TW201907217A - 帶抖動修正功能的光學單元 - Google Patents

Abstract

在於抑制將可動體支撐為能夠擺動的萬向節機構的特性不均。光學單元1包括：搭載有照相機模塊100的可動體3、將可動體支撐為能夠擺動的萬向節機構4以及經由萬向節機構而對可動體進行支撐的保持件5。萬向節機構具有由第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42支撐的可動框45，並在可動框的支點部46上固定有球體47。第1擺動支撐部及第2擺動支撐部具有與球體進行點接觸的接點彈簧50。接點彈簧包括金屬製的彈簧構件60及樹脂製的接點構件70，並在接點構件上形成有與球體進行點接觸的接點部71。接點部是曲率半徑比球體的半徑大的球面。

Description

帶抖動修正功能的光學單元

本發明是有關於一種用於抑制拍攝圖像的紊亂的帶抖動修正功能的光學單元（optical unit）。

便攜終端或移動體中所搭載的光學單元中存在為了抑制便攜終端或移動體移動時拍攝圖像的紊亂而配備使光學模塊（module）擺動來修正抖動的機構者。此種光學單元具備對應於俯仰（縱擺/傾翻（tilting））及偏擺（橫擺/平擺（panning））的兩個方向上的傾斜而使光學模塊向俯仰方向及偏擺方向擺動的擺動機構。

在所述光學單元中，為了將可動體支撐為能夠相對於固定體進行擺動而提出了在可動體與固定體之間設置萬向節（gimbal）機構的構成。萬向節機構包括：可動框，設於可動體與固定體之間；第1擺動支撐部（第1擺動支點），設於可動框與固定體之間在相對於光軸方向而交叉的第1軸線方向上隔開距離的兩處；以及第2擺動支撐部（第2擺動支點），設於可動框與可動體之間在相對於光軸方向及第1軸線方向而交叉的第2軸線方向上隔開距離的兩處（參照專利文獻1）。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本專利特開2016-61957號公報

[發明所欲解決之課題] 在專利文獻1的萬向節機構中，可動框具有金屬製的球體，所述金屬製的球體通過熔接等而固定於圍繞光軸的四個角部的內側面。而且，在第1擺動支撐部及第2擺動支撐部（第1擺動支點及第2擺動支點）設有將金屬板翻折而形成的接點用彈簧。在接點用彈簧上設有半球狀的接點部。萬向節機構以設於可動框的球體與設於接點用彈簧的接點部進行點接觸的方式組裝。

在專利文獻1中，使用對金屬板進行加工而成者作為萬向節機構中所使用的接點用彈簧。對接點用彈簧所要求的功能有：在第1軸線方向或第2軸線方向上彈性變形的彈簧性及作為與球體進行點接觸的承接部的功能。而且，接點用彈簧也被要求具有防脫功能，用以防止從第1擺動支撐部及第2擺動支撐部（第1擺動支點及第2擺動支點）脫離。

在考慮到作為與球體進行點接觸的承接部的功能的情況下，對接點用彈簧要求提高與球體進行接觸的半球面的形狀精度及面精度。在專利文獻1的接點用彈簧上，通過對金屬板實施衝壓（punch）加工而形成有半球狀的接點部。然而，在小型的光學單元中，萬向節機構的接點用彈簧上所設的接點部為微細的形狀。因此，利用衝壓加工難以管理接點部的球面的尺寸精度或面精度。若接點部的尺寸精度或面精度不均，則存在無法抑制萬向節機構的特性不均這一問題。

鑒於所述問題點，本發明的課題在於，在將可動體支撐為能夠擺動的萬向節機構中，通過提高與可動框進行點接觸的接點部的尺寸精度或面精度，而抑制萬向節機構的特性不均。 [解決課題之手段]

為了解決所述課題，本發明的特徵在於具有：可動體及固定體；萬向節機構，將所述可動體支撐為能夠相對於所述固定體而圍繞第1軸線擺動，並且將所述可動體支撐為能夠相對於所述固定體而圍繞與所述第1軸線交叉的第2軸線擺動；以及擺動用驅動機構，使所述可動體圍繞所述第1軸線及所述第2軸線擺動，所述萬向節機構包括：可動框；第1擺動支撐部，設於所述可動體上在所述第1軸線方向上隔開距離的兩處；以及第2擺動支撐部，設於所述固定體上在所述第2軸線方向上隔開距離的兩處，所述第1擺動支撐部及所述第2擺動支撐部對設於所述可動框的支點部進行支撐，所述第1擺動支撐部及所述第2擺動支撐部具有與所述支點部進行點接觸的樹脂製的接點構件。

在本發明中，萬向節機構的可動框具有由設於可動體的第1擺動支撐部及設於固定體的第2擺動支撐部進行支撐的支點部，並在第1擺動支撐部及第2擺動支撐部設有與支點部進行點接觸的樹脂製的接點構件。如此，由於由樹脂製的接點構件來構成與可動框進行點接觸的部分，所以與先前的使金屬製的板簧與可動框進行點接觸的情況相比，可提高與可動框進行點接觸的部分的尺寸精度或面精度（表面凹凸的多少）。從而，可抑制萬向節機構的特性不均。

