CN217385953U - 光学单元和智能手机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供光学单元和智能手机。光学单元具有光学元件、保持架、第一支撑部、第一摆动机构和弹性部。光学元件改变光的行进方向。保持架保持光学元件。第一支撑部以能够以第一摆动轴线为中心摆动的方式支撑保持架。第一摆动机构以第一摆动轴线为中心使保持架相对于第一支撑部摆动。弹性部将保持架与第一支撑部连接。第一支撑部具有一对侧面部和连接部。一对侧面部在第一摆动轴线的轴线方向上配置在保持架的两侧。连接部连接一对侧面部。弹性部配置在保持架与侧面部之间。弹性部具有凸部或凹部。保持架和第一支撑部中的至少一方具有凹部或凸部。弹性部的凸部或凹部与保持架和第一支撑部中的至少一方的凹部或凸部接触。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学单元、智能手机以及光学单元的制造方法。
背景技术
在通过相机拍摄静止图像或运动图像时,有时会因手抖动而产生像抖动。并且,用于抑制像抖动而能够进行鲜明的摄影的手抖动校正装置已实用化。在相机产生手抖动的情况下,手抖动校正装置通过根据手抖动校正相机模块的姿势来抑制像抖动(例如,参照专利文献1)。
在专利文献1中记载了一种用于摄像模块的棱镜装置,该棱镜装置具有棱镜、设置有棱镜的棱镜台以及支撑轴。棱镜座能以一个支撑轴为中心旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:中国实用新型公告第206002752号说明书
但是,在专利文献1的棱镜装置中,可想到由于制造时的尺寸误差而导致支撑轴或棱镜台在支撑轴的轴向上移动。具体而言,为了在存在尺寸误差的情况下也能够组装棱镜装置,各部件以产生与尺寸误差同等以上的间隙的方式制造。因此,难以抑制棱镜台在支撑轴的轴向上发生位置偏移。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述技术问题而完成的,其目的在于提供一种能够抑制保持光学元件的保持架在摆动轴线的轴线方向上移动的光学单元、智能手机以及光学单元的制造方法。
本实用新型的示例性光学单元包括光学元件、保持架、第一支撑部、第一摆动机构和弹性部。所述光学元件改变光的行进方向。所述保持架保持所述光学元件。所述第一支撑部以第一摆动轴线为中心可摆动地支撑所述保持架。所述第一摆动机构以所述第一摆动轴线为中心使所述保持架相对于所述第一支撑部摆动。所述弹性部连接所述保持架和所述第一支撑部。所述第一支撑部具有一对侧面部和连接部。所述一对侧面部在所述第一摆动轴线的轴线方向上配置在所述保持架的两侧。所述连接部连接所述一对侧面部。所述弹性部配置在所述保持架与所述侧面部之间。所述弹性部具有朝向所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方突出的凸部、或朝向与所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方相反的一侧凹陷的凹部。所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方具有朝向与所述弹性部相反的一侧凹陷的凹部、或朝向所述弹性部突出的凸部。所述弹性部的所述凸部或所述凹部接触所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方的所述凹部或所述凸部。
本实用新型的另一示例性性智能手机包括上述光学单元。
本实用新型的另一示例性光学单元的制造方法是具有光学元件、保持架、第一支撑部、第一摆动机构和弹性部的光学单元的制造方法。所述光学元件改变光的行进方向。所述保持架保持所述光学元件。所述第一支撑部以第一摆动轴线为中心可摆动地支撑所述保持架。所述第一摆动机构以所述第一摆动轴线为中心使所述保持架相对于所述第一支撑部摆动。所述弹性部连接所述保持架和所述第一支撑部。所述第一支撑部具有一对侧面部和连接部。所述一对侧面部在所述第一摆动轴线的轴线方向上配置在所述保持架的两侧。所述连接部连接所述一对侧面部。所述光学单元的制造方法具有:将所述光学元件安装在所述保持架上的工序;在所述保持架的所述轴线方向的端部配置所述弹性部的工序;以及在所述第一支撑部的所述一对侧面部之间配置所述保持架及所述弹性部的工序。在配置所述保持架及所述弹性部的工序中,所述弹性部配置在所述保持架与所述侧面部之间,所述弹性部所具有的凸部或凹部接触所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方所具有的凹部或凸部。所述弹性部的所述凸部朝向所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方突出。所述弹性部的所述凹部朝向与所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方相反的一侧凹陷。所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方的所述凹部朝向与所述弹性部相反的一侧凹陷。所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方的所述凸部朝向所述弹性部突出。
(实用新型效果)
根据示例性的本实用新型,能够提供一种能够抑制保持光学元件的保持架在摆动轴线的轴线方向上移动的光学单元、智能手机以及光学单元的制造方法。
附图说明
图1是示意性地示出具备本实用新型实施方式的光学单元的智能手机的立体图。
图2是示出本实施方式的光学单元的立体图。
图3是将本实施方式的光学单元分解为可动体和支撑体的分解立体图。
图4是本实施方式的光学单元的可动体的分解立体图。
图5A是沿着图2的VA-VA线的剖视图。
图5B是沿着图2的VB-VB线的剖视图。
图5C是沿着图2的VC-VC线的剖视图。
图5D是沿着图2的VD-VD线的剖视图。
图6是本实施方式的光学单元的光学元件及保持架的分解立体图。
图7是示出本实施方式的光学单元的光学元件、保持架以及第一预压部的分解立体图。
图8是示出本实施方式的光学单元的光学元件、保持架、第一预压部、第一支撑部及第二磁体的分解立体图。
图9是示出本实施方式的光学单元的可动体的立体图。
图10是从第一方向X的一侧X1示出本实施方式的光学单元的第一支撑部的图。
图11是本实施方式的光学单元的支撑体的分解立体图。
图12是示出本实施方式的光学单元的第二支撑部周边的立体图。
图13是从第一方向X的另一侧X2示出本实施方式的光学单元的第二支撑部的图。
图14是从第一方向X的另一侧X2示出本实施方式的光学单元的第二支撑部、第一凸部、第二凸部及第二磁体的图。
图15是示出本实施方式的光学单元的制造工序的流程图。
图16是示出本实施方式第一变形例的光学单元的结构的剖视图。
图17是示意性地示出本实施方式第二变形例的光学单元的第一预压部周边的结构的剖视图。
图18是示意性地示出本实施方式第三变形例的光学单元的第一预压部周边的结构的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图说明本实用新型的示例性实施方式。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。
