JP2014137514A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】光学ユニットの光軸方向の寸法が小さく、かつ、可動体が光軸と直交する方向に変位したときでもフレキシブル配線基板が過度に緊張することを防止することができる光学ユニットを提供すること。
【解決手段】振れ補正機能付きの光学ユニット１００において、フレキシブル配線基板４００は、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１で可動体３に連結され、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間を通って他方側Ｙ２に向けて延在して固定体２００に保持されている。また、フレキシブル配線基板４００は、可動体３との連結部４４０と固定体２００による保持位置７４０との間の引き回し寸法を連結部４４０と保持位置７４０との最短距離より長くする遊び部分４６０が設けられている。また、遊び部分４６０は弾性部材９を介して固定体２００（支持板２７０）に支持されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、カメラ付き携帯電話機等に搭載される光学ユニットに関するものである。

近年、携帯電話機は、撮影用の光学ユニットが搭載された光学機器として構成されている。かかる光学ユニットにおいては、ユーザーの手振れによる撮影画像の乱れを抑制するために、レンズや撮像素子等の光学素子を備えた可動体を固定体に対して揺動可能に支持した構成とし、角速度センサやフォトリフレクタ等による振れの検出結果に基づいて可動体を揺動させる技術が提案されている（特許文献１参照）。

かかる特許文献１においては、図９に示すように、可動体３に搭載された撮像素子等を外部と電気的に接続するにあたって、可動体３にフレキシブル配線基板４９０を接続し、かかるフレキシブル配線基板４９０を固定体２００の外部に引き出した構造が提案されている。また、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００との間でフレキシブル配線基板４９０を折り返して遊び部分４９１を設けた構成が提案されている。かかる構成によれば、接合部材４９５による可動体３とフレキシブル配線基板４９０との連結部４９６から固定体２００によるフレキシブル配線基板４９０の保持位置４９７までの間に遊び部分４９１がある。このため、矢印ＬＹ２で示すように、外部からの衝撃によって、可動体３が光軸Ｌに直交するＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００によるフレキシブル配線基板４９０の保持位置４９７から離間する側）に変位したときでも、フレキシブル配線基板４９０の遊び部分４９１によって、フレキシブル配線基板４９０が緊張した状態となることを緩和することができる。それ故、フレキシブル配線基板４９０の切断等を防止することができる。

特開２０１１−２３２７０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成のように、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００との間でフレキシブル配線基板４９０を折り返した構造では、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００との間でフレキシブル配線基板４９０が２回通ることになる。このため、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００との間に大きなスペースを確保する必要があるため、光学ユニットの光軸方向の寸法が大きくなってしまうという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、光学ユニットの光軸方向の寸法が小さく、かつ、可動体が光軸と直交する方向に変位したときでもフレキシブル配線基板が過度に緊張することを防止することができる光学ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る光学ユニットは、光学素子を保持する可動体と、該可動体の光軸方向後側端部に対向する底板部を備え、前記可動体を揺動可能に支持する固定体と、前記可動体を揺動させる駆動機構と、光軸に対して直交する方向の一方側で前記可動体に連結され、前記光軸方向後側端部と前記底板部との間を通って前記方向の他方側に向けて延在するフレキシブル配線基板と、を有し、前記フレキシブル配線基板は、前記他方側で前記固定体に保持され、前記フレキシブル配線基板は、前記可動体との連結部と前記固定体による保持位置との間の引き回し寸法を前記連結部と前記保持位置との最短距離より長くする遊び部分を備え、当該遊び部分によって、前記可動体が前記一方側に変位したときの前記フレキシブル配線基板の緊張が緩和されることを特徴とする。

本発明において、フレキシブル配線基板は、光軸に対して直交する方向の一方側で可動体に連結され、可動体の光軸方向後側端部と固定体の底板部との間を通って他方側に向けて延在して固定体に保持されている。このため、フレキシブル配線基板は、可動体の光軸方向後側端部と固定体の底板部との間を１回通るだけであるため、可動体の光軸方向後側端部と固定体の底板部との間が狭く済む。従って、光学ユニットの光軸方向の寸法を小さくすることができる。また、フレキシブル配線基板は、他方側で固定体に保持されているため、固定体によるフレキシブル配線基板の保持位置より外側でフレキシブル配線基板に力が加わっても、かかる力の影響は可動体まで届かない。さらに、フレキシブル配線基板は、可動体との連結部と固定体による保持位置との間の引き回し寸法を連結部と保持位置との最短距離より長くする遊び部分が設けられているため、外部からの衝撃によって可動体が一方側（固定体による保持位置とは反対側）に変位したときでも、かかる変位は遊び部分によって吸収される。このため、可動体が一方側（固定体による保持位置とは反対側）に変位したときでも、フレキシブル配線基板が過度に緊張することがないため、フレキシブル配線基板が切断する等の事態を回避することができる。

本発明において、前記遊び部分は、折り曲げ部からなることが好ましい。かかる構成によれば、フレキシブル配線基板に力が加わった際、折り曲げ部の形状が変化してフレキシブル配線基板の緊張が緩和される。

本発明において、前記折り曲げ部は、前記底板部からみて光軸方向において前記連結部より低い位置にあることが好ましい。かかる構成によれば、可動体が揺動した際、可動体が折り曲げ部（遊び部分）に接することがない。

本発明において、前記折り曲げ部は、前記他方側において光軸方向前側に向けて折り曲げられた谷折り部を含む構成を採用することができる。

本発明において、前記底板部は、前記光軸方向後側端部と対向する領域に前記他方側で隣り合う位置に、前記可動体側に向けて突出した壁面と、前記壁面の上縁から前記他方側に向けて折れ曲がった段差面と、を備え、前記フレキシブル配線基板は、前記壁面および前記段差面に沿って延在し、前記保持位置は、前記段差面に位置する構成を採用することができる。かかる構成によれば、フレキシブル配線基板において、壁面に沿う部分によって十分な長さ寸法の遊び部分を設けることができる。

