상기 가동 프레임의 내측에 형성되고, 상기 복수의 받이부 중, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 받이부는, 상기 고정체의 측면으로부터 광축 방향으로 돌출하여 상기 가동 프레임의 내측에 위치하는 부분에 형성되고, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 받이부는, 상기 광학 모듈측으로부터 광축 방향으로 돌출하여 상기 가동 프레임의 내측에 위치하는 부분에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 복수의 돌부가 광축에 교차하는 동일 평면 내에 위치하는 경우에도, 돌부와 받이부를 적정히 맞닿게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 받이부 중, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 받이부는, 상기 가동 프레임에 대해 광축 방향의 일방측 위치로부터 광축 방향의 타방측으로 돌출하여 상기 가동 프레임의 내측에 위치하는 부분에 형성되고, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 받이부는, 상기 가동 프레임에 대해 광축 방향의 타방측 위치로부터 광축 방향의 일방측으로 돌출하여 상기 가동 프레임의 내측에 위치하는 부분에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 받이부 중, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 받이부는 각각, 상기 고정체측에 고정된 판상 부재에 형성되고, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 받이부는 각각, 상기 광학 모듈측에 고정된 판상 부재에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 고정체나 광학 모듈의 구조나 재질에 상관없이, 받이부를 돌부와의 슬라이딩성이나 내구성이 우수한 구조로 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 고정체는, 상기 복수의 돌부 중, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 돌부를 각각 양옆으로부터 둘러싸는 2 개의 벽면과, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 돌부를 각각 상기 광축 방향의 양측으로부터 둘러싸는 2 개의 벽면을 갖고, 상기 광학 모듈은, 상기 복수의 돌부 중, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 돌부를 각각 양옆으로부터 둘러싸는 2 개의 벽면과, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 돌부를 각각 상기 광축 방향의 양측으로부터 둘러싸는 2 개의 벽면을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 충격이 가해져도, 돌부가 받이부로부터 잘 빠지지 않는다.

도 1 은, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛을 휴대 전화기 등의 광학 기기에 탑재한 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2 는, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛의 외관 등을 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛의 단면 구성을 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛을 더욱 미세하게 분해했을 때의 분해 사시도이다.
도 5 는, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛의 짐벌 기구 등의 사시도이다.
도 6 은, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛의 짐벌 기구 등의 분해 사시도이다.
도 7 은, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛의 짐벌 기구에 사용한 부재의 평면 구성을 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 촬상 유닛의 손 흔들림을 방지하기 위한 구성을 예시한다. 또, 이하의 설명에서는, 서로 직교하는 3 방향을 각각 X 축, Y 축, Z 축으로 하고, 광축 (L) (렌즈 광축/광학 소자의 광축) 을 따른 방향을 Z 축으로 한다. 또, 이하의 설명에서는, 각 방향의 흔들림 중, X 축 주위의 회전은, 소위 피칭 (세로 흔들림) 에 상당하고, Y 축 주위의 회전은, 소위 요잉 (가로 흔들림) 에 상당하고, Z 축 주위의 회전은, 소위 롤링에 상당한다. 또, X 축의 일방측에는 ＋X 를 붙이고, 타방측에는 -X 를 붙이고, Y 축의 일방측에는 ＋Y 를 붙이고, 타방측에는 -Y 를 붙이고, Z 축의 일방측 (피사체측과는 반대측/광축 방향 후측) 에는 ＋Z 를 붙이고, 타방측 (피사체측/광축 방향 전측) 에는 -Z 를 붙여 설명한다.

(촬영용 광학 유닛의 전체 구성)

도 1 은, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛을 휴대 전화기 등의 광학 기기에 탑재한 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

도 1 에 나타내는 광학 유닛 (100) (흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛) 은, 카메라가 부착된 휴대 전화기 등의 광학 기기 (1000) 에 사용되는 박형 (薄型) 카메라로서, 광학 기기 (1000) 의 섀시 (2000) (기기 본체) 에 지지된 상태로 탑재된다. 이러한 광학 유닛 (100) 에서는, 촬영시에 광학 기기 (1000) 에 손 흔들림 등의 흔들림이 발생하면, 촬상 화상에 흐트러짐이 발생한다. 그래서, 본 형태의 광학 유닛 (100) 에는, 후술하는 바와 같이, 촬상 유닛 (1) 을 구비한 광학 모듈 (10) 을 고정체 (20) 내에서 요동 가능하게 지지함과 함께, 광학 유닛 (100) 에 탑재한 자이로스코프, 혹은 광학 기기 (1000) 의 본체측에 탑재한 자이로스코프 등의 흔들림 검출 센서에 의해 손 흔들림을 검출한 결과에 기초하여, 촬상 유닛 (1) 을 요동시키는 흔들림 보정용 구동 기구 (도 1 에서는 도시하지 않음) 가 형성되어 있다. 또, 광학 유닛 (100) 에는, 촬상 유닛 (1) 이나 흔들림 보정용 구동 기구에 대한 급전 (給電) 등 실시하기 위한 플렉시블 배선 기판 (1900) 이 인출되어 있으며, 이러한 플렉시블 배선 기판 (1900) 은, 광학 기기 (1000) 의 본체측에 형성된 상위의 제어부 등에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 플렉시블 배선 기판 (1900) 은, 촬상 유닛 (1) 으로부터 신호를 출력하는 기능도 담당하고 있다. 본 형태에 있어서, 광축 (L) 의 방향에서 보았을 때, 렌즈 (1a) 는 원형이지만, 광학 모듈 (10) 은 각형 (角形) 이다.

(광학 유닛 (100) 의 개략 구성)

도 2 는, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 의 외관 등을 나타내는 사시도이며, 도 2 의 (a), (b) 는, 광학 유닛을 피사체측에서 보았을 때의 사시도 및 광학 유닛의 분해 사시도이다. 도 3 은, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 의 단면 구성을 나타내는 설명도이며, 도 3 의 (a), (b) 는, 광학 유닛의 XZ 단면도 및 광학 유닛의 YZ 단면도이다. 도 4 는, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 을 더욱 미세하게 분해했을 때의 분해 사시도이다.

도 2, 도 3 및 도 4 에 있어서, 본 형태의 광학 유닛 (100) 은, 고정체 (20) 와, 광학 모듈 (10) 과, 광학 모듈 (10) 이 고정체 (20) 에 대해 변위 가능하게 지지된 상태로 하는 짐벌 기구 (30) 와, 광학 모듈 (10) 과 고정체 (20) 사이에서 광학 모듈 (10) 을 고정체 (20) 에 대해 상대 변위시키는 자기 구동력을 발생시키는 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 를 갖고 있다.

고정체 (20) 는 상부 케이스 (1200) 를 구비하고 있고, 상부 케이스 (1200) 는, 광학 모듈 (10) 의 주위를 둘러싸는 각통상 (角筒狀) 몸체부 (1210) (몸체부) 와, 각통상 몸체부 (1210) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 단부로부터 직경 방향 내측으로 장출한 사각형 프레임 형상의 단판부 (1220) 를 구비하고 있다. 단판부 (1220) 에는 개구부 (1221) 가 형성되어 있다. 상부 케이스 (1200) 에 있어서, 각통상 몸체부 (1210) 는, 피사체측 (광축 (L) 이 연장되어 있는 측) 과는 반대측 (＋Z 측) 에서 직경 방향 외측으로 넓어지는 사각형 프레임 형상의 플랜지부 (1218) 와, 사각형 프레임 형상의 플랜지부 (1218) 의 외연 (外緣) 으로부터 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 으로 연장된 각통부 (1219) 를 갖고 있다.

