CN108873562B - 带抖动修正功能的光学单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带抖动修正功能的光学单元，可不使用板簧而将摇动的可动体恢复至标准姿势。光学单元(1)包括：可动体(3)、摇动支撑机构(4)、经由摇动支撑机构而支撑可动体的固定体(5)、摇动用磁驱动机构(6)及使因摇动而倾斜的可动体恢复至标准姿势的姿势恢复机构(7)。姿势恢复机构具有摇动用磁驱动机构的摇动驱动用磁石(26)及从与轴线(L)正交的径向观察时配置于与摇动驱动用磁石重叠的位置的磁性构件(67)。当从径向观察可动体为标准姿势的状态时，磁性构件的中心(67a)位于与摇动驱动用磁石的磁化极化线(26a)重叠的位置。如果磁性构件的中心偏离摇动驱动用磁石的磁化极化线，则产生使可动体复原至标准姿势的磁吸引力。

Description

带抖动修正功能的光学单元
技术领域
本发明涉及一种搭载于便携终端或移动体中的带抖动修正功能的光学单元(optical unit)。
背景技术
便携终端或车辆、无人直升机(helicopter)等移动体中所搭载的光学单元中存在为了抑制光学单元的摇晃所致的拍摄图像的紊乱而具备抖动修正功能者，所述抖动修正功能是通过使光学元件摇动来修正抖动。专利文献1所记载的带抖动修正功能的光学单元包括：可动体，包括光学元件；摇动支撑机构，将可动体支撑为能够摇动；固定体，经由摇动支撑机构而从外周侧对可动体进行支撑；以及摇动用磁驱动机构，使可动体摇动。摇动支撑机构将可动体支撑为能够在预先设定的轴线与光学元件的光轴一致的标准姿势、与光轴相对于轴线倾斜的倾斜姿势之间摇动。摇动用磁驱动机构包括固定于可动体的线圈及固定于固定体并与线圈对向的磁石。
专利文献1的带抖动修正功能的光学单元包括用于使摇动而倾斜的可动体恢复至标准姿势的板簧。板簧架设于可动体与固定体之间，包括固定于可动体的可动体侧固定部、固定于固定体的固定体侧固定部及在可动体侧固定部与固定体侧固定部之间蜿蜒的蜿蜒部。可动体通过随着摇动而变形的板簧(蜿蜒部)的弹性恢复力而恢复为标准的姿势。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2015-64501号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
为了允许可动体相对于固定体进行摇动，板簧的蜿蜒部形成得细，容易塑性变形。因此，不容易操作板簧，当制造带抖动修正功能的光学单元时也不容易进行将板簧架设于可动体与固定体之间的操作。而且，当对带抖动修正功能的光学单元从外部施加冲击而光学模块(module)过度移位时，也有蜿蜒部产生塑性变形，从而无法使光学模块恢复至标准位置这一可能性。
鉴于以上问题点，本发明的课题在于提供一种带抖动修正功能的光学单元，可不使用板簧而将摇动的可动体恢复至标准姿势。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述课题，本发明的带抖动修正功能的光学单元具有：可动体，包括光学元件；摇动支撑机构，将所述可动体支撑为能够在预先设定的轴线与所述光学元件的光轴一致的标准姿势、与所述光轴相对于所述轴线以规定角度倾斜的倾斜姿势之间摇动；固定体，经由所述摇动支撑机构而支撑所述可动体；摇动用磁驱动机构，使所述可动体摇动；以及姿势恢复机构，用于使所述可动体恢复至所述标准姿势，所述摇动用磁驱动机构包括固定于所述可动体及所述固定体中的其中一者的线圈以及固定于另一者的磁石，所述磁石在所述轴线方向上被极化磁化为不同的磁极，所述姿势恢复机构包括所述磁石以及安装于所述可动体及所述固定体中固定有所述线圈的一者的磁性构件，当从与所述轴线垂直的径向观察所述标准姿势的所述可动体时，所述磁性构件的中心与所述磁石的磁化极化线重叠。
本发明中，用于使可动体恢复至标准姿势的姿势恢复机构包括从径向观察时配置于与摇动用磁驱动机构的磁石的磁化极化线重叠的位置的磁性构件。而且，磁性构件在可动体为标准姿势时其中心与磁石的磁化极化线重叠。从而，当可动体相对于固定体进行摇动而磁性构件的中心从磁石的磁化极化线沿轴线方向偏移时，使磁性构件的中心复原至与磁化极化线重叠的位置的方向的磁吸引力对所述磁性构件发挥作用。由此，可动体通过磁吸引力而恢复至标准姿势。由此，不在可动体与固定体之间架设板簧便可使摇动的可动体恢复至标准姿势。
在本发明中，理想的是当从所述径向观察所述倾斜姿势的所述可动体时，所述磁性构件的至少一部分与所述磁化极化线重叠。如此，可在可动体在标准姿势与倾斜姿势之间摇动期间，切实地产生使磁性构件的中心复原至与磁化极化线重叠的位置的方向的磁吸引力。从而，可将倾斜的可动体切实地恢复至标准姿势。
