CN114911111A - 光学单元 - Google Patents

Abstract

一种光学单元，实现能够使可动体相对于固定体以三个轴为旋转轴旋转的光学单元的小型化。光学单元具备可动体、固定体、旋转支承机构以及万向架机构，可动体作为可动体侧面具有第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，第一侧面和第三侧面面向相反侧，并且第二侧面和第四侧面面向相反侧，柔性印刷基板在第一侧面侧与可动体连接，相对于可动体侧面设置有间隙并且具有面向可动体侧面的侧面对置区域配置为面向第一侧面及第二侧面并且不面向第三侧面及第四侧面。

Description

光学单元

技术领域

本发明涉及一种光学单元。

背景技术

以往，使用一种使具备光学模块的可动体能够相对于固定体旋转的光学单元。例如，在专利文献1中公开了一种光学单元，其将具备光学模块的可动体支承为能够相对于固定体以滚动方向(光学模块的光轴方向)为旋转轴旋转的支承部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-27134号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1中公开的光学单元能够相对于固定体容易地组装连接柔性印刷基板的可动体。另一方面，在使可动体能够相对于固定体以光轴方向为旋转轴旋转的现有光学单元中，还可以采用以下结构：设置万向架机构等，且能够以与光轴方向交叉的方向即俯仰方向及偏转方向等为旋转轴旋转。但是，如果采用这样的结构，则需要扩大与可动体连接的柔性印刷基板的移动空间，所以装置大型化。于是，本发明的目的在于，将使可动体能够相对于固定体以三个轴为旋转轴旋转的光学单元小型化。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明提供一种光学单元，其中，具备：可动体，所述可动体具备光学模块且连接柔性印刷基板；固定体；旋转支承机构，所述旋转支承机构将所述可动体支承为能够以所述光学模块的光轴方向为旋转轴相对于所述固定体旋转；以及万向架机构，所述万向架机构将所述可动体支承为能够以与所述光轴方向交叉的至少两个方向为旋转轴相对于所述固定体旋转，在所述可动体中，作为分别面向与所述光轴方向交叉的方向的可动体侧面，具有第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，所述第一侧面和所述第三侧面面向相反侧，并且所述第二侧面和所述第四侧面面向相反侧，所述柔性印刷基板在所述第一侧面侧与所述可动体连接，具有相对于所述可动体侧面设置有间隙并且面向所述可动体侧面的侧面对置区域，所述侧面对置区域配置为面向所述第一侧面及所述第二侧面，并且不面向所述第三侧面及所述第四侧面。

根据本方式，柔性印刷基板在第一侧面侧与可动体连接，具有相对于可动体侧面设置有间隙并且面向可动体侧面的侧面对置区域。通过像这样设为侧面对置区域相对于可动体侧面设置有间隙的结构，柔性印刷基板相对于可动体的可动范围变宽，能够使可动体相对于固定体以三个轴为旋转轴适当地旋转。另外，通过形成侧面对置区域，柔性印刷基板成为面向可动体侧面的配置，所以可以抑制光学单元在与光轴方向交叉的方向上大型化。此外，侧面对置区域配置为面向第一侧面及第二侧面，并且不面向第三侧面及第四侧面。如果采用面向第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面中的每一个，则必须在与光轴方向交叉的方向中的四个方向上确保配置柔性印刷基板的空间，通过以不面向第三侧面及第四侧面的方式配置柔性印刷基板，可以抑制光学单元在与光轴方向交叉的方向上大型化。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述侧面对置区域配置为从所述第一侧面中的远离所述第二侧面的一侧到所述第二侧面中的远离所述第一侧面的一侧。通过设为这样的结构，能够随着使可动体相对于固定体旋转而扩大柔性印刷基板所需要的移动空间，容易使可动体相对于固定体大幅度旋转。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述柔性印刷基板相对于所述第一侧面以面接触而不固定的方式连接，面向所述第一侧面的整个所述侧面对置区域相对于所述第一侧面设置有间隙。通过设为这样的结构，在较宽的范围内，以柔性印刷基板和第一侧面之间设置有间隙的状态配置柔性印刷基板。因此，在与第一侧面对置的位置处，能够扩大随着使可动体相对于固定体旋转所需要的柔性印刷基板的移动空间，易于使可动体相对于固定体大幅度旋转。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述柔性印刷基板固定于设置在所述固定体上的固定体侧固定部，所述固定体侧固定部仅配置于在与所述光轴方向交叉的方向上与所述第二侧面对置的位置一部分，并且在所述光轴方向上仅固定所述侧面对置区域的一部分。通过设为这样的结构，能够减小与第二侧面对置的位置处的柔性印刷基板相对于固定体的固定区域。因此，在与第二侧面对置的位置处，可以使柔性印刷基板大幅度移动，易于使可动体相对于固定体大幅度旋转。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：在所述固定体侧固定部设置有切口，所述侧面对置区域固定于所述切口中。通过设为这样的结构，能够将在与光轴方向交叉的方向上的与第二侧面对置的位置的一部分即光轴方向上的侧面对置区域的一部分简单地固定到固定体上。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述固定体具有在与所述光轴方向交叉的方向上围绕所述可动体的固定体侧面，所述侧面对置区域配置于所述可动体侧面和所述固定体侧面之间的间隙中。通过设为这样的结构，可以通过固定体侧面抑制柔性印刷基板随着使可动体相对于固定体旋转而移动并与外部的构成部件接触，并且能够在不使光学单元大型化的情况下恰当地配置柔性印刷基板。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述可动体具有保持所述光学模块的保持架和用于支承所述保持架的保持架支承部，所述旋转支承机构具有固定于所述保持架上的保持架固定部、固定于所述保持架支承部的保持架支承部固定部、以及连接所述保持架固定部和所述保持架支承部固定部的弹性部。通过设为这样的结构，能够简单并且小型地形成旋转支承机构。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述万向架机构具有与所述固定体连接的固定体侧腿部、与所述可动体连接的可动体侧腿部、以及所述固定体侧腿部及所述可动体侧腿部的万向架部，从所述光轴方向观察时，所述弹性设置部的位置相对于所述固定体侧腿部的位置及所述可动体侧腿部的位置偏移。通过设为这样的结构，当可动体相对于固定体以光轴方向为旋转轴旋转时，能够抑制弹性部与固定体侧腿部或可动体侧腿部发生干扰。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：具备弯曲保持部，所述弯曲保持部以弯曲的状态保持所述柔性印刷基板，使得所述侧面对置区域面向所述第一侧面及所述第二侧面。通过设为这样的结构，能够恰当地保持柔性印刷基板的姿势，并且能够抑制柔性印刷基板与固定体或可动体发生干扰。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：将所述柔性印刷基板设为呈曲面状弯曲的状态，使得所述侧面对置区域面向所述第一侧面及所述第二侧面。通过设为这样的结构，能够减轻随着使柔性印刷基板弯曲而施加到该柔性印刷基板上的负荷。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：在柔性印刷基板中，作为与所述第一侧面对置的所述侧面对置区域，设置有经过从与所述可动体的连接部沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧与所述第一侧面交叉的交叉面与所述第一侧面对置的对置面。通过采用这样的结构，在交叉面上在光轴方向上，容易使可动体相对于固定体大幅移动。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述交叉面在沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧的方向上的长度是所述对置面在沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧的方向上的长度的0.5倍以上且2.0倍以下。通过设为这样的结构，易于使可动体通过交叉面在光轴方向和通过对置面在与第一侧面交叉的方向这两个方向上，相对于固定体平衡良好地大幅度移动。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述交叉面从与所述可动体的连接部沿与所述第一侧面交叉的方向延设，然后，经过第一曲线部分沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧，所述第一曲线部分的外侧为圆弧状。通过设为这样的结构，与第一曲线部分的外侧不是圆弧状而带有棱角的结构相比，在使可动体相对于固定体旋转时，能够减少第一曲线部分的外侧部分的移动量。即，能够抑制柔性印刷基板与另外的构成部件发生干扰。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：所述对置面从所述交叉面侧向与所述交叉面交叉的方向延设，然后，经过第二曲线部分沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧，所述第二曲线部分的外侧为圆弧状。通过设为这样的结构，与第二曲线部分的外侧不是圆弧状而带有棱角的结构相比，在使可动体相对于固定体旋转时，能够减少第二曲线部分的外侧部分的移动量。即，能够抑制柔性印刷基板与另外的构成部件发生干扰。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：与所述可动体的连接部是所述第一侧面中的远离所述第二侧面的一侧，且不包含距离所述第二侧面最远的位置的位置。通过设为这样的结构，能够使配线简单且紧凑。

