光学单元的制作方法

1.本发明涉及一种光学单元。


背景技术：

2.一直以来，使用各种光学单元，该光学单元具备：具有光学模块的可动体；可旋转地支撑可动体的固定体；以及使可动体相对于固定体旋转移动的驱动机构。例如，在专利文献1中公开了一种光学单元，其具备：具备光学模块的可动体；可旋转地支撑可动体的固定体；以及使可动体相对于固定体旋转移动的修正用驱动机构。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本特开2020-160373号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
4.在如上所述的能够使具备光学模块的可动体相对于固定体旋转移动的以往的光学单元中，一般使用具有磁体和与柔性印刷基板连接的线圈的驱动机构。但是，在这种结构的光学单元中，例如在将线圈相对于固定体定位时，有时会从所希望的位置偏移。这是因为，通过利用粘接剂等将固定有线圈的柔性印刷基板粘贴在固定体上，从而将线圈临时固定在固定体上后进行固定，因此，由于柔性印刷基板的制造公差或粘贴位置的偏移等，柔性印刷基板相对于固定体的临时固定位置产生偏移，线圈相对于固定体的固定位置也产生偏移。另外，作为临时固定用的粘接剂多使用uv粘接剂，但如果使用uv粘接剂，则需要uv照射装置等，除了高成本化之外，还存在光学单元的制造工序复杂化的情况。因此，本发明的目的在于准确且简单地对使可动体相对于固定体旋转移动的驱动机构的线圈进行定位。解决技术问题所采用的技术方案
5.本发明的光学单元的特征在于，具备：可动体，其具备光学模块；固定体，其将与所述光学模块的光轴方向交叉的方向作为旋转轴而将所述可动体支撑为能够旋转；以及驱动机构，其使所述可动体相对于所述固定体旋转移动，所述驱动机构具有：磁体，其设于所述可动体；线圈，其设于所述固定体；柔性印刷基板，其与所述线圈连接；以及加强板，其固定有所述线圈及所述柔性印刷基板，在所述加强板上设有凸部，在所述固定体上设有与所述凸部接触的接触部。
6.根据本方式，线圈和柔性印刷基板被固定在加强板上，通过使加强板的凸部与固定体的接触部接触来将加强板固定在固定体上。因此，通过加强板的凸部与固定体的接触部，加强板相对于固定体被准确且简单地定位，由此，线圈也相对于固定体被准确且简单地定位。
7.另外，在本发明的光学单元中，可以构成为：在所述固定体上设置有被抵接部，在所述凸部与所述接触部接触时，所述被抵接部与设置在所述加强板的与所述凸部相反一侧
的区域的抵接部抵接。通过采用这样的结构，除了加强板的凸部与固定体的接触部之外，通过加强板的抵接部与固定体的被抵接部，能够特别准确地将线圈相对于固定体定位。另外，通过在加强板的凸部与固定体的接触部接触的位置的相反侧的位置使加强板的抵接部与固定体的被抵接部抵接，能够抑制加强板的凸部从固定体的接触部脱离。
8.另外，在本发明的光学单元中，可以构成为：所述凸部相对于所述接触部的接触方向是所述光轴方向。在将与光轴方向交叉的方向作为旋转轴而将可动体支撑为能够相对于固定体旋转的结构的光学单元中，特别要求在光轴方向上线圈相对于磁体的位置的准确性，但通过设为这样的结构，能够在光轴方向上特别准确地定位线圈相对于磁体的位置。
9.另外，在本发明的光学单元中，可以构成为：所述凸部和所述接触部中，所述凸部通过被压入而与所述接触部接触。通过采用这种结构，能够简单且不产生晃动等地准确地对加强板的凸部与固定体的接触部进行定位及固定。
10.另外，在本发明的光学单元中，可以构成为：所述加强板和所述柔性印刷基板中的至少一方通过粘接剂粘接在所述固定体上。通过采用这样的结构，能够牢固地固定固定体和加强板，能够特别有效地抑制加强板相对于固定体的位置偏移，能够特别有效地抑制线圈相对于固定体的位置偏移。
