CN106896620B - 带抖动校正功能的光学单元及其制造方法 - Google Patents

带抖动校正功能的光学单元及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种带抖动校正功能的光学单元及其制造方法，即使在将固定体的光轴方向的一侧设为开放端的情况下，也能够构成限制可动体的摆动范围的止挡机构。带抖动校正功能的光学单元(1)具有：具有在内侧保持光学模块(2)的保持架(40)的可动体(10)；以及借助支承机构(3)将可动体(10)支承为能够摆动的固定体(20)。固定体(20)的光轴方向的一侧的端部成为开放端(29)。可动体(10)具有从开放端(29)向光轴方向的一侧突出的突出部(19)。固定体(20)在开放端(29)具有在可动体(10)摆动时与突出部(19)抵接而限制可动体(10)的摆动范围的摆动限制部(253)。

Description

带抖动校正功能的光学单元及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种带抖动校正功能的光学单元及其制造方法。
背景技术
为了抑制因手抖或振动产生的拍摄图像的紊乱，提出了能够使利用保持架保持光学模块的可动体摆动来校正抖动的带抖动校正功能的光学单元。在所述带抖动校正功能的光学单元中，通常为将底板设置于固定体的结构，所述底板在光轴方向的一侧覆盖将光学模块保持于保持架的内侧的可动体(例如，参照专利文献1)。并且，在专利文献1中记载的带抖动校正功能的光学单元中，采用了如下结构：在覆盖可动体的壳体与底板之间设置摆动限制部件，通过摆动限制部件限制可动体摆动时的摆动范围。
专利文献1：日本特开2015－64501号公报
在专利文献1中记载的带抖动校正功能的光学单元中，若省掉底板，则具有能够缩小带抖动校正功能的光学单元的光轴方向的尺寸等优点。并且，若省掉底板，则固定体的光轴方向的一侧成为开放端，因此还具有能够在将保持架装设于固定体的内侧之后，将光学模块从固定体的开放端侧朝向固定体的内侧装设于保持架的内侧等优点。但是，在采用上述结构的情况下，由于在固定体的光轴方向的中途位置没有设置摆动限制部件的空间，因此存在无法构成限制可动体的摆动范围的止挡机构的问题。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的课题在于提供一种即使在将固定体的光轴方向的一侧设为开放端的情况下，也能够构成限制可动体的摆动范围的止挡机构的带抖动校正功能的光学单元。
为了解决上述课题，本发明所涉及的带抖动校正功能的光学单元具有：可动体，其具有保持架，所述保持架在内侧保持光学模块；固定体，其借助支承机构将所述可动体支承为能够摆动；以及抖动校正用驱动机构，其使所述可动体摆动，所述固定体的光轴方向的一侧的端部成为开放端，所述可动体具有从所述开放端向所述光轴方向的所述一侧突出的突出部，所述固定体在所述开放端具有摆动限制部，在所述可动体摆动时，所述摆动限制部与所述突出部抵接而限制所述可动体的摆动范围。
在本发明所涉及的带抖动校正功能的光学单元中，固定体的光轴方向的一侧的端部成为开放端，在固定体未设置有在光轴方向的一侧覆盖可动体的底板。从而，具有能够缩小带抖动校正功能的光学单元的光轴方向的尺寸等优点。并且，由于未设置有底板，因此能够在将保持架装设于固定体的内侧之后，将光学模块从固定体的开放端侧装设于保持架的内侧。从而，能够高效地制造带抖动校正功能的光学单元。并且，由于在固定体的开放端设置有限制可动体的摆动范围的摆动限制部，因此能够防止可动体过度摆动。从而，能够抑制可动体、固定体以及支承机构因可动体的过度摆动而损伤。
在本发明中，优选所述摆动限制部由倾斜面构成，所述倾斜面相对于所述光轴方向倾斜而与所述突出部的侧面面接触。根据所述结构，由于突出部与摆动限制部面接触，因此能够抑制突出部以及摆动限制部损伤。
在本发明中，能够采用如下结构：所述光轴方向的一侧是指所述光轴方向上的像侧，所述可动体具有止挡部件，所述止挡部件与所述保持架的所述光轴方向的所述一侧的端部连接，由所述止挡部件构成所述突出部。根据所述结构，能够将保持架以及止挡部件分别构成为与功能相应的适当的结构。在该情况下，能够如下构成：所述保持架具有框部，所述框部的从所述光轴方向观察时的平面形状为大致正方形，并且所述止挡部件与所述框部的外侧形状对应地形成为框状，在所述框状的所述止挡部件的周围配置有所述摆动限制部，所述摆动限制部配置于所述固定体的所述开放端。而且，能够采用如下结构：所述固定体具有从外侧覆盖所述罩的壳体，所述壳体具有主体部，在从所述光轴方向观察时，所述主体部具有大致正方形的外形，在作为大致正方形的框部的各侧端缘配置有壁部，在该壁部安装有构成所述抖动校正用驱动机构的线圈，并且，在所述壳体的所述主体部的内表面以与所述线圈相向的方式保持有磁铁，所述磁铁构成所述抖动校正用驱动机构。
在本发明中，优选所述止挡部件的硬度比所述保持架的硬度低。根据所述结构，能够减小突出部与摆动限制部接触的冲击。并且，能够减小突出部与摆动限制部接触时的碰撞声。本发明中的“硬度低”是指柔软的材料或者可弹性变形的材料。
