CN114967277A - 光学单元 - Google Patents

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CN114967277A CN202210176027.0A CN202210176027A CN114967277A CN 114967277 A CN114967277 A CN 114967277A CN 202210176027 A CN202210176027 A CN 202210176027A CN 114967277 A CN114967277 A CN 114967277A
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大坪京史
佐斋一宏
南泽伸司
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Nidec Corp
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Abstract

光学单元包括：可动体，所述可动体包括具有光轴的光学模块，并具有在所述光轴延伸的光轴方向上突起的凸部；固定体，所述固定体具有凹部，所述凹部与所述可动体的所述凸部相对，并在所述光轴方向上凹陷；多个支撑机构，所述多个支撑机构分别位于所述固定体的所述凹部与所述可动体的所述凸部之间，并相对于所述固定体支撑所述可动体；以及摆动机构，所述摆动机构使所述可动体相对于所述固定体摆动。所述多个支撑机构相对于所述光轴配置在同一圆周上，所述摆动机构相对于所述可动体的所述凸部位于径向外侧。

Description

光学单元
技术领域
本发明涉及一种光学单元。
背景技术
当通过照相机拍摄静止图像或运动图像时，所拍摄的像可能由于手抖动而抖动。因此，用于能够进行防止了像抖动的鲜明摄影的手抖动校正装置已实用化。手抖动校正装置在照相机产生抖动的情况下，通过根据抖动校正照相机模块的位置和姿势，能够消除像的抖动。
作为用于校正手抖动的机构，研究了以枢轴为支点以光轴为中心使反射部件旋转的光学元件驱动装置(例如，参照专利文献1)。在专利文献1的光学元件驱动装置中，对形状记忆合金施加在通过通电而使可动体移动的形状记忆合金的形状恢复时产生的力以上的力，防止形状记忆合金的破坏。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-173387号公报
但是，在专利文献1的光学元件驱动装置中，有可能不能稳定地支撑反射部件。
发明内容
本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能够相对于固定体稳定地支撑可动体的光学单元。
本发明的某一观点的光学单元包括：可动体，其包括具有光轴的光学模块，并具有向所述光轴延伸的光轴方向突起的凸部；固定体，其具有与所述可动体的所述凸部相对并沿所述光轴方向凹陷的凹部；多个支撑机构，其分别位于所述固定体的所述凹部与所述可动体的所述凸部之间，并相对于所述固定体支撑所述可动体；以及摆动机构，其相对于所述固定体使所述可动体摆动。所述多个支撑机构相对于所述光轴配置在同一圆周上。所述摆动机构相对于所述可动体的所述凸部位于径向外侧。
本发明的示例性光学单元能够相对于固定体稳定地支撑可动体。
附图说明
图1是具备本实施方式的光学单元的智能手机的示意性立体图。
图2是本实施方式的光学单元的示意性立体图。
图3是本实施方式的光学单元的示意性分解图。
图4是本实施方式的光学单元的示意性俯视图。
图5是沿着图4的V-V线的示意性剖视图。
图6是沿着图4的VI-VI线的示意性剖视图。
图7是本实施方式的光学单元的示意性剖视图。
图8是本实施方式的光学单元中的固定体的示意性分解图。
图9是本实施方式的光学单元的示意性剖视图。
图10是本实施方式的光学单元的示意性分解图。
图11是本实施方式的光学单元的示意性俯视图。
图12是沿着图10的XII-XII线的示意性剖视图。
图13是本实施方式的光学单元的示意性分解图。
图14是本实施方式的光学单元的示意性剖视图。
图15是本实施方式的光学单元中的可动体的示意性立体图。
图16是本实施方式的光学单元的示意性分解图。
图17是本实施方式的光学单元的示意性剖视图。
图18是本实施方式的光学单元的示意性分解立体图。
图19是本实施方式的光学单元的示意性立体图。
图20是本实施方式的光学单元的示意性分解立体图。
具体实施方式
以下将参考附图描述本发明的示例性光学单元的实施方式。另外，在图中，对相同或相当的部分标注相同的参照符号而不重复说明。另外，在本申请说明书中，为了容易理解发明，有时记载相互正交的X轴、Y轴及Z轴。在此，应当注意的是，X轴、Y轴和Z轴不限制光学单元使用时的方向。
本实施方式的光学单元适合作为智能手机的光学部件使用。
首先，参照图1，说明具备本实施方式的光学单元100的智能手机200。图1是具备本实施方式的光学单元100的智能手机200的示意性立体图。
