JP2010192749A - Flexible printed circuit board and image blur correcting device using the same, imaging apparatus, and method of fabricating flexible printed circuit board - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置において、光学的に像ぶれを補正する像ぶれ補正装置に好適に用いられるフレキシブルプリント基板およびその作成方法ならびに前記像ぶれ補正装置および撮像装置に関する。 The present invention relates to a flexible printed circuit board suitably used for an image blur correction apparatus that optically corrects an image blur in an imaging apparatus, a method for producing the same, and the image blur correction apparatus and the imaging apparatus.
前記撮像装置の像ぶれ補正装置は、スローシャッターを可能にして、夜間撮影で3脚を不要にできる等のメリットがあり、搭載が進んでいる。その中でも、光学的な補正は、電子的な補正に比べて、解像度等の点で有利であり、像ぶれ補正装置の主流となっている。その光学的な像ぶれ補正は、レンズ内に設けた補正レンズや、撮像装置本体内に設けた撮像素子などの光学部品を光軸と直交方向に変位することで行われる。そのような像ぶれ補正装置において、変位される光学部品と、固定位置に設けられる配線基板やコネクタなどとは、フレキシブルプリント基板で接続され、その可撓性によって、前記変位の際の力量負荷を軽減することが行われている。 The image blur correction device of the imaging device has advantages such as enabling a slow shutter and eliminating the need for a tripod for night shooting. Among them, optical correction is advantageous in terms of resolution and the like compared with electronic correction, and has become the mainstream of image blur correction apparatuses. The optical image blur correction is performed by displacing an optical component such as a correction lens provided in the lens or an imaging element provided in the imaging apparatus main body in a direction orthogonal to the optical axis. In such an image blur correction device, the displaced optical component and the wiring board or connector provided at the fixed position are connected by a flexible printed board, and due to its flexibility, the force load at the time of the displacement is reduced. Mitigation has been done.
図17および図18は、撮像素子306を含むセンサユニット301を光軸zと垂直なx(左右)およびy(上下)方向に変位駆動することで手振れによる像ぶれ補正を行う典型的な従来技術のカメラ本体側の像ぶれ補正ユニットを説明するための図であり、図17は背面右下から見上げた斜視図であり、図18は正面図である。この像ぶれ補正ユニットは、撮像レンズ鏡筒とセンサユニット301とが一体的に固定されるカメラに用いられ、前記センサユニット301を、アクチュエータによって、前記光軸zと直交するx方向およびy方向に変位する。そして、センサユニット301からは、帯状のフレキシブルプリント基板302が、上方に引出され、そこから前方で折り返され、基台303に固定された後、後方へ引回され、端部304が他の配線基板やコネクタと接続される。すなわち、像ぶれ補正ユニットの可動距離分の自由度を持たせて、帯状のフレキシブルプリント基板302の這い回し方向に対して該フレキシブルプリント基板302を折り曲げている。なお、基台303から上方へ引出されるフレキシブルプリント基板305は、前記アクチュエータ用で不動である。
FIGS. 17 and 18 are typical prior arts for performing image blur correction due to camera shake by driving the sensor unit 301 including the
したがって、前記センサユニット301のy方向の変位に対しては、前記たわみで吸収され、該センサユニット301の駆動に対する負荷を抑えることができる。しかしながら、x方向の変位に対しては、帯状のフレキシブルプリント基板302の捩れとなり、大きな負荷となる。ここで、像ぶれ補正性能は、フレキシブルプリント基板302の負荷によって低下する。このため、撮像素子306を高精細、すなわち画素数を増加したり、高速読出し、すなわち秒間コマ数を増加したりすると、フレキシブルプリント基板302の線数が増加して、幅が広くなり、負荷が大きく、すなわち腰が強くなり、駆動が困難になるという問題がある。また、前記撮像素子306を、CCDからCMOSへ変更しても、該CMOSでは素子側に各種の信号処理回路が搭載可能であることから、飛躍的に前記線数が増加する。
Therefore, the displacement of the sensor unit 301 in the y direction is absorbed by the deflection, and the load on driving the sensor unit 301 can be suppressed. However, with respect to the displacement in the x direction, the band-shaped flexible printed
一方、特許文献1は、レンズ側での像ぶれ補正装置であるが、補正レンズを搭載した像ぶれ補正ユニットの上端部から帯状のフレキシブルプリント基板を引出し、固定位置に接続している。その際、ユニットの上下方向の移動量を考慮したたわみを持たせるととともに、左右方向の移動も吸収可能なたわみ量に設定されている。
On the other hand,
前記特許文献1は、レンズ側での像ぶれ補正であるので、フレキシブルプリント基板の線数も多くなく、帯の幅(奥行き方向長さ)は、さほど問題にはならない。しかしながら、前述のようなカメラ本体側の像ぶれ補正装置のように線数の多いものに同じ手法を適用すると、前記帯の幅が広くなり、配置スペースの問題が生じる。
Since
本発明の目的は、線数増加に対して、配置スペースの問題を軽減するとともに、駆動上の負荷を軽減することができるフレキシブルプリント基板およびそれを用いる像ぶれ補正装置、撮像装置ならびにフレキシブルプリント基板の作成方法を提供することである。 An object of the present invention is to reduce a problem of arrangement space with respect to an increase in the number of lines and a flexible printed board capable of reducing a driving load, an image blur correction apparatus using the same, an imaging apparatus, and a flexible printed board. Is to provide a creation method.
本発明のフレキシブルプリント基板は、2次元方向に変位駆動されるデバイスからの配線を固定位置まで引出すためのフレキシブルプリント基板において、前記デバイスに接続され、前記2次元とは略直交方向に引出される引出し部と、前記引出し部に連なり、2組に分岐されて、それらが相互に離反方向に延びて、略ループを形成する帯状部と、前記帯状部に連なり、前記固定位置に固定される固定部とを含むことを特徴とする。 The flexible printed circuit board of the present invention is a flexible printed circuit board for drawing out wiring from a device driven to be displaced in a two-dimensional direction to a fixed position. The flexible printed circuit board is connected to the device and is drawn in a direction substantially orthogonal to the two-dimensional direction. A drawer part, connected to the drawer part, branched into two sets, extending in a direction away from each other, forming a substantially loop, and connecting to the belt part, and being fixed at the fixed position Part.
