JP6696813B2 - 配線基板付きユニットおよび磁気駆動装置、ならびに配線基板付きユニットの配線接続方法 - Google Patents
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る。このように、コイル線を切り欠きに引っ掛けて折り曲げる作業は、従来の絡げ作業よりも作業効率が良い。従って、フレキシブル配線基板に対するコイル線の配線接続作業の作業効率を高めることができる。また、絡げピンが不要であるため小型化に有利である。また、このようにすると、壁部の側面からランドへ引き回されるコイル線の傾き(すなわち、フレキシブル配線基板から浮き上がる方向の傾き)を規制できる。従って、コイル線を安定した状態で引き回すことができる。
により接続可能な状態に加工されている。従って、配線接続時の作業効率が良い。
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。
体20に対して揺動可能に支持するジンバル機構30と、可動体10を固定体20に対して相対変位させる磁気駆動力を発生させる振れ補正用駆動機構50と、可動体10と固定体20とを接続するバネ部材70と、フレキシブル配線基板80を備える。振れ補正機能付き光学ユニット1は、フレキシブル配線基板80を介して、振れ補正用駆動機構50に給電する。振れ補正機能付き光学ユニット1を搭載する光学機器の本体側に設けられた上位の制御装置は、光学機器に振れが発生したときに振れを検出するジャイロスコープ(振れ検出センサ)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。
42に形成されたコイル保持部45を備える。壁部44(+X)、44(+Y)、44(−X)、44(−Y)には貫通孔443(図6参照)が設けられる。貫通孔443の外周側はコイル保持部45の先端面で開口し、内周側は内側面441で開口する。
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。
磁されている。また、磁石52は光軸L方向(すなわち、Z軸方向)に2分割され、内面側の磁極が分割位置を境にして異なるように着磁されている。このため、コイル53は、上下の長辺部分が有効辺として利用される。4つの磁石は、外面側および内面側に対する着磁パターンが同一である。第1ケース210は磁性材料から構成されており、磁石52に対するヨークとして機能する。
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。
点接触することによって支持される。従って、可動枠60は、光軸L方向と直交する2方向(第1軸線R1方向および第2軸線R2方向)の各方向回りに回転可能な状態で支持される。
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。
、第2屈曲部59Bに位置決めして曲げることにより、コイル線531A、531Bが仮止めされる。コイル線531A、531Bを屈曲したことにより、屈曲位置でコイル線531A、531Bが折れやすくなる。コイル線531A、531Bを半田バンプ814に熱圧着して接合した後に屈曲位置でコイル線531A、531Bが折れると、折れた部分は脱落し除去される。従って、この場合には、コイル線531A、531Bの端部を切断する作業が容易となり、余分なコイル線531A、531Bの端部が除去される。
ことにより、コイル線531A、531Bの位置を規制でき、基板支持部411に載っているフレキシブル配線基板80に設けられた半田バンプ814とコイル線531A、531Bとを接触させることができる。
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。
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。フレキシブル配線基板80の枠部分81が載る基板支持部411の内周縁には切り欠き58が形成され、枠部分81の内周縁に設けられたランド813は、コイル53から切り欠き58へ向かうコイル線531A、531Bの経路上に位置する。従って、コイル53から引き出されるコイル線531A、531Bを切り欠き58に掛けて折り曲げるだけで、ランド813の上を通るようにコイル線531A、531Bを引き回すことができるので、従来の絡げ作業よりも作業効率が良い。また、フレキシブル配線基板80に対するコイル線531A、531Bの配線接続作業の作業効率を高めることができる。更に、絡げピンが不要であるため、小型化に有利である。
一の熱圧着ヘッドで一度に熱圧着する。従って、コイル線531A、531Bを引き回す作業の作業効率が良い。また、熱圧着工程の回数を少なくすることができる。従って、作業効率を高めることができる。
上記形態では、コイル線531A、531Bを掛ける切り欠き58は所定の幅を持つ凹部であったが、スリット状の切り欠きに531A、531Bを掛けて仮止めしてもよい。また、他の形状の切り欠きに531A、531Bを掛けて仮止めしてもよい。
Claims (8)
- コイルと、
前記コイルを保持するホルダと、
前記コイルから引き出されるコイル線が接続されるランドを備えるフレキシブル配線基板と、を有し、
前記ホルダは、前記フレキシブル配線基板が載る基板支持部を備え、前記基板支持部の縁に切り欠きが形成され、
前記ランドは、前記コイルから前記切り欠きへ向かう前記コイル線の経路上に位置し、
前記ホルダは、前記基板支持部から立ち上がる壁部を備え、
前記壁部は、前記コイルを保持するコイル保持部と、鍔部が突出する側面と、を備え、
前記コイル線は前記側面に沿って引き回され、
前記鍔部は、前記フレキシブル配線基板から離れる方向への前記コイル線の移動を規制することを特徴とする配線基板付きユニット。 - 前記コイル線は、前記鍔部と前記基板支持部との隙間に通されてい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。
- 前記壁部は、
前記コイルが固定される面に形成された段差部を備え、
前記段差部と前記コイルとの隙間に前記コイル線が通され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。 - 前記コイル線は、巻き始め側コイル線と、巻き終わり側コイル線を含み、
前記ランドは、前記巻き始め側コイル線が接続される第1ランドと、前記巻き終り側コイル線が接続される第2ランドを含み、
前記コイルから前記切り欠きへ向かう前記巻き始め側コイル線の経路上に、前記第1ランドが位置し、
前記コイルから前記切り欠きへ向かう前記巻き終り側コイル線の経路上に、前記第2ランドが位置す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。 - 前記切り欠きは、前記基板支持部の縁が延在する方向に所定の幅を持つ凹部であり、
前記凹部の幅方向の一方側の端に、前記巻き始め側コイル線が掛けられる第1屈曲部が設けられ、他方側の端に、前記巻き終り側コイル線が掛けられる第2屈曲部が設けられることを特徴とする請求項4に記載の配線基板付きユニット。 - 固定体および可動体と、前記可動体を前記固定体に対して移動させる磁気駆動機構と、を有し、
前記固定体および前記可動体の一方は、請求項1から5の何れか一項に記載の配線基板付きユニットを備え、
前記磁気駆動機構は、前記固定体および前記可動体の他方に設けられた磁石、および前記磁石と対向する前記コイルを備えることを特徴とする磁気駆動装置。 - コイルと、前記コイルを保持するホルダと、前記コイルから引き出されるコイル線が接続されるランドを備えるフレキシブル配線基板と、を有する配線基板付きユニットの配線接続方法であって、前記ランドに予備半田を盛っておき、前記コイル線に、予め被覆を剥がして半田を付けた半田付き部分を設けておき、前記ホルダの縁に形成された切り欠きに前記コイル線を掛けることにより、前記半田付き部分が前記予備半田の上を通るように前記コイル線を引き回し、前記半田付き部分を前記予備半田と熱圧着することを特徴とする配線基板付きユニットの配線接続方法。
- 前記切り欠きは、前記コイル線が掛けられる第1屈曲部および第2屈曲部を備え、
前記第1屈曲部に掛けられる前記コイル線の前記半田付き部分と、前記第2屈曲部に掛けられる前記コイル線の前記半田付き部分を、異なるランドに対して、同一の熱圧着ヘッドで一度に熱圧着することを特徴とする請求項7に記載の配線基板付きユニットの配線接続方法。
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