專利名稱：帶抖動修正功能的光學單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及裝載于帶照相機的移動電話等的帶抖動修正功能的光學單元。
背景技術：
近年來，移動電話構成作為裝載有拍攝用的光學單元的光學設備。所述拍攝用的光學單元包括具備透鏡的移動體、在光軸方向上對該移動體進行磁驅動的聚焦用的透鏡驅動結構、及攝像元件被支承在支承體上的攝像單元。提出了在所涉及的光學單元中，為了抑制由于用戶的手抖而產生的拍攝圖像紊亂，在固定體上構成作為可以擺動的可動組件的攝像單元，并在攝像單元(可動組件)和固定體之間構成使用永磁體和單體的無芯線圈的抖動修正用驅動結構的技術(參照專利文獻I)。現有技術文獻
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專利文獻[專利文獻I]:日本專利特開2009- 288769號公報

發明內容
[本發明所要解決的技術問題]然而，為了修正光學單元中各個方向上的手抖，需要在攝像單元的周向上隔開的多個部位設置無芯線圈，且需要將多個無芯線圈分別電連接，因此，如專利文獻I中所記載的結構，若在固定體和攝像單元之間設置永磁體和單體的無芯線圈，會有在無芯線圈的設置和電連接上需要較多工時數的問題。所涉及的問題不僅限于在攝像用的光學單元中修正手抖的情況，是所有在光學單元中修正抖動的情況下共同的問題。鑒于以上問題，本發明的課題在于提供一種即使在可動組件和固定體之間設置抖動修正用驅動結構的情況下，也可以將組裝工時數的增多抑制到最小的帶抖動修正功能的光學單兀。[用于解決技術問題的技術手段]為解決上述課題，本發明是包括對光學元件進行保持的可動組件、產生使所述可動組件相對于所述固定體擺動的驅動力的抖動修正用驅動機構的帶抖動修正功能的光學單元，其特征在于，所述抖動修正用驅動機構包括多個設置在所述可動組件的外周面上的繞所述光學元件的光軸的周向上隔開的部位上的永磁體；以及一體地具備在所述固定體的周向上延伸且與所述永磁體相對的多個線圈部及與該線圈部電連接的端子部的片狀線圈。在本發明涉及的帶抖動修正功能的光學單元(光學單元)中，在可動組件的外周面上的繞光軸的周向上隔開的多個部位設置永磁體，在固定體中設置具備在周向上延伸且與永磁體相對的多個線圈部的片狀線圈。因而，在光學單元中產生手抖等抖動時，若向片狀線圈的線圈部供電，則可以使拍攝單元擺動。因此，即使光學單元發生抖動，也能修正光軸的傾斜。在構成所涉及的抖動修正用驅動機構時，在本發明中，使用片狀線圈，在使用所涉及的片狀線圈的情況下，由于將多個線圈部與端子部設置為一體，因此在圍繞光軸的多個部位設置線圈部的情況下，也可以使片狀線圈繞光軸延伸。因此，與使用單體的無芯線圈的情況不同，由于無需在圍繞光軸的多個部位分別設置線圈，并且，無需對無芯線圈分別進行電連接，因此，組裝工時數可以較少。本發明中，所述線圈部采用在基板上將多層的布線層經由絕緣膜層疊而成的結構。根據所涉及的結構，與使用無芯線圈的情況相比，可以縮小可動組件和固定體的間隔。因而，可以實現光學單元的小型化。本發明中，可以采用所述片狀線圈構成為包括與所述永磁體相對設置的基板、以及固定于該基板上與所述永磁體相對一側的相反側的面上的構成所述線圈部的多個無芯線圈的結構。優選地，本發明中，所述端子部朝向所述片狀線圈中與所述永磁體相對一側的相反側的外側。根據所涉及的結構，能方便地對線圈部進行電連接。
本發明中，可以采用通過所述片狀線圈和所述永磁體的抵接來限制所述可動組件在與所述光軸相交的方向上的可動范圍的結構。在使用片狀線圈的情況下，和無芯線圈不同，由于即使與永磁體相抵接繞線也不會松開，因此可以使片狀線圈本身與永磁體相抵接以用于限制可動組件的可動范圍。優選地，在本發明中，在所述永磁體的與所述片狀線圈相對的表面上形成有樹脂層。根據所述結構，在使片狀線圈和永磁體相抵接來限制可動組件的可動范圍時，能可靠地防止片狀線圈及永磁體的損傷。優選地，在本發明中，在停止向所述線圈部供電的狀態下，所述永磁體和所述片狀線圈的間隔隨著在所述光軸方向上離開所述可動組件的擺動中心而變大。根據所涉及的結構，在可動組件傾斜的一側，永磁體和片狀線圈平行相對，永磁體和線圈部的平均距離較小，因此在抖動修正用驅動結構中可以高效地產生使可動組件擺動的力。此外，當永磁體和片狀線圈相抵接時，可以避免永磁體的角部與片狀線圈抵接得很牢固，因此能可靠地防止片狀線圈及永磁體的損傷。優選地，在本發明中，所述線圈部配置在所述永磁體產生的磁力線的方向為大致遠離所述可動組件的擺動中心的方向的第一區域和/或所述磁力線的方向為大致朝向所述擺動中心的方向的第二區域內。根據所涉及的結構，通過向線圈部供電而產生的電磁力的方向與以擺動中心為中心且通過線圈部的圓的切線方向基本一致。即，通過向線圈部供電而產生的電磁力的方向與產生使可動組件以擺動中心為中心來擺動的擺動力的方向基本一致。因此，可以有效利用永磁體產生的磁通，提高抖動修正用驅動結構的驅動力。在本發明中，可以采用所述可動組件保持攝像元件及透鏡作為光學元件的結構。[發明的效果]在本發明涉及的帶抖動修正功能的光學單元中，在可動組件的外周面上的繞光軸的周向上隔開的多個部位設置永磁體，在固定體中設置包括在周向上延伸且與永磁體相對的多個線圈部的片狀線圈。因而，在光學單元中產生手抖等抖動時，若向片狀線圈的線圈部供電，則可以使可動組件擺動。因此，即使光學單元發生抖動，也能修正光軸的傾斜。構成所涉及的抖動修正用驅動結構時，在本發明中，由于使用了片狀線圈，因此，與使用無芯線圈的情況相比，能縮小可動組件與固定體之間的間隔，從而能縮小光學單元的尺寸。此外，在片狀線圈的情況下，由于多個線圈部與端子部設置為一體，因此，即使在圍繞光軸的多個部位配置線圈部的情況下，也只需使片狀線圈繞光軸延伸即可。因此，與使用無芯線圈的情況不同，由于無需在圍繞光軸的多個部位分別設置線圈，并且，無需對無芯線圈分別進行電連接，因此，組裝工時數可以較少。因而，即使在可動組件和固定體之間設置抖動修正用驅動結構，也可以將尺寸的大型化和組裝工時數的增多抑制到最小。


