JP2021086065A - Optical unit with shake correction function - Google Patents
Optical unit with shake correction function Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021086065A JP2021086065A JP2019216282A JP2019216282A JP2021086065A JP 2021086065 A JP2021086065 A JP 2021086065A JP 2019216282 A JP2019216282 A JP 2019216282A JP 2019216282 A JP2019216282 A JP 2019216282A JP 2021086065 A JP2021086065 A JP 2021086065A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable body
- gimbal frame
- receiving member
- sphere
- support portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 122
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 60
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 29
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ジンバル機構により可動体と固定体とを接続する振れ補正機能付き光学ユニットに関する。 The present invention relates to an optical unit with a runout correction function that connects a movable body and a fixed body by a gimbal mechanism.
携帯端末や移動体に搭載される光学ユニットには、携帯端末や移動体の移動時の撮影画像の乱れを抑制するために、カメラモジュールが搭載される可動体を所定の軸回りに回転させて振れを補正する機構を備えるものがある。特許文献1には、この種の振れ補正機能付き光学ユニットが開示される。
In the optical unit mounted on the mobile terminal or mobile body, the movable body on which the camera module is mounted is rotated around a predetermined axis in order to suppress the disturbance of the captured image when the mobile terminal or mobile body is moved. Some are equipped with a mechanism for correcting runout.
特許文献1の振れ補正機能付き光学ユニットは、可動体と、固定体と、可動体と固定体とを接続するジンバル機構を備える。ジンバル機構は、可動体を所定の回転軸線回りに回転可能に支持する。ジンバル機構は、金属製の矩形枠状のジンバルフレーム(バネ部材)と、ジンバルフレームと可動体および固定体とを接続する接続機構と、を備える。接続機構は、金属製の球体と、球体が固定された球体固定部(接合部)と、球体が接触する半球状凹部を備える球体支持部と、を備える。
The optical unit with a runout correction function of
ジンバル機構において、球体固定部と球体支持部の一方はジンバルフレームの回転軸線上の対角位置に設けられ、他方は、可動体の回転軸線上の対角位置に設けられている。球体支持部は、例えば、半球状凹部が形成された金属製の支持部材(スラスト受け部材)を可動体および固定体に固定することによって構成される。 In the gimbal mechanism, one of the sphere fixing portion and the sphere supporting portion is provided at a diagonal position on the rotation axis of the gimbal frame, and the other is provided at a diagonal position on the rotation axis of the movable body. The sphere support portion is configured by, for example, fixing a metal support member (thrust receiving member) having a hemispherical recess formed to the movable body and the fixed body.
振れ補正機能付き光学ユニットを搭載する携帯端末や移動体が外部から衝撃を受けた場合には、接続機構には、可動体の重量など起因して回転軸線と交差する方向の負荷がかかる場合がある。すなわち、接続機構には、光軸方向の負荷がかかる場合がある。従って、外部からの衝撃を受けると、ジンバルフレームが撓んで、球体固定部に固定された球体が球体支持部に設けられた半球状凹部から外れるおそれがある。その結果、ジンバルフレームが可動体および固定体から外れて、ジンバルフレームと可動体および固定体との接続状態が解除されるおそれがある。 When a mobile terminal or a moving body equipped with an optical unit with a runout correction function receives an impact from the outside, a load may be applied to the connection mechanism in the direction intersecting the rotation axis due to the weight of the moving body or the like. is there. That is, the connection mechanism may be loaded in the optical axis direction. Therefore, when an impact from the outside is received, the gimbal frame may bend and the sphere fixed to the sphere fixing portion may come off from the hemispherical recess provided in the sphere support portion. As a result, the gimbal frame may come off from the movable body and the fixed body, and the connection state between the gimbal frame and the movable body and the fixed body may be released.
本発明者は、ジンバルフレームおよび可動体を回転可能に接続する接続機構を備えた振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、ジンバルフレームが可動体および固定体から外れることを規制する抜け防止構造を提案している。すなわち、特願2019−197808の振れ補正機能付き光学ユニットは、可動体が樹脂製のホルダを備え、固定体が樹脂製のケースを備える。ホルダおよびケースには、半球状凹部を備えたスラスト受け部材を保持する保持部が設けられている。保持部は、スラスト受け部材が配置される凹部と、凹部に配置されるスラスト受け部材と対向する対向壁部を備えている。保持部は、半球状凹部が設けられたジンバルフレームの端部がスラスト受け部材と対向壁部との隙間を通過できないように対向壁部の配置を設定している。 The present inventor has proposed a pull-out prevention structure that regulates the gimbal frame from coming off the movable body and the fixed body in an optical unit with a runout correction function provided with a connection mechanism for rotatably connecting the gimbal frame and the movable body. There is. That is, the optical unit with a runout correction function of Japanese Patent Application No. 2019-197808 includes a case in which the movable body is made of resin and the fixed body is made of resin. The holder and the case are provided with a holding portion for holding a thrust receiving member having a hemispherical recess. The holding portion includes a recess in which the thrust receiving member is arranged and a facing wall portion facing the thrust receiving member arranged in the recess. In the holding portion, the arrangement of the facing wall portion is set so that the end portion of the gimbal frame provided with the hemispherical recess cannot pass through the gap between the thrust receiving member and the facing wall portion.
しかしながら、特願2019−197808で提案したジンバルフレームの抜け防止構
造は、保持部に凹部および対向壁部を設ける必要があり、保持部の形状が複雑である。従って、保持部が設けられたホルダおよびケースを薄型化することが難しいので、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化に不利である。
However, in the gimbal frame detachment prevention structure proposed in Japanese Patent Application No. 2019-197808, it is necessary to provide a recess and a facing wall portion in the holding portion, and the shape of the holding portion is complicated. Therefore, it is difficult to reduce the thickness of the holder and the case provided with the holding portion, which is disadvantageous in reducing the size of the optical unit with the shake correction function.
本発明の課題は、このような点に鑑みて、ジンバルフレームの抜け防止を図るとともに、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化を図ることにある。 In view of these points, an object of the present invention is to prevent the gimbal frame from coming off and to reduce the size of the optical unit with a runout correction function.
上記の課題を解決するために、本発明の振れ補正機能付き光学ユニットは、カメラモジュールを備える可動体と、前記可動体を前記カメラモジュールの光軸と交差する第1軸回りに揺動可能に支持すると共に、前記可動体を前記光軸および前記第1軸と交差する第2軸回りに揺動可能に支持するジンバル機構と、前記ジンバル機構を介して前記可動体を支持する固定体と、を有し、前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記ジンバルフレームおよび前記可動体を前記第1軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構を備え、前記可動体接続機構は、球体および当該球体が固定された金属製のスラスト受け部材を備える可動体側ジンバルフレーム受け部材と、前記ジンバルフレームにおいて前記球体と接触する凹曲面を有する可動体側支持部と、を備え、前記可動体は、前記カメラモジュールの外周側を囲むホルダを備え、前記ホルダは、前記可動体側ジンバルフレーム受け部材を、前記球体の中心を前記第1軸が通過する位置に保持する保持部を備え、前記光軸に沿った方向を光軸方向とし、前記第1軸に沿った方向を第1軸方向とした場合に、前記可動体側ジンバルフレーム受け部材は、前記カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備え、前記腕部は、前記光軸方向から見て前記可動体側支持部と重なっており、前記腕部の先端と前記外周面との前記第1軸方向の離間距離は、前記可動体側支持部の前記第1軸方向の厚み寸法よりも狭いことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the optical unit with a shake correction function of the present invention can swing a movable body including a camera module and the movable body around a first axis intersecting the optical axis of the camera module. A gimbal mechanism that supports the movable body and swingably supports the movable body around a second axis that intersects the optical axis and the first axis, and a fixed body that supports the movable body via the gimbal mechanism. The gimbal mechanism includes a gimbal frame and a movable body connecting mechanism for rotatably connecting the gimbal frame and the movable body around the first axis, and the movable body connecting mechanism includes a sphere and the sphere. The movable body includes a movable body side gimbal frame receiving member having a metal thrust receiving member fixed to the gimbal frame, and a movable body side supporting portion having a concave curved surface in contact with the sphere in the gimbal frame, and the movable body is the camera module. The holder includes a holder that surrounds the outer peripheral side of the gimbal, and the holder includes a holding portion that holds the movable body side gimbal frame receiving member at a position where the first axis passes through the center of the sphere, and is provided in a direction along the optical axis. Is the optical axis direction, and the direction along the first axis is the first axis direction, the movable body side gimbal frame receiving member includes an arm portion extending toward the outer peripheral surface of the camera module, and the arm. The portion overlaps the movable body side support portion when viewed from the optical axis direction, and the distance between the tip of the arm portion and the outer peripheral surface in the first axial direction is the first of the movable body side support portions. It is characterized in that it is narrower than the thickness dimension in the axial direction.
本発明によれば、可動体とジンバルフレームとを第1軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構は、可動体側ジンバルフレーム受け部材に設けられた球体と、ジンバルフレームの可動体側支持部に設けられた凹曲面とを備えている。従って、凹曲面に球体を点接触させることによって可動体とジンバルフレームとを接続できる。ここで、可動体側ジンバルフレーム受け部材は、カメラモジュールを保持するホルダに保持されており、カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備えている。腕部は、光軸方向から見てジンバルフレームの可動体側支持部と重なっている。また、腕部の先端とカメラモジュールの外周面との第1軸方向の離間距離は、可動体側支持部の第1軸方向の厚み寸法よりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレームが撓んで可動体支持部に設けられた凹曲面が球体から第1軸方向に離間した場合でも、可動体側支持部は、腕部とカメラモジュールとの隙間を通過できない。従って、ジンバルフレームが可動体から外れてしまうことを防止あるいは抑制できる。 According to the present invention, the movable body connecting mechanism for rotatably connecting the movable body and the gimbal frame around the first axis is provided on a sphere provided on the movable body side gimbal frame receiving member and a movable body side support portion of the gimbal frame. It has a concave curved surface provided. Therefore, the movable body and the gimbal frame can be connected by bringing the sphere into point contact with the concave curved surface. Here, the movable body side gimbal frame receiving member is held by a holder that holds the camera module, and includes an arm portion that extends toward the outer peripheral surface of the camera module. The arm portion overlaps with the movable body side support portion of the gimbal frame when viewed from the optical axis direction. Further, the distance between the tip of the arm portion and the outer peripheral surface of the camera module in the first axial direction is narrower than the thickness dimension of the movable body side support portion in the first axial direction. Therefore, even if the gimbal frame bends when an impact is received from the outside and the concave curved surface provided on the movable body support portion is separated from the sphere in the first axial direction, the movable body side support portion is the arm portion and the camera module. Cannot pass through the gap with. Therefore, it is possible to prevent or suppress the gimbal frame from coming off the movable body.
また、本発明によれば、カメラモジュールの外周面をジンバルフレームの抜け防止のための対向壁部として利用する。従って、ホルダに可動体側ジンバルフレーム受け部材と対向する抜け防止用の壁を形成する必要がないので、ホルダを単純な形状にすることができ、ホルダの薄型化を図ることができる。よって振れ補正機能付き光学ユニットの小型化に有利である。 Further, according to the present invention, the outer peripheral surface of the camera module is used as an opposing wall portion for preventing the gimbal frame from coming off. Therefore, since it is not necessary to form a wall for preventing the holder from coming off facing the movable body side gimbal frame receiving member, the holder can be made into a simple shape and the holder can be made thinner. Therefore, it is advantageous for miniaturization of the optical unit with the runout correction function.
