CN102736359A - 带抖动修正功能的光学单元 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在利用弹簧构件将可动体以能摆动的方式进行支承的情况下、也能防止弹簧构件损伤的带抖动修正功能的光学单元。在带抖动修正功能的光学单元(100)中设置有止动机构(810)，该止动机构(810)通过使从可动体(3)的止动构件(8)突出的凸部(81)与固定体(200)一侧进行抵接，从而规定可动体(3)在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围。因此，即使在对可动体(3)施加冲击、使可动体(3)在与光轴方向正交的方向上移位时，也可限制可动体(3)的可动范围。因而，弹簧构件(600)不会发生塑性变形而损伤。
Description
技术领域
本发明涉及装载于带照相机的移动电话等的带抖动修正功能的光学单元。
背景技术
近年来，移动电话构成作为装载有拍摄用的光学单元的光学设备。在上述光学单元中，为了抑制因用户的手抖而导致拍摄图像的紊乱，提出有如下技术：使具有透镜等光学元件的可动体处于由板状的弹簧构件支承于固定体的状态，在检测出抖动时，利用磁性驱动机构，使可动体沿着对抖动进行修正的方向绕摆动支点摆动(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010-96803号公报
发明内容
然而，对于利用板状的弹簧构件来支承可动体的结构的情况，存在以下问题：若对可动体施加冲击，可动体在与光轴方向正交的方向上移位，则板簧发生塑性变形而损伤，之后无法进行抖动修正。
鉴于以上问题，本发明的课题在于提供一种即使在利用弹簧构件将可动体以能摆动的方式进行支承的情况下、也能防止弹簧构件损伤的带抖动修正功能的光学单元。
为了解决上述问题，本发明所涉及的带抖动修正功能的光学单元的特征在于，包括：固定体；将光学元件进行保持的可动体；在所述可动体的光轴方向后端部分与所述固定体之间以能摆动的方式支承所述可动体的摆动支点；在该摆动支点的光轴方向前侧与所述固定体及所述可动体进行连 接、并将所述可动体朝着所述摆动支点施力的板状的弹簧构件；及在该弹簧构件的光轴方向前侧以所述摆动支点为中心使所述可动体摆动的抖动修正用驱动机构，该带抖动修正功能的光学单元包括止动机构，该止动机构通过在光轴方向上的所述抖动修正用驱动机构与所述摆动支点之间，使从所述固定体和所述可动体中的一侧突出的凸部与另一侧进行抵接，从而规定所述可动体在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围。
在本发明所涉及的带抖动修正功能的光学单元中，由于设置有使可动体摆动的抖动修正用驱动机构，因此，在光学单元中发生手抖等抖动时，能使可动体摆动，以抵消上述抖动。因而，即使光学单元有抖动，也能修正光轴的倾斜。此外，由于设置有止动机构，该止动机构通过使从固定体和可动体中的一侧突出的凸部与另一侧进行抵接，从而规定可动体在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围，因此，即使在对可动体施加冲击、使可动体在与光轴方向正交的方向上移位时，也可限制可动体的可动范围，因而，弹簧构件不会发生塑性变形而损伤。此外，由于凸部(止动机构)在光轴方向上设置在抖动修正用驱动机构与摆动支点之间，因此，可在可动体较少移位时就使止动机构动作，因而，能可靠地防止弹簧构件的塑性变形。另外，作为摆动支点，可采用如下结构：在所述固定体的与所述可动体的光轴方向后端部分相对的部分，设置具有向所述可动体突出的凸状部分的弹性构件，所述弹性构件的所述凸状部分与所述可动体的光轴方向后端部分进行抵接，从而构成所述摆动支点。
在本发明中，优选为，所述凸部设置在光轴方向上的所述抖动修正用驱动机构与所述弹簧构件之间。根据上述结构，由于能将可动体在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围限制得更窄，因此，能更可靠地防止弹簧构件的塑性变形。
在本发明中，所述凸部例如可采用设置在所述可动体侧的结构。
在本发明中，优选为，所述抖动修正用驱动机构包括所述固定体侧的片状线圈体、及所述可动体侧的永磁体，所述凸部从所述可动体以比所述永磁体要朝向所述片状线圈体侧的方式突出，与所述片状线圈体进行抵接。在利用包括片状线圈体和永磁体的磁性驱动机构来作为抖动修正用驱动机 构的情况下，由于可高精度地设定片状线圈体与永磁体的间隔，因此，若构成为使凸部与片状线圈体进行抵接，则还可高精度地设定凸部与片状线圈体的间隔。故而，由于能高精度地设定可动体在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围，因此，能限制可动体在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围，而不妨碍可动体的摆动。具体而言，优选为，所述片状线圈体通过隔着绝缘膜将线圈部形成多层而构成，所述凸部构成为与所述片状线圈体的、形成于所述线圈部下侧的绝缘膜部分进行抵接。此外，可采用如下结构：从光轴方向观察时，所述可动体具有四边形状，在所述可动体的4个外表面上分别固定有平板状的所述永磁体，从光轴方向观察时，所述固定体具有四边形状，在所述固定体的方筒状主体部的内表面配置有所述片状线圈体。
在本发明中，优选为，所述永磁体在所述可动体摆动时与所述片状线圈体进行抵接，以规定该可动体的摆动范围。根据上述结构，无需另外设置规定摆动范围的止动机构。此外，由于可高精度地设定片状线圈体与永磁体的间隔，因此，能高精度地设定可动体的摆动范围。