在本说明书中,为了容易理解,适当记载了相互交叉的第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z。另外,在本说明书中,第一方向X、第二方向Y及第三方向Z相互正交,但也可以不正交。另外,将第一方向的一侧记载为第一方向X的一侧X1,将第一方向的另一侧记载为第一方向X的另一侧X2。另外,将第二方向的一侧记载为第二方向Y的一侧Y1,将第二方向的另一侧记载为第二方向Y的另一侧Y2。另外,将第三方向的一侧记载为第三方向Z的一侧Z1,将第三方向的另一侧记载为第三方向Z的另一侧Z2。另外,为了方便起见,有时将第一方向X作为上下方向进行说明。第一方向X的一侧X1示出下方向,第一方向X的另一侧X2示出上方向。但是,上下方向、上方向以及下方向是为了便于说明而确定的,不需要与铅垂方向一致。另外,只不过是为了便于说明而定义了上下方向,并不限定本实用新型的光学单元的使用时及组装时的朝向。
首先,参照图1对光学单元1的用途的一例进行说明。图1是示意性地示出具备本实用新型实施方式的光学单元1的智能手机200的立体图。智能手机200具有光学单元1。光学单元1将入射的光向特定的方向反射。如图1所示,光学单元1适合用作例如智能手机200的光学部件。另外,光学单元1的用途不限于智能手机200,也可以用于数码照相机及摄像机等各种装置。
智能手机200具有光入射的透镜202。在智能手机200中,光学单元1配置在透镜202的内侧。当光L通过透镜202入射到智能手机200的内部时,光L的行进方向被光学单元1改变。并且,光L通过透镜单元(未图示)由摄像元件(未图示)拍摄。
接着,参照图2至图14,对光学单元1进行说明。图2是示出本实施方式的光学单元1的立体图。图3是将本实施方式的光学单元1分解为可动体2和支撑体3的分解立体图。如图2及图3所示,光学单元1至少具有光学元件10、保持架20、第一支撑部30、第一摆动机构110和第一预压部40。在本实施方式中,光学单元1还具有第二支撑部60和第二摆动机构120。另外,第一预压部40是本实用新型的“弹性部”的一例。以下,进行详细说明。
图4是本实施方式的光学单元1的可动体2的分解立体图。如图2至图4所示,光学单元1具有可动体2和支撑体3。支撑体3以能够以第二摆动轴线A2为中心摆动的方式支撑可动体2。
可动体2具有光学元件10。另外,可动体2具有保持架20和第一支撑部30。另外,可动体2具有第一预压部40。光学元件10改变光的行进方向。保持架20保持光学元件10。第一支撑部30以能够以第一摆动轴线A1为中心摆动的方式支撑保持架20及光学元件10。另外,第一支撑部30以能够以第二摆动轴线A2为中心摆动的方式支撑于支撑体3。更具体而言,第一支撑部30以能够以第二摆动轴线A2为中心摆动的方式支撑于支撑体3的第二支撑部60。
即,保持架20能够相对于第一支撑部30摆动,第一支撑部30能够相对于第二支撑部60摆动。因此,由于能够分别以第一摆动轴线A1和第二摆动轴线A2为中心摆动光学元件10,因而能够分别以第一摆动轴线A1和第二摆动轴线A2为中心校正光学元件10的姿势。因此,可以在两个方向上抑制图像抖动。其结果是,与仅以一个摆动轴线为中心使光学元件10摆动的情况相比,能够提高校正精度。另外,第一摆动轴线A1也被称为俯仰轴。第二摆动轴线A2也被称为滚动轴。
第一摆动轴线A1是沿着与第一方向X和第二方向Y交叉的第三方向Z延伸的轴线。另外,第二摆动轴线A2是沿着第一方向X延伸的轴线。因此,能够以与第一方向X及第二方向Y交叉的第一摆动轴线A1为中心摆动光学元件10。另外,能够以沿着第一方向X延伸的第二摆动轴线A2为中心摆动光学元件10。因此,能够适当地校正光学元件10的姿势。
另外,第一支撑部30在第三方向Z上支撑保持架20。因此,能够容易地使第一支撑部30以沿着第三方向Z延伸的第一摆动轴线A1为中心摆动。具体而言,在本实施方式中,第一支撑部30经由第一预压部40在第三方向Z上支撑保持架20。
图5A是沿着图2的VA-VA线的剖视图。图5B是沿着图2的VB-VB线的剖视图。图5C是沿着图2的VC-VC线的剖视图。图5D是沿着图2的VD-VD线的剖视图。图6是本实施方式的光学单元1的光学元件10及保持架20的分解立体图。如图5A至图5D以及图6所示,光学元件10由棱镜构成。棱镜由折射率比空气高的透明材料形成。另外,光学元件10例如也可以是板状的反射镜。在本实施方式中,光学元件10具有大致三棱柱形状。具体而言,光学元件10具有光入射面11、光出射面12、反射面13和一对侧面14。光L入射到光入射面11。光出射面12与光入射面11连接。光出射面12相对于光入射面11垂直配置。反射面13与光入射面11及光出射面12连接。反射面13分别相对于光入射面11和光出射面12倾斜约45度。反射面13将向第一方向X的一侧X1行进的光L向与第一方向X交叉的第二方向Y的一侧Y1反射。即,光学元件10将向第一方向X的一侧X1行进的光L向与第一方向X交叉的第二方向Y的一侧Y1反射。第一方向X及第二方向Y是沿着光L(参照图5A)的行进方向的方向。因此,能够以与光L的行进方向即第一方向X及第二方向Y交叉的第一摆动轴线A1为中心摆动光学元件10。其结果是,能够更适当地校正光学元件10的姿势。一对侧面14与光入射面11、光出射面12及反射面13连接。
另外,光学元件10的光轴L10和第二摆动轴线A2重叠配置。另外,在本说明书中,所谓光学元件10的光轴L10,是指与如下轴线中的至少任一个一致的轴线:相对于光学元件10的光入射面11垂直且通过反射面13的中心的轴线;通过光入射的透镜202的光轴或者位于反射目的地的透镜单元的光轴与反射面13的交点且在相对于透镜单元的光轴垂直的方向上延伸的轴线;以及通过经过摄像元件的中心的直线与反射面13的交点且在相对于通过摄像元件的中心的直线垂直的方向上延伸的轴线。典型地,相对于光学元件10的光入射面11垂直且通过反射面13的中心的轴线、通过光入射的透镜202的光轴、位于反射目的地的透镜单元的光轴与反射面13的交点且在相对于透镜单元的光轴垂直的方向上延伸的轴线、通过经过摄像元件的中心的直线与反射面13的交点且在相对于通过摄像元件的中心的直线垂直的方向上延伸的轴线全部一致。
保持架20和第一支撑部30中的至少一方具有朝向与第一预压部40相反的一侧凹陷的凹部或朝向第一预压部40突出的凸部。在本实施方式中,保持架20具有向与第一预压部40相反的一侧凹陷的轴上凹部22b。另外,轴上凹部22b是本实用新型的“凹部”的一例。
具体而言,保持架20例如由树脂构成。保持架20具有保持架主体21和一对侧面部22。另外,保持架20具有一对相对侧面22a和轴上凹部22b。
保持架主体21在第三方向Z上延伸。保持架主体21具有支撑面21a和多个凹部21d。在本实施方式中,保持架主体21具有三个凹部21d。支撑面21a支撑光学元件10。支撑面21a是面向光学元件10的反射面13并与一对侧面部22连接的面。支撑面21a是相对于光L的入射方向倾斜约45度的倾斜面,在倾斜面的大致整个区域与光学元件10的反射面13接触。光L的入射方向是朝向第一方向X的一侧X1的方向。凹部21d配置在支撑面21a上。凹部21d向与光学元件10相反的一侧凹陷。另外,保持架主体21也可以不具有凹部21d。
另外,保持架主体21具有背面21b和下面21c。背面21b与支撑面21a中的与光L的出射方向相反一侧的端部连接。另外,“光L的出射方向”是第二方向Y的一侧Y1。另外,“与光L的出射方向相反一侧的端部”是第二方向Y的另一侧Y2的端部。下表面21c与支撑面21a及背面21b连接。
