(57)【要約】【課題】光学ユニットの光軸方向の寸法が小さく、かつ、可動体が光軸と直交する方向に変位したときでもフレキシブル配線基板が過度に緊張することを防止することができる光学ユニットを提供すること。【解決手段】振れ補正機能付きの光学ユニット１００において、フレキシブル配線基板４００は、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１で可動体３の可動体側基板保持部３８０に保持され、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間を通って他方側Ｙ２に向けて延在して固定体２００の固定体側基板保持部２８０に保持されている。固定体側基板保持部２８０には、光軸Ｌに沿うＺ軸方向に弾性変形可能な弾性部７３２が形成され、かかる弾性部７３２にフレキシブル配線基板４００が保持されている。このため、外部からの衝撃によって可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１に変位したときでも、かかる変位は弾性部７３２の変形によって吸収される。【選択図】図４
2014235383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を保持する可動体と、
前記可動体を揺動可能に支持する固定体と、
前記可動体を揺動させる駆動機構と、
前記可動体の光軸に対して直交する第１方向の一方側に設けられた可動体側基板保持部から前記可動体の前記光軸が延在する方向の後側を通って前記固定体の前記第１方向の他方側に設けられた固定体側基板保持部に保持されたフレキシブル配線基板と、
を有し、
前記可動体側基板保持部および前記固定体側基板保持部のうちの少なくとも一方は、前記光軸に沿う方向に弾性変形可能な弾性部を備え、当該弾性部で前記フレキシブル配線基板を保持していることを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記弾性部は、前記光軸に対して交差する方向に延在する板状部に切り欠きが形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記切り欠きは、前記板状部の前記光軸および前記第１方向に直交する第２方向の寸法を狭めるように形成され、
前記板状部の前記切り欠きより先端側によって前記弾性部が構成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記板状部は金属製であることを特徴とする請求項３に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記板状部は、前記第１方向において前記光軸から離間する方向に延在して当該板状部の先端側に前記弾性部が構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記弾性部と前記フレキシブル配線基板とは、前記弾性部と前記フレキシブル配線基板との重なり部分に設けられた接着剤により接続されていることを特徴とする請求項３乃至５の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項７】
前記弾性部には、前記フレキシブル配線基板と重なる面に形成された溝と、該溝に重なる貫通穴と、が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学ユニット。
【請求項８】
前記溝は、前記フレキシブル配線基板の前記第２方向の全体に重なっていることを特徴とする請求項７に記載の光学ユニット。
【請求項９】
前記弾性部の前記第２方向の寸法が、前記フレキシブル配線基板において前記弾性部に重なる部分の前記第２方向の寸法と同一であることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１０】
前記接着剤は、弾性を有していることを特徴とする請求項６乃至９の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１１】
前記フレキシブル配線基板において前記弾性部に接続されている部分には補強板が貼付されていることを特徴とする請求項６乃至１０の何れか一項に記載の光学ユニット。
【請求項１２】
前記固定体は、前記可動体に前記光軸が延在する方向の後側で対向する底板部と、前記可動体を覆う筒状胴部と、を備え、
前記底板部に前記固定体側基板保持部が構成され、
前記弾性部は、少なくとも前記固定体側基板保持部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ付き携帯電話機等に搭載される光学ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機は、撮影用の光学ユニットが搭載された光学機器として構成されている。かかる光学ユニットにおいては、ユーザーの手振れによる撮影画像の乱れを抑制するために、レンズや撮像素子等の光学素子を備えた可動体を固定体に対して揺動可能に支持した構成とし、角速度センサやフォトリフレクタ等による振れの検出結果に基づいて可動体を揺動させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる特許文献１においては、図７に示すように、可動体３に搭載された撮像素子等を外部と電気的に接続するにあたって、可動体３にフレキシブル配線基板４９０を接続し、かかるフレキシブル配線基板４９０を固定体２００の外部に引き出した構造が提案されている。また、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００との間でフレキシブル配線基板４９０を折り返して遊び部分４９１を設けた構成が提案されている。かかる構成によれば、接合部材４９５による可動体３とフレキシブル配線基板４９０との連結部４９６から固定体２００によるフレキシブル配線基板４９０の保持位置４９７までの間に遊び部分４９１がある。