本发明涉及一种搭载于便携终端或移动体的带抖动修正功能的光学单元。
背景技术：
搭载于便携终端、车辆、无人直升机等移动体上的拍摄装置具备搭载有拍摄用的光学元件的光学单元。这种光学单元要求抑制拍摄装置的抖动导致的拍摄图像的紊乱。因此，作为光学单元，提出了一种带抖动修正功能的光学单元，其具备可摆动地支承光学模块的摆动支承机构和将光学模块支承为能够围绕光轴旋转的旋转支承机构，通过摆动用磁驱动机构使光学模块在与光轴交叉的俯仰(纵摇：俯仰摇动)方向及偏转(横摇：水平抖动)方向摆动，通过侧倾用磁驱动机构使光学模块绕光轴旋转。
专利文献1、2中记载有将光学模块支承为能够围绕光轴旋转的旋转支承机构。这些文献中，光学模块从与光轴正交的径向被环绕光学模块的支承体支承，旋转支承机构具备在光学模块和支承体之间滚动的球体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－150929号公报
专利文献2：日本特开2013－246414号公报
技术实现要素：
发明所要解决的技术问题
在专利文献1、2的旋转支承机构中，因为球体位于光学模块的径向的外侧，所以存在在径向上不容易将旋转支承机构小型化的问题。
鉴于以上的问题点，本发明的课题在于，提供一种容易使可旋转地支承光学模块的旋转支承机构在径向上小型化的带抖动修正功能的光学单元。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述课题，本发明提供一种带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，具有：光学模块，其保持光学元件；摆动支承机构，其支承所述光学模块且使所述光学模块能够在预先设定的轴线和光轴一致的基准姿势及所述光轴相对于所述轴线倾斜的倾斜姿势之间摆动；支承体，其经由所述摆动支承机构在内周侧支承所述光学模块；旋转支承机构，其将所述支承体支承为能够围绕所述轴线旋转；固定体，其经由所述旋转支承机构支承所述支承体；摆动用磁驱动机构，其使所述光学模块摆动；侧倾用磁驱动机构，其使所述支承体旋转，所述固定体具备在所述轴线方向上与所述支承体对置的固定体侧对置部，所述支承体具备在所述轴线方向上与所述固定体侧对置部对置的支承体侧对置部，所述旋转支承机构在所述固定体侧对置部和所述支承体侧对置部之间具备多个滚动体。
在本发明中，旋转支承机构在轴线方向上对置的固定体侧对置部和支承体侧对置部之间具备多个滚动体。因此，与滚动体位于支承光学模块的支承体的外周侧的情况相比，容易使旋转支承机构在径向上小型化。因此，容易使带抖动修正功能的光学单元在径向上小型化。
在本发明中，理想的是，所述固定体侧对置部为环状，位于所述光学模块的外周侧，所述固定体侧对置部具备环绕所述轴线的固定体侧环状槽，所述支承体侧对置部具备与所述固定体侧环状槽对置的支承体侧环状槽，所述滚动体被插入所述固定体侧环状槽及支承体侧环状槽。据此，能够在固定体侧对置部和支承体侧对置部之间保持滚动体。另外，因为滚动体可以在固定体侧环状槽及支承体侧环状槽内滚动并沿周向移动，所以光学模块顺畅地旋转。
在本发明中，理想的是，所述旋转支承机构具备在所述固定体侧对置部和所述支承体侧对置部之间环绕所述轴线的环状的保持部件，所述保持部件具备沿周向排列的多个贯通孔，多个所述滚动体分别被插入多个所述贯通孔的各贯通孔内。据此，滚动体不会从固定体侧对置部和支承体侧对置部之间脱落。另外，能够将滚动体在周向上的间隔维持为恒定。
在本发明中，理想的是，所述保持部件在周向上相邻的两个所述贯通孔之间具备向所述固定体侧对置部一侧突出的第一凸部和向所述支承体侧对置部一侧突出的第二凸部，所述第一凸部能够与所述固定体侧对置部的所述固定体侧环状槽的的缘部分滑动接触，所述第二凸部能够与所述支承体侧对置部的所述支承体侧环状槽的的缘部分滑动接触。据此，容易维持保持部件的姿势。
在本发明中，理想的是，所述保持部件在外周缘的分开的两个部位具备缺口部。据此，通过经由缺口部利用夹具等对保持部件进行保持，能够确定保持部件绕轴线的姿势(角度位置)。因此，容易在保持部件的贯通孔内配置球体等滚动体。
在本发明中，理想的是，在所述固定体侧环状槽及所述支承体侧环状槽的内周面，涂布有润滑油，在所述固定体侧对置部的比所述固定体侧环状槽靠内周侧的端部分及所述支承体侧对置部的比所述支承体侧环状槽靠内周侧的端部分中的一方，设有在所述轴线方向上朝向另一方突出的环状凸部，在另一方设有向所述轴线方向凹下而接受所述环状凸部的前端部分的环状台阶部，所述环状台阶部具备从外周侧与所述环状凸部的前端部分对置的环状的径向对置面和从所述轴线方向与所述环状凸部的前端部分对置的环状的轴线方向对置面。如果在固定体侧环状槽及支承体侧环状槽的内周面涂布润滑油，则光学模块相对于支承体顺畅地旋转。另外，因为能够由设于固定体侧对置部及支承体侧对置部中的一方的环状凸部和设于另一方的台阶部构成迷宫式密封，所以能够防止或抑制润滑油流出。另外，因为能够由设于固定体侧对置部及支承体侧对置部中的一方的环状凸部和设于另一方的台阶部构成迷宫式密封，所以能够防止或抑制尘埃进入球体滚动的固定体侧对置部和支承体侧对置部之间。