一对侧面部22从保持架主体21沿与第三方向Z交叉的交叉方向延伸。交叉方向包括例如第一方向X和第二方向Y。一对侧面部22配置在保持架主体21的第三方向Z的两端。一对侧面部22具有在第三方向Z上相互对称的形状。一对相对侧面22a分别配置于一对侧面部22。一对相对侧面22a分别与一对第一预压部40相对。第一预压部40的详细结构将在后面叙述。轴上凹部22b配置在相对侧面22a上。轴上凹部22b在第一摆动轴线A1上向保持架20的内侧凹陷。轴上凹部22b收纳第一预压部40的轴上凸部45的至少一部分。轴上凹部22b具有凹状的球面的至少一部分。另外,轴上凸部45是本实用新型的“凸部”的一例。
另外,保持架20及第一支撑部30中的一方具有限制凹部22c。限制凹部22c限制第一预压部40的突出部46在与第一摆动轴线A1交叉的方向上移动。因此,例如,即使在与第一摆动轴线A1交叉的方向上施加冲击的情况下,也能够抑制保持架20从第一支撑部30脱离。另外,限制凹部22c是本实用新型的“限制部”的一例。
在本实施方式中,保持架20具有限制凹部22c。具体而言,限制凹部22c配置在相对侧面22a上。限制凹部22c限制第一预压部40沿侧面部22移动规定距离以上。更具体而言,限制凹部22c在第三方向Z上朝向保持架20的内侧凹陷。限制凹部22c具有内表面22d。例如,限制凹部22c也可以是第一方向X的两侧及第二方向Y的两侧封闭的凹部。另外,例如,限制凹部22c既可以是第一方向X的一侧开放的凹部,也可以是第二方向Y的一侧开放的凹部。
在限制凹部22c的内部配置有第一预压部40的突出部46。在轴上凸部45嵌入轴上凹部22b的状态下,第一预压部40的突出部46与限制凹部22c的内表面22d隔开规定距离。另一方面,在对光学单元1施加冲击等而保持架20例如要向第一方向X及第二方向Y移动规定距离以上的情况下,第一预压部40的突出部46与限制凹部22c的内表面22d接触。因此,能够抑制保持架20从第一预压部40脱离。在本实施方式中,例如设有四个限制凹部22c。限制凹部22c的数量可以是一个,但优选是多个。
光学单元1具有第一预压部40。第一预压部40连接保持架20和第一支撑部30。第一预压部40可弹性变形。另外,第一预压部40配置在保持架20和第一支撑部30中的至少一方。第一预压部40沿第一摆动轴线A1的轴线方向对保持架20和第一支撑部30中的至少另一方施加预压。第一摆动轴线A1的轴线方向是沿着第三方向Z的方向。另外,在本说明书中,“施加预压”是指预先施加负荷。
接着,参照图7及图8,对第一预压部40的详细结构进行说明。图7是示出本实施方式的光学单元1的光学元件10、保持架20及第一预压部40的分解立体图。图8是示出本实施方式的光学单元1的光学元件10、保持架20、第一预压部40、第一支撑部30及第二磁体121的分解立体图。如图7及图8所示,第一预压部40配置在保持架20与第一支撑部30之间。具体而言,第一预压部40配置在保持架20与第一支撑部30的侧面部32之间。因此,能够通过第一预压部40对保持架20在第一摆动轴线A1的轴线方向上施加预压。因此,能够抑制保持架20在第一摆动轴线A1的轴线方向上移动。其结果是,能够抑制保持架20相对于第一支撑部30在第一摆动轴线A1的轴线方向上发生位置偏移。另外,即使在各部件的尺寸产生了制造误差的情况下,也能够抑制在第一摆动轴线A1的轴线方向产生晃动等。换言之,例如能够抑制保持架20的位置在第一摆动轴线A1的轴线方向上位移。
具体而言,在本实施方式中,各第一预压部40是单个部件。第一预压部40通过将一张板部件折弯而形成。第一预压部40在本实施方式中是板簧。第一预压部40设置于第一支撑部30。
第一预压部40具有位于保持架20侧的第一面部41、位于第一支撑部30侧的第二面部42、连接第一面部41和第二面部42的弯曲部43。因此,能够容易地使第一预压部40在第一摆动轴线A1的轴线方向上变形。其结果是,由于弯曲部43的挠曲而产生弹性力,因此能够以简单的结构沿轴线方向容易地对保持架20施加预压。
具体而言,第一面部41在第一摆动轴线A1的轴线方向上与保持架20相对。第一面部41与保持架20的侧面部22相对。第一面部41沿第一方向X和第二方向Y延伸。第一面部41沿着侧面部22配置。第二面部42在第一摆动轴线A1的轴线方向上与第一支撑部30相对。第二面部42与第一支撑部30的侧面部32相对。第二面部42沿第一方向X和第二方向Y延伸。第二面部42沿着侧面部32配置。
弯曲部43是可弹性变形的。因此,第一面部41和第二面部42可在彼此接近或分离的方向上移动。在本实施方式中,在第一预压部40配置于保持架20与第一支撑部30之间的状态下,第一预压部40沿第一摆动轴线A1的轴线方向压缩变形,以使第一面部41和第二面部42相互接近。因此,第一预压部40通过与变形量对应的反作用力对保持架20施加预压。
第一预压部40具有朝向保持架20及第一支撑部30中的至少一方突出的凸部、或向保持架20及第一支撑部30中的至少一方的相反侧凹陷的凹部。第一预压部40的凸部或凹部与保持架20及第一支撑部30中的至少一方的凹部或凸部接触。在本实施方式中,第一预压部40具有轴上凸部45。轴上凸部45也可以配置于第一面部41和第二面部42中的一方,并朝向保持架20和第一支撑部30中的一方突出。在本实施方式中,轴上凸部45配置于第一面部41,朝向保持架20突出。第一预压部40的轴上凸部45与保持架20的轴上凹部22b接触。这样,第一预压部40具有轴上凸部45,保持架20具有轴上凹部22b,由此,在将第一预压部40安装于第一支撑部30的状态下,能够使保持架20摆动。即,第一预压部40不以第一摆动轴线A1为中心摆动。由此,与使第一预压部40及保持架20双方摆动的情况相比,能够以较小的驱动力使保持架20摆动。
另外,在本实施方式中,轴上凸部45配置于第一面部41。轴上凸部45在第一摆动轴线A1上向保持架20突出。轴上凸部45具有球面的至少一部分。轴上凸部45的一部分收纳于轴上凹部22b。因此,由于轴上凸部45与轴上凹部22b点接触,因而能够通过第一预压部40稳定地支撑保持架20。
另外,在本实施方式中,第一预压部40设置有一对。即,光学单元1具有一对第一预压部40。一对第一预压部40相对于保持架20配置在第一摆动轴线A1的轴线方向的两侧。因此,与将第一预压部40仅配置在保持架20的一侧的情况相比,能够更稳定地支撑保持架20。
具体而言,一对第一预压部40的轴上凸部45分别与保持架20的一对轴上凹部22b接触。保持架20在与轴上凸部45接触的两个接触点处被第一预压部40从第一摆动轴线A1的轴线方向的两侧支撑。因此,保持架20能够以通过两个接触点的第一摆动轴线A1为中心摆动。
另外,第一预压部40还具有突出部46。突出部46配置于第一面部41和第二面部42中的一方,并且朝向保持架20和第一支撑部30中的一方突出。在本实施方式中,突出部46与轴上凸部45同样地配置于第一面部41。突出部46在沿着第一摆动轴线A1的方向上朝向保持架20突出。突出部46与限制凹部22c对应地设置。在各第一预压部40处设有例如四个突出部46。突出部46的一部分收纳于限制凹部22c。突出部46以包围轴上凸部45的方式配置。换言之,轴上凸部45配置在包含四个突出部46的区域的内部。另外,突出部46的数量例如也可以是一个~三个或五个以上。另外,突出部46通过将第一面部41的端部折弯而形成。
第一预压部40具有安装部47。安装部47例如配置于第二面部42。安装部47配置在第二面部42的上端。安装部47安装在第一支撑部30的侧面部32的上端。安装部47例如通过沿第一方向X夹入侧面部32的上端而安装于侧面部32。另外,第一预压部40也可以不具有安装部47,例如也可以使用粘接剂等固定于第一支撑部30。
