CN111752068B - 带抖动修正功能的光学单元 - Google Patents

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Abstract

一种减小了带抖动修正功能的光学单元的设置空间的光轴方向的高度的带抖动修正功能的光学单元。带抖动修正功能的光学单元(1)具有：可动体(3)；万向架机构(4)，支承可动体(3)，使可动体能绕与光轴(L)交叉的第一轴线(R1)及绕与第一轴线(R1)交叉的第二轴线(R2)摆动；固定体(5)，经由万向架机构(4)支承可动体(3)；以及抖动修正用驱动机构(6)。万向架机构(4)具备连接可动体(3)和固定体(5)的万向架框架(9)。万向架框架(9)的第一框架部分(91)和可动体(3)的筒部(26)比配置于固定体(5)的光轴(L)方向的一侧的端部的第一罩(51)(第一端部(5A))更向一侧(+Z方向)突出。

Description

带抖动修正功能的光学单元
技术领域
本发明涉及一种进行光学模块的抖动修正的带抖动修正功能的光学单元。
背景技术
在装设置于移动终端何移动体上的光学单元中，有为了抑制移动终端何移动体移动时的拍摄图像的紊乱，而具备使装设光学模块的可动体摆动或旋转来修正抖动的机构的光学单元。在专利文献1中公开有这种带抖动修正功能的光学单元。专利文献1的带抖动修正功能的光学单元具备可摆动地支承可动体的万向架机构。万向架机构具备框状的万向架框架(可动框)。在专利文献1中，可动体及万向架框架收容在作为固定体侧的零件的壳体内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－6522号
发明内容
发明所要解决的技术问题
在如专利文献1所述，在万向架框架配置于可动体的外周侧的结构中，必须在可动体的外周面和壳体(固定体)之间设置用于配置万向架框架的空间。因此，从光轴方向观察时的壳体的外形大型化，不利于从光轴方向观察时的带抖动修正功能的光学单元的外形小型化。因此，本申请发明人在特愿2018－15608中提出了相对于可动体在光轴方向的前侧(被摄体侧)配置万向架框架，使框架端部从万向架框架的角部向可动体侧延伸的结构。
但是，在相对于可动体在光轴方向的前侧配置万向架框架的情况下，虽然收容可动体及万向架框架的壳体的从光轴方向观察时的外形减小，但壳体的光轴方向的尺寸增大。因此，因为固定体的光轴方向的尺寸大型化，所以带抖动修正功能的光学单元的设置空间的光轴方向的高度增大，难以装设到薄型的设备。
例如，在移动设备等上装设带抖动修正功能的光学单元时，在移动设备侧设置覆盖光学模块的玻璃罩的情况下，在玻璃罩和固定体之间配置固定用缓冲件等。
但是，在这种结构中，移动设备内的带抖动修正功能的光学单元的配置空间的光轴方向的高度需要达到固定体的光轴方向的高度和固定用缓冲件的光轴方向的高度的合计尺寸以上。因此，当固定体的光轴方向的尺寸大时，难以减小带抖动修正功能的光学单元的配置空间的光轴方向的高度，难以向薄型的移动设备装设带抖动修正功能的光学单元。
鉴于以上几点点，本发明的技术问题在于，实现带抖动修正功能的光学单元的固定体的从光轴方向观察时的尺寸的薄型化，减小带抖动修正功能的光学单元的设置空间的光轴方向的高度。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种带抖动修正功能的光学单元，具有：可动体，所述可动体具备光学模块；万向架机构，所述万向架机构支承所述可动体，使所述可动体能绕与光轴交叉的第一轴线摆动，并且使所述可动体能绕与所述光轴及所述第一轴线交叉的第二轴线摆动；固定体，所述固定体经由所述万向架机构支承所述可动体；抖动修正用驱动机构，所述抖动修正用驱动机构使所述可动体绕所述第一轴线及绕所述第二轴线摆动，所述万向架机构具备连接所述可动体和所述固定体的万向架框架，所述万向架框架具备第一框架部分，所述第一框架部分位于比所述固定体的所述光轴方向的一侧的端部即第一端部靠所述一侧，所述可动体具备相对于所述第一端部位于所述光轴方向的所述一侧的可动体突出部分。
根据本发明，作为连接可动体和所述固定体的万向架框架的一部分的第一框架部分及作为可动体的一部分的可动体侧突出部分比作为固定体的光轴方向的一侧的端部的第一端部更向光轴方向的一侧突出。这样，在可动体及万向架框架的一部分从固定体向光轴方向突出的结构中，固定体只要能够收容比第一框架部分及可动体侧突出部分靠光轴方向的另一侧的部分即可，因此，能够减小固定体的光轴方向的高度，能够实现固定体的光轴方向的薄型化。因此，能够减小带抖动修正功能的光学单元的设置空间的光轴方向的高度，能够装设到薄型的设备。
在本发明中，理想的是，所述第一框架部分的至少一部分位于比从所述光轴方向观察的所述可动体的外周缘靠内周侧。这样，能够减小从光轴方向观察时的万向架框架的外形。因此，能够减小从光轴方向观察时的带抖动修正功能的光学单元的外形。
在本发明中，理想的是，所述可动体突出部分及所述第一框架部分位于比从所述光轴方向观察时的所述固定体的外周缘靠内周侧。这样，在从可动体突出部分及第一框架部分的光轴方向观察时的外形小的情况下，能够减小从光轴方向观察时的带抖动修正功能的光学单元的外形。
