带滚动修正功能及带三轴抖动修正功能的光学单元的制作方法

文档序号:16687366发布日期:2019-01-22 18:27阅读:255来源:国知局
带滚动修正功能及带三轴抖动修正功能的光学单元的制作方法

本发明涉及一种对围绕着光轴的抖动进行修正的带滚动修正功能及带抖动修正功能的光学单元。



背景技术:

在搭载于便携式终端或移动体上的光学单元中,有的为了抑制便携式终端或移动体移动时的摄影图像的紊乱,具备使光学模块摆动或旋转而对抖动进行修正的机构。这种光学单元具备对应于俯仰(纵摆/倾翻(tilting))及偏摆(横摆/平摆(panning))的两个方向上的倾斜而使光学模块向俯仰方向及偏摆方向摆动的摆动机构。并且,具备对应于围绕着光轴的抖动而使光学模块围绕着光轴旋转的滚动修正机构。

在具备摄像元件的光学单元中,已提出了设置使摄像元件的发热散出的散热结构。在专利文献1中,揭示了一种在电荷耦合器件(chargecoupleddevice,ccd)与支撑板之间夹着散热性陶瓷的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2008-131251号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

在搭载着摄像元件的光学单元中,存在因为摄像元件的高像素化,而使来自摄像元件的发热量增大的问题。因此,需要能够高效率地散出摄像元件中所产生的热的构成。

鉴于如上所述的方面,本发明的课题在于在对围绕着光轴的抖动进行修正的光学单元中,使摄像元件中所产生的热有效率地散出。

解决问题的技术手段

为了解决所述课题,本发明的带滚动修正功能的光学单元包括:光学元件;摄像元件,配置在所述光学元件的反被摄体侧;旋转构件,固定有搭载着所述摄像元件的基板、及配置在所述基板的反被摄体侧而传递来自所述基板的热的散热构件;固定构件,配置在所述旋转构件的所述反被摄体侧;旋转支撑机构,包括经由所述散热构件固定在所述旋转构件上的旋转轴、及设置在所述固定构件上的轴承部;以及滚动用磁驱动机构,使所述旋转构件围绕着所述光学元件的光轴旋转;并且所述摄像元件及所述散热构件中,至少一部分从所述光轴方向观察时在同一位置上与所述旋转轴重合。

根据本发明,在为了进行滚动修正而被旋转支撑机构支撑为可旋转的旋转构件上,固定有搭载着摄像元件的基板及传递来自基板的热的散热构件。并且,旋转支撑机构的旋转轴经由散热构件而固定在旋转构件上。因此,可以使摄像元件的发热从基板传递至散热构件,并从散热构件传递至旋转轴而从旋转轴散出。并且,摄像元件及散热构件从光轴方向观察时在同一位置上与旋转轴重合。因此,可以使摄像元件中所产生的热经由基板及散热构件以最短路径传递至旋转轴,因此可以高效率地散出摄像元件中所产生的热。

本发明中,优选的是:所述基板经由导热层而与所述散热构件接触。这样一来,可以利用导热层从基板向散热构件高效率地散热。因此,可以使摄像元件的发热高效率地散出。

本发明中,优选的是:所述旋转轴包括固定在所述散热构件上的固定部、以及从所述固定部向所述反被摄体侧的轴部延伸,所述固定部包括插入至所述散热构件的贯通孔或凹部的凸部、以及在所述凸部的外周侧从所述反被摄体侧抵接于所述散热构件的抵接部。这样一来,可以设置旋转轴与散热构件在光轴方向上接触的部位,因此可以增大散热量。并且,优选的是:所述抵接部是直径大于所述轴部的凸缘部。这样一来,可以增大接触面积,因而可以增大散热量。

或者,也可以是如下方式:所述旋转轴包括从所述被摄体侧抵接于所述散热构件的抵接部、以及穿过所述散热构件的贯通孔而向所述散热构件的所述反被摄体侧的轴部延伸。通过这种方式,也可以增大旋转轴与散热构件的接触面积,因而可以增大散热量。

本发明中,优选的是:所述旋转轴及所述旋转构件中的至少一者是含有填料的树脂构件。这样一来,可以增大旋转轴及旋转构件中的至少一者的导热率。因此,可以增大散热量。并且,可以提高旋转构件及旋转轴中的至少一者的强度。

本发明中,优选的是:所述散热构件的外周端部包括从所述旋转构件及所述基板露出的露出部。这样一来,可以从散热构件的外周端部散热,因而可以使摄像元件的发热高效率地散出。

本发明中,优选的是:所述基板为多边形,所述散热构件具备沿所述基板的各边的多条边,所述露出部设置在所述散热构件的所有边上。这样一来,可以从散热构件的所有边散热,因此可以从所有边均等地散热。

本发明中,优选的是:所述散热构件从所述光轴方向观察时大于所述摄像元件。这样一来,可以使散热构件与摄像元件的发热部位容易地重合。因此,可以容易地散热。

本发明中,优选的是:所述散热构件包括与所述基板平行的散热构件本体部、以及从所述散热构件本体部的外周缘向所述反被摄体侧的突出部延伸。这样一来,可以从突出部散热。并且,可以将突出部兼用作柔性印刷基板的固定部,因此可以实现散热量的增大及柔性印刷基板的固定结构的简化。

本发明中,所述滚动用磁驱动机构包括在所述旋转轴的外周侧固定在所述旋转构件与所述固定构件中的一者上的线圈、以及固定在另一者上而与所述线圈在所述光轴方向上相对向的磁铁。这样一来,可以在旋转轴的外周侧,在旋转构件与固定构件之间构成滚动用磁驱动机构。因此,可以实现滚动用磁驱动机构的省空间化。

