CN218350669U - 光学单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光学单元。光学单元具有光学要素、支架、支撑部以及支撑机构。光学要素将朝第一方向的一方侧前进的光反射至与第一方向交叉的第二方向的一方侧。支架保持光学要素。支撑部将支架支撑为能够以第一摆动轴线为中心摆动。支撑机构配置于支架及支撑部的至少一方且支撑支架。第一摆动轴线沿与第一方向及第二方向交叉的第三方向延伸。支架具有朝向第二方向的一方侧的第一面和朝向第二方向的另一方侧的第二面。支撑部具有相对于第一面面向第二方向的一方侧的第三面和相对于第二面面向第二方向的另一方侧的第四面。当从第二方向观察时,第一面与第三面重叠。当从第二方向观察时,第二面与第四面重叠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学单元。
背景技术
当利用照相机拍摄静态图像或视频时,有时因抖动而产生图像模糊。而且,已实际应用了一种抖动修正装置,该抖动修正装置用于抑制图像模糊而能够进行鲜明的拍摄。在照相机产生了抖动的情况下,抖动修正装置根据抖动来修正照相机模块的姿势,由此抑制图像模糊(例如参照专利文献1)。
在专利文献1中记载有一种具备光学元件、光学元件支架、框架、第一铰链以及第一支撑部的光学系统。光学元件被光学元件支架保持。光学元件支架经由第一铰链以及第一支撑部支撑于框架。光学元件支架能够以第一轴为中心摆动。光学元件将朝与第一轴交叉的第二轴前进的光反射至与第一轴及第二轴交叉的方向。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-139223号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的课题
然而,在如专利文献1那样具有光学元件支架和将光学元件支架支撑为能够摆动的框架的光学系统中,当对光学系统施加了冲击时,例如,有时光学元件支架在光学元件反射光的方向上从框架脱落。
本实用新型鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种光学单元,该光学单元能够抑制支架在光学要素反射光的方向上从支撑部脱落。
用于解决课题的方案
本实用新型的示例性光学单元具有光学要素、支架、支撑部以及支撑机构。上述光学要素将朝第一方向的一方侧前进的光反射至与上述第一方向交叉的第二方向的一方侧。上述支架保持上述光学要素。上述支撑部将上述支架支撑为能够以第一摆动轴线为中心摆动。上述支撑机构配置于上述支架及上述支撑部的至少一方且支撑上述支架。上述第一摆动轴线沿与上述第一方向及上述第二方向交叉的第三方向延伸。上述支架具有朝向上述第二方向的一方侧的第一面和朝向上述第二方向的另一方侧的第二面。上述支撑部具有相对于上述第一面面向上述第二方向的一方侧的第三面和相对于上述第二面面向上述第二方向的另一方侧的第四面。当从上述第二方向观察时,上述第一面与上述第三面重叠。当从上述第二方向观察时,上述第二面与上述第四面重叠。
本实用新型的示例性光学单元的方案1是一种光学单元,其特征在于,具有:
将朝第一方向的一方侧前进的光反射至与上述第一方向交叉的第二方向的一方侧的光学要素;
保持上述光学要素的支架;
将上述支架支撑为能够以第一摆动轴线为中心摆动的支撑部;以及
配置于上述支架及上述支撑部的至少一方且支撑上述支架的支撑机构,
上述第一摆动轴线沿与上述第一方向及上述第二方向交叉的第三方向延伸,
上述支架具有:
朝向上述第二方向的一方侧的第一面;以及
朝向上述第二方向的另一方侧的第二面,
上述支撑部具有:
相对于上述第一面面向上述第二方向的一方侧的第三面;以及
相对于上述第二面面向上述第二方向的另一方侧的第四面,
当从上述第二方向观察时,上述第一面与上述第三面重叠,
当从上述第二方向观察时,上述第二面与上述第四面重叠。
方案2根据方案1所述的光学单元,其特征在于,
上述支撑机构是弹性部件。
方案3根据方案2所述的光学单元,其特征在于,
上述支架以上述支撑机构为轴进行摆动。
方案4根据方案1至3任一项中所述的光学单元,其特征在于,
上述支架具有:
沿上述第三方向延伸的支架主体;以及
从上述支架主体沿与上述第三方向交叉的交叉方向延伸的一对侧面部,
上述光学要素被载置于上述支架主体,
上述一对侧面部相对于上述光学要素配置于上述第三方向的两侧,
上述第一面配置于上述侧面部,
上述第二面相对于上述第一面配置于上述侧面部中的上述第二方向的另一方侧,
上述第三面及上述第四面相对于上述侧面部配置于上述第二方向的两侧。
方案5根据方案4所述的光学单元,其特征在于,
上述侧面部及上述支撑机构的一方具有凸部,
上述侧面部及上述支撑机构的另一方具有与上述凸部接触的凹部,
上述凸部以及上述凹部配置在上述第一摆动轴线上,
通过上述支架以上述第一摆动轴线为中心摆动,从而上述凸部以及上述凹部相互滑动。
方案6根据方案5所述的光学单元,其特征在于,
上述第一面与上述第三面之间的第一距离比上述凹部的半径小,
上述第二面与上述第四面之间的第二距离比上述凹部的半径小。
方案7根据方案1至3任一项中所述的光学单元,其特征在于,
上述支撑部具有:
将上述支架支撑为能够以上述第一摆动轴线为中心摆动的第一支撑部;以及
将上述第一支撑部支撑为能够以与上述第一摆动轴线交叉的第二摆动轴线为中心摆动的第二支撑部。
方案8根据方案7所述的光学单元,其特征在于,
上述第三面以及上述第四面配置于上述第一支撑部,
上述支架具有朝向上述第二方向的另一方侧的第五面,
上述第二支撑部具有相对于上述第五面面向上述第二方向的另一方侧的第六面,
当从上述第二方向观察时,上述第五面与上述第六面重叠,
上述第二面与上述第四面之间的第二距离比上述第五面与上述第六面之间的第三距离小。
方案9根据方案1至3任一项中所述的光学单元,其特征在于,
具有一对上述支撑机构,
一对上述支撑机构相对于上述支架配置于上述第三方向的两侧,
上述支撑机构能够弹性变形,并且以在上述第三方向上压缩弹性变形的状态从上述第三方向的两侧支撑上述支架,
上述支撑机构的在上述第三方向上的变形量比上述支架与上述支撑部之间的在上述第三方向上的第四距离大。
方案10根据方案1至3任一项中所述的光学单元,其特征在于,
上述光学要素具有将朝上述第一方向的一方侧前进的光反射至上述第二方向的一方侧的反射面,
上述第一面与上述第三面之间的第一距离、以及上述第二面与上述第四面之间的第二距离比上述反射面与上述支撑部之间的在上述第二方向上的第五距离小。
方案11根据方案4所述的光学单元,其特征在于,
上述侧面部具有宽幅部和与上述宽幅部相比上述第二方向上的宽度较窄的窄幅部,
上述窄幅部相对于上述宽幅部配置于上述第一方向的一方侧,
上述支撑部具有相对于上述窄幅部配置于上述第二方向的一方侧的第一壁部和相对于上述窄幅部配置于上述第二方向的另一方侧的第二壁部,
上述第一面配置于上述窄幅部中的上述第二方向的一方侧的部分,
上述第二面配置于上述窄幅部中的上述第二方向的另一方侧的部分,
上述第三面配置于上述第一壁部,
上述第四面配置于上述第二壁部。
方案12根据方案11所述的光学单元,其特征在于,
当从上述第三方向观察时,上述窄幅部具有:
连接上述第一面和上述第二面的连接面;
配置在上述第一面和上述连接面的连接部分的第一倒角部;以及
配置在上述第二面和上述连接面的连接部分的第二倒角部。
实用新型的效果如下。
根据本实用新型的示例,能够提供一种光学单元,该光学单元能够抑制支架在光学要素反射光的方向上从支撑部脱落。
附图说明
图1是示意性地示出具备本实用新型的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是沿图2的VA-VA线的剖视图。
图5B是沿图2的VB-VB线的剖视图。
图5C是沿图2的VC-VC线的剖视图。
图5D是沿图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要素以及支架的分解立体图。
