(57)【要約】【課題】小型な光学防振装置およびそれを用いた光学機器を提供すること。【解決手段】フレキシブル基板と前記フレキシブル基板を固定する固定部材とレンズもしくは撮像素子の防振素子を保持する移動部材を有する光学防振装置であって、前記フレキシブル基板と前記固定部材の接触する平面には回転、移動を制限する少なくとも二つの隣りあう第１の位置決め部と第２の位置決め部を有しており、前記第１の位置決め部において前記移動部材の移動量を測定可能な検出手段を有しており、 前記フレキシブル基板の固定される前記第１の位置決め部と前記第２の位置決め部をつなぐつなぎ部において前記フレキシブル基板は前記接触する平面内で接続されるよりも長いたわみ部を有することを特徴とし、前記たわみ部は前記接触する平面よりも前記固定部材側に存在することを特徴とする。【選択図】図１
2016157040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板を固定する固定部材と、
レンズもしくは撮像素子の防振素子を保持する移動部材を有する光学防振装置であって、
前記フレキシブル基板と前記固定部材の接触する平面には回転、移動を制限する少なくとも二つの隣りあう第１の位置決め部と第２の位置決め部を有しており、
前記第１の位置決め部において前記移動部材の移動量を測定可能な検出手段を有しており、
前記フレキシブル基板の固定される前記第１の位置決め部と前記第２の位置決め部をつなぐつなぎ部において前記フレキシブル基板は固定部材の前記第１の位置決め部と固定部材の前記第２の位置決め部の長さで接続されるよりも長いたわみ部を有することを特徴とし、
前記たわみ部は前記接触する平面よりも前記固定部材側に存在することを特徴とする光学防振装置。
【請求項２】
前記たわみ部は前記接触する平面よりも前記固定部材側に存在するように規制する規制手段を有することを特徴とする請求項１に記載の光学防振装置。
【請求項３】
前記検出手段とは前記フレキシブル基板に取り付けられたホール素子と前記移動部材に取り付けられた磁石によって前記移動部材の移動量を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学防振装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の光学防振装置を有するレンズ鏡筒や撮像装置を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、交換レンズおよび観察装置等の光学機器に搭載されて像振れを抑制する光学防振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学防振装置は、手持ち撮影／観察における手振れ等の光学機器の振れに起因した像振れを抑制するため、光学機器の振れの検出結果に応じて、レンズ等の光学素子や撮像素子である防振素子を光の進行方向（光軸方向）と異なる方向（シフト方向）に移動させる。このような光学防振装置は、装置本体を構成するベース部材と、光学素子または撮像素子を保持してベース部材に対してシフト方向に移動可能なシフト部材を有している。特許文献１では、駆動手段としてシフト部材にコイルをベース部材にマグネットを保持させ、ベース部材とシフト部材の変位量を測定する測定手段を設けることでシフト部材の駆動を制御している。
【０００３】
一般的にベース部材上の測定手段となるセンサとシフト部材上のコイルに通電するために同じフレキシブル基板を用いて接続される。そのため、フレキシブル基板は固定部材とシフト部材に配置されることとなり、固定部材からシフト部材に連結するためにフレキシブル基板に固定部材から光軸方向シフト部材側への立ち上げ部を設ける。立ち上げ部と測定手段となるセンサの固定部が存在する。立ち上げ部と固定部は一般的に性能を向上させる為、位置決めを行うことが知られている。
【０００４】
測定手段となるセンサの固定部の位置決めに関して、特許文献２ではフレキシブル基板に実装されるホール素子を位置決めすることが開示されている。フレキシブル基板ではなくホール素子の位置決めを固定部材で挟みこむことで、フレキシブル基板に対してのホール素子の実装ズレの誤差なくホール素子を位置決めすることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５８９２４号公報
