(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023023132
(43)【公開日】2023-02-16
(54)【発明の名称】振れ補正機能付き光学ユニット
(51)【国際特許分類】
G03B 5/00 20210101AFI20230209BHJP
G03B 17/02 20210101ALI20230209BHJP
H04N 23/68 20230101ALI20230209BHJP
H04N 23/55 20230101ALI20230209BHJP
【FI】
G03B5/00 J
G03B17/02
H04N5/232 480
H04N5/225 400
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021128369
(22)【出願日】2021-08-04
(71)【出願人】
【識別番号】000002233
【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100142619
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100125690
【弁理士】
【氏名又は名称】小平 晋
(74)【代理人】
【識別番号】100153316
【弁理士】
【氏名又は名称】河口 伸子
(72)【発明者】
【氏名】新井 努
(72)【発明者】
【氏名】南澤 伸司
(72)【発明者】
【氏名】笠原 章吾
(72)【発明者】
【氏名】須江 猛
【テーマコード(参考)】
2H100
2K005
5C122
【Fターム(参考)】
2H100BB11
2K005CA04
2K005CA34
2K005CA44
2K005CA45
2K005CA53
5C122EA41
5C122GE04
5C122GE05
5C122GE11
5C122GE19
5C122HA82
(57)【要約】
【課題】可動体から引き出されたフレキシブルプリント基板が可動体の動きを阻害することを抑制できる振れ補正機能付き光学ユニットを提供すること。
【解決手段】振れ補正機能付き光学ユニット1の可動体5は、光軸Lと直交し、互いに直交するX軸回りおよびY軸回りに揺動する。可動体5から引き出されたフレキシブルプリント基板8は、Z軸方向において可動体5の揺動中心点Pとは異なる位置からX軸方向へ引き出された後に、Z軸方向に蛇行して、X軸およびY軸を含むXY平面に達し、しかる後に、Y軸方向およびX軸方向に延びる。フレキシブルプリント基板8は、厚み方向をZ軸方向に向けた状態で引き回されている。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カメラモジュールを備える可動体と、
支持体と、
互いに直交する3軸をX軸、Y軸、Z軸として、前記カメラモジュールの光軸を前記Z軸に一致させたときに、前記支持体に対して前記可動体を前記X軸回りに揺動可能に支持すると共に、前記可動体を前記Y軸回りに揺動可能に支持する揺動支持機構と、
前記可動体を前記X軸回りおよび前記Y軸回りに揺動させる揺動用駆動機構と、
前記可動体から引き出されるフレキシブルプリント基板と、を有し、
前記X軸、前記Y軸および前記Z軸が交差する前記可動体の揺動中心点は、前記可動体の内側に位置し、
前記フレキシブルプリント基板は、厚み方向を前記Z軸方向に向けた状態で引き回され、前記可動体から先端に向かって順に、前記Z軸方向で前記可動体の前記揺動中心点とは異なる位置から前記X軸方向へ引き出される引き出し部と、前記Z軸方向から見た場合に前記引き出し部と重なるように前記Z軸方向を前記揺動中心点の側に向かって1回または複数回蛇行する蛇行部と、前記X軸方向とは異なる第1延設方向に延びる第1延設部と、前記第1延設方向とは異なる第2延設方向に延びる第2延設部と、を備え、
前記蛇行部において前記第1延設部が連続する最終蛇行部分は、前記X軸および前記Y軸を含むXY平面と重な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】
前記支持体は、前記可動体を径方向外側から囲む枠体を備え、
前記第1延設部、および前記第2延設部は、前記枠体の径方向外側で当該枠体に沿って引き回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。
【請求項3】
前記枠体は、前記X軸方向で対向して前記Y軸方向に平行に延びる第1枠部および第2枠部と、前記Y軸方向で対向して前記X軸方向に平行に延びる一対の第3枠部および第4枠部と、を備え、
前記引き出し部は、前記第2枠部から前記X軸方向に引き出され、
前記第1延設方向は、前記Y軸方向であり、
前記第1延設部は、前記第2枠部に沿って延設され、
前記第2延設方向は、前記X軸方向であり、
前記第2延設部は、前記第4枠部に沿って延設されることを特徴とする請求項2に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項4】
前記引き出し部は、前記第2枠部において、前記Y軸方向で前記第4枠部よりも、前記第3枠部に近い位置から前記X軸方向に引き出されてい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】
前記蛇行部が1回蛇行する場合に、前記蛇行部において前記Z軸方向で前記引き出し部と対向する蛇行部分と当該引き出し部との間には、スぺーサが固定されていることを特徴とする請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項6】
