(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、
当該可動体における光軸方向の撮像側の端部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、
当該揺動支点より前記光軸方向の被写体側に設けられ、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、
前記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固定体の側面で前記可動体の側面に向くフォトリフレクタと、
を有し、
前記可動体は前記光軸方向から見たときに形状が矩形形状であって、前記可動体の側面は前記可動体の前記矩形形状を構成する複数の面のうちの１つであり、
前記固定体の側面は、前記可動体の前記矩形形状を構成する複数の面とそれぞれ対向する複数の面のうちの１つであり、
前記振れ補正用駆動機構は、前記固定体の側面に設けられたコイルと、前記可動体の側面に設けられた永久磁石と、を備え、
前記フォトリフレクタは、前記可動体の側面のうち、前記永久磁石より前記光軸方向の撮像側に位置する部分に向い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】
前記フォトリフレクタは、前記コイルが保持されている基板とは別の基板に実装さ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。
【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、可動体においてレンズの周りに角速度センサ、フォトリフレクタ、振れ補正用駆動機構を互いに隣り合う位置に設け、角速度センサによる振れの検出結果に基づいて、振れ補正用駆動機構を制御するとともに、可動体の位置をフォトリフレクタで監視する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、レンズを保持する可動体の側面において、アクチュエーターと反射型のフォトインタラプタ（フォトリフレクタ）とを互いに隣り合う位置に設けた構成も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０７１４８号公報
【特許文献２】特開２００７−４１４１８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、可動体においてレンズの周りに角速度センサ、フォトリフレクタ、振れ補正用駆動機構を互いに隣り合う位置に設けた構成は、光学ユニットの光軸方向に対して交差する方向におけるサイズが大きい場合にしか適用できないという問題点がある。また、特許文献２に記載の構成のように、可動体の側面において、アクチュエーターの側方にフォトリフレクタを設けた構成も、光学ユニットの光軸方向に対して交差する方向におけるサイズが大きい場合にしか適用できない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、ユニットのサイズが小さい場合でも振れ補正用駆動機構およびフォトリフレクタを適正な位置に配置することが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】
【０００７】
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、当該可動体における光軸方向の撮像側の端部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、当該揺動支点より前記光軸方向の被写体側に設けられ、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、前記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固定体の側面で前記可動体の側面に向くフォトリフレクタと、を有し、前記可動体は前記光軸方向から見たときに形状が矩形形状であって、前記可動体の側面は当該可動体の前記矩形形状を構成する複数の面のうちの１つであり、前記固定体の側面は、前記可動体の側面と対向する面であり、前記振れ補正用駆動機構は、前記固定体の側面に設けられたコイルと、前記可動体の側面に設けられた永久磁石と、を備え、前記フォトリフレクタは、前記可動体の側面のうち、前記永久磁石より前記光軸方向の撮像側に位置する部分に向いていることを特徴とする。
【０００８】
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、可動体と固定体との間にはフォトリフレクタが設けられているため、フォトリフレクタによって、可動体の変位を監視し、その監視結果に基づいて、振れ補正用駆動機構を制御することができる。ここで、振れ補正用駆動機構は、十分なトルクをもって可動体を揺動させるという観点からすれば、揺動支点から光軸方向で離間している方がよく、フォトリフレクタは、距離と出力とのリニアリティという観点からすれば、変位量がある程度、小さい条件下で検出を行うことが好ましい。本発明では、光軸方向において離間する位置に設けられた振れ補正用駆動機構と揺動支点との間にフォトリフレクタを設けたため、振れ補正用駆動機構を揺動支点から光軸方向で離間している位置に設けることができ、フォトリフレクタは、可動体の変位が比較的小さな位置に設けることができる。それ故、光学ユニットのサイズが小さくても、振れ補正用駆動機構およびフォトリフレクタの双方を適正に配置することができる。
【００１０】
本発明において、前記フォトリフレクタは、前記コイルが保持されている基板とは別の基板に実装されていることが好ましい。かかる構成によれば、コイルおよびフォトリフレクタを各々、別々に配置することができるので、コイルおよびフォトリフレクタを各々、最適な位置に配置することができる。
【発明の効果】
【００１１】
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、可動体と固定体との間にはフォトリフレクタが設けられているため、フォトリフレクタによって、可動体の変位を監視し、その監視結果に基づいて、振れ補正用駆動機構を制御することができる。ここで、振れ補正用駆動機構は、可動体を十分なトルクをもって揺動させるという観点からすれば、揺動支点から光軸方向で離間している方がよく、フォトリフレクタは、距離と出力とのリニアリティという観点からすれば、変位量がある程度、小さい位置で検出を行うことが好ましい。本発明では、光軸方向において離間する位置に設けられた振れ補正用駆動機構と揺動支点との間にフォトリフレクタを設けたため、振れ補正用駆動機構およびフォトリフレクタの双方を適正に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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要部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可動体の分解斜視図である。
【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の断面図である。
【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に用いたフォトリフレクタにおける反射面との離間距離と出力電流との関係を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２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８】本発明の実施の形態２に係る振れ補正機能付きの光学ユニットの要部の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
［実施の形態１］
（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、光学ユニットを光軸方向の被写体側（光軸方向前側）からみたときの斜視図、およびその分解斜視図である。
【００１５】
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。
【００１６】
図１および図２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、コネクタ（図示せず）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４２０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４２０は、配線数が多いので、フレキシブル配線基板４２０としては、比較的幅広のものが使用されている。
【００１７】
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、撮像素子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。なお、本形態において、ケース１４の側面は、後述するフォトリフレクタ（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。従って、ケース１４は、反射性の高い金属部品からなる。
【００１８】
（光学ユニット１００の構成）
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１００の要部の分解斜視図であり、図３（ａ）、（ｂ）は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において互いに逆方向からみた分解斜視図である。
【００１９】
図２および図３において、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。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。
【００２０】
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軸方向で対向する２つの側面には切り欠き２１９が形成され、Ｙ軸方向で対向する２つの側面には切り欠き２１８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２１８は、フレキシブル配線基板４２０等を外部に引き出すのに利用され、他の切り欠き２１８、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。
【００２１】
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４１０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が構成されており、かかる揺動支点１８０は、可動体３の光軸方向後側（光軸方向の撮像側）端部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。
【００２２】
（可動体３の構成）
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１００の可動体３の分解斜視図である。図２、図３および図４に示すように、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、ストッパ部材８とを備えており、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。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５（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。
【００２３】
ここで、第２ホルダ部材７２は、側板部７２ａを備えた角筒状であり、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘに位置する側板部７２ａの光軸方向後側の端部、およびＹ軸方向の一方側＋Ｙ側に位置する側板部７２ａの光軸方向後側の端部には切り欠き７２ｃ、７２ｄが形成されている。かかる切り欠き７２ｃ、７２ｄは、後述するフォトリフレクタ（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）の光路の一部として利用される。
【００２４】
（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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
（振れ補正用駆動機構の構成）
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の断面図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、フォトリフレクタを通る位置で光学ユニットを切断したときのＸＹ断面図、ＹＺ断面図およびＸＺ断面図である。なお、図５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。
【００２８】
図３、図４および図５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。
【００２９】
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５（ｂ）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５（ｃ）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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、矩形に折り曲げられたシート状コイル体５５０の４つの面５５６〜５５９のうちの１つの面５５７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。ここで、端子部５６５は、シート状コイル体５５０の面５５７に対して外側で重なるように配置されたフレキシブル配線基板４５０に電気的に接続されており、フレキシブル配線基板４５０を介して給電される。
【００３３】
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４５０の接続を容易に行なうことができる。
【００３４】
（フォトリフレクタの構成）
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に用いたフォトリフレクタにおける反射面との離間距離と出力電流との関係を示す説明図である。
【００３５】
図３に示すように、矩形に折り曲げられたシート状コイル体５５０の外側には、フレキシブル配線基板４５０が重ねて配置されている。フレキシブル配線基板４５０は、シート状コイル体５５０のＸ軸方向の一方側＋Ｘ側の面５５６およびＹ軸方向の一方側＋Ｙ側の面５５７に外側で重なるように直角に折り曲げられた第１部分４５１と第２部分４５２を備えており、第２部分４５２の光軸方向後側端部で折れ曲がった端部４５３は、外部でフレキシブル配線基板４１０に接続されている。
【００３６】
ここで、シート状コイル体５５０は、４つの面５５６〜５５９のいずれにも光軸方向後側端部に切り欠き５５６ａ、５５７ａ、５５８ａ、５５９ａが形成されている。また、Ｘ軸方向の一方側＋Ｘ側の面５５６およびＸ軸方向の一方側＋Ｘ側の面５５７に形成された切り欠き５５６ａ、５５７ａは、辺方向の中央部分で他の面５５８、５５９の切り欠き５５８ａ、５５９ａより光軸方向前側に向けて深く切り込まれている。
【００３７】
また、フレキシブル配線基板４５０において、シート状コイル体５５０のＸ軸方向の一方側＋Ｘ側の面５５６およびＹ軸方向の一方側＋Ｙ側の面５５７に外側で重なる第１部分４５１および第２部分４５２の内側には、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が面実装されており、かかる第１フォトリフレクタ５８０および第２フォトリフレクタ５９０は各々、シート状コイル体５５０の切り欠き５５６ａ、５５７ａ内に位置する。
【００３８】
従って、光学ユニット１００を組み立てた際、第１フォトリフレクタ５８０は、揺動支点１８０を通ってＸ軸方向に延在する軸線Ｘ０上において上カバー２５０においてＸ軸方向の＋Ｘ側に位置する面に保持され、第１フォトリフレクタ５８０の発光部および受光部は、可動体３の側面（ケース１４の側面）に第２ホルダ部材７２の切り欠き７２ｃを介して対向することになる。また、第１フォトリフレクタ５８０は、光軸方向において、振れ補正用駆動機構５００（Ｘ側振れ補正用駆動機構５００ｘおよびＹ側振れ補正用駆動機構５００ｙ）と揺動支点１８０との間に配置される。より具体的には、第１フォトリフレクタ５８０は、光軸方向において、振れ補正用駆動機構５００（Ｘ側振れ補正用駆動機構５００ｘおよびＹ側振れ補正用駆動機構５００ｙ）とバネ部材６００との間に配置される。また、第１フォトリフレクタ５８０は、シート状コイル体５５０より厚く、第１フォトリフレクタ５８０の発光部および受光部は、可動体３の側面（ケース１４の側面）に１ｍｍ程度の距離を介して対向することになる。
【００３９】
また、第２フォトリフレクタ５９０は、揺動支点１８０を通ってＹ軸方向に延在する軸線Ｙ０上において上カバー２５０においてＹ軸方向の＋Ｙ側に位置する面に保持され、第２フォトリフレクタ５９０の発光部および受光部は、可動体３の側面（ケース１４の側面）に第２ホルダ部材７２の切り欠き７２ｄを介して対向することになる。また、第２フォトリフレクタ５９０は、光軸方向において、振れ補正用駆動機構５００（Ｘ側振れ補正用駆動機構５００ｘおよびＹ側振れ補正用駆動機構５００ｙ）と揺動支点１８０との間に配置される。より具体的には、第２フォトリフレクタ５９０は、光軸方向において、振れ補正用駆動機構５００（Ｘ側振れ補正用駆動機構５００ｘおよびＹ側振れ補正用駆動機構５００ｙ）とバネ部材６００との間に配置される。また、第２フォトリフレクタ５９０は、シート状コイル体５５０より厚く、第２フォトリフレクタ５９０の発光部および受光部は、可動体３の側面（ケース１４の側面）に１ｍｍ程度の距離を介して対向することになる。
【００４０】
ここで、フォトリフレクタ（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）と反射面（可動体３の側面／ケース１４の側面）との離間距離と、フォトリフレクタ（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）からの出力電流とは、図６に示す関係がある。図６から分かるように、フォトリフレクタと反射面との離間距離が短い方がフォトリフレクタからの出力電流が大であり、フォトリフレクタと反射面との距離が長くなるに伴い、フォトリフレクタからの出力電流が急激に低下する。すなわち、フォトリフレクタと反射面との離間距離が長くなると、フォトリフレクタからの出力電流は、急激に低下した後、徐々に低下していく。このため、例えば、フォトリフレクタと反射面との離間距離が３ｍｍの場合と１ｍｍの場合とを比較すると、可動体３が０．５ｍｍ変位した場合、離間距離が３ｍｍの場合では、ΔＣ３で示す変化しか発生しないのに対して、離間距離が１ｍｍの場合では、ΔＣ１で示す変化（ΔＣ１＞ΔＣ３）が発生する。従って、フォトリフレクタと反射面との離間距離は短い方が高い感度を得ることができる。
【００４１】
また、フォトリフレクタと反射面との離間距離が１ｍｍ程度であれば、フォトリフレクタと反射面との離間距離の変化が小さい間、距離の変化量に対してフォトリフレクタからの出力電流が略リニアに変化する。それ故、フォトリフレクタからの出力電流に基づいて、振れ補正用駆動機構５００（Ｘ側振れ補正用駆動機構５００ｘおよびＹ側振れ補正用駆動機構５００ｙ）を制御する際、制御が容易である。
【００４２】
なお、フォトリフレクタは、長方形の平面形状を有しており、短辺および長辺を備えている。また、フォトリフレクタは、長手方向の一方側に発光部の中心を備え、他方側に受光部の中心を備えている。また、フォトリフレクタでは、発光部と受光部との間に遮光部が形成されている。かかる構成のフォトリフレクタを配置するにあたって、フォトリフレクタは、長手方向を光軸周りの方向に向けている。すなわち、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は、発光部の中心および受光部の中心が光軸周りの方向で並ぶ向きに配置されている。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は、互いの受光部同士（受光部の中心）が離間するように逆向きに配置されている。従って、第１フォトリフレクタ５８０から出射された光が迷光として第２フォトリフレクタ５９０で受光されにくく、第２フォトリフレクタ５９０から出射された光が迷光として第１フォトリフレクタ５８０で受光されにくい。
【００４３】
（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、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。
【００４４】
まず、本形態では、図４等を参照して説明したように、可動体３では、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。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辺の延在方向で離間する２個所に設けられ、本形態において、凸部８１は、本体部分８０の４つの辺部分の両端付近（本体部分８０の角付近）に設けられている。
【００４５】
ここで、凸部８１は、Ｘ軸方向の両側およびＹ軸方向の両側において、固定体２００の側に設けられたシート状コイル体５５０の下端部分５５１（図３参照）と狭い隙間Ｇ１（図５（ｂ）、（ｃ）参照）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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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ので、可動体３の少ない変位でストッパ機構８１０が作動するので、バネ部材６００の塑性変形を確実に防止することができる。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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、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が邪魔にならないという利点がある。
【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２個所に設けられている。このため、ストッパ機構８１０が作動した際、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】
（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４５０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。
【００５４】
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。すなわち、第１フォトリフレクタ５８０での検出結果によれば、可動体３がＸ側振れ補正用駆動機構５００ｘにより駆動されて軸線Ｙ０周りに回転した際の可動体３との距離変化が分かるので、可動体３のＸ軸方向への変位を監視することができる。また、第２フォトリフレクタ５９０での検出結果によれば、可動体３がＹ側振れ補正用駆動機構５００ｙにより駆動されて軸線Ｘ０周りに回転した際の可動体３との距離変化が分かるので、Ｙ軸方向への変位を監視することができる。それ故、可動体３の軸線Ｘ０周りに回転した際の変位、および軸線Ｙ０周りに回転した際の変位を独立して監視することができるので、可動体３の軸線Ｘ０周りの回転、および軸線Ｙ０周りの回転を独立して制御することができる。
【００５５】
（フレキシブル配線基板４２０の構成）
図２等に示すように、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４２０の一方の端部が接続されており、可動体３を揺動させた際にフレキシブル配線基板４２０が可動体３に負荷を印加すると、可動体３を適正に揺動させるのに支障がある。
【００５６】
そこで、フレキシブル配線基板４２０は、光学ユニット１００の外部に位置する本体部分は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、幅寸法の狭い２本の帯状部分になっている。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４２０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本の帯状部分になっているため、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。
【００５７】
また、図５（ｂ）に示すように、フレキシブル配線基板４２０は、可動体３と下カバー７００との間において、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、端部が可動体３に固定されている。このため、フレキシブル配線基板４２０は、外部から可動体３に固定にされている部分までの間に折り返し部分４２３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４２０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。また、フレキシブル配線基板４２０の折り返し部分４２３は、揺動支点１８０における可動体３の揺動中心と略同一の高さ位置にある。このため、可動体３が揺動した際のフレキシブル配線基板４２０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４２０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。
【００５８】
（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。
【００５９】