圖I是示意性表示將應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元裝載于移動電話等光學設備的情況的說明圖。圖2是表示應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元的外觀等的立體圖。圖3是示意性表示裝載于應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元中的攝像單元I的結構的剖視圖。
圖4是應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元中裝載的攝像單元的分解立體圖。圖5是表示應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元的內部結構的剖視圖。圖6是從被拍攝物體側對應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元進行觀察時的分解立體圖。圖7是從被拍攝物體側的相反側對應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元進行觀察時的分解立體圖。圖8是表示構成于應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元中的抖動修正用驅動結構的結構的說明圖。圖9是應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元的抖動修正用驅動結構中使用的片狀線圈的說明圖。圖10是本發明的實施方式的改進例所涉及的帶抖動修正功能的光學單元的說明圖。圖11是本發明的實施方式的其它改進例所涉及的帶抖動修正功能的光學單元的說明圖。標號說明I 攝像單元(可動組件)Ia透鏡(光學元件)Ib攝像元件(光學元件)5 透鏡驅動結構100光學單元180擺動支點200固定體250上蓋(固定體)510、520柔性布線基板500抖動修正用驅動機構500x X側抖動修正用驅動機構
500yY側抖動修正用驅動機構520永磁體550片狀線圈560線圈部600彈簧構件700下蓋(固定體)
具體實施例方式以下，一面參照附圖一面說明用于實施本發明的最佳方式。此外，在以下的說明 中，舉例示出用于防止作為光學元件單元的拍攝單元的手抖的結構。此外，在以下的說明中，設彼此正交的3個方向分別為X軸、Y軸、Z軸，沿光軸L(透鏡光軸)的方向為Z軸。另夕卜，在以下的說明中，各方向的抖動中，繞X軸的旋轉相當于所謂的俯仰(縱搖)，繞Y軸的旋轉相當于所謂的偏轉(橫搖)，繞Z軸的旋轉相當于所謂的側滾。此外，對X軸的一側標注+ X，對另一側標注一 X,對Y軸的一側標注+ Y,對另一側標注一 Y,對Z軸的一側(被拍攝物體側的相反側)標注+ Z，對另一側(被拍攝物體側)標注一 Z，如此進行說明。(拍攝用的光學單元的整體結構)圖I是示意性表示將應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元裝載于移動電話等光學設備的情況的說明圖。圖2是表示應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元的外觀等的立體圖，圖2 (a)是從被拍攝物體側觀察光學單元時的立體圖，圖2(b)是從被拍攝物體側的相反側觀察光學單元時的立體圖。圖I所示的光學單元100 (帶抖動修正功能的光學單元)是帶照相機的移動電話等光學設備1000中使用的薄型照相機，以由光學設備1000的機殼1100(設備主體)支承的狀態進行裝載。在所述光學單元100中，若拍攝時光學設備1000中產生手抖等抖動，則拍攝圖像會產生紊亂。因而，在本實施方式的光學單元100中，如后文所述的那樣，將由拍攝單元I構成的可動組件以能擺動的方式支撐在固定體200內，并且，設置有抖動修正用驅動結構(圖I中未圖示)，該抖動修正用驅動結構基于利用裝載于光學單元100的陀螺儀(未圖示)、或裝載于光學設備1000的主體側的陀螺儀(未圖示)等的抖動檢測傳感器對手抖進行檢測的結果，使攝像單元I擺動。如圖I及圖2所示,在光學單元100中，引出有用于對拍攝單元I、抖動修正用驅動結構進行供電等的柔性布線基板410、420，上述柔性布線基板410、420經由公共的連接器490等與設置于光學設備1000的主體側的上層的控制部等進行電連接。此外，柔性布線基板410還起到從攝像單元I輸出信號的功能。因而，由于柔性布線基板410的布線數量較多，因此，作為柔性布線基板410，使用較寬的基板。(攝像單元I的結構)圖3是示意性表示裝載于應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100中的攝像單元I的結構的剖視圖。