在本發明中，優選為：所述第1擺動支撐部及所述第2擺動支撐部具有對所述支點部進行支撐的接點彈簧，所述接點彈簧包括所述接點構件及對所述接點構件進行保持的彈簧構件。若如此，則彈簧構件通過接點構件而受到彈性支撐。從而，可恰當地使萬向節機構擺動。而且，可抑制因從外部傳來的振動等導致的可動體的不必要的振動。

在本發明中，優選為：所述彈簧構件是板簧，所述板簧包括：對所述接點構件進行保持的第1板部、與所述第1板部相距規定的間隔進行配置的第2板部、以及在與所述第1板部及所述第2板部交叉的方向上延伸並將所述第1板部與所述第2板部予以連接的第3板部。如此，只要連接第1板部與第2板部的部分為平板狀，便可通過將所述部分黏接於固定面來對彈簧構件進行固定。從而，固定彈簧構件時的固定力提高。而且，與連接第1板部與第2板部的部分為彎曲形狀的情況相比，容易進行彈簧構件的製造及形狀的管理。從而，可抑制品質的不均。

在本發明中，優選為：所述接點構件的一部分從形成於所述第1板部的貫通孔向所述第2板部一側突出。若如此，則在接點彈簧撓曲時，接點構件的一部分會作為對第1板部與第2板部的接觸進行規制的限位（stopper）部而發揮功能。從而，可抑制接點彈簧的破損或變形。

在本發明中，優選為：所述接點構件具有：突出部，插入至所述貫通孔；以及凸緣部，從與所述第2板部相反的一側抵接於所述第1板部並黏接於所述第1板部，所述支點部與所述凸緣部進行點接觸。若如此，則可通過凸緣部抵接於第1板部來對突出部向第2板部側的突出尺寸進行規定。而且，通過將凸緣部黏接於第1板部，可切實地對接點構件進行固定。

在本發明中，優選為：在所述第1板部與所述第2板部之間填充有黏接劑。若如此，則在接點彈簧撓曲時，黏接劑會作為對第1板部與第2板部的接觸進行規制的限位部而發揮功能。從而，可抑制接點彈簧的破損或變形。

在本發明中，優選為：所述支點部與在所述接點構件上形成的凹部進行點接觸。若如此，則同接點構件與支撐部的接觸面為平面的情況相比，可抑制在從外部施加有衝擊時支點部從接點構件脫離。從而，可抑制可動框從第1擺動支撐部及第2擺動支撐部脫落。

在本發明中，優選為：所述凹部的內面是比設於所述支點部的球面曲率半徑大的球面，設於所述支點部的球面與設於所述凹部的球面進行點接觸。若如此，則同與球面進行點接觸的面為平面的情況相比，可抑制第1擺動支撐部與第2擺動支撐部的支撐位置的不均，並可提高作為擺動軸的第1軸線及第2軸線的位置精度。從而，可高精度地進行抖動修正。而且，球面僅在第1軸線或第2軸線上的一點上與凹部進行點接觸，球面與第1擺動支撐部及第2擺動支撐部在脫離所述一點的位置進行接觸的可能性小。從而，可減小摩擦，所以由摩擦妨礙可動框的擺動的可能性小。從而，可使可動體順暢地擺動，從而可提高抖動修正的響應性。而且，可提高抖動修正的修正角度精度。

[發明的效果] 在本發明中，萬向節機構的可動框具有由設於可動體的第1擺動支撐部及設於固定體的第2擺動支撐部進行支撐的支點部，並在第1擺動支撐部及第2擺動支撐部設有與支點部進行點接觸的樹脂製的接點構件。如此，由於由樹脂製的接點構件來構成與可動框進行點接觸的部分，所以與先前的使金屬製的板簧與可動框進行點接觸的情況相比，可提高與可動框進行點接觸的部分的尺寸精度或面精度。從而，可抑制萬向節機構的特性不均。

以下，參照圖示，對應用本發明的帶抖動修正功能的光學單元的實施形態進行說明。在本說明書中，XYZ三軸是彼此正交的方向，X軸方向中的一側以+X來表示，另一側以-X來表示，Y軸方向中的一側以+Y來表示，另一側以-Y來表示，Z軸方向中的一側以+Z來表示，另一側以-Z來表示。Z軸方向與帶抖動修正功能的光學單元的光軸L方向一致。而且，-Z方向是光軸Ｌ方向的反被攝體側（像側），+Z方向是光軸Ｌ方向的被攝體側。

應用本發明的帶抖動修正功能的光學單元例如用於帶照相機的便攜電話、行車記錄儀（drive recorder）等光學設備或頭盔（helmet）、自行車、無線電控制（radio control）直升機等移動體中所搭載的運動型攝像機（action camera）或可穿戴式照相機（wearable camera）等光學設備。關於此種光學設備，若拍攝時產生光學設備的抖動，則在拍攝圖像中會產生紊亂。帶抖動修正功能的光學單元通過光學設備的設備主體或移動體主體或者帶抖動修正功能的光學單元中所搭載的陀螺儀（gyroscope）（抖動檢測傳感器）來檢測手抖。並且，基於檢測結果來進行用以規避拍攝圖像的紊亂的抖動修正。所述圍繞各軸線的抖動中，圍繞Ｘ軸的旋轉相當於所謂的俯仰（縱擺），圍繞Ｙ軸的旋轉相當於所謂的偏擺（橫擺），圍繞Ｚ軸的旋轉相當於所謂的滾動（rolling）。