如图1所示，光学单元100作为一例装设于智能手机200。在智能手机200中，光L经由光学单元100从外部入射，基于入射到光学单元100的光来拍摄被摄体像。光学单元100用于校正智能手机200抖动时的摄影图像的抖动。另外，光学单元100也可以具备摄像元件，光学单元100也可以具备向摄像元件传递光的光学部件。
光学单元100优选制作成小型。由此，能够实现智能手机200自身的小型化，或者能够不使智能手机200大型化而在智能手机200内装设其他部件。
另外，光学单元100的用途不限于智能手机200，也可以用于照相机及摄像机等各种装置而没有特别限定。例如，光学单元100也可以装设于例如带摄像头的移动电话、行车记录仪等摄影设备、或者装设在头盔、自行车、无线电控制直升机等移动体上的动作摄像头和可穿戴摄像头。
接着，参照图1及图2，说明本实施方式的光学单元100。图2是本实施方式的光学单元100的示意性立体图。
<光学单元100>
如图2所示，光学单元100具备可动体110和固定体120。可动体110相对于固定体120可摆动地被支撑。固定体120位于可动体110的周围。可动体110被插入固定体120并被固定体120保持。电路基板180可安装在固定体120的外表面上。电路基板180例如包括柔性电路基板(Flexible Printed Circuit：FPC)。电路基板180也可以用于传输驱动可动体110的信号。或者，电路基板180也可以用于传输在可动体110中得到的信号。
如图2所示，可动体110具有光学模块112。在此，可动体110由光学模块112单体构成。但是，可动体110也可以由与光学模块112不同的部件构成。
光学模块112具有光轴Pa。光轴Pa从可动体110的+Z方向侧的面的中心沿Z方向延伸。沿着光轴Pa的光入射到光学模块112。在可动体110的+Z方向侧的表面配置有光学模块112的光入射面。光轴Pa相对于光入射面沿法线方向延伸。光轴Pa沿光轴方向Dp延伸。光轴方向Dp与光学模块112的光入射面的法线平行。
与光轴方向Dp正交的方向与光轴Pa交叉，是与光轴Pa垂直的方向。在本说明书中，有时将与光轴Pa正交的方向记载为"径向"。径向外侧表示径向中远离光轴Pa的方向。在图2中，R示出径向的一例。另外，有时将以光轴Pa为中心旋转的方向记载为"周向"。在图2中，S示出周向。
接着，参照图1～图3说明本实施方式的光学单元100。图3是本实施方式的光学单元100的示意性分解图。图3示出可动体110的-Z方向侧的立体图，并且示出固定体120的+Z方向侧的立体图。另外，在图3中，省略了图2的电路基板180。
如图3所示，光学单元100具备可动体110、固定体120、多个支撑机构130和摆动机构140。可动体110具有在光轴Pa延伸的光轴方向上突起的凸部114。固定体120具有主体部122和相对于主体部122沿光轴方向Dp凹陷的凹部124。凹部124与可动体110的凸部114相对。
多个支撑机构130分别位于固定体120的凹部124与可动体110的凸部114之间。多个支撑机构130相对于固定体120支撑可动体110。多个支撑机构130相对于光轴Pa配置在同一圆周上。
摆动机构140使可动体110相对于固定体120摆动。摆动机构140相对于可动体110的凸部114位于径向外侧。根据本实施方式的光学单元100，由于将支撑可动体110的支撑机构130配置在摆动机构140的内侧，因此能够稳定地支撑可动体110，并且能够降低可动体110的摆动阻力。
若将可动体110插入固定体120而将可动体110安装于固定体120，则光学模块112的光轴Pa相对于Z轴方向平行。当可动体110从该状态相对于固定体120摆动时，光学模块112的光轴Pa摆动，因此光轴Pa不再是相对于Z轴方向平行的状态。
以下，以可动体110相对于固定体120不摆动、光轴Pa相对于Z轴方向保持平行的状态为前提进行说明。即，在以光轴Pa为基准来说明可动体110、固定体120等的形状、位置关系、动作等的记载中，只要关于光轴Pa的倾斜没有特别记载，就以光轴Pa为与Z轴方向平行的状态为前提。
<可动体110>
在此，可动体110为薄型的大致长方体形状。当Z轴观察时，可动体110具有旋转对称结构。可动体110沿X轴方向的长度与可动体110沿Y轴方向的长度大致相等。另外，可动体110的沿Z轴方向的长度小于可动体110的沿X轴方向或Y轴方向的长度。
可动体110具有第一主面110a、第二主面110b、第一侧面110c、第二侧面110d、第三侧面110e和第四侧面110f。第一主面110a位于+Z方向侧，第二主面110b位于-Z方向侧。第一侧面110c位于+Y方向侧，第二侧面110d位于-X方向侧，第三侧面110e位于-Y方向侧，第四侧面110f位于+X方向侧。第一主面110a及第二主面110b的面积大于第一侧面110c～第四侧面110f的面积。
可动体110具有第一角部110g、第二角部110h、第三角部110i和第四角部110j。第一角部110g位于第一侧面110c和第二侧面110d之间，第二角部110h位于第二侧面110d和第三侧面110e之间。第三角部110i位于第三侧面110e和第四侧面110f之间，第四角部110j位于第四侧面110f和第一侧面110c之间。
第一角部110g位于-X方向侧及+Y方向侧，第二角部110h位于-X方向侧及-Y方向侧。第三角部110i位于+X方向侧及-Y方向侧，第四角部110j位于+X方向侧及+Y方向侧。
