KR20190012125A - 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛 - Google Patents

Abstract

부품의 중복 및 기능의 중복을 해소하여 성능의 향상을 도모한 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛을 제공한다.
고정체(15)의 내부에는, 가동체(16)가 지지체(17)에 요동 가능하게 지지되어, 수용되어 있다. 피사체측 케이스(13)의 개구부에는 렌즈(18)가 노출되어 있다. 렌즈(18)는, 가동체(16)가 구비하는 경통 부재(19)에 보유 지지되어 있다. 가동체(16)를 구성하는 홀더(40)의 통부(40c)는, 경통 부재(19)의 외주를 둘러싸는 형상을 하고 있다. 경통 부재(19)의 외주에는 수나사가 형성되고, 통부(40c)의 내주에는, 경통 부재(19)의 수나사에 끼워지는 암나사가 형성되어 있다. 경통 부재(19)의 홀더(40)로의 설치는, 이들 수나사와 암나사가 감합됨으로써 행해지며, 경통 부재(19)는 홀더(40)에 직접 고정된다.

Description

흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛 {OPTICAL UNIT WITH SHAKE CORRECTION FUNCTION}

본 발명은 휴대 단말기나 이동체에 탑재되는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛으로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 것이 있다. 이 광학 유닛은, 광학 소자를 구비하는 가동체와, 가동체를 요동 지지 기구에 의해 요동 가능하게 지지하는 지지체를 구비한다. 지지체는 가동체에 대하여 고정체로서 구성되고, 광학 소자인 렌즈를 피사체측으로 노출시켜, 가동체를 수용한다. 가동체는, 광학 모듈과, 이 광학 모듈을 외주측으로부터 보유 지지하는 홀더를 구비하고, 일반적으로 도 1의 분해 사시도로 도시된다.

광학 모듈은, 도 1에 도시하는, 광학 소자를 보유 지지하는 경통 부재(1)와, 촬상 소자(2)가 실장된 회로 기판(3)이, 센서 커버(4)에 보유 지지되어 구성된다. 경통 부재(1)는, 센서 커버(4)의 중앙에 형성된 원통부(4a)의 내주에 외주가 나사로 끼워져, 센서 커버(4)에 설치된다. 원통부(4a)의 내측에는, 광학 소자를 통하여 입사되는 피사체광을 촬상 소자(2)에 입사시키는 직사각 형상의 개구부(4b)가 형성되어 있다. 홀더(5)는, 저판부(5a)의 중앙에 형성된 통형의 보유 지지부(5b)와, 저판부(5a)의 4변에 세워 설치된 벽부(5c)를 구비한다. 광학 모듈은, 홀더(5)의 보유 지지부(5b)의 내주에 센서 커버(4)의 원통부(4a)의 외주가 보유 지지되어, 홀더(5)에 고정된다.

홀더(5)의 각 벽부(5c)에는 도시하지 않은 요동 구동용 코일이 설치되고, 고정체의 각 요동 구동용 코일에 대향하는 각 내벽에는 요동 구동용 마그네트가 설치된다. 이들 요동 구동용 코일 및 요동 구동용 마그네트는 요동 구동 기구를 구성하고, 요동 구동용 코일에 통전됨으로써 가동체를 요동시켜, 피칭 방향 및 롤링 방향의 흔들림 보정을 행한다.

일본 특허 공개 제2015-82072호 공보

그러나, 상기 종래의 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛은, 기존의 상기 광학 모듈을, 상기 홀더를 구비하는 별도 설계한 액추에이터에 내장함으로써, 가동체가 구성되어 있다. 이 때문에, 상기 종래의 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛은, 가동체의 전체로부터 본 부품 구성의 기술적 검토가 충분하지 않아, 광학 유닛의 성능의 향상을 도모하는 기술적 과제를 알아낼 여지가 남아 있었다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 광학 소자를 보유 지지하는 경통 부재, 광학 소자에 의해 결상되는 피사체광을 수광하는 촬상 소자, 및 경통 부재의 외주를 둘러싸서 마련되며, 요동 구동 기구를 구성하는 코일 또는 마그네트 중 한쪽이 설치되는 홀더를 갖는 가동체와, 이 가동체를 요동 지지 기구를 통하여 요동 가능하게 지지하는, 요동 구동 기구를 구성하는 코일 또는 마그네트 중 다른 쪽이 설치되는 고정체를 구비하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 있어서, 경통 부재가 홀더에 직접 고정되는 것을 특징으로 한다.