11.另外，在本发明的光学单元中，可以构成为：在所述加强板上设置有多个所述凸部。通过这样的结构，能够在多个部位将加强板相对于固定体定位，能够将加强板相对于固定体特别准确地定位，能够将线圈相对于固定体特别准确地定位。
12.另外，在本发明的光学单元的制造方法中，所述光学单元具备：可动体，其具备光学模块；固定体，其将与所述光学模块的光轴方向交叉的方向作为旋转轴而将所述可动体支撑为能够旋转；以及驱动机构，其使所述可动体相对于所述固定体旋转移动，所述驱动机构具有：磁体，其设于所述可动体；线圈，其设于所述固定体；柔性印刷基板，其与所述线圈连接；以及加强板，其固定有所述线圈及所述柔性印刷基板，所述光学单元的制造方法的特征在于，具有：在所述加强板上设置凸部的工序；将所述线圈及所述柔性印刷基板固定于所述加强板的工序；形成所述固定体的工序，所述固定体具有接触部及被抵接部，所述接触部能够使所述凸部接触，所述被抵接部能够使设于所述加强板的与所述凸部相反一侧的区域的抵接部抵接；以及一边使所述抵接部与所述被抵接部抵接一边使所述凸部与所述接触部接触的工序。
13.根据本方式，通过加强板的凸部与固定体的接触部，加强板相对于固定体被准确地定位。而且，除了加强板的凸部与固定体的接触部之外，通过加强板的抵接部与固定体的被抵接部，能够将加强板相对于固定体特别准确地定位，特别准确地将线圈相对于固定体定位。另外，通过将加强板的凸部压入固定体的接触部，能够简单且不产生晃动等地准确地对加强板的凸部和固定体的接触部进行定位及固定。而且，由于不需要用uv粘接剂等进行临时固定，因而能够简单地将线圈相对于固定体定位。发明效果
14.本发明的光学单元能够准确且简单地对使可动体相对于固定体旋转移动的驱动机构的线圈进行定位。
附图说明
15.图1是具备本发明一实施例的光学单元的智能手机的立体图。图2是本发明一实施例的光学单元的俯视图。图3是本发明一实施例的光学单元的立体图。图4是本发明一实施例的光学单元的分解立体图。图5是从与图4不同的角度观察的本发明一实施例的光学单元的分解立体图。图6是本发明一实施例的光学单元的主视图。图7是本发明一实施例的光学单元的侧视图。
具体实施方式
16.以下，根据附图说明本发明的实施方式。另外，在各图中，x轴、y轴及z轴分别是正交的方向，将沿 x方向及-x方向观察的图设为侧视图，将沿 y方向观察的图设为俯视图，将沿-y方向观察的图设为仰视图，将沿 z方向观察的图设为后视图，将沿-z方向观察的图设为主视图。并且， y方向与来自外部的光束的入射方向d1对应。
17.《具备光学单元的装置的概略》首先，对本发明实施例1的光学单元1进行说明。图1是作为具备本实施例的光学单元1的装置的一例的智能手机100的概略立体图。本实施例的光学单元1能够在智能手机100中理想地使用。这是因为本实施例的光学单元1能够构成为薄型，能够将智能手机100的y轴方向上的厚度构成得较薄。但是，本实施例的光学单元1不限于智能手机100，也可以用于照相机或摄像机等没有特别限定的各种装置中。
18.如图1所示，智能手机100具有使光束入射的玻璃罩101。在智能手机100的玻璃罩101的内部具备光学单元1。智能手机100构成为能够经由玻璃罩101从外部向入射方向d1入射光束，并基于入射光束来拍摄被摄体像。
19.《光学单元的整体结构的概要》使用图2至图5，对本实施例的光学单元1的结构的概略进行说明。光学单元1具备：可动体14，其具备透镜12a等光学模块12及摄像元件50；以及固定体16，其以能够在以x轴方向为旋转轴(摆动轴)的方向(俯仰方向)及以z轴方向为旋转轴(摆动轴)的方向(偏转方向)上位移的状态进行保持。另外，具备：驱动机构18(驱动机构18a及驱动机构18b)，其在俯仰方向及偏转方向上驱动可动体14；以及支撑机构20，其将可动体14支撑为能够相对于固定体16在俯仰方向及偏转方向上旋转(摆动)。