（整體構成） 圖1是從被攝體側觀察應用本發明的帶抖動修正功能的光學單元1的立體圖。如圖1所示，帶抖動修正功能的光學單元1（以下，稱為光學單元1）包括在從Z軸方向觀察時具有大致八邊形的外形的筒狀殼體20。筒狀殼體20包括：大致八邊形的筒狀的軀幹部21、以及從軀幹部21的+Z方向的端部向內側伸出的框狀的端板部22。在端板部22的中央形成有大致八邊形的開口部23。開口部23朝向被攝體側（+Z方向）。而且，在軀幹部21上形成有將-Z方向的端部的圓周方向的一部分切去而成的切口部24。

圖2是拆卸下筒狀殼體20的光學單元1的剖面圖，是在圖1的A-A位置（YZ面）進行切斷的剖面圖。而且，圖3、圖4是將拆卸下筒狀殼體20的光學單元1在萬向節機構4的擺動支撐部（第1擺動支撐部41、第2擺動支撐部42）的位置進行切斷的剖面圖，圖3是在穿過圖1的第1軸線R1的對角位置進行切斷的剖面圖，圖4是在穿過圖1的第2軸線R2的對角位置進行切斷的剖面圖。

如圖2～圖4所示，光學單元1包括：可動體3，搭載有具有光學元件2的照相機模塊（camera module）100；萬向節機構4，將可動體3支撐為能夠擺動；以及保持件5，經由萬向節機構4而對可動體3進行支撐。萬向節機構4將可動體3支撐為能夠在Z軸方向與光學元件2的光軸L一致的標準姿勢與光軸L相對於Z軸方向而傾斜的傾斜姿勢之間擺動。而且，光學單元1包括：旋轉支撐機構6，將保持件5支撐為能夠圍繞Z軸旋轉；以及固定體8，經由旋轉支撐機構6而對保持件5進行支撐。

萬向節機構4構成在可動體3與保持件5之間。而且，旋轉支撐機構6構成在固定體8與保持件5之間。即，光學單元1具有由可動體3、萬向節機構4及保持件5構成的旋轉體，所述旋轉體由旋轉支撐機構6支撐為能夠相對於固定體8而圍繞Z軸進行旋轉。而且，在由萬向節機構4構成的支撐結構中，保持件5作為將可動體3支撐為能夠擺動的固定體而發揮功能。

而且，光學單元1包括：使可動體3擺動的擺動用磁驅動機構11、以及使保持件5旋轉的滾動用磁驅動機構12。擺動用磁驅動機構11包括：保持於可動體3的擺動驅動用線圈13、以及保持於固定體8的擺動驅動用磁石14。擺動驅動用線圈13與擺動驅動用磁石14在與光軸L正交的徑向上對向。而且，在可動體3上保持有與擺動驅動用磁石14在徑向上對向的磁性構件17。磁性構件17及擺動驅動用磁石14構成用以使可動體3恢復至標準姿勢的磁力彈簧。滾動用磁驅動機構12包括：保持於保持件5的滾動驅動用線圈15、以及保持於固定體8的滾動驅動用磁石16。在本例中，滾動驅動用線圈15與滾動驅動用磁石16在Z軸方向上對向。

如圖1、圖2所示，光學單元1具有柔性印刷基板。另外，圖3、圖4中省略了柔性印刷基板的圖示。光學單元1包括與照相機模塊10[[100]]連接的光學模塊用配線基板19A、與擺動用磁驅動機構11連接的擺動機構用配線基板19B、以及與滾動用磁驅動機構12連接的滾動機構用配線基板19C作為柔性印刷基板。

（固定體） 固定體8包括：所述筒狀殼體20；反被攝體側殼體25，從反被攝體側（-Z方向側）組裝於筒狀殼體20；磁軛26，安裝於在反被攝體側殼體25的-Z方向側的面上的形成的凹部；以及板構件27，從-Z方向側固定於反被攝體側殼體25。在本形態中，筒狀殼體20由磁性材料形成，反被攝體側殼體25由樹脂材料形成。

如圖2所示，在反被攝體側殼體25的中央形成有筒部28，所述筒部28的內周側供構成旋轉支撐機構6的滾珠軸承（ball bearing）61的外輪62嵌入。旋轉支撐機構6具有兩組滾珠軸承61。而且，在反被攝體側殼體25上，在夾著筒部28的徑向的相反側形成有用以保持滾動驅動用磁石16的保持孔29。磁軛26從-Z方向側抵接於嵌入至保持孔29中的兩個滾動驅動用磁石16。對磁軛26中滾動驅動用磁石16所抵接的部分塗布有黏接劑，由此滾動驅動用磁石16被固定於磁軛26。

（保持件） 保持件5包括：位於可動體3的外周側的保持件主體構件31、以及從反被攝體側（-Z方向）固定於保持件主體構件31而與可動體3在Z軸方向上對向的旋轉台座32。保持件主體構件31及旋轉台座32是樹脂製。保持件主體構件31包括：配置在筒狀殼體20的開口部23的內側的環狀部34（參照圖1）、以及連接於環狀部34的-Z方向側的保持件軀幹部35。保持件軀幹部35包括：朝X軸方向的兩側及Y軸方向的兩側開口的四個窗部36、以及劃分在圓周方向上相鄰的窗部36的四個縱框部37。