(흔들림 보정용 구동 기구 (500) 의 구성)

흔들림 보정용 구동 기구 (500) 는, 판상의 자석 (1520) 과 코일 (1560) 을 이용한 자기 구동 기구이다. 여기서, 코일 (1560) 은 광학 모듈 (10) 에 유지되고, 자석 (1520) 은 상부 케이스 (1200) 의 각통상 몸체부 (1210) 의 4 개의 측판부 (1211) 의 내면에 유지되고 있다. 본 형태에 있어서, 자석 (1520) 은, 외면측 및 내면측이 상이한 극에 착자 (着磁) 되어 있다. 또, 자석 (1520) 은, 광축 방향으로 2 개로 분할되어 있고, 코일 (1560) 의 측에 위치하는 자극이 상이하도록 착자되어 있다. 이 때문에, 코일 (1560) 은, 상하의 장변 부분이 유효변으로서 이용된다. 또한, 4 개의 자석 (1520) 은, 외면측 및 내면측에 대한 착자 패턴이 동일하다. 이 때문에, 둘레 방향에서 이웃하는 자석 (1520) 끼리가 서로 흡착하는 경우가 없기 때문에, 조립 등이 용이하다.

여기서, 상부 케이스 (1200) 는 자성 재료로 구성되어 있고, 자석 (1520) 에 대한 요크로서 기능한다. 또, 상부 케이스 (1200) 의 단판부 (1220) 에는, 광축 (L) 방향에서 보았을 때 자석 (1520) 의 코일 (1560) 과 대향하는 면보다 직경 방향 외측에 개구연이 위치하는 개구부 (1221) 가 형성되어 있기 때문에, 광축 (L) 방향의 전측에 있어서 자석 (1520) 의 자력선이 상부 케이스 (1200) (요크) 의 단판부 (1220) 의 측을 향하는 것을 억제할 수 있다.

(광학 모듈 (10) 의 구성)

광학 모듈 (10) 은, 촬상 유닛 (1) 과, 촬상 유닛 (1) 의 렌즈 (1a) (광학 부품) 를 유지하는 홀더 (1110) 와, 홀더 (1110) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부에 고정된 회로 모듈 (1090) 을 갖고 있다.

홀더 (1110) 는, 광학 모듈 (10) 의 외주 부분을 구성하고 있고, 대체로, 렌즈 (1a) 를 유지하는 통형상의 광학 부품 유지부 (1120) 와, 광학 부품 유지부 (1120) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부에서 직경이 넓어지는 두꺼운 플랜지부 (1130) 를 갖고 있다. 홀더 (1110) 에는, 광학 부품 유지부 (1120) 및 플랜지부 (1130) 를 관통하는 관통 구멍 (1111) 이 형성되어 있고, 관통 구멍 (1111) 은, 플랜지부 (1130) 의 내측에 위치하는 부분이, 광학 부품 유지부 (1120) 의 내측에 위치하는 부분보다 큰 직경으로 되어 있다.

또, 홀더 (1110) 에는, 광학 부품 유지부 (1120) 의 직경 방향 외측에는, 짐벌 기구 (30) 의 가동 프레임 (32) 이 배치된 가동 프레임 배치 공간 (1140) 과, 코일 (1560) 을 가동 프레임 배치 공간 (1140) 의 외측에서 유지하는 코일 유지부 (1150) 가 형성되어 있다. 코일 유지부 (1150) 는, 가동 프레임 배치 공간 (1140) 의 직경 방향 외측에서 플랜지부 (1130) 의 외연으로부터 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 을 향해 기립한 부분으로 이루어지고, 둘레 방향의 4 개 지점에 형성되어 있다. 코일 유지부 (1150) 는, 플랜지부 (1130) 의 외연으로부터 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 을 향해 기립한 판상부 (1151) 와, 판상부 (1151) 로부터 직경 방향 외측으로 돌출한 볼록부 (1152) 로 이루어진다. 여기서, 코일 (1560) 은, 공심 코일이며, 개구부에 볼록부 (1152) 가 끼워진 상태로, 코일 유지부 (1150) 에 접착되어 있다. 이 상태로, 볼록부 (1152) 는, 코일 (1560) 의 외면 (자석 (1520) 과 대향하는 면) 으로부터 일부가 돌출하여 있다.

이와 같이 구성한 광학 모듈 (10) 에 있어서, 광학 모듈 (10) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부 (회로 모듈 (1090) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부) 에는 플렉시블 배선 기판 (1900) 이 접속되어 있다. 플렉시블 배선 기판 (1900) 은, Y 축 방향을 따라 연장하여, 광학 유닛 (100) 의 외부까지 인출되어 있다. 광학 유닛 (100) 의 외부에 있어서, 플렉시블 배선 기판 (1900) 의 단부에는 커넥터 (1990) 가 접속되어 있고, 커넥터 (1990) 및 플렉시블 배선 기판 (1900) 을 통해서 코일 (1560) 로의 급전이 실시된다. 또, 촬상 소자 (1b) 에서의 촬상 결과는, 플렉시블 배선 기판 (1900) 및 커넥터 (1990) 를 통해서 출력된다.

(고정체 (20) 의 상세 구성)

고정체 (20) 는, 상부 케이스 (1200) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 을 덮는 사각형의 하부 케이스 (1400) 를 갖고 있다. 하부 케이스 (1400) 는, 사각형의 저판부 (1420) 와, 저판부 (1420) 의 4 개의 모퉁이로부터 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 을 향해 돌출한 기둥형상부 (1410) 를 구비하고 있고, 하부 케이스 (1400) 를 덮도록 상부 케이스 (1200) 를 씌우면, 상부 케이스 (1200) 의 플랜지부 (1218) 가 기둥형상부 (1410) 에 맞닿는다. 따라서, 플랜지부 (1218) 와 기둥형상부 (1410) 를 나사에 의해 고정함으로써, 상부 케이스 (1200) 와 하부 케이스 (1400) 를 고정시킬 수 있다. 또한, 하부 케이스 (1400) 에 있어서, X 축 방향의 일방측 (＋X) 및 Y 축 방향의 타방측 (-Y) 에는 측판부 (1440) 가 형성되어 있다.

또, 고정체 (20) 는, Z 축 방향의 타방측 (-Z) 에 커버 (1600) 및 판상 스토퍼 (1700) 를 갖고 있다. 커버 (1600) 는, 비자성의 금속판이며, 상부 케이스 (1200) 의 단판부 (1220) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 면에 겹치는 사각형 프레임 형상의 전판부 (1610) 와, 전판부 (1610) 의 내연으로부터 상부 케이스 (1200) 의 개구부 (1221) 를 통과하여 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) (광축 방향의 후측) 을 향해 돌출하여 광학 모듈 (10) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부의 주위를 둘러싸는 각통 형상의 통부 (1620) 와, 통부 (1620) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부로부터 직경 방향 내측으로 장출한 사각형 프레임 형상의 후판부 (1630) 를 갖고 있다.

또, 고정체 (20) 는, 커버 (1600) 의 전판부 (1610) 에 고정된 판상 스토퍼 (1700) 를 갖고 있으며, 판상 스토퍼 (1700) 는, 광학 모듈 (10) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 단부의 주위를 둘러싸고 있다. 보다 구체적으로는, 판상 스토퍼 (1700) 의 중앙에는, 광학 모듈 (10) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 단부가 관통한 창 (1710) 이 형성되어 있고, 이러한 창 (1710) 의 내경 치수는, 광학 모듈 (10) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 단부의 외경 치수보다 크다. 따라서, 광학 모듈 (10) 의 X 축 방향에 있어서의 가동 범위 및 Y 축 방향에 있어서의 가동 범위는, 판상 스토퍼 (1700) 에 의해 규정되고 있다.

(플렉시블 배선 기판 (1900) 의 구성)

본 형태의 광학 유닛 (100) 에 있어서, 하부 케이스 (1400) 의 저판부 (1420) 에는 개구부 (1421) 가 형성되어 있고, 광학 모듈 (10) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부에 접속된 플렉시블 배선 기판 (1900) 은, 개구부 (1421) 를 통해서 광학 유닛 (100) 의 외부로 인출되어 있다.

