JP2022165647A - optical unit - Google Patents

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Takeshi Sue
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Abstract

To accurately locate, with respect to a stationary body, coils constituting a driving mechanism that rotationally moves a movable body including an optical module with respect to the stationary body.SOLUTION: An optical unit 1 comprises: a movable body 14 that includes an optical module 12; a stationary body 16 that rotatably supports the movable body 14; and a driving mechanism 18 that rotationally moves the movable body 14 with respect to the stationary body 16. The driving mechanism 18 has a magnet 24A and a magnet 24B that are provided on the movable body 14 and a coil 32A and a coil 32B that are provided on the stationary body 16. The coil 32A and the coil 32B are wired by being metal patterned on the stationary body 16.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、光学ユニットに関する。 The present invention relates to optical units.

従来から、光学モジュールを備える可動体と、可動体を回転可能に支持する固定体と、可動体を固定体に対して回転移動させる駆動機構と、を備える様々な光学ユニットが使用されている。例えば、特許文献１には、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、可動体を固定体に対して回転可能に支持するジンバル機構と、可動体を固定体に対して回転移動させる磁石及びコイルと、を備える光学ユニットが開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various optical units have been used that include a movable body having an optical module, a fixed body that rotatably supports the movable body, and a driving mechanism that rotates the movable body with respect to the fixed body. For example, Patent Document 1 describes a movable body including an optical module, a fixed body, a gimbal mechanism that rotatably supports the movable body with respect to the fixed body, a magnet that rotates the movable body with respect to the fixed body, and a An optical unit is disclosed that includes a coil.

ＷＯ２０１９／２２１０３８Ａ１WO2019/221038A1

上記のような、光学モジュールを備える可動体と、可動体を回転可能に支持する固定体と、可動体を固定体に対して回転移動させる駆動機構と、を備える構成の光学ユニットにおいては、特許文献１の光学ユニットのように、駆動機構として磁石及びコイルを備えている構成が多い。そして、駆動機構として磁石及びコイルを備えている従来の光学ユニットにおいては、コイルがフレキシブルプリント基板に接続されている構成が一般的である。そして、一般的に、フレキシブルプリント基板に接続された状態のコイルは、フレキシブルプリント基板が固定体に固定されることで固定体に固定される。しかしながら、フレキシブルプリント基板が固定体に固定されることで固定体にコイルが固定される構成では、フレキシブルプリント基板の固定体に対する固定位置にずれが生じやすく、固定体に対するコイルの位置にずれが生じやすい。固定体に対するコイルの位置にずれが生じると、駆動機構としての性能が低下する虞がある。そこで、本発明は、駆動機構を構成するコイルを固定体に対して高精度に位置決めすることを目的とする。 In an optical unit having a configuration comprising a movable body including an optical module, a fixed body that rotatably supports the movable body, and a drive mechanism that rotates the movable body with respect to the fixed body, the patent Like the optical unit in Document 1, many of the configurations include magnets and coils as a driving mechanism. In a conventional optical unit having a magnet and a coil as a drive mechanism, the coil is generally connected to a flexible printed circuit board. Generally, the coil connected to the flexible printed circuit board is fixed to the fixed body by fixing the flexible printed circuit board to the fixed body. However, in a configuration in which the coil is fixed to the fixed body by fixing the flexible printed circuit board to the fixed body, the fixed position of the flexible printed circuit board relative to the fixed body tends to shift, and the position of the coil relative to the fixed body tends to shift. Cheap. If the position of the coil with respect to the fixed body is displaced, the performance of the drive mechanism may be degraded. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to position a coil constituting a drive mechanism with high accuracy with respect to a fixed body.

本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、前記可動体を回転可能に支持する固定体と、前記可動体を前記固定体に対して回転移動させる駆動機構と、を備え、前記駆動機構は、前記可動体に設けられる磁石と、前記固定体に設けられるコイルと、を有し、前記コイルは、前記固定体に金属パターニングされることにより配線されていることを特徴とする。 An optical unit according to the present invention includes a movable body including an optical module, a fixed body that rotatably supports the movable body, and a driving mechanism that rotates the movable body with respect to the fixed body, and the driving The mechanism has a magnet provided on the movable body and a coil provided on the fixed body, and the coil is wired by metal patterning on the fixed body.

本態様によれば、駆動機構を構成するコイルは固定体に金属パターニングされることにより配線されている。このため、金属パターニングされた固定体に対して直接コイルを位置決めできるので、コイルを固定体に対して高精度に位置決めすることができる。 According to this aspect, the coils forming the drive mechanism are wired by metal patterning on the fixed body. Therefore, since the coil can be directly positioned with respect to the fixed body on which the metal pattern is formed, the coil can be positioned with high precision with respect to the fixed body.

また、本発明の光学ユニットにおいては、ホール素子を前記固定体に備え、前記ホール素子は、前記固定体に金属パターニングされることにより配線されている構成とすることができる。このような構成とすることで、ホール素子によりホール効果を利用して簡単に磁界を検出することができ、コイルだけでなくホール素子も固定体に対して高精度に位置決めすることができる。 Further, in the optical unit of the present invention, a Hall element may be provided on the fixed body, and the Hall element may be wired by metal patterning on the fixed body. With such a configuration, the Hall element can easily detect the magnetic field by utilizing the Hall effect, and not only the coil but also the Hall element can be positioned with high accuracy with respect to the fixed body.

