专利名称：带抖动修正功能的光学单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及装载于带照相机的移动电话等的带抖动修正功能的光学单元。
背景技术：
近年来，移动电话构成作为装载有拍摄用的光学单元的光学设备。所述拍摄用的光学单元包括具备透镜的移动体、在光轴方向上对该移动体进行磁驱动的聚焦用的透镜驱动结构、及摄像元件被支承在支承体上的摄像单元。提出了在所涉及的光学单元中，为了抑制由于用户的手抖而产生的拍摄图像紊乱，在固定体上构成作为可以摆动的可动组件的摄像单元，并在摄像单元(可动组件)和固定体之间构成使用永磁体和单体的无芯线圈的抖动修正用驱动结构的技术(参照专利文献I)。现有技术文献
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专利文献[专利文献I]:日本专利特开2009- 288769号公报
发明内容
[本发明所要解决的技术问题]然而，为了修正光学单元中各个方向上的手抖，需要在摄像单元的周向上隔开的多个部位设置无芯线圈，且需要将多个无芯线圈分别电连接，因此，如专利文献I中所记载的结构，若在固定体和摄像单元之间设置永磁体和单体的无芯线圈，会有在无芯线圈的设置和电连接上需要较多工时数的问题。所涉及的问题不仅限于在摄像用的光学单元中修正手抖的情况，是所有在光学单元中修正抖动的情况下共同的问题。鉴于以上问题，本发明的课题在于提供一种即使在可动组件和固定体之间设置抖动修正用驱动结构的情况下，也可以将组装工时数的增多抑制到最小的带抖动修正功能的光学单兀。[用于解决技术问题的技术手段]为解决上述课题，本发明是包括对光学元件进行保持的可动组件、产生使所述可动组件相对于所述固定体摆动的驱动力的抖动修正用驱动机构的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于，所述抖动修正用驱动机构包括多个设置在所述可动组件的外周面上的绕所述光学元件的光轴的周向上隔开的部位上的永磁体；以及一体地具备在所述固定体的周向上延伸且与所述永磁体相对的多个线圈部及与该线圈部电连接的端子部的片状线圈。在本发明涉及的带抖动修正功能的光学单元(光学单元)中，在可动组件的外周面上的绕光轴的周向上隔开的多个部位设置永磁体，在固定体中设置具备在周向上延伸且与永磁体相对的多个线圈部的片状线圈。因而，在光学单元中产生手抖等抖动时，若向片状线圈的线圈部供电，则可以使拍摄单元摆动。因此，即使光学单元发生抖动，也能修正光轴的倾斜。在构成所涉及的抖动修正用驱动机构时，在本发明中，使用片状线圈，在使用所涉及的片状线圈的情况下，由于将多个线圈部与端子部设置为一体，因此在围绕光轴的多个部位设置线圈部的情况下，也可以使片状线圈绕光轴延伸。因此，与使用单体的无芯线圈的情况不同，由于无需在围绕光轴的多个部位分别设置线圈，并且，无需对无芯线圈分别进行电连接，因此，组装工时数可以较少。本发明中，所述线圈部采用在基板上将多层的布线层经由绝缘膜层叠而成的结构。根据所涉及的结构，与使用无芯线圈的情况相比，可以缩小可动组件和固定体的间隔。因而，可以实现光学单元的小型化。本发明中，可以采用所述片状线圈构成为包括与所述永磁体相对设置的基板、以及固定于该基板上与所述永磁体相对一侧的相反侧的面上的构成所述线圈部的多个无芯线圈的结构。优选地，本发明中，所述端子部朝向所述片状线圈中与所述永磁体相对一侧的相反侧的外侧。根据所涉及的结构，能方便地对线圈部进行电连接。
本发明中，可以采用通过所述片状线圈和所述永磁体的抵接来限制所述可动组件在与所述光轴相交的方向上的可动范围的结构。在使用片状线圈的情况下，和无芯线圈不同，由于即使与永磁体相抵接绕线也不会松开，因此可以使片状线圈本身与永磁体相抵接以用于限制可动组件的可动范围。优选地，在本发明中，在所述永磁体的与所述片状线圈相对的表面上形成有树脂层。根据所述结构，在使片状线圈和永磁体相抵接来限制可动组件的可动范围时，能可靠地防止片状线圈及永磁体的损伤。优选地，在本发明中，在停止向所述线圈部供电的状态下，所述永磁体和所述片状线圈的间隔随着在所述光轴方向上离开所述可动组件的摆动中心而变大。根据所涉及的结构，在可动组件倾斜的一侧，永磁体和片状线圈平行相对，永磁体和线圈部的平均距离较小，因此在抖动修正用驱动结构中可以高效地产生使可动组件摆动的力。此外，当永磁体和片状线圈相抵接时，可以避免永磁体的角部与片状线圈抵接得很牢固，因此能可靠地防止片状线圈及永磁体的损伤。优选地，在本发明中，所述线圈部配置在所述永磁体产生的磁力线的方向为大致远离所述可动组件的摆动中心的方向的第一区域和/或所述磁力线的方向为大致朝向所述摆动中心的方向的第二区域内。根据所涉及的结构，通过向线圈部供电而产生的电磁力的方向与以摆动中心为中心且通过线圈部的圆的切线方向基本一致。即，通过向线圈部供电而产生的电磁力的方向与产生使可动组件以摆动中心为中心来摆动的摆动力的方向基本一致。因此，可以有效利用永磁体产生的磁通，提高抖动修正用驱动结构的驱动力。在本发明中，可以采用所述可动组件保持摄像元件及透镜作为光学元件的结构。[发明的效果]在本发明涉及的带抖动修正功能的光学单元中，在可动组件的外周面上的绕光轴的周向上隔开的多个部位设置永磁体，在固定体中设置包括在周向上延伸且与永磁体相对的多个线圈部的片状线圈。因而，在光学单元中产生手抖等抖动时，若向片状线圈的线圈部供电，则可以使可动组件摆动。因此，即使光学单元发生抖动，也能修正光轴的倾斜。构成所涉及的抖动修正用驱动结构时，在本发明中，由于使用了片状线圈，因此，与使用无芯线圈的情况相比，能缩小可动组件与固定体之间的间隔，从而能缩小光学单元的尺寸。此外，在片状线圈的情况下，由于多个线圈部与端子部设置为一体，因此，即使在围绕光轴的多个部位配置线圈部的情况下，也只需使片状线圈绕光轴延伸即可。因此，与使用无芯线圈的情况不同，由于无需在围绕光轴的多个部位分别设置线圈，并且，无需对无芯线圈分别进行电连接，因此，组装工时数可以较少。因而，即使在可动组件和固定体之间设置抖动修正用驱动结构，也可以将尺寸的大型化和组装工时数的增多抑制到最小。
