JP2021124686A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】光学ユニットにおけるフレキシブル配線基板の負荷を低減する。
【解決手段】光学ユニット（１００）は、光学モジュール（１１２）を備える可動体（１１０）と、固定体（１２０）と、支持機構（１３０）と、フレキシブル配線基板（１５０）と、固定部（１６０）とを備える。固定部（１５０）は、フレキシブル配線基板（１５０）の折り曲げられた折曲部（１５２）に対して折曲部（１５２）に重なって配置される。固定部（１５０）の少なくとも一部はフレキシブル配線基板（１５０）の折曲部（１５２）に固定される。
【選択図】図５

Description

本発明は、光学ユニットに関する。

カメラによって静止画または動画を撮影する際に手振れに起因して像ブレが生じることがある。このため、像ブレを防いだ鮮明な撮影を可能にするための手振れ補正装置が実用化されている。手振れ補正装置は、カメラが手振れした場合に、手振れに応じてカメラモジュールの位置および姿勢を補正することによって手振れによる不具合を解消する（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の手振れ補正装置では、カメラモジュールの背面側にＦＰＣが取り付けられており、カメラモジュールにおいて撮像された画像信号は、ＦＰＣを介して外部に取り出される。

特開２００７−９３９５３号公報

しかしながら、特許文献１の手振れ補正装置では、フレキシブル配線基板が、カメラモジュールに追従して動く際にこすれることにより、負荷が増大してしまい、カメラモジュールの駆動電流を増大させる必要が生じることがある。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フレキシブル配線基板の負荷を低減可能な光学ユニットを提供することである。

本発明の第１の観点からの光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、支持機構と、フレキシブル配線基板と、固定部とを備える。前記支持機構は、前記光学モジュールの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。前記フレキシブル配線基板は、前記可動体に設けられた接続部に第１端部が接続され、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る。前記固定部は、前記フレキシブル配線基板の折り曲げられた折曲部に対して前記折曲部に重なって配置される。前記固定部の少なくとも一部が前記折曲部に固定される。

本発明の光学ユニットは、フレキシブル配線基板の負荷を低減できる。

本実施形態の光学ユニットの平面図である。 本実施形態の光学ユニットの斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの分解斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの斜視図である。 本実施形態の光学ユニットにおける固定部の斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの分解斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの斜視図である。 本実施形態の光学ユニットの模式図である。 本実施形態の光学ユニットの模式図である。

以下、図面を参照して本発明による光学ユニットの実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載することがある。

まず、図１から図４を参照して、本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図１は、本実施形態の光学ユニット１００の平面図であり、図２は、本実施形態の光学ユニット１００の斜視図である。図３は、本実施形態の光学ユニット１００の分解斜視図であり、図４は、本実施形態の光学ユニット１００の斜視図である。なお、図４では、図面が過度に複雑になることを避けるために固定体１２０を鎖線で示している。

また、図２および図３において、符号Ｌが付された一点鎖線は光学モジュール１１２の光軸を示し、符号Ｌ１が付された一点鎖線は光軸Ｌ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および第１軸線Ｌ１と交差する第２軸線Ｌ２を示す。符号Ｒは、光軸Ｌを中心軸とする円周方向を示す。なお、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１００の全体構成の概略＞
図１から図４を参照して、本実施形態の光学ユニット１００の構成を説明する。光学ユニット１００は、光学モジュール１１２を備える可動体１１０と、固定体１２０と、支持機構１３０と、位置決め部１４０と、フレキシブル配線基板１５０と、固定部１６０とを備える。固定体１２０は、Ｙ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可動体１１０を保持する。

また、支持機構１３０は、光学モジュール１１２の光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸の方向として可動体１１０を固定体１２０に対して回転可能に支持する。例えば、支持機構１３０は、可動体１１０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ＲＤを備え、固定体１２０に対して可動体１１０をピッチング方向およびヨーイング方向に回転可能に支持する。

＜可動体１１０＞
図１から図４に示すように、可動体１１０は、光学モジュール１１２と、ホルダ１１４と、磁石１１６ｓと、磁石１１６ｔとを備える。ホルダ１１４は枠体形状である。光学モジュール１１２は、ホルダ１１４に収容される。光学モジュール１１２は、ホルダ１１４の開口に挿入され、ホルダ１１４の内周面に対向する。

磁石１１６ｓおよび磁石１１６ｔは、ホルダ１１４に取り付けられる。詳細には、磁石１１６ｓおよび磁石１１６ｔは、ホルダ１１４の外周面に取り付けられる。

＜光学モジュール１１２＞
光学モジュール１１２は、例えば、カメラ付携帯電話機およびタブレット型ＰＣ等に搭載される薄型カメラ等として用いられる。本実施形態において、光学モジュール１１２は、略矩形筐体状を有する。光学モジュール１１２の光軸Ｌは、被写体を向いており、光学モジュール１１２は、光軸Ｌに沿った方向の画像を撮像する。