图9是示出本实施方式的光学单元1的可动体2的立体图。图10是从第一方向X的一侧X1示出本实施方式的光学单元1的第一支撑部30的图。
图11是本实施方式的光学单元1的支撑体3的分解立体图。图12是示出本实施方式的光学单元1的第二支撑部60周边的立体图。
如图9至图12所示,可动体2及支撑体3中的一方具有朝向可动体2及支撑体3中的另一方突出的第一凸部71。具体而言,第一支撑部30及第二支撑部60中的一方具有朝向第一支撑部30及第二支撑部60中的另一方突出的第一凸部71。可动体2及支撑体3中的另一方与第一凸部71接触。第一凸部71配置在第二摆动轴线A2上。因此,可动体2以第一凸部71为中心摆动。由此,能够减小从可动体2与支撑体3的接触位置到摆动中心的长度。由于使可动体2摆动时所需的力是从接触位置到摆动中心的长度与摩擦力之积,因此通过将第一凸部71配置在第二摆动轴线A2上,能够降低使可动体2摆动时所需的力。即,能够降低驱动光学单元1所需的力。另外,第一凸部71的材质没有特别限定,但第一凸部71例如由陶瓷、树脂或金属形成。
另外,通过将第一凸部71配置在第二摆动轴线A2上,可动体2与支撑体3的接触位置相对于第一凸部71不移动。因此,例如与在可动体2摆动时可动体2及支撑体3中的另一方相对于第一凸部71滑动的情况相比,能够减小可动体2及支撑体3中的另一方与第一凸部71之间的摩擦力。另外,由于光轴L10与第二摆动轴线A2重叠配置,因此在使可动体2摆动时能够抑制光轴L10从第二摆动轴线A2偏移。
另外,在本实施方式中,支撑体3具有第一凸部71。因此,能够抑制在可动体2摆动时第一凸部71旋转。由此,能够通过第一凸部71稳定地支撑可动体2。其结果是,可动体2的摆动稳定。
另外,可动体2及支撑体3中的一方具有朝向可动体2及支撑体3中的另一方突出的多个第二凸部72。具体而言,第一支撑部30及第二支撑部60中的一方具有朝向第一支撑部30及第二支撑部60中的另一方突出的多个第二凸部72。多个第二凸部72配置在从第二摆动轴线A2离开的位置。可动体2及支撑体3中的另一方与多个第二凸部72接触。第一凸部71和多个第二凸部72配置在与第二摆动轴线A2交叉的同一平面上。因此,能够通过配置在同一平面上的第一凸部71及多个第二凸部72支撑可动体2。其结果是,能够稳定地支撑可动体2。另外,作为配置有第一凸部71及多个第二凸部72的同一平面,例如可举出包含相对面61a的平面或包含下相对面31e的平面。另外,第二凸部72的材质没有特别限定,但第二凸部72例如由陶瓷、树脂或金属形成。
另外,第二凸部72的位置是固定的。换言之,第二凸部72相对于可动体2及支撑体3中的一方不移动。在本实施方式中,第二凸部72相对于支撑体3不移动。换言之,在本实施方式中,即使在可动体2摆动的情况下,第二凸部72相对于支撑体3的位置也是固定的。因此,能够更稳定地支撑可动体2。
另外,在本实施方式中,第二凸部72的数量为两个。因此,由于用三个凸部(第一凸部71及第二凸部72)支撑可动体2,因而与用四个以上的凸部支撑可动体2的情况相比,能够更稳定地支撑可动体2。另外,在本实施方式中,由于以3点对可动体2进行点接触,因此能够更稳定地支撑可动体2。
可动体2和支撑体3中的另一方具有向与第一凸部71相反的方向凹陷的第一凹部31f。第一凹部31f与第一凸部71接触。因此,通过用凹状的第一凹部31f承受第一凸部71,能够抑制第一凸部71的中心从第一凹部31f的中心轴偏离。其结果是,能够抑制因旋转中心偏移而引起的像抖动。另外,能够抑制因旋转中心偏移而导致可动体2的摆动变得不稳定。其结果是,例如能够抑制摆动所需的电流值变动。
另外,在本实施方式中,可动体2具有第一凹部31f,支撑体3具有第一凸部71。因此,在第一凸部71为球体的情况下,能够在将球体配置于第二支撑部60的状态下将可动体2组装于支撑体3,因此能够容易地进行组装作业。
接着,参照图8及图9,对第一支撑部30周边的结构进行详细说明。如图8及图9所示,第一支撑部30具有支撑主体31和一对侧面部32。一对侧面部32在第一摆动轴线A1的轴线方向上配置在保持架20的两侧。支撑主体31连接一对侧面部32。另外,支撑主体31是本实用新型的“连接部”的一例。
支撑主体31具有上相对面31a。上相对面31a相对于保持架20在第一方向X上相对。另外,上相对面31a与保持架20的底面分离。
一对侧面部32配置在支撑主体31的第三方向Z的两端。一对侧面部32具有在第三方向Z上相互对称的形状。侧面部32具有内侧面32a。内侧面32a相对于保持架20在第三方向Z上相对。
第一支撑部30和保持架20中的一方具有槽32b。槽32b在第一摆动轴线A1上朝向与第一支撑部30及保持架20中的另一方相反的一侧凹陷。槽32b收纳第一预压部40的至少一部分,并且沿与第一摆动轴线A1交叉的方向延伸。因此,通过使第一预压部40沿槽32b移动,能够容易地将保持架20及第一预压部40安装于第一支撑部30。在本实施方式中,第一支撑部30具有槽32b。槽32b在第一摆动轴线A1上朝向与保持件20相反的一侧凹陷。
在本实施方式中,槽32b配置在内侧面32a上。槽32b收纳第一预压部40的一部分。槽32b沿第一方向X延伸。
各侧面部32具有一对支柱部32c和连接部32d。一对支柱部32c在第二方向Y上相互分离。支柱部32c沿第一方向X延伸。连接部32d将支柱部32c的上部彼此连接。连接部32d在第三方向Z上的长度比支柱部32c在第三方向Z上的长度短。并且,由一对支柱部32c和连接部32d构成槽32b。
另外,第一预压部40能够沿着槽32b移动。在本实施方式中,第一预压部40能够沿着槽32b在第一方向X上移动。通过使第一预压部40沿着槽32b移动,第一预压部40的安装部47在第三方向Z上夹持连接部32d。因此,第一预压部40固定到第一支撑部30。
另外,侧面部32具有外侧面32e和收纳凹部32f。外侧面32e朝向第三方向Z的外侧。收纳凹部32f配置在外侧面32e上。收纳凹部32f收纳第二摆动机构120的第二磁体121的至少一部分。另外,侧面部32具有一对缺口部32g。缺口部32g配置在收纳凹部32f的第二方向Y的端部。在缺口部32g处配置有磁体支撑板122的突起122a。磁体支撑板122支撑第二磁体121。缺口部32g支撑磁体支撑板122。磁体支撑板122的材质没有特别限定,例如也可以使用磁性体。在这种情况下,磁体支撑板122也被称为后磁轭。通过使用由磁性体构成的磁体支撑板122,能够抑制漏磁。
另外,可动体2及支撑体3中的另一方具有第二凹部31g。在本实施方式中,可动体2具有第二凹部31g。具体而言,支撑主体31具有下相对面31e、第一凹部31f和第二凹部31g。下相对面31e在第一方向X上与支撑体3相对。第一凹部31f和第二凹部31g配置在下相对面31e上。
第一凹部31f配置在第二摆动轴线A2上。第一凹部31f具有凹状的球面的一部分。因此,由于由凹状的球面承受第一凸部71,因而例如第一凸部71在第一凹部31f内不易横向偏移。其结果是,能够稳定地支撑可动体2。另一方面,例如在将第一凹部31f设为截面呈矩形的情况下,第一凸部71相对于第一凹部31f容易横向偏移。另外,在本实施方式中,例如与将第一凸部71及第一凹部31f设为截面呈矩形的情况不同,能够容易地使第一凸部71与第一凹部31f点接触。