このため、矢印ＬＹ２で示すように、外部からの衝撃によって、可動体３が光軸Ｌに直交するＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００によるフレキシブル配線基板４９０の保持位置４９７から離間する側）に変位したときでも、フレキシブル配線基板４９０の遊び部分４９１によって、フレキシブル配線基板４９０が緊張した状態となることを緩和することができる。それ故、フレキシブル配線基板４９０の切断等を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３２７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成のように、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００との間でフレキシブル配線基板４９０を折り返した構造では、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００との間でフレキシブル配線基板４９０が２回通ることになる。このため、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００との間に大きなスペースを確保する必要があるため、光学ユニットの光軸方向の寸法が大きくなってしまうという問題点がある。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、光学ユニットの光軸方向の寸法が小さく、かつ、可動体が光軸と直交する方向に変位したときでもフレキシブル配線基板が過度に緊張することを防止することができる光学ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る光学ユニットは、光学素子を保持する可動体と、前記可動体を揺動可能に支持する固定体と、前記可動体を揺動させる駆動機構と、前記可動体の光軸に対して直交する第１方向の一方側に設けられた可動体側基板保持部から前記可動体の前記光軸が延在する方向の後側を通って前記固定体の前記第１方向の他方側に設けられた固定体側基板保持部に保持されたフレキシブル配線基板と、を有し、前記可動体側基板保持部および前記固定体側基板保持部のうちの少なくとも一方は、前記光軸に沿う方向に弾性変形可能な弾性部を備え、当該弾性部で前記フレキシブル配線基板を保持していることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、フレキシブル配線基板は、光軸に対して直交する第１方向の一方側で可動体の可動体側基板保持部に保持され、可動体の光軸方向後側を通って固定体の第１方向の他方側に設けられた固定体側基板保持部に保持されている。このため、フレキシブル配線基板は、可動体の光軸方向後側を１回通るだけであるため、光学ユニットの光軸方向の寸法を小さくすることができる。また、フレキシブル配線基板は、第１方向の他方側で固定体の固定体側基板保持部に保持されているため、固定体によるフレキシブル配線基板の保持位置より外側でフレキシブル配線基板に力が加わっても、かかる力の影響は可動体まで届かない。さらに、可動体側でフレキシブル配線基板を保持する可動体側基板保持部、および固定体側でフレキシブル配線基板を保持する固定体側基板保持部のうちの少なくとも一方では、光軸に沿う方向に弾性変形可能な弾性部にフレキシブル配線基板が接続されているため、外部からの衝撃によって可動体が第１方向の一方側（固定体による保持位置とは反対側）に変位したときでも、かかる変位は弾性部の光軸に沿う方向への変形によって吸収される。
【０００９】
本発明において、前記弾性部は、前記光軸に対して交差する方向に延在する板状部に切り欠きが形成されてなる構成を採用することができる。
【００１０】
本発明において、前記切り欠きは、前記板状部の前記光軸および前記第１方向に直交する第２方向の寸法を狭めるように形成され、前記板状部の前記切り欠きより先端側によって前記弾性部が構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、板状部を薄くすることによって弾性部を構成する場合より、弾性部を容易に形成することができる。
【００１１】
本発明において、前記板状部は、例えば金属製である。かかる構成によれば、可動体や固定体に用いた金属部分の一部を利用して弾性部を構成することができる。
【００１２】
本発明において、前記板状部は、前記第１方向において前記光軸から離間する方向に延在して当該板状部の先端側に前記弾性部が構成されていることが好ましい。かかる構成によれば、可動体側基板保持部と固定体側基板保持部との間のフレキシブル配線基板を長くすることができる。従って、フレキシブル配線基板を撓みやすくすることができる。
【００１３】
本発明において、前記弾性部と前記フレキシブル配線基板とは、前記弾性部と前記フレキシブル配線基板との重なり部分に設けられた接着剤により接続されている構成を採用することができる。
【００１４】
本発明において、前記弾性部には、前記フレキシブル配線基板と重なる面に形成された溝と、該溝に重なる貫通穴と、が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、弾性部にフレキシブル配線基板を重ねた状態で貫通穴から接着剤を注入して弾性部とフレキシブル配線基板とを接続することができる。また、接着剤は溝内に溜まるので、弾性部とフレキシブル配線基板とを強固に接続することができる。
【００１５】
本発明において、前記溝は、前記フレキシブル配線基板の前記第２方向の全体に重なっていることが好ましい。かかる構成によれば、弾性部とフレキシブル配線基板とをより強固に接続することができる。
【００１６】
本発明において、前記弾性部の前記第２方向の寸法が、前記フレキシブル配線基板において前記弾性部に重なる部分の前記第２方向の寸法と同一であることが好ましい。かかる構成によれば、弾性部とフレキシブル配線基板とを強固に接続することができる。