在本发明中，优选为，所述可动体包括将所述永磁体进行保持的框状的托架、及具有所述凸部并固定于所述托架的光轴方向后侧端面上的框状的止动构件。根据上述结构，能在将永磁体固定于托架的状态下进行磁化，从而容易对永磁体进行处理。此外，由于托架和止动构件是分开的构件，因此能在将止动构件固定于托架之前的状态下进行磁化工序，因而，具有在进行磁化工序时、构成止动机构的凸部不会造成妨碍的优点。在此情况下，所述弹簧构件是包括与所述固定体相连接的固定侧连接部、与所述框状的止动构件相连接的可动侧连接部、及在所述可动侧连接部与所述固定侧连接部之间延伸的多条臂部的板状弹簧构件，所述可动侧连接部固定于所述止动构件的光轴方向后侧端面上。
在本发明中，优选为，所述托架的内侧的表面和所述止动构件的内侧的表面位于与光轴方向平行的同一虚拟平面上。即，优选为，止动构件以固定有永磁体的托架为基准来配置。若采用这种结构，则能提高止动构件与永磁体之间的位置精度。
在本发明中，优选为，所述弹簧构件的与所述可动体侧连接的连接部分是所述止动构件。根据上述结构，由于可将弹簧构件与高精度地固定的止动构件相连接，因此，能高精度地设定弹簧构件的弹簧常数。
在本发明中，优选为，从光轴方向观察时，所述可动体具有四边形状，所述凸部在所述四边形状的4条边分别设置为第1凸部、及在边的延伸方向与该第1凸部隔开的第2凸部。根据上述结构，用于在止动机构动作时，不会对可动体施加扭转方向的力，因此，能防止弹簧构件产生扭转方向的塑性变形。
在本发明所涉及的带抖动修正功能的光学单元中，由于设置有使可动体摆动的抖动修正用驱动机构，因此，在光学单元中发生手抖等抖动时，能使可动体摆动，以抵消上述抖动。因而，即使光学单元有抖动，也能修正光轴的倾斜。此外，由于设置有止动机构，该止动机构通过使从固定体和可动体中的一侧突出的凸部与另一侧进行抵接，从而规定可动体在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围，因此，即使在对可动体施加冲击、使可动体在与光轴方向正交的方向上移位时，也可限制可动体的可动范围，因而，弹簧构件不会发生塑性变形而损伤。此外，由于凸部(止动机构)在光轴方向上设置在抖动修正用驱动机构与摆动支点之间，因此，可在可动体较少移位时就使止动机构动作，因而，能可靠地防止弹簧构件的塑性变形。
附图说明
图1是示意性表示将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元装载于移动电话等光学设备的情况的说明图。
图2是表示应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的外观等的立体图。
图3是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的剖视图。
图4是从被拍摄物体侧对应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元进行观察时的分解立体图。
图5是从被拍摄物体侧的相反侧对应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元进行观察时的分解立体图。
图6是将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元进一步仔细地分解时的分解立体图。
图7是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的止动机构的说明图。
图8是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的摆动支点的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的最佳方式。另外，在以下的说明中，作为光学单元，举例示出用于防止拍摄单元的手抖的结构。此外，在以下的说明中，设彼此正交的3个方向分别为X轴、Y轴、Z轴，沿光轴L(透镜光轴)的方向为Z轴。此外，在以下的说明中，各方向的抖动中，绕X轴的旋转相当于所谓的俯仰(纵摇)，绕Y轴的旋转相当于所谓的偏转(横摇)，绕Z轴的旋转相当于所谓的侧倾。此外，对X轴的一侧标注+X，对另一侧标注-X，对Y轴的一侧标注+Y，对另一侧标注-Y，对Z轴的一侧(被拍摄物体侧的相反侧)标注+Z，对另一侧(被拍摄物体侧)标注-Z，如此进行说明。
(光学单元的整体结构)
图1是示意性表示将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元装载于移动电话等光学设备的情况的说明图。图2是表示应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的外观等的立体图，图2(a)是从被拍摄物体侧(光轴方向前侧)观察光学单元时的立体图，图2(b)是从被拍摄物体侧的相反侧(光轴方向后侧)观察光学单元时的立体图。图3是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的剖视图，图3(a)、图3(b)是YZ剖视图及XZ剖视图。另外，图3(a)、图3(b)中，对于拍摄单元的内部，省略了透镜托架等的图示。
图1所示的光学单元100(带抖动修正功能的光学单元)是带照相机的移动电话等光学设备1000中使用的薄型照相机，以由光学设备1000的底座1100(设备主体)支承的状态进行装载。在上述光学单元100中，若拍摄时光学设备1000中产生手抖等抖动，则拍摄图像产生紊乱。因而，在本实施方式的光学单元100中，如后述的那样，将包括拍摄单元1的可动体3以可摆动 的方式支承在固定体200内，并且，设置有抖动修正用驱动机构(图1中未图示)，该抖动修正用驱动机构基于利用装载于光学单元100的陀螺仪(未图示)、或装载于光学设备1000的主体侧的陀螺仪(未图示)等抖动检测传感器对手抖进行检测的结果，使可动体3摆动。
