带抖动校正功能的光学单元的制作方法

本发明涉及一种装设于带摄像头的手机等上的带抖动校正功能的光学单元。

背景技术：

作为这种光学单元，可举出专利文献1中记载的带抖动校正功能的光学单元。

该带抖动校正功能的光学单元具备可动体3、固定体5、固定于固定体5上的磁体26、固定于作为构成可动体3的部件的壁56上的线圈62以及磁性部件67。公开了：通过磁体26和磁性部件67产生的磁吸引力使可动体3恢复到原点位置的姿势恢复机构7；以及通过磁体26与被通电的线圈62产生的磁吸引力赋予驱动力的摆动用磁驱动机构6。此外，公开了在磁体26和磁性部件67之间配置有霍尔元件64(以下也称为“磁检测传感器”)的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018－189816号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

专利文献1的带抖动校正功能的光学单元是将霍尔元件64配置于磁体26和磁性部件67之间的结构。如专利文献1的图2、图4及图5所示，霍尔元件64被配置于比磁性部件67的位置靠磁体26侧的位置。

因为是该配置，所以存在妨碍带抖动校正功能的光学单元在与光学单元的光轴方向交叉的方向上的小型化的问题。

本发明的目的在于，实现带抖动校正功能的光学单元在与光学单元的光轴方向交叉的方向上的小型化。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，提供一种带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，具备：可动体，所述可动体具备光学模块；固定体，所述固定体可摆动地支承所述可动体；摆动驱动机构，所述摆动驱动机构将磁体和线圈构成的对中的一方固定于所述可动体上，将磁体和线圈构成的对中的另一方固定于所述固定体上，使所述可动体相对于所述固定体摆动；磁检测传感器，所述磁检测传感器检测所述磁体的磁场；以及磁性部件，所述磁性部件通过与磁体的磁吸引力使所述可动体恢复到原点位置，从与所述磁性部件的厚度方向正交的方向观察，所述磁检测传感器与该磁性部件重叠配置。

根据本方面，因为从与所述磁性部件的厚度方向正交的方向观察时所述磁检测传感器与该磁性部件重叠配置，所以能够实现带抖动校正功能的光学单元在与光学单元的光轴方向交叉的方向(以下也称为“径向”)上的小型化。

本发明在所述带抖动校正功能的光学单元的基础上，理想的是，所述磁性部件由配置于所述磁检测传感器的两侧的成对的第一部件和第二部件构成。

根据本方面，所述磁性部件由配置于所述磁检测传感器的两侧的成对的第一部件和第二部件构成，所以能够容易地实现所述重叠的配置。

本发明在所述带抖动校正功能的光学单元的基础上，理想的是，所述磁性部件利用连接部将成对的所述第一部件和所述第二部件在两端部相连，形成为四方框形状。

根据本方面，所述磁性部件利用连接部将成对的所述第一部件和所述第二部件的两端部连接，形成为四方框形状，因此，易于调节成对的第一部件和第二部件的组装位置，另外，组装本身也能够容易地进行。

本发明在所述带抖动校正功能的光学单元的基础上，理想的是，所述磁检测传感器配置于所述磁性部件的框形状的中心。

根据本方面，所述磁检测传感器被配置于所述磁性部件的框形状的中心，因此，能够降低与所述磁性部件的接触和短路的风险。

本发明在所述带抖动校正功能的光学单元的基础上，理想的是，在所述磁性部件中，所述第一部件的宽度大于所述连接部，所述第二部件的宽度大于所述连接部。

根据本方面，在所述磁性部件中，所述第一部件的宽度大于所述连接部，所述第二部件的宽度大于所述连接部，所以与使连接部的宽度与第一部件、第二部件的宽度相同的情况相比，容易确保磁检测传感器的配置空间。另外，因为加长第一部件和第二部件的宽度可以增大恢复到原点位置的磁吸引力，所以可以缩短原点恢复时间。

本发明在所述带抖动校正功能的光学单元的基础上，理想的是，所述磁性部件呈将所述框形状的四个角切成锥形的形状。

根据本方面，所述磁性部件呈将所述框形状的四个角切成锥形的形状，所以能够改变通过与所述磁体的磁吸引力使所述可动体恢复到原点位置的恢复力。由此，通过结合磁转矩，能够改善所述恢复力的动作灵敏度中的线性度。

