WO2020031578A1

WO2020031578A1 - 光学ユニット

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Publication number: WO2020031578A1
Application number: PCT/JP2019/026757
Authority: WO
Inventors: 猛須江; 五明　正人; 伸司南澤
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2020-02-13
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: CN112513733B; JP7222629B2; CN112513733A; US11815733B2; JP2020024260A; US20210215900A1

Abstract

光学モジュールにおける放熱が配慮された光学ユニットを提供する。　光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、可動体を変位可能な状態で保持する固定体とを備え、可動体は光学モジュールに設けられた回路基板と、光学モジュールの周囲に配置された少なくとも１つの放熱部材とを有し、放熱部材は回路基板と熱伝導可能に接続されている。放熱部材は金属材料から形成され、回路基板に形成された金属箔と半田により接続されている。光学モジュールの光軸方向と交差する第１軸線周りと、光軸方向及び第１軸線と交差する第２軸線周りとに可動体を駆動させる振れ補正用駆動機構を備え、振れ補正用駆動機構は可動体側に設けられた磁石と固定体側に設けられたコイルとから成り、放熱部材は磁性体として構成され、光軸と交差する方向において光学モジュールと磁石との間に放熱部材が配置されている。

Description

光学ユニット

　本発明は、光学モジュールの放熱に配慮された光学ユニットに関するものである。

　光学ユニットの一例として、特許文献１に記載されている光学ユニットが挙げられる。この光学ユニットは、ピッチング（縦振れ）やヨーイング（横振れ）の補正を行う機能を備えている。　
　具体的には、光学ユニット１００は、光学モジュール１０の角および固定体２０の角筒状胴部２１０の角を利用してジンバル機構３０を設けてある。すなわち、光学モジュール１０の矩形の第２枠４２と、角筒状胴部２１０に固定した矩形枠２５との間に矩形の可動枠３２を配置し、かかる可動枠３２の第１角部３２１およびこれと対向する第３角部３２３が矩形枠２５の対応する二つの角部に揺動可能に支持された構造とし、可動枠３２の第２角部３２２およびこれと対向する第４角部３２４が第２枠４２の対応する残りの二つの角部を揺動可能に支持された構造が採用されている。

特開２０１４－６５２２号公報

　ところで、近年、４Ｋテレビや８Ｋテレビといった高精細画像を映し出す画像表示装置（ディスプレー）が急速に普及しだしている。これにより、光学ユニットに設けられた光学モジュール、例えば、カメラモジュール等においてもこれらの高精細画像に対応するため、画素数の増大やセンサーの高密度化が行われている。

　しかしながら、カメラモジュールにおいて画素数の増大やセンサーの高密度化を図ることでカメラモジュールにおける発熱量が増大する。その結果、カメラモジュール、例えば撮像素子が設けられた基板等が発熱により変形し、被写体との焦点距離がずれてしまい、正確な撮像が出来なくなる虞がある。

　本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、光学モジュールにおける放熱が配慮された光学ユニットを提供することを目的とする。

　上記課題を達成するため、本発明に係る光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、前記可動体を変位可能な状態で保持する固定体と、を備え、前記可動体は、前記光学モジュールに設けられた回路基板と、前記光学モジュールの周囲に配置された少なくとも１つの放熱部材と、を有し、前記放熱部材は、前記回路基板と熱伝導可能に接続されている、ことを特徴とする。

　本態様における光学ユニットにおいて放熱部材が回路基板と熱伝導可能に接続されている。これにより、光学モジュールにおいて発生した熱が回路基板を通じて放熱部材に伝導される。その結果、前記光学モジュールにおいて発生した熱が前記放熱部材により放熱され、前記光学モジュールを適切な温度状態に維持することができ、前記光学モジュールの性能を維持することができる。

　本発明に係る光学ユニットにおいて、前記放熱部材は金属材料から形成され、前記放熱部材は、前記回路基板に形成された金属箔と半田により接続されている、ことを特徴とする。

　本態様によれば、金属材料から形成された前記放熱部材が前記回路基板に形成された金属箔と半田により接続されているので、前記回路基板から前記放熱部材への熱伝導を確実にすることができる。さらに、前記放熱部材を金属材料としたことで、熱伝導率を向上させることができ、効率的に前記光学モジュールの熱を放熱することができる。

　本発明に係る光学ユニットにおいて、前記光学モジュールの光軸方向と交差する第１軸線周りと、前記光軸方向及び前記第１軸線と交差する第２軸線周りとに前記可動体を駆動させる振れ補正用駆動機構を備え、前記振れ補正用駆動機構は、前記可動体側に設けられた磁石と、前記固定体側に設けられたコイルとから成り、前記放熱部材は、磁性体として構成され、前記光軸と交差する方向において前記光学モジュールと前記磁石との間に前記放熱部材が配置されている、ことを特徴とする。

　ここで、前記光学モジュールには、ピッチング（縦振れ）やヨーイング（横振れ）の補正を行う磁気回路を備えているものがある。これら磁気回路を備える光学モジュールにおいて当該光学モジュールの筐体が非磁性体で構成された場合、前記磁気回路の磁気が前記光学モジュールから漏れ出て、本発明に係る光学ユニットにおける前記振れ補正用駆動機構に干渉する場合がある。

