本发明涉及带抖动校正功能的光学单元。
背景技术：
以往，公知有在搭载于便携终端或移动体的光学单元中设置使具有透镜的可动体摆动或旋转来校正抖动的机构(例如，参照专利文献1)。通过设置这样的机构，能够抑制便携终端或移动体移动时的拍摄图像的混乱。
现有的拍摄装置具有支承单元，该支承单元将对获得被摄体图像的拍摄单元的至少一部分进行支承的可动部件支承为能够相对于固定部件以光学系统的光轴上的摆动中心点为中心进行球心摆动。在该拍摄装置中设置有：被支承面，其设置于可动部件，由以摆动中心点为中心的球面的一部分构成；保持部件，其能够相对于固定部件在使其与被支承面之间的距离变化的接近远离方向上移动；多个固定位置球，它们相对于固定部件将位置保持为恒定并与被支承面点接触，并且以光轴为中心的周向位置互不相同；以及多个调整球，它们被保持在被支承面与保持部件之间并与被支承面点接触，并且周向位置互不相同。被支承面由以可动体的摆动中心点为中心的球面的一部分构成。
专利文献1：日本特开2017-116861号公报
在对可动体进行支承的支承机构具有在固定体与可动体之间滚动的多个球的结构中，有可能在制造装置时不容易处理多个球。另外，在利用具有凸球面的可动体将具有凸球面的球支承为能够滚动的情况下，支承机构的构造有可能变得复杂。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供能够在不使用由凸球面与球的组合使可动体摆动的机构的情况下使可动体相对于固定体摆动的带抖动校正功能的光学单元。
本发明的例示的带抖动校正功能的光学单元是对光学模块的抖动进行校正的带抖动校正功能的光学单元，其具有：可动体，其具有所述光学模块；固定体，其在以所述光学模块的光轴为基准的径向上配置于比所述可动体靠外侧的位置；以及支承部，其配置在所述可动体与所述固定体的径向之间，将所述可动体支承为能够相对于所述固定体进行摆动。所述可动体和所述支承部或者所述支承部和所述固定体成对地具有能够使所述可动体相对于所述固定体进行摆动的摆动机构。所述摆动机构具有：凸球面形状部；以及凹球面形状部，其曲率半径比所述凸球面形状部的曲率半径大。
根据例示的本发明的带抖动校正功能的光学单元，能够在不使用由凸球面与球的组合使可动体摆动的机构的情况下使可动体相对于固定体摆动。
附图说明
图1是本发明的实施方式的带抖动校正功能的光学单元的概略立体图。
图2是本发明的实施方式的带抖动校正功能的光学单元的分解立体图。
图3是本发明的实施方式的可动体的分解立体图。
图4是本发明的实施方式的固定体的分解立体图。
图5是将图1所示的带抖动校正功能的光学单元的顶盖去除后的概略俯视图。
图6是在图5所示的第1轴线j1的位置切断后的带抖动校正功能的光学单元的概略纵剖视图。
图7是将图6所示的摆动机构的部分放大示出的示意图。
图8是示出第1变形例的摆动机构的示意图。
图9是示出第2变形例的带抖动校正功能的光学单元的结构的概略纵剖视图。
图10是示出第3变形例的带抖动校正功能的光学单元的结构的概略纵剖视图。
标号说明
1、1b、1c：带校正功能的光学单元；10、10b、10c：可动体；11、11b、11c：光学模块；12、12a、12b、12c：保持架；20、20b、20c：固定体；30、30b、30c：支承部；31、31a、31b：摆动支承部件；32、32b、32c：弹性部件；60、60a、60b、60c：摆动机构；61、61a、61b、61c：凸球面形状部；62、62a、62b、62c：凹球面形状部；oa：光轴。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的例示的实施方式进行详细说明。在本说明书中，将与图1所示的光学模块11的光轴oa平行的方向称为“光轴方向”，将以光轴oa为中心与光轴oa垂直的方向称为“径向”。另外，在本说明书中，将相互垂直的3个轴设为x轴、y轴、z轴。将沿着x轴的x方向中的一侧设为 x方向，将另一侧设为-x方向。将沿着y轴的y方向中的一侧设为 y方向，将另一侧设为-y方向。将沿着z轴的z方向中的一侧设为 z方向，将另一侧设为-z方向。另外，z方向为与光轴方向平行的方向。 z方向是光学模块11的被摄体侧。-z方向是光学模块11的被摄体相反侧、即像侧。另外，在方位、线以及面中的任意一个与其他任意一个的位置关系中，“平行”不仅包含两者无论延长到哪里都完全不相交的状态，还包含实质上平行的状态。另外，“垂直”和“正交”分别不仅包含两者相互以90度相交的状态，还包含实质上垂直的状态和实质上正交的状态。即，“平行”、“垂直”以及“正交”分别包含在两者的位置关系中存在不脱离本发明的主旨的程度的角度偏移的状态。
