光学单元的制作方法

本发明涉及一种装设于带摄像头的手机等上的光学单元。

背景技术：

作为该种光学单元，能列举出专利文献1所记载的光学单元。该光学单元经由具有万向架的支承机构将具备光学模块的可动体相对于固定体以能够位移的状态支承。进行该支承的支承部的结构是通过焊接等将滚珠固定于万向架的轴承部位。或者，也有取代焊接滚珠而通过冲压加工形成凸曲面的结构的支承部。

该光学单元具备进行俯仰(纵向抖动)或偏转(横向抖动)的修正的功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2017-21332号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

因为以往的上述光学单元是支承可动体的支承部通过焊接等将滚珠固定于万向机构的轴承部位的结构，所以在所述滚珠小的情况下，存在其组装的难度高的问题。另外，在通过冲压形成凸曲面而取代所述滚珠的情况下，因为该凸曲面要通过冲压加工来作成，所以存在难以提高凸曲面的精度并且有时产生龟裂的问题。

本发明的目的在于，在光学单元中，提高可位移地支承具备光学模块的可动体的支承部的组装作业性。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的光学单元，具备：可动体，所述可动体具备光学模块；固定体，所述固定体将所述可动体以能够位移的状态保持；以及支承机构，所述支承机构具有万向架，该万向架将所述可动体支承为相对于所述固定体能够围绕与所述光学模块的光轴方向交叉的第一轴线旋转，所述支承机构经由第一支承部将所述可动体支承为相对于所述固定体能够围绕所述第一轴线旋转，所述第一支承部具备第一棒状支承部件和第一接触部，所述第一棒状支承部件固定于所述固定体和所述万向架中的一方，所述第一接触部配置于所述固定体和所述万向架中的另一方，并与所述第一棒状支承部件接触，所述第一棒状支承部件具备以弹性按压的状态与所述第一接触部接触的第一前端部。

根据本实施方式，以能够围绕所述第一轴线旋转的方式将所述可动体支承于所述固定体上的所述第一支承部具备第一棒状支承部件和第一接触部，所述第一棒状支承部件固定于所述固定体和所述万向架中的一方，所述第一接触部配置于所述固定体和所述万向架中的另一方，并与所述第一棒状支承部件接触。这样，因为是取代以往的滚珠而将棒状的支承部件固定于规定的部位的结构，所以通过利用该棒状的部分，易于进行固定作业，其组装作业性提高。

另外，关于所述可动体相对于所述固体体位移时的支承的支点，也能够通过将棒状部件的前端加工成期望的形状制造，所以该制造也是容易的。

本发明在上述光学单元中更优选的是，所述支承机构经由第二支承部将所述可动体以能够围绕与所述光轴方向及所述第一轴线方向交叉的第二轴线旋转的方式支承于所述万向架上，所述第二支承部具备第二棒状支承部件和第二接触部，所述第二棒状支承部件固定于所述可动体和所述万向架中的一方，所述第二接触部配置于所述可动体和所述万向架中的另一方，并与所述第二棒状支承部件接触，所述第二棒状支承部件具备以弹性按压状态与所述第二接触部接触的第二前端部。

根据本实施方式，以能够围绕所述第一轴线旋转的方式将所述可动体支承于所述万向架的所述第二支承部具备第二棒状支承部件和第二接触部，所述第二棒状支承部件固定于所述可动体和所述万向架中的一方，所述第二接触部配置于所述可动体和所述万向架中的另一方，并与所述第二棒状支承部件接触。由此，关于所述可动体和所述万向架之间的第二支承部，与所述第一支承部同样，通过利用所述棒状的部分使固定作业易于进行，提高了其组装作业性。

本发明在上述光学单元中更优选的是，所述棒状支承部件在基端具备凸缘。

根据本实施方式，所述棒状支承部件在基端具备凸缘。由此，在粘接固定所述棒状支承部件时，因为粘接面积变大，所以能够增加粘接强度。

本发明在上述光学单元中更优选的是，所述棒状支承部件具备从基端朝向所述前端部延伸的延伸部，所述延伸部具备限制部，该限制部限制所述万向架相对于所述接触部在与所述延伸部的所述延伸方向交叉的方向上位移的范围。