　本態様によれば、前記放熱部材が磁性体として構成され、前記光軸と交差する方向において前記光学モジュールと前記磁石との間に前記放熱部材が配置されている。これにより、前記光学モジュールの筐体が非磁性体である場合、磁性体である前記放熱部材がバックヨークとして機能し、前記磁気回路と前記振れ補正用駆動機構が干渉することを抑制できる。したがって、前記振れ補正用駆動機構における誤作動等を抑制できる。

　本発明に係る光学ユニットにおいて、前記放熱部材は、前記光学モジュールの光軸周りにおいて前記光学モジュールを取り囲む枠状部材として構成されている、ことを特徴とする。

　本明細書における「前記光学モジュールを取り囲む枠状部材」とは、単一の部材で光学モジュールを取り囲む形態だけでなく、複数の放熱部材を連結して光学モジュールを取り囲む形態も含み、さらに光軸方向において枠状部材が一様の高さ、あるいは適宜光軸方向及び光軸と交差する方向の少なくとも一方に凹凸部を有する形態も含むものを意味している。

　本態様によれば、前記放熱部材を前記光学モジュールの光軸周りにおいて前記光学モジュールを取り囲む枠状部材として構成したので、前記放熱部材の表面積を増大させることができ、放熱性を向上させることができる。

　本発明に係る光学ユニットにおいて、前記放熱部材は、前記光学モジュールの光軸周りに間隔をおいて配置され、前記磁石と対向している、ことを特徴とする。

　本態様では、前記放熱部材を前記光学モジュールの光軸周りに間隔をおいて前記磁石と対向するように配置しているので、前記光学モジュールにおける放熱と、前記振れ補正用駆動機構と前記磁気回路との干渉の抑制とを両立しつつ、前記光学ユニットの軽量化を図ることができる。

　本発明に係る光学ユニットにおいて、前記回路基板は、前記光学モジュールの被写体側と反対の側に配置され、前記光学モジュールの光軸と交差する方向において前記光学モジュールから突出する突出部を備え、前記突出部に前記放熱部材の少なくとも一部が配置されている、ことを特徴とする。

　本態様によれば、前記光学モジュールの光軸と交差する方向において前記光学モジュールから突出する突出部に前記放熱部材の少なくとも一部が配置されているので、前記光軸と交差する方向において前記回路基板が占有する領域内に前記放熱部材を配置することができ、前記光軸と交差する方向における前記光学モジュールの小型化を図ることができる。

　本発明に係る光学ユニットにおいて、前記放熱部材の少なくとも一部は、前記光学モジュールの光軸方向において、前記光学モジュールとオーバーラップする、ことを特徴とする。

　本態様によれば、前記放熱部材の少なくとも一部を前記光学モジュールの光軸方向において前記光学モジュールとオーバーラップさせるので、前記光軸方向における前記光学モジュールの小型化を図ることができる。

　本発明によれば、光学ユニットにおいて放熱部材が回路基板と熱伝導可能に接続されている。これにより、光学モジュールにおいて発生した熱が回路基板を通じて放熱部材に伝導される。その結果、前記光学モジュールにおいて発生した熱が前記放熱部材により放熱され、前記光学モジュールを適切な温度状態に維持することができ、前記光学モジュールの性能を維持することができる。

本発明に係る光学ユニットの外部ケーシングを透過して表す斜視図。本発明に係る光学ユニットの外部ケーシングを透過して表す平面図。本発明に係る光学ユニットの分解斜視図。光学ユニットのジンバル機構、中間枠体、第１軸受部、第２軸受部及び弾性部材を表す斜視図。本発明に係る光学モジュールと放熱部材の第１実施形態を示す斜視図。本発明に係る光学モジュールと放熱部材の第１実施形態を示す平面図。光学モジュールの回路基板と放熱部材との接続状態を示す模式図。放熱部材と振れ補正用駆動機構との関係を示す側断面図。光学モジュールの回路基板と放熱部材との接続状態の変更形態を示す側断面図。本発明に係る光学モジュールと放熱部材の第２実施形態を示す斜視図。本発明に係る光学モジュールと放熱部材の第２実施形態を示す平面図。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。

＜＜＜実施形態１＞＞＞
＜＜＜光学ユニットの全体構成の概略＞＞＞
　図１ないし図４において、本実施形態１に係る光学ユニット１０の構成について説明する。光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、可動体１４を少なくともピッチング（縦振れ）方向Ｙとヨーイング（横振れ）方向Ｘに変位可能な状態で保持する固定体１６と、光学モジュール１２の光軸方向Ｚと交差する第１軸線Ｌ１周りに揺動可能に可動体１４を支持する第１支持部１８を備えると共に、光軸方向Ｚ及び第１軸線Ｌ１方向と交差する第２軸線Ｌ２周りに固定体１６側の部材に揺動可能に支持される第２支持部２０を備えるジンバル機構２２と、可動体１４を第１軸線Ｌ１周り及び第２軸線Ｌ２周りに駆動する振れ補正用駆動機構２４と、を備えている。