＜1.带抖动校正功能的光学单元的概要＞
图1是本发明的实施方式的带抖动校正功能的光学单元1的概略立体图。图2是本发明的实施方式的带抖动校正功能的光学单元1的分解立体图。如图1和图2所示，带抖动校正功能的光学单元1具有可动体10、固定体20以及支承部30。带抖动校正功能的光学单元1还具有顶盖40。可动体10相对于固定体20移动。
(1-1.可动体)
图3是本发明的实施方式的可动体10的分解立体图。如图1至图3所示，可动体10具有光学模块11。在本实施方式中，光学模块11在从z方向俯视观察时外形为矩形状。
光学模块11具有均与x方向平行的第1模块外表面11a和第2模块外表面11b。第1模块外表面11a和第2模块外表面11b彼此在y方向上隔开间隔地对置。第2模块外表面11b相对于第1模块外表面11a位于 y方向。光学模块11具有均与y方向平行的第3模块外表面11c和第4模块外表面11d。第3模块外表面11c和第4模块外表面11d彼此在x方向上隔开间隔地对置。第4模块外表面11d相对于第3模块外表面11c位于 x方向。另外，在从z方向俯视观察时，光学模块11的形状也可以是圆形状等其他形状。
光学模块11具有至少一个光学元件和拍摄元件。在光学元件中包含有透镜，光学模块11具有至少一个透镜。拍摄元件例如可以是ccd图像传感器或cmos图像传感器。光学模块11也可以具有对光学元件进行驱动的机构。从光学模块11的-z方向的端部引出模块用柔性印刷基板111。使用模块用柔性印刷基板111进行向拍摄元件的电力提供、向拍摄元件的信号输入以及来自拍摄元件的信号输出。
如图2和图3所示，可动体10具有保持架12。保持架12配置于光学模块11的径向外侧。保持架12对光学模块11进行保持。在本实施方式中，保持架12由树脂构成。但是，保持架12也可以由树脂以外的材料构成。在从z方向俯视观察时，保持架12为矩形状的框体。保持架12包围光学模块11的外周。
详细而言，保持架12具有均与x方向平行的第1保持架板状部12a和第2保持架板状部12b。第1保持架板状部12a和第2保持架板状部12b彼此在y方向上隔开间隔地对置。第2保持架板状部12b相对于第1保持架板状部12a位于 y方向。保持架12具有均与y方向平行的第3保持架板状部12c和第4保持架板状部12d。第3保持架板状部12c和第4保持架板状部12d彼此在x方向上隔开间隔地对置。第4保持架板状部12d相对于第3保持架板状部12c配置在 x方向上。
在保持架12保持着光学模块11的状态下，第1模块外表面11a与第1保持架板状部12a的径向内侧的面对置。另外，第2模块外表面11b与第2保持架板状部12b的径向内侧的面对置。另外，第3模块外表面11c与第3保持架板状部12c的径向内侧的面对置。另外，第4模块外表面11d与第4保持架板状部12d的径向内侧的面对置。
另外，保持架12的形状例如可以根据光学模块11的形状等进行变更。另外，光学模块11固定于保持架12。光学模块11例如可以通过粘接剂或压入等而固定于保持架12。在通过粘接剂对光学模块11和保持架12进行固定的情况下，可以在各模块外表面11a～11d与各保持架板状部12a～12d的径向之间夹设粘接剂。
(1-2.固定体)
图4是本发明的实施方式的固定体20的分解立体图。固定体20在以光学模块11的光轴oa为基准的径向上配置于比可动体10靠外侧的位置。如图4所示，固定体20具有固定框体21和底盖22。