图7是示出本实施方式的光学单元的支架以及第一支撑部的构造的分解立体图。
图8是示出本实施方式的光学单元的支架以及第一支撑部的构造的剖视立体图。
图9是示出本实施方式的光学单元的光学要素、支架以及支撑机构的分解立体图。
图10是示出本实施方式的光学单元的光学要素、支架、支撑机构、第一支撑部以及第二磁铁的分解立体图。
图11是示出本实施方式的光学单元的可动体的立体图。
图12是从第一方向X的一方侧X1示出本实施方式的光学单元的第一支撑部的图。
图13是本实施方式的光学单元的支撑体的分解立体图。
图14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15是示出本实施方式的光学单元的支撑机构的在第三方向上的变形量的图。
图16是从第一方向X的另一方侧X2示出本实施方式的光学单元的第二支撑部的图。
图17是示意性地示出本实施方式的变形例的光学单元的支架、支撑部以及支撑机构的构造的俯视图。
图中:
1—光学单元,10—光学要素,13—反射面,20—支架,21—支架主体,22—侧面部,22b—轴上凹部(凹部),30—第一支撑部,40—支撑机构,45—轴上凸部(凸部),60—第二支撑部,101—支撑部,221—宽幅部,222—窄幅部,222a—连接面,222b—第一倒角部,222c—第二倒角部,321—第一壁部,322—第二壁部,A1—第一摆动轴线,A2—第二摆动轴线,L—光,R1—半径,S1—第一面,S2—第二面,S3—第三面,S4—第四面,S5—第五面,S6—第六面,W1—距离(第一距离),W2—距离(第二距离),W3—距离(第三距离),W4—距离(第四距离),W5—距离(第五距离),W40—变形量,X—第一方向,X1—一方侧,Y—第二方向,Y1—一方侧,Y2—另一方侧,Z—第三方向。
具体实施方式
以下,参照附图对本实用新型的示例性实施方式进行说明。此外,附图中,对同一或相当的部分标注同一符号而不重复进行说明。
在本说明书中,为了容易理解,适当地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。并且,在本说明书中,第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z相互正交,但也可以不正交。并且,将第一方向的一方侧记载为第一方向X的一方侧X1,将第一方向的另一方侧记载为第一方向X的另一方侧X2。并且,将第二方向的一方侧记载为第二方向Y的一方侧Y1,将第二方向的另一方侧记载为第二方向Y的另一方侧Y2。并且,将第三方向的一方侧记载为第三方向Z的一方侧Z1,将第三方向的另一方侧记载为第三方向Z的另一方侧Z2。并且,为便于说明,有时将第一方向X作为上下方向进行说明。第一方向X的一方侧X1表示下方向,第一方向X的另一方侧X2表示上方向。但是,上下方向、上方向以及下方向是为了便于说明而决定的,并非必须与铅垂方向一致。并且,只不过是为了便于说明而定义了上下方向,并不对本实用新型的光学单元的使用时以及组装时的方向进行限定。
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的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将射入的光反射至特定的方向。如图1所示,光学单元1例如作为智能手机200的光学构件而适当地使用。此外,光学单元1的用途不限定于智能手机200,能够用于数码相机以及摄像机等各种装置。
智能手机200具有供光射入的透镜202。在智能手机200中,光学单元1配置为比透镜202更靠内侧。若光L经由透镜202向智能手机200的内部射入,则光L由光学单元1变更前进方向。然后,经由透镜单元(未图示)用摄像元件(未图示)对光L进行摄像。
接下来,参照图2至图16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至少具有光学要素10、支架20以及支撑部101。在本实施方式中,光学单元1具有支撑机构40。此外,在本实施方式中,支撑部101具有第一支撑部30以及第二支撑部60。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将可动体2支撑为能够以第二摆动轴线A2为中心摆动。
可动体2具有光学要素10。并且,可动体2具有支架20和第一支撑部30。光学要素10改变光的前进方向。支架20保持光学要素10。第一支撑部30将支架20以及光学要素10支撑为能够以第一摆动轴线A1为中心摆动。并且,第一支撑部30被支撑体3支撑为能够以第二摆动轴线A2为中心摆动。更具体而言,第一支撑部30被支撑体3的第二支撑部60支撑为能够以第二摆动轴线A2为中心摆动。
也就是说,第一支撑部30将支架20支撑为能够以第一摆动轴线A1为中心摆动。并且,第二支撑部60将第一支撑部30支撑为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。因此,能够使光学要素10分别以第一摆动轴线A1以及第二摆动轴线A2为中心摆动,从而能够分别以第一摆动轴线A1以及第二摆动轴线A2为中心地修正光学要素10的姿势。进而,能够在两个方向上抑制图像模糊。其结果,与仅以一个摆动轴线为中心地使光学要素10摆动的情况相比,能够提高修正精度。此外,第一摆动轴线A1也被称作俯仰轴。第二摆动轴线A2也被称作滚动轴。
在本实施方式中,如上所述,第一支撑部30支撑支架20以及光学要素10。并且,第一支撑部30被第二支撑部60支撑。即,支架20以及光学要素10经由第一支撑部30间接地被支撑体3的第二支撑部60支撑。此外,支架20以及光学要素10也可以不经由第一支撑部30而直接地被支撑体3的第二支撑部60支撑。即,可动体2也可以不具有第一支撑部30。
在本实施方式中,第一支撑部30以及第二支撑部60构成支撑部101。也就是说,支撑部101具有第一支撑部30以及第二支撑部60。支撑部101将支架20支撑为能够以第一摆动轴线A1为中心摆动。
第一摆动轴线A1是沿与第一方向X及第二方向Y交叉的第三方向Z延伸的轴线。并且,第二摆动轴线A2是沿第一方向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为中心地使光学要素10摆动。并且,能够以沿第一方向X延伸的第二摆动轴线A2为中心地使光学要素10摆动。因而,能够适当地修正光学要素10的姿势。并且,第一方向X以及第二方向Y是沿着光L(图5A)的前进方向的方向。也就是说,能够以与光的前进方向亦即第一方向X及第二方向Y交叉的第一摆动轴线A1为中心地使光学要素10摆动。因此,能够更适当地修正光学要素10的姿势。
并且,第一支撑部30在第三方向Z上支撑支架20。因此,能够容易地使第一支撑部30以沿第三方向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经由支撑机构40在第三方向Z上支撑支架20。
图5A是沿图2的VA-VA线的剖视图。图5B是沿图2的VB-VB线的剖视图。图5C是沿图2的VC-VC线的剖视图。图5D是沿图2的VD-VD线的剖视图。图6是本实施方式的光学单元1的光学要素10以及支架20的分解立体图。如图5A至图5D以及图6所示,光学要素10由棱镜构成。棱镜由折射率比空气的折射率高的透明材料形成。此外,光学要素10例如也可以是板状的反射镜。在本实施方式中,光学要素10具有大致三棱柱形状。具体而言,光学要素10具有光入射面11、光出射面12、反射面13以及一对侧面14。向光入射面11射入光L。光出射面12与光入射面11连接。光出射面12与光入射面11垂直地配置。反射面13与光入射面11以及光出射面12连接。反射面13相对于光入射面11以及光出射面12分别倾斜约45度。反射面13将朝第一方向X的一方侧X1前进的光L反射至与第一方向X交叉的第二方向Y的一方侧Y1。即,光学要素10将朝第一方向X的一方侧X1前进的光L反射至与第一方向X交叉的第二方向Y的一方侧Y1。一对侧面14与光入射面11、光出射面12以及反射面13连接。
