(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定体と、
光学素子を保持する可動体と、
前記可動体における光軸方向後端部分と前記固定体との間において前記可動体を揺動可能に支持する揺動支点と、
該揺動支点より光軸方向前側で前記固定体と前記可動体とに接続して前記可動体を前記揺動支点に向けて付勢する板状のバネ部材と、
該バネ部材より光軸方向前側で前記揺動支点を中心に前記可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構と、
光軸方向における前記振れ補正用駆動機構と前記揺動支点との間において前記可動体側に設けられた凸部が前記固定体側に当接することにより前記可動体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と、を有し、
前記振れ補正用駆動機構は、前記固定体側のシート状コイル体と、前記可動体側の永久磁石と、を備え、
前記凸部は、前記可動体から前記永久磁石より前記シート状コイル体側に向けて突出して前記シート状コイル体に当接し、
前記永久磁石は、前記可動体が揺動した際に前記シート状コイル体に当接して当該可動体の揺動範囲を規定していることを特徴とする振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項２】
前記凸部は、光軸方向における前記振れ補正用駆動機構と前記バネ部材との間に設けられてい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。
【請求項３】
前記可動体は、前記永久磁石を保持する枠状のホルダと、前記凸部をもって前記ホルダの光軸方向後側端面に固定された枠状のストッパ部材と、を備えてい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。
【請求項４】
前記ホルダの内側の面と前記ストッパ部材の内側の面とが光軸方向と平行な同一の仮想平面上に位置す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。
【請求項５】
前記バネ部材の前記可動体側への接続部分は、前記ストッパ部材であることを特徴とする請求項４に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項６】
前記可動体は、光軸方向からみたとき四角形状を有し、
前記凸部は、前記四角形状の４つの辺の各々において、第１凸部と、該第１凸部に対して辺の延在方向で離間する第２凸部として設けられていることを特徴とする請求項１乃至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。
【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振れ補正機能付き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、レンズ等の光学素子を備えた可動体を板状のバネ部材によって固定体に支持された状態とし、振れを検出した際、磁気駆動機構によって、振れを補正する方向に可動体を揺動支点周りに揺動させる技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９６８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、可動体を板状のバネ部材によって支持した構造の場合、可動体に衝撃が加わって、可動体が光軸方向に直交する方向に変位すると、板バネが塑性変形して損傷し、以降の振れ補正が行えなくなるという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、可動体をバネ部材によって揺動可能に支持した場合でも、バネ部材の損傷を防止することのできる振れ補正機能付き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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る振れ補正機能付き光学ユニットは、固定体と、光学素子を保持する可動体と、前記可動体における光軸方向後端部分と前記固定体との間において前記可動体を揺動可能に支持する揺動支点と、該揺動支点より光軸方向前側で前記固定体と前記可動体とに接続して前記可動体を前記揺動支点に向けて付勢する板状のバネ部材と、該バネ部材より光軸方向前側で前記揺動支点を中心に前記可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構と、光軸方向における前記振れ補正用駆動機構と前記揺動支点との間において前記可動体側に設けられた凸部が前記固定体側に当接することにより前記可動体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と、を有し、前記振れ補正用駆動機構は、前記固定体側のシート状コイル体と、前記可動体側の永久磁石と、を備え、前記凸部は、前記可動体から前記永久磁石より前記シート状コイル体側に向けて突出して前記シート状コイル体に当接し、前記永久磁石は、前記可動体が揺動した際に前記シート状コイル体に当接して当該可動体の揺動範囲を規定していることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る振れ補正機能付き光学ユニットでは、可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構が設けられているため、光学ユニットに手振れ等の振れが発生した際、かかる振れを相殺するように可動体を揺動させることができる。