在本发明中，理想的是，所述光学模块具备保持所述光学元件的镜筒，所述镜筒的被拍摄体侧的一端在所述轴线方向上相比所述支承体侧对置部位于靠所述固定体侧对置部一侧，所述环状凸部从所述固定体侧对置部向所述支承体侧对置部一侧突出，所述环状台阶部设于所述支承体侧对置部。据此，因为将迷宫式密封设于远离镜筒的位于被拍摄体侧的一端的位置，所以即使在润滑油的挥发气体经由迷宫式密封流出到外部的情况下，也能够抑制其对光学元件带来影响。
在本发明中，理想的是，为了使光学模块旋转，所述侧倾用磁驱动机构具备配置于所述支承体及所述固定体中的一方的侧倾驱动用磁铁和配置于另一方并与该侧倾驱动用磁铁对置的侧倾驱动用线圈。
该情况下，所述侧倾驱动用磁铁和所述侧倾驱动用线圈能够设为在所述轴线方向上对置。
或者，所述侧倾驱动用磁铁和所述侧倾驱动用线圈能够设为在与所述轴线交叉的方向上对置。
在本发明中，理想的是，具备第二旋转支承机构，所述第二旋转支承机构在与所述旋转支承机构在所述轴线方向上分开的位置，将所述支承体支承为能够围绕该轴线旋转，所述固定体具备：固定体本体，其具备所述固定体侧对置部；弹簧部件，其固定于所述固定体本体上；可动保持架，其经由所述弹簧部件被所述固定体本体支承，且能够沿所述轴线方向移动，所述可动保持架从与所述固定体侧对置部相反侧与所述支承体对置，所述支承体具备与所述可动保持架对置的第二支承体侧对置部，所述第二旋转支承机构具备：内圈，其与所述轴线同轴地保持于所述支承体；外圈，其配置于所述内圈的外周侧，被所述可动保持架保持；球体，其在所述内圈和所述外圈之间滚动，所述弹簧部件将所述可动保持架朝向所述第二支承体侧对置部施力，使所述外圈与该第二支承体侧对置部抵接，同时，经由所述可动保持架及所述外圈将所述支承体朝向所述固定体侧对置部施力。据此，因为支承体由两个旋转支承机构支承，所以支承体的旋转轴不会抖动。另外，弹簧部件经由可动保持架对第二旋转支承机构的外圈赋予朝向第二支承体侧对置部的加压。因此，第二旋转支承机构对支承体的支承变得可靠，支承体的旋转稳定。进而，弹簧部件经由可动保持架及外圈将支承体朝向固定体侧对置部施力。由此，成为支承体侧对置部被朝向固定体侧对置部施力，对第二旋转支承机构赋予加压的状态。因此，旋转支承机构对支承体的支承变得可靠，支承体的旋转稳定。
在本发明中，理想的是，所述固定体侧对置部和所述支承体侧对置部由相同的树脂材料构成。如果由树脂材料形成这些部分，则与由金属材料形成这些部分的情况相比，能够变得轻量。另外，如果由相同的树脂材料形成这些部分，则固定体侧对置部和支承体侧对置部的热膨胀率相同，因此，即使在温度发生变化的环境下使带抖动修正功能的光学单元动作，也能够防止支承体的旋转不稳定的情况。
发明效果
根据本发明的带抖动修正功能的光学单元，用于将光学模块可旋转地支承于支承体的旋转支承机构在轴线方向上对置的固定体侧对置部和支承体侧对置部之间具备多个滚动体。因此，易于将旋转支承机构在径向上小型化，易于将带抖动修正功能的光学单元在径向上小型化。
附图说明
图1是从被拍摄体侧观察应用了本发明的光学单元的立体图。
图2是图1的A－A线的光学单元的剖视图。
图3是从被拍摄体侧观察图1的光学单元的分解立体图。
图4是从反被拍摄体侧观察图1的光学单元的分解立体图。
图5是固定体的反被拍摄体侧部分的分解立体图。
图6是从被拍摄体侧观察可动体及保持架的分解立体图。
图7是从反被拍摄体侧观察可动体及保持架的分解立体图。
图8是从被拍摄体侧观察可动体的分解立体图。
图9是从反被拍摄体侧观察可动体的分解立体图。
图10是将光学单元以与轴线正交的平面切断的剖视图。
图11是板簧的说明图。
符号说明
1…光学单元、2…光学元件、3…可动体(光学模块)、4…摆动支承机构、5…保持架(支承体)、6…第一旋转支承机构、7…第二旋转支承机构、8…固定体、9…板簧、10…第二可动体(保持架及可动体)、11·11A·11B…摆动用磁驱动机构、12…侧倾用磁驱动机构、13…摆动驱动用线圈、14…摆动驱动用磁铁、15…侧倾驱动用线圈、16…侧倾驱动用磁铁、17…第一止动机构、18…第二止动机构、19…第三止动机构、20a·20b·21…柔性印刷基板、24…固定体本体、25…板簧、25a…贯通孔、25b…狭缝、25c…固定孔、26…可动保持架、28…筒状壳体、29…被拍摄体侧壳体、30…反被拍摄体侧壳体、31…筒状壳体的主体部、32…筒状壳体的端板部、33…开口部、35～39…侧板、40…缺口部、43…被拍摄体侧壳体的主体部、44…筒状壳体的端板部、45…圆形开口部、47～51…侧面、52…螺钉、55…固定体侧对置部、56…固定体侧环状槽、58…反被拍摄体侧壳体的端板部、59～61…壁部、62…开口部、65…板簧固定部、65a…端面、65c…突起、65b…突出部、68…滚珠轴承、68a…外圈、68b…内圈、68c…球体、71…可动保持架本体部件、72…轭部、72a…宽幅部分、72b…矩形部分、72c…圆形孔、73…筒部、74…圆环状部、74a…环状抵接部、75…磁铁保持部、75a…凹部、81…保持架本体部件、81a…凹部、82…保持架底板部件(第二支承体侧对置部)、82a…对置面、82b…突出部分、84…保持架侧对置部(支承体侧对置部)、84a…环状端面、85…保持架主体部、86…窗部、87…纵框部、90…保持架侧环状槽(支承体侧环状槽)、91…突起、93…台阶部、94…环状凸部、95…开口部、96…轴部、97…侧倾驱动用线圈保持部、101…摄像头模块、102…摄像头模块保持架、103…拍摄元件、104…基板、106…镜筒部件、107…框