本发明在所述带抖动校正功能的光学单元的基础上，理想的是，具备连接所述线圈的配线部件，所述配线部件具备固定所述磁检测传感器、所述磁性部件及所述线圈的载置面，所述磁检测传感器、所述磁性部件及所述线圈以所述磁检测传感器的中心、所述磁性部件的中心以及所述线圈的中心位于同轴上的方式固定于所述载置面上。

根据本方面，所述配线部件具备固定所述磁检测传感器、所述磁性部件以及所述线圈的载置面，所述磁检测传感器、所述磁性部件及所述线圈以所述磁检测传感器的中心、所述磁性部件的中心及所述线圈的中心位于同轴上的方式固定于所述载置面上。即，所述磁检测传感器、所述磁性部件以及所述线圈被固定于所述配线部件的所述载置面上。

由此，能够将所述磁检测传感器、所述磁性部件及所述线圈固定于组装为成品之前的状态的配线部件上，能够简单地将它们的功能上的中心对准进行组装。

另外，通过将所述磁检测传感器、所述磁性部件及所述线圈进行上述对准并固定于所述载置面上的状态的配线部件安装在所述固定体或可动体上，也能够容易地进行与所述磁体的对准。

因此，能够抑制带抖动校正功能的光学单元中的驱动转矩的降低、位置检测精度的降低，能够在稳定的状态下发挥抖动校正能力。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的图，是带抖动校正功能的光学单元的立体图。

图2是只将配线部件从图1分离的状态的立体图。

图3是从图2拆下配线部件、固定体后的可动体部分的立体图。

图4是从线圈侧观察实施方式1的配线部件的主要部分的立体图。

图5是与图4对应的图，是从线圈侧观察配线部件的主要部分的主视图。

图6是与图4对应的图，是拆下线圈侧的状态的立体图。

图7是穿过图4的磁检测传感器的中心的纵剖视图。

图8是表示本发明实施方式2的图，是与图5对应的主视图。

附图标记说明

1…光学单元；3…光学模块；3a…透镜；

3b…外壳；4…窗部；5…可动体；7…固定体；

11…磁性部件11a…第一部件；11b…第二部件；11e…连接部；

11f…连接部；12…磁性部件；13…配线部件；15…安装部位；

16…安装部位；17…框体；19…第一支承部；20…第二支承部；

21…支承机构；23…摆动驱动机构；24…基体框架；

25…万向架；26…第一延伸部；27…第一支承部用延伸设置部；

28…第二延伸部；29…第二支承部用延伸设置部；30…开口部；31…线圈；

32…线圈；33…磁体；34…磁体；35…磁轭；39…外部机壳；

56…传感器固定部位；57…定位孔；58…定位孔；

75…定位销；77…定位销；

81…磁检测传感器；82…磁检测传感器；85…有效边；86…有效边；

91…载置面；92…载置面；95…延伸部；

101…线圈的一端；102…线圈的另一端；

105…卷绕起始位置；106…卷绕结束位置；

201…焊盘；202…焊盘；

d…折线；e…折线；l…光轴方向；l1…第一轴线；l2…第二轴线；

lc…同轴；x…偏转方向(横摇方向)；

y…俯仰方向(纵摇方向)；z…沿着光轴的方向

具体实施方式

下面，基于图1～图7所示的实施方式1和图8所示的实施方式2，对本发明的带抖动校正功能的光学单元详细地进行说明。

[实施方式1]

本发明实施方式1的带抖动校正功能的光学单元1是具备光学模块3的至少俯仰(纵摇)及偏转(横摇)校正功能的光学单元。光学模块3例如被用作装设在带摄像头的手机、平板电脑等上的薄型摄像头等。