光学モジュール１１２は、一例として、光学モジュール１１２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する。アクチュエーターにより、ピッチングの振れおよびヨーイングの振れが補正される。なお、本実施形態において、光学モジュール１１２は、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れを補正できるが、この構成に限定されない。光学モジュール１１２は、例えば、ピッチングの振れおよびヨーイングの振れのいずれか一方のみを補正可能であってもよい。

光学モジュール１１２は、レンズ１１２ａと、ハウジング１１２ｂとを有する。レンズ１１２ａは、ハウジング１１２ｂに収容され、レンズ１１２ａの少なくとも一部は、ハウジング１１２ｂの表面から露出する。レンズ１１２ａは、被写体側に配置される。ハウジング１１２ｂは、矩形筐状である。ハウジング１１２ｂの内部には、撮像を行うための光学機器等が内蔵される。

＜ホルダ１１４＞
ホルダ１１４は、光学モジュール１１２のレンズ１１２ａ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る。本実施形態のホルダ１１４は、一例として光学モジュール１１２を着脱可能に構成される。可動体１１０を固定体１２０に装着した場合に、固定体１２０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１１６ｓ及び１１６ｔがホルダ１１４の外面に取り付けられる。

＜固定体１２０＞
図１から図４に示すように、固定体１２０内には、可動体１１０が配置される。固定体１２０は、固定枠１２２と、コイル１２６ｓと、コイル１２６ｔとを備える。コイル１２６ｓおよびコイル１２６ｔは、固定枠１２２に取り付けられる。

固定枠１２２の外周面にはコイル取付け部１２２ｓ、１２２ｔが設けられる。図２および図３に示すように、コイル取付け部１２２ｓ、１２２ｔには、コイル１２６ｓ、１２６ｔがそれぞれ取り付けられる。本実施形態において、コイル１２６ｓ及びコイル１２６ｔは一例として巻線コイルとして構成される。ただし、コイル１２６ｓ及びコイル１２６ｔとして、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）を用いてもよい。

本実施形態において、固定枠１２２は、枠部１２３と、連結部１２４とを有する。枠部１２３は、枠体形状である。連結部１２４は、枠部１２３に連結する。連結部１２４は、枠部１２３に対してＸ方向側に位置する。枠部１２３は、光軸Ｌを中心軸とする周り方向（Ｒ方向）において可動体１１０のホルダ１１４の少なくとも３面を取り囲むように設けられた矩形枠状である。

連結部１２４は、壁部１２４ａと、壁部１２４ｂと、壁部１２４ｃとを含む。壁部１２４ａ、壁部１２４ｂおよび壁部１２４ｃは、Ｘ軸方向に沿って可動体１１０が配置される領域の外側に設けられる。ここで、壁部１２４ａは前面（被写体側の面）を覆う壁部であり、壁部１２４ｂ及び壁部１２４ｃはＹ軸方向を覆う壁部である。なお、本実施形態において、枠部１２３において連結部１２４側の壁部１２４ａ、壁部１２４ｂおよび壁部１２４ｃによって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）。

本実施形態において、固定体１２０は、後述するフレキシブル配線基板１５０の少なくとも一部を壁部１２４ａ、壁部１２４ｂ及び壁部１２４ｃで３方向からカバーする。フレキシブル配線基板１５０の少なくとも一部がカバーされることにより、フレキシブル配線基板１５０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。なお、フレキシブル配線基板１５０は、位置決め部１４０（図４参照）において、Ｚ軸方向において位置決めされる。

なお、連結部１２４には、壁部１２４ａと対向する側には壁部が設けられていない。これは、連結部１２４にフレキシブル配線基板１５０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１２４ａと対向する側にも壁部を設けてもよい。あるいは、連結部１２４にフレキシブル配線基板１５０を配置した後に取り付け可能な壁部を設けてもよい。

本実施形態において、可動体１１０が固定体１２０内に配置された状態において、磁石１１６ｓはコイル１２６ｓに対向し、磁石１１６ｔはコイル１２６ｔに対向する。本実施形態において、磁石１１６ｓとコイル１２６ｓとの対、磁石１１６ｔとコイル１２６ｔとの対は、それぞれ回転駆動機構ＲＤを構成する。回転駆動機構ＲＤにより、可動体１１０のピッチング及びヨーイングを補正できる。

例えば、可動体１１０の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１００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ＲＤ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１００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ＲＤがその振れを補正する。即ち、光学ユニット１００の振れを打ち消す方向に可動体１１０を動かすように各コイル１２６ｓ及び１２６ｔに電流が流れ、これにより振れが補正される。

本実施形態の光学ユニット１００では、回転駆動機構ＲＤは、可動体１１０を固定体１２０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する。ここで、回転駆動機構ＲＤは、可動体１１０に対してＸ軸方向のうちのフレキシブル配線基板１５０が配置されている側（光軸Ｌの方向と交差する第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ＲＤをフレキシブル配線基板１５０が形成されていない側に配置できるので、回転駆動機構ＲＤとフレキシブル配線基板１５０との接触を抑制するために光学ユニット１００を大きくする必要が無くなり、光学ユニット１００を小型化できる。なお、本明細書において、「回転」とは、３６０°回転すること、または、３６０°回転可能に構成されることを必須とせず、回転方向に揺動することを含む。