在旋轉台座32的外周緣設有向被攝體側（+Z方向）突出的環狀凸部38。在旋轉台座32固定於保持件主體構件31時，環狀凸部38嵌入保持件主體構件31（保持件軀幹部35）的-Z方向的端部的內側。而且，在旋轉台座32的中央固定有軸部39。軸部39從旋轉台座32向反被攝體側（-Z方向）突出。在軸部30上固定滾珠軸承61的內輪63。而且，旋轉台座32在將軸部39夾在中間的徑向的相反側具有線圈保持部40。滾動驅動用線圈15保持於線圈保持部40。

（滾動用磁驅動機構） 滾動用磁驅動機構12如圖2所示，包括：保持在保持件5的旋轉台座32上的兩個滾動驅動用線圈15、以及保持在固定體8的反被攝體側殼體25及磁軛26上，並在Z軸方向上與各滾動驅動用線圈15對向的兩個滾動驅動用磁石16。各滾動驅動用磁石16在圓周方向上被一分為二，並以與滾動驅動用線圈15對向的面的磁極以分割位置（磁化極化線）為界而不同的方式被磁化。而且，各滾動驅動用線圈15是空芯線圈，將沿徑向延伸的長邊部分作為有效邊來利用。而且，在旋轉台座32上保持有與滾動驅動用磁石16在Z軸方向上對向的磁性構件18。磁性構件18及擺動驅動用磁石14構成用以使保持件5恢復至標準旋轉位置的磁力彈簧。

（擺動體） 如圖2所示，可動體3包括照相機模塊100、以及從外周側對照相機模塊100進行保持的照相機模塊保持件110。照相機模塊100具有光學元件2及位於光學元件2的光軸L上的拍攝元件103。拍攝元件103安裝在基板104的被攝體側（+Z方向）的面上。在基板104的反被攝體側（-Z方向）的面上搭載有信號處理用的集成電路（integrated circuit，IC）芯片105。而且，照相機模塊100具有保持光學元件2的鏡頭保持件（lens holder）106。鏡頭保持件106包括：沿Z軸方向延伸的圓筒部107、從圓筒部107的反被攝體側（-Z方向）的端緣向外周側擴展的矩形的板部108、以及從板部108的外周緣起沿-Z方向延伸的角筒部109。在角筒部109上固定有從反被攝體側（-Z方向）覆蓋基板104及IC芯片105的板簧120。

圖5是從被攝體側觀察可動體3、擺動用磁驅動機構11以及萬向節機構4的平面圖。如圖2、圖5所示，照相機模塊保持件110包括：包圍鏡頭保持件106的外周側的筒部111、從筒部111的反被攝體側（-Z方向）的端部向徑向外側擴展的底板部115（參照圖2）、在底板部115的X軸方向的兩端朝+Z方向立起並沿Y軸方向延伸的一對壁部116、117（參照圖5）、以及在底板部115的Y軸方向的兩端朝+Z方向立起並沿X軸方向延伸的一對壁部118、119（參照圖2、圖5）。在各壁部116、117、118、119的徑向外側的面上固定有擺動驅動用線圈13。

在可動體3上固定有用以調整可動體3的重心G（參照圖3）的重物（weight）130、重物131。在鏡頭保持件106的圓筒部107上固定有環狀的重物130。而且，在照相機模塊保持件110上，在筒部111的被攝體側（+Z方向）的前端固定有微調整用的重物131。重物131包括糊（paste）狀的原材料，可對重量進行微調整後進行安裝。在本形態中，通過重物130進行可動體3的重心G的大致調整，通過重物131進行微調整。重物130、重物131是為了消除可動體3的重心G與萬向節機構4對可動體3的支撐位置的偏離而安裝。

（萬向節機構） 萬向節機構4構成在照相機模塊保持件110（可動體3）與保持件主體構件31（保持件5）之間。如上所述，保持件5在由萬向節機構4構成的支撐結構中，作為將可動體3支撐為能夠擺動的固定體而發揮功能。萬向節機構4包括：設於照相機模塊保持件110的第1軸線R1上的對角位置的兩處第1擺動支撐部41（參照圖3、圖5）、設於保持件主體構件31的第2軸線R2上的對角位置的兩處第2擺動支撐部42（參照圖4、圖5）、以及由第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42進行支撐的可動框45。第1軸線R1及第2軸線R2是與Z軸方向正交，並且，相對於X軸方向及Y軸方向傾斜45度的方向。

如圖3、圖5所示，第1擺動支撐部41包括：形成於照相機模塊保持件110的第1接點彈簧保持部43、以及保持於第1接點彈簧保持部43的接點彈簧50。第1接點彈簧保持部43是使形成於照相機模塊保持件110的第1軸線R1方向的對角位置的彈簧支撐壁431的內側部分向徑向外側及反被攝體側（-Z方向）凹陷而成的凹部432。凹部432的內面具有在與第1軸線R1正交的方向上延伸且朝向徑向內側的第1彈簧支撐面433、以及朝向被攝體側（+Z方向）的第1彈簧固定面434。第1彈簧固定面434是凹部432的底面。