保持光学模块3并进行光学模块3所产生的俯仰方向y及偏转方向x的抖动校正的致动器部分是带抖动校正功能的光学单元1的主要构成部件。

本实施方式1的带抖动校正功能的光学单元1具有：可动体5，其具备光学模块3；固定体7，其可摆动地支承可动体5；摆动驱动机构23，其将磁体33、34固定于可动体5上，将线圈31、32固定于固定体7上，使可动体5相对于固定体7摆动；磁检测传感器81、82，其检测磁体33、34的磁场；磁性部件11、12，其通过与磁体33、34的磁吸引力使可动体5恢复到原点位置；以及配线部件13，其连接线圈31、32。

磁检测传感器81、82由霍尔元件构成。配线部件13由柔性配线基板构成。

如图2所示，配线部件13具有两个载置面91、92，在一载置面91上固定有磁检测传感器81、磁性部件11及线圈31。在另一载置面92上固定有磁检测传感器82、磁性部件12及线圈32。在载置面91、92上均设置加强板55进行加强。配线部件13连接载置面91、92的部位14的线宽形成为比载置面91、92的同方向上的宽度更细。此外，在本申请说明书中，载置面91、92是按以下意思使用的：即使不是严格意义上的平面，只要能够固定磁检测传感器81、82、磁性部件11、12及线圈31、32即可。

而且，固定有磁检测传感器81、磁性部件11及线圈31的状态的载置面91被安装于固定体7的安装部位15，固定有磁检测传感器82、磁性部件12及线圈32的状态的载置面92被安装于固定体7的安装部位16，由此，确定与磁体33、34的相对准置。

如图7所示，从与磁性部件11的厚度方向(y方向)正交的方向观察，磁检测传感器81与磁性部件11重叠配置。

此外，虽然省略了图示，但从与磁性部件12的厚度方向(y方向)正交的方向观察，磁检测传感器82也与磁性部件12重叠配置。

具体而言，如图4～图6所示，本实施方式1的磁性部件11将配置于磁检测传感器81的x方向上的两侧的一对第一部件11a和第二部件11b作为表现相对于可动体5的所述原点位置恢复的功能的部分，而且，一对第一部件11a和第二部件11b在两端部通过连接部11e、11f相连，形成为四方框形状。

如图4及图5所示，在本实施方式1中，磁检测传感器81、磁性部件11及线圈31以它们的中心81c、中心11c及中心31c位于同轴lc上的方式固定于载置面91上。即，磁检测传感器81被配置于磁性部件11的框形状的中心。同样，虽然省略图示，但磁检测传感器82、磁性部件12及线圈32以它们的中心82c、中心12c及中心32c位于同轴lc上的方式固定于载置面92上。磁检测传感器82也配置于磁性部件12的框形状的中心。

在此，磁检测传感器81的中心81c是指作为磁检测传感器81的功能上的中心，而非其传感器主体的外形的中心。

磁性部件11的中心11c是指作为利用与磁体33的磁吸引力使可动体恢复到原点位置的磁性部件的功能上的中心。例如，在磁性部件由分体的一对构成的情况下，是指作为这一对磁性部件的功能上的中心。

“线圈的中心”是指作为形成使所述可动体摆动的所述摆动驱动机构的线圈的功能上的中心。

此外，如图5及图6所示，在本实施方式1中，磁性部件11构成为：第一部件11a的宽度大于连接部11e及连接部11f，第二部件11b的宽度大于连接部11e及连接部11f。

由此，容易确保磁性部件11在与磁检测传感器81进行了所述重叠的状态下的配置空间。

另外，如图5及图6所示，在本实施方式1中，磁性部件11构成为所述框形状的四角被切成锥形tc的形状。

磁性部件11为框形状的四角被切成锥形的形状，所以能够改变通过与磁体31的磁吸引力使可动体5恢复到原点位置的恢复力。由此，通过结合磁转矩，能够改善所述恢复力的动作灵敏度中的线性度。

以下，对带抖动校正功能的光学单元1整体的具体构成进行详细说明。

本实施方式1的带抖动校正功能的光学单元1具备：固定体7，其从周围围绕可动体5，将可动体5保持为在俯仰(纵摇)方向y和偏转(横摇)方向x上可位移的状态；以及支承机构21，其具有万向架25，将可动体5支承为相对于固定体7能够绕与光学模块3的光轴方向l交叉的第一轴线l1旋转。该支承机构21经由第一支承部19将可动体5支承为相对于固定体7能够绕第一轴线l1旋转。