另外，在本发明的光学单元中，可以采用如下结构：从与所述对置面对置一侧观察时，所述对置面具有向远离所述交叉面的方向突出的弯曲部，是从所述交叉面侧朝向所述第二侧面侧的结构。通过设为这样的结构，能够抑制当折弯柔性印刷基板时由于折弯位置的偏差等而导致折弯部变长。

发明效果

使可动体能够相对于固定体以三个轴为旋转轴旋转的本发明的光学单元能够小型化。

附图说明

图1是具备本发明一实施例的光学单元的智能手机的立体图。

图2是本发明一实施例的光学单元的俯视图。

图3是省略了本发明一实施例的光学单元的固定体的一部分而表示的俯视图。

图4是省略本发明一实施例的光学单元的固定体一部分而表示的立体图。

图5是本发明一实施例的光学单元的分解立体图。

图6是从与图5不同的角度观察的本发明一实施例的光学单元的分解立体图。

图7是表示本发明一实施例的光学单元的柔性印刷基板的展开状态的概略图。

图8是在本发明的另一实施例的光学单元中省略表示固定体的一部分的立体图。

图9是表示图8的光学单元的柔性印刷基板的结构的立体图。

图10是表示从与图9不同的角度观察的图8的光学单元的柔性印刷基板的结构的立体图。

附图标记说明

1…光学单元；10…光学单元；12…光学模块；12a…透镜；14…可动体；14A…可动体本体部；14B…保持架；14C…保持架支承部；16…固定体；16A…外侧罩部；16B…框体部；16f…线圈配置位置；16g…线圈配置位置；16h…线圈配置位置；18…驱动机构；18A…驱动机构；18B…驱动机构；18C…驱动机构；20…万向架机构；21…第一腿部(固定体侧腿部)；21a…凹曲面；22…第二腿部(可动体侧腿部)；22a…凹曲面；23…万向架部；24…磁体；24A…磁体；24B…磁体；24C…磁体；32…线圈；32A…线圈；32B…线圈；32C…线圈；41…固定体侧支承部；41a…凸曲面；42…可动体侧支承部；42a…凸曲面；50…摄像元件；50a…连接部；51…柔性印刷基板；51a…区域；51b…区域；51c…区域；51d…区域；51e…区域；51f…区域；51g…区域(交叉面)；51h…区域(对置面)；51i…区域；51j…区域；52…柔性印刷基板；53…弯曲保持部；53a…弯曲保持部；53b…弯曲保持部；54…连接部；55…狭缝；56…折弯部；56a…折弯部；56b…折弯部；57…第一曲线部分；58…第二曲线部分；59…刚柔结合印刷电路板；60…旋转支承机构；61…第一框部(保持架固定部)；61a…突出部；62…第二框部(保持架支承部固定部)；62a…突出部；63…弹性部；100…智能手机；101…玻璃罩；140…可动体侧面；141…第一侧面；142…第二侧面；143…第三侧面；144…第四侧面；145…安装位置；160…固定体侧面；161…安装位置；162…固定体侧固定部；162a…切口；163…缺口部；D1…入射方向(光轴方向)；G1…间隙；G2…间隙；G3…间隙；G4…间隙；L1…第一轴线；L2…第二轴线；L3…第三轴线(光轴方向)；R1…侧面对置区域；R1a…区域51g的长度；R1b…区域51h的长度；R2…侧面对置区域；V1…谷折线；V2…谷折线；V3…山折线；V4…谷折线；V5…山折线。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在各图中，X轴、Y轴及Z轴是各自正交的方向，将沿+X方向及－X方向观察的图设为侧视图，将沿+Y方向观察的图设为俯视图，将沿－Y方向观察的图设为仰视图，将沿+Z方向观察的图设为后视图，将沿－Z方向观察的图设为主视图。而且，+Y方向与来自外部的光束的入射方向D1相对应。