本発明において、前記壁面と前記フレキシブル配線基板との間には隙間があることが好ましい。かかる構成によれば、可動体が他方側に変位した際、フレキシブル配線基板は、壁面との隙間分が変位することができ、フレキシブル配線基板に過大な力が加わりにくい。

本発明において、前記折り曲げ部は、前記谷折り部に対して前記他方側で連続して前記底板部に向けて折れ曲がった山折り部を含む構成を採用することができる。かかる構成によれば、フレキシブル配線基板において遊び部分を構成する部分が長いので、フレキシブル配線基板の緊張を適正に緩和することができる。

本発明において、前記折り曲げ部は、前記連結部から前記一方側に延在して他方側に湾曲した部分からなる構成を採用してもよい。

本発明において、前記遊び部分は、前記方向に弾性変形可能な弾性部材を介して前記可動体または前記固定体に支持されていることが好ましい。かかる構成によれば、フレキシブル配線基板に遊び部分を設けても、遊び部分を所定の位置に固定しておくことができる。また、弾性部材は、光軸に直交する方向に弾性変化可能であるため、フレキシブル配線基板の遊び部分が変位することを許容するとともに、外力の印加が終了した後は、弾性部材の形状復帰力によって、遊び部分を元の状態に戻すことができる。

本発明において、前記弾性部材は、前記フレキシブル配線基板の幅方向の全体を支持していることが好ましい。かかる構成によれば、遊び部分を確実に所定の位置に固定しておくことができる。

本発明において、前記フレキシブル配線基板は、前記固定体に接着剤による固定により保持されており、前記フレキシブル配線基板において前記固定体に保持されている部分には補強板が貼付され、前記固定体において前記補強板と光軸方向で重なる位置には貫通穴が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、フレキシブル配線基板に繰り返し力が加わってもフレキシブル配線基板が損傷しにくい。また、固定体に貫通穴が形成されているため、貫通穴の縁でもフレキシブル配線基板と固定体とが接着されることになる。このため、フレキシブル配線基板と固定体とを強固に固定することができる。

本発明において、フレキシブル配線基板は、光軸に対して直交する方向の一方側で可動体に連結され、可動体の光軸方向後側端部と固定体の底板部との間を通って他方側に向けて延在して固定体に保持されている。このため、フレキシブル配線基板は、可動体の光軸方向後側端部と固定体の底板部との間を１回通るだけであるため、可動体の光軸方向後側端部と固定体の底板部との間が狭く済む。従って、光学ユニットの光軸方向の寸法を小さすることができる。また、フレキシブル配線基板は、可動体との連結部と固定体による保持位置との間の寸法を連結部と保持位置との最短距離より長くした遊び部分を備えているため、外部からの衝撃によって可動体が一方側に変位したときでも、フレキシブル配線基板の緊張が緩和される。このため、フレキシブル配線基板が切断する等の事態を回避することができる。

本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを携帯電話機等の光学機器に搭載した様子を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの全体構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットに用いたフレキシブル配線基板の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの断面図である。 本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットに用いたフレキシブル配線基板等の構成を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る振れ補正機能付きの光学ユニットに用いたフレキシブル配線基板等の構成を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る振れ補正機能付きの光学ユニットに用いたフレキシブル配線基板等の構成を模式的に示す説明図である。 従来の光学ユニットに用いたフレキシブル配線基板等の構成を模式的に示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、光学ユニットとして、撮像ユニットの手振れを防止する機能を備えた振れ補正機能付きの光学ユニットを例示する。また、以下の説明では、互いに直交する３方向を各々Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とし、光軸Ｌ（レンズ光軸）に沿う方向（光軸方向）をＺ軸とする。また、以下の説明では、各方向の振れのうちＸ軸周りの回転は、いわゆるピッチング（縦揺れ）に相当しＹ軸周りの回転は、いわゆるヨーイング（横揺れ）に相当しＺ軸周りの回転は、いわゆるローリングに相当する。また、Ｘ軸の一方側にはＸ１を付し、他方側にはＸ２を付し、Ｙ軸の一方側にはＹ１を付し、他方側にはＹ２を付し、Ｚ軸の一方側（被写体側とは反対側／光軸方向後側）にはＺ１を付し、他方側（被写体側／光軸方向前側）にはＺ２を付して説明する。

［実施の形態１］
図１は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを携帯電話機等の光学機器に搭載した様子を模式的に示す説明図である。

（光学機器の全体構成）
図１に示す光学ユニット１００（振れ補正機能付き光学ユニット）は、カメラ付き携帯電話機等の光学機器１０００に用いられる薄型カメラであって、光学機器１０００のシャーシ１１００（機器本体）に支持された状態で搭載される。光学機器１０００では、撮影時に手振れ等の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。そこで、本形態の光学ユニット１００には、後述するように、撮像ユニット１を備えた可動体３を固定体２００内で揺動可能に支持するとともに、光学ユニット１００に搭載したジャイロスコープ（図示せず）、あるいは光学機器１０００の本体側に搭載したジャイロスコープ（図示せず）等の振れ検出センサによって手振れを検出した結果に基づいて、可動体３を揺動させる振れ補正用駆動機構（図１では図示せず）が設けられている。