また、本発明の光学ユニットにおいては、前記駆動機構の駆動を制御するドライブＩＣを備え、前記ドライブＩＣは、フレキシブルプリント基板により配線されている構成とすることができる。このような構成とすることで、ドライブＩＣにより高精度で駆動機構の駆動を制御することができる。また、ドライブＩＣに対して金属パターニングで配線することは映像信号や高周波の信号を送受信しなくてはならないため困難な場合がある一方で、ドライブＩＣは位置決め精度が低下しても駆動機構の駆動の制御に与える影響は少ない。このため、ドライブＩＣに対しては金属パターニングで配線するのではなくフレキシブルプリント基板で配線することで、駆動機構の駆動の制御に悪影響を与えることを抑制しつつ映像信号や高周波の信号などの送受信を不具合なく行うことができる。 Further, the optical unit of the present invention may include a drive IC for controlling driving of the drive mechanism, and the drive IC may be wired by a flexible printed circuit board. With such a configuration, the driving of the drive mechanism can be controlled with high precision by the drive IC. In addition, it is sometimes difficult to wire the drive IC with metal patterning because it is necessary to send and receive video signals and high-frequency signals. has little effect on the control of For this reason, by wiring the drive IC with a flexible printed circuit board instead of wiring with metal patterning, transmission and reception of video signals and high-frequency signals can be suppressed while suppressing adverse effects on the drive control of the drive mechanism. can be performed without problems.

また、本発明の光学ユニットにおいては、前記固定体には、前記コイルを位置決めするための位置決め部が形成されていてもよい。このような構成とすることで、該位置決め部により簡単かつ特に正確に固定体に対してコイルを位置決めすることができる。 Further, in the optical unit of the present invention, the fixed body may be formed with a positioning portion for positioning the coil. With such a configuration, the coil can be easily and particularly accurately positioned with respect to the fixed body by the positioning portion.

また、本発明の光学ユニットにおいては、前記コイルは、前記固定体に対して直接貼り付けられている構成とすることができる。このような構成とすることで、コイルが固定体に対して別の部材を介して固定される構成よりも、正確に固定体に対してコイルを位置決めすることができる。 Also, in the optical unit of the present invention, the coil may be directly attached to the fixed body. With such a configuration, the coil can be positioned with respect to the fixed body more accurately than with a configuration in which the coil is fixed to the fixed body via another member.

本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体を固定体に対して回転移動させる駆動機構を構成するコイルを固定体に対して高精度に位置決めすることができる。 The optical unit of the present invention can position the coils constituting the drive mechanism that rotates the movable body including the optical module with respect to the fixed body with high accuracy.

本発明の一実施例に係る光学ユニットを備えるスマートフォンの斜視図である。1 is a perspective view of a smart phone provided with an optical unit according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施例に係る光学ユニットの平面図である。1 is a plan view of an optical unit according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施例に係る光学ユニットの斜視図である。1 is a perspective view of an optical unit according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の一実施例に係る光学ユニットの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an optical unit according to one embodiment of the present invention; FIG. 図４とは異なる角度から見た、本発明の一実施例に係る光学ユニットの分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of the optical unit according to one embodiment of the present invention, viewed from an angle different from that of FIG. 4; 本発明の一実施例に係る光学ユニットの一部拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of an optical unit according to one embodiment of the present invention;

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は各々直行する方向であり、＋Ｘ方向及び－Ｘ方向に見た図を側面図、＋Ｙ方向に見た図を平面図、－Ｙ方向に見た図を底面図、＋Ｚ方向に見た図を背面図、－Ｚ方向に見た図を正面図とする。そして、＋Ｙ方向は、外部からの光束の入射方向Ｄ１に対応する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are orthogonal directions. The figure seen in the +Z direction is the rear view, and the figure seen in the -Z direction is the front view. The +Y direction corresponds to the incident direction D1 of the light flux from the outside.

＜光学ユニットを備える装置の概略＞
最初に、本発明の実施例１の光学ユニット１について説明する。図１は、本実施例の光学ユニット１を備える装置（光学機器）の一例としてのスマートフォン１００の概略斜視図である。本実施例の光学ユニット１は、スマートフォン１００において好ましく使用可能である。本実施例の光学ユニット１は、薄型に構成でき、スマートフォン１００におけるＹ軸方向における厚さを薄く構成できるためである。ただし、本実施例の光学ユニット１は、スマートフォン１００に限定されず、カメラやビデオなど、特に限定なく様々な装置に使用可能である。 <Overview of Device Equipped with Optical Unit>
First, the optical unit 1 of Example 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view of a smartphone 100 as an example of a device (optical device) including the optical unit 1 of this embodiment. The optical unit 1 of this embodiment can be preferably used in the smart phone 100 . This is because the optical unit 1 of the present embodiment can be configured to be thin, and the thickness in the Y-axis direction of the smartphone 100 can be configured to be thin. However, the optical unit 1 of this embodiment is not limited to the smartphone 100, and can be used in various devices such as cameras and video cameras without particular limitation.