在本发明中，可为：所述磁性构件的所述轴线方向的长度长于围绕所述轴线的圆周方向的长度。如此，易于实现即使可动体成为倾斜姿势，从径向观察时，磁性构件与磁化极化线也重叠。而且，如此，相对于可动体摇动的角度，容易确保磁石与磁性构件之间产生的磁吸引力的线性。
在本发明中，可为：所述磁性构件的所述轴线方向的长度短于围绕所述轴线的圆周方向的长度。如此，容易加大磁石与磁性构件之间的磁吸引力。
在本发明中，理想的是所述磁性构件在所述径向上中间隔着所述线圈而位于所述磁石的相反侧。如此，可使磁性构件作为后磁轭(back yoke)发挥功能，因此可提升摇动用磁驱动机构使可动体摇动的扭矩。而且，如此，可确保磁石与磁性构件之间的距离比较长。如此，容易相对于可动体摇动的角度，确保磁石与磁性构件之间产生的磁吸引力的线性。而且，在径向上将磁性构件与线圈设置于相同位置的情况下，存在磁性构件的设置位置、形状因线圈而受到限制的情况，但如果将磁性构件以中间隔着线圈的形式配置在磁石的相反侧，则磁性构件的配置或形状的自由度会提升。
在本发明中，理想的是所述可动体及所述固定体中固定所述线圈的一者具有用于固定所述磁性构件的固定区域，所述磁性构件的固定位置能够在所述固定区域内变更。如此，可通过在固定区域内变更磁性构件的固定位置来规定可动体的标准姿势。
在本发明中，理想的是所述摇动用磁驱动机构包括安装于所述可动体及所述固定体中固定有所述线圈的一者的霍尔元件，所述霍尔元件在所述径向上配置于所述磁石与所述磁性构件之间，当从所述径向观察所述标准姿势的所述可动体时与所述磁化极化线重叠。如此，能够基于来自霍尔元件的输出来把握可动体为标准姿势这一情况。而且，如果霍尔元件配置于磁石与磁性构件之间，则不会出现从磁石进入霍尔元件的磁场被磁性构件阻碍的情况。另一方面，如果霍尔元件配置于磁石与磁性构件之间则磁性构件作为后磁轭发挥作用，因此变得易于通过霍尔元件检测出磁石的磁界。因此，即使可动体的倾斜大，也可通过霍尔元件检测出可动体的角度。
在本发明中，可为：所述线圈及所述磁性构件固定于所述可动体，所述磁石固定于所述固定体。线圈相对于磁石来说轻，如此可减轻可动体。
在本发明中，理想的是作为所述摇动用磁驱动机构而具有配置于中间隔着所述轴线的两侧的一对摇动用磁驱动机构，所述姿势恢复机构具有作为所述磁性构件的、安装于所述可动体及所述固定体中固定有一对所述摇动用磁驱动机构各自的所述线圈的一者的两个磁性构件，关于所述两个磁性构件的各者，当从与所述轴线垂直的径向观察所述标准姿势的所述可动体时，所述磁性构件的中心与一对所述摇动用磁驱动机构各自的所述磁石的磁化极化线重叠。如此，可通过一对摇动用磁驱动机构各自的磁石与两个磁性构件中的各者的磁吸引力而将可动体恢复至标准姿势。从而，易于将可动体恢复至标准位置。而且，如果在中间隔着轴线的两侧构成姿势恢复机构，则在可动体沿径向移动时，当中间隔着轴线的一个磁石与磁性构件之间的间隙(gap)扩大而使可动体恢复至标准姿势的磁吸引力下降时，另一个磁石与磁性构件之间的间隙变窄而使可动体恢复至标准姿势的磁吸引力上升。从而，用于使可动体恢复至标准姿势的磁吸引力变稳定。
在本发明中，可为：具有使所述可动体在与所述摇动用磁驱动机构不同的方向上摇动的第2摇动用磁驱动机构，所述第2摇动用磁驱动机构包括固定于所述可动体及所述固定体中的其中一者的第2线圈以及固定于另一者的第2磁石，所述第2磁石在所述轴线方向上被极化磁化为不同的磁极，所述姿势恢复机构包括安装于所述可动体及所述固定体中固定有所述第2线圈的一者的第2磁性构件，当从所述径向方向观察所述标准姿势的所述可动体时，所述第2磁性构件的中心与所述第2磁石的第2磁化极化线重叠。如此，可通过摇动用磁驱动机构与第2摇动用磁驱动机构来使可动体在两个方向上摇动。而且，即使在可动体在两个方向上摇动的情况下，也可将可动体恢复至标准姿势。
[发明的效果]
根据本发明的带抖动修正功能的光学单元，不在可动体与固定体之间架设板簧便可使摇动的可动体恢复至标准姿势。
附图说明
图1是应用本发明的带抖动修正功能的光学单元的立体图。
图2是沿轴线切断带抖动修正功能的光学单元的剖面图。
图3是带抖动修正功能的光学单元的分解立体图。
图4是可动体的立体图。
图5是以与轴线正交的面切断带抖动修正功能的光学单元的剖面图。
图6是姿势恢复机构的说明图。
图7是表示可动体的倾斜与摇动用磁驱动机构所产生的扭矩的关系的图表。
图8是表示可动体的倾斜与霍尔元件中的磁通密度的关系的图表。
图9是变形例的磁性构件的说明图。
符号的说明
1：光学单元(带抖动修正功能的光学单元)
2：光学元件
2a：光轴
3：可动体
4：摇动支撑机构
5：固定体
6、6A、6B：摇动用磁驱动机构
7：姿势恢复机构
7a：假想面
11：第1壳体
12：第2壳体
14：主体部
15：端板部
16：窗
20～24：侧板
25：可动框
26：摇动驱动用磁石