前記蛇行部が複数回蛇行する場合に、前記蛇行部において前記Z軸方向で前記引き出し部と対向する蛇行部分と当該引き出し部との間には、第1スぺーサが固定されているとともに、前記蛇行部において前記Z軸方向で隣り合う2つの蛇行部分の間には、第2スペーサが固定されていることを特徴とする請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の振れ補正機能付き光学ユニット。
【請求項7】
前記フレキシブルプリント基板として、前記Z軸方向に重ねられた状態で前記可動体から引き出された第1フレキシブルプリント基板と、第2フレキシブルプリント基板と、を
備え、
前記蛇行部は、2回、蛇行することを特徴とする請求項6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、カメラモジュールを光軸と直交する2軸回りに回転させて振れ補正を行う振れ補正機能付き光学ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
携帯端末や移動体に搭載される光学ユニットの中には、携帯端末や移動体の移動時の撮影画像の乱れを抑制するために、カメラモジュールが搭載される可動体を所定の軸線回りに回転させるものがある。特許文献1には、この種の振れ補正機能付き光学ユニットが記載されている。
【0003】
同文献の振れ補正機能付き光学ユニットは、カメラモジュールを備える可動体と、固定体と、固定体に対して可動体を光軸回りに回転可能に支持する支持機構と、可動体を光軸回りに回転させる磁気駆動機構と、を有する。可動体からは、カメラモジュールに接続されたフレキシブルプリント基板が引き出されている。フレキシブルプリント基板は、厚み方向を光軸方向に向けた状態で可動体から引き出された後に、光軸方向に90°折り曲げられる。その後、フレキシブルプリント基板は、厚み方向を光軸と直交する方向に向けた姿勢とされて可動体の外周壁に沿ってL字形状に引き回される。さらに、フレキシブルプリント基板は、L字形状の先端部分から外周側に向かって90°折り曲げられて、固定体に固定される。フレキシブルプリント基板を折り曲げた2つの折り曲げ部には、それぞれ折り曲げ形状を維持するための補強板が固定されている。振れ補正のために可動体が光軸回りに回転すると、フレキシブルプリント基板は、可動体と固定体との間で撓む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
振れ補正機能付き光学ユニットの中には、可動体を光軸と直交する第1軸回り、並びに、光軸および第1軸と直交する第2軸回りに回転させて、振れ補正を行うものがある。このような振れ補正機能付き光学ユニットに引用文献1に記載のフレキシブルプリント基板を採用した場合には、可動体が第1軸回りおよび第2軸回りに回転する際に、厚み方向を光軸と直交する方向に向けた状態で引き回されている部分が撓みづらく、可動体を揺動させるための負荷が増大してしまう。
【0006】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、光軸と直交する2軸回りに回転する可動体の回転がフレキシブルプリント基板により阻害されることを抑制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】
上記の課題を解決するために、本発明の振れ補正機能付き光学ユニットは、カメラモジュールを備える可動体と、支持体と、互いに直交する3軸をX軸、Y軸、Z軸として、前記カメラモジュールの光軸を前記Z軸に一致させたときに、前記支持体に対して前記可動体を前記X軸回りに揺動可能に支持すると共に、前記可動体を前記Y軸回りに揺動可能に支持する揺動支持機構と、前記可動体を前記X軸回りおよび前記Y軸回りに揺動させる揺動用駆動機構と、前記可動体から引き出されるフレキシブルプリント基板と、を有し、前記X軸、前記Y軸および前記Z軸が交差する前記可動体の揺動中心点は、前記可動体の内
側に位置し、前記フレキシブルプリント基板は、厚み方向を前記Z軸方向に向けた状態で引き回され、前記可動体から先端に向かって順に、前記Z軸方向で前記可動体の前記揺動中心点とは異なる位置から前記X軸方向へ引き出される引き出し部と、前記Z軸方向から見た場合に前記引き出し部と重なるように前記Z軸方向を前記揺動中心点の側に向かって1回または複数回蛇行する蛇行部と、前記蛇行部において前記Z軸方向で前記引き出し部とは反対側に位置する最終蛇行部分から前記X軸方向とは異なる第1延設方向に延びる第1延設部と、前記第1延設部の前記最終蛇行部分とは反対側の端部分から前記第1延設方向とは異なる第2延設方向に延びる第2延設部と、を備え、前記最終蛇行部分は、前記X軸および前記Y軸を含むXY平面と重なることを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、可動体から引き出されたフレキシブルプリント基板は、厚み方向をZ軸方向に向けた状態で引き回されるとともに、互いに異なる2方向に延びる第1延設部と第2延設部とを備える。従って、可動体がZ軸と直交するX軸回りおよびY軸回りに回転したときに、フレキシブルプリント基板が厚み方向をZ軸と直交する方向に向けて引き回されている場合と比較して、第1延設部および第2延設部が撓みやすい。また、フレキシブルプリント基板は、Z軸方向において可動体の揺動中心点とは異なる位置からX軸方向へ引き出された後に、Z軸方向に蛇行して、X軸およびY軸を含むXY平面に達し、しかる後に、第1延設方向および第2延設方向に延びる。これにより、第1延設部は、Z軸方向で揺動中心点に近い位置から、第1延設方向に引き出される。また、第2延設部は、第1延設部に連続するので、Z軸方向で揺動中心点に近い位置を引き回すことができる。ここで、2方向に延びる第1延設部および第2延設部がZ軸方向で回転中心点に近い位置で引き回されていれば、これらがZ軸方向で回転中心点から離間する位置を引き回されている場合と比較して、可動体がX軸回りおよびY軸回りに回転する際にフレキシブルプリント基板が撓み易くなる。従って、可動体の回転が、フレキシブルプリント基板によって阻害されることを抑制できる。また、本発明では、蛇行部において、フレキシブルプリント基板は蛇行しており、特定の角度に折り曲げられていない。従って、振れ補正機能付き光学ユニットを組み立てる際に、フレキシブルプリント基板を所定の角度に屈曲させる必要がない。従って、振れ補正機能付き光学ユニットの組み立てが容易となる。