在本发明中，优选在所述光学模块的所述光轴方向的另一侧的端部以及所述保持架的所述光轴方向的另一侧的端部中的至少一个连接有配重。根据所述结构，能够改善可动体在光轴方向上的质量平衡，因此能够使可动体适当地摆动。
在本发明中，能够采用如下方式：所述支承机构具有：万向机构，其构成于所述可动体与所述固定体之间；以及板状弹簧，其一个端部与所述可动体连接，另一端部固定于所述固定体。根据所述结构，能够通过万向机构将可动体支承为能够适当地摆动，并且能够通过板状弹簧抑制驱动机构不工作的状态下的可动体的倾斜。
在本发明中，能够采用如下方式：所述固定体具有：框状的罩；以及框状的框架，其与所述罩的所述光轴方向的所述一侧连接，在所述框架与所述罩之间保持有所述板状弹簧的所述另一端部，由所述框架构成所述开放端。根据所述结构，能够在罩与构成开放端的框架之间容易且可靠地保持板状弹簧的端部。
在本发明中，能够采用如下方式：所述光轴方向的一侧是指所述光轴方向上的像侧，所述罩以及所述框架由金属材料构成，在所述罩与所述框架之间存在通过焊接而连接所述罩与所述框架时的焊接痕。根据所述结构，与粘接等相比，能够可靠且高效地连接罩与框架。
在本发明中，能够采用如下方式：所述固定体具有从外侧覆盖所述罩的金属制的壳体，在所述壳体设置有缺口，在所述罩设置有凸部，所述凸部以不从所述壳体的外表面突出的方式嵌入所述缺口中，在所述缺口的内表面与所述凸部之间存在通过焊接而连接所述罩与所述壳体时的焊接痕。根据所述结构，能够通过缺口和凸部来定位壳体与罩。与粘接等相比，能够可靠且高效地连接罩与壳体。而且，由于焊接痕存在于缺口内，因此能够抑制焊接痕从壳体向外侧突出。
在本发明涉及的带抖动校正功能的光学单元的制造方法中，所述带抖动校正功能的光学单元具有：可动体，其利用保持架保持光学模块；固定体，其借助支承机构将所述可动体支承为能够摆动；以及抖动校正用驱动机构，其使所述可动体摆动，其中，将所述固定体的光轴方向的一侧的端部设为开放端，在将保持所述光学模块之前的所述保持架设为借助所述支承机构被支承于所述固定体的状态之后，将所述光学模块从所述开放端侧安装于所述保持架的内侧，由所述开放端构成摆动限制部，在所述可动体摆动时，所述摆动限制部与所述可动体中的从所述开放端向所述光轴方向的所述一侧突出的突出部抵接，限制所述可动体的摆动范围。
在本发明所涉及的带抖动校正功能的光学单元的制造方法中，固定体的光轴方向的一侧的端部成为开放端，在固定体未设置有在光轴方向的一侧覆盖可动体的底板。从而，具有能够缩小带抖动校正功能的光学单元的光轴方向的尺寸等优点。并且，由于未设置有底板，因此能够在将保持架装设于固定体的内侧之后，将光学模块从固定体的开放端侧向固定体的内侧装设于保持架的内侧。从而，能够高效地制造带抖动校正功能的光学单元。并且，由于在固定体的开放端设置有限制可动体的摆动范围的摆动限制部，因此能够防止可动体过度摆动。从而，能够抑制可动体、固定体以及支承机构因可动体的过度摆动而损伤。
在本发明中，优选在设置与所述保持架的所述光轴方向的所述一侧的端部连接并构成所述突出部的止挡部件时，作为所述止挡部件，准备质量不同的多种止挡部件，将多种止挡部件中的能够改善所述可动体在所述光轴方向上的质量平衡的止挡部件与所述保持架连接。根据所述结构，能够改善可动体在光轴方向上的质量平衡，因此能够使可动体适当地摆动。
在本发明中，优选所述支承机构具有：万向机构，其构成于所述可动体与所述固定体之间，以及板状弹簧，其一个端部与所述可动体连接，另一端部固定于所述固定体，在所述固定体设置：框状的罩；以及框状的框架，其与所述罩的所述光轴方向的所述一侧连接，在所述框架与所述罩之间保持有所述板状弹簧的所述另一端部，此时，通过烧结将金属粉末和粘合剂注塑到模具而成的成型体的金属喷射法来制造所述罩和所述框架。根据金属喷射法，即使是复杂的形状，也能够高效地制造罩和框架。从而，容易将固定体中相当于罩的部分以及相当于框架的部分分别构成为与功能相应的适当的结构。
在本发明中，优选所述光轴方向的一侧是指所述光轴方向上的像侧，所述支承机构具有：万向机构，其构成于所述可动体与所述固定体之间；以及板状弹簧，其一个端部与所述可动体连接，另一端部固定于所述固定体，所述固定体具有：框状的罩；以及框状的框架，其与所述罩的所述光轴方向的所述一侧连接，在所述框架与所述罩之间保持有所述板状弹簧的所述另一端部，由所述框架构成所述开放端，所述罩以及所述框架由金属材料构成，所述罩与所述框架通过焊接而连接。这样一来，与粘接等相比，能够可靠且高效地连接罩与框架。
在本发明中，优选所述固定体具有从外侧覆盖所述罩的金属制的壳体，在所述壳体设置缺口，在所述罩设置凸部，所述凸部以不从所述壳体的外表面突出的方式嵌入所述缺口中，通过焊接而连接所述罩与所述壳体，由此连接所述缺口的内表面与所述凸部。这样一来，能够通过缺口和凸部来定位壳体与罩，并且由于焊接后的焊接痕存在于缺口内，因此能够抑制焊接痕从壳体向外侧突出。
发明效果
在本发明中，固定体的光轴方向的一侧的端部成为开放端，在固定体未设置有在光轴方向的一侧覆盖可动体的底板。从而，具有能够缩小带抖动校正功能的光学单元的光轴方向的尺寸等优点。并且，由于未设置有底板，因此能够在将保持架装设于固定体的内侧之后，将光学模块从固定体的开放端侧装设于保持架的内侧。从而，能够高效地制造带抖动校正功能的光学单元。并且，由于在固定体的开放端设置有限制可动体的摆动范围的摆动限制部，因此能够防止可动体过度摆动。从而，能够抑制可动体、固定体以及支承机构因可动体的过度摆动而损伤。