在本实施方式中，固定框体21由树脂构成。但是，固定框体21也可以由树脂以外的材料构成。在从z方向俯视观察时，固定框体21呈矩形。详细而言，固定框体21具有均与x方向平行的第1固定框体板状部21a和第2固定框体板状部21b。第1固定框体板状部21a和第2固定框体板状部21b彼此在y方向上隔开间隔地对置。第2固定框体板状部21b相对于第1固定框体板状部21a位于 y方向。固定框体21具有均与y方向平行的第3固定框体板状部21c和第4固定框体板状部21d。第3固定框体板状部21c和第4固定框体板状部21d彼此在x方向上隔开间隔地对置。第4固定框体板状部21d相对于第3固定框体板状部21c配置在 x方向上。另外，在第4固定框体板状部21d的-z方向的端面设置有向 z方向凹陷的切口211。模块用柔性印刷基板111从固定框体21的内部通过切口211而被引出到外部。
在可动体10配置于固定框体21的径向内侧的状态下，第1保持架板状部12a与第1固定框体板状部21a在径向上隔开间隔地对置，第2保持架板状部12b与第2固定框体板状部21b在径向上隔开间隔地对置，第3保持架板状部12c与第3固定框体板状部21c在径向上隔开间隔地对置，第4保持架板状部12d与第4固定框体板状部21d在径向上隔开间隔地对置。
在从z方向俯视观察时，底盖22为矩形状的板状体。底盖22例如由树脂构成。但是，底盖22也可以由其他材料构成。底盖22固定于固定框体21的-z方向的端面。底盖22的固定方法例如可以是粘接或螺纹固定等。底盖22在z方向上与可动体10隔开间隔地配置。
另外，在本实施方式中，固定框体21和底盖22是分体部件，但两者也可以是一个部件。即，固定体20也可以呈箱状。在固定框体21和底盖22是分体部件的情况下，固定框体21和底盖22可以由相同的材料构成，但也可以由不同的材料构成。另外，固定体20也可以仅具有固定框体21而不具有底盖22。
(1-3.支承部)
图5是将图1所示的带抖动校正功能的光学单元1的顶盖40去除后的概略俯视图。图5是从 z方向朝向-z方向观察带抖动校正功能的光学单元1的图。在图5中，省略了柔性印刷基板111、54。如图2和图5所示，带抖动校正功能的光学单元1具有多个支承部30。详细而言，带抖动校正功能的光学单元1具有4个支承部30。但是，支承部30的数量可以是4个以外，例如也可以是3个等。
支承部30配置在可动体10与固定体20的径向之间。支承部30将可动体10支承为能够相对于固定体20摆动。详细而言，通过多个支承部30，可动体10被支承为能够相对于固定体20摆动。在本实施方式中，通过4个支承部30，可动体10被支承为能够相对于固定体20摆动。
在从z方向俯视观察时，4个支承部30配置于矩形状的固定体20的四角。详细而言，4个支承部30配置于固定框体21的四角。如图4所示，在固定框体21的四角设置有该固定框体21的内表面向径向外侧凹陷的框体凹部212。各支承部30收纳在各框体凹部212中。
在多个支承部30中包含有第1一对支承部30a和第2一对支承部30b。在从z方向俯视观察时，第1一对支承部30a在通过光轴oa的第1轴线j1上相互对置。详细而言，第1一对支承部30a隔着可动体10而对置。在从z方向俯视观察时，第2一对支承部30b在第2轴线j2上相互对置。第2轴线j2在光轴oa上与第1轴线j1交叉。详细而言，第2一对支承部30b隔着可动体10而对置。另外，在本实施方式中，第1轴线j1与第2轴线j2垂直。但是，第1轴线j1与第2轴线j2也可以不垂直。
由4个支承部30支承的可动体10能够绕第1轴线j1进行旋转。
另外，可动体10能够绕第2轴线j2进行旋转。支承部30的更详细的结构和能够使可动体10相对于固定体20摆动的摆动机构的详细情况在后面进行叙述。
(1-4.顶盖)
顶盖40配置在固定体20的 z方向的端面上。顶盖40固定于固定体20。因此，顶盖40也可以视为固定体20的一部分。顶盖40的固定方法例如可以是粘接或螺纹固定等。在本实施方式中，顶盖40呈框体状，在顶盖40安装于固定体20的状态下，可动体10的一部分从顶盖40向 z方向突出。顶盖40形成为即使在可动体10摆动的情况下也不与可动体10接触的形状和尺寸。
