JP7411353B2 - 光学ユニット - Google Patents
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Description
最初に、図1から図5を参照して、本実施例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、Y軸方向を回転軸とする方向(ピッチング方向)及びX軸方向を回転軸とする方向(ヨーイング方向)に変位可能な状態で可動体14を保持する固定体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回転駆動機構18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可能に支持する支持機構20(スラスト受け部材)とを備えている。さらに、光学ユニット10は、ジンバルフレーム部25を有するジンバル機構21を備えており、ジンバルフレーム部25は、第1軸線L1の両端部から光軸方向に沿って延設される第1支持部用延設部27aと、第2軸線L2の両端部から光軸方向に沿って延設される第2支持部用延設部27bと、を有している。
本実施例において、光学モジュール12は略矩形筐体状に形成されており、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は、被写体側にレンズ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。本実施例における光学ユニット10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(Y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(X軸方向を回転軸とする回動方向の振れ)の補正を行うアクチュエーターを内蔵し、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。
図3で表されるように、光学モジュール12は、被写体側とは反対側に撮像素子50を備えている。そして、撮像素子50には、フレキシブル配線基板51が接続されている。
可動体14は、光学モジュール12と、ホルダ枠22と、磁石24A及び24Bとを備えている。ホルダ枠22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。本実施例のホルダ枠22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。ホルダ枠22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。
固定体16は、可動体14を収容する可動体収容部161とフレキシブル配線基板51を収容するFPC収容部162とを有している。可動体収容部161には、内部にコイル32A及び32Bが設けられている。図2で表されるように、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、回転駆動機構18を構成している。回転駆動機構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。なお、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。
ジンバル機構21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機構である。具体的には、図2などで表されるように、本実施例のジンバル機構21は、ジンバルフレーム部25を有し、ジンバルフレーム部25の四方のコーナー部から被写体側とは反対側に光軸方向に90°折り曲げられて形成される、2つの第1支持部用延設部27aと、2つの第2支持部用延設部27b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27aと第2支持部用延設部27b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。本実施例のジンバル機構21は、このような構成となっていることで、外側方向に向けて与圧を与えることが可能な構成となっている。
図2で表される支持機構20は、可動体14を固定体16に対して、第1軸線L1と第2軸線L2を回転軸として、回動可能に支持する。支持機構20としては、第1支持部用延設部27aを支持する2つの第1スラスト受け部材20aと、第2支持部用延設部27bを支持する2つの第2スラスト受け部材20bと、を有している。そして、第1スラスト受け部材20aは固定体16の可動体収容部161における矩形枠状部分の4隅のうちの対向する2か所に配置され、第2スラスト受け部材20bは矩形枠状の可動体14のホルダ枠22の4隅にうちの対向する2か所に配置される。すなわち、第1スラスト受け部材20aは固定体16に固定され、第2スラスト受け部材20bは可動体14に固定される。なお、可動体収容部161における矩形枠状部分と矩形枠状の可動体14とは4隅の位置が揃うように配置され、第1スラスト受け部材20a及び第2スラスト受け部材20bは該4隅に1つずつ配置される。
図3に示すように、フレキシブル配線基板51は、可動体14に設けられた撮像素子50に一端が接続されている。そして、フレキシブル配線基板51は、可動体14に対してX軸方向の一方側(光軸方向と交差する第1方向側)に配置されている。フレキシブル配線基板51は、図3で表されるように、可動体14に対して第1方向側において、光軸方向から見て重なるように折り曲げられた折り曲げ領域Rが形成されている。FPC収容部162は、フレキシブル配線基板51の折り曲げ領域Rを収容する。
次に、フィルタユニット40の移動構成について詳細に説明する。本実施例のフィルタユニット40は、図1で表されるように、赤外線フィルタであるフィルタ40aと、フィルタ40の外周に設けられガイド軸41と接触するとともにX軸方向に延設される溝部を備える外周部40bと、を備えている。また、図1、図4及び図5で表されるように、ガイド軸41はX軸方向に沿って延設されているため、フィルタユニット40はガイド軸41に沿って移動可能な構成となっている。なお、図中では詳細には表されていないが、ガイド軸41は被写体側にX軸方向に沿って庇が形成されており、外周部40bの溝部は該庇と嵌合する構成となっていることにより、フィルタユニット40は被写体側に外れない構成となっている。
12a…レンズ、12b…ハウジング、14…可動体、15…孔部(排出口)、
16…固定体、18…回転駆動機構、20…支持機構(スラスト受け部材)、
20a…第1スラスト受け部材、20b…第2スラスト受け部材、
21…ジンバル機構、22…ホルダ枠、24A…磁石、24B…磁石、
25…ジンバルフレーム部、27a…第1支持部用延設部、
27b…第2支持部用延設部、32A…コイル、32B…コイル、
40…フィルタユニット、40a…フィルタ、40b…外周部、41…ガイド軸、
42A…コイル(フィルタ移動機構)、42B…コイル(フィルタ移動機構)、
43A…磁性体(保持機構)、43B…磁性体(保持機構)、
44A…磁石(フィルタ移動機構、保持機構)、
44B…磁石(フィルタ移動機構、保持機構)、50…撮像素子、
51…フレキシブル配線基板、161…可動体収容部、161a…被写体側面、
162…FPC収容部、L…光軸、P1…収容位置、P2…対向位置、
R…折り曲げ領域
Claims (4)
- 光学モジュールを有する可動体と、
固定体と、
前記可動体を前記固定体に対して揺動可能に支持する支持機構と、
前記可動体の前記固定体に対する揺動を駆動させる回転駆動機構と、
光軸方向において前記光学モジュールの被写体側と対向しない収容位置と、前記光軸方向において前記光学モジュールの前記被写体側と対向する対向位置と、を移動可能なフィルタと、
前記収容位置及び前記対向位置で前記フィルタを保持する保持機構と、
を備え、
前記収容位置は、前記固定体に設けられ、
前記回転駆動機構として、前記固定体の前記可動体と対向する位置に磁石及びコイルのうちの一方が設けられるとともに、前記可動体の前記固定体と対向する位置に磁石及びコイルのうちの他方が設けられ、
前記保持機構として、前記固定体の前記収容位置及び前記対向位置に磁石及びコイルのうちの一方が設けられるとともに、前記フィルタに磁石及びコイルのうちの他方が設けられ、
前記可動体の位置を基準にして、前記固定体に設けられる前記回転駆動機構の磁石またはコイルと、前記固定体に設けられる前記保持機構の磁石またはコイルと、は異なる側に設けら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、
前記固定体は、前記可動体に接続されるフレキシブル配線基板の収容スペースを前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第1方向側に備え、
前記収容位置は、前記可動体に対して前記第1方向側に設けら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2に記載の光学ユニットにおいて、
照度計と、
前記照度計の計測結果に基づいて、前記フィルタを前記収容位置及び前記対向位置に移動させるフィルタ移動機構と、
を備えることを特徴とする光学ユニット。 - 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、
前記保持機構は、前記収容位置及び前記対向位置で前記フィルタを無通電で保持することを特徴とする光学ユニット。
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