JP5041910B2 - 撮像装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、光学像に基づいて画像データを生成する撮像素子に被写体光学像を結像させて被写体像を撮像する撮像装置に関し、特に、手ぶれ等による被写体光学像の移動に撮像素子を追従させることにより、手ぶれ等が補正された被写体像を撮像する手ぶれ補正機能を有するものに好適な撮像装置および前記撮像装置を含む電子機器に関する。

従来から、ディジタルカメラ等の撮像装置においては、いわゆる手ぶれ補正機構を備えるものが知られている。この種の撮像装置では、例えば特許文献１（特開２００４−２７４２４２号）に示されるように、本体のケースに一体的に取り付けられ、撮影光軸上でレンズ鏡筒を収容する固定筒の一端に載置ステージが設けられ、この載置ステージに、撮像素子としてのＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子が搭載されている。載置ステージは、案内ステージに保持されており、この案内ステージは、撮影光軸をＺ軸方向とし、該Ｚ軸に垂直なＸ−Ｙ平面に沿って載置ステージを移動可能としている。案内ステージは、本体のケース内で撮影光軸に対して固定され、載置ステージは、案内ステージ上で永久磁石と、これに対峙して配置されるコイルとが形成する磁力により駆動される構造とされている。

このような従来の撮像装置では、本体のケース内に設けられた演算処理装置等を含む処理回路が、本体に生じたＸ方向およびＹ方向の傾きを検出し、この検出出力に基づいて、駆動用の前記コイルへの通電電流を変化させることにより、手ぶれによる被写体光学像の移動にＣＣＤ固体撮像素子を追従移動させるべく制御している。このとき、ＣＣＤ固体撮像素子とそのＣＣＤ固体撮像素子を制御し且つそのＣＣＤ固体撮像素子からの出力信号を処理する処理回路との間の接続には、柔軟に変形し得るフレキシブルプリント配線基板（以下、「フレキシブルプリント配線基板」は、単に「フレキシブル基板」とも称する）を使用して、ＣＣＤ固体撮像素子の移動制御性能を劣化させないようにしている。すなわち、ＣＣＤ固体撮像素子が移動する際に、固定側の処理回路に基づいて発生する反力を、フレキシブル基板の可撓性を利用して吸収させることによって、ＣＣＤ固体撮像素子の動作が固定側に干渉され、制御が妨害されるのを防いでいる。

特開２００４−２７４２４２号公報

しかしながら、従来の撮像装置において可動制御されるＣＣＤ固体撮像素子のような撮像素子と処理回路との間を接続しているフレキシブル基板は、反力を吸収させるために、全長を長くしていた。そのため、フレキシブル基板自身のたるみ等で、周囲の部品と干渉し効果的に反力を吸収できないという問題があった。特に、ＣＣＤ固体撮像素子の周囲は、スペースが少ないため、設計位置に確実にフレキシブル基板を配置しなくてはいけないという課題があった。

また、従来の撮像装置において可動制御されるＣＣＤ固体撮像素子のような撮像素子と処理回路との間を接続しているフレキシブル基板は、反力を吸収させるために、複数の折り曲げ箇所を設けてあり、これら複数の折り曲げ箇所を正確に折り、所定の位置に収める必要があった。特に、ＣＣＤ固体撮像素子の周囲はスペースが少ないため、設計位置に確実にフレキシブル基板を配置し、周囲の部品との干渉も防がなくてはいけないという課題があった。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、フレキシブル基板の面に、変形を拘束する部材を取り付け、かつ、面を位置決めできる機能を付加することで、周囲の部品と干渉せずに、小型で高性能に手ぶれ補正が可能な撮像装置およびそれを含む電子機器を提供することを目的としている。また、フレキシブル基板の折り曲げ部となる領域に、曲げ部位置決め部材を設け、該曲げ位置決め部材に沿って折ることで、治具等を使わずして、正確にフレキシブル基板のフォーミングが可能となり、周囲の部品と干渉せずに、小型で高性能に手ぶれ補正が可能な撮像装置およびそれを含む電子機器を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１の撮像装置は、撮影レンズを備えたレンズ鏡胴と、本体ケース内で移動することが可能な撮像素子と、該撮像素子を移動可能にするように備えられた可動部と、前記撮像素子からの信号を処理する演算処理装置と、前記撮像素子と前記演算処理装置とが接続されるフレキシブル基板と、を備え、前記フレキシブル基板は、前記撮像素子の移動により発生する反力を吸収する複数の折り曲げ部を有し、前記複数の折り曲げ部のうちの相前後する２つの折り曲げ部の間に形成される面の中央部付近に該面のたるみ変形を拘束する変形防止部材が取り付けられていることを特徴とする。

請求項２の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記フレキシブル基板は、前記複数の折り曲げ部により、前記撮像素子の受光面に平行な方向に伸びる第１の面と、該第１の面に繋がり該第１の面に対して垂直な方向に伸びる第２の面と、該第２の面に繋がり該第２の面かつ前記撮像素子の受光面に対して垂直な第３の面と、該第３の面に繋がり前記演算処理装置と接続する第４の面に分けられて、前記変形防止部材は、少なくとも前記第２の面、または前記第３の面の一方に取り付けられていることを特徴とする。