架、108…圆筒部、109…板部、110…方筒部、111…止动用第一凸部、112…止动用第二凸部、115…底板部、116～119…壁部、120…第二止动用凸部、123…摄像头模块保持架的保持部、123a…保持部的环状端面、123b…可动体侧板簧固定部、124…板簧粘接用凸部、131·132…摆动支承部、135…可动框、137…球体、141…可动体侧连结部、141a…连结部分、141b…连接部分、142…保持架侧连结部、143…蜿蜒部、143a…第一延设部分、143b…第一折回部分、143c…第二延设部分、143d…第二折回部分、143e…第三延设部分、151…球体、152…保持部件、153…贯通孔、154…保持部件的第一凸部、155…保持部件的第二凸部、157…环状凸部、158…环状台阶部、158a…径向对置面、158b…轴线方向对置面、L…轴线、R1…第一轴线、R2…第二轴线
具体实施方式
以下，参照附图，对应用了本发明的光学单元的实施方式进行说明。在本说明书中，XYZ三轴为彼此正交的方向，用+X表示X轴方向的一侧，用－X表示另一侧，用+Y表示Y轴方向的一侧，用－Y表示另一侧，用+Z表示Z轴方向的一侧，用－Z表示另一侧。Z轴方向与光学模块的轴线方向一致。+Z方向为光学模块的轴线方向的被拍摄体侧。－Z方向为轴线方向的反被拍摄体侧(像侧)。光学模块的轴线与光学模块的光轴一致。
(整体结构)
图1是从被拍摄体侧观察应用了本发明的光学单元的立体图。图2是图1的A－A线的光学单元的剖视图。图3是从被拍摄体侧观察图1的光学单元时的分解立体图。图4是从反被拍摄体侧观察图1的光学单元时的分解立体图。此外，除图1以外的其它附图中省略表示柔性印刷基板。图1所示的光学单元1例如用于带摄像头的手机、行车记录仪等光学设备、搭载于头盔、自行车、遥控直升机等移动体上的运动摄像头、可穿戴式摄像头等光学设备。在这样的光学设备中，如果在拍摄时光学设备发生抖动，拍摄图像就会产生紊乱。光学单元1是为了避免拍摄图像偏斜而修正光学元件2的倾斜度的带抖动修正功能的光学单元。
如图2所示，光学单元1具备：具备光学元件2的可动体3(光学模块)、可摆动地支承可动体3的摆动支承机构4、经由摆动支承机构4支承可动体3的保持架5(支承体)。另外，光学单元1具备可旋转地支承保持架5的第一旋转支承机构6及第二旋转支承机构7、经由第一旋转支承机构6及第二旋转支承机构7支承保持架5的固定体8。进而，光学单元1具备架设于可动体3和保持架5之间的板簧9。
摆动支承机构4将可动体3支承为能够在预定的轴线L和光学元件2的光轴一致的基准姿势及光轴相对于轴线L倾斜的倾斜姿势之间摆动。摆动支承机构4为万向架机构。第一旋转支承机构6及第二旋转支承机构7将保持架5支承为能够围绕轴线L旋转。换言之，第一旋转支承机构6及第二旋转支承机构7将由保持架5和可摆动地支承于该保持架5的摆动体3构成的第二可动体10支承为能够围绕轴线L旋转。第一旋转支承机构6在固定体8和保持架5之间构成。第二旋转支承机构7位于比第一旋转支承机构6靠－Z方向侧(反被拍摄体侧)的位置。板簧9用于规定可动体3的基准姿势。
另外，光学单元1具备使可动体3摆动的摆动用磁驱动机构11和使保持架5(第二可动体10)旋转的侧倾用磁驱动机构12。摆动用磁驱动机构11具备保持于可动体3的摆动驱动用线圈13和保持于固定体8的摆动驱动用磁体14。摆动驱动用线圈13和摆动驱动用磁体14在与轴线L正交的径向上对置。侧倾用磁驱动机构12具备保持于保持架5的侧倾驱动用线圈15和保持于固定体8的侧倾驱动用磁体16。在本例中，侧倾驱动用线圈15和侧倾驱动用磁体16在Z轴方向(轴线方向)上对置。
进而，光学单元1具备规定可动体3的摆动范围的第一止动机构17及第二止动机构18和规定保持架(第二可动体)的旋转范围的第三止动机构19(参照图1)。另外，光学单元1具备柔性印刷基板20a、20b、21。柔性印刷基板20a与侧倾驱动用线圈15电连接。柔性印刷基板20b与摆动驱动用线圈13电连接。柔性印刷基板21与可动体3所保持的基板104电连接。
(固定体)
如图1、图3及图4所示，固定体8具有组装三个壳体28、29、30而构成的固定体本体24、固定于固定体本体24的板簧25(弹簧部件)、经由板簧25支承于固定体本体24的可动保持架26。可动保持架26以沿Z轴方向可移动的状态被支承。如图1所示，固定体本体24具备从Z轴方向(轴线方向)观察时形成大致八边形的外形的筒状壳体28、相对于筒状壳体28从+Z方向侧(被拍摄体侧)组装的被拍摄体侧壳体29、相对于筒状壳体28从－Z方向侧(反被拍摄体侧)组装的反被拍摄体侧壳体30。筒状壳体28由磁性材料形成。被拍摄体侧壳体29及反被拍摄体侧壳体30由树脂材料形成。
如图3所示，筒状壳体28具备大致八边形的筒状的主体部31和从主体部31的+Z方向的端部向内侧伸出的框状的端板部32。在端板部32的中央形成有大致八边形的开口部33。主体部31具备在X轴方向对置的侧板35、36、在Y轴方向对置的侧板37、38、设于相对于X轴方向及Y轴方向偏斜了45度的四处角部的侧板39。如图3及图4所示，在X轴方向对置的侧板35、36和在Y轴方向对置的侧板37、38的内周面，分别固定有摆动驱动用磁体14。另外，如图4所示，在四处侧板39中的位于+X方向侧的两个侧板39上形成有矩形的缺口部40。缺口部40为将侧板39的－Z方向的端缘向+Z方向切除而形成的形状。