【特許文献２】特開２０１３−９２５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１に開示された従来技術のようにフレキシブル基板の立ち上げ部と位置決め部を同一の平面上のフレキシブル基板に有している防振装置においても、特許文献２のようにホール素子を位置決めすることが好ましい。その場合、ホール素子のフレキシブル基板への実装誤差を考慮して、フレキシブル基板の固定部とホール素子の位置決め部の間の距離を位置決め部間の距離よりも長く設定したわみ部を持たせる必要がある。しかしながら、たわみ部を持たせることでフレキシブル基板に力を生じさせ、ホール素子の浮きに繋がりセンシング精度を落とす可能性がある。また、たわみ部がシフト部材に干渉するのを防ぐためにスペースを確保する必要がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、小型で高精度な光学防振装置およびそれを用いた光学機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、フレキシブル基板と前記フレキシブル基板を固定する固定部材とレンズもしくは撮像素子の防振素子を保持する移動部材を有する光学防振装置であって、前記フレキシブル基板と前記固定部材の接触する平面には回転、移動を制限する少なくとも二つの隣りあう第１の位置決め部と第２の位置決め部を有しており、前記第１の位置決め部において前記移動部材の移動量を測定可能な検出手段を有しており、 前記フレキシブル基板の固定される前記第１の位置決め部と前記第２の位置決め部をつなぐつなぎ部において前記フレキシブル基板は固定部材の前記第１の位置決め部と固定部材の前記第２の位置決め部の長さで接続されるよりも長いたわみ部を有することを特徴とし、前記たわみ部は前記接触する平面よりも前記固定部材側に存在することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型で高精度な光学防振装置およびそれを用いた光学機器の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の第１の位置決め部０１ａと第２の位置決め部０１ｃの近傍を詳細に示す図である。
【図２】本発明の光学防振装置を用いた交換レンズとカメラの模式図である。
【図３】実施例１の防振装置を示す図である。
【図４】実施例１の防振装置の固定部材と移動部材の組付けの構成を示す図である
【図５】実施例１の固定部材とフレキシブル基板を移動部材０２の組付け側から示す図である。
【図６】実施例１の固定部材とフレキシブル基板を移動部材の組付け側と逆側から示す図である。
【図７】実施例２の第１の位置決め部０１ａと第２の位置決め部０１ｃの近傍を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図２は本発明の光学防振装置０を用いた交換レンズとカメラの模式図である。
【００１２】
交換レンズは光学防振装置０、絞り１、フォーカスレンズ群２、ズームレンズ群３、レンズ側ＣＰＵＭＰＵ（マイクロプロセシングユニット）４、レンズ側端子５を有している。また、カメラはカメラ側端子６、カメラ側ＭＰＵ７、撮像素子８を有している。
【００１３】
光学防振装置０、絞り１、フォーカスレンズ群２、ズームレンズ群３はレンズ側ＭＰＵ４により制御可能である。レンズ側ＭＰＵ４はカメラ側ＭＰＵ７とレンズ側端子５、カメラ側端子６を通して接続されており、カメラ側ＭＰＵの命令により光学防振装置０、絞り１、フォーカスレンズ群２、ズームレンズ群３を制御することが可能になっている。そして、光学防振装置０、絞り１、フォーカスレンズ群２、ズームレンズ群３により得られる画像を撮像素子８により得ることができる。
【００１４】
このとき光学防振装置０、絞り１、フォーカスレンズ群２、ズームレンズ群３の配置は図の限りではない。また、光学防振素子をカメラが有してもいいことは言うまでもない。図２では交換レンズとカメラの模式図を示したが、光学防振装置０を使用する交換レンズもしくはレンズ鏡筒を有するカメラ、顕微鏡等の光学機器に用いても良いことは言うまでもない。
【００１５】
［実施例１］
図３は本発明の実施形態にかかわる防振装置である。本防振装置は固定部材００、フレキシブル基板０１、移動部材０２、防振素子としてのレンズ０３を有している。フレキシブル基板０１は固定部材００、移動部材０２にかしめ、もしくは両面テープにより固定されている。
【００１６】
図４は固定部材００と移動部材０２の組付けの構成を示す図である。移動部材０２は固定部材００にボール０５ａ、ボール０５ｂ、ボール０５ｃを介してバネ０４ａ、バネ０４ｂ、バネ０４ｃによって付勢されている。そのため、移動部材０２は固定部材００に対してレンズ０３の中心軸と平行に移動可能となっている。移動部材０２を移動させるアクチュエータとしてボイスコイルモータを有している。以下にその構成を述べる。
【００１７】
図５は固定部材００とフレキシブル基板０１を移動部材０２の組付け側から示す図である。固定部材００には同一面に二極を有する駆動用マグネット０６ａと駆動用マグネット０６ｂが磁力で吸着保持された下ヨーク０７ａ、下ヨーク０７ｂがビス締め固定されている。また、固定部材００は上ヨーク０８を駆動用マグネット０６ａと駆動用マグネット０６ｂと間隙を設けるように保持している。移動部材０２はコイル０９ａ、コイル０９ｂをそれぞれ駆動用マグネット０６ａ、駆動用マグネット０６ｂと上ヨーク０８の間に保持している。