【００１７】
本発明において、前記接着剤は、弾性を有していることが好ましい。
【００１８】
本発明において、前記フレキシブル配線基板において前記弾性部に接続されている部分には補強板が貼付されていることが好ましい。かかる構成によれば、フレキシブル配線基板を弾性部に確実に固定することができる。
【００１９】
本発明において、前記固定体は、前記可動体に前記光軸が延在する方向の後側で対向する底板部と、前記可動体を覆う筒状胴部と、を備え、前記底板部に前記固定体側基板保持部が構成され、前記弾性部は、少なくとも前記固定体側基板保持部に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明において、フレキシブル配線基板は、光軸に対して直交する第１方向の一方側で可動体の可動体側基板保持部に保持され、可動体の光軸方向後側を通って固定体の第１方向の他方側に設けられた固定体側基板保持部に保持されている。このため、フレキシブル配線基板は、可動体の光軸方向後側を１回通るだけであるため、光学ユニットの光軸方向の寸法を小さくすることができる。また、フレキシブル配線基板は、第１方向の他方側で固定体の固定体側基板保持部に保持されているため、固定体によるフレキシブル配線基板の保持位置より外側でフレキシブル配線基板に力が加わっても、かかる力の影響は可動体まで届かない。さらに、可動体側でフレキシブル配線基板を保持する可動体側基板保持部、および固定体側でフレキシブル配線基板を保持する固定体側基板保持部のうちの少なくとも一方では、光軸に沿う方向に弾性変形可能な弾性部にフレキシブル配線基板が接続されているため、外部からの衝撃によって可動体が第１方向の一方側（固定体による保持位置とは反対側）に変位したときでも、かかる変位は弾性部の光軸に沿う方向への変形によって吸収される。このため、可動体が第１方向の一方側（固定体による保持位置とは反対側）に変位したときでも、フレキシブル配線基板が過度に緊張することがないため、フレキシブル配線基板が切断する等の事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを携帯電話機等の光学機器に搭載した様子を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの全体構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットに用いたフレキシブル配線基板等の構成を模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットにおいて、下カバーによってフレキシブル配線基板を保持している様子を示す説明図である。
【図７】従来の光学ユニットに用いたフレキシブル配線基板等の構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、光学ユニットとして、撮像ユニットの手振れを防止する機能を備えた振れ補正機能付きの光学ユニットを例示する。また、以下の説明では、互いに直交する３方向を各々Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とし、光軸Ｌ（レンズ光軸）に沿う方向（光軸方向）をＺ軸方向とする。また、以下の説明では、各方向の振れのうちＸ軸周りの回転は、いわゆるピッチング（縦揺れ）に相当しＹ軸周りの回転は、いわゆるヨーイング（横揺れ）に相当しＺ軸周りの回転は、いわゆるローリングに相当する。また、Ｘ軸方向の一方側にはＸ１を付し、他方側にはＸ２を付し、Ｙ軸方向の一方側にはＹ１を付し、他方側にはＹ２を付し、Ｚ軸方向の一方側（被写体側とは反対側／光軸方向後側）にはＺ１を付し、他方側（被写体側／光軸方向前側）にはＺ２を付して説明する。なお、本発明における「第１方向」はＹ軸方向に相当し、「第２方向」はＸ軸方向に相当する。
【００２３】
［実施の形態１］
（光学機器の全体構成）
図１は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを携帯電話機等の光学機器に搭載した様子を模式的に示す説明図である。
【００２４】
図１に示す光学ユニット１００（振れ補正機能付き光学ユニット）は、カメラ付き携帯電話機等の光学機器１０００に用いられる薄型カメラであって、光学機器１０００のシャーシ１１００（機器本体）に支持された状態で搭載される。光学機器１０００では、撮影時に手振れ等の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。そこで、本形態の光学ユニット１００には、後述するように、撮像ユニット１を備えた可動体３を固定体２００内で揺動可能に支持するとともに、光学ユニット１００に搭載したジャイロスコープ（図示せず）、あるいは光学機器１０００の本体側に搭載したジャイロスコープ（図示せず）等の振れ検出センサによって手振れを検出した結果に基づいて、可動体３を揺動させる振れ補正用駆動機構（図１では図示せず）が設けられている。
【００２５】
（光学ユニットの全体構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの全体構成を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、光学ユニットの斜視図、およびブロック毎に分解した分解斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの分解斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの断面図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、ＹＺ断面図およびＸＺ断面図である。
【００２６】