여기서, 플렉시블 배선 기판 (1900) 은, 광학 모듈 (10) 에 대해 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부에 접속된 후, 먼저, Y 축 방향 (제 1 방향) 의 일방측 (＋Y) 으로 인출되고, 그 후, 하부 케이스 (1400) 의 저판부 (1420) 의 개구부 (1421) 로부터 외부로 인출되고, 또한, Y 축 방향의 일방측 (＋Y) 으로 연장되어 있다. 그 사이, 플렉시블 배선 기판 (1900) 에는, 광학 모듈 (10) 에 대해 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 에서 겹치는 부분에 대해 Y 축 방향의 일방측 (＋Y) 의 위치에서 Y 축 방향의 타방측 (-Y) 을 향해 원호상으로 절곡된 제 1 만곡부 (1910) 와, 제 1 만곡부 (1910) 로부터 Y 축 방향의 타방측 (-Y) 으로 연장하는 띠형상부 (1930) 와, 띠형상부 (1930) 에 있어서 광학 모듈 (10) 에 대해 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 에서 겹치는 부분에 대해 Y 축 방향의 타방측 (-Y) 에 위치하는 단부에서 Y 축 방향의 일방측 (＋Y) 을 향해 원호상으로 절곡된 제 2 만곡부 (1920) 가 형성되어 있다. 여기서, 제 1 만곡부 (1910) 와 제 2 만곡부 (1920) 는 동일한 곡률 반경을 갖고 만곡하고 있다.

또, 플렉시블 배선 기판 (1900) 은, 제 1 만곡부 (1910), 띠형상부 (1930) 및 제 2 만곡부 (1920) 는, Y 축 방향을 따라 연장하는 슬릿 (1950) 에 의해, X 축 방향 (제 2 방향) 에 있어서 2 개로 분기되어 있다.

(짐벌 기구 (30) 의 구성)

도 5 는, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 의 짐벌 기구 등의 사시도이며, 도 5 의 (a), (b), (c), (d) 는, 홀더에 짐벌 기구를 형성한 상태의 사시도, 홀더로부터 가동 프레임이나 고정체측 사각형 프레임을 분리시킨 상태의 사시도, 홀더로부터 고정체측 사각형 프레임을 분리시킨 상태의 사시도, 및 고정체측 사각형 프레임의 제 1 각부의 사시도이다. 도 6 은, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 의 짐벌 기구 등의 분해 사시도이다. 도 7 은, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 의 짐벌 기구에 사용한 부재의 평면 구성을 나타내는 설명도이며, 도 7 의 (a), (b) 는, 받이부를 구비한 판상 부재와 가동 프레임의 평면적인 위치 관계를 나타내는 설명도, 및 받이부를 구비한 판상 부재를 가동 프레임으로부터 떼어낸 상태의 평면적인 구성을 나타내는 설명도이다. 또한, 도 7 에서는, 도면을 향해 좌측에서 우측을 향해 홀더, 가동 프레임 및 고정체측 사각형 프레임을 늘어놓아 나타내고 있다.

본 형태의 광학 유닛 (100) 에 있어서, 손 흔들림을 보정하려면, 광학 모듈 (10) 을 광축 (L) 방향에 교차하는 제 1 축선 (L1) 에 요동 가능하게 지지함과 함께, 광학 모듈 (10) 을 광축 (L) 방향 및 제 1 축선 (L1) 에 교차하는 제 2 축선 (L2) 주위에 요동 가능하게 지지할 필요가 있기 때문에, 광학 모듈 (10) 과 고정체 (20) 사이에는, 도 5 ∼ 도 7 을 참조하여 이하에 설명하는 짐벌 기구 (30) 가 구성되어 있다.

본 형태에서는, 도 5 ∼ 도 7 에 나타내는 짐벌 기구 (30) 를 구성하는 데에 있어서, 광학 모듈 (10) 의 홀더 (1110), 사각형의 가동 프레임 (32), 및 상부 케이스 (1200) (고정체 (20)) 에 용접이나 접착 등에 의해 고정된 사각형 프레임 (25) (고정체측 사각형 프레임) 을 사용한다.

본 형태에 있어서, 가동 프레임 (32) 은, 광축 (L) 주위에 제 1 각부 (321), 제 2 각부 (322), 제 3 각부 (323) 및 제 4 각부 (324) 를 갖고 있고, 제 1 각부 (321) 와 제 2 각부 (322) 의 사이, 제 2 각부 (322) 와 제 3 각부 (323) 의 사이, 제 3 각부 (323) 와 제 4 각부 (324) 의 사이, 및 제 4 각부 (324) 와 제 1 각부 (321) 의 사이에 제 1 연결부 (326) (제 1 변부), 제 2 연결부 (327) (제 2 변부), 제 3 연결부 (328) (제 3 변부) 및 제 4 연결부 (329) (제 4 변부) 를 갖고 있다.

여기서, 가동 프레임 (32) 의 제 1 각부 (321), 제 2 각부 (322), 제 3 각부 (323) 및 제 4 각부 (324) 의 내측에는 금속제 구체 (38) 가 용접 등에 의해 고정되어 있고, 이러한 구체 (38) 는, 직경 방향 내측에 반구상의 볼록면을 향하는 돌부 (38a, 38b) 를 구성하고 있다. 따라서, 복수의 돌부 (38a, 38b) 는 모두, 광축 (L) 에 교차하는 동일 평면 내 (XY 면 내) 에 위치하고 있다.

본 형태에 있어서, 제 1 연결부 (326), 제 2 연결부 (327), 제 3 연결부 (328) 및 제 4 연결부 (329) 는, 각각의 연장 방향 및 Z 축 방향에 대해 직교하는 방향으로 만곡한 사행부 (326a, 327a, 328a, 329a) 를 갖고 있다.

또, 상부 케이스 (1200) (고정체 (20)) 의 단판부 (1220) 에는 커버 (1600) 가 고정되어 있음과 함께, 커버 (1600) 의 후판부 (1630) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 면에는, 용접이나 접착 등에 의해 사각형 프레임 (25) 이 고정되어 있다. 사각형 프레임 (25) 은, 광축 (L) 주위에 제 1 각부 (251), 제 2 각부 (252), 제 3 각부 (253) 및 제 4 각부 (254) 를 갖고 있으며, 제 1 각부 (251) 와 제 2 각부 (252) 의 사이, 제 2 각부 (252) 와 제 3 각부 (253) 의 사이, 제 3 각부 (253) 와 제 4 각부 (254) 의 사이, 및 제 4 각부 (254) 와 제 1 각부 (251) 의 사이에 제 1 변부 (256), 제 2 변부 (257), 제 3 변부 (258) 및 제 4 변부 (259) 를 갖고 있다.

여기서, 제 1 변부 (256) 및 제 1 연결부 (326) 는, X 축 방향의 일방측 (＋X) 에서 Y 축 방향으로 연장되고, 제 3 변부 (258) 및 제 3 연결부 (328) 는, X 축 방향의 타방측 (-X) 에서 Y 축 방향으로 연장되어 있다. 또, 제 2 변부 (257) 및 제 2 연결부 (327) 는, Y 축 방향의 일방측 (＋Y) 에서 X 축 방향으로 연장되고, 제 4 변부 (259) 및 제 4 연결부 (329) 는, Y 축 방향의 타방측 (-Y) 에서 X 축 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 제 1 각부 (251, 321) 는, X 축 방향의 일방측 (＋X) 또한 Y 축 방향의 타방측 (-Y) 에 위치하고, 제 2 각부 (252, 322) 는, X 축 방향의 일방측 (＋X) 또한 Y 축 방향의 일방측 (＋Y) 에 위치하고, 제 3 각부 (253, 323) 는, X 축 방향의 타방측 (-X) 또한 Y 축 방향의 일방측 (＋Y) 에 위치하고, 제 4 각부 (254, 324) 는, X 축 방향의 타방측 (-X) 또한 Y 축 방향의 타방측 (-Y) 에 위치하고 있다.