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ＲＤとして機能するコイル１２６ｓ及び１２６ｔの対と、磁石１１６ｓ及び１１６ｔの対と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およびピエゾ素子等を利用してもよい。

＜支持機構１３０＞
支持機構１３０は、フレーム部１３２と、第１支持部１３４ａと、第２支持部１３４ｂと、板金１３６ａと、板金１３６ｂとを有する。フレーム部１３２は、被写体側に設けられる。フレーム部１３２は、矩形状の本体部１３２ａと、突起部１３２ｂと、突起部１３２ｃとを有する。突起部１３２ｂは、本体部１３２ａの対向する２つの角から光軸方向に平行に突出する。同様に、突起部１３２ｃは、本体部１３２ａの対向する別の２つの角から光軸方向に平行に突出する。なお、突起部１３２ｂおよび突起部１３２ｃはフレーム部１３２に連結されており、突起部１３２ｂおよび突起部１３２ｃは、異なる部材であってもよく、フレーム部１３２の四方の４つの角を光軸方向に９０°折り曲げられることによって形成されてもよい。

板金１３６ａは、半球状の凸曲面を有する。板金１３６ａの凸曲面は、光学ユニット１００の外側に向かって配置される。板金１３６ｂは、半球状の凸曲面を有する。板金１３６ｂの凸曲面は、光学ユニット１００の内側に向かって配置される。

板金１３６ａは固定体１２０の矩形枠状の枠部１２３の４隅のうちの対向する２か所に配置され、板金１３６ｂは矩形枠状の可動体１１０の４隅のうちの対向する２か所に配置される。なお、矩形枠状の枠部１２３と矩形枠状の可動体１１０とは４隅の位置が揃うように配置され、板金１３６ａ及び板金１３６ｂは４隅に１つずつ配置される。

支持機構１３０では、第１軸線Ｌ１周りに回動可能に可動体１１０を支持する第１支持部１３４ａが突起部１３２ｂに配置されるとともに、第２軸線Ｌ２周りに固定体１２０側の部材に回動可能に支持される第２支持部１３４ｂが突起部１３２ｃに配置される（図３参照）。

＜ジンバル機構１３１＞
フレーム部１３２と、突起部１３２ｂと、突起部１３２ｃとによってジンバル機構１３１が構成される。ジンバル機構１３１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。なお、突起部１３２ｂと突起部１３２ｃ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、突起部１３２ｂと突起部１３２ｃ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。

本実施形態において、支持機構１３０では、外側を向いた板金１３６ａの半球状の凸曲面の内側に、突起部１３２ｂに設けられた第１支持部１３４ａが配置される。板金１３６ａは、このような構成で固定体１２０に対してジンバル機構１３１を支持している。また、内側を向いた板金１３６ｂの半球状の凸曲面の内側に、突起部１３２ｃに設けられた第２支持部１３４ｂが配置される。板金１３６ｂは、このような構成で可動体１１０に対してジンバル機構１３１を支持している。すなわち、本実施形態の支持機構１３０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１１０を固定体１２０に対して回転可能に支持可能な構成となっている。なお、本実施形態の支持機構１３０は、ピッチングの軸方向を回転軸とする可動体１１０の回転及びヨーイングの軸方向を回転軸とする可動体１１０の回転を許容する。なお、支持機構１３０は、可動体１１０のローリング方向の回転も許容する構成としてもよい。

＜撮像素子１１２ｃ＞
図３および図４に示すように、光学モジュール１１２は、撮像素子１１２ｃをさらに有する。撮像素子１１２ｃは、被写体側とは反対側に配置される。図４に示されるように、撮像素子１１２ｃの接続部１１３には、フレキシブル配線基板１５０が接続されている。詳細には、撮像素子１１２ｃには、フレキシブル配線基板１５０の第１端部１５１ａが挿入される。

ここで、撮像素子１１２ｃの接続部１１３は、連結部１２４側に形成されており、連結部１２４の壁部１２４ａ、壁部１２４ｂ及び壁部１２４ｃによって、被写体側とは反対側以外の方向からはフレキシブル配線基板１５０がカバーされる。

＜位置決め部１４０＞
位置決め部１４０は、可動体１１０に対して第１交差方向側に配置される。位置決め部１４０は、フレキシブル配線基板１５０を位置決めする。

図１から図４において、位置決め部１４０は、壁部１２４ａから離れて取り付けられており、位置決め部１４０は、壁部１２４ｂおよび壁部１２４ｃにわたって配置される。

＜フレキシブル配線基板１５０＞
フレキシブル配線基板１５０は、延伸方向Ｄｅに延びる。フレキシブル配線基板１５０は、折曲部１５２において折り曲げられており、延伸方向Ｄｅの向きは、折曲部１５２ごとに変更される。ここでは、フレキシブル配線基板１５０は２回折り曲げられている。フレキシブル配線基板１５０は、延伸方向Ｄｅの一端に位置する第１端部１５１ａと、延伸方向Ｄｅの他端に位置する第２端部１５１ｂとを有する。

