CN112882312B - 带抖动修正功能的光学单元 - Google Patents

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Abstract

本发明实现了万向框架的防止脱落并实现了带抖动修正功能的光学单元的小型化。将可动体(4)和万向框架(10)连接成能围绕第一轴(R1)旋转的可动体连接机构(11)使固定于推力承接构件(16)的球体(15)和设于万向框架的支承部(20)的凹曲面(19)点接触。推力承接构件由设置于包围摄像头模块(3)的保持件(31)的保持部(13)保持,包括朝向摄像头模块的侧面(41)延伸的腕部(94)。腕部从光轴方向观察与支承部(20)重叠。腕部的前端与侧面的第一轴方向上的分开距离(M)比支承部(20)的第一轴方向上的厚度尺寸(N)窄。因此,利用摄像头模块的侧面来防止万向框架(10)脱落,能使保持件(31)薄型化。

Description

带抖动修正功能的光学单元
技术领域
本发明涉及一种通过万向机构连接可动体和固定体的带抖动修正功能的光学单元。
背景技术
在装设于移动终端或移动体的光学单元中,存在一种光学单元,该光学单元为了抑制移动终端或移动体移动时的拍摄图像的失真而包括使装设有摄像头模块的可动体围绕规定的轴旋转以对抖动进行修正的机构。专利文献1公开了上述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包括:可动体;固定体;以及连接可动体和固定体的万向机构。万向机构将可动体支承为能围绕规定的旋转轴线旋转。万向机构包括:金属制的矩形框状的万向框架(弹簧构件);以及将万向框架和可动体、固定体连接的连接机构。连接机构包括:金属制的球体;供球体固定的球体固定部(接合部);以及包括供球体接触的半球状凹部的球体支承部。
在万向机构中,球体固定部和球体支承部中的一方设于万向框架的旋转轴线上的对角位置,另一方设于可动体的旋转轴线上的对角位置。例如通过将形成有半球状凹部的金属制的承接构件(推力承接构件)固定于可动体和固定体来构成球体支承部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请2015-217432号公报
当装设带抖动修正功能的光学单元的移动终端、移动体从外部受到了冲击时,可能会由于可动体的重量等导致与旋转轴线交叉的方向上的载荷施加于连接机构。即,存在光轴方向的载荷施加于连接机构的情况。因此,当受到来自外部的冲击时,万向框架弯曲,可能使固定于球体固定部的球体从设于球体支承部的半球状凹部脱落。其结果是,可能使万向框架从可动体和固定体脱落,从而解除万向框架与可动体、固定体的连接状态。
本发明人提出了一种防止脱落构造,在包括将万向框架和可动体连接成能够旋转的连接机构的带抖动修正功能的光学单元中,限制万向框架从可动体和固定体脱落。即,日本专利申请2019-197808的带抖动修正功能的光学单元中,可动体包括树脂制的保持件,固定体包括树脂制的壳体。在保持件和壳体上设有保持部,该保持部对包括半球状凹部的推力承接构件进行保持。保持部包括:供推力承接构件配置的凹部;以及与配置于凹部的推力承接构件相对的相对壁部。保持部对相对壁部的配置进行设定,以使设有半球状凹部的万向框架的端部无法穿过推力承接构件与相对壁部之间的间隙。
发明内容
然而,日本专利申请2019-197808中提出的万向框架的防止脱落构造需要在保持部设置凹部和相对壁部,保持部的形状复杂。因此,由于难以使设有保持部的保持件和壳体薄型化,因此不利于带抖动修正功能的光学单元的小型化。
鉴于上述方面,本发明的技术问题在于实现万向框架的防止脱落并且实现带抖动修正功能的光学单元的小型化。
为了解决上述技术问题,本发明的带抖动修正功能的光学单元具有:可动体,该可动体包括摄像头模块;万向机构,该万向机构将所述可动体支承为能围绕与所述摄像头模块的光轴交叉的第一轴摆动,并且将可动体支承为能围绕与所述光轴和所述第一轴交叉的第二轴摆动;以及固定体,该固定体经由所述万向机构支承所述可动体,所述万向机构包括:万向框架;以及将所述万向框架和所述可动体连接成能围绕所述第一轴旋转的可动体连接机构,所述可动体连接机构包括:包括球体和供该球体固定的金属制的推力承接构件的可动体侧万向框架承接构件;以及在所述万向框架中具有与所述球体接触的凹曲面的可动体侧支承部,所述可动体包括围绕所述摄像头模块的外周侧的保持件,所述保持件包括保持部,该保持部将所述可动体侧万向框架承接构件保持于使所述第一轴穿过所述球体的中心的位置,当将沿着所述光轴的方向设为光轴方向并将沿着所述第一轴的方向设为第一轴方向时,所述可动体侧万向框架承接构件包括朝向所述摄像头模块的外周面延伸的腕部,所述腕部从所述光轴方向观察与所述可动体侧支承部重叠,所述腕部的前端与所述外周面的所述第一轴方向上的分开距离比所述可动体侧支承部的所述第一轴方向上的厚度尺寸窄。
根据本发明,将可动体和万向框架连接成能围绕第一轴旋转的可动体连接机构包括:设于可动体侧万向框架承接构件的球体;以及设于万向框架的可动体侧支承部的凹曲面。因此,能通过使球体与凹曲面点接触来连接可动体和万向框架。此处,可动体侧万向框架承接构件保持于对摄像头模块进行保持的保持件,并包括朝向摄像头模块的外周面延伸的腕部。腕部从光轴方向观察与万向框架的可动体侧支承部重叠。此外,腕部的前端与摄像头模块的外周面的第一轴方向上的分开距离比可动体侧支承部的第一轴方向上的厚度尺寸窄。因此,当从外部受到冲击时,即使在万向框架弯曲而使设于可动体侧支承部的凹曲面在第一轴方向上与球体分开的情况下,可动体侧支承部也无法穿过腕部与摄像头模块之间的间隙。因此,能防止或者抑制万向框架从可动体脱落。
此外,根据本实施方式,将摄像头模块的外周面用作用于防止万向框架脱落的相对壁部。因此,由于不需要在保持件上形成与可动体侧万向框架承接构件相对的防止脱落用的壁,因此能将保持件形成为简单的形状,并能实现保持件的薄型化。因此,有利于带抖动修正功能的光学单元的小型化。
在本发明中优选的是,所述保持件是筒状,所述保持件在所述第一轴方向的对角位置包括向外周侧伸出的伸出部,在所述伸出部的内侧形成有所述保持部。这样,能容易地形成保持部。此外,能简化保持件的构造。
在本发明中优选的是,所述伸出部包括:在所述第一轴方向上从所述可动体侧支承部的相反侧与所述推力承接构件接触的背壁部;以及在所述背壁部的周向的两侧沿所述光轴方向延伸并在该周向上相对的一对侧壁部,所述一对侧壁部将所述可动体侧支承部在周向上定位。这样,能提高推力承接构件的周向的位置精度。此外,在将可动体侧万向框架承接构件插入保持部时,可以将一对侧壁部用作导向部。
在本发明中优选的是,所述保持件包括将所述推力承接构件在所述光轴方向上定位的定位部。这样,能提高固定于推力承接构件的球体的光轴方向的位置精度。
在本发明中优选的是,所述保持件是金属制的,所述摄像头模块嵌入所述保持件的内周侧,所述推力承接构件焊接于所述保持件。如上所述,在本发明中,由于能简化保持件的形状,因此能由金属制作。因此,能使保持件薄型化,从而能实现带抖动修正功能的光学单元的小型化。此外,通过用焊接来固定推力承接构件,能提高固定强度,并缩短组装时间。
在本发明中优选的是,所述推力承接构件从所述伸出部的所述光轴方向的端部突出。这样,容易用焊接固定推力承接构件。