上記の構成によれば、撮像装置において、撮像素子を搭載し、その撮像素子を光軸(z)と直交する2次元(x、y)方向に変位駆動する光学像ぶれ補正装置などで用いられ、前記撮像素子などのデバイスと、固定位置に設けられた配線基板やコネクタなどの接続部材との間を接続するフレキシブルプリント基板において、前記デバイスには、前記2次元とは略直交方向(光軸(z))方向に引出される引出し部を接続し、注目すべきは、その引出し部から左右2組に分岐して、相互に離反方向に延びて略ループを形成する帯状部を設けることである。そして、その帯状部の先は、固定部となって、前記固定位置に固定され、固定された後は、必要に応じて他の固定部品まで延設され、或いはその位置でコネクタや配線基板などに接続される。なお、左右に分岐した2組の前記帯状部は、各組がさらに複数に分割されていてもよい。 According to the above configuration, the image pickup device is used in an optical image blur correction device that mounts an image pickup device and drives the image pickup device to move in a two-dimensional (x, y) direction orthogonal to the optical axis (z). In a flexible printed circuit board that connects between a device such as the image sensor and a connection member such as a wiring board or connector provided at a fixed position, the device has a direction substantially orthogonal to the two-dimensional (optical axis). (Z)) Connect the drawer part drawn in the direction, and it should be noted that by providing a band-like part that branches into two sets of left and right from the drawer part and extends in a direction away from each other to form a substantially loop is there. And the tip of the belt-shaped part becomes a fixed part and is fixed at the fixed position. After being fixed, it is extended to other fixed parts as necessary, or at that position a connector, a wiring board, etc. Connected to. Note that each of the two sets of the band-like portions branched to the left and right may be further divided into a plurality of groups.
したがって、帯状部が、前記2次元の内の一方の次元である相互に離反方向に延びて、前記2次元の内の他方の次元方向の成分を含む略ループを形成することで、前記デバイスの2次元変位は、そのループの変形(撓み)で吸収される。これによって、前記デバイスとして、たとえば撮像素子の場合、高精細、すなわち画素数増加や、高速読出し、すなわち秒間コマ数の増加で、或いは前記撮像素子のCCDからCMOSへの変更で、フレキシブル基板の線数が多くなっても、前記2組に分岐した帯状部で1組当りの線数を削減して、配置スペースの問題を軽減できるとともに、デバイスの変位に対する該フレキシブル基板の負荷を軽減し、駆動上の影響を少なくすることもできる。また、フレキシブル基板が2組に分岐されていると、分岐方向に対称な形状のため、撮像素子を変位させる場合に、往復の変位方向に対する負荷の差が少なく、像ぶれ補正性能を安定化させることができる。 Accordingly, the strips extend in directions away from each other in one of the two dimensions to form a substantially loop including a component in the other dimension of the two dimensions. Two-dimensional displacement is absorbed by deformation (deflection) of the loop. As a result, in the case of an image sensor, for example, as the device, high-definition, that is, increase in the number of pixels, high-speed reading, that is, increase in the number of frames per second, or change of the image sensor from CCD to CMOS, Even if the number increases, the number of lines per set can be reduced by the strips split into the two sets, so that the problem of the arrangement space can be reduced, and the load of the flexible substrate against the displacement of the device can be reduced and driven. The above effect can be reduced. In addition, when the flexible substrate is branched into two sets, since the shape is symmetrical in the branching direction, when the image sensor is displaced, there is little difference in load in the reciprocating displacement direction, and the image blur correction performance is stabilized. be able to.
また、本発明のフレキシブルプリント基板では、前記固定部は、相互に積層されて共通の固定位置に固定され、さらにその固定部から、前記2次元とは略直交方向に延びて、かつ前記離反方向に相互に間隔を開けて、端子部が引出されることを特徴とする。 In the flexible printed board of the present invention, the fixing portions are stacked on each other and fixed at a common fixing position. Further, the fixing portion extends in a direction substantially orthogonal to the two-dimensional direction and the separating direction. The terminal portions are pulled out with a space therebetween.
上記の構成によれば、前記略ループを形成する帯状部の終端に設けられ、固定位置に固定される固定部を、たとえば互いに積層して同じねじでねじ止めするなどして、共通の固定位置を使用する。これによって、基台から延設された支持片などから成る前記固定位置を、2組の帯状部で共用することができる。 According to the above configuration, the fixed portion provided at the end of the belt-shaped portion that forms the substantially loop and fixed at the fixed position is stacked on the common position, for example, stacked together and screwed with the same screw. Is used. As a result, the fixed position composed of a support piece or the like extending from the base can be shared by two sets of belt-shaped portions.
そして、そのように固定位置を2組の帯状部で共用するにあたって、前記固定位置に固定されてしまう固定部から、前記2次元とは略直交方向に延び、かつ前記離反方向に相互に間隔を開けて、コネクタや他の配線基板などに接続される端子部を引出しておくことで、前記のように2組の固定部が積層されても、端子の取出しを行うことができる。 Then, when sharing the fixed position between the two sets of belt-shaped parts in this way, from the fixed part that is fixed to the fixed position, the two dimensions extend in a substantially orthogonal direction and are spaced from each other in the separation direction. By opening and drawing out terminal portions connected to connectors and other wiring boards, the terminals can be taken out even when two sets of fixing portions are stacked as described above.
さらにまた、本発明のフレキシブルプリント基板は、帯状体からスリット形成および折り曲げ形成されて成り、前記スリットの形成されていない両端部分がそれぞれ前記引出し部および固定部と成り、前記スリットの両側部分が前記帯状部と成るものであって、前記引出し部および固定部と、帯状部との境界が、山または谷折りされ、前記帯状部において、前記引出し部および固定部との境界近傍が、前記スリットに対して所定の角度で谷または山折りされることを特徴とする。 Furthermore, the flexible printed board of the present invention is formed by slit formation and bending formation from a band-shaped body, both end portions where the slit is not formed become the drawing portion and the fixing portion, respectively, and both side portions of the slit are the above-mentioned portions A boundary between the lead-out part and the fixing part and the belt-like part is folded in a mountain or a valley, and the vicinity of the boundary between the lead-out part and the fixing part is in the slit in the belt-like part. It is characterized in that it is folded at a predetermined angle with respect to a valley or a mountain.