在本发明中，理想的是，所述固定体具备从所述光轴方向观察时为矩形的外框部，所述万向架框架具备第二框架部分，所述第二框架部分配置于所述第一框架部分的所述第一轴线方向的两侧的第一对角位置及所述第一框架部分的所述第二轴线方向的两侧的第二对角位置，所述第一对角位置及所述第二对角位置中的一方为所述外框部的对角位置。这样，万向架框架被配置于第二框架部分的一部分包围可动体的外框部的对角位置，第二框架部分的另一部分被配置于可动体上，第一框架部分被配置于比固定体靠光轴方向的一侧。因此，固定体能够制成除配置第二框架部分的外框部的对角位置以外不受万向架框架的影响的形状。因此，能够减小从光轴方向观察时的固定体的外形。
在本发明中，所述第一对角位置及所述第二对角位置中的另一方为所述可动体的对角位置，且位于比所述外框部靠内周侧。这样，除配置于与外框部连接的第二对角位置的两个部位的第二框架部分以外，万向架框架被配置于比外框部靠内周侧，因此，固定体可以制成除第二对角位置以外不受万向架框架的影响的形状。因此，能够减小从光轴方向观察时的固定体的外形。
在本发明中，理想的是，所述第二框架部分从所述第一框架部分向所述光轴方向的另一侧延伸。这样，通过使第二框架部分在光轴方向上延伸，能够减小万向架框架的对角方向的尺寸(第一轴线方向及第二轴线方向的尺寸)。因此，能够减小从光轴方向观察时的带抖动修正功能的光学单元的外形。
在本发明中，理想的是，所述第二框架部分的至少一部分具备：第一部分、第二部分及第三部分，所述第一部分从所述第一框架部分向所述另一侧延伸，所述第二部分从所述第一部分向径向外侧延伸，所述第三从所述第二部分向所述另一侧延伸。这样，在使第二框架部分弯曲成在光轴方向的中途向径向外侧扩展的形状的情况下，能够减小第一框架部分的对角方向的尺寸。因此，能够减小从固定体的第一端部突出的万向架框架的部分的从光轴方向观察时的外形。
在本发明中，理想的是，所述第一框架部分具备：矩形部分，从光轴方向观察时，所述矩形部分以所述第一轴线方向及所述第二轴线方向为对角方向；第一突出部分，所述第一突出部分从所述矩形部分的所述第一轴线方向的两侧的角部向径向外侧突出；第二突出部分，所述第二突出部分从矩形部分的所述第二轴线方向的两侧的角部向径向外侧突出，所述第一突出部分及所述第二突出部分分别与所述第二框架部分连接，从所述光轴方向观察时，所述第一框架部分的至少所述矩形部分位于比所述可动体的外周缘靠内周侧。这样，在第一框架部分配置于可动体的外周侧的部分仅为从第一框架的对角位置向径向外侧突出的有限的部分。因此，能够减少万向架对配置于可动体的外周侧的结构的影响。
在本发明中，理想的是，配置于所述第二对角位置的所述第二框架部分在所述外框部的对角位置绕所述第二轴线可摆动地被支承，所述矩形部分为所述第二轴线方向的两侧的角部分位于比所述第二轴线方向的中央部分靠所述光轴方向的所述一侧的形状。这样，由于第二轴线方向的两侧的角部分和可动体之间的光轴方向上的距离较大，所以在可动体绕第一轴线摆动时，可以确保可动体沿光轴方向大幅度地移动的部分的动作空间。因此，可以避免可动体和万向架框架的碰撞。另外，在万向架框架绕第二轴线摆动时，万向架框架沿光轴方向大幅度地移动的部分向光轴方向的另一侧凹陷，因此，能够减小万向架框架的光轴方向上的动作空间。因此，能够减小设置带抖动修正功能的光学单元1的空间的光轴方向上的高度。
发明效果
根据本发明，作为连接可动体和所述固定体的万向架框架的一部分的第一框架部分、及作为可动体的一部分的可动体侧突出部分比作为固定体的光轴方向的一侧的端部的第一端部更向光轴方向的一侧突出。这样，在可动体及万向架框架的一部分从固定体向光轴方向突出的结构中，固定体只要能够收容比第一框架部分及可动体侧突出部分靠光轴方向的另一侧的部分即可，因此，能够减小从固定体的光轴方向观察时的尺寸，能够实现固定体的光轴方向的薄型化。因此，能够减小带抖动修正功能的光学单元的设置空间的光轴方向上的高度，能够装设到薄型的设备。
附图说明
图1是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的外观立体图。
图2是图1的带抖动修正功能的光学单元的从光轴方向的一侧观察时的分解立体图。
图3是图1的带抖动修正功能的光学单元的从光轴方向的另一侧观察时的分解立体图。
图4是将罩卸下后的带抖动修正功能的光学单元的俯视图。
图5是图1的带抖动修正功能的光学单元的局部剖视图(图1的A－A位置的局部剖视图)。
图6是万向架框架、第一推力承接部件和第二推力承接部件的分解立体图。
图7的(a)、图7的(b)是带抖动修正功能的光学单元的设置空间的说明图。
附图标记说明
1、1A…带抖动修正功能的光学单元；2…光学模块；2A…透镜组；3…可动体；4…万向架机构；5…固定体；5A…第一端部；6…抖动修正用驱动机构；6X…第一磁驱动机构；6Y…第二磁驱动机构；7…第一柔性印刷基板；8…第二柔性印刷基板；9…万向架框架；20…外壳；21…第一侧面；22…第二侧面；23…第三侧面；24…第四面；25…基板；26…筒部；27…透镜驱动机构；30…保持架框；31…第一框部；32…第二框部；33…第三框部；34…第四框部；35…缺口部；36…凸部；37…磁铁配置用凹部；41…第一支点部；42…第二支点部；43…凹部；44…第一推力承接部件；45…凹部；46…第二推力承接部件；50…壳体；50A…外框部；50B…配线收容部；51…第一罩；52…第二罩；53…配线罩；54…线圈配置孔；58…弹性卡合部；59…爪部；61X、61Y…磁铁；62X、62Y…线圈；63…轭部件；64…磁性板；65…磁性传感器；70…柔性基板；71…第一折