在本发明中优选的是,当将所述光轴方向的一方设为第一方向,将所述光轴方向的另一方设为第二方向,并将围绕所述光轴的方向设为周向时,所述推力承接构件包括:板部,该板部包括供所述球体固定的球体固定部并隔着该球体在所述第一轴方向上与所述支承部相对;以及一对所述腕部,该一对所述腕部从所述板部的所述球体固定部的所述第二方向上的所述周向的两端向所述支承部所在一侧突出,一对所述腕部分别包括:从所述板部的所述周向的一端向所述第一轴方向弯曲的突出板部分;以及从所述突出板部分的与所述板部相反一侧的一端沿所述周向向所述板部的相反侧弯曲的延伸板部分,一对所述腕部各自的所述延伸板部分与所述外周面相对,所述延伸板部分与所述外周面的所述第一轴方向上的分开距离比所述可动体侧支承部的所述第一轴方向上的厚度尺寸窄。这样,能增大各腕部和摄像头模块的外周面在第一轴方向上相对的面积。因此,容易防止可动体侧支承部穿过腕部与摄像头模块之间的间隙。
在本发明中优选的是,所述可动体侧支承部包括:形成有所述凹曲面的凸部;以及从所述凸部向所述周向的两侧延伸的边缘部,一对所述腕部各自的所述突出板部分从所述光轴方向观察与所述边缘部重叠,所述延伸板部分与所述外周面的所述第一轴方向上的分开距离比所述可动体侧支承部的所述第一轴方向的厚度尺寸窄,所述可动体侧支承部的所述第一轴方向上的厚度尺寸包含所述凸部的所述第一轴方向上的突出尺寸和所述边缘部的厚度尺寸。这样,当从外部受到冲击时,即使在万向框架弯曲而使凸部的前端移动到与摄像头模块的外周面接触的位置时,也能通过推力承接构件的突出板部分防止可动体侧支承部向第二方向脱落。
在本发明中优选的是,所述边缘部以所述凸部为中心形成为同心圆形。这样,即使万向框架以围绕第一轴倾斜的方式进行组装,边缘部的向周向的突出尺寸也不会变化。因此,能防止由于万向框架倾斜而导致可动体侧支承部从推力承接构件脱落。
在本发明中优选的是,所述万向框架包括经由一对所述突出板部分之间并沿所述光轴方向延伸的第一万向框架延伸部,所述第一万向框架延伸部在所述第一方向的前端包括所述可动体侧支承部,并且在所述可动体侧支承部的所述第二方向上包括位于一对所述突出板部分之间的通过部,所述可动体侧支承部的所述周向的宽度尺寸比所述通过部的所述周向的宽度尺寸长,并且比一对所述突出板部分的间隔长。这样,能通过一对突出板部分限制可动体侧支承部脱落。此外,能使第二万向框架延伸部弯曲而产生了作用力,从而通过该作用力将推力承接构件临时固定于保持部。因此,容易进行组装。
在本发明中优选的是,所述万向机构包括将所述万向框架和所述固定体连接成能围绕所述第二轴旋转的固定体连接机构,所述固定体连接机构包括:包括球体和供该球体固定的金属制的所述推力承接构件的固定体侧万向框架承接构件;以及在所述万向框架中具有与所述球体接触的所述凹曲面的固定体侧支承部,所述固定体包括包围所述可动体的外周侧的壳体,所述壳体包括在所述光轴方向上剖开所述第二轴穿过的位置的缺口部,所述固定体侧万向框架承接构件配置于所述缺口部并被保持在使所述第二轴穿过所述球体的中心的位置。这样,在固定体连接机构中,也可以使用与可动体连接机构中使用的可动体侧万向框架承接构件相同的固定体侧万向框架承接构件。因此,能在固定体连接机构和可动体连接机构中实现部件的共用化。
在本发明中优选的是,所述壳体是金属制的,设于所述固定体侧万向框架承接构件的所述推力承接构件焊接于所述壳体。这样,能使壳体薄型化,从而能实现带抖动修正功能的光学单元的小型化。此外,在固定体连接机构中,也能用焊接固定推力承接构件。因此,能提高固定强度,并能缩短组装时间。
根据本发明,将可动体和万向框架连接成能围绕第一轴旋转的可动体连接机构包括:设于可动体侧万向框架承接构件的球体;以及设于万向框架的可动体侧支承部的凹曲面。因此,能通过使球体与凹曲面点接触来连接可动体和万向框架。此处,可动体侧万向框架承接构件保持于对摄像头模块进行保持的保持件,并包括朝向摄像头模块的外周面延伸的腕部。腕部从光轴方向观察与万向框架的可动体侧支承部重叠。此外,腕部的前端与摄像头模块的外周面的第一轴方向上的分开距离比可动体侧支承部的第一轴方向上的厚度尺寸窄。因此,当从外部受到冲击时,即使在万向框架弯曲而使设于可动体侧支承部的凹曲面在第一轴方向上与球体分开的情况下,可动体侧支承部也无法穿过腕部与摄像头模块之间的间隙。因此,能防止或者抑制万向框架从可动体脱落。
此外,根据本发明,将摄像头模块的外周面用作用于防止万向框架脱落的相对壁部。因此,由于不需要在保持件上形成与可动体侧万向框架承接构件相对的防止脱落用的壁,因此能将保持件形成为简单的形状,并能实现保持件的薄型化。因此,有利于带抖动修正功能的光学单元的小型化。
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立体图。
图2是拆下了盖的带抖动修正功能的光学单元的俯视图。
图3是带抖动修正功能的光学单元的分解立体图。
图4(a)和图4(b)是万向框架承接构件的分解立体图。
图5(a)和图5(b)是万向框架的侧视图和万向框架以及万向框架承接构件的侧视图。
图6是可动体连接机构的立体图。
图7是从摄像头模块一侧观察可动体连接机构的图(从图6的A方向观察的图)。
图8是可动体连接机构的俯视图。
图9是沿着第一轴切断可动体连接机构的剖视图。
图10是从外周侧观察固定体连接机构的图。
图11是沿着第二轴切断固定体连接机构的剖视图。
图12是固定体连接机构的分解立体图。
图13是固定体连接机构的立体图。
(符号说明)
1 带抖动修正功能的光学单元
2 透镜
3 摄像头模块
4 可动体
5 万向机构
6 固定体
7 抖动修正用驱动机构
7X 第一磁驱动机构
7Y 第二磁驱动机构
8 第一盖
9 第二盖
10 万向框架
11 可动体连接机构
12 固定体连接机构
13 保持部
14 缺口部
15 球体
16 推力承接构件
17 万向框架承接构件
18 凸曲面
19 凹曲面
20 支承部
21 凸部
22 边缘部
25X、25Y 磁体
26X、26Y 线圈
30 突出部
31 保持件
32 主体部
33 镜筒部
34 基板
35 第一侧板部
36 第二侧板部
37 第三侧板部
38 第四侧板部
39 伸出部
40 定位凹部
41 侧面
50 壳体
51 第一框部
52 第二框部
53 第三框部
54 第四框部
55 第一倾斜框部
56 第二倾斜框部
57 第三倾斜框部
58 线圈配置孔
60 柔性印刷基板
61 第一基板部分
62 第二基板部分
64 磁性板
65 磁传感器
70 万向框架主体部
71 第一万向框架延伸部
72 第二万向框架延伸部
73 中央孔
75 中央板部分
76 角板部分
81 第一万向框架延伸部第一延伸部分
82 第一万向框架延伸部第二延伸部分
84 通过部
85 第二万向框架延伸部第一延伸部分
86 第二万向框架延伸部第二延伸部分
90 球体固定部
91 板部
92 足部
94 腕部
95 突出板部分
96 延伸板部分
97 足部突出板部分
98 足部延伸板部分
99 足部通过部
101 背壁部
102 侧壁部
141 中间部
142 第一锥部
143 第二锥部
144 槽部
145 开口部
146 相对壁部
H1 支承部的周向的宽度
H2 通过部的周向的宽度
H3 一对腕部的周向的间隔
L 光轴