例えば、フレキシブル配線基板１５０の外表面はポリイミド樹脂から形成される。また、例えば、フレキシブル配線基板１５０の幅（Ｙ方向に沿った長さ）は、３ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。一例では、フレキシブル配線基板１５０の幅は５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

図４に示すように、フレキシブル配線基板１５０は、可動体１１０の撮像素子１１２ｃに挿入されており、撮像素子１１２ｃの接続部１１３において接続される。フレキシブル配線基板１５０は、可動体１１０に対して第１交差方向側に配置される。また、フレキシブル配線基板１５０の第２端部１５１ｂは、可動体１１０に対して第１交差方向側に配置された位置決め部１４０により、光軸方向（Ｚ軸方向）における位置が位置決めされる。なお、位置決め部１４０は、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１５０は、この隙間を通過することでＺ軸方向に位置決めされる。

フレキシブル配線基板１５０は、接続部１１３から位置決め部１４０までの間において少なくとも２回折り曲げられた折曲部１５２を有する。本実施形態のフレキシブル配線基板１５０は、図３および図４に示すように、Ｚ軸方向から見て重なるように２回折り曲げられる。本実施形態の光学ユニット１００は、フレキシブル配線基板１５０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１５０を長くでき、フレキシブル配線基板１５０の変位に対する対応性を向上させることでフレキシブル配線基板１５０にかかる負荷を低減できる。このように、フレキシブル配線基板１５０にかかる負荷を低減することで、駆動電流を増大させることなく可動体１１０を回転する可動体１１０の回転量を大きくすることができる。

詳細には、折曲部１５２は、第１折曲部分１５２ａと、第２折曲部分１５２ｂとを含む。第１折曲部分１５２ａは、延伸方向Ｄｅに沿って接続部１１３から位置決め部１４０までの間において接続部１１３に最も近い折曲部分であり、第２折曲部分１５２ｂは、延伸方向Ｄｅに沿って接続部１１３から位置決め部１４０までの間において第１折曲部分１５２ａの次に接続部１１３に近い折曲部分である。

＜固定部１６０＞
固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の折り曲げられた折曲部１５２に対して折曲部１５２に重なって配置されることにより、折曲部１５２を固定する。固定部１６０は、折曲部１５２の折り曲げ形状に整合する形状を有する。固定部１６０の少なくとも一部は、折曲部１５２に固定される。図３および図４では、固定部１６０は、板状である。ただし、固定部１６０は板状でなくてもよい。フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２を固定部１６０で固定することにより、フレキシブル配線基板１５０は可動体１１０に追従して滑らかに可動できる。

ここでは、折曲部１５２の第１折曲部分１５２ａおよび第２折曲部分１５２ｂのそれぞれに対して固定部１６０が装着される。固定部１６０は、折曲部１５２に接着されてもよい。

また、本実施形態の光学ユニット１００において、フレキシブル配線基板１５０は、第１端部１５１ａから第２端部１５１ｂに向かって延びる延伸方向に沿って分岐された分岐領域を有してもよい。このように、フレキシブル配線基板１５０は、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１５０にかかる負荷を効果的に低減できるためである。なお、分岐領域の大きさは特に限定されず、フレキシブル配線基板１５０の一端から他端までの全ての領域で分岐されてもよいし、一部の領域のみで分岐されてもよい。さらに、フレキシブル配線基板１５０は、分岐領域を複数有してもよい。

フレキシブル配線基板１５０において、分岐領域は、延伸方向から見てフレキシブル配線基板１５０が第１交差方向Ｄ１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１５０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、位置決め部１４０は、壁部１２４ａに対して隙間が形成されるように取り付けられてもよい。フレキシブル配線基板１５０の第２端部１５１ｂが位置決め部１４０の隙間を通過することにより、フレキシブル配線基板１５０のＺ軸方向における位置が位置決めされる。ここでは、位置決め部１４０は、壁部１２４ａに取り付けられて固定されることで固定体１２０と一体的に形成されている。位置決め部１４０を固定体１２０と一体的に形成することでフレキシブル配線基板１５０を精度よく位置決めできる。なお「固定体１２０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、本実施形態のように、固定体１２０に取り付けられて固定されることも含む。

また、本実施形態において、位置決め部１４０は、フレキシブル配線基板１５０が隙間を通過することでＺ軸方向における位置を決める構成であるため、フレキシブル配線基板１５０のＸ軸方向の移動（第１交差方向Ｄ１の移動）を許容して固定体１２０（壁部１２４ａ）に固定してもよい。このように、フレキシブル配線基板１５０のＸ軸方向の移動を許容して固定体１２０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１５０に応力が掛からない状態で固定体１２０に固定できる。

本実施形態の光学ユニット１００では、フレキシブル配線基板１５０は、２回折り曲げられるが、フレキシブル配線基板１５０の折曲回数は比較的少なくてもよい。この場合、フレキシブル配線基板１５０を変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１５０の折曲回数が多い場合、フレキシブル配線基板１５０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１５０の折曲回数は、光学ユニット１００の使用用途などに合わせて設定することが好ましい。