請求項３の撮像装置は、請求項１または２に記載の撮像装置において、前記複数の面のうち、少なくとも１以上の面に、該面の位置決めを行うための位置決め基準部が設けられていることを特徴とする。

請求項４の撮像装置は、請求項３に記載の撮像装置において、前記位置決め基準部は、少なくとも１つ以上の穴から構成されていることを特徴とする。

請求項５の撮像装置は、請求項３に記載の撮像装置において、前記位置決め基準部は、少なくとも１箇所以上の切り欠き部から構成されていることを特徴とする。

請求項６の撮像装置は、請求項３乃至５のいずれかに記載の撮像装置において、前記位置決め基準部は、前記第１の面および第３の面の上に設けられていることを特徴とする。

請求項７の撮像装置は、請求項１に記載の撮像装置において、前記フレキシブル基板は、前記複数の折り曲げ部により変形方向が異なるようにされた少なくとも３つの面を備えており、前記複数の折り曲げ部は、予めフレキシブル基板に設けられた曲げ部位置決め部材により該フレキシブル基板が折り曲げられてなることを特徴とする。

請求項８の撮像装置は、請求項７に記載の撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材が設けられた部分は、その周辺の前記フレキシブル基板よりも剛性が高くなっていることを特徴とする。

請求項９の撮像装置は、請求項７に記載の撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記フレキシブル基板が積層されてなる部材、または前記フレキシブル基板が厚くなった部材であることを特徴とする。

請求項１０の撮像装置は、請求項７に記載の撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記フレキシブル基板と一体成形されてなることを特徴とする。

請求項１１の撮像装置は、請求項７に記載の撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ部となるフレキシブル基板上の折り曲げ線に沿って形成されてなることを特徴とする。

請求項１２の撮像装置は、請求項１１に記載の撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線を挟んでいずれか片側または両側に形成されてなることを特徴とする。

請求項１３の撮像装置は、請求項１１に記載の撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線の全長または一部に沿って形成されてなることを特徴とする。

請求項１４の撮像装置は、請求項１１に記載の撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線の両端部分の２箇所それぞれに沿って形成されてなることを特徴とする。

請求項１５の撮像装置は、請求項１乃至１４のいずれかに記載の撮像装置において、前記撮像装置は、前記本体ケースに生じた手ぶれを検出することにより、手ぶれによる被写体像の移動に前記撮像素子を移動させて追従させる手ぶれ補正機構を有することを特徴とする。

請求項１６の撮像装置は、請求項１乃至１５のいずれかに記載の撮像装置において、前記フレキシブル基板に、該フレキシブル基板上を経由する信号線よりも短くなる信号線のバイパスを設け、該バイパスの信号線を前記撮像素子と演算処理装置との間で画像信号を伝達する信号線とすることを特徴とする。

請求項１７の電子機器は、請求項１乃至１６のいずれかに記載の撮像装置を有することを特徴とする。

以上述べたように本発明によれば、以下の作用効果を有する。
（１）本発明の撮像装置は、撮影レンズを備えたレンズ鏡胴と、本体ケース内で移動することが可能な撮像素子と、該撮像素子を移動可能にするように備えられた可動部と、前記撮像素子からの信号を処理する演算処理装置と、前記撮像素子と前記演算処理装置とが接続されるフレキシブル基板と、を備え、前記フレキシブル基板は、前記撮像素子の移動により発生する反力を吸収する複数の折り曲げ部を有し、前記複数の折り曲げ部のうちの相前後する２つの折り曲げ部の間に形成される面の中央部付近に該面のたるみ変形を拘束する変形防止部材が取り付けられていることを特徴とする。上記の構成によれば、面の変形を拘束する部材により、フレキシブル基板自身のたるみを無くし周囲の部品との干渉を防ぐことが可能となる。

（２）前記撮像装置において、前記フレキシブル基板は、前記複数の折り曲げ部により、前記撮像素子の受光面に平行な方向に伸びる第１の面と、該第１の面に繋がり該第１の面に対して垂直な方向に伸びる第２の面と、該第２の面に繋がり該第２の面かつ前記撮像素子の受光面に対して垂直な第３の面と、該第３の面に繋がり前記演算処理装置と接続する第４の面に分けられて、前記変形防止部材は、少なくとも前記第２の面、または前記第３の面の一方に取り付けられていることで、ＣＣＤ固体撮像素子が移動する際に発生する反力を、第２の面、第３の面の変形によって、抑える構造を達成している。

（３）前記撮像装置において、前記複数の面のうち、少なくとも１以上の面に、該面の位置決めを行うための位置決め基準部が設けられていることを特徴とする。上記の構成によれば、位置決めを行うための位置決め基準部を設けることで、より正確にフレキシブル基板の位置決めを行うことが可能となる。

（４）前記撮像装置において、前記位置決め基準部は、少なくとも１つ以上の穴から構成されていることを特徴とする。上記の構成によれば、位置決め基準部を穴で構成することで、位置決めを行う相手は、ピン等の単純な機構で済む。

（５）前記撮像装置において、前記位置決め基準部は、少なくとも１箇所以上の切り欠き部から構成されていることを特徴とする。上記の構成によれば、位置決め基準部を切り欠で構成することで、位置決めを行う相手は、凸形の形状をした単純な機構で済む。