또, 사각형 프레임 (25) 은, 제 1 각부 (251) 및 제 3 각부 (253) (광축 (L) 방향의 일방측) 로부터 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) (광축 (L) 방향의 타방측) 으로 돌출한 지지판부 (255) 를 갖고 있다. 본 형태에 있어서, 지지판부 (255) 는, 둘레 방향의 양옆에서 대향하는 벽면 (255a, 255b) 을 갖고 있으며, 벽면 (255a, 255b) 사이는, 직경 방향 외측을 향해 개구하는 오목부로 되어 있다. 또, 벽면 (255a, 255b) 사이는, 직경 방향 내측이 벽면 (255d) 에 의해 막혀 있다.

여기서, 벽면 (255a, 255b) 사이에는 L 자 형상으로 절곡된 판상 부재 (33) 가 고정되어 있고, 판상 부재 (33) 는, Z 축 방향에 있어서, 코일 유지부 (1150) 와 동일 높이 위치에 있다. 본 형태에 있어서, 판상 부재 (33) 는, Z 축 방향으로 연장하는 제 1 판부 (331) 와, 제 1 판부 (331) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 의 단부에서 직경 방향 외측을 향해 절곡한 제 2 판부 (332) 를 갖고 있으며, 제 1 판부 (331) 가 사각형 프레임 (25) 에 형성된 지지판부 (255) 의 벽면 (255d) 및 벽면 (255a, 255b) 에 고정되어 있다. 따라서, 사각형 프레임 (25) 의 제 1 각부 (251) 및 제 3 각부 (253) 에는, 판상 부재 (33) 의 제 2 판부 (332) 와, 지지판부 (255) 의 벽면 (255d) 및 벽면 (255a, 255b) 과, 지지판부 (255) 의 벽면 (255c) 에 의해 주위가 둘러싸여 직경 방향 외측을 향해 개구하는 오목부가 형성되고, 이러한 오목부의 직경 방향 내측에 판상 부재 (33) 의 제 1 판부 (331) 가 위치한다. 본 형태에서는, 제 1 판부 (331) 의 직경 방향 외측의 면에는 반구상으로 패인 받이부 (280) 가 형성되어 있다.

또, 광학 모듈 (10) 에 사용한 홀더 (1110) 에 있어서, Z 축 방향의 일방측 (＋Z) (광축 (L) 방향의 타방측) 으로부터 Z 축 방향의 타방측 (-Z) (광축 (L) 방향의 일방측) 을 향해 돌출한 광학 부품 유지부 (1120) 의 외주측에 있어서, X 축 방향의 일방측 (＋X) 또한 Y 축 방향의 일방측 (＋Y), 및 X 축 방향의 타방측 (-X) 또한 Y 축 방향의 타방측 (-Y) 에는 오목부 (1160) 가 형성되어 있고, Z 축 방향에 있어서, 오목부 (1160) 는, 코일 유지부 (1150) 와 동일한 높이 위치에 있다.

오목부 (1160) 는, 양 프레임이 벽면 (1161, 1162) 으로 둘러싸이고, Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 은 벽면 (1163) 으로 막혀 있다. 또, 오목부 (1160) 의 직경 방향 내측은, 광학 부품 유지부 (1120) 의 외면으로 막혀 있다.

여기서, 오목부 (1160) 의 내측에는, L 자 형상으로 절곡된 판상 부재 (34) 가 고정되어 있고, 판상 부재 (34) 는, Z 축 방향에 있어서, 코일 유지부 (1150) 와 동일한 높이 위치에 있다. 본 형태에 있어서, 판상 부재 (34) 는, Z 축 방향으로 연장하는 제 1 판부 (341) 와, 제 1 판부 (341) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 단부에서 직경 방향 외측을 향해 절곡한 제 2 판부 (342) 를 갖고 있으며, 제 1 판부 (341) 가 오목부 (1160) 의 벽면 (1161, 1162), 및 광학 부품 유지부 (1120) 의 외면에 고정되어 있다. 따라서, 홀더 (1110) 에는, 홀더 (1110) 의 벽면 (1161, 1162, 1163) 과, 판상 부재 (34) 의 제 2 판부 (342) 에 의해 주위가 둘러싸여 직경 방향 외측을 향해 개구하는 오목부가 형성되고, 이러한 오목부의 직경 방향 내측에 판상 부재 (34) 의 제 1 판부 (341) 가 위치한다. 본 형태에서는, 제 1 판부 (341) 의 직경 방향 외측의 면에는 반구상으로 패인 받이부 (480) 가 형성되어 있다.

이와 같이 구성한 사각형 프레임 (25), 가동 프레임 (32), 및 홀더 (1110) 를 사용하여, 광학 모듈 (10) 을 광축 (L) 방향에 교차하는 제 1 축선 (L1) 주위에 요동 가능하게 지지함과 함께, 광학 모듈 (10) 을 광축 (L) 방향 및 제 1 축선 (L1) 에 교차하는 제 2 축선 (L2) 주위에 요동 가능하게 지지한다.

보다 구체적으로는, 가동 프레임 (32) 의 제 1 각부 (321) 와 사각형 프레임 (25) 의 제 1 각부 (251) 의 요동 지지부, 및 가동 프레임 (32) 의 제 3 각부 (323) 와 사각형 프레임 (25) 의 제 3 각부 (253) 의 요동 지지부에서는, 사각형 프레임 (25) 에 형성한 판상 부재 (33) 가 가동체 (32) 의 제 1 각부 (321) 및 제 3 각부 (323) 의 내측에 위치함으로써, 돌부 (38a) 가 받이부 (280) 로 지지된다. 그 결과, 가동 프레임 (32) 에 있어서 제 1 축선 (L1) 상에 위치하는 제 1 각부 (321) 및 제 3 각부 (323) 가 사각형 프레임 (25) (고정체 (20)) 의 제 1 각부 (251) 및 제 3 각부 (253) 에 요동 가능하게 지지된다.

보다 구체적으로는, 가동 프레임 (32) 의 제 2 각부 (322) 와 홀더 (1110) 의 요동 지지부, 및 가동 프레임 (32) 의 제 4 각부 (324) 와 홀더 (1110) 의 요동 지지부에서는, 홀더 (1110) 에 형성한 판상 부재 (34) 가, 가동 프레임 (32) 의 제 2 각부 (322) 및 제 4 각부 (324) 의 내측에 위치함으로써, 돌부 (38b) 가 받이부 (480) 로 지지된다. 그 결과, 가동 프레임 (32) 에 있어서 제 2 축선 (L2) 상에 위치하는 제 2 각부 (322) 및 제 4 각부 (324) 는, 홀더 (1110) (광학 모듈 (10)) 를 요동 가능하게 지지한다.

이와 같이 하여, 광학 모듈 (10) 은, 짐벌 기구 (30) 에 사용한 가동 프레임 (32) 을 통해서, 고정체 (20) 에 제 1 축선 (L1) 주위에 요동 가능하게 지지됨과 함께, 제 2 축선 (L2) 주위에 요동 가능하게 지지된다. 또, 가동 프레임 (32) 및 판상 부재 (33, 34) 는 모두, 코일 유지부 (1150) 와 동일한 높이 위치에 있다. 이 때문에, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 짐벌 기구 (30) 는, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 와 겹치는 위치에 형성되어 있다. 특히 본 형태에서는, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 짐벌 기구 (30) 는, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 의 Z 축 방향의 중심과 겹치는 위치에 형성되어 있다.

여기서, 가동 프레임 (32) 은, 스프링성을 갖는 금속 재료 등으로 구성되어 있고, 광학 모듈 (10) 의 자중으로는 하방으로 휘지 않지만, 외부로부터 충격이 가해졌을 때, 충격을 흡수 가능한 스프링성을 갖고 있다. 또, 가동 프레임 (32) 은, 제 1 연결부 (326), 제 2 연결부 (327), 제 3 연결부 (328) 및 제 4 연결부 (329) 가 각각, 내측 및 외측으로 탄성 변형 가능하다. 이 때문에, 제 1 각부 (321), 제 2 각부 (322), 제 3 각부 (323) 및 제 4 각부 (324) 중 어느 것에 있어서도, 제 1 연결부 (326), 제 2 연결부 (327), 제 3 연결부 (328) 및 제 4 연결부 (329) 의 탄성에 의해, 돌부 (38a, 38b) 와 받이부 (280, 480) 가 탄성을 갖고 접하고 있다. 따라서, 돌부 (38a, 38b) 와 받이부 (280, 480) 사이에 덜컹거림이 발생하지 않는다.