20.《关于可动体》另外，如图4及图5所示，本实施例的光学单元1具有可动体主体部14a和保持架14b作为可动体14。可动体主体部14a具有光学模块12。另外，保持件14b保持可动体主体部14a，并且设有构成驱动机构18的磁体24(磁体24a及磁体24b)。另外，在图4及图5中，以摄像元件50和与摄像元件50连接的柔性印刷基板51固定在保持架14b上的状态示出光学单元1。但是，也可以看作摄像元件50安装于可动体主体部14a，摄像元件50和与摄像元件50连接的柔性印刷基板51构成可动体主体部14a的一部分。
21.这样，可动体14具备：设有光学模块12等的可动体主体部14a；以及设有磁体24等的保持架14b。保持架14b构成为矩形框状的部件，该部件被设置成包围光学模块12的除了
设置透镜12a的前表面(被摄体侧的面)和相反侧的后表面之外的剩余的四个面。作为一例，本实施例的保持架14b构成为能够装卸光学模块12。但是，光学模块12和保持架14b也可以一体地构成。在保持架14b中，利用与固定体16相对的两个面，在它们的外表面安装有俯仰及偏转修正用的磁体24a及磁体24b。
22.另外，如图2至图5所示，本实施例的光学单元1具有固定体16。在图2至图5中，固定体16在与磁体24a相对的位置具有线圈32a，在与磁体24b相对的位置具有线圈32b。在图4及图5中，线圈32a及线圈32b示出在离开固定体16的位置，但线圈32a配置在固定体16的线圈配置位置16f(参照图5)，线圈32b配置在固定体16的线圈配置位置16g(参照图5)。然而，稍后将描述线圈32(线圈32a和线圈32b)相对于固定体16的定位的细节。另外，在本实施例中，线圈32的线圈32a和线圈32b作为一例都构成为绕线线圈，但也可以是将线圈32作为图案设置在基板配线内的图案基板(线圈基板)。
23.《关于光学模块》另外，本实施例的光学模块12除了智能手机100之外，还能够用于例如智能手机以外的带摄像头的移动电话或平板型pc等中装设的薄型摄像头等。光学模块12在被摄体侧具备透镜12a，并且内置有用于进行摄像的光学设备等。
24.在此，本实施例的光学单元1作为一例内置有驱动机构18，该驱动机构18对光学模块12产生的俯仰抖动(以x轴方向为旋转轴的转动方向的抖动)及偏转抖动(以z轴方向为旋转轴的转动方向的抖动)进行修正，该光学单元1构成为能够修正俯仰抖动及偏转抖动。另外，在本实施例中，光学模块12构成为能够修正俯仰抖动及偏转抖动，但也可以构成为能够进一步修正滚动方向的抖动(以y轴方向为旋转轴的转动方向的抖动)。另外，摄像元件50也可以视为构成光学模块12的一部分。
25.《关于驱动机构》在本实施例中，在可动体14配置于固定体16内的状态下，如图4及图5所示，磁体24a与线圈32a、磁体24b与线圈32b分别成为相对状态。另外，在本实施例中，磁体24a和线圈32a的对、磁体24b和线圈32b的对分别构成驱动机构18。通过驱动机构18进行可动体14的俯仰及偏转的修正。
26.另外，俯仰及偏转的修正如下进行。当光学单元1产生俯仰方向和偏转方向的两个方向或任意一个方向的抖动时，通过磁传感器(霍尔元件33a和霍尔元件33b：参照图4和图5)检测抖动，根据其结果使驱动机构18驱动。或者，也可以使用抖动检测传感器(陀螺仪)等来检测光学单元1的抖动。根据抖动的检测结果，驱动机构18起到修正该抖动的作用。即，在各线圈32中流过电流，以使可动体14向抵消光学单元1的抖动的方向移动，由此修正抖动。另外，霍尔元件33(霍尔元件33a及霍尔元件33b)也可视为驱动机构18的构成部件。
