JP2022169900A - 振れ補正機能付き光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】可動体を回転させる振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、可動体に接続されるフレキシブルプリント基板について、限られた配線スペースでばね定数の低減を図るとともに、折り曲げ加工の負担を低減させる。【解決手段】振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体１０を光軸回り、Ｘ軸回り、Ｙ軸回りに回転させて振れ補正を行う。可動体１０に接続されるフレキシブルプリント基板６は、可動体１０から＋Ｘ方向に引き出される第１引き出し部６Ａと、第１引き出し部６Ａに接続される撓み部６Ｂを備える。撓み部６Ｂは、第１平面部６２１と第２平面部６２２がＸ軸方向に折り返した形状に接続されている。第１平面部６２１および第２平面部６２２のそれぞれは、ＸＹ面に平行な平面内においてＹ軸方向に１回折り返した形状をしている。【選択図】図４

Description

本発明は、カメラモジュールを回転させて振れを補正する振れ補正機能付き光学ユニットに関する。

携帯端末や移動体に搭載される光学ユニットの中には、携帯端末や移動体の移動時の撮影画像の乱れを抑制するために、カメラモジュールを備える可動体を回転させて振れを補正するものがある。特許文献１の振れ補正機能付き光学ユニットは、可動体を光軸回り、光軸と直交する第１軸回り、並びに、光軸と直交し且つ第１軸と直交する第２軸回りに回転させることにより、ピッチング方向、ヨーイング方向、およびローリング方向の振れ補正を行う。

振れ補正機能付き光学ユニットでは、可動体は、カメラモジュールに接続されるフレキシブルプリント基板を撓ませながら回転する。このとき、フレキシブルプリント基板が備えるばね性によって、可動体の回転が阻害され、可動体を回転させるための負荷が増大する。そこで、特許文献１では、フレキシブルプリント基板を光軸方向に立ち上がるように折り曲げてから蛇行させることにより、可動体が回転する際のフレキシブルプリント基板のばね定数を低減させている。また、フレキシブルプリント基板を１本でなく２本に分けることにより、フレキシブルプリント基板の幅を狭くしてばね定数を低減させている。

特開２０２１－０１５２３５号公報

可動体をピッチング方向およびヨーイング方向だけでなくローリング方向にも回転させる場合には、従来、フレキシブルプリント基板を多数回折り返して引き回すことにより、可動体がいずれの回転方向に回転するときもフレキシブルプリント基板が変形する際のばね定数が小さくなるように構成していた。また、特許文献１のように、フレキシブルプリント基板を２本に分けることにより、フレキシブルプリント基板の幅を狭くしてさらにばね定数を低減させていた。

しかしながら、フレキシブルプリント基板を２本に分けて引き回す場合、フレキシブルプリント基板を引き回すスペースが２本分必要となる。従って、配線スペースを大きくできない小型の振れ補正機能付き光学ユニットでは、フレキシブルプリント基板のばね定数を低くしようとしても限界がある。また、２本のフレキシブルプリント基板をそれぞれ多数回折り返す場合、フレキシブルプリント基板を加工する際の負担が大きい。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、可動体を互いに交差する３軸回りに回転させる振れ補正機能付き光学ユニットにおいて、限られた配線スペースでもばね定数を小さくすることができ、且つ、折り曲げ加工の負担が少ないフレキシブルプリント基板の形状を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の振れ補正機能付き光学ユニットは、カメラモジュールを備える可動体と、前記可動体を回転可能に支持する支持機構と、前記支持機構を
介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体から引き出されるフレキシブルプリント基板と、を有し、前記支持機構は、前記可動体を前記カメラモジュールの光軸を中心とする光軸回り、前記光軸と交差する第１軸回り、ならびに前記光軸と交差し且つ前記第１軸と交差する第２軸回りの３方向に回転可能に支持し、前記光軸と交差する方向を第１方向とし、前記光軸と交差し且つ前記第１方向と交差する方向を第２方向とするとき、前記フレキシブルプリント基板は、前記可動体から前記第１方向の一方側へ引き出される引き出し部と、前記引き出し部に接続し前記可動体に対して前記第１方向の一方側に配置される撓み部と、を備え、前記撓み部は、前記光軸方向に重なる第１平面部および第２平面部と、前記第１平面部と前記第２平面部の前記第１方向の端を接続する第１折り返し部と、を備え、前記第１平面部および前記第２平面部のそれぞれは、前記第２方向に延びる第１部分と、前記第１部分に対して前記第１方向の一方側において前記第２方向に延びる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の前記第２方向の端を接続する第３部分と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、フレキシブルプリント基板の撓み部は、光軸方向に重なる第１平面部と第２平面部が第１方向に折り返した形状に接続されるとともに、各平面部は、平面内において第２方向に１回折り返した形状をしている。このような形状では、第１折り返し部を中心として各平面部が容易に傾くので、可動体がピッチング方向に回転する際のばね定数が小さい。また、各平面部が平面内で折り返した形状であるため、限られたスペースで長く引きまわすことができ、各平面部が光軸方向に撓みやすい。従って、可動体がヨーイング方向に回転する際のばね定数を小さくできる。さらに、各平面部がそれぞれ第３部分を中心として撓むことができるとともに、第１平面部と第２平面部が第２方向にずれることができるので、可動体がローリング方向に回転する際のばね定数が小さい。以上のように、本発明では、限られたスペースでフレキシブルプリント基板を長く引き回すことができ、ピッチング方向、ヨーイング方向、およびローリング方向のいずれの方向に可動体が回転するときも、ばね定数を小さくすることができる。さらに、各平面部は平面内で折り返した形状となるように製造されるので、折り曲げ加工の負担を少なくすることができる。

本発明において、前記第３部分は、前記第１部分と前記第２部分の前記第２方向の一方側の端を接続し、前記引き出し部は、前記可動体の前記第２方向の他方側の端に片寄せた位置に配置されることが好ましい。このようにすると、引き出し部を可動体の第２方向の中央から引き出した場合と比較して、各平面部における第１部分および第２部分の長さを長くすることができる。従って、各平面部が撓みやすいため、フレキシブルプリント基板のばね定数を小さくすることができる。

本発明において、前記撓み部は、前記光軸方向に延びる第１立ち上がり部を備える第１撓み部と、前記第１撓み部に対して前記第１方向の一方側または他方側に配置される第２撓み部と、を備え、前記第２撓み部は、前記第１撓み部から前記第１方向の一方側または他方側へ延びる前記第１平面部、前記第１平面部における前記第１撓み部とは反対側の端に接続される前記第１折り返し部、および、前記第１折り返し部から前記第１撓み部の側へ延びる前記第２平面部、を備えることが好ましい。このようにすると、第１立ち上がり部が第１方向に容易に撓むことができるので、可動体がローリング方向に回転する際のばね定数、および、可動体がピッチング方向に回転する際のばね定数をより小さくすることができる。

本発明において、前記第１撓み部は、前記光軸方向に延びる第２立ち上がり部と、前記第１立ち上がり部と前記第２立ち上がり部を前記光軸方向に折り返した形状に接続する接続部と、を備えることが好ましい。このようにすると、第１立ち上がり部と第２立ち上がり部が接続部を中心として容易に傾くので、可動体がピッチング方向に回転する際のばね
定数をより小さくすることができる。また、第１立ち上がり部だけでなく、第２立ち上がり部も第１方向に容易に撓むことができるので、可動体がローリング方向に回転する際のばね定数をより小さくすることができる。

本発明において、前記可動体から引き出される配線部材を備え、前記配線部材は、互いに分離した複数枚の前記フレキシブルプリント基板を積層して構成されることが好ましい。このようにすると、複数枚のフレキシブルプリント基板がそれぞれ他のフレキシブルプリント基板に拘束されずに撓むことができる。従って、フレキシブルプリント基板を複数枚重ねたことによるばね定数の増大を抑制できる。また、複数枚のフレキシブルプリント基板にそれぞれ配線パターンを形成できるので、配線面積を大きくすることができる。あるいは、配線面積を大きくする必要がない場合には各フレキシブルプリント基板の幅を狭くすることができる。従って、フレキシブルプリント基板を積層して構成した配線部材のばね定数を小さくすることができる。

本発明において、前記フレキシブルプリント基板を折り返した形状に保持する第１形状保持部材、および、前記フレキシブルプリント基板を略直角に屈曲した形状に保持する第２形状保持部材の少なくとも一方を備えることが好ましい。このようにすると、フレキシブルプリント基板をばね定数が小さい形状に保つことができる。