附图说明
图1是应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元的立体图。
图2是带抖动校正功能的光学单元的剖视图。
图3是应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元的分解立体图。
图4是在应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元的固定体中使用的罩以及框架等的说明图。
图5是应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元的万向机构以及抖动校正用驱动机构的说明图。
图6是在应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元的可动体中使用的保持架以及止挡部件的说明图。
(符号说明)
1 带校正功能的光学单元
2 光学模块
3 支承机构
9 止挡机构
10 可动体
11 第一配重
12 第二配重
19 突出部
20 固定体
29 开放端
30 万向机构
33 第一接点弹簧
34 第二接点弹簧
38 球体
39 可动框
40 保持架
41 框部
42 保持孔
44 壁部
45 线圈保持部
219 缺口
259 凸部
49 止挡部件
50 抖动校正用驱动机构
51 磁驱动机构
52 磁铁
53 线圈
70 板状弹簧
71 固定体侧连接部
72 可动体侧连接部
73 臂部
210 第一壳体
211 主体部
212 端板部
214 窗
216 侧板部
219 缺口
250 第二壳体
251 框架
252 罩
253 摆动限制部
具体实施方式
参照附图对应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元1进行说明。在以下说明中，XYZ这三个轴是相互正交的方向，用+X表示X轴方向的一侧，用－X表示X轴方向的另一侧，用+Y表示Y轴方向的一侧，用－Y表示Y轴方向的另一侧，用+Z表示Z轴方向的一侧，用－Z表示Z轴方向的另一侧。Z轴方向是带抖动校正功能的光学单元1的中心轴线L。中心轴线L方向是装设于带抖动校正功能的光学单元1的光学模块2的光轴方向。－Z方向是光轴方向的朝向像侧的方向，+Z方向是光轴方向的朝向被摄体侧的方向。本发明中的“光轴方向的一侧”相当于中心轴线L延伸的Z方向的另一侧(－Z方向侧)，本发明中的“光轴方向的另一侧”相当于中心轴线L延伸的Z方向的一侧(+Z方向侧)。另外，带抖动校正功能的光学单元1的绕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)。并且，绕Z轴的旋转相当于所谓的侧倾。
(整体结构)
图1是应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元的立体图。图2是应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元1的剖视图(图1的A－A剖视图)。另外，在图1中，为了易于了解内部的情况，省略了第二配重12的图示。
图1以及图2所示的带抖动校正功能的光学单元1装设有光学模块2，例如用于带有摄像头的移动电话、行车记录仪等的光学设备或装设于安全帽、自行车、遥控直升机等的运动摄像头或可穿戴式摄像头等光学设备。在这样的光学设备中，若在拍摄时发生抖动，则为了避免拍摄图像产生紊乱，驱动带抖动校正功能的光学单元1来校正抖动。
图3是应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元1的分解立体图。另外，在图3中，为了易于了解内部的情况，省略了第二配重12的图示。如图2以及图3所示，带抖动校正功能的光学单元1具有：可动体10；固定体20；将可动体10支承为能够相对于固定体20摆动的支承机构3；以及产生使可动体10相对于固定体20相对变位的磁驱动力的抖动校正用驱动机构50。支承机构3具有万向机构30以及连接可动体10与固定体20的板状弹簧70。并且，带抖动校正功能的光学单元1具有柔性布线基板80，借助柔性布线基板80与上位的控制装置电连接，所述上位的控制装置设置于装设带抖动校正功能的光学单元1的光学设备的主体侧。在光学设备发生抖动时检测抖动的陀螺仪(抖动检测传感器)的输出被输入于控制装置。控制装置根据陀螺仪的输出而驱动抖动校正用驱动机构50，使可动体10摆动，进行抖动校正。
可动体10被万向机构30支承为能够绕与中心轴线L交叉的第一轴线R1(参照图1)摆动，并且支承为能够绕与中心轴线L以及第一轴线R1交叉的第二轴线R2(参照图1)摆动。第一轴线R1以及第二轴线R2是固定体20的对角方向，与中心轴线L正交。并且，第一轴线R1以及第二轴线R2相互正交。
(固定体20的结构)