并且,光学要素10的光轴L10与第二摆动轴线A2重叠地配置。此外,在本说明书中,光学要素10的光轴L10是指与下述轴线的至少一个一致的轴线,即:与光学要素10的光入射面11垂直且通过反射面13的中心的轴线、或者在光所射入的透镜202的光轴或位于反射目的地的透镜单元的光轴与反射面13的交点通过且沿与透镜单元的光轴垂直的方向延伸的轴线、又或者在穿过摄像元件的中心的直线与反射面13的交点通过且沿与通过摄像元件的中心的直线垂直的方向延伸的轴线。典型而言,与光学要素10的光入射面11垂直且通过反射面13的中心的轴线、在光所射入的透镜202的光轴或位于反射目的地的透镜单元的光轴与反射面13的交点通过且沿与透镜单元的光轴垂直的方向延伸的轴线、以及在穿过摄像元件的中心的直线与反射面13的交点通过且沿与通过摄像元件的中心的直线垂直的方向延伸的轴线全部一致。
支架20及支撑机构40的一方具有凸部。支架20及支撑机构40的另一方具有与凸部接触的凹部。在本实施方式中,支架20的侧面部22及支撑机构40的一方具有凸部。侧面部22及支撑机构40的另一方具有与凸部接触的凹部。凸部以及凹部配置在第一摆动轴线A1上。通过支架20以第一摆动轴线A1为中心摆动,由此凸部以及凹部相互滑动。因此,能够减小从支架20与支撑机构40的接触位置到摆动中心为止的长度。由于使支架20摆动时所需的力是从接触位置到摆动中心为止的长度与摩擦力的积,所以通过将凸部以及凹部配置在第一摆动轴线A1上,能够降低使支架20摆动时所需的力。也就是说,能够降低光学单元1的驱动所需的力。
在本实施方式中,侧面部22具有向与支撑机构40相反的一侧凹陷的轴上凹部22b。支撑机构40具有向侧面部22侧突出的轴上凸部45。轴上凸部45与轴上凹部22b接触。此外,轴上凹部22b是本实用新型的“凹部”的一例。并且,轴上凸部45是本实用新型的“凸部”的一例。
具体而言,支架20例如由树脂构成。支架20具有支架主体21和一对侧面部22。并且,支架20具有一对对置侧面22a和轴上凹部22b。
支架主体21沿与第一方向X及第二方向Y交叉的第三方向Z延伸。光学要素10被载置于支架主体21。具体而言,支架主体21具有支撑面21a和多个凹部21d。在本实施方式中,支架主体21具有三个凹部21d。支撑面21a支撑光学要素10。支撑面21a是面向光学要素10的反射面13且与一对侧面部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,遍及倾斜面的大致整个区域地与光学要素10的反射面13接触。光L的入射方向是朝向第一方向X的一方侧X1的方向。凹部21d配置于支撑面21a。凹部21d向与光学要素10相反的一侧凹陷。此外,支架主体21也可以不具有凹部21d。
并且,支架主体21具有背面21b和下表面21c。背面21b和支撑面21a中的与光L的出射方向相反的一侧的端部连接。此外,“光L的出射方向”是第二方向Y的一方侧Y1。并且,“与光L的出射方向相反的一侧的端部”是第二方向Y的另一方侧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沿与第三方向Z交叉的交叉方向从支架主体21延伸。交叉方向例如包括第一方向X以及第二方向Y。一对侧面部22配置于支架主体21的第三方向Z的两端。一对侧面部22相对于光学要素10配置于第三方向Z的两侧。一对侧面部22具有在第三方向Z上相互对称的形状。一对对置侧面22a分别配置于一对侧面部22。一对对置侧面22a与一对支撑机构40分别对置。在下文中说明支撑机构40的详细构造。轴上凹部22b配置于对置侧面22a。轴上凹部22b在第一摆动轴线A1上朝向支架20的内侧凹陷。轴上凹部22b收纳支撑机构40的轴上凸部45的至少一部分。轴上凹部22b具有凹状球面的至少一部分。
图7是示出本实施方式的光学单元1的支架20以及第一支撑部30的构造的分解立体图。图8是示出本实施方式的光学单元1的支架20以及第一支撑部30的构造的剖视立体图。如图7及图8所示,在本实施方式中,支架20具有朝向第二方向Y的一方侧Y1的第一面S1和朝向第二方向Y的另一方侧Y2的第二面S2。并且,支撑部101具有相对于第一面S1面向第二方向Y的一方侧Y1的第三面S3和相对于第二面S2面向第二方向Y的另一方侧Y2的第四面S4。当从第二方向Y观察时,第一面S1与第三面S3重叠。并且,当从第二方向Y观察时,第二面S2与第四面S4重叠。因此,支撑部101的第三面S3限制支架20向第二方向Y的一方侧Y1移动。并且,支撑部101的第四面S4限制支架20向第二方向Y的另一方侧Y2移动。因而,即使在对光学单元1施加了冲击等的情况下,也能够抑制支架20在第二方向Y上从支撑部101脱落。此外,在本实施方式中,第一面S1、第二面S2、第三面S3以及第四面S4分别配置于第三方向Z的两侧。
在本实施方式中,第一面S1配置于侧面部22。并且,第二面S2相对于第一面S1而配置于侧面部22中的第二方向Y的另一方侧Y2。而且,第三面S3以及第四面S4相对于侧面部22而配置于第二方向Y的两侧。因此,与相对于支撑部101将第一面S1以及第二面S2配置于第二方向Y的两侧的情况相比,侧面部22的惯性力矩变小,从而能够减小使支架20摆动所需的力。此外,在下文中说明相对于支撑部101将第一面S1以及第二面S2配置于第二方向Y的两侧的结构。
具体而言,侧面部22具有宽幅部221和与宽幅部221相比第二方向Y上的宽度较窄的窄幅部222。窄幅部222相对于宽幅部221配置于第一方向X的一方侧X1。第一面S1配置于窄幅部222中的第二方向Y的一方侧Y1的部分。第二面S2配置于窄幅部222中的第二方向Y的另一方侧Y2的部分。第三面S3以及第四面S4配置于第一支撑部30。并且,第三面S3以及第四面S4分别配置于第一支撑部30的第一壁部321以及第二壁部322。
光学单元1具有支撑机构40。支撑机构40将支架20与第一支撑部30连接。支撑机构40能够弹性变形。并且,支撑机构40配置于支架20及支撑部101的至少一方。在本实施方式中,支撑机构40在第一摆动轴线A1的轴线方向上对支架20及支撑部101的至少另一方施加预压。因此,能够抑制支架20相对于第一支撑部30在第一摆动轴线A1的轴线方向上错位。并且,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的轴线方向上产生松动等。换言之,例如,能够抑制支架20的位置在第一摆动轴线A1的轴线方向上位移。第一摆动轴线A1的轴线方向是沿着第三方向Z的方向。此外,在本说明书中,“施加预压”是指预先施加载荷。
接下来,参照图9及图10对支撑机构40的详细构造进行说明。图9是示出本实施方式的光学单元1的光学要素10、支架20以及支撑机构40的分解立体图。图10是示出本实施方式的光学单元1的光学要素10、支架20、支撑机构40、第一支撑部30以及第二磁铁121的分解立体图。如图9及图10所示,支撑机构40配置于支架20与第一支撑部30之间。支撑机构40在第一摆动轴线A1的轴线方向上对支架20施加预压。
具体而言,在本实施方式中,各支撑机构40是单一部件。支撑机构40通过将一片板部件折弯来形成。支撑机构40是弹性部件。在本实施方式中,支撑机构40是板簧。支撑机构40配置于第一支撑部30。
如上所述,在本实施方式中,支撑机构40是弹性部件。在该情况下,若对光学单元1施加冲击等,则支撑机构40有可能产生塑性变形。然而,在本实施方式中,支撑部101具有第三面S3以及第四面S4,限制支架20沿第二方向Y移动。因而,能够抑制作为弹性部件的支撑机构40产生塑性变形。也就是说,在使用弹性部件作为支撑机构40的情况下,设置第一面S1至第四面S4来限制支架20的移动特别有效。