【0009】
本発明において、前記支持体は、前記可動体を径方向外側から囲む枠体を備え、前記第1延設部、および前記第2延設部は、前記枠体の径方向外側で当該枠体に沿って引き回されているものとすることができる。このようにすれば、フレキシブルプリント基板を支持体の近傍で引き回すことができるので、Z軸方向から見た振れ補正機能付き光学ユニットの占有面積が大きくなることを抑制しやすい。
【0010】
この場合において、前記枠体は、前記X軸方向で対向して前記Y軸方向に平行に延びる第1枠部および第2枠部と、前記Y軸方向で対向して前記X軸方向に平行に延びる一対の第3枠部および第4枠部と、を備え、前記引き出し部は、前記第2枠部から前記X軸方向に引き出され、前記第1延設方向は、前記Y軸方向であり、前記第1延設部は、前記第2枠部に沿って延設され、前記第2延設方向は、前記X軸方向であり、前記第2延設部は、前記第4枠部に沿って延設されるものとすることができる。
【0011】
また、この場合において、前記引き出し部は、前記第2枠部において、前記Y軸方向で前記第4枠部よりも、前記第3枠部に近い位置から前記X軸方向に引き出されていることが望ましい。このようにすれば、第2枠部に沿ってY軸方向に延びる第1延設部を長く設けることができるので、可動体がX軸回りおよびY軸回りに回転する際にフレキシブルプリント基板をより撓ませやすい。
【0012】
本発明において、前記蛇行部が1回蛇行する場合に、前記蛇行部において前記Z軸方向で前記引き出し部と対向する蛇行部分と当該引き出し部との間には、スペーサが固定され
ているものとすることができる。このようにすれば、フレキシブルプリント基板においてZ方向に蛇行する蛇行部の形状を維持することが容易となる。
【0013】
本発明において、前記蛇行部が複数回蛇行する場合に、前記蛇行部において前記Z軸方向で前記引き出し部と対向する蛇行部分と当該引き出し部との間には、第1スペーサが固定されているとともに、前記蛇行部において前記Z軸方向で隣り合う2つの蛇行部分の間には、第2スペーサが固定されているものとすることができる。このようにすれば、フレキシブルプリント基板においてZ方向に蛇行する蛇行部の形状を維持することが容易となる。
【0014】
本発明において、前記フレキシブルプリント基板として、前記Z軸方向に重ねられた状態で前記可動体から引き出された第1フレキシブルプリント基板と、第2フレキシブルプリント基板と、を備え、前記蛇行部は、2回、蛇行することが望ましい。このようにすれば、1枚の幅が広いフレキシブルプリント基板を可動体から引き出して引き回す場合と比較して、可動体が第1軸回りおよび第2軸回りに回転する際にフレキシブルプリント基板が撓みやすくなる。また、蛇行部においてフレキシブルプリント基板を2回蛇行させれば、蛇行部において第1フレキシブルプリント基板を引き回す第1距離と第2フレキシブルプリントを引き回す第2距離との間に差がでることを抑制できる。従って、蛇行させた2枚のフレキシブルプリント基板のうちの一方に、皺が形成されることを防止或いは抑制できる。よって、一方のフレキシブルプリント基板で発生した皺により、フレキシブルプリント基板が撓みづらくなることを防止或いは抑制できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、可動体に接続されるフレキシブルプリント基板は、厚み方向をZ軸方向に向けた状態で引き回されるとともに、互いに異なる2方向に延びる第1延設部と第2延設部とを備える。また、第1延設部は、Z軸方向で揺動中心点に近い位置から第1延設方向に引き出されている。さらに、第2延設部は、第1延設部に連続するので、Z軸方向で揺動中心点に近い位置を引き回すことができる。従って、可動体がX軸回りおよびY軸回りに回転する際に、第1延設部および第2延設部が撓み易い。よって、可動体の回転が、フレキシブルプリント基板によって阻害されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。
【
図2】振れ補正機能付き光学ユニットの平面図である。
【
図3】振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。
【
図8】変形例の振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。
【
図9】変形例の振れ補正機能付き光学ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した振れ補正機能付き光学ユニットの実施形態を説明する。
【0018】
(全体構成)
図1は、振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。
図2は、振れ補正機能付き光学ユニットの平面図である。
図3は、振れ補正機能付き光学ユニットの分解斜視図である。
図4は、
図2のA-A線断面図である。
図5は、
図2のB-B線断面図である。