　本実施形態における光学ユニット１０は、光学モジュール１２のピッチング（縦振れ）、ヨーイング（横振れ）及びローリング（光軸Ｌ周りの振れ）の補正機能を備えた光学ユニットである。光学モジュール１２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。光学モジュール１２を保持して光学モジュール１２に生じたピッチング方向Ｙ、ヨーイング方向Ｘ及びローリング方向Ｒの補正を行うアクチュエーター部分が光学ユニット１０の主要な構成になっている。以下、光学ユニット１０の具体的構成について詳述する。

＜＜＜固定体について＞＞＞
　図３に示すように、可動体１４はジンバル機構２２を介して固定体１６に取り付けられている。本実施形態において、固定体１６は、図１ないし図３に示すように、一例として外部ケーシング２６と、外部ケーシング２６内に組付けられるコイル取付け用フレーム２８と、外部ケーシング２６の第２軸線Ｌ２方向のコーナー部の内面に取付けられる第２軸受部材３０とを備えている。

　外部ケーシング２６は、被写体側＋Ｚとなる前面に窓部２６ａを有し、被写体と反対側－Ｚとなる後面が開放されている構造であり、光学モジュール１２より一回り大きな矩形容器状の部材として構成されている。

　コイル取付け用フレーム２８は、図１及び図３に示すように、被写体側＋Ｚに中央部が開口された矩形枠状の平板部２８ａを有し、平板部２８ａの３辺に光軸方向Ｚに沿うよう、被写体と反対側－Ｚに９０°折り曲げた３枚のコイル取付け板２８ｂを形成することによって構成されている。

　３枚のコイル取付け板２８ｂの内面には、ピッチング補正用及びヨーイング補正用の二組のコイル３２Ａ、３２Ｂ（図２）と、ローリング補正用の一組のコイル３２Ｃ（図２及び図３）が取り付けられている。本実施形態においてコイル３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃとしてコイルをパターンとして基板配線内に取り込んだパターン基板（コイル基板）を採用している。尚、コイル３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃとしては、このようなパターン基板に代えて巻線コイルを使用することも可能である。

　三組のコイル３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの近傍、具体的には３枚のコイル取付け板２８ｂの外面には、磁束密度の変化を検出する３つの磁気センサー（ホール素子）３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ（図１ないし図３）が設けられている。コイル３２Ａの近傍に設けられる磁気センサー３４Ａの近くにはコイル３２Ａの温度変化を検出し、検出した温度変化に基づいて各磁気センサー３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの検出値の補正に利用するサーミスター３６が設けられている。

　第２軸受部材３０は、光軸方向Ｚに長い台形断面のブロック状の部材で、その内面には、第２支持部２０を受け入れて係合する凹部３０ａ（図３）が形成されている。

＜＜＜ジンバル機構について＞＞＞
　図３及び図４において、ジンバル機構２２は、光学モジュール１２の被写体側＋Ｚと被写体の反対側－Ｚの内の一方側に配置されるジンバルフレーム部２２ａと、ジンバルフレーム部２２ａから光軸方向Ｚに延設されて第１支持部１８を有する第１支持部用延設部２２ｂと、ジンバルフレーム部２２ａから光軸方向Ｚに延設されて第２支持部２０を有する第２支持部用延設部２２ｃと、を備えている。

　ジンバルフレーム部２２ａは、一例として光学モジュール１２の被写体側の＋Ｚに配置されている。光学モジュール１２の入光部側のジンバルフレーム部２２ａの中央部には開口部２２ｄが形成されている。

　ジンバルフレーム部２２ａは、中央に円形の開口部２２ｄが形成された矩形枠状のベースフレーム２２ｅと、ベースフレーム２２ｅの四方のコーナー部から光軸Ｌを中心にして第１軸線Ｌ１方向に延在する第１延在部２２ｆと、第２軸線Ｌ２方向に延在する第２延在部２２ｇと、を備えてＸ字状に形成されている。

　本実施形態におけるジンバル機構２２は、一例として金属板によって形成されており、Ｘ字状のジンバルフレーム部２２ａの第１延在部２２ｆと第２延在部２２ｇを延設方向に長く形成して、これらの先端部を折り曲げることによって第１支持部用延設部２２ｂと第２支持部用延設部２２ｃが形成されている。

　第１支持部用延設部２２ｂの可動体１４に対向する内側の面に第１支持部１８が設けられている。第１支持部１８は、凸曲面に形成されている金属製の部材によって構成されている。第１支持部１８は、一例として第１支持部用延設部２２ｂにプレス等で凸部が形成されている。または、第１支持部用延設部２２ｂに直接、溶接することによって取り付けられている。

　第２支持部用延設部２２ｃの固定体１６に対向する外側の面に第２支持部２０が設けられている。第２支持部２０は、凸曲面に形成されている金属製の部材によって構成されている。第２支持部２０は、一例として第２支持部用延設部２２ｃにプレス等で凸部が形成されている。または、第２支持部用延設部２２ｃに直接、溶接することによって取り付けられている。