図２〜図４に示すように、光学ユニット１００は、固定体２００と、撮像ユニット１を備えた可動体３と、可動体３が固定体２００に対して変位可能に支持された状態とする揺動支点１８０と、可動体３を固定体２００に対して揺動させる磁気駆動力を発生させる振れ補正用駆動機構５００とを有している。また、光学ユニット１００は、可動体３を揺動支点１８０に向けて付勢するバネ部材６００を有している。光学ユニット１００では、撮像ユニット１や振れ補正用駆動機構への給電等を行うためのフレキシブル配線基板４００、４７０が引き出されている。フレキシブル配線基板４００は、撮像ユニット１から信号を出力する機能等を担っている。このため、フレキシブル配線基板４００は、可動体３に接続されている。
【００２７】
可動体３において、撮像ユニット１は、鋼板等の強磁性板からなる矩形箱状のケース１４を有しており、かかるケース１４の内側には、レンズ１ａを保持するホルダ、ホルダを保持する円筒状のスリーブ、レンズ１ａをフォーカシング方向に駆動するレンズ駆動機構、光軸方向の後側に配置された撮像素子１ｂ（図１参照）、撮像素子１ｂを保持する素子ホルダ等が設けられている。かかる撮像ユニット１の外周部分はケース１４からなる。本形態において、ケース１４の側板部１４０には、後述するフォトリフレクタに対する反射面を構成する反射シート１４１、１４２が貼付されている。
【００２８】
固定体２００は上カバー２５０および下カバー７００等を備えており、上カバー２５０は、可動体３の周りを囲む角筒状の筒状胴部２１０と、筒状胴部２１０の被写体側の開口部を塞ぐ端板部２２０とを備えている。端板部２２０には、被写体からの光が入射する窓２２０ａが形成されている。上カバー２５０において、筒状胴部２１０は、被写体側（光軸が延在している側）とは反対側（Ｚ１側）の端部が開放端になっている。筒状胴部２１０においてＸ軸方向に位置する側面には切り欠き２１９が形成され、Ｙ軸方向に位置する側面には切り欠き２１８が形成されている。切り欠き２１８、２１９のうち、切り欠き２１８は、フレキシブル配線基板４００等を外部に引き出すのに利用され、他の切り欠き２１９は、上カバー２５０と下カバー７００とを接着や溶接等により結合するのに利用されている。
【００２９】
下カバー７００は、金属板に対するプレス加工品であり、略矩形の底板部７１０と、底板部７１０の外周縁から被写体側に向けて起立する３つの側板部７２０とを備えており、側板部７２０が形成されていない側は、フレキシブル配線基板４００等を外部に引き出すのに利用されている。下カバー７００の底板部７１０にはその中央位置に揺動支点１８０を構成する受け部材１８１が保持されており、受け部材１８１は、可動体３の光軸方向後側端部３ｂに当接することにより可動体３を揺動可能に支持している。本形態において、受け部材１８１は、底板部７１０の中央位置に形成された穴７１７によって保持されている。ここで、可動体３の光軸方向後側端部３ｂは、後述する剛性板３０からなり、かかる剛性板３０には、受け部材１８１に当接する半球状のピボット部３１が形成されている。
【００３０】
（可動体３の構成）
可動体３は、撮像ユニット１、矩形枠状の第１ホルダ７１、および矩形枠状の第２ホルダ７２を備えており、第１ホルダ７１と第２ホルダ７２との間には、振れ補正用駆動機構５００に用いた平板状の永久磁石５２０が保持されている。より具体的には、永久磁石５２０において光軸方向前側の面には第１ホルダ７１が固定され、永久磁石５２０において光軸方向後側の面には第２ホルダ７２が固定されており、永久磁石５２０、第１ホルダ７１および第２ホルダ７２によって角筒状の永久磁石アセンブリ７５が構成されている。このため、角筒状の永久磁石アセンブリ７５の内側に撮像ユニット１を挿入した後、撮像ユニット１のケース１４の外周面と、永久磁石アセンブリ７５の内周面（永久磁石５２０の内面）とを接着剤等により固定すれば、永久磁石５２０、第１ホルダ７１、第２ホルダ７２および撮像ユニット１を一体化して可動体３を構成することができる。
【００３１】
（バネ部材６００の構成）
バネ部材６００は、固定体２００側に連結される矩形枠状の固定側連結部６２０と、可動体３側に連結される可動側連結部６１０と、可動側連結部６１０と固定側連結部６２０の間で延在する複数本のアーム部６３０とを備えた板状バネ部材であり、アーム部６３０の両端は各々、可動側連結部６１０および固定側連結部６２０に繋がっている。
【００３２】
バネ部材６００を可動体３と固定体２００とに接続するにあたって、本形態では、可動側連結部６１０が第２ホルダ７２の光軸方向の後側端面に溶接等の方法で固定されている。また、固定側連結部６２０は、下カバー７００の側板部７２０の上端部に溶接等の方法で固定されている。バネ部材６００は、ベリリウム銅や非磁性のＳＵＳ系鋼材等といった非磁性の金属製であり、所定厚の薄板に対するプレス加工、あるいはフォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工により形成したものである。
【００３３】
ここで、バネ部材６００の可動側連結部６１０を可動体３に連結する一方、固定側連結部６２０を固定体２００に固定すると、光学ユニット１００を組み立てた時点で、可動体３は、揺動支点１８０によって光軸方向の前側に押し上げられた状態となる。このため、バネ部材６００において、可動側連結部６１０は固定側連結部６２０よりも光軸方向前側に押し上げられた状態となり、バネ部材６００のアーム部６３０は、可動体３を光軸方向後側に付勢する。従って、可動体３は、バネ部材６００によって揺動支点１８０に向けて付勢された状態になり、可動体３は、揺動支点１８０によって揺動可能な状態に固定体２００に支持された状態となる。
【００３４】
（振れ補正用駆動機構の構成）
本形態の光学ユニット１００では、コイル部５６０と、コイル部５６０に鎖交する磁界を発生させる永久磁石５２０とによって、振れ補正用駆動機構５００が構成されている。より具体的には、可動体３においてケース１４の４つの外面には平板状の永久磁石５２０が各々固定されており、上カバー２５０（固定体２００）の筒状胴部２１０の内面にはコイル部５６０が固定されている。永久磁石５２０は、外面側および内面側が異なる極に着磁されている。また、永久磁石５２０は、光軸方向に配置された２つの磁石片からなり、かかる磁石片は、コイル部５６０と対向する側の面が光軸方向で異なる極に着磁されている。また、コイル部５６０は、四角形の枠状に形成されており、上下の長辺部分が有効辺として利用される。