图I是示意性表示将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元装载于移动电话等光学设备的情况的说明图。图2是表示应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的外观等的立体图。图3是示意性表示装载于应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元中的摄像单元I的结构的剖视图。
图4是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元中装载的摄像单元的分解立体图。图5是表示应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的内部结构的剖视图。图6是从被拍摄物体侧对应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元进行观察时的分解立体图。图7是从被拍摄物体侧的相反侧对应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元进行观察时的分解立体图。图8是表示构成于应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元中的抖动修正用驱动结构的结构的说明图。图9是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的抖动修正用驱动结构中使用的片状线圈的说明图。图10是本发明的实施方式的改进例所涉及的带抖动修正功能的光学单元的说明图。图11是本发明的实施方式的其它改进例所涉及的带抖动修正功能的光学单元的说明图。标号说明I 摄像单元(可动组件)Ia透镜(光学元件)Ib摄像元件(光学元件)5 透镜驱动结构100光学单元180摆动支点200固定体250上盖(固定体)510、520柔性布线基板500抖动修正用驱动机构500x X侧抖动修正用驱动机构
500yY侧抖动修正用驱动机构520永磁体550片状线圈560线圈部600弹簧构件700下盖(固定体)
具体实施例方式以下，一面参照附图一面说明用于实施本发明的最佳方式。此外，在以下的说明 中，举例示出用于防止作为光学元件单元的拍摄单元的手抖的结构。此外，在以下的说明中，设彼此正交的3个方向分别为X轴、Y轴、Z轴，沿光轴L(透镜光轴)的方向为Z轴。另夕卜，在以下的说明中，各方向的抖动中，绕X轴的旋转相当于所谓的俯仰(纵摇)，绕Y轴的旋转相当于所谓的偏转(横摇)，绕Z轴的旋转相当于所谓的侧滚。此外，对X轴的一侧标注+ X，对另一侧标注一 X,对Y轴的一侧标注+ Y,对另一侧标注一 Y,对Z轴的一侧(被拍摄物体侧的相反侧)标注+ Z，对另一侧(被拍摄物体侧)标注一 Z，如此进行说明。(拍摄用的光学单元的整体结构)图I是示意性表示将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元装载于移动电话等光学设备的情况的说明图。图2是表示应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元的外观等的立体图，图2 (a)是从被拍摄物体侧观察光学单元时的立体图，图2(b)是从被拍摄物体侧的相反侧观察光学单元时的立体图。图I所示的光学单元100 (带抖动修正功能的光学单元)是带照相机的移动电话等光学设备1000中使用的薄型照相机，以由光学设备1000的机壳1100(设备主体)支承的状态进行装载。在所述光学单元100中，若拍摄时光学设备1000中产生手抖等抖动，则拍摄图像会产生紊乱。因而，在本实施方式的光学单元100中，如后文所述的那样，将由拍摄单元I构成的可动组件以能摆动的方式支撑在固定体200内，并且，设置有抖动修正用驱动结构(图I中未图示)，该抖动修正用驱动结构基于利用装载于光学单元100的陀螺仪(未图示)、或装载于光学设备1000的主体侧的陀螺仪(未图示)等的抖动检测传感器对手抖进行检测的结果，使摄像单元I摆动。如图I及图2所示,在光学单元100中，引出有用于对拍摄单元I、抖动修正用驱动结构进行供电等的柔性布线基板410、420，上述柔性布线基板410、420经由公共的连接器490等与设置于光学设备1000的主体侧的上层的控制部等进行电连接。此外，柔性布线基板410还起到从摄像单元I输出信号的功能。因而，由于柔性布线基板410的布线数量较多，因此，作为柔性布线基板410，使用较宽的基板。(摄像单元I的结构)图3是示意性表示装载于应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100中的摄像单元I的结构的剖视图。