（光学ユニットの全体構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの全体構成を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、光学ユニットの斜視図、およびブロック毎に分解した分解斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの分解斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットに用いたフレキシブル配線基板の説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、フレキシブル配線基板から剛性板を外した状態を光軸方向前側からみた斜視図、フレキシブル配線基板に剛性板を挟んだ状態を光軸方向後側からみた斜視図、およびフレキシブル配線基板から剛性板を外した状態を光軸方向後側からみた斜視図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの断面図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、ＹＺ断面図およびＸＺ断面図である。

図２〜図５に示すように、光学ユニット１００は、固定体２００と、撮像ユニット１を備えた可動体３と、可動体３が固定体２００に対して変位可能に支持された状態とする揺動支点１８０と、可動体３を固定体２００に対して揺動させる磁気駆動力を発生させる振れ補正用駆動機構５００とを有している。また、光学ユニット１００は、可動体３を揺動支点１８０に向けて付勢するバネ部材６００を有している。光学ユニット１００では、撮像ユニット１や振れ補正用駆動機構への給電等を行うためのフレキシブル配線基板４００、４７０が引き出されている。フレキシブル配線基板４００は、撮像ユニット１から信号を出力する機能等を担っている。このため、フレキシブル配線基板４００は、可動体３に接続されている。

可動体３において、撮像ユニット１は、鋼板等の強磁性板からなる矩形箱状のケース１４を有しており、かかるケース１４の内側には、レンズ１ａを保持するホルダ、ホルダを保持する円筒状のスリーブ、レンズ１ａをフォーカシング方向に駆動するレンズ駆動機構、光軸方向の後側に配置された撮像素子１ｂ（図１参照）、撮像素子１ｂを保持する素子ホルダ等が設けられている。かかる撮像ユニット１の外周部分はケース１４からなる。本形態において、ケース１４の側面は、後述するフォトリフレクタに対する反射面を構成する反射シート１４１、１４２が貼付されている。

固定体２００は上カバー２５０および下カバー７００等を備えており、上カバー２５０は、可動体３の周りを囲む角筒状胴部２１０と、角筒状胴部２１０の被写体側の開口部を塞ぐ端板部２２０とを備えている。端板部２２０には、被写体からの光が入射する窓２２０ａが形成されている。上カバー２５０において、角筒状胴部２１０は、被写体側（光軸が延在している側）とは反対側（Ｚ１側）の端部が開放端になっている。角筒状胴部２１０においてＸ軸方向に位置する側面には切り欠き２１９が形成され、Ｙ軸方向に位置する側面には切り欠き２１８が形成されている。切り欠き２１８、２１９のうち、切り欠き２１８は、フレキシブル配線基板４００等を外部に引き出すのに利用され、他の切り欠き２１９は、上カバー２５０と下カバー７００とを接着や溶接等により結合するのに利用されている。

下カバー７００は、金属板に対するプレス加工品であり、略矩形の底板部７１０と、底板部７１０の外周縁から被写体側に向けて起立する３つの側板部７２０とを備えており、側板部７２０が形成されていない側は、フレキシブル配線基板４００等を外部に引き出すのに利用されている。下カバー７００の底板部７１０にはその中央位置に揺動支点１８０を構成する受け部材１８１が保持されており、受け部材１８１は、可動体３の光軸方向後側端部３ｂに当接することにより可動体３を揺動可能に支持している。本形態において、受け部材１８１は、底板部７１０の中央位置に形成された穴７１７によって保持されている。ここで、可動体３の光軸方向後側端部３ｂは、後述する剛性板３０からなり、かかる剛性板３０には、受け部材１８１に当接する半球状のピボット部３１が形成されている。

（可動体３の構成）
可動体３は、撮像ユニット１、矩形枠状の第１ホルダ７１、および矩形枠状の第２ホルダ７２を備えており、第１ホルダ７１と第２ホルダ７２との間には、振れ補正用駆動機構５００に用いた平板状の永久磁石５２０が保持されている。より具体的には、永久磁石５２０において光軸方向前側の面には第１ホルダ７１が固定され、永久磁石５２０において光軸方向後側の面には第２ホルダ７２が固定されており、永久磁石５２０、第１ホルダ７１および第２ホルダ７２によって角筒状の永久磁石アセンブリ７５が構成されている。このため、角筒状の永久磁石アセンブリ７５の内側に撮像ユニット１を挿入した後、撮像ユニット１のケース１４の外周面と、永久磁石アセンブリ７５の内周面（永久磁石５２０の内面）とを接着剤等により固定すれば、永久磁石５２０、第１ホルダ７１、第２ホルダ７２および撮像ユニット１を一体化して可動体３を構成することができる。

（バネ部材６００の構成）
バネ部材６００は、固定体２００側に連結される矩形枠状の固定側連結部６２０と、可動体３側に連結される可動側連結部６１０と、可動側連結部６１０と固定側連結部６２０の間で延在する複数本のアーム部６３０とを備えた板状バネ部材であり、アーム部６３０の両端は各々、可動側連結部６１０および固定側連結部６２０に繋がっている。

バネ部材６００を可動体３と固定体２００とに接続するにあたって、本形態では、可動側連結部６１０が第２ホルダ７２の光軸方向の後側端面に溶接等の方法で固定されている。また、固定側連結部６２０は、下カバー７００の側板部７２０の上端部に溶接等の方法で固定されている。バネ部材６００は、ベリリウム銅や非磁性のＳＵＳ系鋼材等といった非磁性の金属製であり、所定厚の薄板に対するプレス加工、あるいはフォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工により形成したものである。