図6は
、
図2のC-C線断面図である。
【0019】
図1に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット1は、レンズ2を備えたカメラモジュール3を有する。振れ補正機能付き光学ユニット1は、例えば、カメラ付き携帯電話機、ドライブレコーダー等の光学機器や、ヘルメット、自転車、ラジコンヘリコプター等の移動体に搭載されるアクションカメラやウエアラブルカメラ等の光学機器に用いられる。このような光学機器では、撮影時に光学機器の振れが発生すると、撮像画像に乱れが発生する。振れ補正機能付き光学ユニット1は、撮影画像が傾くことを回避するため、ジャイロスコープ等の検出手段によって検出された加速度や角速度、振れ量等に基づき、カメラモジュール3の傾きを補正する。
【0020】
振れ補正機能付き光学ユニット1は、カメラモジュール3を、その光軸Lと直交する第1軸R1回り、並びに、光軸Lおよび第1軸R1と直交する第2軸R2回りに回転させて、振れ補正を行う。これにより、振れ補正機能付き光学ユニット1は、ピッチング補正と、ヨーイング補正と、を行う。
【0021】
以下では、互いに直交する3軸をX軸、Y軸、Z軸とし、カメラモジュール3の光軸LをZ軸に一致させた状態で、振れ補正機能付き光学ユニットを説明する。また、X軸、Y軸、Z軸の沿った方向をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向とする。X軸方向の一方側を-X方向、他方側を+X方向とする。Y軸方向の一方側を-Y方向、他方側を+Y方向とする。Z軸方向Z軸方向の一方側を-Z方向、他方側を+Z方向とする。Z軸方向は、カメラモジュール3が備えるレンズ2の光軸Lに沿った光軸方向である。-Z方向は、カメラモジュール3の像側であり、+Z方向は、カメラモジュール3の被写体側である。第1軸R1および第2軸R2は、Z軸回り(光軸L回り)で、X軸およびY軸に対して45度傾斜する。
【0022】
図1、
図2に示すように、振れ補正機能付き光学ユニット1は、カメラモジュール3を備える可動体5と、可動体5を、第1軸R1回りおよび第2軸R2回りに回転可能に支持する揺動支持機構6と、揺動支持機構6を介して可動体5を支持する支持体7と、を有する。支持体7は、揺動支持機構6を介して、可動体5を第1軸R1回り、および第2軸R2回りに揺動可能に支持する。
【0023】
また、振れ補正機能付き光学ユニット1は、可動体5から支持体7の外側に引き出されたフレキシブルプリント基板8を備える。フレキシブルプリント基板8は、可動体5から+X方向に引き出され、+Z軸方向に蛇行した後に+Y方向に延び、しかる後に、-X方向に延びる。フレキシブルプリント基板8の先端にはコネクタ9が固定されている。コネクタ9は、振れ補正機能付き光学ユニット1が搭載される光学機器の不図示の基板に接続される。従って、フレキシブルプリント基板8の先端部分は、固定された状態となる。
【0024】
さらに、振れ補正機能付き光学ユニット1は、
図3に示すように、可動体5を第1軸R1回りおよび第2軸R2回りに回転させる振れ補正用磁気駆動機構10(揺動用駆動機構)を有する。振れ補正用磁気駆動機構10は、可動体5に対してX軸回りの駆動力を発生させる第1振れ補正用磁気駆動機構11と、可動体5に対してY軸回りの駆動力を発生させる第2振れ補正用磁気駆動機構12と、を備える。第1振れ補正用磁気駆動機構11は、可動体5の+Y方向に配置される。第2振れ補正用磁気駆動機構12は、可動体5の-X方向に配置される。第1振れ補正用磁気駆動機構11および第2振れ補正用磁気駆動機構12は、光軸L回りの周方向に配列されている。また、振れ補正機能付き光学ユニット1は、支持体7の外周面に沿って引き回された後に+Y方向に引き出されたたフレキシブルプリント基板13を備える。
【0025】
ここで、
図1に示すように、可動体5は、第1軸R1回りの回転および第2軸R2回りの回転を合成することにより、X軸回りのヨー方向YAW、およびY軸回りのピッチ方向PITCHに回転する。
【0026】
(可動体)
図3に示すように、可動体5は、カメラモジュール3と、カメラモジュール3を外周側から囲むホルダ16と、を備える。カメラモジュール3は、略直方体形状の本体部17と、本体部17の中央から+Z方向に突出する鏡筒部18と、を備える、鏡筒部18には、レンズ2が収容されている。本体部17における-Z方向の端部分には、撮像素子19が収容されている。本体部17の-Z方向の端部分からは、フレキシブルプリント基板8引き出されている。フレキシブルプリント基板8は、撮像素子19に電気的に接続されている。
【0027】
ホルダ16は、樹脂製である。ホルダ16は、カメラモジュール3の本体部17を径方向外側から囲む。カメラモジュール3の鏡筒部18は、ホルダ16よりも+Z方向に突出する。ホルダ16は、Y軸方向に平行に延びる第1側壁21および第2側壁22と、X軸方向に平行に延びる第3側壁23および第4側壁24を備える。第1側壁21は、第2側壁22の-X方向に位置する。第3側壁23は、第4側壁24の-Y方向に位置する。また、可動体5は、第1軸R1方向の対角に位置する第5側壁25および第6側壁26と、第2軸R2方向の対角に位置する第7側壁27および第8側壁28を備える。第5側壁25は、第6側壁26の-X方向に位置する。第7側壁27は、第8側壁28の-Y方向に位置する。
【0028】
第1側壁21には、第2マグネット36が固定されている。第2マグネット36はZ軸方向に2分割されている。第4側壁24には、第1マグネット35が固定されている。第1マグネット35はZ軸方向に2分割されている。フレキシブルプリント基板8は、第2側壁22の-Z方向の端部分に設けられた切欠き部22a(