【００３５】
これらの永久磁石５２０およびコイル部５６０のうち、可動体３をＹ軸方向の両側で挟む２箇所に配置された永久磁石５２０およびコイル部５６０はＹ側振れ補正用駆動機構を構成しており、揺動支点１８０を通ってＸ軸方向に延在する軸線を中心にして可動体３を揺動させる。また、撮像ユニット１をＸ軸方向の両側で挟む２箇所に配置された永久磁石５２０およびコイル部５６０はＸ側振れ補正用駆動機構を構成しており、揺動支点１８０を通ってＹ軸方向に延在する軸線を中心にして可動体３を揺動させる。
【００３６】
本形態では、コイル部５６０として、上カバー２５０の筒状胴部２１０の４つの内面に沿って配置されたシート状コイル体５５０が用いられている。シート状コイル体５５０は、導電配線技術を利用して微細な銅配線からなるコイル部５６０をプリント基板上に形成した構造を有しており、複数層の銅配線（コイル部５６０）が絶縁膜を介して多層に形成されている。また、銅配線（コイル部５６０）の表面も絶縁膜で覆われている。ここで、フレキシブル配線基板４７０は、上カバー２５０の筒状胴部２１０の４つの内面に沿うように折り曲げた状態で上カバー２５０の内面に面接着等の方法で固定されている。シート状コイル体５５０は、フレキシブル配線基板４７０に貼付されており、フレキシブル配線基板４７０を介して給電される。このように本形態では、コイル部５６０としてシート状コイル体５５０が用いられているため、単体の空芯コイルを用いた場合に比して、可動体３と固定体２００との間隔を狭めることができる。従って、光学ユニット１００のサイズを小さくすることができる。フレキシブル配線基板４７０において、シート状コイル体５５０が貼付されている領域には補強シート５９０が貼付されている。また、フレキシブル配線基板４７０の端部にも補強シート５９１が貼付されている。なお、フレキシブル配線基板４７０において、可動体３に設けた反射シート１４１、１４２と対向する位置には、フォトリフレクタ（図示せず）が実装されている。
【００３７】
（ストッパ機構の構成）
本形態の光学ユニット１００において、可動体３は、揺動支点１８０によって揺動可能な状態に固定体２００に支持された状態にある。従って、外部から大きな力が加わって可動体３が大きく変位すると、バネ部材６００のアーム部６３０が塑性変形するおそれがある。そこで、可動体３において、撮像ユニット１の光軸方向の後側端部には、矩形枠状のストッパ部材７７が固定されている。かかるストッパ部材７７は、永久磁石５２０より外側に突出し、シート状コイル体５５０の下端部分と狭い隙間を介して対向している。このため、可動体３が光軸方向に直交する方向に変位した際の可動範囲を規定するストッパ機構が構成されている。
【００３８】
（振れ補正動作）
本形態の光学ユニット１００において、図１に示す光学機器１０００が振れると、かかる振れはジャイロスコープによって検出されるとともに、上位の制御部では、ジャイロスコープでの検出に基づいて、振れ補正用駆動機構５００を制御する。すなわち、ジャイロスコープで検出した振れを打ち消すような振れを発生させる駆動電流をフレキシブル配線基板４７０を介してシート状コイル体５５０のコイル部５６０に供給する。その結果、振れ補正用駆動機構５００は、揺動支点１８０を中心に可動体３をＹ軸周りに揺動させる。また、振れ補正用駆動機構５００は、揺動支点１８０を中心に可動体３をＸ軸周りに揺動させる。また、可動体３のＸ軸周りの揺動、およびＹ軸周りの揺動を合成すればＸＹ面全体に対して可動体３を変位させることができる。それ故、光学ユニット１００で想定される全ての振れを確実に補正することができる。
【００３９】
（フレキシブル配線基板４００等の構成）
本形態の光学ユニット１００において、可動体３の撮像ユニット１には、フレキシブル配線基板４００の一方の端部が接続されており、かかるフレキシブル配線基板４００は、以下の構成を有している。まず、可動体３の内側には、光軸方向の前側の面に撮像素子１ｂが実装された剛性の実装基板４５０が配置されており、実装基板４５０のＹ軸方向の一方側Ｙ１の端部にはフレキシブル配線基板４００が繋がっている。本形態において、実装基板４５０はフレキシブル配線基板４００と一体に形成されている。
【００４０】
フレキシブル配線基板４００は、可動体３のＹ軸方向の一方側Ｙ１から引き出された後、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００（下カバー７００）の底板部７１０との間でＹ軸方向の他方側Ｙ２に向けて延在し、固定体２００の外部まで引き出されている。フレキシブル配線基板４００には、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２で固定体２００に接着固定される被保持部４０５が設けられている。
【００４１】
本形態では、可動体３において、実装基板４５０は撮像ユニット１に固定されている。また、実装基板４５０に対して光軸方向の後側の面に重なるように金属製の剛性板３０が配置されており、剛性板３０は、実装基板４５０に接着等の方法で固定されている。従って、本形態では、剛性板３０の光軸方向後側の面によって可動体３の光軸方向後側端部３ｂが構成されている。
【００４２】
剛性板３０の略中央には、光軸方向の後側に突出する半球状のピボット部３１が形成されており、かかるピボット部３１は、下カバー７００の底板部７１０に保持された受け部材１８１に当接して揺動支点１８０を構成している。ここで、剛性板３０に対して光軸方向後側にはフレキシブル配線基板４００が位置するが、フレキシブル配線基板４００には、ピボット部３１と重なる領域にＹ軸方向に延在する長円形状の穴４０９が形成されている。このため、ピボット部３１は、底板部７１０に保持された受け部材１８１に直接当接している。