【００１８】
コイル０９ａ、コイル０９ｂはフレキシブル基板０１と接続されており電気の供給が可能な構成となっている。このとき、駆動用マグネット０６ａ、下ヨーク０７ａ、上ヨーク０８、コイル０９ａの駆動方向をＸ方向、駆動用マグネット０６ｂ、下ヨーク０７ｂ、上ヨーク０８、コイル０９ｂの駆動方向をＹ方向とする。
【００１９】
図６は固定部材００とフレキシブル基板０１を移動部材０２の組付け側と逆側から示す図である。移動部材０２の移動量を検出するために、フレキシブル基板０１に実装されたホール素子０１１ｃ、ホール素子０１３ｃと移動部材０２に保持された同一面に二極を有する検出用マグネット１０ａ、検出用マグネット１０ｂを有している。このとき、ホール素子０１１ｃはＹ方向の移動部材０２の移動量を、ホール素子０１３ｃはＸ方向の移動部材０２の移動量を検出している。以下にその構成を述べる。
【００２０】
フレキシブル基板０１のホール素子０１１ｃの近傍の第１の位置決め部０１ａにはＹ方向に長辺を有する長穴部０１１ａ、長穴部０１１ｂを有している。また、固定部材００には長穴部０１１ａ、長穴部０１１ｂそれぞれにフレキシブル基板０１を折り曲げることなく挿入可能な位置に位置決めピン００１ａ、位置決めピン００１ｂを有している。第１の位置決め部０１ａにおいて補強板４ａはフレキシブル基板０１と同じ形状をしており、両面テープで接着されている。位置決めピン００１ａ、位置決めピン００１ｂをかしめることでフレキシブル基板０１と補強板０１４ａは固定部材００に固定される。
【００２１】
位置決めピン００１ａ、位置決めピン００１ｂは長穴部０１１ａ、長穴部０１１ｂのＸ方向の長さとほぼ同じであるため、Ｘ方向に対して位置決めされるとともに、回転方向に対しても位置決めされる。
【００２２】
また、ホール素子０１１ｃが実装されている近傍の第１の位置決め部０１ａでは、フレキシブル基板０１は固定部材００と移動部材０２の間に保持されており、ホール素子０１１ｃはフレキシブル基板０１からみて移動部材０２のある側とは逆面に実装されている。ホール素子０１１ｃはホール素子固定部００１ｃに、バネ性を持ったホール素子付勢部００１ｄにより圧入保持されており、Ｙ方向に位置決めされている。ホール素子の検出方向であるＹ方向をホール素子そのものに位置決めすることでＹ方向に対して高精度に位置検出することが可能となる。このようにホール素子０１１ｃ近傍の第１の位置決め部０１ａは移動、回転を制限されている。
【００２３】
フレキシブル基板０１のホール素子０１３ｃの近傍の第３の位置決め部０１ｂについても同様に移動、回転を位置決めピン００３ａ、位置決めピン００３ｂにＸ方向に対して位置決めされるとともに、回転方向に対しても位置決めされる。また、ホール素子０１３ｃが実装されている近傍の第３の位置決め部０１ｂにおいても同様に位置決め部０１３ｃと位置決め部０１３ｄによりＹ方向に対して位置決めされている。また、位置決めピン００３ａ、位置決めピン００３ｂをかしめることで補強板０１４ｂとフレキシブル基板０１は固定部材００に固定される。そのため、ホール素子０１３ｃ近傍の第３の位置決め部０１ｂは移動、回転を制限されている。
【００２４】
フレキシブル基板０１の移動部材にのびる立ち上げ部０１５を有する第２の位置決め部０１ｃにおいて、フレキシブル基板０１は長穴部０１２ａと穴部０１２ｂを有している。また、固定部材００には長穴部０１２ａ、穴部０１２ｂにそれぞれ折り曲げることなく挿入可能な位置に位置決めピン００１ａ、位置決めピン００１ｂを有している。また、位置決めピン００２ａ、位置決めピン００２ｂをかしめるとともに両面テープを設けることでフレキシブル基板０１は固定部材００に固定される。これにより０１部において移動、回転を制限でき、立ち上げ部０１５の位置精度を向上させ、防振性能を安定させることができる。
【００２５】
図１は第１の位置決め部０１ａと第２の位置決め部０１ｃの近傍を詳細に示した外観図である。図１に示すようにフレキシブル基板０１の第１の位置決め部０１ａと第２の位置決め部０１ｃの間にはホール素子０１３ｃのフレキシブル基板０１への実装ズレによって生じる公差を吸収するたわみ部０１５ａ部を有している。また、固定部材００はたわみ部と光軸方向において重なる領域において凹部を有している。
【００２６】
たわみ部０１５ａは第１の位置決め部０１ａにおいて固定部材００とフレキシブル基板０１が接する面よりも移動部材０２と反対側の凹部内にある。そのため、たわみ部は固定部材００の凹部に入ることでスペースを効率的に使うことができる。また、固定部材００とたわみ部０１５ａ部はレンズ０３の中心軸方向では接していない。そのため、たわみ部０１５ａ部と固定部材がレンズ０３の中心軸方向に接することで生じるレンズ０３の中心軸方向の力がフレキシブル基板０１に生じない。よって、第１の位置決め部０１ａにおいてフレキシブル基板０１が移動部材０２方向へ浮く力を軽減することができる。