図１で表されるように、スマートフォン１００は、光束を入射するカバーガラス１０１を備えている。スマートフォン１００におけるカバーガラス１０１の内部に、光学ユニット１を備えている。スマートフォン１００は、カバーガラス１０１を介して外部から入射方向Ｄ１に光束を入射し、入射光束に基づいて被写体像を撮像することが可能な構成となっている。 As shown in FIG. 1, the smart phone 100 includes a cover glass 101 for receiving light flux. An optical unit 1 is provided inside a cover glass 101 of the smartphone 100 . The smartphone 100 is configured such that a luminous flux is incident on the incident direction D1 from the outside through the cover glass 101, and a subject image can be captured based on the incident luminous flux.

＜光学ユニットの全体構成の概略＞
図２から図５を用いて、本実施例に係る光学ユニット１の構成についての概略を説明する。光学ユニット１は、レンズ１２ａなどの光学モジュール１２及び撮像素子５０を備える可動体１４と、Ｘ軸方向を回転軸（揺動軸）とする方向（ピッチング方向）及びＺ軸方向を回転軸（揺動軸）とする方向（ヨーイング方向）に変位可能な状態で保持する固定体１６と、を備えている。また、可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に駆動する駆動機構１８（駆動機構１８Ａ及び駆動機構１８Ｂ）と、固定体１６に対して可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に回転（揺動）可能に支持する支持機構２０とを備えている。 <Outline of Overall Configuration of Optical Unit>
An outline of the configuration of the optical unit 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. The optical unit 1 includes a movable body 14 including an optical module 12 such as a lens 12a and an imaging element 50, a direction (pitching direction) with the X-axis direction as a rotation axis (oscillation axis), and a Z-axis direction as a rotation axis (oscillation axis). and a fixed body 16 held so as to be displaceable in a direction (yawing direction) to be the driving axis. In addition, a driving mechanism 18 (a driving mechanism 18A and a driving mechanism 18B) that drives the movable body 14 in the pitching direction and the yawing direction, and the movable body 14 can rotate (swing) in the pitching direction and the yawing direction with respect to the fixed body 16. and a support mechanism 20 that supports the

＜可動体について＞
また、本実施例の光学ユニット１は、図４及び図５で表されるように、可動体１４として、可動体本体部１４Ａとホルダ１４Ｂとを有する。可動体本体部１４Ａは、光学モジュール１２、撮像素子５０、などを有する。また、ホルダ１４Ｂは、可動体本体部１４Ａを保持するとともに、駆動機構１８を構成する磁石２４Ａ及び磁石２４Ｂが設けられている。 <About movable body>
4 and 5, the optical unit 1 of this embodiment has a movable body main portion 14A and a holder 14B as the movable body 14. As shown in FIGS. The movable body main section 14A has an optical module 12, an imaging element 50, and the like. The holder 14B holds the movable body main body 14A and is provided with magnets 24A and 24B that constitute the drive mechanism 18 .

このように、可動体１４は、光学モジュール１２などが設けられる可動体本体部１４Ａと、磁石２４Ａ及び２４Ｂなどが設けられるホルダ１４Ｂと、を備えている。ホルダ１４Ｂは、光学モジュール１２のレンズ１２ａが設けられる前面（被写体側の面）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として構成されている。本実施例のホルダ１４Ｂは、一例として光学モジュール１２を着脱可能に構成されている。ただし、光学モジュール１２とホルダ１４Ｂとが一体的に構成されていてもよい。ホルダ１４Ｂにおいて固定体１６と対向する２面を利用して、ピッチング及びヨーイングの補正用の磁石２４Ａ及び２４Ｂがこれらの外面に取り付けられている。 In this manner, the movable body 14 includes a movable body body portion 14A provided with the optical module 12 and the like, and a holder 14B provided with the magnets 24A and 24B and the like. The holder 14B is configured as a rectangular frame-shaped member provided so as to surround the remaining four surfaces except for the front surface (subject side surface) on which the lens 12a of the optical module 12 is provided and the rear surface on the opposite side. As an example, the holder 14B of this embodiment is configured such that the optical module 12 can be attached and detached. However, the optical module 12 and the holder 14B may be configured integrally. Magnets 24A and 24B for correcting pitching and yaw are attached to the outer surfaces of the holder 14B using two surfaces facing the fixed body 16. As shown in FIG.

また、本実施例の光学ユニット１は、図２から図５で表されるように、固定体１６を備えている。図２から図５において、固定体１６は、磁石２４Ａと対向する位置にコイル３２Ａを備え、磁石２４Ｂと対向する位置にコイル３２Ｂを備えている。本実施例において、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂは一例として巻線コイルとして構成されているが、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）としてもよい。 Further, the optical unit 1 of this embodiment includes a fixed body 16 as shown in FIGS. 2 to 5. FIG. 2 to 5, the fixed body 16 has a coil 32A at a position facing the magnet 24A and a coil 32B at a position facing the magnet 24B. In this embodiment, the coils 32A and 32B are configured as wire-wound coils as an example, but may be a pattern board (coil board) in which the coils are incorporated into the board wiring as a pattern.