このため、光学ユニットが振れても光軸の傾きを補正することができる。また、固定体および可動体のうちの一方側から突出した凸部が他方側に当接することにより可動体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設けられているため、可動体に衝撃が加わって、可動体が光軸方向に直交する方向に変位したときにでも、可動体の可動範囲が制限されているので、バネ部材が塑性変形して損傷することがない。また、凸部（ストッパ機構）は、光軸方向において振れ補正用駆動機構と揺動支点との間に設けられているので、可動体の少ない変位でストッパ機構が作動するので、バネ部材の塑性変形を確実に防止することができる。また、振れ補正用駆動機構としてシート状コイル体と永久磁石とを備えた磁気駆動機構を利用した場合、シート状コイル体と永久磁石との間隔は精度よく設定されるので、凸部がシート状コイル体に当接するように構成すれば、凸部とシート状コイル体との間隔も精度よく設定されることになる。それ故、可動体が光軸方向に直交する方向に変位する際の可動範囲を精度よく設定することができるので、可動体の揺動を妨げることなく、可動体が光軸方向に直交する方向に変位する際の可動範囲を制限することができる。さらに、本発明では、永久磁石は、可動体が揺動した際にシート状コイル体に当接して可動体の揺動範囲を規定している。従って、揺動範囲を規定するストッパ機構を別途設ける必要がない。また、シート状コイル体と永久磁石との間隔は精度よく設定されているので、可動体の揺動範囲を精度よく設定することができる。
【０００８】
本発明において、前記凸部は、光軸方向における前記振れ補正用駆動機構と前記バネ部材との間に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、可動体が光軸方向に直交する方向に変位する際の可動範囲をより狭く制限することができるので、バネ部材の塑性変形をより確実に防止することができる。
【００１２】
本発明において、前記可動体は、前記永久磁石を保持する枠状のホルダと、前記凸部をもって前記ホルダの光軸方向後側端面に固定された枠状のストッパ部材と、を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、永久磁石をホルダに固定した状態で着磁することができ、永久磁石の取り扱いが容易である。また、ホルダとストッパ部材とが別部材であるため、ホルダにストッパ部材を固定する前の状態で着磁工程を行うことができるので、着磁工程の際、ストッパ機構を構成する凸部が邪魔にならないという利点がある。
【００１３】
本発明において、前記ホルダの内側の面と前記ストッパ部材の内側の面とが光軸方向と平行な同一の仮想平面上に位置することが好ましい。すなわち、ストッパ部材は、永久磁石が固定されたホルダを基準に配置されていることが好ましい。このように構成すると、ストッパ部材と永久磁石との間の位置精度を高めることができる。
【００１４】
本発明において、前記バネ部材の前記可動体側への接続部分は、前記ストッパ部材であることが好ましい。かかる構成によれば、精度よく固定されたストッパ部材にバネ部材が接続されるので、バネ部材のバネ定数を精度よく設定することができる。
【００１５】
本発明において、前記可動体は、光軸方向からみたとき四角形状を有し、前記凸部は、前記四角形状の４つの辺の各々において、第１凸部と、該第１凸部に対して辺の延在方向で離間する第２凸部として設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、ストッパ機構が作動した際、可動体に捩じれ方向の力が加わらないので、バネ部材に捩じれ方向の塑性変形が発生することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る振れ補正機能付き光学ユニットでは、可動体を揺動させる振れ補正用駆動機構が設けられているため、光学ユニットに手振れ等の振れが発生した際、かかる振れを相殺するように可動体を揺動させることができる。このため、光学ユニットが振れても光軸の傾きを補正することができる。また、固定体および可動体のうちの一方側から突出した凸部が他方側に当接することにより可動体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設けられているため、可動体に衝撃が加わって、可動体が光軸方向に直交する方向に変位したときにでも、可動体の可動範囲が制限されているので、バネ部材が塑性変形して損傷することがない。また、凸部（ストッパ機構）は、光軸方向において振れ補正用駆動機構と揺動支点との間に設けられているので、可動体の少ない変位でストッパ機構が作動するので、バネ部材の塑性変形を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの外観等を示す斜視図である。
【図３】本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの断面図である。
【図４】本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを被写体側からみたときの分解斜視図である。
【図５】本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを被写体側とは反対側からみたときの分解斜視図である。