本発明において、前記第１平面部と前記第２平面部の間に配置され、前記第１平面部と前記第２平面部の一方に固定されるスペーサを備えることが好ましい。このようにすると、第１平面部と前記第２平面部とが接触することを回避でき、フレキシブルプリント基板を撓みやすい形状に保つことができる。

本発明において、前記撓み部は、前記光軸方向から見て第１平面部および第２平面部と重なる第３平面部と、前記第２平面部における前記第１折り返し部とは反対側の端部に接続されて前記第３平面部と前記第２平面部とを前記第１方向で折り返した形状に接続する第２折り返し部と、を備え、前記第３平面部は、前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分を備えることが好ましい。このように、第１方向の折り返し部を多くすることにより、フレキシブルプリント基板をより長くすることができる。従って、ばね定数を更に小さくすることができる。

本発明において、前記固定体は、前記可動体から前記第１方向の一方側に離間した位置に配置される基板固定部を備え、前記フレキシブルプリント基板は、前記基板固定部に固定される被固定部を備え、前記撓み部は、前記引き出し部と前記被固定部とを接続することが好ましい。このようにすると、固定体の外部に引き出したフレキシブルプリント基板の端部が引っ張られたときに撓み部に負荷が加わることを避けることができる。従って、フレキシブルプリント基板を撓みやすい形状に保つことができる。また、可動体とフレキシブルプリント基板との接続箇所に負荷が加わることを避けることができる。

本発明において、前記支持機構は、前記可動体を前記光軸を中心として回転可能に支持する回転支持機構と、前記可動体および回転支持機構を前記光軸と交差する第１軸回りに回転可能に支持するとともに、前記可動体および前記回転支持機構を前記光軸と交差し且つ前記第１軸と交差する第２軸回りに回転可能に支持するジンバル機構と、を備える構成を採用することができる。一般に、振れ補正では、ローリング方向の補正角度が最も大きいので、回転支持機構をジンバル機構よりも内側に配置して光軸回りに回転するユニットを小さくすることにより、光軸方向から見た振れ補正機能付き光学ユニットの外形を小さくすることができる。

本発明によれば、フレキシブルプリント基板の撓み部は、第１折り返し部を中心として第１平面部と第２平面部が容易に傾く。また、各平面部が平面内で折り返した形状であるため、限られたスペースで長く引きまわすことができ、各平面部が光軸方向に撓みやすい。さらに、各平面部がそれぞれ第３部分を中心として撓むことができるとともに、第１平面部と第２平面部が第２方向にずれることができる。よって、限られたスペースでフレキシブルプリント基板を長く引き回すことができ、ピッチング方向、ヨーイング方向、およびローリング方向のいずれの方向に可動体が回転するときも、ばね定数を小さくすることができる。さらに、各平面部は平面内で折り返した形状となるように製造されるので、折折り曲げ加工の負担を少なくすることができる。

本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。 図１の振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。 カバーを外した振れ補正機能付き光学ユニットを被写体側から見た平面図である。 カバーおよびベースを外した振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。 図３のＡ－Ａ位置で切断した振れ補正機能付き光学ユニットの断面図である。 図３のＢ－Ｂ位置で切断した振れ補正機能付き光学ユニットの断面図である。 ジンバルフレームおよびジンバルフレーム受け部材の斜視図である。 可動体および回転支持機構を被写体側から見た斜視図である。 可動体および回転支持機構の分解斜視図である。 配線収容部およびフレキシブルプリント基板の断面図である。 フレキシブルプリント基板の展開図である。 振れ補正を行ったときのフレキシブルプリント基板の形状のシミュレーション結果を示す図である。 第１形状保持部材および第２形状保持部材を取り付けたフレキシブルプリント基板の側面図である。 スペーサを取り付けたフレキシブルプリント基板の側面図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの実施形態を説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。図２は、図１の振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。図３は、カバーを外した振れ補正機能付き光学ユニットを被写体側から見た平面図である。図４は、カバーおよびベースを外した振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。

図１に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット１は、カメラモジュール２を備える可動体１０と、可動体１０を支持する固定体１１を備える。固定体１１は、可動体１０を外周側から囲む枠状のケース３と、ケース３に被写体側から固定されるカバー４と、ケース３に反被写体側から固定されて可動体を反被写体側から覆うベース５を備える。また、振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体１０から引き出されるフレキシブルプリント基板６と、ケース３の外周面に沿って引き回されるフレキシブルプリント基板７を備える。

振れ補正機能付き光学ユニット１は、例えば、カメラ付き携帯電話機、ドライブレコーダー等の光学機器や、ヘルメット、自転車、ラジコンヘリコプター等の移動体に搭載され
るアクションカメラやウエアラブルカメラ等の光学機器に用いられる。このような光学機器では、撮影時に光学機器の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。振れ補正機能付き光学ユニット１は、撮影画像が傾くことを回避するため、ジャイロスコープ等の検出手段によって検出された加速度や角速度、振れ量等に基づき、カメラモジュール２の傾きを補正する。

カメラモジュール２は、レンズ２ａと、レンズ２ａの光軸Ｌ上に配置された撮像素子２ｂを備える（図５、図６参照）。振れ補正機能付き光学ユニット１は、レンズ２ａの光軸Ｌ回り、光軸Ｌと直交する第１軸Ｒ１回り、並びに、光軸Ｌおよび第１軸Ｒ１と直交する第２軸Ｒ２回りにカメラモジュール２を回転させて振れ補正を行う。

以下の説明では、互いに直交する３軸をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とする。また、Ｘ軸方向の一方側を－Ｘ方向、他方側を＋Ｘ方向とする。Ｙ軸方向の一方側を－Ｙ方向、他方側を＋Ｙ方向とする。Ｚ軸方向の一方側を－Ｚ方向、他方側を＋Ｚ方向とする。Ｚ軸方向は、光軸方向である。－Ｚ方向は、カメラモジュール２の反被写体側であり、＋Ｚ方向は、カメラモジュール２の被写体側である。第１軸Ｒ１および第２軸Ｒ２は、Ｚ軸回り（光軸回り）で、Ｘ軸およびＹ軸に対して４５度傾斜する。

振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体１０をＺ軸回り、第１軸Ｒ１回り、および第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持する支持機構を備える。支持機構は、可動体１０をＺ軸回りに回転可能に支持する回転支持機構１２と、ジンバル機構１３とを有する。ジンバル機構１３は、回転支持機構１２を第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持するとともに、回転支持機構１２を第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持する。可動体１０は、回転支持機構１２およびジンバル機構１３を介して固定体１１に支持される。

図３に示すように、ジンバル機構１３は、ジンバルフレーム１４と、ジンバルフレーム１４と回転支持機構１２とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する第１接続機構１５を備える。第１接続機構１５は、ジンバルフレーム１４の第１軸Ｒ１方向の両側に設けられている。また、ジンバル機構１３は、ジンバルフレーム１４と固定体１１とを第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する第２接続機構１６を備える。第２接続機構１６は、ジンバルフレーム１４の第２軸Ｒ２方向の両側に設けられている。

また、振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体１０を第１軸Ｒ１回りおよび第２軸Ｒ２回りに回転させる振れ補正用磁気駆動機構２０を備える。図３に示すように、振れ補正用磁気駆動機構２０は、可動体１０に対してＸ軸回りの駆動力を発生させる第１振れ補正用磁気駆動機構２１と、可動体１０に対してＹ軸回りの駆動力を発生させる第２振れ補正用磁気駆動機構２２を備える。第１振れ補正用磁気駆動機構２１と第２振れ補正用磁気駆動機構２２とは、Ｚ軸回りの周方向に配列されている。本例では、第１振れ補正用磁気駆動機構２１は、カメラモジュール２の－Ｘ方向に配置される。第２振れ補正用磁気駆動機構２２は、カメラモジュール２の－Ｙ方向に配置される。

可動体１０は、第１軸Ｒ１回りの回転および第２軸Ｒ２回りの回転を合成することにより、Ｘ軸回りおよびＹ軸回りに回転する。これにより、振れ補正機能付き光学ユニット１は、Ｘ軸回りのピッチング補正、およびＹ軸回りのヨーイング補正を行う。

さらに、振れ補正機能付き光学ユニット１は、可動体１０をＺ軸回りに回転させるローリング補正用磁気駆動機構２３を有する。図３に示すように、第１振れ補正用磁気駆動機構２１、第２振れ補正用磁気駆動機構２２、および、ローリング補正用磁気駆動機構２３は、Ｚ軸回りの周方向に配列されている。本例では、ローリング補正用磁気駆動機構２３は、カメラモジュール２の＋Ｙ方向に配置される。ローリング補正用磁気駆動機構２３は
、光軸Ｌを間に挟んで、第２振れ補正用磁気駆動機構２２とは反対側に位置する。