＜具备光学单元的装置的概要＞

首先，对本发明的实施例1的光学单元1进行说明。图1是作为具备本实施例的光学单元1的装置的一例的智能手机100的示意性立体图。本实施例的光学单元1优选能够在智能手机100中使用。其原因在于，本实施例的光学单元1可构成为薄型，可将智能手机100中的Y轴方向上的厚度构成得较薄。但是，本实施例的光学单元1不限于智能手机100，没有特别限制，可用于摄像头、录像机等各种装置中。

如图1所示，智能手机100具备入射光束的盖玻片101。在智能手机100上的盖玻片101的内部具备光学单元1。智能手机100为能够经由盖玻片101从外部沿入射方向D1入射光束，并基于入射光束拍摄被摄体像的结构。

＜光学单元的整体结构的概要＞

使用图2至图6对本实施例的光学单元1的结构的概要。光学单元1具备可动体14和固定体16，该可动体14具备透镜12a等光学模块12及摄像元件50，该固定体16保持为能够在以X轴方向为旋转轴(摆动轴)的方向(俯仰方向)、以Z轴方向为旋转轴(摆动轴)的方向(偏转方向)及以Y轴方向为旋转轴(摆动轴)的方向(滚动方向)上位移的状态。另外，具备：在俯仰方向、偏转方向及滚动方向上驱动可动体14的驱动机构18(驱动机构18A、驱动机构18B及驱动机构18C)；将可动体14支承为能够相对于固定体16沿俯仰方向及偏转方向旋转(摆动)的万向架机构20以及将可动体14支承为能够相对于固定体16沿滚动方向旋转(摆动)的旋转支承机构60。

＜关于可动体＞

另外，如图5及图6等所示，在本实施例的光学单元1中，作为可动体14具有可动体本体部14A、保持架14B以及保持架支承部14C。可动体本体部14A具有光学模块12。另外，保持架14B保持可动体本体部14A，并且设置有构成驱动机构18的磁体24(磁体24A、磁体24B及磁体24C)。此外，保持架支承部14C以大致长方体的骨架构成且在内部容纳保持架14B。

此外，可动体本体部14A具有摄像元件50，柔性印刷基板51连接至摄像元件50。摄像元件50安装于可动体本体部14A，也可以认为摄像元件50及与摄像元件50连接的柔性印刷基板51构成可动体本体部14A的一部分。

保持架14B构成为以围绕除了光学模块12的设置透镜12a的前表面(与－Y方向侧对应的被摄体侧的面)及其相反侧的后表面以外的其余四个面的方式设置的矩形框状的部件。而且，保持架14B被由大致长方体的骨架构成周围的保持架支承部14C包围。在此，保持架14B作为一例构成为能够安装光学模块12也能够将光学模块12拆掉。但是，光学模块12和保持架14B也可以一体地构成。在保持架14B上，利用固定体16的与固定体侧面160对置的可动体侧面140中的三个面，在它们的外表面安装有俯仰、偏转及滚动的修正用的磁体24A、磁体24B及磁体24C。详细地说，俯仰修正用的磁体24A安装于可动体侧面140中的第三侧面143，偏转修正用的磁体24B安装于可动体侧面140中的第二侧面142，滚动修正用的磁体24C安装于可动体侧面140中的第四侧面144。

＜关于固定体＞

另外，如图2～图6所示，本实施例的光学单元1具备固定体16。而且，作为固定体16，具备：具有固定体侧面160等的外侧罩部16A以及内包可动体14并且被容纳于外侧罩部16A的内部的框体部16B。框体部16B是以围绕除了被摄体侧面及其相反侧的后表面以外的其余四个面的方式设置的矩形框状的部件。而且，框体部16B在与磁体24A对置的位置具备线圈32A，在与磁体24B对置的位置具备线圈32B，在与磁体24C对置的位置具备线圈32C。在图5及图6中，线圈32A、线圈32B及线圈32C显示在远离框体部16B的位置，线圈32A配置于框体部16B的线圈配置位置16f(参照图5)，线圈32B配置于固定体16的线圈配置位置16g(参照图5)，线圈32C配置于固定体16的线圈配置位置16h(参照图5)。此外，在本实施例中，线圈32构成为线圈32A、线圈32B及线圈32C均作为一例构成为绕组线圈，但也可以设为将线圈32作为图案安装到基板配线内的图案基板(线圈基板)。

＜关于光学模块＞

此外，本实施例的光学模块12除了智能手机100以外，能够用于例如装设于智能手机以外的带摄像头的手机、平板型PC等上的薄型摄像头等。光学模块12在被摄体侧具备透镜12a，并且内置有用于进行摄像的光学设备等。