可动体110具有凸部114。凸部114位于第二主面110b。凸部114具有球面的一部分的形状。多个支撑机构130分别具有球形或球面的一部分的形状。由此，能够使可动体110相对于支撑机构130滑动。
在此，可动体110具有包围凸部114的周围的环状部116。环状部116位于第二主面110b。环状部116相对于凸部114沿Z方向(光轴方向Dp)凹陷。
<固定体120>
在此，固定体120是一侧的面的一部分开口的大致中空的长方体形状。固定体120具有开口部120h。可动体110载置于固定体120的内侧。固定体120支撑载置在内侧的可动体110。例如，可动体110从固定体120的外侧安装在固定体120的内侧。
固定体120具有沿光轴方向Dp凹陷的凹部124。凹部124与可动体110的凸部114相对。
固定体120具有内周面120s和外周面120t。内周面120s包括第一内侧面120a、第二内侧面120b、第三内侧面120c、第四内侧面120d和底面120u。第一内侧面120a位于+Y方向侧，第二内侧面120b位于-X方向侧。第三内侧面120c位于-Y方向侧，第四内侧面120d位于+X方向侧。底面120u位于-Z方向侧。底面120u被第一内侧面120a、第二内侧面120b、第三内侧面120c及第四内侧面120d包围。
第一内侧面120a与可动体110的第一侧面110c相对。第二内侧面120b与可动体110的第二侧面110d对置。第三内侧面120c与可动体110的第三侧面110e对置。第四内侧面120d与可动体110的第四侧面110f对置。
在固定体120的内周面120s上设有凹部124。详细而言，凹部124设置于底面120u。在此，凹部124位于底面120u的中央。
凹部124与多个支撑机构130对应地设置。在此，详细地说，凹部124包括第一凹部124a、第二凹部124b和第三凹部124c。第一凹部124a、第二凹部124b及第三凹部124c位于以光轴Pa为中心的同一圆周上。在本说明书中，有时将第一凹部124a、第二凹部124b及第三凹部124c总称为凹部124。
另外，固定体120的内周面120s具有沿着光轴方向Dp凹陷的中央凹部123。中央凹部123相对于凹部124位于径向内侧。中央凹部123具有球面的一部分的形状。典型地，中央凹部123的曲率半径与凸部114的曲率半径大致相等或稍大。因此，即使可动体110摆动，也能够抑制凸部114与内周面120s接触。
<多个支撑机构130>
多个支撑机构130分别位于固定体120的凹部124与可动体110的凸部114之间。多个支撑机构130分别具有球形或球面的一部分的形状。通过支撑机构130的球面形状的部分与可动体110的凸部114接触，能够使可动体110相对于支撑机构130滑动。
多个支撑机构130配置在固定体120的凹部124中。例如，多个支撑机构130可以通过粘接剂粘接于固定体120的凹部124。或者，多个支撑机构130也可以与固定体120一体地树脂成型。即，多个支撑机构130和固定体120也可以是单一的部件。当多个支撑机构130配置在固定体120的凹部124中时，多个支撑机构130从固定体120的内周面120s向可动体110的凸部114突出。因此，即使在可动体110相对于固定体120摆动的情况下，也能够抑制可动体110与固定体120碰撞。
多个支撑机构130包括第一支撑机构132、第二支撑机构134和第三支撑机构136。第一支撑机构132、第二支撑机构134和第三支撑机构136等间隔地配置。因此，能够相对于固定体120稳定地支撑可动体110。第一支撑机构132、第二支撑机构134及第三支撑机构136分别配置于第一凹部124a、第二凹部124b及第三凹部124c。因此，多个支撑机构130能够相对于固定体120稳定地支撑可动体110。
配置于固定体120的凹部124的多个支撑机构130从固定体120的内周面120s朝向可动体110的凸部114突出。即使在可动体110相对于固定体120摆动的情况下，也能够抑制可动体110与固定体120碰撞。
<摆动机构140>
摆动机构140使可动体110相对于固定体120摆动。通过摆动机构140，在可动体110的旋转中心Rc(图7)固定在光轴Pa上的状态下，可动体110相对于固定体120摆动。
摆动机构140使可动体110相对于固定体120摆动。通过摆动机构140，能够以旋转中心Rc为基准使可动体110相对于固定体120摆动。例如，通过摆动机构140，在将可动体110的旋转中心Rc固定在光轴Pa上的状态下使可动体110摆动。
摆动机构140包括第一摆动机构142、第二摆动机构144和第三摆动机构146。第一摆动机构142、第二摆动机构144及第三摆动机构146分别使可动体110相对于固定体120绕不同的轴摆动。
第一摆动机构142使可动体110相对于固定体120摆动。通过第一摆动机构142，在可动体110的旋转中心被固定在XZ平面内的状态下，可动体110绕X轴摆动。这里，X轴方向是偏转方向的旋转轴。第一摆动机构142相对于可动体110位于+Y方向侧。