其次,本发明的带三轴抖动修正功能的光学单元包括所述带滚动修正功能的光学单元、以及对所述带滚动修正功能的光学单元围绕着与所述光轴交叉的轴的抖动进行修正的抖动修正机构。这样一来,在带三轴抖动修正功能的光学单元中,可以使摄像元件中所产生的热有效率地散出。

这时,优选的是:所述抖动修正机构是使所述带滚动修正功能的光学单元围绕着与所述光轴交叉的第一轴线及第二轴线摆动的摆动用磁驱动机构,所述带滚动修正功能的光学单元被万向节机构支撑,所述万向节机构包括配置在所述第一轴线与所述第二轴线之间的角度位置上的摆动支撑部、以及被所述摆动支撑部支撑的活动框。这样一来,可以利用配置摆动用磁驱动机构的角度位置之间的空间来配置万向节机构的摆动支撑部。因此,可以使带三轴抖动修正功能的光学单元小型化。并且,在构成万向节机构的一部分的带滚动修正功能的光学单元的构件上,直接固定有用于滚动修正的旋转支撑机构,所以容易使与光轴交叉的两轴(第一轴线及第二轴线)的交点与滚动修正的旋转轴相一致。并且,带滚动修正功能的光学单元具有容易使滚动修正的旋转轴与摄像元件的中心相一致的结构。因此,可以抑制因为旋转轴与摄像元件的中心的偏离而引起的像的缺陷。

发明的效果

根据本发明,在为了进行滚动修正而被旋转支撑机构支撑为可旋转的旋转构件上,固定有搭载着摄像元件的基板及传递来自基板的热的散热构件。并且,旋转支撑机构的旋转轴经由散热构件而固定在旋转构件上。因此,可以使摄像元件的发热从基板传递至散热构件,并从散热构件传递至旋转轴而从旋转轴散出。并且,摄像元件及散热构件从光轴方向观察时在同一位置上与旋转轴重合。因此,可以使摄像元件中所产生的热经由基板及散热构件以最短路径传递至旋转轴,因而可以使摄像元件中所产生的热高效率地散出。

附图说明

图1是应用有本发明的带三轴抖动修正功能的光学单元的外观立体图。

图2是图1的带三轴抖动修正功能的光学单元的分解立体图。

图3是图1的带三轴抖动修正功能的光学单元的截面图(a-a截面图)。

图4是图1的带三轴抖动修正功能的光学单元的截面图(b-b截面图)。

图5(a)及图5(b)是从被摄体侧及反被摄体侧观察带滚动修正功能的光学单元的立体图。

图6是从被摄体侧观察带滚动修正功能的光学单元的分解立体图。

图7是从反被摄体侧观察带滚动修正功能的光学单元的分解立体图。

图8(a)~图8(c)是摄像元件、基板、散热构件、旋转台座及旋转轴的截面立体图以及表示旋转轴的固定结构的变形例的说明图。

图9是从被摄体侧观察摄像元件、基板、散热构件、旋转台座及旋转轴的俯视图。

图10(a)及图10(b)是滚动用磁驱动机构及旋转支撑机构的俯视图及截面图。

图11是组装有包含变形例的散热构件的带滚动修正功能的光学单元的带三轴抖动修正功能的光学单元的截面图。

符号的说明

1、1a:带滚动修正功能的光学单元;

2:透镜单元;

3:透镜;

4:镜筒;

5:盖帽;

6:护盖玻璃;

7、421:开口部;

8、9、9a、9b:柔性印刷基板;

8a:卡合孔;

8b:卡挂部;

10:透镜固持器;

11:固持器筒部;

12、595a:阶差部;

13、32:侧板部;

14:缺口部;

15:凸台部;

17:螺钉构件;

18:弹性构件;

19:配重块;

20:固定构件;

21、58、97:突出部;

22:轴承保持部;

23、311:保持孔;

24:环状突出部;

25:旋转限制用凹部;

30:护盖构件;

31:端板部;

34:筒部;

35:光圈;

40:摄像元件;

41:基板;

42:固定孔;

50:旋转台座;

51:散热构件固定面;

52:基板固定部;

53:圆形孔;

54:基板固定面;

55:基板固定用凸部;

59、59a、59b:旋转轴;

60:旋转支撑机构;

61:轴承部;

62:外轮;

63:内轮;

64:球体;

65:旋转支撑部;

66:固定构件侧环状槽;

67:旋转构件侧环状槽;

68:转动体;

69:保持器;

70:滚动用磁驱动机构;

71、603:线圈;

72、602:磁铁;

73:磁化分极线;

74:霍尔元件;

80:姿势恢复机构;

81、700:磁性构件;

82:磁性构件的中心;

90、90a:散热构件;

90a:第一边;

90b:第二边;

90c:第三边;

90d:第四边;

91:旋转轴固定孔;

92、411:缺口;

93:露出部;

95:磁性构件配置孔;

96:散热构件本体部;

99:导热性薄片;

100、100a:带三轴抖动修正功能的光学单元;

300:固持器;

301、302、303、304:壁部;

310:固持器本体部;

400:支撑体;

410:筒状壳体;

420:被摄体侧壳体;

430:反被摄体侧壳体;

500:万向节机构;

501:第一摆动支撑部;

502:第二摆动支撑部;

503:活动框;

505:接点弹簧;

511:固定槽;

512:旋转限制用凸部;

581:固定面;

582:槽;

583:凹部;

584、594、594a:凸部;

585:挂钩部;

591:固定部;

592、592a、592b:轴部;