被拍摄体侧壳体29具备与筒状壳体28的端板部32抵接的筒状的主体部43和从主体部43的+Z方向的端部向内侧伸出的端板部44。在端板部44的中央形成有圆形开口部45。如图4所示，主体部43的内周面为大致圆形，外周面在沿Z轴方向观察时为大致八边形。主体部43的外周面具备在X轴方向对置的侧面47、48、在Y轴方向对置的侧面49、50、设于相对于X轴方向及Y轴方向偏斜了45度的四处角部的侧面51。被拍摄体侧壳体29利用从－Z方向贯通筒状壳体28的端板部32并拧入主体部43的四根有头的螺钉52固定于筒状壳体28上。在此，端板部44的－Z方向的面是与轴线L同轴的环状面，为在Z轴方向上与保持架5对应的固定体侧对置部55。在固定体侧对置部55设有固定体侧环状槽56。固定体侧环状槽56与轴线L同轴，截面形状为圆弧。
如图3所示，反被拍摄体侧壳体30具备与轴线L正交的大致八边形的端板部58、从端板部58的－X方向的端缘(边)向+Z方向立起的壁部59、从端板部58的－Y方向的端缘(边)和+Y方向的端缘(边)向+Z方向立起且在Y轴方向对置的两个壁部60、位于壁部59和两个壁部60各自之间且相对于X轴方向及Y轴方向偏斜了45度的两个壁部61。在此，在端板部58的+X方向的端缘(边)未设置壁部，在Y轴方向对置的两个壁部60的+X方向的一端之间形成开口部62。如图1所示，开口部62为柔性印刷基板200、300、400的引出口。
在Y轴方向上对置的两个壁部60的+Z方向的端部分，分别设有固定板簧25的Y方向的两端部分的板簧固定部65。板簧固定部65具备：在比壁部59的前端向－Z方向偏置的位置向X轴方向及Y轴方向扩展的端面65a、形成于各端面65a的外周侧的缘部分的矩形的突出部65b、从矩形的突出部65b的中心向+Z方向突出的圆形的突起65c。
图5是固定体8的反被拍摄体侧部分(第二旋转支承机构7、可动保持架26、板簧25及反被拍摄体侧壳体30)的分解立体图。如图5所示，可动保持架26具备构成第二旋转支承机构7的滚珠轴承68的外圈68a和保持两个侧倾驱动用磁体16的可动保持架本体部件71。另外，可动保持架26具备从－Z方向与可动保持架本体部件71抵接的轭部72。可动保持架本体部件71具备外圈68a嵌入内周侧的筒部73、从筒部73的－Z方向端向内周侧突出的圆环状部74、从筒部73的+Z方向的端部分向外周侧扩展的磁体保持部75。圆环状部74具备从－Z方向与外圈68a抵接的环状抵接部74a。磁体保持部75具备从Y轴方向的两侧向径向的内侧凹下的一对矩形的凹部75a。两个侧倾驱动用磁体16分别从外周侧嵌入凹部75a，并被保持于可动保持架本体部件71。
轭部72由磁性材料形成。轭部72具备位于Y轴方向的中央部分的矩形的宽幅部分72a和从宽幅部分72a向Y轴方向的两侧延伸的矩形部分72b。X轴方向上的矩形部分72b的宽度比宽幅部分72a的宽度窄。在宽幅部分的中央设有圆形孔72c。就轭部72而言，可动保持架本体部件71的筒部73从+Z方向侧插入圆形孔72c，宽幅部分72a从－Z方向与可动保持架本体部件71抵接，矩形部分72b从－Z方向与侧倾驱动用磁体16抵接。轭部72的轮廓形状与从Z轴方向观察保持有侧倾驱动用磁体16的可动保持架本体部件71时的轮廓形状一致。在此，在轭部72上，在侧倾驱动用磁体16抵接的部分涂布有粘接剂，侧倾驱动用磁体16也被固定于轭部72。
板簧25具备在Y轴方向上长的大致长方形的轮廓形状。板簧25在Y轴方向的中央具备可插入可动保持架本体部件71的筒部73的贯通孔25a。另外，板簧25在将贯通孔25a夹于其间的Y轴方向的两侧分别具备コ字形状的狭缝25b。两个狭缝25b的形状为，在将轭部72和板簧25重叠时，对轭部72的Y轴方向的端部分进行修边的形状。另外，板簧25在Y轴方向的两端部分(比两个狭缝25b靠Y轴方向的外侧)具备用于将板簧25固定于板簧固定部65的固定孔25c。
板簧25以突起65c被插入固定孔25c且Y轴方向的两端部分的中央部分载置于突出部65b的状态被板簧固定部65支承。另外，如图1所示，板簧25通过组装筒状壳体28和反被拍摄体侧壳体30而被夹持于筒状壳体28和反被拍摄体侧壳体30之间，并固定于固定体8上。在此，如图2所示，板簧25成为在可动保持架26被支承于固定体8时，发挥将可动保持架26向+Z轴方向(被拍摄体侧)施力的作用力F的状态。即，板簧25成为比固定于板簧固定部65的Y轴方向的两端部分靠内周侧的部分向－Z方向(反被拍摄体侧)弯曲的状态，通过其弹性恢复力，将可动保持架26向+Z轴方向施力。
(保持架)
图6是从+Z方向侧观察可动体3及保持架5(第二可动体10)时的分解立体图。图7是从－Z方向侧观察可动体3及保持架5(第二可动体10)时的分解立体图。如图6所示，保持架5具备位于可动体3的外周侧的保持架本体部件81、从－Z方向固定于保持架本体部件81并与可动体3对置的保持架底板部件82(第二支承体侧对置部)。保持架本体部件81及保持架底板部件82为树脂制。
如图6所示，保持架本体部件81在+Z方向端具备与固定体8(被拍摄体侧壳体29)的环状的固定体侧对置部55对置的环状的保持架侧对置部84(支承体侧对置部)和与保持架侧对置部84的－Z方向侧连续的保持架主体部85。保持架主体部85具备沿周向排列的四个窗部86和划分沿周向相邻的窗部86的四个纵框部87。四个窗部86中的两个窗部86在X轴方向开口，另外两个在Y轴方向上开口。四个纵框部87分别配置于X轴方向和Y轴方向之间的角度位置。