本発明において、前記ホルダは筒状であり、前記ホルダは、前記第1軸方向の対角位置に外周側に張り出す張り出し部を備え、前記張り出し部の内側に前記保持部が形成されていることが好ましい。このようにすると、保持部を容易に形成できる。また、ホルダの構造を単純化できる。 In the present invention, the holder has a tubular shape, and the holder is provided with an overhanging portion that overhangs to the outer peripheral side at a diagonal position in the first axial direction, and the holding portion is formed inside the overhanging portion. Is preferable. In this way, the holding portion can be easily formed. Moreover, the structure of the holder can be simplified.
本発明において、前記張り出し部は、前記第1軸方向で前記スラスト受け部材に前記可
動体側支持部とは反対側から接触する背壁部と、前記背壁部の周方向の両側で前記光軸方向に延びて当該周方向で対向する一対の側壁部と、を備え、前記一対の側壁部は、前記可動体側支持部を周方向に位置決めすることが好ましい。このようにすると、スラスト受け部材の周方向の位置精度を高めることができる。また、可動体側ジンバルフレーム受け部材を保持部に挿入する際に、一対の側壁部をガイド部として利用できる。
In the present invention, the overhanging portion includes a back wall portion that contacts the thrust receiving member in the first axial direction from the side opposite to the movable body side support portion, and the optical axis on both sides of the back wall portion in the circumferential direction. It is preferable that the pair of side wall portions extending in the direction and facing each other in the circumferential direction are provided, and the pair of side wall portions positions the movable body side support portion in the circumferential direction. In this way, the positional accuracy of the thrust receiving member in the circumferential direction can be improved. Further, when the movable body side gimbal frame receiving member is inserted into the holding portion, the pair of side wall portions can be used as the guide portion.
本発明において、前記ホルダは、前記スラスト受け部材を前記光軸方向に位置決めする位置決め部を備えることが好ましい。このようにすると、スラスト受け部材に固定される球体の光軸方向の位置精度を高めることができる。 In the present invention, the holder preferably includes a positioning portion for positioning the thrust receiving member in the optical axis direction. In this way, the position accuracy of the sphere fixed to the thrust receiving member in the optical axis direction can be improved.
本発明において、前記ホルダは金属製であり、前記カメラモジュールは、前記ホルダの内周側に嵌まっており、前記スラスト受け部材は、前記ホルダに溶接されていることが好ましい。上記のように、本発明では、ホルダの形状を単純化できるので、金属製にすることができる。従って、ホルダを薄型化でき、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化を図ることができる。また、スラスト受け部材を溶接で固定することにより、固定強度を高めることができ、組立時間を短縮できる。 In the present invention, it is preferable that the holder is made of metal, the camera module is fitted on the inner peripheral side of the holder, and the thrust receiving member is welded to the holder. As described above, in the present invention, since the shape of the holder can be simplified, it can be made of metal. Therefore, the holder can be made thinner, and the optical unit with the runout correction function can be made smaller. Further, by fixing the thrust receiving member by welding, the fixing strength can be increased and the assembly time can be shortened.
本発明において、前記スラスト受け部材は、前記張り出し部の前記光軸方向の端部から突出していることが好ましい。このようにすると、スラスト受け部材を溶接で固定しやすい。 In the present invention, it is preferable that the thrust receiving member protrudes from the end portion of the overhanging portion in the optical axis direction. In this way, the thrust receiving member can be easily fixed by welding.
本発明において、前記光軸方向の一方を第1方向とし、前記光軸方向の他方を第2方向とし、前記光軸回りを周方向とした場合に、前記スラスト受け部材は、前記球体が固定された球体固定部を備え当該球体を介して前記支持部と前記第1軸方向で対向する板部と、前記板部の前記球体固定部よりも前記第2方向における前記周方向の両端から前記支持部が位置する側に突出する一対の前記腕部と、を備え、一対の前記腕部のそれぞれは、前記板部の前記周方向の端から前記第1軸方向に屈曲する突出板部分と、前記突出板部分の前記板部とは反対側の端から前記周方向を前記板部とは反対側に屈曲する延設板部分と、を備え、一対の前記腕部のそれぞれは、前記延設板部分が前記外周面と対向し、前記延設板部分と前記外周面との前記第1軸方向の離間距離が前記可動体側支持部の前記第1軸方向の厚み寸法よりも狭いことが好ましい。このようにすると、各腕部とカメラモジュールの外周面とが第1軸方向で対向する面積を大きくすることができる。従って、可動体側支持部が、腕部とカメラモジュールとの隙間を通過することを防止しやすい。 In the present invention, when one of the optical axis directions is the first direction, the other of the optical axis directions is the second direction, and the circumference of the optical axis is the circumferential direction, the sphere is fixed to the thrust receiving member. The plate portion provided with the sphere fixing portion and facing the support portion in the first axial direction via the sphere, and the plate portion from both ends in the circumferential direction in the second direction from the sphere fixing portion of the plate portion. A pair of the arm portions projecting to the side where the support portion is located, and each of the pair of the arm portions is a projecting plate portion that bends in the first axial direction from the circumferential end of the plate portion. The projecting plate portion includes an extending plate portion that bends in the circumferential direction from the end opposite to the plate portion to the opposite side of the plate portion, and each of the pair of the arm portions has the extending plate portion. The installation plate portion faces the outer peripheral surface, and the separation distance between the extension plate portion and the outer peripheral surface in the first axial direction is narrower than the thickness dimension of the movable body side support portion in the first axial direction. preferable. By doing so, it is possible to increase the area where each arm portion and the outer peripheral surface of the camera module face each other in the first axis direction. Therefore, it is easy to prevent the movable body side support portion from passing through the gap between the arm portion and the camera module.
本発明において、前記固定体側支持部は、前記凹曲面が形成された凸部と、前記凸部から前記周方向の両側へ延びる縁部を備え、一対の前記腕部のそれぞれは、前記光軸方向から見て前記突出板部分が前記縁部と重なっており、前記延設板部分と前記外周面との前記第1軸方向の離間距離は、前記可動体側支持部の前記第1軸方向の厚み寸法よりも狭く、前記可動体側支持部の前記第1軸方向の厚み寸法は、前記凸部の前記第1軸方向の突出寸法および前記縁部の厚み寸法を含むことが好ましい。このようにすると、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレームが撓んで凸部の先端がカメラモジュールの外周面に当たる位置まで移動したときでも、スラスト受け部材の突出板部分によって可動体側支持部が第2方向に抜けてしまうことを防止できる。 In the present invention, the fixed body side support portion includes a convex portion on which the concave curved surface is formed and an edge portion extending from the convex portion to both sides in the circumferential direction, and each of the pair of the arm portions has the optical axis. The protruding plate portion overlaps the edge portion when viewed from the direction, and the distance between the extending plate portion and the outer peripheral surface in the first axial direction is the distance between the movable body side support portion and the first axial direction. It is narrower than the thickness dimension, and the thickness dimension of the movable body side support portion in the first axial direction preferably includes the protrusion dimension of the convex portion in the first axial direction and the thickness dimension of the edge portion. In this way, even when the gimbal frame bends and the tip of the convex portion moves to a position where it hits the outer peripheral surface of the camera module when an impact is received from the outside, the movable body side support portion is provided by the protruding plate portion of the thrust receiving member. It is possible to prevent it from coming off in the second direction.
本発明において、前記縁部は、前記凸部を中心として同心円状に形成されていることが好ましい。このようにすると、ジンバルフレームが第1軸回りに傾いて組み立てられたとしても、縁部の周方向への突出寸法が変化しない。従って、ジンバルフレームが傾いたことによって可動体側支持部がスラスト受け部材から抜けてしまうことを防止できる。 In the present invention, the edge portion is preferably formed concentrically around the convex portion. In this way, even if the gimbal frame is assembled so as to be tilted around the first axis, the protruding dimension of the edge portion in the circumferential direction does not change. Therefore, it is possible to prevent the movable body side support portion from coming off from the thrust receiving member due to the tilting of the gimbal frame.
本発明において、前記ジンバルフレームは、一対の前記突出板部分の間を経由して前記
光軸方向に延びる第1ジンバルフレーム延設部を備え、前記第1ジンバルフレーム延設部は、前記第1方向の先端に前記可動体側支持部を備えるとともに、前記可動体側支持部の前記第2方向に一対の前記突出板部分の間に位置する通過部を備え、前記可動体側支持部の前記周方向の幅寸法は、前記通過部の前記周方向の幅寸法よりも長く、かつ、一対の前記突出板部分の間隔よりも長いことが好ましい。このようにすると、一対の突出板部分によって可動体側支持部が抜けることを規制できる。また、第2ジンバルフレーム延設部を撓ませて付勢力を発生させ、当該付勢力によってスラスト受け部材を保持部に仮固定することができる。したがって、組立が容易である。
In the present invention, the gimbal frame includes a first gimbal frame extension portion extending in the optical axis direction via between the pair of projecting plate portions, and the first gimbal frame extension portion is the first gimbal frame extension portion. The movable body side support portion is provided at the tip in the direction, and a passing portion located between the pair of protruding plate portions in the second direction of the movable body side support portion is provided, and the movable body side support portion is provided in the circumferential direction. The width dimension is preferably longer than the width dimension of the passing portion in the circumferential direction and longer than the distance between the pair of protruding plate portions. In this way, it is possible to prevent the movable body side support portion from coming off by the pair of protruding plate portions. Further, the extending portion of the second gimbal frame can be bent to generate an urging force, and the thrust receiving member can be temporarily fixed to the holding portion by the urging force. Therefore, it is easy to assemble.
本発明において、前記ジンバル機構は、前記ジンバルフレームおよび前記固定体を前記第2軸回りに回転可能に接続する固定体接続機構を備え、前記固定体接続機構は、前記球体および当該球体が固定された金属製の前記スラスト受け部材を備える固定体側ジンバルフレーム受け部材と、前記ジンバルフレームにおいて前記球体と接触する前記凹曲面を有する固定体側支持部と、を備え、前記固定体は、前記可動体の外周側を囲むケースを備え、前記ケースは、前記第2軸が通過する位置を前記光軸方向に切欠いた切欠き部を備え、前記固定体側ジンバルフレーム受け部材は、前記切欠き部に配置されて前記球体の中心を前記第2軸が通過する位置に保持されることが好ましい。このようにすると、固定体接続機構においても、可動体接続機構で使用した可動体側ジンバルフレーム受け部材と同一の固定体側ジンバルフレーム受け部材を用いることができる。従って、固定体接続機構と可動体接続機構で部品の共通化を図ることができる。 In the present invention, the gimbal mechanism includes a fixed body connecting mechanism that rotatably connects the gimbal frame and the fixed body around the second axis, and the fixed body connecting mechanism is such that the sphere and the sphere are fixed. The fixed body side gimbal frame receiving member including the metal thrust receiving member and the fixed body side support portion having the concave curved surface in contact with the sphere in the gimbal frame are provided, and the fixed body is of the movable body. The case includes a case surrounding the outer peripheral side, the case includes a notch portion in which the position through which the second axis passes is cut out in the optical axis direction, and the fixed body side gimbal frame receiving member is arranged in the notch portion. It is preferable that the center of the sphere is held at a position where the second axis passes. In this way, even in the fixed body connecting mechanism, the same fixed body side gimbal frame receiving member as the movable body side gimbal frame receiving member used in the movable body connecting mechanism can be used. Therefore, it is possible to standardize the parts between the fixed body connecting mechanism and the movable body connecting mechanism.