종래, 경통 부재는, 센서 커버에 설치된 후에, 센서 커버가 홀더에 고정됨으로써, 중복되어 가동체에 보유 지지되어 있다고 하는 기술적 과제가 발견되었다. 이 기술적 과제를 해소하기 위해 본 발명은 이루어졌으며, 경통 부재를, 센서 커버를 개재시키지 않고, 홀더에 직접 고정하는 구성으로 하였다. 본 구성에 따르면, 경통 부재와 홀더의 사이에 개재되어 있던 센서 커버의 부재가 불필요하게 되고, 부품의 중복 및 기능의 중복이 해소되어, 광학 유닛의 성능의 향상이 도모되게 되었다. 즉, 불필요 부재만큼 재료비가 저감되어, 광학 유닛의 제품 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 경통 부재의 주위의 불필요 부재가 존재하고 있던 공간을 채움으로써, 가동체, 나아가 광학 유닛을 소형화하고, 경량화하는 것이 가능하게 된다. 가동체가 경량화됨으로써, 요동 구동 기구에 필요한 전력을 저감할 수 있어, 광학 유닛의 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 경통 부재의 주위의 불필요 부재가 존재하고 있던 공간을 이용함으로써, 큰 경통 부재를 가동체에 구비하는 것이 가능하게 되어, 외형 치수를 바꾸지 않고 광학 유닛에서 얻어지는 화상의 고화소화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은, 홀더가 경통 부재의 외주를 둘러싸는 통부를 갖고, 경통 부재가 통부의 내주에 외주가 직접 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 경통 부재의 직경 방향에 있어서 불필요 부재가 삭감되고, 경통 부재의 직경 방향에 있어서 공간을 채우거나, 또는 공간을 확보할 수 있다. 또한, 홀더의 통부 내주와 경통 부재의 외주의 통형 부재끼리 끼워 고정됨으로써, 홀더에 의한 경통 부재의 보유 지지는 확실히 안정되게 행해진다.

또한, 본 발명은, 경통 부재의 외주에 수나사가 형성되고, 홀더의 통부의 내주에 수나사에 끼워지는 암나사가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 경통 부재는, 수나사와 암나사의 나사 작용에 의해 홀더에 대한 상대 위치가 가변된다. 따라서, 경통 부재에 보유 지지되는 광학 소자는 나사의 피치에 따라 홀더에 대하여 진퇴하여, 촬상 소자와의 사이의 거리가 조정된다. 이 때문에, 광학 소자 및 촬상 소자간의 거리 조정은, 분해능을 높여 행할 수 있고, 고정밀도로 핀트 조정을 행할 수 있다. 또한, 경통 부재의 외주와 홀더의 내주가 나사로 끼워 맞추어져 경통 부재가 홀더에 보유 지지됨으로써, 경통 부재 및 홀더간의 접촉 면적이 증가하므로, 경통 부재 및 홀더간의 고정을 견고하게 할 수 있다.

또한, 종래에는, 기존의 광학 모듈이, 촬상 소자가 설치된 센서 커버에 경통 부재가 함께 조립되어, 구성되어 있었다. 이 때문에, 경통 부재의 사양을 변경하면, 경통 부재의 외주에 형성되는 수나사의 사양이 바뀌기 때문에, 경통 부재에 함께 조립되어 있던, 경통 부재의 수나사의 사양에 맞는 암나사가 형성되는 센서 커버와 촬상 소자도, 경통 부재와 함께 변경할 필요가 있었다. 그러나, 본 구성에 따르면, 센서 커버를 사용한 기존의 광학 모듈을 사용하지 않고 가동체가 구성되기 때문에, 경통 부재의 새로운 수나사의 사양에 맞추어, 홀더에 형성하는 암나사의 사양을 단순히 변경하기만 하여, 경통 부재의 사양 변경에 대응할 수 있다.

또한, 본 발명은, 피사체광을 촬상 소자에 입사시키는 개구부 및 이 개구부의 주위에 형성되고 촬상 소자를 덮는 피복부를 갖는 센서 커버가 홀더의 반피사체측에 고정되어 홀더에 일체로 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 피사체광이 입사하는 개소를 제외한 촬상 소자 부분이 센서 커버의 피복부로 덮이므로, 촬상 소자에 불필요한 광이 노이즈광으로서 들어가지 않게 된다.

또한, 본 발명은, 홀더가, 피사체광을 촬상 소자에 입사시키는 개구부 및 이 개구부의 주위에 형성되고 촬상 소자를 덮는 피복부를 갖는 센서 커버부를 반피사체측에 홀더에 일체의 부재로서 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 의해서도, 피사체광이 입사하는 개소를 제외한 촬상 소자 부분이 센서 커버부의 피복부로 덮이므로, 촬상 소자에 불필요한 광이 노이즈광으로서 들어가지 않게 된다. 또한, 센서 커버부가 홀더에 일체의 부재로서 형성되어, 구성 부품 개수가 증가하지 않으므로, 광학 유닛의 제품 비용을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은, 센서 커버가, 피복부의 홀더에 대향하는 면에 보스가 형성되고, 홀더가, 피복부에 대향하는 면에 보스가 끼워지는 구멍 또는 오목부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 센서 커버의 피복부에 형성된 보스를 홀더에 형성된 구멍 또는 오목부에 끼워, 센서 커버를 홀더에 고정함으로써, 홀더에 보유 지지되는 광학 소자와 센서 커버에 보유 지지되는 촬상 소자의 상대 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명은, 센서 커버가, 개구부의 주위를 둘러싸고 홀더측에 세워 설치되고 홀더에 감합되는 통부를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 센서 커버의 홀더측에 세워 설치된 통부를 홀더에 감합하여, 센서 커버를 홀더에 고정함으로써, 홀더에 보유 지지되는 광학 소자와 센서 커버에 보유 지지되는 촬상 소자의 상대 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명은, 센서 커버가 홀더에 접착제에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 경통 부재와 홀더의 상대 위치 결정을 행한 후에, 센서 커버와 홀더를 서로 접착제에 의해 고정할 수 있다. 또한, 경통 부재와 홀더가 서로 나사로 끼워 맞추어지는 경우에는, 경통 부재와 홀더의 감합부의 간극에 접착제가 들어감으로써, 이 간극을 메워 경통 부재와 홀더가 서로 고정되어, 흔들거리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은, 요동 구동 기구가, 코일이 홀더에 설치되고, 마그네트가 고정체에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면, 요동 구동 기구를 구성하는 코일이 홀더에 설치됨으로써, 요동 구동 기구를 구성하는 마그네트가 홀더에 설치되는 경우와 비교하여, 가동체의 무게를 가볍게 할 수 있다. 따라서, 요동 구동 기구에 필요한 구동 전력이 저감되어, 광학 유닛의 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 요동 구동 기구를 구성하는 마그네트를 고정체에 설치하고, 고정체를 금속 등의 자성 재료로 형성함으로써, 고정체를 요크로서 사용할 수 있다. 따라서, 홀더를 요크로 하기 위해 금속 등의 자성 재료로 형성할 필요가 없어지고, 수지로 형성할 수 있다. 이 때문에, 홀더를 경량화하여 요동 구동 기구에 필요한 구동 전력을 저감시킬 수 있음과 함께, 홀더에 용이하게 암나사를 형성할 수 있다.