回部分；72…第二折回部分；73…第三折回部分；74…固定部；75…加强板；81…第一基板部分；82…第二基板部分；90…中央孔；91…第一框架部分；92…第二框架部分；93…第一支承部用延设部；94…第二支承部用延设部；100…移动设备；101…玻璃罩；102…固定用缓冲件；301…第一面；302…第二面；303…第三面；304…第四面；441…第一板部；442…第二板部；443…贯通孔；444…球体；461…第一板部；462…第二板部；463…贯通孔；464…球体；501…第一框部；502…第二框部；503…第三框部；504…第四框部；505…第五框部；506…第六框部；507…第七框部；508…缺口部；510…开口部；511、512…缺口部；531…缺口部；901…第一支承部；902…第二支承部；910…矩形部分；911…中央部分；912…角部分；913…第一突出部分；914…第二突出部分；941…第一部分；942…第二部分；943…第三部分；L…光轴；R1…第一轴线；R2…第二轴线；S…间隙。
具体实施方式
以下，参照附图对应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元1的实施方式进行说明。在本说明书中，XYZ三轴维相互正交的轴线方向，用+X表示X轴方向的一侧，用－X表示另一侧，用+Y表示Y轴方向的一侧，用－Y表示另一侧，用+Z表示Z轴方向的一侧，用－Z表示另一侧。Z轴方向与光学模块2的光轴L方向一致。另外，+Z方向是光轴L方向的一侧(被拍摄体侧)，－Z方向是光轴L方向的另一侧(像侧)。
(整体结构)
图1是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元1的立体图。图2是图1的带抖动修正功能的光学单元1的从光轴L方向的一侧(+Z方向)观察的分解立体图。图3是图1的带抖动修正功能的光学单元1的从光轴L方向的另一侧(－Z方向)观察的分解立体图。图4是将第一罩51卸下的带抖动修正功能的光学单元1的俯视图。图5是图1的带抖动修正功能的光学单元1的局部剖视图(图1的A－A位置的局部剖视图)。图6是万向架框架9、第一推力承接部件44以及第二推力承接部件46的分解立体图。
如图1所示，带抖动修正功能的光学单元1具有具备透镜等光学元件的光学模块2。带抖动修正功能的光学单元1例如用于带摄像头的手机、行车记录仪等光学设备、头盔、自行车、无线控制直升机等移动体所装设的运动型摄像头、可穿戴式摄像头等光学设备。在这样的光学设备中，若在拍摄时光学设备产生抖动，则拍摄图像会产生紊乱。为了避免拍摄图像倾斜，带抖动修正功能的光学单元1基于由陀螺仪等检测单元检测的加速度、转速、抖动量等，修正光学模块2的倾斜。
如图1～图5所示，带抖动修正功能的光学单元1具备装设光学模块2的可动体3、可摆动地支承可动体3的万向架机构4、经由万向架机构4支承可动体3的固定体5、使可动体3相对于固定体5摆动的抖动修正用驱动机构6、与可动体3连接的第一柔性印刷基板7、以及安装于固定体5的第二柔性印刷基板8。第一柔性印刷基板7具备设置于与连接到可动体3的一侧相反侧的端部的连接器部。另外，第二柔性印刷基板8具备设置于与安装到固定体5的一侧相反侧的端部的端子部。
带抖动修正功能的光学单元1使可动体3绕与光轴L(Z轴)交叉且相互交叉的两轴(X轴及Y轴)摆动，进行抖动修正。通过进行绕X轴的抖动修正和绕Y轴的抖动修正，进行俯仰(纵摆)方向的抖动修正及偏转(横摆)方向的抖动修正。
如图1、图4所示，可动体3由万向架机构4绕与光轴L(Z轴)正交的第一轴线R1可摆动地支承，并且绕与光轴L及第一轴线R1正交的第二轴线R2可摆动地支承。第一轴线R1及第二轴线R2相对于X轴及Y轴倾斜45度。通过将绕第一轴线R1的旋转及绕第二轴线R2的旋转合成，可动体3能够绕X轴及绕Y轴摆动。因此，可动体3由万向架机构4绕X轴及绕Y轴可摆动地支承。
如图4所示，万向架机构4具备设置于可动体3的第一轴线R1上的对角位置的第一支点部41、设置于固定体5的第二轴线R2上的对角位置的第二支点部42以及万向架框架9。万向架框架9为金属制的板簧，具备设置于第一轴线R1上的对角位置的两个部位的第一支承部901及设置于第二轴线R2上的对角位置的两个部位的第二支承部902。万向架机构4被组装成使第一支承部901与第一支点部41点接触，使第二支承部902与第二支点部42点接触。由此，可动体3经由万向架框架9绕第一轴线R1可摆动地支承，并且绕第二轴线R2可摆动地支承。
如图2～图4所示，抖动修正用驱动机构6具备使可动体3绕X轴旋转的第一磁驱动机构6X和使可动体3绕Y轴旋转的第二磁驱动机构6Y。在本实施方式中，第一磁驱动机构6X及第二磁驱动机构6Y分别配置于一个部位。
第一磁驱动机构6X具备一组磁铁61X及线圈62X。第二磁驱动机构6Y具备一组磁铁61Y及线圈62Y。第一磁驱动机构6X的磁铁61X及线圈62X在Y轴方向上对置。第二磁驱动机构6Y的磁铁61Y及线圈62Y在X轴方向上对置。在本实施方式中，磁铁61X、61Y配置于可动体3，线圈62X、62Y配置于固定体5。此外，磁铁61X、61Y和线圈62X、62Y的配置也可以与本实施方式的配置相反。即，也可以将磁铁61X、61Y配置于固定体5，将线圈62X、62Y配置于可动体3。