根据本实施方式，具有限制所述棒状支承部件的所述延伸部相对于所述接触部在与所述延伸部的所述延伸方向交叉的方向上位移的范围的限制部。由此，在对光学单元施加冲击的情况下，能够抑制所述支承部脱开且所述可动体或所述支承机构脱落。

另外，通过调节所述延伸部的长度或固定位置，能够容易地调节所述支承机构的加压。

本发明在上述光学单元中优选的是，所述棒状支承部件的所述前端部为凸曲面的形状，所述接触部和所述限制部在所述延伸部延伸的方向上的距离为所述凸曲面的曲率半径以上。

根据本实施方式，所述接触部和所述限制部在所述延伸部延伸的方向上的距离为所述前端部的凸曲面的曲率半径以下。由此，在对光学单元施加冲击的情况下，能够抑制所述棒状支承部件也从所述限制部脱开。

本发明在上述光学单元中更优选的是，所述棒状支承部件的所述前端部为凸曲面的形状，所述接触部为凹曲面的形状，所述凹曲面的曲率半径大于所述凸曲面的曲率半径，所述限制部的与所述棒状支承部件的所述延伸部之间的间隙小于所述凹曲面的开口缘的圆的半径。

根据本实施方式，所述限制部的与所述棒状支承部件的所述延伸部之间的间隙小于所述接触部的所述凹曲面的开口缘的圆的半径。由此，即使在对光学单元施加冲击且所述棒状支承部件和所述限制部接触的情况下，也能够抑制所述棒状支承部件从所述凹曲面脱落。

本发明在上述光学单元中更优选的是，所述接触部在所述凹曲面的开口缘的周围具备加强部。

根据本实施方式，能够通过所述加强部增加所述接触部的凹曲面部分的强度。

本发明在上述光学单元中更优选的是，所述接触部和所述限制部由一体的部件形成。

根据本实施方式，因为所述接触部和所述限制部由一体的部件形成，所以能够削减零件数量。

本发明在上述光学单元中更优选的是，所述棒状支承部件的所述延伸部为圆柱形状，所述限制部为圆环状。

根据本实施方式，所述棒状支承部件的所述延伸部为圆柱形状，所述限制部为圆环状。由此，因为所述棒状支承部件和所述限制部的限制位置和距离在所有方向上都相同，所以能够获得对任何方向都通过同样地限制来抑制脱开的效果。

本发明在上述光学单元中更优选的是，所述固定体配置为从周围围绕所述万向架。

根据本实施方式，所述固定体配置为从周围围绕所述万向架。由此，通过设为能够从固定体侧调节所述支承机构的加压调节的结构，从而能够容易地进行该调节作业。

发明效果

根据本发明，能够提高在光学单元中可位移地支承具备光学模块的可动体的支承部的组装作业性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的图，是光学单元的立体图。

图2是表示本发明的实施方式1的图，是拆下了固定体、柔性配线基板的状态的立体图。

图3是从图2拆下了磁体的状态的立体图。

图4是与图2相同的状态的俯视图。

图5是表示本发明的实施方式1的图，是从图2拆下可动体表示支承机构的万向架部分的立体图。

图6是与图3相同的状态的图，是从与图3不同的方向观察的立体图。

图7是表示本发明的实施方式1的图，是第一支承部的部分的放大剖视图。

图8是表示本发明的实施方式1的图，是第二支承部的部分的放大剖视图。

图9是表示本发明的实施方式2的图，是与图7对应的放大剖视图。

附图标记说明

1…光学单元；3…光学模块；3a…镜头；3b…外壳；4…窗部；5…可动体；7…固定体；13…柔性配线基板；17…框体；19…第一支承部；20…第二支承部；21…支承机构；23…抖动修正用驱动机构；24…底架；25…万向架；26…第一延伸部；27…第一支承部用延伸设置部；28…第二延伸部；29…第二支承部用延伸设置部；30…开口部；31、32…修正用线圈；33、34…磁体；35…磁轭；39…外部外壳；41…第一棒状支承部件；42…第一延伸部；43…第一前端部；44…第二延伸部；45…第二棒状支承部件；46…第一凸缘；47…第二前端部；48…第二凸缘；51…第一接触部；53…第二接触部；61…第一限制部；63…第二限制部；65…第一孔；67…第二孔；71…第一凹部；72…第二凹部；l…光轴方向；x…偏转方向(横向抖动方向)；y…俯仰方向(纵向抖动方向)；z…沿着光轴的方向；l1…第一轴线；l2…第二轴线；d…折线；e…折线。