＜光学モジュールについて＞
なお、本実施例の光学モジュール１２は、スマートフォン１００のほか、例えばスマートフォン以外の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に用いることができる。光学モジュール１２は、被写体側にレンズ１２ａを備えるとともに、撮像を行うための光学機器等が内蔵されている。 <About the optical module>
Note that the optical module 12 of the present embodiment can be used not only in the smart phone 100 but also in thin cameras installed in camera-equipped mobile phones other than smart phones, tablet PCs, and the like. The optical module 12 has a lens 12a on the object side, and incorporates optical equipment and the like for imaging.

ここで、本実施例の光学ユニット１は、一例として、光学モジュール１２に生じたピッチングの振れ（Ｘ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）及びヨーイングの振れ（Ｚ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）の補正を行う駆動機構１８を内蔵し、ピッチングの振れの補正及びヨーイングの振れの補正が可能な構成となっている。なお、本実施例において、光学モジュール１２は、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れの補正が可能な構成としたが、さらにローリング方向の振れ（Ｙ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）の補正が可能な構成としてもよい。なお、撮像素子５０も光学モジュール１２の一部を構成するとみなすことができる。 Here, as an example, the optical unit 1 of the present embodiment has pitching deflection (rotational deflection with the X-axis direction as the rotation axis) and yawing deflection (rotational deflection with the Z-axis direction as the rotation axis) occurring in the optical module 12. A driving mechanism 18 for correcting the swing in the rotation direction is incorporated, and the configuration is such that it is possible to correct the pitching swing and the yawing swing. In this embodiment, the optical module 12 is configured to be capable of correcting pitching shake and yawing shake. A configuration that allows correction may also be used. It should be noted that the imaging element 50 can also be considered to constitute a part of the optical module 12 .

＜駆動機構について＞
本実施例において可動体１４が固定体１６内に配置された状態において、磁石２４Ａとコイル３２Ａ、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂは、それぞれ対向状態となる。また、本実施例において、磁石２４Ａとコイル３２Ａとの対、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂとの対は、それぞれ駆動機構１８を構成している。駆動機構１８により、可動体１４のピッチング及びヨーイングの補正が行われる。ここで、磁石２４Ａ及びコイル３２Ａとホール素子３３Ａとで駆動機構１８Ａを構成し、磁石２４Ｂ及びコイル３２Ｂとホール素子３３Ｂとで駆動機構１８Ｂを構成している。 <About the drive mechanism>
In this embodiment, when the movable body 14 is arranged in the fixed body 16, the magnet 24A and the coil 32A, and the magnet 24B and the coil 32B are opposed to each other. Further, in this embodiment, the pair of the magnet 24A and the coil 32A and the pair of the magnet 24B and the coil 32B constitute the drive mechanism 18, respectively. The drive mechanism 18 corrects pitching and yawing of the movable body 14 . Here, the magnet 24A, the coil 32A, and the Hall element 33A constitute the driving mechanism 18A, and the magnet 24B, the coil 32B, and the Hall element 33B constitute the driving mechanism 18B.

また、ピッチング及びヨーイングの補正は以下のように行われる。光学ユニット１にピッチング方向とヨーイング方向の両方向又はいずれか一方向の振れが発生すると、磁気センサーであるホール素子３３Ａ及びホール素子３３Ｂによって振れを検出し、その結果に基づいて駆動機構１８Ａ及び駆動機構１８Ｂを駆動させる。或いは、振れ検出センサ（ジャイロスコープ）などを用いて、光学ユニット１の振れを検出してもよい。振れの検出結果に基づいて、駆動機構１８Ａ及び駆動機構１８Ｂ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１の振れを打ち消す方向に可動体１４を動かすように各コイル３２Ａ及び３２Ｂに電流が流され、これにより振れが補正される。 Correction of pitching and yaw is performed as follows. When the optical unit 1 shakes in either or both of the pitching and yawing directions, the shake is detected by the Hall elements 33A and 33B, which are magnetic sensors. 18B is driven. Alternatively, the shake of the optical unit 1 may be detected using a shake detection sensor (gyroscope) or the like. Based on the shake detection result, the drive mechanism 18A and the drive mechanism 18B act to correct the shake. That is, currents are supplied to the coils 32A and 32B so as to move the movable body 14 in a direction that cancels out the shake of the optical unit 1, thereby correcting the shake.

このように、本実施例の光学ユニット１においては、可動体１４を固定体１６に対して、ピッチングの軸方向及びヨーイングの軸方向を回転軸として、回転させる駆動機構１８Ａ及び駆動機構１８Ｂを備えている。ただし、このような構成に限定されず、例えば、駆動機構１８として駆動機構１８Ａ及び駆動機構１８Ｂのいずれか一方のみを備える構成であってもよい。なお、本明細書における「回転」とは、３６０°回転することを要せず、回転方向に揺動する場合を含む意味である。 As described above, the optical unit 1 of this embodiment includes the driving mechanism 18A and the driving mechanism 18B for rotating the movable body 14 with respect to the fixed body 16 about the pitching axial direction and the yawing axial direction as rotation axes. ing. However, the configuration is not limited to such a configuration, and for example, a configuration in which only one of the drive mechanism 18A and the drive mechanism 18B is provided as the drive mechanism 18 may be employed. Note that the term “rotation” in this specification does not require 360° rotation, and includes the case of swinging in the direction of rotation.