また、本形態では、可動体３が変位を監視する第１フォトリフレクタ５８０および第２フォトリフレクタ５９０が設けられているため、２つの方向毎の可動体３の変位を監視し、その監視結果に基づいて、振れ補正用駆動機構５００を制御することができる。ここで、振れ補正用駆動機構５００は、可動体３を十分なトルクをもって揺動させるという観点からすれば、揺動支点１８０から光軸方向で離間している方がよく、フォトリフレクタ（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）は、距離と出力とのリニアリティという観点からすれば、変位量がある程度、小さい条件下で検出を行うことが好ましい。ここに本形態は、光軸方向において離間する位置に設けられた振れ補正用駆動機構５００と揺動支点１８０との間にフォトリフレクタ（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）を設けたため、振れ補正用駆動機構５００を揺動支点１８０から光軸方向で離間している位置に設けることができ、フォトリフレクタ（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）は、可動体３の変位が比較的小さな位置に設けることができる。それ故、本形態によれば、光学ユニット１００のサイズが小さい場合でも、振れ補正用駆動機構５００およびフォトリフレクタ（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）の双方を適正に配置することができる。
【００６０】
また、フォトリフレクタ（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）は、コイル部５６０が保持されている基板（シート状コイル体５５０）とは別のフレキシブル配線基板４５０に実装されている。このため、コイル部５６０およびフォトリフレクタ（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）を各々、別々に配置することができるので、コイル部５６０およびフォトリフレクタ（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）を各々、最適な位置に配置することができる。
【００６１】
［実施の形態２］
図７は、本発明の実施の形態２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７（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、およびその分解斜視図である。図８は、本発明の実施の形態２に係る振れ補正機能付きの光学ユニット１００の要部の分解斜視図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において互いに逆方向からみた分解斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、共通する部分に同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。
【００６２】
実施の形態１では、フォトリフレクタ（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）が実装されているフレキシブル配線基板４５０を上カバー２５０の内部に設けたが、図７および図８に示すように、フレキシブル配線基板４５０を上カバー２５０の外部に設けてもよい。より具体的には、上カバー２５０の角筒状胴部２１０に設けた切り欠き２１８、２１９を実施の形態１より大きく形成し、かかる角筒状胴部２１０の外面に、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が実装されたフレキシブル配線基板４５０が重ねて配置されている。また、フレキシブル配線基板４５０において角筒状胴部２１０に重なる部分は、シールド板２６０で覆われている。
【００６３】
かかる構成でも、実施の形態１と同様、光軸方向において離間する位置に設けられた振れ補正用駆動機構５００と揺動支点１８０との間にフォトリフレクタ（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）が配置されている。このため、振れ補正用駆動機構５００は、可動体３を十分なトルクをもって揺動させるという観点からすれば、揺動支点１８０から光軸方向で離間した位置に設けることができ、フォトリフレクタ（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）については、距離と出力とのリニアリティという観点から、変位量がある程度、小さくなる位置に設けることができる。
【００６４】
［実施の形態３］
上記実施の形態１、２では、１つの第１フォトリフレクタ５８０によって可動体３のＸ軸方向への変位を監視し、１つの第２フォトリフレクタ５９０によって可動体３のＹ軸方向への変位を監視したが、可動体３をＸ軸方向で挟む両側２箇所に第１フォトリフレクタ５８０を配置し、可動体３をＹ軸方向で挟む両側２箇所に第２フォトリフレクタ５９０を配置してもよい。かかる構成によれば、２つの第１フォトリフレクタ５８０の出力を差動増幅回路に入力すれば、可動体３の軸線Ｙ０周りの揺動をより高い感度で得ることができる。また、２つの第２フォトリフレクタ５９０からの出力を差動増幅回路に入力すれば、可動体３の軸線Ｘ０周りの揺動をより高い感度で得ることができる。
【００６５】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、固定体２００の側にフォトリフレクタを設けたが、可動体３の側にフォトリフレクタを設けてもよい。
【００６６】
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】
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。
【００６８】
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】
【００６９】
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
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）
４１０、４２０、４５０  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
５８０  第１フォトリフレクタ
５９０  第２フォトリフレクタ
６００  バネ部材
７００  下カバー（固定体）
【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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