具体实施方式

以下，基于图1～图8所示的实施方式1和图9所示的实施方式2对本发明的光学单元详细地进行说明。

[实施方式1]

＜光学单元的概略说明(参照图1)＞

本实施方式1的光学单元1是具备光学模块3的至少俯仰(纵向抖动)及偏转(横向抖动)修正功能的光学单元。光学模块3用作装设于例如带摄像头的手机或平板电脑等上的薄型摄像头等。保持光学模块3并进行在光学模块3中产生的俯仰方向y及偏转方向x的修正的致动器部分为光学单元1的主要结构。

以下，对光学单元1的具体结构详细地进行说明。

＜光学单元的具体结构(参照图1～图8)＞

本实施方式1的光学单元1具备：可动体5，其具备光学模块3；固定体7，其将可动体5以能够使沿俯仰(纵抖动)方向y和偏转(横向抖动)方向x位移的状态从周围围绕并保持；以及支承机构21，其具有将可动体5支承为相对于固定体7能够围绕与光学模块3的光轴方向l交叉的第一轴线l1旋转的万向架25。该支承机构21经由第一支承部19将可动体5支承为相对于固定体7能够围绕第一轴线l1旋转。

在本实施方式1中，支承机构21还经由第二支承部20以能够围绕与光轴方向l及所述第一轴线方向l1交叉的第二轴线l2旋转的方式将可动体5支承于万向架25。

另外，在本实施方式1中，具备围绕第一轴线l1及围绕第二轴线l2驱动可动体5的抖动修正用驱动机构23。抖动修正用驱动机构23用于修正可动体5的姿势，由一对修正用线圈31、32和磁体33、34构成。如图1所示，修正用线圈31、32设置于固定体7侧，如图2所示，磁体33、34安装于可动体5侧。在图4中，符号35表示磁轭。

通过这些修正用线圈31、32和磁体33、34进行可动体5的俯仰和偏转的修正。在图1中，符号13表示柔性配线基板。

＜可动体＞

如图2～图6所示，可动体5具备光学模块3和框体17，该框体17保持光学模块3并且安装俯仰及偏转的检测用及修正用的磁体33、34。

光学模块3内置有光学设备等，该光学设备在被拍摄体侧+z具备镜头3a，用于在矩形框体状的外壳3b的内部进行拍摄。框体17是矩形框状的部件，该矩形框状的部件以包围除设置有光学模块3的镜头3a的前表面和相反侧的后表面以外的其余四个面的方式设置。利用框体17的两个面将俯仰及偏转检测用的磁体33、34安装于这些外表面侧。

＜固定体＞

如图1所示，固定体7组装于外部外壳39，俯仰及偏转的修正用线圈31、32与柔性配线基板13一同配设于外部外壳39内。在本实施方式1中，如图1中虚线所示，修正用线圈31、32配置于柔性配线基板13的背面侧并与磁体33、34对应的位置。

外部外壳39为以下结构：在被拍摄体侧+z的前表面具有窗部4，且与被拍摄体相反的一侧－z的后表面开放，且是比光学模块3大一圈的矩形容器状的部件。

＜具有万向架的支承机构＞

如图2～图6所示，支承机构21具备万向架25，该万向架25是通过将金属制平板材料弯曲而形成，具有弹性。在本实施方式1中，万向架25配置于光学模块3的被拍摄体侧+z，在光学模块3的入光部侧的底架24的中央部形成有圆形的开口部30。万向架25具备在中央形成有开口部30的矩形框状的底架24和从底架24的四个角部以光轴l为中心沿第一轴线l1方向延伸的第一延伸部26、以及沿第二轴线l2方向延伸的第二延伸部28，整体形成为x字状。