圖6是可動框45及接點彈簧50的分解立體圖。接點彈簧50包括金屬製的彈簧構件60及接點構件70。彈簧構件60包括：沿Z軸方向延伸的第1板部51及第2板部52、在與Z軸方向交叉的方向上延伸並將第1板部51與第2板部52予以連接的第3板部53、以及從第1板部51的與第3板部53相反的端部起向與第2板部52相反的一側突出的防脫部54。接點構件70固定於第1板部51。在接點構件70上形成有球面狀的凹面即接點部71。

在第1接點彈簧保持部43中，接點彈簧50以第2板部52在與光軸L方向正交的方向（第1軸線R1方向）上與第1彈簧支撐面433抵接。從而，接點彈簧50通過第1彈簧支撐面433而在與光軸L方向正交的方向（第1軸線R1方向）上得到支撐，從而能夠在第1軸線R1方向上彈性變形。而且，第3板部53插入至凹部432的內側，從被射體側（+Ｚ方向）抵接於第1彈簧固定面434（凹部432的底面）。即，接點彈簧50通過第1彈簧固定面434而在反被攝體側（-Z方向）得到支撐。在本形態中，第3板部53黏接於第1彈簧固定面434。

如圖4、圖5所示，第2擺動支撐部42包括：形成於保持件主體構件31的第2接點彈簧保持部44、以及保持於第2接點彈簧保持部44的接點彈簧50。接點彈簧50與設於第1擺動支撐部41者相同。第2接點彈簧保持部44具有使保持件主體構件31的縱框部37的內側面向徑向外側凹陷而成的凹部441。在凹部441的內面具有在與第2軸線R2正交的方向上延伸且朝向徑向內側的第2彈簧支撐面442、以及朝向反被攝體側（-Z方向）的第2彈簧固定面443。第2彈簧固定面443是凹部441的底面。

在第2擺動支撐部42中，接點彈簧50以第2板部52在與光軸L方向正交的方向（第2軸線R2方向）上與第2接點彈簧保持部44的第2彈簧支撐面442抵接。從而，接點彈簧50通過第2彈簧支撐面442而在與光軸L方向正交的方向（第2軸線R2方向）上得到支撐，從而能夠在第2軸線R2方向上彈性變形。而且，第3板部53從反被射體側（-Ｚ方向）抵接於第2彈簧固定面443（凹部441的底面）。即，接點彈簧50通過第2彈簧固定面443而在被攝體側（+Z方向）得到支撐。在本形態中，第3板部53黏接於第2彈簧固定面443。

如圖6所示，可動框45是從Z軸方向觀察的平面形狀為大致八邊形的板狀彈簧。可動框45具有在圍繞光軸L的四個部位所設的支點部46。在各支點部46的外側面通過熔接等而固定有金屬製的球體47。因所述球體47，在各支點部46設有朝向可動框45的徑向外側的半球狀的凸面（球面）。

第1擺動支撐部41配置於在第1軸線R1方向的對角位置所設的支點部46的外周側。而且，第2擺動支撐部42配置於在第2軸線R2方向的對角位置所設的支點部46的外周側。在第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42中，接點彈簧50以設於接點構件70的半球狀的接點部71朝向徑向內側的方式安裝。萬向節機構4組裝為如下狀態，即，熔接於可動框45的圍繞光軸L的四個部位的球體47與設於第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42的接點構件70的接點部71進行點接觸。由此，可動框45以能夠圍繞與光軸L正交的兩方向（第1軸線R1方向及第2軸線R2方向）的各方向旋轉的狀態而受到支撐。

當組裝了萬向節機構4時，第1擺動支撐部41中所設的接點彈簧50的防脫部54相對於可動框45的支點部46而配置於被攝體側（+Z方向）（參照圖3）。由此，可動框45從第1擺動支撐部41向被攝體側（+Z方向）脫落的情況得到規制。而且，第2擺動支撐部42中所設的接點彈簧50的防脫部54相對於可動框45的支點部46而配置於反被攝體側（-Z方向）（參照圖4）。由此，可動框45從第2擺動支撐部42向反被攝體側（-Z方向）脫落的情況得到規制。即，萬向節機構4具有對可動框45從第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42脫落的情況進行規制的防脫結構。

（擺動用磁驅動機構） 如圖5所示，擺動用磁驅動機構11具有設於可動體3與固定體8之間的第1擺動用磁驅動機構11A及第2擺動用磁驅動機構11B。第1擺動用磁驅動機構11A具有2組由在X軸方向上對向的擺動驅動用磁石14與擺動驅動用線圈13組成的組合。第2擺動用磁驅動機構11B具有2組由在Y軸方向上對向的擺動驅動用磁石14及擺動驅動用線圈13組成的組合。擺動驅動用線圈13保持於照相機模塊保持件110的X軸方向的兩側的壁部116、壁部117及Y軸方向的兩側的壁部117、壁部118的外側面。擺動驅動用磁石14保持於固定體8的筒狀殼體20（參照圖1）的內側面。各擺動驅動用磁石14如圖2所示在Z軸方向上被一分為二，並以內面側的磁極以分割位置（磁化極化線）為界而不同的方式被磁化。擺動驅動用線圈13是空芯線圈，將+Z方向側及-Z方向側的長邊部分作為有效邊來利用。筒狀殼體20包括磁性材料，因此作為針對擺動驅動用磁石14的磁軛而發揮功能。