第一摆动机构142包括磁铁142a和线圈142b。磁铁142a被磁化成朝向径向外侧的表面的磁极以沿着X轴方向延伸的磁化分极线为界而不同。磁铁142a的沿着Z轴方向的一侧的端部具有一个极性，另一侧的端部具有另一个极性。
磁铁142a配置在可动体110的第一侧面110c上。线圈142b配置在贯通固定体120的第一内侧面120a的贯穿孔中。
通过控制流过线圈142b的电流的方向和大小，能够变更从线圈142b产生的磁场的方向和大小。因此，通过从线圈142b产生的磁场与磁铁142a的相互作用，第一摆动机构142使可动体110绕X轴摆动。
第二摆动机构144使可动体110相对于固定体120摆动。通过第二摆动机构144，在可动体110的旋转中心固定在YZ平面内的状态下，可动体110绕Y轴摆动。在此，Y轴方向为俯仰方向的旋转轴。第二摆动机构144相对于可动体110位于-X方向侧。
第二摆动机构144包括磁铁144a和线圈144b。磁铁144a被磁化成朝向径向外侧的表面的磁极以沿着Y轴方向延伸的磁化分极线为界而不同。磁铁144a的沿着Z轴方向的一侧的端部具有一个极性，另一侧的端部具有另一个极性。
磁铁144a配置在可动体110的第二侧面110d。线圈144b配置在贯通固定体120的第二内侧面120b的贯穿孔中。
通过控制流过线圈144b的电流的方向和大小，能够变更从线圈144b产生的磁场的方向和大小。因此，通过从线圈144b产生的磁场与磁铁144a的相互作用，第二摆动机构144使可动体110绕Y轴摆动。
第三摆动机构146使可动体110相对于固定体120摆动。详细而言，通过第三摆动机构146，在可动体110的旋转中心固定于XZ平面内的状态下，可动体110绕Z轴摆动。这里，Z轴方向与光轴Pa平行，是滚动方向的旋转轴。第三摆动机构146相对于可动体110位于-Y方向侧。
第三摆动机构146包括磁铁146a和线圈146b。磁铁146a被磁化成朝向径向外侧的表面的磁极以沿着Z轴方向延伸的磁化分极线为界而不同。磁铁146a的沿着X轴方向的一侧的端部具有一个极性，另一侧的端部具有另一个极性。
磁铁146a配置在可动体110的第三侧面110e。线圈146b配置在贯通固定体120的第三内侧面120c的贯穿孔中。
通过控制流过线圈146b的电流的方向和大小，能够变更从线圈146b产生的磁场的方向和大小。因此，通过从线圈146b产生的磁场与磁铁146a的相互作用，第三摆动机构146使可动体110绕Z轴摆动。
例如，可动体110的俯仰、偏转以及滚动的校正如下进行。当在光学单元100中发生俯仰方向、偏转方向及滚动方向中的至少一个方向的抖动时，通过未图示的磁传感器(霍尔元件)来检测抖动，并基于该结果来驱动第一摆动机构142、第二摆动机构144及第三摆动机构146，从而使可动体110摆动。另外，也可以使用抖动检测传感器(陀螺仪)等来检测光学单元100的抖动。根据抖动的检测结果，向线圈142b、线圈144b及线圈146b提供电流来校正该抖动。
另外，在本说明书中，有时将磁铁142a、磁铁144a及磁铁146a总称为磁铁140a。另外，在本说明书中，有时将线圈142b、线圈144b及线圈146b总称为线圈140b。
摆动机构140具有设置在可动体110上的磁铁140a和设置在固定体120上的线圈140b。光轴Pa与支撑机构130之间的距离比光轴Pa与磁铁140a之间的距离短。通过控制流过线圈140b的电流，能够使可动体110相对于固定体120摆动。
在此，磁铁140a配置在可动体110上，线圈140b配置在固定体120上。但是，也可以将磁铁140a配置在固定体120上，将线圈140b配置在可动体110上。这样，也可以是磁铁140a及线圈140b中的一方配置在可动体110及固定体120中的一方，磁铁140a及线圈140b中的另一方配置在可动体110及固定体120中的另一方。通过控制流过线圈140b的电流的方向和大小，能够变更从线圈140b产生的磁场的方向和大小。因此，通过从线圈140b产生的磁场与磁铁140a的相互作用，摆动机构140能够使可动体110摆动。
另外，摆动机构140以外的摆动机构也可以使可动体110相对于固定体120摆动。X轴方向是与光学模块112的光轴Pa延伸的光轴方向Dp正交的方向，是偏转方向的旋转的轴。Y轴方向是与光学模块112的光轴Pa延伸的光轴方向Dp正交的方向，是俯仰方向的旋转的轴。Z轴方向与光轴方向Dp平行，是滚动方向的旋转的轴。
在具备光学模块112的光学设备中，如果在摄影时光学设备倾斜，则光学模块112倾斜，摄影图像紊乱。光学单元100为了避免摄影图像的紊乱，根据由陀螺仪等检测单元检测出的加速度、角速度及抖动量等，校正光学模块112的倾斜。在本实施方式中，光学单元100通过使可动体110在以X轴为旋转轴的旋转方向(偏转方向)、以Y轴为旋转轴的旋转方向(俯仰方向)以及以Z轴为旋转轴的旋转方向(滚动方向)上摆动(旋转)，来校正光学模块112的倾斜。
光学单元100还具备磁铁148a及磁性体148b。磁铁148a配置在可动体110的第四侧面110f上。磁性体148b配置在固定体120的第四内侧面120d上。磁性体148b也可以是硬磁性体。