M 一对腕部的前端与侧面(相对壁部)之间的分开距离
N 第一轴方向上的支承部的厚度尺寸
N1 边缘部的第一轴方向的厚度尺寸
N2 凸部的第一轴方向的突出尺寸
P1、P2 焊接位置
R1 第一轴
R2 第二轴
具体实施方式
以下,参照附图说明应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的实施方式。
(整体结构)
图1是带抖动修正功能的光学单元的立体图。图2是从被拍摄体侧观察拆下了盖的带抖动修正功能的光学单元时的俯视图。图3是带抖动修正功能的光学单元的分解立体图。如图1、图2所示,带抖动修正功能的光学单元1具有包括了透镜2等光学元件的摄像头模块3。带抖动修正功能的光学单元1装设于例如带摄像头的移动电话机、行车记录仪等拍摄设备、或者安全帽、自行车、无线电遥控直升机等移动体所装设的运动摄像头、可穿戴摄像头。在上述光学设备中,若光学设备在拍摄时倾斜,则摄像头模块3倾斜,使拍摄图像失真。为了避免拍摄图像的失真,带抖动修正功能的光学单元1基于由陀螺仪等检测元件检测出的加速度、角速度、抖动量等修正摄像头模块3的倾斜。
在以下说明中,将彼此正交的三个轴设为X轴、Y轴以及Z轴。此外,将沿着X轴的方向设为X轴方向,将X轴方向的一侧设为-X方向并将另一侧设为+X方向。将沿着Y轴的方向设为Y轴方向,将Y轴方向的一侧设为-Y方向并将另一侧设为+Y方向。将沿着Z轴的方向设为Z轴方向,将Z轴方向的一侧设为-Z方向并将另一侧设为+Z方向。Z轴方向是沿着摄像头模块3的光轴L的光轴方向。-Z方向是光轴方向的一侧,是第一方向。+Z方向是光轴方向的另一侧,是第二方向。此外,-Z方向(第一方向)是摄像头模块3的像侧,+Z方向(第二方向)是摄像头模块3的被拍摄体侧。
如图1所示,带抖动修正功能的光学单元1包括:包括摄像头模块3的可动体4;将可动体4支承为能够旋转的万向机构5;经由万向机构5支承可动体4的固定体6;以及使可动体4相对于固定体6摆动的抖动修正用驱动机构7。带抖动修正功能的光学单元1使可动体4围绕与摄像头模块3的光轴L交叉且彼此交叉的两个轴摆动来进行抖动修正。在本例中,带抖动修正功能的光学单元1使可动体4围绕与摄像头模块3的光轴L正交且彼此正交的两个轴摆动来进行抖动修正。即,在带抖动修正功能的光学单元1中,通过进行围绕X轴的抖动修正和围绕Y轴的抖动修正来进行俯仰方向的抖动修正和偏转方向的抖动修正。
可动体4由万向机构5支承为能围绕与光轴L正交的第一轴R1旋转并且支承为能围绕与光轴L和第一轴R1正交的第二轴R2旋转。第一轴R1和第二轴R2相对于X轴和Y轴倾斜45度。通过合成围绕第一轴R1的旋转和围绕第二轴R2的旋转,可动体4围绕X轴旋转并围绕Y轴旋转。以下,将与第一轴R1一致的轴向设为第一轴方向,将与第二轴R2一致的轴向设为第二轴方向。
如图2、图3所示,万向机构5包括:万向框架10;设于可动体4的第一轴R1上的对角位置的可动体连接机构11;以及设于固定体6的第二轴R2上的对角位置的固定体连接机构12。万向框架10是金属制的板簧。可动体连接机构11将万向框架10和可动体4连接成能围绕第一轴R1旋转。固定体连接机构12将万向框架10和固定体6连接成能围绕第二轴R2旋转。
图4(a)和图4(b)是万向框架承接构件17的分解立体图。图4(a)是从径向外侧观察的分解立体图,图4(b)是从径向内侧观察的分解立体图。可动体连接机构11包括万向框架承接构件17和支承部20,其中,万向框架承接构件17包括金属制的球体15和供该球体15固定的金属制的推力承接构件16,支承部20在万向框架10中具有与球体15接触的凹曲面19。万向框架承接构件17被设于可动体4的保持部13保持。固定体连接机构12包括万向框架承接构件17和支承部20,其中,万向框架承接构件17包括金属制的球体15和供该球体15固定的金属制的推力承接构件16,支承部20在万向框架10中具有与球体15接触的凹曲面19。万向框架承接构件17被设于固定体6的缺口部14保持。如图4(a)和图4(b)所示,万向框架承接构件17被保持成使球体15的中心配置于第一轴R1上或者第二轴R2上。
此处,当将被可动体4的保持部13保持的万向框架承接构件17设为可动体侧万向框架承接构件,并将被固定体6的缺口部14保持的万向框架承接构件17设为固定体侧万向框架承接构件时,可动体侧万向框架承接构件和固定体侧万向框架承接构件是相同的构件,因此标注相同的符号17进行说明。此外,在万向框架10中,当将具有与保持于可动体4的万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)接触的凹曲面19的支承部20设为可动体侧支承部,并将具有与保持于固定体6的万向框架承接构件17(固定体侧万向框架承接构件)接触的凹曲面19的支承部20设为固定体侧支承部时,可动体侧支承部和固定体侧支承部包括相同的结构,因此标注相同的符号20进行说明。
如图2所示,抖动修正用驱动机构7包括:产生使可动体4围绕X轴旋转的驱动力的第一磁驱动机构7X;以及产生使可动体4围绕Y轴旋转的驱动力的第二磁驱动机构7Y。第一磁驱动机构7X配置于可动体4的-Y方向侧。第二磁驱动机构7Y配置于可动体4的-X方向侧。如图3所示,第一磁驱动机构7X包括一组磁体25X和线圈26X。第二磁驱动机构7Y包括一组磁体25Y和线圈26Y。第一磁驱动机构7X的磁体25X和线圈26X在Y轴方向上相对。第二磁驱动机构7Y的磁体25Y和线圈26Y在X轴方向上相对。在本例中,磁体25X、25Y配置于可动体4,线圈26X、26Y配置于固定体6。另外,也可以将磁体25X、25Y配置于固定体6,将线圈26X、26Y配置于可动体4。
(可动体)
如图3所示,可动体4包括摄像头模块3和包围摄像头模块3的框状的保持件31。摄像头模块3包括:从Z轴方向观察时的形状是八边形的主体部32;从主体部32的中央部分向第二方向突出的镜筒部33;以及配置于主体部32的-Z方向的端部的基板34。摄像头模块3包括:保持于镜筒部33的透镜2;以及装设于基板34的拍摄元件(未图示)。拍摄元件收容于主体部32并配置于透镜2的光轴L上。主体部32包括向外周侧突出的多个突出部30。突出部30在+Y方向的侧面和-Y方向的侧面的-Z方向的端部分别各形成有两个。
保持件31包括第一侧板部35和第二侧板部36,其中,第一侧板部35在摄像头模块3的-X方向上沿着摄像头模块3的主体部32的侧面向Y轴方向延伸,第二侧板部36在摄像头模块3的+X方向上沿着主体部32的侧面向Y轴方向延伸。此外,保持件31包括第三侧板部37和第四侧板部38,其中,第三侧板部37在摄像头模块3的-Y方向上沿着主体部32的侧面向X轴方向延伸,第四侧板部38在摄像头模块3的+Y方向上沿着主体部32的侧面向X轴方向延伸。此外,保持件31包括伸出部39,该伸出部39形成于将第一侧板部35和第三侧板部37连接的角部以及将第二侧板部36和第四侧板部38连接的角部。伸出部39位于第一轴方向的对角,并向外周侧伸出。各伸出部39设有保持可动体连接机构11的万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)的保持部13。各保持部13是形成于伸出部39的内周侧的凹部。