保持架侧对置部84的+Z方向侧的端面为与轴线L正交的环状面，在环状面上设有保持架侧环状槽90(支承体侧环状槽)。保持架侧环状槽90在Z轴方向上与设于保持架侧对置部84的固定体侧环状槽56对置。保持架侧环状槽90与轴线L同轴，截面形状为圆弧。保持架侧对置部84具备与轴线L正交并朝向－Z方向的环状端面84a。
在保持架主体部85的－Z方向的端部分，设有向+X方向与+Y方向之间的中间方向突出的突起91和向+X方向与－Y方向之间的中间方向突出的突起91。
保持架底板部件82具备与轴线L正交并从－Z方向侧与可动体3对置的对置面82a。在对置面82a上的Y轴方向的两端部分，设有向+Z方向突出的矩形的突出部分82b。在保持架底板部件82的对置面82a的外周缘，设有从Y轴方向的两侧及+X方向环绕底板的台阶部93。台阶部93在内周侧具备向+Z方向突出的环状凸部94。在保持架底板部件82被固定于保持架本体部件81时，环状凸部94嵌入保持架本体部件81(保持架主体部85)的－Z方向的开口部95的内侧。
另外，如图7所示，保持架底板部件82具备向－Z方向突出的轴部96。轴部96与轴线L同轴设置。轴部96在外周侧保持滚珠轴承68的内圈68b。内圈68b的+Z方向的端面与保持架底板部件82抵接。另外，保持架底板部件82在Y轴方向上将轴部96夹于其间的两侧具备侧倾驱动用线圈保持部97。侧倾驱动用线圈15从－Z方向保持于侧倾驱动用线圈保持部97。在此，柔性印刷基板20a与保持于保持架底板部件82的侧倾驱动用线圈15电连接。
(可动体)
图8是从+Z方向侧(被拍摄体侧)观察可动体3、摆动支承机构4及板簧9时的分解立体图。图9是从－Z方向侧(反被拍摄体侧)观察可动体3、摆动支承机构4及板簧9时的分解立体图。如图8、图9所示，可动体3具备摄像头模块101、从外周侧保持摄像头模块101的摄像头模块保持架102。如图2所示，摄像头模块101具有光学元件2和位于光学元件2的光轴上的拍摄元件103。拍摄元件103被安装于搭载有陀螺仪和信号处理电路等的基板104上。另外，摄像头模块101具有保持光学元件2的镜筒部件106和保持镜筒部件106及基板104的框架107。如图8所示，框架107具备在内周侧保持镜筒部件106的－Z方向的端部分的圆筒部108、从圆筒部108的－Z方向的端缘向外周侧扩展的矩形的板部109、从板部109的外周缘向－Z方向延伸的方筒部110。如图9所示，基板104被保持于方筒部110的内周侧。
在方筒部110，在Y轴方向上将光轴(轴线L)、拍摄元件103及基板104夹于其间的两侧设有向－Z方向突出的第一止动用凸部111和止动用第二凸部112。
如图9所示，摄像头模块保持架102具备在沿Z轴方向观察时为大致八边形的底板部115、在底板部115的X轴方向的两端向+Z方向立起并沿Y轴方向延伸的一对壁部116、117、在底板部115的Y轴方向的两端向+Z方向立起并沿X轴方向延伸的一对壁部118、119。在各壁部116、117、118、119的+Z方向的端面，设有向+Z方向突出的两个第二止动用凸部120。两个第二止动用凸部120从各壁部116、117、118、119的周向的两端部分分别突出。摆动驱动用线圈13固定在各壁部116、117、118、119。
另外，摄像头模块保持架102具备从形成于底板部115的中央的圆形的贯通孔的边缘向+Z方向立起的筒状的保持部123。在保持部123的+Z方向的环状端面123a上，以等角度间隔在四处设有用于固定板簧9的板簧粘接用凸部124。如图6所示，在环状端面123a上，板簧粘接用凸部124的外周侧为固定板簧9的可动体侧板簧固定部123b。板簧9经由粘接剂层固定于可动体侧板簧固定部123b。
在此，柔性印刷基板20b被固定于摄像头模块101，与固定于摄像头模块保持架102的各壁部116、117、118、119的摆动驱动用线圈13电连接。柔性印刷基板21被固定于摄像头模块101，与保持于摄像头模块101的方筒部110的基板104电连接。柔性印刷基板20b、21在止动用第一凸部111和止动用第二凸部112之间穿绕。
(摆动支承机构)
图10是以与轴线L正交并通过摆动支承机构4的平面将光学单元1切断的剖视图。摆动支承机构4在摄像头模块保持架102与保持架本体部件81之间构成。如图6及图7所示，摆动支承机构4具备设于摄像头模块保持架102的第一轴线R1上的对角位置的两处第一摆动支承部131、设于保持架本体部件81的第二轴线R2上的对角位置的两处第二摆动支承部132、由第一摆动支承部131及第二摆动支承部132支承的可动框135。在此，第一轴线R1及第二轴线R2为与Z轴方向正交且相对于X轴方向及Y轴方向偏斜了45度的方向。因此，第一摆动支承部131及第二摆动支承部132配置于X轴方向和Y轴方向之间的角度位置。如图6、图7所示，第二摆动支承部132为形成于保持架本体部件81的内侧面的凹部81a。
如图10所示，可动框135是从Z轴方向观察的平面形状为大致八边形的板状弹簧。在可动框135的外侧面，在绕轴线L的四处通过焊接等固定有金属制的球体137。该球体137与被设于摄像头模块保持架102的第一摆动支承部131及设于保持架本体部件81的第二摆动支承部132保持的触点弹簧138点接触。触点弹簧138为板状弹簧，被第一摆动支承部131保持的触点弹簧138能够在第一轴线R1方向上弹性变形，被第二摆动支承部132保持的触点弹簧138能够在第二轴线R2方向上弹性变形。因此，可动框135被支承为能够围绕与Z轴方向正交的两个方向(第一轴线R1方向及第二轴线R2方向)的各方向旋转的状态。