본 발명의 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 따르면, 경통 부재와 홀더의 사이에 개재되고 있던 센서 커버의 부재가 불필요하게 되고, 부품의 중복 및 기능의 중복이 해소되어, 광학 유닛의 성능의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은, 종래의 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 있어서의, 지지체에 지지되는 가동체의 분해 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛의 외관 사시도이다.
도 3은, 일 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛의 분해 사시도이다.
도 4는, 일 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 있어서의, 가동체를 지지하는 지지체의 외관 사시도이다.
도 5는, 일 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 있어서의, 지지체로부터 가동체를 분리한 분해 사시도이다.
도 6은, 일 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 있어서의 가동체의 분해 사시도이다.
도 7은, 도 6에 도시하는 각 부재를 모식적으로 도시한 가동체의 분해 사시도이다.
도 8의 (a)는, 도 6에 도시하는 각 부재를 모식적으로 도시한 가동체의 평면도이고, (b)는 단면도이다.

이어서, 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다.

(전체 구성)

도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)의 외관 사시도, 도 3은 분해 사시도이다.

본 명세서에 있어서, XYZ의 3축은 서로 직교하는 방향이며, X축 방향의 일방측을 +X, 타방측을 -X로 나타내고, Y축 방향의 일방측을 +Y, 타방측을 -Y로 나타내고, Z축 방향의 일방측을 +Z, 타방측을 -Z로 나타낸다. Z축 방향은, 광학 유닛(11)의 후술하는 가동체(16)가 요동하고 있지 않은 상태에서, 가동체(16)에 탑재되는 광학 소자의 광축(L)을 따르는 방향이다. 또한, +Z 방향이 광축(L) 방향의 물체측(피사체측), -Z 방향이 광축(L) 방향의 상측(반피사체측)이다.

광학 유닛(11)은, 통형 케이스(12)와 피사체측 케이스(13)와 반피사체측 케이스(14)로 구성되는 고정체(15)를 구비한다. 통형 케이스(12)는 대략 8각형의 외형을 하고 있으며, 자성 재료로 형성되어 있다. 피사체측 케이스(13)는, 이 통형 케이스(12)에 대하여 +Z 방향의 측(피사체측)으로부터 조립되고, 반피사체측 케이스(14)는, 통형 케이스(12)에 대하여 -Z 방향의 측(반피사체측)으로부터 조립된다. 피사체측 케이스(13) 및 반피사체측 케이스(14)는 수지 재료로 형성되어 있다.

고정체(15)의 내부에는, 가동체(16)가 지지체(17)에 지지되어, 수용되어 있다. 또한, 피사체측 케이스(13)의 개구부에는 렌즈(18)가 노출되어 있다. 렌즈(18)는, 가동체(16)가 구비하는 경통 부재(19)에 보유 지지되어 있다.

(회전 지지 기구ㆍ롤링 구동 기구)

지지체(17)는, 피사체측의 단부면이, 도시하지 않은 복수의 구체를 원주 방향으로 배열하여 보유 지지하는 원환형의 리테이너(20)를 통하여, 피사체측 케이스(13) 측으로 판 스프링(21)에 의해 압박된다. 이에 의해, 리테이너(20)가 보유 지지하는 구체는, 피사체측 케이스(13)의 환형 홈(13a)과 지지체(17)의 피사체측 단부면에 마련되는 도시하지 않은 환형 홈의 사이에 끼움 지지되고, 지지체(17)는, 피사체측의 단부면이 피사체측 케이스(13)의 단부면에 복수의 구체를 통하여 미끄럼 접촉한다. 판 스프링(21)은, 그 긴 변 방향의 양단이 반피사체측 케이스(14)의 저부에 고정된다. 지지체(17)는, 반피사체측에 볼 베어링(22)을 구비하고, 볼 베어링(22)은 판 스프링(21)을 통하여 반피사체측 케이스(14)의 저부에 고정된다. 리테이너(20) 및 볼 베어링(22)은, 지지체(17)를 Z축 둘레로 회전 가능하게 지지하는 회전 지지 기구를 구성한다.