27.这样，在本实施例的光学单元1中，具备驱动机构18，该驱动机构18使可动体14相对于固定体16以俯仰的轴向及偏摆的轴向为旋转轴进行旋转。在此，优选驱动机构18相对于可动体14配置在x轴方向中的配置有柔性印刷基板51的一侧( z方向侧)以外的位置。因为能够将驱动机构18配置在没有形成柔性印刷基板51的一侧，所以不需要为了抑制驱动机构18与柔性印刷基板51的接触而增大光学单元1，能够使光学单元1小型化。另外，本说明书中的“旋转”是指不需要旋转360
°
，而是包括在旋转方向上摆动的情况。
28.在此，线圈32a和线圈32b均与柔性印刷基板52连接并固定，详细情况将在后面叙
述。并且，在柔性印刷基板52上粘贴有加强板60。在本实施例的光学单元1中，通过将加强板60固定在固定体16上，将柔性印刷基板52和固定在其上的线圈32a及线圈32b固定在固定体16上。
29.《关于支撑机构》本实施例的支撑机构20是通过弯折金属制平板材料而形成的兼具弹性的万向架机构。具体而言，如图4及图5所示，支撑机构20作为一例通过具备设于被拍摄体侧的万向架框部23、从万向架框部23的四角部沿光轴方向弯曲90
°
而形成的第一脚部21和第二脚部22而构成。另外，关于第一脚部21和第二脚部22，并非必须是其全部呈板状，也可以仅将其一部分形成为板状而发挥弹性。另外，也可以将第一脚部21和第二脚部22中的一方做成板状以外的其他形状(例如杆形状等)。另外，本实施例的支撑机构20是将俯仰方向及偏转方向这两个方向作为旋转轴的方向将可动体14支撑为能够相对于固定体16旋转的结构，但也可以是仅将俯仰方向和偏转方向中的任意一个方向作为旋转轴的方向将可动体14支撑为能够相对于固定体16旋转的结构。
30.本实施例的支撑机构20在第一脚部21上设有朝向内侧凹陷的凹曲面21a，在第二脚部22上设有朝向内侧凹陷的凹曲面22a。并且，第一脚部21构成为以凹曲面21a朝向外侧扩展的方式施加力，第二脚部22构成为以凹曲面22a朝向外侧扩展的方式施加力。
31.另外，如图4及图5所示，在固定体16的与凹曲面21a相对的位置设有固定体侧支撑部41，该固定体侧支撑部41安装有向内侧突出且与凹曲面21a嵌合的球面状的凸曲面41a。另外，如图4及图5所示，在保持件14b的与凹曲面22a相对的位置设有可动体侧支撑部42，该可动体侧支撑部42安装有向内侧突出且与凹曲面22a嵌合的球面状的凸曲面42a。另外，固定体侧支撑部41安装在固定体16的安装位置16e，可动体侧支撑部42安装在保持架14b的安装位置14a。
32.在此，本实施例的光学单元1通过将凸曲面41a配置在凹曲面21a内并将凹曲面21a按压在凸曲面41a上，从而将支撑机构20支撑为能够以第一轴线l1(参照图2)为旋转轴相对于固定体16旋转。另外，本实施例的光学单元1通过将凸曲面42a配置在凹曲面22a内并将凹曲面22a按压在凸曲面42a上，从而将可动体14支撑为能够以第二轴线l2(参照图2)为旋转轴相对于支撑机构20旋转。即，本实施例的支撑机构20构成为：通过将支撑机构20支撑为能够以第一轴线l1为旋转轴相对于固定体16旋转，并且将可动体14支撑为能够以第二轴线l2为旋转轴相对于支撑机构20旋转，从而将可动体14支撑为能够以与光轴方向(y轴方向)交叉的方向全部为旋转轴相对于固定体16旋转。并且，本实施例的光学单元1构成为：通过驱动驱动机构18，能够以俯仰方向及偏转方向为旋转轴使可动体14相对于固定体16旋转。
33.《关于线圈的定位结构》以下，除了图2至图5之外，还参照图6及图7对线圈32的定位结构进行详细说明。如上所述，在本实施例的光学单元1中，线圈32a和线圈32b都与柔性印刷基板52连接并固定，在柔性印刷基板52上粘贴有加强板60。即，柔性印刷基板52及加强板60也可视为驱动机构18的构成部件。在此，加强板60由刚性高的聚酰亚胺形成。因此，通过将加强板60相对于固定体16准确地定位并固定，能够将柔性印刷基板52和线圈32准确地定位并固定。但是，加强板60的材料没有特别限定。