(板簧)
图11(a)是从Z轴方向观察板簧9时的俯视图，图11(b)是从+Z方向侧观察架设板簧9后的状态的可动体3及保持架5时的俯视图。如图2所示，板簧9架设于摄像头模块保持架102的保持部123的环状端面123a(+Z方向的端面)和在保持架本体部件81的保持架侧对置部84朝向－Z方向的环状端面84a之间。板簧9规定可动体3的基准姿势。即，处于未被摆动用磁驱动机构11驱动的静止状态时的可动体3(摄像头模块101)的姿势(基准姿势)由板簧9决定。如图6、图7及图11(a)所示，板簧9为对金属板进行加工而成的矩形框状的板簧。
如图11(a)所示，板簧9具备固定于保持部123的可动体侧板簧固定部123b的环状的可动体侧连结部141、固定于保持架本体部件81的端面的四个保持架侧连结部142、在径向上位于可动体侧连结部141与各保持架侧连结部142之间的蜿蜒部143。保持架侧连结部142被配置于在X轴方向的两侧夹着光轴L的两个部位和在Y轴方向的两侧夹着光轴L的两个部位。
可动体侧连结部141具备：四个连结部分141a，这些四个连结部分141a位于设于保持部123的环状端面123a的四个板簧粘接用凸部124的外周侧，且具备缺口；圆弧形状的连接部分141b，其连接在周向相邻的连结部分141a。在此，可动体侧连结部141经由粘接剂层固定于环状端面123a。因此，在可动体侧连结部141被固定于环状端面123a的状态下，板簧9从环状端面123a向+Z方向浮起。另外，四个连结部分141a经由粘接剂层固定于板簧粘接用凸部124。因此，在连结部分141a被固定于板簧粘接用凸部124的状态下，在连结部分141a和板簧粘接用凸部124之间，在径向上存在间隙。
如图11(b)所示，蜿蜒部143具备：在可动体侧连结部141被固定于保持部123的状态下，从位于板簧粘接用凸部124的外周侧的连结部分141a在保持部123的外周侧向周向的一侧(CW方向)延伸的第一延设部分143a；从第一延设部分143a的前端朝向外周侧向周向的另一侧弯曲的第一折回部分143b；从第一折回部分143b的前端在第一延设部分143a的外周侧向周向的另一侧(CCW方向)延伸并达到比板簧粘接用凸部124靠周向的另一侧的位置的第二延设部分143c；从第二延设部分143c的前端朝向外周侧向周向的一侧弯曲的第二折回部分143d；从第二折回部分143d的前端在第二延设部分143c的外周侧向周向的一侧(CW方向)延伸的第三延设部分143e。第三延设部分143e的前端位于比板簧粘接用凸部124靠另一侧的位置，与保持架侧连结部142连接。
(第一止动机构及第二止动机构)
在此，如图2所示，在可动体3可摆动地保持于保持架5时，从可动体3(摄像头模块101)向－Z方向突出的止动用第一凸部111及止动用第二凸部112和设于保持架底板部件82的对置面82a的矩形的突出部分82b在Z轴方向上对置，并且，构成规定可动体3的摆动范围的第一止动机构17。即，如果可动体3成为超过摆动范围的倾斜姿势，止动用第一凸部111或止动用第二凸部112就与突出部分82b抵接，限制可动体3进一步倾斜。进而，就第一止动机构17而言，在可动体3通过外力而向－Z方向移动的情况下，止动用第一凸部111及止动用第二凸部112与突出部分82b抵接，限制可动体3进一步向－Z方向移动。
另外，在可动体3可摆动地保持于保持架5时，设于可动体3(摄像头模块保持架102)的第二止动用凸部120和保持架侧对置部84的－Z方向的环状端面84a在Z轴方向上对置，并且构成规定可动体3的第二摆动范围的第二止动机构18。即，如果可动体3成为超过第二摆动范围的倾斜姿势，第二止动用凸部120就与环状端面84a抵接，限制可动体3进一步倾斜。进而，就第二止动机构18而言，在可动体3通过外力而向+Z方向移动的情况下，第二止动用凸部120与环状端面84a抵接，限制可动体3进一步向+Z方向移动。此外，第二止动机构18规定的第二摆动范围与第一止动机构17规定的摆动范围相同。
(第一旋转支承机构及第二旋转支承机构)
接着，对将保持架5支承为能够围绕轴线L旋转的第一旋转支承机构6及第二旋转支承机构7进行说明。如图2、图3及图4所示，第一旋转支承机构6在固定体侧对置部55和保持架侧对置部84之间具备多个球体151(滚动体)和保持球体151的保持部件152。如图3及图4所示，保持部件152具备沿周向以等间隔排列的多个贯通孔153。多个球体151分别以配置于多个贯通孔153各自的内侧的状态，插入固定体侧环状槽56及保持架侧环状槽90。在固定体侧环状槽56及保持架侧环状槽90的内周面涂布有润滑油。在本例中，球体151及贯通孔153的数量为6。贯通孔153绕轴线L以等角度间隔设置。球体151以插入贯通孔153的状态在固定体侧环状槽56及保持架侧环状槽90内滚动。在此，也可以将球体151的球体数设为3，在6个贯通孔153中，每隔一个插入一个球体。该情况下，各球体151也以绕轴线L的等角度间隔配置。