(판상 스프링 (70) 의 구성)

본 형태의 광학 모듈 (10) 은, 광학 모듈 (10) 과 고정체 (20) 에 접속하여, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 가 정지 상태에 있을 때의 광학 모듈 (10) 의 자세를 규정하는 판상 스프링 (70) 을 갖고 있다. 본 형태에 있어서, 판상 스프링 (70) 은, 금속판을 소정 형상으로 가공한 스프링 부재이며, 사각형 프레임 형상의 고정체측 연결부 (71) 와, 원환상 (圓環狀) 의 가동체측 연결부 (72) 와, 고정체측 연결부 (71) 와 가동체측 연결부 (72) 를 연결하는 판 스프링부 (73) 를 갖고 있다. 본 형태에 있어서, 판 스프링부 (73) 는, 고정체측 연결부 (71) 의 각 (角) 부분으로부터 둘레 방향의 일방측으로부터 타방측으로 되접어 꺾으면서 가동체측 연결부 (72) 까지 연장되어 있다.

여기서, 고정체측 연결부 (71) 는, 사각형 프레임 (25) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 면에 고정되고, 가동체측 연결부 (72) 는, 홀더 (1110) 의 광학 부품 유지부 (1120) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 단면 (1121) 에 용접이나 접착 등에 의해 고정되어 있다. 본 형태에 있어서, 광학 부품 유지부 (1120) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 단면 (1121) 에는, 내연을 따라 원환상의 볼록부 (1123) 가 형성되어 있고, 이러한 볼록부 (1123) 의 직경 방향 외측에 가동체측 연결부 (72) 가 끼워진 상태에 있다.

여기서, 판상 스프링 (70) 도, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 와 겹치는 위치에 형성되어 있다. 단, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 짐벌 기구 (30) 는, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 의 Z 축 방향의 중심과 겹치는 위치에 형성되어 있는 데 반해, 판상 스프링 (70) 은, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 의 Z 축 방향의 중심과 겹치는 위치보다 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 에 위치한다. 따라서, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 짐벌 기구 (30) 는, 판상 스프링 (70) 보다, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 의 광축 (L) 방향의 중앙 위치에 가까운 위치에 형성되어 있다.

(포토리플렉터 (590) 의 구성)

도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 형태의 광학 유닛 (100) 에서는, 플렉시블 배선 기판 (1900) 중, 광학 모듈 (10) 의 Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 에서 겹치는 부분에는, Z 축 방향의 일방측 (＋Z) 을 향해 포토리플렉터 (590) 가 실장되어 있다. 또, 하부 케이스 (1400) 의 저판부 (1420) 의 Z 축 방향의 타방측 (-Z) 의 면에는, 포토리플렉터 (590) 와 대향하는 위치에 반사판 (1490) 이 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 반사판 (1490) 은, 블록상의 금속 부품이며, Z 축 방향의 치수 (두께) 가 크다. 따라서, 포토리플렉터 (590) 와 반사판 (1490) 의 거리가 짧기 때문에, 검출 감도가 높다.

(흔들림 보정용 구동 기구 (500) 등의 구성 및 기본 동작)

본 형태의 광학 유닛 (100) 에 있어서, 도 1 에 나타내는 광학 기기 (1000) 가 흔들리면, 이러한 흔들림은 자이로스코프 등에 의해 검출되고, 제어용 IC (도시하지 않음) 는, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 를 제어한다. 즉, 자이로스코프로 검출한 흔들림을 없애는 구동 전류를 공심 코일 (560) 에 공급한다. 그 때, 4 개의 공심 코일 (560) 중 일부에 통전하고, 다른 공심 코일 (560) 에는 통전하지 않는다. 또는, 4 개의 공심 코일 (560) 모두에 통전하지만, 4 개의 공심 코일 (560) 에 공급하는 전류 밸런스를 제어한다. 그 결과, 광학 모듈 (10) 은, 제 1 축선 (L1) 주위 또는 제 2 축선 (L2) 주위에 요동하고, 손 흔들림이 보정된다. 혹은, 광학 모듈 (10) 은, 제 1 축선 (L1) 주위에 요동함과 함께, 제 2 축선 (L2) 주위에 요동하고, 손 흔들림이 보정된다. 그 때, 제 2 포토리플렉터 (590) 는, 광학 모듈 (10) 과의 거리 (변위) 를 검출하고, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 는, 포토리플렉터 (590) 에서의 검출 결과에 기초하여 제어된다.

(본 형태의 주된 효과)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 광학 유닛 (100) 에서는, 광학 모듈 (10) 과 고정체 (20) 의 각통상 몸체부 (1210) 사이에 사각형의 가동 프레임 (32) 을 배치하고, 이러한 가동 프레임 (32) 의 제 1 각부 (321) 및 제 3 각부 (323) 가 고정체 (20) 에 요동 가능하게 지지된 구조로 하고, 가동 프레임 (32) 의 제 2 각부 (322) 및 제 4 각부 (324) 가 광학 모듈 (10) 을 요동 가능하게 지지하고 있는 구조로 하고 있다. 이 때문에, 짐벌 기구 (30) 에 의해, 광학 모듈 (10) 을 고정체 (20) 에 대해 요동 가능하게 지지한 경우에도, 광학 모듈 (10) 의 측면과 고정체 (20) 의 측면의 사이 중, 가동 프레임 (32) 의 제 1 연결부 (326), 제 2 연결부 (327), 제 3 연결부 (328) 및 제 4 연결부 (329) 의 근방에 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 등을 배치하는 스페이스를 확보할 수 있다.

또, 본 형태에서는, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 짐벌 기구 (30) 가 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 와 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 광학 모듈 (10) 을 요동시켰을 때, 광학 모듈 (10) 에 있어서 코일 (1560) 이나 자석 (1520) 이 배치된 부분의 변위가 작기 때문에, 코일 (1560) 과 자석 (1520) 을 근접시켜도 코일 (1560) 과 자석 (1520) 이 잘 접촉하지 않는다. 그러므로, 코일 (1560) 과 자석 (1520) 을 근접시킬 수 있으므로, 큰 구동력을 얻을 수 있다. 또, 짐벌 기구 (30) 의 경우, 구동을 정지했을 때, 광학 모듈 (10) 을 원래의 자세로 되돌리는 힘이 작거나, 혹은 광학 모듈 (10) 을 원래의 자세로 되돌리는 힘이 없지만, 본 형태에서는, 광학 모듈 (10) 과 고정체 (20) 에 판상 스프링 (70) 을 접속했기 때문에, 구동을 정지했을 때, 광학 모듈 (10) 을 확실하게 원래의 자세로 되돌릴 수 있다. 또, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 판상 스프링 (70) 은 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 와 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 광학 모듈 (10) 을 요동시켰을 때, 광학 모듈 (10) 에 있어서 판상 스프링 (70) 이 배치된 부분의 변위가 작기 때문에, 판상 스프링 (70) 의 변형이 작다. 그러므로, 판상 스프링 (70) 에 의한 항력이 작기 때문에, 광학 모듈 (10) 을 요동시킬 때, 광학 모듈 (10) 에 큰 요동력을 가할 수 있다. 또, 판상 스프링 (70) 의 변형이 작기 때문에, 판상 스프링 (70) 의 구성을 간소화할 수 있다.

또, 광축 (L) 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 짐벌 기구 (30) 는, 판상 스프링 (70) 보다, 흔들림 보정용 구동 기구 (500) 의 광축 (L) 방향의 중앙 위치에 가까운 위치에 형성되어 있다. 이 때문에, 광학 모듈 (10) 을 요동시켰을 때, 광학 모듈 (10) 에 있어서 코일 (1560) 이나 자석 (1520) 이 배치된 부분의 변위를 작게 할 수 있다. 그러므로, 코일 (1560) 과 자석 (1520) 을 근접시킬 수 있으므로, 큰 구동력을 얻을 수 있다.