지지체(17)의 반피사체측에는 롤링 구동용 코일(23)이 마련되고, 반피사체측 케이스(14)의 측에는, 판 스프링(21)의 +Z측으로, 도시하지 않은 롤링 구동용 마그네트를 롤링 구동용 코일(23)에 대향하여 구비한다. 롤링 구동용 코일(23) 및 롤링 구동용 마그네트는, 롤링 구동 기구를 구성한다.

(요동 지지 기구ㆍ요동 구동 기구)

또한, 가동체(16)와 지지체(17)의 사이에는, Z축 방향과 직교하고, 또한 X축 방향 및 Y축 방향에 대하여 45도 기운 제1 축선(R1) 주위 및 제2 축선(R2) 주위로, 가동체(16)를 요동 가능하게 지지체(17)에 지지하는 도시하지 않은 짐벌 기구가, 요동 지지 기구로서 구성되어 있다. 이 요동 지지 기구는, 가동체(16)의 외주 주위에 있어서의 제1 축선(R1) 상의 대각 위치에 마련된 2개소의 제1 요동 지지부와, 지지체(17)의 내주 주위에 있어서의 제2 축선(R2) 상의 대각 위치에 마련된 2개소의 제2 요동 지지부와, 제1 요동 지지부 및 제2 요동 지지부에 의해 지지되는, 가동체(16)의 외주위를 둘러싸는 도시하지 않은 가동 프레임을 구비한다. 이 가동 프레임의 주위의 4개소에는 구체가 고정되어 있고, 이들 구체는, 제1 요동 지지부 및 제2 요동 지지부에 각각 보유 지지되는 접점 스프링과 점 접촉한다. 제1 요동 지지부에 지지되는 접점 스프링은 제1 축선(R1) 방향으로, 제2 요동 지지부에 지지되는 접점 스프링은 제2 축선(R2) 방향으로 탄성 변형 가능하다. 따라서, 가동 프레임은, 제1 축선(R1) 둘레 및 제2 축선(R2) 둘레로 회전 가능한 상태로 지지된다.

가동체(16)의 X축 방향의 양측부 및 Y축 방향의 양측부에는 각각 요동 구동용 코일(30)이 설치되어 있다. 또한, 통형 케이스(12)의 X축 방향에 대향하는 양쪽 내벽 및 Y축 방향에 대향하는 양쪽 내벽에는, 각 요동 구동용 코일(30)에 대향하여 요동 구동용 마그네트(31)가 각각 설치되어 있다. 요동 구동용 코일(30) 및 요동 구동용 마그네트(31)는 요동 구동 기구를 구성한다. 또한, 요동 구동용 마그네트(31)는, 통형 케이스(12)가 아니라, 가동체(16)에 대하여 고정체로 되는 지지체(17)에 설치하도록 구성해도 된다.

(흔들림 보정)

광학 유닛(11)은, 플렉시블 프린트 회로 기판(32a, 32b, 33)을 구비한다. 플렉시블 프린트 회로 기판(32a)은 각 롤링 구동용 코일(23), 플렉시블 프린트 회로 기판(32b)은 각 요동 구동용 코일(30)에 전기적으로 접속되어 있다. 플렉시블 프린트 회로 기판(33)은 가동체(16)가 보유 지지하는 후술하는 회로 기판(43)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 플렉시블 프린트 회로 기판(32a, 32b, 33)은 도 1에만 도시하고, 다른 도면에서는 생략하였다.

플렉시블 프린트 회로 기판(32a)을 통하여 각 롤링 구동용 코일(23)에 전류가 통전되면, 각 롤링 구동용 코일(23)과 각 롤링 구동용 마그네트의 사이에 롤링 방향의 자기 구동력이 발생한다. 카메라 모듈에 의해 촬영되는 피사체상은, 이 롤링 방향의 자기 구동력에 의해, 지지체(17)가 고정체(15)에 대하여 Z축 둘레로 회전함으로써, 가동체(16)에 구비되는 자이로스코프에 의해 검출되는 Z축 둘레의 롤링 방향의 상 흔들림이 보정된다. 또한, 플렉시블 프린트 회로 기판(32b)을 통하여 각 요동 구동용 코일(30)에 전류가 통전되면, 각 요동 구동용 코일(30)과 각 요동 구동용 마그네트(31)의 사이에 자기 구동력이 발생한다. 카메라 모듈에 의해 촬영되는 피사체상은, 이들 자기 구동력에 의해, 가동체(16)가 제1 축선(R1) 주위 및 제2 축선(R2) 주위로 지지체(17)에 대하여 요동함으로써, 가동체(16)에 구비되는 자이로스코프에 의해 검출되는 X축 둘레의 피칭 방향 및 Y축 둘레의 요잉 방향의 상 흔들림이 보정된다.