26a：磁化极化线
27：第1构件
28：第2构件
29：开口部
31、32：侧壁部
33：第1摇动支撑部
34：第1接点弹簧保持部
41：光学模块
42：光学模块保持件
43：阻挡件
45：拍摄元件
47：镜筒部
51：框部
52：保持孔
55～58：壁部
61：线圈固定部
62：摇动驱动用线圈
63：霍尔元件固定部
64：霍尔元件
67、67A：磁性构件
67a：中心
68：固定区域
69：槽
71：切口部
72：第2摇动支撑部
73：第2接点弹簧保持部
75：支点部
76：连结部
77：球体
78：蜿蜒部
81：第1接点弹簧
82：第2接点弹簧
F：磁吸引力
L：轴线
R1：第1轴线
R2：第2轴线
X、Y、Z：轴
+X、-X、+Y、-Y、+Z、-Z：方向
具体实施方式
(整体构成)
以下，参照附图，对应用本发明的光学单元的实施方式进行说明。在本说明书中，XYZ三轴是彼此正交的方向，X轴方向中的一侧以+X来表示，另一侧以-X来表示，Y轴方向中的一侧以+Y来表示，另一侧以-Y来表示，Z轴方向中的一侧以+Z来表示，另一侧以-Z来表示。Z轴方向与光学单元的轴线方向一致。+Z轴方向是光学单元的轴线方向的被摄体侧。-Z轴方向是光学单元的轴线方向的反被摄体侧(像侧)。
图1是从被摄体侧观察应用本发明的光学单元的立体图。图2是图1的A-A线的光学单元的剖面图。图3是光学单元的分解立体图。光学单元1例如用于带相机的便携式电话机、行车记录仪(drive recorder)等光学设备，或头盔(helmet)、自行车、无线电控制直升机(radio control helicopter)等移动体中所搭载的运动型相机(action camera)或可穿戴式相机(wearable camera)等光学设备。关于此种光学设备，如果拍摄时产生光学设备的抖动，则在拍摄图像中会产生紊乱。光学单元1是为了避免拍摄图像倾斜而修正光学元件2的倾斜度的带抖动修正功能的光学单元。
光学单元1包括：可动体3，包括光学元件2；摇动支撑机构4，将可动体3支撑为能够摇动；以及固定体5，经由摇动支撑机构4而支撑可动体3。而且，光学单元1包括：使可动体3摇动的摇动用磁驱动机构6及用于使摇动的可动体3恢复至标准姿势的姿势恢复机构7。
摇动支撑机构4是万向节(gimbal)机构。摇动支撑机构4将可动体3支撑为能够在预先设定的轴线L与光学元件2的光轴一致的标准姿势与光轴相对于轴线L倾斜的倾斜姿势之间摇动。可动体3由摇动支撑机构4支撑为能够围绕与轴线L交叉的第1轴线R1(参照图1)摇动，并且支撑为能够围绕与轴线L及第1轴线R1交叉的第2轴线R2(参照图1)摇动。第1轴线R1及第2轴线R2为固定体5的对角方向，与固定体5的轴线L(光学单元1的轴线L)正交。而且，第1轴线R1及第2轴线R2彼此正交。
(固定体)
如图3所示，固定体5包括从Z轴方向观察时具有大致八边形的外形的第1壳体11及从-Z方向侧相对于第1壳体11进行组装的第2壳体12。第1壳体11通过熔接等与第2壳体12固定。第1壳体11包括包围可动体3的周围的方筒状的主体部14及从主体部14的+Z方向的端部向内侧突出的矩形框状的端板部15。端板部15的中央形成有窗16。主体部14包括：在X轴方向上对向的侧板20、侧板21；在Y轴方向上对向的侧板22、侧板23；以及相对于X轴方向及Y轴方向倾斜45度的设于4个角部的侧板24。如图3所示，在X轴方向上对向的侧板20、侧板21及在Y轴方向上对向的侧板22、侧板23的内周面分别固定有摇动驱动用磁石26。各摇动驱动用磁石26如图2及图3所示在Z轴方向上极化磁化为不同的磁极。从而，各摇动驱动用磁石26被磁化为内侧面的磁极以与轴线L垂直且沿圆周方向延伸的磁化极化线26a为界而不同。
第2壳体12包括矩形框状的第1构件27及安装于第1构件27的+Z方向的矩形框状的第2构件28这两个构件。第2壳体12具有矩形的开口部29。第2构件28包括从第1轴线R1上的对角位置朝+Z方向立起的侧壁部31、侧壁部32。侧壁部31、侧壁部32形成有构成摇动支撑机构4的第1摇动支撑部33的第1接点弹簧保持部34。
(可动体)
如图4所示，可动体3包括：光学模块41、保持光学模块41的光学模块保持件42、及安装于光学模块保持件42的-Z方向的端部的框状的阻挡件(stopper)43。阻挡件43在可动体3摇动时与固定体5的第2壳体12的内周面抵接而限制可动体3的摇动范围。光学模块41以光轴方向与轴线L(Z轴方向)一致的方式配置。光学模块41包括：光学元件2及配置于光学元件2的光轴上的拍摄元件45(参照图2)。而且，光学模块41包括将光学元件2保持于内周侧的筒状的镜筒部47。
光学模块保持件42如图3及图4所示，包括在Z轴方向上观察时平面形状为大致正方形的框部51。在框部51的中央设有插入光学模块41的镜筒部47的圆形的保持孔52(参照图2)。