＜＜＜可動体について＞＞＞
　本実施系形態において可動体１４は、光学モジュール１２と、ホルダ枠３８と、中間枠体４０とを備えている。光学モジュール１２は、被写体側＋Ｚにレンズ１２ａを備え、矩形筐体状のハウジング１２ｂの内部に撮像を行うための光学機器等が内蔵されている。ホルダ枠３８は、光学モジュール１２のレンズ１２ａが設けられる前面と、反対側の後面を除く、残りの４面を取り囲むように設けられる矩形枠状の部材（図６）として構成されている。ホルダ枠３８の３面を利用してピッチング及びヨーイング検出用及び補正用の二組の磁石４２Ａ、４２Ｂと、ローリング検出用及び補正用の一組の磁石４２Ｃがこれらの外面側に取り付けられている。

　本実施形態において、コイル３２Ａと磁石４２Ａの対、及びコイル３２Ｂと磁石４２Ｂとの対は、可動体１４の姿勢を補正するための振れ補正用駆動機構２４を構成している。振れ補正用駆動機構２４により、可動体１４のピッチングとヨーイングの補正が行われる。

　本実施形態において、コイル３２Ｃと磁石４２Ｃの対は、ローリング駆動機構４６を構成している。ローリング駆動機構４６により、可動体１４のローリングの補正が行われる。

　中間枠体４０は、ホルダ枠３８を被写体側＋Ｚから包むように設けられる金属製の平板を折り曲げて形成される部材として構成されている（図３）。本実施形態における中間枠体４０は、被写体側＋Ｚに中央部が矩形状に大きく開口された開口部４０ａを有する矩形枠状の平板部４０ｂを有する。中間枠体４０は、平板部４０ｂのコーナー部に光軸方向Ｚに沿うよう被写体と反対側－Ｚに９０°折り曲げた４枚の側板部４０ｃを設けた構造である。

　本実施形態において、４枚の側板部４０ｃのうち、第１軸線Ｌ１方向に位置する側板部４０ｃの外面には、一例として矩形平板状の第１軸受部材４８が取り付けられている。第１軸受部材４８の外面には、第１支持部１８を受け入れて係合する凹部４８ａ（図４）が形成されている。

　本実施形態において、ジンバル機構２２は、凸曲面状の第１支持部１８が、可動体１４の中間枠体４０の第１軸受部材４８の凹部４８ａと接触して可動体１４を支持している。一方、ジンバル機構２２は、凸曲面状の第２支持部２０が、固定体１６の第２軸受部材３０の凹部３０ａと接触して固定体１６に支持されている。したがって、本実施形態において、固定体１６に対してジンバル機構２２は、第２軸線Ｌ２周りに回動可能であり、可動体１４は、ジンバル機構２２、ひいては固定体１６に対して第１軸線Ｌ１周りに回動可能である。

＜＜＜ローリング駆動機構及びローリング支持機構について＞＞＞
　本実施形態において、光学ユニット１０は、固定体１６に対して可動体１４を光学モジュール１２の光軸Ｌ周りに回転可能に支持するローリング支持機構５０（図４）と、可動体１４を光軸Ｌ周りに回動させるローリング駆動機構４６（図２）とを備えている。本実施形態において、ローリング支持機構５０は、光軸Ｌと交差する方向Ｘ、Ｙにおける可動体１４と固定体１６との間であって光軸Ｌ周りにおける所定半径の円周Ｃ（図４）上の複数箇所に配置され、可動体１４を光軸Ｌ周りに回転可能に支持する弾性部材５２（図４）を備えることによって構成されている。

　弾性部材５２は、光軸Ｌ周りに撓み変形する板バネ５２（弾性部材と同じ符号を用いる）によって構成されている。本実施形態において中間枠体４０は、可動体１４と固定体１６の間で可動体１４のローリング方向Ｒの移動（回転）を許容した状態で両者を接続している。本実施形態において板バネ５２は、一端部５２ａと、他端部５２ｂと、自由撓み部５２ｃとを備えている。

　より具体的には、板バネ５２は、全体としてＵ字状の部材として構成され、光軸方向（Ｚ方向）において－Ｚ方向側に一端部５２ａ及び他端部５２ｂが配置され、自由撓み部５２ｃは一端部５２ａから＋Ｚ方向に延びてＵ字状に折り返し、他端部５２ｂと繋がっている。尚、本実施形態において、一端部５２ａと他端部５２ｂとが円周Ｃ上に相対的に変位することで、自由撓み部５２ｃ、ひいては弾性部材５２に弾性力が生じる構成となっている。

　尚、板バネ５２の自由撓み部５２ｃの形状は、図示の実施形態のようなＵ字形状の他、Ｖ字形状、Ｉ字形状あるいはＮ字形状等、他の形状であっても構わない。Ｉ字形状及びＮ字形状の場合は、一端部５２ａと他端部５２ｂの位置が光軸の沿う方向において反対側に位置することになる。