（固定体）
固定体１１において、カバー４およびベース５は板状であり、非磁性の金属からなる。カバー４およびベース５の外周縁には、ケース３の側に略直角に屈曲したフック８が形成されている。ケース３は樹脂製である。フック８は、ケース３の外周面に設けられた突起９に係止される。ジンバル機構１３およびカメラモジュール２は、カバー４の開口部４ａの内側に配置され、カバー４から＋Ｚ方向に突出している。

ケース３は、可動体１０および回転支持機構１２を外周側から囲む矩形の枠部１８と、枠部１８の＋Ｘ方向に配置される矩形の配線収容部１９を備える。枠部１８は、Ｘ軸方向で対向する第１側板部１８１および第２側板部１８２と、Ｙ軸方向で対向する第３側板部１８３および第４側板部１８４を備える。第１側板部１８１は第２側板部１８２の－Ｘ方向に位置する。第３側板部１８３は、第４側板部１８４の－Ｙ方向に位置する。

図４に示すように、枠部１８は、第２側板部１８２の－Ｚ方向の端縁を切り欠いた切欠き部１８５を備える。可動体１０の－Ｚ方向の端部分からは、撮像素子２ｂに接続されるフレキシブルプリント基板６が＋Ｘ方向に引き出されている。フレキシブルプリント基板６は、切欠き部１８５を通って枠部１８の＋Ｘ方向に引き出され、配線収容部１９に収容される。

配線収容部１９は、Ｙ軸方向で対向する第５側板部１９１および第６側板部１９２と、枠部１８の第２側板部１８２とＸ軸方向で対向する第７側板部１９３を備える。配線収容部１９は、第７側板部１９３の－Ｚ方向の端縁を切り欠いた切欠き部１９４を備える。図３に示すように、フレキシブルプリント基板６は、配線収容部１９の内側で複数回折り返された形状に引き回され、切欠き部１９４とベース５との間を通って配線収容部１９の外側へ引き出される。

図４に示すように、ケース３の第３側板部１８３には、第１コイル固定孔１８３ａが設けられている。第１コイル固定孔１８３ａには、第１コイル２１Ｃが固定される。ケース３の第１側板部１８１には、第２コイル固定孔１８１ａが設けられている。第２コイル固定孔１８１ａには、第２コイル２２Ｃが固定される。第１コイル２１Ｃおよび第２コイル２２Ｃは、周方向に長い長円形の空芯コイルである。また、第４側板部１８４には、第３コイル固定孔１８４ａが設けられている。第３コイル固定孔１８４ａには、第３コイル２３Ｃが固定される。第３コイル２３Ｃは、Ｚ軸方向に長い空芯コイルである。

図３に示すように、第３側板部１８３に固定された第１コイル２１Ｃと可動体１０の－Ｙ方向の側面に固定された第１磁石２１ＭとはＹ軸方向で対向しており、第１振れ補正用磁気駆動機構２１を構成する。また、第１側板部１８１に固定された第２コイル２２Ｃと可動体１０の－Ｘ方向の側面に固定された第２磁石２２ＭとはＸ軸方向で対向しており、第２振れ補正用磁気駆動機構２２を構成する。そして、第４側板部１８４に固定された第３コイル２３Ｃと可動体１０の＋Ｙ方向の側面に固定された第３磁石２３ＭとはＹ軸方向で対向しており、ローリング補正用磁気駆動機構２３を構成する。

第１コイル２１Ｃ、第２コイル２２Ｃ、および第３コイル２３Ｃは、フレキシブルプリント基板７に電気的に接続される。フレキシブルプリント基板７は、枠部１８の外周面に固定される。本形態では、フレキシブルプリント基板７は、枠部１８における第４側板部１８４、第１側板部１８１、および第３側板部１８３の外周面に沿って、この順番に引き回されている。

フレキシブルプリント基板７には、第１コイル２１Ｃの中心と重なる位置、および、第２コイル２２Ｃの中心と重なる位置の２箇所に磁性板１７（図１、図２参照）が固定される。第１コイル２１Ｃと重なる磁性板１７と第１磁石２１Ｍとは、可動体１０をＸ軸回りの回転方向における基準角度位置に復帰させるための磁気バネを構成する。また、第２コイル２２Ｃと重なる磁性板１７と第２磁石２２Ｍとは、可動体１０をＹ軸回りの回転方向における基準角度位置に復帰させるための磁気バネを構成する。さらに、フレキシブルプリント基板７には、図示しない揺動位置センサおよび回転位置センサが配置される。振れ補正機能付き光学ユニット１は、これらのセンサの出力に基づき、可動体１０のＸ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りの回転方向における角度位置を取得する。

（ジンバル機構）
図５、図６は、振れ補正機能付き光学ユニットの断面図である。図５は、図２のＡ－Ａ位置で切断した断面図であり、図６は、図２のＢ－Ｂ位置で切断した断面図である。図７は、ジンバルフレーム１４、第１ジンバルフレーム受け部材１５１、および第２ジンバルフレーム受け部材１６２の分解斜視図である。

図３、図６に示すように、枠部１８の第２軸Ｒ２方向の対角位置には、それぞれ、ジンバルフレーム１４と固定体１１とを第２軸Ｒ２回りに回転可能に接続する第２接続機構１６が設けられる。枠部１８の第２軸Ｒ２方向の対角位置に設けられた一対の凹部１６１には、それぞれ、第２ジンバルフレーム受け部材１６２が固定される。図６、図７に示すように、第２ジンバルフレーム受け部材１６２は、球体１６３と、球体１６３が固定される第２スラスト受け部材１６４を備える。図６に示すように、第２ジンバルフレーム受け部材１６２を凹部１６１に固定することにより、球体１６３が第２軸Ｒ２上の位置で固定体１１に支持される。

図３、図５に示すように、可動体１０に対して第１軸Ｒ１方向の両側には、それぞれ、ジンバルフレーム１４と回転支持機構１２とを第１軸Ｒ１回りに回転可能に接続する第１接続機構１５が設けられる。第１接続機構１５は、可動体１０に対して第１軸Ｒ１方向の両側において回転支持機構１２に固定される第１ジンバルフレーム受け部材１５１を備える。図５、図７に示すように、第１ジンバルフレーム受け部材１５１は、球体１５２と、球体１５２が固定される第１スラスト受け部材１５３を備える。第１スラスト受け部材１５３を回転支持機構１２に固定することにより、球体１５２が第１軸Ｒ１上の位置で回転支持機構１２によって支持される。

ジンバルフレーム１４は、金属製の板バネからなる。図５、図６、図７に示すように、ジンバルフレーム１４は、可動体１０の＋Ｚ方向に位置するジンバルフレーム本体部１４０と、ジンバルフレーム本体部１４０から第１軸Ｒ１方向の両側に向かって突出して－Ｚ方向に延びる一対の第１軸側延設部１４１と、ジンバルフレーム本体部１４０から第２軸Ｒ２方向の両側に向かって突出して－Ｚ方向に延びる一対の第２軸側延設部１４２を備える。ジンバルフレーム１４は、ジンバルフレーム本体部１４０の中央をＺ軸方向に貫通する開口部１４３を備える。

図５、図７に示すように、一対の第１軸側延設部１４１のそれぞれは、第１軸Ｒ１上において、第１軸Ｒ１方向を可動体１０の側に向かって内周側に窪む第１軸側凹曲面１４４を備える。第１軸側凹曲面１４４は、球体１５２に点接触する。また、第１軸側延設部１４１は、第１軸側凹曲面１４４の＋Ｚ方向に、周方向の両側の縁を切り欠いた一対の切欠き１４５を備える。さらに、第１軸側延設部１４１は、第１軸側凹曲面１４４の－Ｚ方向に、外周側へ向かう方向へ突出する突出部１４６を備える。次に、一対の第２軸側延設部１４２のそれぞれは、第２軸Ｒ２上において、第２軸Ｒ２方向を可動体１０の側に向かって内周側に窪む第２軸側凹曲面１４７を備える。第２軸側凹曲面１４７は、球体１６３に
点接触する。また、第２軸側延設部１４２は、第２軸側凹曲面１４７の＋Ｚ方向に、周方向の両側の縁を切り欠いた一対の切欠き１４８を備える。