また、図３及び図４などで表されるように、固定体１６には、駆動機構１８Ａに接続される配線５１Ａが金属パターニングにより形成されており、駆動機構１８Ｂに接続される配線５１Ｂが金属パターニングにより形成されている。別の表現をすると、プラスチック射出成形品である固定体１６の表面に、金属の薄膜の回路を構成したＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ）である配線５１Ａ及び配線５１Ｂが形成されている。配線５１Ａ及び配線５１Ｂの詳細については後述する。 In addition, as shown in FIGS. 3 and 4, etc., wiring 51A connected to the driving mechanism 18A is formed on the fixed body 16 by metal patterning, and wiring 51B connected to the driving mechanism 18B is formed of metal. It is formed by patterning. In other words, wiring 51A and wiring 51B, which are MIDs (Molded Interconnect Devices) forming a metal thin film circuit, are formed on the surface of the fixed body 16, which is a plastic injection molded product. Details of the wiring 51A and the wiring 51B will be described later.

＜支持機構について＞
本実施例の支持機構２０は、金属製平板材料を折り曲げることによって形成されるバネ性を兼ね備えたジンバル機構である。具体的には、図４及び図５で表されるように、支持機構２０は、一例として被写体側に設けられるジンバルフレーム部２３と、ジンバルフレーム部２３の四方のコーナー部から光軸方向に９０°折り曲げられて形成される第１支持部用延設部２１と、第２支持部用延設部２２と、を備えることによって構成されている。なお、第１支持部用延設部２１と第２支持部用延設部２２については、必ずしもその全部が板状でなくてもよく、その一部のみを板状に形成してバネ性を発揮させるようにしてもよい。また、第１支持部用延設部２１と第２支持部用延設部２２の一方を板状以外の他の形状（例えばロッド形状等）にすることも可能である。なお、本実施例の支持機構２０は、ピッチング方向及びヨーイング方向の２方向を回転軸の方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持する構成であるが、ピッチング方向またはヨーイング方向のいずれか１方向のみを回転軸の方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持する構成としてもよい。 <About the support mechanism>
The support mechanism 20 of this embodiment is a gimbal mechanism that is formed by bending a metal flat plate material and has spring properties. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the support mechanism 20 includes, for example, a gimbal frame portion 23 provided on the subject side and 90 degrees from the four corner portions of the gimbal frame portion 23 in the optical axis direction. It is configured by including a first support portion extension portion 21 and a second support portion extension portion 22 which are formed by bending. It should be noted that the first support extension portion 21 and the second support extension portion 22 do not necessarily have to be plate-shaped in their entirety. You may make it demonstrate. Also, one of the first support extension portion 21 and the second support extension portion 22 may have a shape other than the plate shape (for example, a rod shape). The support mechanism 20 of this embodiment is configured to rotatably support the movable body 14 with respect to the fixed body 16 with two directions of the pitching direction and the yawing direction as the directions of the rotation axis. The movable body 14 may be rotatably supported with respect to the fixed body 16 with only one direction as the direction of the rotation axis.

本実施例の支持機構２０は、第１支持部用延設部２１に内側に向けて凹んだ凹曲面２１ａが設けられており、第２支持部用延設部２２に内側に向けて凹んだ凹曲面２２ａが設けられている。そして、第１支持部用延設部２１は凹曲面２１ａが外側に向けて広がるように力がかかるように構成されており、第２支持部用延設部２２は凹曲面２２ａが外側に向けて広がるように力がかかるように構成されている。 In the support mechanism 20 of the present embodiment, the first support extension 21 is provided with an inwardly recessed curved surface 21a, and the second support extension 22 is recessed inward. A concave surface 22a is provided. The first support extension portion 21 is configured to apply force so that the concave curved surface 21a spreads outward, and the second support extension portion 22 has the concave curved surface 22a directed outward. It is configured so that a force is applied so that it spreads out.