如图1、图2、及图3所示，在光学单元100中，引出有用于对拍摄单元1、抖动修正用驱动机构进行供电等的柔性布线基板410、420，上述柔性布线基板410、420经由公共的连接器490等与设置于光学设备1000的主体侧的上层的控制部等进行电连接。此外，柔性布线基板410还起到从拍摄单元1输出信号的作用。因而，由于柔性布线基板410的布线数量较多，因此，作为柔性布线基板410，使用较宽的基板。
拍摄单元1具有由钢板等强磁性板构成的矩形箱状的壳体14，在上述壳体14的内侧设置有将透镜1a进行保持的托架12、将托架12进行保持的圆筒状的套筒13、将透镜1a朝聚焦方向驱动的透镜驱动机构5、配置在光轴方向的后侧的拍摄元件1b、及将拍摄元件1b进行保持的元件托架16等。上述拍摄单元1的外周部分由壳体14构成。
(光学单元100的结构)
图4是从被拍摄物体侧对应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100进行观察时的分解立体图，图4(a)是表示从光学单元100卸下拍摄单元1及底板部的情况的分解立体图，图4(b)是表示托架和拍摄单元1相结合而构成可动体的情况的分解立体图。图5是从被拍摄物体侧的相反侧对应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100进行观察时的分解立体图。图6是将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100进一步仔细地分解时的分解立体图。
图3、图4、图5及图6中，光学单元100首先包括固定体200、具有拍摄单元1的可动体3、形成可动体3以相对于固定体200可移位的方式被支承的状态的弹簧构件600、及在可动体3与固定体200之间产生使可动体3相对于固定体200进行相对移位的磁性驱动力的抖动修正用驱动机构500。
固定体200包括上盖250和下盖700等，上盖250包括包围拍摄单元1的周围的方筒状主体部210、及封住方筒状主体部210的被拍摄物体侧的开口部 的端板部220。在端板部220形成有入射来自被拍摄物体的光的窗220a。在上盖250中，方筒状主体部210的在被拍摄物体侧(光轴L延伸的一侧)的相反侧(+Z侧)的端部成为开放端。此外，在方筒状主体部210中，在沿X方向相对的2个侧面上形成有缺口218，在沿Y方向相对的2个侧面上形成有缺口219。在将柔性布线基板420与后述的片状线圈体550的端子部进行连接时，使用上述缺口218、219中的、位于Y轴方向的一侧+Y的缺口219。此外，缺口219还用于将柔性布线基板410引出到外部。
下盖700是对金属板的冲压加工品，包括近似矩形的底板部710、以及从底板部710的外周边缘向被拍摄物体侧立起的4个侧板部720。此外，对下盖700的侧板部720中的、位于侧板部Y轴方向的一侧+Y的侧板部720形成有缺口728，上述缺口728用于将柔性布线基板410引出到外部。
在下盖700的底板部710中，在其中央位置构成后述的摆动支点180。此外，底板部710的内表面呈近似镜面，用作为对于安装于基板15上的第1光反射器580及第2光反射器590的反射面，该基板15设置在拍摄单元1的光轴方向后侧端部。上述下盖700例如包括通过热处理来使其非磁性化的金属零部件。更具体而言，下盖700由将SUS304等金属材料进行弯曲加工或深冲加工等以形成规定形状的金属零部件构成。此处，若将SUS304等进行弯曲加工或深冲加工等，则奥氏体的一部分转变为马氏体而具有磁性，但在本实施方式中，在弯曲加工或深冲加工等之后，进行热处理，获得下盖700。因此，在组装光学单元100时，能防止永磁体520与下盖700的吸附等。此外，若对SUS304等金属材料进行热处理，则由于反射率升高，因此，下盖700在作为对于第1光反射器580及第2光反射器590的反射面来利用时具有足够的反射率。另外，下盖700除上述材料以外，也可以是铝、铜、铜合金(例如铜锌合金或铜镍锌合金)等非磁性材料本身、或对其实施镀敷后的材料。
(可动体3的结构)
在本实施方式的光学单元100中，可动体3包括拍摄单元1、将拍摄单元1的壳体14的外周面包围的矩形框状的托架7、及后述的止动构件8，止动构件8通过焊接等方法固定于托架7的光轴方向后侧的表面。此处，托架7包括位于光轴方向前侧的矩形框状的第1托架构件71、及在光轴方向后侧与第1 托架构件71相对的矩形框状的第2托架构件72。在本实施方式中，在第1托架构件71与第2托架构件72之间保持有用于抖动修正用驱动机构500的平板状的永磁体520。更具体而言，在永磁体520的光轴方向前侧的表面上固定有第1托架构件71，在永磁体520的光轴方向后侧的表面上固定有第2托架构件72，利用永磁体520、第1托架构件71、及第2托架构件72，构成方筒状的永磁体组件75。因此，若在将拍摄单元1插入到方筒状的永磁体组件75的内侧之后，利用粘接剂73(参照图7(b)、图7(c))等来将拍摄单元1的壳体14的外周面与永磁体组件75的内周面(永磁体520的内表面)固定，则可将永磁体520、第1托架构件71、第2托架构件72、止动构件8、及拍摄单元1形成一体化而构成可动体3。
(弹簧构件600的结构)
弹簧构件600是包括与固定体200一侧相连接的矩形框状的固定侧连接部620、与可动体3一侧相连接的可动侧连接部610、及在可动侧连接部610与固定侧连接部620之间延伸的多条臂部630的板状弹簧构件，臂部630的两端分别与可动侧连接部610及固定侧连接部620相连接。此处，固定侧连接部620包括矩形框状的主体部分621、及在主体部分621的边部分的中央位置向外侧突出的凸部622。