图4是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100中装载的摄像单元I的分解立体图。如图3及图4所示，摄像单元I是例如将作为光学元件的多枚透镜Ia (参照图I)沿光轴L的方向上向靠近被拍摄物体(物体侧)的A方向(前侧)及向靠近被拍摄物体相反侧(摄像元件侧/成像侧)的B方向(后侧)这两个方向移动的光学元件单元，该单元具有大致为长方体的形状。摄像单元I大致具有在内侧保持有多枚透镜Ia (参照图I)及固定光圈等光学元件的移动体3、使该移动体3在光轴L方向上移动的透镜驱动结构5和装载有透镜驱动结构4及移动体3等的支承体2。移动体3包括保持透镜Ia及固定光圈(未图示)的圆筒状的透镜支架12和在内侧保持有透镜支架12的线圈支架13，构成透镜驱动机构5的透镜驱动用线圈30s、30t被保持在线圈托架13的外周侧表面。支承体2包括在被拍摄物体侧(-Z侧)的相反侧、保持后文所述的弹簧的弹簧托架19，与弹簧托架19相对、在被拍摄物体侧(一 Z侧)的相反侧、对基板15进行定位的矩形板状的基板托架16，相对于弹簧托架19盖在被拍摄物体侧的箱状的壳体18和配置在壳体18内侧的矩形板状的间隔物11，在基板15面向被拍摄物体侧的基板表面上安装有摄像元件lb。此外，弹簧托架19上保持有红外线滤光片等滤光片lc。在间隔物11及壳体18的中央分别形成有用于使来自于被拍摄物体的光射入透镜Ia的入射窗口 lla、18a。此外，在基板托架16及弹簧托架19的中央形成有将入射光线导向摄像元件Ib的窗口 16a、19a。
壳体18由钢板等强磁性板构成，也起到磁轭的功能。因此,壳体18和后文所述的透镜驱动用磁体17 —起构成使透镜驱动用线圈30s、30t产生交链磁场的交链磁场产生体，所述交链磁场产生体和卷绕在线圈托架13外围表面的透镜驱动用线圈30s、30t —起构成透镜驱动结构5。支承体2和移动体3经由在光轴方向上隔开间隔的位置上设置的金属制的弹簧构件14s和弹簧构件14t连接。本实施方式中，在摄像元件Ib —侧使用弹簧构件14s,在被拍摄物体一侧使用弹簧构件14t。弹簧构件14s、14t的基本结构相同，包括保持在支承体
2一侧的外周侧连接部141、保持在移动体3 —侧的圆环状的内周侧连接部142、和连接外周侧连接部141和内周侧连接部142的细长的臂部143。摄像元件Ib —侧的弹簧构件14s的外周侧连接部141保持于弹簧托架19，内周侧连接部142连接至移动体3的线圈托架13的摄像元件侧端部。在所涉及的弹簧构件14s中，臂部143在周向上延伸成圆弧状。被拍摄物体侧的弹簧构件14t的外周侧连接部141保持于间隔物11，内周侧连接部142连接至移动体3的线圈托架13的被拍摄物体侧端部142。在所涉及的弹簧构件14t中，臂部143一边在径向上弯曲一边在周向上延伸成圆弧状。根据该结构，支承体2经由弹簧构件14s、14t支承移动体3使其可以在光轴方向上移动。弹簧构件14s、14t均为铍铜合金、非磁性的SUS类钢材等之类的非磁性的金属制成，通过对规定厚度的薄板进行的冲压加工、或利用了光刻技术的蚀刻加工来形成。弹簧构件14s被二分为两片弹簧片，透镜驱动用线圈30s、30t的各个末端分别连接至弹簧片。此外，在弹簧构件14s上，端子14a、14b分别连接至两片弹簧片，弹簧构件14s也作为对透镜驱动用线圈30s、30t的供电构件发挥作用。线圈托架13的被拍摄物体侧端部保持有环状的磁性片61，所涉及的磁性片61的位置为相对于透镜驱动用磁体17的被拍摄物体侧的位置。因此，磁性片61通过作用于其与透镜驱动用磁体17之间的吸引力，对移动体3施加光轴L方向上的作用力。因此，在不通电时(原点位置)，通过透镜驱动用磁体17和磁性片61的吸引力可以使透镜托架12静置于拍摄元件Ib —侧。此外，磁性片61作为一种磁轭起作用，能减少来自透镜驱动用磁体17与透镜驱动用线圈30s、30t之间所构成的磁路的漏磁。作为磁性片61，也可使用杆状或球状的磁性体。若将磁性片61做成环状，则具有透镜托架12在光轴方向上移动时，与透镜驱动用磁体17的相互吸引力为各向同性的效果。而且,对透镜驱动用线圈30s、30t通电时，由于磁性片61向离开透镜驱动用磁体17的方向移动，故在拍摄元件Ib侧按压透镜托架12这样多余的力不起作用。因此，可以用较少的电力使透镜托架12在光轴方向上移动。在本实施方式的摄像单元I中，从光轴L的方向观察时，虽然透镜Ia (参照图I)为圆形，但支承体2所用的壳体18为矩形箱状。因而，壳体18包括方管状躯干部18c，在方管状躯干部18c的上表面侧具有形成有入射窗18a的上板部18b。在方管状躯干部18c的内侧，在相当于四边形的角的侧面部固定有透镜驱动用磁体17，所涉及的透镜驱动用磁体17分别由三棱柱状的永磁体制成。四个透镜驱动用磁体17均在光轴方向上被二分，且每一个的内表面和外表面均被磁化为不同的磁极。因此，在线圈托架13的周围，两个透镜驱动用线圈30s、30t的卷绕方向相反。这样构成的移动体3配置在壳体18的内侧。其结果是，透镜驱动用线圈30s、30t与分别固定于壳体18的方管状躯干部18c的内表面的透镜驱动用磁体17相对,构成透镜驱动结构5。