なお、図５で表されるように、固定体１６の凹曲面２１ａと対向する位置には、内側に突出するとともに凹曲面２１ａに嵌まる球面状の凸曲面４１ａが取り付けられた、固定体側支持部４１が設けられている。また、図４で表されるように、ホルダ１４Ｂの凹曲面２２ａと対向する位置には、内側に突出するとともに凹曲面２２ａに嵌まる球面状の凸曲面４２ａが取り付けられた、可動体側支持部４２が設けられている。本実施例の光学ユニット１は、凸曲面４１ａを凹曲面２１ａ内に配置させ凸曲面４１ａに凹曲面２１ａを押し付けることで、第１軸線Ｌ１（図２参照）を回転軸として固定体１６に対して支持機構２０を回転可能に支持させている。また、本実施例の光学ユニット１は、凸曲面４２ａを凹曲面２２ａ内に配置させ凸曲面４２ａに凹曲面２２ａを押し付けることで、第２軸線Ｌ２（図２参照）を回転軸として支持機構２０に対して可動体１４を回転可能に支持させている。すなわち、本実施例の支持機構２０は、第１軸線Ｌ１を回転軸として固定体１６に対して支持機構２０を回転可能に支持させるとともに第２軸線Ｌ２を回転軸として支持機構２０に対して可動体１４を回転可能に支持させることで、固定体１６に対して可動体１４を光軸方向（Ｙ軸方向）と交差する方向すべてを回転軸として回転可能に支持する構成となっている。そして、本実施例の光学ユニット１は、駆動機構１８を駆動することにより、ピッチング方向及びヨーイング方向を回転軸として、固定体１６に対して可動体１４を回転可能な構成となっている。 In addition, as shown in FIG. 5, a fixed body side support is provided with a spherical convex curved surface 41a that protrudes inward and fits into the concave curved surface 21a at a position facing the concave curved surface 21a of the fixed body 16. A portion 41 is provided. In addition, as shown in FIG. 4, a movable body side support portion is provided with a spherical convex curved surface 42a that protrudes inward and fits into the concave curved surface 22a at a position facing the concave curved surface 22a of the holder 14B. 42 are provided. The optical unit 1 of the present embodiment has the convex curved surface 41a arranged in the concave curved surface 21a and the concave curved surface 21a is pressed against the convex curved surface 41a, thereby rotating the fixed body 16 about the first axis L1 (see FIG. 2) as the rotation axis. rotatably supports the support mechanism 20 . In addition, the optical unit 1 of the present embodiment disposes the convex curved surface 42a within the concave curved surface 22a and presses the concave curved surface 22a against the convex curved surface 42a. The movable body 14 is rotatably supported with respect to. That is, the support mechanism 20 of this embodiment is rotatably supported by the fixed body 16 with the first axis L1 as a rotation axis, and is movable with respect to the support mechanism 20 with the second axis L2 as a rotation axis. By rotatably supporting the body 14, the movable body 14 is rotatably supported with respect to the fixed body 16 with all the directions intersecting the optical axis direction (Y-axis direction) as rotation axes. The optical unit 1 of this embodiment is configured such that the movable body 14 can be rotated with respect to the fixed body 16 by driving the drive mechanism 18 about the pitching direction and the yawing direction as rotation axes.

＜駆動機構の配線について＞
次に、図２から図５に加えて図６を参照して、駆動機構１８の配線５１について詳細に説明する。なお、図６は、配線５１がわかりやすいようにコイル３２Ａ及びコイル３２Ｂを取り外した状態として表されている。 <About the wiring of the drive mechanism>
Next, referring to FIG. 6 in addition to FIGS. 2 to 5, the wiring 51 of the drive mechanism 18 will be described in detail. 6 shows a state in which the coils 32A and 32B are removed so that the wiring 51 can be easily understood.

図３、図４及び図６で表されるように、本実施例の光学ユニット１は、固定体１６の表面に、駆動機構１８Ａの配線５１Ａと、駆動機構１８Ｂの配線５１Ｂと、が形成されている。図６で表されるように、駆動機構１８Ａは、コイル３２Ａとホール素子３３Ａとを有し、コイル３２Ａの接続点３２１を２か所に有するとともにホール素子３３Ａの接続点３３１を４か所に有している。また、図６で表されるように、駆動機構１８Ｂは、コイル３２Ｂとホール素子３３Ｂとを有し、コイル３２Ｂの接続点３２２を２か所に有するとともにホール素子３３Ｂの接続点３３２を４か所に有している。 As shown in FIGS. 3, 4, and 6, in the optical unit 1 of this embodiment, wiring 51A for the drive mechanism 18A and wiring 51B for the drive mechanism 18B are formed on the surface of the fixed body 16. ing. As shown in FIG. 6, the drive mechanism 18A has a coil 32A and a Hall element 33A, and has two connection points 321 for the coil 32A and four connection points 331 for the Hall element 33A. have. 6, the drive mechanism 18B has a coil 32B and a Hall element 33B, and has two connection points 322 of the coil 32B and four connection points 332 of the Hall element 33B. I have it in my possession.

上記のように、配線５１Ａ及び配線５１Ｂはともに固定体１６の表面に金属パターニングされることにより形成されている。このうち、配線５１Ａは、図６で表されるように、２か所の接続点３２１及び４か所の接続点３３１の各々と繋がる合計６本の金属線で構成されている。また、配線５１Ｂは、図６で表されるように、２か所の接続点３２２及び４か所の接続点３３２の各々と繋がる合計６本の金属線で構成されている。なお、配線５１Ａ及び配線５１Ｂはともに、固定体１６の＋Ｚ方向側の領域まで延びており、そこで、光学ユニット１をスマートフォン１００などの光学機器に接続するための不図示のフレキシブルプリント基板に接続可能な構成となっている。 As described above, both the wiring 51A and the wiring 51B are formed by metal patterning on the surface of the fixed body 16. As shown in FIG. Among them, the wiring 51A is composed of a total of six metal wires connected to each of the two connection points 321 and the four connection points 331, as shown in FIG. 6, the wiring 51B is composed of a total of six metal wires connected to each of the two connection points 322 and the four connection points 332. As shown in FIG. Both the wiring 51A and the wiring 51B extend to the region on the +Z direction side of the fixed body 16, where they can be connected to a flexible printed circuit board (not shown) for connecting the optical unit 1 to an optical device such as the smartphone 100. configuration.