如图4所示，可动体3具备在X轴方向上隔着光轴L位于相反侧的第一面301及第二面302和在Y轴方向上隔着光轴L位于相反侧的第三面303及第四面304。抖动修正用驱动机构6配置于第一面301和第二面302中的一方及第三面303和第四面304中的一方两个面上。在本实施方式中，第二磁驱动机构6Y被配置于朝向+X方向的第一面301。另外，第一磁驱动机构6X被配置于朝向－Y方向的第四面304。通过将配置抖动修正用驱动机构6的面限定为两个面，从Z轴方向(光轴L)方向观察时的带抖动修正功能的光学单元1的形状被小型化。
另外，连接至可动体3的第一柔性印刷基板7从可动体3的外周面中不配置抖动修正用驱动机构6的面引出到外部。在本实施方式中，第一柔性印刷基板7从朝向+Y方向的第三面303引出。通过沿不配置抖动修正用驱动机构6的方向引出第一柔性印刷基板7，能够沿着可动体3的侧面在Z轴(光轴L)方向上穿绕第一柔性印刷基板7。在本实施方式中，如后，在可动体3的+Y方向的侧面配置有将第一柔性印刷基板7向+Z方向弯曲后向相反方向折回一次的第一折回部分71。
(可动体)
如图2、图3所示，可动体3具备光学模块2和保持光学模块2的保持架框30。光学模块2具备从光轴L方向观察时为矩形的外壳20、配置于外壳20的－Z方向的端部的基板25、从外壳20向+Z方向突出的筒部26、保持于筒部26的透镜组2A(光学元件)、配置于外壳20的内部的透镜驱动机构27(参照图4、图5)。
透镜驱动机构27通过调节沿光轴L方向排列的透镜组2A的透镜位置，进行对被拍摄体的对焦。在本实施方式中，透镜驱动机构27具备磁驱动机构。此外，透镜驱动机构27也可以具备磁驱动机构以外的驱动源。例如，也可以具备电动机。透镜驱动机构27相对于第一磁驱动机构6X或第二磁驱动机构6Y隔着光轴L配置于相反侧。在本实施方式中，透镜驱动机构27隔着光轴L配置于第一磁驱动机构6X的相反侧。
保持架框30是围绕光学模块2的外周侧的框状部件。外壳20具备朝向+X方向的第一侧面21、朝向－X方向的第二侧面22、朝向+Y方向的第三侧面23以及朝向－Y方向的第四侧面24。保持架框30具备沿着外壳20的第一侧面21的第一框部31、沿着第二侧面22的第二框部32、沿着第三侧面23的第三框部33以及沿着第四侧面24的第四框部34。第一框部31、第二框部32及第四框部34与外壳20抵接。另一方面，在第三框部33和外壳20的第三侧面23之间设置有间隙S(参照图5)。另外，第三框部33具备将－Z方向的端部向+Z方向切口而形成的缺口部35。
在设置于第三框部33和外壳20的第三侧面23之间的间隙S中，配置将第一柔性印刷基板7折回一次形成的第一折回部分71。第一折回部分71沿着外壳20的+Y方向的侧面在Z轴(光轴L)方向上延伸。第一柔性印刷基板7在第一折回部分71的－Z方向的端部以大致直角弯曲，穿过设置于第三框部33的缺口部35被引出到保持架框30的+Y方向侧。
如图2、图3所示，保持架框30具备万向架机构4的第一支点部41。在本实施方式中，在第二框部32和第三框部33相连的角部的内面及第一框部31和第四框部34相连的角部的内面这两个部位分别设置有第一支点部41。第一支点部41具备向径向外侧凹陷的凹部43和配置于凹部43中的第一推力承接部件44。如图6所示，第一推力承接部件44具备在Z轴(光轴L)方向上延伸的板状的第一板部441、从第一板部441的－Z方向的端部以大致直角弯曲并向径向内侧延伸的第二板部442、以及从径向内侧固定于贯通第一板部441的贯通孔443中的球体444。通过第二板部442在Z轴(光轴L)方向上与设置于保持架框30上的凹部43的－Z方向的内面抵接，第一支点部41在Z轴(光轴L)方向上被定位。
第一推力承接部件44为金属制，球体444通过焊接固定于第一板部441。球体444与设置于万向架框架9上的第一支承部901点接触。第一支承部901是曲率半径大于球体44的半径的凹曲面，从径向内侧与球体444弹性接触。
保持架框30具备从第一框部31、第二框部32、第三框部33及第四框部34的+Z方向的端面突出的凸部36。凸部36在第一框部31和第二框部32的Y轴方向的中央及第三框部33和第四框部34的X轴方向的中央分别各设置于一个部位。四个部位的凸部36向+Z方向的突出高度相同。凸部36作为限制可动体3绕第一轴线R1的摆动范围的止动件发挥作用。即，在可动体3绕第一轴线R1摆动时，通过凸部36与固定体5接触来限制可动体3的摆动范围。如后述，固定体5具备在Z轴(光轴L)方向上与可动体3的外周部分对置的第一罩51。因此，通过凸部36与第一罩51抵接来限制可动体3的摆动范围。
保持架框30具备配置第一磁驱动机构6X的磁铁61X及第二磁驱动机构6Y的磁铁61Y的磁铁配置用凹部37。在本实施方式中，在第一框部31及第四框部34形成有磁铁配置用凹部37。磁铁配置用凹部37向径向内侧凹陷。在本实施方式中，由于保持架框30为树脂制，所以在磁铁配置用凹部37配置有板状的轭部件63。轭部件63被固定于磁铁配置用凹部37的内面，且磁铁61X、61Y被固定于轭部件63的径向外侧的面。磁铁61X、61Y被磁化，使得朝向径向外侧的面的磁铁以位于Z轴(光轴L)方向的大致中央的磁化极化线为界线而不同。
(固定体)
固定体5具备壳体50、固定至壳体50的第一罩51及第二罩52、以及配线罩53。在本实施方式中，壳体50由树脂构成，第一罩51、第二罩52及配线罩53由非磁性的金属构成。壳体50具备包围可动体3的外周侧的外框部50A和从外框部50A的－Z方向侧的端部向+Y方向突出的配线收容部50B。第一罩51固定于外框部50A的+Z方向的端部。第二罩52固定于外框部50A及配线收容部50B的－Z方向的端部。配线罩53固定于配线收容部50B的+Z方向的端部。