在将上述弹簧构件600与可动体3和固定体200相连接时，在本实施方式中，可动侧连接部610通过焊接等方法固定于止动构件8的光轴方向后侧端面。此外，固定侧连接部620通过焊接等方法以凸部622嵌入到上盖250的缺口218、219内的状态固定于下盖700的侧板部720的上端部。上述弹簧构件600是铍铜、非磁性的SUS类钢材等之类的非磁性的金属制成的，通过对规定厚度的薄板进行的冲压加工、或利用了光刻技术的刻蚀加工来形成。
此处，若在将弹簧构件600的可动侧连接部610与可动体3相连接，并将固定侧连接部620固定于固定体200，则可动体3处于通过摆动支点180向光轴方向前侧上压的状态。因此，在弹簧构件600中，可动侧连接部610处于比固定侧连接部620要向光轴方向前侧上压的状态，弹簧构件600的臂部630将可动体3朝着光轴方向后侧施力。因而，可动体3处于利用弹簧构件600朝着摆动支点180施力的状态，可动体3成为以可通过摆动支点180摆动的状态 由固定体200支承的状态。
(抖动修正用驱动机构的结构)
如图3及图6等所示，在本实施方式的光学单元100中，利用线圈部560、及产生与线圈部560交链的磁场的永磁体520来构成抖动修正用驱动机构500。更具体而言，在可动体3中，在壳体14的4个外表面分别固定有平板状的永磁体520，在上盖250的方筒状主体部210的内表面配置有线圈部560。永磁体520的外表面侧和内表面侧被磁化为不同的极。此外，永磁体520包括配置在光轴L方向的2个磁体片，上述磁体片的与线圈部560相对的一侧的表面在光轴方向磁化为不同的极。此外，线圈部560形成为四边形的框状，利用上下长边部分作为有效边。
在这些永磁体520及线圈部560中，配置于从Y轴方向的两侧夹住可动体3的2个部位的永磁体520及线圈部560构成Y侧抖动修正用驱动机构500y，如图3(a)中的箭头X1、X2所示，以通过摆动支点180而沿X轴方向延伸的轴线X0为中心使可动体3摆动。此外，配置于从X轴方向的两侧夹住拍摄单元1的2个部位的永磁体520及线圈部560构成X侧抖动修正用驱动机构500x，如图3(b)中的箭头Y1、Y2所示，以通过摆动支点180而沿Y轴方向延伸的轴线Y0为中心使可动体3摆动。
在构成上述Y侧抖动修正用驱动机构500y及X侧抖动修正用驱动机构500x时，在本实施方式中，使用沿上盖250的4个内表面延伸的片状线圈体550，在片状线圈体550中，4个线圈部560隔开规定的间隔而形成为一体。此外，片状线圈体550具有展开时呈带状延伸的形状，通过面粘接等方法以沿上盖250的4个内表面那样弯曲的状态固定于上盖250的内表面。
上述片状线圈体550具有利用导电布线技术将由微细的铜布线构成的线圈部560形成在印刷基板上的结构，多层铜布线(线圈部560)隔着绝缘膜而形成为多层。此外，铜布线(线圈部560)的表面也由绝缘膜所覆盖。作为上述片状线圈体550，例如能举出旭化成电子株式会社制的FP线圈(精细图线圈：Fine Pattern Coil(注册商标))。
在本实施方式中，对于片状线圈体550，利用从4个线圈部560延伸的导电层来形成多个端子部565。在本实施方式中，端子部565朝向片状线圈体 550中的与永磁体520相对的内侧的相反侧的外侧。此外，在上盖250的与端子部565重叠的部分，形成缺口219。因而，由于片状线圈体550的端子部565露出到外面，因此，在上述缺口219中，通过焊料等将片状线圈体550与柔性布线基板420中的向光轴L的方向弯曲的端部425进行电连接。另外，在柔性布线基板420中，端部425的弯曲部分利用板429来增加强度。
这样，在本实施方式中，由于使用了片状线圈体550，因此，与使用单体的空芯线圈的情况相比，能缩小拍摄单元1与固定体200之间的间隔，从而能缩小光学单元100的尺寸。此外，对于片状线圈体550的情况，由于多个线圈部560与端子部565设置为一体，因此，即使在光轴L周围的多个部位配置线圈部560的情况下，也使片状线圈体550绕光轴L延伸即可。因而，与使用单体的空芯线圈的情况不同，由于无需在光轴L周围的多个部位分别配置单体的空芯线圈，并且，无需对多个单体的空芯线圈分别进行电连接，因此，根据本实施方式，组装工时数可以较少。此外，在片状线圈体550中，由于端子部565朝向与永磁体520相对的一侧的相反侧的外侧，因此，能容易对线圈部560进行电连接，即容易将柔性布线基板420与端子部565相连接。
(止动机构的结构)
图7是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100的止动机构的说明图，图7(a)、图7(b)、图7(c)是从光轴方向后侧观察光学单元100中的构成止动机构的构件等的仰视图、XZ剖视图、YZ剖视图。
在本实施方式的光学单元100中，可动体3处于以可通过摆动支点180摆动的状态由固定体200支承的状态。因而，若从外部施加较大的力而使拍摄单元1大幅摆动，则弹簧构件600的臂部630有可能会发生塑性变形。因而，在本实施方式中，设置有以下说明的止动机构。
首先，在本实施方式中，如图6及图7所示，可动体3中，在托架7的光轴方向后侧端面上通过焊接等方法固定有矩形框状的止动构件8。此处，托架7的内表面(第1托架构件71的内表面及第2托架构件72的内表面)及止动构件8的内表面位于与光轴平行的同一平面上，止动构件8以托架7的内表面为基准来配置。因而，能提高止动构件8与永磁体520之间的位置精度。此外， 对于永磁体520，利用夹具等(未图示)以托架7的内表面为基准来高精度地配置其外表面。因而，即使永磁体520中产生厚度偏差，也能使永磁体520与片状线圈体550之间的间隔具有高精度。
另外，在永磁体520的厚度精度较高的情况下，也可以采用使永磁体520的内侧的表面与止动构件8的内侧的表面位于与光轴平行的同一平面上的结构。在此情况下，由于可将止动构件8和永磁体520以同一安装公差来进行配置，因此，能使双方以较高的位置精度来进行配置。