图4是在应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元1的固定体20中使用的罩252以及框架251等的说明图，图4(a)是连接罩252与框架251后的状态的立体图，图4(b)是将罩252与框架251分离后的状态的分解立体图。另外，在图4中还示出了板状弹簧70以及止挡部件49。
如图2以及图3所示，固定体20具有：在从Z轴方向观察时呈大致正方形的外形的第一壳体210；以及从－Z方向侧组装于第一壳体210的第二壳体250，第一壳体210与第二壳体250通过焊接等固定。第一壳体210具有：包围可动体10的周围的方筒状的主体部211；以及从主体部211的+Z方向的端部向内侧突出的矩形框状的端板部212。在端板部212的中央形成有窗214。主体部211具有位于+X方向侧、－X方向侧、+Y方向侧以及－Y方向侧这些各方向的侧板部216。
如图2、图3以及图4所示，第二壳体250由矩形框状的罩252和安装于罩252的－Z方向侧的矩形框状的框架251构成。在罩252与框架251之间保持有板状弹簧70的固定体侧连接部71(另一端部)，板状弹簧70的可动体侧连接部72(一个端部)保持于可动体10。
更具体而言，如图4所示，在板状弹簧70的固定体侧连接部71形成有孔710，另一方面，在框架251中的与板状弹簧70的固定体侧连接部71重叠的角部分形成有嵌入孔710中的凸部257。从而，若在将框架251的凸部257嵌入板状弹簧70的固定体侧连接部71的孔710中来定位板状弹簧70的状态下，连接罩252与框架251，则板状弹簧70的固定体侧连接部71保持在罩252与框架251之间。
在此，罩252以及框架251由金属材料构成，通过焊接而连接。例如，罩252与框架251通过周向的多个部位的焊接而连接。因此，在罩252与框架251之间存在通过焊接而连接罩252与框架251时的焊接痕(未图示)。根据所述结构，与粘接等相比，能够可靠且高效地连接罩252与框架251。
罩252具有从第一轴线R1上的对角位置向+Z方向立起的侧壁部254、255，在侧壁部254、255形成有构成后述的万向机构30的第一摆动支承部36的第一接点弹簧保持部31。
而且，在图3中，第一壳体210也与第二壳体250相同地由金属材料构成，因此第一壳体210与第二壳体250的罩252通过焊接而固定。在此，如图1以及图3所示，在第一壳体210的主体部211中的位于+Y方向侧以及－Y方向侧的侧板部216的－Z方向的端部分别形成有两个缺口219，另一方面，如图1、图3以及图4所示，在罩252的外侧的面形成有嵌入缺口219中的凸部259。从而，在本实施方式中，焊接缺口219的内表面与凸部259，固定第一壳体210与第二壳体250的罩252。
从而，在缺口219的内表面与凸部259之间存在焊接第一壳体210与罩252时的焊接痕(未图示)。在本实施方式中，由于凸部259的突出尺寸小于侧板部216的厚度尺寸，因此凸部259不从侧板部216向外侧突出。因此，焊接痕存在于缺口219内，因此能够抑制焊接痕从第一壳体210向外侧突出。
这样构成的固定体20并未在－Z方向(光轴方向的像侧)的端部设置有底板，－Z方向的端部成为开放端29(参照图2)，由框架251构成所述开放端29。
如后所述，框架251的内壁成为限制可动体10的摆动范围的止挡机构9的摆动限制部253。换句话说，在固定体20的光轴方向的像侧的开放端29构成有摆动限制部253。在此，摆动限制部253由相对于光轴方向(中心轴线L)倾斜的倾斜面构成。
(抖动校正用驱动机构)
图5是应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元1的万向机构30以及抖动校正用驱动机构50的说明图，图5(a)是从带抖动校正功能的光学单元1拆卸第一壳体210以及光学模块2后的状态的立体图，图5(b)是第二摆动支承部37的局部剖视图(图5(a)的B－B剖视图)。
如图2、图3以及图5所示，抖动校正用驱动机构50具有设置在固定体20与可动体10之间的四组磁驱动机构51。各磁驱动机构51具有磁铁52和线圈53。线圈53是空芯线圈，保持于可动体10的+X方向侧以及－X方向侧的侧面和+Y方向侧以及－Y方向侧的侧面。磁铁52保持于第一壳体210的主体部211中的位于+X方向侧、－X方向侧、+Y方向侧以及－Y方向侧这些各方向的侧板部216的内表面。从而，在可动体10与第一壳体210的主体部211之间，磁铁52与线圈53无论在+X方向侧、－X方向侧、+Y方向侧以及－Y方向侧的哪一方向侧都相向。
磁铁52的与主体部211接触的外表面侧和与线圈53面对的内表面侧被磁化成不同的极。并且，磁铁52在中心轴线L方向(Z轴方向)上分割为两个部分，被磁化成内表面侧的磁极以分割位置为边界而有所不同。因此，线圈53的上下的长边部分被用作有效边。四个磁铁的外表面侧以及内表面侧的磁化图案相同。第一壳体210由磁性材料构成，作为与磁铁52相对应的轭发挥功能。