【００４３】
また、フレキシブル配線基板４００は、可動体３と底板部７１０との間に位置する部分の幅寸法が大となっているが、穴４０９によってＸ軸方向で２分割されている。このため、フレキシブル配線基板４００において、可動体３と底板部７１０との間に位置する部分の剛性が大幅に低下した構造になっている。従って、可動体３を揺動させた際、フレキシブル配線基板４００から可動体３に加わる力が小さい。
【００４４】
（フレキシブル配線基板４００の保持構造）
図５は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニット１００に用いたフレキシブル配線基板４００等の構成を模式的に示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、フレキシブル配線基板４００に下カバー７００を重ねた状態の説明図、フレキシブル配線基板４００と下カバー７００とを分離した状態の説明図、およびフレキシブル配線基板４００から剛性板３０を分離した状態の説明図である。図６は、本発明の実施の形態１に係る振れ補正機能付きの光学ユニット１００において、下カバー７００によってフレキシブル配線基板４００を保持している様子を示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、下カバー７００においてフレキシブル配線基板４００を保持している部分の平面図、底面図、および断面図である。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、可動体３のＹ軸方向の一方側Ｙ１において、フレキシブル配線基板４００には、可動体３からの引き出し部分の近傍でＹ軸方向の一方側Ｙ１に延在した後、他方側Ｙ２に向けてＵ字形状に折り曲げられた折り曲げ部４０１が設けられている。また、折り曲げ部４０１は、剛性板３０のＹ軸方向の一方側Ｙ１の端部の光軸方向後側の面に接着剤によって固定されており、かかる接着部分によって、可動体３がフレキシブル配線基板４００を保持する可動体側基板保持部３８０が構成されている。可動体側基板保持部３８０には、Ｘ軸方向に延在する２本の溝３３が並列するように形成されており、かかる溝３３は、フレキシブル配線基板４００と剛性板３０とを接着剤によって固定する際、接着剤の溜まり部として利用されている。
【００４６】
図４（ａ）、図５および図６に示すように、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２において、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５は、固定体２００のうち、下カバー７００の底板部７１０に接着されている。本形態において、下カバー７００の底板部７１０は、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと対向する領域からＹ軸方向の他方側Ｙ２（光軸Ｌから離間する方向）に突出した板状部７３０を有しており、かかる板状部７３０には、固定体２００がフレキシブル配線基板４００を保持する固定体側基板保持部２８０が構成されている。
【００４７】
このように本形態では、フレキシブル配線基板４００は、可動体３の可動体側基板保持部３８０と固定体２００の固定体側基板保持部２８０とによって、可動体３の光軸方向後側端部３ｂより光軸方向後側（可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間）で斜めに延在する部分４２０の両側が保持されている。
【００４８】
（弾性部の構成）
ここで、板状部７３０の根元部分には切り欠き７３１が形成されており、かかる切り欠き７３１によって、板状部７３０の根元部分には括れ７３３が形成されている。本形態において、切り欠き７３１は、板状部７３０のＸ軸方向の両側端部からＸ軸方向にスリット状に切り込んだ形状に形成されており、板状部７３０のＸ軸方向の寸法（幅寸法）を狭くしている。このため、板状部７３０のうち、切り欠き７３１より先端側は、光軸Ｌに沿うＺ軸方向に弾性変形可能な弾性部７３２になっており、かかる弾性部７３２によって、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５を保持する固定体側基板保持部２８０が構成されている。
【００４９】
本形態においては、フレキシブル配線基板４００と固定体側基板保持部２８０（弾性部７３２）との重なり部分に設けた接着剤によって、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５と固定体側基板保持部２８０とが接続されている。
【００５０】
ここで、弾性部７３２（固定体側基板保持部２８０）には、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５と重なる面に溝７３６が形成されているとともに、溝７３６のＸ軸方向の中央と重なる位置に貫通穴７３７が形成されている。このため、弾性部７３２にフレキシブル配線基板４００を重ねた状態で貫通穴７３７から接着剤を注入して弾性部７３２とフレキシブル配線基板４００の被保持部４０５とを接続することができる。
【００５１】
本形態において、弾性部７３２のＸ軸方向の寸法は、フレキシブル配線基板４００において弾性部７３２と重なる部分（被保持部４０５）のＸ軸方向の寸法と等しい。また、溝７３６は、弾性部７３２のＸ軸方向の全体に形成されている。このため、溝７３６は、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５に対してＸ軸方向の全体に重なっている。
【００５２】