図6参照)を通過して可動体5から+X方向に引き出される。
【0029】
(支持体)
図3に示すように、支持体7は、可動体5のホルダ16を径方向外側から囲む矩形の枠体30と、枠体30の-Z方向の開口を封鎖する底板39と、を備える。枠体30は、X軸方向で対向する第1枠部31および第2枠部32と、Y軸方向で対向する第3枠部33および第4枠部34を備える。第1枠部31は第2枠部32の-X方向に位置する。第3枠部33は、第4枠部34の-Y方向に位置する。
【0030】
第1枠部31には、X軸方向に貫通する第2コイル保持穴31a(
図7参照)が設けられている。第2コイル保持穴には、第2コイル38が保持される。第4枠部34には、Y軸方向に貫通する不図示の第1コイル保持穴が設けられている。第1コイル保持穴には、第1コイル37が保持される。第1コイル37および第2コイル38は、それぞれ周方向に長い長円形の空芯コイルである。ここで、第1コイル37および第2コイル38は、枠体30の外側面に沿って引き回されたフレキシブルプリント基板13に電気的に接続されている。
【0031】
図3、
図6に示すように、第2枠部32には、切欠き部32aが設けられている。可動体5から引き出されたフレキシブルプリント基板8は、切欠き部32aを介して枠体30の+X方向に引き出される。
【0032】
(揺動支持機構)
揺動支持機構6は、
図2に示すように、ジンバルフレーム40と、ジンバルフレーム4
0と支持体7とを第1軸R1回りに回転可能に接続する第1接続機構41と、ジンバルフレーム40と可動体5とを第2軸R2回りに回転可能に接続する第2接続機構42と、を備える。揺動支持機構6は、枠体30の内周側において、可動体5と支持体7とを接続する。
【0033】
ジンバルフレーム40は、金属製の板バネからなる。ジンバルフレーム40は、可動体5の鏡筒部18がZ軸方向に貫通する開口部45aを有するジンバルフレーム本体部45を備える。また、
図3に示すように、ジンバルフレーム40は、ジンバルフレーム本体部45から第1軸R1方向の両側に向かってに突出して-Z方向に延びる一対の第1ジンバルフレーム延設部46と、ジンバルフレーム本体部45から第2軸R2方向の両側に向かってに突出して-Z方向に延びる一対の第2ジンバルフレーム延設部47と、を備える。ジンバルフレーム本体部45は、ホルダ16の+Z方向に位置し、Z軸方向から見た場合に、カメラモジュール3の本体部17と重なる。
図4、
図5に示すように、一対の第1ジンバルフレーム延設部46および一対の第2ジンバルフレーム延設部47は、ホルダ16の外周側に位置する。また、一対の第1ジンバルフレーム延設部46および一対の第2ジンバルフレーム延設部47は、枠体30の内周側に位置する。
【0034】
図4に示すように、第1接続機構41は、ジンバルフレーム40の一対の第1ジンバルフレーム延設部46の-Z方向の端部分にそれぞれ固定されて、第1軸R1上を径方向外側に突出する第1球体51と、枠体30における第1枠部31と第3枠部33との間の入隅部および枠体30における第3枠部33と第4枠部34との間の入隅部にそれぞれ固定された金属製の第1受け部材52と、を備える。各第1受け部材52は、第1軸R1上を径方向外側に窪む第1凹曲面52aを備える。
図5に示すように、第2接続機構42は、ジンバルフレーム40の一対の第2ジンバルフレーム延設部47の-Z方向の端部分にそれぞれ固定されて、第2軸R2上を径方向内側に突出する第2球体53と、ホルダ16の第5側壁25の外側面および第6側壁26の外側面にそれぞれ固定された第2受け部材54と、を備える。各第2受け部材54は、第2軸R2上を径方向内側に窪む第2凹曲面54aを備える。
【0035】
可動体5が揺動支持機構6を介して支持体7に支持される際には、
図4に示すように、第1軸R1上に配置された一対の第1受け部材52の内側にジンバルフレーム40を挿入して、第1軸R1上で第1球体51を第1凹曲面52aに点接触させる。これにより、第1接続機構41が構成されるので、ジンバルフレーム40は、支持体7に対して第1軸R1回りに揺動可能となる。また、可動体5が揺動支持機構6を介して支持体7に支持される際には、
図5に示すように、第2軸R2上に配置された一対の第2受け部材54の外側にジンバルフレーム40の一対の第2ジンバルフレーム延設部47を配置して、第2軸R2上で第2球体53を第2凹曲面54aに点接触させる。これにより、第2接続機構42が構成されるので、ジンバルフレーム40は、支持体7に対して第2軸R2回りに揺動可能となる。従って、揺動支持機構6は、可動体5を、第1軸R1回りおよび第2軸回りに回転可能な状態で、支持体7に接続する。
【0036】
ここで、
図4、
図5、
図6に示すように、可動体5がX軸回りおよびY軸回りに回転する揺動中心点Pは、光軸L、第1軸R1、および第2軸R2が交差する交点である。また、揺動中心点Pは、Z軸、Y軸、およびZ軸が交差する交点である。揺動中心点Pは、可動体5の内側に位置する。
【0037】
(振れ補正用磁気駆動機構)
可動体5が揺動支持機構6を介して支持体7に支持された状態では、
図6に示すように、ホルダ16の第1側壁21に固定された第2マグネット36と支持体7の第2コイル38とがX軸方向で隙間を開けて対向する。第2マグネット36および第2コイル38は、
第2振れ補正用磁気駆動機構12を構成する。また、
図3から分かるように、ホルダ16の第4側壁24に固定された第1マグネット35と支持体7の枠体30に固定された第1コイル37とは、Y軸方向で隙間を開けて対向する。第1マグネット35および第1コイル37は、第1振れ補正用磁気駆動機構11を構成する。
【0038】