本発明において、前記ケースは金属製であり、前記固定体側ジンバルフレーム受け部材に設けられた前記スラスト受け部材は、前記ケースに溶接されていることが好ましい。このようにすると、ケースを薄型化でき、振れ補正機能付き光学ユニットの小型化を図ることができる。従って、固定体接続機構においても、スラスト受け部材を溶接で固定できる。従って、固定強度を高めることができ、組立時間を短縮できる。 In the present invention, it is preferable that the case is made of metal and the thrust receiving member provided on the fixed body side gimbal frame receiving member is welded to the case. In this way, the case can be made thinner, and the optical unit with the runout correction function can be made smaller. Therefore, even in the fixed body connecting mechanism, the thrust receiving member can be fixed by welding. Therefore, the fixing strength can be increased and the assembly time can be shortened.
本発明によれば、可動体とジンバルフレームとを第1軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構は、可動体側ジンバルフレーム受け部材に設けられた球体と、ジンバルフレームの可動体側支持部に設けられた凹曲面とを備えている。従って、凹曲面に球体を点接触させることによって可動体とジンバルフレームとを接続できる。ここで、可動体側ジンバルフレーム受け部材は、カメラモジュールを保持するホルダに保持されており、カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備えている。腕部は、光軸方向から見てジンバルフレームの可動体側支持部と重なっている。また、腕部の先端とカメラモジュールの外周面との第1軸方向の離間距離は、可動体側支持部の第1軸方向の厚み寸法よりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレームが撓んで可動体支持部に設けられた凹曲面が球体から第1軸方向に離間した場合でも、可動体側支持部は、腕部とカメラモジュールとの隙間を通過できない。従って、ジンバルフレームが可動体から外れてしまうことを防止あるいは抑制できる。 According to the present invention, the movable body connecting mechanism for rotatably connecting the movable body and the gimbal frame around the first axis is provided on a sphere provided on the movable body side gimbal frame receiving member and a movable body side support portion of the gimbal frame. It has a concave curved surface provided. Therefore, the movable body and the gimbal frame can be connected by bringing the sphere into point contact with the concave curved surface. Here, the movable body side gimbal frame receiving member is held by a holder that holds the camera module, and includes an arm portion that extends toward the outer peripheral surface of the camera module. The arm portion overlaps with the movable body side support portion of the gimbal frame when viewed from the optical axis direction. Further, the distance between the tip of the arm portion and the outer peripheral surface of the camera module in the first axial direction is narrower than the thickness dimension of the movable body side support portion in the first axial direction. Therefore, even if the gimbal frame bends when an impact is received from the outside and the concave curved surface provided on the movable body support portion is separated from the sphere in the first axial direction, the movable body side support portion is the arm portion and the camera module. Cannot pass through the gap with. Therefore, it is possible to prevent or suppress the gimbal frame from coming off the movable body.
また、本発明によれば、カメラモジュールの外周面をジンバルフレームの抜け防止のための対向壁部として利用する。従って、ホルダに可動体側ジンバルフレーム受け部材と対向する抜け防止用の壁を形成する必要がないので、ホルダを単純な形状にすることができ、ホルダの薄型化を図ることができる。よって振れ補正機能付き光学ユニットの小型化に有利である。 Further, according to the present invention, the outer peripheral surface of the camera module is used as an opposing wall portion for preventing the gimbal frame from coming off. Therefore, since it is not necessary to form a wall for preventing the holder from coming off facing the movable body side gimbal frame receiving member, the holder can be made into a simple shape and the holder can be made thinner. Therefore, it is advantageous for miniaturization of the optical unit with the runout correction function.
以下に図面を参照して、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの実施形態を説明する。 An embodiment of an optical unit with a runout correction function to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
(全体構成)
図1は、振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。図2は、カバーを外した振れ補正機能付き光学ユニットを被写体側から見た場合の平面図である。図3は、振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。図1、図2に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット1は、レンズ2などの光学素子を備えたカメラモジュール3を有する。振れ補正機能付き光学ユニット1は、例えば、カメラ付き携帯電話機、ドライブレコーダー等の撮影機器、或いは、ヘルメット、自転車、ラジコンヘリコプター等の移動体に搭載されるアクションカメラやウエアラブルカメラに搭載される。これらの光学機器では、撮影時に光学機器が傾くと、カメラモジュール3が傾いて、撮影画像が乱れる。振れ補正機能付き光学ユニット1は、撮影画像の乱れを回避するために、ジャイロスコープ等の検出手段によって検出された加速度や角速度、振れ量等に基づいて、カメラモジュール3の傾きを補正する。
(overall structure)
FIG. 1 is a perspective view of an optical unit with a runout correction function. FIG. 2 is a plan view of the optical unit with a shake correction function with the cover removed when viewed from the subject side. FIG. 3 is an exploded perspective view of an optical unit with a runout correction function. As shown in FIGS. 1 and 2, the
以下の説明では、互いに直交する3軸をX軸、Y軸、Z軸とする。また、X軸に沿った方向をX軸方向、X軸方向の一方側を−X方向、他方側を+X方向とする。Y軸に沿った方向をY軸方向、Y軸方向の一方側を−Y方向、他方側を+Y方向とする。Z軸に沿った方向をZ軸方向、Z軸方向の一方側を−Z方向、他方側を+Z方向とする。Z軸方向は、カメラモジュール3の光軸Lに沿った光軸方向である。−Z方向は、光軸方向の一方であり、第1方向である。+Z方向は、光軸方向の他方であり、第2方向である。また、−Z方向(第1方向)は、カメラモジュール3の像側であり、+Z方向(第2方向)は、カメラモジュール3の被写体側である。
In the following description, the three axes orthogonal to each other are defined as the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. Further, the direction along the X-axis is the X-axis direction, one side of the X-axis direction is the −X direction, and the other side is the + X direction. The direction along the Y-axis is the Y-axis direction, one side of the Y-axis direction is the −Y direction, and the other side is the + Y direction. The direction along the Z axis is the Z axis direction, one side of the Z axis direction is the −Z direction, and the other side is the + Z direction. The Z-axis direction is the optical axis direction along the optical axis L of the
図1に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット1は、カメラモジュール3を備えた可動体4と、可動体4を回転可能に支持するジンバル機構5と、ジンバル機構5を介して可動体4を支持する固定体6と、固定体6に対して可動体4を揺動させる振れ補正用駆動機構7を備える。振れ補正機能付き光学ユニット1は、カメラモジュール3の光軸Lと交差し、且つ、互いに交差する2軸回りに可動体4を揺動させて振れ補正を行う。本例では、振れ補正機能付き光学ユニット1は、カメラモジュール3の光軸Lと直交し、且つ、互いに直交する2軸回りに可動体4を揺動させて振れ補正を行う。すなわち、振れ補正機能付き光学ユニット1では、X軸回りの振れ補正と、Y軸回りの振れ補正と、を行うことにより、ピッチング方向の振れ補正、および、ヨーイング方向の振れ補正を行う。
As shown in FIG. 1, the
可動体4は、ジンバル機構5により、光軸Lと直交する第1軸R1回りに回転可能に支持されるとともに、光軸Lおよび第1軸R1と直交する第2軸R2回りに回転可能に支持される。第1軸R1および第2軸R2は、X軸およびY軸に対して45度傾斜する。第1軸R1回りの回転および第2軸R2回りの回転を合成することにより、可動体4は、X軸回りおよびY軸回りに回転する。以下、第1軸R1と一致する軸方向を第1軸方向とし、第2軸R2と一致する軸方向を第2軸方向とする。
The