在第一罩51、第二罩52及配线罩53的外周缘设置有弹性卡合部58。另外，在壳体50的外周面设置有爪部59。弹性卡合部58是沿Z轴(光轴L)方向延伸的金属片，具备供爪部59嵌入的开口部。爪部59从形成于壳体50的外周面的凹部的内面向径向外侧突出。第一罩51、第二罩52及配线罩53通过将弹性卡合部58卡合于爪部59而固定于壳体50。
在第一罩51上，在除+Y方向以外的三个方向的边缘处分别各设置有两个部位的沿Z方向延伸的弹性卡合部58。在外框部50A的+Z方向的端部的外周面，在与设置于第一罩51的弹性卡合部58分别对应的位置设置有爪部59。在第二罩52上，在四个方向的边缘处分别各设置有两个部位的沿+Z方向延伸的弹性卡合部58。在外框部50A及配线收容部50B的－Z方向的端部的外周面，在与设置于第二罩52的弹性卡合部58分别对应的位置设置有爪部59。在配线罩53上，在+X方向及－X方向两个方向的边缘处分别各设置有两个部位的沿－Z方向延伸的弹性卡合部58。在配线收容部50B的+Z方向的端部的外周面，在与设置于配线罩53的弹性卡合部58分别对应的位置设置有爪部59。
第一罩51在Z轴方向上与配置于外框部50A的内侧的可动体3的外周部分对置，限制可动体3向+Z方向飞出。第一罩51具备大致矩形的开口部510。在本实施方式中，万向架框架9的一部分从开口部510向+Z方向突出。另外，光学模块2的筒部26从设置于万向架框架9的径向中央的中央孔90向+Z方向突出。第一罩51位于固定体5的+Z方向的端部。因此，在本实施方式中，光学模块2及万向架框架9的一部分比固定体5的+Z方向的端部更向+Z方向侧突出。
在本实施方式中，作为固定体5的+Z方向的端部的第一端部5A(参照图5)为第一罩51的+Z方向的面。另外，如后述，万向架框架9具备位于比第一端部5A靠+Z方向的第一框架部分91。而且，可动体3具备位于比第一端部5A靠+Z方向的可动体突出部分即筒部26。
外框部50A具备在可动体3的+X方向侧及－X方向侧与Y轴方向平行地延伸的第一框部501及第二框部502和在可动体3的+Y方向侧及－Y方向侧与X轴方向平行地延伸的第三框部503及第四框部504。配线收容部50B具备从第一框部501及第二框部502的－Z方向的端部与+Y方向平行地延伸的第五框部505及第六框部506、与第五框部505及第六框部506的+Y方向的端部连接且沿X轴方向延伸的第七框部507。
外框部50A具备万向架机构4的第二支点部42。在本实施方式中，在第一框部501和第三框部503相连的角部的内面及第二框部502和第四框部504相连的角部的内面的两个部位分别设置有第二支点部42。第二支点部42具备向径向外侧凹陷的凹部45和配置于凹部45的第二推力承接部件46。如图6所示，第二推力承接部件46具备在光轴L方向上延伸的第一板部461、从第一板部461的－Z方向的端部以大致直角弯曲并向径向内侧延伸的第二板部462以及从径向内侧固定于贯通第一板部461的贯通孔463中的球体464。第二板部462在Z轴(光轴L)方向上与设置于外框部50A的凹部45的－Z方向的内面抵接，由此，第二支点部42在Z轴(光轴L)方向上被定位。
第二推力承接部件46为金属制，球体464通过焊接固定于第一板部461。球体464与设置于万向架框架9上的第二支承部902点接触。第二支承部902是曲率半径大于球体464的半径的凹曲面，从径向内侧与球体464弹性接触。
外框部50A具备线圈配置孔54，第一磁驱动机构6X的线圈62X及第二磁驱动机构6Y的线圈62Y通过粘接剂等固定在该线圈配置孔54中。在本实施方式中，线圈配置孔54贯通第一框部501及第四框部504。线圈62X、62Y为椭圆形的空芯线圈，位于+Z方向侧及－Z方向侧的两条长边被用作有效边。在外框部50A，相对于第一框部501及第四框部504从径向外侧固定有第二柔性印刷基板8。第二柔性印刷基板8具备从径向外侧与第四框部504的线圈配置孔54重叠的第一基板部分81、及从径向外侧与第一框部501的线圈配置孔54重叠的第二基板部分82。
在第一基板部分81和线圈62X之间及第二基板部分82和线圈62Y之间分别配置矩形的磁性板64。配置于第一基板部分81和线圈62X之间的磁性板64与磁铁61X对置，构成用于使可动体3恢复到绕X轴的旋转方向的基准旋转位置的磁弹簧。另外，配置于第二基板部分82和线圈62Y之间的磁性板64与磁铁61Y对置，构成用于使可动体3恢复到绕Y轴的旋转方向的基准旋转位置的磁弹簧。
磁性板64在与线圈62X、62Y的中心孔重叠的位置具备矩形的贯通孔，在贯通孔中配置磁传感器65。磁传感器65例如是霍尔元件。带抖动修正功能的光学单元1根据配置于线圈62X的中心的磁传感器65的输出，检测可动体3绕X轴的摆动角度。另外，根据配置于线圈62Y的中心的磁传感器65的输出，检测可动体3绕Y轴的摆动角度。
(万向架框架)
如图6所示，万向架框架9具备第一框架部分91和第二框架部分92，该第一框架部分91从Z轴方向观察时为大致正方形，该第二框架部分92从第一框架部分91中的四个部位的角部以大致直角弯曲并向－Z方向延伸。第二框架部分92配置于第一框架部分91的第一轴线R1方向上的两侧的第一对角位置及第一框架部分91的第二轴线R2方向上的两侧的第二对角位置。在第一框架部分91的中央设置有贯通第一框架部分91的中央孔90。如图5所示，第一框架部分91从Z轴(光轴L)方向观察时，与光学模块2的外壳20及保持架框30重叠。