ここで、バネ部材６００の可動側連結部６１０を可動体３に連結する一方、固定側連結部６２０を固定体２００に固定すると、光学ユニット１００を組み立てた時点で、可動体３は、揺動支点１８０によって光軸方向の前側に押し上げられた状態となる。このため、バネ部材６００において、可動側連結部６１０は固定側連結部６２０よりも光軸方向前側に押し上げられた状態となり、バネ部材６００のアーム部６３０は、可動体３を光軸方向後側に付勢する。従って、可動体３は、バネ部材６００によって揺動支点１８０に向けて付勢された状態になり、可動体３は、揺動支点１８０によって揺動可能な状態に固定体２００に支持された状態となる。

（振れ補正用駆動機構の構成）
本形態の光学ユニット１００では、コイル部５６０と、コイル部５６０に鎖交する磁界を発生させる永久磁石５２０とによって、振れ補正用駆動機構５００が構成されている。より具体的には、可動体３においてケース１４の４つの外面には平板状の永久磁石５２０が各々固定されており、上カバー２５０（固定体２００）の角筒状胴部２１０の内面にはコイル部５６０が固定されている。永久磁石５２０は、外面側および内面側が異なる極に着磁されている。また、永久磁石５２０は、光軸方向に配置された２つの磁石片からなり、かかる磁石片は、コイル部５６０と対向する側の面が光軸方向で異なる極に着磁されている。また、コイル部５６０は、四角形の枠状に形成されており、上下の長辺部分が有効辺として利用される。

これらの永久磁石５２０およびコイル部５６０のうち、可動体３をＹ軸方向の両側で挟む２箇所に配置された永久磁石５２０およびコイル部５６０はＹ側振れ補正用駆動機構を構成しており、揺動支点１８０を通ってＸ軸方向に延在する軸線を中心にして可動体３を揺動させる。また、撮像ユニット１をＸ軸方向の両側で挟む２箇所に配置された永久磁石５２０およびコイル部５６０はＸ側振れ補正用駆動機構を構成しており、揺動支点１８０を通ってＹ軸方向に延在する軸線を中心にして可動体３を揺動させる。

本形態では、コイル部５６０として、上カバー２５０の角筒状胴部２１０の４つの内面に沿って配置されたシート状コイル体５５０が用いられている。シート状コイル体５５０は、導電配線技術を利用して微細な銅配線からなるコイル部５６０をプリント基板上に形成した構造を有しており、複数層の銅配線（コイル部５６０）が絶縁膜を介して多層に形成されている。また、銅配線（コイル部５６０）の表面も絶縁膜で覆われている。ここで、フレキシブル配線基板４７０は、上カバー２５０の角筒状胴部２１０の４つの内面に沿うように折り曲げた状態で上カバー２５０の内面に面接着等の方法で固定されている。シート状コイル体５５０は、フレキシブル配線基板４７０に貼付されており、フレキシブル配線基板４７０を介して給電される。このように本形態では、コイル部５６０としてシート状コイル体５５０が用いられているため、単体の空芯コイルを用いた場合に比して、撮像ユニット１と固定体２００との間隔を狭めることができる。従って、光学ユニット１００のサイズを小さくすることができる。フレキシブル配線基板４７０において、シート状コイル体５５０が貼付されている領域には補強シート５９０が貼付されている。また、フレキシブル配線基板４７０の端部にも補強シート５９１が貼付されている。なお、フレキシブル配線基板４７０において、可動体３に設けた反射シート１４１、１４２と対向する位置には、フォトリフレクタ（図示せず）が実装されている。

（ストッパ機構の構成）
本形態の光学ユニット１００において、可動体３は、揺動支点１８０によって揺動可能な状態に固定体２００に支持された状態にある。従って、外部から大きな力が加わって可動体３が大きく変位すると、バネ部材６００のアーム部６３０が塑性変形するおそれがある。そこで、可動体３において、撮像ユニット１の光軸方向の後側端部には、矩形枠状のストッパ部材７７が固定されている。かかるストッパ部材７７は、永久磁石５２０より外側に突出し、シート状コイル体５５０の下端部分と狭い隙間を介して対向している。このため、可動体３が光軸方向に直交する方向に変位した際の可動範囲を規定するストッパ機構が構成されている。

（振れ補正動作）
本形態の光学ユニット１００において、図１に示す光学機器１０００が振れると、かかる振れはジャイロスコープによって検出されるとともに、上位の制御部では、ジャイロスコープでの検出に基づいて、振れ補正用駆動機構５００を制御する。すなわち、ジャイロスコープで検出した振れを打ち消すような振れを発生させる駆動電流をフレキシブル配線基板４７０を介してシート状コイル体５５０のコイル部５６０に供給する。その結果、振れ補正用駆動機構５００は、揺動支点１８０を中心に可動体３をＹ軸周りに揺動させる。また、振れ補正用駆動機構５００は、揺動支点１８０を中心に可動体３をＸ軸周りに揺動させる。また、可動体３のＸ軸周りの揺動、およびＹ軸周りの揺動を合成すればＸＹ面全体に対して可動体３を変位させることができる。それ故、光学ユニット１００で想定される全ての振れを確実に補正することができる。

（フレキシブル配線基板４００および剛性板３０の構成）
図６は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニット１００に用いたフレキシブル配線基板４００等の構成を模式的に示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、可動体３が定位置にある場合の説明図、および可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１に変位したときの説明図である。

図２〜図６に示すように、本形態の光学ユニット１００において、可動体３の撮像ユニット１には、フレキシブル配線基板４００の一方の端部が接続されており、かかるフレキシブル配線基板４００は、以下の構成を有している。まず、可動体３の内側には、光軸方向の前側の面に撮像素子１ｂが実装された剛性の実装基板４５０が配置されており、実装基板４５０のＹ軸方向の一方側Ｙ１の端部にはフレキシブル配線基板４００が繋がっている。本形態において、実装基板４５０はフレキシブル配線基板４００と一体に形成されている。