593、593b:凸缘部;

600:摆动用磁驱动机构;

601:磁驱动机构;

l:光轴;

l1:被摄体侧;

l2:反被摄体侧;

r1:第一轴线;

r2:第二轴线。

具体实施方式

以下,参照附图,说明应用有本发明的带滚动修正功能的光学单元1及包含带滚动修正功能的光学单元1的带三轴抖动修正功能的光学单元100的实施方式。在本说明书中,符号l是带滚动修正功能的光学单元1的光轴,l1方向是光轴l方向上的被摄体侧,l2方向是光轴l方向上的反被摄体侧。

(带三轴抖动修正功能的光学单元)

图1是应用有本发明的带三轴抖动修正功能的光学单元100的外观立体图,图2是图1的带三轴抖动修正功能的光学单元100的分解立体图。并且,图3、图4是图1的带三轴抖动修正功能的光学单元100的截面图,图3是图1的a-a截面图,图4是图1的b-b截面图。图1、图2所示的xyz的三个方向是相互正交的方向,利用+x表示x方向上的一侧,利用-x表示x方向上的另一侧,利用+y表示y方向上的一侧,利用-y表示y方向上的另一侧,利用+z表示z方向上的一侧,利用-z表示z方向上的另一侧。z方向在带滚动修正功能的光学单元1为基准姿势时,与带滚动修正功能的光学单元1的光轴l方向相一致。并且,此时,被摄体侧l1与+z方向相一致,反被摄体侧l2与-z方向相一致。

带三轴抖动修正功能的光学单元100构成为将对围绕着光轴l的抖动进行修正的带滚动修正功能的光学单元1,组装至包含抖动修正机构的单元,而进行俯仰(纵摆)方向及偏摆(横摆)方向上的抖动修正,所述抖动修正机构是对围绕着与光轴l正交的轴的抖动进行修正。首先,说明将整个带滚动修正功能的光学单元1支撑为可围绕着与光轴l正交的轴摆动的摆动支撑机构、及用于进行俯仰(纵摆)方向及偏摆(横摆)方向上的抖动修正的摆动用驱动机构。

带三轴抖动修正功能的光学单元100包括带滚动修正功能的光学单元1、保持带滚动修正功能的光学单元1的固持器300、固定在搭载带三轴抖动修正功能的光学单元100的光学设备本体上的支撑体400、相对于支撑体400而将带滚动修正功能的光学单元1及固持器300支撑为可摆动的万向节机构500、使带滚动修正功能的光学单元1相对于支撑体400而摆动的摆动用磁驱动机构600、以及构成用于使带滚动修正功能的光学单元1恢复至基准姿势的磁力弹簧的磁性构件700。

如图2所示,带滚动修正功能的光学单元1包括具备圆筒状的固持器筒部11的透镜固持器10、固定在透镜固持器10的反被摄体侧l2(-z方向)的端部上的固定构件20、以及保持于固持器筒部11的内周侧的透镜单元2(参照图3、图4),在透镜单元2的被摄体侧l1的前端,安装有具备护盖玻璃6的盖帽(cap)5。并且,在固持器筒部11的外周侧,固定有用于调整作为活动体的带滚动修正功能的光学单元1的重心位置的配重块(weight)19。

如图2所示,固持器300包括形成有保持带滚动修正功能的光学单元1的固持器筒部11的圆形的保持孔311的固持器本体部310,设置在保持于保持孔311内的固持器筒部11的x方向上的两侧的一对壁部301、302,以及设置在固持器筒部11的y方向上的两侧的一对壁部303、304。固持器300由万向节机构500支撑为可围绕着与光轴l方向(z方向)正交的第一轴线r1摆动,并且支撑为可围绕着与光轴l方向及第一轴线r1正交的第二轴线r2摆动。第一轴线r1及第二轴线r2相对于x方向及y方向倾斜45度。带滚动修正功能的光学单元1固定在固持器300上,因此与固持器300一体地摆动。

如图1、图2所示,支撑体400包括从光轴l方向观察时呈大致八边形的外形的筒状壳体410、从被摄体侧l1组合至筒状壳体410上的被摄体侧壳体420、以及从反被摄体侧l2组合至筒状壳体410上的反被摄体侧壳体430。在被摄体侧壳体420的中央,形成有配置带滚动修正功能的光学单元1的被摄体侧l1的前端部的圆形的开口部421。并且,在被摄体侧壳体420内,在夹着开口部421而为相反侧的两个部位,形成有后述万向节机构500的第二摆动支撑部502。在筒状壳体410内,形成有从反被摄体侧l2切去-x方向上的侧面而成的缺口411。

万向节机构500构成于固持器300与支撑体400之间。万向节机构500包括设置在固持器本体部310的第一轴线r1上的对角位置上的第一摆动支撑部501、设置在支撑体400的被摄体侧壳体420内的第二轴线r2上的对角位置上的第二摆动支撑部502、以及被第一摆动支撑部501及第二摆动支撑部502支撑的活动框503。活动框503包括设置在围绕着光轴的四处的支点部,在各支点部的外侧面上通过焊接等而固定有金属制的球体(省略图示)。所述球体与设置在固持器300上的第一摆动支撑部501、及设置在支撑体400上的第二摆动支撑部502上所保持的接点弹簧505点接触。因此,活动框503在可围绕着与光轴l方向正交的两个方向(第一轴线r1方向及第二轴线r2方向)的各方向进行旋转的状态下受到支撑。