在由此构成的摄像单元I中，移动体3通常位于拍摄元件一侧(Z轴方向的一侧)，在此状态下，若向透镜驱动用线圈30s、30t通规定方向的电流，则透镜驱动用线圈30s、30t分别受到向被拍摄物体一侧(Z轴方向的另一侧)的电磁力。由此，固定有透镜驱动用线圈30s、30t的移动体3开始向被拍摄物体侧(前侧)移动。此时，在弹簧构件14t与移动体3的前端之间、以及弹簧构件14s与移动体3的后端之间产生限制移动体3移动的弹性力。因此，当使移动体3向前侧移动的电磁力与限制移动体3移动的弹性力相平衡时，移动体3停止。此时，根据由弹簧构件14s、14t作用于移动体3的弹性力，对透镜驱动用线圈30s、30t中流过的电流量进行调整，从而能使移动体3停止在所希望的位置。(光学单元100的结构)图5是表示应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100的内部结构的剖视图，图5(a)是光学单元100的YZ剖视图，图5(b)是光学单元100的XZ剖视图。另外，在图5中，关于拍摄单元I仅图示了壳体18、基板托架16及基板15，省略了其它构件的图示。图6是从被拍摄物体侧观察应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100的分解立体图，图7是从被拍摄物体侧的相反侧观察应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100的分解立体图。图5、图6及图7中，光学单元100首先具有固定体200，拍摄单元1，使拍摄单元I处于以相对于固定体200可移位的方式被支承的状态的弹簧构件600，和在拍摄单元I与固定体200之间产生使拍摄单元I相对于固定体200进行相对移位的磁驱动力的抖动修正用驱动机构500。摄像单元I的外周部分由摄像单元I中用作支承体2的壳体18 (参照图4)形成。固定体200包括上盖250、间隔物280及下盖700，上盖250包括将摄像单元I的周围包围的方管状躯干部210、和封住方管状躯干部210的被拍摄物体侧的开口部的端板部220。在端板部220形成有供来自被拍摄物体的光入射的窗220a。在上盖250中，方管状躯干部210的在被拍摄物体侧(光轴L延伸的一侧)的相反侧(+ Z侧)的端部为开口端。此外，方管状躯干部210中，在Y轴方向上相对的两个部位形成缺口 219，所涉及的两个缺口 219中，利用Y轴方向的一侧+ Y的缺口 219将柔性布线基板420连接至后文所述的片状线圈550的端子部。此外，方管状躯干部210的四面上形成有用于和后文所述的间隔物280卡合的缺口 218，缺口 218中，位于Y轴方向上的两个缺口 218和缺口 219相连，构成一体的缺口。此外，方管状躯干部210中，在Y轴方向上相对的两个部位的下端侧形成有和缺口 218相连的缺口 217，所涉及的两个缺口 217中，Y轴方向的一侧+Y的缺口 217被利用于将柔性布线基板410引出到外部。间隔物280包括夹持在上盖250的方管状躯干部210和下盖700之间的四边形的框部281，从框部281的角部分向被拍摄物体侧突出的柱状部283和在框部281的边部分向外侧略微突出的卡合突出部285。在将上盖250盖在间隔物280上时，将卡合突出部285卡合至上盖250的方管状躯干部210上被切成四边形状的缺口 218，以进行间隔物280和上盖250的定位。下盖700是对金属板的冲压加工品，包括近似矩形的底板部710和从底板部710的外周边缘向被拍摄物体侧立起的4个侧板部720。在将间隔物280及上盖250叠放至所述下盖700上时，侧板部720和上盖250的方管状躯干部210之间夹着间隔物280的框部281。 下盖700的侧板部720中，位于Y轴方向的一侧+ Y的侧板部720形成缺口 728，且侧板部720的一部分被作为板状突起729留在所涉及的缺口 728的中央部。此外，侧板部720中，位于Y轴方向的另一侧一 Y的侧板部720也形成窗口状的缺口 726，且侧板部720的一部分被作为框架部727留在所涉及的缺口 726的中央部。所涉及的缺口 726、728中，缺口 728如后文中所述被利用于将柔性布线基板410向外部引出，缺口 726被利用于防止折返部分413与下盖700的侧板部720之间的干扰。在下盖700的底板部710的中央位置形成孔711，并在X轴方向的另一侧一 X与孔711相邻的位置、及在Y轴方向的另一侧与孔711相邻的位置形成凹陷成矩形形状的凹部716、717。凹部716、717的底部716a、717a的内表面呈近似镜面，底部716a、717a被用作相对于安装在基板被拍摄物体侧相反侧的基板表面15上的第I光反射器580及第2光反射器590的反射面。(摆动支点的结构)对于摄像单元1，在Z轴的一侧+ Z (被拍摄物体侧的相反侧)，在摄像单元I和固定体200的下盖700之间设置有使摄像单元I摆动时用的摆动支点180，摄像单元I通过弹簧构件600经由摆动支点180向下盖700施力。本实施方式中，摆动支点180由定位于形成在下盖700的底板部710的孔711的钢球181和固定在基板15的底面151上的支承板183构成，摄像单元I可以以钢球181和支承板183的接触位置为摆动中心进行摆动。(弹簧构件600的结构)弹簧构件600为板簧构件，包括固定体200上夹持在下盖700的侧板部720和间隔物280的框部281之间的固定侧连接部620，与摄像单元I相连接的可动侧连接部610、和在可动侧连接部610与固定侧连接部620之间延伸的多条臂部630，臂部630的两端分别与可动侧连接部610及固定侧连接部620相连。在本实施方式中，弹簧构件600的可动侧连接部610固定于在拍摄单元I的后端侧形成在基板托架16的外周侧的台阶部168。所涉及的弹簧构件600是由铍铜、非磁性的SUS类钢材等之类的非磁性的金属制成的，通过对规定厚度的薄板进行的冲压加工、或利用了光刻技术的蚀刻加工来形成。