圖4是應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100中裝載的攝像單元I的分解立體圖。如圖3及圖4所示，攝像單元I是例如將作為光學元件的多枚透鏡Ia (參照圖I)沿光軸L的方向上向靠近被拍攝物體(物體側)的A方向(前側)及向靠近被拍攝物體相反側(攝像元件側/成像側)的B方向(后側)這兩個方向移動的光學元件單元，該單元具有大致為長方體的形狀。攝像單元I大致具有在內側保持有多枚透鏡Ia (參照圖I)及固定光圈等光學元件的移動體3、使該移動體3在光軸L方向上移動的透鏡驅動結構5和裝載有透鏡驅動結構4及移動體3等的支承體2。移動體3包括保持透鏡Ia及固定光圈(未圖示)的圓筒狀的透鏡支架12和在內側保持有透鏡支架12的線圈支架13，構成透鏡驅動機構5的透鏡驅動用線圈30s、30t被保持在線圈托架13的外周側表面。支承體2包括在被拍攝物體側(-Z側)的相反側、保持后文所述的彈簧的彈簧托架19，與彈簧托架19相對、在被拍攝物體側(一 Z側)的相反側、對基板15進行定位的矩形板狀的基板托架16，相對于彈簧托架19蓋在被拍攝物體側的箱狀的殼體18和配置在殼體18內側的矩形板狀的間隔物11，在基板15面向被拍攝物體側的基板表面上安裝有攝像元件lb。此外，彈簧托架19上保持有紅外線濾光片等濾光片lc。在間隔物11及殼體18的中央分別形成有用于使來自于被拍攝物體的光射入透鏡Ia的入射窗口 lla、18a。此外，在基板托架16及彈簧托架19的中央形成有將入射光線導向攝像元件Ib的窗口 16a、19a。
殼體18由鋼板等強磁性板構成，也起到磁軛的功能。因此,殼體18和后文所述的透鏡驅動用磁體17 —起構成使透鏡驅動用線圈30s、30t產生交鏈磁場的交鏈磁場產生體，所述交鏈磁場產生體和卷繞在線圈托架13外圍表面的透鏡驅動用線圈30s、30t —起構成透鏡驅動結構5。支承體2和移動體3經由在光軸方向上隔開間隔的位置上設置的金屬制的彈簧構件14s和彈簧構件14t連接。本實施方式中，在攝像元件Ib —側使用彈簧構件14s,在被拍攝物體一側使用彈簧構件14t。彈簧構件14s、14t的基本結構相同，包括保持在支承體
2一側的外周側連接部141、保持在移動體3 —側的圓環狀的內周側連接部142、和連接外周側連接部141和內周側連接部142的細長的臂部143。攝像元件Ib —側的彈簧構件14s的外周側連接部141保持于彈簧托架19，內周側連接部142連接至移動體3的線圈托架13的攝像元件側端部。在所涉及的彈簧構件14s中，臂部143在周向上延伸成圓弧狀。被拍攝物體側的彈簧構件14t的外周側連接部141保持于間隔物11，內周側連接部142連接至移動體3的線圈托架13的被拍攝物體側端部142。在所涉及的彈簧構件14t中，臂部143一邊在徑向上彎曲一邊在周向上延伸成圓弧狀。根據該結構，支承體2經由彈簧構件14s、14t支承移動體3使其可以在光軸方向上移動。彈簧構件14s、14t均為鈹銅合金、非磁性的SUS類鋼材等之類的非磁性的金屬制成，通過對規定厚度的薄板進行的沖壓加工、或利用了光刻技術的蝕刻加工來形成。彈簧構件14s被二分為兩片彈簧片，透鏡驅動用線圈30s、30t的各個末端分別連接至彈簧片。此外，在彈簧構件14s上，端子14a、14b分別連接至兩片彈簧片，彈簧構件14s也作為對透鏡驅動用線圈30s、30t的供電構件發揮作用。線圈托架13的被拍攝物體側端部保持有環狀的磁性片61，所涉及的磁性片61的位置為相對于透鏡驅動用磁體17的被拍攝物體側的位置。因此，磁性片61通過作用于其與透鏡驅動用磁體17之間的吸引力，對移動體3施加光軸L方向上的作用力。因此，在不通電時(原點位置)，通過透鏡驅動用磁體17和磁性片61的吸引力可以使透鏡托架12靜置于拍攝元件Ib —側。此外，磁性片61作為一種磁軛起作用，能減少來自透鏡驅動用磁體17與透鏡驅動用線圈30s、30t之間所構成的磁路的漏磁。作為磁性片61，也可使用桿狀或球狀的磁性體。若將磁性片61做成環狀，則具有透鏡托架12在光軸方向上移動時，與透鏡驅動用磁體17的相互吸引力為各向同性的效果。而且,對透鏡驅動用線圈30s、30t通電時，由于磁性片61向離開透鏡驅動用磁體17的方向移動，故在拍攝元件Ib側按壓透鏡托架12這樣多余的力不起作用。因此，可以用較少的電力使透鏡托架12在光軸方向上移動。在本實施方式的攝像單元I中，從光軸L的方向觀察時，雖然透鏡Ia (參照圖I)為圓形，但支承體2所用的殼體18為矩形箱狀。因而，殼體18包括方管狀軀干部18c，在方管狀軀干部18c的上表面側具有形成有入射窗18a的上板部18b。在方管狀軀干部18c的內側，在相當于四邊形的角的側面部固定有透鏡驅動用磁體17，所涉及的透鏡驅動用磁體17分別由三棱柱狀的永磁體制成。四個透鏡驅動用磁體17均在光軸方向上被二分，且每一個的內表面和外表面均被磁化為不同的磁極。因此，在線圈托架13的周圍，兩個透鏡驅動用線圈30s、30t的卷繞方向相反。這樣構成的移動體3配置在殼體18的內側。其結果是，透鏡驅動用線圈30s、30t與分別固定于殼體18的方管狀軀干部18c的內表面的透鏡驅動用磁體17相對,構成透鏡驅動結構5。
