JP6696812B2 - 配線基板付きユニットおよび磁気駆動装置 - Google Patents
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Description
以下に、図面を参照して、本発明を適用した配線基板付きユニット5を備える振れ補正機能付き光学ユニット1の実施の形態を説明する。本明細書において、XYZの3軸は互いに直交する方向であり、X軸方向の一方側を+X、他方側を−Xで示し、Y軸方向の一方側を+Y、他方側を−Yで示し、Z軸方向の一方側を+Z、他方側を−Zで示す。Z軸方向は、振れ補正機能付き光学ユニット1の可動体10が揺動していない状態で、可動体10に搭載される光学モジュール2の光軸Lに沿う方向である。また、−Z方向が光軸L方向の像側、+Z方向が光軸L方向の物体側(被写体側)である。
れ検出センサ)の出力に基づいて振れ補正用駆動機構50を駆動して可動体10を揺動させ、振れ補正を行う。
固定体20は、Z軸方向に見た場合に略正方形の外形をした第1ケース210と、第1ケース210に対して−Z方向側から組み付けられる第2ケース250を備える。第1ケース210は、溶接等により第2ケース250と固定される。第1ケース210は、可動体10の周りを囲む角筒状の胴部211と、胴部211の+Z方向の端部から内側に張り出した矩形枠状の端板部212を備える。端板部212の中央には窓214が形成されている。胴部211は、+X方向側、−X方向側、+Y方向側、−Y方向側の各方向に位置する側板部216を備える。
可動体10は、光学モジュール2と、光学モジュール2を保持するホルダ40と、光学モジュール2の+Z方向側の端部に固定されたウェイト11と、ホルダ40の−Z方向の端部に取り付けられる枠状のストッパー49を備える。ストッパー49は、可動体10が揺動する際に固定体20の第2ケース250の内周面と当接して可動体10の揺動範囲を規制する。図3に示すように、光学モジュール2は、光学素子としてのレンズユニットを保持する円柱状の上部モジュール2Aを備える。上部モジュール2Aの+Z方向側の端部からは円柱状のレンズホルダ4が突出する。ウェイト11は非磁性の金属からなり、レンズホルダ4の外周側および+Z方向側を囲むように取り付けられる。
しており、磁石52と対向する。振動や衝撃等によって可動体10がX軸方向もしくはY軸方向に変位する際、コイル保持部45が磁石52と当接して可動体10の移動範囲を規制する。
バネ部材70は、固定体20の−Z方向の端部に配置され、固定体20と可動体10とを接続する。振れ補正用駆動機構50が駆動されていない静止状態にあるときの可動体10の姿勢は、バネ部材70によって定まる。図2に示すように、バネ部材70は、金属板を加工した矩形枠状の板バネである。バネ部材70は、その外周部に設けられた固定体側連結部71が第2ケース250の第1部材251に固定されることにより、固定体20に接続される。また、バネ部材70の内周部には枠状の可動体側連結部72が設けられ、可動体側連結部72はアーム部73によって固定体側連結部71と繋がっている。可動体10を固定体20に組み付けると、可動体側連結部72に設けられた凹部75と可動体10の外周面に設けられた固定用凸部48とが隙間を持って対向する。この隙間により、可動体10に搭載される光学モジュール2の光軸LとZ軸方向とを一致させるように可動体10の傾きを調整し、調整後に接着剤により隙間を埋めて凹部75と固定用凸部48とを固定することにより、バネ部材70と可動体10とが接続される。
図4(a)は第1ケース210および光学モジュール2を取り外した振れ補正機能付き光学ユニット1の平面図であり、図4(b)は第2揺動支持部37の部分断面図(図4(a)のB−B断面図)である。振れ補正用駆動機構50は、固定体20と可動体10の間に設けられた4組の磁気駆動機構51を備える。各磁気駆動機構51は、磁石52とコイル53を備える。コイル53は空芯コイルであり、可動体10の+X方向側および−X方向側の側面、ならびに可動体10の+Y方向側および−Y方向側の側面に保持される。磁石52は、第1ケース210の胴部211において、+X方向側、−X方向側、+Y方向側、−Y方向側の各方向に位置する側板部216(図2参照)の内面に保持される。従って、可動体10と第1ケース210の胴部211との間では、+X方向側、−X方向側、+Y方向側、−Y方向側のいずれにおいても、磁石52とコイル53とが対向する。
ジンバル機構30は、第2ケース250とホルダ40との間に構成されている。ジンバル機構30は、可動体10を固定体20に対して組み付けたときに第1軸線R1方向で離間する2か所に配置される第1揺動支持部36と、第2軸線R2方向で離間する2か所に配置される第2揺動支持部37と、第1揺動支持部36および第2揺動支持部37によって支持される可動枠60を備える。可動体10は、可動枠60の対角位置に設けられた一対の支点部61を通る第1軸線R1と、第1軸線R1と直交し他の一対の支点部61を通る第2軸線R2の2本の軸線周りに揺動可能に支持される。
上記のように、振れ補正機能付き光学ユニット1は、磁石52および磁石52と対向す
るコイル53からなる4組の磁気駆動機構51を備える磁気駆動装置である。本形態では、磁気駆動機構51のコイル53が可動体10に設けられ、磁石52が固定体20に設けられている。可動体10は、コイル53と、コイル53への給電用のフレキシブル配線基板80とをホルダ40によって保持した配線基板付きユニット5を備える。上述したように、ホルダ40は、枠部41と、枠部41の外周縁から+Z方向に突出する壁部44を備える。ホルダ40は、コイル53およびフレキシブル配線基板80が固定される固定側部材である。
図5(a)は配線基板付きユニット5の平面図であり、図5(b)はコイル線が引き出される経路を模式的に示す説明図である。また、図6は配線基板付きユニット5を物体側から見た分解斜視図である。図5(a)、図6に示すように、枠部41は、壁部44(+X)、44(+Y)、44(−X)、44(−Y)が突出する基板支持部411を備え、基板支持部411の中央に保持孔42が形成されている。基板支持部411は、保持孔42を囲む内周縁に形成された複数の切り欠き58を備える。図5(a)に示すように、切り欠き58は、隣り合う壁部44の中間の角度位置に1箇所ずつ形成されている。切り欠き58は、周方向に所定の幅を持つ形状に切り欠かれている。切り欠き58の周方向の両端には、第1屈曲部59Aおよび第2屈曲部59Bが形成されている。
は段差部56が設けられている。段差部56の間の領域は、コイル53が接着固定されるコイル固定面57である。コイル固定面57にコイル53を固定すると、図5(b)に示すように、コイル線531A、531Bは段差部56とコイル53との間に通されて、側面54に向けて引き回される。そして、図7に示すように、鍔部55と基板支持部411との間に通されて、壁部44(44(+X)、44(+Y)、44(−X)、44(−Y))の内周側へ引き回される。
図6に示すように、フレキシブル配線基板80は、上述した枠部分81と、枠部分81の内周縁から−Z方向に延びる固定部83と、固定部83の−Z方向の端部に繋がる引き回し部82と、枠部分81の外周縁の2箇所からそれぞれ+Z方向に立ち上がる固定部84、85を備える。枠部分81および固定部83、84、85はホルダ40に固定される部位である。枠部分81は基板支持部411の+Z方向の面に固定される。また、固定部83は枠部41の内周面に固定され、引き回し部82は枠部41から−Z方向側に引き出される(図3参照)。そして、固定部84、85は、それぞれ、壁部44(+Y)、44(+X)の内側面441に固定される。
80は、給電線パターンおよび信号線パターンなどの配線パターンやランド813が形成された可撓性基板91に対して、剛性のある補強板92、93、94、95を接合した部材である。フレキシブル配線基板80の枠部分81は可撓性基板91に対して補強板92を接合した部分である。また、固定部83、84、85は、それぞれ、可撓性基板91に対して補強板93、94、95を接合した部分である。補強板92、93、94、95は、それぞれ、可撓性基板91に対して接着剤等により面接合されている。
性基板91を介して溝部444の底面446と接合される。
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、磁石52と対向するコイル53と、コイル53への給電用のフレキシブル配線基板80とをホルダ40によって保持した配線基板付きユニット5を備える。配線基板付きユニット5は、フレキシブル配線基板80の固定部83、84、85が補強板93、94、95を備えるため、治具を用い
ることなく固定部83、84、85の反りを抑えることができる。従って、平面度を確保した状態で固定部83、84、85をホルダ40に固定できる。また、補強板93は、可撓性基板91の屈曲部96の弾性力によって第1方向F1(−Z方向)に付勢される。この付勢力により、補強板93は、ホルダ40の固定側位置決め部418A、418Bと当接して位置決めされる。また、補強板94、95は、可撓性基板91の屈曲部97の弾性力によって第1方向F2(+Z方向)に付勢される。この付勢力により、補強板94、95は、それぞれ、ホルダ40の固定側位置決め部449A、449Bと当接して位置決めされる。このように、部材の弾性力によって部材同士を決まった方向に当接させて位置決めすると、部材同士が片寄せ方向に位置決めされる。従って、固定部83、84、85の位置精度を高めることができる。また、治具を用いることなく固定部83、84、85を位置決めして固定できるため、固定時の作業負担を少なくすることができる。
上記形態の固定部83の位置決め構造は、固定部83に形成した凹部(補強板側凹部831A、831B)に対し、溝部413に形成した凸部(凸部417A、417B)が圧入されているが、圧入しなくとも位置決めは可能である。すなわち、凸部417A、417BのZ軸方向の高さを補強板側凹部831A、831BのZ軸方向の高さよりも小さくしてもよい。この場合には、凸部417A、417Bは補強板側凹部831A、831B内にZ軸方向に移動可能な状態で嵌まることになる。しかしながら、補強板93は屈曲部96からの付勢力によって第1方向F1(−Z方向)に付勢されているため、この場合においても、補強板側位置決め部832A、832Bは固定側位置決め部418A、418Bに対して第1方向F1に当接する。従って、固定部83の位置決めが行われる。また、本形態では、固定部83に凹部を形成し、溝部413に凸部を形成しているが、凹凸を逆にしてもよい。
強板側凸部841A、841B、および、補強板側凸部851A、851B)のZ軸方向の高さが、溝部444に形成した凹部(凹部448A、448B)よりも小さいため、これらが圧入状態になっていないが、固定部83と同様に凸部が凹部に圧入されるように、固定部84、85に形成した凸部のZ軸方向の高さ、および、溝部444に形成した凹部の高さを設定してもよい。また、本形態では、固定部84、85に凸部を形成し、溝部444に凹部を形成しているが、凹凸を逆にしてもよい。
Claims (7)
- フレキシブル配線基板と、前記フレキシブル配線基板が固定される固定側部材と、を有する配線基板付きユニットであって、
前記フレキシブル配線基板は、前記固定側部材に対して固定される固定部、および、前記固定部と繋がる屈曲部を備え、前記固定部は補強板を備え、
前記屈曲部が所定の形状に戻ろうとする弾性力により前記固定部が付勢される方向を第1方向とする場合に、前記第1方向は前記フレキシブル配線基板が延在する方向であり、
前記固定側部材は、前記固定部が固定される基板取付面と、前記基板取付面から立ち上がる固定側位置決め部と、を備え、
前記補強板は、前記固定側位置決め部と前記第1方向に対向することを特徴とする配線基板付きユニット。 - 前記固定部は、前記基板取付面と接着剤層を介して接合されることを特徴とする請求項1に記載の配線基板付きユニット。
- 前記基板取付面は、前記第1方向に延在する溝部の底面であり、
前記固定側位置決め部は、前記溝部の側面に設けられた凹部の内周面、もしくは、前記溝部の側面から突出する凸部の外周面であり、
前記補強板は、前記凹部に嵌まる補強板側凸部、もしくは前記凸部が嵌まる補強板側凹部を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の配線基板付きユニット。 - 前記補強板側凸部が前記固定側部材の凹部に圧入されるか、もしくは、前記固定側部材の凸部が前記補強板側凹部に圧入されることを特徴とする請求項3に記載の配線基板付きユニット。
- 前記固定側位置決め部は、前記第1方向と交差する方向に離れた2箇所に設けられることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の配線基板付きユニット。
- 前記フレキシブル配線基板は、可撓性基板を備え、
前記固定部は、前記補強板と前記可撓性基板とが接合された部位であり、
前記固定部は、前記可撓性基板に搭載されたセンサを備えることを特徴とする請求項5
に記載の配線基板付きユニット。 - 磁石と、前記磁石と対向するコイルと、を備える磁気駆動機構と、
前記磁石と前記コイルの一方が固定される固定体、および前記磁石と前記コイルの他方が固定される可動体と、を有し、
前記固定体または前記可動体は、請求項1から6の何れか一項に記載の配線基板付きユニットを備え、
前記固定側部材は、前記コイルを保持するホルダであり、
前記フレキシブル配線基板は前記コイルへ給電する給電線パターンを備えることを特徴とする磁気駆動装置。
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