　本実施形態において、板バネ５２の一端部５２ａは、中間枠体４０において側板部４０ｃの下端部に固定されている。一方、板バネ５２の他端部５２ｂは、光学モジュール１２を保持して光学モジュール１２と一体に移動するホルダ枠３８に固定されている。尚、板バネ５２の中間枠体４０及びホルダ枠３８への固定は、両者の接着、嵌合、係止等によって行われている。本実施形態において、板バネ５２の一端部５２ａと他端部５２ｂは、一例として矩形板状に形成されているが、この他、円板状、球体状、棒状等、他の種々の形状に形成することが可能である。

　本実施形態において、板バネ５２は、光軸Ｌを中心とする所定半径の円周Ｃ（図４）を等分割した少なくとも３か所に配置されている。本実施形態では、図４に示すように、光軸Ｌを中心とする円周Ｃを９０°ずつ４分割した４か所に一例として金属製の板バネ５２を４つ設けている。ここで、等分割とは厳密に等しく分割されていることまでは要しないで、ほぼ等分割でもよい意味で使われている。

　本実施形態、板バネ５２は、中間枠体４０とホルダ枠３８の間に組み付けられた状態で板厚の方向が可動体１４の光軸Ｌ周りの回転方向、即ちローリング方向Ｒに向くように配置されている。ここで、「板厚の方向が光学モジュール１２の光軸Ｌ周りの回転方向、即ちローリング方向Ｒに向く」における「ローリング方向Ｒに向く」とは、本明細書では厳密に時々刻々変化するローリング方向Ｒを正確に向いていることを要しない。具体的には、光学モジュール１２を光軸Ｌ周りに回転可能に支持する機能が不安定にならない範囲で、その向きには幅があり、その幅の範囲で多少、板厚の方向がローリング方向Ｒから傾いていても構わない。

＜＜＜光学ユニットの振れ補正について＞＞＞
　光学ユニット１０におけるピッチング及びヨーイングの補正とローリングの補正について説明する。

＜＜＜ピッチング及びヨーイングの補正＞＞＞
　光学ユニット１０にピッチング方向Ｙとヨーイング方向Ｘの両方向又はいずれか一方向に振れが発生すると、図示しない振れ検出センサ（ジャイロスコープ）により振れを検出する。振れ検出センサの検出結果に基づいて、振れ補正用駆動機構２４がその振れを補正するように作用する。具体的には、光学ユニット１０の振れを打ち消す方向に可動体１４を動かすようにコイル３２Ａ、３２Ｂに電流を流し、振れ補正用駆動機構２４を駆動させる。或いは、磁気センサー（ホール素子）３４Ａ、３４Ｂとピッチング及びヨーイングの検出用及び補正用の磁石４２Ａ、４２Ｂとの各対により、その磁束密度の変化から、光学ユニット１０の振れを検出し、振れ補正用駆動機構２４を駆動させてもよい。

＜＜＜ローリングの補正＞＞＞
　光学ユニット１０にローリング方向Ｒに振れが発生すると、磁気センサー（ホール素子）３４Ｃとローリング検出用及び補正用の磁石４２Ｃとの対により、その磁束密度の変化から、光学ユニット１０のローリング方向Ｒの振れが検出される。この振れの検出結果に基づいて、ローリング駆動機構４６がその振れを補正するように作用する。即ち、光学ユニット１０の振れを打ち消す方向に可動体１４を動かすようにコイル３２Ｃに電流が流され、ローリング駆動機構４６が駆動させられ、ローリング方向Ｒの振れが補正される。

　振れを補正する動作のための駆動源としては、振れ補正用駆動機構２４及びローリング駆動機構４６のようなコイル３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと磁石４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃとの各対により構成されるボイスコイルモーターに限定されない。他の駆動源としてステッピングモーターやピエゾ素子等を利用したものを使用することも可能である。　
　ピッチング方向Ｙ、ヨーイング方向Ｘ、ローリング方向Ｒの振れ補正後、駆動源への電力の提供が停止されると、磁気バネによる姿勢復帰機構と、弾性部材（板バネ）５２のバネ性によりそれぞれ振れ補正が解除された初期位置の状態に戻る。　
　ここで姿勢復帰機構は、図示は省くが、固定体１６側と可動体１４側に別々に配設された磁性体と磁石の間に生じる磁気吸引力を利用する構造である。前記振れのない初期位置の姿勢にあるとき、前記磁気吸引力はその初期位置の姿勢を保持するように作用し、前記振れにより初期位置からずれると前記磁気吸引力は、元の初期位置の姿勢に戻す方向に働くように前記磁性体と前記磁石が配置されている。

＜＜＜光学モジュール及び放熱部材について＞＞＞
　図５ないし図８を参照して本実施形態に係る光学モジュール１２と放熱部材５４について説明する。図５及び図６において、光学モジュール１２は矩形状のハウジング１２ｂの被写体側（＋Ｚ方向側）にレンズ１２ａを備えている。本実施形態においてハウジング１２ｂの被写体側と反対の側（－Ｚ方向側）には、回路基板５６が取り付けられている。

　回路基板５６には、一例として光学モジュール１２内の撮像素子等が電気的に接続されている。本実施形態において、回路基板５６は、一例として矩形状に形成されている。回路基板５６は、少なくともその一部が、光学モジュール１２の光軸と交差する方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）において矩形状のハウジング１２ｂよりも突出している。