此处，在将弹簧构件600的固定侧连接部620夹持在固定体200上的下盖700的侧板部720和间隔物280的框部281之间的状态下，若通过钢球181将摄像单元I配置在被拍摄物体侧，则摄像单元I处于被钢球181向被拍摄物体侧抬起的状态。因此，在弹簧构件600中，可动侧连接部610相比于固定侧连接部620处于向被拍摄物体侧抬起的状态，弹簧构件600的臂部630向被拍摄物体的相反侧对摄像单元I施力。因而，摄像单元I处于由弹簧构件600经由摆动支点180向下盖700的底板部710施力的状态，摄像单元I成为以能利用摆动支点180进行摆动的状态被固定体200支承的状态。(抖动修正用驱动结构500的详细结构)图8是表示构成在应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100中的抖动修正用驱动结构的构成的说明图，图8(a)、(b)为从被拍摄物体侧观察抖动修正用驱动机构时的立体图及俯视图。图9是应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100的抖动修正用驱动机构中使用的片状线圈的说明图，是从被拍摄物体侧观察片状线圈时的立体图、及从别的角度观察片状线圈时的立体图。如图5 图8所示，在本实施方式的光学单元100中，利用线圈部560、及产生与线 圈部560交链的磁场的永磁体520来构成抖动修正用驱动结构500。更具体地，摄像单元I中壳体18的方管状躯干部18c的四个外表面18e、18f、18g、18h上分别固定有平板状的永磁体520，上盖250的方管状躯干部210的内表面211、212、213、214上配置有线圈部560。永磁体520的外表面侧和内表面侧被磁化为不同的极。此外，线圈部560形成为四边形的框状，利用上下的长边部分作为有效边。在这些永磁体520及线圈部560中，配置于从Y轴方向的两侧夹住摄像单元I的两个部位的永磁体520及线圈部560构成Y侧抖动修正用驱动结构500y，如图5 (a)中的箭头X1、X2所示，以通过摆动支点180、沿X轴方向延伸的轴线XO为中心使摄像单元I摆动。此外，配置于从X轴方向的两侧夹住摄像单元I的两个部位的永磁体520及线圈部560构成X侧抖动修正用驱动结构500x，如图5(b)中的箭头Yl、Y2所示，通过摆动支点180以沿Y轴方向延伸的轴线YO为中心使摄像单元I摆动。在构成所涉及的Y侧抖动修正用驱动机构500y及X侧抖动修正用驱动机构500x时，在本实施方式中，使用沿上盖250的四个内表面211、212、213、214延伸的片状线圈550，在片状线圈550中，四个线圈部560隔开规定的间隔而形成为一体。此外，片状线圈体550具有展开时呈带状延伸的形状，通过面粘接等方法以沿上盖250的四个内表面211、212、213、214弯曲的状态固定于上盖250的内表面211 214。在该状态下，片状线圈550的两端部551、552经由切口 555靠近。所述片状线圈550具有利用导电布线技术将由微细的铜布线构成的线圈部560形成在印刷基板上的结构，多层铜布线(线圈部560)隔着绝缘膜形成为多层。此外，铜布线(线圈部560)的表面也被绝缘膜所覆盖。作为所述片状线圈550，例如可以举出旭化成微电子株式会社制的FP线圈(微细图案线圈Fine Pattern Coil (注册商标))。本实施方式中，在片状线圈550的一侧的端部551处形成向被拍摄物体侧的相反侧呈矩形突出的突出部553，在所述突出部553上，通过从四个线圈部560延伸出的导电层形成多个端子部565。在本实施方式中，端子部565朝向片状线圈550上与永磁体520相对的内侧的相反侧的外侧。此外，如图2、图6及图7所示，在上盖250上与端子部565重叠的部分，形成缺口 219。因而，由于片状线圈体550的端子部565 (突出部553)露出到外面，因此，在上述缺口 219中，通过焊料等将片状线圈体550与柔性布线基板520中的向光轴L的方向弯曲的端部425进行电连接。在由此构成的光学单元100中，摄像单元I处于以能利用摆动支点180进行摆动的状态被固定体200支承的状态。因此，若从外部施加较大的力而使摄像单元I大幅摆动，则弹簧构件600的臂部630有可能会发生塑性变形。此处，片状线圈550和永磁体520以较窄的间隙相对。此外，对于片状线圈550的情况，与无芯线圈不同，即使与永磁体520抵接，绕线也不会松开。因而，在本实施方式的光学单元100中，通过将片状线圈550和永磁体520相抵接，使得在与摄像单元I的光轴L交叉的X轴方向及Y轴方向的可动范围被限制，不再设置其它阻止摄像单元I摆动的止动结构。(抖动修正动作)在本实施方式的光学单兀100中，若图I所不的光学设备1000产生抖动，贝U上述抖动会由陀螺仪检测出，并且，在上层的控制部中，基于陀螺仪的检测，对抖动修正用驱动结构500进行控制。即，将消除由陀螺仪检测出的抖动的驱动电流经由柔性布线基板410及柔性布线基板420提供给片状线圈550的线圈部560。其结果是，X侧抖动修正用驱动机构400x以摆动支点180为中心使拍摄单元I绕Y轴摆动。此外，Y侧抖动修正用驱动机构400y以摆动支点180为中心使拍摄单元I绕X轴摆动。此外，若将拍摄单元I绕X轴的摆动及绕Y轴的摆动进行合成，则能使拍摄单元I相对于整个XY平面进行移位。因而，能可靠地对光学单元100中假定的所有抖动进行修正。