JP2020086367A - 光学ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】フレキシブル配線基板にかかる負荷を低減する。【解決手段】光学モジュール１２を備える可動体１４と、固定体１６と、光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持する支持機構２０と、可動体１４に設けられた接続部５０ａに一端が接続され、可動体１４に対して光軸方向と交差する第１交差方向側に配置されたフレキシブル配線基板５１と、可動体１４に対して第１交差方向側に配置され、フレキシブル配線基板５１の他端を光軸方向において位置決めする位置決め部５２と、を備え、フレキシブル配線基板５１は、光軸方向から見て重なるように折り曲げられており、回転軸６０の光軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲内である光学ユニット。【選択図】図５

Description

本発明は、光学ユニットに関する。
従来から、光学モジュールを備える可動体と、可動体を変位可能に保持する固定体と、可動体と接続されるフレキシブル配線基板と、を備える様々な光学ユニットが使用されている。例えば、特許文献１には、光学素子を保持した可動モジュールと、可動モジュールを変位可能に保持する固定体と、可動モジュールと接続されるフレキシブル配線基板と、を備える光学ユニットが開示されている。
特開２０１１−６９９１５号公報
しかしながら、上記のような可動体と固定体とフレキシブル配線基板とを備える従来の光学ユニットにおいては、可動体の変位に伴ってフレキシブル配線基板が変位するので、フレキシブル配線基板の変位に伴ってフレキシブル配線基板に負荷がかかり、フレキシブル配線基板が損傷する虞がある。そこで、本発明は、フレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することを目的とする。
本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する支持機構と、前記可動体に設けられた接続部に一端が接続され、前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第１交差方向側に配置されたフレキシブル配線基板と、前記可動体に対して前記第１交差方向側に配置され、前記フレキシブル配線基板の他端を前記光軸方向において位置決めする位置決め部と、を備え、前記フレキシブル配線基板は、前記光軸方向から見て重なるように折り曲げられており、前記回転軸の前記光軸方向における位置は、前記接続部から前記位置決め部までの範囲内であることを特徴とする。
本態様によれば、フレキシブル配線基板が光軸方向から見て重なるように折り曲げられていることでフレキシブル配線基板を長くでき、フレキシブル配線基板の変位に対する対応性を向上することでフレキシブル配線基板にかかる負荷を低減できる。さらに、可動体の回転軸の光軸方向における位置を接続部から位置決め部までの範囲内とすることで、可動体の回転量（回転角度）に対するフレキシブル配線基板の移動量を低減でき、フレキシブル配線基板にかかる負荷を低減できる。また、フレキシブル配線基板にかかる負荷を低減できることで、可動体の回転量を大きくすることができる。
本発明の光学ユニットにおいては、前記フレキシブル配線基板の折り曲げ回数は、１または２回であることが好ましい。フレキシブル配線基板を成形する際の工数が増加しすぎることを抑制するためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記フレキシブル配線基板の折り曲げ回数は、偶数回であることが好ましい。フレキシブル配線基板の折り曲げ回数を偶数回とすることで、フレキシブル配線基板の一端から他端まで向かう延設方向において、奇数回目の折り曲げ部分により第１交差方向において可動体に近づく側に向かい、偶数回目の折り曲げ部分により第１交差方向において可動体から離れる側に向かうこととなる。すなわち、フレキシブル配線基板の折り曲げ回数を偶数回とすることで、フレキシブル配線基板を可動体から離れた位置に容易に配置できるとともに、フレキシブル配線基板を可動体から離れる方向に向かうように容易に配置でき、フレキシブル配線基板と可動体との接触を抑制できる。また、配線の自由度を高くすることができる。
本発明の光学ユニットにおいては、前記回転軸の前記光軸方向における位置は、前記位置決め部と異なる位置であることが好ましい。光軸方向における位置関係が、接続部、回転軸、位置決め部となり、接続部から位置決め部までの光軸方向における距離を長くできることから、フレキシブル配線基板を長く構成でき、フレキシブル配線基板にかかる負荷を効果的に低減できるためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記光軸方向における前記位置決め部の位置は、前記光軸方向における前記接続部の位置と異なることが好ましい。フレキシブル配線基板を簡単に長く構成できるためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記固定体は、前記第１交差方向側において前記接続部から前記位置決め部までの間に、前記第１交差方向と交差する壁部を設けていないことが好ましい。