34.在此进行总结的话，如上所述，本实施例的光学单元1具备：具有光学模块12的可
动体14；以与光学模块12的光轴方向(入射方向d1)交叉的方向为旋转轴，通过支撑机构20将可动体14支撑为能够旋转的固定体16；以及使可动体14相对于固定体16旋转移动的驱动机构18。并且，驱动机构18具有：设置在可动体14上的磁体24；设置在固定体16上的线圈32；与线圈32连接的柔性印刷基板52；以及固定线圈32和柔性印刷基板52的加强板60。
35.在此，如图6及图7等所示，在加强板60上设有凸部61，在固定体16上设有与凸部61接触的接触部161。详细地说，本实施例的光学单元1作为加强板60，具有设置在与线圈32a相对的位置上的加强板60a和设置在与线圈32b相对的位置上的加强板60b这两个加强板，在加强板60a和加强板60b中的任一个上都形成有两个向 y方向侧突出的凸部61。并且，如图6所示，加强板60a的两个凸部61与接触部161b接触，如图7所示，加强板60b的两个凸部61与接触部161d接触。
36.这样，在本实施例的光学单元1中，线圈32和柔性印刷基板52被固定在加强板60上，通过使加强板60的凸部61与固定体16的接触部161接触，从而将加强板60固定在固定体16上。因此，在本实施例的光学单元1中，通过加强板60的凸部61和固定体16的接触部161，加强板60相对于固定体16被准确且简单地定位，由此，线圈32也相对于固定体16被准确且简单地定位。
37.另外，在本实施例的光学单元1中，如图6所示，在固定体16上设置有被抵接部162(被抵接部162a)，该被抵接部162在凸部61与接触部161b接触时与设置在加强板60的与凸部61相反一侧的区域内的抵接部62抵接。并且，如图7所示，在固定体16上设置有被抵接部162(被抵接部162c)，该被抵接部162在凸部61与接触部161d接触时与设置在加强板60的与凸部61相反一侧的区域内的抵接部62抵接。
38.本实施例的光学单元1通过采用这样的结构，除了加强板60的凸部61和固定体16的接触部161之外，还能够通过加强板60的抵接部62和固定体16的被抵接部162，特别准确地将线圈32相对于固定体16定位。另外，在加强板60的凸部61与固定体16的接触部161接触的位置(加强板60的 y方向侧的位置)的相反侧的位置(加强板60的-y方向侧的位置)，加强板60的抵接部62与固定体16的被抵接部162抵接，由此，能够抑制加强板60相对于固定体16向-y方向侧偏移，还能够抑制加强板60的凸部61从固定体16的接触部161脱离。
39.另外，在本实施例的光学单元1中，固定体16的接触部161及被抵接部162均呈向外侧突出的肋状的形状。并且，通过将固定有线圈32和柔性印刷基板52的加强板60从外侧插入到固定体16的接触部161和被抵接部162之间，从而相对于固定体16对加强板60进行定位。但是，不限于这样的结构。
40.另外，在本实施例的光学单元1中，凸部61相对于接触部161的接触方向为光轴方向(y轴方向)。如本实施例的光学单元1那样，在将可动体14支撑为能够以与光轴方向交叉的方向为旋转轴相对于固定体16旋转的结构的光学单元中，特别要求在光轴方向上线圈32相对于磁体24的位置的准确性。因此，本实施例的光学单元1设为这样的结构，在光轴方向上特别准确地定位线圈32相对于磁体24的位置。但是，不限于这样的结构，也可以将凸部61相对于接触部161的接触方向设为与光轴方向交叉的方向。
41.在此，在本实施例的光学单元1中，凸部61和接触部161构成为：在加强板60从外侧插入固定体16的接触部161与被抵接部162之间的区域时，凸部61被压入而与接触部161接触。本实施例的光学单元1通过采用这样的结构，能够简单且不产生晃动等地准确地对加强