支撑机构40具有位于支架20侧的第一面部41、位于第一支撑部30侧的第二面部42、以及将第一面部41与第二面部42连接的弯曲部43。因此,能够容易地使支撑机构40在第一摆动轴线A1的轴线方向上变形。其结果,因弯曲部43的挠曲而产生弹性力,因此用简单的结构,就能够容易地在轴线方向上对支架20施加预压。
具体而言,第一面部41在第一摆动轴线A1的轴线方向上与支架20对置。第一面部41与支架20的侧面部22对置。第一面部41沿第一方向X以及第二方向Y延伸。第一面部41沿侧面部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对置。第二面部42与第一支撑部30的侧面部32对置。第二面部42沿第一方向X以及第二方向Y延伸。第二面部42沿侧面部32配置。
弯曲部43能够弹性变形。因而,第一面部41以及第二面部42能够向相互接近或分离的方向移动。在本实施方式中,在支撑机构40配置于支架20与第一支撑部30之间的状态下,支撑机构40在第一摆动轴线A1的轴线方向上压缩弹性变形,以便第一面部41以及第二面部42相互接近。因此,支撑机构40利用与变形量对应的反作用力对支架20施加预压。
并且,在本实施方式中,支架20以支撑机构40为轴进行摆动。因此,支撑机构40作为摆动轴发挥功能,从而支架20的摆动稳定。
具体而言,支撑机构40具有朝向支架20突出的凸部、或者向与支架20相反的一侧凹陷的凹部。支撑机构40的凸部或凹部与支架20的凹部或凸部接触。在本实施方式中,支撑机构40具有轴上凸部45。轴上凸部45朝向支架20突出。支撑机构40的轴上凸部45与支架20的轴上凹部22b接触。
并且,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上朝向支架20突出。轴上凸部45具有球面的至少一部分。轴上凸部45的一部分被收纳于轴上凹部22b。因此,轴上凸部45与轴上凹部22b点接触,从而能够由支撑机构40稳定地支撑支架20。
并且,在本实施方式中,支撑机构40设有一对。也就是说,光学单元1具有一对支撑机构40。一对支撑机构40相对于支架20配置于第三方向Z的两侧。也就是说,一对支撑机构40相对于支架20配置于第一摆动轴线A1的轴线方向的两侧。因此,与将支撑机构40仅配置于支架20的单侧的情况相比,能够更稳定地支撑支架20。并且,支撑机构40以在第三方向Z上压缩弹性变形的状态从第三方向Z的两侧支撑支架20。
具体而言,一对支撑机构40的轴上凸部45与支架20的一对轴上凹部22b分别接触。支架20在与轴上凸部45接触的两个接点,由支撑机构40从第一摆动轴线A1的轴线方向的两侧支撑。因此,支架20能够以通过两个接点的第一摆动轴线A1为中心摆动。
支撑机构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配置于第二面部42的上端。安装部47安装于第一支撑部30的侧面部32的上端。例如通过在第一方向X上夹入侧面部32的上端,来将安装部47安装于侧面部32。此外,支撑机构40也可以不具有安装部47,例如也可以使用粘接剂等而固定于第一支撑部30。
图11是示出本实施方式的光学单元1的可动体2的立体图。图12是从第一方向X的一方侧X1示出本实施方式的光学单元1的第一支撑部30的图。图13是本实施方式的光学单元1的支撑体3的分解立体图。图14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11至图14所示,可动体2及支撑体3的一方具有朝向可动体2及支撑体3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的一方具有朝向第一支撑部30及第二支撑部60的另一方突出的第一凸部71。可动体2及支撑体3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。进而,能够减小从可动体2与支撑体3的接触位置到摆动中心为止的长度。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为止的长度与摩擦力的积,所以通过将第一凸部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。也就是说,能够降低光学单元1的驱动所需的力。此外,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、树脂或者金属形成。
并且,通过将第一凸部71配置在第二摆动轴线A2上,从而可动体2与支撑体3的接触位置不会相对于第一凸部71移动。因此,例如,与当可动体2摆动时可动体2及支撑体3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的另一方与第一凸部71之间的摩擦力。并且,由于光轴L10与第二摆动轴线A2重叠配置,所以当使可动体2摆动时,能够抑制光轴L10从第二摆动轴线A2偏离。
并且,在本实施方式中,支撑体3具有第一凸部71。因此,当可动体2摆动时,能够抑制第一凸部71旋转。进而,能够由第一凸部71稳定地支撑可动体2。其结果,可动体2的摆动稳定。
并且,可动体2及支撑体3的一方具有朝向可动体2及支撑体3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的一方具有朝向第一支撑部30及第二支撑部60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分离的位置。可动体2及支撑体3的另一方与多个第二凸部72接触。第一凸部71以及多个第二凸部72配置在与第二摆动轴线A2交叉的同一平面上。因此,能够由配置在同一平面上的第一凸部71以及多个第二凸部72来支撑可动体2。其结果,能够稳定地支撑可动体2。此外,作为配置第一凸部71以及多个第二凸部72的同一平面,例如举出包括对置面61a的平面、或者包括下对置面31e的平面。并且,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、树脂或者金属形成。
并且,第二凸部72的位置恒定。换言之,第二凸部72不会相对于可动体2及支撑体3的一方移动。在本实施方式中,第二凸部72不会相对于支撑体3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的位置也恒定。因此,能够更稳定地支撑可动体2。
并且,在本实施方式中,第二凸部72的数量为两个。因此,由三个凸部(第一凸部71以及第二凸部72)支撑可动体2,从而与由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。并且,在本实施方式中,由于以三点与可动体2点接触,所以能够进一步稳定地支撑可动体2。
可动体2及支撑体3的另一方具有向第一凸部71的相反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,通过由凹状的第一凹部31f承接第一凸部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,能够抑制由旋转中心偏离引起的图像模糊。并且,能够抑制因旋转中心偏离而可动体2的摆动变得不稳定的情况。其结果,例如能够抑制摆动所需的电流值产生变动。
并且,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,从而能够容易地进行组装作业。
接下来,参照图10及图11对第一支撑部30周边的构造进行详细说明。如图10及图11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的轴线方向上配置于支架20的两侧。支撑主体31连接一对侧面部32。