另外，在本实施方式1中，支承机构21经由第二支承部20将可动体5支承于万向架25，使得可动体5能够绕与光轴方向l及与所述第一轴线方向l1交叉的第二轴线l2旋转。

另外，在本实施方式1中，具备能够绕第一轴线l1及第二轴线l2驱动可动体5的摆动驱动机构23。摆动驱动机构23用于校正可动体5的姿势，由校正用的线圈31、32和磁体33、34的对构成。如图1及图2所示，校正用的线圈31、32设置于固定体7侧，如图2及图3所示，磁体33、34安装于可动体5侧。在图3中，符号35表示磁轭。

通过这些校正用的线圈31、32和磁体33、34进行可动体5的俯仰和偏转的校正。

<可动体>

如图3所示，可动体5具备光学模块3和保持光学模块3并且安装俯仰及偏转的检测用以及校正用的磁体33、34的框体17。

光学模块3在被摄体侧+z具备透镜3a，在矩形框体形状的外壳3b的内部设置有用于进行摄像的光学设备等。框体17是以围绕光学模块3的除设置有透镜3a的前表面和相反侧的后表面之外的、其余四个面的方式设置的矩形框形状的部件。俯仰及偏转检测用的磁体33、34利用框体17的两个面安装于它们的外表面侧。

<固定体>

如图1及图2所示，在固定体7上与配线部件13一同配设有外部机壳39和组装于外部机壳39内并且用于俯仰及偏转的校正的线圈31、32。在本实施方式1中，如图2所示，校正用线圈31、32配置于配线部件13的背面侧的、与磁体33、34对应的位置。

外部机壳39是在成为被摄体侧+z的前表面具有窗部4且成为与被摄体相反一侧－z的后表面开放的结构，是比光学模块3大一圈的矩形容器状的部件。

<具有万向架的支承机构>

如图1和图3所示，支承机构21具备通过将金属制的平板材料弯曲而形成的具有弹性的万向架25。在本实施方式1中，万向架25配置于光学模块3的被摄体侧+z，在光学模块3的受光部侧的基体框架24的中央部形成有圆形的开口部30。万向架25具备中央形成有开口部30的矩形框形状的基体框架24、从基体框架24的四方的角部以光轴l为中心在第一轴线l1方向上延伸的第一延伸部26、在第二轴线l2方向上延伸的第二延伸部28，整体形成为x字形状。

在本实施方式1中，万向架25将以所述x字形状布置的第一延伸部26和第二延伸部28在其延伸的方向上形成得较长，通过将它们的前端部向沿着光轴方向l的方向弯曲，分别形成第一支承部用延伸设置部27和第二支承部用延伸设置部29。第一支承部19设置在第一支承部用延伸设置部27，第二支承部20设置在第二支承部用延伸设置部29。

另外，如图1～图3所示，万向架25形成为第一延伸部26和可动体5在光轴方向l上的间隙大于第二延伸部28和可动体5在光轴方向l上的间隙。换言之，万向架25形成为：通过以折线d、e弯曲而使第一延伸部26的前端部的光轴方向+z的高度大于第二延伸部28的前端部的光轴方向+z的高度，即相对于可动体5处于高的位置。

此外，关于第一支承部用延伸设置部27和第二支承部用延伸设置部29，未必是其全部为板状，也可以仅将其一部分形成为板状而发挥弹性。另外，也可以将第一支承部用延伸设置部27和第二支承部用延伸设置部29的一方设为板状以外的其它形状(例如杆形状等)。

如图5所示，本实施方式1中，配线部件13的载置面91还具有：固定磁检测传感器81的传感器固定部位56；以及用于将磁检测传感器81的中心81c、磁性部件11的中心11c及线圈31的中心31c在同轴lc上对准的定位孔57、58。