　本実施形態において、回路基板５６におけるハウジング１２ｂより突出した部分、即ち突出部５６ａには、放熱部材５４が配置されている。本実施形態において、放熱部材５４は、一例として光軸周りにおいて矩形状のハウジング１２ｂを取り囲む枠状部材として構成されている。枠状部材としての放熱部材５４は、回路基板５６においてハウジング１２ｂより突出した突出部５６ａの被写体側（＋Ｚ方向側）に取り付けられている。

　本実施形態において、放熱部材５４は、一例として金属材料から形成されている。具体的には、鉄や、アルミ等熱伝導率の高い材料で形成されていることが好ましい。特に、後述するように放熱部材５４にバックヨークとしての機能を備えさせる場合には、磁性材料（鉄系材料等）で構成することが望ましい。

　図６に示すように、放熱部材５４は、ハウジング１２ｂとその周囲を取り囲むホルダ枠３８との間に配置されている。図６において、ホルダ枠３８の３辺には、それぞれ磁石４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃが取り付けられている。本実施形態において、放熱部材５４は、光軸と交差する方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）において、ホルダ枠３８とハウジング１２ｂとの間、より具体的には、磁石４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃとハウジング１２ｂとの間に配置されている。

　図７において、放熱部材５４と回路基板５６との接続状態について説明する。放熱部材５４は回路基板５６の突出部５６ａの上面に配置されている。本実施形態において、回路基板５６の外周縁部５６ｂには、凹部５６ｃが複数設けられている。本実施形態において、凹部５６ｃは、回路基板５６における回路配線用のスルーホール（貫通孔）の一部を切り欠いて、残ったスルーホール部分を外側に露呈させた構成である。本実施形態において凹部５６ｃ内には、金属箔を貼り付け、又は金属膜が蒸着等により形成されている。

　本実施形態において、放熱部材５４は、回路基板５６に半田付けされている。具体的には、図７に示すように、回路基板５６の凹部５６ｃと放熱部材５４とを半田５８により接続している。これにより、回路基板５６、ひいては光学モジュール１２において生じた熱が凹部５６ｃから半田５８を経て放熱部材５４に熱伝導される。その結果、光学モジュール１２における発熱は放熱部材５４により放熱される。これにより、光学モジュール１２を適切な温度状態に維持することができ、発熱による光学モジュール１２の変形等を抑制でき、光学モジュール１２の性能を維持できる。

　更に、放熱部材５４を金属材料で形成し、放熱部材５４と回路基板５６とは半田付けすることで、回路基板５６から放熱部材５４に向けての熱伝導性を向上させることができ、効率的に光学モジュール１２で発生した熱を放熱させることができる。加えて、本実施形態では、放熱部材５４を枠状体として構成したので、放熱部材５４の表面積を増大させることができ、放熱性を高めることができる。

　さらに、本実施形態において放熱部材５４は、図５に示すように回路基板５６の上面に接触しているので、放熱部材５４は、放熱部材５４と回路基板５６との接触部位を通して回路基板５６の熱を放熱することができる。

　図８において、放熱部材５４にバックヨークとしての機能を備えさせた場合について説明する。ここで、光学モジュール１２には、レンズ１２ａを通して撮像するためにオートフォーカス等の機能を備えたものがある。これら光学モジュール１２には、これらの機能を発揮させるため、一例として磁気回路（不図示）を備えている。前記磁気回路を備えている光学モジュール１２においてハウジング１２ｂが非磁性体の材質で形成されていると、前記磁気回路の磁力が、光学ユニット１０における振れ補正用駆動機構２４及びローリング駆動機構４６に干渉する場合がある。尚、以下の説明では、図８に示すローリング駆動機構４６を例として説明する。

　具体的には、コイル３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと磁石４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃとがそれぞれ対となって構成する振れ補正用駆動機構２４及びローリング駆動機構４６に前記磁気回路の磁力が干渉し、これら振れ補正用駆動機構２４及びローリング駆動機構４６における磁束密度に変化を生じさせることがある。その結果、振れ補正用駆動機構２４及びローリング駆動機構４６の磁束変化を検出する磁気センサー３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃにおいて誤検出が発生し、固定体１６に対する可動体１４の補正量に狂いが生じる場合がある。これにより、固定体１６に対する可動体１４の振れ補正が正常に行われなくなり、光学モジュール１２における光学性能が低下することになる。

　図８に示すように、本実施形態では、非磁性体のハウジング１２ｂの周囲に、磁性体で形成された放熱部材５４が配置されている。具体的には、光軸と交差する方向（Ｘ軸方向）においてローリング駆動機構４６の磁石４２Ｃとハウジング１２ｂとの間に磁性体である放熱部材５４が配置されている。このように磁性体である放熱部材５４を配置することで、ハウジング１２ｂ内の前記磁気回路の磁力が、磁性体である放熱部材５４により遮られ、ローリング駆動機構４６における磁石４２Ｃとコイル３２Ｃとの間の磁束密度に影響を与えることを低減できる。