(柔性布线基板410的结构)在本实施方式的光学单元100中，摄像单元I的基板15与柔性布线基板410的一侧的端部相连接，若在使摄像单元I摆动时，柔性布线基板410对拍摄单元I施加负荷,则会妨碍使摄像单元I适当地摆动。·因而，柔性布线基板410位于光学单元100外部的躯干部分415具有可以装载连接器490和连接柔性布线基板420的宽度，但位于光学单元100内侧的部分为宽度尺寸比躯干部分415窄的带状部分411。此外，带状部分411在从Y轴方向的一侧+ Y向另一侧一Y延伸后，朝一侧+ Y折返，之后，端部沿基板15的边缘向基板15的被拍摄物体侧的基板表面折返而固定。因此，在柔性布线基板410中，在外部的躯干部分415到固定于基板15的部分之间设置有折返部分413，尺寸增加相应的量。因此，由于柔性布线基板410的带状部分灵活地跟随摄像单元I的抖动，故不会对摄像单元I施加较大的负荷。此外，柔性布线基板410的带状部分411在长度方向的中途部分形成沿着带状部分411的延伸方向(Y轴方向)延伸的切口 418，带状部分411的中途部分在宽度方向上被分为窄宽部分416、417这两部分。因此，带状部分411的刚性被缓和。因此，由于柔性布线基板410的带状部分灵活地跟随摄像单元I的抖动，故不会对摄像单元I施加较大的负荷。此处，柔性布线基板420带状部分411在光轴L方向上与摄像单元I重叠，与摆动支点180重叠的部分为与切口 418相连的圆形的孔414。因此，即使将柔性布线基板420的带状部分411配置在光轴L方向上的与摄像单元I重叠的位置，也不会妨碍摆动支点180的设置。此外，下盖700的侧板部720中，在位于Y轴方向的一侧+ Y的侧板部720形成引出柔性布线基板420的带状部分411的缺口 728，侧板部720的一部分被作为板状突起729留在所涉及的缺口 728的中央部。其中，在柔性布线基板420的带状部分411与板状突部729重叠的部分形成椭圆形的孔419。因此，在将柔性布线基板420的带状部分411从侧板部720的缺口 728向外部引出时，可以使板状突起729通过孔419，因此，不会妨碍将柔性布线基板420的带状部分411向外部引出。此外，由于板状突起729嵌在孔419中，可以对柔性布线基板420的带状部分411进行定位。而且，下盖700的侧板部720中，在位于Y轴方向另一侧一 Y的侧板部720形成有窗口状的缺口 726。因此，即使在柔性布线基板410的折返部413位于侧板部720附近的情况下，折返部413和侧板部720之间也不会干扰。因而，在拍摄单元I摆动时，不会对拍摄单元I施加由于折返部413和侧板部720之间的干扰而产生的多余负荷。此外，柔性布线基板410的折返部分413位于与摆动支点180上、拍摄单元I的摆动中心(钢球181和支承板183的接触位置)为相同高度的位置。因此，能将拍摄单元I摆动时的带状部分411的移位抑制得较小。因此，由于能降低柔性布线基板410对可动体I带来的影响，因此，能使摄像单元I高精度地摆动。
(本实施方式的主要效果)如上所述，在本实施方式的带抖动修正功能的光学单元100中，在可动组件即摄像单元I的外圆周面绕光轴L的周向上隔开的多个部位设置永磁体520，在固定体200中设置包括多个在周向上延伸、与永磁体520相对的线圈部560的片状线圈550。因而,在光学单元100中产生手抖等抖动时，若向片状线圈550的线圈部560供电，则可以使摄像单元I摆动。因此，即使光学单元100发生抖动也可以修正光轴L的倾斜。构成所涉及的抖动修正用驱动结构500时，在本实施方式中，由于使用了片状线圈550，因此，与使用无芯线圈的情况相比，能缩小摄像单元I与固定体200之间的间隔，从而能缩小光学单元100的尺寸。此外，对于片状线圈550的情况，由于多个线圈部560与端子部565设置为一体，因此，即使在围绕光轴L的多个部位配置线圈部560的情况下，也只需使片状线圈体550绕光轴L周围延伸即可。因此，与使用无芯线圈的情况不同，由于无需在围绕光轴L的多个部位分别配置无芯线圈，并且，无需对无芯线圈分别进行电连接，因此，根据本实施方式，组装工时数可以较少。因而，根据本实施方式，即使在摄像单元I和固定体200之间设置抖动修正用驱动结构500，也可以将尺寸的大型化和组装工时数的增多抑制到最小。此外，在片状线圈550中，由于端子部565朝向与永磁体520相对的一侧的相反侧的外侧，因此，能容易对线圈部560进行电连接，即容易将柔性布线基板420与端子部565进行连接。此外，通过将片状线圈550和永磁体520相抵接以限制摄像单元I在与光轴L相交方向上的可动范围。采用所述结构时，对于片状线圈550的情况，与无芯线圈不同，由于即使与永磁体520相抵接绕线也不会松开，故可以将片状线圈550本身和永磁体520抵接，用于限制拍摄单元I的可动范围。(片状线圈550和永磁体520的位置关系的改进例I)图10是本发明的实施方式的改进例所涉及的带抖动修正功能的光学单元100的说明图。另外，本实施方式的基本结构与上述实施方式相同，因此对于共同的部分附加相同的标号进行图示，并省略其说明。如图10(a)所示，在本实施方式的带抖动修正功能的光学单元100的抖动修正用驱动结构500中，片状线圈500也和永磁体520相对。此处，在对线圈部560停止供电的状态下，永磁体520和片状线圈550的间隔随着光轴L方向上离开摄像单元I的摆动中心(参照图5)而变大。在本实施方式中，由于摆动支点180位于Z轴方向的一侧+ Z (被拍摄物体侧的相反侧)，故永磁体520和片状线圈550的间隔从Z轴方向的一侧+ Z向另一侧一 Z(向被拍摄物体侧)扩大。根据所涉及的结构，如图10 (b)所示，在摄像单元I倾斜的一侧，永磁体520和片状线圈550平行相对，永磁体520和线圈部560的平均距离较小，故在抖动修正用驱动结构500中可以高效地产生使摄像单元I摆动的力。此外，如图10 (c)所示，永磁体520和片状线圈550相抵接时，可以避免永磁体520的角部分与片状线圈550抵接得太紧，故能可靠地防止永磁体520和片状线圈550的损伤。为实现所涉及的结构，例如，可以采用在固定体200 —侧用倾斜面构成上盖250的方管状躯干部210，在摄像单元I 一侧用倾斜面构成壳体18的方管状躯干部18c，或者也可以采用永磁体520的厚度尺寸在光轴L方向上变化的结构。