또, 고정체 (20) 는, 판상 스프링 (70) 이 접속된 사각형 프레임 (25) (고정체측 사각형 프레임) 을 이용하여 짐벌 기구 (30) 를 구성하므로, 조립을 실시하기 쉬움과 함께, 부품 점수를 삭감할 수 있다.

또, 코일 (1560) 은 광학 모듈 (10) 에 유지되고, 자석 (1520) 은 고정체 (20) 의 각통상 몸체부 (1210) 의 내면에 유지되고 있다. 이 때문에, 자석 (1520) 보다 경량인 코일 (1560) 을 광학 모듈 (10) 에 형성하므로, 흔들림 보정을 위한 구동 전류가 작게 끝남과 함께, 흔들림 보정의 응답성을 향상시킬 수 있다.

또한, 광학 모듈 (10) 에 있어서, 홀더 (1110) 에는, 광학 부품 유지부 (1120) 와, 광학 부품 유지부 (1120) 의 직경 방향 외측에서 가동 프레임 (32) 이 배치되는 가동 프레임 배치 공간 (1140) 과, 코일 (1560) 을 가동 프레임 배치 공간 (1140) 의 외측에서 유지하는 코일 유지부 (1150) 가 형성되어 있다. 이 때문에, 광축 (L) 방향에서 보았을 때, 홀더 (1110) 의 외형보다 내측에 짐벌 기구 (30) 를 형성할 수 있다. 또, 코일 (1560) 은 공심 코일이며, 코일 유지부 (1150) 는, 코일 (1560) 의 개구부에 끼이는 볼록부 (1152) 를 갖고 있다. 따라서, 코일 (1560) 을 용이하고 또한 확실하게 소정 위치에 형성할 수 있다. 또, 볼록부 (1152) 는, 코일 (1560) 의 자석 (1520) 에 대향하는 면으로부터 자석 (1520) 을 향해 돌출하여 있다. 그러므로, 충격 등에 의해, 광학 모듈 (10) 이 요동한 경우나 광학 모듈 (10) 이 광축 (L) 방향에 직교하는 방향으로 변위한 경우에도, 코일 (1560) 이 자석 (1520) 에 접촉하지 않는다. 그러므로, 코일 (1560) 의 손상을 방지할 수 있다.

또, 코일 유지부 (1150) 는, 가동 프레임 (32) 의 제 1 연결부 (326), 제 2 연결부 (327), 제 3 연결부 (328) 및 제 4 연결부 (329) 의 중간 위치의 직경 방향 외측에 형성되어 있다. 따라서, 가동 프레임 (32) 의 제 1 각부 (321), 제 2 각부 (322), 제 3 각부 (323) 및 제 4 각부 (324) 로부터 어긋난 각도 위치에 코일 유지부 (1150) 를 형성하므로, 광축 (L) 방향에서 보았을 때, 홀더 (1110) 의 외형을 작게 할 수 있다.

또, 상부 케이스 (1200) 의 단판부 (1220) 에는, 광축 (L) 방향에서 보았을 때 자석 (1520) 의 코일 (1560) 과 대향하는 면보다 직경 방향 외측에 개구연이 위치하는 개구부 (1221) 가 형성되어 있기 때문에, 광축 (L) 방향의 전측에 있어서 자석 (1520) 의 자력선이 상부 케이스 (1200) (요크) 의 단판부 (1220) 의 측을 향하는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 코일 (1560) 에 쇄교하는 자계의 강도를 크게 할 수 있다.

또, 상부 케이스 (1200) 의 단판부 (1220) 에는 비자성의 커버 (1600) 가 고정되고, 커버 (1600) 는, 단판부 (1220) 에 겹치는 전판부 (1610) 의 내연으로부터 상부 케이스 (1200) 의 개구부 (1221) 를 통과하여 광축 (L) 방향의 후측을 향해 돌출하여 광학 모듈 (10) 의 광축 (L) 방향의 전측 단부의 주위를 둘러싸는 통부 (1620) 를 갖고 있다. 따라서, 먼지 등이 내부에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 또, 커버 (1600) 는 비자성이기 때문에, 커버 (1600) 를 형성해도, 자석 (1520) 의 자력선이 불필요한 방향을 향하는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 코일 (1560) 에 쇄교하는 자계의 강도를 크게 할 수 있다.

또, 커버 (1600) 의 전판부 (1610) 에는, 광축 (L) 방향의 전측에서 보았을 때에 광학 모듈 (10) 의 광축 (L) 방향의 전측 단부의 주위를 둘러싸는 판상 스토퍼 (1700) 가 고정되어 있다. 따라서, 충격 등에 의해, 광학 모듈 (10) 이 요동한 경우나 광학 모듈 (10) 이 광축 방향에 직교하는 방향으로 변위한 경우에도, 그 양을 판상 스토퍼 (1700) 에 의해 제한할 수 있다. 또, 판상 스토퍼 (1700) 는, 광학 모듈 (10) 의 광축 (L) 방향의 전측 단부와의 맞닿음에 의해 광학 모듈 (10) 의 변위를 제한하기 때문에, 광학 모듈 (10) 의 요동 중심으로부터 이간하고 있다. 이 때문에, 코일 (1560) 과 자석 (1520) 의 맞닿음 등에 의해 광학 모듈 (10) 의 변위를 제한하는 경우에 비해서, 부품의 장착 정밀도 등의 영향을 잘 받지 않기 때문에, 변위 허용량을 양호한 정밀도로 설정할 수 있다.

또, 광학 모듈 (10) 에 접속된 플렉시블 배선 기판 (1900) 은, Y 방향을 따라 연장하는 부분의 도중에 원호상으로 절곡된 제 1 만곡부 (1910) 및 제 2 만곡부 (1920) 를 구비하고 있다. 광학 모듈 (10) 이 Y 방향으로 요동해도, 플렉시블 배선 기판 (1900) 이 광학 모듈 (10) 에 큰 항력을 가하지 않는다. 또, 제 1 만곡부 (1910) 및 제 2 만곡부 (1920) 는 역방향으로 만곡하고, 게다가, 제 1 만곡부 (1910) 와 제 2 만곡부 (1920) 는 동일한 곡률 반경을 갖고 만곡하고 있다. 따라서, 광학 모듈 (10) 이 Y 방향으로 요동했을 때, 제 1 만곡부 (1910) 와 제 2 만곡부 (1920) 에 있어서, 광학 모듈 (10) 에 가하는 항력을 상쇄할 수 있다. 또, 플렉시블 배선 기판 (1900) 은, 제 1 만곡부 (1910), 띠형상부 (1930) 및 제 2 만곡부 (1920) 는, Y 방향 (제 1 방향) 을 따라 연장하는 슬릿 (1950) 에 의해, X 방향 (제 2 방향) 에 있어서 2 개로 분기되어 있다. 따라서, 광학 모듈 (10) 이 X 방향으로 요동해도, 플렉시블 배선 기판 (1900) 이 광학 모듈 (10) 에 큰 항력을 가하지 않는다.

또, 짐벌 기구 (30) 에서는, 돌부 (38a, 38b) 를 오목 형상의 받이부 (280, 480) 가 지지하고 있는 구조이기 때문에, 축체를 통해서 요동 가능하게 한 구성과 비교하여 조립 공정을 간소화할 수 있다. 게다가, 돌부 (38a, 38b) 는, 받이부 (280, 480) 측에 위치하는 선단면이 반구상이기 때문에, 가동 프레임 (32) 이나 광학 모듈 (10) 이 요동하여 어느 자세가 되었을 때에도, 돌부 (38a) 와 받이부 (280, 480) 의 슬라이딩이 스무스하다. 또, 가동 프레임 (32) 의 탄성에 의해, 돌부 (38a, 38b) 와 받이부 (280, 480) 가 탄성을 갖고 접하고 있다. 따라서, 돌부 (38a, 38b) 와 받이부 (280, 480) 사이에서 흔들림이 잘 발생하지 않는다.