図７に示すように、第１スラスト受け部材１５３は、Ｚ軸方向に延びる板部１５４と、板部１５４の－Ｚ方向の端部から可動体１０側へ屈曲した足部１５５と、板部１５４の周方向の両側の側縁から可動体１０側へ屈曲した一対の腕部１５６を備える。板部１５４には球体１５２が溶接により固定される。また、第１スラスト受け部材１５３は、板部１５４と足部１５５とが繋がる角部の中央を貫通する孔部１５７を備える。足部１５５および一対の腕部１５６の先端は、回転支持機構１２に溶接により固定される。後述するように、回転支持機構１２は、可動体１０の第１軸Ｒ１方向の両側において－Ｚ方向に延びる一対の第２延設部６４を備えており、第１ジンバルフレーム受け部材１５１は、足部１５５および一対の腕部１５６の先端が第２延設部６４の先端に溶接により固定される。

図７に示すように、第２スラスト受け部材１６４は、Ｚ軸方向に延びる板部１６５と、板部１６５の－Ｚ方向の端部から可動体１０側へ屈曲した足部１６６と、板部１６５の周方向の両側の側縁から可動体１０側へ屈曲した一対の腕部１６７を備える。板部１６５には球体１６３が溶接により固定される。また、足部１６６の周方向の両端から＋Ｚ方向へ屈曲した足部屈曲部１６８を備える。第２スラスト受け部材１６４をケース３の凹部１６１に固定する際、足部屈曲部１６８を周方向の中央に向けて撓ませながら第２スラスト受け部材１６４を凹部１６１に圧入する。

（可動体）
図８は、可動体１０および回転支持機構１２を被写体側から見た斜視図である。図９は、可動体１０および回転支持機構１２の分解斜視図である。図８、図９に示すように、可動体１０は、カメラモジュール２と、カメラモジュール２を保持する枠状のホルダ２４と、ホルダ２４に固定される第１部材２５を備える。ホルダ２４は樹脂製であり、第１部材２５は金属製である。

図８、図９に示すように、第１部材２５は、光軸Ｌを囲みカメラモジュール２の外周部分に＋Ｚ方向から重なる第１環状板部２６と、第１環状板部２６から外周側へ突出しカメラモジュール２の外周側において－Ｚ方向へ屈曲してホルダ２４に接続される第１延設部２７を備える。本形態では、第１環状板部２６とカメラモジュール２とのＺ軸方向（光軸方向）の隙間に回転支持機構１２が配置される。

第１延設部２７は、第１環状板部２６の－Ｘ方向、＋Ｙ方向、－Ｙ方向の３箇所に配置される。第１延設部２７は、第１環状板部２６から外周側へ延びて－Ｚ方向へ屈曲する第１延設部第１部分２８と、第１延設部第１部分２８の－Ｚ方向の先端に接続され第１延設部第１部分２８よりも周方向の幅が広い矩形の第１延設部第２部分２９を備える。第１延設部第２部分２９はホルダ２４に固定される。

第１部材２５は、光軸Ｌを囲む環状の第１レール部材５０と、第１レール部材５０が接合された板金製の第１板状部材５１を備える。第１レール部材５０は、第１板状部材５１に設けられた円形の第１貫通穴５２の内側に嵌め込まれ、第１板状部材５１に溶接により固定される。従って、第１環状板部２６は、内周部分が第１レール部材５０により構成され、外周部分が第１板状部材５１により構成される。図５、図６に示すように、第１レール部材５０の－Ｚ方向の端面には、第１環状溝５３が設けられている。

図９に示すように、カメラモジュール２は、カメラモジュール本体部３０Ａと、カメラモジュール本体部３０Ａの中央から＋Ｚ方向に突出するカメラモジュール円筒部３０Ｂを備える。カメラモジュール円筒部３０Ｂにはレンズ２ａ（図５、図６参照）が収容される
。ホルダ２４は、カメラモジュール本体部３０Ａを外周側から囲んでいる。カメラモジュール円筒部３０Ｂは、第１環状板部２６の中央に設けられた円形穴２６ａから＋Ｚ方向に突出し、ジンバルフレーム１４の開口部１４３に配置される。

カメラモジュール本体部３０Ａおよびホルダ２４は、＋Ｚ方向から見た場合の輪郭形状が略８角形である。ホルダ２４は、Ｙ軸方向に平行に延びる第１側壁３１および第２側壁３２と、Ｘ軸方向に平行に延びる第３側壁３３および第４側壁３４を備える。第１側壁３１は、第２側壁３２の－Ｘ方向に位置する。第３側壁３３は、第４側壁３４の－Ｙ方向に位置する。図４に示すように、ホルダ２４の－Ｚ方向の端縁には、カメラモジュール２の－Ｚ方向の端部から＋Ｘ方向へ引き出されるフレキシブルプリント基板６を通す切欠き部３２ａが設けられている。

また、ホルダ２４は、第１軸Ｒ１方向の対角に位置する第５側壁３５および第６側壁３６と、第２軸Ｒ２方向の対角に位置する第７側壁３７および第８側壁３８を備える。第５側壁３５は、第６側壁３６の－Ｘ方向に位置する。第７側壁３７は、第８側壁３８の－Ｘ方向に位置する。第５側壁３５、第６側壁３６、第７側壁３７、および第８側壁３８の＋Ｚ方向の端面には、＋Ｚ方向に突出するホルダ凸部３９が形成される。

ホルダ２４の第１側壁３１には第１磁石２１Ｍが固定され、第３側壁３３には第２磁石２２Ｍが固定される。第１磁石２１Ｍおよび第２磁石２２Ｍは、Ｚ軸方向に２極着磁されている。第１磁石２１Ｍおよび第２磁石２２Ｍの着磁分極線は、周方向に延びている。第１磁石２１Ｍおよび第２磁石２２Ｍは、Ｚ軸方向に同一の極を向けて配置されている。ホルダ２４の第４側壁３４には、第３磁石２３Ｍが固定される。第３磁石２３Ｍは、周方向に極着磁されている。第１磁石２１Ｍ、第２磁石２２Ｍ、および第３磁石２３Ｍは、ホルダ２４の第１側壁３１、第３側壁３３、および第４側壁３４の外周面に形成された凹部４０に収容され、凹部４０の－Ｚ方向の端部に設けられた底面４１に＋Ｚ方向から当接することによってＺ軸方向に位置決めされる。

３箇所の凹部４０は、それそれ、周方向の両側の内面に溝部４２が形成されている。図３、図８に示すように、各凹部４０には、第１延設部２７の－Ｚ方向の先端に設けられた第１延設部第２部分２９が挿入される。第１延設部第２部分２９は、周方向の両端が溝部４２に挿入されており、接着剤により各凹部４０に固定される。第１延設部第２部分２９は、第１磁石２１Ｍ、第２磁石２２Ｍ、および第３磁石２３Ｍの径方向内側に挿入されている。第１板状部材５１は磁性金属からなる。従って、第１延設部第２部分２９は、各磁石に対するヨークとして機能する。

（回転支持機構）
図５、図６、図９に示すように、回転支持機構１２は、可動体１０を構成する第１部材２５に設けられた第１環状溝５３と、第１環状溝５３とＺ軸方向で対向する第２環状溝５４を有する第２部材５５を備える。また、回転支持機構１２は、第１環状溝５３および第２環状溝５４に挿入されて可動体１０と第２部材５５との間で転動する複数の転動体５６と、転動体５６を転動可能に保持する環状のリテーナ５７を備える。リテーナ５７は、複数の転動体５６のそれぞれを転動可能に保持する複数の球体保持穴５８を備える。本形態では、転動体５６は球体である。さらに、回転支持機構１２は、第１環状溝５３と第２環状溝５４とをＺ軸方向で接近させる力を付与する与圧機構５９を備える。

図９に示すように、第２部材５５は、光軸Ｌを囲む環状の第２レール部材６０と、第２レール部材６０が接合された板金製の第２板状部材６１を備える。第２レール部材６０は、第２板状部材６１に設けられた円形の第２貫通穴６２の内側に嵌め込まれ、第２板状部材６１に溶接により固定される。本形態では、第２レール部材６０は、第１レール部材５
０と同一の部材である。図５、図６に示すように、第２レール部材６０と第１レール部材５０とは、同軸に配置されており、第１環状溝５３と第２環状溝５４とがＺ軸方向で対向している。

第２部材５５は、光軸Ｌを囲む第２環状板部６３と、第２環状板部６３から第１軸Ｒ１方向の両側に突出する一対の第２延設部６４と、第２環状板部６３から第２軸Ｒ２方向の両側に突出する一対の第２突出板部６５を備える。第２環状板部６３は、内周部分が第２レール部材６０により構成され、外周部分が第２板状部材６１により構成される。

一対の第２延設部６４は、それぞれ、第２環状板部６３から第１軸Ｒ１方向に延びる第２延設部第１部分６６と、可動体１０の外周側をＺ軸方向に延びる第２延設部第２部分６７を備える。図５、図８に示すように、各第２延設部第２部分６７には、可動体１０とは反対側の面に第１ジンバルフレーム受け部材１５１が固定される。

図８、図９に示すように、与圧機構５９は、第２部材５５の光軸Ｌ周りの４箇所に配置される与圧用磁石６８と、第１部材２５の光軸Ｌ周りの４箇所に設けられた第１突出板部６９を備える。与圧用磁石６８は、一対の第２延設部第１部分６６および一対の第２突出板部６５の４箇所に固定される。各与圧用磁石６８は周方向で２極着磁されている。第１突出板部６９は、第１環状板部２６から第１軸Ｒ１方向の両側、および、第２軸Ｒ２方向の両側の４方向に突出する。第２部材５５に配置される４つの与圧用磁石６８のそれぞれは、可動体１０と回転支持機構１２とを組み立てたときに、可動体１０に設けられた４箇所の第１突出板部６９と光軸方向に重なる。

第１突出板部６９は、磁性金属からなる。従って、与圧用磁石６８の磁気吸引力により、各与圧用磁石６８と光軸方向で重なる第１突出板部６９が与圧用磁石６８の側に吸引される。これにより、与圧機構５９は、光軸Ｌ回りの等角度間隔の４か所で、第１環状溝５３と第２環状溝５４とをＺ軸方向で接近させる力を付与する。可動体１０は、与圧機構５９の磁気吸引力によって第２部材５５に吸引され、Ｚ軸回りに回転可能な状態で、第２部材５５に支持される。

第２部材５５に設けられた一対の第２延設部６４および一対の第２突出板部６５は、可動体１０に設けられたホルダ凸部３９と光軸方向に対向する。図５、図６に示すように、ホルダ凸部３９の＋Ｚ方向の先端は、カメラモジュール本体部３０Ａの＋Ｚ方向の端面よりも＋Ｚ方向に突出している。従って、ホルダ凸部３９によって第２部材５５の－Ｚ方向の移動範囲が規制される。

回転支持機構１２は、可動体１０の光軸Ｌ回りの回転範囲を規制する回転規制機構７０を備える。図８に示すように、回転規制機構７０は、第１部材２５に設けられた第１回転規制部７１と、第２部材５５に設けられた第２回転規制部７２を備える。第１回転規制部７１は、第１環状板部２６から外周側へ突出して－Ｚ方向へ屈曲する。第１回転規制部７１の－Ｚ方向の先端は、ホルダ２４の第２側壁３２に固定される。第２回転規制部７２は、第２環状板部６３から外周側へ突出しており、第１回転規制部７１の周方向の中央に設けられた切欠き部７３に配置される。従って、第１回転規制部７１と第２回転規制部７２とが衝突することにより、第２部材５５に対する可動体１０の光軸Ｌ回りの回転範囲が規制される。

（フレキシブルプリント基板）
図１０は、配線収容部１９およびフレキシブルプリント基板６の断面図であり、図３のＣ－Ｃ位置で切断した断面図である。図１１は、フレキシブルプリント基板６の展開図である。以下の説明では、第１方向はＸ軸方向と一致し、第１方向の一方側は＋Ｘ方向であ
り、第１方向の他方側は－Ｘ方向である。また、第２方向はＹ軸方向と一致し、第２方向の一方側は－Ｙ方向であり、第２方向の他方側は＋Ｙ方向である。

図３、図４、図１０に示すように、フレキシブルプリント基板６は、可動体１０から＋Ｘ方向（第１方向の一方側）に引き出される第１引き出し部６Ａと、第１引き出し部６Ａに接続され、配線収容部１９の内側で引き回される撓み部６Ｂと、撓み部６Ｂに接続され、配線収容部１９の外部へ引き出される第２引き出し部６Ｃを備える。図１０に示すように、第１引き出し部６Ａおよび第２引き出し部６Ｃは、ＸＹ面に平行な面内に配置される。第１引き出し部６Ａは、カメラモジュール２に接続され、ホルダ２４に設けられた切欠き部３２ａから＋Ｘ方向へ引き出され、枠部１８に設けられた切欠き部１８５を通過して配線収容部１９の内側へ延びている。

図３に示すように、第１引き出し部６Ａは、可動体１０の＋Ｙ方向（第２方向の他方側）の端に片寄せた位置に配置される。図４に示すように、ホルダ２４の切欠き部３２ａは、ホルダ２４の＋Ｙ方向の角部に位置する第６側壁３６まで延びており、第１引き出し部６Ａは、第６側壁３６と第２側壁３２とが繋がる角部に片寄せた位置に配置される。図３に示すように、第１引き出し部６Ａの平面形状は、＋Ｘ方向へ向かうに従って＋Ｙ方向へ向かう方向へ湾曲しながら延びる形状である。従って、第１引き出し部６Ａは、配線収容部１９の＋Ｙ方向の端に位置する第６側板部１９２へ向かって延びている。

図１０に示すように、撓み部６Ｂは、第１引き出し部６Ａから＋Ｚ方向に屈曲して光軸方向に１回折り返した形状の第１撓み部６１０と、第１撓み部６１０の＋Ｘ方向に配置され、Ｘ軸方向に２回折り返した形状の第２撓み部６２０を備える。第１撓み部６１０は、第１引き出し部６Ａから＋Ｘ方向に屈曲してＺ軸方向（光軸方向）に延びる第１立ち上がり部６１１と、第１立ち上がり部６１１の＋Ｘ側においてＺ軸方向に延びる第２立ち上がり部６１２と、第１立ち上がり部６１１と第２立ち上がり部６１２の＋Ｘ方向の端をＺ軸方向に折り返した形状に接続する接続部６１３を備える。図３、図４に示すように、第１立ち上がり部６１１は、ＹＺ面に平行な面内において、＋Ｚ方向へ向かうに従って＋Ｙ方向へ向かう方向に湾曲しながら延びている。従って、図３に示すように、接続部６１３および第２立ち上がり部６１２は、第１引き出し部６Ａよりも＋Ｙ方向に位置しており、配線収容部１９の＋Ｙ方向の端に片寄せた位置に配置される。

図３に示すように、第２引き出し部６Ｃは、配線収容部１９の＋Ｙ方向（第２方向の他方側）の端に片寄せた位置に配置される。第２引き出し部６ＣのＹ軸方向の位置は、第２立ち上がり部６１２のＹ軸方向の位置と一致する。配線収容部１９は、可動体１０から＋Ｘ方向に離間した位置でフレキシブルプリント基板６が固定される基板固定部６Ｄを備える。図４、図１０に示すように、基板固定部６Ｄは、第７側板部１９３に設けられた切欠き部１９４の＋Ｚ方向の内面である。第２引き出し部６Ｃは、基板固定部６Ｄに固定される被固定部６Ｅを備える。被固定部６Ｅは、可撓性基板と、可撓性基板の＋Ｚ方向の面に固定される補強板８０を備える。

第２撓み部６２０は、第２立ち上がり部６１２の－Ｚ方向の端から＋Ｘ方向に屈曲してＸＹ平面と略平行に延びる第１平面部６２１、第１平面部６２１の＋Ｚ方向に位置し、ＸＹ平面と略平行に延びる第２平面部６２２、第２平面部６２２の＋Ｚ方向に位置し、ＸＹ平面と略平行に延びる第３平面部６２３を備える。また、第２撓み部６２０は、第１平面部６２１と第２平面部６２２の＋Ｘ方向の端をＸ軸方向に折り返した形状に接続する第１折り返し部６２４と、第２平面部６２２と第３平面部６２３の－Ｘ方向の端をＸ軸方向に折り返した形状に接続する第２折り返し部６２５を備える。

図２、図３、図４に示すように、第１平面部６２１、第２平面部６２２、および第３平
面部６２３は、ＸＹ面に平行な面内において、Ｙ軸方向に１回折り返した形状をしている。本形態では、第１平面部６２１、第２平面部６２２、および第３平面部６２３は同一形状である。各平面部は、それぞれ、＋Ｙ方向の縁から－Ｙ方向に延びるスリット６２６と、スリット６２６を挟んでＹ軸方向に略平行に延びる第１部分６２７および第２部分６２８と、第１部分６２７と第２部分６２８の－Ｙ方向の端をＹ軸方向に折り返した形状に接続する第３部分６２９を備える。本形態では、第３部分６２９は、半円状に湾曲した形状をしている。第１部分６２７はスリット６２６の－Ｘ方向に位置し、第２部分６２８はスリット６２６の＋Ｘ方向に位置する。

第２撓み部６２０において、第１折り返し部６２４は、第１平面部６２１と第２平面部６２２における第２部分６２８の＋Ｘ方向の縁を接続する。第２部分６２８の＋Ｙ方向の端部は＋Ｘ方向に湾曲した形状をしており、＋Ｘ方向に曲がった部分の＋Ｘ方向の端に第１折り返し部６２４が接続される。また、第２折り返し部６２５は、第２平面部６２２と第３平面部６２３における第１部分６２７の－Ｘ方向の縁を接続する。第１部分６２７の＋Ｙ方向の端部は－Ｘ方向に湾曲した形状をしており、－Ｘ方向に曲がった部分の－Ｘ方向の端に第２折り返し部６２５が接続される。

図３に示すように、第１撓み部６１０は、配線収容部１９の＋Ｙ方向の端に配置される。第２撓み部６２０は、配線収容部１９の＋Ｙ方向の端から配線収容部１９の－Ｙ方向の端まで延びてから逆向きに湾曲して配線収容部１９の＋Ｙ方向の端まで延びて、第２引き出し部６Ｃに接続される。本形態では、第１撓み部６１０と第２引き出し部６Ｃが配線収容部１９の＋Ｙ方向の端に片寄せて配置されるため、第２撓み部６２０がＹ軸方向に長い平面形状になっている。

図１０に示すように、フレキシブルプリント基板６は、複数枚のフレキシブルプリント基板を積層して構成される配線部材である。本形態では、フレキシブルプリント基板６は、第１フレキシブルプリント基板６０１、第２フレキシブルプリント基板６０２、および第３フレキシブルプリント基板６０３の３枚を積層して構成される。第１フレキシブルプリント基板６０１、第２フレキシブルプリント基板６０２、および第３フレキシブルプリント基板６０３は、それぞれが図１１に示す展開形状をしている。第１フレキシブルプリント基板６０１、第２フレキシブルプリント基板６０２、および第３フレキシブルプリント基板６０３は、折り曲げ位置や折り返し位置でも接合されておらず、互いに分離した状態で曲げ加工されている。

図１１に示す展開形状から図２、図４、図１０に示す立体形状に撓み部６Ｂを加工する際には、第１フレキシブルプリント基板６０１、第２フレキシブルプリント基板６０２、および第３フレキシブルプリント基板６０３を積層する。そして、積層体を２箇所の折り曲げ位置Ａ１、Ａ２で略直角に折り曲げるとともに、３個所の折り返し位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３で逆向きに折り返す。より詳細には、積層体を折り返し位置Ｂ１で光軸方向に１回折り返すとともに、２箇所の折り返し位置Ｂ２、Ｂ３ではＸ軸方向に交互に折り返す。これにより、撓み部６Ｂの立体形状が完成する。しかる後に、配線収容部１９の内側に撓み部６Ｂを配置し、基板固定部６Ｄに被固定部６Ｅを接着剤等により固定する。

図１１に示すように、フレキシブルプリント基板６は、第１平面部６２１、第２平面部６２２、および第３平面部６２３を平面内で折り返す形状に加工しているため、フレキシブルプリント基板６の全長が長い。また、フレキシブルプリント基板６の折り曲げ加工は、第１撓み部６１０において１回折り返すとともに第２撓み部６２０において２回折り返し、さらに、第１撓み部６１０と第１引き出し部６Ａとの接続箇所、および、第１撓み部６１０と第２撓み部６２０との接続箇所でそれぞれ１回ずつ折り曲げるだけでよい。従って、比較的少ない工数で、長いフレキシブルプリント基板６を配線収容部１９に収まる形
状に折り曲げることができる。

（本形態の主な作用効果）
以上のように、本形態の振れ補正機能付き光学ユニット１は、カメラモジュール２を備える可動体１０と、可動体１０を回転可能に支持する支持機構と、支持機構を介して可動体１０を支持する固定体１１と、可動体１０から引き出されるフレキシブルプリント基板６と、を有する。支持機構は、可動体１０を光軸Ｌを中心として回転可能に支持する回転支持機構１２と、可動体１０および回転支持機構１２を光軸Ｌと交差する第１軸Ｒ１回りに回転可能に支持するとともに、可動体１０および回転支持機構１２を光軸Ｌと交差し且つ第１軸Ｒ１と交差する第２軸Ｒ２回りに回転可能に支持するジンバル機構１３と、を備える。フレキシブルプリント基板６は、可動体１０から＋Ｘ方向（第１方向の一方側）へ引き出される第１引き出し部６Ａ（引き出し部）と、第１引き出し部６Ａに接続し可動体１０に対して＋Ｘ方向（第１方向の一方側）に配置される撓み部６Ｂと、を備える。撓み部６Ｂは、Ｚ軸方向（光軸方向）に重なる第１平面部６２１および第２平面部６２２と、第１平面部６２１と第２平面部６２２のＸ軸方向（第１方向）の端を接続する第１折り返し部６２４と、を備える。第１平面部６２１および第２平面部６２２のそれぞれは、Ｙ軸方向（第２方向）に延びる第１部分６２７と、第１部に対して＋Ｘ方向（第１方向の一方側）においてＹ軸方向（第２方向）に延びる第２部分６２８と、第１部分６２７と第２部分６２８のＹ軸方向（第２方向）の端を接続する第３部分６２９と、を備える。

上記のように、本形態のフレキシブルプリント基板６は、Ｚ軸方向（光軸方向）に重なる第１平面部６２１と第２平面部６２２を備え、第１平面部６２１と第２平面部６２２がＸ軸方向に折り返された形状に接続されるとともに、各平面部がＸＹ面に平行な平面内においてＹ軸方向（第２方向）に１回折り返した形状をしている。従って、限られたスペースでフレキシブルプリント基板６を長く引き回すことができ、ピッチング方向、ヨーイング方向、およびローリング方向のいずれの方向に可動体１０が回転するときも、ばね定数を小さくすることができる。さらに、各平面部は平面内で折り返した形状となるように製造されるので、折り曲げ加工の負担が少ない。

さらに、本形態のフレキシブルプリント基板６は、撓み部６ＢがＸ軸方向に２回折り返された形状をしている。すなわち、本形態の撓み部６Ｂは、第１平面部６２１および第２平面部６２２とＺ軸方向（光軸方向）に重なる第３平面部６２３と、第２平面部６２２における第１折り返し部６２４とは反対側の端部に接続されて第３平面部６２３と第２平面部６２２とをＸ軸方向（第１方向）で折り返した形状に接続する第２折り返し部６２５と、を備える。そして、第３平面部６２３は、第１部分６２７、第２部分６２８、および第３部分６２９を備える。このように、Ｘ軸方向（第１方向）の折り返し部が１カ所でなく２カ所であるため、フレキシブルプリント基板６をより長くすることができ、ばね定数をより小さくすることができる。

このような基板形状では、第１折り返し部６２４を中心として第１平面部６２１と第２平面部６２２が容易に傾くとともに、第２折り返し部６２５を中心として第２平面部６２２と第３平面部６２３が容易に傾くので、可動体１０がピッチング方向に回転する際のばね定数が小さい。また、各平面部が平面内で折り返した形状であるため、限られたスペースで長く引きまわすことができ、各平面部がＺ軸方向（光軸方向）に撓みやすい。従って、可動体１０がヨーイング方向に回転する際のばね定数が小さい。さらに、各平面部がそれぞれ第３部分６２９を中心として撓むことができるとともに、Ｚ軸方向から見て重なっている第１平面部６２１、第２平面部６２２、および第３平面部６２３がＹ軸方向（第２方向）にずれた形状に撓むことができる。従って、可動体１０がローリング方向に回転する際のばね定数が小さい。

図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）は、振れ補正を行ったときのフレキシブルプリント基板６の形状のシミュレーション結果を示す図である。図１２（ａ）は、ピッチング方向の振れ補正を行った場合の形状を示し、図１２（ｂ）は、ヨーイング方向の振れ補正を行った場合の形状を示し、図１２（ｃ）は、ローリング方向の振れ補正を行った場合の形状を示す。図１２（ａ）からわかるように、可動体１０がピッチング方向に回転するときには、第２平面部６２２がＺ軸方向に撓んで第１平面部６２１および第３平面部６２３に対して傾く。また、図１２（ｂ）からわかるように、可動体１０がヨーイング方向に回転するときには、第１平面部６２１、第２平面部６２２、および第３平面部６２３がＺ軸方向に撓む。そして、図１２（ｃ）からわかるように、可動体１０がローリング方向に回転するときには、第１平面部６２１、第２平面部６２２、および第３平面部６２３がＹ軸方向にずれるように撓む。従って、いずれの方向に可動体１０が回転するときも、第２撓み部６２０が容易に撓むことができるので、ばね定数が小さい。

上記のように、本形態では撓み部６ＢがＸ軸方向に２回折り返された形状であるが、Ｘ軸方向の折り返し部は、１カ所もしくは３カ所以上であってもよい。Ｘ軸方向の折り返し部を増やすことにより、よりフレキシブルプリント基板６を長くすることができ、よりばね定数を小さくすることができる。また、本形態では、第１折り返し部６２４および第２折り返し部６２５は半円状に曲がる形状であるが、第１折り返し部６２４および第２折り返し部６２５は、鋭角状に折り曲げた形状であってもよい。すなわち、第１折り返し部６２４および第２折り返し部６２５は、各平面部をＸ軸方向に折り返した形状に接続する部分であればよい。

本形態では、第３部分６２９は、第１部分６２７と第２部分６２８の－Ｙ方向（第２方向の一方側）の端を接続し、第１引き出し部６Ａは、可動体１０の＋Ｙ方向（第２方向の他方側）の端に片寄せた位置に配置される。従って、第１引き出し部６Ａを可動体１０のＹ軸方向（第２方向）の中央から引き出した場合と比較して、各平面部における第１部分６２７および第２部分６２８の長さを長くすることができる。従って、各平面部が撓みやすいため、フレキシブルプリント基板６のばね定数が小さい。

本形態では、撓み部６Ｂは、Ｚ軸方向（光軸方向）に延びる第１立ち上がり部６１１を備える第１撓み部６１０と、第１撓み部６１０に対して＋Ｘ方向（第１方向の一方側）に配置される第２撓み部６２０と、を備える。第２撓み部６２０は、第１撓み部６１０から＋Ｘ方向（第１方向の一方側）へ延びる第１平面部６２１、第１平面部６２１における第１撓み部６１０とは反対側（＋Ｘ方向）の端に接続される第１折り返し部６２４、および、第１折り返し部６２４から第１撓み部６１０の側（－Ｘ方向）へ延びる第２平面部６２２、を備える。このように、第２撓み部６２０に加えて第１撓み部６１０を設けると、第１立ち上がり部６１１がＸ軸方向（第１方向）に容易に撓むことができる。従って、可動体１０がローリング方向に回転する際のばね定数、および、可動体１０がピッチング方向に回転する際のばね定数をより小さくすることができる。

なお、第１撓み部６１０と第２撓み部６２０の配置を逆にしてもよい。すなわち、撓み部６Ｂは、第１撓み部６１０に対して－Ｘ方向（第１方向の他方側）に配置される第２撓み部６２０を備える構成としてもよい。この場合には、第１撓み部６１０から－Ｘ方向（第１方向の他方側）へ第１平面部６２１を延ばし、第１引き出し部６Ａに第２撓み部６２０を接続すればよい。また、第１撓み部６１０を第２引き出し部６Ｃに接続すればよい。

本形態では、第１撓み部６１０は、Ｚ軸方向に１回折り返した形状をしている。すなわち、第１撓み部６１０は、第１立ち上がり部６１１の＋Ｘ方向（第１方向の一方側）でＺ軸方向（光軸方向）に延びる第２立ち上がり部６１２と、第１立ち上がり部６１１と第２立ち上がり部６１２をＺ軸方向（光軸方向）に折り返した形状に接続する接続部６１３と
、を備える。この形状では、第１立ち上がり部６１１と第２立ち上がり部６１２が接続部６１３を中心として容易に傾くので、可動体１０がピッチング方向に回転する際のばね定数が小さい。また、第１立ち上がり部６１１だけでなく、第２立ち上がり部６１２もＸ軸方向（第１方向）に容易に撓むことができるので、可動体１０がローリング方向に回転する際のばね定数が小さい。なお、接続部６１３は、第１折り返し部６２４および第２折り返し部６２５と同様に、半円状に曲がる形状でもよいし、鋭角状に折り曲げた形状であってもよい。

なお、第１撓み部６１０は、Ｚ軸方向に２回以上折り返した形状としてもよい。あるいは、Ｚ軸方向に折り返さず、第１立ち上がり部６１１のみを備えていてもよい。この場合には、第１立ち上がり部６１１の＋Ｚ方向の端に第１平面部６２１を接続し、第１平面部６２１、第２平面部６２２、の積層順をＺ軸方向で逆にすればよい。

本形態のフレキシブルプリント基板６は、互いに分離した複数枚のフレキシブルプリント基板を積層して構成される配線部材であり、第１フレキシブルプリント基板６０１、第２フレキシブルプリント基板６０２、および第３フレキシブルプリント基板６０３の３枚を積層して構成される。従って、各フレキシブルプリント基板がそれぞれ他のフレキシブルプリント基板に拘束されずに撓むことができるので、フレキシブルプリント基板を複数枚積層したことによるばね定数の増大を抑制できる。また、３枚のフレキシブルプリント基板にそれぞれ配線パターンを形成できるので、配線面積を大きくすることができる。あるいは、配線面積を大きくする必要がない場合には各フレキシブルプリント基板の幅を狭くすることができる。従って、フレキシブルプリント基板６（配線部材）のばね定数を小さくすることができる。

なお、フレキシブルプリント基板の積層数は適宜変更可能であり、２枚あるいは４枚以上であってもよい。また、１枚のフレキシブルプリント基板のみでフレキシブルプリント基板６を構成してもよい。

本形態では、可動体１０から＋Ｘ方向（第１方向の一方側）に離間した位置において、フレキシブルプリント基板６を固定体１１に固定してから固定体１１の外部へ引き出している。すなわち、固定体１１は、可動体１０から＋Ｘ方向に離間した位置に配置される基板固定部６Ｄを備え、フレキシブルプリント基板６は、基板固定部６Ｄに固定される被固定部６Ｅを備え、撓み部６Ｂは、第１引き出し部６Ａと被固定部６Ｅとを接続する。このようにすると、固定体１１の外部に引き出したフレキシブルプリント基板６の端部が引っ張られたときに撓み部６Ｂに負荷が加わることを避けることができる。従って、撓み部６Ｂを撓みやすい形状に保つことができる。また、カメラモジュール２と第１引き出し部６Ａとの接続箇所に負荷が加わることを避けることができる。

本形態では、回転支持機構１２によって可動体１０を支持し、可動体１０および回転支持機構１２をジンバル機構１３によって支持する。一般に、振れ補正では、ローリング方向の補正角度がピッチング方向およびヨーイング方向の補正角度よりも大きい。従って、回転支持機構１２をジンバル機構１３よりも内側に配置して光軸回りに回転するユニットを小さくすることにより、ローリング補正に必要な回転スペースを小さくすることができる。よって、Ｚ軸方向（光軸方向）から見た振れ補正機能付き光学ユニット１の外形を小さくすることができる。

なお、可動体１０と固定体１１とを接続する支持機構として、ジンバル機構１３などの揺動支持機構によって可動体１０を支持し、可動体および揺動支持機構を回転軸受部やピボットなどの回転支持機構によって回転可能に支持する構成を採用してもよい。

（変形例１）
フレキシブルプリント基板６には、屈曲部や折り返し部においてフレキシブルプリント基板６の形状を保つための形状保持部材を取り付けてもよい。図１３は、第１形状保持部材８１および第２形状保持部材８２を取り付けたフレキシブルプリント基板６の側面図である。図３に示す例では、フレキシブルプリント基板６を折り返した形状に保持する第１形状保持部材８１、および、フレキシブルプリント基板６を略直角に屈曲した形状に保持する第２形状保持部材８２を備える。

図１３に示すように、第１形状保持部材８１は半円状に湾曲しており、第１折り返し部６２４、第２折り返し部６２５、および接続部６１３に取り付けられている。第２形状保持部材８２は略直角に屈曲しており、第１引き出し部６Ａと第１立ち上がり部６１１とが接続される屈曲部、および、第２立ち上がり部６１２と第１平面部６２１とが接続される屈曲部に取り付けられている。

第１形状保持部材８１および第２形状保持部材８２は、例えば、ＳＵＳ等の金属板であってもよいし、他の素材であってもよい。また、図１３に示す例では、第１形状保持部材８１および第２形状保持部材８２は、３枚のフレキシブルプリント基板のうちで最も外周側に配置されるフレキシブルプリント基板（上記の形態では第１フレキシブルプリント基板６０１もしくは第３フレキシブルプリント基板６０３）に固定されているが、最も内周側に配置されるフレキシブルプリント基板に固定してもよい。内周側に配置する場合、板金部材でなくてもよい。例えば、円弧状の外周面を備える棒状部材であってもよい。