在由此構成的攝像單元I中，移動體3通常位于拍攝元件一側(Z軸方向的一側)，在此狀態下，若向透鏡驅動用線圈30s、30t通規定方向的電流，則透鏡驅動用線圈30s、30t分別受到向被拍攝物體一側(Z軸方向的另一側)的電磁力。由此，固定有透鏡驅動用線圈30s、30t的移動體3開始向被拍攝物體側(前側)移動。此時，在彈簧構件14t與移動體3的前端之間、以及彈簧構件14s與移動體3的后端之間產生限制移動體3移動的彈性力。因此，當使移動體3向前側移動的電磁力與限制移動體3移動的彈性力相平衡時，移動體3停止。此時，根據由彈簧構件14s、14t作用于移動體3的彈性力，對透鏡驅動用線圈30s、30t中流過的電流量進行調整，從而能使移動體3停止在所希望的位置。(光學單元100的結構)圖5是表示應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100的內部結構的剖視圖，圖5(a)是光學單元100的YZ剖視圖，圖5(b)是光學單元100的XZ剖視圖。另外，在圖5中，關于拍攝單元I僅圖示了殼體18、基板托架16及基板15，省略了其它構件的圖示。圖6是從被拍攝物體側觀察應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100的分解立體圖，圖7是從被拍攝物體側的相反側觀察應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100的分解立體圖。圖5、圖6及圖7中，光學單元100首先具有固定體200，拍攝單元1，使拍攝單元I處于以相對于固定體200可移位的方式被支承的狀態的彈簧構件600，和在拍攝單元I與固定體200之間產生使拍攝單元I相對于固定體200進行相對移位的磁驅動力的抖動修正用驅動機構500。攝像單元I的外周部分由攝像單元I中用作支承體2的殼體18 (參照圖4)形成。固定體200包括上蓋250、間隔物280及下蓋700，上蓋250包括將攝像單元I的周圍包圍的方管狀軀干部210、和封住方管狀軀干部210的被拍攝物體側的開口部的端板部220。在端板部220形成有供來自被拍攝物體的光入射的窗220a。在上蓋250中，方管狀軀干部210的在被拍攝物體側(光軸L延伸的一側)的相反側(+ Z側)的端部為開口端。此外，方管狀軀干部210中，在Y軸方向上相對的兩個部位形成缺口 219，所涉及的兩個缺口 219中，利用Y軸方向的一側+ Y的缺口 219將柔性布線基板420連接至后文所述的片狀線圈550的端子部。此外，方管狀軀干部210的四面上形成有用于和后文所述的間隔物280卡合的缺口 218，缺口 218中，位于Y軸方向上的兩個缺口 218和缺口 219相連，構成一體的缺口。此外，方管狀軀干部210中，在Y軸方向上相對的兩個部位的下端側形成有和缺口 218相連的缺口 217，所涉及的兩個缺口 217中，Y軸方向的一側+Y的缺口 217被利用于將柔性布線基板410引出到外部。間隔物280包括夾持在上蓋250的方管狀軀干部210和下蓋700之間的四邊形的框部281，從框部281的角部分向被拍攝物體側突出的柱狀部283和在框部281的邊部分向外側略微突出的卡合突出部285。在將上蓋250蓋在間隔物280上時，將卡合突出部285卡合至上蓋250的方管狀軀干部210上被切成四邊形狀的缺口 218，以進行間隔物280和上蓋250的定位。下蓋700是對金屬板的沖壓加工品，包括近似矩形的底板部710和從底板部710的外周邊緣向被拍攝物體側立起的4個側板部720。在將間隔物280及上蓋250疊放至所述下蓋700上時，側板部720和上蓋250的方管狀軀干部210之間夾著間隔物280的框部281。 下蓋700的側板部720中，位于Y軸方向的一側+ Y的側板部720形成缺口 728，且側板部720的一部分被作為板狀突起729留在所涉及的缺口 728的中央部。此外，側板部720中，位于Y軸方向的另一側一 Y的側板部720也形成窗口狀的缺口 726，且側板部720的一部分被作為框架部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將柔性布線基板410向外部引出，缺口 726被利用于防止折返部分413與下蓋700的側板部720之間的干擾。在下蓋700的底板部710的中央位置形成孔711，并在X軸方向的另一側一 X與孔711相鄰的位置、及在Y軸方向的另一側與孔711相鄰的位置形成凹陷成矩形形狀的凹部716、717。凹部716、717的底部716a、717a的內表面呈近似鏡面，底部716a、717a被用作相對于安裝在基板被拍攝物體側相反側的基板表面15上的第I光反射器580及第2光反射器590的反射面。(擺動支點的結構)對于攝像單元1，在Z軸的一側+ Z (被拍攝物體側的相反側)，在攝像單元I和固定體200的下蓋700之間設置有使攝像單元I擺動時用的擺動支點180，攝像單元I通過彈簧構件600經由擺動支點180向下蓋700施力。本實施方式中，擺動支點180由定位于形成在下蓋700的底板部710的孔711的鋼球181和固定在基板15的底面151上的支承板183構成，攝像單元I可以以鋼球181和支承板183的接觸位置為擺動中心進行擺動。(彈簧構件600的結構)彈簧構件600為板簧構件，包括固定體200上夾持在下蓋700的側板部720和間隔物280的框部281之間的固定側連接部620，與攝像單元I相連接的可動側連接部610、和在可動側連接部610與固定側連接部620之間延伸的多條臂部630，臂部630的兩端分別與可動側連接部610及固定側連接部620相連。