また、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５には、光軸方向前側の面に補強板４８０が接着剤等によって貼付されている。また、被保持部４０５には、フレキシブル配線基板４００および補強板４８０を貫通するように２つの貫通穴４８５が形成されている。このため、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５を接着剤によって固定する際、貫通穴４８５についても接着剤注入穴として利用することができる。本形態において、補強板４８０のＸ軸方向の寸法は、フレキシブル配線基板４００において補強板４８０が貼付されている部分のＸ軸方向の寸法と同一であり、補強板４８０のＹ軸方向の寸法は、弾性部７３２のＹ軸方向の寸法と同一である。
【００５３】
なお、下カバー７００の底板部７１０のＺ軸方向の他方側Ｚ２の面には、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２にＸ軸方向に延在する溝状凹部７１９が形成されており、溝状凹部７１９は、フレキシブル配線基板４００と底板部７１０との接触面積を低減する機能を担っている。
【００５４】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の光学ユニット１００（振れ補正機能付き光学ユニット）では、可動体３が固定体２００の揺動支点１８０によって揺動可能に支持されているため、振れ補正用駆動機構５００を作動させれば、揺動支点１８０を中心に可動体３を揺動させることができる。従って、手振れ等に起因して光学ユニット１００に振れが生じた場合でも、可動体３を揺動させることによって、振れを補正することができる。
【００５５】
また、フレキシブル配線基板４００は、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１で可動体３の可動体側基板保持部３８０に連結され、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間を通って他方側Ｙ２に向けて延在して固定体２００の固定体側基板保持部２８０に保持されている。このため、フレキシブル配線基板４００は、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間を１回通るだけであるため、可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間が狭く済む。従って、光学ユニット１００の光軸方向の寸法を小さくすることができる。
【００５６】
また、フレキシブル配線基板４００は、Ｙ軸方向の他方側Ｙ２で固定体２００の固定体側基板保持部２８０に保持されているため、固定体２００によるフレキシブル配線基板４００の保持位置より外側でフレキシブル配線基板４００に力が加わっても、かかる力の影響は可動体３まで届かない。
【００５７】
さらに、固定体２００側でフレキシブル配線基板４００を保持する固定体側基板保持部２８０では、光軸Ｌに沿うＺ軸方向に弾性変形可能な弾性部７３２にフレキシブル配線基板４００が保持されている。このため、外部からの衝撃によって、矢印Ｙ０で示すように、可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００による保持位置とは反対側）に変位したときでも、かかる変位は、弾性部７３２の矢印Ｚ０への変形によって吸収される。このため、可動体３がＹ軸方向の一方側Ｙ１（固定体２００による保持位置とは反対側）に変位したときでも、フレキシブル配線基板４００が過度に緊張することがないため、フレキシブル配線基板４００が切断する等の事態を回避することができる。
【００５８】
しかも、板状部７３０に弾性部７３２を構成するにあたって、切り欠き７３１は、板状部７３０のＸ軸方向の寸法を狭めるように形成され、板状部７３０の切り欠き７３１より先端側によって弾性部７３２が構成されている。このため、板状部７３０を薄くすることによって弾性部を構成する場合より、弾性部を容易に形成することができる。
【００５９】
また、弾性部７３２は、下ケース７００の底板部７１０において光軸Ｌから離間する方向に突出した板状部７３０の先端側の部分である。このため、固定体側基板保持部２８０と可動体側基板保持部３８０とが離間している。従って、可動体３の光軸方向後側端部３ｂより光軸方向後側（可動体３の光軸方向後側端部３ｂと固定体２００の底板部７１０との間）で斜めに延在する部分４２０が長いので、フレキシブル配線基板４００が撓みやすい。
【００６０】
また、弾性部７３２は、下ケース７００の底板部７１０において光軸Ｌから離間する方向に突出した金属製の板状部７３０である。このため、弾性部７３２を構成するのに新たな部材を追加する必要がない。
【００６１】
また、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５は、固定体２００の固定体側基板保持部２８０に接着剤による固定により保持されており、フレキシブル配線基板４００において固定体２００に保持されている部分には補強板４８０が貼付されている。このため、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５を固定体２００に確実に固定することができる。
【００６２】
また、弾性部７３２（固定体側基板保持部２８０）には、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５と重なる面に溝７３６が形成されているとともに、溝７３６のＸ軸方向の中央と重なる位置に貫通穴７３７が形成されている。また、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５および補強板４８０には貫通穴４８５が形成され、固定体２００において補強板４８０と光軸方向で重なる弾性部７３２には貫通穴７３７が形成されているとともに、溝７３６が形成されている。このため、フレキシブル配線基板４００を弾性部７３２に接着剤により固定する際、貫通穴４８５、７３７を接着剤注入穴として利用し、溝７３６を接着剤の溜まり部として利用することができる。また、貫通穴４８５、７３７の縁でもフレキシブル配線基板４００と固定体２００の弾性部７３２とが接着されることになる。このため、フレキシブル配線基板４００と固定体２００とを強固に固定することができる。