接続部から位置決め部まで延設されるフレキシブル配線基板が固定体と干渉することを抑制できるためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記フレキシブル配線基板は、前記一端から前記他端に向かう延設方向に分岐する分岐領域を有することが好ましい。フレキシブル配線基板にかかる負荷を効果的に低減できるためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記分岐領域は、前記延設方向から見て前記フレキシブル配線基板が前記第１交差方向に沿って左右対称となるように構成されていることが好ましい。フレキシブル配線基板にかかる負荷を特に効果的に低減できるためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記位置決め部は、前記固定体と一体的に形成されることが好ましい。位置決め部を固定体と一体的に形成することでフレキシブル配線基板を精度よく位置決めできるためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記位置決め部は、前記フレキシブル配線基板の前記第１交差方向の移動を許容して前記固定体に固定できる構成になっていることが好ましい。フレキシブル配線基板の第１交差方向の移動を許容して固定できる構成になっていることで、フレキシブル配線基板に応力が掛からない状態で固定体に固定できるためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記フレキシブル配線基板の少なくとも一部を覆うカバーを備えることが好ましい。フレキシブル配線基板が他の構成部材などと接触して損傷することを抑制できるためである。
本発明の光学ユニットにおいては、前記可動体を前記固定体に対して回転させる回転駆動機構を備え、前記回転駆動機構は、前記可動体に対して前記第１交差方向側以外の位置に配置されていることが好ましい。回転駆動機構をフレキシブル配線基板が形成されていない側に配置できるので、回転駆動機構とフレキシブル配線基板との接触を抑制するために光学ユニットを大きくする必要が無くなり、光学ユニットの小型化が可能になるためである。
本発明の光学ユニットは、フレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することができる。
本発明の実施例１に係る光学ユニットの平面図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの固定体を透明化して表した斜視図である。 本発明の実施例１から実施例４に係る光学ユニットの概略図である。 本発明の実施例５および実施例６に係る光学ユニットの概略図である。 本発明の実施例７に係る光学ユニットの概略図である。 本発明を説明するための光学ユニットの概略図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。
［実施例１］（図１から図４、並びに、図５（ａ））
最初に、本発明の実施例１に係る光学ユニットについて図１から図４、並びに、図５（ａ）を用いて説明する。なお、図２及び図３において、符号Ｌが付された一点鎖線は光軸を示し、符号Ｌ１が付された一点鎖線は光軸と交差する第１軸線を示し、符号Ｌ２が付された一点鎖線は光軸Ｌ及び第１軸線Ｌ１と交差する第２軸線Ｌ２を示している。そして、Ｒ方向は光軸周り方向である。また、各図において、Ｚ軸方向は光軸方向であり、Ｘ軸方向は光軸と交差する方向、言い換えるとヨーイングの軸方向であり、Ｙ軸方向は光軸と交差する方向、言い換えるとピッチングの軸方向である。
＜光学ユニットの全体構成の概略＞
図１から図４において、本実施例に係る光学ユニット１０の構成について説明する。光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、Ｙ軸方向を回転軸とする方向（ピッチング方向）及びＸ軸方向を回転軸とする方向（ヨーイング方向）に変位可能な状態で保持する固定体１６と、を備えている。また、可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に駆動する回転駆動機構１８と、固定体１６に対して可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に回転可能に支持する支持機構２０とを備えている。さらに、光学ユニット１０は、第１軸線Ｌ１周りに回動可能に可動体１４を支持する第１支持部１９ａを第１支持部用延設部２７ａに備えると共に、第２軸線Ｌ２周りに固定体１６側の部材に回動可能に支持される第２支持部１９ｂを第２支持部用延設部２７ｂに備えるジンバル機構２１を備えている（図３参照）。
＜光学モジュールについて＞
本実施例において、光学モジュール１２は略矩形筐体状に形成されており、例えばカメラ付携帯電話機やタブレット型ＰＣ等に搭載される薄型カメラ等として用いられる。光学モジュール１２は、被写体側にレンズ１２ａを備え、矩形筐体状のハウジング１２ｂの内部に撮像を行うための光学機器等が内蔵されている。本実施例における光学モジュール１２は、一例として、光学モジュール１２に生じたピッチングの振れ（Ｙ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）及びヨーイングの振れ（Ｘ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）の補正を行うアクチュエーターを内蔵し、ピッチングの振れの補正及びヨーイングの振れの補正が可能な構成となっている。