【図６】本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットをさらに細かく分解したときの分解斜視図である。
【図７】本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットのストッパ機構の説明図である。
【図８】本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの揺動支点の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、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ための構成を例示する。また、以下の説明では、互いに直交する３方向を各々Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とし、光軸Ｌ（レンズ光軸）に沿う方向をＺ軸とする。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軸の一方側には＋Ｘを付し、他方側には−Ｘを付し、Ｙ軸の一方側には＋Ｙを付し、他方側には−Ｙを付し、Ｚ軸の一方側（被写体側とは反対側）には＋Ｚを付し、他方側（被写体側）には−Ｚを付して説明する。
【００１９】
（光学ユニットの全体構成）
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。図２は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの外観等を示す斜視図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、光学ユニットを被写体側（光軸方向前側）からみたときの斜視図、および光学ユニットを被写体側とは反対側（光軸方向後側）からみたときの斜視図である。図３は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの断面図であり、図３（ａ）、（ｂ）はＹＺ断面図およびＸＺ断面図である。なお、図３（ａ）、（ｂ）では、撮像ユニットの内部についてはレンズホルダ等の図示を省略してある。
【００２０】
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。かかる光学ユニット１００では、撮影時に光学機器１０００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。
【００２１】
図１、図２および図３に示すように、光学ユニット１００には、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４１０、４２０が引き出されており、かかるフレキシブル配線基板４１０、４２０は、共通のコネクタ４９０等を介して光学機器１０００の本体側に設けられた上位の制御部等に電気的に接続されている。また、フレキシブル配線基板４１０は、撮像ユニット１から信号を出力する機能も担っている。このため、フレキシブル配線基板４１０は、配線数が多いので、フレキシブル配線基板４１０としては、比較的幅広のものが使用されている。
【００２２】
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１２、ホルダ１２を保持する円筒状のスリーブ１３、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５、光軸方向の後側に配置された撮像素子１ｂ、撮像素子１ｂを保持する素子ホルダ１６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。
【００２３】
（光学ユニット１００の構成）
図４は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００を被写体側からみたときの分解斜視図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、光学ユニット１００から撮像ユニット１および底板部を外した様子を示す分解斜視図、およびホルダと撮像ユニット１とが結合して可動体を構成している様子を示す分解斜視図である。図５は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００を被写体側とは反対側からみたときの分解斜視図である。図６は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００をさらに細かく分解したときの分解斜視図である。
【００２４】
図３、図４、図５および図６において、光学ユニット１００は、まず、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に変位可能に支持された状態とするバネ部材６００と、可動体３と固定体２００との間で可動体３を固定体２００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５００とを有している。
【００２５】