ここで一旦まとめると、上記のように、本実施例の光学ユニット１は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、支持機構２０を介して可動体１４を回転可能に支持する固定体１６と、可動体１４を固定体１６に対して回転移動させる駆動機構１８と、を備えている。ここで、駆動機構１８は、可動体１４に設けられる磁石２４Ａ及び磁石２４Ｂと、固定体１６に設けられるコイル３２Ａ及びコイル３２Ｂと、を有している。そして、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂはともに、固定体１６に金属パターニングされることにより配線されている。 To summarize here, as described above, the optical unit 1 of this embodiment includes a movable body 14 having an optical module 12, a fixed body 16 that rotatably supports the movable body 14 via a support mechanism 20, and a driving mechanism 18 that rotates the movable body 14 with respect to the fixed body 16 . Here, the drive mechanism 18 has magnets 24A and 24B provided on the movable body 14 and coils 32A and 32B provided on the fixed body 16 . Both the coil 32A and the coil 32B are wired by metal patterning on the fixed body 16 .

上記のように、本実施例の光学ユニット１は、駆動機構１８を構成するコイル３２Ａ及びコイル３２Ｂはともに固定体１６に金属パターニングされることにより配線されている。このため、本実施例の光学ユニット１は、金属パターニングされた固定体１６に対して直接コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂを位置決めできるので、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂを固定体１６に対して高精度に位置決めすることができる。また、配線５１Ａ及び配線５１Ｂを金属パターニングされた配線とすることで、コストの高いフレキシブルプリント基板の使用を回避あるいはその使用量を少なくできるため、光学ユニット１を低コスト化することができる。 As described above, in the optical unit 1 of this embodiment, both the coils 32A and 32B that constitute the driving mechanism 18 are wired to the fixed body 16 by metal patterning. Therefore, in the optical unit 1 of the present embodiment, the coils 32A and 32B can be directly positioned with respect to the fixed body 16 patterned with metal, so that the coils 32A and 32B can be positioned with high precision with respect to the fixed body 16. be able to. In addition, by using metal-patterned wiring for the wiring 51A and the wiring 51B, it is possible to avoid or reduce the amount of use of a high-cost flexible printed circuit board, so that the cost of the optical unit 1 can be reduced.

また、上記のように、本実施例の光学ユニット１においては、ホール素子３３Ａ及びホール素子３３Ｂを固定体１６に備えており、ホール素子３３Ａ及びホール素子３３Ｂも、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂと同様、固定体１６に金属パターニングされることにより配線されている。本実施例の光学ユニット１は、このような構成としていることで、ホール素子３３Ａ及びホール素子３３Ｂによりホール効果を利用して簡単に磁界を検出することができ、コイルだけでなくホール素子３３Ａ及びホール素子３３Ｂも固定体１６に対して高精度に位置決めすることができる。 Further, as described above, in the optical unit 1 of this embodiment, the fixed body 16 is provided with the Hall element 33A and the Hall element 33B. Wiring is performed by metal patterning on the fixed body 16 . Since the optical unit 1 of the present embodiment has such a configuration, it is possible to easily detect a magnetic field by utilizing the Hall effect of the Hall element 33A and the Hall element 33B. The Hall element 33B can also be positioned with respect to the fixed body 16 with high accuracy.

また、本実施例の光学ユニット１においては、図３から図６で表されるように、固定体１６に、コイル３２Ａを位置決めするための位置決め部３４Ａと、コイル３２Ｂを位置決めするための位置決め部３４Ｂと、が形成されている。このように、本実施例の光学ユニット１は、位置決め部３４Ａ及び位置決め部３４Ｂを備える構成としていることで、位置決め部３４Ａ及び位置決め部３４Ｂにより簡単かつ特に正確に固定体１６に対してコイル３２Ａ及びコイル３２Ｂを位置決めすることができる。 Further, in the optical unit 1 of the present embodiment, as shown in FIGS. 34B and are formed. As described above, the optical unit 1 of the present embodiment is configured to include the positioning portion 34A and the positioning portion 34B, so that the positioning portion 34A and the positioning portion 34B can easily and particularly accurately position the coil 32A and the fixed body 16. Coil 32B can be positioned.

また、本実施例の光学ユニット１においては、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂは、固定体１６に対して直接貼り付けられている。このような構成とすることで、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂが固定体１６に対して別の部材（例えばフレキシブルプリント基板など）を介して固定される構成よりも、正確に固定体１６に対してコイル３２Ａ及びコイル３２Ｂを位置決めすることができる。 Further, in the optical unit 1 of this embodiment, the coils 32A and 32B are directly attached to the fixed body 16. As shown in FIG. With such a configuration, the coils 32A and 32B are more accurately fixed to the fixed body 16 than the configuration in which the coils 32A and 32B are fixed to the fixed body 16 via another member (for example, a flexible printed circuit board). 32A and coil 32B can be positioned.