　加えて、放熱部材５４の外側に磁石４２Ｃを配置することで、磁石４２Ｃの磁力を放熱部材５４内に通すことができ、磁気抵抗を低減でき、ローリング駆動機構４６における磁気効率を高めることができる。その結果、ローリング駆動機構４６を駆動させるための消費電力低減させることができる。尚、図８における磁石４２Ｃとコイル３２Ｃとの間を循環する符号Ｍが付された矢印は、ローリング駆動機構４６における磁気回路を模式的に図示したものである。

　本実施形態では、放熱部材５４を磁性体とすることで、放熱機能だけでなく、光学モジュール１２から漏れ出る磁力を遮るシールド機能と、ローリング駆動機構４６の磁気効率を高めるバックヨーク機能を兼ね備えることができる。

＜＜＜変更形態について＞＞＞
（１）本実施形態において、図５に示すように光軸方向と交差する方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）において回路基板５６の突出部５６ａの占有領域内に放熱部材５４の全てを配置する構成としたが、この構成に代えて、例えば、図９に示すように、放熱部材５４の一部と突出部５６ａとが重なり合う関係としてもよい。

　具体的には、図９において、光軸方向と交差する方向において回路基板５６の突出部５６ａが光学モジュール１２のハウジング１２ｂよりも突出する長さをＬ３とした場合、放熱部材５４は長さＬ４分だけ回路基板５６と光軸と交差する方向において重なっている。この構成でも、放熱部材５４の少なくとも一部が光軸と交差する方向において回路基板５６と重なることで、光学モジュール１２、ひいては光学ユニット１０の光軸と交差する方向における装置サイズの小型化を図ることができる。

（２）本実施形態において、図５に示すように、光軸方向において放熱部材５４はハウジング１２ｂと同じ高さとなるように構成したが、この構成に限定されるわけではなく、図９に示すように、光軸方向におけるハウジング１２ｂの高さｈ１に対して、高さｈ１よりも低いｈ２とする構成としてもよい。つまり、光軸方向において放熱部材５４がハウジング１２ｂと同じ高さ、あるいはハウジング１２ｂよりも低い構成であれば、光軸方向における光学モジュール１２、ひいては光学ユニット１０の光軸方向における装置サイズの小型化を図ることができる。

　（３）本実施形態において、回路基板５６の外周縁部５６ｂに設けられた凹部５６ｃと放熱部材５４とを半田付けする構成としたが、この構成に代えて、例えば、回路基板５６において放熱部材５４の下方に位置するスルーホール５６ｄと放熱部材５４の下端とを半田５８で半田付けする構成でもよく、回路基板５６の上面に形成されたランド部５６ｅと放熱部材５４とを半田５８で半田付けする構成であってもよい。また、放熱部材５４と回路基板５６とは、回路基板５６から放熱部材５４に対して熱伝導を可能とする構成であれば、金属製のネジやボルトによる締結や、接着、溶接等により両者を接続する構成であってもよい。

　（４）本実施形態において、振れ補正用駆動機構２４を可動体１４と固定体１６との間に設ける構成としたが、振れ補正用駆動機構２４を光学モジュール１２のハウジング１２ｂ内に設ける構成としてもよい。

　尚、上記（１）から（４）までの変更形態については、以降説明する実施形態２においても同様に適用可能である。

＜＜＜実施形態２＞＞＞
　実施形態２に係る光学モジュール６０は、第１実施形態と放熱部材６２の配置状態が異なる点で相違している。光学ユニット１０におけるその他の構成は第１実施形態と同様の構成を備えている。

　図１０及び図１１に示すように光学モジュール６０はレンズ６０ａと、矩形筐体状のハウジング６０ｂとを備えている。ハウジング６０ｂにおいて、被写体側と反対の側（－Ｚ方向側）には、回路基板５６が取り付けられている。回路基板５６には、ハウジング６０ｂから光軸と交差する方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に突出する突出部５６ａが形成されている。

　本実施形態では、光学モジュール６０のハウジング６０ｂの周囲に適宜間隔をおいて、複数の放熱部材６２が配置されている。具体的には、ハウジング６０ｂの周囲を取り囲むホルダ枠３８とハウジング６０ｂとの間に複数の放熱部材６２が配置されている（図１１）。本実施形態において放熱部材６２は、矩形状のハウジング６０ｂの４辺にそれぞれ対応するように４つ配置されている。そのうち、３つの放熱部材６２は、ホルダ枠３８に取り付けられた磁石４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃと対向する位置に配置されている。

　したがって、本実施形態においても、ハウジング６０ｂが非磁性体で形成されている場合、放熱部材６２を磁性体として構成することにより、光学モジュール６０内の磁気回路が振れ補正用駆動機構２４及びローリング駆動機構４６に影響を与えることを低減できるとともに、振れ補正用駆動機構２４及びローリング駆動機構４６の磁気効率を向上させて消費電力を低減させることができる。加えて、ハウジング６０ｂの全周において、放熱部材６２が必要とされる部分においてのみ配置することから、放熱部材６２をハウジング６０ｂの全周に配置する必要がなく、光学モジュール６０を軽量化することができる。