在本實施方式中，彈簧構件600的可動側連接部610固定于在拍攝單元I的后端側形成在基板托架16的外周側的臺階部168。所涉及的彈簧構件600是由鈹銅、非磁性的SUS類鋼材等之類的非磁性的金屬制成的，通過對規定厚度的薄板進行的沖壓加工、或利用了光刻技術的蝕刻加工來形成。此處，在將彈簧構件600的固定側連接部620夾持在固定體200上的下蓋700的側板部720和間隔物280的框部281之間的狀態下，若通過鋼球181將攝像單元I配置在被拍攝物體側，則攝像單元I處于被鋼球181向被拍攝物體側抬起的狀態。因此，在彈簧構件600中，可動側連接部610相比于固定側連接部620處于向被拍攝物體側抬起的狀態，彈簧構件600的臂部630向被拍攝物體的相反側對攝像單元I施力。因而，攝像單元I處于由彈簧構件600經由擺動支點180向下蓋700的底板部710施力的狀態，攝像單元I成為以能利用擺動支點180進行擺動的狀態被固定體200支承的狀態。(抖動修正用驅動結構500的詳細結構)圖8是表示構成在應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100中的抖動修正用驅動結構的構成的說明圖，圖8(a)、(b)為從被拍攝物體側觀察抖動修正用驅動機構時的立體圖及俯視圖。圖9是應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100的抖動修正用驅動機構中使用的片狀線圈的說明圖，是從被拍攝物體側觀察片狀線圈時的立體圖、及從別的角度觀察片狀線圈時的立體圖。如圖5 圖8所示，在本實施方式的光學單元100中，利用線圈部560、及產生與線 圈部560交鏈的磁場的永磁體520來構成抖動修正用驅動結構500。更具體地，攝像單元I中殼體18的方管狀軀干部18c的四個外表面18e、18f、18g、18h上分別固定有平板狀的永磁體520，上蓋250的方管狀軀干部210的內表面211、212、213、214上配置有線圈部560。永磁體520的外表面側和內表面側被磁化為不同的極。此外，線圈部560形成為四邊形的框狀，利用上下的長邊部分作為有效邊。在這些永磁體520及線圈部560中，配置于從Y軸方向的兩側夾住攝像單元I的兩個部位的永磁體520及線圈部560構成Y側抖動修正用驅動結構500y，如圖5 (a)中的箭頭X1、X2所示，以通過擺動支點180、沿X軸方向延伸的軸線XO為中心使攝像單元I擺動。此外，配置于從X軸方向的兩側夾住攝像單元I的兩個部位的永磁體520及線圈部560構成X側抖動修正用驅動結構500x，如圖5(b)中的箭頭Yl、Y2所示，通過擺動支點180以沿Y軸方向延伸的軸線YO為中心使攝像單元I擺動。在構成所涉及的Y側抖動修正用驅動機構500y及X側抖動修正用驅動機構500x時，在本實施方式中，使用沿上蓋250的四個內表面211、212、213、214延伸的片狀線圈550，在片狀線圈550中，四個線圈部560隔開規定的間隔而形成為一體。此外，片狀線圈體550具有展開時呈帶狀延伸的形狀，通過面粘接等方法以沿上蓋250的四個內表面211、212、213、214彎曲的狀態固定于上蓋250的內表面211 214。在該狀態下，片狀線圈550的兩端部551、552經由切口 555靠近。所述片狀線圈550具有利用導電布線技術將由微細的銅布線構成的線圈部560形成在印刷基板上的結構，多層銅布線(線圈部560)隔著絕緣膜形成為多層。此外，銅布線(線圈部560)的表面也被絕緣膜所覆蓋。作為所述片狀線圈550，例如可以舉出旭化成微電子株式會社制的FP線圈(微細圖案線圈Fine Pattern Coil (注冊商標))。本實施方式中，在片狀線圈550的一側的端部551處形成向被拍攝物體側的相反側呈矩形突出的突出部553，在所述突出部553上，通過從四個線圈部560延伸出的導電層形成多個端子部565。在本實施方式中，端子部565朝向片狀線圈550上與永磁體520相對的內側的相反側的外側。此外，如圖2、圖6及圖7所示，在上蓋250上與端子部565重疊的部分，形成缺口 219。因而，由于片狀線圈體550的端子部565 (突出部553)露出到外面，因此，在上述缺口 219中，通過焊料等將片狀線圈體550與柔性布線基板520中的向光軸L的方向彎曲的端部425進行電連接。在由此構成的光學單元100中，攝像單元I處于以能利用擺動支點180進行擺動的狀態被固定體200支承的狀態。因此，若從外部施加較大的力而使攝像單元I大幅擺動，則彈簧構件600的臂部630有可能會發生塑性變形。此處，片狀線圈550和永磁體520以較窄的間隙相對。此外，對于片狀線圈550的情況，與無芯線圈不同，即使與永磁體520抵接，繞線也不會松開。因而，在本實施方式的光學單元100中，通過將片狀線圈550和永磁體520相抵接，使得在與攝像單元I的光軸L交叉的X軸方向及Y軸方向的可動范圍被限制，不再設置其它阻止攝像單元I擺動的止動結構。(抖動修正動作)在本實施方式的光學單兀100中，若圖I所不的光學設備1000產生抖動，貝U上述抖動會由陀螺儀檢測出，并且，在上層的控制部中，基于陀螺儀的檢測，對抖動修正用驅動結構500進行控制。即，將消除由陀螺儀檢測出的抖動的驅動電流經由柔性布線基板410及柔性布線基板420提供給片狀線圈550的線圈部560。其結果是，X側抖動修正用驅動機構400x以擺動支點180為中心使拍攝單元I繞Y軸擺動。此外，Y側抖動修正用驅動機構400y以擺動支點180為中心使拍攝單元I繞X軸擺動。