而且，光学模块保持件42具有在框部51的X轴方向的两端朝+Z方向立起并在Y轴方向上延伸的一对壁部55、56及在框部51的Y轴方向的两端朝+Z方向立起并在X轴方向上延伸的一对壁部57、58。
各壁部55、56、57、58的朝向径向外侧的外侧面设有线圈固定部61。各线圈固定部61上以使中心孔朝向径向外侧的姿势固定有摇动驱动用线圈62。而且，壁部56及壁部57的线圈固定部61设有霍尔元件固定部63。如图4所示，霍尔元件固定部63上固定有霍尔元件64。霍尔元件64在Z轴方向上位于各摇动驱动用线圈62的中心。
如图3及图4所示，各壁部55、56、57、58的朝向径向内侧的内侧面设有用于固定磁性构件67的固定区域68。固定区域68是将内侧面沿Z轴方向延伸一定宽度的槽69。磁性构件67为矩形板状，Z轴方向的尺寸长于圆周方向的尺寸。磁性构件67以使长边方向朝向Z轴方向的姿势固定于槽69内(固定区域68内)。磁性构件67在以当从径向(与轴线L正交的正交方向)观察可动体3为标准姿势的状态时，磁性构件67的中心67a与摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a重叠(一致)的方式在Z方向上调整槽69的固定位置后，通过粘合剂而固定于槽69内。即，槽69形成为可调整磁性构件67的Z方向的固定位置的长度。另外，矩形板状的磁性构件67也可使用圆周方向的尺寸大于Z轴方向尺寸者，此时容易加大摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间的磁吸引力。
框部51的第1轴线R1上的对角位置设有由相对于第1轴线R1垂直的面进行切口的切口部71。如果将可动体3组装于固定体5，则设于第2壳体12的第1轴线R1上的对角位置的侧壁部31、侧壁部32配置于切口部71。从而，设于侧壁部31、侧壁部32的第1接点弹簧保持部34配置于框部51的第1轴线R1上的对角位置(参照图4)。而且，框部51的第2轴线R2上的对角位置形成有构成摇动支撑机构4的第2摇动支撑部72的第2接点弹簧保持部73。
(摇动支撑机构)
摇动支撑机构4构成在第2壳体12与光学模块保持件42之间。摇动支撑机构4如图5所示，包括：第1摇动支撑部33，将可动体3组装于固定体5时配置于在第1轴线R1方向上隔开距离的两处；第2摇动支撑部72，配置于在第2轴线R2方向上隔开距离的两处；以及可动框25，由第1摇动支撑部33及第2摇动支撑部72支撑。
如图3、图5所示，可动框25是大致矩形状的万向节弹簧。可动框25包括：设于围绕轴线L的4处的支点部75及将围绕轴线L而相邻的支点部75相连的连结部76。如图5所示，各支点部75的内侧面通过熔接等而固定有金属制的球体77。因所述球体77，在各支点部75设有朝向可动框25的中心的半球状的凸面。连结部76包括在X轴方向或Y轴方向上延伸的蜿蜒部78，能够在相对于轴线L正交的方向上弹性变形。
第1摇动支撑部33包括：设于固定体5的第2壳体12上的第1接点弹簧保持部34及保持于第1接点弹簧保持部34的第1接点弹簧81。第1接点弹簧81是呈U字状弯曲的金属制的板簧。第1摇动支撑部33配置于设于第1轴线R1方向的对角位置的支点部75的内周侧，经由被安装为能够在第1轴线R1方向上弹性变形的状态的第1接点弹簧81而对可动框25进行支撑。
第2摇动支撑部72包括：设于可动体3的光学模块保持件42的第2接点弹簧保持部73及保持于第2接点弹簧保持部73的第2接点弹簧82。第2接点弹簧82是呈U字状弯曲的金属制的板簧，与第1接点弹簧81为相同形状。第2摇动支撑部72经由被安装为能够在第2轴线R2方向上弹性变形的状态的第2接点弹簧82而对可动框25进行支撑。
如图5所示，第1摇动支撑部33的第1接点弹簧81及第2摇动支撑部72的第2接点弹簧82分别形成有与熔接于支点部75的球体77接触的半球状的接点部。可动框25的设于围绕轴线L的4处的支点部75通过第1接点弹簧81及第2接点弹簧82的半球状的接点部与球体77进行点接触而受到支撑。而且，第1摇动支撑部33所保持的第1接点弹簧81能够在第1轴线R1方向上弹性变形，第2摇动支撑部72所保持的第2接点弹簧82能够在第2轴线R2方向上弹性变形。从而，可动框25以能够围绕与Z轴方向正交的两方向(第1轴线R1方向及第2轴线R2方向)的各方向而旋转的状态受到支撑。
(摇动用磁驱动机构)
摇动用磁驱动机构6如图5所示，包括设于可动体3与第1壳体11之间的第1摇动用磁驱动机构6A(摇动用磁驱动机构)及第2摇动用磁驱动机构6B(第2的摇动用磁驱动机构)。第1摇动用磁驱动机构6A具有两组在X轴方向上对向的包括摇动驱动用磁石26及摇动驱动用线圈62的组合。而且，第1摇动用磁驱动机构6A包括配置于-X方向侧的一组的摇动驱动用线圈62的内侧的霍尔元件64(参照图4)。第2摇动用磁驱动机构6B具有两组在Y轴方向上对向的包括摇动驱动用磁石26及摇动驱动用线圈62的组合。而且，第2摇动用磁驱动机构6B包括配置于+Y方向侧的一组的摇动驱动用线圈62的内侧的霍尔元件64(参照图4)。