（６）前記撮像装置において、前記位置決め基準部は、前記第１の面および第３の面の上に設けられていることを特徴とする。上記の構成によれば、前記位置決め基準部は、前記第１の面および第３の面上に設けることで、第１の面、第３の面、およびこの２面の間にある第２の面も正確に位置決めすることが可能となる。

（７）前記撮像装置において、前記フレキシブル基板は、前記複数の折り曲げ部により変形方向が異なるようにされた少なくとも３つの面を備えており、前記複数の折り曲げ部は、予めフレキシブル基板に設けられた曲げ部位置決め部材により該フレキシブル基板が折り曲げられてなることを特徴とする。上記の構成によれば、曲げ部位置決め部材により、フレキシブル基板を所定の形状にフォーミング可能となり、周囲の部品との干渉を防ぐ事が可能となる。

（８）前記撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材が設けられた部分は、その周辺の前記フレキシブル基板よりも剛性が高くなっていることを特徴とする。上記の構成によれば、剛性を高くした部分に沿ってフレキシブル基板の折り曲げが可能となり、精度良くフォーミングされたフレキシブル基板となる。

（９）前記撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記フレキシブル基板が積層されてなる部材、または前記フレキシブル基板が厚くなった部材であることを特徴とする。上記の構成によれば、多層化したフレキシブル基板の端部、あるいは部分的に厚くしたフレキシブル基板の端部を利用することで、別の部材を取り付ける等の手間もなく、精度良くフォーミングされたフレキシブル基板となる。

（１０）前記撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記フレキシブル基板と一体成形されてなることを特徴とする。上記の構成によれば、曲げ部位置決め部材が予めフレキシブル基板と一体成形されるので、曲げ部位置決め部材を成形後のフレキシブル基板に取り付ける必要が無く、曲げ部位置決め部材の固定位置の精度が向上する。さらに、折り曲げ時に治具を用いて固定位置を決定する必要が無く、短時間で折り曲げられたフレキシブル基板となる。

（１１）前記撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ部となるフレキシブル基板上の折り曲げ線に沿って形成されてなることを特徴とする。上記の構成によれば、折り曲げ線に沿って形成することで、精度よく折り曲げられた折り曲げ部となる。

（１２）前記撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線を挟んでいずれか片側または両側に形成されてなることを特徴とする。上記の構成によれば、折り曲げ線の手前か奥側の１箇所に曲げ部位置決め部材を形成すれば、これに沿って精度よく折り曲げられた折り曲げ部となる。また、折り曲げ線の両側の２箇所に曲げ部位置決め部材を形成すれば、その間を折り曲げることで、より一層精度よく折り曲げられた折り曲げ部となる。

（１３）前記撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線の全長または一部に沿って形成されてなることを特徴とする。上記の構成によれば、折り曲げ線の全長に沿って形成すれば、折り曲げ線の全長が精度良く折り曲げられた折り曲げ部となる。また、折り曲げ線の一部に沿って形成すれば、折り曲げ線のうち精度出しが必要な一部のみ精度良く折ることが可能となり、残りの範囲は、位置決め部材の副作用である、フレキシブル基板の柔軟性の低下を防止することが可能となる。さらには、残りの範囲は、折り曲げ部の折り返す面を１８０度に合わせて折ることが可能となり、折り曲げ部のフォーミングをより確実に行うことが可能となる。

（１４）前記撮像装置において、前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線の両端部分の２箇所それぞれに沿って形成されてなることを特徴とする。上記の構成によれば、精度が必要な端部の２箇所を確実にフォーミング可能となり、その他の場所は、位置決め部材の副作用を抑えることが可能となる。

（１５）前記撮像装置において、前記撮像装置は、前記本体ケースに生じた手ぶれを検出することにより、手ぶれによる被写体像の移動に前記撮像素子を移動させて追従させる手ぶれ補正機構を有することを特徴とする。上記の構成によれば、前記撮像装置は、前記本体ケースに生じた手ぶれを検出することにより、手ぶれによる被写体像の移動に前記撮像素子を移動させて追従させる手ぶれ補正機構を有することで、特に、撮像装置の手ぶれによる撮影を補償するために撮像素子を移動させる場合に処理回路側との間で生じる反力を効果的に吸収して適切な手ぶれ補正を実現することができる。

（１６）前記撮像装置において、前記フレキシブル基板に、該フレキシブル基板上を経由する信号線よりも短くなる信号線のバイパスを設け、該バイパスの信号線を前記撮像素子と演算処理装置との間で画像信号を伝達する信号線とすることを特徴とする。上記の構成によれば、画質に影響を及ぼす重要な信号線を短くすることで、画質の低下を防ぐことができる。

（１７）また、本発明の電子機器は、上記撮像装置を有することを特徴とする。それにより、上記撮像装置を有することで、特に、撮像装置を含む電子機器において、撮像素子の効果的な駆動制御が可能となる。

上述したように、本発明の撮像装置によれば、フレキシブル基板自身のたるみを無くし周囲の部品との干渉を防ぐとともに、装置の小型化が可能となる。また、本発明の撮像装置によれば、フレキシブル基板を所定の形状に精度よくフォーミング可能となり、周囲の部品との干渉を防ぐとともに、装置の小型化が可能となる。
さらに、本発明の撮像装置によれば、特に、撮像装置の手ぶれによる撮影を補償するため、撮像素子を移動させる場合に、処理回路側との間で生じる反力を効果的に吸収して適切な手ぶれ補正が可能で、かつ画質低下の少ない撮像装置を実現することができる。
そして、本発明の電子機器によれば、撮像装置を含む電子機器において撮像素子の効果的な駆動制御が可能となる。

以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の撮像装置の実施形態を示す斜視図である。図１は、撮像装置を構成するレンズ鏡胴１を背面から見た状態を示し、移動することが可能な撮像素子２も同様に背面から見た状態にある。３はフレキシブル基板を示し、撮像素子２から伸び演算処理装置４に接続されている。

図２は、図１の撮像素子２の付近を拡大し受光面側から見た斜視図である。撮像素子２は、可動部５によって撮像素子２の面に平行な方向に移動可能となっている。フレキシブル基板３は、撮像素子２に対して、平行な方向に伸びる第１の面６、第１の面６に繋がり第１の面６に対して垂直な方向に伸びる第２の面７、第２の面７に繋がり第２の面７に対して垂直な方向に伸びる第３の面８、演算処理装置４に繋がる第４の面９とから構成されている。第１、第２、第３の各面６〜８の中央部付近には、各面６〜８のたるみ変形を拘束する補強板１０〜１２が取り付けられている。これら補強板１０〜１２は、各々の面６〜８で最もたるみ変形が発生し易い中央部に取り付けてあることにより、効果的にたるみ変形を抑えることが可能である。一方で、撮像素子２の移動により発生する反力を吸収するために重要な部分である面両端の折り曲げ部付近は自由に変形可能であるため、効果的に反力を吸収することができる。

図３は、図１のフレキシブル基板３を、撮像素子２の裏面から見た上面図である。第１の面６には、位置決め主基準穴１３、および位置決め従基準穴１４が形成されている。治具等で位置決め主基準穴１３、位置決め従基準穴１４の穴を撮像素子１に対して位置決めし、フレキシブル基板３の一部を撮像素子２と接着固定してある可動部５の一部に、両面テープ１５で固定することにより、第１の面６は、撮像素子２に対して正確に位置決めすることが可能となる。

図４は、フレキシブル基板３の第３の面８側から見た上面図である。第３の面８には、位置決め主基準穴１６、および位置決め従基準穴１７が形成されている。第３の面８は、レンズ鏡胴１に形成したボスにはめることで、レンズ鏡胴１に対して正確に位置決めすることが可能となっている。このように、第１の面6と第３の面８を正確に位置決めすることで、この２つの面の間に位置する第２の面７も位置が定まる。従って、第１の面６、第２の面７および第３の面８の全てを限られた範囲の中に、正確に位置決めすることが可能となる。

図５は、撮像装置２のレンズ鏡胴１の部分を拡大した斜視図である。撮像素子２が、Ｘ方向に移動する場合には、第３の面８が主に変形し、Ｙ方向に移動する場合には、第２の面７が主に変形する構造となっている。さらに、撮像素子２のＺ方向の位置ばらつきに対しては、第１の面６が変形することで、第２の面７、第３の面８への影響を与えないようになっている。なお、図３における位置決め主基準穴１３、位置決め従基準穴１４、および図４における位置決め主基準穴１６、位置決め従基準穴１７については、フレキシブル基板３側に形成されて、ボスとの係合が可能な形状の切欠きに変更することも可能である。

ここで、本発明で用いるフレキシブル基板３は、所定の形状にプレス抜きされた平板状のフレキシブル基板が少なくとも２つの所定箇所（折り曲げ線）で折り曲げられることにより、少なくとも３つの面（平面）６，７，８からなるように構成されたものである。例えば、図２では、第１の面６と第２の面７とを繋ぐ部分がその折り曲げられた部分（折り曲げ部）である。この３つの面（平面）６，７，８は、前述のとおり、それぞれ直交する異なる方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に変形し、撮像素子２のＸ，Ｙ，Ｚ方向それぞれの位置ばらつきの影響をキャンセルし、効果的に位置決めできるようにするものであることから、前記所定箇所（折り曲げ線）で正確に折り曲げて所定の位置に収められている必要がある。

本発明者らは鋭意検討を行った結果、フレキシブル基板を簡便にかつ精度よく所定の形状にフォーミング加工する方法を見出し、それにより所望のフレキシブル基板３が得られるようになった。以下、本発明に係る撮像装置２に用いるフレキシブル基板３の加工方法について説明する。

すなわち本発明では、予め平板状のフレキシブル基板の折り曲げ予定の箇所（折り曲げ線）に沿って曲げ部位置決め部材を設け、ついで該曲げ部位置決め部材の端部に沿ってフレキシブル基板を折り曲げて折り曲げ部を形成するものである。このとき、折り曲げ予定の箇所（折り曲げ線）と曲げ部位置決め部材の端部とが一致するように配置する。これにより、曲げ部位置決め部材の端部に沿ってフレキシブル基板を折り曲げるとフレキシブル基板を予定された所定の形状にフォーミングされることとなり、精度よく折り曲げ部を形成することができる。

ここで、曲げ部位置決め部材は、フレキシブル基板が積層されてなる部材（構成Ａ）、またはフレキシブル基板が厚くなった部材（構成Ｂ）とする。多層化したフレキシブル基板の端部、あるいは部分的に厚くしたフレキシブル基板の端部を利用することで、別の部材を取り付ける等の手間もなく、精度良くフォーミング加工できる。また、このような曲げ部位置決め部材をフレキシブル基板と一体成形すると、曲げ部位置決め部材を成形後のフレキシブル基板に取り付ける必要が無く、曲げ部位置決め部材の固定位置の精度が向上するので好ましい（構成Ｃ）。さらに、折り曲げ時に治具を用いて固定位置を決定する必要も無くなるので、短時間で折り曲げが可能となる。

また、曲げ部位置決め部材として、補強板をフレキシブル基板に貼り付けるようにしてもよい（構成Ｄ）。これにより、フレキシブル基板の電気的な回路の構成に左右されることなく、加工上必要な場所に形成することが可能になる。

以上のいずれの曲げ部位置決め部材であっても、曲げ部位置決め部材が設けられた部分は、その周辺の前記フレキシブル基板よりも剛性が高くなっている（構成Ｅ）。これにより、剛性を高くした部分に沿ってフレキシブル基板の折り曲げが可能となり、精度良くフォーミング加工できる。

また、前記曲げ部位置決め部材の配置を詳述すると、曲げ部位置決め部材を前記折り曲げ線を挟んでいずれか片側または両側に設けるとよい。折り曲げ線の片側（手前か奥側の１箇所）に曲げ部位置決め部材を形成すれば、これに沿って精度よく折り曲げられた折り曲げ部となる（構成Ｆ）。また、折り曲げ線の両側の２箇所に曲げ部位置決め部材を形成すれば、その間を折り曲げることで、より一層精度よく折り曲げられた折り曲げ部となる（構成Ｇ）。

さらに、曲げ部位置決め部材を、前記折り曲げ線の全長または一部に沿って設ける。折り曲げ線の全長に沿って曲げ部位置決め部材を形成すれば、折り曲げ線の全長が精度良く折り曲げられた折り曲げ部となる（構成Ｈ）。また、折り曲げ線の一部に沿って曲げ部位置決め部材を形成すれば、折り曲げ線のうち精度出しが必要な一部のみ精度良く折ることが可能となり、残りの範囲は、位置決め部材の副作用である、フレキシブル基板の柔軟性の低下を防止することが可能となる（構成Ｉ）。さらには、残りの範囲は、折り曲げ部の折り返す面を１８０度に合わせて折ることが可能となり、折り曲げ部のフォーミングをより確実に行うことが可能となる。

なお、曲げ部位置決め部材を前記折り曲げ線の一部に沿って設ける例としては、曲げ部位置決め部材を前記折り曲げ線の両端部分の２箇所それぞれに沿って設ける例が挙げられる（構成Ｊ）。これにより、精度が必要な端部の２箇所を確実にフォーミング可能となり、その他の場所は、位置決め部材の副作用を抑えることが可能となる。

図６及び図７に、前述した加工方法により作製したフレキシブル基板３の構成を示す。ここでは、撮像素子２の付近を拡大し受光面側から見た斜視図として示しており、図２で示したものと同じ構成部分については、同じ符号を付している。なお、補強板１０〜１２、位置決め主基準穴１３、位置決め従基準穴１４、両面テープ１５は省略している。

図６では、前記構成Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈを組み合わせた例を示している。すなわち、図６のフレキシブル基板３は、平板状のフレキシブル基板の折り曲げ予定の箇所（折り曲げ線）の全長に沿って、該折り曲げ線の両側にフレキシブル基板が積層されてなる部材（曲げ部位置決め部材）１８を補強板として、平板状のフレキシブル基板に貼り付け、ついで２つの曲げ部位置決め部材１８の向かい合う端部に沿ってフレキシブル基板を折り曲げて折り曲げ部３ｂを形成したものである。

また図７では、前記構成Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｉ，Ｊを組み合わせた例を示している。すなわち、図７のフレキシブル基板３は、平板状のフレキシブル基板の折り曲げ予定の箇所（折り曲げ線）の両端部分の２箇所それぞれに沿って、該折り曲げ線の片側にフレキシブル基板が厚くなった部材（曲げ部位置決め部材）１９を平板状のフレキシブル基板に一体成形して設け、ついで２つの曲げ部位置決め部材１９の直線状に結ばれる端部に沿ってフレキシブル基板を折り曲げて折り曲げ部３ｂを形成したものである。

図６，図７いずれの構成によっても、曲げ部位置決め部材により、フレキシブル基板を所定の形状に精度よく簡便にフォーミング加工でき、周囲の部品との干渉を防ぐ事が可能となった。

ところで、撮像素子と処理回路との間を接続しているフレキシブル基板は、処理回路から返ってくる反力を吸収させるために、全長を長くし複数の折り曲げ箇所を設ける必要があるため、撮像素子２から演算処理装置４につながるフレキシブル基板の信号線も長くなり、画質が低下する問題があった。
そこで、発明者らは、その問題を解決すべく鋭意検討を行い、画質に影響する線のみ短くし、他の線を長くすることで、処理回路から返ってくる反力を十分に吸収し、高性能な手ぶれ補正が可能で、かつ画質低下の少ない撮像装置を発明をなすに至った。すなわち、本発明に係る撮像装置は、前述した撮像装置において、前記フレキシブル基板に、該フレキシブル基板上を経由する信号線よりも短くなる信号線のバイパスを設け、該バイパスの信号線を前記撮像素子と演算処理装置との間で画像信号を伝達する信号線とすることを特徴とする。以下、その具体的内容について説明する。

図８に、本発明に係る撮像装置におけるフレキシブル基板にバイパスを設けた構成例を示す。図８では、撮像装置を構成するレンズ鏡胴１を背面から見た状態を示し、移動することが可能な撮像素子２も同様に背面から見た状態にある。３はフレキシブル基板を示し、撮像素子２から伸び演算処理装置４に接続されている。これは、前述した図１〜図７のフレキシブル基板３と同じである。ここではそれに加えて、フレキシブル基板３に信号線の一部をショートカットするバイパス２０を設けている。すなわち、フレキシブル基板３上の信号線の一部について、該フレキシブル基板３の途中から分岐して近道を通り、再度フレキシブル基板３に戻るバイパス２０となっている。

図９は、フレキシブル基板３の拡大図である。フレキシブル基板３は、３つの折り曲げ部３ｂにより、前述のように撮像素子２に対して、平行な方向に伸びる第１の面６、第１の面６に繋がり第１の面６に対して垂直な方向に伸びる第２の面７、第２の面７に繋がり第２の面７に対して垂直な方向に伸びる第３の面８、演算処理装置４に繋がる第４の面９とから構成されている。面６〜８は、可動部５が運動するときに連動して変形することで、フレキシブル基板３に発生する反力を吸収することが可能である。また、フレキシブル基板３は、第１の面６から第４の面９に掛け渡された信号線のバイパス２０を有している。

図１０に、フレキシブル基板３のバイパス２０の拡大図を示す。バイパス２０は、面６〜９と同じフレキシブル基板が折り曲げ成型されたものである。詳しくは、短冊状のフレキシブル基板が短冊長手方向の４箇所で折り曲げられて、その折り曲げ部２０ｂにより形成された３つの面２０ａでコの字の構造をなしているものである。このコの字の構造部分は、可動部５の運動に連動して面６〜８が変形するときにねじり変形することで、手ぶれ補正時の演算処理装置４からフレキシブル基板３に及ぼされる反力を吸収することが可能である。

また、バイパス２０の両端部には、バイパス２０内の信号線（図では２本の信号線）につながる合わせ半田部２１ａ，２１ｂがあり、それぞれ面６に設けられた信号線の電気的接続部２２ａ、面９に設けられた信号線の電気的接続部２２ｂと合わせ半田で接続されている。これにより、面６−バイパス２０−面９を経由する信号線を設けることができ、フレキシブル基板３の面６〜９を経由する信号線の長さの短縮を図ることが可能である。また、バイパス２０を、フレキシブル基板の面６〜９とは別体で構成するので、バイパス２０の形状を前述した機能を害しない範囲で自由に決めることができる。さらに該バイパス２０の形状に合わせつつ、面６〜９の任意の箇所に電気的接続部を配してバイパス２０を接続することができるので、フレキシブル基板３の設計上の自由度が増える。
あるいは、面６〜９とバイパス２０を一体としたフレキシブル基板３とすることも可能である。この場合、フレキシブル基板３の組み立て性を向上させることができる。

図１１は、バイパス２０を設けたフレキシブル基板３の信号線の構成を示したブロック図である。ここでは、ブロックを結ぶそれぞれの線の長さの差が信号線の相対的な長さの違いを意味しており、信号線ａの方が信号線ｂよりも短い。
本発明では、面６−バイパス２０−面９を経由する信号線を、撮像素子２であるＣＣＤの画質に影響が有るピン（ＣＣＤ出力、水平系転送クロック）から演算処理装置４の信号処理演算部であるＣＰＵまでを結ぶ信号線ａ（撮像素子２と演算処理装置４との間で画像信号を伝達する画像信号用信号線）とし、フレキシブル基板３の面６〜９を経由する信号線を、手ぶれ補正機構関連ピン（可動部５に備えられた駆動用コイル、位置検出センサー）およびＣＣＤの画質に影響が無いピンから演算処理装置４の信号処理演算部であるＣＰＵまでを結ぶ信号線ｂ（主として手ぶれ補正機構駆動系と演算処理装置４との間で信号を伝達する駆動用信号線）とする。信号線ｂに比べて短くなっている信号線ａに画質に影響を及ぼす重要な線を配することで、画質の低下を押さえることができる。また、バイパス２０もフレキシブル基板からなることから、フレキシブル基板３に発生する演算処理装置４からの反力をより一層効果的に吸収することが出来る。

図１２は、本発明に係る撮像装置におけるフレキシブル基板にバイパスを設けた別の構成例である。ここでは、フレキシブル基板に代えて２本のリード線からなるバイパス２０Ｌとしており、該リード線を信号線としてそれぞれの両端部が面６に設けられた信号線の電気的接続部２２ａ、面９に設けられた信号線の電気的接続部２２ｂと合わせ半田で接続されている。これにより、面６−バイパス２０Ｌ−面９を経由する信号線を設けることができ、フレキシブル基板３の面６〜９を経由する信号線の長さの短縮を図ることが可能であり、面６−バイパス２０Ｌ−面９を経由する信号線を撮像素子２と演算処理装置４との間で画像信号を伝達する信号線とする。また、バイパス２０Ｌのリード線の形状を自由に構成することが可能となり、この場合もリード線が１本１本独立して変形することで、可動部５の運動に連動して面６〜８が変形するときの演算処理装置４からの反力を寄り一層効果的に吸収することが可能である。

つぎに、上述した撮像装置を内蔵して構成される本発明に係る電子機器ついて説明する。
図１３〜図１５に、本発明に係る電子機器の例として、手ぶれ補正機能を有するディジタルカメラの構成を示す。図１３は、ディジタルカメラの正面図、図１４は、図１３のディジタルカメラの背面図、図１５は、図１３のディジタルカメラの平面図である。

図１３〜図１５において、カメラボディの上面部分には、レリーズスイッチ（いわゆるシャッタボタン）ＳＷ１、モードダイヤルＳＷ２およびサブＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１０１が配設されている。
また、カメラボディの正面部分には、ストロボ発光部１０３、測距ユニット１０５およびリモコン（リモートコントローラ）受光部１０６が設けられている。光学ファインダ１０４は、対物面がこのカメラボディの正面部分に位置しており、鏡胴ユニット１０７も対物面を正面側に向けて設けられている。鏡胴ユニット１０７は、撮影レンズを収納したレンズ鏡胴１を有している。また、カメラボディ内部では図１に示したように、レンズ鏡胴１の背面側にある撮像素子２が、フレキシブル基板３を介して演算処理装置４に接続されている。

カメラボディの背面部分には、電源スイッチＳＷ１３、ＬＣＤモニタ１１０、ＡＦ（オートフォーカス）−ＬＥＤ（発光ダイオード）１０８、ストロボＬＥＤ１０９、広角ズームスイッチＳＷ３、望遠ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマスイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、上／ストロボスイッチＳＷ７、右スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下／マクロスイッチＳＷ１０、左／画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２および手ぶれ補正スイッチＳＷ１４が設けられている。光学ファインダ１０４は、主要部分はカメラボディ内に収容されているが、その接眼面を背面部分に配置している。カメラボディの側面部分には、メモリカード／電池装填部の蓋１０２が設けられている。

このディジタルカメラの撮影に際しては、本発明の撮像装置が、カメラボディ（本体ケース）に生じた手ぶれを検出するようになっており、この手ぶれによる被写体像の移動に撮像素子２を追従させる手ぶれ補正を行うものである。そして、鏡胴ユニット１０７の各レンズ系により撮像素子２に被写体像が結像され、該撮像素子２は被写体像を光電変換して演算処理装置４にＲＧＢアナログ信号を出力し、該ＲＧＢアナログ信号について、以降所定の信号処理が行われてＹＵＶデータに変換され、ついでこのＹＵＶ信号に基づいて撮影画像の表示が行われることとなる。
以上、本発明の撮像装置を有することで、特に該撮像装置を含む電子機器において、撮像素子の効果的な駆動制御が可能となる。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明の撮像装置の実施形態を示す斜視図である。 図１の撮像素子の付近を拡大し受光面側から見た斜視図である。 図１のフレキシブル基板を撮像素子の裏面から見た上面図である。 図１のフレキシブル基板の第３の面側から見た上面図である。 図１の撮像装置のレンズ鏡胴の部分を拡大した斜視図である。 図１の撮像素子の付近を拡大し受光面側から見た斜視図（２）である。 図１の撮像素子の付近を拡大し受光面側から見た斜視図（３）である。 本発明に係る撮像装置におけるフレキシブル基板にバイパスを設けた構成例を示す図である。 図８のフレキシブル基板の拡大図である。 図８のフレキシブル基板におけるバイパスの拡大図である。 図８のフレキシブル基板の信号線の構成を示したブロック図である。 本発明に係る撮像装置におけるフレキシブル基板にバイパスを設けた別の構成例を示す図である。 本発明に係る電子機器であるディジタルカメラの正面図である。 図８のディジタルカメラの背面図である。 図８のディジタルカメラの平面図である。

符号の説明

１ レンズ鏡胴
２ 撮像素子
３ フレキシブル基板
３ｂ，２０ｂ 折り曲げ部
４ 演算処理装置
５ 可動部
６ 第１の面
７ 第２の面
８ 第３の面
９ 第４の面
１０〜１２ 補強板
１３ 位置決め主基準穴
１４ 位置決め従基準穴
１５ 両面テープ
１６ 位置決め主基準穴
１７ 位置決め従基準穴
１８，１９ 曲げ部位置決め部材
２０，２０Ｌ バイパス
２０ａ 面
２１ａ，２１ｂ 合わせ半田部
２２ａ，２２ｂ 電気的接続部
１０１ サブＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
１０２ メモリカード／電池装填部蓋
１０３ ストロボ発光部
１０４ 光学ファインダ
１０５ 測距ユニット
１０６ リモコン（リモートコントローラ）受光部
１０７ 鏡胴ユニット
１０８ ＡＦ（オートフォーカス）−ＬＥＤ（発光ダイオード）
１０９ ストロボＬＥＤ
１１０ ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタ
ＳＷ１ レリーズスイッチ
ＳＷ２ モードダイヤル
ＳＷ３ 広角ズームスイッチ
ＳＷ４ 望遠ズームスイッチ
ＳＷ５ セルフタイマスイッチ
ＳＷ６ メニュースイッチ
ＳＷ７ 上／ストロボスイッチ
ＳＷ８ 右スイッチ
ＳＷ９ ディスプレイスイッチ
ＳＷ１０ 下／マクロスイッチ
ＳＷ１１ 左／画像確認スイッチ
ＳＷ１２ ＯＫスイッチ
ＳＷ１３ 電源スイッチ
ＳＷ１４ 手ぶれ補正スイッチ

Claims (17)

1. 撮影レンズを備えたレンズ鏡胴と、本体ケース内で移動することが可能な撮像素子と、該撮像素子を移動可能にするように備えられた可動部と、前記撮像素子からの信号を処理する演算処理装置と、前記撮像素子と前記演算処理装置とが接続されるフレキシブル基板と、を備え、
   前記フレキシブル基板は、前記撮像素子の移動により発生する反力を吸収する複数の折り曲げ部を有し、
   前記複数の折り曲げ部のうちの相前後する２つの折り曲げ部の間に形成される面の中央部付近に該面のたるみ変形を拘束する変形防止部材が取り付けられていることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記フレキシブル基板は、前記複数の折り曲げ部により、
   前記撮像素子の受光面に平行な方向に伸びる第１の面と、該第１の面に繋がり該第１の面に対して垂直な方向に伸びる第２の面と、該第２の面に繋がり該第２の面かつ前記撮像素子の受光面に対して垂直な第３の面と、該第３の面に繋がり前記演算処理装置と接続する第４の面に分けられて、
   前記変形防止部材は、少なくとも前記第２の面、または前記第３の面の一方に取り付けられていることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
   前記複数の面のうち、少なくとも１以上の面に、該面の位置決めを行うための位置決め基準部が設けられていることを特徴とする撮像装置。
4. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記位置決め基準部は、少なくとも１つ以上の穴から構成されていることを特徴とする撮像装置。
5. 請求項３に記載の撮像装置において、
   前記位置決め基準部は、少なくとも１箇所以上の切り欠き部から構成されていることを特徴とする撮像装置。
6. 請求項３乃至５のいずれかに記載の撮像装置において、
   前記位置決め基準部は、前記第１の面および第３の面の上に設けられていることを特徴とする撮像装置。
7. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記フレキシブル基板は、前記複数の折り曲げ部により変形方向が異なるようにされた少なくとも３つの面を備えており、
   前記複数の折り曲げ部は、予めフレキシブル基板に設けられた曲げ部位置決め部材により該フレキシブル基板が折り曲げられてなることを特徴とする撮像装置。
8. 請求項７に記載の撮像装置において、
   前記曲げ部位置決め部材が設けられた部分は、その周辺の前記フレキシブル基板よりも剛性が高くなっていることを特徴とする撮像装置。
9. 請求項７に記載の撮像装置において、
   前記曲げ部位置決め部材は、前記フレキシブル基板が積層されてなる部材、または前記フレキシブル基板が厚くなった部材であることを特徴とする撮像装置。
10. 請求項７に記載の撮像装置において、
    前記曲げ部位置決め部材は、前記フレキシブル基板と一体成形されてなることを特徴とする撮像装置。
11. 請求項７に記載の撮像装置において、
    前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ部となるフレキシブル基板上の折り曲げ線に沿って形成されてなることを特徴とする撮像装置。
12. 請求項１１に記載の撮像装置において、
    前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線を挟んでいずれか片側または両側に形成されてなることを特徴とする撮像装置。
13. 請求項１１に記載の撮像装置において、
    前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線の全長または一部に沿って形成されてなることを特徴とする撮像装置。
14. 請求項１１に記載の撮像装置において、
    前記曲げ部位置決め部材は、前記折り曲げ線の両端部分の２箇所それぞれに沿って形成されてなることを特徴とする撮像装置。
15. 請求項１乃至１４のいずれかに記載の撮像装置において、
    前記撮像装置は、前記本体ケースに生じた手ぶれを検出することにより、手ぶれによる被写体像の移動に前記撮像素子を移動させて追従させる手ぶれ補正機構を有することを特徴とする撮像装置。
16. 請求項１乃至１５のいずれかに記載の撮像装置において、
    前記フレキシブル基板に、該フレキシブル基板上を経由する信号線よりも短くなる信号線のバイパスを設け、該バイパスの信号線を前記撮像素子と演算処理装置との間で画像信号を伝達する信号線とすることを特徴とする撮像装置。
17. 請求項１乃至１６のいずれかに記載の撮像装置を有することを特徴とする電子機器。

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