図2、図3に示すように、ジンバル機構5は、ジンバルフレーム10と、可動体4の第1軸R1上の対角位置に設けられる可動体接続機構11と、固定体6の第2軸R2上の対角位置に設けられる固定体接続機構12と、を備える。ジンバルフレーム10は、金属製の板ばねである。可動体接続機構11は、ジンバルフレーム10および可動体4を第1軸R1回りに回転可能に接続する。固定体接続機構12は、ジンバルフレーム10および固定体6を第2軸R2回りに回転可能に接続する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4は、ジンバルフレーム受け部材17の分解斜視図である。図4(a)は、径方向外側から見た分解斜視図であり、図4(b)は、径方向内側から見た分解斜視図である。可動体接続機構11は、金属製の球体15および当該球体15が固定された金属製のスラスト受け部材16を備えるジンバルフレーム受け部材17と、ジンバルフレーム10において球体15と接触する凹曲面19を有する支持部20と、を備える。ジンバルフレーム受け部材17は、可動体4に設けられた保持部13に保持される。固定体接続機構12は、金属製の球体15および当該球体15が固定された金属製のスラスト受け部材16を備えるジンバルフレーム受け部材17と、ジンバルフレーム10において球体15と接触する凹曲面19を有する支持部20と、を備える。ジンバルフレーム受け部材17は、固定体6に設けられた切欠き部14に保持される。図4に示すように、ジンバルフレーム受け部材17は、球体15の中心が第1軸R1上もしくは第2軸R2上に配置されるように保持される。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the gimbal
ここで、可動体4の保持部13に保持されるジンバルフレーム受け部材17を可動体側ジンバルフレーム受け部材とし、固定体6の切欠き部14に保持されるジンバルフレーム受け部材17を固定体側ジンバルフレーム受け部材とする場合に、可動体側ジンバルフレーム受け部材と固定体側ジンバルフレーム受け部材とは同一の部材なので、同一の符号17を付して説明する。また、ジンバルフレーム10において、可動体4に保持されたジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)と接触する凹曲面19を有する支持部20を可動体側支持部とし、固定体6に保持されたジンバルフレーム受け部材17(固定体側ジンバルフレーム受け部材)と接触する凹曲面19を有する支持部20を固定体側支持部とする場合に、可動体側支持部と固定体側支持部とは同一の構成を備えるので、同一の符号20を付して説明する。
Here, the gimbal
図2に示すように、振れ補正用駆動機構7は、可動体4をX軸回りに回転させる駆動力を発生させる第1磁気駆動機構7Xと、可動体4をY軸回りに回転させる駆動力を発生させる第2磁気駆動機構7Yを備える。第1磁気駆動機構7Xは、可動体4の−Y方向側に配置される。第2磁気駆動機構7Yは、可動体4の−X方向側に配置される。図3に示すように、第1磁気駆動機構7Xは、1組の磁石25Xおよびコイル26Xを備える。第2磁気駆動機構7Yは、1組の磁石25Yおよびコイル26Yを備える。第1磁気駆動機構7Xの磁石25Xおよびコイル26Xは、Y軸方向で対向する。第2磁気駆動機構7Yの磁石25Yおよびコイル26Yは、X軸方向で対向する。本例では、磁石25X、25Yは可動体4に配置され、コイル26X、26Yは固定体6に配置される。なお、磁石25X、25Yを固定体6に配置し、コイル26X、26Yを可動体4に配置することもできる。
As shown in FIG. 2, the runout
(可動体)
図3に示すように、可動体4は、カメラモジュール3と、カメラモジュール3を囲む枠状のホルダ31を備える。カメラモジュール3は、Z軸方向から見た場合の形状が8角形の本体部32と、本体部32の中央部分から第2方向に突出する鏡筒部33と、本体部32の−Z方向の端部に配置される基板34を備える。カメラモジュール3は、鏡筒部33に保持されるレンズ2と、基板34に搭載される撮像素子(不図示)を備える。撮像素子は本体部32に収容され、レンズ2の光軸L上に配置される。本体部32は、外周側へ突出する複数の突出部30を備える。突出部30は、+Y方向の側面および−Y方向の側面の−Z方向の端部にそれぞれ2箇所ずつ形成されている。
(Movable body)
As shown in FIG. 3, the
ホルダ31は、カメラモジュール3の−X方向でカメラモジュール3の本体部32の側面に沿ってY軸方向に延びる第1側板部35、およびカメラモジュール3の+X方向で本体部32の側面に沿ってY軸方向に延びる第2側板部36を備える。また、ホルダ31は、カメラモジュール3の−Y方向で本体部32の側面に沿ってX軸方向に延びる第3側板部37、およびカメラモジュール3の+Y方向で本体部32の側面に沿ってX軸方向に延びる第4側板部38を備える。さらに、ホルダ31は、第1側板部35と第3側板部37とを接続する角部、および、第2側板部36と第4側板部38とを接続する角部に形成された張り出し部39を備える。張り出し部39は、第1軸方向の対角に位置しており、外周側へ張り出している。各張り出し部39には、可動体接続機構11のジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)を保持する保持部13が設けられている。各保持部13は、張り出し部39の内周側に形成された凹部である。
The
第1側板部35の外側面には、第2磁気駆動機構7Yの磁石25Yが固定される。第3側板部37の外側面には、磁石25Xが固定される。ホルダ31は磁性材料からなり、磁石25X、25Yに対するヨークとして機能する。本形態では、ホルダは磁性金属からなる筒状部材であり、深絞り加工により形成されている。磁石25X、25Yは、径方向外側を向く面の磁極が、Z軸方向の中央を周方向に延びる着磁分極線を境にして異なるように着磁されている。
A
ホルダ31は、第3側板部37および第4側板部38の−Z方向の縁を+Z方向に切り欠いた位置決め凹部40を備える。可動体4を組み立てる際、ホルダ31の内側へ−Z方向(像側)からカメラモジュール3を挿入する。その際、カメラモジュール3の突出部30がホルダ31の位置決め凹部40に挿入され、突出部30が位置決め凹部の+Z方向の縁に当接する。これにより、カメラモジュール3がホルダ31に対してZ軸方向(光軸方向)に位置決めされる。
The
(固定体)
図1、図3に示すように、固定体6は、金属製のケース50と、ケース50に+Z方向の側から被せられた第1カバー8と、ケース50を−Z方向の側から覆う第2カバー9と、を備える。固定体6には、フレキシブルプリント基板60に固定されたコイル26X、26Yが保持される。ケース50は、可動体4の外周側を囲む矩形枠状である。ケース50、第1カバー8、および第2カバー9は非磁性の金属からなる。ケース50、第1カバー8、および第2カバー9は、溶接により互いに固定される。第1カバー8は、略矩形の開口部を備えている。図1に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット1は、ジンバルフレーム10の一部が、第1カバー8の開口部から+Z方向に突出する。また、ジンバルフレーム10の径方向の中央に設けられた中央穴73からは、カメラモジュール3の鏡筒部33が+Z方向に突出する。
(Fixed body)
As shown in FIGS. 1 and 3, the fixed
ケース50は、可動体4の−X方向でY軸方向に延びる第1枠部51、可動体4の+X方向でY軸方向に延びる第2枠部52、可動体4の−Y方向でX軸方向に延びる第3枠部
53、および可動体4の+Y方向でX軸方向に延びる第4枠部54を備える。ケース50において、第1枠部51と第4枠部54との間には、第1枠部51および第4枠部54に対して45°傾斜した第1傾斜枠部55が形成されている。また、第2枠部52と第3枠部53との間には、第2枠部52および第3枠部53に対して45°傾斜した第2傾斜枠部56が形成されている。さらに、第1枠部51と第3枠部53との間には、第1枠部51および第3枠部53に対して45°傾斜した第3傾斜枠部57が形成されている。第1傾斜枠部55および第2傾斜枠部56には、固定体接続機構12のジンバルフレーム受け部材17(固定体側ジンバルフレーム受け部材)を保持するための切欠き部14が形成されている。切欠き部14は、ケース50における第2軸方向の対角位置に配置される。各切欠き部14は、ケース50の+Z方向の縁から−Z方向へ切り欠かれている。
The
第1枠部51および第3枠部53には、コイル配置穴58が設けられている。各コイル配置穴58は、貫通穴であり、それぞれ第1磁気駆動機構7Xのコイル26X、および、第2磁気駆動機構7Yのコイル26Yが配置される。コイル26X、26Yは、周方向に長い長円形の空芯コイルであり、+Z方向側および−Z方向側に位置する2本の長辺が有効辺として利用される。第1枠部51および第3枠部53の径方向外側には、フレキシブルプリント基板60が固定されている。フレキシブルプリント基板60は、第3枠部53のコイル配置穴58に対して径方向外側から重なる第1基板部分61、および、第1枠部51のコイル配置穴58に対して径方向外側から重なる第2基板部分62を備える。第1基板部分61には、コイル26Xが固定され、第2基板部分62にコイル26Yが固定される。コイル26Xおよびコイル26Yは、フレキシブルプリント基板60に電気的に接続されている。
Coil arrangement holes 58 are provided in the
第1基板部分61および第2基板部分62には、それぞれ、矩形の磁性板64が配置される。第1基板部分61に配置された磁性板64は、磁石25Xと対向しており、可動体4をX軸回りの回転方向における基準回転位置に復帰させるための磁気バネを構成する。また、第2基板部分62に配置された磁性板64は、磁石25Yと対向しており、可動体4をY軸回りの回転方向における基準回転位置に復帰させるための磁気バネを構成する。また、コイル26X、26Yの中心穴と重なる位置には、磁気センサ65が配置される。磁気センサ65は、例えば、ホール素子である。振れ補正機能付き光学ユニット1は、コイル26Xの中心に配置される磁気センサ65の出力から、可動体4のX軸回りの揺動角度を検出する。また、コイル26Yの中心に配置される磁気センサ65の出力から、可動体4のY軸回りの揺動角度を検出する。
A rectangular
(ジンバルフレーム)
図2、図3に示すように、ジンバルフレーム10は、Z軸方向から見て略正方形のジンバルフレーム本体部70と、ジンバルフレーム本体部70における第1軸方向の対角位置から径方向外側に向かって−Z方向に屈曲してZ軸方向に延びる第1ジンバルフレーム延設部71と、ジンバルフレーム本体部70における第2軸方向の対角位置から径方向外側に向かって−Z方向に屈曲してZ軸方向に延びる第2ジンバルフレーム延設部72と、を備える。ジンバルフレーム本体部70の中央には、ジンバルフレーム本体部70を貫通する中央穴73が設けられている。図2に示すように、ジンバルフレーム本体部70は、Z軸方向から見た場合にカメラモジュール3の本体部32と重なる。
(Gimbal frame)
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図5(a)は、ジンバルフレーム10の側面図であり、第1軸方向から見た図である。図5(b)は、ジンバルフレーム10およびジンバルフレーム受け部材17の側面図であり、第2軸方向から見た図である。図3、図5に示すように、ジンバルフレーム本体部70は、第2軸方向の中央で第1軸方向に延びる長方形形状の中央板部分75と、中央板部分75から第2軸方向の両側に向かって+Z方向に傾斜する台形形状の一対の角板部分76を備える。ジンバルフレーム本体部70は、第2軸方向の角板部分76が中央板部分7
5よりも可動体4から離間している。従って、ジンバルフレーム10の−Z方向側で可動体4が第1軸R1回りに回転して可動体4の第2軸方向の両端がZ軸方向に移動した場合においても、可動体4とジンバルフレーム10とが衝突することを回避できる。
FIG. 5A is a side view of the
It is farther from the
図3、図5に示すように、第1ジンバルフレーム延設部71は、ジンバルフレーム本体部70の中央板部分75から第1軸方向に向かって−Z方向に傾斜する第1ジンバルフレーム延設部第1延設部分81と、第1ジンバルフレーム延設部第1延設部分81の−Z方向でZ軸方向に延びる第1ジンバルフレーム延設部第2延設部分82とを備える。第1ジンバルフレーム延設部71は、第1ジンバルフレーム延設部第2延設部分82の−Z方向の先端に、可動体接続機構11を構成する支持部20(可動体側支持部)を備える。支持部20は、径方向外側の端面の周方向の中央部分に、径方向内側に窪む凹曲面19を備える。
As shown in FIGS. 3 and 5, the first gimbal
第1ジンバルフレーム延設部71の先端に設けられた支持部20(可動体側支持部)は、周方向の中央部分に、径方向内側に突出する凸部21を備える。凸部21は、第1ジンバルフレーム延設部第2延設部分82にプレス加工によって形成されている。凹曲面19は、凸部21に形成されている。また、凸部21には、凹曲面19とは反対側に凸曲面18が形成されている。また、支持部20(可動体側支持部)は、凸部21から周方向の両側へ延びる縁部22を備える。縁部22は、凸部21の周方向の両側において、凸部21を中心として同心円状に形成されている。ここで、凹曲面19は、可動体接続機構11を構成する球体15の曲率半径よりも曲率半径が大きい。また、第1ジンバルフレーム延設部第2延設部分82は、支持部20の+Z方向に、周方向の幅が支持部20よりも狭い通過部84を備える。
The support portion 20 (movable body side support portion) provided at the tip of the first gimbal
図3、図5に示すように、第2ジンバルフレーム延設部72は、ジンバルフレーム本体部70の一対の角板部分76のそれぞれから第2軸方向に向かって−Z方向に傾斜する第2ジンバルフレーム延設部第1延設部分85と、第2ジンバルフレーム延設部第1延設部分85の−Z方向の端からZ軸方向に延びる第2ジンバルフレーム延設部第2延設部分86とを備える。第2ジンバルフレーム延設部72は、第2ジンバルフレーム延設部72第2延設部の第1方向の先端に、固定体接続機構12を構成する支持部20(固定体側支持部)を備える。支持部20は、径方向外側の端面の周方向の中央部分に、径方向内側に窪む凹曲面19を備える。