各摇动驱动用线圈62保持于光学模块保持件42的X轴方向的两侧的壁部55、壁部56及Y轴方向的两侧的壁部57、壁部58的外侧面。摇动驱动用磁石26保持于第1壳体11的主体部14的侧板20、侧板21、侧板22、侧板23的内侧面。各摇动驱动用磁石26如图2及图3所示在Z轴方向上被一分为二，并于Z轴方向的中心具有磁化极化线26a。摇动驱动用线圈62将+Z方向侧及-Z方向侧的长边部分作为有效边来利用。在可动体3为标准姿势时，各霍尔元件64与位于外周侧的摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a对向。此处，第1壳体11包括磁性材料，因此作为对于摇动驱动用磁石26的磁轭而发挥功能。
位于可动体3的+Y方向侧及-Y方向侧的两组第2摇动用磁驱动机构6B以向摇动驱动用线圈62通电时产生围绕X轴的相同方向的磁驱动力的方式进行配线连接。而且，位于可动体3的+X方向侧及-X方向侧的两组第1摇动用磁驱动机构6A以向摇动驱动用线圈62通电时产生围绕Y轴的相同方向的磁驱动力的方式进行配线连接。摇动用磁驱动机构6通过合成第2摇动用磁驱动机构6B带来的围绕X轴的旋转及第1摇动用磁驱动机构6A带来的围绕Y轴的旋转，而使光学模块41围绕第1轴线R1及第2轴线R2旋转。当进行围绕X轴的抖动修正及围绕Y轴的抖动修正时，合成围绕第1轴线R1的旋转及围绕第2轴线R2的旋转。
(姿势恢复机构)
此处，摇动驱动用磁石26及磁性构件67构成使因摇动而倾斜的可动体3恢复至标准姿势的姿势恢复机构7。图6是姿势恢复机构的说明图。图6中，示意性地示出将可动体3及第1壳体11的主体部14以X-Z平面进行切断后的状态。图6的(a)所示的状态为轴线L与光学元件2的光轴2a一致的可动体3的标准姿势。图6的(b)、图6的(c)中，轴线L与光学元件2的光轴2a不一致，可动体3倾斜。图6的(b)、图6的(c)所示的可动体3的姿势为倾斜姿势，可动体3以从图6所示的角度范围进行摇动。姿势恢复机构7设于圆周方向上的4处。另外，图6中，示出了将可动体3及第1壳体11的主体部14以X-Z平面进行切断后的状态，将可动体3及第1壳体11的主体部14以Y-Z平面进行切断后的状态也与图6所示的状态相同。
如图6所示，在各姿势恢复机构7中，磁性构件67在径向上中间隔着摇动驱动用线圈62而配置于摇动驱动用磁石26的相反侧。而且，如图6的(a)所示，当从径向观察由固定体5保持为能够摇动的可动体3为标准姿势的状态时，磁性构件67的中心67a位于与位于外周侧的摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a重叠的位置，即一致的位置。换言之，当可动体3为标准姿势的状态时，包含磁化极化线26a并与Z轴正交的假想面7a通过磁性构件67的中心67a。
其次，如图6的(b)、图6的(c)所示，如果可动体3从标准姿势向一侧或另一侧倾斜，则磁性构件67的中心67a从摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a沿Z轴方向偏移。由此，在磁性构件67与摇动驱动用磁石26之间，使磁性构件67的中心67a朝向摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a所处之侧的方向的磁吸引力发挥作用。即，如果可动体3从标准姿势倾斜，则在磁性构件67与摇动驱动用磁石26之间，使可动体3恢复至标准姿势的方向的磁吸引力F发挥作用。从而，磁性构件67及摇动驱动用磁石26作为使可动体3恢复至标准姿势的姿势恢复机构7而发挥功能。
此处，如图6所示，在可动体3在标准姿势与倾斜姿势之间(摇动范围)摇动期间，磁性构件67当从径向观察时与摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a重叠。即，当从径向观察时，磁性构件67在允许的摇动范围内总是与摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a重叠。因此，根据姿势恢复机构7，可切实地产生使磁性构件67的中心67a复原至与磁化极化线26a重叠的位置的方向的磁吸引力F。由此，可将倾斜的可动体3切实地恢复至标准姿势。
而且，本例中，磁性构件67的Z轴方向(轴线L方向)的长度长于圆周方向的长度。从而，易于实现即使可动体3成为倾斜姿势，从径向观察时，磁性构件67与磁化极化线26a也重叠。而且，如此，相对于可动体3摇动的角度，容易确保磁石与磁性构件67之间产生的磁吸引力F的线性。