在此，本实施例的光学单元1内置有驱动机构18，其进行光学模块12中发生的俯仰振动(以X轴方向为旋转轴的转动方向上的振动)、偏转振动(以Z轴方向为旋转轴的转动方向上的振动)及滚动振动(以Y轴方向为旋转轴的转动方向上的振动)的修正。而且，成为可以进行俯仰振动的修正、偏转振动的修正及滚动振动的修正的结构。详细地说，通过驱动驱动机构18中的驱动机构18A(线圈32A)来进行俯仰振动的修正，通过驱动驱动机构18中的驱动机构18B(线圈32B)来进行偏转振动的修正，通过驱动驱动机构18中的驱动机构18C(线圈32C)来进行滚动振动的修正。

＜关于驱动机构＞

在本实施例中，在可动体14配置在固定体16内的状态下，磁体24A和线圈32A、磁体24B和线圈32B、磁体24C和线圈32C分别为对置状态。另外，如上所述，一对磁体24A和线圈32A构成驱动机构18A，一对磁体24B和线圈32B构成驱动机构18B，一对磁体24C和线圈32C构成驱动机构18C。而且，通过这些驱动机构18来进行可动体14的俯仰、偏转及滚动的修正。

另外，如下进行俯仰、偏转及滚动的修正。当光学单元1中发生俯仰方向、偏转方向以及滚动方向中的至少一方向上的振动时，通过磁传感器(霍尔元件)检测振动，基于该结果驱动驱动机构18。或者，也可以使用振动检测传感器(陀螺仪)等检测光学单元1的振动。基于振动的检测结果，驱动机构18以修正该振动的方式起作用。即，电流流过各线圈32，使得可动体14在抵消光学单元1的振动的方向上移动，由此，振动被修正。

这样，在本实施例的光学单元1中，具备使可动体14相对于固定体16以俯仰的轴方向、偏转的轴方向及滚动的轴方向为旋转轴旋转的驱动机构18。在此，优选的是，驱动机构18相对于可动体14配置于除了连接柔性印刷基板51的一侧(+Z方向侧)以外的位置。这是因为，由于可将驱动机构18配置于没有形成柔性印刷基板51的一侧，所以无需为了抑制驱动机构18和柔性印刷基板51的接触而增大光学单元1，从而可以使光学单元1小型化。此外，本说明书中的“旋转”是指不需要旋转360°，也包括在旋转方向上摆动的情况。

在此，如图5及图6等所示，线圈32A、线圈32B及线圈32C均连接及固定于柔性印刷基板52。在本实施例的光学单元1中，柔性印刷基板52相对于固定体16被固定，由此，线圈32A、线圈32B及线圈32C固定于固定体16的期望位置(线圈配置位置16f、线圈配置位置16g及线圈配置位置16h)。

＜关于万向架机构＞

本实施例的万向架机构20是通过将金属制平板材料折弯而形成的兼备弹性的结构。具体地说，如图5及图6等所示，作为一例，万向架机构20通过具备设置于被摄体侧的万向架部23、从万向架部23的四个角部向光轴方向折弯90°而形成的第一腿部21和第二腿部22。此外，关于第一腿部21和第二腿部22，不必其全部是板状，也可以仅将它的一部分形成未板状以使其发挥弹性。另外，也可以将第一腿部21和第二腿部22中的一方设为板状以外的其他形状(例如棒状等)。

本实施例的万向架机构20在第一腿部21设置有朝向内侧凹陷的凹曲面21a，在第二腿部22设置有朝向内侧凹陷的凹曲面22a。此外，第一腿部21构成为凹曲面21a以朝向外侧扩展的方式施加力，第二腿部22构成为凹曲面22a以朝向外侧扩展的方式施加力。

此外，在框体部16B的与凹曲面21a对置的位置设置有固定体侧支承部41，在该固定体侧支承部41安装有向内侧突出并且嵌入到凹曲面21a的球面状的凸曲面41a。另外，在保持架支承部14C的与凹曲面22a对置的位置设置有可动体侧支承部42，在该设置有可动体侧支承部42安装有向内侧突出并且嵌入到凹曲面22a的球面状的凸曲面42a。此外，固定体侧支承部41安装于作为固定体16的框体部16B的安装位置161，可动体侧支承部42安装于作为可动体14的保持架支承部14C的安装位置145。

在此，本实施例的光学单元1通过将凸曲面41a配置于凹曲面21a内且将凹曲面21a推压到凸曲面41a而将万向架机构20支承为能够相对于固定体16以第一轴线L1(参照图2)为旋转轴旋转。另外，本实施例的光学单元1通过将凸曲面42a配置于凹曲面22a内且将凹曲面22a推压到凸曲面42a而将可动体14支承为能够相对于万向架机构20以第二轴线L2(参照图2)为旋转轴旋转。即，本实施例的万向架机构20成为如下结构：通过将万向架机构20支承为能够相对于固定体16以第一轴线L1为旋转轴旋转并且将可动体14支承为能够相对于万向架机构20以第二轴线L2为旋转轴旋转，且将可动体14支承为能够相对于固定体16以与光轴方向(Y轴方向)交叉的所有方向为旋转轴旋转。而且，本实施例的光学单元1成为如下结构：通过驱动驱动机构18A及驱动机构18B，使可动体14能够相对于固定体16以俯仰方向及偏转方向为旋转轴旋转。

＜关于旋转支承机构＞

如图5及图6所示，本实施例的旋转支承机构60具有大致矩形的第一框部61、大致矩形的第二框部62以及连接第一框部61和第二框部62的弹性部63。在第一框部61的四个角形成有突出部61a，在第二框部62的四个角形成有突出部62a。而且，各突出部61a和突出部62a通过弹性部63相连接。弹性部63是形成有多个向与光轴方向交叉的方向弯曲的弯曲部的金属制的板簧。而且，弯曲部的弯曲方向(凹凸的朝向方向)是朝向沿Y轴方向延伸的第三轴线L3(参照图4)的方向。因此，第一框部61和第二框部62成为如下结构：以第三轴线L3为旋转轴容易地旋转，而在沿着Y轴方向的方向上难以接近及分离。