As shown in FIGS. 3 and 5, the second gimbal
第2ジンバルフレーム延設部72の先端に設けられた支持部20(固定体側支持部)は、第1ジンバルフレーム延設部71の先端に設けられた支持部20(可動体側支持部)と同一形状である。すなわち、第2ジンバルフレーム延設部72の先端において、支持部20(固定体側支持部)は、周方向の中央部分に、径方向内側に突出する凸部21を備える。凸部21は、第2ジンバルフレーム延設部第2延設部分86にプレス加工によって形成されている。凹曲面19は、凸部21に形成されている。また、凸部21には、凹曲面19とは反対側に凸曲面18が形成されている。また、支持部20(可動体側支持部)は、凸部21から周方向の両側へ延びる縁部22を備える。縁部22は、凸部21の周方向の両側において、凸部21を中心として同心円状に形成されている。凹曲面19は、固定体接続機構12を構成する球体15の曲率半径よりも曲率半径が大きい。また、第2ジンバルフレーム延設部第2延設部分86は、支持部20の+Z方向に、周方向の幅が支持部20よりも狭い通過部84を備える。
The support portion 20 (fixed body side support portion) provided at the tip of the second gimbal
ここで、各第1ジンバルフレーム延設部71の支持部20(可動体側支持部)には、可動体4の各保持部13に保持されたジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)の球体15が接触する。これにより、図2に示すように、ジンバルフレーム10と可動体4とを第1軸R1回りに回転可能に接続する可動体接続機構11が構成
される。より具体的には、可動体4の保持部13は、ジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)を、第1軸R1が球体15の中心を通過する位置に保持する。第1ジンバルフレーム延設部71の支持部20の凹曲面19には、第1軸方向から球体15が部分的に挿入される。これにより、凹曲面19と球体15とが第1軸R1線上で点接触する状態となるので、可動体4とジンバルフレーム10とは、第1軸R1線回りに回転可能な状態で接続される。
Here, the support portion 20 (movable body side support portion) of each first gimbal
また、第2ジンバルフレーム延設部72の支持部20(固定体側支持部)には、固定体6の切欠き部14に保持されたジンバルフレーム受け部材17の球体15が接触する。これにより、図2に示すように、ジンバルフレーム10と固定体6とを第2軸R2回りに回転可能に接続する。固定体接続機構12が構成される。より具体的には、固定体6の切欠き部14は、ジンバルフレーム受け部材17(固定体側ジンバルフレーム受け部材)を、第2軸R2が球体15の中心を通過する位置に保持する。第2ジンバルフレーム延設部72の支持部20の凹曲面19には、第2軸方向から球体15が部分的に挿入される。これにより、凹曲面19と球体15とが第2軸R2線上において点で接触する状態となるので、固定体6とジンバルフレーム10とは、第2軸R2線回りに回転可能な状態で接続される。
Further, the support portion 20 (fixed body side support portion) of the second gimbal
(可動体接続機構および固定体接続機構の共通部分の構成)
次に、可動体接続機構11および固定体接続機構12をより詳細に説明する。本形態では、可動体接続機構11および。固定体接続機構12は、共通する構成を備える。すなわち、可動体4の保持部13は第1軸R1上に構成され、固定体6の切欠き部14は第2軸R2上に構成されているが、保持部13および切欠き部14に保持されたジンバルフレーム受け部材17は、同一の部材である。また、ジンバルフレーム10には、第1軸R1上の対角位置、および第2軸R2上の対角位置に、同一形状の支持部20が設けられ、各支持部20には、ジンバルフレーム受け部材17の球体15に点接触する凹曲面19が形成されている。
(Composition of common parts of movable body connection mechanism and fixed body connection mechanism)
Next, the movable
(ジンバルフレーム受け部材)
図4に示すように、ジンバルフレーム受け部材17は、金属製の球体15および当該球体15が固定された金属製のスラスト受け部材16を備える。スラスト受け部材16は、球体15が固定された球体固定部90を備える板部91と、板部91の−Z方向(第1方向)の端から第1軸方向に直角に屈曲する足部92を備える。
(Gimbal frame receiving member)
As shown in FIG. 4, the gimbal
板部91は、全体としてZ軸方向(光軸方向)に長い長方形形状である。球体固定部90は、板部91に設けられた円形の貫通穴である。貫通穴の内径寸法は、球体15の直径よりも小さい。球体15は、球体固定部90に部分的に挿入された状態で、溶接によってスラスト受け部材16に固定される。
The
さらに、スラスト受け部材16は、板部91の球体固定部90よりも+Z方向(第2方向)における周方向の両端から第1軸方向もしくは第2軸方向を支持部20が位置する側に突出する一対の腕部94を備える。可動体接続機構11では、腕部94が第1軸方向へ突出し、固定体接続機構12では、腕部94が第2軸方向へ突出する。一対の腕部94は、周方向で対向する。図4に示すように、一対の腕部94のそれぞれは、板部91の周方向の端から第1軸方向もしくは第2軸方向に屈曲する突出板部分95と、突出板部分95の板部91とは反対側の端から周方向を板部91とは反対側に屈曲する延設板部分96と、を備える。
Further, the
足部92は、板部91の−Z方向(第1方向)の端から第1軸方向に直角に屈曲する足部突出板部分97と、足部突出板部分97における板部91とは反対側の端から−Z方向
(第1方向)に直角に屈曲する足部延設板部分98を備える。足部延設板部分98と板部91との距離は、一対の腕部94に設けられた延設板部分96と板部91との距離と同一である。また、足部突出板部分97は、足部延設板部分98と繋がる先端部分の周方向の幅が、板部91の周方向の幅よりも狭くなっている。
The
図5(b)に示すように、可動体接続機構11では、スラスト受け部材16の板部91は、球体15を介して第1ジンバルフレーム延設部71の支持部20と第1軸方向で対向する。同様に、固定体接続機構12では、スラスト受け部材16の板部91は、球体15を介して第2ジンバルフレーム延設部72の支持部20と第2軸方向で対向する。足部92は、支持部20の−Z方向に位置し、Z軸方向で支持部20と対向する。
As shown in FIG. 5B, in the movable
(可動体接続機構)
図6は、可動体接続機構11の斜視図である。図7は、可動体接続機構11をカメラモジュール3側から見た図(図6のA方向から見た図)である。図8は、可動体接続機構11の平面図である。図9は、可動体接続機構11を第1軸R1に沿って切断した断面図である。図6、図8に示すように、ホルダ31は、第1軸方向の対角位置に外周側へ張り出した張り出し部39を備えており、張り出し部39の内側に保持部13が形成されている。保持部13は、第1軸方向でカメラモジュール3とは反対側、すなわち第1軸方向で外周側へ凹んだ凹部である。
(Movable body connection mechanism)
FIG. 6 is a perspective view of the movable
図8に示すように、張り出し部39は、Z軸方向および周方向に広がる背壁部101と、背壁部101の周方向の両側でZ軸方向に延びて周方向で対向する一対の側壁部102を備える。保持部13は、背壁部101および一対の側壁部102によって囲まれる凹部である。保持部13は、+Z方向および−Z方向(光軸方向の一方および他方)に開口するとともに、第1軸R1方向の内周側、すなわち、カメラモジュール3の側に開口する。
As shown in FIG. 8, the overhanging
振れ補正機能付き光学ユニット1を組み立てる際には、可動体接続機構11のジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)は、図5(b)に示すように、第1ジンバルフレーム延設部71の支持部20の凹曲面19を球体15に接触させた状態とされ、第1ジンバルフレーム延設部第2延設部分82と一緒に、+Z方向の側から保持部13に挿入される。第1ジンバルフレーム延設部71は、ジンバルフレーム10の第1軸方向の対角位置の2箇所に設けられている。2箇所の第1ジンバルフレーム延設部71をホルダ31の第1軸方向の対角位置に設けられた2箇所の保持部13へ挿入する際、第1ジンバルフレーム延設部71が内周側へ撓むように構成することで、第1ジンバルフレーム延設部71は外周側へ付勢される。これにより、ジンバルフレーム受け部材17には、球体15を介して第1ジンバルフレーム延設部71からの付勢力が作用する。従って、図8、図9に示すように、背壁部101は、スラスト受け部材16の板部91にジンバルフレーム10の支持部20とは反対側から接触する。
When assembling the
図8に示すように、一対の側壁部102は、スラスト受け部材16の周方向の両側に位置する。一対の側壁部102には、それぞれ一対の腕部94の延設板部分96の先端が対向する。従って、スラスト受け部材16は、一対の側壁部102によって周方向に位置決めされる。また、ジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)を保持部13に挿入するとき、一対の腕部94が一対の側壁部102によってガイドされる。
As shown in FIG. 8, the pair of
本形態では、ホルダ31は金属製であり、溶接によりスラスト受け部材16がホルダ31に固定される。図6、図9に示すように、スラスト受け部材16は、板部91の+Z方向の端部がホルダ31の張り出し部39に設けられた背壁部101から+Z方向に突出しており、背壁部101の+Z方向の端部に板部91が溶接される。そのため、図6に示す
溶接位置P1に溶接痕が形成される。上記のように、ジンバルフレーム受け部材17には、第1ジンバルフレーム延設部71から外周側へ付勢する付勢力が作用するので、組立時には、第1ジンバルフレーム延設部71によってジンバルフレーム受け部材17が背壁部101に押し付けられ、且つ、一対の側壁部102によって周方向の位置決めがなされて、ジンバルフレーム受け部材17が保持部13に仮固定される。従って、スラスト受け部材16をホルダ31に溶接する際に仮固定用の治具を必要としない。
In this embodiment, the
第1ジンバルフレーム延設部71の支持部20に設けられた凹曲面19と球体15とを接触させた状態では、第1ジンバルフレーム延設部第2延設部分82は、一対の腕部94の間を経由してZ軸方向に延びる。より具体的には、図7に示すように、第1ジンバルフレーム延設部第2延設部分82の−Z方向の先端に設けられた支持部20(可動体側支持部)は、一対の腕部94の−Z方向に位置し、通過部84は、一対の腕部94の間に位置する。また、支持部20の−Z方向には、足部92が配置される。
In a state where the concave
ここで、図7、図8に示すように、支持部20の周方向の幅H1は、通過部84の周方向の幅H2よりも長く、かつ、一対の腕部94の周方向の間隔H3よりも長い。従って、Z軸方向(光軸方向)から見た場合に、一対の腕部94は、支持部20の周方向の両端部分と重なる。すなわち、図7に示すように、支持部20は、凹曲面19が設けられた凸部21が一対の腕部94の間に配置されるとともに、凸部21の周方向の両側へ延びる縁部22は、Z軸方向(光軸方向)から見た場合に、一対の腕部94と重なる。従って、一対の腕部94は、支持部20が+Z方向へ抜けることを規制している。
Here, as shown in FIGS. 7 and 8, the circumferential width H1 of the
図8、図9に示すように、可動体4は、保持部13が第1軸方向の内周側へ開口しており、保持部13の開口と第1軸方向で対向する対向壁部を備える。本形態では、対向壁部は、カメラモジュール3の外周面である。図3に示すように、カメラモジュール3の本体部32は、Z軸方向から見て8角形である。従って、カメラモジュール3の外周面は、第1軸方向の一方の角部および他方の角部に、それぞれ、第1軸R1に対して垂直な側面41を備える。ホルダ31の内側にカメラモジュール3が嵌まった状態では、側面41は、保持部13の第1軸方向の開口と第1軸方向で対向する対向壁部を構成する。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the
図9に示すように、側面41(カメラモジュール3の外周面)は、第1軸方向においてスラスト受け部材16の一対の腕部94に対向するとともに、第1軸方向においてスラスト受け部材16の足部92に対向する。第1軸方向において、一対の腕部94の先端と側面41(対向壁部)との間の離間距離M、すなわち、側面41と各腕部94の延設板部分96との間の離間距離Mは、第1軸方向における支持部20の厚み寸法Nよりも狭い。ここで、支持部20の厚み寸法Nとは、図8、図9に示すように、支持部20における凸部21の突出寸法、および、縁部22の厚み寸法を含む支持部20全体の厚み寸法である。なお、本形態では、凸部21の突出寸法を含まない縁部22の第1軸方向における厚み寸法N1よりも、離間距離Mの方が狭い。
As shown in FIG. 9, the side surface 41 (the outer peripheral surface of the camera module 3) faces the pair of
(固定体接続機構)
図10は、固定体接続機構12を外周側から見た図である。図11は、固定体接続機構12を第2軸R2に沿って切断した断面図である。図12は、固定体接続機構12の分解斜視図である。図13は、固定体接続機構12の斜視図である。図3、図12、図13に示すように、固定体6のケース50は、第2軸方向の対角位置に配置される第1傾斜枠部55および第2傾斜枠部56が、それぞれ、切欠き部14を備えている。