接着，参照图4说明本实施方式的光学单元100。图4是本实施方式的光学单元100的示意性俯视图。图5是沿着图4的V-V线的剖视图，图6是沿着图4的VI-VI线的剖视图。
如图4所示，可动体110收纳在固定体120中。在固定体120上配置有第一支撑机构132、第二支撑机构134及第三支撑机构136。第一支撑机构132、第二支撑机构134及第三支撑机构136分别为球状。
光轴Pa配置在第一支撑机构132、第二支撑机构134及第三支撑机构136的中心。第一支撑机构132、第二支撑机构134以及第三支撑机构136位于以光轴Pa为中心的同一圆周上。
如图4～图6所示，第一支撑机构132、第二支撑机构134和第三支撑机构136配置在固定体120的内周面120s上。第一支撑机构132、第二支撑机构134及第三支撑机构136支撑可动体110。
详细而言，固定体120的内周面120s具有基准面126和相对于基准面126凹陷的底部120w。多个支撑机构130配置在底部120w。能够将支撑机构130稳定地配置在固定体120的内周面120s上。
另外，固定体120在内周面120s具有相对于多个支撑机构130位于径向外侧并朝向可动体110突起的突起部125。突起部125越接近支撑机构130越向+Z方向突起。由此，能够提高固定体120的物理强度。
接着，参照图1～图7说明本实施方式的光学单元100。图7是本实施方式的光学单元100的示意性的剖视图。
如图7所示，通过磁铁144a及线圈144b各自的中心的直线La与光轴Pa的交点成为可动体110的旋转中心Rc。摆动机构140在将可动体110的旋转中心Rc固定在光轴Pa上的状态下使可动体110摆动。
在本实施方式的光学单元100中，可动体110的旋转中心Rc与第二支撑机构134之间的距离Ld短。因此，能够减小可动体110的旋转半径，从而能够降低滑动阻力。
另外，固定体120的内周面120s具有中央凹部123。中央凹部123与基准面126及突起部125相比沿光轴方向Dp向-Z方向凹陷。中央凹部123与可动体110的凸部114同样地具有球面的一部分的形状。典型地，中央凹部123的曲率半径与凸部114的曲率半径大致相等或稍大。因此，即使可动体110摆动，也能够抑制凸部114与内周面120s接触。
可动体110的第二主面110b具有凸部114、环状部116和平坦部117。平坦部117相对于光轴Pa位于环状部116的径向外侧。环状部116在径向内侧沿着光轴方向Dp深深地凹陷。
接着，参照图1～图8说明本实施方式的光学单元100。图8是本实施方式的光学单元100中的固定体120的示意性分解立体图。
如图8所示，在固定体120的内周面120s上设有凹部124。凹部124与多个支撑机构130对应地设置。详细而言，凹部124包括与第一支撑机构132对应的第一凹部124a、与第二支撑机构134对应的第二凹部124b、与第三支撑机构136对应的第三凹部124c。
另外，在参照图3～图8的光学单元100中，支撑机构130配置在固定体120的内周面120s的底部120w，但本实施方式不限于此。支撑机构130可以配置在固定体120的贯穿孔中。
接着，参照图1～图9说明本实施方式的光学单元100。图9是本实施方式的光学单元100的示意性的剖视图。
如图9所示，固定体120作为凹部124，具有连接内周面120s和外周面120t的贯穿孔120p。多个支撑机构130配置在贯穿孔120p中。在此，贯穿孔120p被罩部件120r覆盖。罩部件120r覆盖固定体120的外周面120t。多个支撑机构130配置在由贯穿孔120p和罩部件120r形成的空间内。典型地，多个支撑机构130与盖部件120r接触。通过将支撑机构130配置在贯穿孔120p中，能够适当地定位在固定体120的内周面120s上。
贯穿孔120p的沿XY平面的孔径与支撑机构130的沿XY平面的直径大致相等或稍大。贯穿孔120p的沿Z轴方向的长度大于支撑机构130的沿Z轴方向的长度。因此，支撑机构130的至少一部分比固定体120的内周面120s更向可动体110突出。
接着，参照图10～图12说明本实施方式的光学单元100。图10是本实施方式的光学单元100的示意性分解图，图11是本实施方式的光学单元100的示意性剖视图。图12是沿图11的XI I-XI I线的剖面示意图。另外，图10～图12所示的光学单元100除了还具备凸部150及凹部160这一点以外，具有与参照图3～图8所述的光学单元100相同的结构，为了避免冗长而省略重复的说明。
如图10～图12所示，光学单元100除了可动体110、固定体120、多个支撑机构130、摆动机构140之外还具备凸部150及凹部160。凸部150配置在可动体110及固定体120中的一方。从可动体110及固定体120中的一方向另一方突出，在可动体110与固定体120之间存在间隙。
在此，凸部150配置在可动体110上。凸部150从可动体110向固定体120突出，在可动体110与固定体120之间存在间隙。因此，能够容易地相对于固定体120配置可动体110。
如上所述，凸部150配置在可动体110及固定体120中的一方，凹部160在可动体110及固定体120中的另一方凹陷。凹部160向与光轴方向Dp交叉的方向凹陷。典型地，凹部160沿径向凹陷。凹部160与凸部150一起在可动体110与固定体120之间存在间隙。因此，能够容易地相对于固定体120配置可动体110。