顶盖40例如由树脂构成。但是，顶盖40也可以由其他材料构成。顶盖40可以由与构成固定体20的固定框体21和底盖22相同的材料构成，但也可以由其他材料构成。另外，带抖动校正功能的光学单元1也可以不具有顶盖40。
(1-5.驱动机构)
如图5所示，带抖动校正功能的光学单元1具有使可动体10摆动的驱动机构50。驱动机构50是磁驱动机构。驱动机构50具有2组磁铁51与线圈52的组。在本实施方式中，如图3和图5所示，磁铁51被保持架12保持。如图4所示，线圈52被固定框体21保持。但是，也可以采用磁铁51被固定框体21保持、线圈52被保持架12保持的结构。
详细而言，第2保持架板状部12b在径向外侧的面上具有向-y方向凹陷的槽部121。第3保持架板状部12c在径向外侧的面上具有向 x方向凹陷的槽部121。在各槽部121中配置有矩形板状的磁铁51。另外，在本实施方式中，如图5所示，作为优选的方式，在磁铁51与保持架12的径向之间配置有磁轭53。另外，第2固定框体板状部21b和第3固定框体板状部21c分别具有沿径向贯通的线圈用贯通孔213。在各线圈用贯通孔213内配置有线圈52。详细而言，线圈52被沿着第2固定框体板状部21b和第3固定框体板状部21c的径向外侧的面配置的线圈用柔性印刷基板54支承。线圈用柔性印刷基板54被固定框体21保持。
被第2保持架板状部12b保持的磁铁51和配置在第2固定框体板状部21b的线圈用贯通孔213内的线圈52构成一组。被第3保持架板状部12c保持的磁铁51和配置在第3固定框体板状部21c的线圈用贯通孔213内的线圈52构成另一组。在从z方向俯视观察时呈矩形状的带抖动校正功能的光学单元1在与x方向平行的2个边中的一个边和与y方向平行的2个边中的一个边上分别具有磁铁51与线圈52的组。
各磁铁51是径向外侧的面的磁极以z方向的中央位置为边界而不同的结构。另外，各线圈52是空心线圈。在各线圈52中，将配置在 z方向和-z方向上的长边用作有效边。利用线圈用柔性印刷基板54进行向各线圈52的电力提供。
另外，磁铁51与线圈52的组的配置方法也可以采用其他的结构。例如，也可以采用在从z方向俯视观察时呈矩形状的带抖动校正功能的光学单元1的4个边上分别配置有磁铁51与线圈52的组的结构。即，也可以配置有4组磁铁51与线圈52的组。
通过驱动机构50的驱动，能够使可动体10绕第1轴线j1和第2轴线j2进行旋转。在带抖动校正功能的光学单元1中，能够利用该旋转使可动体10摆动。即，带抖动校正功能的光学单元1具有对光学模块11的抖动进行校正的抖动校正功能。详细而言，带抖动校正功能的光学单元1能够进行绕第1轴线j1的抖动校正和绕第2轴线j2的抖动校正。换言之，带抖动校正功能的光学单元1能够进行俯仰方向的抖动校正和偏转方向的抖动校正。
另外，带抖动校正功能的光学单元1例如搭载于带照相机的移动电话、行车记录仪等拍摄设备、动作照相机或者可穿戴照相机等光学设备。在这些光学设备中，有时在拍摄时光学模块11倾斜而使拍摄图像混乱。为了避免这样的拍摄图像的混乱，带抖动校正功能的光学单元1根据由陀螺仪等检测单元检测出的加速度、角速度以及抖动量等，对光学模块11的倾斜进行校正。另外，动作照相机例如搭载于头盔、自行车、无线电控制直升机等移动体。
＜2.支承部的详细情况＞
图6是在图5所示的第1轴线j1的位置切断的带抖动校正功能的光学单元1的概略纵剖视图。在图6中，示出了剖面的一部分。如图2和图6所示，支承部30具有摆动支承部件31和弹性部件32。另外，在本实施方式中，如上所述，带抖动校正功能的光学单元1具有4个支承部30。这4个支承部30的结构相同。即，各支承部30均具有摆动支承部件31和弹性部件32。
在本实施方式中，在从径向平面观察时，摆动支承部件31呈矩形状。摆动支承部件31与保持架12同样地由树脂构成。但是，摆动支承部件31也可以由树脂以外的材料构成。构成摆动支承部件31的树脂可以是与构成保持架12的树脂相同的材料，但也可以是不同的材料。在本实施方式中，摆动支承部件31被固定体20的底面支承，但也可以不被固定体20的底面支承。详细而言，摆动支承部件31被构成框体凹部212的位于-z方向的底壁支承。