また、本発明のフレキシブルプリント基板の作成方法は、2次元方向に変位駆動されるデバイスからの配線を固定位置まで引出すためのフレキシブルプリント基板を作成するにあたって、帯状体の両端を残し、スリット形成することで、前記スリットの形成されていない両端部分をそれぞれ引出し部および固定部とし、前記スリットの両側部分を前記帯状部とする工程と、前記引出し部および固定部と、帯状部との境界を、山または谷折りする工程と、前記帯状部において、前記引出し部および固定部との境界近傍を、前記スリットに対して所定の角度で谷または山折りする工程とを含むことを特徴とする。 In addition, in the method for producing a flexible printed circuit board according to the present invention, when creating a flexible printed circuit board for drawing out wiring from a device driven to be displaced in a two-dimensional direction to a fixed position, both ends of the belt-like body are left and slits are formed. Thus, both the end portions where the slits are not formed are the drawer portion and the fixing portion, respectively, and the step between the both side portions of the slit is the strip portion, and the boundary between the drawer portion and the fixing portion and the strip portion, The method includes a step of folding a mountain or a valley, and a step of folding the valley or mountain at a predetermined angle with respect to the slit in the vicinity of the boundary between the drawing portion and the fixing portion in the belt-shaped portion.
上記の構成によれば、前記のフレキシブルプリント基板を、1枚の帯状体(短冊)から、スリット形成および折り曲げ形成によって作成する。詳しくは、先ず、前記帯状体に、その両端を残してスリットを形成することで、その両端部分をそれぞれ前記引出し部および固定部とし、その状態で相互に平行な前記スリットの両側部分を前記帯状部とする。次に、帯状部を前記のループに形成するにあたっては、前記引出し部および固定部と、帯状部との境界を、山または谷折りし、その後、前記帯状部において、前記引出し部および固定部との境界近傍を、前記スリットに対して所定の角度で谷または山折りすることで実現することができる。 According to said structure, the said flexible printed circuit board is produced from one strip | belt-shaped body (strip) by slit formation and bending formation. Specifically, first, slits are formed in the band-like body while leaving both ends thereof, and the both end portions are used as the lead-out portion and the fixing portion, respectively, and both side portions of the slit parallel to each other in the state are the band-like shape. Part. Next, in forming the belt-like portion in the loop, the boundary between the lead-out portion and the fixing portion and the belt-like portion is folded in a mountain or valley, and then, in the belt-like portion, the lead-out portion and the fixing portion Can be realized by folding the valley or mountain at a predetermined angle with respect to the slit.
したがって、ループを有する複雑な立体形状を、1枚の帯状体(短冊)から作成することができ、フレキシブルプリント基板の材料シートから該帯状体を切出す際の無駄が少なくなり、該帯状体の取れ数を飛躍的に増大し、低コスト化を図ることができる。また、固定部が1つのため、コネクタを1つにできる。 Therefore, a complicated three-dimensional shape having a loop can be created from one strip (strip), and waste when cutting the strip from the material sheet of the flexible printed circuit board is reduced. The number of picks can be dramatically increased and the cost can be reduced. Moreover, since there is one fixing part, one connector can be provided.
さらにまた、本発明のフレキシブルプリント基板は、前記所定の角度が、前記スリットの各側の帯状部において、前記引出し部側と固定部側とで相互に略等しいことを特徴とする。 Furthermore, the flexible printed circuit board according to the present invention is characterized in that the predetermined angle is substantially equal between the drawer portion side and the fixed portion side in the belt-like portion on each side of the slit.
上記の構成によれば、帯状部が、引出し部側で側方に飛び出る角度と、固定部側で側方に飛び出る角度とを相互に略等しくすることができる。 According to said structure, the angle which a strip | belt-shaped part protrudes to the side by the drawer | drawing-out part side, and the angle which protrudes to the side by the fixed part side can be made substantially equal mutually.
したがって、該帯状部の捻れを少なくすることができる。 Therefore, the twist of the belt-like portion can be reduced.
また、本発明のフレキシブルプリント基板は、前記所定の角度が、45°で総て等しいことを特徴とする。 The flexible printed circuit board according to the present invention is characterized in that the predetermined angles are all equal at 45 °.
上記の構成によれば、左右の帯状部が、引出し部側および固定部側で、共に等しく真横に飛び出すことになる。 According to the above configuration, the left and right belt-like portions protrude equally to the side on both the drawer portion side and the fixed portion side.
したがって、該フレキシブルプリント基板の帯状部による前記2次元とは略直交方向(奥行き方向)の幅を最少にすることができる。 Therefore, the width of the flexible printed circuit board in the direction substantially perpendicular to the two-dimensional direction (depth direction) can be minimized.
さらにまた、本発明の像ぶれ補正装置は、撮像素子を、光軸と直交する2方向に変位することで、光学的に像ぶれを補正する装置において、前記のフレキシブルプリント基板を、前記撮像素子と固定位置との間の接続に用いることを特徴とする。 Furthermore, an image blur correction apparatus according to the present invention is an apparatus that optically corrects an image blur by displacing an image sensor in two directions orthogonal to the optical axis. And a fixed position.
上記の構成によれば、フレキシブルプリント基板の配線増加による影響を軽減できるので、撮像素子の高精細化や高速読出しに好適である。 According to said structure, since the influence by the wiring increase of a flexible printed circuit board can be reduced, it is suitable for high definition and high-speed reading of an image pick-up element.
また、本発明の像ぶれ補正装置は、前記撮像素子を前記光軸と直交する第1の方向に変位可能に保持するスライダと、該スライダを前記光軸と直交する第2の方向に変位可能に保持する固定部材とを備え、前記帯状部の離反方向は、前記第2の方向に平行であることを特徴とする。 The image blur correction device according to the present invention further includes a slider that holds the image sensor in a first direction perpendicular to the optical axis, and a slider that can be displaced in a second direction perpendicular to the optical axis. And a stripping direction of the strip portion is parallel to the second direction.
上記の構成によれば、前記の撮像素子を光軸zと交差するx、yの2方向に変位することで光学的に像ぶれを補正するにあたって、前記撮像素子をスライダに搭載して前記光軸zと直交する左右xまたは上下yの内の一方の方向に変位可能に保持し、さらにそのスライダを固定部材に搭載して前記左右xまたは上下yの内の他方の方向に変位可能に保持することで実現する場合、前記帯状部の離反方向を前記他方の方向に平行とする。 According to the above configuration, when the image pickup device is optically corrected by displacing the image pickup device in two directions x and y intersecting the optical axis z, the image pickup device is mounted on a slider and the light Holds the slider so that it can be displaced in one of right and left x or up and down y perpendicular to the axis z, and further mounts the slider on a fixed member so that it can be displaced in the other of the left and right x or up and down y. When it implement | achieves by doing, let the separation direction of the said strip | belt-shaped part be parallel to said other direction.