(Fixed body connection mechanism)
FIG. 10 is a view of the fixed
図12に示すように、切欠き部14は、周方向の両側の縁部が階段状になっている。切欠き部14は、内側にスラスト受け部材16の一対の腕部94が嵌まる中間部141を備えており、中間部141の−Z方向(第1方向)に第1テーパ部142が形成され、中間
部141の+Z方向(第2方向)に第2テーパ部143が形成されている。第1テーパ部142および第2テーパ部143は、開口側とは反対側である−Z方向(第1方向)に向かうに従って周方向の幅が狭くなる形状である。第1テーパ部142の−Z方向(第1方向)には、中間部141より周方向の幅が狭い溝部144が形成されている。また、第2テーパ部143の+Z方向(第2方向)には、中間部141より周方向の幅が広い開口部145が形成されている。中間部141、溝部144、および開口部145は周方向の幅が一定である。
As shown in FIG. 12, the
ここで、振れ補正機能付き光学ユニット1を組み立てる際には、固定体接続機構12のジンバルフレーム受け部材17(固定体側ジンバルフレーム受け部材)は、図5(b)に示すように、第2ジンバルフレーム延設部72の支持部20の凹曲面19を球体15に接触させた状態とされ、+Z方向の側から切欠き部14に挿入される。このとき、スラスト受け部材16の板部91は切欠き部14の外周側に配置され、一対の腕部94および足部92が切欠き部14の内側へ挿入される。一対の腕部94は、切欠き部の中間部141に嵌まっており、足部92は、切欠き部14の溝部144に嵌まっている。足部突出板部分97は、周方向の幅が板部91よりも狭い足部通過部99を備えており、足部通過部99が溝部144に嵌まっている。
Here, when assembling the
固定体接続機構12は、可動体接続機構11の場合と同様に、ケース50の第1軸方向の対角位置に設けられた2箇所の切欠き部14へ第2ジンバルフレーム延設部72およびジンバルフレーム受け部材17を挿入する際、第2ジンバルフレーム延設部72が内周側へ撓むように構成されており、ジンバルフレーム受け部材17(固定側ジンバルフレーム受け部材)には、第2ジンバルフレーム延設部72から外周側へ付勢する付勢力が作用する。従って、図11、図13に示すように、スラスト受け部材16の一対の腕部94および足部92の先端が、切欠き部14の縁に係止される。図13に示すように、各腕部94の延設板部分96が切欠き部14の中間部141の縁に板部91とは反対側から当接し、足部92の足部延設板部分98が溝部144の下端縁に板部91とは反対側から当接する。
Similar to the case of the movable
本形態では、ケース50は金属製であり、溶接によりスラスト受け部材16がケース50に固定される。図10に示すように、スラスト受け部材16は、一対の腕部94の突出板部分95が切欠き部14の中間部141の縁から板部91の側へ延びているので、中間部141の縁に突出板部分95が溶接されている。また、足部92の足部突出板部分97が溝部144の縁から板部91の側へ延びているので、溝部144の縁に足部突出板部分97が溶接される。そのため、図10に示す3箇所の溶接位置P2に溶接痕が形成されている。上記のように、スラスト受け部材16は、第2ジンバルフレーム延設部72から作用する付勢力によって一対の腕部94および足部92の先端が切欠き部14の縁に係止されて、切欠き部14に仮固定される。従って、スラスト受け部材16をケース50に溶接する際に仮固定用の治具を必要としない。
In this embodiment, the
第2ジンバルフレーム延設部72における支持部20の凹曲面19と球体15とを接触させた状態では、第2ジンバルフレーム延設部第2延設部分86は、一対の腕部94の間を経由してZ軸方向に延びる。より具体的には、図10、図13に示すように、第2ジンバルフレーム延設部第2延設部分86の−Z方向の先端に設けられた支持部20(固定体側支持部)は、一対の腕部94の−Z方向に位置し、通過部84は、一対の腕部94の間に位置する。また、支持部20の−Z方向には、足部92が配置される。従って、支持部20(固定体側支持部)は、第2軸方向で板部91と切欠き部14との間に配置され、且つ、Z軸方向(光軸方向)で腕部94と足部92との間に配置される。
In a state where the concave
ここで、図10に示すように、支持部20の周方向の幅H1は、通過部84の周方向の
幅H2よりも長く、かつ、一対の腕部94の周方向の間隔H3よりも長い。従って、Z軸方向(光軸方向)から見た場合に、一対の腕部94は、支持部20の周方向の両端部分と重なる。すなわち、図13に示すように、支持部20は、凹曲面19が設けられた凸部21が一対の腕部94の間に配置されるとともに、凸部21の周方向の両側へ延びる縁部22は、Z軸方向(光軸方向)から見た場合に、一対の腕部94と重なる。従って、支持部20は、一対の腕部94によって+Z方向へ抜けることが規制される。
Here, as shown in FIG. 10, the circumferential width H1 of the
ケース50における切欠き部14の縁は、支持部20と第2軸方向で対向する対向壁部146として機能する。図13に示すように、対向壁部146は、中間部141の−Z方向に設けられた第1テーパ部142の縁および溝部144の縁である。第1テーパ部142および溝部144は、一対の腕部94が係止される中間部141よりも周方向の幅が狭く、支持部20は、周方向の幅H1が中間部141の幅よりも大きい。従って、図13に示すように、第2軸方向から見た場合に、支持部20(固定体側支持部)は第1テーパ部142および溝部144の縁に設けられた対向壁部146と重なっている。
The edge of the
(本形態の主な作用効果)
以上のように、本形態の振れ補正機能付き光学ユニット1は、カメラモジュール3を備える可動体4と、可動体4をカメラモジュール3の光軸Lと交差する第1軸R1回りに揺動可能に支持すると共に、可動体4を光軸Lおよび第1軸R1と交差する第2軸回りに揺動可能に支持するジンバル機構5と、ジンバル機構5を介して可動体4を支持する固定体6と、を有する。ジンバル機構5は、ジンバルフレーム10と、ジンバルフレーム10および可動体4を第1軸R1回りに回転可能に接続する可動体接続機構11を備え、可動体接続機構11は、球体15および当該球体15が固定された金属製のスラスト受け部材16を備えるジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)と、ジンバルフレーム10において球体15と接触する凹曲面19を有する支持部20(可動体側支持部)と、を備え、可動体4は、カメラモジュール3の外周側を囲むホルダ31を備える。ホルダ31は、ジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)を、球体15の中心を第1軸R1が通過する位置に保持する保持部13を備える。光軸Lに沿った方向を光軸方向とし、第1軸R1に沿った方向を第1軸方向とした場合に、ジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)は、カメラモジュール3の側面41(外周面)に向けて延びる腕部94を備え、腕部94は、光軸方向から見て支持部20(可動体側支持部)と重なっている。また、腕部94の先端と側面41(外周面)との第1軸方向の離間距離Mは、支持部20(可動体側支持部)の第1軸方向の厚み寸法よりも狭い。
(Main action and effect of this form)
As described above, the
本形態によれば、可動体4とジンバルフレーム10とを第1軸R1回りに回転可能に接続する可動体接続機構11は、ジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)に設けられた球体15と、ジンバルフレーム10の支持部20(可動体側支持部)に設けられた凹曲面19とを備えている。従って、凹曲面19に球体15を点接触させることによって可動体4とジンバルフレーム10とを接続できる。ここで、ジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)は、カメラモジュール3を保持するホルダ31に保持されており、カメラモジュール3の側面41(外周面)に向けて延びる腕部94を備えている。腕部94は、光軸方向から見てジンバルフレーム10の支持部20(可動体側支持部)と重なっている。また、腕部94の先端とカメラモジュール3の側面41(外周面)との第1軸方向の離間距離Mは、支持部20(可動体側支持部)の第1軸方向の厚み寸法よりも狭い。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレーム10が撓んで可動体4支持部に設けられた凹曲面19が球体15から第1軸方向に離間した場合でも、支持部20(可動体側支持部)は、腕部94とカメラモジュール3との隙間を通過できない。従って、ジンバルフレーム10が可動体4から外れてしまうことを防止あるいは抑制できる。
According to this embodiment, the movable
また、本形態によれば、カメラモジュール3の側面41(外周面)をジンバルフレーム10の抜け防止のための対向壁部として利用する。従って、ホルダ31にジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)と対向する抜け防止用の壁を形成する必要がないので、ホルダ31を単純な形状にすることができ、ホルダ31の薄型化を図ることができる。よって振れ補正機能付き光学ユニット1の小型化に有利である。
Further, according to this embodiment, the side surface 41 (outer peripheral surface) of the
本形態では、ホルダ31は筒状であり、第1軸方向の対角位置に外周側に張り出す張り出し部39を備えているので、張り出し部39の内側に保持部13を容易に形成できる。また、ホルダ31の構造を単純化できる。
In the present embodiment, the
本形態では、張り出し部39は、第1軸方向でスラスト受け部材16に支持部20(可動体側支持部)とは反対側から接触する背壁部101と、背壁部101の周方向の両側で光軸方向に延びて当該周方向で対向する一対の側壁部102と、を備えている。一対の側壁部102が支持部20(可動体側支持部)を周方向に位置決めするので、スラスト受け部材16の周方向の位置精度を高めることができる。また、ジンバルフレーム受け部材17(可動体側ジンバルフレーム受け部材)を保持部13に挿入する際に、一対の側壁部102をガイド部として利用できる。従って、可動体接続機構11の組立が容易である。
In the present embodiment, the overhanging
なお、ホルダ31が、スラスト受け部材16を光軸方向に位置決めする位置決め部を備えていれば、スラスト受け部材16に固定される球体15の光軸方向の位置精度を高めることができる。例えば、ホルダ31の−Z方向の縁を切り欠いて内周側へ屈曲させた切り起こし部を位置決め部とすることができる。
If the
本形態では、ホルダ31は金属製であり、カメラモジュール3は、ホルダ31の内周側に嵌まっており、スラスト受け部材16は、ホルダ31に溶接されている。上記のように、本形態では、ホルダ31の形状を単純化できるので、金属製にすることができる。従って、ホルダ31を薄型化でき、振れ補正機能付き光学ユニット1の小型化を図ることができる。また、スラスト受け部材16を溶接で固定することにより、固定強度を高めることができ、組立時間を短縮できる。また、スラスト受け部材16は、張り出し部39の光軸方向の端部から突出しているので、スラスト受け部材16を溶接で固定しやすい。
In this embodiment, the
本形態では、光軸方向の一方を−Z方向(第1方向)とし、光軸方向の他方を+Z方向(第2方向)とし、光軸L回りを周方向とした場合に、スラスト受け部材16は、球体15が固定された球体固定部90を備え当該球体15を介して支持部20(可動体側支持部)と第1軸方向で対向する板部91と、板部91の球体固定部90よりも+Z方向(第2方向)における周方向の両端から支持部が位置する側に突出する一対の腕部94と、を備える。一対の腕部94のそれぞれは、板部91の周方向の端から第1軸方向に屈曲する突出板部分95と、突出板部分95の板部91とは反対側の端から周方向を板部91とは反対側に屈曲する延設板部分96と、を備える。一対の腕部94のそれぞれは、延設板部分96がカメラモジュール3の側面41(外周面)と対向し、延設板部分96と側面41(外周面)との第1軸方向の離間距離Mが支持部20(可動体側支持部)の第1軸方向の厚み寸法Nよりも狭い。これにより、各腕部94とカメラモジュール3の側面41(カメラモジュール3の外周面)とが第1軸方向で対向する面積を大きくすることができる。従って、支持部20(可動体側支持部)が、腕部94とカメラモジュール3との隙間を通過することを防止しやすい。
In this embodiment, when one of the optical axis directions is the −Z direction (first direction), the other of the optical axis directions is the + Z direction (second direction), and the circumference of the optical axis L is the circumferential direction, the thrust receiving
より詳細には、支持部20(可動体側支持部)は、凹曲面19が形成された凸部21と、凸部21から周方向の両側へ延びる縁部22を備えている。一対の腕部94のそれぞれは、光軸方向から見て突出板部分95が縁部22と重なっており、延設板部分96と側面