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、撮像ユニット１の周りを囲む角筒状胴部２１０と、角筒状胴部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、角筒状胴部２１０は、被写体側（光軸Ｌが延在している側）とは反対側（＋Ｚ側）の端部が開放端になっている。また、角筒状胴部２１０において、Ｘ方向で対向する２つの側面には切り欠き２１８が形成され、Ｙ方向で対向する２つの側面には切り欠き２１９が形成されている。かかる切り欠き２１８、２１９のうち、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙに位置する切り欠き２１９は、フレキシブル配線基板４２０を、後述するシート状コイル体５５０の端子部と接続する際に利用されている。また、切り欠き２１９は、フレキシブル配線基板４１０を外部に引き出すのにも利用されている。
【００２６】
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４つの側板部７２０とを備えている。また、下カバー７００の側板部７２０のうち、側板部Ｙ軸方向の一方側＋Ｙに位置する側板部７２０には、切り欠き７２８が形成されており、かかる切り欠き７２８は、フレキシブル配線基板４１０を外部に引き出すのに利用されている。
【００２７】
下カバー７００の底板部７１０にはその中央位置に、後述する揺動支点１８０が構成されている。また、底板部７１０の内面は略鏡面になっており、撮像ユニット１の光軸方向後側端部に設けられた基板１５に実装された第１フォトリフレクタ５８０および第２フォトリフレクタ５９０に対する反射面として利用される。かかる下カバー７００は、例えば、熱処理により非磁性化した金属部品からなる。より具体的には、下カバー７００はＳＵＳ３０４等の金属材料を所定形状に曲げ加工や絞り加工等を行なった金属部品からなる。ここで、ＳＵＳ３０４等に曲げ加工や絞り加工等を行なうと、オーステナイトの一部がマルテンサイトに転移し磁性をもつが、本形態では、曲げ加工や絞り加工等の後、熱処理を行なって下カバー７００を得ている。このため、光学ユニット１００を組み立てる際、永久磁石５２０と下カバー７００との吸着等を防止することができる。また、ＳＵＳ３０４等の金属材料に熱処理を行うと、反射率が高くなるので、下カバー７００は、第１フォトリフレクタ５８０および第２フォトリフレクタ５９０に対する反射面として利用するのに十分な反射率を備えている。なお、下カバー７００は、上記の他にアルミ、銅、銅合金（例えば、真鍮や洋白）等といった非磁性材料そのもの、またはそれにメッキを施したものでもよい。
【００２８】
（可動体３の構成）
本形態の光学ユニット１００において、可動体３は、撮像ユニット１と、撮像ユニット１のケース１４の外周面を囲む矩形枠状のホルダ７と、後述するストッパ部材８とによって構成されており、ストッパ部材８はホルダ７の光軸方向後側の面に溶接等の方法で固定されている。ここで、ホルダ７は、光軸方向前側に位置する矩形枠状の第１ホルダ部材７１と、光軸方向後側で第１ホルダ部材７１に対向する矩形枠状の第２ホルダ部材７２とからなる。本形態において、第１ホルダ部材７１と第２ホルダ部材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ホルダ部材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ホルダ部材７２が固定されており、永久磁石５２０、第１ホルダ部材７１および第２ホルダ部材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７３（図７（ｂ）、（ｃ）参照）等により固定すれば、永久磁石５２０、第１ホルダ部材７１、第２ホルダ部材７２、ストッパ部材８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。
【００２９】
（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。ここで、固定側連結部６２０は、矩形枠状の本体部分６２１と、本体部分６２１の辺部分の中央位置で外側に向けて突出した凸部６２２とを備えている。
【００３０】
かかるバネ部材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がストッパ部材８の光軸方向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、凸部６２２が上カバー２５０の切り欠き２１８、２１９内に嵌った状態で、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。かかるバネ部材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。
【００３１】
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、可動体３は、揺動支点１８０によって光軸方向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。
【００３２】
（振れ補正用駆動機構の構成）
図３および図６等に示すように、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の角筒状胴部２１０の内面にはコイル部５６０が配置されている。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Ｌ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。
【００３３】
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５００ｙを構成しており、図３（ａ）に矢印Ｘ１、Ｘ２で示すように、揺動支点１８０を通ってＸ軸方向に延在する軸線Ｘ０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５００ｘを構成しており、図３（ｂ）に矢印Ｙ１、Ｙ２で示すように、揺動支点１８０を通ってＹ軸方向に延在する軸線Ｙ０を中心にして可動体３を揺動させる。
【００３４】
かかるＹ側振れ補正用駆動機構５００ｙおよびＸ側振れ補正用駆動機構５００ｘを構成するにあたって、本形態では、上カバー２５０の４つの内面に沿って延在するシート状コイル体５５０が用いられており、シート状コイル体５５０では、４つのコイル部５６０が所定の間隔を空けて一体に形成されている。また、シート状コイル体５５０は展開したときに帯状に延在する形状を備えており、上カバー２５０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。
【００３５】
かか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。かかるシート状コイル体５５０としては、例えば、旭化成エレクトロニクス株式会社製のＦＰコイル（ファインパターンコイル（登録商標））を挙げることができる。
【００３６】
本形態では、シート状コイル体５５０には、４つのコイル部５６０から延在する導電層によって複数の端子部５６５が形成されている。本形態において、端子部５６５は、シート状コイル体５５０において永久磁石５２０と対向する内側とは反対側の外側に向いている。また、上カバー２５０において端子部５６５と重なる部分は、切り欠き２１９が形成されている。このため、シート状コイル体５５０の端子部５６５は外面に露出しているので、かかる切り欠き２１９において、シート状コイル体５５０とフレキシブル配線基板４２０において光軸Ｌの方向に向けて折り曲げられた端部４２５とはハンダ等により電気的に接続されている。なお、フレキシブル配線基板４２０において端部４２５の折れ曲がり部分は、プレート４２９によって補強されている。
【００３７】
このように本形態では、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、撮像ユニット１と固定体２００との間隔を狭めることができるので、光学ユニット１００のサイズを小さくすることができる。また、シート状コイル体５５０の場合、複数のコイル部５６０が端子部５６５と一体に設けられているため、光軸Ｌ周りの複数個所にコイル部５６０を配置する場合でも、シート状コイル体５５０を光軸Ｌ周りに延在させればよい。従って、単体の空芯コイルを用いた場合と違って、光軸Ｌ周りの複数個所の各々に単体の空芯コイルを配置する必要がないとともに、複数の単体の空芯コイルの各々に電気的な接続を行なう必要がないので、本形態によれば、組立工数が少なく済む。また、シート状コイル体５５０において、端子部５６５は、永久磁石５２０と対向する側とは反対側の外側に向いているため、コイル部５６０に対する電気的接続、すなわち、端子部５６５へのフレキシブル配線基板４２０の接続を容易に行なうことができる。
【００３８】
（ストッパ機構の構成）
図７は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００のストッパ機構の説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、光学ユニット１００においてストッパ機構を構成する部材等を光軸方向後側からみた底面図、ＸＺ断面図、ＹＺ断面図である。
【００３９】
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撮像ユニット１が大きく揺動すると、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、本形態では、以下に説明するストッパ機構が設けられている。
【００４０】
まず、本形態では、図６および図７に示すように、可動体３は、ホルダ７の光軸方向後側端面に矩形枠状のストッパ部材８が溶接等の方法により固定されている。ここで、ホルダ７の内面（第１ホルダ部材７１の内面および第２ホルダ部材７２の内面）およびストッパ部材８の内面は、光軸と平行な同一平面上に位置しており、ストッパ部材８はホルダ7の内面を基準に配置されている。従って、ストッパ部材８と永久磁石５２０との間の位置精度を高めることができる。また、永久磁石５２０は、外面がホルダ7の内面を基準に治具等（図示せず）により精度よく配置されている。このため、永久磁石５２０に厚さバラツキが発生しても、永久磁石５２０とシート状コイル体５５０との間隔に高い精度を得ることができる。
【００４１】
なお、永久磁石５２０の厚さ精度が高い場合には、永久磁石５２０の内側の面とストッパ部材８の内側の面とを光軸と平行な同一平面上に位置する構造としてもよい。この場合、ストッパ部材８と永久磁石５２０とを同一の取り付け公差で配置することができるので、双方を高い位置精度をもって配置することができる。
【００４２】
また、ストッパ部材８は、矩形枠状の本体部分８０と、本体部分８０から外側に向けて突出した凸部８１とを備えており、かかる凸部８１は、永久磁石５２０より外側に突出している。本形態において、凸部８１は、本体部分８０の４つの辺部分の各々に形成されている。また、凸部８１は、本体部分８０の４つの辺部分の各々において、第１凸部８１ａと、第１凸部８１ａに対して辺の延在方向で離間する位置に設けられた第２凸部８１ｂとからなり、第１凸部８１ａと第２凸部８１ｂとの間には、ストッパ部材８をホルダ７に溶接等により固定する際に利用される小さな凹部８１ｃが形成されている。本形態において、凸部８１は、本体部分８０の４つの辺部分の各々において、辺部分の中央よりも周方向の同一方向にずれた位置に配置されており、相対向する辺部分において、凸部８１は、点対称位置にある。なお、ストッパ部材８は、第１凸部８１ａと第２凸部８１ｂとの間に相当する部分がホルダ７の光軸方向後側端面に溶接等の方法により固定されている。
【００４３】
ここで、凸部８１は、固定体２００の側に設けられたシート状コイル体５５０と狭い隙間Ｇ１を介して対向している。従って、凸部８１およびシート状コイル体５５０は、光軸方向における振れ補正用駆動機構５００と揺動支点１８０との間において、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８１０を構成している。より具体的には、凸部８１およびシート状コイル体５５０は、光軸方向における振れ補正用駆動機構５００と揺動支点１８０との間のうち、振れ補正用駆動機構５００とバネ部材６００との間において、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８１０を構成している。
【００４４】
ここで、シート状コイル体５５０の場合、空芯コイルと違って、永久磁石５２０と当接しても巻線が解けることがない。従って、凸部８１が当接する箇所は、シート状コイル体５５０のうち、コイル部５６０が構成されている箇所、およびコイル部５６０が構成されていない箇所のいずれでもよいが、本形態では、凸部８１が当接する箇所は、シート状コイル体５５０のうち、コイル部５６０が構成されていない箇所に設定されている。
【００４５】
また、シート状コイル体５５０と永久磁石５２０とは狭い隙間Ｇ２を介して対向し、かかる隙間Ｇ２は、凸部８１とシート状コイル体５５０との隙間Ｇ１よりわずかに大である。従って、シート状コイル体５５０と永久磁石５２０とは可動体３が揺動した際の揺動範囲を規定するストッパ機構８２０を構成している。なお、永久磁石５２０が当接する箇所は、シート状コイル体５５０のうち、コイル部５６０が構成されている箇所、およびコイル部５６０が構成されていない箇所のいずれでもよいが、本形態では、永久磁石５２０が当接する箇所は、シート状コイル体５５０のうち、コイル部５６０が構成されている箇所に設定されている。このようなストッパ機構８２０によれば、可動体３の揺動範囲を精度よく設定することができる。すなわち、振れ補正用駆動機構５００ではシート状コイル体５５０と永久磁石５２０との間隔は精度よく設定されるので、シート状コイル体５５０と永久磁石５２０とを利用してストッパ機構８２０を構成すれば、可動体３の揺動範囲を精度よく設定することができる。
【００４６】
以上説明したように、本形態では、固定体２００および可動体３のうちの一方側から突出した凸部８１が他方側に当接することにより可動体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８１０が設けられている。より具体的には、本形態では、可動体３から突出した凸部８１が固定体２００の側に当接することにより可動体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８１０が設けられている。このため、可動体３に衝撃が加わって、可動体３が光軸方向に直交する方向に変位したときにでも、可動体３の可動範囲が制限されている。従って、バネ部材６００が塑性変形して損傷することがない。また、凸部８１（ストッパ機構８１０）は、光軸方向において振れ補正用駆動機構５００と揺動支点１８０との間に設けられているため、例えば、揺動支点１８０から離れた振れ補正用駆動機構５００の光軸方向前側に凸部８１を設ける場合と比較して、可動体３の少ない変位でストッパ機構８１０が作動する。従って、バネ部材６００の塑性変形を確実に防止することができる。
【００４７】
また、凸部８１（ストッパ機構８１０）は、光軸方向における振れ補正用駆動機構５００とバネ部材６００との間に設けられている。このため、可動体３が光軸方向に直交する方向に変位する際の可動範囲をより狭く制限することができるので、バネ部材６００の塑性変形をより確実に防止することができる。
【００４８】
また、凸部８１は、可動体３から永久磁石５２０よりシート状コイル体５５０側に向けて突出してシート状コイル体５５０に当接する。このため、可動体３が光軸方向に直交する方向に変位する際の可動範囲を精度よく設定することができるので、可動体３の揺動を妨げることなく、可動体３が光軸方向に直交する方向に変位する際の可動範囲を制限することができる。すなわち、振れ補正用駆動機構５００ではシート状コイル体５５０と永久磁石５２０との間隔は精度よく設定されるので、凸部８１がシート状コイル体５５０に当接するように構成すれば、凸部８１とシート状コイル体５５０との間隔も精度よく設定されることになる。それ故、可動体３が光軸方向に直交する方向に変位する際の可動範囲を精度よく設定することができる。
【００４９】
また、可動体３は、永久磁石５２０を保持する枠状のホルダ７と、凸部８１をもってホルダ７の光軸方向後側端面に固定された枠状のストッパ部材８とを備えている。このため、ストッパ部材８が固定される前に永久磁石５２０をホルダ７に固定した状態で着磁することができ、永久磁石５２０の取り扱いが容易である。また、ホルダ７とストッパ部材８とが別部材であるため、ホルダ７にストッパ部材８を固定する前の状態で着磁工程を行うことができるので、着磁工程の際、ストッパ機構８１０を構成する凸部８１が邪魔にならない。従って、永久磁石５２０と着磁ヘッドの間に不要な隙間を作らずに着磁を行うことができるという利点がある。