摆动用磁驱动机构600包括设置在固持器300与支撑体400之间的四组磁驱动机构601。各磁驱动机构601包括磁铁602及线圈603。线圈603保持于固持器300的壁部301~壁部304的外侧面上。磁铁602保持于支撑体400的筒状壳体410的x方向上的两侧的内侧面及y方向上的两侧的内侧面上。摆动用磁驱动机构600是利用带滚动修正功能的光学单元1的透镜固持器10的固持器筒部11的外周侧的空间而配置。

在固持器300与支撑体400之间,在+x方向侧、-x方向侧、+y方向侧、-y方向侧,均构成磁铁602与线圈603相对向的磁驱动机构601。位于固持器300的+y方向侧及-y方向侧的两组磁驱动机构601在对线圈603进行通电时产生围绕着x轴的同一方向上的磁驱动力。并且,位于固持器300的+x方向侧及-x方向侧的两组磁驱动机构601在对线圈603通电时产生围绕着y轴的同一方向上的磁驱动力。摆动用磁驱动机构600通过对围绕着x轴的旋转及围绕着y轴的旋转进行合成,而使带滚动修正功能的光学单元1及固持器300围绕着第一轴线r1及围绕着第二轴线r2旋转。当进行围绕着x轴的抖动修正及围绕着y轴的抖动修正时,对围绕着第一轴线r1的旋转及围绕着第二轴线r2的旋转进行合成。

磁性构件700固定在壁部301~壁部304的内侧面上,并且夹着线圈603而与磁铁602在径向上相对向。磁性构件700及磁铁602构成用于使作为活动体的带滚动修正功能的光学单元1及固持器300恢复至基准姿势的磁力弹簧。

(带滚动修正功能的光学单元)

图5(a)及图5(b)是从被摄体侧l1及反被摄体侧l2观察带滚动修正功能的光学单元1的立体图。如图3、图4所示,带滚动修正功能的光学单元1包括将作为光学元件的透镜3组合至镜筒4的透镜单元2、保持透镜单元2的透镜固持器10、安装在透镜单元2的被摄体侧l1的端部上的盖帽5、以及固定在透镜固持器10的反被摄体侧l2的端部上的固定构件20。透镜固持器10在与固定构件20之间夹着弹性构件18的状态下,利用螺钉构件17而螺固在固定构件20上。

(透镜固持器及固定构件)

如图2~图5(b)所示,透镜固持器10包括圆筒状的固持器筒部11、从固持器筒部11的反被摄体侧l2的端部向径向外侧展开的阶差部12、以及从阶差部12的外周缘呈筒状向反被摄体侧l2延伸的侧板部13。如图3、图4所示,透镜单元2的镜筒4保持于固持器筒部11的内周侧。在所述状态下,透镜单元2的光轴l与透镜固持器10的固持器筒部11的中心轴线相一致。阶差部12中,从光轴l方向观察时的形状为将正方形的四处角部切去的形状。在侧板部13,形成有以规定的高度切去一个侧面及设置在其两侧的角部的倒角面的反被摄体侧l2的边缘而成的缺口部14。并且,在侧板部13上,在除了形成有缺口部14的侧面以外的其它三个方向上的侧面上分别形成有凸台部15各一处。

固定构件20整体上呈板状,与光轴l方向垂直地配置。固定构件20具有将从光轴l方向观察侧板部13的形状中的一侧(缺口部14侧)的边缘在直线上加以切去的形状。因此,当将固定构件20固定在侧板部13的反被摄体侧l2的端部时,在缺口部14与固定构件20之间形成有朝向光轴l方向上的反被摄体侧l2及与光轴l方向正交的方向开口的开口部7。从所述开口部7,将后述柔性印刷基板8、柔性印刷基板9取出至带滚动修正功能的光学单元1的外部。

在固定构件20的外周缘与透镜固持器10的侧板部13之间,除了形成有缺口部14的范围以外,夹着弹性构件18。因此,除了形成有开口部7的范围以外,透镜固持器10与固定构件20的间隙被弹性构件18密封。在固定构件20上,在与形成于侧板部13上的凸台部15在光轴l方向上相对向的三个部位形成有向径向外侧突出的突出部21。将固定构件20固定在透镜固持器10上的螺钉构件17穿通形成于突出部21的螺孔而螺固在凸台部15上。利用螺钉构件17的固定部位比夹着弹性构件18的位置更靠径向外侧。通过对三处螺钉构件17的旋紧状态进行调节,来调节保持于透镜固持器10上的透镜单元2的光轴l的倾斜。因此,可以进行透镜单元2相对于摄像元件40的倾角调整。

(带滚动修正功能的光学单元的内部结构)

如图3、图4所示,在透镜单元2的反被摄体侧l2,设置有搭载着摄像元件40的基板41、以从被摄体侧l1覆盖的方式覆盖摄像元件40的护盖构件30、配置在基板41的反被摄体侧l2的板状的散热构件90、固定散热构件90及基板41的旋转台座50、将旋转台座50支撑为可围绕着光轴l进行旋转的旋转支撑机构60、以及使旋转台座50围绕着光轴l旋转的滚动用磁驱动机构70。

(护盖构件)

图6、图7是带滚动修正功能的光学单元1的分解立体图,图6是从被摄体侧观察的分解立体图,图7是从反被摄体侧观察的分解立体图。如图6、图7所示,护盖构件30包括从被摄体侧l1覆盖摄像元件40的大致矩形的端板部31、从端板部31的外周缘向反被摄体侧l2侧突出的侧板部32、以及从比端板部31的外周缘更靠径向内侧的位置向被摄体侧l1立起的圆筒状的筒部34。在筒部34的内周侧,并且,在端板部31的中央,形成有对朝向摄像元件40的光入射区域进行规定的光圈(aperture)35。来自透镜单元2的光穿过光圈35而入射至摄像元件40。光圈35的位置及形状根据摄像元件40而确定。在本方式中,从光轴l方向观察的摄像元件40的形状为矩形,因此光圈35为矩形。