而且，第一框部61固定于保持架14B的－Y方向侧的表面，第二框部62固定于保持架支承部14C的+Y方向侧的骨架部分。因此，易于保持架14B相对于保持架支承部14C以第三轴线L3为旋转轴旋转。此外，如上所述，保持架支承部14C经由万向架机构20支承于作为固定体16的框体部16B，保持架14B经由旋转支承机构60支承于保持架支承部14C。因此，易于具有光学模块12的可动体本体部14A经由保持架14B、旋转支承机构60、保持架支承部14C以及万向架机构20相对于固定体16以第三轴线L3为旋转轴旋转。

＜与可动体连接的柔性印刷基板的配置＞

下面，除了图2至图6以外，参照图7对与可动体14连接的柔性印刷基板51的配置进行说明。此外，如上所述，本实施例的光学单元1具备：具备光学模块12且连接柔性印刷基板51的可动体14；固定体16；将可动体14支承为能够相对于固定体16以光学模块12的光轴方向(Y轴方向：滚动方向)为旋转轴旋转的旋转支承机构60；将可动体14支承为能够相对于固定体16以与光轴方向交叉的至少两个方向(X轴方向：俯仰方向、Z轴方向：偏转方向)为旋转轴旋转的万向架机构20。

如上所述，本实施例的光学单元1在可动体14的保持架14B具有各自面向与光轴方向交叉的方向的可动体侧面140。而且，如图3、图5及图6所示，作为可动体侧面140，具有第一侧面141、第二侧面142、第三侧面143及第四侧面144。详细地说，如图3等所示，第一侧面141和第三侧面143面向相反侧，并且第二侧面142和第四侧面144面向相反侧。

在此，如图3所示，柔性印刷基板51在第一侧面141侧与可动体14连接，具有相对于可动体侧面140设置有间隙G1及G2并且面向可动体侧面140的侧面对置区域R1及R2。而且，侧面对置区域R1及R2配置为，面向第一侧面141及第二侧面142，并且不面向第三侧面143及第四侧面144。即，侧面对置区域R1及R2成为仅面向可动体侧面140中的一部分侧面的配置。

这样，通过设为侧面对置区域R1及R2相对于可动体侧面140设置有间隙G1及G2的结构，柔性印刷基板51相对于可动体14的可动范围较宽，能够使可动体14相对于固定体16以三个轴为旋转轴恰当地旋转。另外，这样，柔性印刷基板51具有面向可动体侧面140的侧面对置区域R1及R2，从而，柔性印刷基板51成为并非面向与可动体侧面140交叉的方向来配置，而是面向可动体侧面140配置的结构，所以可以抑制光学单元1在与光轴方向交叉的方向上大型化。柔性印刷基板为大致平面状，厚度比宽度小，这是因为在柔性印刷基板51沿与可动体侧面140交叉的方向配置的结构中，对应于柔性印刷基板51的宽度的长度直接与光学单元1大型化有关系。

另外，如果设为面向第一侧面141、第二侧面142、第三侧面143以及第四侧面144中的每一个的结构(面向可动体侧面140中的所有侧面的结构)，则必须在与光轴方向交叉的方向中的四个方向上确保配置柔性印刷基板51的空间。但是，通过像本实施例这样，以不面向第三侧面143及第四侧面144的方式配置柔性印刷基板51，能够抑制光学单元1在与光轴方向交叉的方向上大型化。此外，在以仅面向第一侧面141的方式配置柔性印刷基板51的结构中，柔性印刷基板51的移动空间被限制，有时难以使可动体14相对于固定体16大幅度旋转，通过面向第一侧面141和第二侧面142配置柔性印刷基板51，易于使可动体14相对于固定体16大幅度旋转。

另外，如图3所示，在本实施例的光学单元1中，侧面对置区域R1及R2配置为从第一侧面141上的远离第二侧面142的一侧(－X方向侧)到第二侧面142上的远离第一侧面141的一侧(－Z方向侧)。本实施例的光学单元1通过设为这样的结构，能够随着使可动体14相对于固定体16旋转而扩大柔性印刷基板51所需要的移动空间，容易使可动体14相对于固定体16大幅度旋转。此外，“从第一侧面141上的远离第二侧面142的一侧(－X方向侧)到第二侧面142上的远离第一侧面141的一侧(－Z方向侧)”是指从比第一侧面141的X轴方向上的中央更远离第二侧面142的一侧到比第二侧面142的Z轴方向上的中央更远离第一侧面141的一侧即可。

另外，如图3等所示，在本实施例的光学单元1中，成为如下结构：柔性印刷基板51相对于第一侧面141不是以面接触的方式固定而是与之连接，且面向第一侧面141的整个侧面对置区域R1相对于第一侧面141设置有间隙G1。本实施例的光学单元1通过设为这样的结构，柔性印刷基板51在较宽的范围内以柔性印刷基板51和第一侧面141设置有间隙G1的状态配置有。因此，本实施例的光学单元1在与第一侧面141对置的位置，能够随着使可动体14相对于固定体16旋转而扩大柔性印刷基板51所需要的移动空间，易于使可动体14相对于固定体16大幅度旋转。

另外，如图3及图4所示，在本实施例的光学单元1中，柔性印刷基板51固定于设置在固定体16上的固定体侧固定部162。此外，固定体侧固定部162仅将侧面对置区域R2的一部分固定。详细地说，成为如下结构：固定体侧固定部162在与光轴方向交叉的方向即Z轴方向上仅配置于与第二侧面142对置的位置的一部分(仅－Z方向侧的一部分)，并且在光轴方向即Y轴方向上仅将侧面对置区域R2的一部分(仅－Y方向侧的一部分)固定。本实施例的光学单元1通过设为这样的结构，能够减小与第二侧面142对置的位置处的柔性印刷基板51相对于固定体16的固定区域。因此，本实施例的光学单元1在与第二侧面142对置的位置处，能够使柔性印刷基板51大幅度移动，易于使可动体14相对于固定体16大幅度旋转。