在本实施方式1中，万向架25是将呈所述x字状布置的第一延伸部26和第二延伸部28在其延伸设置方向上较长地形成，将它们的前端部向沿着光轴方向l的方向弯曲，由此分别形成第一支承部用延伸设置部27和第二支承部用延伸设置部29。在第一支承部用延伸设置部27设置有第一支承部19，在第二支承部用延伸设置部29设置有第二支承部20。

另外，如图2～图4所示，万向架25形成为第一延伸部26和可动体5在光轴方向l上的间隙大于第二延伸部28和可动体5在光轴方向l上的间隙。换句话说，万向架25通过按折线d、e弯曲而形成为第一延伸部26的前端部的光轴方向+z的高度大于第二延伸部28的前端部的光轴方向+z的高度，即，形成为相对于可动体5处于较高的位置。

此外，关于第一支承部用延伸设置部27和第二支承部用延伸设置部29，不一定其全部都是板状，也可以仅将其一部分形成为板状以使其发挥弹性。另外，也可以将第一支承部用延伸设置部27和第二支承部用延伸设置部29中的一方设为板状以外的其它形状(例如杆形状等)。

＜第一支承部和第二支承部＞

如图7所示，在本实施方式1中，第一支承部19具备第一棒状支承部件41和第一接触部51，该第一棒状支承部件41固定在固定体7上，第一接触部51配置于万向架25的第一支承部用延伸设置部27并与第一棒状支承部件41接触。而且，第一棒状支承部件41具备以弹性按压的状态与第一接触部51接触的第一前端部43。反过来也可以(后述)。

如图8所示，在本实施方式1中，第二支承部20具备第二棒状支承部件45和第二接触部53，该第二棒状支承部件45固定于可动体5的框体17上，该第二接触部53配置于万向架25的第二支承部用延伸设置部29并与第二棒状支承部件45接触。而且，第二棒状支承部件45具备以弹性按压的状态与第二接触部53接触的第二前端部47。

在此，所述“弹性按压的状态”基于赋予万向架25的弹性来实现。

另外，在本实施方式1中，第一棒状支承部件41在基端具备第一凸缘46。在固定体7上设置有供第一凸缘46放入的大小的第一凹部71。在通过该第一凸缘46将第一棒状支承部件41用粘接剂固定至固定体7的情况下，因为粘接面积变大，所以能够增加粘接强度。

同样地，第二棒状支承部件45在基端具备第二凸缘48。在可动体5的框体17上设置有供第二凸缘48放入的大小的第二凹部71。在通过该第二凸缘48将第二棒状支承部件45用粘接剂固定至可动体5的框体17上的情况下，因为粘接面积变大，所以能够增加粘接强度。

此外，也可以是与所述粘接剂不同的固定，例如也可以通过铆接来固定。在通过该铆接进行固定的情况下，将第一凹部71和第二凹部72的边缘向内侧压扁，固定第一棒状支承部件41及第一棒状支承部件45。

另外，在本实施方式1中，第一棒状支承部件41具备从基端朝向第一前端部43延伸的第一延伸部42，第一延伸部42具备第一限制部61，该第一限制部61限制万向架25相对于第一接触部51在与第一延伸部42的所述延伸方向交叉的方向的z方向上位移的范围。即，具备在万向架25变形时限制第一延伸部42相对于第一接触部51在与第一延伸部42的所述延伸方向交叉的方向的z方向上位移的范围的第一限制部61。

同样地，第二棒状支承部件45具备从基端朝向第二前端部47延伸的第二延伸部44，第二延伸部44具备第二限制部63，该第二限制部63限制万向架25相对于第二接触部53在与第二延伸部44的所述延伸方向交叉的方向的z方向上位移的范围。即，具备在万向架25变形时限制第二延伸部44相对于第二接触部53在与第二延伸部44的所述延伸方向交叉的方向的z方向上位移的范围的第二限制部63。