第一框架部分91具备从Z轴(光轴L)方向观察时以第一轴线R1方向及第二轴线R2方向为对角方向的正方形的矩形部分910、从矩形部分910的第一轴线R1方向的两侧的角部向径向外侧突出的第一突出部分913、以及从矩形部分91的第二轴线R2方向的两侧的角部向径向外侧突出的第二突出部分914。如图4所示，第一框架部分91除与第二框架部分92连接的四个部位的角部(第一突出部分913及第二突出部分914)中配置于第二轴线R2方向的角部的第二突出部分914以外，从Z轴(光轴L)方向观察时位于保持架框30的内周侧。
如图1、图6所示，在第一框架部分91的矩形部分910中，位于第二轴线R2方向的中央的中央部分911向－Z方向凹陷，第二轴线R2方向的两端的角部分912位于比中央部分911靠+Z方向侧。即，第一框架部分91的第二轴线R2方向的角部分912比中央部分911更远离可动体3。因此，在万向架框架9的－Z方向侧，在可动体3绕第一轴线R1摆动、且可动体3的第二轴线R2方向的两端(在本实施方式中，外壳20的第二轴线R2方向的角部)在Z轴方向上移动的情况下，也能够避免可动体3和万向架框架9的碰撞。
另外，中央部分911延伸至第一框架部分91的第一轴线R1方向的角部。在此，第一框架部分91的第一轴线R1方向的角部是在可动体3绕第二轴线R2摆动时，以第二支点部42为中心绕第二轴线R2摆动的万向架框架9沿Z轴(光轴L)方向最大地移动的部位。这样，在第一框架部分91的第一轴线R1方向上的角部是向－Z方向最大凹陷的形状的情况下，能够在Z轴(光轴L)方向上减小可动体3摆动时的万向架框架9的动作空间。因此，能够减小设置带抖动修正功能的光学单元1的空间的Z轴(光轴L)方向上的必要高度。
第二框架部分92具备第一支承部用延设部93和第二支承部用延设部94，该第一支承部用延设部93设置于万向架框架9的第一轴线R1上的两个部位的角部，该第二支承部用延设部94设置于万向架框架9的第二轴线R2上的两个部位的角部。第一支承部用延设部93从第一框架部分91的设置于第一轴线R1方向的角部的第一突出部分913向－Z方向以直线状延伸。在第一支承部用延设部93的前端部分，通过冲压加工形成有向径向内侧凹陷的凹曲面即第一支承部901。第二支承部用延设部94具备从第一框架部分91的设置于第二轴线R2方向的角部的第二突出部分914向－Z方向延伸的第一部分941、从第一部分941以大致直角弯曲并向径向外侧延伸的第二部分942、以及从第二部分942以大致直角弯曲并向－Z方向延伸的第三部分943。在第三部分943的前端部分，通过冲压加工形成有向径向内侧凹陷的凹曲面即第二支承部902。
第一支承部用延设部93配置于将第一罩51的开口部510的第一轴线R1方向的角部向径向外侧切口而形成的缺口部511。在缺口部511的－Z方向侧配置有第一支点部41，该第一支点部41是设置于可动体3侧的万向架机构4的支点部，第一支承部用延设部93的前端部由第一支点部41支承。另外，第二支承部用延设部94配置于将第一罩51的开口部510的第二轴线R2方向的角部向径向外侧切口而形成的缺口部512。在缺口部512的－Z方向侧配置有第二支点部42，该第二支点部42是设置于固定体5侧的万向架机构4的支点部，第二支承部用延设部94的前端部由第二支点部42支承。
第一支承部用延设部93及第二支承部用延设部94沿径向弹性变形。因此，设置于第一支承部用延设部93的前端部的第一支承部901与设置于第一支点部41的球体44弹性接触。另外，设置于第二支承部用延设部94的前端部的第二支承部902与设置于第二支点部42的球体464弹性接触。由此，第一支承部用延设部93及第二支承部用延设部94难以脱离第一支点部41及第二支点部42，抑制了支点部的抖动。
(第一柔性印刷基板7的穿绕形状)
第一柔性印刷基板7在保持架框30的内侧被折回一次，形成第一折回部分71，之后，从保持架框30的缺口部35向+Y方向引出，在外框部50A内折回，从外框部50A的第三框部503的－Z方向的端部向+Z方向切口形成的缺口部508延伸到配线收容部50B的内侧。第一柔性印刷基板7具备在配线收容部50B的内侧向+Y方向延伸并向相反方向折回一次的第二折回部分72和与第二折回部分72的+Z方向侧重叠的第三折回部分73。
配线罩53具备将－Y方向的边缘的大致中央向+Y方向切口而形成的缺口部531。第一柔性印刷基板7的第三折回部分73从缺口部531引出到配线收容部50B的外侧，沿着配线罩53向+Y方向侧延伸。第一柔性印刷基板7具备固定至配线罩53的固定部74。固定部74固定于缺口部531的边缘。
第一柔性印刷基板7具备柔性基板70和固定于柔性基板70上的加强板75。加强板75配置于第一折回部分71、第二折回部分72及固定部74这三个部位。在第一折回部分71及第二折回部分72，在向相反方向弯曲的柔性基板70的弯曲部分之间配置加强板75。因此，加强板75被柔性基板70夹在中间，作为衬垫发挥功能。设置于固定部74的加强板75配置于配线罩53和柔性基板70之间，在配线罩53和柔性基板70之间作为衬垫发挥功能。
(本实施方式的主要作用效果)