フレキシブル配線基板４００は、可動体３のＹ軸方向の一方側Ｙ１から引き出された後、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００（下カバー７００）の底板部７１０との間でＹ軸方向の他方側Ｙ２に向けて延在し、固定体２００の外部まで引き出されている。フレキシブル配線基板４００には、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２で固定体２００に接着固定される被固定部４０５が設けられ、かかる被固定部４０５が固定体２００による保持位置７４０になっている。

本形態では、可動体３において、実装基板４５０は撮像ユニット１に固定されている。また、実装基板４５０に対して光軸方向の後側の面に重なるように金属製の剛性板３０が配置されており、剛性板３０は、実装基板４５０に接着等の方法で固定されている。従って、本形態では、剛性板３０の光軸方向後側の面によって可動体３の光軸方向後側端部３ｂが構成されている。

剛性板３０の略中央には、光軸方向の後側に突出する半球状のピボット部３１が形成されており、かかるピボット部３１は、下カバー７００の底板部７１０に保持された受け部材１８１に当接して揺動支点１８０を構成している。ここで、剛性板３０に対して光軸方向後側にはフレキシブル配線基板４００が位置するが、フレキシブル配線基板４００には、ピボット部３１と重なる領域にＹ軸方向に延在する長円形状の穴４０９が形成されている。このため、ピボット部３１は、底板部７１０に保持された受け部材１８１に直接当接している。

また、フレキシブル配線基板４００は、可動体３と底板部７１０との間に位置する部分の幅寸法が大となっているが、穴４０９によってＸ軸方向で２分割されている。このため、フレキシブル配線基板４００において、可動体３と底板部７１０との間に位置する部分の剛性が大幅に低下した構造になっている。従って、可動体３を揺動させた際、フレキシブル配線基板４００から可動体３に加わる力が小さい。

（フレキシブル配線基板４００の詳細構成）
可動体３のＹ軸方向の一方側Ｙ１において、フレキシブル配線基板４００には、可動体３からの引き出し部分の近傍に、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１に延在した後、他方側Ｙ２に向けてＵ字形状に折り曲げられた折り曲げ部４０１が設けられている。また、折り曲げ部４０１は、剛性板３０のＹ軸方向の一方側Ｙ１の端部の光軸方向後側の面に接着剤によって固定されており、かかる接着部分によって、フレキシブル配線基板４００と可動体３との連結部４４０が構成されている。本形態では、剛性板３０のＹ軸方向の一方側Ｙ１の端部の光軸方向後側の面には、Ｘ軸方向に延在する２本の溝３３が並列するように形成されており、かかる溝３３は、フレキシブル配線基板４００と剛性板３０とを接着剤によって固定する際、接着剤の溜まり部として利用されている。

Ｙ軸方向の他方側Ｙ２において、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５は、固定体２００のうち、下カバー７００の底板部７１０に接着されている。本形態において、下カバー７００の底板部７１０は、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと対向する領域からＹ軸方向の他方側Ｙ２に突出した固定板部７３０を有しており、固定板部７３０は、光軸方向前側に向けて折れ曲がった後、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２に折れ曲がっている。このため、底板部７１０には、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと対向する領域にＹ軸方向の他方側Ｙ２で隣り合う位置に、光軸方向前側に向けて突出した壁面７３１と、壁面７３１の上縁からＹ軸方向の他方側Ｙ２に折れ曲がった段差面７３２とを備えた段部７３３が形成されている。

また、フレキシブル配線基板４００は、段部７３３（壁面７３１および段差面７３２）に沿って延在しており、段部７３３の段差面７３２において、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５が接着固定されている。このため、フレキシブル配線基板４００には、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１から延在して底板部７１０に沿う第１部分４０６と、第１部分４０６から光軸方向前側に谷折り部４３１で屈曲して壁面７３１に沿う第２部分４０７と、第２部分４０７の上端でＹ軸方向の他方側Ｙ２に山折り部４３２で屈曲して段差面７３２に沿う被固定部４０５とが形成されている。また、被固定部４０５および段差面７３２によって、固定体２００によるフレキシブル配線基板４００の保持位置７４０が規定されている。本形態では、フレキシブル配線基板４００の第２部分４０７と固定板部の壁面７３１との間には隙間があいている。

このように本形態では、フレキシブル配線基板４００には、可動体３との連結部４４０と固定体２００による保持位置７４０との間に折り曲げ部４３０（谷折り部４３１および山折り部４３２）が形成されており、かかる折り曲げ部４３０によって、フレキシブル配線基板４００には、可動体３との連結部４４０と固定体２００による保持位置７４０との最短距離よりフレキシブル配線基板４００の実際の引き回し寸法を長くする遊び部分４６０が設けられている。

また、フレキシブル配線基板４００の遊び部分４６０は、少なくともＹ軸方向に弾性変形可能な弾性部材９を介して可動体３または固定体２００に支持されている。本形態では、フレキシブル配線基板４００の遊び部分４６０は、少なくともＹ軸方向に弾性変形可能な弾性部材９を介して固定体２００に支持されている。より具体的には、上カバー２５０の角筒状胴部２１０のＹ軸方向の他方側Ｙ２の面には断面Ｌ字形状の支持板２７０が溶接や接着等の方法で固定されており、支持板２７０の光軸方向後側の面には断面矩形の弾性部材９が接着固定されている。また、弾性部材９の光軸方向後側の面には、フレキシブル配線基板４００の遊び部分４６０のうち、第１部分４０６が接着固定されており、第１部分４０６は、弾性部材９によって底板部７１０に弾性をもって押圧されている。このため、第１部分４０６は、弾性部材９および底板部７１０に支持されている。ここで、弾性部材９のＸ軸方向の寸法は、フレキシブル配線基板４００の幅寸法（Ｘ軸方向の寸法）とは等しく、フレキシブル配線基板４００は、幅方向の全体が弾性部材９を介して支持板２７０に支持されている。本形態では、弾性部材９として、マイクロセルポリマーシートが用いられている。かかるマイクロセルポリマーシートは、極めて微細で均一なセル構造を有する高機能ウレタンフォームであり、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のいずれにも弾性変形可能である。