如图5所示，四组磁驱动机构51包含：由位于可动体10的+Y方向侧以及－Y方向侧的两组磁铁52和线圈53构成的第一磁驱动机构51X；以及由位于可动体10的+X方向侧以及－X方向侧的两组磁铁52和线圈53构成的第二磁驱动机构51Y。构成第一磁驱动机构51X的两个线圈53以在通电时产生绕X轴的相同方向的磁驱动力的方式配线连接。并且，构成第二磁驱动机构51Y的两个线圈53以在通电时产生绕Y轴的相同方向的磁驱动力的方式配线连接。从而，当第一磁驱动机构51X的线圈53通电时，在Y轴方向上隔着可动体10相向的两个部位向可动体10施加绕X轴的相同方向的旋转力。并且，当第二磁驱动机构51Y的线圈53通电时，在X轴方向上隔着可动体10相向的两个部位向可动体10施加绕Y轴的相同方向的旋转力。从而，通过向第一磁驱动机构51X的线圈通电，能够进行俯仰(纵摇)方向的抖动校正。并且，通过向第二磁驱动机构51Y的线圈通电，能够进行偏转(横摇)方向的抖动校正。
(可动体10的结构)
图6是在应用了本发明的带抖动校正功能的光学单元1的可动体10中使用的保持架40以及止挡部件49的说明图，图6(a)是连接保持架40与止挡部件49后的状态的立体图，图6(b)是将保持架40与止挡部件49分离后的状态的分解立体图。
如图2以及图3所示，可动体10具有光学模块2、在内侧保持光学模块2的保持架40以及固定于光学模块2的+Z方向侧的端部的第一配重11。光学模块2配置成光轴方向(中心轴线L方向)与Z轴方向一致。
如图2所示，光学模块2具有保持作为光学元件的透镜单元的圆柱状的上部模块2A。圆柱状的透镜保持架4从上部模块2A的+Z方向侧的端部突出，在透镜保持架4的外周侧设置有朝向+Z方向侧的环状面5。第一配重11与环状面5抵接，安装成包围透镜保持架4的外周侧以及+Z方向侧。第一配重11由非磁性的金属构成，因此在第一配重11与磁铁52之间不产生磁吸引力。第一配重11为了调节可动体10在Z轴方向上的重心位置而安装。第一配重11是将一片或多片金属板层叠而成的环状的部件，在第一配重11的中央设置有圆形开口111。
保持架40具有从Z轴方向观察时的平面形状为大致正方形的框部41，在框部41的中央形成有用于配置光学模块2的圆形的保持孔42(参照图2)。具体而言，圆形的保持孔42沿着Z轴方向(光轴方向)贯通形成，以便能够在将保持架40支承于固定体20之后，将光学模块2从开放端29侧(光轴方向的像侧)安装于保持架40的内侧。光学模块2在固定于保持架40时，在Z轴方向上与设置于保持架40的未图示基准面抵接而被定位。
如图3以及图6所示，在框部41的+X方向侧、－X方向侧、+Y方向侧以及－Y方向侧的各侧端缘配置有向+Z方向立起的壁部44。壁部44配置成包围保持孔42的外周侧，在框部41的各侧端缘的中央沿着X轴方向或者Y轴方向呈直线状延伸。四个部位的壁部44分别具有形成于朝向与保持孔42相反的一侧的外侧面的线圈保持部45。线圈保持部45是矩形的凸部，安装有磁驱动机构51的线圈53。如图2所示，线圈保持部45从线圈53的中央向磁铁52侧突出，与磁铁52相向。当可动体10因振动等而在X轴方向或者Y轴方向上变位时，线圈保持部45与磁铁52抵接而限制可动体10的移动范围。
如图2、图3以及图6所示，在保持架40的+Z方向侧的端部(壁部44的+Z方向侧的端部)以包围透镜保持架4的+Z方向侧的端部的方式安装有框状的第二配重12，第二配重12的+Z方向侧的端部从第一壳体210的窗214向+Z方向侧突出。第二配重12与第一配重11相同地由非磁性的金属构成，因此在第二配重12与磁铁52之间不产生磁吸引力。并且，第二配重12与第一配重11相同地为了调节可动体10在Z轴方向上的重心位置而安装。在第二配重12的中央设置有圆形开口121。另外，第一配重11以及第二配重12也可以由金属以外的原材料构成。
在框部41的第一轴线R1上的对角位置设置有缺口46，缺口46用与第一轴线R1垂直的面切除而成。在将可动体10组装于固定体20时，设置于第二壳体250的第一轴线R1上的对角位置的侧壁部254、255配置在缺口46。从而，设置于侧壁部254、255的第一接点弹簧保持部31配置在框部41的第一轴线R1上的对角位置(参照图5)。并且，在框部41的第二轴线R2上的对角位置形成有构成万向机构30的第二摆动支承部37的第二接点弹簧保持部32。
框部41的外周面呈+X方向侧、－X方向侧、+Y方向侧以及－Y方向侧的各个面在Z轴方向的中途位置具有台阶的形状。即，如图2、图3所示，在框部41的外周面的－Z方向侧的部分设置有向内周侧凹陷的阶梯部47，在阶梯部47的－Z方向(光轴方向的像侧)的端部的外周面安装有止挡部件49。阶梯部47具有固定用凸部48，固定用凸部48形成于朝向+X方向侧、－X方向侧、+Y方向侧以及－Y方向侧的各个面的中央。固定用凸部48沿着Z轴方向呈直线状延伸，作为卡合板状弹簧70的卡合部发挥功能。
如图2所示，在框部41安装有向线圈53供电用的柔性布线基板80。柔性布线基板80具有：沿着四个部位的壁部44的内周侧延伸的矩形框部分81；从矩形框部分81的内周缘通过保持孔42向－Z方向引出的带状的拉绕部82；以及设置于拉绕部82的－Z方向的端部的平板状部分83。在矩形框部分81连接有四个线圈53。平板状部分83位于比第二壳体250的开放端29靠－Z方向侧的位置，与设置于光学模块2的电子元件连接。
(止挡机构9的结构)
如图2、图3以及图6所示，在可动体10中，在保持架40的－Z方向的端部的外周面通过粘接等连接有框状的止挡部件49，止挡部件49构成可动体10中的从固定体20的开放端29向－Z方向突出的突出部19。止挡部件49(突出部19)构成止挡机构9，当可动体10摆动时，止挡机构9与设置于固定体20的开放端29的摆动限制部253抵接，限制可动体10的摆动范围。