なお、本実施例において、光学モジュール１２は、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れの補正が可能な構成としたが、この構成に限定はされず、例えば、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れのいずれか一方のみの補正が可能な構成でもよい。
＜可動体について＞
図１から図４において、可動体１４は、光学モジュール１２と、ホルダ枠２２と、磁石２４Ａ及び２４Ｂとを備えている。ホルダ枠２２は、光学モジュール１２のレンズ１２ａが設けられる前面（被写体側の面）と、反対側の後面を除く、残りの４面を取り囲むように設けられる矩形枠状の部材として構成されている。本実施例のホルダ枠２２は、一例として光学モジュール１２を着脱可能に構成されている。ホルダ枠２２において固定体１６と対向する２面を利用して、ピッチング及びヨーイングの補正用の磁石２４Ａ及び２４Ｂがこれらの外面に取り付けられている。
＜固定体について＞
図１から図４において、固定体１６は、固定枠２８と、コイル３２Ａ及び３２Ｂと、を備えている。本実施例において、固定枠２８は、光軸周り方向（Ｒ方向）において可動体１４のホルダ枠２２の少なくとも３面を取り囲むように設けられる矩形枠状の部材１２８と、Ｘ軸方向に沿って外側に延設される壁部２２８ａ、壁部２２８ｂ及び壁部２２８ｃを有する延設部２２８と、から構成されている。ここで、壁部２２８ａは前面（被写体側の面）を覆う壁部であり、壁部２２８ｂ及び壁部２２８ｃはＹ軸方向を覆う壁部である。なお、本実施例において、部材１２８の、延設部２２８側の壁部２２８ａ、壁部２２８ｂ及び壁部２２８ｃで３方向から囲まれる領域は、空間となっている（壁部が設けられていない）。
なお、本実施例の固定体１６は、後述するフレキシブル配線基板５１を壁部２２８ａ、壁部２２８ｂ及び壁部２２８ｃで３方向からカバー可能な構成になっており、該フレキシブル配線基板５１のＺ軸方向における位置を位置決めする位置決め部５２（図４参照）が設けられている。本実施例の光学ユニット１０のように、フレキシブル配線基板５１の少なくとも一部を覆うカバーを備えることで。フレキシブル配線基板５１が他の構成部材などと接触して損傷することを抑制できる。本実施例の延設部２２８は、壁部２２８ａと対向する側には壁部が設けられていない。これは、延設部２２８にフレキシブル配線基板５１を配置する際の作業性を向上させるためである。ただし、このような構成に限定されず、壁部２２８ａと対向する側にも壁部を設けてもよく、延設部２２８にフレキシブル配線基板５１を配置した後に取り付け可能な壁部などとすることができる。
図２などに示すように、コイル取付け部２８ａには、コイル３２Ａ及び３２Ｂがそれぞれ取り付けられている。本実施例において、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂは一例として巻線コイルとして構成されているが、コイルをパターンとして基板配線内に取り込んだパターン基板（コイル基板）としてもよい。
本実施例において可動体１４が固定体１６内に配置された状態において、磁石２４Ａとコイル３２Ａ、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂ、は対向状態となる。また、本実施例において、磁石２４Ａとコイル３２Ａとの対、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂとの対は、回転駆動機構１８を構成している。回転駆動機構１８により、可動体１４のピッチング及びヨーイングの補正が行われる。
また、ピッチング及びヨーイングの補正は以下のように行われる。光学ユニット１０にピッチング方向とヨーイング方向の両方向又はいずれか一方向の振れが発生すると、不図示の磁気センサー（ホール素子）によって振れを検出し、その結果に基づいて回転駆動機構１８を駆動させる。或いは、振れ検出センサ（ジャイロスコープ）などを用いて、光学ユニット１０の振れを検出してもよい。振れの検出結果に基づいて、回転駆動機構１８がその振れを補正するように作用する。即ち、光学ユニット１０の振れを打ち消す方向に可動体１４を動かすように各コイル３２Ａ及び３２Ｂに電流が流され、これにより振れが補正される。
このように、本実施例の光学ユニット１０においては、可動体１４を固定体１６に対して、ピッチングの軸方向及びヨーイングの軸方向を回転軸として、回転させる回転駆動機構１８を備えている。ここで、回転駆動機構１８は、可動体１４に対してＸ軸方向のうちのフレキシブル配線基板５１が配置されている側（光軸方向と交差する第１交差方向側）以外の位置に配置されていることが好ましい。回転駆動機構１８をフレキシブル配線基板５１が形成されていない側に配置できるので、回転駆動機構１８とフレキシブル配線基板５１との接触を抑制するために光学ユニット１０を大きくする必要が無くなり、光学ユニット１０を小型化できるためである。なお、本明細書における「回転」とは、３６０°回転することを要せず、回転方向に揺動する場合を含む意味である。
なお、振れを補正する動作のための駆動源としては、回転駆動機構１８のようなコイル３２Ａ及び３２Ｂと、磁石２４Ａ及び２４Ｂと、の各対により構成されるボイスコイルモーターに限定されない。他の駆動源としてステッピングモーターやピエゾ素子等を利用したものを使用することも可能である。