支撑主体31具有上对置面31a。上对置面31a与支架20在第一方向X上对置。此外,上对置面31a从支架20的底面分离。
一对侧面部32配置于支撑主体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与支架20在第三方向Z上对置。
第一支撑部30及支架20的一方具有安装槽32b。安装槽32b在第一摆动轴线A1上向与第一支撑部30及支架20的另一方相反的一侧凹陷。因此,通过使支撑机构40沿安装槽32b移动,能够容易地将支架20以及支撑机构40安装于第一支撑部30。在本实施方式中,第一支撑部30具有安装槽32b。安装槽32b在第一摆动轴线A1上向与支架20相反的一侧凹陷。安装槽32b收纳支撑机构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。
在本实施方式中,安装槽32b配置于内侧面32a。安装槽32b收纳支撑机构40的一部分。安装槽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的在第三方向Z上的长度比支柱部32c的在第三方向Z上的长度短。而且,由一对支柱部32c和连接部32d构成安装槽32b。
并且,支撑机构40能够沿安装槽32b移动。在本实施方式中,支撑机构40能够沿安装槽32b在第一方向X上移动。通过使支撑机构40沿安装槽32b移动,来由支撑机构40的安装部47在第三方向Z上夹住连接部32d。因而,支撑机构40固定于第一支撑部30。
如图7及图8所示,支撑部101具有第一壁部321和第二壁部322。第一壁部321相对于窄幅部222配置于第二方向Y的一方侧Y1。第二壁部322相对于窄幅部222配置于第二方向Y的另一方侧Y2。第三面S3配置于第一壁部321。第四面S4配置于第二壁部322。因此,通过将侧面部22的窄幅部222从第一方向X的另一方侧X2插入至第一壁部321与第二壁部322之间,能够容易地将支架20组装于支撑部101。在本实施方式中,第一支撑部30的侧面部32具有第一壁部321和第二壁部322。
第一壁部321以及第二壁部322相对于支柱部32c配置于支架20侧。并且,第一壁部321以及第二壁部322与支柱部32c相比第一方向X上的长度较短。第一壁部321以及第二壁部322相对于宽幅部221配置于第一方向X的一方侧X1。由第一壁部321、第二壁部322以及支撑主体31形成收纳窄幅部222的收纳部S32。
并且,在本实施方式中,当从第三方向Z观察时,窄幅部222具有连接面222a、第一倒角部222b以及第二倒角部222c。连接面222a将第一面S1与第二面S2连接。第一倒角部222b配置于第一面S1与连接面222a的连接部分。第二倒角部222c配置于第二面S2与连接面222a的连接部分。因此,当支架20以第一摆动轴线A1为中心摆动时,能够抑制窄幅部222与侧面部32接触。
此处,参照图5B对支架20与支撑部101的间隙进行说明。如图5B所示,第一面S1与第三面S3之间的距离W1比轴上凹部22b的半径R1小。并且,第二面S2与第四面S4之间的距离W2比轴上凹部22b的半径R1小。因此,当轴上凸部45在第二方向Y上从轴上凹部22b偏离之前,第一面S1或者第二面S2与第三面S3或者第四面S4接触。因而,能够抑制支架20从支撑部101偏离。在本实施方式中,能够抑制支架20从第一支撑部30偏离。此外,距离W1是本实用新型的“第一距离”的一例。距离W2是本实用新型的“第二距离”的一例。
并且,支架20具有朝向第二方向Y的另一方侧Y2的第五面S5。第二支撑部60具有相对于第五面S5面向第二方向Y的另一方侧Y2的第六面S6。当从第二方向Y观察时,第五面S5与第六面S6重叠。距离W2比第五面S5与第六面S6之间的距离W3小。因此,在第五面S5与第六面S6接触之前,第二面S2与第四面S4接触。因而,能够抑制支架20与第二支撑部60接触。此外,距离W3是本实用新型的“第三距离”的一例。在本实施方式中,第五面S5是支架20中的第二方向Y的另一方侧Y2的面。并且,第六面S6是第二支撑部60的背面部63中的第二方向Y的一方侧Y1的面。
图15是示出本实施方式的光学单元1的支撑机构40的在第三方向Z上的变形量W40的图。图15中,在截面中示出使支撑机构40压缩弹性变形了的状态,以双点划线示出未压缩弹性变形的状态。支撑机构40的在第三方向Z上的变形量W40(参照图15)比支架20与支撑部101之间的在第三方向Z上的距离W4大。也就是说,压缩弹性变形的支撑机构40的变形量(复原量)W40比支架20能够相对于支撑部101沿第三方向Z移动的量(距离W4)大。因而,即使在因冲击等支架20相对于支撑部101沿第三方向Z移动了的情况下,也能够抑制支撑机构40从支架20离开。其结果,能够抑制支架20从支撑部101脱落。此外,距离W4是本实用新型的“第四距离”的一例。距离W4是支架20与支撑部101之间的在第三方向Z上的间隙中最小的部分的距离。在本实施方式中,距离W4是支架20的支架主体21与第一支撑部30的侧面部22之间的距离。
并且,如图5A及图5B所示,距离W1以及距离W2比反射面13与支撑部101之间的第二方向Y的距离W5小。因此,在反射面13与支撑部101接触之前,第一面S1或者第二面S2与第三面S3或者第四面S4接触。因而,能够抑制光学要素10与支撑部101接触。此外,距离W5是本实用新型的“第五距离”的一例。距离W5是反射面13与支撑部101之间的在第二方向Y上的间隙中最小的部分的距离。在本实施方式中,在反射面13与第一支撑部30之间最小的距离是W51。在反射面13与第二支撑部60之间最小的距离是W52。距离W5是距离W51以及距离W52中较小一方的距离。
参照图10及图11对侧面部32周边的构造进行说明。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配置于外侧面32e。收纳凹部32f收纳第二摆动机构120的第二磁铁121的至少一部分。并且,侧面部32具有缺口部32g。缺口部32g配置于收纳凹部32f的第二方向Y的端部。在缺口部32g配置磁铁支撑板122的突起122a。磁铁支撑板122支撑第二磁铁121。缺口部32g支撑磁铁支撑板122。磁铁支撑板122的材质没有特别限定,但例如也可以使用磁性体。在该情况下,磁铁支撑板122也被称作背轭。通过使用由磁性体构成的磁铁支撑板122,能够抑制漏磁。
并且,可动体2及支撑体3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具有下对置面31e、第一凹部31f以及第二凹部31g。下对置面31e与支撑体3在第一方向X上对置。第一凹部31f以及第二凹部31g配置于下对置面31e。
第一凹部31f配置在第二摆动轴线A2上。第一凹部31f具有凹状球面的一部分。因此,由凹状球面承接第一凸部71,从而例如第一凸部71难以在第一凹部31f内横向偏离。其结果,能够稳定地支撑可动体2。另一方面,在例如将第一凹部31f设为截面呈矩形的情况下,第一凸部71容易相对于第一凹部31f横向偏离。并且,在本实施方式中,与例如将第一凸部71以及第一凹部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向第二凸部72的相反方向凹陷。第二凹部31g从第一凹部31f分离。即,第二凹部31g从第二摆动轴线A2分离。第二凹部31g设置多个。在本实施方式中,第二凹部31g设置两个。两个第二凹部31g配置于至第二摆动轴线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。
并且,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与下对置面31e大致平行地配置。即,第二凹部31g的深度大致恒定。