在此，凸部150配置在可动体110上。凹部160配置在固定体120上。由此，能够容易地相对于固定体120配置可动体110。
优选凹部160限制可动体110以光轴Pa为中心旋转规定角度以上。通过凹部160，能够抑制可动体110以光轴Pa为中心旋转。
在此，凸部150包括第一凸部152、第二凸部154、第三凸部156和第四凸部158。第一凸部152、第二凸部154、第三凸部156和第四凸部158位于不同的方向。
第一凸部152位于-X方向侧及+Y方向侧，配置于第一角部110g。因此，第一凸部152配置在第一侧面110c与第二侧面110d之间。第二凸部154位于-X方向侧及-Y方向侧，配置于第二角部110h。因此，第二凸部154配置在第二侧面110d与第三侧面110e之间。第三凸部156位于+X方向侧及-Y方向侧，配置于第三角部110i。因此，第三凸部156配置在第三侧面110e与第四侧面110f之间。第四凸部158位于+X方向侧及+Y方向侧，配置于第四角部110j。因此，第四凸部158配置在第四侧面110f与第一侧面110c之间。这样，在薄型长方体状的可动体110中，能够抑制可动体110在四个不同方向上从支撑机构130的支撑脱离。
这里，凹部160包括第一凹部162、第二凹部164、第三凹部166和第四凹部168。第一凹部162、第二凹部164、第三凹部166和第四凹部168位于不同的方向。第一凹部162位于-X方向侧和+Y方向侧，与第一凸部152对置。因此，第一凹部162配置在第一内侧面120a和第二内侧面120b之间。第二凹部164位于-X方向侧及-Y方向侧，与第二凸部154相对。因此，第二凹部164配置在第二内侧面120b与第三内侧面120c之间。第三凹部166位于+X方向侧及-Y方向侧，与第三凸部156相对。因此，第三凹部166配置在第三内侧面120c与第四内侧面120d之间。第四凹部168位于+X方向侧和+Y方向侧，与第四凸部158相对。因此，第四凹部168配置在第四内侧面120d与第一内侧面120a之间。这样，在薄型长方体状的光学单元100中，能够抑制可动体110在四个不同方向上从支撑机构130的支撑脱离。
另外，在参照图3～图12的上述说明中，凸部114为半球形状，但本实施方式不限于此。凸部114也可以不是半球形状。
接着，参照图1～图15说明本实施方式的光学单元100。图13是本实施方式的光学单元100的示意性分解图，图14是本实施方式的光学单元100的示意性剖视图。图15是光学单元100中的可动体110的示意性立体图。
如图13～图15所示，可动体110具有凸部114、中心部113、槽部115、连接部115c。中心部113被凸部114包围。中心部113相对于凸部114凹陷。由此，能够使可动体110变薄。
可动体110具有比凸部114更靠径向外侧的槽部115。槽部115相对于支撑机构130位于光轴Pa延伸的方向。即使在可动体110相对于固定体120摆动的情况下，也能够抑制可动体110与固定体120接触。
可动体110具有在槽部115的周向外侧比槽部115突出并与凸部114连接的连接部115c。通过连接部115c，能够提高可动体110的强度。
另外，优选可动体110被固定体120吸引。在该情况下，即使光学单元100受到冲击，也能够抑制可动体110从多个支撑机构130的支撑脱离。
接着，参照图16～图18说明本实施方式的光学单元100。图16是本实施方式的光学单元100的示意性分解图，图17是本实施方式的光学单元100的示意性剖视图。图18是本实施方式的光学单元100的示意性分解立体图。
如图16～图18所示，光学单元100还具备磁铁172及磁性体174。光学单元100还具备配置在固定体120及可动体110中的一方的磁铁172和配置在固定体120及可动体110中的另一方的磁性体174。磁性体174被磁铁172吸引。在此，磁铁172配置在可动体110上，磁性体174配置在固定体120上。详细地说，磁铁172配置在可动体110的中心部113，磁性体174配置在固定体120的中央凹部123。光轴Pa与磁铁172及磁性体174重叠。能够相对于固定体120稳定地支撑可动体110。
光学单元100还包括安装在磁铁172上的第一磁轭172y。通过第一磁轭172y能够增大磁铁172的磁力。
在光学单元100中，磁性体174是硬磁性体。光学单元100还具有安装在磁性体174上的第二磁轭174y。通过第二磁轭174y能够增大磁性体174的磁力。
如图18所示，可动体110还具有收纳光学模块112的保持架118。保持架118具有内周面118a和外周面118b。凸部114位于保持架118的外周面。由于在与光学模块112不同的保持架118上设置凸部114，因此能够高精度地构成凸部114。磁铁172和第一磁轭设置在保持架118的孔内。另外，也可以在保持架118上设置第一凸部152、第二凸部154、第三凸部156以及第四凸部158。