＜支持機構について＞
支持機構２０は、光学ユニット１０の外側に向けて半球状の凸曲面を形成する板金２０ａと、光学ユニット１０の内側に向けて半球状の凸曲面を形成する板金２０ｂと、を有している。そして、板金２０ａは固定体１６の矩形枠状の部材１２８の４隅のうちの対向する２か所に配置され、板金２０ｂは矩形枠状の可動体１４の４隅にうちの対向する２か所に配置される。なお、矩形枠状の部材１２８と矩形枠状の可動体１４とは４隅の位置が揃うように配置され、板金２０ａ及び板金２０ｂは該４隅に１つずつ配置される。
本実施例の支持機構２０は、外側を向いた板金２０ａの半球状の凸曲面の内側に、ジンバル機構２１の第１支持部用延設部２７ａに設けられた第１支持部１９ａが配置される。支持機構２０は、このような構成で固定体１６に対してジンバル機構２１を支持している。また、内側を向いた板金２０ｂの半球状の凸曲面の内側に、ジンバル機構２１の第２支持部用延設部２７ｂに設けられた第２支持部１９ｂが配置される。支持機構２０は、このような構成で可動体１４に対してジンバル機構２１を支持している。すなわち、本実施例の支持機構２０は、光軸方向（Ｚ軸方向）と交差する１または複数の方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも１方向）を回転軸方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持可能な構成となっている。なお、本実施例の支持機構２０は、ピッチングの軸方向を回転軸とする可動体１４の回転及びヨーイングの軸方向を回転軸とする可動体１４の回転を許容する構成になっているが、可動体１４のローリング方向の回転も許容する構成としてもよい。
＜ジンバル機構＞
ジンバル機構２１は、金属製平板材料を折り曲げることによって形成されるバネ性を兼ね備えた機構である。具体的には、ジンバル機構２１は、一例として被写体側に設けられるジンバルフレーム部２５と、ジンバルフレーム部２５の四方のコーナー部から光軸方向に９０°折り曲げられて形成される第１支持部用延設部２７ａと、第２支持部用延設部２７ｂと、を備えることによって構成されている。なお、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂについては、必ずしもその全部が板状でなくてもよく、その一部のみを板状に形成してバネ性を発揮させるようにしてもよい。また、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂの一方を板状以外の他の形状（例えばロッド形状等）にすることも可能である。
＜撮像素子＞
図３及び図４に示すように、光学モジュール１２は、被写体側とは反対側に撮像素子５０を備えている。そして、図４で表されるように、撮像素子５０の接続部５０ａには、フレキシブル配線基板５１が接続されている。ここで、本実施例の撮像素子５０の接続部５０ａは、延設部２２８側に形成されており、延設部２２８の壁部２２８ａ、壁部２２８ｂ及び壁部２２８ｃで被写体側とは反対側以外の方向においてフレキシブル配線基板５１をカバーする構成になっている。なお、フレキシブル配線基板５１の接続部５０ａは、撮像素子５０に設けられていなくてもよく、可動体１４の撮像素子５０以外の部分に設けられていてもよい。
＜フレキシブル配線基板＞
図４に示すように、フレキシブル配線基板５１は、可動体１４に設けられた接続部５０ａに一端が接続されている。そして、上記のように、フレキシブル配線基板５１は、可動体１４に対して第１交差方向側に配置されている。また、フレキシブル配線基板５１の他端は、可動体１４に対して第１交差方向側に配置される位置決め部５２により、光軸方向（Ｚ軸方向）における位置が位置決めされている。なお、位置決め部５２は壁部２２８ａに対して隙間が形成されるように取り付けられた板状の部材であり、フレキシブル配線基板５１の他端は該隙間に通されることでＺ軸方向における位置が位置決めされる。
そして、図４及び図５（ａ）などに示すように、本実施例のフレキシブル配線基板５１は、Ｚ軸方向から見て重なるように２回折り曲げられている。ここで、図５（ａ）に示すように、本実施例の光学ユニット１０においては、Ｙ軸方向に沿うピッチングの軸方向の固定体１６に対する可動体１４の回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内である。なお、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓは、フレキシブル配線基板５１が撓むことが可能な撓み範囲に相当する。また、位置決め部５２のＺ軸方向における位置は、正確には、位置決め部５２によってフレキシブル配線基板５１が位置決めされるＺ軸方向における位置を意味する。
本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１が光軸方向から見て重なるように折り曲げられていることでフレキシブル配線基板５１を長くでき、フレキシブル配線基板５１の変位に対する対応性を向上することでフレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減できる構成になっている。さらに、可動体１４の回転軸６０の光軸方向における位置を接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内とすることで、可動体１４の回転量（回転角度）に対するフレキシブル配線基板５１の移動量を低減でき、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減できる構成になっている。このように、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減することで、フレキシブル配線基板５１を損傷等させることなく可動体１４を回転する該可動体１４の回転量を大きくすることができる。なお、「回転軸６０の光軸方向における位置」とは、回転軸６０の回転中心（揺動中心）を意味する。例えば、「回転軸６０の光軸方向における光軸との交点の位置」が該当する。