41(外周面)との第1軸方向の離間距離Mは、支持部20(可動体側支持部)の第1軸方向の厚み寸法Nよりも狭い。ここで、支持部20(可動体側支持部)の第1軸方向の厚み寸法Nは、凸部21の第1軸方向の突出寸法N2および縁部22の第1軸方向の厚み寸法N1を含む支持部全体の厚み寸法である。従って、外部から衝撃を受けたときに、ジンバルフレーム10が撓んで凸部21の凸曲面18の先端がカメラモジュール3の側面41(外周面)に当たる位置まで移動したときでも、スラスト受け部材16の突出板部分95によって支持部20(可動体側支持部)が+Z方向(第2方向)に抜けてしまうことを防止できる。
More specifically, the support portion 20 (movable body side support portion) includes a
本形態の支持部20は、凸部21の周方向の両側において、凸部21を中心として同心円状に縁部22が形成されている。従って、ジンバルフレーム10が第1軸R1回りに傾いて組み立てられたとしても、縁部22の周方向への突出寸法が変化しない。従って、ジンバルフレーム10が傾いたことによって支持部20(可動体側支持部)がスラスト受け部材16から抜けてしまうことを防止できる。
The
本形態のジンバルフレーム10は、一対の突出板部分95の間を経由して光軸方向に延びる第1ジンバルフレーム延設部71を備える。第1ジンバルフレーム延設部71は、−Z方向(第1方向)の先端に支持部20(可動体側支持部)を備えるとともに、支持部20(可動体側支持部)の+Z方向(第2方向)に一対の突出板部分95の間に位置する通過部84を備える。支持部20(可動体側支持部)の周方向の幅寸法H1は、通過部84の周方向の幅寸法H2よりも長く、かつ、一対の突出板部分95の間隔H3よりも長い。従って、一対の突出板部分95によって支持部20(可動体側支持部)が抜けることを規制できる。また、第1ジンバルフレーム延設部71が光軸方向に延びているので、第1ジンバルフレーム延設部71を撓ませて外周側へ付勢する付勢力を発生させ、当該付勢力によってスラスト受け部材16を保持部13に仮固定することができる。したがって、組立が容易である。
The
本形態のジンバル機構5は、ジンバルフレーム10および固定体6を第2軸方向回りに回転可能に接続する固定体接続機構12を備え、固定体接続機構12は、球体15および当該球体15が固定された金属製のスラスト受け部材16を備えるジンバルフレーム受け部材17(固定体側ジンバルフレーム受け部材)と、ジンバルフレーム10において球体15と接触する凹曲面19を有する支持部20(固定体側支持部)と、を備える。固定体6は、可動体4の外周側を囲むケース50を備え、ケース50は、第2軸方向が通過する位置を光軸方向に切欠いた切欠き部14を備える。ジンバルフレーム受け部材17(固定体側ジンバルフレーム受け部材)は、切欠き部14に配置されて球体15の中心を第2軸方向が通過する位置に保持される。従って、固定体接続機構12においても、可動体接続機構11で使用されるジンバルフレーム受け部材17と同一のジンバルフレーム受け部材17を使用することができるので、固定体接続機構12と可動体接続機構11で部品の共通化を図ることができる。
The
本形態では、ケース50は金属製であり、ジンバルフレーム受け部材17(固定体側ジンバルフレーム受け部材)に設けられたスラスト受け部材16は、ケース50に溶接されている。従って、ケース50を薄型化でき、振れ補正機能付き光学ユニット1のさらなる小型化を図ることができる。また、固定体接続機構12においても、スラスト受け部材16を溶接で固定できる。従って、固定強度を高めることができ、組立時間を短縮できる。
In this embodiment, the
1…振れ補正機能付き光学ユニット、2…レンズ、3…カメラモジュール、4…可動体、5…ジンバル機構、6…固定体、7…振れ補正用駆動機構、7X…第1磁気駆動機構、7Y…第2磁気駆動機構、8…第1カバー、9…第2カバー、10…ジンバルフレーム、1
1…可動体接続機構、12…固定体接続機構、13…保持部、14…切欠き部、15…球体、16…スラスト受け部材、17…ジンバルフレーム受け部材、18…凸曲面、19…凹曲面、20…支持部、21…凸部、22…縁部、25X、25Y…磁石、26X、26Y…コイル、30…突出部、31…ホルダ、32…本体部、33…鏡筒部、34…基板、35…第1側板部、36…第2側板部、37…第3側板部、38…第4側板部、39…張り出し部、40…位置決め凹部、41…側面、50…ケース、51…第1枠部、52…第2枠部、53…第3枠部、54…第4枠部、55…第1傾斜枠部、56…第2傾斜枠部、57…第3傾斜枠部、58…コイル配置穴、60…フレキシブルプリント基板、61…第1基板部分、62…第2基板部分、64…磁性板、65…磁気センサ、70…ジンバルフレーム本体部、71…第1ジンバルフレーム延設部、72…第2ジンバルフレーム延設部、73…中央穴、75…中央板部分、76…角板部分、81…第1ジンバルフレーム延設部第1延設部分、82…第1ジンバルフレーム延設部第2延設部分、84…通過部、85…第2ジンバルフレーム延設部第1延設部分、86…第2ジンバルフレーム延設部第2延設部分、90…球体固定部、91…板部、92…足部、94…腕部、95…突出板部分、96…延設板部分、97…足部突出板部分、98…足部延設板部分、99…足部通過部、101…背壁部、102…側壁部、141…中間部、142…第1テーパ部、143…第2テーパ部、144…溝部、145…開口部、146…対向壁部、H1…支持部の周方向の幅、H2…通過部の周方向の幅、H3…一対の腕部の周方向の間隔、L…光軸、M…一対の腕部の先端と側面(対向壁部)との間の離間距離、N…第1軸方向における支持部の厚み寸法、N1…縁部の第1軸方向の厚み寸法、N2…凸部の第1軸方向の突出寸法、P1、P2…溶接位置、R1…第1軸、R2…第2軸
1 ... Optical unit with runout correction function, 2 ... Lens, 3 ... Camera module, 4 ... Movable body, 5 ... Gimbal mechanism, 6 ... Fixed body, 7 ... Shake correction drive mechanism, 7X ... First magnetic drive mechanism, 7Y ... 2nd magnetic drive mechanism, 8 ... 1st cover, 9 ... 2nd cover, 10 ... gimbal frame, 1
1 ... Movable body connection mechanism, 12 ... Fixed body connection mechanism, 13 ... Holding part, 14 ... Notch part, 15 ... Sphere, 16 ... Thrust receiving member, 17 ... Gimbal frame receiving member, 18 ... Convex curved surface, 19 ... Concave Curved surface, 20 ... Support part, 21 ... Convex part, 22 ... Edge part, 25X, 25Y ... Magnet, 26X, 26Y ... Coil, 30 ... Protruding part, 31 ... Holder, 32 ... Main body part, 33 ... Gimbal part, 34 ... Substrate, 35 ... 1st side plate, 36 ... 2nd side plate, 37 ... 3rd side plate, 38 ... 4th side plate, 39 ... Overhang, 40 ... Positioning recess, 41 ... Side, 50 ... Case, 51 ... 1st frame portion, 52 ... 2nd frame portion, 53 ... 3rd frame portion, 54 ... 4th frame portion, 55 ... 1st inclined frame portion, 56 ... 2nd inclined frame portion, 57 ... 3rd inclined frame portion , 58 ... Coil arrangement hole, 60 ... Flexible printed board, 61 ... 1st board part, 62 ... 2nd board part, 64 ... Magnetic plate, 65 ... Magnetic sensor, 70 ... Gimbal frame main body, 71 ... 1st gimbal frame Extension part, 72 ... 2nd gimbal frame extension part, 73 ... center hole, 75 ... center plate part, 76 ... square plate part, 81 ... 1st gimbal frame extension part 1st extension part, 82 ... 1st Gimbal frame extension part 2nd extension part, 84 ... Passing part, 85 ... 2nd gimbal frame extension part 1st extension part, 86 ... 2nd gimbal frame extension part 2nd extension part, 90 ... Sphere fixing Part, 91 ... Plate part, 92 ... Foot part, 94 ... Arm part, 95 ... Protruding plate part, 96 ... Extension plate part, 97 ... Foot protrusion plate part, 98 ... Foot extension plate part, 99 ... Foot Passing part, 101 ... Back wall part, 102 ... Side wall part, 141 ... Intermediate part, 142 ... First tapered part, 143 ... Second tapered part, 144 ... Groove part, 145 ... Opening part, 146 ... Opposing wall part, H1 ... Circumferential width of the support portion, H2 ... Circumferential width of the passing portion, H3 ... Circumferential spacing of the pair of arms, L ... Optical axis, M ... Tip and side surface of the pair of arms (opposing wall portion) ), N ... thickness dimension of the support portion in the first axial direction, N1 ... thickness dimension of the edge portion in the first axial direction, N2 ... protrusion dimension of the convex portion in the first axial direction, P1, P2 ... Welding position, R1 ... 1st axis, R2 ... 2nd axis
Claims (12)
前記可動体を前記カメラモジュールの光軸と交差する第1軸回りに揺動可能に支持すると共に、前記可動体を前記光軸および前記第1軸と交差する第2軸回りに揺動可能に支持するジンバル機構と、
前記ジンバル機構を介して前記可動体を支持する固定体と、を有し、
前記ジンバル機構は、ジンバルフレームと、前記ジンバルフレームおよび前記可動体を前記第1軸回りに回転可能に接続する可動体接続機構を備え、
前記可動体接続機構は、球体および当該球体が固定された金属製のスラスト受け部材を備える可動体側ジンバルフレーム受け部材と、前記ジンバルフレームにおいて前記球体と接触する凹曲面を有する可動体側支持部と、を備え、
前記可動体は、前記カメラモジュールの外周側を囲むホルダを備え、
前記ホルダは、前記可動体側ジンバルフレーム受け部材を、前記球体の中心を前記第1軸が通過する位置に保持する保持部を備え、
前記光軸に沿った方向を光軸方向とし、前記第1軸に沿った方向を第1軸方向とした場合に、
前記可動体側ジンバルフレーム受け部材は、前記カメラモジュールの外周面に向けて延びる腕部を備え、前記腕部は、前記光軸方向から見て前記可動体側支持部と重なっており、
前記腕部の先端と前記外周面との前記第1軸方向の離間距離は、前記可動体側支持部の前記第1軸方向の厚み寸法よりも狭いことを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。 A movable body with a camera module and
The movable body is swingably supported around a first axis that intersects the optical axis of the camera module, and the movable body is swingable around a second axis that intersects the optical axis and the first axis. Supporting gimbal mechanism and
It has a fixed body that supports the movable body via the gimbal mechanism, and has.