第二凹部31g向与第二凸部72相反的方向凹陷。第二凹部31g与第一凹部31f分离。即,第二凹部31g与第二摆动轴线A2分离。第二凹部31g设有多个。在本实施方式中,第二凹部31g设有两个。两个第二凹部31g配置在到第二摆动轴线A2的距离相等的位置。第二凹部31g具有滑动面31h和内侧面31i。
另外,第二凹部31g与第二凸部72接触。具体而言,第二凹部31g的滑动面31h与第二凸部72接触。滑动面31h与下相对面31e大致平行地配置。即,第二凹部31g的深度大致固定。
另外,如图10所示,从光轴方向观察,第二凹部31g的轮廓配置在第二凸部72的外侧。因此,能够抑制第二凸部72与第二凹部31g的内侧面31i接触。其结果是,能够抑制第二凸部72与第二凹部31g之间的摩擦。具体而言,内侧面31i包围滑动面31h。内侧面31i与第二凸部72隔开。即,从光轴方向观察,第二凹部31g的轮廓与第二凸部72隔离。另外,内侧面31i配置在当第一支撑部30以第二摆动轴线A2为中心被第二摆动机构120摆动时第二凸部72不接触的位置。另外,在本实施方式中,第二凹部31g设置有两个,但也可以仅设置一个。即,例如也可以设置一个比第二凹部31g大的第二凹部,在一个第二凹部中收纳两个第二凸部72。换言之,一个第二凹部的轮廓也可以配置在两个第二凸部72的外侧。但是,形成有第二凹部的区域中的第一支撑部30的厚度变薄。因此,如果设置一个大的第二凹部,则第一支撑部30的强度有可能降低。因此,在本实施方式中,为了确保第二凸部72的可动区域以外的区域中的第一支撑部30的厚度,设有两个第二凹部31g。换言之,将第二凹部分成两个而形成。因此,能够抑制两个第二凹部31g之间的第一支撑部30的厚度变薄。其结果是,能够抑制第一支撑部30的强度降低。
另外,如图3及图5A所示,第二凸部72配置在比第一凹部31f更靠第二方向Y的另一侧Y2的位置。因此,能够抑制第二凸部72与光学元件10的反射面13接触。其结果是,能够容易地确保配置光学元件10的空间。并且,也可以装设更大的光学元件10。具体而言,反射面13的一部分相对于下相对面31e向第一方向X的一侧X1及第二方向Y的一侧Y1突出。因此,能够抑制光学元件10与第一支撑部30中配置有第二凸部72的部分接触。其结果是,能够确保配置光学元件10的空间。
如图11及图12所示,支撑体3具有第二支撑部60、第一凸部71、第二凸部72和磁性构件73。支撑体3优选具有相对面61a和第三收纳凹部61d。
具体而言,第二支撑部60以能够以与第一摆动轴线A1交叉的第二摆动轴线A2为中心摆动的方式支撑第一支撑部30。第二支撑部60在第一方向X上支撑第一支撑部30。
图13是从第一方向X的另一侧X2示出本实施方式的光学单元的第二支撑部的图。如图11至图13所示,第二支撑部60具有支撑主体61、一对侧面部62和背面部63。支撑主体61具有相对面61a、第一收纳凹部61b、至少两个第二收纳凹部61c和多个第三收纳凹部61d。在本实施方式中,支撑主体61具有一个第一收纳凹部61b、两个第二收纳凹部61c和两个第三收纳凹部61d。另外,在本实施方式中,对第二支撑部60具有第一收纳凹部61b及第二收纳凹部61c的例子进行说明,但可动体2及支撑体3中的一方也可以具有向与可动体2及支撑体3中的另一方相反的方向凹陷的第一收纳凹部及第二收纳凹部。另外,例如也可以是可动体2及支撑体3中的一方具有第一收纳凹部,可动体2及支撑体3中的另一方具有第二收纳凹部。
相对面61a在第一方向X上与第一支撑部30的下相对面31e相对。第一收纳凹部61b、第二收纳凹部61c及第三收纳凹部61d配置在相对面61a上。第一收纳凹部61b、第二收纳凹部61c及第三收纳凹部61d在第一方向X上向与可动体2相反的方向凹陷。即,第一收纳凹部61b、第二收纳凹部61c及第三收纳凹部61d向第一方向X的一侧X1凹陷。第一收纳凹部61b在第一方向X上与第一支撑部30的第一凹部31f相对。第一收纳凹部61b配置在以第二摆动轴线A2为中心的同一圆周C(参照图13)上。第一收纳凹部61b收纳第一凸部71的一部分。因此,第一凸部71配置在第二摆动轴线A2上。
另外,第二收纳凹部61c与第一收纳凹部61b分离。因此,第二收纳凹部61c与第二摆动轴线A2分离。另外,在本实施方式中,第二收纳凹部61c与第一收纳凹部61b隔开距离。另外,第二收纳凹部61c收纳第二凸部72的一部分。因此,多个第二凸部72配置在以第二摆动轴线A2为中心的同一圆周C上。因此,能够在距第一凸部71的距离相等的位置支撑可动体2。其结果是,能够更稳定地支撑可动体2。另外,第二摆动轴线A2的轴线方向是沿着第一方向X的方向。
另外,两个第二收纳凹部61c在沿第三方向Z排列的状态下配置在比第一收纳凹部61b更远离光学元件10的位置。
第一收纳凹部61b保持第一凸部71的一部分。在本实施方式中,第一凸部71的下半部分配置在第一收纳凹部61b内。第一凸部71具有球面的至少一部分。因此,由于第一凸部71与可动体2及支撑体3中的另一方点接触,因此能够进一步减小第一凸部71与可动体2及支撑体3中的另一方之间的摩擦力。在本实施方式中,由于第一凸部71与可动体2点接触,因此能够进一步减小第一凸部71与可动体2之间的摩擦力。
另外,在本实施方式中,第一凸部71是球体。因此,第一凸部71与第一凹部31f之间的摩擦成为滚动摩擦。其结果是,能够抑制第一凸部71与第一凹部31f之间的摩擦力变大。具体而言,第一凸部71能够在第一收纳凹部61b内旋转。因此,第一凸部71与第一凹部31f之间的摩擦成为滚动摩擦。另外,第一凸部71也可以使用例如粘接剂固定于第一凹部31f。
第二收纳凹部61c保持第二凸部72的一部分。在本实施方式中,第二凸部72的下半部分配置在第二收纳凹部61c内。第二凸部72具有球面的至少一部分。因此,由于第二凸部72与可动体2及支撑体3中的另一方点接触,因而能够减小第二凸部72与可动体2及支撑体3的另一方之间的摩擦力。在本实施方式中,由于第二凸部72与可动体2点接触,因此能够减小第二凸部72与可动体2之间的摩擦力。
另外,在本实施方式中,第二凸部72是球体。因此,第二凸部72与可动体2及支撑体3中的另一方之间的摩擦成为滚动摩擦,因此能够抑制摩擦力。在本实施方式中,第二凸部72与可动体2之间的摩擦为滚动摩擦。具体而言,第二凸部72能够在第二收纳凹部61c内旋转。因此,第二凸部72与第一支撑部30的第二凹部31g之间的摩擦成为滚动摩擦。另外,第二凸部72也可以使用例如粘接剂固定于第二凹部31g。
另外,如图5C及图13所示,第一收纳凹部61b也可以具有中心凹部611。中心凹部611与第一收纳凹部61b配置成同心圆状。第一凸部71与中心凹部611的边缘接触。中心凹部611的直径小于第一凸部71的直径。因此,例如,即使在第一凸部71的外周面与第一收纳凹部61b的内周面之间产生间隙的情况下,也能够通过中心凹部611对第一凸部71进行定位。即,能够将第一凸部71的中心配置在中心凹部611的中心轴上。其结果是,能够容易地将第一凸部71的中心配置在第一收纳凹部61b的中心轴上。
另外,如图5D及图13所示,第二收纳凹部61c也可以具有中心凹部611。中心凹部611与第二收纳凹部61c配置成同心圆状。第二凸部72与中心凹部611的边缘接触。中心凹部611的直径小于第二凸部72的直径。因此,例如,即使在第二凸部72的外周面与第二收纳凹部61c的内周面之间产生间隙的情况下,也能够通过中心凹部611对第二凸部72进行定位。即,能够将第二凸部72的中心配置在中心凹部611的中心轴上。其结果是,能够容易地将第二凸部72的中心配置在第二收纳凹部61c的中心轴上。