位於可動體3的+Y方向側及-Y方向側的2組第2擺動用磁驅動機構11B以對擺動驅動用線圈13通電時產生圍繞X軸的同一方向的磁驅動力的方式進行配線連接。位於可動體3的+X方向側及-X方向側的2組第1擺動用磁驅動機構11A以對擺動驅動用線圈13通電時產生圍繞Y軸的同一方向的磁驅動力的方式進行配線連接。擺動用磁驅動機構11通過合成第2擺動用磁驅動機構11B帶來的圍繞X軸的旋轉及第1擺動用磁驅動機構11A帶來的圍繞Y軸的旋轉，而使可動體3圍繞第1軸線R1及第2軸線R2旋轉。當進行圍繞X軸的抖動修正及圍繞Y軸的抖動修正時，合成圍繞第1軸線R1的旋轉及圍繞第2軸線R2的旋轉。

（光學單元的抖動修正） 光學單元1如上所述包括進行圍繞X軸的抖動修正及圍繞Y軸的抖動修正的擺動用磁驅動機構11。從而，可進行俯仰（縱擺）方向及偏擺（橫擺）方向的抖動修正。而且，光學單元1具有滾動用磁驅動機構12，所以可進行滾動方向的抖動修正。例如，光學單元1在可動體3上搭載有陀螺儀的情況下，以通過陀螺儀檢測出圍繞正交的三軸的抖動，並消除檢測出的抖動的方式驅動擺動用磁驅動機構11及滾動用磁驅動機構12。

（接點彈簧） 圖7是接點彈簧50的立體圖。圖7中的（a）是本形態的接點彈簧50的立體圖，圖7中的（b）是變形例的接點彈簧50的立體圖。而且，圖8中的（a）是接點彈簧50的側面圖，圖8中的（b）是接點彈簧50的剖面圖。如上所述，在本形態中，組裝彈簧構件60與接點構件70這兩個構件而構成接點彈簧50。彈簧構件60是通過折彎金屬板而構成。彈簧構件60中第1板部51與第2板部52空開規定的間隔來配置，第1板部51、第2板部52及第3板部53形成為呈大致U字狀彎曲的形狀。接點構件70包括與彈簧構件60不同的原材料，並保持於彈簧構件60的第1板部51。在本形態中，接點構件70是樹脂製，並對與設於可動框45的球體47進行點接觸的部位即接點部71實施有研磨加工。

在彈簧構件60的第1板部51上形成有用以安裝接點構件70的圓形的貫通孔55。接點構件70為具有能夠插入至貫通孔55的圓柱狀或筒狀的突出部72及直徑大於突出部72的凸緣部73。突出部72從與第2板部52相反的一側插入至貫通孔55，並在第1板部51與第2板部52之間突出。突出部72作為在彈簧構件60撓曲時對第1板部51與第2板部52的接觸進行規制的限位部而發揮功能。

凸緣部73直徑大於貫通孔55，因此從與第2板部52相反的一側抵接於第1板部51。而且，凸緣部73在與第1板部51抵接的面上塗布有黏接劑，從而黏接於第1板部51。彈簧構件60通過在將接點構件70固定於具有貫通孔55的金屬板後對金屬板進行折彎加工而製造。凸緣部73是圓形，接點部71形成於凸緣部73的與突出部72相反的一側的面的中央。如上所述，接點部71是凹部，其內側面是球面。此處，接點部71的曲率半徑比設於可動框45的支點部46上的球面（球體47的表面）的曲率半徑大。球體47在接點部71的中央與接點部71進行點接觸。

另外，將接點構件70與彈簧構件60組裝為一體的方法也可以是黏接以外的方法。例如，也可通過將突出部72壓入至貫通孔55而將接點構件70固定於彈簧構件60。而且，也可通過嵌件成形(insert molding)或注塑成形（out-sert molding）來一體形成接點構件70與構成彈簧構件60的金屬板。

（本形態的主要效果） 如以上所說明，在本形態的光學單元1中，萬向節機構4的可動框45在圍繞光軸L的四個部位設有由第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42進行支撐的支點部46，並在各支點部46上固定有球體47。並且，在第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42上設有與球體47進行點接觸的樹脂製的接點構件70。如此，由於由樹脂製的接點構件70來構成與可動框45進行點接觸的部分，所以與對金屬製的零件實施衝壓加工而形成接點部的情況相比，可提高與可動框45進行點接觸的部分的尺寸精度或面精度。例如，通過對與可動框45進行點接觸的接點部71實施研磨加工，可減少表面的凹凸。或者，通過利用滑動性良好的原材料來形成接點構件70，可提高接點部71的面精度。從而，可抑制萬向節機構4的特性不均，並可高精度地進行抖動修正。而且，先前是對接點部塗布潤滑脂（grease），但也可不使用潤滑脂。