详细地说，在本实施例的光学单元1中，如图4所示，在固定体侧固定部162设置有缺口162a，侧面对置区域R2固定于缺口162a中。本实施例的光学单元1通过设为这样的结构，能够将在与光轴方向交叉的方向上与第二侧面142对置的位置的一部分即在光轴方向上将侧面对置区域R2的一部分简单地固定到固定体16。

另外，如图2等所示，在本实施例的光学单元1中，作为固定体16的外侧罩部16A具有在与光轴方向交叉的方向上围绕可动体14的固定体侧面160。而且，如图3所示，侧面对置区域R1及R2成为配置于可动体侧面140和固定体侧面160之间的间隙G3中的结构。本实施例的光学单元1通过设为这样的结构，可以通过固定体侧面160抑制柔性印刷基板51随着使可动体14相对于固定体16旋转而移动并与外部的构成部件(例如，智能手机100内的光学单元1以外的构成部件)接触，并且能够在恰当地配置柔性印刷基板51而不会使光学单元1大型化。

此外，在本实施例中，如图3所示，成为框体部16B配置于间隙G3中的结构。在这样的结构中，优选的是，侧面对置区域R1及R2配置为相对于框体部16B也产生间隙G4。

另外，如上所述，在本实施例的光学单元1中，可动体14具备保持具有光学模块12及柔性印刷基板51的连接部的可动体本体部14A的保持架14B和用于支承保持架14B的保持架支承部14C。此外，旋转支承机构60具有固定于保持架14B上的作为保持架固定部的第一框部61、固定于保持架支承部14C的作为保持架支承部固定部的第二框部62以及连接第一框部61和第二框部62的弹性部63。本实施例的光学单元1通过设为这样的结构，能够简单且小型地形成旋转支承机构60。

另外，如上所述，在本实施例的光学单元1中，万向架机构20具有与固定体16连接的固定体侧腿部即第一腿部21、与可动体14连接的可动体侧腿部即第二腿部22以及设置第一腿部21及第二腿部22的万向架部23。此外，如图3所示，从光轴方向观察时，弹性部63的连接位置即突出部61a的位置相对于第一腿部21的位置及第二腿部22的位置偏移。即，从光轴方向观察时，弹性部63的位置相对于第一腿部21的位置及第二腿部22的位置偏移。本实施例的光学单元1通过设为这样的结构，在可动体14相对于固定体16以光轴方向为旋转轴旋转时，抑制弹性部63与第一腿部21或第二腿部22发生干扰。

另外，如图3及图4等所示，在本实施例的光学单元1中，具备弯曲保持部53，该弯曲保持部53是以弯曲状态保持柔性印刷基板51，使得侧面对置区域R1及R2面向第一侧面141及第二侧面142的板金。本实施例的光学单元1通过设为这样的结构，能够恰当地保持柔性印刷基板51的姿势，抑制柔性印刷基板51与固定体16、可动体14发生干扰。但是，也可以设为不具备弯曲保持部53的结构。

此外，在本实施例的光学单元1中，柔性印刷基板51在侧面对置区域R1和侧面对置区域R2的边界部分以折弯成大约90°角度的状态被保持，但不限于这样的结构。柔性印刷基板51在侧面对置区域R1和侧面对置区域R2的边界部分，例如，也可以弯曲成曲面状，也可以以钝角多次折弯，也可以将山折和谷折交织来弯曲。

如上所述，通过将柔性印刷基板51设为以曲面状弯曲的状态以使侧面对置区域R1及R2面向第一侧面141及第二侧面142，能够减轻随着使柔性印刷基板51弯曲而施加在该柔性印刷基板51上的负荷。

另外，在本实施例的光学单元1中，柔性印刷基板51的侧面对置区域R1及R2通过柔性印刷基板51折弯大致180°而变成双层。下面，参照图6对本实施例的柔性印刷基板51的折弯方法的细节进行说明。

图6是柔性印刷基板51的展开图。此外，以下说明的山折线及谷折线均以图6所示的状态为基准。如图6所示，柔性印刷基板51具有与可动体14的摄像元件50连接的区域51a、形成侧面对置区域R1的区域51b及区域51c、形成侧面对置区域R2的区域51d及区域51e、以及设置与外部的连接部54的区域51f。在图6所示的状态下，区域51a、区域51b、区域51c、区域51d、区域51e及区域51f为一块平面状。

柔性印刷基板51在被装入本实施例的光学单元1时，从图6所示的状态以谷折线V1为基准折弯大约180°。此外，在本实施例的柔性印刷基板51上，在与谷折线V1对应的位置设置有狭缝55，使得这时不会发生局部膨胀等并且折弯变得容易。但是，也可以设为不具有狭缝55的结构。通过以谷折线V1为基准折弯大致180°，由区域51b和区域51c重叠成的区域对应于侧面对置区域R1，由区域51d和区域51e重叠成的区域对应于侧面对置区域R2。

接着，以谷折线V2为基准折弯大约90°。由此，由区域51b和区域51c重叠成的区域成为如下配置：在将可动体本体部14A支承于保持架14B上时，面向第一侧面141。接着，以山折线V3为基准折弯大约90°。而且，最后，以谷折线V4为基准折弯大约90°(以谷折线V4为基准折弯大约90°，以山折线V5为基准折弯90°)。由此，由区域51d和区域51e重叠成的区域成为如下配置：在将可动体本体部14A支持于保持架14B时，面向第二侧面142。此外，谷折线V1、谷折线V2、山折线V3及谷折线V4的折弯顺序也可以不是上述顺序，但通过在谷折线V1、谷折线V2、山折线V3及谷折线V4处折弯，柔性印刷基板51从图6所示的状态变为图2～图5所示的状态。