(光学单元的抖动修正)
光学单元1如上所述包括进行围绕X轴的抖动修正及围绕Y轴的抖动修正的摇动用磁驱动机构6。从而，可进行纵摇(pitching)方向及横摇(yawing)方向的抖动修正。此处，光学单元1因在可动体3上配备有陀螺仪(gyroscope)，因此通过陀螺仪检测出围绕正交的2轴的抖动，并以消除检测出的抖动的方式驱动摇动用磁驱动机构6。
(作用效果)
本例中，摇动驱动用磁石26及磁性构件67构成使摇动的可动体3恢复至标准姿势的姿势恢复机构7。从而，不在可动体3与固定体5之间架设板簧便可使摇动的可动体3恢复至标准姿势。
而且，磁性构件67在径向上中间隔着摇动驱动用线圈62而位于摇动驱动用磁石26的相反侧。由此，可使磁性构件67作为摇动驱动用磁石26的后磁轭发挥功能，因此可提升摇动用磁驱动机构6使可动体3摇动的扭矩。图7是针对摇动用磁驱动机构6使可动体3摇动的扭矩，对具有磁性构件67的情况与不具有磁性构件67的情况进行比较的图表。图表的横轴是可动体3的光轴2a相对于Z轴的倾斜度。纵轴是摇动用磁驱动机构6所产生的扭矩。如图7所示，当具有磁性构件67时，摇动用磁驱动机构6产生的扭矩提升4％左右。
此处，在径向上将磁性构件67与摇动驱动用线圈62设置于相同位置的情况下，存在磁性构件67的设置位置、形状因摇动驱动用线圈62而受到限制的情况，但如果将磁性构件67以中间隔着摇动驱动用线圈62的形式配置在摇动驱动用磁石26的相反侧，则磁性构件67的配置或形状的自由度会提升。
而且，本例中，摇动用磁驱动机构6包括当从径向观察标准姿势的可动体3时与磁化极化线26a重叠的霍尔元件64。从而，可基于来自霍尔元件64的输出来把握可动体3为标准姿势这一情况。
此处，霍尔元件64在径向上配置于摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间。从而，不会出现从摇动驱动用磁石26进入霍尔元件64的磁场被磁性构件67阻碍的情况。另一方面，如果霍尔元件64配置于摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间则磁性构件67作为后磁轭发挥作用，因此变得易于通过霍尔元件64检测出摇动驱动用磁石26的磁界。
图8是针对霍尔元件64中的磁通密度，对具有磁性构件67的情况与不具有磁性构件67的情况进行比较的图表。图8的(a)是具有磁性构件67的情况，图8的(b)是不具有磁性构件67的情况。图表的横轴是可动体3的光轴2a相对于Z轴的倾斜度。纵轴是霍尔元件64中的磁通密度。如图8所示，在具有磁性构件67，磁性构件67作为后磁轭而发挥功能的情况下，在可动体3的倾斜变大时，例如即使在可动体3的倾斜(光轴2a相对于轴线L的角度)从-8deg成为-10deg时，霍尔元件64中的磁通密度也不会下降(尚未到达极限)而上升。因此，如果具有磁性构件67，则即使可动体3的倾斜大，也能够通过霍尔元件64高精度地检测出可动体3的角度。
而且，在本例中，磁性构件67在径向上中间隔着摇动驱动用线圈62而位于摇动驱动用磁石26的相反侧。如此，可确保摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间的距离比较长，因此容易相对于可动体3摇动的角度，确保摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间产生的磁吸引力F的线性。即，如果摇动驱动用磁石26与磁性构件67过度靠近，则存在在可动体3的倾斜变大时，磁吸引力F急剧变弱的情况。与此相对，如果确保摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间的距离，则可防止或抑制此种磁吸引力F的急剧变化。
另外，在本例中，可动体3具有用于固定磁性构件67的固定区域68，磁性构件67的固定位置能够在固定区域68内移动。从而，易于使磁性构件67的中心67a与摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a一致。而且，通过在固定区域68内变更磁性构件67的固定位置，也能够规定可动体3的标准姿势。