在本实施方式中，保持架40以及止挡部件49均为树脂产品，但是止挡部件49的硬度比保持架40的硬度低。即，止挡部件49由柔软的材料或者可弹性变形的材料构成。从而，能够减小止挡部件49与摆动限制部253接触的冲击。并且，能够减小止挡部件49与摆动限制部253接触时的碰撞声。
并且，摆动限制部253由相对于光轴方向(中心轴线L)倾斜的倾斜面构成，因此止挡部件49的侧面499与摆动限制部253以面接触的方式抵接。从而，能够减小止挡部件49与摆动限制部253接触时的碰撞声。并且，能够抑制在止挡部件49与摆动限制部253接触时导致止挡部件49损伤。
能够通过如下方法实现所述结构：按照从可动体10的摆动中心到止挡部件49的侧面499以及摆动限制部253的距离，适当地设定止挡部件49的侧面499以及摆动限制部253与光轴方向(中心轴线L)形成的角度。即，能够以可动体10摆动时止挡部件49的侧面499与摆动限制部253的倾斜面大致面接触的方式设定角度。
(万向机构30的结构)
将可动体10支承为能够相对于固定体20摆动的万向机构30构成于第二壳体250与保持架40之间。如图5(a)所示，万向机构30具有：在将可动体10组装于固定体20时配置在第一轴线R1方向上离开的两个部位的第一摆动支承部36；配置在第二轴线R2方向上离开的两个部位的第二摆动支承部37；以及被第一摆动支承部36以及第二摆动支承部37支承的可动框39。
如图3以及图5所示，可动框39是大致矩形的万向弹簧。可动框39具有：设置在绕中心轴线L的四个部位的支点部391；以及绕中心轴线L连接相邻的支点部391的连接部392。在各支点部391的内侧面通过焊接等固定有金属制的球体38(参照图5(b))。通过该球体38在各支点部391设置有朝向可动框39的中心的半球状的凸面。连接部392具有沿着X轴方向或者Y轴方向延伸的蜿蜒部393，能够沿着与中心轴线L正交的方向弹性变形。
第一摆动支承部36具有：设置于固定体20的第二壳体250的第一接点弹簧保持部31；以及保持于第一接点弹簧保持部31的第一接点弹簧33。第一接点弹簧33是呈U字状弯曲的金属制的板状弹簧。第一摆动支承部36配置在支点部391的内周侧，借助以沿着第一轴线R1方向可弹性变形的状态安装的第一接点弹簧33来支承可动框39，支点部391设置于第一轴线R1方向的对角位置。
第二摆动支承部37具有：设置于可动体10的保持架40的第二接点弹簧保持部32；以及保持于第二接点弹簧保持部32的第二接点弹簧34。第二接点弹簧34是呈U字状弯曲的金属制的板状弹簧，形状与第一接点弹簧33相同。第二摆动支承部37借助以沿着第二轴线R2方向可弹性变形的状态安装的第二接点弹簧34来支承可动框39。
在第一摆动支承部36的第一接点弹簧33以及第二摆动支承部37的第二接点弹簧34分别形成有半球状的接点部，该接点部与焊接于支点部391的球体38(参照图5(b))接触。通过第一接点弹簧33以及第二接点弹簧34的半球状的接点部与球体38点接触，支承可动框39的设置于绕中心轴线L的四个部位的支点部391。从而，以能够分别绕与中心轴线L方向正交的两个方向(第一轴线R1方向以及第二轴线R2方向)旋转的状态支承可动框39。
(板状弹簧70的结构)
如图2以及图3所示，板状弹簧70相对于万向机构30配置在－Z方向侧，连接固定体20与可动体10。通过板状弹簧70规定处于未驱动抖动校正用驱动机构50的静止状态时的可动体10的姿势。
如图4所示，板状弹簧70是加工金属板而成的矩形框状的弹簧部件。通过将设置于板状弹簧70的外周部的固定体侧连接部71固定在第二壳体250的罩252与框架251之间，板状弹簧70与固定体20连接。并且，在板状弹簧70的内周部设置有框状的可动体侧连接部72，可动体侧连接部72通过臂部73与固定体侧连接部71相连。在将可动体10组装于固定体20时，设置于可动体侧连接部72的凹部75与设置于可动体10的外周面的凸部48卡合。通过利用粘接剂固定该卡合部位，连接板状弹簧70与可动体10。
(制造方法)
在本实施方式的带抖动校正功能的光学单元1的制造方法中，例如在将保持光学模块2之前的保持架40设为借助支承机构3被支承于固定体20的状态之后，将光学模块2从固定体20的作为光轴方向的像侧的开放端29侧安装于保持架40的内侧。其结果是，能够由开放端29构成摆动限制部253，在可动体10摆动时，摆动限制部253与可动体10中的从开放端29向光轴方向的一侧(Z方向侧)突出的突出部19抵接而限制可动体10的摆动范围。
并且，优选作为止挡部件49，准备质量和形状、材质等不同的多种止挡部件49，将多种止挡部件49中的例如能够改善可动体10在光轴方向(中心轴线L方向)上的质量平衡的止挡部件49与保持架40连接。根据所述结构，通过使用从与第一配重11以及第二配重12的质量的平衡考虑适当的质量的止挡部件49，能够改善可动体10在光轴方向(中心轴线L方向)上的质量平衡。即，由于止挡部件49安装于保持架40中的框部41的－Z方向(光轴方向的像侧)的端部，因此能够改善相对于设置在保持架40的+Z方向侧(光轴方向的被摄体侧)的端部的第二配重12或固定于光学模块2的+Z方向侧的端部的第一配重11的质量平衡。