在本形態中，第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42具有接點彈簧50，接點彈簧50包括金屬製的彈簧構件60及接點構件70這兩個構件。從而，可由彈簧構件60對接點構件70進行彈性支撐，並可恰當地使萬向節機構4擺動。而且，可抑制因從外部傳來的振動等導致的可動體3的不必要的振動。如此，雖對接點彈簧50要求彈簧性及作為通過點接觸來對可動框45進支撐的承接部的功能，但在本形態中，將具有作為承接部的功能的接點構件70與具有彈簧性的彈簧構件60設為不同構件。由此，彈簧構件60可與先前的接點彈簧同樣地製造，且關於承接部，可比先前進一步提高尺寸精度或面精度。從而，可抑制萬向節機構4的特性不均。

本形態的彈簧構件60包括第1板部51、第2板部52及第3板部53，是呈大致U字狀彎曲的形狀。並且，連接第1板部51與第2板部52的第3板部53是平板狀而非彎曲狀。從而，與第3板部53為彎曲狀的情況相比，容易進行彈簧構件60的製造或形狀的管理，因此可抑制品質的不均。而且，因第3板部53為平板狀，所以可在將設於第1擺動支撐部41的凹部432的底面（第1彈簧固定面434）、或者設於第2擺動支撐部42的凹部441的底面（第2彈簧固定面443）作為固定面，並將接點彈簧50黏接於所述固定面的情況下，加大黏接面積。從而，可使固定接點彈簧50時的固定力提升。

本形態的接點構件70具有從形成於第1板部51的貫通孔55向第2板部52一側突出的突出部72。從而，在接點彈簧50在第1軸線R1方向或第2軸線R2方向上發生撓曲的情況下，突出部72作為對第1板部51與第2板部52的接觸進行規制的限位部而發揮功能。從而，可抑制接點彈簧50的破損或變形。而且，接點構件70具有抵接於第1板部51的凸緣部73，可通過凸緣部73來對突出部72向第2板部52側的突出尺寸進行規定。而且，通過將凸緣部73黏接於第1板部51，可切實地對接點構件70進行固定。

在本形態的接點構件70中，接點部71是凹部。從而，可抑制在從外部施加有衝擊時，球體47從接點構件70脫離。由此，可抑制可動框45從第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42脫落。而且，接點部71是比設於可動框45的球面（球體47的表面）曲率半徑大的球面。如此，只要接點部71為球面，球體47與接點部71進行點接觸的位置從接點部71的中央脫離的可能性便小。從而，可抑制第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42與可動框45進行點接觸的位置的不均，並可提高作為擺動軸的第1軸線R1及第2軸線R2的位置精度。由此，可高精度地進行抖動修正。並且，若接點部71為球面，則在接點部71的中央的一點以外的位置，可動框45與第1擺動支撐部41及第2擺動支撐部42接觸的可能性小。從而，可減小摩擦，所以由摩擦妨礙萬向節機構4的活動的可能性小。從而，可使可動體3順暢地擺動，從而可提高抖動修正的響應性。

（變形例） 圖7中的（b）是變形例的接點彈簧50的立體圖。在圖7中的（b）所示的示例中，在接點彈簧50的第1板部51與第2板部52之間填充有黏接劑56。因此，對在第1板部51與第2板部52的表面實施有用以改良黏接劑56的黏接性的加工。例如，在圖7中的（b）所示的示例中，在第1板部51與第2板部52的表面形成有網眼狀的槽57。用以改良黏接劑56的黏接性的加工也可以是不同於在第1板部51與第2板部52的表面形成凹凸的加工。如此，在將黏接劑56填充到了第1板部51與第2板部52之間的情況下，所填充的黏接劑56作為對第1板部51與第2板部52的接觸進行規制的限位部而發揮功能。從而，可抑制接點彈簧50的破損或變形。

（其他實施形態） 所述形態是進行圍繞光軸L的抖動修正（滾動修正）以及圍繞與光軸L交叉的第1軸線R1及第2軸線R2的抖動修正的光學單元1，但本發明也可應用於不進行滾動修正的光學單元。例如，也可採用在所述形態中省略保持件5、旋轉支撐機構6、滾動用磁驅動機構12並將萬向節機構4的第1擺動支撐部41設於固定體8的構成。