如图3、图4所示,护盖构件30的端板部31从被摄体侧l1抵接于基板41的外周缘。由此,摄像元件40成为除了光圈35以外从外侧被覆盖着的状态。包围光圈35而向被摄体侧l1立起的筒部34的外周面与固持器筒部11的内周面隔开规定的间隔而在径向上相对向。并且,护盖构件30的端板部31在筒部34的外周侧,与透镜固持器10的阶差部12隔开规定的间隔而在光轴l方向上相对向。即,在透镜固持器10与护盖构件30之间形成有弯曲的狭窄间隙,从而形成迷宫式(labyrinth)结构。

(向旋转台座的基板、散热构件、旋转轴的固定结构)

如图6所示,旋转台座50包括朝向被摄体侧l1的散热构件固定面51、以及从散热构件固定面51的外周缘的三处向被摄体侧l1突出的基板固定部52。并且,在旋转台座50上,形成有贯通散热构件固定面51的中央的圆形孔53。散热构件固定面51是与光轴l垂直的面。在旋转台座50上,固定有散热构件90及基板41。在本方式中,在散热构件固定面51上固定有散热构件90,在三处基板固定部52上固定有基板41。当在基板固定部52上固定基板41时,基板41与粘附在散热构件90上的导热性薄片99接触(参照图3、图4、图8(a)~图8(c))。

图8(a)是摄像元件40、基板41、散热构件90、旋转台座50及旋转轴59的截面立体图。在本方式中,在散热构件90上固定有旋转支撑机构60的旋转轴59,并经由散热构件90,将旋转轴59固定在旋转台座50上。如图8(a)所示,旋转轴59包括固定在散热构件90上的固定部591、以及从固定部591向反被摄体侧l2突出的轴部592。固定部591包括直径大于轴部592的凸缘部593、以及从凸缘部593的中央向被摄体侧l1突出的凸部594。在散热构件90的中央形成有作为圆形的贯通孔的旋转轴固定孔91。将旋转轴59的凸部594插入至旋转轴固定孔91内,凸缘部593在旋转轴固定孔91的外周侧从反被摄体侧l2抵接于散热构件90。即,凸缘部593作为从反被摄体侧l2抵接于散热构件90而用来确保与散热构件90的接触面积的抵接部而发挥作用。并且,凸部594固定在旋转轴固定孔91内。在本方式中,通过铆接从旋转轴固定孔91向被摄体侧l1突出的凸部594,而将旋转轴59固定在散热构件90上。再者,凸部594也可以通过压入而不是铆接来加以固定。并且,也可以将凸缘部593固定在散热构件90上。或者,当将旋转轴59及散热构件90设为金属制时,也可以通过激光焊接来固定旋转轴59。当利用铆接以外的方法来固定旋转轴59时,旋转轴固定孔91也可以是凹部而不是贯通孔。

旋转台座50的圆形孔53的直径大于凸缘部593。因此,当将散热构件90固定在旋转台座50上时,凸缘部593配置在圆形孔53内,散热构件90抵接于旋转台座50的散热构件固定面51而加以固定。旋转轴59的轴部592从旋转台座50的圆形孔53向反被摄体侧l2突出。如图3、图4所示,旋转轴59的轴部592在旋转台座50的反被摄体侧l2,可旋转地保持于设置在固定构件20上的轴承部61上。旋转轴59的前端从轴承部61向反被摄体侧l2突出。因此,旋转轴59的前端在固定构件20的反被摄体侧l2露出,所以能够从旋转轴59有效率地散热。并且,可以通过经由轴承部61将热传导至固定构件20而进行散热。

图8(b)、图8(c)是表示旋转轴59的固定结构的变形例的说明图。图8(b)所示的旋转轴59a包括直径小于轴部592a的凸部594a,在凸部594a的外周侧形成有朝向被摄体侧l1的阶差部595a。在所述方式中,阶差部595a成为从反被摄体侧l2抵接于散热构件90的抵接部,可以利用铆接、压入、激光焊接等方法来将旋转轴59a固定在散热构件90上。并且,图8(c)所示的旋转轴59b的形成于被摄体侧l1的端部的凸缘部593b成为从被摄体侧抵接于散热构件90的抵接部,轴部592b穿过旋转轴固定孔91而向反被摄体侧l2突出。在图8(c)的方式中,可以利用激光焊接将凸缘部593b固定在散热构件90上,或者将轴部592b压入至旋转轴固定孔91而加以固定。

如图6、图7所示,在旋转台座50中,在设置有透镜固持器10的缺口部14的角度位置上,形成有向外周侧呈矩形状伸出的突出部58。散热构件固定面51的外形为除了形成有突出部58的角度位置以外呈大致圆形。形成于散热构件固定面51的外周缘的三处基板固定部52之中的一处形成于突出部58的中央。另外两处基板固定部52夹着圆形孔53而形成于与突出部58相反之侧,并且相对于形成于突出部58的中央的基板固定部52而对称地配置。三处基板固定部52分别包括形成于光轴l方向上的中途位置的基板固定面54、以及从基板固定面54向被摄体侧l1突出的基板固定用凸部55。