ここで、「可動体１４の回転軸６０の光軸方向における位置を接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内とする」とは、可動体１４の回転軸６０の光軸方向における位置が位置決め部５２の位置と同じ位置である場合も含む意味である。ただし、本実施例の光学ユニット１０のように、回転軸の６０光軸方向における位置は、位置決め部５２と同じ位置ではなく異なる位置（位置決め部５２よりも接続部５０ａ側）であることが好ましい。光軸方向における位置関係が、接続部５０ａ、回転軸６０、位置決め部５２の順となり、接続部５０ａから位置決め部５２までの光軸方向における距離を長くできることから、フレキシブル配線基板５１を長く構成でき、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を効果的に低減できるためである。
また、図４などで示されるように、本実施例のフレキシブル配線基板５１は、一端から他端に向かう延設方向に分岐している。このように、フレキシブル配線基板５１は、分岐領域５１ａ（図４参照）を有することが好ましい。フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を効果的に低減できるためである。なお、分岐領域５１ａの大きさに特に限定は無く、本実施例のフレキシブル配線基板５１のようにフレキシブル配線基板５１の一端から他端までの全ての領域で分岐していてもよいし、一部の領域のみで分岐していてもよい。さらに、分岐領域５１ａを複数有していてもよい。
なお、本実施例のフレキシブル配線基板５１のように、分岐領域５１ａは、延設方向から見てフレキシブル配線基板５１が第１交差方向に沿って左右対称、すなわち、Ｙ軸方向（ヨーイングの軸方向）の中央部を基準として対称となるように構成されていることがさらに好ましい。このような構成とすることで、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を特に効果的に低減できるためである。ただし、分岐領域５１ａの形状に特に限定は無く、２つに分岐する構成のほか３つ以上に分岐する構成としてもよい。
なお、上記のように、位置決め部５２は壁部２２８ａに対して隙間が形成されるように取り付けられた板状の部材であり、フレキシブル配線基板５１の他端は該隙間に通されることでＺ軸方向における位置が位置決めされる。すなわち、位置決め部５２は、壁部２２８ａに取り付けられて固定されることで固定体１６と一体的に形成されている。位置決め部５２を固定体１６と一体的に形成することでフレキシブル配線基板５１を精度よく位置決めできる。なお「固定体１６と一体的に形成されている」とは、一体成型されていることに限定されず、本実施例のように、固定体１６に取り付けられて固定される場合も含む意味である。
また、本実施例の位置決め部５２は、上記のように、隙間に通されることでＺ軸方向における位置のみが決められる構成であるため、フレキシブル配線基板５１のＸ軸方向の移動（第１交差方向の移動）を許容して固定体１６（壁部２２８ａ）に固定できる構成になっている。このように、フレキシブル配線基板５１のＸ軸方向の移動を許容して固定体１６に固定できる構成になっていることで、フレキシブル配線基板５１に応力が掛からない状態で固定体１６に固定できるためである。
［実施例２］（図５（ｂ））
図５（ｂ）は、実施例２の光学ユニット１０の概略図であり、実施例１の光学ユニット１０における図５（ａ）に対応する図である。なお、上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の構成及び位置決め部５２の形成位置以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。
本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数が１回である。なお、実施例１の光学ユニット１０と同様、Ｙ軸方向に沿うピッチングの軸方向の固定体１６に対する可動体１４の回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内である。
実施例１の光学ユニット１０や本実施例の光学ユニット１０のように、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数は、１または２回であることが好ましい。フレキシブル配線基板５１を成形する際の工数が増加しすぎることを抑制するためである。ただし、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数を増やした方がフレキシブル配線基板５１にかかる負荷を効果的に低減できる傾向にある。このため、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数は、光学ユニット１０の使用用途などに合わせて設定することが好ましい。