したがって、変位体の重量の大きい方向を他方方向に設定して、その方向にフレキシブルプリント基板の帯状部の分岐離反方向を設定することで、変位駆動アクチュエータへの負荷を低減でき、全体としてアクチュエータのパワーを抑えることができる。 Therefore, by setting the direction in which the weight of the displacement body is large to the other direction and setting the branching / separating direction of the strip portion of the flexible printed circuit board in that direction, the load on the displacement drive actuator can be reduced, and the actuator as a whole can be reduced. Power can be suppressed.
さらにまた、本発明の撮像装置は、前記の像ぶれ補正装置に、レンズユニットを備えて成ることを特徴とする。 Furthermore, an image pickup apparatus according to the present invention is characterized in that the image blur correction apparatus includes a lens unit.
上記の構成によれば、撮像素子の高精細化や高速読出しが可能となる。 According to the above configuration, it is possible to increase the definition of the image sensor and to perform high-speed reading.
本発明のフレキシブルプリント基板は、以上のように、撮像装置において、撮像素子を搭載し、その撮像素子を光軸(z)と直交する2次元(x、y)方向に変位駆動する光学像振れ補正装置などで用いられ、前記撮像素子などのデバイスと、固定位置に設けられた配線基板やコネクタなどの接続部材との間を接続するフレキシブルプリント基板において、前記デバイスには、前記2次元とは略直交方向(光軸(z))方向に引出される引出し部を接続し、注目すべきは、その引出し部から左右2組に分岐して相互に離反方向に延びて略ループを形成する帯状部を設け、その帯状部の先を固定部として前記固定位置に固定する。 As described above, the flexible printed circuit board according to the present invention includes an image pickup device mounted in an image pickup apparatus, and optical image shake for driving the image pickup device in a two-dimensional (x, y) direction orthogonal to the optical axis (z). In a flexible printed circuit board that is used in a correction device or the like and connects between a device such as the image sensor and a connection member such as a wiring board or connector provided at a fixed position, the device includes the two-dimensional It is a belt-like shape that connects a drawer portion that is drawn in a substantially orthogonal direction (optical axis (z)) direction, and that branches into two sets on the left and right sides from the drawer portion and extends away from each other to form a substantially loop. A portion is provided, and the end of the belt-like portion is fixed to the fixing position as a fixing portion.
それゆえ、帯状部が、前記2次元の内の一方の次元である相互に離反方向に延びて、前記2次元の内の他方の次元方向の成分を含む略ループを形成することで、前記デバイスの2次元変位は、そのループの変形(撓み)で吸収される。これによって、前記デバイスとして、たとえば撮像素子の場合、高精細、すなわち画素数増加や、高速読出し、すなわち秒間コマ数の増加で、或いは前記撮像素子のCCDからCMOSへの変更で、フレキシブル基板の線数が多くなっても、前記2組に分岐した帯状部で1組当りの線数を削減して、配置スペースの問題を軽減できるとともに、デバイスの変位に対する該フレキシブル基板の負荷を軽減し、駆動上の影響を少なくすることもできる。 Therefore, the band-shaped portion extends in a direction away from each other, which is one dimension of the two dimensions, and forms a substantially loop including a component in the other dimension of the two dimensions. The two-dimensional displacement is absorbed by the deformation (deflection) of the loop. As a result, in the case of an image sensor, for example, as the device, high-definition, that is, increase in the number of pixels, high-speed reading, that is, increase in the number of frames per second, or change of the image sensor from CCD to CMOS, Even if the number increases, the number of lines per set can be reduced by the strips split into the two sets, so that the problem of the arrangement space can be reduced, and the load of the flexible substrate against the displacement of the device can be reduced and driven. The above effect can be reduced.
また、本発明のフレキシブルプリント基板の作成方法は、以上のように、帯状体に、その両端を残してスリットを形成することで、その両端部分をそれぞれ前記引出し部および固定部とし、その状態で相互に平行な前記スリットの両側部分を前記帯状部とし、その帯状部を前記のループに形成するにあたっては、前記引出し部および固定部と、帯状部との境界を、山または谷折りし、その後、前記帯状部において、前記引出し部および固定部との境界近傍を、前記スリットに対して所定の角度で谷または山折りすることで実現する。 Further, the method for producing a flexible printed board of the present invention, as described above, forms slits in the belt-like body, leaving both ends thereof, so that the both end portions are the drawer portion and the fixing portion, respectively. To form both sides of the slits parallel to each other as the belt-like portion and forming the belt-like portion in the loop, the boundary between the lead-out portion and the fixing portion and the belt-like portion is folded into a mountain or a valley, and then In the belt-like portion, the vicinity of the boundary between the drawing portion and the fixing portion is realized by folding a valley or a mountain at a predetermined angle with respect to the slit.
それゆえ、ループを有する複雑な立体形状を、1枚の帯状体(短冊)から作成することができ、フレキシブルプリント基板の材料シートから該帯状体を切出す際の無駄が少なくなり、該帯状体の取れ数を飛躍的に増大し、低コスト化を図ることができる。また、固定部が1つのため、コネクタを1つにできる。 Therefore, a complicated three-dimensional shape having a loop can be created from a single strip (strip), and waste when cutting the strip from a material sheet of a flexible printed circuit board is reduced. The number of removals can be dramatically increased and the cost can be reduced. Moreover, since there is one fixing part, one connector can be provided.
さらにまた、本発明の像ぶれ補正装置は、以上のように、撮像素子を光軸と直交する2方向に変位することで光学的に像ぶれを補正する装置において、前記のフレキシブルプリント基板を、前記撮像素子と固定位置との間の接続に用いる。 Furthermore, as described above, the image blur correction apparatus of the present invention is an apparatus that optically corrects image blur by displacing the image sensor in two directions orthogonal to the optical axis. Used for connection between the image sensor and a fixed position.