此外，若將拍攝單元I繞X軸的擺動及繞Y軸的擺動進行合成，則能使拍攝單元I相對于整個XY平面進行移位。因而，能可靠地對光學單元100中假定的所有抖動進行修正。(柔性布線基板410的結構)在本實施方式的光學單元100中，攝像單元I的基板15與柔性布線基板410的一側的端部相連接，若在使攝像單元I擺動時，柔性布線基板410對拍攝單元I施加負荷,則會妨礙使攝像單元I適當地擺動。·因而，柔性布線基板410位于光學單元100外部的軀干部分415具有可以裝載連接器490和連接柔性布線基板420的寬度，但位于光學單元100內側的部分為寬度尺寸比軀干部分415窄的帶狀部分411。此外，帶狀部分411在從Y軸方向的一側+ Y向另一側一Y延伸后，朝一側+ Y折返，之后，端部沿基板15的邊緣向基板15的被拍攝物體側的基板表面折返而固定。因此，在柔性布線基板410中，在外部的軀干部分415到固定于基板15的部分之間設置有折返部分413，尺寸增加相應的量。因此，由于柔性布線基板410的帶狀部分靈活地跟隨攝像單元I的抖動，故不會對攝像單元I施加較大的負荷。此外，柔性布線基板410的帶狀部分411在長度方向的中途部分形成沿著帶狀部分411的延伸方向(Y軸方向)延伸的切口 418，帶狀部分411的中途部分在寬度方向上被分為窄寬部分416、417這兩部分。因此，帶狀部分411的剛性被緩和。因此，由于柔性布線基板410的帶狀部分靈活地跟隨攝像單元I的抖動，故不會對攝像單元I施加較大的負荷。此處，柔性布線基板420帶狀部分411在光軸L方向上與攝像單元I重疊，與擺動支點180重疊的部分為與切口 418相連的圓形的孔414。因此，即使將柔性布線基板420的帶狀部分411配置在光軸L方向上的與攝像單元I重疊的位置，也不會妨礙擺動支點180的設置。此外，下蓋700的側板部720中，在位于Y軸方向的一側+ Y的側板部720形成引出柔性布線基板420的帶狀部分411的缺口 728，側板部720的一部分被作為板狀突起729留在所涉及的缺口 728的中央部。其中，在柔性布線基板420的帶狀部分411與板狀突部729重疊的部分形成橢圓形的孔419。因此，在將柔性布線基板420的帶狀部分411從側板部720的缺口 728向外部引出時，可以使板狀突起729通過孔419，因此，不會妨礙將柔性布線基板420的帶狀部分411向外部引出。此外，由于板狀突起729嵌在孔419中，可以對柔性布線基板420的帶狀部分411進行定位。而且，下蓋700的側板部720中，在位于Y軸方向另一側一 Y的側板部720形成有窗口狀的缺口 726。因此，即使在柔性布線基板410的折返部413位于側板部720附近的情況下，折返部413和側板部720之間也不會干擾。因而，在拍攝單元I擺動時，不會對拍攝單元I施加由于折返部413和側板部720之間的干擾而產生的多余負荷。此外，柔性布線基板410的折返部分413位于與擺動支點180上、拍攝單元I的擺動中心(鋼球181和支承板183的接觸位置)為相同高度的位置。因此，能將拍攝單元I擺動時的帶狀部分411的移位抑制得較小。因此，由于能降低柔性布線基板410對可動體I帶來的影響，因此，能使攝像單元I高精度地擺動。
(本實施方式的主要效果)如上所述，在本實施方式的帶抖動修正功能的光學單元100中，在可動組件即攝像單元I的外圓周面繞光軸L的周向上隔開的多個部位設置永磁體520，在固定體200中設置包括多個在周向上延伸、與永磁體520相對的線圈部560的片狀線圈550。因而,在光學單元100中產生手抖等抖動時，若向片狀線圈550的線圈部560供電，則可以使攝像單元I擺動。因此，即使光學單元100發生抖動也可以修正光軸L的傾斜。構成所涉及的抖動修正用驅動結構500時，在本實施方式中，由于使用了片狀線圈550，因此，與使用無芯線圈的情況相比，能縮小攝像單元I與固定體200之間的間隔，從而能縮小光學單元100的尺寸。此外，對于片狀線圈550的情況，由于多個線圈部560與端子部565設置為一體，因此，即使在圍繞光軸L的多個部位配置線圈部560的情況下，也只需使片狀線圈體550繞光軸L周圍延伸即可。因此，與使用無芯線圈的情況不同，由于無需在圍繞光軸L的多個部位分別配置無芯線圈，并且，無需對無芯線圈分別進行電連接，因此，根據本實施方式，組裝工時數可以較少。因而，根據本實施方式，即使在攝像單元I和固定體200之間設置抖動修正用驅動結構500，也可以將尺寸的大型化和組裝工時數的增多抑制到最小。此外，在片狀線圈550中，由于端子部565朝向與永磁體520相對的一側的相反側的外側，因此，能容易對線圈部560進行電連接，即容易將柔性布線基板420與端子部565進行連接。此外，通過將片狀線圈550和永磁體520相抵接以限制攝像單元I在與光軸L相交方向上的可動范圍。采用所述結構時，對于片狀線圈550的情況，與無芯線圈不同，由于即使與永磁體520相抵接繞線也不會松開，故可以將片狀線圈550本身和永磁體520抵接，用于限制拍攝單元I的可動范圍。(片狀線圈550和永磁體520的位置關系的改進例I)圖10是本發明的實施方式的改進例所涉及的帶抖動修正功能的光學單元100的說明圖。另外，本實施方式的基本結構與上述實施方式相同，因此對于共同的部分附加相同的標號進行圖示，并省略其說明。如圖10(a)所示，在本實施方式的帶抖動修正功能的光學單元100的抖動修正用驅動結構500中，片狀線圈500也和永磁體520相對。