フレキシブル配線基板１５０の折曲回数は、偶数であることが好ましい。フレキシブル配線基板１５０の第１端部１５１ａから第２端部１５１ｂまで延びる延伸方向において、奇数回目の折曲部分により第１交差方向において可動体１１０に近づく方向に延伸させることができ、偶数回目の折曲部分により第１交差方向において可動体１１０から離れる方向に延伸させることができる。すなわち、フレキシブル配線基板１５０の折曲回数を偶数回とすることで、フレキシブル配線基板１５０を可動体１１０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１５０を可動体１１０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１５０と可動体１１０との接触を抑制できる。さらに、フレキシブル配線基板１５０の配置の自由度を増加できる。

本実施形態の光学ユニット１００では、固定体１２０は、第１交差方向側において接続部１１３から位置決め部１４０までの間に、第１交差方向Ｄ１と交差する壁部を設けていない。このため、接続部１１３から位置決め部１４０まで延伸するフレキシブル配線基板１５０が固定体１２０（例えば壁部に形成された空間部Ｓの内壁など）と干渉することを抑制できる。

図３および図４に示すように、固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２を固定する。

次に、図５を参照して固定部１６０を説明する。図５は、固定部１６０の斜視図である。

図５に示すように、固定部１６０は、平坦な板部材の変形によって形成される。例えば、固定部１６０は、第１平坦部１６１と、第２平坦部１６２と、湾曲部１６３とを有する板部材である。第１平坦部１６１は、固定部１６０の一端に配置され、第２平坦部１６２は、固定部１６０の他端に配置される。第１平坦部１６１は平坦面を有し、第２平坦部１６２は平坦面を有する。湾曲部１６３は、第１平坦部１６１と第２平坦部１６２との間に位置する。これにより、平坦状の板部材を湾曲することによって固定部１６０を形成できる。

例えば、固定部１６０は、金属から形成される。一例として、固定部１６０は、ステンレスまたはアルミニウムから形成される。固定部１６０を比較的薄くする場合、固定部１６０は、シムテープを用いて形成されてもよい。これにより、ばね性の高い固定部１６０を実現できる。

なお、固定部１６０は、金属以外の材料から形成されてもよい。例えば、固定部１６０は、樹脂から形成されてもよい。ただし、固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の外側表面の材料よりも高い弾性率を有する材料から形成されることが好ましい。典型的には、フレキシブル配線基板１５０の外周面は、ポリイミド樹脂から形成される。このため、固定部１６０は、ポリイミド樹脂の弾性率（約２０００ＭＰａ）よりも高い弾性率を有する材料から形成されることが好ましい。

固定部１６０の幅Ｌｐは、例えば２ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。幅Ｌｐは、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下であってもよい。

また、第１平坦部１６１の長さＬｑ１は、例えば０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、１ｍｍ以上８ｍｍ以下であってもよい。同様に、第２平坦部１６２の長さＬｑ２は、例えば０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、１ｍｍ以上８ｍｍ以下であってもよい。なお、第１平坦部１６１の大きさは、第２平坦部１６２の大きさと同じであってもよい。

湾曲部１６３の長さＬｒは、例えば０．３ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であってもよい。典型的には、湾曲部１６３の長さＬｒは、第１平坦部１６１の長さＬｑ１および／または第２平坦部１６２の長さＬｑ２よりも短い。

固定部１６０を変形によって形成する場合、固定部１６０は比較的薄いことが好ましい。例えば、固定部１６０の厚さＬｔは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

ここでは、固定部１６０の内周面に接着剤が付与され、固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０に固定される。

次に、図５および図６を参照して光学ユニット１００における固定部１６０によるフレキシブル配線基板１５０の固定を説明する。図６は、光学ユニット１００の模式的な斜視図である。なお、図６では、図面が過度に複雑になることを避けるために、撮像素子１１２ｃ、位置決め部１４０、フレキシブル配線基板１５０および固定部１６０を示し、他の部材を省略する。

図６に示すように、フレキシブル配線基板１５０は延伸方向Ｄｅに延びる。フレキシブル配線基板１５０は、折曲部１５２において折り曲げられており、延伸方向Ｄｅの向きは、折曲部１５２において変更される。ここでは、フレキシブル配線基板１５０は２回折り曲げられている。

固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の外側を固定する。これにより、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の位置が規制され、フレキシブル配線基板１５０の負荷を抑制できる。

フレキシブル配線基板１５０は、第１端部１５１ａから延伸方向Ｄｅに沿って延びる。フレキシブル配線基板１５０において延伸方向Ｄｅに直交する方向の長さ（幅Ｌｆ）は、例えば１．５ｍｍ以上１８ｍｍ以下である。幅Ｌｆは、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下であってもよい。固定部１６０は、長さＬｐがフレキシブル配線基板１５０の延伸方向Ｄｅに対して直交する方向に平行になるように配置される。フレキシブル配線基板１５０と同一平面上において、延伸方向Ｄｅに対して直交する幅方向に沿った固定部１６０の長さ（幅Ｌｐ）は、この幅方向に沿ったフレキシブル配線基板１５０の長さ（幅Ｌｆ）よりも小さい。このため、固定部１６０がフレキシブル配線基板１５０の周囲と接触してフレキシブル配線基板１５０および／または周囲が損傷することを抑制できる。