摆动支承部件31的径向的一个面与保持架12对置，一部分与保持架12接触。在摆动支承部件31的径向的另一个面上设置有向径向内侧凹陷的弹性部件收纳部311。摆动支承部件31在弹性部件收纳部311中收纳并保持弹性部件32。即，弹性部件32固定于摆动支承部件31。
弹性部件32配置在摆动支承部件31与固定体20的径向之间。详细而言，弹性部件32配置在摆动支承部件31与固定框体21的径向之间。弹性部件32在径向上施加弹性力。通过支承部30具有弹性部件32，能够利用弹性力对可动体10以相对于固定体20浮动的状态进行支承。
弹性部件32例如可以由树脂构成。弹性部件32例如可以是板簧或螺旋弹簧等。在本实施方式中，弹性部件32是板簧。
在固定框体21的径向内侧的面上，在与弹性部件32沿径向对置的位置设置有凹面214。凹面214向径向外侧凹陷。凹面214例如呈半球面状。在弹性部件32的与固定框体21沿径向对置的面上设置有与凹面214接触的凸面321。凸面321向径向外侧凸出。凸面321例如呈半球面状。凸面321例如能够通过在弹性部件32的表面焊接或粘接球而形成。但是，凸面321例如也可以是与弹性部件32的表面一体形成的凸部的表面。在该变形例中，弹性部件32和形成于弹性部件32的表面的凸部是一个部件。凸面321通过弹性部件32的弹性力而维持嵌入到固定体20的凹面214中的状态。
另外，在本实施方式中，采用在固定框体21上设置凹面214、在弹性部件32上设置凸面321的结构，但设置凹面和凸面的部件也可以与本实施方式相反。即，也可以采用在固定框体21上设置凸面、在弹性部件32上设置凹面的结构。
详细而言，第1一对支承部30a所具有的弹性部件32在沿着第1轴线j1的方向上施加弹性力。第2一对支承部30b所具有的弹性部件32在沿着第2轴线j2的方向上施加弹性力。与第1一对支承部30a所具有的弹性部件32的凸面321接触的凹面214位于第1轴线j1上。与第2一对支承部30b所具有的弹性部件32的凸面321接触的凹面214位于第2轴线j2上。另外，第1轴线j1和第2轴线j2通过摆动中心o。摆动中心o例如可以是可动体10的重心，但也可以是从重心偏离的位置。
根据本实施方式，能够通过4个弹性部件32对可动体10施加朝向可动体10的摆动中心o的力，能够使可动体10的摆动中心o的位置稳定。另外，弹性部件32赋予弹性力的方向也可以不是径向。例如，也可以使第1一对支承部30a所具有的弹性部件32赋予弹性力的方向为相对于径向向 z方向或-z方向倾斜的方向，使第2一对支承部30b所具有的弹性部件32赋予弹性力的方向为与第1一对支承部30a的情况在z方向上相反地倾斜的方向。只要是将第1一对支承部30a所具有的弹性部件32的弹性力和第2一对支承部30b所具有的弹性部件32的弹性力合在一起而最终产生朝向摆动中心o的力的结构即可。
＜3.摆动机构的详细情况＞
可动体10和支承部30或者支承部30和固定体20成对地具有能够使可动体10相对于固定体20摆动的摆动机构60。图7是将图6所示的摆动机构60的部分放大示出的示意图。摆动机构60具有凸球面形状部61和凹球面形状部62。凹球面形状部62的曲率半径比凸球面形状部61的曲率半径大。
根据该结构，通过使凸球面形状部61和凹球面形状部62中的任意一方一边与另一方接触一边移动，能够使可动体10相对于固定体20摆动。即，根据该结构，能够在不使用由凸球面与球的组合使可动体10摆动的机构的情况下使可动体10相对于固定体20摆动。另外，根据该结构，与将凸球面和凸球面组合起来而形成摆动机构的情况相比，能够抑制构造变得复杂。另外，在本结构中，由于凹球面形状部62的曲率半径比凸球面形状部61的曲率半径大，因此能够减小凸球面形状部61与凹球面形状部62的接触面积，从而能够降低使可动体10移动时的驱动转矩。
在本实施方式中，如图5和图6所示，可动体10和支承部30成对地具有摆动机构60。在可动体10和支承部30中的一方设置有凸球面形状部61，在另一方设置有凹球面形状部62。例如，摆动支承部件31具有凹球面形状部62或凸球面形状部而与可动体10的凸球面形状部61或凹球面形状部接触。根据该结构，由于固定体20不构成摆动机构60，因此能够容易将支承部30相对于固定体20定位，从而能够使可动体10稳定地摆动。