此處，在對線圈部560停止供電的狀態下，永磁體520和片狀線圈550的間隔隨著光軸L方向上離開攝像單元I的擺動中心(參照圖5)而變大。在本實施方式中，由于擺動支點180位于Z軸方向的一側+ Z (被拍攝物體側的相反側)，故永磁體520和片狀線圈550的間隔從Z軸方向的一側+ Z向另一側一 Z(向被拍攝物體側)擴大。根據所涉及的結構，如圖10 (b)所示，在攝像單元I傾斜的一側，永磁體520和片狀線圈550平行相對，永磁體520和線圈部560的平均距離較小，故在抖動修正用驅動結構500中可以高效地產生使攝像單元I擺動的力。此外，如圖10 (c)所示，永磁體520和片狀線圈550相抵接時，可以避免永磁體520的角部分與片狀線圈550抵接得太緊，故能可靠地防止永磁體520和片狀線圈550的損傷。為實現所涉及的結構，例如，可以采用在固定體200 —側用傾斜面構成上蓋250的方管狀軀干部210，在攝像單元I 一側用傾斜面構成殼體18的方管狀軀干部18c，或者也可以采用永磁體520的厚度尺寸在光軸L方向上變化的結構。
(片狀線圈550和永磁體520的位置關系的改進例2)圖11是本發明的實施方式的其它改進例所涉及的帶抖動修正功能的光學單元100的說明圖。另外，本實施方式的基本結構與上述實施方式相同，因此對于共同的部分附加相同的標號進行圖示，并省略其說明。如圖10(a)所示，在本實施方式的帶抖動修正功能的光學單元100的抖動修正用驅動結構500中，片狀線圈500也和永磁體520相對，將線圈部560上下的長邊部分用作有效邊。在本實施方式中，永磁體520由配置在光軸方向上的第一磁體片521和第二磁體片522構成，并且，被磁化成位于線圈部560 —側的磁極為不同的磁極。因而，永磁體520產生的磁力線例如為圖11 (a)所示的箭頭那樣。因此，在光軸方向上相對于第一磁體片521的中心CLl的被拍攝物體側，第一磁體片521的磁力線的方向形成大致遠離擺動支點180(參照圖5)的方向即第一區域31。與此相反，在光軸方向上相對于第二磁體片522的中心CL2的被拍攝物體側，第二磁體片522的磁力線的方向形成大致朝向擺動支點180的方向即第二區域32。此處，在光軸方向上，線圈部560的中心CL3與永磁體520和線圈部560相對配置，并使其位于相對于第一磁體片521和第二磁體片521的抵接面527的上側。S卩，線圈部460的中心CL3配置在光軸方向上相對于永磁體520的磁場中心即抵接面527離開擺動支點180的被拍攝物體側。因此,相對與第一磁體片521的磁場中心即中心CL1、線圈部560的長邊部560a的中心CL5被配置在被拍攝物體側，相對于第二磁體片521的磁場中心即中心CL2、長邊部560b的中心CL5被配置在被拍攝物體側。即，長邊部560a配置于第一區域31，長邊部560b配置于第二區域32。因此，如圖11(b)所示，通過向線圈560提供電流而在長邊部560a上產生的電磁力Fl的方向以擺動支點180為中心，并與通過線圈560的圓的切線方向基本一致。此外，通過向線圈560提供電流而在長邊部560b上產生的電磁力F2的方向以擺動支點180為中心，并與通過線圈560的圓的切線方向基本一致。即，通過向線圈560提供電流而在長邊部560上產生的電磁力FI、F2的方向以擺動支點180為中心，產生使攝像單元I擺動的擺動力的方向基本一致。由此，可以有效利用永磁體520產生的磁通，提高抖動修正用驅動結構500的驅動力。此外，在本實施方式中，相對于永磁體520的抵接面527、由于線圈部23的中心CL3配置在光軸方向上離開擺動支點180更遠的位置，與永磁體520的抵接面527和線圈部23的中心CL3配置在光軸方向上距擺動支點180相同距離的情況相比，以擺動支點180為中心使拍攝單元I擺動的轉矩更大。因而，可以提高抖動修正用驅動結構500的驅動力。而且，在本實施方式中，線圈部560的長邊部560a配置在第一區域31，線圈部560的長邊部560b配置在第二區域32，因此與短邊部配置在第一區域31、第二區域32的情況相比，可以進一步提高抖動修正用驅動結構500的驅動力。(永磁體520表面的結構)上述實施方式涉及的帶抖動修正功能的光學單元100中，若從可靠地防止永磁體 520和片狀線圈550抵接時片狀線圈550及永磁體520的損傷的觀點來看，也可以在永磁體520上與片狀線圈550相對的表面上形成樹脂層。為實現所涉及的結構，例如，可以采用在將永磁體520安裝到攝像單元I后在永磁體520的表面涂布樹脂的結構，也可以采用將涂布完樹脂的永磁體520安裝到攝像單元I的結構。此時，在前者的情況下，樹脂僅涂布到永磁體520的表面。此外，在后者的情況下，樹脂僅涂布到永磁體520的表面，或者也可以實現樹脂涂布到永磁體520的表面及背面(攝像單元I側的表面)的結構。(片狀線圈550的其它結構)在上述實施方式中，使用了片狀線圈550 (FP線圈)，該線圈具有在基板上經由絕緣膜層疊多層布線層結構的線圈部560，但也可以使用另一種片狀線圈550，該片狀線圈包括與永磁體相對設置的基板、以及固定于基板上與永磁體相對側的相反側的表面上的構成線圈部520的多個無芯線圈。[其他實施方式]在上述實施方式中，雖然對將本發明應用于帶照相機的移動電話中使用的光學單元100的示例進行了說明，但也可以將本發明應用于薄型數碼相機等中使用的光學單元100。此外，在上述實施方式中，說明了在攝像單元I中除了透鏡la、攝像元件lb，還將對包含透鏡Ia的移動體3在光軸方向進行磁驅動的透鏡驅動結構5支承在支承體2上，但也可以將本發明應用于攝像單元I中未裝載透鏡驅動結構5的固定焦距類的光學單元。