在第一侧板部35的外侧面固定有第二磁驱动机构7Y的磁体25Y。在第三侧板部37的外侧面固定有磁体25X。保持件31由磁性材料构成,作为对于磁体25X、25Y的轭部发挥作用。在本实施方式中,保持件是由磁性金属构成的筒状构件,通过拉深加工形成。磁体25X、25Y被磁化成使朝向径向外侧的面的磁极以在Z轴方向的中央沿周向延伸的励磁极化线为边界而不同。
保持件31包括将第三侧板部37和第四侧板部38的-Z方向的边缘向+Z方向剖开的定位凹部40。在组装可动体4时,从-Z方向(像侧)向保持件31的内侧插入摄像头模块3。此时,摄像头模块3的突出部30插入保持件31的定位凹部40,突出部30抵接于定位凹部的+Z方向的边缘。由此,使摄像头模块3相对于保持件31在Z轴方向(光轴方向)上定位。
(固定体)
如图1、图3所示,固定体6包括:金属制的壳体50;从+Z方向一侧覆盖于壳体50的第一盖8;以及从-Z方向一侧覆盖壳体50的第二盖9。在固定体6上保持有固定于柔性印刷基板60的线圈26X、26Y。壳体50呈包围可动体4的外周侧的矩形框状。壳体50、第一盖8以及第二盖9由非磁性的金属构成。壳体50、第一盖8以及第二盖9通过焊接彼此固定。第一盖8包括大致矩形的开口部。如图1所示,带抖动修正功能的光学单元1中,万向框架10的一部分从第一盖8的开口部向+Z方向突出。此外,摄像头模块3的镜筒部33从设于万向框架10的径向中央的中央孔73向+Z方向突出。
壳体50包括:在可动体4的-X方向上沿Y轴方向延伸的第一框部51;在可动体4的+X方向上沿Y轴方向延伸的第二框部52;在可动体4的-Y方向上沿X轴方向延伸的第三框部53;以及在可动体4的+Y方向上沿X轴方向延伸的第四框部54。在壳体50中,在第一框部51与第四框部54之间形成有相对于第一框部51和第四框部54倾斜45°的第一倾斜框部55。此外,在第二框部52与第三框部53之间形成有相对于第二框部52和第三框部53倾斜45°的第二倾斜框部56。此外,在第一框部51与第三框部53之间形成有相对于第一框部51和第三框部53倾斜45°的第三倾斜框部57。在第一倾斜框部55和第二倾斜框部56形成有用于保持固定体连接机构12的万向框架承接构件17(固定体侧万向框架承接构件)的缺口部14。缺口部14配置于壳体50中的第二轴方向的对角位置。各缺口部14从壳体50的+Z方向的边缘向-Z方向剖开。
在第一框部51和第三框部53设有线圈配置孔58。各线圈配置孔58是通孔,并分别供第一磁驱动机构7X的线圈26X和第二磁驱动机构7Y的线圈26Y配置。线圈26X、26Y是在周向上较长的长圆形的空芯线圈,位于+Z方向一侧和-Z方向一侧的两个长边用作有效边。在第一框部51和第三框部53的径向外侧固定有柔性印刷基板60。柔性印刷基板60包括:从径向外侧与第三框部53的线圈配置孔58重叠的第一基板部分61;以及从径向外侧与第一框部51的线圈配置孔58重叠的第二基板部分62。在第一基板部分61固定有线圈26X,在第二基板部分62固定有线圈26Y。线圈26X和线圈26Y与柔性印刷基板60电连接。
第一基板部分61和第二基板部分62分别配置有矩形的磁性板64。配置于第一基板部分61的磁性板64与磁体25X相对,构成用于使可动体4恢复到围绕X轴的旋转方向上的基准旋转位置的磁力弹簧。此外,配置于第二基板部分62的磁性板64与磁体25Y相对,构成用于使可动体4恢复到围绕Y轴的旋转方向上的基准旋转位置的磁力弹簧。此外,在与线圈26X、26Y的中心孔重叠的位置配置有磁传感器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26X的中心的磁传感器65的输出来检测可动体4的围绕X轴的摆动角度。此外,根据配置于线圈26Y的中心的磁传感器65的输出来检测可动体4的围绕Y轴的摆动角度。
(万向框架)
如图2、图3所示,万向框架10包括:从Z轴方向观察呈大致正方形的万向框架主体部70;从万向框架主体部70中的第一轴方向的对角位置朝向径向外侧向-Z方向弯曲并沿Z轴方向延伸的第一万向框架延伸部71;以及从万向框架主体部70中的第二轴方向的对角位置朝向径向外侧向-Z方向弯曲并沿Z轴方向延伸的第二万向框架延伸部72。在万向框架主体部70的中央设有贯通万向框架主体部70的中央孔73。如图2所示,在从Z轴方向观察时,万向框架主体部70与摄像头模块3的主体部32重叠。
图5(a)是万向框架10的侧视图,是从第一轴方向观察的图。图5(b)是万向框架10和万向框架承接构件17的侧视图,是从第二轴方向观察的图。如图3、图5(a)和图5(b)所示,万向框架主体部70包括:在第二轴方向的中央沿第一轴方向延伸的长方形形状的中央板部分75;以及从中央板部分75朝向第二轴方向的两侧向+Z方向倾斜的梯形形状的一对角板部分76。万向框架主体部70中,第二轴方向的角板部分76比中央板部分75远离可动体4。因此,即使在万向框架10的-Z方向一侧可动体4围绕第一轴R1旋转且可动体4的第二轴方向的两端沿Z轴方向移动的情况下,也能避免可动体4和万向框架10碰撞。
如图3、图5(a)和图5(b)所示,第一万向框架延伸部71包括:从万向框架主体部70的中央板部分75朝向第一轴方向向-Z方向倾斜的第一万向框架延伸部第一延伸部分81;以及在第一万向框架延伸部第一延伸部分81的-Z方向上沿Z轴方向延伸的第一万向框架延伸部第二延伸部分82。第一万向框架延伸部71在第一万向框架延伸部第二延伸部分82的-Z方向的前端包括构成可动体连接机构11的支承部20(可动体侧支承部)。支承部20在径向外侧的端面的周向的中央部分包括向径向内侧凹陷的凹曲面19。
设于第一万向框架延伸部71的前端的支承部20(可动体侧支承部)在周向的中央部分包括向径向内侧突出的凸部21。凸部21通过冲压加工形成于第一万向框架延伸部第二延伸部分82。凹曲面19形成于凸部21。此外,在凸部21的与凹曲面19相反的一侧形成有凸曲面18。此外,支承部20(可动体侧支承部)包括从凸部21向周向的两侧延伸的边缘部22。边缘部22在凸部21的周向的两侧以凸部21为中心形成为同心圆形。此处,凹曲面19的曲率半径比构成可动体连接机构11的球体15的曲率半径大。此外,第一万向框架延伸部第二延伸部分82在支承部20的+Z方向上包括周向的宽度比支承部20窄的通过部84。
如图3、图5(a)和图5(b)所示,第二万向框架延伸部72包括:从万向框架主体部70的一对角板部分76分别朝向第二轴方向向-Z方向倾斜的第二万向框架延伸部第一延伸部分85;以及从第二万向框架延伸部第一延伸部分85的-Z方向一端沿Z轴方向延伸的第二万向框架延伸部第二延伸部分86。第二万向框架延伸部72在第二万向框架延伸部第二延伸部分82的第一方向的前端包括构成固定体连接机构12的支承部20(固定体侧支承部)。支承部20在径向外侧的端面的周向的中央部分包括向径向内侧凹陷的凹曲面19。
设于第二万向框架延伸部72的前端的支承部20(固定体侧支承部)的形状与设于第一万向框架延伸部71的前端的支承部20(可动体侧支承部)的形状相同。即,在第二万向框架延伸部72的前端处,支承部20(固定体侧支承部)在周向的中央部分包括向径向内侧突出的凸部21。凸部21通过冲压加工形成于第二万向框架延伸部第二延伸部分86。凹曲面19形成于凸部21。此外,在凸部21的与凹曲面19相反的一侧形成有凸曲面18。此外,支承部20(可动体侧支承部)包括从凸部21向周向的两侧延伸的边缘部22。边缘部22在凸部21的周向的两侧以凸部21为中心形成为同心圆形。凹曲面19的曲率半径比构成固定体连接机构12的球体15的曲率半径大。此外,第二万向框架延伸部第二延伸部分86在支承部20的+Z方向上包括周向的宽度比支承部20窄的通过部84。