また、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５には、光軸方向前側の面に補強板４８０が接着剤等によって貼付されている。また、被固定部４０５には、フレキシブル配線基板４００および補強板４８０を貫通するように２つの貫通穴４８５が形成されている。これに対して、底板部７１０の固定板部７３０のうち、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５と重なる領域（段差面７３２）には、Ｘ軸方向に延在する溝７３６が形成されているとともに、溝７３６の長手方向の中央には、固定板部７３０を貫通する貫通穴７３７が形成されている。このため、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５を接着剤によって固定する際、貫通穴４８５、７３７を接着剤注入穴として利用することができるとともに、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５と底板部７１０の固定板部７３０とを接着剤によって固定した際、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５と底板部７１０の固定板部７３０とは、貫通穴４８５、７３７の内縁でも接着固定されることになる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の光学ユニット１００（振れ補正機能付き光学ユニット）では、可動体３が固定体２００の揺動支点１８０によって揺動可能に支持されているため、振れ補正用駆動機構５００を作動させれば、揺動支点１８０を中心に可動体３を揺動させることができる。従って、手振れ等に起因して光学ユニット１００に振れが生じた場合でも、可動体３を揺動させることによって、振れを補正することができる。

また、フレキシブル配線基板４００は、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１で可動体３に連結され、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間を通って他方側Ｙ２に向けて延在して固定体２００に保持されている。このため、フレキシブル配線基板４００は、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間を１回通るだけであるため、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間が狭く済む。従って、光学ユニット１００の光軸方向の寸法を小さくすることができる。

また、フレキシブル配線基板４００は、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２で固定体２００に保持されているため、固定体２００によるフレキシブル配線基板４００の保持位置７４０より外側でフレキシブル配線基板４００に力が加わっても、かかる力の影響は可動体３まで届かない。

さらに、フレキシブル配線基板４００は、可動体３との連結部４４０と固定体２００による保持位置７４０との間の引き回し寸法を連結部４４０と保持位置７４０との最短距離より長くする遊び部分４６０が設けられている。このため、図６（ｂ）に示すように、外部からの衝撃によって可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００による保持位置７４０とは反対側）に変位したときでも、かかる変位は遊び部分４６０によって吸収される。すなわち、本形態において、遊び部分４６０は、フレキシブル配線基板４００の折り曲げ部４３０からなるため、フレキシブル配線基板４００に力が加わった際、折り曲げ部４３０の形状が変化してフレキシブル配線基板４００に加わった力が吸収される。このため、可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００による保持位置７４０とは反対側）に変位したときでも、フレキシブル配線基板４００が過度に緊張することがないため、フレキシブル配線基板４００が切断する等の事態を回避することができる。

また、折り曲げ部４３０は、底板部７１０からみて光軸方向において連結部４４０より低い位置にあるため、可動体３が揺動した際、可動体３が折り曲げ部４３０（遊び部分４６０）に接することがない。

また、フレキシブル配線基板４００は、底板部７１０に形成された壁面７３１および段差面７３２に沿って延在しており、谷折り部４３１および山折り部４３２が形成されている。このため、十分な長さ寸法の遊び部分４６０を設けることができる。また、壁面７３１とフレキシブル配線基板４００との間には隙間があるため、可動体３がＹ軸方向の他方側Ｙ２に変位した際、フレキシブル配線基板４００は、壁面７３１との隙間分が変位することができ、フレキシブル配線基板４００に過大な力が加わりにくい。

また、遊び部分４６０は弾性部材９を介して固定体２００（支持板２７０）に支持されているため、フレキシブル配線基板４００に遊び部分４６０を設けても、遊び部分４６０を所定の位置に固定しておくことができる。また、弾性部材９は弾性変化可能であるため、フレキシブル配線基板４００の遊び部分４６０が変位することを許容するとともに、外力の印加が終了した後は、弾性部材９の形状復帰力によって、遊び部分４６０を元の状態に戻すことができる。また、弾性部材９は、フレキシブル配線基板４００の幅方向の全体を支持しているため、遊び部分４６０を確実に所定の位置に固定しておくことができる。

また、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５は、固定体２００の固定板部７３０に接着剤による固定により保持されており、フレキシブル配線基板４００において固定体２００に保持されている部分には補強板４８０が貼付されている。このため、フレキシブル配線基板４００の遊び部分４６０に隣り合う位置に被固定部４０５を設けても、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５を固定体２００に確実に固定することができる。また、フレキシブル配線基板４００の被固定部４０５および補強板４８０には貫通穴４８５が形成され、固定体２００において補強板４８０と光軸方向で重なる固定板部７３０には貫通穴７３７が形成されているとともに、溝７３６が形成されている。このため、フレキシブル配線基板４００を固定板部７３０に接着剤により固定する際、貫通穴４８５、７３７を接着剤注入穴として利用し、溝７３６を接着剤の溜まり部として利用することができる。また、貫通穴４８５、７３７の縁でもフレキシブル配線基板４００と固定体２００の固定板部７３０とが接着されることになる。このため、フレキシブル配線基板４００と固定体２００とを強固に固定することができる。