如上所述，本实施方式的带抖动修正功能的光学单元1具有：具备光学模块2的可动体3；支承可动体3，使可动体3绕与光轴L交叉的第一轴线R1摆动，并且使可动体3能绕与光轴L及第一轴线R1交叉的第二轴线R2摆动的万向架机构4、经由万向架机构4支承可动体3的固定体5、以及使可动体3绕第一轴线R1及绕第二轴线R2摆动的抖动修正用驱动机构9。万向架机构4具备连接可动体3和固定体5的万向架框架9，万向架框架9具备位于比作为固定体5的光轴L方向的一侧(+Z方向)的端部的第一端部5A靠一侧(+Z方向)的第一框架部分91，可动体3具备相对于第一端部5A位于光轴L方向的一侧(+Z方向)的可动体突出部分即筒部26。
这样，在本实施方式中，连接可动体3和固定体5的万向架框架9的第一框架部分91及可动体3的筒部26比作为固定体5的光轴L方向的一方侧(+Z方向)的端部的第一端部5A(第一罩51的+Z方向的面)更向光轴L方向的一侧(+Z方向)突出。这样，在可动体3及万向架框架9的一部分从固定体5向光轴L的方向突出的结构中，固定体5只要能够收容比第一框架部分91及筒部26靠光轴L的方向的另一侧(－Z方向)的部分即可。因此，能够减小固定体5的光轴L方向上的高度，能够实现固定体5的光轴L方向上的薄型化。因此，能够减小带抖动修正功能的光学单元1的设置空间的光轴L方向上的高度，能够向薄型的设备装设。
图7的(a)、图7的(b)是带抖动修正功能的光学单元1的设置空间的说明图。图7的(a)是本实施方式的带抖动修正功能的光学单元1的设置空间的说明图，图7的(b)是比较例的带抖动修正功能的光学单元1A的设置空间的说明图。在带摄像头的手机等移动设备100上装设本实施方式的带抖动修正功能的光学单元1的情况下，如图7的(a)所示，带抖动修正功能的光学单元1由作为移动设备100侧的外装零件的玻璃罩101覆盖。在带抖动修正功能的光学单元1和玻璃罩101之间配置固定用缓冲件102。固定用缓冲件102的一端与玻璃罩101接触，另一端与固定体5接触。
如图7的(a)所示，在本实施方式的带抖动修正功能的光学单元1中，固定体5的光轴L方向的高度H1减小了万向架框架9的一部分及可动体3的一部分飞出到固定体5的第一端部5A和玻璃罩101之间的量。另一方面，如图7的(b)所示，在比较例的带抖动修正功能的光学单元1A中，因为将万向架框架9及可动体3整体收容于固定体5的内部，所以固定体5的光轴L方向上的高度H2大于H1。将固定用缓冲件102的光轴L方向的高度设为H3时，带抖动修正功能的光学单元的设置空间的光轴L方向上的高度在本实施方式中为H1+H3，与之相对，在比较例中为H2+H3。
因此，本实施方式的带抖动修正功能的光学单元1可以将固定体5的光轴L方向的高度H1减小万向架框架9的一部分及可动体3的一部分(第一框架部分91及筒部26)从固定体5向+Z方向飞出的量。其结果，能够减小带抖动修正功能的光学单元1的设置空间的光轴L方向的高度H1+H3。因此，能够向薄型的设备装设。
在本实施方式中，第一框架部分91的矩形部分910位于比从光轴L方向观察时的可动体3的外周缘(在本实施方式中，保持架框30的外周缘)靠内周侧。因此，除第一轴线R1方向及第二轴线R2方向的对角位置以外，从光轴L方向观察时的万向架框架9的外形小于可动体3，因此，万向架框架9对从光轴L方向观察时的带抖动修正功能的光学单元1的外形带来的影响小。因此，能够减小从光轴L方向观察时的带抖动修正功能的光学单元1的外形。
在本实施方式中，从固定体5向+Z方向突出的部分即筒部26及第一框架部分91位于比从光轴L方向观察时的固定体5的外周缘靠内周侧。因此，从光轴L方向观察时，从固定体5向+Z方向突出的部分未向固定体的外周侧突出。因此，能够减小从光轴L方向观察时的带抖动修正功能的光学单元1的外形。
在本实施方式中，固定体5具备从光轴L方向观察时为矩形的外框部50A，万向架框架9具备第二框架部分92，其配置于第一框架部分91的第一轴线R1方向的两侧的第一对角位置及在第一框架部分91的第二轴线R2方向的两侧的第二对角位置，第一对角位置及第二对角位置中的一方为外框部50A的对角位置。例如，第一对角位置及第二对角位置中的另一方是可动体3的对角位置，位于比外框部50A靠内周侧。因此，在万向架框架9中，第二框架部分92的一部分(第二支承部用延设部94)被配置于外框部50A的对角位置，第二框架部分92的另一部分(第一支承部用延设部93)被配置于可动体3，第一框架部分91被配置于比固定体5靠光轴L方向的一侧(+Z方向)，因此，固定体5可以制成除配置第二框架部分92的一部分(第二支承部用延设部94)的第二轴线R2方向的对角位置以外，不受万向架框架9的影响的形状，因此，能够减小从光轴L方向观察时的固定体5的外形。
在本实施方式中，第二框架部分92从第一框架部分向光轴L方向的另一侧(－Z方向)延伸。这样，通过使第二框架部分92沿光轴L方向延伸，能够减小万向架框架9的对角方向的尺寸(第一轴线R1方向及第二轴线R2方向的尺寸)。因此，能够减小从光轴L方向观察时的带抖动修正功能的光学单元1的外形。
在本实施方式中，第二框架部分92中、支承于固定体5的第二支承部用延设部94为具备从第一框架部分91向－Z方向延伸的第一部分941、从第一部分941向径向外侧延伸的第二部分942以及从第二部分942向－Z方向延伸的第三部分943的弯曲形状。这样，通过使第二框架部分92弯曲成在光轴L方向的中途向径向外侧扩展的形状，能够减小第一框架部分91的对角方向的尺寸。因此，能够减小从固定体5的第一端部5A突出的万向架框架9的部分的从光轴L方向观察时的外形。