［実施例３］（図５（ｃ））
図５（ｃ）は、実施例３の光学ユニット１０の概略図であり、実施例１の光学ユニット１０における図５（ａ）に対応する図である。なお、上記実施例１及び実施例２と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の構成以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。
本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数が４回である。なお、実施例１の光学ユニット１０と同様、Ｙ軸方向に沿うピッチングの軸方向の固定体１６に対する可動体１４の回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内である。
実施例１の光学ユニット１０や本実施例の光学ユニット１０のように、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数は、偶数回であることが好ましい。フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数を偶数回とすることで、フレキシブル配線基板５１の一端から他端まで向かう延設方向において、奇数回目の折り曲げ部分により第１交差方向において可動体１４に近づく側に向かい、奇数回目の折り曲げ部分により第１交差方向において可動体１４に近づく側に向かうこととなる。すなわち、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数を偶数回とすることで、フレキシブル配線基板５１を可動体１４から離れた位置に容易に配置できるとともに、フレキシブル配線基板５１を可動体１４から離れる方向に向かうように容易に配置でき、フレキシブル配線基板５１と可動体１４との接触を抑制できるためである。また、配線の自由度を高くすることもできる。
［実施例４］（図５（ｄ））
図５（ｄ）は、実施例４の光学ユニット１０の概略図であり、実施例１の光学ユニット１０における図５（ａ）に対応する図である。なお、上記実施例１から実施例３と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の構成及び位置決め部５２の形成位置以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。
本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数が３回である。なお、実施例１の光学ユニット１０と同様、Ｙ軸方向に沿うピッチングの軸方向の固定体１６に対する可動体１４の回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内である。
［実施例５］（図６（ａ））
図６（ａ）は、実施例５の光学ユニット１０の概略図であり、実施例１の光学ユニット１０における図５（ａ）に対応する図である。なお、上記実施例１から実施例４と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、固定体１６の形状、フレキシブル配線基板５１の構成及び位置決め部５２の形成位置以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。
本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数が３回である。そして、固定体１６は、可動体１４の第１交差方向側に壁部２２８ｄを有しており、該壁部２２８ｄに位置決め部５２が形成されており、該壁部２２８ｄに設けられた空間部５３にフレキシブル配線基板５１を通す構成となっている。なお、実施例１の光学ユニット１０と同様、Ｙ軸方向に沿うピッチングの軸方向の固定体１６に対する可動体１４の回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内である。
［実施例６］（図６（ｂ））
図６（ｂ）は、実施例６の光学ユニット１０の概略図であり、実施例１の光学ユニット１０における図５（ａ）に対応する図である。なお、上記実施例１から実施例５と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例の光学ユニット１０は、固定体１６の形状、フレキシブル配線基板５１の構成及び位置決め部５２の形成位置以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。
本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数が４回である。そして、固定体１６は、可動体１４の第１交差方向側に壁部２２８ｅを有しており、該壁部２２８ｅに位置決め部５２が形成されている。なお、実施例１の光学ユニット１０と同様、Ｙ軸方向に沿うピッチングの軸方向の固定体１６に対する可動体１４の回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内である。