それゆえ、フレキシブルプリント基板の配線増加による影響を軽減できるので、撮像素子の高精細化や高速読出しに好適である。 Therefore, the influence of the increase in wiring of the flexible printed circuit board can be reduced, which is suitable for high-definition imaging devices and high-speed reading.
さらにまた、本発明の撮像装置は、前記の像ぶれ補正装置に、レンズユニットを備えて成ることを特徴とする。 Furthermore, an image pickup apparatus according to the present invention is characterized in that the image blur correction apparatus includes a lens unit.
上記の構成によれば、撮像素子の高精細化や高速読出しが可能となる。 According to the above configuration, it is possible to increase the definition of the image sensor and to perform high-speed reading.
(実施の形態1)
図1〜図3は、本発明の実施の一形態に係るフレキシブルプリント基板8を用いる像ぶれ補正ユニット100の斜視図であり、図1は背面右上から見下ろしており、図2は正面図であり、図3は背面図である。この像ぶれ補正ユニット100は、図15および図16で示すように、撮像レンズ鏡筒200と一体的に固定されてカメラに用いられ、撮像素子11を含むセンサユニット1を光軸zと直交するx方向およびy方向に変位することで、光学的に像ぶれを補正するものである。
(Embodiment 1)
1 to 3 are perspective views of an image
図4〜図9は、前記像ぶれ補正ユニット100を前記フレキシブルプリント基板(以下、FPCと言う)8を除いて示す斜視図であり、図4は背面左下から見上げており、図5は背面左上から見下ろしており、図6は背面右上から見下ろしており、図7は背面右上から見下ろしており、図8は前面右からやや見下ろしており、図9は前面左からやや見下ろしている。
4 to 9 are perspective views showing the image
カメラ本体前面側には、板金加工品から成る固定部材2が設けられ、該像ぶれ補正ユニット100が組み上がった後に、この固定部材2に対して、前記撮像レンズ鏡筒200が3本のビス31〜33およびそれに巻付けられたばね34〜36によってガタ付きなく支持され、ビス31〜33を六角レンチで調整することで、前記センサユニット1の光軸zと撮像レンズ鏡筒200との光軸とが一致するようにあおり調整が行われる。調整後は、前記ビス31〜33の緩みを防止するために該ビス31〜33が固定部材2に接着固定される。この固定部材2に形成された開口21を通して、前記撮像レンズ鏡筒200から光が入射し、撮像素子11に結像する。
A fixing
前記センサユニット1は、大略的に、該センサユニット1の前面側に配置される前記固定部材2と、ダイキャスト成形品から成り、該センサユニット1の背面側に配置されるスライダー4とによって挟持され、前記固定部材2上を前記スライダー4と共にx方向に滑動変位可能であるとともに、単体ではさらにスライダー4に対してy方向に滑動変位自在に支持される。
The
前記撮像素子11は、CCDやCMOSなどから成り、背面側は前記FPC8の引出し部81(後述の図10参照)に搭載される。なお、図4〜図9では、図面の簡略化のために、多数の配線が形成され、さらに適宜チップ部品が実装された前記FPC8は、前述のように省略している。このようにFPC8にマウントされた撮像素子11は、さらに樹脂成型品などから成る前記ホルダー12に形成された凹所121に背面側から嵌め込まれ、板金加工品から成るシールド板5がビス51〜53によってホルダー12に螺着されることで、ホルダー12に保持固定され、前記センサユニット1となる。
The
前記シールド板5の上端部に形成された支持部54は、前記撮像素子11からのFPC8の引出し部81を保持固定し、固定部材2の上端部に形成された支持部24は、そのFPC8の固定部82,83(後述の図10参照)を受け、方向を変換して、該像ぶれ補正ユニット100から延出させるためのものである。
A
そして、先ず前記x方向の摺動変位を実現するために、固定部材2側には、超音波リニアアクチュエータ22が設けられる。この超音波リニアアクチュエータ22は、前記x方向に伸縮する圧電素子221と、その圧電素子221から前記x方向に引出されるロッド222と、錘229とを備えて構成される。前記錘229は、ブラケット223によって前記固定部材2に保持固定され、その錘229に前記圧電素子221の一端が接着され、該圧電素子221の他端にはロッド222が接着される。前記ロッド222は、一対のブラケット224によって、前記固定部材2に、前記x方向に伸縮変位自在に支持されている。このロッド222に対応して、前面側には、前記x方向の直交断面がV字状に形成される帯状の受け部材225が設けられ、背面側には、スライダー4の上端に、前記x方向に延びるV溝411を形成して成る摺動部41が設けられる。前記帯状の受け部材225の一方の側部に設けられる係合片225aが前記摺動部41に隣接して設けられた支持片42の凹所421に差込まれ、受け部材225の他方の側部に設けられる一対の係合片225bとスライダー4の上端に設けられたフック43との間に、ばね61が巻き掛けられることで、スライダー4と固定部材2との間にセンサユニット1が挟み込まれ、前記x方向の摺動変位が可能となる。
First, in order to realize the sliding displacement in the x direction, an ultrasonic
このように構成される超音波リニアアクチュエータ22において、前記圧電素子221が、錘229を基台として、ロッド222を、たとえば緩やかに伸長方向に押し出し、瞬時に縮退させると、支持片42は押し出し位置に取り残され、このような動作を繰返すことで、スライダー4およびそれに連係するセンサユニット1は、伸長方向に変位されてゆく。反対に、前記圧電素子221が、ロッド222を、瞬時に伸長方向に押し出し、緩やかに縮退させると、支持片42は縮退位置に引き戻され、このような動作を繰返すことで、スライダー4およびそれに連係するセンサユニット1は、縮退方向に変位されてゆく。
In the ultrasonic
次に、y方向の摺動変位を実現するために、ホルダー12の背面右側には、超音波リニアアクチュエータ13が設けられる。この超音波リニアアクチュエータ13も、前述の超音波リニアアクチュエータ22と同様に、前記y方向に伸縮する圧電素子131と、その圧電素子131から前記y方向に引出されるロッド132と、錘139とを備えて構成される。前記錘139は、ブラケット123によって前記ホルタ12に保持固定され、その錘139に前記圧電素子131の一端が接着され、該圧電素子131の他端にはロッド132が接着される。前記ロッド132は、一対のブラケット124によって、前記ホルダー12に、前記y方向に伸縮変位自在に支持されている。このロッド132に対応して、前面側には、前記受け部材225と同様に前記y方向の直交断面がV字状に形成される帯状の受け部材135が設けられ、背面側には、スライダー4の背面右側に、前記y方向に延びるV溝441を形成して成る摺動部44が設けられる。前記帯状の受け部材135の一方の側部に設けられる係合片が前記摺動部44に隣接して設けられた支持片45の凹所451に差込まれ、受け部材135の他方の側部に設けられる一対の係合片135bとスライダー4の背面右側に設けられたフック46との間に、ばね62が巻き掛けられることで、センサユニット1がスライダー4に支持され、前記y方向の摺動変位が可能となる。このように構成される超音波リニアアクチュエータ13の動作は、前述の超音波リニアアクチュエータ22と同様である。なお、固定部材2から上方へ引出されるFPC80は、前記超音波リニアアクチュエータ13,22用で、不動である。
Next, in order to realize the sliding displacement in the y direction, an ultrasonic