板60的凸部61和固定体16的接触部161进行定位及固定。
42.另外，加强板60及柔性印刷基板52中的至少一方例如也可以不是临时固定而是作为正式固定而通过粘接剂粘接在固定体16上。通过用粘接剂将加强板60和柔性印刷基板52中的至少一方粘接在固定体16上，能够牢固地固定固定体16和加强板60，能够特别有效地抑制加强板60相对于固定体16的位置偏移。因此，能够特别有效地抑制线圈32相对于固定体16的位置偏移。在此，所使用的粘接剂没有特别限定。
43.另外，如图6及图7所示，在本实施例的光学单元1中，在加强板60a及加强板60b上各设有两处凸部61。这样，优选在加强板60上设置多个凸部61的结构。这是因为，通过采用这样的结构，能够在多个部位相对于固定体16定位加强板60，能够相对于固定体16特别准确地定位加强板60，能够相对于固定体16特别准确地定位线圈32。
44.以下，对本实施例的光学单元1的制造方法进行说明。在本实施例的光学单元1的制造方法中，执行在加强板60上设置凸部61的工序。另外，本工序对应于制造形成有凸部61的加强板60的工序。接着，执行将线圈32及柔性印刷基板52固定于加强板60的工序。接着，执行形成固定体16的工序，该固定体16具有能够使凸部61接触的接触部161和能够使设于加强板60的与凸部61相反一侧的区域的抵接部62抵接的被抵接部162。然后，执行使抵接部62与被抵接部162抵接并使加强板60的凸部61与接触部161接触的工序。
45.通过执行本实施例的光学单元1的制造方法，利用加强板60的凸部61和固定体16的接触部161将加强板60相对于固定体16准确地定位。而且，除了加强板60的凸部61和固定体16的接触部161之外，通过加强板60的抵接部62和固定体16的被抵接部162，能够将加强板60相对于固定体16特别准确地定位，特别准确地将线圈32相对于固定体16定位。另外，通过将加强板60的凸部61压入固定体16的接触部161，能够简单且不产生晃动等地准确地对加强板60的凸部61和固定体16的接触部161进行定位及固定。而且，由于不需要用uv粘接剂等进行临时固定，因而能够简单地将线圈32相对于固定体16定位。但是，例如也可以不是临时固定而是作为正式固定而进一步执行用粘接剂将加强板60和柔性印刷基板52中的至少一方粘接在固定体16上的工序。
46.本发明不限于上述实施例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构来实现。例如，为了解决上述技术问题的一部分或全部，或者为了实现上述效果的一部分或全部，与发明内容栏中记载的各方式中的技术特征对应的实施例中的技术特征可以适当地进行替换或组合。另外，只要该技术特征在本说明书中没有被说明为必须的特征，就可以适当地删除。附图标记
47.1光学单元；12光学模块；12a透镜；14可动体；14a可动体主体部；14b保持架；14a安装位置；16固定体；16e安装位置；16f线圈配置位置；16g线圈配置位置；18驱动机构；18a驱动机构；18b驱动机构；20支撑机构；21第一脚部；21a凹曲面；22第二脚部；22a凹曲面；23万向架框架部；24磁体(驱动机构)；24a磁体；24b磁体；32线圈(驱动机构)；32a线圈；32b线圈；33霍尔元件(驱动机构)；33a霍尔元件；33b霍尔元件；41固定体侧支撑部；41a凸曲面；42可动体侧支撑部；42a凸曲面；50摄像元件；51柔性印刷基板；52柔性印刷基板(驱动机构)；60加强板(驱动机构)；60a加强板；60b加强板；61凸部；62抵接部；100智能手机；101玻璃罩；161接触部；161b接触部；161d接触部；162被抵接部；162a被抵接部；162c被抵接部；d1入射
方向(光轴方向)；l1第一轴线；l2第二轴线。