并且,如图12所示,当从光轴方向观察时,第二凹部31g的轮廓配置于第二凸部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,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从第二凸部72分离。即,当从光轴方向观察时,第二凹部31g的轮廓相对于第二凸部72分离。并且,内侧面31i配置于在第一支撑部30通过第二摆动机构120而以第二摆动轴线A2为中心摆动的情况下不与第二凸部72接触的位置。
并且,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的另一方侧Y2。因此,能够抑制第二凸部72与光学要素10的反射面13接触。其结果,能够容易地确保配置光学要素10的空间。并且,也能够搭载更大的光学要素10。具体而言,反射面13的一部分相对于下对置面31e向第一方向X的一方侧X1以及第二方向Y的一方侧Y1突出。因此,能够抑制光学要素10与第一支撑部30中的配置有第二凸部72的部分接触。其结果,能够确保配置光学要素10的空间。
如图13及图14所示,支撑体3具有第二支撑部60、第一凸部71以及第二凸部72。支撑体3优选具有对置面61a。
具体而言,第二支撑部60将第一支撑部30支撑为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。并且,第二支撑部60在第一方向X上支撑第一支撑部30。
图16是从第一方向X的另一方侧X2示出本实施方式的光学单元1的第二支撑部60的图。如图13、图14及图16所示,第二支撑部60具有支撑主体61、一对侧面部62以及背面部63。支撑主体61具有对置面61a、第一收纳凹部61b以及至少两个第二收纳凹部61c。在本实施方式中,支撑主体61具有一个第一收纳凹部61b和两个第二收纳凹部61c。此外,在本实施方式中,对第二支撑部60具有第一收纳凹部61b以及第二收纳凹部61c的例子进行说明,但可动体2及支撑体3的一方也可以具有向可动体2及支撑体3的另一方的相反方向凹陷的第一收纳凹部以及第二收纳凹部。并且,例如也可以为,可动体2及支撑体3的一方具有第一收纳凹部,可动体2及支撑体3的另一方具有第二收纳凹部。
对置面61a与第一支撑部30的下对置面31e在第一方向X上对置。第一收纳凹部61b以及第二收纳凹部61c配置于对置面61a。第一收纳凹部61b以及第二收纳凹部61c在第一方向X上向可动体2的相反方向凹陷。也就是说,第一收纳凹部61b以及第二收纳凹部61c向第一方向X的一方侧X1凹陷。第一收纳凹部61b与第一支撑部30的第一凹部31f在第一方向X上对置。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16)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。
并且,第二收纳凹部61c从第一收纳凹部61b分离。因此,第二收纳凹部61c从第二摆动轴线A2分离。并且,在本实施方式中,第二收纳凹部61c从第一收纳凹部61b隔开距离地分离。并且,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。因而,能够在离第一凸部71的距离相等的位置支撑可动体2。其结果,能够更稳定地支撑可动体2。此外,第二摆动轴线A2的轴线方向是沿着第一方向X的方向。
并且,两个第二收纳凹部61c以在第三方向Z上排列的状态配置于比第一收纳凹部61b离光学要素10更远的位置。
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,第一凸部71与可动体2及支撑体3的另一方点接触,从而能够更加减小第一凸部71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,由于第一凸部71与可动体2点接触,所以能够更加减小第一凸部71与可动体2之间的摩擦力。
并且,在本实施方式中,第一凸部71为球体。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,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。此外,第一凸部71例如也可以使用粘接剂而相对于第一凹部31f固定。
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,第二凸部72与可动体2及支撑体3的另一方点接触,从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,所以能够减小第二凸部72与可动体2之间的摩擦力。
并且,在本实施方式中,第二凸部72为球体。因此,第二凸部72与可动体2及支撑体3的另一方之间的摩擦成为滚动摩擦,从而能够抑制摩擦力。在本实施方式中,第二凸部72与可动体2之间的摩擦成为滚动摩擦。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。此外,第二凸部72例如也可以使用粘接剂而相对于第二凹部31g固定。
并且,也可以如图5C及图16所示,第一收纳凹部61b具有中心凹部611。中心凹部611与第一收纳凹部61b配置在同一圆周上。第一凸部71与中心凹部611的缘部接触。中心凹部611的直径比第一凸部71的直径小。因此,例如,即使在第一凸部71的外周面与第一收纳凹部61b的内周面之间产生了间隙的情况下,也能够由中心凹部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,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。
并且,也可以如图5D及图16所示,第二收纳凹部61c具有中心凹部611。中心凹部611与第二收纳凹部61c配置在同一圆周上。第二凸部72与中心凹部611的缘部接触。中心凹部611的直径比第二凸部72的直径小。因此,例如,即使在第二凸部72的外周面与第二收纳凹部61c的内周面之间产生了间隙的情况下,也能够由中心凹部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,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。
并且,第一凸部71以及第二凸部72的材质为陶瓷。因此,能够抑制第一凸部71以及第二凸部72产生磨损。此外,第一凸部71以及第二凸部72的材质也可以为金属。在该情况下,也能够抑制第一凸部71以及第二凸部72产生磨损。并且,第一凸部71以及第二凸部72整体可以由金属形成,也可以例如通过镀层处理而仅由金属形成第一凸部71以及第二凸部72的表面。并且,第一凸部71以及第二凸部72也可以由树脂形成。
并且,第一凸部71相对于光学要素10的反射面13(参照图5A)配置于第一方向X的一方侧X1。因此,能够不切断光路地配置第一凸部71。
如图5C、图11及图13所示,光学单元1具有配置于可动体2及支撑体3的至少一方的预压部150。在本实施方式中,光学单元1具有一对预压部150。并且,在本实施方式中,光学单元1具有配置于可动体2及支撑体3的一方的磁铁151、以及配置于可动体2及支撑体3的另一方的磁性部件152。磁性部件152是由磁性体构成的板状部件。而且,当从支撑体3支撑可动体2的方向(第一方向X)观察时,磁铁151与磁性部件152重叠。因此,在支撑体3支撑可动体2的方向上,能够在磁铁151与磁性部件152之间产生相互吸引的力(以下也记载为引力)。
这样,由于磁铁151与磁性部件152重叠,所以在可动体2与支撑体3之间,向相互接近的方向作用力。换言之,对可动体2以及支撑体3作用引力。因此,在未驱动第一摆动机构110以及第二摆动机构120的情况下,利用磁铁151与磁性部件152之间的引力来将可动体2保持在基准位置。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。并且,通过在磁铁151与磁性部件152之间产生引力,能够抑制可动体2向第一方向X的另一方侧X2移动。