本実施例の光学ユニット１０のように、固定体１６は、第１交差方向側において接続部５０ａから位置決め部５２までの間に、第１交差方向と交差する壁部を設けていないことが好ましい。実施例５の光学ユニット１０と比較すると明らかなように、接続部５０ａから位置決め部５２まで延設されるフレキシブル配線基板５１が固定体１６（例えば壁部に形成された空間部５３の内壁など）と干渉することを抑制できるためである。
［実施例７］（図７）
図７は、実施例７の光学ユニット１０の概略図である。なお、上記実施例１から実施例６と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。
実施例１から実施例６までの光学ユニット１０は、固定体１６に対して可動体１４を動かす機構としてジンバル機構２１を備える構成の光学ユニットであった。一方、本実施例の光学ユニット１０は、ジンバル機構２１の代わりにピボット機構７０を備える構成である。
本実施例の光学ユニット１０は、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ回数が２回である。そして、実施例１から実施例６の光学ユニット１０と同様、固定体１６に対する可動体１４の回転軸６０のＺ軸方向における位置（ピボット機構７０と可動体１４との接点部分の位置）は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲Ｓ内である。
＜光軸方向における回転軸、接続部及び位置決め部の位置関係＞
ここで、Ｚ軸方向（光軸方向）における回転軸６０の位置、接続部５０ａの位置、位置決め部５２の好ましい位置関係について図８を用いて説明する。図８において、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３及びＰ４は接続部５０ａの位置を表し、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄは位置決め部５２の位置（位置決め位置）を表している。
最初に、接続部５０ａの位置をＰ１とした場合について説明する。位置決め部５２の位置がＰｃ及びＰｄである場合、回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲内となり、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減できるので、好ましい。一方、位置決め部５２の位置がＰａ及びＰｂである場合、回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲外となり、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を十分に低減できない場合がある。
次に、接続部５０ａの位置をＰ２とした場合について説明する。位置決め部５２の位置がＰｃ及びＰｄである場合、回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲内となり、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減できるので、好ましい。一方、位置決め部５２の位置がＰａ及びＰｂである場合、回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲外となり、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を十分に低減できない場合がある。
次に、接続部５０ａの位置をＰ３とした場合について説明する。位置決め部５２の位置がＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄのいずれの場合でも、回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲内となり、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減できるので、好ましい。
最後に、接続部５０ａの位置をＰ４とした場合について説明する。位置決め部５２の位置がＰａ、Ｐｂ及びＰｃである場合、回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲内となり、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減できるので、好ましい。一方、位置決め部５２の位置がＰｄである場合、回転軸６０のＺ軸方向における位置は、接続部５０ａから位置決め部５２までの範囲外となり、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を十分に低減できない場合がある。
Ｚ軸方向における回転軸６０の位置、接続部５０ａの位置、位置決め部５２の好ましい位置関係は上記のとおりであるが、光軸方向における位置決め部５２の位置は、光軸方向における接続部５０ａの位置と異なることが特に好ましい。例えば、光軸方向における位置決め部５２の位置と接続部５０ａの位置とを揃えるために、フレキシブル配線基板５１を被写体側と被写体側とは反対側との両方に折り曲げるなどしなくてもよく、フレキシブル配線基板５１を簡単に長く構成できるためである。
本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。
また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