第１形状保持部材８１および第２形状保持部材８２を取り付けることにより、撓み部６Ｂを上記の形状に保つことができるので、可動体１０が回転したときのばね定数を小さくすることができる。なお、第１形状保持部材８１と第２形状保持部材８２の一方を省略してもよい。また、図１３に示す取付位置の一部のみに第１形状保持部材８１および第２形状保持部材８２を取り付ける構成にしてもよい。

（変形例２）
図１４は、スペーサ８３を取り付けたフレキシブルプリント基板６の側面図である。図１４に示すように、スペーサ８３は、フレキシブルプリント基板６を折り返した箇所の最も内周側のフレキシブルプリント基板（上記の形態では、第１フレキシブルプリント基板６０１もしくは第３フレキシブルプリント基板６０３）に固定される補強板である。スペーサ８３の取り付け位置は、第１部分６２７、第２部分６２８、および第３部分６２９のいずれの部位であってもよい。

スペーサ８３を取り付けることにより、折り返した基板同士の間隔を保つことができるので、可動体１０が回転したときのばね定数が小さい形状にフレキシブルプリント基板６を保つことができる。また、折り返した基板同士が接触することによるフレキシブルプリント基板６の損傷を回避できる。

１…振れ補正機能付き光学ユニット、２…カメラモジュール、２ａ…レンズ、２ｂ…撮像素子、３…ケース、４…カバー、４ａ…開口部、５…ベース、６…フレキシブルプリント基板、６Ａ…第１引き出し部、６Ｂ…撓み部、６Ｃ…第２引き出し部、６Ｄ…基板固定部、６Ｅ…被固定部、７…フレキシブルプリント基板、８…フック、９…突起、１０…可動体、１１…固定体、１２…回転支持機構、１３…ジンバル機構、１４…ジンバルフレーム、１５…第1接続機構、１６…第２接続機構、１７…磁性板、１８…枠部、１９…配線収容部、２０…振れ補正用磁気駆動機構、２１…第１振れ補正用磁気駆動機構、２１Ｃ…第１コイル、２１Ｍ…第１磁石、２２…第２振れ補正用磁気駆動機構、２２Ｃ…第２コイル
、２２Ｍ…第２磁石、２３…ローリング補正用磁気駆動機構、２３Ｃ…第３コイル、２３Ｍ…第３磁石、２４…ホルダ、２５…第１部材、２６…第１環状板部、２６ａ…円形穴、２７…第１延設部、２８…第１延設部第１部分、２９…第１延設部第２部分、３０Ａ…カメラモジュール本体部、３０Ｂ…カメラモジュール円筒部、３１…第１側壁、３２…第２側壁、３２ａ…切欠き部、３３…第３側壁、３４…第４側壁、３５…第５側壁、３６…第６側壁、３７…第７側壁、３８…第８側壁、３９…ホルダ凸部、４０…凹部、４１…底面、４２…溝部、５０…第１レール部材、５１…第１板状部材、５２…第１貫通穴、５３…第１環状溝、５４…第２環状溝、５５…第２部材、５６…転動体、５７…リテーナ、５８…球体保持穴、５９…与圧機構、６０…第２レール部材、６１…第２板状部材、６２…第２貫通穴、６３…第２環状板部、６４…第２延設部、６５…第２突出板部、６６…第２延設部第１部分、６７…第２延設部第２部分、６８…与圧用磁石、６９…第１突出板部、７０…回転規制機構、７１…第１回転規制部、７２…第２回転規制部、７３…切欠き部、８０…補強板、８１…第１形状保持部材、８２…第２形状保持部材、８３…スペーサ、１４０…ジンバルフレーム本体部、１４１…第１軸側延設部、１４２…第２軸側延設部、１４３…開口部、１４４…第１軸側凹曲面、１４６…突出部、１４７…第２軸側凹曲面、１５１…第１ジンバルフレーム受け部材、１５２…球体、１５３…第１スラスト受け部材、１５４…板部、１５５…足部、１５６…腕部、１５７…孔部、１６１…凹部、１６２…第２ジンバルフレーム受け部材、１６３…球体、１６４…第２スラスト受け部材、１６５…板部、１６６…足部、１６７…腕部、１６８…足部屈曲部、１８１…第１側板部、１８１ａ…第２コイル固定孔、１８２…第２側板部、１８３…第３側板部、１８３ａ…第１コイル固定孔、１８４…第４側板部、１８４ａ…第３コイル固定孔、１８５…切欠き部、１９１…第５側板部、１９２…第６側板部、１９３…第７側板部、１９４…切欠き部、６０１、…第１フレキシブルプリント基板、６０２…第２フレキシブルプリント基板、６０３…第２フレキシブルプリント基板、６１０…第１撓み部、６１１…第１立ち上がり部、６１２…第２立ち上がり部、６１３…接続部、６２０…第２撓み部、６２１…第１平面部、６２２…第２平面部、６２３…第３平面部、６２４…第１折り返し部、６２５…第２折り返し部、６２６…スリット、６２７…第１部分、６２８…第２部分、６２９…第３部分、Ａ１、Ａ２…折り曲げ位置、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３…折り返し位置、Ｌ…光軸、Ｒ１…第１軸、Ｒ２…第２軸

Claims (9)

1. カメラモジュールを備える可動体と、前記可動体を回転可能に支持する支持機構と、前記支持機構を介して前記可動体を支持する固定体と、前記可動体から引き出されるフレキシブルプリント基板と、を有し、
   前記支持機構は、前記可動体を前記カメラモジュールの光軸を中心とする光軸回り、前記光軸と交差する第１軸回り、ならびに前記光軸と交差し且つ前記第１軸と交差する第２軸回りの３方向に回転可能に支持し、
   前記光軸と交差する方向を第１方向とし、前記光軸と交差し且つ前記第１方向と交差する方向を第２方向とするとき、
   前記フレキシブルプリント基板は、前記可動体から前記第１方向の一方側へ引き出される引き出し部と、前記引き出し部に接続し前記可動体に対して前記第１方向の一方側に配置される撓み部と、を備え、
   前記撓み部は、前記光軸方向に重なる第１平面部および第２平面部と、前記第１平面部と前記第２平面部の前記第１方向の端を接続する第１折り返し部と、を備え、
   前記第１平面部および前記第２平面部のそれぞれは、
   前記第２方向に延びる第１部分と、前記第１部分に対して前記第１方向の一方側において前記第２方向に延びる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分の前記第２方向の端を接続する第３部分と、を備えることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
2. 前記第３部分は、前記第１部分と前記第２部分の前記第２方向の一方側の端を接続し、
   前記引き出し部は、前記可動体の前記第２方向の他方側の端に片寄せた位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
3. 前記撓み部は、
   前記光軸方向に延びる第１立ち上がり部を備える第１撓み部と、
   前記第１撓み部に対して前記第１方向の一方側または他方側に配置される第２撓み部と、を備え、
   前記第２撓み部は、前記第１撓み部から前記第１方向の一方側または他方側へ延びる前記第１平面部、前記第１平面部における前記第１撓み部とは反対側の端に接続される前記第１折り返し部、および、前記第１折り返し部から前記第１撓み部の側へ延びる前記第２平面部、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
4. 前記第１撓み部は、
   前記光軸方向に延びる第２立ち上がり部と、前記第１立ち上がり部と前記第２立ち上がり部を前記光軸方向に折り返した形状に接続する接続部と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
5. 前記可動体から引き出される配線部材を備え、
   前記配線部材は、互いに分離した複数枚の前記フレキシブルプリント基板を積層して構成されることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
6. 前記フレキシブルプリント基板を折り返した形状に保持する第１形状保持部材、および、前記フレキシブルプリント基板を略直角に屈曲した形状に保持する第２形状保持部材の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
7. 前記撓み部は、
   前記第１平面部および前記第２平面部と前記光軸方向に重なる第３平面部と、
   前記第２平面部における前記第１折り返し部とは反対側の端部に接続されて前記第３平面部と前記第２平面部とを前記第１方向で折り返した形状に接続する第２折り返し部と、を備え、
   前記第３平面部は、前記第１部分、前記第２部分、および前記第３部分を備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
8. 前記固定体は、前記可動体から前記第１方向の一方側に離間した位置に配置される基板固定部を備え、
   前記フレキシブルプリント基板は、前記基板固定部に固定される被固定部を備え、
   前記撓み部は、前記引き出し部と前記被固定部とを接続することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
9. 前記支持機構は、
   前記可動体を前記光軸を中心として回転可能に支持する回転支持機構と、
   前記可動体および回転支持機構を前記光軸と交差する第１軸回りに回転可能に支持するとともに、前記可動体および前記回転支持機構を前記光軸と交差し且つ前記第１軸と交差する第２軸回りに回転可能に支持するジンバル機構と、を備えることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。

Images