此外，止动构件8包括矩形框状的主体部分80、及从主体部分80向外侧突出的凸部81，上述凸部81比永磁体520要向外侧突出。在本实施方式中，凸部81分别形成于主体部分80的4个边部分。此外，凸部81在主体部分80的4个边部分分别包括第1凸部81a、及设置在相对于第1凸部81a沿边的延伸方向隔开的位置的第2凸部81b，在第1凸部81a与第2凸部81b之间形成有在通过焊接等将止动构件8固定于托架7时要利用的较小的凹部81c。在本实施方式中，凸部81在主体部分80的4个边部分分别配置在比边部分的中央要朝周向的同一方向偏离的位置，在彼此相对的边部分，凸部81处于点对称位置。另外，止动构件8的相当于第1凸部81a与第2凸部81b之间的部分通过焊接等方法固定于托架7的光轴方向后侧端面。
此处，凸部81与设置在固定体200一侧的片状线圈体550隔着较窄的间隙G1相对。因而，凸部81及片状线圈体550构成止动机构810，该止动机构810在光轴方向上的抖动修正用驱动机构500与摆动支点180之间，规定可动体3在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围。更具体而言，凸部81及片状线圈体550构成止动机构810，该止动机构810在光轴方向上的抖动修正用驱动机构500与摆动支点180之间中的、抖动修正用驱动机构500与弹簧构件600之间，规定可动体3在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围。
此处，对于片状线圈体550的情况，与空芯线圈不同，即使与永磁体520抵接，绕线也不会松开。因而，凸部81进行抵接的部位可以是片状线圈体550中的构成线圈部560的部位及未构成线圈部560的部位的任何部位，但在本实施方式中，凸部81进行抵接的部位设定为片状线圈体550中的未构成线圈部560的部位。具体而言，在片状线圈体550中，将线圈部560配置成与永 磁体520相对，在线圈部560的下侧仅配置有绝缘膜的部分。另一方面，由于具有凸部81的止动构件8固定于保持永磁体520的第2托架构件72的光轴方向后侧端面，因此，通过将片状线圈体550的仅绝缘膜的部分沿下侧延伸而形成得较宽，从而能构成为使凸部81与片状线圈体的线圈部560的更下侧的部分相抵接。
此外，片状线圈体550与永磁体520隔着较窄的间隙G2相对，上述间隙G2比凸部81与片状线圈体550之间的间隙G1要略大。因而，片状线圈体550和永磁体520构成规定可动体3摆动时的摆动范围的止动机构820。另外，永磁体520进行抵接的部位可以是片状线圈体550中的构成线圈部560的部位及未构成线圈部560的部位的任何部位，但在本实施方式中，永磁体520进行抵接的部位设定为片状线圈体550中的构成线圈部560的部位。根据这种止动机构820，能高精度地设定可动体3的摆动范围。即，由于在抖动修正用驱动机构500中，可高精度地设定片状线圈体550与永磁体520的间隔，因此，若利用片状线圈体550和永磁体520来构成止动机构820，则能高精度地设定可动体3的摆动范围。
如上所述，在本实施方式中，设置有止动机构810，该止动机构810通过使从固定体200和可动体3中的一侧突出的凸部81与另一侧进行抵接，从而规定可动体3在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围。更具体而言，在本实施方式中，设置有止动机构810，该止动机构810通过使从可动体3突出的凸部81与固定体200一侧进行抵接，从而规定可动体3在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围。因此，即使对可动体3施加冲击，使可动体3在与光轴方向正交的方向上移位时，也可限制可动体3的可动范围。因而，弹簧构件600不会发生塑性变形而损伤。此外，由于凸部81(止动机构810)在光轴方向上设置在抖动修正用驱动机构500与摆动支点180之间，因此，例如，与在离开摆动支点180的抖动修正用驱动机构500的光轴方向前侧设置凸部81的情况相比，可在可动体3较少移位时就使止动机构810动作。因而，能可靠地防止弹簧构件600的塑性变形。
此外，凸部81(止动机构810)设置在光轴方向上的抖动修正用驱动机构500与弹簧构件600之间。因而，由于能将可动体3在与光轴方向正交的方向 上移位时的可动范围限制得更窄，因此，能更可靠地防止弹簧构件600的塑性变形。
此外，凸部81从可动体3以比永磁体520要朝向片状线圈体550一侧的方式突出，与片状线圈体550进行抵接。因而，由于能高精度地设定可动体3在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围，因此，能限制可动体3在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围，而不妨碍可动体3的摆动。即，由于在抖动修正用驱动机构500中，可高精度地设定片状线圈体550与永磁体520的间隔，因此，若构成为使凸部81与片状线圈体550进行抵接，则还可高精度地设定凸部81与片状线圈体550的间隔。所以，能高精度地设定可动体3在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围。另外，为了尽可能地缩小线圈与永磁体的间隔，优选使用片状线圈体550，但也可使用通常的空芯线圈。但是，在此情况下，凸部81构成为与线圈以外的部分进行抵接。
此外，可动体3包括将永磁体520进行保持的框状的托架7、及具有凸部81并固定于托架7的光轴方向后侧端面的框状的止动构件8。因而，能在固定止动构件8之前，在将永磁体520固定于托架7的状态下进行磁化，从而容易对永磁体520进行处理。此外，由于托架7和止动构件8是分开的构件，因此能在将止动构件8固定于托架7之前的状态下进行磁化工序，故而，在进行磁化工序时，构成止动机构810的凸部81不会造成妨碍。因而，具有可无需在永磁体520与磁化磁头之间形成无用的间隙而进行磁化的优点。
此外，固定有永磁体520的托架7的内表面(第1托架构件71的内表面及第2托架构件72的内表面)及止动构件8的内表面位于与光轴平行的同一平面上。即，止动构件8以托架7的内表面为基准来配置。因而，能提高止动构件8与永磁体520之间的位置精度。
此外，弹簧构件600的与可动体3一侧连接的连接部分是止动构件8。因而，由于可将弹簧构件600与高精度地固定的止动构件8相连接，因此，能高精度地设定弹簧构件600的弹簧常数。
此外，凸部81在四边形的4条边分别设置为彼此隔开的第1凸部81a及第2凸部81b。因此，即使对可动体3施加扭转方向的力，与在各边分别设置1个凸部81的情况相比，第1凸部81a和第2凸部81b中的任一方也先作为止动 机构810进行动作。故而，由于不会对可动体3施加扭转方向的力，因此，可防止弹簧构件600产生扭转方向的塑性变形。
(摆动支点的结构)
图8是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100的摆动支点的说明图，图8(a)、图8(b)是摆动支点等的YZ剖视图、及构成摆动支点的构件的说明图。
对于拍摄单元1，在Z轴的一侧+Z(被拍摄物体侧的相反侧)，在拍摄单元1与固定体200的下盖700之间设置有使拍摄单元1摆动时的摆动支点180，拍摄单元1利用弹簧构件600通过摆动支点180朝着下盖700施力。
在本实施方式中，在固定体200的与拍摄单元1的光轴方向后端部分相对的部分，设置有形成有孔181a的第1板部181、与第1板部181在光轴方向后侧重叠配置的弹性体制的弹性构件185、及与弹性构件185在光轴方向后侧重叠配置的第2板部182，第2板部182将弹性构件185以使其压缩在与第1板部181之间的状态进行保持。在本实施方式中，第1板部181在下盖700的底板部710的中央部分包括向光轴方向前侧凹陷的凹部的底板部分。第2板部182是通过焊接等安装于下盖700的底板部710的圆形的支承板，在其中央形成有较小的孔182a。
弹性构件185是近似圆盘状，包括在光轴方向前侧的表面上的、与孔181a重叠的位置向光轴方向前侧呈半球状突出的凸部185b、及沿凸部185b的周围延伸的环状的凸缘部185c，凸缘部185c保持在第1板部181与第2板部182之间。此外，弹性构件185在凸部185b与凸缘部185c之间包括厚壁部185d，在光轴方向后侧的表面中央形成有圆形的凹部185s。
此外，第1板部181具有形成有孔181a的圆形的底部181b、由包围底部181b的圆锥面构成的倾斜部181c、沿倾斜部181c的周围延伸的环状的平板部181d、由包围平板部181d的圆锥面构成的倾斜部181e、及沿倾斜部181e的周围延伸的环状的平板部181f，第2板部182(支承板)与平板部181f重叠，并通过焊接等进行固定。在此状态下，第1板部181的倾斜部181c及平板部181d与弹性构件185的厚壁部185d及凸缘部185c进行抵接，将弹性构件185保持在与第2板部182之间。
其结果是，弹性构件185的凸部185b的一部分从第1板部181的孔181a向光轴方向前侧呈半球状突出，上述凸状部分185g作为摆动支点180的枢轴部分，与拍摄单元1的光轴方向后侧端面相抵接。在本实施方式中，拍摄单元1的与摆动支点180相抵接的部分的、固定于基板15的光轴方向后侧的表面的承接板19包括弯曲部分19a，以向光轴方向后侧突出。
这样，在本实施方式中，在固定体200的与可动体3的光轴方向后端部分相对的部分，设置有形成有孔181a的第1板部181、与第1板部181在光轴方向后侧重叠配置的弹性体制的弹性构件185、及与弹性构件185在光轴方向后侧重叠配置的第2板部182，利用弹性构件185中的、从孔181a向可动体3突出的凸状部分185g来构成摆动支点180。因而，在对可动体3施加朝向光轴方向后侧的冲击时，由于可利用弹性构件185的凸状部分185g来吸收冲击，因此，下盖700(固定体200)的底板部710不会变形。此外，由于可利用弹性构件185来吸收在进行抖动修正的控制时对可动体3施加的不必要的振动，因此，能防止发生谐振。此外，若利用单纯的橡胶构件来构成摆动支点180，则难以控制高度尺寸等，若是由2个板部(第1板部181及第2板部182)夹持的弹性构件185，则能对摆动支点180的高度尺寸确保足够的精度。
此外，第1板部181是下盖700(固定体200)的底板部710，第2板部182是对于底板部710固定的支承板。因而，由于形成对下盖700的底板部710依次重叠弹性构件185及第2板部282(支承板)的结构，因此，可容易进行组装。
此外，由于弹性构件185包括在孔181a的周围保持在第1板部181与第2板部182之间的凸缘部185c、及从凸缘部185c向孔181a内突出的凸部185b，因此，能防止在第1板部181与第2板部182之间产生松动。
此外，由于弹性构件185包括在凸部185b的周围压缩变形的厚壁部185d，因此，具有利用弹性构件185的冲击吸收效果及防振效果好的优点。
此外，在弹性构件185的光轴方向后侧的表面上，在与孔181a重叠的位置设置有向可动体3凹陷的凹部185s。因而，在对可动体3施加朝向光轴方向后侧的冲击时，能缓和经由弹性构件185传递给第2板部182的应力。
(抖动修正动作)
在本实施方式的光学单元100中，若图1所示的光学设备1000产生抖动， 则上述抖动由陀螺仪检测出，并且，在上层的控制部中，基于陀螺仪的检测结果，对抖动修正用驱动机构500进行控制。即，将消除由陀螺仪检测出的抖动的驱动电流经由柔性布线基板410及柔性布线基板420提供给片状线圈体550的线圈部560。其结果是，X侧抖动修正用驱动机构500x以摆动支点180为中心使拍摄单元1绕Y轴摆动。此外，Y侧抖动修正用驱动机构500y以摆动支点180为中心使拍摄单元1绕X轴摆动。此外，若将拍摄单元1绕X轴的摆动及绕Y轴的摆动进行合成，则能使拍摄单元1相对于整个XY平面进行移位。因而，能可靠地对光学单元100中假定的所有抖动进行修正。在上述对拍摄单元1进行驱动时，拍摄单元1的移位由图5所示的第1光反射器580及第2光反射器590进行监视。