另外，保持部件152具备在周向上相邻的两个贯通孔153之间向固定体侧对置部55侧突出的第一凸部154和向保持架侧对置部84侧突出的第二凸部155。如图3所示，第一凸部154沿径向延伸，具备从周向的两端朝向中央并向+Z方向突出的圆弧面。如图4所示，第二凸部155沿径向延伸，具备从周向的两端朝向中央并向－Z方向突出的圆弧面。第一凸部154的周向的中央部分能够与固定体侧对置部55的固定体侧环状槽56的内周侧的缘部分及外周侧的缘部分滑动接触。第二凸部155的周向的中央部分能够与保持架侧对置部84的保持架侧环状槽90的内周侧的缘部分及外周侧的缘部分滑动接触。进而，保持部件152在外周缘的分开的两个部位具备缺口部152a。在本例中，缺口部152a以180°的角度间隔设置。此外，第一凸部154及第二凸部155设于在周向上相邻的两个贯通孔153之间的各处(6处)，但其数量不限于6个，只要以绕轴线的等角度间隔在多处形成即可。
在此，如图2所示，在固定体侧对置部55的比固定体侧环状槽56靠内周侧的端部分，设有朝向－Z方向突出的环状凸部157。另一方面，在保持架侧对置部84的比保持架侧环状槽90靠内周侧的端部分，设有向－Z方向凹下而接受环状凸部157的前端部分的环状台阶部158。环状台阶部158具备从外周侧以窄的间隔与环状凸部157的前端部分对置的环状的径向对置面158a和从Z轴方向以窄的间隔与环状凸部157的前端部分对置的环状的轴线方向对置面158b。环状凸部157和径向对置面158a之间、环状凸部157和轴线方向对置面158b之间的空间连通，该空间构成迷宫式密封。迷宫式密封防止或抑制尘埃进入球体151滚动的固定体侧对置部55和保持架侧对置部84之间。
接着，如图2所示，第二旋转支承机构7的滚珠轴承68具备保持于保持架5(保持架底板部件82)的轴部96的外周侧的内圈68b、位于内圈68b的外周侧的外圈68a、在径向上的内圈68b和外圈68a之间滚动的多个球体68c。外圈68a被保持于可动保持架26。
在此，板簧25对滚珠轴承68赋予朝向+Z方向的加压(作用力F)。即，板簧25通过对可动保持架26朝向保持架底板部件82施力，对保持于保持架5的外圈68a朝向保持架底板部件82施力。由此，内圈68b和外圈68a以保持架底板部件82为基准，Z轴方向的相对位置被定位。另外，通过加压(板簧25的作用力F)，维持外圈68a与保持架底板部件82抵接的状态。由此，支承于第二旋转支承机构7的保持架5的旋转稳定。
进而，板簧25经由可动保持架26及外圈68a对保持架5朝向固定体8(被拍摄体侧壳体29)的固定体侧对置部55施力。由此，板簧25对第一旋转支承机构6赋予朝向+Z方向的加压(图2的作用力F)。即，板簧25在Z轴方向上对保持架侧对置部84朝向固定体侧对置部55施力。由此，因为保持架侧对置部84和固定体侧对置部55在Z轴方向上未分开，所以保持于保持部件152的球体151不会从保持架侧对置部84的保持架侧环状槽90和固定体侧对置部55的固定体侧环状槽56之间脱落，保持架5相对于固定体8顺畅地旋转。
(第三止动机构)
在此，如图1所示，在保持架5可旋转地支承于固定体8时，设于保持架5(保持架主体部)的突起91从内周侧被插入固定体8(筒状壳体28)的缺口部40。由此，固定体8的缺口部40和保持架5的突起91构成限制保持架5(第二可动体10)绕轴线L的旋转范围的第三止动机构19。即，保持架5在突起91能够在缺口部40内沿周向可移动的范围内围绕轴线L旋转。
(摆动用磁驱动机构)
接着，如图10所示，摆动用磁驱动机构11具备设于摆动体3和固定体8之间的第一摆动用磁驱动机构11A及第二摆动用磁驱动机构11B。第一摆动用磁驱动机构11A具备两组由在X轴方向上对置的摆动驱动用磁体14和摆动驱动用线圈13构成的组。第二摆动用磁驱动机构11B具备两组由在Y轴方向上对置的摆动驱动用磁体14和摆动驱动用线圈13构成的组。摆动驱动用线圈13被保持于摄像头模块保持架102的X轴方向的两侧的壁部116、117及Y轴方向的两侧的壁部118、119的外侧面。摆动驱动用磁体14被保持于设于固定体8的筒状壳体28的侧板35、36、37、38的内侧面。如图3及图4所示，各摆动驱动用磁体14在Z轴方向上被分割成两部分，且内面侧的磁极被磁化为以分割位置(磁化分极线)为界而不同。摆动驱动用线圈13为空芯线圈，+Z方向侧及－Z方向侧的长边部分被用作有效边。在此，筒状壳体28由磁性材料构成，因此，作为相对于摆动驱动用磁体14的轭部起作用。
位于可动体3的+Y方向侧及－Y方向侧的两组第二摆动用磁驱动机构11B，以在对摆动驱动用线圈13通电时产生绕X轴的同一方向的磁驱动力的方式进行配线连接。另外，位于可动体3的+X方向侧及－X方向侧的两组第一摆动用磁驱动机构11A，以在对摆动驱动用线圈13通电时产生绕Y轴的同一方向的磁驱动力的方式进行配线连接。摆动用磁驱动机构11通过将第二摆动用磁驱动机构11B实现的绕X轴的旋转及第一摆动用磁驱动机构11A实现的绕Y轴的旋转合成，使可动体3绕第一轴线R1及绕第二轴线R2旋转。在进行绕X轴的抖动修正及绕Y轴的抖动修正时，将绕第一轴线R1的旋转及绕第二轴线R2的旋转合成。
(侧倾用磁驱动机构)