接着，对磁检测传感器81、磁性部件11及线圈31向载置面91的固定方法的一例进行说明。

(1)首先，利用对准用夹具等将磁检测传感器81c对准并固定于配线部件13的传感器固定部位56，由此，确定磁检测传感器81的中心81c的位置。在图5中，符号59是设置于配线部件13上的用于实现电连接的焊盘，设置于四处。

如图6所示，通过将磁检测传感器81的四个端子69与焊盘59对准并进行锡焊，磁检测传感器81以定位于载置面91上的状态被固定。

此外，在载置面92上也设置有相同的传感器固定部位和定位孔，其结构与载置面91相同，所以省略其说明。

(2)接着，以磁检测传感器81的中心81c为基准，利用对准用夹具等将磁性部件11对准并固定，由此，磁性部件11以定位于载置面91上的状态被固定。利用镀敷及焊锡进行磁性部件11向载置面91的固定。当然也可以用粘接剂固定。

(3)将对准用夹具的定位销75、77插入图6的状态的载置面91的定位孔57、58中。在此，定位孔57是形状与定位销75匹配的基准孔，但定位孔58是在x方向上长的长孔形状。通过该长孔形状，在向两个定位孔中插入两个定位销时，容易进行其插入。

接着，在定位销75、77被插入定位孔57、58中的状态下，将线圈31套设于该定位销75、77。由此，成为图5所示的状态。定位孔57、58是为了将磁检测传感器81的中心81c、磁性部件11的中心11c及线圈31的中心31c在同轴lc上对准而设置的，由此，线圈31也以被定位的状态固定。线圈31在磁性部件11上通过粘接剂固定于载置面91上。

此外，如图4及图5所示，在本实施方式1中，磁性部件11的一部分即z方向上的两端固定在线圈31相对于磁体33的有效边85、86上。在此，“有效边”是指在磁体33和线圈31之间起作用而产生电磁力时所需要的边。

由此，磁性部件11在线圈31未通电的情况下具有在其与磁体33之间产生磁力的作用，在线圈31被通电的情况下能够作为后轭发挥提高磁体33和线圈31之间的磁力的作用。

此外，如图1及图2所示，在本实施方式1中，配线部件13具有从载置面91向沿着表面的方向延伸的延伸部95，在载置面91的与延伸部95连接的部位形成有缺口部97。

由此，在通过缺口部97将延伸部95弯曲并穿绕配置的情况下，能够降低载置面91中产生的应力。

此外，如图4及图5所示，在本实施方式1中，配线部件13分别具备用于与线圈31的一端101和另一端102电连接的焊盘201、202，线圈31的卷绕起始位置105和卷绕结束位置106形成为与各焊盘201、202对应的位置。

在此，在本说明书中，“对应的位置”不要求线圈31的卷绕起始位置105和卷绕结束位置106在z方向上与焊盘201、202各自的位置严格地一致。是按以下意思使用的：只要线圈31的卷绕起始位置105和卷绕结束位置106相对于焊盘201、202各自的位置呈相互接近的相对配置即可。换言之，是按以下意思使用的：只要线圈31的卷绕起始位置105和卷绕结束位置106呈与焊盘201、202的x方向上的存在区域各自的位置重叠的相对配置即可。该“重叠”也不要求是严格意义上的重叠，也包含由于微小偏移而不重叠的相对配置。例如，线圈31的卷绕起始位置105也可以不以如图5所示的穿绕方式将线圈的一端101降低到焊盘201的宽度方向上的大致中央位置，而是直接降低，以缩短从线圈31的内周的位置(与定位孔57相接的位置)到焊盘201的所述存在区域的距离。

由此，能够将线圈31的卷绕起始位置105和卷绕结束位置106的引出线的一端101、另一端102直接与焊盘201、202连接，易于通过焊锡等进行连接。

<实施方式1的效果的说明>

从与磁性部件11、12的厚度方向正交的方向观察，磁检测传感器81、82与磁性部件11、12重叠配置，因此，能够实现带抖动校正功能的光学单元1在与光学单元的光轴方向交叉的方向(以下也称作“径向”)上的小型化。