(柔性布线基板410的结构)
如图3及图5等所示，在本实施方式的光学单元100中，与拍摄单元1的基板15连接有柔性布线基板410的一个端部，若在使拍摄单元1摆动时，柔性布线基板410对拍摄单元1施加负荷，则会妨碍使拍摄单元1适当地摆动。
因而，在柔性布线基板410中，位于光学单元100外部的主体部分415形成为可装载连接器490或连接柔性布线基板420的较宽的宽度，但位于光学单元100内侧的部分形成为宽度尺寸比主体部分415要窄的2个带状部分411。因此，不会妨碍使摆动支点180与可动体3相抵接。此外，在柔性布线基板410中，由于位于光学单元100内侧的部分形成为宽度尺寸较窄的2个带状部分411，因此，可缓和带状部分411的刚性。因而，由于柔性布线基板410的带状部分顺畅地跟随可动体3的抖动，因此，不会对可动体3施加较大的负荷。
此外，带状部分411在从Y轴方向的一侧+Y向另一侧-Y延伸后，朝一侧+Y折返，之后，端部沿基板15的边缘向基板15的被拍摄物体侧的基板表面折返而固定。因而，在柔性布线基板410中，在从外部的主体部分415到固定于基板15的部分为止之间设置有折返部分413，尺寸相应较长。因而，由于柔性布线基板410的带状部分顺畅地跟随拍摄单元1的抖动，因此，不会对可动体3施加较大的负荷。
此外，柔性布线基板410的折返部分413位于与摆动支点180中的可动体 3的摆动中心(凸状部分185g与可动体3的接触位置)相同的高度位置。因而，能将可动体3摆动时的带状部分411的移位抑制得较小。因而，由于能降低柔性布线基板410给可动体3带来的影响，因此，能高精度地使可动体3摆动。
[其他实施方式]
在上述实施方式中，虽然对将本发明应用于带照相机的移动电话中使用的光学单元100的示例进行了说明，但也可以将本发明应用于薄型数字照相机等中使用的光学单元100。此外，在上述实施方式中，虽然对拍摄单元1中构成有透镜驱动机构等的示例进行了说明，但也可以将本发明应用于拍摄单元1中未装载有透镜驱动机构的固定焦点类型的光学单元。
此外，应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100除用于移动电话或数字照相机等以外，还能用于如下服务：通过固定在冰箱等隔有一定间隔产生振动的装置内，预先使其能进行远程操作，从而在外出地点、例如在购物时能获得冰箱内部的信息。在上述服务中，由于是带姿势稳定装置的照相机系统，因此，即使冰箱有振动，也能发送稳定的图像。此外，也可以将本装置固定于儿童、学生的书包、背包或帽子等上学时穿戴的用品上。在此情况下，若以一定间隔对周围的情况进行拍摄，并将图像传送到预先确定的服务器，则保护者等能在远处观察该图像，从而保护孩子的安全。在上述用途中，即使未意识到照相机而在移动时有振动，也能拍摄到清楚的图像。此外，若除照相机模块之外，还装载GPS，则还能同时获取对象者的位置，在万一发生事故时，可马上确认场所和状况。此外，若将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100装载于汽车上的可拍摄前方的位置，则可用作为驾驶记录器。此外，也可以将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100装载于汽车上的可拍摄前方的位置，以一定间隔自动拍摄周边的图像，并自动传送到确定的服务器。此外，通过与车载导航的VICS(Vehicle Information and Communication System/道路交通信息通信系统)等的拥堵信息进行联动地发送该图像，从而能提供更详细的拥堵状况。根据上述服务，还可与汽车装载的驾驶记录器同样，使无意中路过的第三者记录下发生事故时等的状况，以用于现场检查状况。此外，能不受汽车振动的影响而获取清楚的图像。在上述用途的情况下，若将电源接通， 则对控制部输出指令信号，并基于上述指令信号，开始抖动控制。
此外，应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100也可以适用于激光指示器(laser pointer)、移动用或车载用的投影显示装置或直视型显示装置等出射光的光学设备的抖动修正。此外，也可以用于在通过天体望远镜系统或双筒望远镜系统等进行高倍率的观察时，不用三脚架等辅助固定装置而进行观察。此外，通过用于狙击用的来福枪、或坦克等的炮筒，由于可力图对扣动扳机时的振动保持姿势的稳定，因此，能提高命中精度。
标号说明
1 拍摄单元
3 可动体
7 托架
8 止动构件
14 壳体
81 凸部
100 带抖动修正功能的光学单元
180 摆动支点
181 第1板部
182 第2板部
200 固定体
250 上盖(固定体)
410、420 柔性布线基板
500 抖动修正用驱动机构
500x X侧抖动修正用驱动机构
500y Y侧抖动修正用驱动机构
520 永磁体
550 片状线圈体
600 弹簧构件
700 下盖(固定体)
810、820 止动机构。
Claims (19)
1.一种带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，包括：
固定体；
将光学元件进行保持的可动体；
在所述可动体的光轴方向后端部分与所述固定体之间以能摆动的方式支承所述可动体的摆动支点；
在该摆动支点的光轴方向前侧与所述固定体及所述可动体进行连接、并将所述可动体朝着所述摆动支点施力的板状的弹簧构件；及