(지지체ㆍ가동체의 구성)

도 4는, 지지체(17)에 가동체(16)가 지지되어 있는 상태를 반피사체측으로부터 본 외관 사시도이다. 도 5는, 지지체(17)와 가동체(16)가 분리된 상태를 반피사체측으로부터 본 분해 사시도이다. 또한, 이들 도면에 있어서, 가동체(16)의 반피사체측에 구비되는 회로 기판(43)의 도시는 생략되어 있다.

지지체(17)는, 가동체(16)의 외주측에 위치하는 본체 부재(17a)와, 반피사체측으로부터 본체 부재(17a)에 고정되고 가동체(16)와 대향하는 도시하지 않은 저판 부재를 구비한다. 이들 본체 부재(17a) 및 저판 부재는 수지제이다. 본체 부재(17a)는, 피사체측 케이스(13)와의 사이에서 리테이너(20)를 끼움 지지하는 원환부(17a1)와, 이 원환부(17a1)의 4개소로부터 반피사체측으로 연장되는 세로 프레임부(17a2)와, 반피사체측에서 각 세로 프레임부(17a2)에 연결되는 동체부(17a3)를 구비한다. 인접하는 세로 프레임부(17a2)의 사이에는 창부가 형성되어 있다.

가동체(16)는, 도 6에 반피사체측으로부터 본 분해 사시도가 도시되며, 렌즈(18)를 광학 소자로서 보유 지지하는 경통 부재(19)와, 요동 구동용 코일(30)이 설치되는 홀더(40)와, 후술하는 회로 기판(43)에 실장되는 촬상 소자(41)와, 촬상 소자(41)를 덮는 센서 커버(42)를 갖는다. 촬상 소자(41)는 렌즈(18)에 의해 결상되는 피사체광을 수광하고, 실장되는 회로 기판(43)에 결상된 피사체광의 전기 신호를 출력한다.

도 7은, 가동체(16)를 구성하는 각 부재를 모식적으로 도시하여, 가동체(16)를 피사체측으로부터 본 상태의 분해 사시도이다. 도 8의 (a)는 구성 부재를 모식적으로 도시한 가동체(16)의 평면도, 도 8의 (b)는 (a)의 b-b선 단면도이다. 도 7 및 도 8에 있어서 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다. 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 촬상 소자(41)는 회로 기판(43)에 실장된다. 센서 커버(42)는, 피사체광을 촬상 소자(41)에 입사시키는 개구부(42a) 및 이 개구부(42a)의 주위에 형성되고 촬상 소자(41)를 덮는 피복부(42b)를 갖는다. 피복부(42b)는 각통형을 하고 있으며, 촬상 소자(41)가 실장된 회로 기판(43)은 피복부(42b)의 반피사체측 단부면에 3개의 나사(44)(도 5 참조)에 의해 고정되어, 부품 실장면이 피복부(42b)에 의해 덮여 있다.

홀더(40)는, 경통 부재(19)의 외주를 둘러싸고 수지에 의해 마련되며, Z축 방향으로 본 경우에 대략 8각 형상을 한 저판부(40a)와, 저판부(40a)의 X축 방향 및 Y축 방향의 각 양측에 +Z 방향을 향하여 세워 설치되는 4개소의 벽부(40b)와, 저판부(40a)의 중앙에 Z축을 중심축으로 하는 통부(40c)를 갖는다. 4개소의 각 벽부(40b)에는 도 5에 도시하는 바와 같이 요동 구동용 코일(30)이 설치되고, 각 요동 구동용 코일(30)은, 지지체(17)의 세로 프레임부(17a2) 사이에 형성되는 창부에 도 4에 도시하는 바와 같이 노출된다.

통부(40c)의 피사체측의 환형 단부면과, 지지체(17)의 원환부(17a1)의 반피사체측 환형 단부면의 사이에는, 도 5에 도시하는 판 스프링(45)이 걸쳐진다. 판 스프링(45)은, 지지체(17)에 대한 가동체(16)의 기준 자세를 규정한다. 즉, 요동 구동용 코일(30)이 구동되지 않은 정지 상태에 있을 때, 가동체(16)의 자세는, 가동체(16)에 보유 지지되는 렌즈(18)의 광축(L)(도 2 참조)이 Z축과 일치하는 기준 자세로, 판 스프링(45)에 의해 보유 지지된다.

센서 커버(42)는, 홀더(40)와 마찬가지로 수지제이며, 도 8에 도시하는 바와 같이 홀더(40)의 반피사체측에 고정되어, 홀더(40)에 일체로 마련된다. 센서 커버(42)의 홀더(40)에 대한 고정은, 본 실시 형태에서는 접착제에 의해 행해진다. 센서 커버(42)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 피복부(42b)의 홀더(40)에 대향하는 면에, 한 쌍의 보스(42c)가 개구부(42a)의 대각을 사이에 두고 형성되어 있다. 홀더(40)는, 피복부(42b)에 대향하는 저판부(40a)의 면에, 보스(42c)가 끼워지는 한 쌍의 구멍(40d)이 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 구멍(40d)은, 보스(42c)가 끼워지는 도시하지 않은 한 쌍의 오목부여도 된다.