散热构件90的外形为大致矩形,在与基板固定部52重合的三处形成有缺口92。因此,散热构件90被组合成如下状态:使基板固定部52嵌合于三处缺口92,将固定于散热构件90的中央的旋转轴59配置在圆形孔53内,并从被摄体侧l1抵接于散热构件固定面51。另一方面,在搭载着摄像元件40的基板41上,在与基板固定用凸部55重合的三处形成有固定孔42。当使基板固定用凸部55嵌合于基板41的固定孔42,并使基板41的端部抵接于基板固定面54时,基板41与粘附在散热构件90的被摄体侧l1的面上的导热性薄片99的表面接触。

散热构件90是铝或铜等非磁性的金属制的板材。摄像元件40的发热从基板41经由导热性薄片99传递至散热构件90。导热性薄片99只要是在基板41与散热构件90之间形成导热层的薄片即可。例如,可以使用导热性好的橡胶薄片。或者,也可以将导热性好的凝胶状浆料或导热性的粘接材料涂布在散热构件90的表面上,形成导热层。旋转台座50是含有填料的树脂构件,所以导热性好。例如,使用含有玻璃纤维强化材料并且高导热性填料的树脂构件。通过使用含有填料的树脂构件,而使来自散热构件90的热有效率地传递至旋转台座50。并且,在本方式中,旋转轴59也是含有填料的树脂构件,在散热构件90上固定有旋转轴59,所以来自散热构件90的热被有效率地传递至旋转轴59。再者,也可以只有旋转轴59及旋转台座50中的任一者是含有填料的树脂构件,旋转轴59也可以是金属。

图9是从被摄体侧l1观察摄像元件40、基板41、散热构件90、旋转台座50及旋转轴59的俯视图。在本方式中,散热构件90及基板41均为矩形,散热构件90比基板41大一圈。如图9所示,散热构件90的外周缘包括沿基板41的外周缘的四边延伸的第一边90a、第二边90b、第三边90c及第四边90d。第一边90a、第二边90b、第三边90c、第四边90d除了形成有与基板固定部52重合的缺口92的三处以外,位于比基板41的外周缘更靠外周侧的位置。即,散热构件90中,第一边90a、第二边90b、第三边90c、第四边90d的所有边均比基板41更向外周侧伸出。

如图3、图4、图8(a)~图8(c)所示,散热构件90的外周缘成为除了形成有缺口92的三处以外,从基板41及旋转台座50露出的状态。即,散热构件90中,在第一边90a、第二边90b、第三边90c、第四边90d的所有边上,设置有从基板41及旋转台座50露出的露出部93。露出部93不但与基板41及旋转台座50不接触,而且与其它构件也不接触。因此,在散热构件90的所有边上,可以从露出部93散热,所以能够沿圆周方向均等地散热。因此,可以使摄像元件40中所产生的热从散热构件90有效率地散出。

再者,在本方式中,基板41及散热构件90为矩形,但是也可以是矩形以外的多边形。优选的是:散热构件90比基板41大一圈,沿基板41的各边的散热构件90的各边比基板41的各边更向外周侧伸出,在所有边上设置有露出部。

如图8(a)~图8(c)、图9所示,搭载在基板41上的摄像元件40在沿光轴l方向观察时,与散热构件90及旋转轴59在同一位置上重合。并且,散热构件90大于摄像元件40,整个摄像元件40在沿光轴l方向观察时与散热构件90及旋转轴59重合。因此,从摄像元件40经由基板41及散热构件90向旋转轴59传递热的路径短,因此可以有效率地传递热。因此,可以使由摄像元件40产生的热从旋转轴59有效率地散出。

如图6、图7所示,在散热构件90上,在旋转轴59的径向外侧,并且,在以光轴l为中心而对称的两处,形成有用于安装磁性构件81的磁性构件配置孔95。磁性构件配置孔95形成在以光轴l为中心而对称的两处。磁性构件81如后所述,是构成用于使旋转台座50恢复至基准旋转位置的磁力弹簧(姿势恢复机构80)的构件。

(旋转支撑机构)

如图3、图4、图7所示,在固定构件20的径向上的中央,形成有轴承保持部22。轴承保持部22具备使固定构件20在光轴l方向上贯通的保持孔23。在固定构件20的反被摄体侧l2的面上,形成有包围保持孔23而向反被摄体侧l2立起的环状突出部24。旋转支撑机构60包括固定在旋转台座50上的旋转轴59、保持于轴承保持部22的轴承部61、以及在轴承部61的径向外侧构成于固定构件20与旋转台座50之间的旋转支撑部65。即,旋转支撑机构60包括旋转轴59及轴承部61与旋转支撑部65这两组旋转支撑部。

图10(a)及图10(b)是滚动用磁驱动机构70及旋转支撑机构60的俯视图及截面图,图10(a)是俯视图,图10(b)是图10(a)的c-c截面图。如图10(b)所示,轴承部61包括固定在固定构件20的保持孔23的内周面上的外轮62、固定在旋转轴59的外周面上的内轮63、以及配置在外轮62与内轮63之间的球体64。如图3、图4、图5(b)所示,旋转轴59的前端从轴承部61的内轮63向反被摄体侧l2突出,并比形成于固定构件20上的环状突出部24更向反被摄体侧l2突出。如图3、图4所示,旋转支撑部65包括形成于固定构件20的被摄体侧l1的面上的固定构件侧环状槽66、形成于旋转台座50的反被摄体侧l2的面上的旋转构件侧环状槽67(参照图8(a)~图8(c))、配置在固定构件侧环状槽66与旋转构件侧环状槽67之间的转动体68、以及在固定构件侧环状槽66与旋转构件侧环状槽67之间保持转动体68的保持器(retainer)69。

