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公開番号2021124686
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210830
出願番号2020020060
出願日20200207
発明の名称光学ユニット
出願人日本電産株式会社
代理人個人
主分類G03B 17/02 20210101AFI20210802BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】光学ユニットにおけるフレキシブル配線基板の負荷を低減する。
【解決手段】光学ユニット(100)は、光学モジュール(112)を備える可動体(110)と、固定体(120)と、支持機構(130)と、フレキシブル配線基板(150)と、固定部(160)とを備える。固定部(150)は、フレキシブル配線基板(150)の折り曲げられた折曲部(152)に対して折曲部(152)に重なって配置される。固定部(150)の少なくとも一部はフレキシブル配線基板(150)の折曲部(152)に固定される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
光学モジュールを備える可動体と、
固定体と、
前記光学モジュールの光軸方向と交差する1または複数の方向を回転軸方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する支持機構と、
前記可動体に設けられた接続部に第1端部が接続され、前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第1交差方向側に配置されたフレキシブル配線基板と、
前記フレキシブル配線基板の折り曲げられた折曲部に対して前記折曲部に重なって配置される固定部と、
を備え、
前記固定部の少なくとも一部が前記折曲部に固定される、光学ユニット。
続きを表示(約 660 文字)【請求項2】
前記固定部は、前記フレキシブル配線基板の前記折曲部の外側を固定する、請求項1に記載の光学ユニット。
【請求項3】
前記固定部は、前記フレキシブル配線基板の前記折曲部の内側を固定する、請求項1に記載の光学ユニット。
【請求項4】
前記固定部は、第1平坦部と、第2平坦部と、前記第1平坦部と前記第2平坦部との間に位置する湾曲部とを有する板部材である、請求項1から3のいずれかに記載の光学ユニット。
【請求項5】
前記フレキシブル配線基板は、前記第1端部から延伸方向に沿って延びており、
前記フレキシブル配線基板と同一平面上において、前記延伸方向に対して直交する幅方向に沿った前記固定部の長さは、前記幅方向に沿った前記フレキシブル配線基板の長さよりも小さい、請求項1から4のいずれかに記載の光学ユニット。
【請求項6】
前記固定部は、金属から構成される、請求項1から5のいずれかに記載の光学ユニット。
【請求項7】
前記フレキシブル配線基板に接着され、前記固定部と係合する補強部をさらに備える、請求項1から6のいずれかに記載の光学ユニット。
【請求項8】
前記固定部には切り欠きが設けられており、
前記補強部は、前記固定部の前記切り欠きに配置される、請求項7に記載の光学ユニット。
【請求項9】
前記補強部は、前記固定部に接着される、請求項7または8に記載の光学ユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、光学ユニットに関する。
続きを表示(約 6,100 文字)【背景技術】
【0002】
カメラによって静止画または動画を撮影する際に手振れに起因して像ブレが生じることがある。このため、像ブレを防いだ鮮明な撮影を可能にするための手振れ補正装置が実用化されている。手振れ補正装置は、カメラが手振れした場合に、手振れに応じてカメラモジュールの位置および姿勢を補正することによって手振れによる不具合を解消する(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1の手振れ補正装置では、カメラモジュールの背面側にFPCが取り付けられており、カメラモジュールにおいて撮像された画像信号は、FPCを介して外部に取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2007−93953号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1の手振れ補正装置では、フレキシブル配線基板が、カメラモジュールに追従して動く際にこすれることにより、負荷が増大してしまい、カメラモジュールの駆動電流を増大させる必要が生じることがある。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フレキシブル配線基板の負荷を低減可能な光学ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の観点からの光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、支持機構と、フレキシブル配線基板と、固定部とを備える。前記支持機構は、前記光学モジュールの光軸方向と交差する1または複数の方向を回転軸方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する。前記フレキシブル配線基板は、前記可動体に設けられた接続部に第1端部が接続され、前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第1交差方向側に配置される。前記固定部は、前記フレキシブル配線基板の折り曲げられた折曲部に対して前記折曲部に重なって配置される。前記固定部の少なくとも一部が前記折曲部に固定される。
【発明の効果】
【0007】