光学模块112具有外壳112a和透镜112b。外壳112a是薄的长方体形状。透镜112b配置在外壳112a上。外壳112a也可以在内部具有摄像元件。具有摄像元件的光学模块112也被称为照相机模块。当将光学模块112插入保持架118时，光学模块112被保持架118保持。
例如，透镜112b在外壳112a的一个面的中心配置在光轴Pa上。光轴Pa和透镜112b朝向被摄体，来自沿着光轴方向Dp的方向的光入射到光学模块112。
另外，在参照图2～图18进行的上述说明中，在固定体120中收纳有可动体110，但本实施方式不限于此。在固定体120中也可以收纳可动体110及电路基板。
接着，参照图19及图20说明本实施方式的光学单元100。图19是本实施方式的光学单元100的示意性立体图，图20是本实施方式的光学单元100的示意性分解立体图。另外，在图20中，为了避免附图过于复杂，省略了覆盖固定体120的盖120F。
如图19及图20所示，光学单元100除了可动体110、固定体120、支撑机构130、摆动机构140、凸部150及凹部160之外，还具备盖120F、电路基板180A、电路基板180B。在此，固定体120沿X轴方向延伸。盖120F相对于固定体120位于+Z方向侧。盖120F覆盖固定体120的开口部。电路基板180A或电路基板180B例如包括柔性电路基板(Flexible Printed Circuit：FPC)。
电路基板180A沿X方向延伸。电路基板180A位于盖120F的+Z方向。在电路基板180A上安装有线圈142b、144b及146b。
固定体120与可动体110一起收纳电路基板180B。电路基板180B被分离为两个。电路基板180B具有第一电路基板182和第二电路基板184。第一电路板182和第二电路板184具有对称结构。第一电路基板182及第二电路基板184分别具有向Y方向折弯的折弯部。
另外，作为本实施方式的光学单元100的用途的一个例子，在图1中图示了智能手机200，但光学单元100的用途不限于此。光学单元100优选用作数字照相机或摄像机。例如，光学单元100可以用作行车记录仪的一部分。或者，光学单元100可以装设在用于飞行物体(例如，无人机)的摄影机中。
另外，在图2～图20所示的光学单元100及其各部件中，可动体110为大致薄板形状，但本实施方式不限于此。可动体110可以是大致球体形状，固定体120也可以根据可动体110的形状可摆动地支撑可动体110。
以上，参照附图说明了本发明的实施方式。但是，本发明不限于上述的实施方式，在不脱离其要旨的范围内能够以各种方式实施。另外，通过适当组合上述实施方式所公开的多个构成要素，能够形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。而且，也可以将不同实施方式的构成要素适当组合。为了容易理解，附图以各个构成要素为主体示意性地示出，图示的各构成要素的厚度、长度、个数、间隔等从附图制作的方便出发有时也与实际不同。另外，上述实施方式所示的各构成要素的材质、形状、尺寸等只是一个例子，没有特别限定，在实质上不脱离本发明效果的范围内可以进行各种变更。
100光学单元
110可动体
112光学模块
118保持架
120固定体
130支撑机构
140摆动机构。

Claims (15)

1.一种光学单元，包括：
可动体，所述可动体包括具有光轴的光学模块，并具有在所述光轴延伸的光轴方向上突起的凸部；
固定体，所述固定体具有凹部，所述凹部与所述可动体的所述凸部相对，并在所述光轴方向上凹陷；
多个支撑机构，所述多个支撑机构分别位于所述固定体的所述凹部与所述可动体的所述凸部之间，并相对于所述固定体支撑所述可动体；以及
摆动机构，所述摆动机构使所述可动体相对于所述固定体摆动，
其中，
所述多个支撑机构相对于所述光轴配置在同一圆周上，所述摆动机构相对于所述可动体的所述凸部位于径向外侧。
2.如权利要求1所述的光学单元，其中，
所述摆动机构具有设置于所述固定体的线圈和设置于所述可动体的磁铁，所述光轴与所述支撑机构之间的距离比所述光轴与所述磁铁之间的距离短。
3.如权利要求1或2所述的光学单元，其中，
所述多个支撑机构包括第一支撑机构、第二支撑机构和第三支撑机构，所述第一支撑机构、所述第二支撑机构和所述第三支撑机构等间隔地配置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的光学单元，其中，
所述固定体具有内周面和外周面，配置于所述固定体的所述凹部的所述多个支撑机构从所述固定体的所述内周面向所述可动体的所述凸部突出。
5.如权利要求4所述的光学单元，其中，
所述固定体的所述内周面具有基准面和相对于所述基准面凹陷的底部，所述多个支撑机构配置于所述底部。
6.如权利要求4所述的光学单元，其中，
所述固定体具有将所述内周面与所述外周面连接的贯穿孔以作为所述凹部，所述多个支撑机构配置于所述贯穿孔。
7.如权利要求4至6中任一项所述的光学单元，其中，
所述固定体在所述内周面具有突起部，所述突起部相对于所述多个支撑机构位于径向外侧并向所述可动体突起。
8.如权利要求1至7中任一项所述的光学单元，其中，
还包括：磁铁，所述磁铁配置于所述固定体和所述可动体中的一方；以及磁性体，所述磁性体配置于所述固定体和所述可动体中的另一方，所述磁性体被所述磁铁吸引，所述光轴与所述磁铁及所述磁性体重叠。