なお、固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０を折り曲げる前にフレキシブル配線基板１５０に接着されて、フレキシブル配線基板１５０とともに折り曲げられてもよい。あるいは、固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の折り曲げとは別に湾曲されて、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２が形成された後で、固定部１６０の内周面側またはフレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の外周面側に接着剤を付与した状態でフレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２に装着されてもよい。

なお、固定部１６０をフレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２に接着させる場合、接着剤は、固定部１６０の第１平坦部１６１とフレキシブル配線基板１５０との間および固定部１６０の第２平坦部１６２とフレキシブル配線基板１５０との間に付与される一方で、固定部１６０の湾曲部１６３とフレキシブル配線基板１５０との間に接着剤が付与されなくてもよい。

なお、図６では、固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の外側を固定したが、本実施形態は、これに限定されない。固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の内側を固定してもよい。

次に、図７を参照して光学ユニット１００における固定部１６０によるフレキシブル配線基板１５０の固定を説明する。図７は、光学ユニット１００の模式的な斜視図である。なお、図７では、図面が過度に複雑になることを避けるために、撮像素子１１２ｃと、位置決め部１４０と、フレキシブル配線基板１５０と、固定部１６０とを示し、他の部材を省略する。

図７に示すように、固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の内側を固定する。これにより、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の位置が規制され、フレキシブル配線基板１５０の負荷を抑制できる。

なお、図６および図７を参照した説明では、固定部１６０は、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の外側および内側の一方に装着されたが、本実施形態はこれに限定されない。フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の外側および内側の両方に固定部１６０が装着されてもよい。

また、上述した説明では、固定部１６０は、板状であったが、本実施形態は、これに限定されない。固定部１６０は、レジストを塗布することによって形成された被膜によって形成されてもよい。なお、固定部１６０をレジスト膜から形成する場合でも、固定部１６０をフレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２に対して上流側（接続部１１３側）から下流側（位置決め部１４０側）にわたって配置して固定部１６０の上流側と下流側との間に空間が形成されることが好ましい。

なお、フレキシブル配線基板１５０には、固定部１６０とともに別部材が装着されてもよい。

次に、図８を参照して光学ユニット１００における固定部１６０によるフレキシブル配線基板１５０の固定を説明する。図８は、光学ユニット１００の模式的な斜視図である。ここでは、フレキシブル配線基板１５０に固定部１６０とともに補強部１７０が接着される。

例えば、補強部１７０の厚さは、固定部１６０の厚さよりも大きい。一例では、補強部１７０の厚さは、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下である。

補強部１７０は、フレキシブル配線基板１５０に接着される。補強部１７０は、固定部１６０と係合する。これにより、固定部１６０をフレキシブル配線基板１５０により強固に固定できる。

固定部１６０には切り欠き１６０ｓが設けられており、補強部１７０は、固定部１６０の切り欠き１６０ｓに配置される。これにより、補強部１７０は固定部１６０により強く係合する。

なお、固定部１６０の側面および補強部１７０の側面の少なくとも一方に接着剤を付与することが好ましい。これにより、補強部１７０は、固定部１６０に接着する。したがって、フレキシブル配線基板１５０に固定部１６０をより強く固定できる。

次に、図９を参照して光学ユニット１００における固定部１６０によるフレキシブル配線基板１５０の固定を説明する。図９は、光学ユニット１００の模式的な斜視図である。図９では、フレキシブル配線基板１５０に固定部１６０が接着される前に補強部１７０が接着される。

固定部１６０および補強部１７０は、フレキシブル配線基板１５０に対して以下のように取り付けられる。

図９に示すように、固定部１６０の第１平坦部１６１および第２平坦部１６２のそれぞれに切り欠き１６０ｓが設けられる。また、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２において折曲線の上流側および下流側のそれぞれに補強部１７０が装着されている。補強部１７０が固定部１６０の切り欠き１６０ｓに嵌まるように固定部１６０をフレキシブル配線基板１５０に装着する。これにより、固定部１６０をフレキシブル配線基板１５０に取り付けることができる。

典型的には、可動体に対するフレキシブル配線基板の負荷が比較的大きい場合、駆動力を大きくしなければ、可動体を適切に駆動できない。しかしながら、本実施形態の光学ユニット１００では、可動体１１０に対するフレキシブル配線基板１５０の負荷が比較的小さいので、比較的小さい駆動力でも、可動体を適切に駆動できる。なお、典型的には、フレキシブル配線基板１５０の折曲回数が増えるほど、フレキシブル配線基板１５０の負荷を低減できる。