本発明の光学ユニットは、フレキシブル配線基板の負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本実施形態の光学ユニットの平面図である。
本実施形態の光学ユニットの斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの分解斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの斜視図である。
本実施形態の光学ユニットにおける固定部の斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの分解斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの斜視図である。
本実施形態の光学ユニットの模式図である。
本実施形態の光学ユニットの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して本発明による光学ユニットの実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を記載することがある。
【0010】
まず、図1から図4を参照して、本実施形態の光学ユニット100を説明する。図1は、本実施形態の光学ユニット100の平面図であり、図2は、本実施形態の光学ユニット100の斜視図である。図3は、本実施形態の光学ユニット100の分解斜視図であり、図4は、本実施形態の光学ユニット100の斜視図である。なお、図4では、図面が過度に複雑になることを避けるために固定体120を鎖線で示している。
【0011】
また、図2および図3において、符号Lが付された一点鎖線は光学モジュール112の光軸を示し、符号L1が付された一点鎖線は光軸Lと交差する第1軸線を示し、符号L2が付された一点鎖線は光軸Lおよび第1軸線L1と交差する第2軸線L2を示す。符号Rは、光軸Lを中心軸とする円周方向を示す。なお、各図において、Z軸方向は光軸方向であり、X軸方向は光軸と交差する方向、言い換えるとヨーイングの軸方向であり、Y軸方向は光軸と交差する方向、言い換えるとピッチングの軸方向である。
【0012】
<光学ユニット100の全体構成の概略>
図1から図4を参照して、本実施形態の光学ユニット100の構成を説明する。光学ユニット100は、光学モジュール112を備える可動体110と、固定体120と、支持機構130と、位置決め部140と、フレキシブル配線基板150と、固定部160とを備える。固定体120は、Y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110を保持する。
【0013】
また、支持機構130は、光学モジュール112の光軸方向と交差する1または複数の方向を回転軸の方向として可動体110を固定体120に対して回転可能に支持する。例えば、支持機構130は、可動体110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RDを備え、固定体120に対して可動体110をピッチング方向およびヨーイング方向に回転可能に支持する。
【0014】
<可動体110>
図1から図4に示すように、可動体110は、光学モジュール112と、ホルダ114と、磁石116sと、磁石116tとを備える。ホルダ114は枠体形状である。光学モジュール112は、ホルダ114に収容される。光学モジュール112は、ホルダ114の開口に挿入され、ホルダ114の内周面に対向する。
【0015】
磁石116sおよび磁石116tは、ホルダ114に取り付けられる。詳細には、磁石116sおよび磁石116tは、ホルダ114の外周面に取り付けられる。
【0016】
<光学モジュール112>
光学モジュール112は、例えば、カメラ付携帯電話機およびタブレット型PC等に搭載される薄型カメラ等として用いられる。本実施形態において、光学モジュール112は、略矩形筐体状を有する。光学モジュール112の光軸Lは、被写体を向いており、光学モジュール112は、光軸Lに沿った方向の画像を撮像する。
【0017】
光学モジュール112は、一例として、光学モジュール112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する。アクチュエーターにより、ピッチングの振れおよびヨーイングの振れが補正される。なお、本実施形態において、光学モジュール112は、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れを補正できるが、この構成に限定されない。光学モジュール112は、例えば、ピッチングの振れおよびヨーイングの振れのいずれか一方のみを補正可能であってもよい。
【0018】
光学モジュール112は、レンズ112aと、ハウジング112bとを有する。レンズ112aは、ハウジング112bに収容され、レンズ112aの少なくとも一部は、ハウジング112bの表面から露出する。レンズ112aは、被写体側に配置される。ハウジング112bは、矩形筐状である。ハウジング112bの内部には、撮像を行うための光学機器等が内蔵される。
【0019】
<ホルダ114>
ホルダ114は、光学モジュール112のレンズ112a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る。本実施形態のホルダ114は、一例として光学モジュール112を着脱可能に構成される。可動体110を固定体120に装着した場合に、固定体120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116s及び116tがホルダ114の外面に取り付けられる。
【0020】
<固定体120>
図1から図4に示すように、固定体120内には、可動体110が配置される。固定体120は、固定枠122と、コイル126sと、コイル126tとを備える。コイル126sおよびコイル126tは、固定枠122に取り付けられる。