【００５０】
また、永久磁石５２０が固定されたホルダ７の内面（第１ホルダ部材７１の内面および第２ホルダ部材７２の内面）およびストッパ部材８の内面は、光軸と平行な同一平面上に位置している。すなわち、ストッパ部材８はホルダ7の内面を基準に配置されている。従って、ストッパ部材８と永久磁石５２０との間の位置精度を高めることができる。
【００５１】
また、バネ部材６００の可動体３側への接続部分は、ストッパ部材８である。このため、精度よく固定されたストッパ部材８にバネ部材６００が接続されるので、バネ部材６００のバネ定数を精度よく設定することができる。
【００５２】
また、凸部８１は、四角形状の４つの辺の各々において互いに離間する第１凸部８１ａと第２凸部８１ｂとして設けられている。このため、可動体３に捩じれ方向の力が加わっても各辺に凸部８１が各々１つずつ設けられている場合と比較して、第１凸部８１ａと第２凸部８１ｂのいずれか一方が先にストッパ機構８１０として作動する。それ故、可動体３に捩じれ方向の力が加わらないので、バネ部材６００に捩じれ方向の塑性変形が発生することを防止することができる。
【００５３】
（揺動支点の構成）
図８は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニット１００の揺動支点の説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、揺動支点等のＹＺ断面図、および揺動支点を構成する部材の説明図である。
【００５４】
撮像ユニット１に対してＺ軸の一方側＋Ｚ（被写体側とは反対側）では、撮像ユニット１と固定体２００の下カバー７００との間に、撮像ユニット１を揺動させる際の揺動支点１８０が設けられており、撮像ユニット１は、バネ部材６００によって揺動支点１８０を介して下カバー７００に向けて付勢されている。
【００５５】
本形態において、固定体２００において撮像ユニット１の光軸方向後端部分と対向する部分には、穴１８１ａが形成された第１板部１８１と、第１板部１８１に対して光軸方向後側で重ねて配置されたエラストマー製の弾性部材１８５と、弾性部材１８５に対して光軸方向後側で重ねて配置された第２板部１８２とが設けられ、第２板部１８２は、弾性部材１８５を第１板部１８１との間で圧縮させた状態で保持している。本形態において、第１板部１８１は、下カバー７００の底板部７１０の中央部分において、光軸方向前側に向けて凹む凹部の底板部分からなる。第２板部１８２は、下カバー７００の底板部７１０に溶接等により取り付けられた円形の支持板であり、その中央には小さな穴１８２ａが形成されている。
【００５６】
弾性部材１８５は、略円盤状であり、光軸方向前側の面には穴１８１ａと重なる位置で光軸方向前側に向けて半球状に突出した凸部１８５ｂと、凸部１８５ｂの周りで広がる環状のフランジ部１８５ｃとを備えており、フランジ部１８５ｃは、第１板部１８１と第２板部１８２との間に保持されている。また、弾性部材１８５は、凸部１８５ｂとフランジ部１８５ｃとの間に肉厚部１８５ｄを備えており、光軸方向後側の面の中央には円形の凹部１８５ｓが形成されている。
【００５７】
また、第１板部１８１は、穴１８１ａが形成された円形の底部１８１ｂと、底部１８１ｂを囲む円錐面からなる傾斜部１８１ｃ、傾斜部１８１ｃの周りで広がる環状の平板部１８１ｄと、平板部１８１ｄを囲む円錐面からなる傾斜部１８１ｅと、傾斜部１８１ｅの周りで広がる環状の平板部１８１ｆを有しており、第２板部１８２（支持板）は、平板部１８１ｆに重なって溶接等により固定されている。この状態で、第１板部１８１の傾斜部１８１ｃと平板部１８１ｄとは、弾性部材１８５の肉厚部１８５ｄおよびフランジ部１８５ｃに当接して、第２板部１８２との間に弾性部材１８５を保持している。
【００５８】
その結果、弾性部材１８５の凸部１８５ｂは、その一部が第１板部１８１の穴１８１ａから光軸方向前側に半球状に突出し、かかる凸状部分１８５ｇが揺動支点１８０のピボット部分として、撮像ユニット１の光軸方向後側端面に当接している。本形態では、撮像ユニット１において揺動支点１８０が当接する部分は、基板１５の光軸方向後側の面に固定された受け板１９において、光軸方向後側に向けて突出するように折り曲げられた部分１９ａからなる。
【００５９】
このように本形態では、固定体２００において可動体３の光軸方向後端部分と対向する部分には、穴１８１ａが形成された第１板部１８１と、第１板部１８１に対して光軸方向後側で重ねて配置されたエラストマー製の弾性部材１８５と、弾性部材１８５に対して光軸方向後側で重ねて配置された第２板部１８２とが設けられ、弾性部材１８５のうち、穴１８１ａから可動体３に向けて突出した凸状部分１８５ｇによって揺動支点１８０が構成されている。このため、可動体３に光軸方向後側に向かう衝撃が加わった際、弾性部材１８５の凸状部分１８５ｇで衝撃を吸収できるので、下カバー７００（固定体２００）の底板部７１０が変形することがない。また、振れ補正の制御中に可動体３に加わった不要な振動を弾性部材１８５で吸収することができるので、共振の発生を防止することができる。さらに、揺動支点１８０を単なるゴム部品で構成すると、高さ寸法等の制御が難しいが、２つの板部（第１板部１８１および第２板部１８２）により挟まれた弾性部材１８５であれば、揺動支点１８０の高さ寸法に十分な精度を確保することができる。
【００６０】
また、第１板部１８１は、下カバー７００（固定体２００）の底板部７１０であり、第２板部１８２は、底板部７１０に対して固定された支持板である。このため、下カバー７００の底板部７１０に対して弾性部材１８５および第２板部２８２（支持板）を順次重ねていく構造になっているので、組み立てを容易に行うことができる。
【００６１】
また、弾性部材１８５は、穴１８１ａの周りで第１板部１８１と第２板部１８２との間に保持されたフランジ部１８５ｃと、フランジ部１８５ｃから穴１８１ａ内に向けて突出した凸部１８５ｂとを備えているため、第１板部１８１と第２板部１８２との間でガタつきが発生するのを防止することができる。
【００６２】
また、弾性部材１８５は、凸部１８５ｂの周りで圧縮変形した肉厚部１８５ｄを備えているため、弾性部材１８５による衝撃吸収効果や防振効果が高いという利点がある。
【００６３】
また、弾性部材１８５において光軸方向後側の面には、穴１８１ａと重なる位置で可動体３に向けて凹んだ凹部１８５ｓが設けられている。このため、可動体３に光軸方向後側に向かう衝撃が加わった際、弾性部材１８５を介して第２板部１８２に伝わるストレスを緩和することができる。
【００６４】
（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駆動電流をフレキシブル配線基板４１０およびフレキシブル配線基板４２０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、Ｘ側振れ補正用駆動機構５００ｘは、揺動支点１８０を中心に撮像ユニット１をＹ軸周りに揺動させる。また、Ｙ側振れ補正用駆動機構５００ｙは、揺動支点１８０を中心に撮像ユニット１をＸ軸周りに揺動させる。また、撮像ユニット１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面全体に対して撮像ユニット１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。かかる撮像ユニット１に対する駆動の際、撮像ユニット１の変位は、図５に示す第１フォトリフレクタ５８０および第２フォトリフレクタ５９０によって監視される。
【００６５】
（フレキシブル配線基板４１０の構成）
図３および図５等に示すように、本形態の光学ユニット１００において、撮像ユニット１の基板１５には、フレキシブル配線基板４１０の一方の端部が接続されており、撮像ユニット１を揺動させた際にフレキシブル配線基板４１０が撮像ユニット１に負荷を印加すると、撮像ユニット１を適正に揺動させるのに支障がある。
【００６６】
そこで、フレキシブル配線基板４１０は、光学ユニット１００の外部に位置する本体部分４１５は、コネクタ４９０の搭載やフレキシブル配線基板４２０の接続が可能な広幅になっているが、光学ユニット１００の内側に位置する部分は、本体部分４１５より幅寸法の狭い２本の帯状部分４１１になっている。このため、揺動支点１８０を可動体３と当接させるのに支障がない。また、フレキシブル配線基板４１０は、光学ユニット１００の内側に位置する部分が、幅寸法の狭い２本の帯状部分４１１になっているため、帯状部分４１１の剛性が緩和されている。従って、フレキシブル配線基板４１０の帯状部分は、可動体３の振れにスムーズに追従するので、大きな負荷を可動体３に印加することがない。
【００６７】
また、帯状部分４１１は、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙから他方側−Ｙに向けて延在した後、一方側＋Ｙに向けて折り返され、その後、端部が基板１５の縁に沿って基板１５の被写体側の基板面に向けて折り返されて固定されている。このため、フレキシブル配線基板４１０は、外部の本体部分４１５から基板１５に固定にされている部分までの間に折り返し部分４１３が設けられている分、寸法が長い。従って、フレキシブル配線基板４１０の帯状部分は、撮像ユニット１の振れにスムーズに追従するので、大きな負荷を可動体３に印加することがない。
【００６８】
さらにまた、フレキシブル配線基板４１０の折り返し部分４１３は、揺動支点１８０における可動体３の揺動中心（凸状部分１８５ｇと可動体３との接触位置）と同一の高さ位置にある。このため、可動体３が揺動した際の帯状部分４１１の変位を小さく抑えることができる。従って、フレキシブル配線基板４１０が可動体３に及ぼす影響を低減することができるので、可動体３を精度よく揺動させることができる。
【００６９】
［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。
【００７０】
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。
【００７１】
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】
【００７２】
１  撮像ユニット
３  可動体
７  ホルダ
８  ストッパ部材
１４  ケース
８１  凸部
１００  振れ補正機能付きの光学ユニット
１８０  揺動支点
１８１  第１板部
１８２  第２板部
２００  固定体
２５０  上カバー（固定体）
４１０、４２０  フレキシブル配線基板
５００  振れ補正用駆動機構
５００ｘ  Ｘ側振れ補正用駆動機構
５００ｙ  Ｙ側振れ補正用駆動機構
５２０  永久磁石
５５０  シート状コイル体
６００  バネ部材
７００  下カバー（固定体）
８１０、８２０  ストッパ機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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