【００２７】
そのため、移動部材０２の検出用マグネット１０ａとホール素子０１１ｃを近づけることが可能となり、小型化できるとともに移動部材の変位を精度よく検出することが可能となる。
【００２８】
また、たわみ部０１５ａにおいて補強板０１４ａは接着されておらず、フレキシブル基板０１のたわみ部０１５ａとレンズ０３の中心軸方向で重なる位置に少なくとも存在する。これにより衝撃を受けた際たわみ部０１５ａが固定部材００とフレキシブル基板０１が接する面よりも移動部材０２側に移動することを積極的に防ぐ規制部となる。また、第３の位置決め部０１ｂと第２の位置決め部０１ｃについても同様の構成がとられている。
【００２９】
［実施例２］
図７は実施例２の第１の位置決め部０１ａと第２の位置決め部０１ｃの近傍を詳細に示す図である。図７に示すように、実施例２はフレキシブル基板０１と補強板０１４ｃを除いて同様の構成をとる。
【００３０】
フレキシブル基板０１は実施例1と同様にたわみ部０１５ａを有している。補強板０１４ｃはフレキシブル基板０１の第一の位置決め部０１ａ上に両面テープで接着されており、たわみ部０１５ａには光軸方向において重なっていない。また、固定部材００は実施例1と同様にたわみ部と光軸方向において重なる領域において凹部を有している。
【００３１】
フレキシブル基板０１はたわみ部０１５ａにおいて光軸方向ベース部材側に凸になるように折り部０１５ｂを有している。これにより、たわみ部０１５ａが固定部材００の凹部内に規制することができる。そのため、スペースを効率的に使うことができ、衝撃を受けた際たわみ部０１５ａが固定部材００とフレキシブル基板０１が接する面よりも移動部材０２側に移動することを規制することができる。
【００３２】
また、実施例１と同様に固定部材００とたわみ部０１５ａ部はレンズ０３の中心軸方向では接していない。そのため、移動部材０２の検出用マグネット１０ａとホール素子０１１ｃを近づけることが可能となり、小型化できるとともに移動部材の変位を精度よく検出することが可能となる。第３の位置決め部０１ｂと第２の位置決め部０１ｃについても同様の構成がとられている。実施例ではフレキシブル基板と補強板が一部両面テープで接着している例について説明したが、補強板はフレキシブル基板に接着されていなくても良い。また、防振素子としてＣＭＯＳセンサを用いても良いことは言うまでもない。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００３４】
本発明は、撮像装置、交換レンズおよび観察装置等の光学機器に搭載されて像振れを抑制する光学防振装置に有用である。
【符号の説明】
【００３５】
００  固定部材、０１  フレキシブル基板、０１ａ  第１の位置決め部、
０１ｂ  第２の位置決め部、０２  移動部材、０３  レンズ（防振素子）、
０４ａ  バネ、０４ｂ  バネ、０４ｃ  バネ、０５ａ  ボール、０５ｂ  ボール、
０５ｃ  ボール、０６ａ  駆動用マグネット、０６ｂ  駆動用マグネット、
０７ａ  下ヨーク、０７ｂ  下ヨーク、０８  上ヨーク、０９ａ  コイル、
０９ｂ  コイル、１０ａ  検出用マグネット、１０ｂ  検出用マグネット、
００１ａ  位置決めピン（第１の位置決め部位置決め手段）、
００１ｂ  位置決めピン（第１の位置決め部位置決め手段）、
００１ｃ  ホール素子固定部、００１ｄ  ホール素子付勢部、
００２ａ  位置決めピン（第２の位置決め部位置決め手段）、
００２ｂ  位置決めピン（第２の位置決め部位置決め手段）、
００３ａ  位置決めピン、００３ｂ  位置決めピン、００３ｃ  ホール素子固定部、
００３ｄ  ホール素子付勢部、０１１ａ  長穴部（第１の位置決め部位置決め手段）、
０１１ｂ  長穴部（第１の位置決め部位置決め手段）、０１１ｃ  ホール素子、
０１２ａ  長穴部（第２の位置決め部位置決め手段）、
０１２ｂ  穴部（第２の位置決め部位置決め手段）、０１３ａ  長穴部、
０１３ｂ  長穴部、０１３ｃ  ホール素子、
０１４ａ  補強板（実施例１における規制手段）、０１４ｂ  補強板、
０１４ｃ  補強板（実施例２における規制手段）、０１５ａ  たわみ部
【図１】
2016157040.tif 000003
【図２】
2016157040.tif 000004
【図３】
2016157040.tif 000005
【図４】
2016157040.tif 000006
【図５】
2016157040.tif 000007
【図６】
2016157040.tif 000008
【図７】
2016157040.tif 000009