并且，优选通过烧结将金属粉末和粘合剂注塑到模具而成的成型体的金属喷射法制造罩252和框架251。根据所述结构，即使是复杂的形状，也能够高效地制造罩252和框架251。从而，容易将固定体20中的相当于罩252的部分以及相当于框架251的部分分别设为与功能相应的适当的结构。
(本实施方式的主要效果)
如以上说明，在本实施方式的带抖动校正功能的光学单元1中，固定体20的光轴方向(中心轴线L方向)的一侧的端部(－Z方向侧的端部)成为开放端，在固定体20未设置有在光轴方向的一侧覆盖可动体10的底板。从而，具有能够缩小带抖动校正功能的光学单元1的光轴方向的尺寸等优点。并且，由于未设置有底板，因此能够在将保持架40装设于固定体20的内侧之后，将光学模块2从固定体20的开放端29侧装设于保持架40的内侧。从而，能够高效地制造带抖动校正功能的光学单元1。
并且，可动体10构成有从开放端29突出的突出部19，在固定体20的开放端29设置有摆动限制部253，在可动体10摆动时，摆动限制部253与突出部19抵接而限制可动体10的摆动范围。因此，能够防止可动体10过度摆动。从而，能够抑制可动体10、固定体20以及支承机构3因可动体10的过度摆动而损伤。尤其在本实施方式中，支承机构3使用了板状弹簧70，所述板状弹簧70在大幅变形时可塑变形。然而，在本实施方式中，由于能够防止可动体10过度摆动，因此不易发生板状弹簧70可塑变形的状况。
并且，可动体10具有与保持架40的端部连接的止挡部件49，由止挡部件49构成了突出部19。因此，能够将保持架40以及止挡部件49分别构成为与功能相应的适当的结构。例如，保持架40由于在内侧保持光学模块2，并且成为与支承机构3的连接部分，因此能够使用刚性大的材料。与此相对，止挡部件49能够使用从减小与摆动限制部253接触的冲击的观点来看硬度低的材料。
并且，由于固定体20具有框状的罩252和与罩252连接的框架251，因此能够在罩252与框架251之间容易且可靠地将板状弹簧70的固定体侧连接部71保持于固定体20侧。并且，罩252以及框架251由金属材料构成。因此，能够通过焊接而连接罩252与框架251，因此与粘接等相比，能够可靠且高效地连接罩252与框架251。
并且，摆动限制部253由相对于中心轴线L方向(光轴方向)倾斜并与突出部19的侧面(止挡部件49的侧面499)面接触的倾斜面构成。因此，突出部19的侧面与摆动限制部253面接触，因此获得能够抑制突出部19以及摆动限制部253损伤等效果。

Claims (19)

1.一种带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，具有：
可动体，其具有保持架，所述保持架在内侧保持光学模块；
固定体，其借助支承机构将所述可动体支承为能够摆动；以及
抖动校正用驱动机构，其使所述可动体摆动，
所述固定体的光轴方向的一侧的端部成为开放端，
所述可动体具有从所述开放端向所述光轴方向的所述一侧突出的突出部，
所述固定体在所述开放端具有摆动限制部，在所述可动体摆动时，所述摆动限制部与所述突出部抵接而限制所述可动体的摆动范围，
所述摆动限制部由倾斜面构成，所述倾斜面相对于所述光轴方向倾斜而与所述突出部的侧面面接触。
2.根据权利要求1所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述光轴方向的一侧是指所述光轴方向上的像侧，
所述可动体具有止挡部件，所述止挡部件与所述保持架的所述光轴方向的所述一侧的端部连接，
由所述止挡部件构成所述突出部。
3.根据权利要求2所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述止挡部件的硬度比所述保持架的硬度低。
4.根据权利要求2所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
在所述光学模块的所述光轴方向的另一侧的端部以及所述保持架的所述光轴方向的另一侧的端部中的至少一个连接有配重。
5.根据权利要求2所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述保持架具有框部，所述框部的从所述光轴方向观察时的平面形状为大致正方形，并且所述止挡部件与所述框部的外侧形状对应地形成为框状，
在所述框状的所述止挡部件的周围配置有所述摆动限制部，所述摆动限制部配置于所述固定体的所述开放端。
6.根据权利要求5所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述止挡部件的硬度比所述保持架的硬度低。
7.根据权利要求5所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
在所述光学模块的所述光轴方向的另一侧的端部以及所述保持架的所述光轴方向的另一侧的端部中的至少一个连接有配重。