如图3、图4所示,固定构件侧环状槽66形成于比轴承部61的外轮62的外周面更靠径向外侧的位置。因此,固定构件侧环状槽66的底面位于比轴承部61的外轮62的被摄体侧l1的端面更向反被摄体侧l2凹陷的位置。并且,旋转支撑部65形成为固定构件侧环状槽66与旋转构件侧环状槽67在光轴l方向上相对向的结构,因此光轴l方向上的厚度小于轴承部61。因此,旋转支撑机构60形成为如下结构:与使两组轴承部61之类的滚珠轴承在光轴l方向上重合而配置的构成相比,光轴l方向上的高度更小。

(滚动用磁驱动机构)

图10(a)中,表示旋转台座50位于基准旋转位置时的滚动用磁驱动机构70的俯视图。如图3所示,当经由安装在轴承保持部22上的轴承部61可旋转地保持经由散热构件90固定在旋转台座50上的旋转轴59时,在旋转台座50与固定构件20之间构成滚动用磁驱动机构70。滚动用磁驱动机构70包括将固定在旋转台座50上的旋转轴59夹于其间而配置在径向上的两侧的一对线圈71、以及将固定构件20的轴承保持部22夹于其间而配置在径向上的两侧的一对磁铁72。线圈71与磁铁72在光轴l方向上空开规定的空隙而相对向。

如图10(a)所示,磁铁72在圆周方向上被一分为二,并被磁化成与线圈71相对向的面的磁极以在径向上延伸的磁化分极线73为界而不同。线圈71是空芯线圈,将在径向上延伸的长边部分用作有效边。在另一个线圈71的内侧配置霍尔元件74。霍尔元件74固定在对线圈71供电用的柔性印刷基板9上。霍尔元件74在旋转台座50位于预定的基准旋转位置时,与磁铁72的磁化分极线73相对向。滚动用磁驱动机构70是根据基于霍尔元件74的信号而检测出的滚动方向上的原点位置来控制,使在旋转台座50上固定有护盖构件30、摄像元件40、基板41及散热构件90的旋转体围绕着光轴l旋转而进行滚动修正。即,带滚动修正功能的光学单元1通过使不含透镜单元2及透镜固持器10的小型旋转体旋转而进行滚动修正。

如图4、图7所示,在旋转台座50上,形成有朝向固定构件20突出的旋转限制用凸部512。并且,如图4、图6所示,在固定构件20上,形成有被插入旋转限制用凸部512的前端的旋转限制用凹部25。如图6所示,旋转限制用凹部25在圆周方向上跨规定的角度范围而延伸。旋转限制用凸部512及旋转限制用凹部25构成对旋转台座50相对于固定构件20的旋转范围(滚动修正的旋转范围)进行限制的旋转限制部。

(姿势恢复机构)

带滚动修正功能的光学单元1包括用于使旋转台座50恢复至预定的基准旋转位置的姿势恢复机构80。姿势恢复机构80是两组磁力弹簧,包括固定在旋转台座50上的两个磁性构件81、以及构成滚动用磁驱动机构70的两个磁铁72。如上所述,各磁性构件81配置在散热构件90的磁性构件配置孔95内。磁性构件81将线圈71夹于其间而与磁铁72在光轴l方向上相对向。如图10(a)所示,磁性构件81是圆周方向上的尺寸大于径向上的尺寸的长方形。当旋转台座50位于基准旋转位置时,磁性构件81的圆周方向上的中心82位于从光轴l方向观察时与磁铁72的磁化分极线73重合的位置。

当旋转台座50从基准旋转位置旋转后,磁性构件81的中心82与磁铁72的磁化分极线73在圆周方向上发生偏离,所以使磁性构件81的中心82与磁铁72的磁化分极线73的角度位置相一致的方向上的磁吸引力会作用至磁性构件81与磁铁72之间。即,当旋转台座50与基准旋转位置发生偏离时,姿势恢复机构80中,使旋转台座50恢复至基准旋转位置的方向上的磁吸引力会起作用。再者,在本方式中,是使用两组包含磁性构件81及磁铁72的磁力弹簧,但是磁力弹簧也可以是一组。即,磁性构件81也可以只有一个。并且,滚动用磁驱动机构70只要具备至少一组线圈71及磁铁72即可。

(柔性印刷基板的固定结构)

如图4所示,在搭载有摄像元件40的基板41上,连接着摄像元件用的柔性印刷基板8。连接柔性印刷基板8的基板41的边缘面对形成于透镜固持器10的缺口部14与固定构件20之间的开口部7。将柔性印刷基板8从基板41穿过开口部7向径向外侧拉出之后,呈u字状折回而牵绕至固定构件20的反被摄体侧l2。

如图4、图5(b)所示,滚动用磁驱动机构70用的柔性印刷基板9是配置在形成于旋转台座50的反被摄体侧l2的面上的固定槽511(参照图7、图8(a)~图8(c))内,并牵绕至线圈71的位置。将柔性印刷基板9从一个线圈71与另一个线圈71之间的角度位置向径向外侧拉出。在所述角度位置上,设置有开口部7。因此,滚动用磁驱动机构70用的柔性印刷基板9在与摄像元件40用的柔性印刷基板8一并穿过开口部7而拉出至径向外侧之后,呈u字状折回而牵绕至固定构件20的反被摄体侧l2。

如图4所示,滚动用磁驱动机构70用的柔性印刷基板9、及摄像元件40用的柔性印刷基板8在开口部7的外侧,将呈u字状刚刚折回后的部分固定在固定面581上,所述固定面581设置在从旋转台座50突出的突出部58上。即,在固定面581上,以重合的状态统一固定柔性印刷基板8、柔性印刷基板9。如图7所示,突出部58为大致长方体状,突出部58的反被摄体侧l2的端面成为固定面581。