另外，在本实施方式中，可动体10具有保持架12。因此，保持架12具有凸球面形状部61或凹球面形状部。根据该结构，能够将具有凸球面形状部61或凹球面形状部的保持架12后安装于光学模块11，例如提高了设计的自由度。另外，也可以采用不设置保持架12而在光学模块11上设置凸球面形状部或凹球面形状部的结构。
详细而言，在本实施方式中，可动体10具有朝向径向外侧凸出的凸球面形状部61。更详细而言，如图3、图6以及图7所示，保持架12具有凸球面形状部61。如图3所示，保持架12在四角的径向外表面具有凸球面形状部61。
另外，在本实施方式中，如图2、图6以及图7所示，摆动支承部件31具有朝向径向凹陷的凹球面形状部62。凹球面形状部62设置在摆动支承部件31的径向的2个面中的与保持架12对置的一侧的面上。摆动支承部件31的与保持架12对置的整个面为凹球面形状部62。如图6所示，凹球面形状部62是转印了以可动体10的摆动中心o为中心的球面ss的一部分的形状。另外，如图5所示，4个支承部30所具有的各摆动支承部件31的凹球面形状部62是根据配置各支承部30的位置对相同的球面ss的一部分进行转印而得的形状。
根据本实施方式，能够使可动体10所具有的凸球面形状部61在与摆动支承部件31所具有的凹球面形状部62接触的状态下滑动。在本实施方式中，凹球面形状部62的曲率半径比凸球面形状部61的曲率半径大，如图7所示，凸球面形状部61与凹球面形状部62点接触。详细而言，凸球面形状部61与凹球面形状部62在1个点处接触。由此，由于凸球面形状部61与凹球面形状部62的接触面积较小，因此能够降低使可动体10移动时的驱动转矩。但是，接触点的数量也可以是多个。
另外，也可以在凸球面形状部61与凹球面形状部62的径向之间以降低摩擦为目的夹设润滑脂。在这种意义上，凸球面形状部61与凹球面形状部62的接触可以是直接接触和间接接触中的任意一种。另外，也可以在凸球面形状部61和凹球面形状部62中的至少一方设置改善滑动性的涂层或提高耐磨损性的涂层。
在带抖动校正功能的光学单元1中，例如在驱动机构50进行驱动而使可动体10绕第1轴线j1进行旋转的情况下，摆动机构60如下作用。
当对可动体10施加绕第1轴线j1进行旋转的力时，与第1一对支承部30a所具有的各凹球面形状部62对置的凸球面形状部61将z方向的位置保持为大致恒定，并在与凹球面形状部62接触的状态下以第1轴线j1为中心进行旋转。与该旋转对应地，与第2一对支承部30b所具有的各凹球面形状部62对置的凸球面形状部61在与凹球面形状部62接触的状态下一边滑动一边使z方向的位置变化。即，通过由驱动机构50施加特定的驱动力，能够作为摆动机构60发挥作用而使可动体10绕第1轴线j1摆动。
另外，在带抖动校正功能的光学单元1中，例如在驱动机构50进行驱动而使可动体10绕第2轴线j2进行旋转的情况下，摆动机构60如下作用。当对可动体10施加绕第2轴线j2进行旋转的力时，与第2一对支承部30b所具有的各凹球面形状部62对置的凸球面形状部61将z方向的位置保持为大致恒定，并在与凹球面形状部62接触的状态下以第2轴线j2为中心进行旋转。与该旋转对应地，与第1一对支承部30a所具有的各凹球面形状部62对置的凸球面形状部61在与凹球面形状部62接触的状态下一边滑动一边使z方向的位置变化。即，通过由驱动机构50施加特定的驱动力，能够作为摆动机构60发挥作用而使可动体10绕第2轴线j2摆动。
另外，在带抖动校正功能的光学单元1中，可以设置抑制可动体10以光轴oa为中心旋转的结构。即，可以设置抑制可动体10的滚动方向的摆动的结构。作为抑制滚动方向的摆动的结构，例如可以举出如下的结构：在固定体20和可动体10中的一方设置突起，在可动体10要以光轴oa为中心进行旋转的情况下，该突起与另一方接触而妨碍旋转。但是，也可以构成为追加使可动体10向滚动方向摆动的驱动机构而使可动体10积极地向滚动方向摆动。