振れ補正用磁気駆動機構10では、第1コイル37への給電により、可動体5をX軸回りに回転させる。また、第2コイル38への給電により、可動体をY軸回りに回転する。振れ補正用磁気駆動機構10は、第1振れ補正用磁気駆動機構11による可動体5のX軸回りの回転と、第2振れ補正用磁気駆動機構12による可動体5のY軸回りの回転と、を合成して、可動体5を第1軸R1回り、および第2軸R2回りに回転させる。
【0039】
(フレキシブルプリント基板)
図7は、フレキシブルプリント基板の説明図である。
図1に示すように、可動体5から引き出されたフレキシブルプリント基板8は、厚み方向をZ軸方向に向けた状態で引き回される。
図6に示すように、フレキシブルプリント基板8は、可動体5の-Z方向の端部分から+X方向に引き出され、枠体30の切欠き部32aを介して、枠体30の径方向外側まで延びる引き出し部60を備える。
図2に示すように、本例では、引き出し部60は、カメラモジュール3の-Z方向の端部分における-Y方向の側から+X方向に引き出されている。従って、引き出し部60は、第2枠部32において、Y軸方向で第4枠部34よりも、第3枠部33に近い位置から+X方向に引き出されている。
【0040】
また、フレキシブルプリント基板8は、Z軸方向から見た場合に引き出し部60と重なるように蛇行する蛇行部61を備える。蛇行部61は、引き出し部60から、Z軸方向を揺動中心点Pの側(+Z方向)に向かう。本例では、
図6、
図7に示すように、蛇行部61は、2回蛇行している。従って、蛇行部61は、引き出し部60の+X方向の端から+Z方向に向かって-X方向に湾曲する第1湾曲部分61aと、第1湾曲部分61aの引き出し部60とは反対側の端部分から-X方向に延びて引き出し部60と対向する第1延設部分61bと、第1延設部分61bの-X方向の端から+Z方向に向かって+X方向に湾曲する第2湾曲部分61cと、第2湾曲部分61cの第1延設部分61bとは反対側の端部分から+X方向に延びて第1延設部分61bと対向する第2延設部分61dとを備える。第2延設部分61dは、蛇行部61においてZ軸方向で引き出し部60とは反対側に位置する最終蛇行部分である。
図6に示すように、最終蛇行部分(第2延設部分61d)は、X軸およびY軸を含むXY平面上に位置する。
【0041】
さらに、フレキシブルプリント基板8は、蛇行部61から先端に向かって順に、第1延設方向に延びる第1延設部62と、第1延設方向とは異なる第2延設方向に延びる第2延設部63と、を備える。第1延設部62は最終蛇行部分(第2延設部分61d)に連続する。第2延設部63は第1延設部62に連続する。本例では、第1延設方向は、Y軸方向である。従って、
図2に示すように、第1延設部62は、枠体30の第2枠部32に沿って延設される。また、第2延設部63が延びる第2延設方向は、-X方向である。従って、第2延設部63は、枠体30の第4枠部34に沿って延設される。第2延設部63の先端には、コネクタ9が固定されている。第2延設部63は、コネクタ9を介して、振れ補正機能付き光学ユニット1が搭載される光学機器の不図示の基板に接続される。
【0042】
ここで、
図6、
図7に示すように、引き出し部60と、蛇行部61の第1延設部分61bとの間には、第1スぺーサ66が固定されている。また、蛇行部61においてZ軸方向で隣り合う第1延設部分61bと第2延設部分61dとの間には、第2スペーサ67が固定されている。第1スペーサ66と第2スペーサ67とは同一の部材である。従って、第1スペーサ66のZ軸方向の厚み寸法と、第2スペーサ67のZ軸方向の厚み寸法は、同一である。よって、蛇行部61において、蛇行の間隔は、同一となる。
【0043】
本例では、フレキシブルプリント基板8として、Z軸方向に重ねられた状態でカメラモジュール3から+X方向に引き出された第1フレキシブルプリント基板71と、第2フレキシブルプリント基板72と、を備える。第1フレキシブルプリント基板71は、カメラモジュール3から引き去れる位置において、第2フレキシブルプリント基板72の-Z方向に位置する。従って、引き出し部60では、第1フレキシブルプリント基板71は、第2フレキシブルプリント基板72の-Z方向に位置する。第1湾曲部分61aにおいて、第1フレキシブルプリント基板71は、第2フレキシブルプリント基板72の外周側に位置する。第1延設部分61bにおいて、第1フレキシブルプリント基板71は、第2フレキシブルプリント基板72の+Z方向に位置する。第2湾曲部分61cにおいて、第1フレキシブルプリント基板71は、第2フレキシブルプリント基板72の内周側に位置する。第2延設部分61d(第2延設部分61dにおいて)において、第1フレキシブルプリント基板71は、第2フレキシブルプリント基板72の-Z方向に位置する。第1延設部62、および第2延設部63において、第1フレキシブルプリント基板71は、第2フレキシブルプリント基板72の-Z方向に位置する。
【0044】
従って、第1スペーサ66は、引き出し部60の第2フレキシブルプリント基板72と、第1延設部分61bの第1フレキシブルプリント基板71との間に固定される。第2スペーサ67は、第1延設部分61bの第1フレキシブルプリント基板71と、第2延設部分61dの第2フレキシブルプリント基板72との間に固定される。
【0045】
ここで、
図7に示すように、フレキシブルプリント基板8が2枚のフレキシブルプリント基板71、72を備える本例では、第1スペーサ66のY軸方向の幅および第2スペーサ67のY軸方向の幅を、フレキシブルプリント基板8における蛇行部61のY軸方向の幅よりも広いものとしている。これにより、第1スペーサ66のY軸方向の両端部分を蛇行部61からY軸方向に突出させ、第2スペーサ67のY軸方向の両端部分を蛇行部61からY軸方向に突出させる。また、第1スペーサ66において蛇行部61からY軸方向に突出している突出部分と、第2スペーサ67において蛇行部からY軸方向に突出している突出部分とがZ方向で対向するので、これらの間に接着剤を充填して、第1接着剤層75を形成する。第1接着剤層75は、第1スペーサ66と第2スペーサ67とがZ軸方向に離間することを防止する。