【0021】
固定枠122の外周面にはコイル取付け部122s、122tが設けられる。図2および図3に示すように、コイル取付け部122s、122tには、コイル126s、126tがそれぞれ取り付けられる。本実施形態において、コイル126s及びコイル126tは一例として巻線コイルとして構成される。ただし、コイル126s及びコイル126t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)を用いてもよい。
【0022】
本実施形態において、固定枠122は、枠部123と、連結部124とを有する。枠部123は、枠体形状である。連結部124は、枠部123に連結する。連結部124は、枠部123に対してX方向側に位置する。枠部123は、光軸Lを中心軸とする周り方向(R方向)において可動体110のホルダ114の少なくとも3面を取り囲むように設けられた矩形枠状である。
【0023】
連結部124は、壁部124aと、壁部124bと、壁部124cとを含む。壁部124a、壁部124bおよび壁部124cは、X軸方向に沿って可動体110が配置される領域の外側に設けられる。ここで、壁部124aは前面(被写体側の面)を覆う壁部であり、壁部124b及び壁部124cはY軸方向を覆う壁部である。なお、本実施形態において、枠部123において連結部124側の壁部124a、壁部124bおよび壁部124cによって3方向から囲まれる領域は、空間となっている(壁部が設けられていない)。
【0024】
本実施形態において、固定体120は、後述するフレキシブル配線基板150の少なくとも一部を壁部124a、壁部124b及び壁部124cで3方向からカバーする。フレキシブル配線基板150の少なくとも一部がカバーされることにより、フレキシブル配線基板150が他の構成部材などと接触して損傷することを抑制できる。なお、フレキシブル配線基板150は、位置決め部140(図4参照)において、Z軸方向において位置決めされる。
【0025】
なお、連結部124には、壁部124aと対向する側には壁部が設けられていない。これは、連結部124にフレキシブル配線基板150を配置する際の作業性を向上させるためである。ただし、このような構成に限定されず、壁部124aと対向する側にも壁部を設けてもよい。あるいは、連結部124にフレキシブル配線基板150を配置した後に取り付け可能な壁部を設けてもよい。
【0026】
本実施形態において、可動体110が固定体120内に配置された状態において、磁石116sはコイル126sに対向し、磁石116tはコイル126tに対向する。本実施形態において、磁石116sとコイル126sとの対、磁石116tとコイル126tとの対は、それぞれ回転駆動機構RDを構成する。回転駆動機構RDにより、可動体110のピッチング及びヨーイングを補正できる。
【0027】
例えば、可動体110の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100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、不図示の磁気センサー(ホール素子)によって振れを検出し、その結果に基づいて回転駆動機構RD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100の振れを検出してもよい。振れの検出結果に基づいて、回転駆動機構RDがその振れを補正する。即ち、光学ユニット100の振れを打ち消す方向に可動体110を動かすように各コイル126s及び126tに電流が流れ、これにより振れが補正される。
【0028】
本実施形態の光学ユニット100では、回転駆動機構RDは、可動体110を固定体120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する。ここで、回転駆動機構RDは、可動体110に対してX軸方向のうちのフレキシブル配線基板150が配置されている側(光軸Lの方向と交差する第1交差方向側)以外の位置に配置されていることが好ましい。回転駆動機構RDをフレキシブル配線基板150が形成されていない側に配置できるので、回転駆動機構RDとフレキシブル配線基板150との接触を抑制するために光学ユニット100を大きくする必要が無くなり、光学ユニット100を小型化できる。なお、本明細書において、「回転」とは、360°回転すること、または、360°回転可能に構成されることを必須とせず、回転方向に揺動することを含む。
【0029】
なお、振れを補正する動作のための駆動源としては、回転駆動機構RDとして機能するコイル126s及び126tの対と、磁石116s及び116tの対と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およびピエゾ素子等を利用してもよい。
【0030】
<支持機構130>
支持機構130は、フレーム部132と、第1支持部134aと、第2支持部134bと、板金136aと、板金136bとを有する。フレーム部132は、被写体側に設けられる。フレーム部132は、矩形状の本体部132aと、突起部132bと、突起部132cとを有する。突起部132bは、本体部132aの対向する2つの角から光軸方向に平行に突出する。同様に、突起部132cは、本体部132aの対向する別の2つの角から光軸方向に平行に突出する。なお、突起部132bおよび突起部132cはフレーム部132に連結されており、突起部132bおよび突起部132cは、異なる部材であってもよく、フレーム部132の四方の4つの角を光軸方向に90°折り曲げられることによって形成されてもよい。
(【0031】以降は省略されています)

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