홀더(40)의 통부(40c)는 경통 부재(19)의 외주를 둘러싸는 형상을 하고 있다. 경통 부재(19)는, 통부(40c)의 내주에 외주가 고정되어, 홀더(40)에 직접 고정된다. 본 실시 형태에서는, 경통 부재(19)의 외주에 수나사가 형성되고, 통부(40c)의 내주에는, 경통 부재(19)의 수나사에 끼워지는 암나사가 형성되어 있다. 경통 부재(19)의 홀더(40)로의 설치는, 이들 수나사와 암나사가 감합됨으로써 행해진다.

(작용 효과)

종래의 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 있어서는, 도 1에 도시하는 경통 부재(1)가, 센서 커버(4)에 설치된 후에, 센서 커버(4)가 홀더(5)에 고정됨으로써, 경통 부재(1)의 외주에서 센서 커버(4)와 홀더(5)가 직경 방향으로 중복되어 가동체에 보유 지지되어 있다고 하는 기술적 과제가 발견되었다. 이 기술적 과제를 해소하기 위해 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)은, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 경통 부재(19)를, 센서 커버(42)를 개재시키지 않고, 홀더(40)에 직접 고정하는 구성으로 하였다.

이러한 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에 따르면, 도 1에 도시하는, 종래의 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛의 경통 부재(1)와 홀더(5)의 사이에 개재되어 있던 센서 커버(4)의 원통부(4a)의 부재가 불필요하게 되고, 원통부(4a)와 보유 지지부(5b)에 대한 부품의 중복, 그리고 경통 부재(1)와 원통부(4a)의 고정 기능 및 원통부(4a)와 보유 지지부(5b)의 고정 기능에 대한 기능의 중복이 해소되어, 광학 유닛(11)의 성능의 향상이 도모되게 되었다.

즉, 불필요 부재의 원통부(4a)만큼 재료비가 저감되어, 광학 유닛(11)의 제품 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 경통 부재(19)의 주위의 불필요 부재가 존재하고 있던 공간을 채움으로써, 가동체(16), 나아가 광학 유닛(11)을 소형화하고, 경량화하는 것이 가능하게 된다. 본 실시 형태에서는, 경통 부재(19)의 직경 방향에 있어서, 종래의 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛의 원통부(4a)가 불필요 부재로서 삭감되고, 경통 부재(19)의 직경 방향에 있어서 공간을 채워, 광학 유닛(11)을 소형화하고, 경량화하는 것이 가능하게 된다. 가동체(16)가 경량화됨으로써, 요동 구동용 코일(30) 및 요동 구동용 마그네트(31)로 구성되는 요동 구동 기구에 필요한 전력을 저감할 수 있어, 광학 유닛(11)의 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 경통 부재(19)의 직경 방향 주위의 원통부(4a)가 존재하고 있던 공간을 이용함으로써, 경통 부재(19)의 직경 방향에 있어서 공간을 확보할 수 있어, 큰 경통 부재(19)를 가동체(16)에 구비하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 외형 치수를 바꾸지 않고 광학 유닛(11)에서 얻어지는 화상의 고화소화를 도모할 수 있다. 또한, 홀더(40)의 통부(40c) 내주와 경통 부재(19)의 외주의 통형 부재끼리 끼워져 고정됨으로써, 홀더(40)에 의한 경통 부재(19)의 보유 지지는 확실히 안정되게 행해진다.

또한, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에 따르면, 경통 부재(19)는, 그 수나사와 통부(40c)의 암나사의 나사 작용에 의해, 홀더(40)에 대한 상대 위치가 가변된다. 따라서, 경통 부재(19)에 보유 지지되는 렌즈(18)는 나사의 피치에 따라 홀더(40)에 대하여 진퇴하여, 촬상 소자(41)와의 사이의 거리가 조정된다. 이 때문에, 렌즈(18) 및 촬상 소자(41) 사이의 거리 조정은, 분해능을 높여 행할 수 있고, 고정밀도로 핀트 조정을 행할 수 있다. 또한, 경통 부재(19)의 외주와 홀더(40)의 통부(40c) 내주가 나사로 끼워 맞추어져 경통 부재(19)가 홀더(40)에 보유 지지됨으로써, 경통 부재(19) 및 홀더(40) 사이의 접촉 면적이 증가하므로, 경통 부재(19) 및 홀더(40) 사이의 고정을 견고하게 할 수 있다.

또한, 종래에는, 기존의 광학 모듈이, 촬상 소자(2)가 설치된 센서 커버(4)에 경통 부재(1)가 함께 조립되어, 구성되고 있었다. 이 때문에, 경통 부재(1)의 사양을 변경하면, 경통 부재(1)의 외주에 형성되는 수나사의 사양이 바뀌기 때문에, 경통 부재(1)에 함께 조립되고 있던, 경통 부재(1)의 수나사의 사양에 맞는 암나사가 원통부(4a)에 형성되는 센서 커버(4)와 촬상 소자(2)도, 경통 부재(1)와 함께 변경할 필요가 있었다. 그러나, 본 실시 형태에 따르면, 센서 커버(4)를 사용한 기존의 광학 모듈을 사용하지 않고 가동체(16)가 구성되기 때문에, 경통 부재(19)의 새로운 수나사의 사양에 맞추어, 홀더(40)의 통부(40c)에 형성하는 암나사의 사양을 단순히 변경하기만 하여, 경통 부재(19)의 사양 변경에 대응할 수 있다. 홀더(40)의 통부(40c)에 형성하는 암나사의 사양은, 홀더(40)를 성형하는 금형의, 상자로 되는 암나사부의 부품을 바꾸기만 하여, 간단하게 변경할 수 있으므로, 여러 가지 렌즈(18)를 구비하는 경통 부재(19)에 간단하게 대응할 수 있게 된다.