또, 복수의 돌부 (38a, 38b) 는 모두, 가동 프레임 (32) 의 측에 형성되어 있다. 또, 복수의 돌부 (38a, 38b) 는 모두, 광축 (L) 에 교차하는 동일 평면 내에 위치하고 있다. 따라서, 짐벌 기구 (30) 의 구성을 간소화할 수 있다.

또, 받이부 (280, 480) 는 각각, 고정체 (20) 나 홀더 (1110) 와는 별체의 판상 부재 (33, 34) 에 형성되어 있다. 따라서, 고정체 (20) 나 광학 모듈 (10) 의 홀더 (1110) 의 구조나 재질에 상관없이, 받이부 (280, 480) 를 돌부 (38a, 38b) 와의 슬라이딩성이나 내구성이 우수한 구조로 할 수 있다.

또, 가동 프레임 (32) 의 제 1 각부 (321) 및 제 3 각부 (323) 에 형성된 돌부 (38a) 는, 고정체 (20) 측의 벽면 (255a, 255b, 255c) 및 판상 부재 (33) 의 제 2 판부 (332) (벽면) 에 의해 주위가 둘러싸여 있다. 또, 가동 프레임 (32) 의 제 2 각부 (322) 및 제 4 각부 (324) 에 형성된 돌부 (38b) 는, 광학 모듈측의 벽면 (1161, 1162, 1163) 및 판상 부재 (34) 의 제 2 판부 (342) (벽면) 에 의해 주위가 둘러싸여 있다. 따라서, 충격이 가해져도, 돌부 (38a, 38b) 가 받이부 (280, 480) 로부터 잘 빠지지 않는다.

[광학 유닛 (100) 의 다른 구성예]

상기 실시형태에서는, 카메라가 부착된 휴대 전화기에 사용하는 광학 유닛 (100) 에 본 발명을 적용한 예를 설명했지만, 박형의 디지털 카메라 등에 사용하는 광학 유닛 (100) 에 본 발명을 적용해도 된다. 또, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 은, 휴대 전화기나 디지털 카메라 등 외에, 냉장고 등, 일정 간격으로 진동을 갖는 장치 내에 고정하고, 원격 조작 가능하게 해 둠으로써, 외출지, 예를 들어 쇼핑시에, 냉장고 내부의 정보를 얻을 수 있는 서비스에 사용할 수도 있다. 이러한 서비스에서는, 자세 안정화 장치가 부착된 카메라 시스템이기 때문에, 냉장고의 진동이 있어도 안정적인 화상을 송신 가능하다. 또, 본 장치를 아동, 학생의 가방, 란도셀 혹은 모자 등의, 통학시에 장착하는 디바이스에 고정해도 된다. 이 경우, 일정 간격으로, 주위의 모습을 촬영하고, 미리 정한 서버로 화상을 전송하면, 이 화상을 보호자 등이 원격지에 있어서 관찰함으로써, 아이의 안전을 확보할 수 있다. 이러한 용도에서는, 카메라를 의식하지 않고 이동시의 진동이 있어도 선명한 화상을 촬영할 수 있다. 또, 카메라 모듈 외에 GPS 를 탑재하면, 대상자의 위치를 동시에 취득하는 것도 가능해져, 만일의 사고 발생시에는, 장소와 상황의 확인을 순식간에 실시할 수 있다. 또한, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 을 자동차에 있어서 전방이 촬영 가능한 위치에 탑재하면, 드라이브 레코더로서 사용할 수 있다. 또, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 을 자동차에 있어서 전방이 촬영 가능한 위치에 탑재하여, 일정 간격으로 자동적으로 주변의 화상을 촬영하고, 정해진 서버에 자동 전송해도 된다. 또, 도로 교통 정보 통신 시스템 등의 정체 정보와 연동시켜, 이 화상을 배신 (配信) 함으로써, 정체 상황을 보다 상세하게 제공할 수 있다. 이러한 서비스에 의하면, 자동차 탑재의 드라이브 레코더와 마찬가지로 사고 발생시 등의 상황을, 의도하지 않고 지나가던 제 3 자가 기록하여 상황 검사에 유용하게 쓰는 것도 가능하다. 또, 자동차의 진동에 영향받지 않고 선명한 화상을 취득할 수 있다. 이러한 용도의 경우, 전원을 온으로 하면, 제어부에 지령 신호가 출력되고, 이러한 지령 신호에 기초하여, 흔들림 제어가 개시된다.

또, 본 발명을 적용한 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛 (100) 은, 레이저 포인터, 휴대용이나 차재용의 투사 표시 장치나 직시형 표시 장치 등, 광을 출사하는 광학 기기의 흔들림 보정에 적용해도 된다. 또, 천체 망원경 시스템 혹은 쌍안경 시스템 등, 고배율에서의 관찰에 있어서 삼각대 등의 보조 고정 장치를 사용하지 않고 관찰하는 데에 사용해도 된다. 또, 저격용 라이플, 혹은 전차 등의 포통 (砲筒) 으로 함으로써, 트리거시의 진동에 대해 자세의 안정화가 도모되므로, 명중 정밀도를 높일 수 있다.

1 : 촬상 유닛
1a : 렌즈 (광학 부품)
10 : 광학 모듈
20 : 고정체
25 : 사각형 프레임 (고정체측 사각형 프레임)
30 : 짐벌 기구
32 : 가동 프레임
38 : 구체
38a, 38b : 돌부
100 : 광학 유닛
280, 480 : 받이부
321 : 제 1 각부
322 : 제 2 각부
323 : 제 3 각부
324 : 제 4 각부
500 : 흔들림 보정용 구동 기구
1110 : 홀더
1120 : 광학 부품 유지부
1150 : 코일 유지부
1152 : 코일 유지부의 볼록부
1200 : 상부 케이스
1210 : 각통상 몸체부 (몸체부)
1220 : 단판부
1221 : 개구부
1520 : 자석
1560 : 코일
1600 : 커버
1610 : 전판부
1620 : 통부
1700 : 판상 스토퍼
1900 : 플렉시블 배선 기판
1910 : 제 1 만곡부
1920 : 제 2 만곡부
1930 : 띠형상부
1950 : 슬릿