而且，在本例中，作为摇动用磁驱动机构6而具有配置于中间隔着轴线L的两侧的一对摇动用磁驱动机构6，并且作为磁性构件67而在径向上重叠于一对摇动用磁驱动机构6各自的摇动驱动用磁石26的位置处，分别具有磁性构件67。即，本例的光学单元1在中间隔着轴线L的两侧具有一对姿势恢复机构7。从而，易于将可动体3恢复至标准位置。而且，如果一对姿势恢复机构7位于中间隔着轴线L的两侧，则在可动体3沿径向移动时，当一对姿势恢复机构7中的中间隔着轴线L的其中一边的摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间的间隙扩大使可动体3恢复至标准姿势的磁吸引力F下降时，另一边的摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间的间隙变窄而使可动体3恢复至标准姿势的磁吸引力F上升。从而，用于使可动体3恢复至标准姿势的磁吸引力F变稳定。
另外，在本例中，具有使可动体3沿互不相同的方向摇动的第1摇动用磁驱动机构6A及第2摇动用磁驱动机构6B。而且，在径向上与第1摇动用磁驱动机构6A、第2摇动用磁驱动机构6B各自的摇动驱动用磁石26重叠的位置处，分别具有磁性构件67。从而，即使在使可动体3沿两个方向摇动的情况下，也可将可动体3恢复至标准姿势。
(变形例)
在所述示例中，磁性构件67为板状，但也可为四角柱形状、圆柱形状等棒状。而且，如果当从径向观察可动体3摇动的状态时，磁性构件67总是与摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a重叠，则Z轴方向的长度也可短于圆周方向的长度。此时，如果加长圆周方向的长度，则可加大摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间的磁吸引力F。另外，通过调节磁性构件67的厚度，可调节摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间的磁吸引力F。此时，如果加大磁性构件67的厚度尺寸，则可加大摇动驱动用磁石26与磁性构件67之间的磁吸引力F。
而且，如图9所示，磁性构件67可为圆弧形状的构件。图9是变形例的磁性构件67A的说明图。即，变形例的磁性构件67A随着在Z轴方向(轴线L方向)上接近摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a而向接近摇动驱动用磁石26的方向突出。如此，容易相对于可动体3旋转的角度，确保磁性构件67A与摇动驱动用磁石26之间产生的磁吸引力F的线性。
而且，在所述示例中，摇动驱动用线圈62及磁性构件67固定于可动体3，摇动驱动用磁石26固定于固定体5，但也可将摇动驱动用线圈62及磁性构件67固定于固定体5，将摇动驱动用磁石26固定于可动体3。此时，当从径向观察可动体3为标准姿势的状态时，磁性构件67位于与摇动驱动用磁石26的磁化极化线26a重叠的位置。

Claims (20)

1.一种带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，具有：
可动体，包括光学元件；
摇动支撑机构，将所述可动体支撑为能够在预先设定的轴线与所述光学元件的光轴一致的标准姿势、与所述光轴相对于所述轴线以规定角度倾斜的倾斜姿势之间摇动；
固定体，经由所述摇动支撑机构而支撑所述可动体；
摇动用磁驱动机构，使所述可动体摇动；以及
姿势恢复机构，用于使所述可动体恢复至所述标准姿势，
所述摇动用磁驱动机构包括固定于所述可动体及所述固定体中的其中一者的线圈以及固定于另一者的磁石，
所述磁石在所述轴线方向上被极化磁化为不同的磁极，
所述姿势恢复机构包括所述磁石以及安装于所述可动体及所述固定体中固定有所述线圈的一者的磁性构件，
当从与所述轴线垂直的径向观察所述标准姿势的所述可动体时，所述磁性构件的中心与所述磁石的磁化极化线重叠，
所述磁性构件在所述径向上中间隔着所述线圈而位于所述磁石的相反侧。
2.根据权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，当从所述径向观察所述倾斜姿势的所述可动体时，所述磁性构件的至少一部分与所述磁化极化线重叠。
3.根据权利要求2所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，所述磁性构件的所述轴线方向的长度长于围绕所述轴线的圆周方向的长度。
4.根据权利要求2所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，所述磁性构件的所述轴线方向的长度短于围绕所述轴线的圆周方向的长度。
5.根据权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，当从所述径向观察所述倾斜姿势的所述可动体时，所述磁性构件的至少一部分与所述磁化极化线重叠。
6.根据权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述可动体及所述固定体中固定所述线圈的一者具有用于固定所述磁性构件的固定区域，