另外,第一凸部71及第二凸部72的材质为陶瓷。因此,能够抑制第一凸部71及第二凸部72磨损。另外,第一凸部71及第二凸部72的材质也可以是金属。在该情况下,也能够抑制第一凸部71及第二凸部72磨损。另外,可以是第一凸部71及第二凸部72的整体由金属形成,也可以是例如通过电镀处理仅使第一凸部71及第二凸部72的表面由金属形成。另外,第一凸部71及第二凸部72也可以由树脂形成。
另外,第一凸部71相对于光学元件10的反射面13(参照图5A)配置在第一方向X的一侧X1。因此,能够不阻挡光路地配置第一凸部71。
光学单元1具有配置于可动体2及支撑体3中的至少一方的第二预压部150(参照图5D)。第二预压部150沿第二摆动轴线A2的轴线方向对可动体2和支撑体3中的至少另一方施加预压。因此,能够抑制可动体2相对于支撑体3在第二摆动轴线A2的轴线方向上发生位置偏移。另外,即使在各部件的尺寸产生了制造误差的情况下,也能够抑制在第二摆动轴线A2的轴线方向上产生晃动等。换言之,能够抑制可动体2的位置在第二摆动轴线A2的轴线方向上移位。
另外,第二预压部150具有配置于可动体2及支撑体3中的一方的磁体和配置于可动体2及支撑体3中的另一方的磁性部件。因此,由于在磁体和磁性部件上作用有相互吸引的力,因而能够以简单的结构沿第二摆动轴线A2的轴线方向对可动体2和支撑体3中的至少另一方施加预压。在本实施方式中,第二预压部150具有配置在可动体2上的第二磁体121和配置在支撑体3上的磁性部件73。
图14是从第一方向X的另一侧X2示出本实施方式的光学单元1的第二支撑部60、第一凸部71、第二凸部72及第二磁体121的图。如图5D及图14所示,第三收纳凹部61d相对于第二摆动机构120的第二磁体121在第一方向X上相对。第三收纳凹部61d收纳磁性构件73。第三收纳凹部61d具有大致矩形形状。磁性部件73具有矩形形状。
磁性部件73是由磁性体构成的板状部件。磁性部件73相对于第二磁体121配置在第一方向X的一侧X1。由于在第二磁体121及磁性部件73上作用有相互吸引的力(以下也称为引力),因此能够抑制可动体2相对于支撑体3在第一方向X上发生位置偏移。另外,由于利用第二摆动机构120的第二磁体121,因此能够抑制部件数量增多。另外,光学单元1也可以与第二摆动机构120的第二磁体121分开地具有用于在与磁性构件73之间作用引力的磁体。
在本实施方式中,在各第三收纳凹部61d中配置有两个磁性构件73。换言之,磁性部件73在第二摆动机构120的第二磁体121的极化方向上分离配置。因此,与第二磁体121不分离的情况相比,第二磁体121的面积变小。如图8所示,第二磁体121在第二方向Y上被极化。在此,当通过第二摆动机构120使可动体2摆动时,由于第二磁体121与磁性部件73之间的引力,在可动体2上作用有向返回基准位置的方向的力。如图5B所示,基准位置是第一支撑部30的侧面部32与第二支撑部60的侧面部62平行的位置。
如图12及图14所示,一对侧面部62配置在支撑主体61的第三方向Z的两端。一对侧面部62具有在第三方向Z上相互对称的形状。侧面部62具有配置第二摆动机构120的第二线圈125的收纳孔62a。收纳孔62a沿厚度方向贯穿侧面部62。即,收纳孔62a沿第三方向Z贯通侧面部62。
背面部63配置在支撑主体61的第二方向Y的另一侧Y2的端部。背面部63具有配置第一摆动机构110的第一线圈115的收纳孔63a。收纳孔63a沿厚度方向贯通背面部63。即,收纳孔63a沿第二方向Y贯穿背面部63。
FPC(Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路板)80以覆盖一对侧面部62的外侧及背面部63的外侧的方式配置。FPC80例如具有半导体元件、连接端子及配线。FPC80以规定的时刻对第一摆动机构110的第一线圈115及第二摆动机构120的第二线圈125提供电力。
具体而言,如图11所示,FPC80具有基板81、连接端子82、加强板83及磁性部件84。基板81例如由聚酰亚胺基板构成。基板81具有挠性。基板81具有多个销插入孔81a。销插入孔81a与第一线圈115相对。在各销插入孔81a中配置有第一线圈115的线圈销(未图示)。
连接端子82配置在基板81上。连接端子82与第一摆动机构110和第二摆动机构120相对。连接端子82与未图示的霍尔元件的端子电连接。另外,对一个霍尔元件配置例如四个连接端子82。加强板83在基板81上配置有三个。加强板83与第一摆动机构110及第二摆动机构120相对。加强板83抑制基板81挠曲。
在基板81上配置三个磁性部件84。两个磁性部件84与第二摆动机构120的第二磁体121相对。在不对第二线圈125通电的状态下,在第二磁体121和磁性构件84之间产生引力。由此,可动体2在以第二摆动轴线A2为中心的旋转方向上配置在基准位置。另外,剩下的一个磁性部件84与第一摆动机构110的第一磁体111相对。在不对第一线圈115通电的状态下,在第一磁体111和磁性部件84之间产生引力。由此,可动体2在以第一摆动轴线A1为中心的旋转方向上配置在基准位置。另外,通过在第一磁体111和磁性部件84之间产生引力,能够抑制保持架20向第二方向Y的一侧Y1脱出。
如图5A及图5B所示,光学单元1还具有第一摆动机构110。第一摆动机构110以第一摆动轴线A1为中心使保持架20相对于第一支撑部30摆动。因此,能够容易地使光学元件10以第一摆动轴线A1为中心摆动。第一摆动机构110具有第一磁体111和第一线圈115。第一线圈115在第二方向Y上与第一磁体111相对。
第一磁体111配置于保持架20和第二支撑部60中的一方。另一方面,第一线圈115配置于保持架20和第二支撑部60中的另一方。因此,由于电流流过第一线圈115时产生的磁场,力作用在第一磁体111上。并且,保持架20相对于第一支撑部30摆动。由此,能够以使用了第一磁体111及第一线圈115的简单的结构使保持架20摆动。在本实施方式中,第一磁体111配置在保持架20上。第一线圈115配置于第二支撑部60。通过将第一线圈115配置于第二支撑部60,第一线圈115不会相对于第二支撑部60摆动。因此,与例如将第一线圈115配置于第一支撑部30的情况相比,能够容易地对第一线圈115进行配线。
具体而言,第一磁体111配置在保持架20的背面21b。即,第一磁体111配置在保持架20中的第二方向Y的另一侧Y2的端部20a。第一磁体111具有由n极构成的n极部111a和由s极构成的s极部111b。第一磁体111在第一方向X上被极化。
第一线圈115配置在第二支撑部60的背面部63的收纳孔63a中。即,第一线圈115配置在第二支撑部60中的第二方向Y的另一侧Y2的端部60a。因此,能够抑制第一线圈115及第一磁体111配置在光路上。因此,可以防止第一线圈115和第一磁体111阻挡光路。
通过对第一线圈115通电,在第一线圈115的周边产生磁场。并且,由磁场产生的力作用在第一磁体111上。其结果是,保持架20及光学元件10以第一摆动轴线A1为中心,相对于第一支撑部30及第二支撑部60摆动。
第二摆动机构120以第二摆动轴线A2为中心摆动可动体2。具体而言,第二摆动机构120以第二摆动轴线A2为中心使第一支撑部30相对于第二支撑部60摆动。因此,能够容易地使光学元件10以第二摆动轴线A2为中心摆动。在本实施方式中,能够通过第一摆动机构110和第二摆动机构120分别以第一摆动轴线A1和第二摆动轴线A2为中心容易地摆动光学元件10。