9.如权利要求8所述的光学单元，其中，
还包括第一磁轭，所述第一磁轭安装于所述磁铁。
10.如权利要求9所述的光学单元，其中，
所述磁性体是硬磁性体，还包括安装于所述磁性体的第二磁轭。
11.如权利要求1至10中任一项所述的光学单元，其中，
所述凸部具有球面的一部分的形状，所述多个支撑机构分别具有球状或球面的一部分的形状。
12.如权利要求1至11中任一项所述的光学单元，其中，
所述可动体具有被所述凸部包围的中心部，所述中心部相对于所述凸部凹陷。
13.如权利要求12所述的光学单元，其中，
所述可动体具有比所述凸部更靠径向外侧的槽部，所述槽部相对于所述支撑机构位于所述光轴延伸的方向上。
14.如权利要求13所述的光学单元，其中，
所述可动体在所述槽部的周向外侧具有连接部，所述连接部比所述槽部更突出并与所述凸部连接。
15.如权利要求1至14中任一项所述的光学单元，其中，
所述可动体还具有对所述光学模块进行收纳的保持架，所述保持架具有内周面和外周面，所述凸部位于所述保持架的所述外周面。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022057349A (ja) * 2020-09-30 2022-04-11 日本電産株式会社 光学ユニット

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010117708A (ja) * 2008-10-14 2010-05-27 Nidec Sankyo Corp 撮影用光学装置
CN102016709A (zh) * 2008-04-30 2011-04-13 日本电产三协株式会社 带抖动修正功能的光学单元及摄影用光学装置
CN104081271A (zh) * 2012-11-16 2014-10-01 松下电器（美国）知识产权公司 相机驱动装置
CN108073011A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 日本电产三协株式会社 带抖动修正功能的光学单元
JP2018097313A (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 日本電産サンキョー株式会社 揺動型アクチュエータ及び振れ補正機能付き光学ユニット
CN111258148A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 日本电产三协株式会社 光学单元
CN212364683U (zh) * 2020-09-03 2021-01-15 新思考电机有限公司 光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备
CN212410938U (zh) * 2020-09-03 2021-01-26 新思考电机有限公司 光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102483557B (zh) * 2010-07-07 2015-09-23 松下电器（美国）知识产权公司 相机驱动装置
JP2021120706A (ja) * 2020-01-30 2021-08-19 日本電産株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102016709A (zh) * 2008-04-30 2011-04-13 日本电产三协株式会社 带抖动修正功能的光学单元及摄影用光学装置
JP2010117708A (ja) * 2008-10-14 2010-05-27 Nidec Sankyo Corp 撮影用光学装置
CN104081271A (zh) * 2012-11-16 2014-10-01 松下电器（美国）知识产权公司 相机驱动装置
CN108073011A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 日本电产三协株式会社 带抖动修正功能的光学单元
JP2018097313A (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 日本電産サンキョー株式会社 揺動型アクチュエータ及び振れ補正機能付き光学ユニット
CN111258148A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 日本电产三协株式会社 光学单元
CN212364683U (zh) * 2020-09-03 2021-01-15 新思考电机有限公司 光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备
CN212410938U (zh) * 2020-09-03 2021-01-26 新思考电机有限公司 光学部件驱动装置、照相机装置以及电子设备

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