此处,保持于可动体4的各保持部13的万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)的球体15与各第一万向框架延伸部71的支承部20(可动体侧支承部)接触。由此,如图2所示,构成了将万向框架10和可动体4连接成能围绕第一轴R1旋转的可动体连接机构11。更具体地,可动体4的保持部13将万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)保持于使第一轴R1穿过球体15的中心的位置。球体15从第一轴方向局部插入第一万向框架延伸部71的支承部20的凹曲面19。由此,由于凹曲面19和球体15在第一轴R1线上处于点接触的状态,因此可动体4和万向框架10连接成能围绕第一轴R1线旋转的状态。
此外,保持于固定体6的缺口部14的万向框架承接构件17的球体15与第二万向框架延伸部72的支承部20(固定体侧支承部)接触。由此,如图2所示,将万向框架10和固定体6连接成能围绕第二轴R2旋转。构成了固定体连接机构12。更具体地,固定体6的缺口部14将万向框架承接构件17(固定体侧万向框架承接构件)保持于使第二轴R2穿过球体15的中心的位置。球体15从第二轴方向局部插入第二万向框架延伸部72的支承部20的凹曲面19。由此,由于凹曲面19和球体15在第二轴R2线上处于点接触的状态,因此固定体6和万向框架10连接成能围绕第二轴R2线旋转的状态。
(可动体连接机构和固定体连接机构的共用部分的结构)
接着,更详细地说明可动体连接机构11和固定体连接机构12。在本实施方式中,可动体连接机构11和固定体连接机构12包括共用的结构。即,虽然可动体4的保持部13形成于第一轴R1上,固定体6的缺口部14形成于第二轴R2上,但是保持于保持部13和缺口部14的万向框架承接构件17是相同的构件。此外,在万向框架10中,在第一轴R1上的对角位置和第二轴R2上的对角位置设有相同形状的支承部20,在各支承部20形成有与万向框架承接构件17的球体15点接触的凹曲面19。
(万向框架承接构件)
如图4(a)和图4(b)所示,万向框架承接构件17包括金属制的球体15和供该球体15固定的金属制的推力承接构件16。推力承接构件16包括:包括供球体15固定的球体固定部90的板部91;以及从板部91的-Z方向(第一方向)一端向第一轴方向弯曲为直角的足部92。
板部91整体呈在Z轴方向(光轴方向)上较长的长方形形状。球体固定部90是设于板部91的圆形的通孔。通孔的内径尺寸比球体15的直径小。球体15在局部插入球体固定部90的状态下通过焊接固定于推力承接构件16。
此外,推力承接构件16包括一对腕部94,该一对腕部94从板部91的球体固定部90的+Z方向(第二方向)上的周向两端沿第一轴方向或者第二轴方向向支承部20所在一侧突出。在可动体连接机构11中,腕部94向第一轴方向突出,在固定体连接机构12中,腕部94向第二轴方向突出。一对腕部94在周向上相对。如图4(a)和图4(b)所示,一对腕部94分别包括:从板部91的周向的一端向第一轴方向或者第二轴方向弯曲的突出板部分95;以及从突出板部分95的与板部91相反一侧的一端沿周向向板部91的相反侧弯曲的延伸板部分96。
足部92包括:从板部91的-Z方向(第一方向)一端向第一轴方向弯曲为直角的足部突出板部分97;以及从足部突出板部分97中与板部91相反一侧的一端向-Z方向(第一方向)弯曲为直角的足部延伸板部分98。足部延伸板部分98和板部91的距离与设于一对腕部94的延伸板部分96和板部91的距离相同。此外,足部突出板部分97的与足部延伸板部分98相连的前端部分的周向宽度比板部91的周向宽度窄。
如图5(b)所示,在可动体连接机构11中,推力承接构件16的板部91隔着球体15与第一万向框架延伸部71的支承部20在第一轴方向上相对。同样地,在固定体连接机构12中,推力承接构件16的板部91隔着球体15与第二万向框架延伸部72的支承部20在第二轴方向上相对。足部92位于支承部20的-Z方向,并在Z轴方向上与支承部20相对。
(可动体连接机构)
图6是可动体连接机构11的立体图。图7是从摄像头模块3一侧观察可动体连接机构11的图(从图6的A方向观察的图)。图8是可动体连接机构11的俯视图。图9是沿着第一轴R1切断可动体连接机构11的剖视图。如图6、图8所示,保持件31在第一轴方向的对角位置包括向外周侧伸出的伸出部39,在伸出部39的内侧形成有保持部13。保持部13是在第一轴方向上向摄像头模块3的相反一侧、即在第一轴方向上向外周侧凹陷的凹部。
如图8所示,伸出部39包括:在Z轴方向和周向上扩展的背壁部101;以及在背壁部101的周向的两侧沿Z轴方向延伸并在周向上相对的一对侧壁部102。保持部13是被背壁部101和一对侧壁部102包围的凹部。保持部13向+Z方向和-Z方向(光轴方向的一方和另一方)开口并且向第一轴R1方向的内周侧即摄像头模块3一侧开口。
在组装带抖动修正功能的光学单元1时,如图5(b)所示,可动体连接机构11的万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)处于使第一万向框架延伸部71的支承部20的凹曲面19与球体15接触的状态,并和第一万向框架延伸部第二延伸部分82一起从+Z方向一侧插入保持部13。第一万向框架延伸部71设于万向框架10的第一轴方向的对角位置的两个部位。由于构成为在将两个部位的第一万向框架延伸部71向设于保持件31的第一轴方向的对角位置的两处保持部13插入时,第一万向框架延伸部71向内周侧弯曲,因此第一万向框架延伸部71被向外周侧施力。由此,来自第一万向框架延伸部71的作用力经由球体15作用于万向框架承接构件17。因此,如图8、图9所示,背壁部101从万向框架10的与支承部20相反的一侧接触推力承接构件16的板部91。
如图8所示,一对侧壁部102位于推力承接构件16的周向两侧。一对腕部94的延伸板部分96的前端分别与一对侧壁部102相对。因此,推力承接构件16通过一对侧壁部102在周向上定位。此外,在将万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)插入保持部13时,一对腕部94被一对侧壁部102引导。
在本实施方式中,保持件31是金属制的,通过焊接使推力承接构件16固定于保持件31。如图6、图9所示,推力承接构件16中,板部91的+Z方向的端部从设于保持件31的伸出部39的背壁部101向+Z方向突出,板部91焊接于背壁部101的+Z方向的端部。因此,在图6所示的焊接位置P1处形成有焊接痕迹。如上所述,由于从第一万向框架延伸部71向外周侧施力的作用力作用于万向框架承接构件17,因此在组装时,通过第一万向框架延伸部71将万向框架承接构件17向背壁部101按压,并且,通过一对侧壁部102实现周向的定位,将万向框架承接构件17临时固定于保持部13。因此,在将推力承接构件16焊接于保持件31时不需要临时固定用的夹具。