(片状线圈550和永磁体520的位置关系的改进例2)图11是本发明的实施方式的其它改进例所涉及的带抖动修正功能的光学单元100的说明图。另外，本实施方式的基本结构与上述实施方式相同，因此对于共同的部分附加相同的标号进行图示，并省略其说明。如图10(a)所示，在本实施方式的带抖动修正功能的光学单元100的抖动修正用驱动结构500中，片状线圈500也和永磁体520相对，将线圈部560上下的长边部分用作有效边。在本实施方式中，永磁体520由配置在光轴方向上的第一磁体片521和第二磁体片522构成，并且，被磁化成位于线圈部560 —侧的磁极为不同的磁极。因而，永磁体520产生的磁力线例如为图11 (a)所示的箭头那样。因此，在光轴方向上相对于第一磁体片521的中心CLl的被拍摄物体侧，第一磁体片521的磁力线的方向形成大致远离摆动支点180(参照图5)的方向即第一区域31。与此相反，在光轴方向上相对于第二磁体片522的中心CL2的被拍摄物体侧，第二磁体片522的磁力线的方向形成大致朝向摆动支点180的方向即第二区域32。此处，在光轴方向上，线圈部560的中心CL3与永磁体520和线圈部560相对配置，并使其位于相对于第一磁体片521和第二磁体片521的抵接面527的上侧。S卩，线圈部460的中心CL3配置在光轴方向上相对于永磁体520的磁场中心即抵接面527离开摆动支点180的被拍摄物体侧。因此,相对与第一磁体片521的磁场中心即中心CL1、线圈部560的长边部560a的中心CL5被配置在被拍摄物体侧，相对于第二磁体片521的磁场中心即中心CL2、长边部560b的中心CL5被配置在被拍摄物体侧。即，长边部560a配置于第一区域31，长边部560b配置于第二区域32。因此，如图11(b)所示，通过向线圈560提供电流而在长边部560a上产生的电磁力Fl的方向以摆动支点180为中心，并与通过线圈560的圆的切线方向基本一致。此外，通过向线圈560提供电流而在长边部560b上产生的电磁力F2的方向以摆动支点180为中心，并与通过线圈560的圆的切线方向基本一致。即，通过向线圈560提供电流而在长边部560上产生的电磁力FI、F2的方向以摆动支点180为中心，产生使摄像单元I摆动的摆动力的方向基本一致。由此，可以有效利用永磁体520产生的磁通，提高抖动修正用驱动结构500的驱动力。此外，在本实施方式中，相对于永磁体520的抵接面527、由于线圈部23的中心CL3配置在光轴方向上离开摆动支点180更远的位置，与永磁体520的抵接面527和线圈部23的中心CL3配置在光轴方向上距摆动支点180相同距离的情况相比，以摆动支点180为中心使拍摄单元I摆动的转矩更大。因而，可以提高抖动修正用驱动结构500的驱动力。而且，在本实施方式中，线圈部560的长边部560a配置在第一区域31，线圈部560的长边部560b配置在第二区域32，因此与短边部配置在第一区域31、第二区域32的情况相比，可以进一步提高抖动修正用驱动结构500的驱动力。(永磁体520表面的结构)上述实施方式涉及的带抖动修正功能的光学单元100中，若从可靠地防止永磁体 520和片状线圈550抵接时片状线圈550及永磁体520的损伤的观点来看，也可以在永磁体520上与片状线圈550相对的表面上形成树脂层。为实现所涉及的结构，例如，可以采用在将永磁体520安装到摄像单元I后在永磁体520的表面涂布树脂的结构，也可以采用将涂布完树脂的永磁体520安装到摄像单元I的结构。此时，在前者的情况下，树脂仅涂布到永磁体520的表面。此外，在后者的情况下，树脂仅涂布到永磁体520的表面，或者也可以实现树脂涂布到永磁体520的表面及背面(摄像单元I侧的表面)的结构。(片状线圈550的其它结构)在上述实施方式中，使用了片状线圈550 (FP线圈)，该线圈具有在基板上经由绝缘膜层叠多层布线层结构的线圈部560，但也可以使用另一种片状线圈550，该片状线圈包括与永磁体相对设置的基板、以及固定于基板上与永磁体相对侧的相反侧的表面上的构成线圈部520的多个无芯线圈。[其他实施方式]在上述实施方式中，虽然对将本发明应用于带照相机的移动电话中使用的光学单元100的示例进行了说明，但也可以将本发明应用于薄型数码相机等中使用的光学单元100。此外，在上述实施方式中，说明了在摄像单元I中除了透镜la、摄像元件lb，还将对包含透镜Ia的移动体3在光轴方向进行磁驱动的透镜驱动结构5支承在支承体2上，但也可以将本发明应用于摄像单元I中未装载透镜驱动结构5的固定焦距类的光学单元。而且，应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100除用于移动电话或数码相机等以外，还能用于如下服务通过固定在冰箱等隔一定间隔产生振动的装置内，预先使其能进行远程操作，从而在外出地点、例如在购物时能获得冰箱内部的信息。