なお、図１〜図９を参照した上述の説明では、フレキシブル配線基板１５０は接続部１１３から第１交差方向Ｄ１に沿って延伸しており、第１折曲部分１５２ａは可動体１１０から離れた位置に配置されたが、本実施形態はこれに限定されない。第１折曲部分１５２ａは可動体１１０の表面に配置されてもよい。

次に、図１０〜図１２を参照して、本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図１０は、光学ユニット１００の分解斜視図であり、図１１は、光学ユニット１００の斜視図である。図１１では、図面が過度に複雑になることを避けるために固定体１２０を鎖線で示している。図１０および図１１は、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２の配置が異なる点を除いて図３および図４を参照して上述した光学ユニット１００と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する記載を省略する。

フレキシブル配線基板１５０の第１折曲部分１５２ａは、可動体１１０の表面に位置する。フレキシブル配線基板１５０は、第１折曲部分１５２ａにおいて、例えば４５°など、比較的大きい角度で折り曲げられる。このため、第２折曲部分１５２ｂは、可動体１１０の近くに配置される。

図１２は、本実施形態の光学ユニット１００の模式図である。図１２では、図面が過度に複雑になることを避ける目的で、可動体１１０、位置決め部１４０およびフレキシブル配線基板１５０を示す一方で、固定体１２０、支持機構１３０を省略している。

可動体１１０は、回転軸１１０Ｒを中心に回転可能に構成される。回転軸１１０Ｒは、Ｙ軸に平行に延びる。なお、回転軸１１０Ｒは、Ｙ軸上から可動体１１０を平面視した場合の可動体１１０の中心に位置してもよい。ただし、回転軸１１０Ｒは、可動体１１０の中心に位置しなくてもよい。

図１２には、基準面ＲＰを示している。基準面ＲＰは、可動体１１０の回転軸１１０Ｒから第１交差方向Ｄ１に沿って延びる。第１交差方向Ｄ１は、Ｘ軸に平行である。

図１２に示すように、フレキシブル配線基板１５０において、折曲部１５２は、第１折曲部分１５２ａと、第２折曲部分１５２ｂとを有する。第１折曲部分１５２ａは、フレキシブル配線基板１５０のうちの延伸方向Ｄｅに沿った接続部１１３から位置決め部１４０までの間における第１端部１５１ａに最も近い折曲部分である。また、第２折曲部分１５２ｂは、フレキシブル配線基板１５０のうちの延伸方向Ｄｅに沿った接続部１１３から位置決め部１４０までの間における第１折曲部分１５２ａの次に第１端部１５１ａに近い折曲部分である。

第１折曲部分１５２ａは、基準面ＲＰに対して、接続部１１３側に位置する。一方、第２折曲部分１５２ｂは、基準面ＲＰ上に位置する。このため、本実施形態の光学ユニット１００は、フレキシブル配線基板１５０の負荷を低減できる。

本実施形態の光学ユニット１００では、フレキシブル配線基板１５０の折曲部１５２には固定部１６０が配置される。詳細には、第２折曲部分１５２ｂには固定部１６０が配置される。ここでは、固定部１６０の平坦部のなす角度は９０°を超えており、固定部１６０は、第２折曲部分１５２ｂの外側から配置される。ただし、上述したように、固定部１６０は、第２折曲部分１５２ｂの内側から配置されてもよい。

なお、図１０〜図１２を参照して上述した光学ユニット１００では、固定部１６０は、第２折曲部分１５２ｂを覆うように装着されたが、本実施形態はこれに限定されない。固定部１６０は、第２折曲部分１５２ｂだけでなく第１折曲部分１５２ａを覆うように装着されてもよい。

また、図１〜図１２に示した光学ユニット１００では、折曲部１５２は、第１折曲部分１５２ａおよび第２折曲部分１５２ｂを含んだが、本実施形態はこれに限定されない。折曲部１５２は、３以上の折曲部分を含んでもよい。

次に、図１３を参照して本実施形態の光学ユニット１００を説明する。図１３は、本実施形態の光学ユニット１００の模式図である。図１３の光学ユニット１００は、第２折曲部分１５２ｂが基準面ＰＲに対して接続部１１３とは異なる側に配置されているとともに折曲部１５２が３以上の折曲部分を含む点を除いて、図１２を参照して上述した光学ユニット１００と同様の構成を有しており、冗長を避けるために重複する記載を省略する。

図１３に示すように、折曲部１５２は、第１折曲部分１５２ａおよび第２折曲部分１５２ｂに加えて第３折曲部分１５２ｃおよび第４折曲部分１５２ｄを含む。第４折曲部分１５２ｄは、延伸方向Ｄｅに沿って接続部１１３から位置決め部１４０までの間おいて第３折曲部分１５２ｃの次に接続部１１３に近い折曲部分である。