また、光学ユニット１に、駆動機構１８の駆動を制御するドライブＩＣを設けてもよい。ドライブＩＣを設ける構成とすることで、該ドライブＩＣにより高精度で駆動機構の駆動を制御することができる。そして、ドライブＩＣを設ける構成とした場合、該ドライブＩＣは、フレキシブルプリント基板により配線されている構成とすることが望ましい。ドライブＩＣに対して金属パターニングで配線することは映像信号や高周波の信号を送受信しなくてはならないため困難な場合がある一方で、ドライブＩＣは位置決め精度が低下しても駆動機構の駆動の制御に与える影響は少ない。このため、ドライブＩＣに対しては金属パターニングで配線するのではなくフレキシブルプリント基板で配線することで、駆動機構１８の駆動の制御に悪影響を与えることを抑制しつつ映像信号や高周波の信号などの送受信を不具合なく行うことができるためである。 Further, the optical unit 1 may be provided with a drive IC for controlling driving of the drive mechanism 18 . By providing the drive IC, the driving of the drive mechanism can be controlled with high accuracy by the drive IC. When a drive IC is provided, it is desirable that the drive IC is wired by a flexible printed circuit board. While it is sometimes difficult to wire the drive IC with metal patterning because it is necessary to send and receive video signals and high-frequency signals, the drive IC controls the driving of the drive mechanism even if the positioning accuracy decreases. have little impact on For this reason, by wiring the drive IC with a flexible printed circuit board instead of wiring with metal patterning, it is possible to suppress adverse effects on the drive control of the drive mechanism 18 and to transmit video signals, high-frequency signals, and the like. This is because transmission and reception can be performed without problems.

本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features in the examples corresponding to the technical features in the respective modes described in the Summary of the Invention are used to solve some or all of the above problems, or Substitutions and combinations may be made as appropriate to achieve part or all. Also, if the technical features are not described as essential in this specification, they can be deleted as appropriate.

１…光学ユニット、１２…光学モジュール、１２ａ…レンズ、１４…可動体、１４Ａ…可動体本体部、１４Ｂ…ホルダ、１６…固定体、１８…駆動機構、１８Ａ…駆動機構、１８Ｂ…駆動機構、２０…支持機構、２１…第１支持部用延設部、２１ａ…凹曲面、２２…第２支持部用延設部、２２ａ…凹曲面、２３…ジンバルフレーム部、２４Ａ…磁石、２４Ｂ…磁石、３２Ａ…コイル、３２Ｂ…コイル、３３Ａ…ホール素子、３３Ｂ…ホール素子、３４Ａ…位置決め部、３４Ｂ…位置決め部、４１…固定体側支持部、４１ａ…凸曲面、４２…可動体側支持部、４２ａ…凸曲面、５０…撮像素子、５１…配線、５１Ａ…配線、５１Ｂ…配線、１００…スマートフォン、１０１…カバーガラス、３２１…コイル３２Ａの接続点、３２２…コイル３２Ｂの接続点、３３１…ホール素子３３Ａの接続点、３３２…ホール素子３３Ｂの接続点、Ｃ…回転軸、Ｄ１…入射方向（光軸方向）、Ｌ１…第１軸線、Ｌ２…第２軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Optical unit 12... Optical module 12a... Lens 14... Movable body 14A... Movable body main part 14B... Holder 16... Fixed body 18... Drive mechanism 18A... Drive mechanism 18B... Drive mechanism, 20... Support mechanism 21... Extending part for first supporting part 21a... Concave curved surface 22... Extending part for second supporting part 22a... Concave curved surface 23... Gimbal frame part 24A... Magnet 24B... Magnet , 32A... Coil, 32B... Coil, 33A... Hall element, 33B... Hall element, 34A... Positioning part, 34B... Positioning part, 41... Fixed body side support part, 41a... Convex surface, 42... Movable body side support part, 42a... Convex curved surface 50... Imaging device 51... Wiring 51A... Wiring 51B... Wiring 100... Smart phone 101... Cover glass 321... Connection point of coil 32A 322... Connection point of coil 32B 331... Hall element 33A connection point 332... connection point of hall element 33B C... rotation axis D1... incident direction (optical axis direction) L1... first axis line L2... second axis line

Claims (5)

光学モジュールを備える可動体と、
前記可動体を回転可能に支持する固定体と、
前記可動体を前記固定体に対して回転移動させる駆動機構と、を備え、
前記駆動機構は、前記可動体に設けられる磁石と、前記固定体に設けられるコイルと、を有し、
前記コイルは、前記固定体に金属パターニングされることにより配線されていることを特徴とする光学ユニット。 a movable body comprising an optical module;
a fixed body that rotatably supports the movable body;
a drive mechanism that rotates the movable body with respect to the fixed body,
The drive mechanism has a magnet provided on the movable body and a coil provided on the fixed body,
The optical unit, wherein the coil is wired by metal patterning on the fixed body. 請求項１に記載の光学ユニットにおいて、
ホール素子を前記固定体に備え、
前記ホール素子は、前記固定体に金属パターニングされることにより配線されていることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to claim 1, wherein
A Hall element is provided on the fixed body,
The optical unit according to claim 1, wherein the Hall element is wired by metal patterning on the fixed body. 請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
前記駆動機構の駆動を制御するドライブＩＣを備え、
前記ドライブＩＣは、フレキシブルプリント基板により配線されていることを特徴とする光学ユニット。 3. The optical unit according to claim 1, wherein
A drive IC that controls driving of the drive mechanism,
The optical unit, wherein the drive IC is wired by a flexible printed circuit board. 請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記固定体には、前記コイルを位置決めするための位置決め部が形成されていることを特徴とする光学ユニット。 In the optical unit according to any one of claims 1 to 3,
An optical unit, wherein the fixed body is formed with a positioning portion for positioning the coil. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
前記コイルは、前記固定体に対して直接貼り付けられていることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to any one of claims 1 to 4,
The optical unit, wherein the coil is directly attached to the fixed body.
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