在此，在本实施例的光学单元1中，如上所述，柔性印刷基板51以谷折线V1为基准折弯大致180°，变成双重的区域对应于侧面对置区域R1及R2，所以侧面对置区域R1及R2在光轴方向上的长度变短。此外，侧面对置区域R1及R2的光轴方向上的长度比固定体16及可动体14的光轴方向上的长度短。通过设为这样的结构，本实施例的光学单元1可减小光轴方向上的大小。

＜其他光学单元的实施例＞

接下来，参照图8～图10对与图2～图7所示的上述实施例的光学单元1不同的光学单元10的实施例进行说明。除了柔性印刷基板51的结构及柔性印刷基板51的保持结构以外，本实施例的光学单元10是与光学单元1同样的结构，关于以下说明的内容以外的内容，具有与光学单元1同样的特征。

此外，在图8～图10中，对于与图2～图7所示的光学单元1的构成部件对应的构成部件，标注相同的附图标记。在此，图8表示卸下外侧罩部16A的状态。另外，为了使柔性印刷基板51的结构更容易理解，图9及图10仅示出柔性印刷基板51和可动体本体部14A的图。

如图8～图10所示，在本实施例的光学单元10中，柔性印刷基板51具有形成侧面对置区域R1的区域51g及区域51h、形成侧面对置区域R2的区域51i、设置与外部的连接部54的区域51j。区域51g在柔性印刷基板51两层重叠的状态下与设置摄像元件50的基板即刚性线路板FPC的连接部50a连接。在此，刚性线路板FPC例如是由四层柔性印刷基板等构成的高刚性的基板。此外，由于区域51g是柔性印刷基板51被重叠两层的状态，所以宽度构成得比由一层柔性印刷基板51构成的图2～图7所示的光学单元1的区域51a窄。

区域51h是柔性印刷基板51上的两个折弯部56即折弯部56a及折弯部56b之间的区域。区域51h与区域51g同样，也成为柔性印刷基板51重叠两层的状态。在折弯部56a安装有金属制的弯曲保持部53a，在折弯部56b安装有金属制的弯曲保持部53b。此外，如图8所示，在框体部16B设置有夹着柔性印刷基板51的折弯部56a的附近对其进行支承的缺口部163。

区域51i与刚性线路板FPC59一起形成对置区域R2。区域51i与区域51g及区域51h同样，也成为柔性印刷基板51重叠两层的状态。而且，设置与外部的连接部54的区域51j从刚性线路板FPC59向+X方向延设。区域51j由一层柔性印刷基板51构成。此外，连接部54是刚性线路板FPC。

即，在本实施例的光学单元10中，柔性印刷基板51为如下结构：作为与第一侧面141对置的侧面对置区域R1，经由从与可动体14的连接部50a沿着第一侧面141朝向第二侧面142侧的作为与第一侧面141交叉的交叉面的区域51g，设置有作为与第一侧面141对置的对置面的区域51h。本实施例的光学单元10通过具有作为这种结构的交叉面的区域51g，在区域51g在光轴方向(Y轴方向)上，容易使可动体14相对于固定体16大幅度移动。由于使可动体14相对于固定体16大幅度移动变得更容易，从而能够降低使可动体14相对于固定体16移动时的耗电量。另外，能够将Y轴方向上的区域51g的宽度构成得较窄，也能够抑制使可动体14相对于固定体16移动时的区域51g与其他构成部件的干扰。

另外，如图9所示，在本实施例的光学单元10中，沿着第一侧面141朝向第二侧面142侧的方向(X轴方向)上的区域51g的长度R1a与沿着第一侧面141朝向第二侧面142侧的方向上的区域51h的长度R1b相等。这样，优选采用如下结构：沿着第一侧面141朝向第二侧面142侧的方向上的区域51g的长度R1a是沿着第一侧面141朝向第二侧面142侧的方向上的区域51h的长度R1b的0.5倍以上且2.0倍以下。这是因为通过采用这样的结构，通过区域51g在光轴方向(Y轴方向)及通过区域51h在与第一侧面141交叉的方向(Z轴方向)这两个方向上，容易使可动体14相对于固定体16平衡良好地大幅度移动。

另外，如图8～图10所示，在本实施例的光学单元10中，区域51g从与可动体14的连接部50a沿与第一侧面141交叉的方向(+Z方向)延设，然后经过第一曲线部分57沿着第一侧面141朝向第二侧面142侧(+X方向)，第一曲线部分57的外侧为圆弧状。本实施例的光学单元10通过设为这样的结构，与第一曲线部分57的外侧不为圆弧状而是带有棱角的结构相比，在使可动体14相对于固定体16以X轴方向为旋转轴旋转时，能够减少第一曲线部分57的外侧部分的移动量。即，能够抑制柔性印刷基板51与其他构成部件发生干扰。

另外，如图8～图10所示，在本实施例的光学单元10中，区域51h从区域51g侧向与区域51g交叉的方向(－Y方向)延设，然后经过第二曲线部分58沿着第一侧面141朝向第二侧面142侧，第二曲线部分58的外侧为圆弧状。本实施例的光学单元10通过设为这样的结构，与第二曲线部分58的外侧不为圆弧状而是带有棱角的结构相比，在使可动体14相对于固定体16以Y轴方向为旋转轴旋转时，能够减少第二曲线部分58的外侧部分的移动量。即，能够抑制柔性印刷基板51与其他构成部件发生干扰。