如图2、图7所示，侧倾用磁驱动机构12具备两个侧倾驱动用线圈15和两个侧倾驱动用磁体16，两个侧倾驱动用线圈15被保持于侧倾驱动用线圈保持部97，侧倾驱动用线圈保持部97在保持架底板部件82上被设置于在Y轴方向上将轴部96夹于其间的两侧，两个侧倾驱动用磁体16被固定体8的可动保持架26保持并在Z轴方向上与各侧倾驱动用线圈15对置。如图3及图5所示，各侧倾驱动用磁体16在周向上被分割成两部分，且与侧倾驱动用线圈15对置的面的磁极被磁化为以分割位置(磁化分极线)为界而不同。各侧倾驱动用线圈15为空芯线圈，沿径向延伸的长边部分被用作有效边。
(光学单元的抖动修正)
如上所述，光学单元1具备进行绕X轴的抖动修正及绕Y轴的抖动修正的摆动用磁驱动机构11。因此，能够进行俯仰(纵摇)方向及偏转(横摇)方向的抖动修正。另外，光学单元1因为具备侧倾用磁驱动机构12，所以能够进行侧倾方向的抖动修正。在此，光学单元1因为可动体3具备陀螺仪，所以通过陀螺仪检测绕正交的三轴的抖动，驱动摆动用磁驱动机构11及侧倾用磁驱动机构12，以抵消检测到的抖动。
(作用效果)
在本例中，第一旋转支承机构6在Z轴方向上对置的固定体侧对置部55和保持架侧对置部84之间具备多个球体151。因此，与球体151位于支承可动体3的保持架5的外周侧的情况相比，能够将第一旋转支承机构6在径向上小型化。因此，能够将光学单元1在径向上小型化。
另外，球体151能够在设于固定体侧对置部55的固定体侧环状槽56和设于保持架侧对置部84的保持架侧环状槽90内滚动并沿周向移动，因此，保持架5顺畅地旋转。
进而，第一旋转支承机构6在固定体侧对置部55和保持架侧对置部84之间具备保持球体151的保持部件152，因此，球体151不会从固定体侧对置部55和保持架侧对置部84之间脱落。另外，保持部件152在沿周向等间隔设置的贯通孔153内保持球体151，因此，能够将球体151在周向上的间隔维持恒定。
另外，保持部件152具备在周向上相邻的两个贯通孔153之间向固定体侧对置部55侧突出的第一凸部154和向保持架侧对置部84侧突出的第二凸部155。另外，第一凸部154能够与固定体侧对置部55的固定体侧环状槽56的缘部分滑动接触，第二凸部155能够与保持架侧对置部84的保持架侧环状槽90的缘部分滑动接触。由此，因为保持部件152的姿势被维持，所以在球体151滚动时，保持部件152不会晃动，保持部件152随着球体151的滚动而绕轴线L旋转。因此，保持架5顺畅地旋转。
进而，保持部件152在外周缘的分开的两个部位具备缺口部152a。因此，通过经由缺口部152a利用夹具等保持保持部件152，能够确定绕轴线L的保持部件152的姿势(角度位置)。因此，容易在保持部件152的贯通孔153配置球体151等滚动体。
另外，在本例中，因为在固定体侧环状槽56及保持架侧环状槽90的内周面涂布有润滑油，所以保持架5相对于固定体8顺畅地旋转。在此，在固定体侧对置部55和保持架侧对置部84之间，由设于固定体侧对置部55的环状凸部157和设于保持架侧对置部84的环状台阶部158构成迷宫式密封。因此，可防止或抑制尘埃进入固定体侧对置部55和保持架侧对置部84之间。进而，环状凸部157从固定体侧对置部55向保持架侧对置部84侧突出，环状台阶部158设于保持架侧对置部84。其结果，迷宫式密封的开口设于从镜筒部件106的+Z方向侧的一端分开的位置。因此，即使在润滑油的挥发气体经由迷宫式密封流出到外部的情况下，也能够抑制其对光学元件2带来影响。
进而，在本例中，保持架5利用在Z轴方向上分开的第一旋转支承机构6和第二旋转支承机构7支承为能够围绕轴线L旋转。因此，保持架5的旋转轴不会抖动。另外，固定体8的板簧25因为经由可动保持架26对滚珠轴承68(外圈68a)赋予朝向+Z方向的加压，所以支承于第二旋转支承机构7的保持架5的旋转稳定。进而，固定体8的板簧25经由可动保持架26及外圈68a对保持架5朝向固定体8(被拍摄体侧壳体29)的固定体侧对置部55施力。即，板簧25对第一旋转支承机构6赋予朝向+Z方向的加压。由此，因为保持架侧对置部84和固定体侧对置部55在Z轴方向上未分开，所以保持于保持部件152的球体68c不会从保持架侧对置部84的保持架侧环状槽90和固定体侧对置部55的固定体侧环状槽56之间脱落，保持架5相对于固定体8顺畅地旋转。
另外，在本例中，被拍摄体侧壳体29(固定体侧对置部55)和保持架5(保持架侧对置部84)由树脂材料形成。因此，与由金属材料形成它们的情况相比，能够变得轻量。另外，因为由同一树脂材料形成被拍摄体侧壳体29(固定体侧对置部55)和保持架5(保持架侧对置部84)，所以这些部件的热膨胀率相同。因此，即使在温度变化的环境下使带抖动修正功能的光学单元1动作的情况下，也能够防止保持架5的旋转变得不稳定。
(变形例)
此外，能够调换摆动驱动用线圈13和摆动驱动用磁铁14的配置。即，也可以将摆动驱动用线圈13保持于固定体8，将摆动驱动用磁铁14保持于可动体3。另外，能够调换侧倾驱动用线圈15和侧倾驱动用磁铁16的配置。即，也可以将侧倾驱动用线圈15保持于固定体8，将侧倾驱动用磁铁16保持于保持架5。
另外，也能够使侧倾驱动用线圈15和侧倾驱动用磁铁16在径向上对置。该情况下，例如，只要将侧倾驱动用线圈15及侧倾驱动用磁铁16中的一方保持于保持架本体部件81的纵框部87，将另一方在固定体8的筒状壳体28的内周面配置于能够与侧倾驱动用线圈15及侧倾驱动用磁铁16中的一方对置的位置即可。
另外，也可以在保持架侧对置部84设置向+Z方向突出的环状凸部157，在固定体侧对置部55设置接受环状凸部的环状台阶部158，构成迷宫式密封。