こうして前記ホルダー12のx方向の一辺およびy方向の一辺が支持され、それらの辺から離れた側に、球体71,72が前後に一対で設けられることで、該ホルダー12は、固定部材2上およびスライダー4上を滑動変位自在となる。このため、ホルダー12の固定部材2に対向した前面側には、前記球体71を収容する凹所125が、ホルダー12のスライダー4に対向した背面側には、前記球体72を収容する凹所126が、それぞれ形成される。凹所125は、ホルダー12の固定部材2上でのx、y方向での変位を許容するために矩形に形成され、凹所126は、ホルダー12のスライダー4上でのy方向での変位を許容するために長孔に形成され、これによってホルダー12は、前記x,y方向それぞれに変位可能となっている。
Thus, one side in the x direction and one side in the y direction of the
なお、球体71,72は、ホルダー12の各面で、複数設けられていてもよい。また、必ずしも前後面で一対に設けられなくてもよい。しかしながら、前後面で一対に設けることで、固定部材2およびスライダー4で、ホルダー12をバランス良く挟持することができる。
A plurality of
また、前記超音波リニアアクチュエータ22,13およびばね61,62によって、固定部材12とスライダー4とのx方向の一辺およびy方向の一辺間が連結されるのに対して、反対側は、固定部材12に形成されたフック28とスライダー4に形成されたフック49との間に、ばね63張架がされることで連結されている。さらに固定部材2の上端には前記支持部24が設けられており、下端には一対のフック291,292が設けられている。これらのフック291,292は、衝撃が加わった場合に、前記スライダー4およびセンサユニット1が光軸z方向(背面方向)に脱落しないように設けられている。
The ultrasonic
一方、前記ホルダー12の変位を検出するために、該ホルダー12の前記球体71,72が設けられる側とは反対側の側部には、ホルダー129が形成されており、このホルダー129には永久磁石6が搭載され、これに対応して固定部材2側には、前記ホルダー129の可動範囲をカバーするホール素子7が設けられている。
On the other hand, in order to detect the displacement of the
上述のように構成される像ぶれ補正ユニット100において、注目すべきは、本実施の形態では、図1〜図3を参照して、前記撮像素子11と、固定位置に設けられる配線基板やコネクタなどの接続部材との間を接続するFPC8において、前記撮像素子11には、前記2次元(x、y)とは略直交方向(光軸(z))方向に引出される前記引出し部81を接続し、その引出し部81から左右2組に分岐して、相互に離反方向に延びて略ループを形成する帯状部84,85を設けることである。そして、その帯状部84,85の先は、前記固定部82,83となって、ビス89によって前記固定部材2の支持部24に固定され、固定された先は、連結部86,87となって、コネクタや配線基板などに接続される。
In the image
図10は、前記FPC8の作成方法を説明するための斜視図である。FPC8は、配線パターンが形成された材料シートから、図10(a)で示すように切出され、引出し部81の裏面に、図10(a)で示すようにチップ部品が搭載されて完成する。そして、表面に撮像素子11が半田付けされた後、前述のように該撮像素子11が前記ホルダー12の凹所121に背面側から嵌め込まれ、シールド板5がビス51〜53によってホルダー12に螺着されることで、撮像素子11がホルダー12に保持固定される。前記引出し部81は、前記撮像素子11の搭載部81aに、それから引出された延設部81bを備えて構成される。
FIG. 10 is a perspective view for explaining a method of creating the
前記搭載部81aに形成された孔81cは、前記シールド板5が撮像素子11に直接接触して放熱および接地を行うためのものであり、前記シールド板5には板金加工によってこの孔81cに対応した段差が形成されており、また引出し部81の表面側で、この孔81cの周囲に前記撮像素子11を半田付けするためのランドが形成されている。こうして撮像素子11を搭載したホルダー12にシールド板5が固定されると、FPC8は、折れ線81dで谷折りされて、前記延設部81bが前記シールド板5の支持部54に接着固定される。
The
その後、前述のようにセンサユニット1およびスライダー4の固定部材2への組付けが終了すると、FPC8は、引出し部81の延設部81bから左右に延びる帯状部84,85が図10(b)および図3で示すようにループ状に弾性変形され、前記固定部82,83が図1で示すようにビス89によって前記固定部材2の支持部24に固定される。
Thereafter, when the assembly of the
このように構成することで、前記帯状部84,85が、前記2次元(x、y)の内の一方の次元(x)である相互に離反方向に延びて、前記2次元(x,y)の内の他方の次元(y)方向の成分を含む略ループを形成するので、前記センサユニット1の2次元変位は、そのループの変形(撓み)で吸収することができる。これによって、前記撮像素子の高精細、すなわち画素数増加や、高速読出し、すなわち秒間コマ数の増加で、或いは前記撮像素子のCCDからCMOSへの変更で、FPC8の線数が多くなっても、前記2組に分岐した帯状部84,85で1組当りの線数を削減して、配置スペースの問題を軽減できるとともに、前記センサユニット1の変位に対する該FPC8の負荷を軽減し、駆動上の影響を少なくすることもできる。
With this configuration, the
また、センサユニット1はスライダー4に対しy方向に変位するのに対して、前記センサユニット1を搭載したスライダー4は、固定部材2に対してx方向に変位する。したがって、被駆動部分の重量で、x方向の変位を行う超音波リニアアクチュエータ22に掛かる負荷は、y方向の変位を行う超音波リニアアクチュエータ13の負荷よりも大きい。一方、帯状部84,85が形成するループにおいて、センサユニット1のx方向(離反方向)の移動に対してループの曲率に変化は殆どないが、y方向の移動に対しては曲率が変化するので、FPC8のたわみによる抵抗は、y方向の方が大きい。そこで前記被駆動部分の重量の大きい方向(x方向)にFPC8の帯状部の分岐離反方向を設定しておくことで、アクチュエータ13,22への負荷を低減でき、全体としてアクチュエータ13,22のパワーを抑えることができる。特に、帯状部84,85が形成するループを左右対称な形状に形成しておくことで、センサユニット1の上下方向と左右方向との変位に対するアクチュエータ13,22の負荷の差を小さくすることができる。一般的に、負荷の大きな方に2つのアクチュエータ13,22の性能を合わせるので、結果として、アクチュエータ13,22への負荷を低減でき、全体としてアクチュエータ13,22のパワーを抑えることができる。また、帯状部84,85が形成するループを左右対称な形状に形成しておくことで、センサユニット1の左右の往復方向の変位に対する負荷の差が少なく、像ぶれ補正性能を安定化させることができる。
The
さらにまた、前記FPC8では、固定部82,83の先が、前記2次元(x、y)とは略直交方向(光軸z方向)に延びて、かつ前記離反方向(x)に相互に間隔を開けて、コネクタや配線基板などに接続される端子部である連結部86,87が引出されているので、2組の帯状部84,85それぞれの端子の取出しを可能にしつつも、前記固定部82,83を、互いに積層して、同じビス89でねじ止め固定することができる。これによって、固定部材2から延設された支持部24を、2組の帯状部84,85で共用することができる。
Furthermore, in the
このようなFPC8を像ぶれ補正ユニット100の撮像素子11と固定部材2との間の接続に用いることで、FPC8の配線増加による影響を軽減できるので、撮像素子11の高精細化、高速読出し、CMOS化などに好適である。
By using such an
図14および図15は、上述のように構成される像ぶれ補正ユニット100に撮像レンズ鏡筒200を備えて構成される撮像装置の斜視図であり、図14は上面側から見た図であり、図15は背面側から見た図である。この撮像装置は、撮像レンズ鏡筒200に、図示しない本体筐体内に収納される前記像ぶれ補正ユニット100を備えて構成され、前記撮像素子11からはFPC8が、超音波リニアアクチュエータ13,22からはFPC80が引出され、FPC201はズーム用のモータやフォーカス用のモータから引出される。