在本实施方式中，第一框架部分91具备从光轴L方向观察时以第一轴线R1方向及第二轴线R2方向为对角方向的矩形部分910、从矩形部分910的第一轴线R1方向的两侧的角部向径向外侧突出的第一突出部分913、以及从矩形部分910的第二轴线R2方向的两侧的角部向径向外侧突出的第二突出部分914。第一突出部分913及第二突出部分914分别与第二框架部分92相连，第一框架部分91的至少矩形部分910从光轴L方向观察时位于比可动体3的外周缘靠内周侧。因此，在第一框架部分91中配置于可动体3的外周侧的部分仅为从第一框架的对角位置向径向外侧突出的有限的部分，因此，能够减少万向架框架9对配置于可动体3的外周侧的固定体5的部分的影响。
在本实施方式的万向架框架9中，配置于第二对角位置(第二轴线R2方向的对角位置)的第二支承部用延设部94在外框部50A的对角位置绕第二轴线R2可摆动地被支承。另外，万向架框架9的矩形部分910为第二轴线R2方向的两侧的角部分位于比第二轴线R2方向的中央部分靠光轴L方向的一侧(+Z方向)的形状。在这样的框架形状中，因为万向架框架9的第二轴线R2方向的两侧的角部分和可动体3的光轴L方向的距离较大，所以在可动体3绕第一轴线R1摆动时，可以确保可动体3沿光轴L方向大幅度地移动的部分的动作空间。因此，可以避免可动体3和万向架框架9的碰撞。另外，在万向架框架9绕第二轴线R2摆动时，万向架框架9沿光轴L方向大幅度地移动的部分向光轴L方向的另一侧(－Z方向)凹陷，因此，能够减小万向架框架9的光轴L的动作空间。因此，能够减小设置带抖动修正功能的光学单元11的空间的光轴L方向上的高度。

Claims (9)

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，其具备光学模块；
万向架机构，其支承所述可动体，使所述可动体能围绕与光轴交叉的第一轴线摆动，并且使所述可动体能围绕与所述光轴及所述第一轴线交叉的第二轴线摆动；
固定体，其经由所述万向架机构支承所述可动体；
抖动修正用驱动机构，其使所述可动体绕所述第一轴线及绕所述第二轴线摆动，
所述万向架机构具备连接所述可动体和所述固定体的万向架框架，
所述万向架框架具备第一框架部分，所述第一框架部分位于比所述固定体的所述光轴方向的一侧的端部的第一端部靠所述一侧的位置，
所述可动体具备可动体突出部分，其相对于所述第一端部位于所述光轴方向的所述一侧的位置。
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，
所述第一框架部分的至少一部分位于比从所述光轴方向观察时的所述可动体的外周缘靠内周侧的位置。
3.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，
所述可动体突出部分及所述第一框架部分位于比从所述光轴方向观察时的所述固定体的外周缘靠内周侧的位置。
4.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，
所述固定体具备从所述光轴方向观察矩形的外框部，
所述万向架框架具备第二框架部分，所述第二框架部分配置于所述第一框架部分的所述第一轴线方向的两侧的第一对角位置及所述第一框架部分的所述第二轴线方向的两侧的第二对角位置，
所述第一对角位置及所述第二对角位置中的一方为所述外框部的对角位置。
5.根据权利要求4所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述第一对角位置及所述第二对角位置中的另一方为所述可动体的对角位置，且位于比所述外框部靠内周侧的位置。
6.根据权利要求4所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述第二框架部分从所述第一框架部分向所述光轴方向的另一侧延伸。
7.根据权利要求6所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述第二框架部分的至少一部分具备：第一部分，其从所述第一框架部分向所述另一侧延伸；第二部分，其从所述第一部分向径向外侧延伸；以及第三部分，其从所述第二部分向所述另一侧延伸。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，
所述第一框架部分具备：
矩形部分，从光轴方向观察时，所述矩形部分以所述第一轴线方向及所述第二轴线方向为对角方向；
第一突出部分，所述第一突出部分从所述矩形部分的所述第一轴线方向的两侧的角部向径向外侧突出；
第二突出部分，所述第二突出部分从所述矩形部分的所述第二轴线方向的两侧的角部向径向外侧突出，
所述第一突出部分及所述第二突出部分分别与所述第二框架部分连接，
从所述光轴方向观察时，所述第一框架部分的至少所述矩形部分位于比所述可动体的外周缘靠内周侧的位置。
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，
配置于所述第二对角位置的所述第二框架部分在所述外框部的对角位置能绕所述第二轴线摆动地被支承，
所述矩形部分为所述第二轴线方向的两侧的角部分位于比所述第二轴线方向的中央部分靠所述光轴方向的所述一侧的形状。
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