在该弹簧构件的光轴方向前侧以所述摆动支点为中心使所述可动体摆动的抖动修正用驱动机构，
该带抖动修正功能的光学单元包括止动机构，该止动机构通过在光轴方向上的所述抖动修正用驱动机构与所述摆动支点之间，使从所述固定体和所述可动体中的一侧突出的凸部与另一侧进行抵接，从而规定所述可动体在与光轴方向正交的方向上移位时的可动范围。
2.如权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述凸部设置在光轴方向上的所述抖动修正用驱动机构与所述弹簧构件之间。
3.如权利要求2所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述凸部设置在所述可动体侧。
4.如权利要求3所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述抖动修正用驱动机构包括所述固定体侧的片状线圈体、及所述可动体侧的永磁体，
所述凸部从所述可动体以比所述永磁体要朝向所述片状线圈体侧的方式突出，与所述片状线圈体进行抵接。
5.如权利要求4所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述永磁体在所述可动体摆动时与所述片状线圈体进行抵接，以规定该可动体的摆动范围。
6.如权利要求4所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述可动体包括将所述永磁体进行保持的框状的托架、及具有所述凸部并固定于所述托架的光轴方向后侧端面上的框状的止动构件。
7.如权利要求6所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述弹簧构件是包括与所述固定体相连接的固定侧连接部、与所述框状的止动构件相连接的可动侧连接部、及在所述可动侧连接部与所述固定侧连接部之间延伸的多条臂部的板状弹簧构件，所述可动侧连接部固定于所述止动构件的光轴方向后侧端面上。
8.如权利要求4所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
在所述固定体的与所述可动体的光轴方向后端部分相对的部分，设置具有向所述可动体突出的凸状部分的弹性构件，所述弹性构件的所述凸状部分与所述可动体的光轴方向后端部分进行抵接，从而构成所述摆动支点。
9.如权利要求4所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述片状线圈体通过隔着绝缘膜将线圈部形成多层而构成，所述凸部构成为与所述片状线圈体的、形成于所述线圈部下侧的绝缘膜部分进行抵接。
10.如权利要求9所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
从光轴方向观察时，所述可动体具有四边形状，在所述可动体的4个外表面上分别固定有平板状的所述永磁体，
从光轴方向观察时，所述固定体具有四边形状，在所述固定体的方筒状主体部的内表面配置有所述片状线圈体。
11.如权利要求3所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述可动体包括将所述永磁体进行保持的框状的托架、及具有所述凸部并固定于所述托架的光轴方向后侧端面上的框状的止动构件。
12.如权利要求11所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述弹簧构件是包括与所述固定体相连接的固定侧连接部、与所述框状的止动构件相连接的可动侧连接部、及在所述可动侧连接部与所述固定侧连接部之间延伸的多条臂部的板状弹簧构件，所述可动侧连接部固定于所述止动构件的光轴方向后侧端面上。
13.如权利要求11所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述托架的内侧的表面和所述止动构件的内侧的表面位于与光轴方向平行的同一虚拟平面上。
14.如权利要求13所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述弹簧构件的与所述可动体侧连接的连接部分是所述止动构件。
15.如权利要求11至14的任一项所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
从光轴方向观察时，所述可动体具有四边形状，
所述凸部在所述四边形状的4条边分别设置为第1凸部、及在边的延伸方向与该第1凸部隔开的第2凸部。
16.如权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述凸部设置在所述可动体侧。
17.如权利要求16所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述抖动修正用驱动机构包括所述固定体侧的片状线圈体、及所述可动体侧的永磁体，
所述凸部从所述可动体以比所述永磁体要朝向所述片状线圈体侧的方式突出，与所述片状线圈体进行抵接。
18.如权利要求16所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述可动体包括将所述永磁体进行保持的框状的托架、及具有所述凸部并固定于所述托架的光轴方向后侧的框状的止动构件。
19.如权利要求18所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述弹簧构件是包括与所述固定体相连接的固定侧连接部、与所述框状的止动构件相连接的可动侧连接部、及在所述可动侧连接部与所述固定侧连接部之间延伸的多条臂部的板状弹簧构件，所述可动侧连接部固定于所述止动构件。
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