FIG. 14 and FIG. 15 are perspective views of an imaging apparatus configured by including the
大略的に、前記撮像レンズ鏡筒200では、ズーム用のモータ202からの動力はギアボックス203を介して固定筒204内に収納されたカム筒205に伝達され、該カム筒205の回転によって第1の直進移動筒206が進退し、前玉207が前記光軸z方向に変位するとともに、図示しない内部の直進移動筒も前記カム筒205に駆動され、該直進移動筒に保持されるズームレンズも前記光軸z方向に変位する。なお、フォーカス用には別途直進移動筒およびそれに保持されるフォーカスレンズが設けられており、内蔵の小型のモータで駆動される。
In general, in the
このように構成することで、撮像素子11の高精細化や高速読出しが可能となる撮像装置を実現することができる。
By configuring in this way, it is possible to realize an imaging device capable of achieving high definition and high-speed reading of the
(実施の形態2)
図11は、本発明の実施の他の形態に係るFPC9の作成方法を説明するための斜視図である。このFPC9は、前述のFPC8に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、このFPC9は、前記材料シートから、図11(a)で示すように帯状体で切出され、図11(b)から(e)で示すように、スリット99の形成および折り曲げ形成されて成ることである。
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a perspective view for explaining a method of creating
具体的には、前記帯状体の一端を前記引出し部81とし、他端を固定部92から連結部96として、それらの間に前記スリット99が形成されて、そのスリット99の両側部分が帯状部94,95と成る。そして、図11(b)から(c)で示すように、前記引出し部81および固定部92と、帯状部94,95との境界の前記折れ線81d,91dがそれぞれ谷折りされる。さらに、図11(c)から(d)を経て(e)で示すように、前記帯状部94,95において、前記引出し部81および固定部92との境界近傍において、折れ線94a,94b;95a,95bによって、前記スリット99に対して所定の角度θ1,θ2で山折りされ、折畳まれて基板同士が密着する面が相互に接着される。なお、鉛直平面となる固定部92に対して、帯状部94,95および固定部92の引出し方向によって、前記谷折りと山折りとが相互に入換えられてもよい。
Specifically, one end of the belt-like body is the
このように構成した場合、規定の大きさの前記材料シートから、前述の図10で示すFPC8では、図12で示すようにしか切出せなかったのに対して、図11で示すこのFPC9では、図13で示すように切出すことができる。すなわち、図12では、FPC8が11枚であるのに対して、図11では、FPC9を23枚切出すことができる。したがって、ループを有する複雑な立体形状を、1枚の帯状体(短冊)から作成することができ、FPC9の帯状体を材料シートから切出す際の無駄が少なくなり、該帯状体の取れ数を飛躍的に増大し、低コスト化を図ることができる。
When configured in this way, the
前記折れ線94a,94b;95a,95bの角度θ1,θ2は、各帯状部94,95において、引出し部81側と固定部92側とで相互に等しければよく、帯状部94,95間で一致している必要はない。これによって、帯状部94,95が、引出し部81側で側方に飛び出る角度と、固定部92側で側方に飛び出る角度とを相互に等しくすることができ、該帯状部94,95の捻れを少なくすることができる。
Angles θ1 and θ2 of the
たとえば、図11(e)において仮想線で示すように、帯状部95側だけを光軸z(奥行き)方向にずらすようなことも可能である(図11(e)ではθ2を小さくしている)。これによって、他の部品との干渉の回避などを行うことができる。しかしながら、角度θ1,θ2が45°から外れる程、帯状部94,95の幅方向は水平(x)方向に近付くので、前記センサユニット1の水平(x)方向への移動時の負荷となる。
For example, as indicated by a virtual line in FIG. 11 (e), it is possible to shift only the belt-
したがって、前記干渉の回避などの事情が無ければ、前記角度θ1,θ2を45°で総て等しくすることで、左右の帯状部94,95が、引出し部81側および固定部92側で、共に等しく真横に飛び出すことになり、前記光軸z(奥行き)方向の幅を最少にすることができる。
Accordingly, if there is no circumstance such as avoiding the interference, the left and right belt-
このFPC9において、固定部92はスリット99によって2つに分割されていてもよい。しかしながら、上述のように材料シートから帯状体で切出し、両端を残してスリット99を形成することで、固定部92は1つですみ、コネクタも1つにすることができる。
In the
また、上述の実施形態では、左右に分岐した2組の帯状部84,85;94,95は、各組1本で構成されていたけれども、図16(a)の帯状部841,851;842,852で示すように、各組がさらに複数に分割されていてもよい。また、分割数は、1:2や2:1のように左右不均等であってもよく、矢印で示すように、折畳んで積層されてもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although two sets of strip | belt-shaped
さらにまた、前記引出し部81において、図16(b)で示すように、搭載部81aから2つの延設部81bが引出されてもよい。これによって、図16(c)で示すように、上下方向に2つのループを形成することができる。この場合左右x方向および上下y方向に対称な形状になり、各超音波リニアアクチュエータ13,22の往復方向の負荷が同じになり、像ぶれ補正性能をより安定化させることができる。
Furthermore, in the
上述の説明では、本実施の形態の像ぶれ補正ユニット100は、レンズ交換不可のカメラに用いられたけれども、一眼レフカメラで用いられてもよい。また、アクチュエータには、超音波リニアアクチュエータ13,22以外に、ボイスコイルモータ、ステッピングモータ等も使用可能である。
In the above description, the image
1 センサユニット
11 センサ本体
12 ホルダー
125,126 凹所
129 ホルダー
13,22 超音波リニアアクチュエータ
131,221 圧電素子
132,222 ロッド
135,225 受け部材
139,229 錘
2 固定部材
24,54 支持部
31〜33 ビス
34〜36 ばね
4 スライダー
41,44 摺動部
42,45 支持片
43,46,49 フック
5 シールド板
6 永久磁石
61,62,63 ばね
7 ホール素子
71,72 球体
8,9 FPC
80,201 FPC
81 引出し部
81a 搭載部
81b 延設部
81c 孔
81d,91d;94a,94b;95a,95b 折れ線
82,83;92 固定部
84,85;94,95;841,851;842,852 帯状部
86,87;96 連結部
89 ビス
99 スリット
100 像ぶれ補正ユニット
200 撮像レンズ鏡筒
DESCRIPTION OF
80, 201 FPC
81
Claims (9)
前記デバイスに接続され、前記2次元とは略直交方向に引出される引出し部と、
前記引出し部に連なり、2組に分岐されて、それらが相互に離反方向に延びて、略ループを形成する帯状部と、