另外，以上例示了可动体10绕第1轴线j1和第2轴线j2这2个轴线摆动的情况。但是，可动体10绕哪个轴线摆动，能够通过调整由驱动机构50对可动体10施加的驱动力来变更。即，可动体10例如也可以绕通过摆动中心o的x轴和y轴这2个轴摆动。另外，支承部30不一定需要在以光轴oa为中心的周向上以90°间隔排列四个。支承部30例如也可以采用在以光轴oa为中心的周向上以120°间隔排列三个的结构等。
＜4.变形例＞
(4-1.第1变形例)
图8是示出第1变形例的摆动机构60a的示意图。在第1变形例中，在保持架12a的四角设置有多个保持架凸部122，该保持架凸部122具有曲率半径比摆动支承部件31a所具有的凹球面形状部62a小的凸球面形状部61a。在本变形例中，保持架凸部122的数量为3个，但该数量可以变更。
在本变形例中，保持架凸部122和保持架12是一个部件。即，保持架凸部122与保持架12一体地形成。但是，凸球面形状部61a也可以是将与保持架12分体的部件固定于保持架12而形成的。例如，也可以在保持架12的径向外表面上固定球体而形成凸球面形状部61a。
在第1变形例中，凹球面形状部62a在多个部位与凸球面形状部61a点接触。由此，能够减小凸球面形状部61a与凹球面形状部62a的接触面积而实现驱动转矩的降低，并且能够提高对可动体10进行支承的力。
(4-2.第2变形例)
图9是示出第2变形例的带抖动校正功能的光学单元1b的结构的概略纵剖视图。图9是在与图6相同的位置切断的纵剖视图。在本变形例中，可动体10b和支承部30b也成对地具有摆动机构60b。在本变形例中，可动体10b具有朝向径向内侧凹陷的凹球面形状部62b。详细而言，凹球面形状部62b设置于保持架12b。更详细而言，凹球面形状部62b设置于矩形框体状的保持架12b的四角。另外，凹球面形状部62b可以设置于光学模块11b。在该情况下，可动体10b可以不具有保持架12b。
在本变形例中，将可动体10b支承为能够相对于固定体20b摆动的支承部30b也配置于固定体20b的四角。支承部30b具有：摆动支承部件31b；以及弹性部件32b，其被保持于摆动支承部件31b，在径向上施加弹性力。
摆动支承部件31b具有朝向径向内侧凸出的凸球面形状部61b。在摆动支承部件31b的与保持架12b对置的整个面上形成有凸球面形状部61b。
根据本变形例，能够使可动体10b所具有的凹球面形状部62b一边与摆动支承部件31b所具有的凸球面形状部61b接触一边滑动，从而能够使可动体10b摆动。由于凹球面形状部62b的曲率半径比凸球面形状部61b的曲率半径大，因此能够减小凸球面形状部61b与凹球面形状部62b的接触面积，从而能够降低使可动体10b移动时的驱动转矩。
(4-3.第3变形例)
图10是示出第3变形例的带抖动校正功能的光学单元1c的结构的概略纵剖视图。图10是在与图6相同的位置切断的纵剖视图。在本变形例中，支承部30c和固定体20c成对地具有摆动机构60c。支承部30c与可动体10c一起相对于固定体20c摆动。根据本结构，能够将使可动体10c相对于固定体20c摆动来校正光学模块11c的抖动的带抖动校正功能的光学单元1c的构造设为简单的结构。
在本变形例中，在可动体10c所具有的矩形框体状的保持架12c上固定有支承部30c。支承部30c例如配置于保持架12c的四角。支承部30c具有弹性部件32c和凸球面形状部61c。弹性部件32c固定于可动体10c。
详细而言，弹性部件32c固定于保持架12c。另外，弹性部件32c也可以固定于光学模块11c。在该情况下，可动体10c可以采用不具有保持架12c的结构。弹性部件32c在径向上施加弹性力。弹性部件32c例如是板簧或螺旋弹簧。在本变形例中，弹性部件32c是板簧。
凸球面形状部61c设置于弹性部件32c。凸球面形状部61c朝向径向外侧凸出。在本变形例中，弹性部件32c具有朝向径向外侧凸出的弹性部件凸部322。凸球面形状部61c包含在弹性部件凸部322中。
弹性部件凸部322和弹性部件32c可以是一个部件，也可以是分体部件。
固定体20c具有朝向径向外侧凹陷的凹球面形状部62c。在本变形例中，与上述实施方式相同，固定体20c具有矩形框体状的固定框体21c。凹球面形状部62c设置在固定框体21c的四角的径向内侧的面上。凹球面形状部62c在z方向上例如从固定框体21c的 z方向的端部设置到-z方向的端部。在本变形例中，凹球面形状部62c的曲率半径也比凸球面形状部61c的曲率半径大。