第１折曲部分１５２ａは、可動体１１０の表面から離れて位置する。フレキシブル配線基板１５０は、第１交差方向Ｄ１に沿って第１端部１５１ａから第１折曲部分１５２ａまで延びる延長部１５１ｅをさらに有する。第１折曲部分１５２ａは、第１端部１５１ａと第１折曲部分１５２ａとの間の部分に対して９０°以上の角度で折れ曲がることが好ましい。ここでは、第１折曲部分１５２ａは、第１端部１５１ａと第１折曲部分１５２ａとの間の部分に対して９０°の角度で折れ曲がる。これにより、第２折曲部分１５２ｂを可動体１１０の近くに配置できるため、フレキシブル配線基板１５０の負荷をさらに低減できる。

さらに、第１折曲部分１５２ａは、基準面ＲＰに対して接続部１１３側に位置する一方、第２折曲部分１５２ｂは、基準面ＲＰに対して接続部１１３側とは異なる側に位置する。このため、フレキシブル配線基板１５０の負荷を低減できる。

フレキシブル配線基板１５０の第１折曲部分１５２ａと第２折曲部分１５２ｂとの間の部分は、基準面ＲＰと交差する。これにより、フレキシブル配線基板１５０の負荷を低減できるとともに可動体１１０が比較的大きく回転しても、フレキシブル配線基板１５０は可動体１１０に追従できる。

固定部１６０は、第２折曲部分１５２ｂおよび第３折曲部分１５２ｃにそれぞれ装着する。ここでは、固定部１６０は、第２折曲部分１５２ｂおよび第３折曲部分１５２ｃにそれぞれの内側を固定する。

フレキシブル配線基板１５０は、基準面ＲＰを２回以上通過してもよい。図１３では、フレキシブル配線基板１５０は、基準面ＲＰと２回通過する。詳細には、フレキシブル配線基板１５０は、第１折曲部分１５２ａと第２折曲部分１５２ｂとの間において基準面ＲＰと交差する。また、フレキシブル配線基板１５０の第４折曲部分１５２ｄは、基準面ＲＰ上に位置しており、フレキシブル配線基板１５０の第３折曲部分１５２ｃから第４折曲部分１５２ｄまでの部分は基準面ＲＰに達する。このように、フレキシブル配線基板１５０のうち基準面ＲＰを複数回通過することにより、フレキシブル配線基板１５０の負荷を低減できる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１００ 光学ユニット
１１０ 可動体
１１０Ｒ 回転軸
１１２ 光学モジュール
１１２ａ レンズ
１１２ｂ ハウジング
１１２ｃ 撮像素子
１１３ 接続部
１１４ ホルダ
１１６ｓ 磁石
１１６ｔ 磁石
１２０ 固定体
１２２ 固定枠
１２２ｓ コイル取付け部
１２２ｔ コイル取付け部
１２３ 枠部
１２４ 連結部
１２４ａ 壁部
１２４ｂ 壁部
１２４ｃ 壁部
１２６ｓ コイル
１２６ｔ コイル
１３０ 支持機構
１３１ ジンバル機構
１３２ フレーム部
１３２ａ 本体部
１３２ｂ 突起部
１３２ｃ 突起部
１３４ａ 第１支持部
１３４ｂ 第２支持部
１３６ａ 板金
１３６ｂ 板金
１４０ 位置決め部
１５０ フレキシブル配線基板
１５１ａ 第１端部
１５１ｂ 第２端部
１５２ 折曲部
１５２ａ 第１折曲部分
１５２ｂ 第２折曲部分
１５２ｃ 第３折曲部分
１６０ 固定部
１７０ 補強部
ＲＤ 回転駆動機構
Ｌ 光軸

Claims (9)

1. 光学モジュールを備える可動体と、
   固定体と、
   前記光学モジュールの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第１端部が接続され、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、
   前記フレキシブル配線基板の折り曲げられた折曲部に対して前記折曲部に重なって配置される固定部と、
   を備え、
   前記固定部の少なくとも一部が前記折曲部に固定される、光学ユニット。
2. 前記固定部は、前記フレキシブル配線基板の前記折曲部の外側を固定する、請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記固定部は、前記フレキシブル配線基板の前記折曲部の内側を固定する、請求項１に記載の光学ユニット。
4. 前記固定部は、第１平坦部と、第２平坦部と、前記第１平坦部と前記第２平坦部との間に位置する湾曲部とを有する板部材である、請求項１から３のいずれかに記載の光学ユニット。
5. 前記フレキシブル配線基板は、前記第１端部から延伸方向に沿って延びており、
   前記フレキシブル配線基板と同一平面上において、前記延伸方向に対して直交する幅方向に沿った前記固定部の長さは、前記幅方向に沿った前記フレキシブル配線基板の長さよりも小さい、請求項１から４のいずれかに記載の光学ユニット。
6. 前記固定部は、金属から構成される、請求項１から５のいずれかに記載の光学ユニット。
7. 前記フレキシブル配線基板に接着され、前記固定部と係合する補強部をさらに備える、請求項１から６のいずれかに記載の光学ユニット。
8. 前記固定部には切り欠きが設けられており、
   前記補強部は、前記固定部の前記切り欠きに配置される、請求項７に記載の光学ユニット。
9. 前記補強部は、前記固定部に接着される、請求項７または８に記載の光学ユニット。

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