또한, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에 따르면, 개구부(42a)를 통하여 피사체광이 입사하는 개소를 제외한 촬상 소자(41)의 부분이 센서 커버(42)의 피복부(42b)로 덮이므로, 촬상 소자(41)에 불필요한 광이 노이즈광으로서 들어가지 않게 된다.

또한, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에 따르면, 센서 커버(42)의 피복부(42b)에 형성된 보스(42c)를 홀더(40)에 형성된 구멍(40d) 또는 오목부에 끼워, 센서 커버(42)를 홀더(40)에 고정함으로써, 홀더(40)에 보유 지지되는 렌즈(18)와 센서 커버(42)에 보유 지지되는 촬상 소자(41)의 상대 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에서는, 센서 커버(40)가 홀더(42)에 접착제에 의해 고정되기 때문에, 경통 부재(19)와 홀더(40)의 상대 위치 결정을 행한 후에, 센서 커버(42)와 홀더(40)를 서로 접착제에 의해 고정할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 경통 부재(19)와 홀더(40)가 서로 나사로 끼워 맞추어지기 때문에, 경통 부재(19)와 홀더(40)의 감합부의 간극에 접착제가 들어감으로써, 이 간극을 메워 경통 부재(19)와 홀더(40)가 서로 고정되어, 흔들거리는 것을 방지할 수 있다.

(변형예)

또한, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에서는, 요동 구동 기구를 구성하는 요동 구동용 코일(30)이 홀더(40)에 설치되고, 요동 구동용 마그네트(31)가 고정체(15)에 설치되는 경우에 대하여 설명하였지만, 이와는 반대로, 요동 구동용 코일(30)이 고정체(15)에, 요동 구동용 마그네트(31)가 홀더(40)에 설치되도록 구성해도 된다. 그러나, 요동 구동용 코일(30)이 홀더(40)에 설치되고, 요동 구동용 마그네트(31)가 고정체(15)에 설치되는 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에 따르면, 요동 구동용 코일(30)이 홀더(40)에 설치됨으로써, 요동 구동용 마그네트(31)가 홀더(40)에 설치되는 경우와 비교하여, 가동체(16)의 무게를 가볍게 할 수 있다. 따라서, 요동 구동 기구에 필요한 구동 전력이 저감되어, 광학 유닛(11)의 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 또한, 본 실시 형태와 같이 요동 구동용 마그네트(31)를 고정체(15)에 설치하고, 고정체(15)를 금속 등의 자성 재료로 형성함으로써, 고정체(15)를 요크로서 사용할 수 있다. 따라서, 홀더(40)를 요크로 하기 위해 금속 등의 자성 재료로 형성할 필요가 없어지고, 수지로 형성할 수 있다. 이 때문에, 홀더(40)를 경량화하여 요동 구동 기구에 필요한 구동 전력을 저감시킬 수 있음과 함께, 홀더(40)에 용이하게 암나사를 형성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에서는, 센서 커버(42)와 홀더(40)가 별개로 구성되어, 센서 커버(42)가 홀더(40)에 일체로 설치되는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 피사체광을 촬상 소자(41)에 입사시키는 개구부(42a) 및 이 개구부(42a)의 주위에 형성되고 촬상 소자(41)를 덮는 피복부(42b)를 갖는 도시하지 않은 센서 커버부를, 홀더(40)가, 반피사체측에 홀더(40)에 일체의 부재로서 구비하도록 구성해도 된다. 본 구성에 의해서도, 피사체광이 입사하는 개소를 제외한 촬상 소자(41)의 부분이 센서 커버부의 피복부(42b)로 덮이므로, 촬상 소자(41)에 불필요한 광이 노이즈광으로서 들어가지 않게 된다. 또한, 센서 커버부가 홀더(40)에 일체의 부재로서 형성되어, 구성 부품 개수가 증가되지 않으므로, 광학 유닛(11)의 제품 비용을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에서는, 센서 커버(42)의 개구부(42a)가 형성되는 면이 평평하게 형성된 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 센서 커버(42)의 개구부(42a)가 형성되는 면에, 개구부(40a)의 주위를 둘러싸서 홀더(40)측에 세워 설치되어, 외주가 홀더(40)의 통부(40c)의 내주에 감합되는, Z축을 중심축으로 하는 통부를, 센서 커버(42)가 구비하도록 구성해도 된다. 이때, 통부의 높이는, 경통 부재(19)와 통부(40c)의 나사에 의한 감합을 저해하지 않는, 나사 감합부에 달하지 않는 낮은 높이로 설정된다. 본 구성에 따르면, 센서 커버(42)의 홀더(40)측에 세워 설치된 통부를 홀더(40)에 감합하여, 센서 커버(42)를 홀더(40)에 고정함으로써, 보스(42c) 및 구멍(40d)을 구비하고 있지 않아도, 홀더(40)에 보유 지지되는 렌즈(18)와 센서 커버(42)에 보유 지지되는 촬상 소자(41)의 상대 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)에서는, 센서 커버(42)와 홀더(40)를 접착제에 의해 고정하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 후크부로 기계적으로 결합시키거나 하는 것 등으로, 센서 커버(42)와 홀더(40)를 서로 기계적으로 고정하도록 구성해도 된다. 본 구성에 따르면, 센서 커버(42)와 홀더(40)는 서로 보다 견고하게 고정되어, 광학 유닛(11)의 낙하 시 등에 있어서의 충격 강도가 향상된다.