第二摆动机构120具有第二磁体121和第二线圈125。第二线圈125与第二磁体121相对。第二磁体121配置于第一支撑件30和第二支撑件60中的一方。另一方面,第二线圈125配置于第一支撑部30和第二支撑部60中的另一方。因此,通过使电流流过第二线圈125时产生的磁场,第一支撑部30相对于第二支撑部60摆动。因此,能够以使用了第二磁体121及第二线圈125的简单的结构使第一支撑部30摆动。在本实施方式中,第二磁体121配置于第一支撑部30。第二线圈125配置于第二支撑部60。通过将第二线圈125配置于第二支撑部60,第二线圈125不会相对于第二支撑部60摆动。因此,与例如将第二线圈125配置于第一支撑部30的情况相比,能够容易地对第二线圈125进行配线。
具体而言,第二磁体121配置于第一支撑部30的侧面部32的收纳凹部32f(参照图8)。即,第二磁体121配置在第一支撑部30中的与第一方向X交叉的方向的端部30a。在本实施方式中,第二磁体121配置在与第一方向X及第二方向Y交叉的第三方向Z的端部30a。第二磁体121具有由n极构成的n极部121a和由s极构成的s极部121b。第二磁体121在与第一方向X交叉的第二方向Y上极化。因此,能够以沿着光的入射方向的第二摆动轴线A2为中心摆动可动体2。
第二线圈125在第三方向Z上与第二磁体121相对。第二线圈125配置于第二支撑部60的侧面部62的收纳孔62a(参照图12)。即,第二线圈125配置在第二支撑部60中的第三方向Z的端部60b。因此,能够抑制第二线圈125及第二磁体121配置在光路上。因此,能够抑制光路被第二线圈125及第二磁体121阻挡。
通过对第二线圈125通电,在第二线圈125的周边产生磁场。并且,由磁场产生的力作用在第二磁体121上。其结果是,第一支撑部30、保持架20及光学元件10以第二摆动轴线A2为中心相对于第二支撑部60摆动。
另外,如图1所示,在将光学单元1用于智能手机200的情况下,智能手机200内的霍尔元件(未图示)检测智能手机200的姿势。并且,根据智能手机200的姿势来控制第一摆动机构110和第二摆动机构120。另外,光学单元1优选能够检测保持架20相对于第二支撑部60的姿势。在该情况下,能够高精度地控制保持架20相对于第二支撑部60的姿势。另外,作为检测智能手机200的姿势的传感器,例如也可以使用陀螺传感器。
接着,参照图15,对本实施方式的光学单元1的制造方法进行说明。图15是示出本实施方式的光学单元1的制造工序的流程图。光学单元1的制造方法包括步骤S1~步骤S5。
如图15所示,在步骤S1中,将光学元件10安装在保持架20上(参照图6)。此时,例如通过粘接剂将光学元件10固定在保持架20上。
接着,在步骤S2中,在保持架20中的第一摆动轴线A1的轴线方向的端部配置第一预压部40(参照图7)。在本实施方式中,在保持架20中的第一摆动轴线A1的轴线方向的两侧配置第一预压部40。
具体而言,使第一预压部40的轴上凸部45与保持架20的轴上凹部22b接触。此时,将第一预压部40的突出部46配置在保持架20的限制凹部22c内。
接着,在步骤S3中,将保持架20及第一预压部40配置在第一支撑部30的一对侧面部32之间(参照图8)。在本实施方式中,将保持架20及一对第一预压部40配置在一对侧面部32之间。此时,使第一预压部40在沿第一摆动轴线A1的轴线方向压缩变形的状态下沿槽32b移动。
在步骤S3中,第一预压部40配置在保持架20与侧面部32之间。
另外,在步骤S3中,第一预压部40所具有的凸部或凹部与保持架20及第一支撑部30中的至少一方所具有的凹部或凸部接触。例如,在第一预压部40具有凸部的情况下,第一预压部40的凸部朝向保持架20及第一支撑部30中的至少一方突出。在这种情况下,保持架20和第一支撑部30中的至少一个的凹部向与第一预压部40相反的一侧凹陷。另外,例如在第一预压部40具有凹部的情况下,第一预压部40的凹部向与保持架20及第一支撑部30中的至少一方相反的一侧凹陷。在这种情况下,保持架20和第一支撑部30中的至少一方的凸部朝向第一预压部40突出。
在本实施方式中,第一预压部40具有轴上凸部45。保持架20具有轴上凹部22b。第一预压部40的轴上凸部45与保持架20的轴上凹部22b接触。
另外,在本实施方式中,轴上凸部45与轴上凹部22b在步骤S2中接触,在步骤S3中维持轴上凸部45与轴上凹部22b的接触状态。另一方面,例如在第一支撑部30具有凹部或凸部的情况下,第一预压部40的凸部或凹部与第一支撑部30的凹部或凸部在步骤S2中不接触,而在步骤S3中接触。在任一情况下,在步骤S3中,第一预压部40所具有的凸部或凹部与保持架20及第一支撑部30中的至少一方所具有的凹部或凸部接触。
接着,在步骤S4中,将第一磁体111配置在保持架20上。另外,将第二磁体121配置于第一支撑部30(参照图8)。
接着,在步骤S5中,将可动体2配置在支撑体3上(参照图3)。
如上所述,组装光学单元1。
在本实施方式的光学单元1的制造方法中,在保持架20的端部配置第一预压部40之后,将保持架20及第一预压部40配置在第一支撑部30的一对侧面部32之间。因此,能够容易地进行光学单元1的组装作业。
另外,在本实施方式中,示出了在步骤S3之后配置第一磁体111和第二磁体121的例子,但配置第一磁体111和第二磁体121的时刻没有特别限定。例如,也可以在步骤S1之前将第一磁体111配置在保持架20上。另外,例如也可以在步骤S3之前将第二磁体121配置于第一支撑部30。
以下,参照图16至图18,对本实施方式的第一变形例至第三变形例进行说明。以下,主要对与图1至图15所示的本实施方式的不同点进行说明。
(第一变形例)
参照图16,说明本实用新型的实施方式的第一变形例。图16是示出本实施方式第一变形例的光学单元1的结构的剖视图。在第一变形例中,对第一预压部40还具有弹性体49的例子进行说明。如图16所示,第一预压部40具有配置在第一面部41和第二面部42之间的弹性体49。弹性体49具有弹性。因此,能够调整第一预压部40的共振频率。例如,通过改变弹性体49的材质、大小及硬度,能够容易地将第一预压部40的共振频率控制在所希望的范围内。
弹性体49例如也可以是凝胶状的部件。在作为弹性体49使用凝胶等使能量衰减的部件的情况下,能够更有效地抑制来自外部的冲击。另外,弹性体49例如也可以由橡胶、弹簧或海绵构成。
(第二变形例)
参照图17,说明本实用新型的实施方式的第二变形例。图17是示意性地示出本实施方式第二变形例的光学单元1的第一预压部40周边的结构的剖视图。另外,在图17及图18中,为了简化附图而省略了阴影线。在第二变形例中,对第一预压部40的轴上凸部45由球体构成的例子进行说明。
如图17所示,第一预压部40具有轴上凸部45。在第二变形例中,轴上凸部45配置于第一面部41。轴上凸部45朝向保持架20突出。轴上凸部45由球体构成。
另外,第一面部41具有贯穿孔41a。贯穿孔41a沿厚度方向贯通第一面部41。即,贯穿孔41a沿第三方向Z贯通第一面部41。轴上凸部45可以固定于贯穿孔41a,也可以嵌合于贯穿孔41a。轴上凸部45例如也可以使用粘接剂固定于贯穿孔41a。轴上凸部45的一部分收纳于轴上凹部22b。并且,轴上凸部45与轴上凹部22b点接触。
(第三变形例)
参照图18说明本实用新型的实施方式的第三变形例。图18是示意性地示出本实施方式第三变形例的光学单元1的第一预压部40周边的结构的剖视图。在第三变形例中,对保持架20具有轴上凸部22e的例子进行说明。如图18所示,保持架20的一对侧面部22具有轴上凸部22e。轴上凸部22e在第一摆动轴线A1上朝向第一预压部40突出。轴上凸部22e例如具有大致半球形状。