另外，在本实施方式1中，第一接触部51和第一限制部61由一体的部件形成。具体来说，通过将万向架25的第一支承部用延伸设置部27的前端部分弯曲成u字状而一体形成。

同样地，第二接触部53和第二限制部63也由一体的部件形成。具体来说，通过将万向架25的第二支承部用延伸设置部29的前端部分弯曲成u字状而一体形成。

因为第一接触部51和第一限制部61由一体的部件形成，所以能够削减零件数量。同样地，因为第二接触部53和第二限制部63也由一体的部件形成，所以能够削减零件数量。

此外，第一接触部51和第一限制部61也可以不是由一体的部件形成，而是由不同的部件形成并连接成一体的结构。还可以不是一体化，而是以分体的状态分别配设。

另外在本实施方式1中，第一棒状支承部件41的第一延伸部42形成为圆柱形状，第一限制部61具有圆环状的第一孔65。第一棒状支承部件41的第一延伸部42配置于第一孔65的中心。

同样地，第二棒状支承部件45的第二延伸部44形成为圆柱形状，第二限制部63具有圆环状的第二孔67。第二棒状支承部件45的第二延伸部44配置于第二孔67的中心。

另外，在本实施方式1中，第一棒状支承部件41的第一前端部43为凸曲面的形状，而第一接触部51为凹曲面的形状。由于第一接触部51为凹曲面的形状，从而作为可动体5围绕第一轴线l1转动时的转动支点的位置稳定。此外，第一接触部51也可以不是凹曲面而是平坦面的形状，但为该平坦面的形状时，理想的是，设为第一棒状支承部件41的第一前端部43从作为所述支点的位置偏移的量被限制为规定量的结构。

另外，因为第一棒状支承部件41的第一前端部43为凸曲面的形状，所以作为可动体5围绕第一轴线l1转动时的转动支点的位置稳定。

同样地，第二棒状支承部件45的第二前端部47为凸曲面的形状，而第二接触部53为凹曲面的形状。由于第二接触部53为凹曲面的形状，从而作为可动体5围绕第二轴线l2转动时的转动支点的位置稳定。此外，第二接触部53也可以不是凹曲面而是平坦面的形状，但为该平坦面的形状时，理想的是，设为第二棒状支承部件45的第二前端部47从作为所述支点的位置偏移的量被限制为规定量的结构。

另外，因为第二棒状支承部件45的第二前端部47为凸曲面的形状，所以作为可动体5围绕第二轴线l2转动时的转动支点的位置稳定。

另外，如图7所示，在本实施方式1中，第一接触部51的所述凹曲面的曲率半径形成为大于第一前端部43的所述凸曲面的曲率半径。而且，第一限制部61的与第一棒状支承部件41的第一延伸部42之间的间隙g形成为小于所述凹曲面的开口缘的圆的半径r。

同样地，如图8所示，第二接触部53的所述凹曲面的曲率半径形成为大于第二前端部47的所述凸曲面的曲率半径。而且，第二限制部63的与第二棒状支承部件45的第二延伸部44之间的间隙g形成为小于所述凹曲面的开口缘的圆的半径r。

另外，在本实施方式1中，如图5所示，第一接触部51在凹曲面的开口缘的周围具备第一加强部75。同样地，第二接触部53在凹曲面的开口缘的周围具备第二加强部77。

由此，能够通过第一加强部75增加第一接触部51的凹曲面的部分的强度。同样地，能够通过第二加强部77增加第二接触部53的凹曲面的部分的强度。

另外，在本实施方式1中，第一棒状支承部件41的第一前端部43为凸曲面的形状，第一接触部51和第一限制部61在第一延伸部42延伸的方向上的距离d1形成为第一前端部43的所述凸曲面的曲率半径以上。

由此，因为第一接触部51和第一限制部61在第一延伸部42延伸的方向上的距离d1为第一前端部43的所述凸曲面的曲率半径以上，所以在对光学单元1施加冲击的情况下，第一棒状支承部件41的第一前端部(凸曲面)43不易从第一接触部(凹曲面)51脱开。由此，能够抑制第一棒状支承部件41从第一限制部61脱开。

同样地，第二棒状支承部件45的第二前端部47为凸曲面的形状，第二接触部53和第二限制部63在第二延伸部44延伸的方向上的距离d2形成为第二前端部47的所述凸曲面的曲率半径以上。