所述磁性构件的固定位置能够在所述固定区域内变更。
7.根据权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述摇动用磁驱动机构包括安装于所述可动体及所述固定体中固定有所述线圈的一者的霍尔元件，
所述霍尔元件在所述径向上配置于所述磁石与所述磁性构件之间，当从所述径向观察所述标准姿势的所述可动体时与所述磁化极化线重叠。
8.根据权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述线圈及所述磁性构件固定于所述可动体，
所述磁石固定于所述固定体。
9.根据权利要求8所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，当从所述径向观察所述倾斜姿势的所述可动体时，所述磁性构件的至少一部分与所述磁化极化线重叠。
10.根据权利要求9所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，所述磁性构件的所述轴线方向的长度长于围绕所述轴线的圆周方向的长度。
11.根据权利要求8所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，所述磁性构件在所述径向上中间隔着所述线圈而位于所述磁石的相反侧。
12.根据权利要求11所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
在所述可动体中具有用于固定所述磁性构件的固定区域，
所述磁性构件的固定位置能够在所述固定区域内变更。
13.根据权利要求11所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述摇动用磁驱动机构包括安装于所述可动体的霍尔元件，
所述霍尔元件在所述径向上配置于所述磁石与所述磁性构件之间，当从所述径向观察所述标准姿势的所述可动体时与所述磁化极化线重叠。
14.根据权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
作为所述摇动用磁驱动机构，具有配置于中间隔着所述轴线的两侧的一对摇动用磁驱动机构，
所述姿势恢复机构具有作为所述磁性构件的、安装于所述可动体及所述固定体中固定有一对所述摇动用磁驱动机构各自的所述线圈的一者的两个磁性构件，
关于所述两个磁性构件的各者，当从与所述轴线垂直的径向观察所述标准姿势的所述可动体时，所述磁性构件的中心与一对所述摇动用磁驱动机构各自的所述磁石的磁化极化线重叠。
15.根据权利要求14所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述线圈及所述磁性构件固定于所述可动体，
所述磁石固定于所述固定体。
16.根据权利要求15所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，所述磁性构件在所述径向上中间隔着所述线圈而位于所述磁石的相反侧。
17.根据权利要求16所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
在所述可动体中具有用于固定所述磁性构件的固定区域，
所述磁性构件的固定位置能够在所述固定区域内变更。
18.根据权利要求16所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述摇动用磁驱动机构包括安装于所述可动体的霍尔元件，
所述霍尔元件在所述径向上配置于所述磁石与所述磁性构件之间，当从所述径向观察所述标准姿势的所述可动体时与所述磁化极化线重叠。
19.根据权利要求1所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
具有使所述可动体在与所述摇动用磁驱动机构不同的方向上摇动的第2摇动用磁驱动机构，
所述第2摇动用磁驱动机构包括固定于所述可动体及所述固定体中的其中一者的第2线圈以及固定于另一者的第2磁石，
所述第2磁石在所述轴线方向上被极化磁化为不同的磁极，
所述姿势恢复机构包括安装于所述可动体及所述固定体中固定有所述第2线圈的一者的第2磁性构件，
当从所述径向方向观察所述标准姿势的所述可动体时，所述第2磁性构件的中心与所述第2磁石的第2磁化极化线重叠。
20.根据权利要求19所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述线圈与所述第2线圈及所述磁性构件与所述第2磁性构件固定于所述可动体，
所述磁石与所述第2磁石固定于所述固定体。
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