例えば、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ部分に、該折り曲げ部分を保持する折り曲げ保持部が設けられていることが好ましい。例えば、折り曲げ保持部により、折り曲げ部分で１８０°フレキシブル配線基板５１を折り曲げ、折り曲げられたフレキシブル配線基板５１同士が接触しないように保持することで、フレキシブル配線基板５１の配線領域を効果的に小型化できるとともに、フレキシブル配線基板５１同士の接触による該フレキシブル配線基板５１の損傷を抑制できる。
また、撮像素子５０は、上述の実施例の光学ユニット１０よりも第１交差方向側、例えば、回転軸６０を基準として第１交差方向側に配置されていてもよい。ここで、「回転軸６０を基準として第１交差方向側」とは、Ｘ軸方向の撮像素子５０の中心が回転軸６０よりも第１交差方向側にあるという意味である。このような配置とすることで、固定体１６の内部におけるフレキシブル配線基板５１を短くできるとともに、固定体１６を小型化でき、光学ユニット１０の小型化が可能になるためである。
１０…光学ユニット、１２…光学モジュール、１４…可動体、１６…固定体、
１８…回転駆動機構、１９ａ…第１支持部、１９ｂ…第２支持部、
２０…支持機構、２０ａ…板金、２０ｂ…板金、２１…ジンバル機構、
２２…ホルダ枠、２４Ａ…磁石、２４Ｂ…磁石、２５…ジンバルフレーム部、
２７ａ…第１支持部用延設部、２７ｂ…第２支持部用延設部、２８…固定枠、
２８ａ…コイル取付け部、３２Ａ…コイル、３２Ｂ…コイル、５０…撮像素子、
５０ａ…接続部、５１…フレキシブル配線基板、５１ａ…分岐領域、
５２…位置決め部、５３…空間部、６０…可動体１４の回転軸、７０…ピボット機構、
１２８…矩形枠状の部材、２２８…延設部、２２８ａ…壁部、２２８ｂ…壁部、
２２８ｃ…壁部、２２８ｄ…壁部、２２８ｅ…壁部、Ｌ…光軸

Claims (12)

  1. 光学モジュールを備える可動体と、
    固定体と、
    光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する支持機構と、
    前記可動体に設けられた接続部に一端が接続され、前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第１交差方向側に配置されたフレキシブル配線基板と、
    前記可動体に対して前記第１交差方向側に配置され、前記フレキシブル配線基板の他端を前記光軸方向において位置決めする位置決め部と、を備え、
    前記フレキシブル配線基板は、前記光軸方向から見て重なるように折り曲げられており、
    前記回転軸の前記光軸方向における位置は、前記接続部から前記位置決め部までの範囲内であることを特徴とする光学ユニット。
  2. 請求項１に記載の光学ユニットにおいて、
    前記フレキシブル配線基板の折り曲げ回数は、１または２回であることを特徴とする光学ユニット。
  3. 請求項１または２に記載の光学ユニットにおいて、
    前記フレキシブル配線基板の折り曲げ回数は、偶数回であることを特徴とする光学ユニット。
  4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記回転軸の前記光軸方向における位置は、前記位置決め部と異なる位置であることを特徴とする光学ユニット。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記光軸方向における前記位置決め部の位置は、前記光軸方向における前記接続部の位置と異なることを特徴とする光学ユニット。
  6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記固定体は、前記第１交差方向側において前記接続部から前記位置決め部までの間に、前記第１交差方向と交差する壁部を設けていないことを特徴とする光学ユニット。
  7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記フレキシブル配線基板は、前記一端から前記他端に向かう延設方向に分岐する分岐領域を有することを特徴とする光学ユニット。
  8. 請求項７に記載の光学ユニットにおいて、
    前記分岐領域は、前記延設方向から見て前記フレキシブル配線基板が前記第１交差方向に沿って左右対称となるように構成されていることを特徴とする光学ユニット。
  9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記位置決め部は、前記固定体と一体的に形成されることを特徴とする光学ユニット。
  10. 請求項７に記載の光学ユニットにおいて、
    前記位置決め部は、前記フレキシブル配線基板の前記第１交差方向の移動を許容して前記固定体に固定できる構成になっていることを特徴とする光学ユニット。
  11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記フレキシブル配線基板の少なくとも一部を覆うカバーを備えることを特徴とする光学ユニット。
  12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記可動体を前記固定体に対して回転させる回転駆動機構を備え、
    前記回転駆動機構は、前記可動体に対して前記第１交差方向側以外の位置に配置されていることを特徴とする光学ユニット。
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