在使设于第一万向框架延伸部71的支承部20的凹曲面19和球体15接触的状态下,第一万向框架延伸部第二延伸部分82经由一对腕部94之间在Z轴方向上延伸。更具体地,如图7所示,设于第一万向框架延伸部第二延伸部分82的-Z方向的前端的支承部20(可动体侧支承部)位于一对腕部94的-Z方向,通过部84位于一对腕部94之间。此外,在支承部20的-Z方向上配置有足部92。
此处,如图7、图8所示,支承部20的周向的宽度H1比通过部84的周向的宽度H2长并且比一对腕部94的周向的间隔H3长。因此,当从Z轴方向(光轴方向)观察时,一对腕部94与支承部20的周向的两端部分重叠。即,如图7所示,支承部20中,设有凹曲面19的凸部21配置于一对腕部94之间,并且从Z轴方向(光轴方向)观察时,向凸部21的周向两侧延伸的边缘部22与一对腕部94重叠。因此,一对腕部94限制了支承部20向+Z方向脱落。
如图8、图9所示,可动体4的保持部13向第一轴方向的内周侧开口,并且可动体4包括在第一轴方向上与保持部13的开口相对的相对壁部。在本实施方式中,相对壁部是摄像头模块3的外周面。如图3所示,摄像头模块3的主体部32从Z轴方向观察呈八边形。因此,摄像头模块3的外周面在第一轴方向的一方的角部和另一方的角部分别包括相对于第一轴R1垂直的侧面41。在摄像头模块3嵌入保持件31的内侧的状态下,侧面41构成在第一轴方向上与保持部13的第一轴方向的开口相对的相对壁部。
如图9所示,侧面41(摄像头模块3的外周面)在第一轴方向上与推力承接构件16的一对腕部94相对,并且在第一轴方向上与推力承接构件16的足部92相对。在第一轴方向上,一对腕部94的前端与侧面41(相对壁部)之间的分开距离M即侧面41与各腕部94的延伸板部分96之间的分开距离M比第一轴方向上的支承部20的厚度尺寸N窄。此处,所谓支承部20的厚度尺寸N,如图8、图9所示,是指包含了支承部20的凸部21的突出尺寸和边缘部22的厚度尺寸的支承部20整体的厚度尺寸。另外,在本实施方式中,分开距离M比不包含凸部21的突出尺寸的边缘部22的第一轴方向上的厚度尺寸N1窄。
(固定体连接机构)
图10是从外周侧观察固定体连接机构12的图。图11是沿着第二轴R2切断固定体连接机构12的剖视图。图12是固定体连接机构12的分解立体图。图13是固定体连接机构12的立体图。如图3、图12、图13所示,固定体6的壳体50中,配置于第二轴方向的对角位置的第一倾斜框部55和第二倾斜框部56分别包括缺口部14。
如图12所示,缺口部14的周向的两侧的边缘部为台阶状。缺口部14在内侧包括供推力承接构件16的一对腕部94嵌入的中间部141,在中间部141的-Z方向(第一方向)上形成有第一锥部142,在中间部141的+Z方向(第二方向)上形成有第二锥部143。第一锥部142和第二锥部143呈周向的宽度随着朝向开口侧的相反侧即-Z方向(第一方向)变窄的形状。在第一锥部142的-Z方向(第一方向)处形成有周向的宽度比中间部141窄的槽部144。此外,在第二锥部143的+Z方向(第二方向)上形成有周向的宽度比中间部141宽的开口部145。中间部141、槽部144以及开口部145的周向的宽度恒定。
此处,在组装带抖动修正功能的光学单元1时,如图5(b)所示,固定体连接机构12的万向框架承接构件17(固定体侧万向框架承接构件)处于使第二万向框架延伸部72的支承部20的凹曲面19与球体15接触的状态,并从+Z方向一侧插入缺口部14。此时,推力承接构件16的板部91配置于缺口部14的外周侧,一对腕部94和足部92向缺口部14的内侧插入。一对腕部94嵌入缺口部的中间部141,足部92嵌入缺口部14的槽部144。足部突出板部分97包括周向的宽度比板部91窄的足部通过部99,足部通过部99嵌入槽部144。
与可动体连接机构11的情况相同,固定体连接机构12构成为在向设于壳体50的第一轴方向的对角位置的两处缺口部14插入第二万向框架延伸部72和万向框架承接构件17时,第二万向框架延伸部72向内周侧弯曲,从第二万向框架延伸部72向外周侧施力的作用力作用于万向框架承接构件17(固定侧万向框架承接构件)。因此,如图11、图13所示,推力承接构件16的一对腕部94和足部92的前端卡定于缺口部14的边缘。如图13所示,各腕部94的延伸板部分96从板部91的相反侧抵接于缺口部14的中间部141的边缘,足部92的足部延伸板部分98从板部91的相反侧抵接于槽部144的下端缘。
在本实施方式中,壳体50是金属制的,通过焊接使推力承接构件16固定于壳体50。如图10所示,由于推力承接构件16的一对腕部94的突出板部分95从缺口部14的中间部141的边缘向板部91一侧延伸,因此突出板部分95焊接于中间部141的边缘。此外,由于足部92的足部突出板部分97从槽部144的边缘向板部91一侧延伸,因此足部突出板部分97焊接于槽部144的边缘。因此,在图10所示的三处焊接位置P2处形成有焊接痕迹。如上所述,通过从第二万向框架延伸部72作用的作用力使一对腕部94和足部92的前端卡定于缺口部14的边缘,从而将推力承接构件16临时固定于缺口部14。因此,在将推力承接构件16焊接于壳体50时不需要临时固定用的夹具。
在使第二万向框架延伸部72的支承部20的凹曲面19和球体15接触的状态下,第二万向框架延伸部第二延伸部分86经由一对腕部94之间在Z轴方向上延伸。更具体地,如图10、图13所示,设于第二万向框架延伸部第二延伸部分86的-Z方向的前端的支承部20(固定体侧支承部)位于一对腕部94的-Z方向,通过部84位于一对腕部94之间。此外,在支承部20的-Z方向上配置有足部92。因此,支承部20(固定体侧支承部)在第二轴方向上配置于板部91与缺口部14之间,并且在Z轴方向(光轴方向)上配置于腕部94与足部92之间。
此处,如图10所示,支承部20的周向的宽度H1比通过部84的周向的宽度H2长并且比一对腕部94的周向的间隔H3长。因此,当从Z轴方向(光轴方向)观察时,一对腕部94与支承部20的周向的两端部分重叠。即,如图13所示,支承部20中,设有凹曲面19的凸部21配置于一对腕部94之间,并且从Z轴方向(光轴方向)观察时,向凸部21的周向两侧延伸的边缘部22与一对腕部94重叠。因此,通过一对腕部94限制了支承部20向+Z方向脱落。
壳体50的缺口部14的边缘作为在第二轴方向上与支承部20相对的相对壁部146发挥作用。如图13所示,相对壁部146是设于中间部141的-Z方向的第一锥部142的边缘和槽部144的边缘。第一锥部142和槽部144的周向的宽度比供一对腕部94卡定的中间部141窄,支承部20的周向的宽度H1比中间部141的宽度大。因此,如图13所示,当从第二轴方向观察时,支承部20(固定体侧支承部)与设于第一锥部142和槽部144的边缘的相对壁部146重叠。
(本实施方式的主要效果)