【0046】
また、第1スペーサ66において蛇行部61からY軸方向に突出している突出部分から引き出し部60において-Z方向に位置する第1フレキシブルプリント基板71に達する第2接着剤層76を設ける。第2接着剤層76は、引き出し部60において第1フレキシブルプリント基板71が第2フレキシブルプリント基板72から-Z方向に離間することを防止する。さらに、第2スペーサ67において蛇行部からY軸方向に突出している突出部分から第2延設部分61dにおいて+Z方向に位置する第1フレキシブルプリント基板71に達する第3接着剤層77を設ける。第3接着剤層77は、第2延設部分61dにおいて第2フレキシブルプリント基板72が第1フレキシブルプリント基板71から+Z方向に離間することを防止する。
【0047】
(作用効果)
本例によれば、可動体5から引き出されたフレキシブルプリント基板8は、厚み方向をZ軸方向に向けた状態で引き回されるとともに、互いに異なる2方向に延びる第1延設部62と第2延設部63とを備える。従って、可動体5がZ軸と直交するX軸回りおよびY軸回りに回転したときに、フレキシブルプリント基板8が厚み方向をZ軸と直交する方向に向けて引き回されている場合と比較して、第1延設部62および第2延設部63が撓みやすい。
【0048】
また、フレキシブルプリント基板8は、Z軸方向において可動体5の揺動中心点Pとは異なる位置からX軸方向へ引き出された後に、Z軸方向に蛇行して、X軸およびY軸を含むXY平面に達し、しかる後に、Y軸方向およびX軸方向に延びる。これにより、フレキシブルプリント基板8の第1延設部62は、Z軸方向で揺動中心点Pに近い位置から、Y軸方向に引き出される。さらに、フレキシブルプリント基板8の第2延設部63は、第1延設部62に連続するので、Z軸方向で揺動中心点Pに近い位置を引き回すことができる。ここで、第1延設部62および第2延設部63がZ軸方向で揺動中心点Pに近い位置で引き回されていれば、これらがZ軸方向で揺動中心点Pから離間する位置を引き回されている場合と比較して、可動体5がX軸回りおよびY軸回りに回転する際にフレキシブルプリント基板8が撓み易くなる。従って、可動体5の回転が、フレキシブルプリント基板8によって阻害されることを抑制できる。
【0049】
さらに、本例では、蛇行部61において、フレキシブルプリント基板8は蛇行しており、特定の角度に折り曲げられていない。従って、振れ補正機能付き光学ユニットを組み立てる際に、フレキシブルプリント基板8を所定の角度に屈曲させる必要がない。従って、振れ補正機能付き光学ユニットの組み立てが容易となる。
【0050】
本例において、支持体7は、可動体5を径方向外側から囲む枠体30を備える。枠体30は、X軸方向で対向してY軸方向に平行に延びる第1枠部31および第2枠部32と、Y軸方向で対向してX軸方向に平行に延びる一対の第3枠部33および第4枠部34と、を備える。引き出し部60は、第2枠部32からX軸方向に引き出される。第1延設部62は、第2枠部32に沿ってY軸方向に延設される。第2延設部63は、第4枠部34に沿ってX軸方向に延設される。これにより、フレキシブルプリント基板8を支持体7の近傍で引き回すことができるので、Z軸方向から見た振れ補正機能付き光学ユニットの占有面積が大きくなることを抑制しやすい。
【0051】
また、本例では、引き出し部60は、第2枠部32において、Y軸方向で第4枠部34よりも第3枠部33に近い位置からX軸方向に引き出される。これにより、第2枠部32に沿ってY軸方向に延びる第1延設部62を長く設けることができるので、可動体5がX軸回りおよびY軸回りに回転する際にフレキシブルプリント基板8をより撓ませやすい。
【0052】
さらに、蛇行部61においてZ軸方向で引き出し部60と対向する第1延設部分61bと、引き出し部60との間には、第1スぺーサ66が固定されている。また、蛇行部61においてZ軸方向で隣り合う第1延設部分61bと、第2延設部分61dとの間には、第2スペーサ67が固定されている。従って、フレキシブルプリント基板8において蛇行部61の形状を維持することが容易となる。
【0053】
ここで、本例では、フレキシブルプリント基板8として、Z軸方向に重ねられた状態で可動体5から引き出された第1フレキシブルプリント基板71と第2フレキシブルプリント基板72と、を備える。従って、1枚の幅が広いフレキシブルプリント基板を可動体5から引き出して引き回す場合と比較して、可動体5が第1軸R1回りおよび第2軸R2回りに回転する際にフレキシブルプリント基板8が撓みやすくなる。
【0054】
また、蛇行部61においてフレキシブルプリント基板8を2回蛇行させれば、蛇行部61の第1湾曲部分61aにおいて第1フレキシブルプリント基板71が第2フレキシブルプリント基板72の外側に位置し、第2湾曲部分61cにおいて、第2フレキシブルプリント基板72が第1フレキシブルプリント基板71の外側に位置する。これにより、蛇行部61において第1フレキシブルプリント基板71を引き回す第1距離と第2フレキシブルプリントを引き回す第2距離との間に差がでることを抑制できる。従って、蛇行させた2枚のフレキシブルプリント基板71、72の一方に、皺が形成されることを防止或いは
抑制できる。よって、一方のフレキシブルプリント基板71、72で発生した皺により、フレキシブルプリント基板8が撓みづらくなることを防止或いは抑制できる。