并且,磁铁151及磁性部件152的一方的至少一部分配置于可动体2及支撑体3的至少一方的内部。在本实施方式中,磁铁151配置于支撑体3。磁性部件152配置于可动体2。
具体而言,可动体2具有配置磁性部件152的收纳部31j。在本实施方式中,第一支撑部30具有一对收纳部31j。收纳部31j配置于支撑主体31的下对置面31e。收纳部31j从下对置面31e朝向第一方向X的另一方侧X2凹陷。磁性部件152嵌入于收纳部31j。因此,磁性部件152固定于收纳部31j。例如,磁性部件152通过粘接剂或者压入而固定于收纳部31j。
并且,支撑体3具有配置磁铁151的第三收纳凹部61d。在本实施方式中,第二支撑部60具有一对第三收纳凹部61d。第三收纳凹部61d配置于支撑主体61的对置面61a。第三收纳凹部61d从对置面61a朝向第一方向X的一方侧X1凹陷。磁铁151嵌入于第三收纳凹部61d。因此,磁铁151固定于第三收纳凹部61d。例如,通过粘接剂或者压入将磁铁151固定于第三收纳凹部61d。
如图14及图16所示,在第二支撑部60中,一对侧面部62配置于支撑主体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在厚度方向上贯通侧面部62。也就是说,收纳孔62a在第三方向Z上贯通侧面部62。
背面部63配置于支撑主体61的第二方向Y的另一方侧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在厚度方向上贯通背面部63。也就是说,收纳孔63a在第二方向Y上贯通背面部63。
FPC(Flexible Printed Circuit)80配置为覆盖一对侧面部62的外侧以及背面部63的外侧。FPC80例如具有半导体元件、连接端子以及布线。FPC80在预定的时机对第一摆动机构110的第一线圈115以及第二摆动机构120的第二线圈125供给电力。
具体而言,如图13所示,FPC80具有基板81、连接端子82、加强板83以及磁性部件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对置。在各销插入孔81a配置第一线圈115的线圈销(未图示)。
连接端子82配置于基板81。连接端子82与第一摆动机构110以及第二摆动机构120对置。连接端子82与未图示的霍尔元件的端子电连接。此外,相对于一个霍尔元件例如配置四个连接端子82。在基板81配置三个加强板83。加强板83与第一摆动机构110以及第二摆动机构120对置。加强板83抑制基板81挠曲。
在基板81配置三个磁性部件84。两个磁性部件84与第二摆动机构120的第二磁铁121对置。在未对第二线圈125通电的状态下,在第二磁铁121以及磁性部件84之间产生引力。因而,可动体2在以第二摆动轴线A2为中心的旋转方向上配置于基准位置。并且,剩余一个磁性部件84与第一摆动机构110的第一磁铁111对置。在未对第一线圈115通电的状态下,在第一磁铁111以及磁性部件84之间产生引力。因而,可动体2在以第一摆动轴线A1为中心的旋转方向上配置于基准位置。并且,通过在第一磁铁111以及磁性部件84之间产生引力,能够抑制支架20向第二方向Y的一方侧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使支架20相对于第一支撑部30以第一摆动轴线A1为中心摆动。因此,能够容易地使光学要素10分别以两个摆动轴线(第一摆动轴线A1以及第二摆动轴线A2)为中心摆动。第一摆动机构110具有第一磁铁111和第一线圈115。第一线圈115与第一磁铁111在第二方向Y上对置。
第一磁铁111配置于支架20及第二支撑部60的一方。另一方面,第一线圈115配置于支架20及第二支撑部60的另一方。因此,由于当电流流过第一线圈115时产生的磁场,对第一磁铁111作用力。而且,支架20相对于第一支撑部30摆动。因而,利用使用了第一磁铁111以及第一线圈115的简单的结构就能够使支架20摆动。在本实施方式中,第一磁铁111配置于支架20。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,能够相对于第一线圈115容易地进行布线。
具体而言,第一磁铁111配置于支架20的背面21b。即,第一磁铁111配置于支架20中的第二方向Y的另一方侧Y2的端部20a。第一磁铁111具有由n极构成的n极部111a和由s极构成的s极部111b。第一磁铁111在第一方向X上两极分化。
第一线圈115配置于第二支撑部60的背面部63的收纳孔63a。即,第一线圈115配置于第二支撑部60中的第二方向Y的另一方侧Y2的端部60a。因此,能够抑制第一线圈115以及第一磁铁111被配置在光路上。因而,能够抑制光路由第一线圈115以及第一磁铁111切断。
通过对第一线圈115通电,来在第一线圈115的周边产生磁场。而且,对第一磁铁111作用由磁场引起的力。其结果,支架20以及光学要素10能够相对于第一支撑部30以及第二支撑部60以第一摆动轴线A1为中心摆动。
第二摆动机构120使可动体2以第二摆动轴线A2为中心摆动。具体而言,第二摆动机构120使第一支撑部30相对于第二支撑部60以第二摆动轴线A2为中心摆动。第二摆动机构120具有第二磁铁121和与第二磁铁121对置的第二线圈125。第二磁铁121配置于第一支撑部30及第二支撑部60的一方。另一方面,第二线圈125配置于第一支撑部30及第二支撑部60的另一方。因此,通过当电流流过第二线圈125时产生的磁场,第一支撑部30相对于第二支撑部60摆动。因而,利用使用了第二磁铁121以及第二线圈125的简单的结构就能够使第一支撑部30摆动。在本实施方式中,第二磁铁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,能够相对于第二线圈125容易地进行布线。
具体而言,第二磁铁121配置于第一支撑部30的侧面部32的收纳凹部32f(参照图10)。即,第二磁铁121配置于第一支撑部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,第二磁铁121配置于第三方向Z的端部30a。第二磁铁121具有由n极构成的n极部121a和由s极构成的s极部121b。第二磁铁121在与第一方向X交叉的第二方向Y上两极分化。因此,能够使可动体2以沿着光的入射方向的第二摆动轴线A2为中心摆动。
第二线圈125与第二磁铁121在第三方向Z上对置。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14)。即,第二线圈125配置于第二支撑部60中的第三方向Z的端部60b。
通过对第二线圈125通电,在第二线圈125的周边产生磁场。而且,对第二磁铁121作用由磁场引起的力。其结果,第一支撑部30、支架20以及光学要素10相对于第二支撑部60以第二摆动轴线A2为中心摆动。
此外,在如图1所示地将光学单元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。然后,根据智能手机200的姿势来控制第一摆动机构110以及第二摆动机构120。并且,光学单元1优选为能够检测支架20相对于第二支撑部60的姿势。在该情况下,能够高精度地控制支架20相对于第二支撑部60的姿势。此外,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仪传感器。
以下,参照图17,对本实施方式的变形例进行说明。以下,主要对与图1至图16所示的本实施方式不同的方面进行说明。
(变形例)