【００６３】
また、弾性部７３２のＸ軸方向の寸法は、フレキシブル配線基板４００において弾性部７３２と重なる部分（被保持部４０５）のＸ軸方向の寸法と等しい。また、溝７３６は、弾性部７３２のＸ軸方向の全体に形成されている。このため、溝７３６は、フレキシブル配線基板４００の被保持部４０５に対してＸ軸方向の全体に重なっている。それ故、弾性部７３２とフレキシブル配線基板４００の被保持部４０５とを確実に接着固定することができる。
【００６４】
［実施の形態２］
上記実施の形態１では、固定体側基板保持部２８０に、光軸Ｌに沿うＺ軸方向に弾性変形可能な弾性部を設けたが、可動体３のケース１４の側板部１４０に可動体側基板保持部３８０を設け、かかる可動体側基板保持部３８０に対して、光軸Ｌに沿うＺ軸方向に弾性変形可能な弾性部を設けてもよい。
【００６５】
［実施の形態３］
上記実施の形態１では、可動体３の可動体側基板保持部３８０とフレキシブル配線基板４００との固定に用いる接着剤や、固定体２００の固定体側基板保持部２８０とフレキシブル配線基板４００との固定に用いる接着剤については硬質な接着剤を用いてもよいが、弾性を有する接着剤を用いてもよい。弾性を有する接着剤によれば、かかる接着剤のＺ軸方向への変形によってフレキシブル配線基板４００の緊張を緩和することができる。
【００６６】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、カメラ付き携帯電話機に用いる光学ユニット１００に本発明を適用した例を説明したが、薄型のデジタルカメラ等に用いる光学ユニット１００に本発明を適用してもよい。また、上記形態では、撮像ユニット１にレンズ駆動機構等が構成されている例を説明したが、撮像ユニット１にレンズ駆動機構が搭載されていない固定焦点タイプの光学ユニットに本発明を適用してもよい。
【００６７】
上記実施の形態では、揺動支点１８０のピボット部３１が可動体３の側に構成されていたが、固定体２００の側に揺動支点１８０のピボット部３１が形成されている構成を採用してもよい。
【００６８】
さらに、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００は、携帯電話機やデジタルカメラ等の他、冷蔵庫等、一定間隔で振動を有する装置内に固定し、遠隔操作可能にしておくことで、外出先、たとえば買い物の際に、冷蔵庫内部の情報を得ることができるサービスに用いることもできる。かかるサービスでは、姿勢安定化装置付きのカメラシステムであるため、冷蔵庫の振動があっても安定な画像を送信可能である。また、本装置を児童、学生のカバン、ランドセルあるいは帽子等の、通学時に装着するデバイスに固定してもよい。この場合、一定間隔で、周囲の様子を撮影し、あらかじめ定めたサーバへ画像を転送すると、この画像を保護者等が、遠隔地において観察することで、子供の安全を確保することができる。かかる用途では、カメラを意識することなく移動時の振動があっても鮮明な画像を撮影することができる。また、カメラモジュールのほかにＧＰＳを搭載すれば、対象者の位置を同時に取得することも可能となり、万が一の事故の発生時には、場所と状況の確認が瞬時に行える。さらに、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１００を自動車において前方が撮影可能な位置に搭載すれば、ドライブレコーダーとして用いることができる。また、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニット１００を自動車において前方が撮影可能な位置に搭載して、一定間隔で自動的に周辺の画像を撮影し、決められたサーバに自動転送してもよい。また、カーナビゲーションの道路交通情報通信システム等の渋滞情報と連動させて、この画像を配信することで、渋滞の状況をより詳細に提供することができる。かかるサービスによれば、自動車搭載のドライブレコーダーと同様に事故発生時等の状況を、意図せずに通りがかった第三者が記録し状況の検分に役立てることもできる。また、自動車の振動に影響されることなく鮮明な画像を取得できる。かかる用途の場合、電源をオンにすると、制御部に指令信号が出力され、かかる指令信号に基づいて、振れ制御が開始される。
【００６９】
また、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００は、レーザポインタ、携帯用や車載用の投射表示装置や直視型表示装置等、光を出射する光学機器の振れ補正に適用してもよい。また、天体望遠鏡システムあるいは双眼鏡システム等、高倍率での観察において三脚等の補助固定装置を用いることなく観察するのに用いてもよい。また、狙撃用のライフル、あるいは戦車等の砲筒とすることで、トリガ時の振動に対して姿勢の安定化が図れるので、命中精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  撮像ユニット
３  可動体
１４  ケース
３０  剛性板
１００  振れ補正機能付きの光学ユニット
１８０  揺動支点
２００  固定体
２５０  上カバー（固定体）
２８０  固定体側基板保持部
３８０  可動体側基板保持部
４００  フレキシブル配線基板
４０１  折り曲げ部
４８０  補強板
５００  振れ補正用駆動機構
５２０  永久磁石
５６０  コイル部
６００  バネ部材
７００  下カバー（固定体）
７１０  底板部
７３０  板状部
７３２  弾性部
７３６  溝
７３７  貫通穴
【図１】
2014235383.tif 000003
【図２】
2014235383.tif 000004
【図３】
2014235383.tif 000005
【図４】
2014235383.tif 000006
【図５】
2014235383.tif 000007
【図６】
2014235383.tif 000008
【図７】
2014235383.tif 000009