综上所述,本实施方式的带抖动修正功能的光学单元1具有:可动体4,该可动体4包括摄像头模块3;万向机构5,该万向机构5将可动体4支承为能围绕与摄像头模块3的光轴L交叉的第一轴R1摆动,并且将可动体4支承为能围绕与光轴L和第一轴R1交叉的第二轴摆动;以及固定体6,该固定体6经由万向机构5支承可动体4。万向机构5包括:万向框架10;以及将万向框架10和可动体4连接成能围绕第一轴R1旋转的可动体连接机构11,可动体连接机构11包括:包括球体15和供该球体15固定的金属制的推力承接构件16的万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件);以及在万向框架10中具有与球体15接触的凹曲面19的支承部20(可动体侧支承部),可动体4包括包围摄像头模块3的外周侧的保持件31。保持件31包括将万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)保持于使第一轴R1穿过球体15的中心的位置的保持部13。当将沿着光轴L的方向设为光轴方向,将沿着第一轴R1的方向设为第一轴方向时,万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)包括朝向摄像头模块3的侧面41(外周面)延伸的腕部94,腕部94从光轴方向观察与支承部20(可动体侧支承部)重叠。此外,腕部94的前端与侧面41(外周面)的第一轴方向上的分开距离M比支承部20(可动体侧支承部)的第一轴方向上的厚度尺寸窄。
根据本实施方式,将可动体4和万向框架10连接成能围绕第一轴R1旋转的可动体连接机构11包括:设于万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)的球体15;以及设于万向框架10的支承部20(可动体侧支承部)的凹曲面19。因此,能通过使球体15与凹曲面19点接触来连接可动体4和万向框架10。此处,万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)被保持摄像头模块3的保持件31保持,并包括朝向摄像头模块3的侧面41(外周面)延伸的腕部94。腕部94从光轴方向观察与万向框架10的支承部20(可动体侧支承部)重叠。此外,腕部94的前端与摄像头模块3的侧面41(外周面)的第一轴方向上的分开距离M比支承部20(可动体侧支承部)的第一轴方向上的厚度尺寸窄。因此,当从外部受到冲击时,即使在万向框架10弯曲而使设于可动体侧支承部的凹曲面19在第一轴方向上与球体15分开的情况下,支承部20(可动体侧支承部)也无法穿过腕部94与摄像头模块3之间的间隙。因此,能防止或者抑制万向框架10从可动体4脱落。
此外,根据本实施方式,将摄像头模块3的侧面41(外周面)用作用于防止万向框架10脱落的相对壁部。因此,由于不需要在保持件31上形成与万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)相对的防止脱落用的壁,因此能将保持件31形成为简单的形状,从而能实现保持件31的薄型化。因此,有利于带抖动修正功能的光学单元1的小型化。
在本实施方式中,由于保持件31是筒状,并在第一轴方向的对角位置包括向外周侧伸出的伸出部39,因此能容易地在伸出部39的内侧形成保持部13。此外,能简化保持件31的构造。
在本实施方式中,伸出部39包括:在第一轴方向上从支承部20(可动体侧支承部)的相反侧与推力承接构件16接触的背壁部101;以及在背壁部101的周向的两侧沿光轴方向延伸并在该周向上相对的一对侧壁部102。由于一对侧壁部102将支承部20(可动体侧支承部)在周向上定位,因此能提高推力承接构件16的周向上的位置精度。此外,在将万向框架承接构件17(可动体侧万向框架承接构件)插入保持部13时,可以将一对侧壁部102用作导向部。因此,容易组装可动体连接机构11。
另外,若保持件31包括将推力承接构件16在光轴方向上定位的定位部,则能提高固定于推力承接构件16的球体15的光轴方向上的位置精度。例如,能将剖开保持件31的-Z方向的边缘并使其向内周侧弯曲的切起部设为定位部。
在本实施方式中,保持件31是金属制的,摄像头模块3嵌入保持件31的内周侧,推力承接构件16被焊接于保持件31。如上所述,在本实施方式中,由于能简化保持件31的形状,因此能由金属制作。因此,能使保持件31薄型化,从而能实现带抖动修正功能的光学单元1的小型化。此外,通过用焊接来固定推力承接构件16,能提高固定强度,并缩短组装时间。此外,由于推力承接构件16从伸出部39的光轴方向的端部突出,因此容易用焊接固定推力承接构件16。
在本实施方式中,当将光轴方向的一方设为-Z方向(第一方向),将光轴方向的另一方设为+Z方向(第二方向),将围绕光轴L的方向设为周向时,推力承接构件16包括:板部91,该板部91包括供球体15固定的球体固定部90并在第一轴方向上隔着该球体15与支承部20(可动体侧支承部)相对;以及一对腕部94,该一对腕部94从板部91的球体固定部90的+Z方向(第二方向)上的周向两端向支承部所在一侧突出。一对腕部94分别包括:从板部91的周向的一端向第一轴方向弯曲的突出板部分95;以及从突出板部分95的与板部91相反一侧的一端沿周向向板部91的相反侧弯曲的延伸板部分96。一对腕部94各自的延伸板部分96与摄像头模块3的侧面41(外周面)相对,延伸板部分96与侧面41(外周面)的第一轴方向上的分开距离M比支承部20(可动体侧支承部)的第一轴方向上的厚度尺寸N窄。由此,能增大各腕部94和摄像头模块3的侧面41(摄像头模块3的外周面)在第一轴方向上相对的面积。因此,容易防止支承部20(可动体侧支承部)穿过腕部94与摄像头模块3之间的间隙。
更详细地,支承部20(可动体侧支承部)包括:形成有凹曲面19的凸部21;以及从凸部21向周向的两侧延伸的边缘部22。从光轴方向观察,一对腕部94各自的突出板部分95与边缘部22重叠,延伸板部分96与侧面41(外周面)的第一轴方向上的分开距离M比支承部20(可动体侧支承部)的第一轴方向上的厚度尺寸N窄。此处,支承部20(可动体侧支承部)的第一轴方向上的厚度尺寸N是包含凸部21的第一轴方向上的突出尺寸N2和边缘部22的第一轴方向上的厚度尺寸N1的支承部整体的厚度尺寸。因此,当从外部受到冲击时,即使在万向框架10弯曲而使凸部21的凸曲面18的前端移动到与摄像头模块3的侧面41(外周面)接触的位置时,也能通过推力承接构件16的突出板部分95防止支承部20(可动体侧支承部)向+Z方向(第二方向)脱落。
本实施方式的支承部20中,边缘部22在凸部21的周向的两侧以凸部21为中心形成为同心圆形。因此,即使万向框架10以围绕第一轴R1倾斜的方式进行组装,边缘部22的向周向的突出尺寸也不会变化。因此,能防止由于万向框架10倾斜而导致支承部20(可动体侧支承部)从推力承接构件16脱落。
本实施方式的万向框架10包括经由一对突出板部分95之间沿光轴方向延伸的第一万向框架延伸部71。第一万向框架延伸部71在-Z方向(第一方向)的前端包括支承部20(可动体侧支承部),并且在支承部20(可动体侧支承部)的+Z方向(第二方向)上包括位于一对突出板部分95之间的通过部84。支承部20(可动体侧支承部)的周向的宽度尺寸H1比通过部84的周向的宽度尺寸H2长,并且比一对突出板部分95之间的间隔H3长。因此,能通过一对突出板部分95来限制支承部20(可动体侧支承部)脱落。此外,由于第一万向框架延伸部71沿光轴方向延伸,因此能使第一万向框架延伸部71弯曲而产生向外周侧施力的作用力,并通过该作用力将推力承接构件16临时固定于保持部13。因此,容易进行组装。