在上述服务中，由于是带姿势稳定装置的照相机系统，因此，即使冰箱有振动，也能发送稳定的图像。此外，也可以将本装置固定于儿童、学生的书包、背包或帽子等上学时穿戴用品。在此情况下，若以一定间隔对周围的情况进行拍摄，并将图像传送到预先确定的服务器，则监护人等能在远处观察该图像，从而保护孩子的安全。在所涉及的用途中，即使未意识到照相机而在移动时有振动，也能拍摄到清楚的图像。此外，若除照相机模块之外，还装载GPS，则还能同时获取对象者的位置，在万一发生事故时，可马上确认场所和状况。此外，若将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100装载于汽车上的可拍摄前方的位置，则可用作为行车记录器。此外，也可以将应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100装载于汽车上的可拍摄前方的位置，以一定间隔自动拍摄周边的图像，并自动传送到确定的服务器。此外，通过与车载导航的 VICS (Vehicle Information and Communication System :道路交通信息通信系统)等拥堵信息进行联动地发送该图像，从而能提供更详细的拥堵状况。根据上述服务，还可与汽车装载的行车记录器同样，使无意中路过的第三者记录下发生事故时等的状况，以用于检查状况。此外，能不受汽车振动的影响而获取清楚的图像。在上述用途的情况下，若将电源接通，则对控制部输出指令信号，并基于上述指令信号，开始抖动控制。此外，应用了本发明的带抖动修正功能的光学单元100也可以适用于激光笔(laser pointer)、移动用或车载用的投影显示装置或直观式显示装置等出射光的光学设备的抖动修正。此外，也可以用于在通过天体望远镜系统或双筒望远镜系统等进行高倍率的观察时，不用三脚架等辅助固定装置而进行观察。此外，通过用于狙击用的来福枪、或坦克等的炮筒，由于可对扣动扳机时的振动保持姿势的稳定，因此，能提高命中精度。·
权利要求
1.一种带抖动修正功能的光学单元，包括 固定体； 可动组件，该可动组件对光学元件进行保持；以及 抖动修正用驱动结构，该抖动修正用驱动结构产生使所述可动组件相对所述固定体摆动的驱动力， 该带抖动修正功能的光学单元的特征在于， 所述抖动修正用驱动结构包括 多个永磁体，该多个永磁体设置在所述可动组件的外周面上的绕所述光学元件的光轴的周向上隔开的部位；以及 片状线圈，该片状线圈一体地具备在所述固定体的周向上延伸且与所述永磁体相对的多个线圈部、及与该线圈部电连接的端子部。
2.如权利要求I所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于， 所述线圈部为在基板上将多层布线层经由绝缘膜层叠而成。
3.如权利要求I所述的带抖动修正功能的光学单元，其特征在于， 所述片状线圈包括 基板，该基板与所述永磁体相对设置；以及 多个无芯线圈，该多个无芯线圈构成固定于该基板上与所述永磁体相对侧的相反侧表面上的所述线圈部。
4.如权利要求I至3中任一项所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于， 所述端子部朝向所述片状线圈中与所述永磁体相对侧的相反侧的外侧。
5.如权利要求I至4中任一项所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于， 通过所述片状线圈和所述永磁体的抵接来限制所述可动组件在与所述光轴相交方向上的可动范围。
6.如权利要求5所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于， 在所述永磁体上与所述片状线圈相对的表面上形成有树脂层。
7.如权利要求I至6中任一项所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于， 所述永磁体和所述片状线圈的间隔随着在所述光轴方向上离开所述可动组件的摆动中心而变大。
8.如权利要求I至7中任一项所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于， 所述线圈部配置在所述永磁体产生的磁力线的方向为大致远离所述可动组件的摆动中心的方向的第一区域和/或所述磁力线的方向为大致朝向所述摆动中心的方向的第二区域内。
9.如权利要求I至8中任一项所述的带抖动修正功能的光学单元,其特征在于， 所述可动组件保持拍摄元件及透镜作为所述光学元件。
全文摘要
本发明提供了一种带抖动修正功能的光学单元，即使在设置抖动修正用驱动机构的情况下，也可以将尺寸的大型化和组装工时数的增多抑制到最小。在带抖动修正功能的光学单元(100)中，在可动组件即摄像单元(1)的外周面绕光轴L的周向上隔开的多个部位设置永磁体(520)，在固定体(200)中设置有整体化具备多个在周向上延伸且与永磁体(520)相对的线圈部(560)的薄片状线圈(550)。在片状线圈(550)中，由于端子部(565)朝向与永磁体(520)相对一侧的相反侧的外侧，因此，能方便地对线圈部(560)进行电连接。
文档编号H04N5/225GK102934021SQ201180028200
公开日2013年2月13日 申请日期2011年5月24日 优先权日2010年6月8日
发明者和出达贵, 浅川新六, 南泽伸司, 柳泽克重, 滨田吉博 申请人:日本电产三协株式会社