前記帯状部に連なり、前記固定位置に固定される固定部とを含むことを特徴とするフレキシブルプリント基板。 In a flexible printed circuit board for drawing out wiring from a device driven to be displaced in a two-dimensional direction to a fixed position,
A drawer connected to the device and drawn in a direction substantially orthogonal to the two-dimensional;
A belt-shaped portion that is connected to the drawer portion and is branched into two sets, and they extend in a direction away from each other to form a substantially loop;
A flexible printed circuit board comprising: a fixing portion that is connected to the belt-like portion and is fixed to the fixing position.
さらにその固定部から、前記2次元とは略直交方向に延びて、かつ前記離反方向に相互に間隔を開けて、端子部が引出されることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルプリント基板。 The fixing portions are stacked on each other and fixed at a common fixing position,
2. The flexible printed circuit board according to claim 1, further comprising: a terminal portion extending from the fixing portion in a direction substantially orthogonal to the two dimensions and spaced from each other in the separation direction.
前記引出し部および固定部と、帯状部との境界が、山または谷折りされ、
前記帯状部において、前記引出し部および固定部との境界近傍が、前記スリットに対して所定の角度で谷または山折りされることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルプリント基板。 It is formed by slit formation and bending from a belt-like body, both end portions where the slit is not formed become the lead-out portion and the fixing portion, respectively, and both side portions of the slit become the belt-like portion,
The boundary between the drawer part and the fixing part and the belt-like part is folded in a mountain or valley,
2. The flexible printed circuit board according to claim 1, wherein, in the belt-shaped portion, the vicinity of the boundary between the lead-out portion and the fixed portion is folded into a valley or a mountain at a predetermined angle with respect to the slit.
前記請求項1〜5のいずれか1項に記載のフレキシブルプリント基板を、前記撮像素子と固定位置との間の接続に用いることを特徴とする像ぶれ補正装置。 In an apparatus that optically corrects image blur by displacing the image sensor in two directions orthogonal to the optical axis,
An image blur correction apparatus using the flexible printed circuit board according to any one of claims 1 to 5 for connection between the image sensor and a fixed position.
該スライダを前記光軸と直交する第2の方向に変位可能に保持する固定部材とを備え、
前記帯状部の離反方向は、前記第2の方向に平行であることを特徴とする請求項6記載の像ぶれ補正装置。 A slider that holds the image sensor in a displaceable manner in a first direction orthogonal to the optical axis;
A fixing member that holds the slider so as to be displaceable in a second direction orthogonal to the optical axis,
The image blur correction apparatus according to claim 6, wherein a separation direction of the belt-shaped portion is parallel to the second direction.
帯状体の両端を残し、スリット形成することで、前記スリットの形成されていない両端部分をそれぞれ引出し部および固定部とし、前記スリットの両側部分を前記帯状部とする工程と、
前記引出し部および固定部と、帯状部との境界を、山または谷折りする工程と、
前記帯状部において、前記引出し部および固定部との境界近傍を、前記スリットに対して所定の角度で谷または山折りする工程とを含むことを特徴とするフレキシブルプリント基板の作成方法。 In creating a flexible printed circuit board for pulling out wiring from a device driven to move in a two-dimensional direction to a fixed position,
Remaining both ends of the band-shaped body, forming slits, both the end portions where the slits are not formed as a drawer part and a fixing part, respectively, and forming both side parts of the slit as the band-shaped part;
A step of folding a mountain or a valley at the boundary between the drawer portion and the fixing portion and the belt-shaped portion;
A method for producing a flexible printed circuit board, comprising: a step of forming a valley or a mountain at a predetermined angle with respect to the slit in the vicinity of the boundary between the drawn portion and the fixed portion.
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