如图7所示,固定面581是与拉出柔性印刷基板8、柔性印刷基板9的方向(即,径向)正交的方向上的宽度长的横长的矩形面。在固定面581的宽度方向上的中央,形成有与柔性印刷基板9的厚度相对应的深度的宽幅的槽582。在槽582的宽度方向上的中央,形成了用于使从旋转台座50向径向外侧拉出的柔性印刷基板9的部分穿通的凹部583。

在固定面581上,形成有凸部584及挂钩(hook)部585作为用于固定柔性印刷基板8的固定部。并且,在柔性印刷基板8上,形成有卡合孔8a及卡挂部8b。当将柔性印刷基板8固定在固定面581上时,使柔性印刷基板8重合于柔性印刷基板9,使柔性印刷基板8沿固定面581滑动,而使卡挂部8b卡合于挂钩部585。并且,使凸部584嵌入至卡合孔8a内(参照图5(b))。由此,将摄像元件40用的柔性印刷基板8固定在固定面581上。并且,滚动用磁驱动机构70用的柔性印刷基板9被柔性印刷基板8按压,所以固定在固定面581上。

(本方式的主要作用效果)

本方式的带滚动修正功能的光学单元1是在为了进行滚动修正而被旋转支撑机构60支撑为可旋转的旋转台座50上,固定有搭载着摄像元件40的基板41及传递来自基板41的热的散热构件90。并且,旋转轴59经由散热构件90而固定在旋转台座50上。因此,可以使摄像元件40的发热从基板41传递至散热构件90,并从散热构件90传递至旋转轴59而散出。并且,摄像元件40及散热构件90在从光轴l方向观察时在同一位置上与旋转轴59重合。因此,可以使摄像元件40中所产生的热经由基板41及散热构件90以短路径传递至旋转轴59,所以能够使摄像元件40中所产生的热高效率地散出。并且,基板41与散热构件90经由导热层(导热性薄片99)而接触,所以能够利用导热层从基板41向散热构件90高效率地散热。因此,可以使摄像元件40的发热高效率地散出。

在本方式中,旋转轴59包括固定在散热构件90上的固定部591、以及从固定部591向反被摄体侧l2延伸的轴部592,固定部591包括直径大于轴部592的凸缘部593。因此,可以在旋转轴59上设置与散热构件90在光轴l方向上接触的部位,所以能够从所述部位传导热。并且,凸缘部593的直径大于轴部592,因而与散热构件90的接触面积大。因此,可以增大散热量。再者,也可以不在旋转轴59上设置直径大于轴部592的凸缘部593,而如图8(b)所示,采用在轴部592a上设置阶差部595a,使阶差部595a与散热构件90在光轴l方向上相抵接的方式。并且,如图8(c)所示,也可以采用设置有从被摄体侧l1抵接于散热构件90的凸缘部593b的方式。

在本方式中,旋转轴59及旋转台座50由含有填料的树脂构件形成,所以旋转轴59及旋转台座50的导热率大。因此,可以增大散热量。并且,可以提高旋转轴59及旋转台座50的强度。

本方式的散热构件90在外周端部具备从旋转台座50及基板41露出的露出部93,因此可以从露出部93散热,能够使摄像元件40的发热高效率地散出。并且,在散热构件90的四边上全部设置有露出部93,因此可以从散热构件90的所有边均等地散热。因此,可以高效率地散热。

本方式的散热构件90从光轴l方向观察时大于摄像元件40,因而能够使散热构件90与摄像元件40的发热部位容易重合。因此,可以容易地散热。

本方式的带滚动修正功能的光学单元1中,作为滚动用磁驱动机构70,配备在旋转轴59的外周侧固定在旋转台座50上的线圈71、以及固定在固定构件20上并与线圈71在光轴l方向上相对向的磁铁72,从而可以在旋转轴59的外周侧,在旋转台座50与固定构件20之间构成滚动用磁驱动机构70。再者,也可以将磁铁72固定在旋转台座50上,将线圈71固定在固定构件20上。通过这种构成,可以实现滚动用磁驱动机构70的省空间化。

本方式的带滚动修正功能的光学单元1可以构成具备抖动修正机构的带三轴抖动修正功能的光学单元100,所述抖动修正机构是对带滚动修正功能的光学单元1围绕着与光轴l交叉的轴的抖动进行修正。由此,在带三轴抖动修正功能的光学单元100中,可以使摄像元件40中所产生的热有效率地散出。

(变形例)

图11是组装有包含变形例的散热构件90a的带滚动修正功能的光学单元1a的带三轴抖动修正功能的光学单元100a的截面图。以下,只说明与以上所述的方式的散热构件90的不同点。变形例的散热构件90a包括与以上所述的方式的散热构件90为相同形状的散热构件本体部96、以及从散热构件本体部96的外周缘向反被摄体侧l2弯曲并呈直线状延伸的突出部97。突出部97延伸至固定构件20的反被摄体侧l2为止,其前端部突出至支撑体400的反被摄体侧壳体430的附近为止,而成为对柔性配线基板进行固定的固定部。如上所述,可以将突出部97兼用作柔性印刷基板的固定部,因而可以实现散热量的增大及柔性印刷基板的固定结构的简化。

例如,在图11所示的变形例的带三轴抖动修正功能的光学单元100a中,是将与基板41连接的柔性印刷基板8、对滚动用磁驱动机构的线圈供电的柔性印刷基板9a、以及对摆动用磁驱动机构的线圈供电的柔性印刷基板9b牵绕成以光轴l为中心而卷绕的形状,并将其开始卷绕的部分固定在突出部97上。

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