而且，應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100除用于移動電話或數碼相機等以外，還能用于如下服務通過固定在冰箱等隔一定間隔產生振動的裝置內，預先使其能進行遠程操作，從而在外出地點、例如在購物時能獲得冰箱內部的信息。在上述服務中，由于是帶姿勢穩定裝置的照相機系統，因此，即使冰箱有振動，也能發送穩定的圖像。此外，也可以將本裝置固定于兒童、學生的書包、背包或帽子等上學時穿戴用品。在此情況下，若以一定間隔對周圍的情況進行拍攝，并將圖像傳送到預先確定的服務器，則監護人等能在遠處觀察該圖像，從而保護孩子的安全。在所涉及的用途中，即使未意識到照相機而在移動時有振動，也能拍攝到清楚的圖像。此外，若除照相機模塊之外，還裝載GPS，則還能同時獲取對象者的位置，在萬一發生事故時，可馬上確認場所和狀況。此外，若將應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100裝載于汽車上的可拍攝前方的位置，則可用作為行車記錄器。此外，也可以將應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100裝載于汽車上的可拍攝前方的位置，以一定間隔自動拍攝周邊的圖像，并自動傳送到確定的服務器。此外，通過與車載導航的 VICS (Vehicle Information and Communication System :道路交通信息通信系統)等擁堵信息進行聯動地發送該圖像，從而能提供更詳細的擁堵狀況。根據上述服務，還可與汽車裝載的行車記錄器同樣，使無意中路過的第三者記錄下發生事故時等的狀況，以用于檢查狀況。此外，能不受汽車振動的影響而獲取清楚的圖像。在上述用途的情況下，若將電源接通，則對控制部輸出指令信號，并基于上述指令信號，開始抖動控制。此外，應用了本發明的帶抖動修正功能的光學單元100也可以適用于激光筆(laser pointer)、移動用或車載用的投影顯示裝置或直觀式顯示裝置等出射光的光學設備的抖動修正。此外，也可以用于在通過天體望遠鏡系統或雙筒望遠鏡系統等進行高倍率的觀察時，不用三腳架等輔助固定裝置而進行觀察。此外，通過用于狙擊用的來福槍、或坦克等的炮筒，由于可對扣動扳機時的振動保持姿勢的穩定，因此，能提高命中精度。·
權利要求
1.一種帶抖動修正功能的光學單元，包括 固定體； 可動組件，該可動組件對光學元件進行保持；以及 抖動修正用驅動結構，該抖動修正用驅動結構產生使所述可動組件相對所述固定體擺動的驅動力， 該帶抖動修正功能的光學單元的特征在于， 所述抖動修正用驅動結構包括 多個永磁體，該多個永磁體設置在所述可動組件的外周面上的繞所述光學元件的光軸的周向上隔開的部位；以及 片狀線圈，該片狀線圈一體地具備在所述固定體的周向上延伸且與所述永磁體相對的多個線圈部、及與該線圈部電連接的端子部。
2.如權利要求I所述的帶抖動修正功能的光學單元，其特征在于， 所述線圈部為在基板上將多層布線層經由絕緣膜層疊而成。
3.如權利要求I所述的帶抖動修正功能的光學單元，其特征在于， 所述片狀線圈包括 基板，該基板與所述永磁體相對設置；以及 多個無芯線圈，該多個無芯線圈構成固定于該基板上與所述永磁體相對側的相反側表面上的所述線圈部。
4.如權利要求I至3中任一項所述的帶抖動修正功能的光學單元,其特征在于， 所述端子部朝向所述片狀線圈中與所述永磁體相對側的相反側的外側。
5.如權利要求I至4中任一項所述的帶抖動修正功能的光學單元,其特征在于， 通過所述片狀線圈和所述永磁體的抵接來限制所述可動組件在與所述光軸相交方向上的可動范圍。
6.如權利要求5所述的帶抖動修正功能的光學單元,其特征在于， 在所述永磁體上與所述片狀線圈相對的表面上形成有樹脂層。
7.如權利要求I至6中任一項所述的帶抖動修正功能的光學單元,其特征在于， 所述永磁體和所述片狀線圈的間隔隨著在所述光軸方向上離開所述可動組件的擺動中心而變大。
8.如權利要求I至7中任一項所述的帶抖動修正功能的光學單元,其特征在于， 所述線圈部配置在所述永磁體產生的磁力線的方向為大致遠離所述可動組件的擺動中心的方向的第一區域和/或所述磁力線的方向為大致朝向所述擺動中心的方向的第二區域內。
9.如權利要求I至8中任一項所述的帶抖動修正功能的光學單元,其特征在于， 所述可動組件保持拍攝元件及透鏡作為所述光學元件。
全文摘要
本發明提供了一種帶抖動修正功能的光學單元，即使在設置抖動修正用驅動機構的情況下，也可以將尺寸的大型化和組裝工時數的增多抑制到最小。在帶抖動修正功能的光學單元(100)中，在可動組件即攝像單元(1)的外周面繞光軸L的周向上隔開的多個部位設置永磁體(520)，在固定體(200)中設置有整體化具備多個在周向上延伸且與永磁體(520)相對的線圈部(560)的薄片狀線圈(550)。在片狀線圈(550)中，由于端子部(565)朝向與永磁體(520)相對一側的相反側的外側，因此，能方便地對線圈部(560)進行電連接。
文檔編號H04N5/225GK102934021SQ201180028200
公開日2013年2月13日 申請日期2011年5月24日 優先權日2010年6月8日
發明者和出達貴, 淺川新六, 南澤伸司, 柳澤克重, 濱田吉博 申請人:日本電產三協株式會社