本实施方式的万向机构5包括将万向框架10和固定体6连接成能围绕第二轴方向旋转的固定体连接机构12,固定体连接机构12包括:包括球体15和供该球体15固定的金属制的推力承接构件16的万向框架承接构件17(固定体侧万向框架承接构件);以及在万向框架10中具有与球体15接触的凹曲面19的支承部20(固定体侧支承部)。固定体6包括包围可动体4的外周侧的壳体50,壳体50包括沿光轴方向剖开第二轴方向穿过的位置的缺口部14。万向框架承接构件17(固定体侧万向框架承接构件)配置于缺口部14并被保持于使第二轴方向穿过球体15的中心的位置。因此,由于在固定体连接机构12中也能使用和可动体连接机构11中使用的万向框架承接构件17相同的万向框架承接构件17,因此能在固定体连接机构12和可动体连接机构11中实现部件的共用化。
在本实施方式中,壳体50是金属制的,设于万向框架承接构件17(固定体侧万向框架承接构件)的推力承接构件16焊接于壳体50。因此,能使保持件50薄型化,从而能实现带抖动修正功能的光学单元1的进一步小型化。此外,在固定体连接机构12中,也能用焊接固定推力承接构件16。因此,能提高固定强度,并缩短组装时间。

Claims (13)

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,该可动体包括摄像头模块;
万向机构,该万向机构将所述可动体支承为能围绕与所述摄像头模块的光轴交叉的第一轴摆动,并且将可动体支承为能围绕与所述光轴和所述第一轴交叉的第二轴摆动;以及
固定体,该固定体经由所述万向机构支承所述可动体,
所述万向机构包括:万向框架;以及将所述万向框架和所述可动体连接成能围绕所述第一轴旋转的可动体连接机构,
所述可动体连接机构包括:包括球体和供该球体固定的金属制的推力承接构件的可动体侧万向框架承接构件;以及在所述万向框架中具有与所述球体接触的凹曲面的可动体侧支承部,
所述可动体包括围绕所述摄像头模块的外周侧的保持件,
所述保持件包括保持部,该保持部将所述可动体侧万向框架承接构件保持于使所述第一轴穿过所述球体的中心的位置,
当将沿着所述光轴的方向设为光轴方向并将沿着所述第一轴的方向设为第一轴方向时,
所述可动体侧万向框架承接构件包括朝向所述摄像头模块的外周面延伸的腕部,所述腕部从所述光轴方向观察与所述可动体侧支承部重叠,
所述腕部的前端与所述外周面的所述第一轴方向上的分开距离比所述可动体侧支承部的所述第一轴方向上的厚度尺寸窄。
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,
所述保持件是筒状,
所述保持件在所述第一轴方向的对角位置包括向外周侧伸出的伸出部,在所述伸出部的内侧形成有所述保持部。
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,
所述伸出部包括:在所述第一轴方向上从所述可动体侧支承部的相反侧与所述推力承接构件接触的背壁部;以及在所述背壁部的周向的两侧沿所述光轴方向延伸并在该周向上相对的一对侧壁部,
所述一对侧壁部将所述可动体侧支承部在周向上定位。
4.如权利要求2或3所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于,
所述保持件包括将所述推力承接构件在所述光轴方向上定位的定位部。
5.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,
所述保持件是金属制的,
所述摄像头模块嵌入所述保持件的内周侧,
所述推力承接构件焊接于所述保持件。
6.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,
所述保持件是金属制的,
所述摄像头模块嵌入所述保持件的内周侧,
所述推力承接构件焊接于所述保持件。
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,
所述推力承接构件从所述伸出部的所述光轴方向的端部突出。
8.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,
当将所述光轴方向的一方设为第一方向,将所述光轴方向的另一方设为第二方向,并将围绕所述光轴的方向设为周向时,
所述推力承接构件包括:板部,该板部包括供所述球体固定的球体固定部并隔着该球体在所述第一轴方向上与所述支承部相对;以及一对所述腕部,该一对所述腕部从所述板部的所述球体固定部的所述第二方向上的所述周向的两端向所述支承部所在一侧突出,
一对所述腕部分别包括:从所述板部的所述周向的一端向所述第一轴方向弯曲的突出板部分;以及从所述突出板部分的与所述板部相反一侧的一端沿所述周向向所述板部的相反侧弯曲的延伸板部分,
一对所述腕部各自的所述延伸板部分与所述外周面相对,所述延伸板部分与所述外周面的所述第一轴方向上的分开距离比所述可动体侧支承部的所述第一轴方向上的厚度尺寸窄。
9.如权利要求8所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于,
所述可动体侧支承部包括:形成有所述凹曲面的凸部;以及从所述凸部向所述周向的两侧延伸的边缘部,
一对所述腕部各自的所述突出板部分从所述光轴方向观察与所述边缘部重叠,
所述延伸板部分与所述外周面的所述第一轴方向上的分开距离比所述可动体侧支承部的所述第一轴方向的厚度尺寸窄,
所述可动体侧支承部的所述第一轴方向上的厚度尺寸包含所述凸部的所述第一轴方向上的突出尺寸和所述边缘部的厚度尺寸。
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,
所述边缘部以所述凸部为中心形成为同心圆形。
11.如权利要求8所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于,
所述万向框架包括经由一对所述突出板部分之间并沿所述光轴方向延伸的第一万向框架延伸部,
所述第一万向框架延伸部在所述第一方向的前端包括所述可动体侧支承部,并且在所述可动体侧支承部的所述第二方向上包括位于一对所述突出板部分之间的通过部,
所述可动体侧支承部的所述周向的宽度尺寸比所述通过部的所述周向的宽度尺寸长,并且比一对所述突出板部分的间隔长。
12.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,
所述万向机构包括将所述万向框架和所述固定体连接成能围绕所述第二轴旋转的固定体连接机构,
所述固定体连接机构包括:包括球体和供该球体固定的金属制的所述推力承接构件的固定体侧万向框架承接构件;以及在所述万向框架中具有与所述球体接触的所述凹曲面的固定体侧支承部,
所述固定体包括包围所述可动体的外周侧的壳体,所述壳体包括在所述光轴方向上剖开所述第二轴穿过的位置的缺口部,
所述固定体侧万向框架承接构件配置于所述缺口部并被保持在使所述第二轴穿过所述球体的中心的位置。
13.如权利要求12所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于,
所述壳体是金属制的,
设于所述固定体侧万向框架承接构件的所述推力承接构件焊接于所述壳体。
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