另外，如图8～图10所示，在本实施例的光学单元10中，与可动体14的连接部50a设置于可动体本体部14A的比－X方向侧的端部稍靠+X方向侧的位置。换句话说，与可动体14的连接部50a在第一侧面141上的远离第二侧面142的一侧且不包含距离第二侧面142最远的位置的位置构成。通过采用这样的结构，能够使配线简单而紧凑。

另外，如图8～图10所示，在本实施例的光学单元10中，采用了如下结构：作为对置面的区域51h具有弯曲部151，从与区域51h对置的一侧即+Z方向观察时，在+X方向(从作为交叉面的区域51g侧朝向作为第二侧面的区域51i侧的方向)上，首先朝向－Y方向侧膨胀，之后向+Y方向侧膨胀。即，区域51h从+Z方向观察时，设置有弯曲部151，由此，成为在从区域51g侧朝向区域51i侧的方向上蜿蜒的结构。通过采用这样的结构，能够抑制在为了形成折弯部56a而将柔性印刷基板51折弯时由于折弯位置的偏差等而使折弯部56a在X轴方向上变长。

本发明不限于上述的实施例，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，为了解决上述课题的一部分或全部，或者实现上述效果的一部分或全部，与发明的概要栏所记载的各方式中的技术特征对应的实施例中的技术特征可以适当地进行替换或组合。另外，如果该技术特征在本说明书中没有被描述为是必不可少的，则可以适当地删除。

Claims (16)

1.一种光学单元，其特征在于，具备：

可动体，所述可动体具备光学模块且连接柔性印刷基板；

固定体；

旋转支承机构，所述旋转支承机构将所述可动体支承为能够以所述光学模块的光轴方向为旋转轴相对于所述固定体旋转；以及

万向架机构，所述万向架机构将所述可动体支承为能够以与所述光轴方向交叉的至少两个方向为旋转轴相对于所述固定体旋转，

在所述可动体中，作为分别面向与所述光轴方向交叉的方向的可动体侧面，具有第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面，

所述第一侧面和所述第三侧面面向相反侧，并且所述第二侧面和所述第四侧面面向相反侧，

所述柔性印刷基板在所述第一侧面侧与所述可动体连接，具有相对于所述可动体侧面设置有间隙并且面向所述可动体侧面的侧面对置区域，

所述侧面对置区域配置为面向所述第一侧面及所述第二侧面，并且不面向所述第三侧面及所述第四侧面。

2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述侧面对置区域配置为从所述第一侧面上的远离所述第二侧面的一侧到所述第二侧面上的远离所述第一侧面的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，

所述柔性印刷基板相对于所述第一侧面不是以面接触的方式固定而是与之连接，面向所述第一侧面的整个所述侧面对置区域相对于所述第一侧面设置有间隙。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学单元，其特征在于，

所述柔性印刷基板固定于设置在所述固定体上的固定体侧固定部，

所述固定体侧固定部仅配置于在与所述光轴方向交叉的方向上与所述第二侧面对置的位置的一部分，并且在所述光轴方向上仅固定所述侧面对置区域的一部分。

5.根据权利要求4所述的光学单元，其特征在于，

在所述固定体侧固定部设置有切口，

所述侧面对置区域固定于所述切口中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学单元，其特征在于，

所述固定体具有在与所述光轴方向交叉的方向上围绕所述可动体的固定体侧面，

所述侧面对置区域配置于所述可动体侧面和所述固定体侧面之间的间隙中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学单元，其特征在于，

所述可动体具有保持所述光学模块的保持架和用于支承所述保持架的保持架支承部，

所述旋转支承机构具有固定于所述保持架上的保持架固定部、固定于所述保持架支承部的保持架支承部固定部、以及连接所述保持架固定部和所述保持架支承部固定部的弹性部。

8.根据权利要求7所述的光学单元，其特征在于，

所述万向架机构具有与所述固定体连接的固定体侧腿部、与所述可动体连接的可动体侧腿部、以及设置所述固定体侧腿部及所述可动体侧腿部的万向架部，

从所述光轴方向观察时，所述弹性部的位置相对于所述固定体侧腿部的位置及所述可动体侧腿部的位置偏移。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学单元，其特征在于，

具备弯曲保持部，所述弯曲保持部以弯曲的状态保持所述柔性印刷基板，使得所述侧面对置区域面向所述第一侧面及所述第二侧面。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学单元，其特征在于，

将所述柔性印刷基板设为呈曲面状弯曲的状态，使得所述侧面对置区域面向所述第一侧面及所述第二侧面。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的光学单元，其特征在于，

在所述柔性印刷基板中，作为与所述第一侧面对置的所述侧面对置区域而设置有对置面，所述对置面经过从与所述可动体的连接部沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧的与所述第一侧面交叉的交叉面，与所述第一侧面对置。

12.根据权利要求11所述的光学单元，其特征在于，

所述交叉面在沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧的方向上的长度是所述对置面在沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧的方向上的长度的0.5倍以上且2.0倍以下。

13.根据权利要求11或12所述的光学单元，其特征在于，

所述交叉面从与所述可动体的连接部沿与所述第一侧面交叉的方向延设，然后，经过第一曲线部分沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧，

所述第一曲线部分的外侧为圆弧状。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的光学单元，其特征在于，

所述对置面从所述交叉面侧向与所述交叉面交叉的方向延设，然后，经过第二曲线部分沿着所述第一侧面朝向所述第二侧面侧，

所述第二曲线部分的外侧为圆弧状。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的光学单元，其特征在于，

与所述可动体的连接部是所述第一侧面中的远离所述第二侧面的一侧，且不包含距离所述第二侧面最远的位置的位置。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的光学单元，其特征在于，

从与所述对置面对置的一侧观察时，所述对置面是具有向远离所述交叉面的方向突出的弯曲部，且从所述交叉面侧朝向所述第二侧面侧的结构。

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