根据本变形例，能够使与可动体10c一起移动的支承部30c所具有的凸球面形状部61c一边与设置于固定体20c的凹球面形状部62c接触一边滑动，从而能够使可动体10c相对于固定体20c摆动。由于凹球面形状部62c的曲率半径比凸球面形状部61c的曲率半径大，因此能够减小凸球面形状部61c与凹球面形状部62c的接触面积，从而能够降低使可动体10c移动时的驱动转矩。另外，在本变形例中，能够省略上述实施方式中的摆动支承部件31，从而能够减少带抖动校正功能的光学单元1c的部件数量。
＜5.其他＞
本说明书中公开的各种技术特征能够在不脱离其技术创造的主旨的范围内施加各种变更。另外，本说明书中所示的多个实施方式和变形例可以在可能的范围内进行组合来实施。
产业上的可利用性
本发明能够广泛应用于光学设备。
1.一种带抖动校正功能的光学单元，其对光学模块的抖动进行校正，其中，
该带抖动校正功能的光学单元具有：
可动体，其具有所述光学模块；
固定体，其在以所述光学模块的光轴为基准的径向上配置于比所述可动体靠外侧的位置；以及
支承部，其配置在所述可动体与所述固定体的径向之间，将所述可动体支承为能够相对于所述固定体进行摆动，
所述可动体和所述支承部或者所述支承部和所述固定体成对地具有能够使所述可动体相对于所述固定体进行摆动的摆动机构，
所述摆动机构具有：
凸球面形状部；以及
凹球面形状部，其曲率半径比所述凸球面形状部的曲率半径大。
2.根据权利要求1所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述可动体和所述支承部成对地具有所述摆动机构，
在所述可动体和所述支承部中的一方设置有所述凸球面形状部，在另一方设置有所述凹球面形状部。
3.根据权利要求1所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述支承部和所述固定体成对地具有所述摆动机构，
所述支承部与所述可动体一起相对于所述固定体进行摆动。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述凸球面形状部与所述凹球面形状部点接触。
5.根据权利要求4所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述凹球面形状部在多个部位与所述凸球面形状部点接触。
6.根据权利要求2所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述支承部具有：
摆动支承部件，其具有所述凹球面形状部或所述凸球面形状部，并且该摆动支承部件与所述可动体的所述凸球面形状部或所述凹球面形状部接触；以及
弹性部件，其固定于所述摆动支承部件，配置在所述摆动支承部件与所述固定体的径向之间。
7.根据权利要求6所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述可动体具有朝向径向外侧凸出的所述凸球面形状部，
所述摆动支承部件具有朝向径向外侧凹陷的所述凹球面形状部。
8.根据权利要求6所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述可动体具有朝向径向内侧凹陷的所述凹球面形状部，
所述摆动支承部件具有朝向径向内侧凸出的所述凸球面形状部。
9.根据权利要求6至8中的任意一项所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述可动体具有保持架，该保持架配置于所述光学模块的径向外侧，对所述光学模块进行保持，
所述保持架具有所述凸球面形状部或所述凹球面形状部。
10.根据权利要求3所述的带抖动校正功能的光学单元，其中，
所述支承部具有：
弹性部件，其固定于所述可动体；以及
所述凸球面形状部，其设置于所述弹性部件，并朝向径向外侧凸出，
所述固定体具有朝向径向外侧凹陷的所述凹球面形状部。
技术总结