［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２に係る振れ補正機能付きの光学ユニット１００に用いたフレキシブル配線基板４００等の構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図７に示すように、本形態の光学ユニット１００においても、実施の形態１と同様、フレキシブル配線基板４００は、可動体３のＹ軸方向の一方側Ｙ１から引き出された後、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００（下カバー７００）の底板部７１０との間でＹ軸方向の他方側Ｙ２に向けて延在し、固定体２００の外部まで引き出されている。フレキシブル配線基板４００には、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２で固定体２００に接着固定される被固定部４０５が設けられ、かかる被固定部４０５が固定体２００による保持位置７４０になっている。

可動体３のＹ軸方向の一方側Ｙ１において、フレキシブル配線基板４００には、可動体３からの引き出し部分の近傍に、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１に延在した後、他方側Ｙ２に向けてＵ字形状に折り曲げられた折り曲げ部４０１が設けられている。また、折り曲げ部４０１は、剛性板３０のＹ軸方向の一方側Ｙ１の端部の光軸方向後側の面に接着剤によって固定されており、かかる接着部分によって、フレキシブル配線基板４００と可動体３との連結部４４０が構成されている。

また、フレキシブル配線基板４００は、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１から延在して底板部７１０に沿う第１部分４０６と、第１部分４０６から光軸方向前側に谷折り部４３１で光軸方向前側に向けて屈曲した第２部分４０７と、第２部分４０７の上端において山折り部４３３で光軸方向後側に向けて屈曲した第３部分４０８と、第３部分４０８の端部において谷折り部４３４でＹ軸方向の一方側Ｙ１に向けて屈曲した被固定部４０５とが形成されている。その結果、フレキシブル配線基板４００において、第２部分４０７と第３部分４０８とは、光軸方向前側に突き出た形状になっている。

このように本形態では、フレキシブル配線基板４００には、可動体３との連結部４４０と固定体２００による保持位置７４０との間に折り曲げ部４３０（谷折り部４３１、山折り部４３３および谷折り部４３４）が形成されており、かかる折り曲げ部４３０によって、フレキシブル配線基板４００には、可動体３との連結部４４０と固定体２００による保持位置７４０との最短距離よりフレキシブル配線基板４００の実際の引き回し寸法を長くする遊び部分４６０が設けられている。このため、外部からの衝撃によって可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００による保持位置７４０とは反対側）に変位したときでも、かかる変位は遊び部分４６０によって吸収される。すなわち、本形態において、遊び部分４６０は、フレキシブル配線基板４００の折り曲げ部４３０からなるため、フレキシブル配線基板４００に力が加わった際、折り曲げ部４３０の形状が変化してフレキシブル配線基板４００に加わった力が吸収される。このため、可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００による保持位置７４０とは反対側）に変位したときでも、フレキシブル配線基板４００が過度に緊張することがないため、フレキシブル配線基板４００が切断する等の事態を回避することができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。

［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３に係る振れ補正機能付きの光学ユニット１００に用いたフレキシブル配線基板４００等の構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図８に示すように、本形態の光学ユニット１００においても、実施の形態１と同様、フレキシブル配線基板４００は、可動体３のＹ軸方向の一方側Ｙ１から引き出された後、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００（下カバー７００）の底板部７１０との間でＹ軸方向の他方側Ｙ２に向けて延在し、固定体２００の外部まで引き出されている。フレキシブル配線基板４００には、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２で固定体２００に接着固定される被固定部４０５が設けられ、かかる被固定部４０５が固定体２００による保持位置７４０になっている。

可動体３のＹ軸方向の一方側Ｙ１において、フレキシブル配線基板４００には、可動体３からの引き出し部分の近傍に、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１に延在した後、他方側Ｙ２に向けてＵ字形状に折り曲げられた折り曲げ部４０１が設けられている。

本形態では、折り曲げ部４０１は、実施の形態１、２と違って、剛性板３０に固定されておらず、弾性部材９によって可動体３（剛性板３０）の光軸方向後側の面に支持されている。従って、折り曲げ部４０１は、Ｙ軸方向に変位可能であり、フレキシブル配線基板４００の可動体３との連結部４４１は、フレキシブル配線基板４００の可動体３からの引き出し位置に相当する。

それ故、本形態では、可動体３との連結部４４１と固定体２００による保持位置７４０との間に形成された折り曲げ部４０１によって、フレキシブル配線基板４００には、可動体３との連結部４４０と固定体２００による保持位置７４０との最短距離よりフレキシブル配線基板４００の実際の引き回し寸法を長くする遊び部分４６０が設けられている。このため、外部からの衝撃によって可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００による保持位置７４０とは反対側）に変位したときでも、かかる変位は遊び部分４６０によって吸収される。すなわち、本形態において、遊び部分４６０は、フレキシブル配線基板４００の折り曲げ部４０１からなるため、フレキシブル配線基板４００に力が加わった際、折り曲げ部４０１の形状が変化してフレキシブル配線基板４００に加わった力が吸収される。このため、可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００による保持位置７４０とは反対側）に変位したときでも、フレキシブル配線基板４００が過度に緊張することがないため、フレキシブル配線基板４００が切断する等の事態を回避することができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、カメラ付き携帯電話機に用いる光学ユニット１００に本発明を適用した例を説明したが、薄型のデジタルカメラ等に用いる光学ユニット１００に本発明を適用してもよい。また、上記形態では、撮像ユニット１にレンズ駆動機構等が構成されている例を説明したが、撮像ユニット１にレンズ駆動機構が搭載されていない固定焦点タイプの光学ユニットに本発明を適用してもよい。

上記実施の形態では、揺動支点１８０のピボット部３１が可動体３の側に構成されていたが、固定体２００の側に揺動支点１８０のピボット部が形成されている構成を採用してもよい。

さらに、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００は、携帯電話機やデジタルカメラ等の他、冷蔵庫等、一定間隔で振動を有する装置内に固定し、遠隔操作可能にしておくことで、外出先、たとえば買い物の際に、冷蔵庫内部の情報を得ることができるサービスに用いることもできる。かかるサービスでは、姿勢安定化装置付きのカメラシステムであるため、冷蔵庫の振動があっても安定な画像を送信可能である。また、本装置を児童、学生のカバン、ランドセルあるいは帽子等の、通学時に装着するデバイスに固定してもよい。この場合、一定間隔で、周囲の様子を撮影し、あらかじめ定めたサーバへ画像を転送すると、この画像を保護者等が、遠隔地において観察することで、子供の安全を確保することができる。かかる用途では、カメラを意識することなく移動時の振動があっても鮮明な画像を撮影することができる。また、カメラモジュールのほかにＧＰＳを搭載すれば、対象者の位置を同時に取得することも可能となり、万が一の事故の発生時には、場所と状況の確認が瞬時に行える。さらに、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１００を自動車において前方が撮影可能な位置に搭載すれば、ドライブレコーダーとして用いることができる。また、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１００を自動車において前方が撮影可能な位置に搭載して、一定間隔で自動的に周辺の画像を撮影し、決められたサーバに自動転送してもよい。また、カーナビゲーションの道路交通情報通信システム等の渋滞情報と連動させて、この画像を配信することで、渋滞の状況をより詳細に提供することができる。かかるサービスによれば、自動車搭載のドライブレコーダーと同様に事故発生時等の状況を、意図せずに通りがかった第三者が記録し状況の検分に役立てることもできる。また、自動車の振動に影響されることなく鮮明な画像を取得できる。かかる用途の場合、電源をオンにすると、制御部に指令信号が出力され、かかる指令信号に基づいて、振れ制御が開始される。

また、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００は、レーザポインタ、携帯用や車載用の投射表示装置や直視型表示装置等、光を出射する光学機器の振れ補正に適用してもよい。また、天体望遠鏡システムあるいは双眼鏡システム等、高倍率での観察において三脚等の補助固定装置を用いることなく観察するのに用いてもよい。また、狙撃用のライフル、あるいは戦車等の砲筒とすることで、トリガ時の振動に対して姿勢の安定化が図れるので、命中精度を高めることができる。

１ 撮像ユニット
３ 可動体
９ 弾性部材
１４ ケース
１００ 振れ補正機能付きの光学ユニット
１８０ 揺動支点
２００ 固定体
２５０ 上カバー（固定体）
４００ フレキシブル配線基板
４０１、４３０ 折り曲げ部
４０５ 被固定部
４４０、４４１ 可動体とフレキシブル配線基板との連結部
４６０ 遊び部分
５００ 振れ補正用駆動機構
５２０ 永久磁石
５６０ コイル部
６００ バネ部材
７００ 下カバー（固定体）
７１０ 底板部
７３１ 壁面
７３２ 段差面
７３６ 貫通穴
７４０ 固定体によるフレキシブル配線基板の保持位置

Claims (11)

1. 光学素子を保持する可動体と、
   該可動体の光軸方向後側端部に対向する底板部を備え、前記可動体を揺動可能に支持する固定体と、
   前記可動体を揺動させる駆動機構と、
   光軸に対して直交する方向の一方側で前記可動体に連結され、前記光軸方向後側端部と前記底板部との間を通って前記方向の他方側に向けて延在するフレキシブル配線基板と、
   を有し、
   前記フレキシブル配線基板は、前記他方側で前記固定体に保持され、
   前記フレキシブル配線基板は、前記可動体との連結部と前記固定体による保持位置との間の引き回し寸法を前記連結部と前記保持位置との最短距離より長くする遊び部分を備え、当該遊び部分によって、前記可動体が前記一方側に変位したときの前記フレキシブル配線基板の緊張が緩和されることを特徴とする光学ユニット。
2. 前記遊び部分は、折り曲げ部からなることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記折り曲げ部は、前記底板部からみて光軸方向において前記連結部より低い位置にあることを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
4. 前記折り曲げ部は、前記他方側において光軸方向前側に向けて折り曲げられた谷折り部を含むことを特徴とする請求項３に記載の光学ユニット。
5. 前記底板部は、前記光軸方向後側端部と対向する領域に前記他方側で隣り合う位置に、前記可動体側に向けて突出した壁面と、前記壁面の上縁から前記他方側に向けて折れ曲がった段差面と、を備え、
   前記フレキシブル配線基板は、前記壁面および前記段差面に沿って延在し、
   前記保持位置は、前記段差面に位置することを特徴とする請求項４に記載の光学ユニット。
6. 前記壁面と前記フレキシブル配線基板との間には隙間があることを特徴とする請求項５に記載の光学ユニット。
7. 前記折り曲げ部は、前記谷折り部に対して前記他方側で連続して前記底板部に向けて折れ曲がった山折り部を含むことを特徴とする請求項４に記載の光学ユニット。
8. 前記折り曲げ部は、前記連結部から前記一方側に延在して他方側に湾曲した部分からなることを特徴とする請求項４に記載の光学ユニット。
9. 前記遊び部分は、前記方向に弾性変形可能な弾性部材を介して前記可動体または前記固定体に支持されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の光学ユニット。
10. 前記弾性部材は、前記フレキシブル配線基板の幅方向の全体を支持していることを特徴とする請求項９に記載の光学ユニット。
11. 前記フレキシブル配線基板は、前記固定体に接着剤による固定により保持されており、
    前記フレキシブル配線基板において前記固定体に保持されている部分には補強板が貼付され、
    前記固定体において前記補強板と光軸方向で重なる位置には貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の光学ユニット。

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