由此，因为第二接触部53和第二限制部63在第二延伸部44延伸的方向上的距离d2为第二前端部47的所述凸曲面的曲率半径以上，所以在对光学单元1施加冲击的情况下，第二棒状支承部件45的第二前端部(凸曲面)47难以从第二接触部(凹曲面)53脱开。由此，能够抑制第二棒状支承部件45从第二限制部63脱开。

[实施方式2]

基于图9对本发明的实施方式2进行说明。

在本实施方式2中，在第一支承部19中，第一棒状支承部件41通过粘接剂固定于万向架25的第一支承部用延伸设置部27。另一方面，第一接触部51通过粘接剂固体于固定体7。即，第一棒状支承部件41及第一接触部51的固定位置为与实施方式1相反的关系。其它结构与实施方式1相同。

关于第二支承部20，第二棒状支承部件45及第二接触部53的固定位置也可以为与实施方式1相反的关系。

＜实施方式1及实施方式2的效果的说明＞

根据各实施方式，将可动体5以能够围绕第一轴线l1旋转的方式支承于固定体7的第一支承部19具备第一棒状支承部件41和第一接触部51，该第一棒状支承部件固定于固定体7和万向架25中的一方，该第一接触部51配置于固定体7和万向架25中的另一方并与第一棒状支承部件41接触。由此，因为是取代以往的滚珠将所述棒状支承部件41固定于规定的部位的结构，所以通过利用该棒状的部分，易于进行固定作业，其组装作业性提高。

另外，关于可动体5相对于固体体7位移时的支承的支点，因为能够通过将棒状部件41的前端加工成期望的形状来制造，所以该制造也是容易的。

根据上述实施方式，将可动体5以能够围绕第二轴线l2旋转的方式支承于万向架25的第二支承部20具备第二棒状支承部件和第二接触部53，该第二棒状支承部件固定于可动体5和万向架25中的一方，该第二接触部53配置于可动体5和万向架25中的另一方并与第二棒状支承部件接触。由此，关于可动体5和万向架25之间的第二支承部20，与第一支承部19同样，通过利用所述棒状的部分从而易于进行固定作业，也提高其组装作业性。

另外，根据上述实施方式，具备限制部61、63，该限制部61、63限制棒状支承部件41、45的延伸部42、44相对于接触部51、53在与延伸部42、44的所述延伸方向交叉的方向上位移的范围。由此，在对光学单元1施加冲击的情况下，能够抑制支承部19、20脱开且可动体5或支承机构21脱落。

另外，通过调节延伸部42、44的长度或固定位置，能够容易地调节支承机构21中的加压。

另外，根据上述实施方式，接触部51、53和限制部61、63在延伸部42、44延伸的方向上的距离d1为前端部43、47的所述凸曲面的曲率半径以上。由此，在对光学单元1施加冲击的情况下，能够抑制棒状支承部件41、45也从限制部61、63脱开。

另外，根据上述实施方式，限制部61、63与棒状支承部件41、45的延伸部42、44之间的间隙g小于接触部51、53的所述凹曲面的开口缘的圆的半径r。由此，即使在对光学单元1施加冲击且棒状支承部件41、45和限制部61、63接触的情况下，也能够抑制棒状支承部件41、45从所述凹曲面脱离。

另外，根据上述实施方式，所述棒状支承部件41、45的所述延伸部42、44为圆柱形状，所述限制部61、63为圆环状。由此，因为所述棒状支承部件41、45和所述限制部61、63的限制位置之间的距离在所有方向上都成为相同，所以能够获得对任何方向都通过同样地限制来抑制脱开的效果。

另外，根据上述实施方式，固定体7配置为从周围围绕万向架25。由此，通过设为能够从固定体7侧进行支承机构21的加压调节的结构，能够易于进行该调节作业。

[其它实施方式]

本发明的光学单元1以具有如上所述的结构为基本，但不用说，在不脱离本申请发明的主旨的范围内可以进行部分结构的变更或省略等。

作为光学模块3，不限于实施方式中所描述的摄像头模块，也可以是激光照射模块或光传感器模块等其它模块。另外，在光学模块3为圆筒形状等其它形状的情况下，可以将支架17和磁轭35等的形状设为与光学模块3的形状一致的形状。