1‧‧‧光學單元（抖動修正功能的光學單元）

2‧‧‧光學元件

3‧‧‧可動體

4‧‧‧萬向節機構

5‧‧‧保持件

6‧‧‧旋轉支撐機構

8‧‧‧固定體

11‧‧‧擺動用磁驅動機構

11A‧‧‧第1擺動用磁驅動機構

11B‧‧‧第2擺動用磁驅動機構

12‧‧‧滾動用磁驅動機構

13‧‧‧擺動驅動用線圈

14‧‧‧擺動驅動用磁石

15‧‧‧滾動驅動用線圈

16‧‧‧滾動驅動用磁石

17、18‧‧‧磁性構件

19A‧‧‧光學模塊用配線基板

19B‧‧‧擺動機構用配線基板

19C‧‧‧滾動機構用配線基板

20‧‧‧筒狀殼體

21‧‧‧軀幹部

22‧‧‧端板部

23‧‧‧開口部

24‧‧‧切口部

25‧‧‧反被攝體側殼體

26‧‧‧磁軛

27‧‧‧板構件

28‧‧‧筒部

29‧‧‧保持孔

31‧‧‧保持件主體構件

32‧‧‧旋轉台座

34‧‧‧環狀部

35‧‧‧保持件軀幹部

36‧‧‧窗部

37‧‧‧縱框部

38‧‧‧環狀凸部

39‧‧‧軸部

40‧‧‧線圈保持部

41‧‧‧第1擺動支撐部

42‧‧‧第2擺動支撐部

43‧‧‧第1接點彈簧保持部

44‧‧‧第2接點彈簧保持部

45‧‧‧可動框

46‧‧‧支點部

47‧‧‧球體

50‧‧‧接點彈簧

51‧‧‧第1板部

52‧‧‧第2板部

53‧‧‧第3板部

54‧‧‧防脫部

55‧‧‧貫通孔

56‧‧‧黏接劑

57‧‧‧槽

60‧‧‧彈簧構件

61‧‧‧滾珠軸承

62‧‧‧外輪

63‧‧‧內輪

70‧‧‧接點構件

71‧‧‧接點部

72‧‧‧突出部

73‧‧‧凸緣部

100‧‧‧照相機模塊

103‧‧‧拍攝元件

104‧‧‧基板

105‧‧‧IC芯片

106‧‧‧鏡頭保持件

107‧‧‧圓筒部

108‧‧‧板部

109‧‧‧角筒部

110‧‧‧照相機模塊保持件

111‧‧‧筒部

115‧‧‧底板部

116、117、118、119‧‧‧壁部

120‧‧‧板簧

130、131‧‧‧重物

431‧‧‧彈簧支撐壁

432、441‧‧‧凹部

433‧‧‧第1彈簧支撐面

434‧‧‧第1彈簧固定面

442‧‧‧第2彈簧支撐面

443‧‧‧第2彈簧固定面

G‧‧‧重心

L‧‧‧光軸

R1‧‧‧第1軸線

R2‧‧‧第2軸線

X、Y、Z、+X、+Y、+Z、-X、-Y、-Z‧‧‧方向

圖1是從被攝體側觀察應用本發明的帶抖動修正功能的光學單元的立體圖。 圖2是拆卸下筒狀殼體的帶抖動修正功能的光學單元的剖面圖。 圖3是將拆卸下筒狀殼體的帶抖動修正功能的光學單元在萬向節機構的擺動支撐部的位置進行切斷的剖面圖。 圖4是將拆卸下筒狀殼體的帶抖動修正功能的光學單元在萬向節機構的擺動支撐部的位置進行切斷的剖面圖。 圖5是從被攝體側觀察可動體、擺動用磁驅動機構及萬向節機構的平面圖。 圖6是可動框及接點彈簧的分解立體圖。 圖7是接點彈簧的立體圖。 圖8是接點彈簧的側面圖及剖面圖。

Claims (10)

1. 一種帶抖動修正功能的光學單元，其特徵在於，具有： 可動體及固定體； 萬向節機構，將所述可動體支撐為能夠相對於所述固定體而圍繞第1軸線擺動，並且將所述可動體支撐為能夠相對於所述固定體而圍繞與所述第1軸線交叉的第2軸線擺動；以及 擺動用驅動機構，使所述可動體圍繞所述第1軸線及所述第2軸線擺動， 所述萬向節機構包括：可動框；第1擺動支撐部，設於所述可動體上在所述第1軸線方向上隔開距離的兩處；以及第2擺動支撐部，設於所述固定體上在所述第2軸線方向上隔開距離的兩處，所述第1擺動支撐部及所述第2擺動支撐部對設於所述可動框的支點部進行支撐， 所述第1擺動支撐部及所述第2擺動支撐部具有與所述支點部進行點接觸的樹脂製的接點構件。
2. 如申請專利範圍第1項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 所述第1擺動支撐部及所述第2擺動支撐部具有對所述支點部進行支撐的接點彈簧， 所述接點彈簧包括所述接點構件及對所述接點構件進行保持的彈簧構件。
3. 如申請專利範圍第2項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 所述彈簧構件是板簧，所述板簧包括：對所述接點構件進行保持的第1板部、與所述第1板部相距規定的間隔進行配置的第2板部、以及在與所述第1板部及所述第2板部交叉的方向上延伸並將所述第1板部與所述第2板部予以連接的第3板部。
4. 如申請專利範圍第3項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 所述接點構件的一部分從形成於所述第1板部的貫通孔向所述第2板部的一側突出。
5. 如申請專利範圍第4項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 所述接點構件具有：突出部，插入至所述貫通孔；以及 凸緣部，從與所述第2板部相反的一側抵接於所述第1板部並黏接於所述第1板部， 所述支點部與所述凸緣部進行點接觸。
6. 如申請專利範圍第3項至第5項中任一項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 在所述第1板部與所述第2板部之間填充有黏接劑。
7. 如申請專利範圍第1項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 所述支點部與在所述接點構件上形成的凹部進行點接觸。
8. 如申請專利範圍第7項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 所述凹部的內面是比設於所述支點部的球面曲率半徑大的球面， 設於所述支點部的球面與設於所述凹部的球面進行點接觸。
9. 如申請專利範圍第6項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 所述支點部與在所述接點構件上形成的凹部進行點接觸。
10. 如申請專利範圍第9項所述的帶抖動修正功能的光學單元，其中 所述凹部的內面是比設於所述支點部的球面曲率半徑大的球面， 設於所述支點部的球面與設於所述凹部的球面進行點接觸。