另外，在本实施方式1中，磁性部件11、12由配置于磁检测传感器81、82的两侧的一对第一部件11a和第二部件11b构成，因此，能够容易地实现所述重叠的配置。

另外，在本实施方式1中，磁性部件11、12通过连接部11e、11f将一对第一部件11a和第二部件11b的两端部相连，形成为四方框形状，因此，易于调节一对第一部件11a和第二部件11b的组装位置，另外，组装本身也能够容易地进行。

另外，在本实施方式1中，因为磁检测传感器81、82配置于磁性部件11、12的框形状的中心，所以能够降低与磁性部件11、126的接触和短路的风险。

配线部件13具备固定磁检测传感器81、82、磁性部件11、12及线圈31、32的载置面91、92，将磁检测传感器81、82、磁性部件11、12及线圈31、32以使它们的中心81c、82c、中心11c、12c及中心31c、32c位于同轴lc上的方式固定于载置面91、92上。即，磁检测传感器81、82、磁性部件11、12及线圈31、32被固定于配线部件13的载置面91、92上。

由此，能够将磁检测传感器81、82、磁性部件11、12以及线圈31、32固定在组装成成品之前的状态的配线部件13上，与传统的结构相比，能够容易地将这些部件的功能上的中心对准而进行组装。

此外，通过将磁检测传感器81、82、磁性部件11、12及线圈31、32进行所述对准并固定于载置面91、92上的状态的配线部件13安装到固定体7或可动体5上，也能够容易地进行与磁体33、34的对准。

因此，能够抑制带抖动校正功能的光学单元1中的驱动转矩的降低和位置检测精度的降低，能够在稳定的状态下发挥抖动校正能力。

另外，在本实施方式1中，可以通过将磁检测传感器81、82、磁性部件11、12及线圈31、32进行所述对准并固定于载置面91、92上的状态的配线部件13安装于固定体7的安装部位15、16来完成组装。因此，该组装作业变得容易。另外，也可以容易地进行与可动体5侧的磁体33、34的对准。

另外，在本实施方式1中，配线部件13具备多个载置面91、92，因此，能够容易地对应于两轴以上的抖动校正结构。

另外，因为连接载置面91、92彼此的部位14的线宽小于载置面91、92的同方向上的宽度，所以使配线部件13弯曲的穿绕变得更容易，能够容易地进行相邻的载置面91、92彼此的位置的微调。另外，能够降低弯曲时在配线部件13中产生的应力。

[实施方式2]

基于图8对本发明实施方式2的带抖动校正功能的光学单元1进行说明。图8是与实施方式1的图5对应的图。对与实施方式1不同的部分进行说明，共同的部分中，各部件标注同一符号，省略其说明。

在实施方式2中，如图8所示，由一对磁性部件11a、11b形成。即，作为物体的两个部件构成，而非像实施方式1那样的四方框形状。磁性部件11a和磁性部件11b形成为具有相同的磁特性。

根据实施方式2，也能够得到与上述的实施方式1同样的效果。

[其它实施方式]

本发明的带校正功能的光学单元1以具有上述的结构为基础，当然，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行部分构成的变更、省略等。

在实施方式1和实施方式2中，示出了磁检测传感器81、82、磁性部件11、12及线圈31、32均被固定于配线部件13的载置面91、92上的结构，但也可以是固定在不同于配线部件13的支架上的结构，只要满足从与磁性部件11、12的厚度方向正交的方向观察时磁检测传感器81、82与该磁性部件重叠配置即可。

同样，也可以使用其它的定位用夹具，而不设置设于配线部件13上的定位孔57、58。

在实施方式1和2中，对构成摆动驱动机构23的磁体33、34固定于可动体5上而线圈31、32固定于固定体7上的结构进行了说明，但也可以是构成摆动驱动机构23的磁体33、34固定于固定体7上而线圈31、32固定于可动体5上的结构。

另外，配线部件13不限于柔性配线基板，也可以是其它种类的配线部件，但优选具有与柔性配线基板相同的特性。

作为光学模块3，不限于实施方式中所述的摄像头模块，也可以是激光照射模块、光传感器模块等其它模块。另外，在光学模块3呈圆柱形状等其它形状的情况下，可以将支架框17和外部机壳39等的形状设为与光学模块3的形状一致的形状。