第一预压部40的第一面部41具有轴上凹部41b。轴上凹部41b向与保持架20相反的一侧凹陷。轴上凹部41b配置在第一摆动轴线A1上。轴上凹部41b具有凹状的球面的一部分。轴上凸部22e的一部分收纳于轴上凹部41b。并且,轴上凸部22e与轴上凹部41b点接触。
以上,参照附图说明了本实用新型的实施方式(包括变形例)。但是,本实用新型并不限于上述实施方式,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中公开的多个构成要素,能够形成各种实用新型。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。例如,也可以将不同实施方式的构成要素适当组合。附图为了容易理解,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、尺寸等只是一例,没有特别限定,在实质上不脱离本实用新型效果的范围内可以进行各种变更。
例如,在上述实施方式中,将具有相互对称的形状的两个部分或两个部件记载为“一对”,但本实用新型不限于此。一对部分或一对部件也可以不具有完全对称的形状,形状的一部分也可以互不相同。例如,一对侧面部22、一对第一预压部40、一对侧面部32或一对侧面部62的形状的一部分也可以互不相同。
另外,在上述实施方式中,示出了各第一预压部40具有一个轴上凸部45的例子,但本实用新型不限于此。例如,各第一预压部40也可以具有两个轴上凸部45。在该情况下,也可以是一方的轴上凸部45朝向保持架20突出,另一方的轴上凸部45朝向第一支撑部30突出。
另外,在上述实施方式中,示出了第一预压部40具有凸部(轴上凸部45)、保持架20具有凹部(轴上凹部22b)的例子。另外,在上述第三变形例中,示出了第一预压部40具有凹部(轴上凹部41b)、保持架20具有凸部(轴上凸部22e)的例子。然而,本实用新型并不限于此。例如,也可以是第一预压部40具有凸部,第一支撑部30具有凹部。另外,也可以是第一预压部40具有凹部,第一支撑部30具有凸部。
另外,在上述实施方式中,示出了弹性部(第一预压部40)具有第一面部41、第二面部42及弯曲部43的例子,但本实用新型不限于此。例如,弹性部也可以是形成有凸部或凹部的长方体形状的部件。
本实用新型可以用于例如光学单元、智能手机以及光学单元的制造方法。
(符号说明)
1:光学单元
10:光学元件
13:反射面
20:保持架
20a:端部
22b:轴上凹部
22c:限制凹部
30:第一支撑部
30a:端部
31:支撑主体
32:侧面部
32b:槽
40:第一预压部
41:第一面部
42:第二面部
43:弯曲部
45:轴上凸部
46:突出部
49:弹性体
60:第二支撑部
60a:端部
60b:端部
110:第一摆动机构
111:第一磁体
115:第一线圈
120:第二摆动机构
121:第二磁体
125:第二线圈
200:智能手机
A1:第一摆动轴线
A2:第二摆动轴线
L:光
X:第一方向
X1:一侧
Y:第二方向
Y1:一侧
Y2:另一侧
Z:第三方向。
Claims (12)
1.一种光学单元,其特征在于,具有:
光学元件,该光学元件改变光的行进方向;
保持架,该保持架保持所述光学元件;
第一支撑部,该第一支撑部以能够以第一摆动轴线为中心摆动的方式支撑所述保持架;
第一摆动机构,该第一摆动机构以所述第一摆动轴线为中心使所述保持架相对于所述第一支撑部摆动;以及
弹性部,该弹性部连接所述保持架和所述第一支撑部,
所述第一支撑部具有:在所述第一摆动轴线的轴线方向上配置于所述保持架的两侧的一对侧面部;以及连接一对所述侧面部的连接部,
所述弹性部配置在所述保持架与所述侧面部之间,
所述弹性部具有朝向所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方突出的凸部,或者具有朝向与所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方相反的一侧凹陷的凹部,
所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方具有朝向与所述弹性部相反的一侧凹陷的凹部,或者具有朝向所述弹性部突出的凸部,
所述弹性部的所述凸部或所述凹部接触所述保持架和所述第一支撑部中的至少一方的所述凹部或所述凸部。
2.根据权利要求1所述的光学单元,其特征在于,
所述光学元件将向第一方向的一侧行进的光朝向与所述第一方向交叉的第二方向的一侧反射,
所述第一摆动轴线是沿着与所述第一方向及所述第二方向交叉的第三方向延伸的轴线。
3.根据权利要求1或2所述的光学单元,其特征在于,
具有一对所述弹性部,
一对所述弹性部相对于所述保持架配置在所述轴线方向的两侧。
4.根据权利要求1或2所述的光学单元,其特征在于,
所述弹性部具有所述凸部,
所述保持架具有所述凹部。
5.根据权利要求1或2所述的光学单元,其特征在于,
所述弹性部具有:
第一面部,该第一面部位于所述保持架侧;
第二面部,该第二面部位于所述第一支撑部侧;以及
弯曲部,该弯曲部连接所述第一面部和所述第二面部。
6.根据权利要求5所述的光学单元,其特征在于,
所述弹性部具有所述凸部,
所述凸部配置于所述第一面部和所述第二面部中的一方,并且朝向所述保持架和所述第一支撑部中的一方突出,
所述弹性部还具有突出部,该突出部配置于所述第一面部和所述第二面部中的一方,并且朝向所述保持架和所述第一支撑部中的一方突出;
所述保持架和所述第一支撑部中的一方具有限制部,该限制部限制所述突出部在与所述第一摆动轴线交叉的方向上移动。
7.根据权利要求5所述的光学单元,其特征在于,
所述弹性部还具有配置在所述第一面部与所述第二面部之间的弹性体。
8.根据权利要求1或2所述的光学单元,其特征在于,
所述第一支撑部和所述保持架中的一方具有槽,该槽在所述第一摆动轴线上朝向与所述第一支撑部和所述保持架中的另一方相反的一侧凹陷,
所述槽收纳所述弹性部的至少一部分,并且沿与所述第一摆动轴线交叉的方向延伸。
9.根据权利要求1或2所述的光学单元,其特征在于,还具有:
第二支撑部,该第二支撑部以能够以与所述第一摆动轴线交叉的第二摆动轴线为中心摆动的方式支撑所述第一支撑部;以及
第二摆动机构,该第二摆动机构以所述第二摆动轴线为中心使所述第一支撑部相对于所述第二支撑部摆动。
10.根据权利要求9所述的光学单元,其特征在于,
所述第一摆动机构具有:配置于所述保持架的第一磁体;以及配置于所述第二支撑部的第一线圈,
所述第二摆动机构具有:配置于所述第一支撑部的第二磁体;以及配置于所述第二支撑部的第二线圈。
11.根据权利要求10所述的光学单元,其特征在于,
所述光学元件具有反射面,该反射面将朝向第一方向的一侧行进的光朝向与所述第一方向交叉的第二方向的一侧反射,
所述第一磁体配置在所述保持架中的所述第二方向的另一侧的端部,
所述第一线圈配置在所述第二支撑部中的所述第二方向的另一侧的端部,
所述第二磁体配置在所述第一支撑部中与所述第一方向及所述第二方向交叉的第三方向的端部,
所述第二线圈配置在所述第二支撑部中的所述第三方向的端部。
12.一种智能手机,其特征在于,具有权利要求1至11中任一项所述的光学单元。
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