Claims

광학 모듈과,
그 광학 모듈의 주위를 둘러싸는 몸체부를 구비한 고정체와,
상기 광학 모듈을 광축 방향에 교차하는 제 1 축선 주위에 요동 가능하게 지지함과 함께, 상기 광학 모듈을 상기 광축 방향 및 상기 제 1 축선에 교차하는 제 2 축선 주위에 요동 가능하게 지지하는 짐벌 기구와,
상기 광학 모듈의 측면과 상기 몸체부의 측면 사이에 코일 및 자석을 구비하고, 상기 광학 모듈을 상기 제 1 축선 주위 및 상기 제 2 축선 주위에 구동하는 흔들림 보정용 구동 기구와,
상기 광학 모듈과 상기 고정체에 접속하여 상기 흔들림 보정용 구동 기구가 정지 상태에 있을 때의 상기 광학 모듈의 자세를 규정하는 판상 스프링을 갖고,
상기 광축 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 상기 짐벌 기구 및 상기 판상 스프링은, 상기 흔들림 보정용 구동 기구와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 1 항에 있어서,
광축 방향에 대해 직교하는 방향에서 보았을 때, 상기 짐벌 기구는, 상기 판상 스프링보다, 상기 흔들림 보정용 구동 기구의 광축 방향의 중앙 위치에 가까운 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 짐벌 기구는, 제 1 각부 (角部), 그 제 1 각부와 이웃하는 제 2 각부, 상기 제 1 각부로부터 상기 제 1 축선 방향에서 이간하는 제 3 각부, 및 상기 제 2 각부로부터 상기 제 2 축선 방향에서 이간하는 제 4 각부를 광축 주위에 구비한 사각형의 가동 프레임을 구비하고,
상기 가동 프레임의 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부는, 상기 고정체에 요동 가능하게 지지되고,
상기 가동 프레임의 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부는, 상기 광학 모듈을 요동 가능하게 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정체는 상기 판상 스프링이 접속된 고정체측 사각형 프레임을 갖고,
상기 가동 프레임의 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부는, 상기 고정체측 사각형 프레임에 요동 가능하게 지지되고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일은 상기 광학 모듈에 유지되고,
상기 자석은 상기 몸체부의 내면에 유지되고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 광학 모듈은, 광학 부품과, 그 광학 부품을 유지하는 홀더를 갖고,
상기 홀더에는, 상기 광학 부품을 유지하는 광학 부품 유지부와, 그 광학 부품 유지부의 직경 방향 외측에서 상기 가동 프레임이 배치되는 가동 프레임 배치 공간과, 상기 흔들림 보정용 구동 기구에 사용한 코일을 상기 가동 프레임 배치 공간의 외측에서 유지하는 코일 유지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 6 항에 있어서,
상기 코일은 공심 코일이며,
상기 코일 유지부는 상기 코일의 개구부에 끼이는 볼록부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 7 항에 있어서,
상기 볼록부는, 상기 코일의 상기 자석에 대향하는 면으로부터 당해 자석을 향해 돌출하여 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 8 항에 있어서,
상기 코일 유지부는, 상기 제 1 각부와 상기 제 2 각부의 중간 위치의 직경 방향 외측, 상기 제 2 각부와 상기 제 3 각부의 중간 위치의 직경 방향 외측, 상기 제 3 각부와 상기 제 4 각부의 중간 위치의 직경 방향 외측, 및 상기 제 4 각부와 상기 제 1 각부의 중간 위치의 직경 방향 외측의 각각에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정체는, 상기 몸체부 및 그 몸체부의 상기 광축 방향의 전측 단부로부터 직경 방향 내측으로 장출한 프레임 형상의 단판부를 구비한 요크를 갖고,
상기 단판부에는, 광축 방향에서 보았을 때 상기 자석의 상기 코일과 대향하는 면보다 직경 방향 외측에 개구연 (開口緣) 이 위치하는 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 10 항에 있어서,
상기 요크의 상기 단판부에는 비자성의 커버가 고정되고,
상기 커버는, 상기 단판부의 상기 광축 방향의 전측의 면에 겹치는 프레임 형상의 전판부 (前板部) 와, 그 전판부의 내연 (內緣) 으로부터 상기 개구부를 통과하여 상기 광축 방향의 후측을 향해 돌출하여 상기 광학 모듈의 상기 광축 방향의 전측 단부의 주위를 둘러싸는 통부 (筒部) 를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 11 항에 있어서,
상기 전판부에는, 상기 광축 방향의 전측에서 보았을 때에 상기 광학 모듈의 상기 전측 단부의 주위를 둘러싸는 판상 스토퍼가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 모듈의 상기 광축 방향의 후측 단부에는 상기 광축 방향에 대해 직교하는 제 1 방향을 따라 연장하는 플렉시블 배선 기판이 접속되어 있고,
상기 플렉시블 배선 기판은, 상기 광학 모듈에 대해 상기 광축 방향으로 겹치는 부분에 대해 상기 제 1 방향의 일방측의 위치에서 당해 제 1 방향의 타방측을 향해 원호상으로 절곡된 제 1 만곡부와, 그 제 1 만곡부로부터 상기 제 1 방향의 상기 타방측으로 연장하는 띠형상부와, 그 띠형상부에 있어서 상기 광학 모듈에 대해 상기 광축 방향으로 겹치는 부분에 대해 상기 제 1 방향의 상기 타방측에 위치하는 단부에서 상기 제 1 방향의 상기 일방측을 향해 원호상으로 절곡된 제 2 만곡부가 형성되고, 또한, 상기 제 1 만곡부, 상기 띠형상부 및 상기 제 2 만곡부는, 상기 제 1 방향을 따라 연장하는 슬릿에 의해, 상기 광축 방향 및 상기 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향에 있어서 2 개로 분기되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 짐벌 기구에 있어서,
상기 제 1 각부와 상기 고정체 사이에 형성된 요동 지지부, 및 상기 제 3 각부와 상기 고정체 사이에 형성된 요동 지지부는 각각, 상기 가동 프레임 및 상기 고정체 중 일방측에 형성된 돌부 (突部) 와, 타방측에서 당해 돌부의 선단측을 받는 오목 형상의 받이부를 구비하고,
상기 제 2 각부와 상기 광학 모듈 사이에 형성된 요동 지지부, 및 상기 제 4 각부와 상기 광학 모듈 사이에 형성된 요동 지지부는 각각, 상기 가동 프레임 및 상기 광학 모듈 중 일방측에 형성된 돌부와, 타방측에서 당해 돌부의 선단측을 받는 오목 형상의 받이부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 14 항에 있어서,
상기 돌부는, 상기 받이부 측에 위치하는 선단면이 반구상 (半球狀) 인 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 15 항에 있어서,
상기 돌부는 구체 (球體) 에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동 프레임은, 상기 제 1 각부와 상기 제 2 각부를 연결하는 제 1 연결부, 상기 제 2 각부와 상기 제 3 각부를 연결하는 제 2 연결부, 상기 제 3 각부와 상기 제 4 각부를 연결하는 제 3 연결부, 및 상기 제 4 각부와 상기 제 1 각부를 연결하는 제 4 연결부가 탄성 변형 가능하고,
상기 제 1 각부, 상기 제 2 각부, 상기 제 3 각부 및 상기 제 4 각부 중 어느 것에 있어서도,
상기 제 1 연결부, 상기 제 2 연결부, 상기 제 3 연결부 및 상기 제 4 연결부의 탄성에 의해, 상기 돌부와 상기 받이부가 탄성을 갖고 접하고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 연결부, 상기 제 2 연결부, 상기 제 3 연결부, 및 상기 제 4 연결부는, 광축 방향에 교차하는 방향으로 사행하는 사행부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 돌부는 모두, 상기 가동 프레임의 측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 19 항에 있어서,
상기 복수의 돌부는 모두, 상기 광축에 교차하는 동일 평면 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
상기 복수의 돌부는 모두, 상기 가동 프레임의 내측에 형성되고,
상기 복수의 받이부 중, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 받이부는, 상기 고정체의 측면으로부터 광축 방향으로 돌출하여 상기 가동 프레임의 내측에 위치하는 부분에 형성되고, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 받이부는, 상기 광학 모듈측으로부터 광축 방향으로 돌출하여 상기 가동 프레임의 내측에 위치하는 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 21 항에 있어서,
상기 복수의 받이부 중, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 받이부는, 상기 가동 프레임에 대해 광축 방향의 일방측 위치로부터 광축 방향의 타방측으로 돌출하여 상기 가동 프레임의 내측에 위치하는 부분에 형성되고, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 받이부는, 상기 가동 프레임에 대해 광축 방향의 타방측 위치로부터 광축 방향의 일방측으로 돌출하여 상기 가동 프레임의 내측에 위치하는 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
상기 복수의 받이부 중, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 받이부는 각각, 상기 고정체측에 고정된 판상 부재에 형성되고, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 받이부는 각각, 상기 광학 모듈측에 고정된 판상 부재에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.
제 14 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정체는, 상기 복수의 돌부 중, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 돌부를 각각 양옆으로부터 둘러싸는 2 개의 벽면과, 상기 제 1 각부 및 상기 제 3 각부에 형성된 2 개의 돌부를 각각 상기 광축 방향의 양측으로부터 둘러싸는 2 개의 벽면을 갖고,
상기 광학 모듈은, 상기 복수의 돌부 중, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 돌부를 각각 양옆으로부터 둘러싸는 2 개의 벽면과, 상기 제 2 각부 및 상기 제 4 각부에 형성된 2 개의 돌부를 각각 상기 광축 방향의 양측으로부터 둘러싸는 2 개의 벽면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능이 부착된 광학 유닛.