본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)은, 예를 들어 카메라 구비 휴대 전화기, 드라이브 리코더 등의 광학 기기나, 헬멧, 자전거, 무선 조종 헬리콥터 등의 이동체에 탑재되는 액션 카메라나 웨어러블 카메라 등의 광학 기기에 이용할 수 있다. 이러한 광학 기기에서는, 촬영 시에 광학 기기에 흔들림이 발생하면, 촬상 화상에 흐트러짐이 발생하지만, 본 실시 형태에 따른 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛(11)은, 상기와 같이 가동체(16)를 지지체(17)에 대하여 요동시켜 흔들림 보정함으로써, 촬상 화상에 흔들림이 발생하는 것을 피할 수 있다.

11: 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛
12: 통형 케이스
13: 피사체측 케이스
13a: 환형 홈
14: 반피사체측 케이스
15: 고정체
16: 가동체
17: 지지체
17a: 본체 부재
17a1: 원환부
17a2: 세로 프레임부
17a3: 동체부
18: 렌즈(광학 소자)
19: 경통 부재
20: 리테이너
21: 판 스프링
22: 볼 베어링
23: 롤링 구동용 코일
30: 요동 구동용 코일
31: 요동 구동용 마그네트
32a, 32b, 33: 플렉시블 프린트 회로 기판
40: 홀더
40a: 저판부
40b: 벽부
40c: 통부
40d: 구멍
41: 촬상 소자
42: 센서 커버
42a: 개구부
42b: 피복부
42c: 보스
43: 회로 기판
44: 나사
45: 판 스프링

Claims (11)

1. 광학 소자를 보유 지지하는 경통 부재, 상기 광학 소자에 의해 결상되는 피사체광을 수광하는 촬상 소자, 및 상기 경통 부재의 외주를 둘러싸서 마련되며, 요동 구동 기구를 구성하는 코일 또는 마그네트 중 한쪽이 설치되는 홀더를 갖는 가동체와,
   상기 가동체를 요동 지지 기구에 의해 요동 가능하게 지지하는, 상기 요동 구동 기구를 구성하는 코일 또는 마그네트 중 다른 쪽이 설치되는 고정체
   를 구비하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛에 있어서,
   상기 경통 부재는 상기 홀더에 직접 고정되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
2. 제1항에 있어서, 상기 홀더는 상기 경통 부재의 외주를 둘러싸는 통부를 갖고, 상기 경통 부재는 상기 통부의 내주에 외주가 직접 고정되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
3. 제2항에 있어서, 상기 경통 부재는 외주에 수나사가 형성되고, 상기 홀더는 상기 통부의 내주에 상기 수나사에 끼워지는 암나사가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 피사체광을 상기 촬상 소자에 입사시키는 개구부 및 이 개구부의 주위에 형성되어 상기 촬상 소자를 덮는 피복부를 갖는 센서 커버가 상기 홀더의 반피사체측에 고정되어 상기 홀더에 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홀더는, 피사체광을 상기 촬상 소자에 입사시키는 개구부 및 이 개구부의 주위에 형성되어 상기 촬상 소자를 덮는 피복부를 갖는 센서 커버부를 반피사체측에 상기 홀더에 일체의 부재로서 구비하는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
6. 제4항에 있어서, 상기 센서 커버는 상기 피복부의 상기 홀더에 대향하는 면에 보스가 형성되고, 상기 홀더는 상기 피복부에 대향하는 면에 상기 보스가 끼워지는 구멍 또는 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
7. 제4항에 있어서, 상기 센서 커버는, 상기 개구부의 주위를 둘러싸서 상기 홀더측에 세워 설치되어 상기 홀더에 감합되는 통부를 갖는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
8. 제4항에 있어서, 상기 센서 커버는 상기 홀더에 접착제에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
9. 제1항에 있어서, 상기 요동 구동 기구는, 코일이 상기 홀더에 설치되고, 마그네트가 상기 고정체에 설치되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
10. 제6항에 있어서, 상기 센서 커버는 상기 홀더에 접착제에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.
11. 제10항에 있어서, 상기 요동 구동 기구는, 코일이 상기 홀더에 설치되고, 마그네트가 상기 고정체에 설치되는 것을 특징으로 하는 흔들림 보정 기능을 구비한 광학 유닛.

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