【0055】
(変形例)
可動体5から一枚のフレキシブルプリント基板8が引き出されている場合には、蛇行部61の蛇行は、1回でもよく、2回以上でもよい。
図8は、変形例の振れ補正機能付き光学ユニットの斜視図である。
図9は、変形例の振れ補正機能付き光学ユニットを光軸およびX軸を含む平面で切断した断面図である。なお、変形例の振れ補正機能付き光学ユニット1では、可動体5から一枚のフレキシブルプリント基板8Aが引き出されている。また、変形例の振れ補正機能付き光学ユニットは、フレキシブルプリント基板8の引き回しの形態が上記の例とは相違するが、他の構成は、同一である。従って、同一の構成には、同一の符号を付して、フレキシブルプリント基板8Aの引き回しの形態を説明する。
【0056】
図8に示すように、本例の振れ補正機能付き光学ユニット1Aにおいても、フレキシブルプリント基板8Aは、厚み方向をZ軸方向に向けた状態で引き回される。
図9に示すように、フレキシブルプリント基板8は、可動体5の-Z方向の端部分から+X方向に引き出され、枠体30の切欠き部32aを介して、枠体30の径方向外側まで延びる引き出し部60を備える。
図8に示すように、引き出し部60は、ホルダ16の第2枠部32において、Y軸方向で第4枠部34よりも、第3枠部33に近い位置から+X方向に引き出される。また、フレキシブルプリント基板8Aは、Z軸方向から見た場合に引き出し部60と重なるように1回蛇行する蛇行部61を備える。蛇行部61は、引き出し部60からZ軸方向を揺動中心点Pの側(+Z方向)に向かう。従って、蛇行部61は、
図9に示すように、引き出し部60の+X方向の端から+Z方向に向かって-X方向に湾曲する第1湾曲部分61aと、第1湾曲部分61aの引き出し部60とは反対側の端部分から-X方向に延びて引き出し部60と対向する第1延設部分61bと、を備える。第1延設部分61bは、蛇行部61においてZ軸方向で引き出し部60とは反対側に位置する最終蛇行部分である。
図9に示すように、最終蛇行部分(第2延設部分61b)は、X軸およびY軸を含むXY平面上に位置する。
【0057】
さらに、フレキシブルプリント基板8Aは、
図8に示すように、蛇行部61から先端に向かって順に、第1延設方向に延びる第1延設部62と、第1延設方向とは異なる第2延設方向に延びる第2延設部63と、を備える。第1延設部62は最終蛇行部分(第2延設部分61b)の+Y方向の端縁に連続する。第2延設部63は第1延設部62に連続する。第1延設方向は、Y軸方向である。従って、第1延設部62は、枠体30の第2枠部32に隣り合う位置で、第2枠部32に沿って延設される。また、第2延設部63が延びる第2延設方向は、-X方向である。従って、第2延設部63は、枠体30の第4枠部34に沿って延設される。第2延設部63の先端には、コネクタ9が固定されている。ここで、蛇行部61においてZ軸方向で引き出し部60と対向する第1延設部分61bと引き出し部60との間には、接着剤により、第1スぺーサ66が固定されている。
【0058】
本例においても、可動体5から引き出されたフレキシブルプリント基板8Aは、厚み方向をZ軸方向に向けた状態で引き回されるとともに、互いに異なる2方向に延びる第1延設部62と第2延設部63とを備える。従って、可動体5がZ軸と直交するX軸回りおよびY軸回りに回転したときに、フレキシブルプリント基板8Aが厚み方向をZ軸と直交する方向に向けて引き回されている場合と比較して、第1延設部62および第2延設部63が撓みやすい。0
【0059】
また、フレキシブルプリント基板8Aは、Z軸方向において可動体5の揺動中心点Pとは異なる位置からX軸方向へ引き出された後に、Z軸方向に蛇行して、X軸およびY軸を含むXY平面に達し、しかる後に、Y軸方向およびX軸方向に延びる。これにより、フレ
キシブルプリント基板8Aの第1延設部62は、Z軸方向で揺動中心点Pに近い位置から、Y軸方向に引き出される。さらに、フレキシブルプリント基板8Aの第2延設部63は、第1延設部62に連続するので、Z軸方向で揺動中心点Pに近い位置を引き回すことができる。従って、可動体5の回転が、フレキシブルプリント基板8Aによって阻害されることを抑制できる。
【符号の説明】
【0060】
1…振れ補正機能付き光学ユニット、2…レンズ、3…カメラモジュール、5…可動体、6…揺動支持機構、7…支持体、8,8A…フレキシブルプリント基板、9…コネクタ、10…振れ補正用磁気駆動機構、11…第1振れ補正用磁気駆動機構、12…第2振れ補正用磁気駆動機構、13…フレキシブルプリント基板、16…ホルダ、17…本体部、18…鏡筒部、19…撮像素子、21…第1側壁、22…第2側壁、23…第3側壁、24…第4側壁、25…第5側壁、26…第6側壁、27…第7側壁、28…第8側壁、30…枠体、31…第1枠部、32…第2枠部、32a…切欠き部、33…第3枠部、34…第4枠部、35…第1マグネット、36…第2マグネット、37…第1コイル、38…第2コイル、40…ジンバルフレーム、41…第1接続機構、42…第2接続機構、45…ジンバルフレーム本体部、45a…開口部、46…第1ジンバルフレーム延設部、47…第2ジンバルフレーム延設部、51…第1球体、52…第1受け部材…第1凹曲面、53…第2球体、54…第2受け部材…第2凹曲面、60…引き出し部、61…蛇行部、61a…第1湾曲部分、61b…第1延設部分、61c…第2湾曲部分、61d…第2延設部分、62…第1延設部、63…第2延設部、66…第1スぺーサ、67…第2スペーサ、71…第1フレキシブルプリント基板、72…第2フレキシブルプリント基板、75…第1接着剤層、76…第2接着剤層、77…第3接着剤層、L…光軸、R1…第1軸、R2…第2軸