8.根据权利要求1所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述支承机构具有：万向机构，其构成于所述可动体与所述固定体之间；以及板状弹簧，其一个端部与所述可动体连接，另一端部固定于所述固定体。
9.根据权利要求8所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述固定体具有：框状的罩；以及框状的框架，其与所述罩的所述光轴方向的所述一侧连接，在所述框架与所述罩之间保持有所述板状弹簧的所述另一端部，
由所述框架构成所述开放端。
10.根据权利要求9所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述光轴方向的一侧是指所述光轴方向上的像侧，
所述罩以及所述框架由金属材料构成，
在所述罩与所述框架之间存在通过焊接而连接所述罩与所述框架时的焊接痕。
11.根据权利要求10所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述固定体具有从外侧覆盖所述罩的金属制的壳体，
在所述壳体设置有缺口，
在所述罩设置有凸部，所述凸部以不从所述壳体的外表面突出的方式嵌入所述缺口中，
在所述缺口的内表面与所述凸部之间存在通过焊接而连接所述罩与所述壳体时的焊接痕。
12.根据权利要求9所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述光轴方向的一侧是指所述光轴方向上的像侧，
所述可动体具有止挡部件，所述止挡部件与所述保持架的所述光轴方向的所述一侧的端部连接，
由所述止挡部件构成所述突出部。
13.根据权利要求9所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述保持架具有框部，所述框部的从所述光轴方向观察时的平面形状为大致正方形，并且所述止挡部件与所述框部的外侧形状对应地形成为框状，
在所述框状的所述止挡部件的周围配置有所述框架，所述框架配置于所述固定体的所述开放端，所述框架的内壁形成为所述摆动限制部。
14.根据权利要求13所述的带抖动校正功能的光学单元，其特征在于，
所述固定体具有从外侧覆盖所述罩的壳体，
所述壳体具有主体部，在从所述光轴方向观察时，所述主体部具有大致正方形的外形，
在作为大致正方形的所述框部的各侧端缘配置有壁部，在该壁部安装有构成所述抖动校正用驱动机构的线圈，并且，
在所述壳体的所述主体部的内表面以与所述线圈相向的方式保持有磁铁，所述磁铁构成所述抖动校正用驱动机构。
15.一种带抖动校正功能的光学单元的制造方法，所述带抖动校正功能的光学单元具有：
可动体，其利用保持架保持光学模块；
固定体，其借助支承机构将所述可动体支承为能够摆动；以及
抖动校正用驱动机构，其使所述可动体摆动，
所述方法的特征在于，
将所述固定体的光轴方向的一侧的端部设为开放端，
在将保持所述光学模块之前的所述保持架设为借助所述支承机构被支承于所述固定体的状态之后，将所述光学模块从所述开放端侧安装于所述保持架的内侧，
由所述开放端构成摆动限制部，在所述可动体摆动时，所述摆动限制部与所述可动体中的从所述开放端向所述光轴方向的所述一侧突出的突出部抵接，限制所述可动体的摆动范围，
所述摆动限制部由倾斜面构成，所述倾斜面相对于所述光轴方向倾斜而与所述突出部的侧面面接触。
16.根据权利要求15所述的带抖动校正功能的光学单元的制造方法，其特征在于，
在设置与所述保持架的所述光轴方向的所述一侧的端部连接并构成所述突出部的止挡部件时，
作为所述止挡部件，准备质量不同的多种止挡部件，将多种止挡部件中的能够改善所述可动体在所述光轴方向上的质量平衡的止挡部件与所述保持架连接。
17.根据权利要求15或16所述的带抖动校正功能的光学单元的制造方法，其特征在于，
所述支承机构具有：万向机构，其构成于所述可动体与所述固定体之间，以及板状弹簧，其一个端部与所述可动体连接，另一端部固定于所述固定体，
在所述固定体设置：框状的罩；以及框状的框架，其与所述罩的所述光轴方向的所述一侧连接，在所述框架与所述罩之间保持有所述板状弹簧的所述另一端部，此时，
通过烧结将金属粉末和粘合剂注塑到模具而成的成型体的金属喷射法来制造所述罩和所述框架。
18.根据权利要求15所述的带抖动校正功能的光学单元的制造方法，其特征在于，
所述光轴方向的一侧是指所述光轴方向上的像侧，
所述支承机构具有：万向机构，其构成于所述可动体与所述固定体之间；以及板状弹簧，其一个端部与所述可动体连接，另一端部固定于所述固定体，
所述固定体具有：框状的罩；以及框状的框架，其与所述罩的所述光轴方向的所述一侧连接，在所述框架与所述罩之间保持有所述板状弹簧的所述另一端部，
由所述框架构成所述开放端，
所述罩以及所述框架由金属材料构成，所述罩与所述框架通过焊接而连接。
19.根据权利要求18所述的带抖动校正功能的光学单元的制造方法，其特征在于，
所述固定体具有从外侧覆盖所述罩的金属制的壳体，
在所述壳体设置缺口，
在所述罩设置凸部，所述凸部以不从所述壳体的外表面突出的方式嵌入所述缺口中，
通过焊接而连接所述罩与所述壳体，由此连接所述缺口的内表面与所述凸部。
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