参照图17对本实施方式的变形例进行说明。图17是示意性地示出本实施方式的变形例的光学单元1的支架20、支撑部101以及支撑机构40的构造的俯视图。图17中,为了简化附图,省略了光学要素10等。在本实施方式的变形例中,对相对于支撑部101将第一面S1以及第二面S2配置于第二方向Y的两侧的例子进行说明。
如图17所示,光学单元1具有支架20、支撑部101以及支撑机构40。与图1至图16所示的实施方式相同,支撑机构40配置于支架20及支撑部101的至少一方,且支撑支架20。
并且,与图1至图16所示的实施方式相同,支架20具有朝向第二方向Y的一方侧Y1的第一面S1和朝向第二方向Y的另一方侧Y2的第二面S2。并且,支撑部101具有相对于第一面S1面向第二方向Y的一方侧Y1的第三面S3和相对于第二面S2面向第二方向Y的另一方侧Y2的第四面S4。当从第二方向Y观察时,第一面S1与第三面S3重叠。并且,当从第二方向Y观察时,第二面S2与第四面S4重叠。
具体而言,支撑部101具有在剖视时向支架20侧突出的突出部101a。第三面S3配置于突出部101a。第四面S4相对于第三面S3配置于突出部101a中的第二方向Y的一方侧Y1。支架20具有相对于突出部101a配置于第二方向Y的另一方侧Y2的第一突出部20b和相对于突出部101a配置于第二方向Y的一方侧Y1的第二突出部20c。第一突出部20b以及第二突出部20c在剖视时在第三方向Z上突出。第一面S1配置于第一突出部20b。第二面S2配置于第二突出部20c。第二面S2相对于第一面S1配置于第二方向Y的一方侧Y1。
以上,参照附图对本实用新型的实施方式(包括变形例。)进行了说明。但是,本实用新型并不限定于上述的实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内在各种方式中实施。并且,通过适当地组合上述的实施方式所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,也可以适当地将不同的实施方式中的构成要素组合。附图中,为了容易理解而在主体上示意性地示出各个构成要素,图示的各构成要素的厚度、长度、个数、间隔等有时因制作附图的方便而与实际不同。并且,在上述的实施方式中示出的各构成要素的材质、形状、尺寸等是一例,没有特别限定,能够在实质上不脱离本实用新型的效果的范围内进行各种变更。
例如,在上述的实施方式中,示出了支撑部101具有第一支撑部30和第二支撑部60的例子,但本实用新型不限定于此。例如,支撑部101也可以仅为第一支撑部30及第二支撑部60的一方。换言之,在上述的实施方式中,示出了设置两个支撑部(30、60)以便支架20以两个摆动轴线(A1、A2)为中心摆动的例子,但本实用新型不限定于此。例如,也可以设置一个支撑部以便以一个摆动轴线为中心摆动。
并且,在上述的实施方式中,示出了第一支撑部30将支架20支撑为能够以第一摆动轴线A1为中心摆动、第二支撑部60将第一支撑部30支撑为能够以第二摆动轴线A2为中心摆动的例子,但本实用新型不限定于此。例如,也可以为,第一支撑部30将支架20支撑为能够以第二摆动轴线A2为中心摆动,第二支撑部60将第一支撑部30支撑为能够以第一摆动轴线A1为中心摆动。
并且,在上述的实施方式中,示出了支撑机构40是由板簧构成的弹性部件的例子,但本实用新型不限定于此。支撑机构40也可以是板簧以外的弹性部件。并且,支撑机构40例如也可以是旋转轴或支撑销等弹性部件以外的部件。
工业上的可利用性
本实用新型例如能够用于光学单元。
Claims (12)
1.一种光学单元,其特征在于,具有:
将朝第一方向的一方侧前进的光反射至与上述第一方向交叉的第二方向的一方侧的光学要素;
保持上述光学要素的支架;
将上述支架支撑为能够以第一摆动轴线为中心摆动的支撑部;以及
配置于上述支架及上述支撑部的至少一方且支撑上述支架的支撑机构,
上述第一摆动轴线沿与上述第一方向及上述第二方向交叉的第三方向延伸,
上述支架具有:
朝向上述第二方向的一方侧的第一面;以及
朝向上述第二方向的另一方侧的第二面,
上述支撑部具有:
相对于上述第一面面向上述第二方向的一方侧的第三面;以及
相对于上述第二面面向上述第二方向的另一方侧的第四面,
当从上述第二方向观察时,上述第一面与上述第三面重叠,
当从上述第二方向观察时,上述第二面与上述第四面重叠。
2.根据权利要求1所述的光学单元,其特征在于,
上述支撑机构是弹性部件。
3.根据权利要求2所述的光学单元,其特征在于,
上述支架以上述支撑机构为轴进行摆动。
4.根据权利要求1至3任一项中所述的光学单元,其特征在于,
上述支架具有:
沿上述第三方向延伸的支架主体;以及
从上述支架主体沿与上述第三方向交叉的交叉方向延伸的一对侧面部,
上述光学要素被载置于上述支架主体,
上述一对侧面部相对于上述光学要素配置于上述第三方向的两侧,
上述第一面配置于上述侧面部,
上述第二面相对于上述第一面配置于上述侧面部中的上述第二方向的另一方侧,
上述第三面及上述第四面相对于上述侧面部配置于上述第二方向的两侧。
5.根据权利要求4所述的光学单元,其特征在于,
上述侧面部及上述支撑机构的一方具有凸部,
上述侧面部及上述支撑机构的另一方具有与上述凸部接触的凹部,
上述凸部以及上述凹部配置在上述第一摆动轴线上,
通过上述支架以上述第一摆动轴线为中心摆动,从而上述凸部以及上述凹部相互滑动。
6.根据权利要求5所述的光学单元,其特征在于,
上述第一面与上述第三面之间的第一距离比上述凹部的半径小,
上述第二面与上述第四面之间的第二距离比上述凹部的半径小。
7.根据权利要求1至3任一项中所述的光学单元,其特征在于,
上述支撑部具有:
将上述支架支撑为能够以上述第一摆动轴线为中心摆动的第一支撑部;以及
将上述第一支撑部支撑为能够以与上述第一摆动轴线交叉的第二摆动轴线为中心摆动的第二支撑部。
8.根据权利要求7所述的光学单元,其特征在于,
上述第三面以及上述第四面配置于上述第一支撑部,
上述支架具有朝向上述第二方向的另一方侧的第五面,
上述第二支撑部具有相对于上述第五面面向上述第二方向的另一方侧的第六面,
当从上述第二方向观察时,上述第五面与上述第六面重叠,
上述第二面与上述第四面之间的第二距离比上述第五面与上述第六面之间的第三距离小。
9.根据权利要求1至3任一项中所述的光学单元,其特征在于,
具有一对上述支撑机构,
一对上述支撑机构相对于上述支架配置于上述第三方向的两侧,
上述支撑机构能够弹性变形,并且以在上述第三方向上压缩弹性变形的状态从上述第三方向的两侧支撑上述支架,
上述支撑机构的在上述第三方向上的变形量比上述支架与上述支撑部之间的在上述第三方向上的第四距离大。
10.根据权利要求1至3任一项中所述的光学单元,其特征在于,
上述光学要素具有将朝上述第一方向的一方侧前进的光反射至上述第二方向的一方侧的反射面,
上述第一面与上述第三面之间的第一距离、以及上述第二面与上述第四面之间的第二距离比上述反射面与上述支撑部之间的在上述第二方向上的第五距离小。
11.根据权利要求4所述的光学单元,其特征在于,
上述侧面部具有宽幅部和与上述宽幅部相比上述第二方向上的宽度较窄的窄幅部,
上述窄幅部相对于上述宽幅部配置于上述第一方向的一方侧,
上述支撑部具有相对于上述窄幅部配置于上述第二方向的一方侧的第一壁部和相对于上述窄幅部配置于上述第二方向的另一方侧的第二壁部,
上述第一面配置于上述窄幅部中的上述第二方向的一方侧的部分,
上述第二面配置于上述窄幅部中的上述第二方向的另一方侧的部分,
上述第三面配置于上述第一壁部,
上述第四面配置于上述第二壁部。
12.根据权利要求11所述的光学单元,其特征在于,
当从上述第三方向观察时,上述窄幅部具有:
连接上述第一面和上述第二面的连接面;
配置在上述第一面和上述连接面的连接部分的第一倒角部;以及
配置在上述第二面和上述连接面的连接部分的第二倒角部。
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