＜＜＜変更形態＞＞＞
（１）本実施形態において、ハウジング６０ｂの４辺に対応するように放熱部材６２を配置する構成としたが、ホルダ枠３８において磁石４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃが設けられた３辺にのみ対応するように放熱部材６２を配置してもよい。あるいは、ハウジング６０ｂの４辺に各１個ずつ放熱部材６２を配置する構成としたが、放熱部材６２を各辺に複数配置する構成としてもよい。

（２）本実施形態において、ハウジング６０ｂの４辺に対応するように放熱部材６２を配置する構成としたが、この構成に加えて、各放熱部材６２のＺ軸方向における一部、例えば、＋Ｚ方向側端部あるいは－Ｚ方向側端部を隣り合う放熱部材６２と互いに連結して枠状部材とする構成としてもよい。

　尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１０　光学ユニット、１２　光学モジュール、１２ａ　レンズ、１２ｂ　ハウジング、
１４　可動体、１６　固定体、１８　第１支持部、２０　第２支持部、２２　ジンバル機構、２２ａ　ジンバルフレーム部、２２ｂ　第１支持部用延設部、２２ｃ　第２支持部用延設部、２２ｄ　開口部、２２ｅ　ベースフレーム、２２ｆ　第１延在部、２２ｇ　第２延在部、２４　振れ補正用駆動機構、２６　外部ケーシング、２６ａ　窓部、２８　コイル取付け用フレーム、２８ａ　平板部、２８ｂ　コイル取付け板、３０　第２軸受部材、３０ａ　凹部、３２Ａ　コイル、３２Ｂ　コイル、３２Ｃ　コイル、３４Ａ　磁気センサー、３４Ｂ　磁気センサー、３４Ｃ　磁気センサー、３６　サーミスター、３８　ホルダ枠、４０　中間枠体、４０ａ　開口部、４０ｂ　平板部、４０ｃ　側板部、４２Ａ　磁石、４２Ｂ　磁石、４２Ｃ　磁石、４６　ローリング駆動機構、４８　第１軸受部材、４８ａ　凹部、５０　ローリング支持機構、５２　弾性部材（板バネ）、５２ａ　一端部、５２ｂ　他端部、５２ｃ　自由撓み部、５４　放熱部材、５６　回路基板、５６ａ　突出部、５６ｂ　外周縁部、５６ｃ　凹部、５６ｄ　スルーホール、５６ｅ　ランド部、５８　半田、６０　光学モジュール、６０ａ　レンズ、６０ｂ　ハウジング、６２　放熱部材、Ｃ　円周、Ｌ　光軸、Ｌ１　第１軸線、Ｌ２　第２軸線、Ｌ３　長さ、Ｌ４　長さ、Ｒ　ローリング方向、Ｘ　ヨーイング方向、Ｙ　ピッチング方向、Ｚ　光軸方向、ｈ１　高さ、ｈ２　高さ、Ｍ　磁気回路

Claims

　光学モジュールを備える可動体と、
　前記可動体を変位可能な状態で保持する固定体と、
を備え、
　前記可動体は、前記光学モジュールに設けられた回路基板と、前記光学モジュールの周囲に配置された少なくとも１つの放熱部材と、
を有し、
　前記放熱部材は、前記回路基板と熱伝導可能に接続されている、
ことを特徴とする光学ユニット。
　請求項１に記載の光学ユニットにおいて、前記放熱部材は金属材料から形成され、
　前記放熱部材は、前記回路基板に形成された金属箔と半田により接続されている、
ことを特徴とする光学ユニット。
　請求項１または請求項２に記載の光学ユニットにおいて、前記光学モジュールの光軸方向と交差する第１軸線周りと、前記光軸方向及び前記第１軸線と交差する第２軸線周りとに前記可動体を駆動させる振れ補正用駆動機構を備え、
　前記振れ補正用駆動機構は、前記可動体側に設けられた磁石と、前記固定体側に設けられたコイルとから成り、
　前記放熱部材は、磁性体として構成され、
　前記光軸と交差する方向において前記光学モジュールと前記磁石との間に前記放熱部材が配置されている、
ことを特徴とする光学ユニット。
　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、前記放熱部材は、前記光学モジュールの光軸周りにおいて前記光学モジュールを取り囲む枠状部材として構成されている、
ことを特徴とする光学ユニット。
　請求項３に記載の光学ユニットにおいて、前記放熱部材は、前記光学モジュールの光軸周りに間隔をおいて配置され、前記磁石と対向している、
ことを特徴とする光学ユニット。
　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光学ユニットにおいて、前記回路基板は、前記光学モジュールの被写体側と反対の側に配置され、前記光学モジュールの光軸と交差する方向において前記光学モジュールから突出する突出部を備え、
　前記突出部に前記放熱部材の少なくとも一部が配置されている、
ことを特徴とする光学ユニット。
　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光学ユニットにおいて、前記放熱部材の少なくとも一部は、前記光学モジュールの光軸方向において、前記光学モジュールとオーバーラップする、
ことを特徴とする光学ユニット。