The gimbal mechanism includes a gimbal frame and a movable body connecting mechanism that rotatably connects the gimbal frame and the movable body around the first axis.
The movable body connecting mechanism includes a movable body side gimbal frame receiving member including a sphere and a metal thrust receiving member to which the sphere is fixed, and a movable body side support portion having a concave curved surface in contact with the sphere in the gimbal frame. With
The movable body includes a holder that surrounds the outer peripheral side of the camera module.
The holder includes a holding portion that holds the movable body side gimbal frame receiving member at a position where the first axis passes through the center of the sphere.
When the direction along the optical axis is the optical axis direction and the direction along the first axis is the first axis direction,
The movable body side gimbal frame receiving member includes an arm portion extending toward the outer peripheral surface of the camera module, and the arm portion overlaps with the movable body side support portion when viewed from the optical axis direction.
An optical unit with a runout correction function, wherein the distance between the tip of the arm portion and the outer peripheral surface in the first axial direction is narrower than the thickness dimension of the movable body side support portion in the first axial direction.
前記ホルダは、前記第1軸方向の対角位置に外周側に張り出す張り出し部を備え、前記張り出し部の内側に前記保持部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The holder has a tubular shape
The runout according to claim 1, wherein the holder is provided with an overhanging portion that projects to the outer peripheral side at a diagonal position in the first axial direction, and the holding portion is formed inside the overhanging portion. Optical unit with correction function.
前記一対の側壁部は、前記可動体側支持部を周方向に位置決めすることを特徴とする請求項2に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The overhanging portion extends in the optical axis direction on both sides of the back wall portion that contacts the thrust receiving member in the first axial direction from the side opposite to the movable body side support portion and the circumferential direction of the back wall portion. A pair of side wall portions facing each other in the circumferential direction are provided.
The optical unit with a runout correction function according to claim 2, wherein the pair of side wall portions positions the movable body side support portion in the circumferential direction.
前記カメラモジュールは、前記ホルダの内周側に嵌まっており、
前記スラスト受け部材は、前記ホルダに溶接されていることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The holder is made of metal
The camera module is fitted on the inner peripheral side of the holder.
The optical unit with a runout correction function according to any one of claims 1 to 4, wherein the thrust receiving member is welded to the holder.
前記スラスト受け部材は、前記球体が固定された球体固定部を備え当該球体を介して前記支持部と前記第1軸方向で対向する板部と、前記板部の前記球体固定部よりも前記第2方向における前記周方向の両端から前記支持部が位置する側に突出する一対の前記腕部と
、を備え、
一対の前記腕部のそれぞれは、前記板部の前記周方向の端から前記第1軸方向に屈曲する突出板部分と、前記突出板部分の前記板部とは反対側の端から前記周方向を前記板部とは反対側に屈曲する延設板部分と、を備え、
一対の前記腕部のそれぞれは、前記延設板部分が前記外周面と対向し、前記延設板部分と前記外周面との前記第1軸方向の離間距離が前記可動体側支持部の前記第1軸方向の厚み寸法よりも狭いことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 When one of the optical axis directions is the first direction, the other of the optical axis directions is the second direction, and the circumference of the optical axis is the circumferential direction.
The thrust receiving member includes a sphere fixing portion to which the sphere is fixed, a plate portion facing the support portion in the first axial direction via the sphere, and the sphere fixing portion of the plate portion. A pair of the arm portions projecting from both ends in the circumferential direction in two directions to the side where the support portion is located are provided.
Each of the pair of the arm portions has a protruding plate portion that bends in the first axial direction from the circumferential end of the plate portion and the peripheral direction from the end of the protruding plate portion opposite to the plate portion. With an extended plate portion that bends to the opposite side of the plate portion,
In each of the pair of arms, the extension plate portion faces the outer peripheral surface, and the distance between the extension plate portion and the outer peripheral surface in the first axial direction is the first of the movable body side support portions. The optical unit with a runout correction function according to any one of claims 1 to 6, which is narrower than the thickness dimension in the uniaxial direction.
一対の前記腕部のそれぞれは、前記光軸方向から見て前記突出板部分が前記縁部と重なっており、
前記延設板部分と前記外周面との前記第1軸方向の離間距離は、前記可動体側支持部の前記第1軸方向の厚み寸法よりも狭く、
前記可動体側支持部の前記第1軸方向の厚み寸法は、前記凸部の前記第1軸方向の突出寸法および前記縁部の厚み寸法を含むことを特徴とする請求項7に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The movable body side support portion includes a convex portion on which the concave curved surface is formed and an edge portion extending from the convex portion to both sides in the circumferential direction.
In each of the pair of arms, the protruding plate portion overlaps with the edge portion when viewed from the optical axis direction.
The distance between the extension plate portion and the outer peripheral surface in the first axial direction is narrower than the thickness dimension of the movable body side support portion in the first axial direction.
The runout correction according to claim 7, wherein the thickness dimension of the movable body side support portion in the first axial direction includes the protrusion dimension of the convex portion in the first axial direction and the thickness dimension of the edge portion. Optical unit with function.
前記第1ジンバルフレーム延設部は、前記第1方向の先端に前記可動体側支持部を備えるとともに、前記可動体側支持部の前記第2方向に一対の前記突出板部分の間に位置する通過部を備え、
前記可動体側支持部の前記周方向の幅寸法は、前記通過部の前記周方向の幅寸法よりも長く、かつ、一対の前記突出板部分の間隔よりも長いことを特徴とする請求項7から9の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The gimbal frame includes a first gimbal frame extension portion extending in the optical axis direction via between the pair of projecting plate portions.
The first gimbal frame extension portion includes the movable body side support portion at the tip in the first direction, and is a passing portion located between the pair of projecting plate portions in the second direction of the movable body side support portion. With
According to claim 7, the width dimension of the movable body side support portion in the circumferential direction is longer than the width dimension of the passing portion in the circumferential direction, and is longer than the distance between the pair of protruding plate portions. The optical unit with a runout correction function according to any one of 9.
前記固定体接続機構は、前記球体および当該球体が固定された金属製の前記スラスト受け部材を備える固定体側ジンバルフレーム受け部材と、前記ジンバルフレームにおいて前記球体と接触する前記凹曲面を有する固定体側支持部と、を備え、
前記固定体は、前記可動体の外周側を囲むケースを備え、前記ケースは、前記第2軸が通過する位置を前記光軸方向に切欠いた切欠き部を備え、
前記固定体側ジンバルフレーム受け部材は、前記切欠き部に配置されて前記球体の中心を前記第2軸が通過する位置に保持されることを特徴とする請求項1から10の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The gimbal mechanism includes a fixed body connecting mechanism that rotatably connects the gimbal frame and the fixed body around the second axis.
The fixed body connecting mechanism includes a fixed body side gimbal frame receiving member including the sphere and the metal thrust receiving member to which the sphere is fixed, and a fixed body side support having the concave curved surface in contact with the sphere in the gimbal frame. With a department,
The fixed body includes a case that surrounds the outer peripheral side of the movable body, and the case includes a notch portion that cuts out a position through which the second axis passes in the optical axis direction.
The fixed body side gimbal frame receiving member is arranged in the notch portion and is held at a position where the second axis passes through the center of the sphere, according to any one of claims 1 to 10. The described optical unit with runout correction function.
前記固定体側ジンバルフレーム受け部材に設けられた前記スラスト受け部材は、前記ケースに溶接されていることを特徴とする請求項11に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。 The case is made of metal
The optical unit with a runout correction function according to claim 11, wherein the thrust receiving member provided on the fixed body side gimbal frame receiving member is welded to the case.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216282A JP7360914B2 (en) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Optical unit with shake correction function |
CN202011377196.8A CN112882312B (en) | 2019-11-29 | 2020-11-30 | Optical unit with shake correction function |
CN202011379258.9A CN112882314B (en) | 2019-11-29 | 2020-11-30 | Optical unit with shake correction function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019216282A JP7360914B2 (en) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Optical unit with shake correction function |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021086065A true JP2021086065A (en) | 2021-06-03 |
JP7360914B2 JP7360914B2 (en) | 2023-10-13 |
Family
ID=76043915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019216282A Active JP7360914B2 (en) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Optical unit with shake correction function |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7360914B2 (en) |
CN (1) | CN112882312B (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304873A (en) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Nisca Corp | Light quantity control diaphragm device for camera |
JP2016061957A (en) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit with tremor correction function |
JP2019015847A (en) * | 2017-07-06 | 2019-01-31 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit with shake correction function |
JP2019020464A (en) * | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit with shake correction function |
WO2019087616A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Actuator and camera device |
JP2019200270A (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4006178B2 (en) * | 2000-12-25 | 2007-11-14 | キヤノン株式会社 | Lens barrel, photographing device and observation device |
JP6077938B2 (en) * | 2012-05-31 | 2017-02-08 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit with shake correction function |
CN106324941B (en) * | 2015-07-02 | 2019-08-27 | 日本电产三协株式会社 | Band image shake correction function optical unit |
JP2019113638A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | シーエム・テクノロジー株式会社 | Lens drive device |
JP7046653B2 (en) * | 2018-03-06 | 2022-04-04 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit with runout correction function |
-
2019
- 2019-11-29 JP JP2019216282A patent/JP7360914B2/en active Active
-
2020
- 2020-11-30 CN CN202011377196.8A patent/CN112882312B/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304873A (en) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Nisca Corp | Light quantity control diaphragm device for camera |
JP2016061957A (en) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit with tremor correction function |
JP2019015847A (en) * | 2017-07-06 | 2019-01-31 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit with shake correction function |
JP2019020464A (en) * | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit with shake correction function |
WO2019087616A1 (en) * | 2017-10-31 | 2019-05-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Actuator and camera device |
JP2019200270A (en) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 日本電産サンキョー株式会社 | Optical unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112882312A (en) | 2021-06-01 |
CN112882312B (en) | 2022-06-07 |
JP7360914B2 (en) | 2023-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7449119B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
US11640072B2 (en) | Optical unit with shake-correction function | |
JP7431061B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP7411450B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP7411451B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP7237685B2 (en) | Optical unit with anti-shake function | |
JP7309494B2 (en) | Optical unit with anti-shake function | |
CN112748623B (en) | Optical unit with shake correction function | |
US11567340B2 (en) | Optical unit with correction function | |
JP7344784B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP7360914B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP2021092655A (en) | Optical unit with a shake correction function | |
JP7369605B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP7346284B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP7344785B2 (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP2022040524A (en) | Optical unit with shake correction function | |
JP2022040523A (en) | Optical unit with shake correction function | |
CN112882314A (en) | Optical unit with shake correction function |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221006 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230626 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230704 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230905 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231002 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7360914 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |