JP7411445B2 - 光学ユニット - Google Patents

Description

本発明は、光学ユニットに関する。

従来から、光学モジュールを備える可動体と、可動体を変位可能に保持する固定体と、可動体と接続されるフレキシブル配線基板と、を備える様々な光学ユニットが使用されている。例えば、特許文献１には、光学素子を保持した可動モジュールと、可動モジュールを変位可能に保持する固定体と、光軸方向において可動モジュールとオーバーラップする位置において折りたたまれた状態で一端が可動モジュールと接続されるフレキシブル配線基板と、を備える光学ユニットが開示されている。

特開２０１１－２３２７０８号公報

可動体と固定体とフレキシブル配線基板とを備える従来の光学ユニットにおいては、可動体の変位に伴ってフレキシブル配線基板が変位するので、フレキシブル配線基板の変位に伴ってフレキシブル配線基板に負荷がかかり、フレキシブル配線基板が損傷する虞がある。特許文献１の光学ユニットは、フレキシブル配線基板が折りたたまれた状態で配置されているので、フレキシブル配線基板を長くすることができ、フレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することが可能である。しかしながら、上記のようにフレキシブル配線基板が折りたたまれた状態で配置されている構成では、フレキシブル配線基板の折り曲げ工法が難しい場合があるとともに、折り曲げ形状が経時変化する場合もある。また、折り曲げ形状のばらつきがフレキシブル配線基板にかかる負荷の低減効果のばらつきになる。そこで、本発明は、簡単な構成でフレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することを目的とする。

本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸の方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する支持機構と、前記可動体に設けられた接続部に一端が接続され、前記光軸方向に面する平面領域を有するとともに、前記平面領域が前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第１交差方向側に配置されたフレキシブル配線基板と、を備え、前記平面領域は、前記光軸方向においてオーバーラップすることなく湾曲する湾曲部を有し、前記光軸方向において前記回転軸の位置と少なくとも一部がオーバーラップする構成となっていることが好ましい。

本態様によれば、湾曲部を有する平面領域を有するフレキシブル配線基板を備えている。このような構成により、フレキシブル配線基板を長くすることができ、フレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することができる。また、平面領域は光軸方向において回転軸の位置と少なくとも一部がオーバーラップする構成となっている。このような構成により、フレキシブル配線基板は可動体の回転を効率よく許容することができる。さらに、湾曲部は、光軸方向においてオーバーラップすることなく湾曲する構成なので、フレキシブル配線基板の折り曲げ工法が難しいことで光学ユニットの製造が難化することも抑制できる。したがって、簡単な構成でフレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することができる。

本発明の光学ユニットにおいては、前記フレキシブル配線基板は、前記接続部に接続される前記一端側から他端側に向けて、第１曲げ部で前記光軸方向において前記回転軸の位置に近づくように曲げられ、前記第１曲げ部よりも前記他端側の第２曲げ部で曲げられることで前記他端側が前記平面領域を構成することができる。このような構成とすることで、光軸方向において平面領域と回転軸とがオーバーラップする構成を簡単に形成できる。

また、本発明の光学ユニットは、光学モジュールを備える可動体と、固定体と、光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸の方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する支持機構と、前記可動体に設けられた接続部に一端が接続され、前記光軸方向に面する平面領域を有するとともに、前記平面領域が前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第１交差方向側に配置されたフレキシブル配線基板と、を備え、前記平面領域は、前記光軸方向においてオーバーラップすることなく湾曲する湾曲部を有し、前記フレキシブル配線基板は、曲げ部を有し、前記平面領域が前記接続部に対して前記光軸方向において前記回転軸の位置に近づくように前記曲げ部において曲げられていることが好ましい。

本態様によれば、湾曲部を有する平面領域を有するフレキシブル配線基板を備えている。このような構成により、フレキシブル配線基板を長くすることができ、フレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することができる。また、フレキシブル配線基板は、曲げ部を有し、平面領域が接続部に対して光軸方向において回転軸の位置に近づくように曲げ部において曲げられている。このような構成により、平面領域の光軸方向における回転軸に対する位置を近づけさせることができ、フレキシブル配線基板は可動体の回転を効率よく許容することができる。さらに、湾曲部は、光軸方向においてオーバーラップすることなく湾曲する構成なので、フレキシブル配線基板の折り曲げ工法が難しいことで光学ユニットの製造が難化することも抑制できる。したがって、簡単な構成でフレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することができる。

本発明の光学ユニットにおいては、前記フレキシブル配線基板の曲げられる状態の維持を補助する曲げ補助部材を備えることが好ましい。曲げ補助部材を備えることで、平面領域の光軸方向における位置を維持しやすくなるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記曲げ補助部材は、前記フレキシブル配線基板を９０度以下の折り曲げ角度で２回折り曲げた状態で維持させる構成であることが好ましい。９０度以下の折り曲げ角度で２回折り曲げる構成とすることでフレキシブル配線基板に負荷をかけすぎることなく、平面領域を光軸方向に近づけられるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記曲げ補助部材は、前記フレキシブル配線基板の２回の折り曲げ角度が互いに同じであり、且つ、折り曲げ方向が互いに反対側であることが好ましい。フレキシブル配線基板の折り曲げ構成を簡単にできるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記曲げ補助部材は、前記フレキシブル配線基板の２か所の折り曲げ部分の間の挟持領域において前記フレキシブル配線基板を挟持する構成であることが好ましい。曲げ補助部材でフレキシブル配線基板を確りと保持できるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記曲げ補助部材は、前記挟持領域から外れた位置に、前記フレキシブル配線基板に対して折り曲げ方向における外側から接触して前記２か所の折り曲げ部分における前記フレキシブル配線基板の折り曲げ角度を決める板部が設けられていることが好ましい。該板部により折り曲げ角度が所定の角度からずれることを簡単に抑制できるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記曲げ補助部材は、前記挟持領域に開口部を有し、前記フレキシブル配線基板に前記挟持領域を前記開口部側から嵌め込むことで前記フレキシブル配線基板を挟持可能な構成となっており、前記開口部は、先端側が広がっていることが好ましい。曲げ補助部材をフレキシブル配線基板に簡単に取り付けることができるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記フレキシブル配線基板は、多層構造であることが好ましい。効率的に信号を送受信可能なフレキシブル配線基板を簡単に形成できるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記フレキシブル配線基板は、前記多層構造の領域において各々の層が接着されていない非接着領域を有することが好ましい。非接着領域は特にフレキシブルであり、フレキシブル配線基板にかかる負荷を効率的に低減することができるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記回転軸として前記第１交差方向に沿うヨーイング回転軸を有し、前記平面領域は、前記湾曲部を複数有し、前記湾曲部は、前記平面領域において前記ヨーイング回転軸を基準として線対称または前記光軸方向から見て点対称に配置されていることが好ましい。湾曲部が平面領域においてヨーイング回転軸を基準として線対称または前記光軸方向から見て点対称に配置されていることで、可動体のヨーイングの際の応力差や電流差などを低減することができるためである。

本発明の光学ユニットにおいては、前記平面領域は、前記湾曲部において前記フレキシブル配線基板が前記可動体に近づく方向または前記可動体から離れる方向に湾曲することが好ましい。このような構成とすることで、フレキシブル配線基板の長さを長くしやすくなり、簡単にフレキシブル配線基板にかかる負荷を効率的に低減できるためである。

また、フレキシブル配線基板を第１曲げ部及び第２曲げ部において折り曲げられた状態で維持させる曲げ補助部材であって、前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部の間の挟持領域において前記フレキシブル配線基板を挟持し、前記フレキシブル配線基板を前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部において共に９０度以下の同じ折り曲げ角度で、且つ、折り曲げ方向が互いに反対側となるように折り曲げた状態で維持させ、前記挟持領域から外れた位置に、前記フレキシブル配線基板に対して折り曲げ方向における外側から接触して前記第１曲げ部及び前記第２曲げ部における前記フレキシブル配線基板の折り曲げ角度を決める板部が設けられている曲げ補助部材を好ましく使用できる。

このうち、特に、前記挟持領域に開口部を有し、前記フレキシブル配線基板に前記挟持領域を前記開口部側から嵌め込むことで前記フレキシブル配線基板を挟持可能な構成となっており、前記開口部は、先端側が広がっている曲げ補助部材を好ましく使用できる。

本発明の光学ユニットは、簡単な構成でフレキシブル配線基板にかかる負荷を低減することができる。

本発明の実施例１に係る光学ユニットの平面図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットの固定体を透明化して表した斜視図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットにおけるフレキシブル配線基板の配置を表す側面図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットにおけるフレキシブル配線基板の平面図である。 本発明の実施例１に係る光学ユニットにおけるフレキシブル配線基板の拡大側面断面図である。 本発明の実施例２に係る光学ユニットにおけるフレキシブル配線基板の配置を表す側面図である。 本発明の実施例３に係る光学ユニットにおけるフレキシブル配線基板の配置を表す側面図である。 本発明の実施例４に係る光学ユニットにおけるフレキシブル配線基板の平面図である。 本発明の実施例５に係る光学ユニットにおける曲げ補助部材の周辺部分を表す斜視図である。 図１１とは別の角度から見た、本発明の実施例５に係る光学ユニットにおける曲げ補助部材の周辺部分を表す斜視図である。 本発明の実施例５に係る光学ユニットにおいて、曲げ補助部材を取り外した状態を表す斜視図である。 本発明の実施例５に係る光学ユニットにおける曲げ補助部材を表す斜視図である。 図１４とは別の角度から見た、本発明の実施例５に係る光学ユニットにおける曲げ補助部材を表す斜視図である。 本発明の実施例５に係る光学ユニットにおける曲げ補助部材の周辺部分を表す概略断面図である。 本発明の実施例６に係る光学ユニットにおける曲げ補助部材の周辺部分を表す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。

［実施例１］
最初に、本発明の実施例１に係る光学ユニットについて図１から図７を用いて説明する。なお、図２及び図３において、符号Ｌが付された一点鎖線は光軸を示し、符号Ｌ１が付された一点鎖線は光軸と交差する第１軸線を示し、符号Ｌ２が付された一点鎖線は光軸Ｌ及び第１軸線Ｌ１と交差する第２軸線Ｌ２を示している。そして、Ｒ方向は光軸周り方向である。また、各図において、Ｚ軸方向は光軸方向であり、Ｘ軸方向は光軸と交差する方向、言い換えるとヨーイングの軸方向であり、Ｙ軸方向は光軸と交差する方向、言い換えるとピッチングの軸方向である。

＜光学ユニットの全体構成の概略＞
図１から図４を用いて、本実施例に係る光学ユニット１０の構成についての概略を説明する。光学ユニット１０は、光学モジュール１２を備える可動体１４と、Ｙ軸方向を回転軸とする方向（ピッチング方向）及びＸ軸方向を回転軸とする方向（ヨーイング方向）に変位可能な状態で保持する固定体１６と、を備えている。また、可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に駆動する回転駆動機構１８と、固定体１６に対して可動体１４をピッチング方向及びヨーイング方向に回転可能に支持する支持機構２０とを備えている。さらに、光学ユニット１０は、第１軸線Ｌ１周りに回動可能に可動体１４を支持する第１支持部１９ａを第１支持部用延設部２７ａに備えると共に、第２軸線Ｌ２周りに固定体１６側の部材に回動可能に支持される第２支持部１９ｂを第２支持部用延設部２７ｂに備えるジンバル機構２１を備えている（図３参照）。

＜光学モジュールについて＞
本実施例において、光学モジュール１２は略矩形筐体状に形成されており、例えばカメラ付携帯電話機やタブレット型ＰＣ等に搭載される薄型カメラ等として用いられる。光学モジュール１２は、被写体側にレンズ１２ａを備え、矩形筐体状のハウジング１２ｂの内部に撮像を行うための光学機器等が内蔵されている。本実施例における光学モジュール１２は、一例として、光学モジュール１２に生じたピッチングの振れ（Ｙ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）及びヨーイングの振れ（Ｘ軸方向を回転軸とする回動方向の振れ）の補正を行うアクチュエーターを内蔵し、ピッチングの振れの補正及びヨーイングの振れの補正が可能な構成となっている。

なお、本実施例において、光学モジュール１２は、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れの補正が可能な構成としたが、この構成に限定はされず、例えば、ピッチングの振れ及びヨーイングの振れのいずれか一方のみの補正が可能な構成でもよい。

＜可動体について＞
図１から図４において、可動体１４は、光学モジュール１２と、ホルダ枠２２と、磁石２４Ａ及び２４Ｂとを備えている。ホルダ枠２２は、光学モジュール１２のレンズ１２ａが設けられる前面（被写体側の面）と、反対側の後面を除く、残りの４面を取り囲むように設けられる矩形枠状の部材として構成されている。本実施例のホルダ枠２２は、一例として光学モジュール１２を着脱可能に構成されている。ホルダ枠２２において固定体１６と対向する２面を利用して、ピッチング及びヨーイングの補正用の磁石２４Ａ及び２４Ｂがこれらの外面に取り付けられている。

＜固定体について＞
図１から図４において、固定体１６は、固定枠２８と、コイル３２Ａ及び３２Ｂと、を備えている。本実施例において、固定枠２８は、光軸周り方向（Ｒ方向）において可動体１４のホルダ枠２２の少なくとも３面を取り囲むように設けられる矩形枠状の部材１２８と、Ｘ軸方向に沿って外側に延設される壁部２２８ａ、壁部２２８ｂ、壁部２２８ｃ及び壁部２２８ｄを有する延設部２２８と、から構成されている。ここで、壁部２２８ａは前面（被写体側の面）を覆う壁部であり、壁部２２８ｂ及び壁部２２８ｃはＹ軸方向を覆う壁部であり、壁部２２８ｄはＸ軸方向における可動体１４が配置される側とは反対側を覆う壁部である。なお、図１から図４では省略されているが、Ｚ軸方向において壁部２２８ａと対向する側にも壁部が設けられる。

なお、本実施例の固定体１６は、後述するフレキシブル配線基板５１を壁部２２８ａ、壁部２２８ｂ、壁部２２８ｃ、壁部２２８ｄ及び壁部２２８ａと対向する側の不図示の壁部でカバー可能な構成になっており、該フレキシブル配線基板５１のＹ軸方向及びＺ軸方向における位置を位置決めする位置決め部５２（図４参照）が設けられている。本実施例の光学ユニット１０のように、フレキシブル配線基板５１の少なくとも一部を覆うカバーを備えることで、フレキシブル配線基板５１が他の構成部材などと接触して損傷することを抑制できる。

図２などに示すように、コイル取付け部２８ａには、コイル３２Ａ及び３２Ｂがそれぞれ取り付けられている。本実施例において、コイル３２Ａ及びコイル３２Ｂは一例として巻線コイルとして構成されているが、コイルをパターンとして基板配線内に取り込んだパターン基板（コイル基板）としてもよい。

本実施例において可動体１４が固定体１６内に配置された状態において、磁石２４Ａとコイル３２Ａ、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂ、は対向状態となる。また、本実施例において、磁石２４Ａとコイル３２Ａとの対、磁石２４Ｂとコイル３２Ｂとの対は、回転駆動機構１８を構成している。回転駆動機構１８により、可動体１４のピッチング及びヨーイングの補正が行われる。

また、ピッチング及びヨーイングの補正は以下のように行われる。光学ユニット１０にピッチング方向とヨーイング方向の両方向又はいずれか一方向の振れが発生すると、不図示の磁気センサー（ホール素子）によって振れを検出し、その結果に基づいて回転駆動機構１８を駆動させる。或いは、振れ検出センサ（ジャイロスコープ）などを用いて、光学ユニット１０の振れを検出してもよい。振れの検出結果に基づいて、回転駆動機構１８がその振れを補正するように作用する。即ち、光学ユニット１０の振れを打ち消す方向に可動体１４を動かすように各コイル３２Ａ及び３２Ｂに電流が流され、これにより振れが補正される。

このように、本実施例の光学ユニット１０においては、可動体１４を固定体１６に対して、ピッチングの軸方向及びヨーイングの軸方向を回転軸として、回転させる回転駆動機構１８を備えている。ここで、回転駆動機構１８は、可動体１４に対してＸ軸方向のうちのフレキシブル配線基板５１が配置されている側（光軸方向と交差する第１交差方向側）以外の位置に配置されていることが好ましい。回転駆動機構１８をフレキシブル配線基板５１が形成されていない側に配置できるので、回転駆動機構１８とフレキシブル配線基板５１との接触を抑制するために光学ユニット１０を大きくする必要が無くなり、光学ユニット１０を小型化できるためである。なお、本明細書における「回転」とは、３６０°回転することを要せず、回転方向に揺動する場合を含む意味である。

なお、振れを補正する動作のための駆動源としては、回転駆動機構１８のようなコイル３２Ａ及び３２Ｂと、磁石２４Ａ及び２４Ｂと、の各対により構成されるボイスコイルモーターに限定されない。他の駆動源としてステッピングモーターやピエゾ素子等を利用したものを使用することも可能である。

＜支持機構について＞
支持機構２０は、光学ユニット１０の外側に向けて半球状の凸曲面を形成する板金２０ａと、光学ユニット１０の内側に向けて半球状の凸曲面を形成する板金２０ｂと、を有している。そして、板金２０ａは固定体１６の矩形枠状の部材１２８の４隅のうちの対向する２か所に配置され、板金２０ｂは矩形枠状の可動体１４の４隅にうちの対向する２か所に配置される。なお、矩形枠状の部材１２８と矩形枠状の可動体１４とは４隅の位置が揃うように配置され、板金２０ａ及び板金２０ｂは該４隅に１つずつ配置される。

本実施例の支持機構２０は、外側を向いた板金２０ａの半球状の凸曲面の内側に、ジンバル機構２１の第１支持部用延設部２７ａに設けられた第１支持部１９ａが配置される。支持機構２０は、このような構成で固定体１６に対してジンバル機構２１を支持している。また、内側を向いた板金２０ｂの半球状の凸曲面の内側に、ジンバル機構２１の第２支持部用延設部２７ｂに設けられた第２支持部１９ｂが配置される。支持機構２０は、このような構成で可動体１４に対してジンバル機構２１を支持している。すなわち、本実施例の支持機構２０は、光軸方向（Ｚ軸方向）と交差する１または複数の方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも１方向）を回転軸方向として可動体１４を固定体１６に対して回転可能に支持可能な構成となっている。なお、本実施例の支持機構２０は、ピッチングの軸方向を回転軸とする可動体１４の回転及びヨーイングの軸方向を回転軸とする可動体１４の回転を許容する構成になっているが、可動体１４のローリング方向の回転も許容する構成としてもよい。

＜ジンバル機構＞
ジンバル機構２１は、金属製平板材料を折り曲げることによって形成されるバネ性を兼ね備えた機構である。具体的には、ジンバル機構２１は、一例として被写体側に設けられるジンバルフレーム部２５と、ジンバルフレーム部２５の四方のコーナー部から光軸方向に９０°折り曲げられて形成される第１支持部用延設部２７ａと、第２支持部用延設部２７ｂと、を備えることによって構成されている。なお、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂについては、必ずしもその全部が板状でなくてもよく、その一部のみを板状に形成してバネ性を発揮させるようにしてもよい。また、第１支持部用延設部２７ａと第２支持部用延設部２７ｂの一方を板状以外の他の形状（例えばロッド形状等）にすることも可能である。

＜撮像素子＞
図３及び図４に示すように、光学モジュール１２は、被写体側とは反対側に撮像素子５０を備えている。そして、図４で表されるように、撮像素子５０の接続部５０ａには、フレキシブル配線基板５１が接続されている。ここで、本実施例の撮像素子５０の接続部５０ａは、延設部２２８側に形成されており、延設部２２８の壁部２２８ａ、壁部２２８ｂ及び壁部２２８ｃで被写体側とは反対側以外の方向においてフレキシブル配線基板５１をカバーする構成になっている。なお、フレキシブル配線基板５１の接続部５０ａは、撮像素子５０に設けられていなくてもよく、可動体１４の撮像素子５０以外の部分に設けられていてもよい。

＜フレキシブル配線基板＞
図４に示すように、フレキシブル配線基板５１は、可動体１４に設けられた接続部５０ａに一端が接続されている。そして、上記のように、フレキシブル配線基板５１は、可動体１４に対して第１交差方向側に配置されている。また、フレキシブル配線基板５１の他端は、可動体１４に対して第１交差方向側に配置される位置決め部５２により、光軸方向（Ｚ軸方向）における位置が位置決めされている。なお、位置決め部５２は、フレキシブル配線基板５１を通すため、Ｙ軸方向における一方側に壁部２２８ａに対して隙間が形成され、Ｙ軸方向における他方側において壁部２２８ａに対して不図示の固定部で固定された板状の部材である。位置決め部５２が延設部２２８の所定の位置に固定されることで、フレキシブル配線基板５１は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向における位置が位置決めされる。

以下に、図１から図４に加えて、図５から図７を用いて、フレキシブル配線基板５１のさらに詳細な構成について説明する。図５及び図６などで表されるように、本実施例のフレキシブル配線基板５１は、光軸方向に面する平面領域５１ａを有している。また、図５などで表されるように、平面領域５１ａは、可動体１４に対して第１交差方向側に配置されている。そして、図６で表されるように、平面領域５１ａは、光軸方向においてオーバーラップすることなく湾曲する湾曲部Ｂを有している。ここで、図５で表されるように、平面領域５１ａは、ヨーイングの軸方向の回転軸Ｒｙと不図示のピッチングの軸方向の回転軸との交点である回転中心Ｃ１の位置と光軸方向においてオーバーラップする構成となっている。なお、本明細書における「平面」とは厳密な意味での平面であることを要しない。すなわち、概ね平面であれば、多少の撓みや凹凸などは許容する意味である。

本実施例のフレキシブル配線基板５１のように、湾曲部Ｂを有する平面領域５１ａを有する構成とすることで、フレキシブル配線基板５１を長くすることができ、可動体１４が固定体１６に対して稼働した際においてフレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減することができる。また、本実施例のフレキシブル配線基板５１のように、平面領域５１ａが光軸方向において回転軸の位置（回転中心Ｃ１）と少なくとも一部がオーバーラップする構成となっていることで、フレキシブル配線基板５１は可動体１４の回転を効率よく許容することができる。フレキシブル配線基板５１は、平面領域５１ａが光軸方向において回転軸の位置に近いほど効率よく可動体１４の回転を許容できるためである。さらに、本実施例のフレキシブル配線基板５１のように、湾曲部Ｂが光軸方向においてオーバーラップすることなく湾曲する構成となっているで、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ工法が難しいことで光学ユニット１０の製造が難化することも抑制できる。したがって、本実施例のフレキシブル配線基板５１は、簡単な構成でフレキシブル配線基板５１にかかる負荷を低減している。

なお、本明細書における「オーバーラップする」とは、厳密な意味においてオーバーラップする構成のほか、略オーバーラップする状態（例えばプラスマイナス１ｍｍ程度の誤差がある状態）も含む意味である。平面領域５１ａは重力などの影響により撓む場合もあるが、平面領域５１ａが撓んだ状態であってもその一部が略オーバーラップする状態にあれば、本明細書における「オーバーラップする」構成に該当するものとする。

図５などで表されるように、フレキシブル配線基板５１は、接続部５０ａに接続される一端側から他端側に向けて、第１曲げ部５１ｂで光軸方向において回転軸（ヨーイングの軸方向の回転軸Ｒｙ及びピッチングの軸方向の回転軸）の位置に近づくように曲げられ、第１曲げ部５１ｂよりも他端側の第２曲げ部５１ｃで曲げられることで他端側が平面領域５１ａを構成する構成となっている。このような構成とすることで、光軸方向において平面領域５１ａと回転軸とがオーバーラップする構成を簡単に形成できる。

また、上記について別の表現をすると、本実施例の光学ユニット１０においては、平面領域５１ａが接続部５０ａに対して光軸方向において回転軸の位置に近づくように曲げ部（第１曲げ部５１ｂ及び第２曲げ部５１ｃ）において曲げられている。このような構成により、本実施例の光学ユニット１０は、平面領域５１ａの光軸方向における回転軸に対する位置を近づけさせることができ、フレキシブル配線基板５１は可動体１４の回転を効率よく許容することができる。

上記のように、本実施例の光学ユニット１０は、回転軸として第１交差方向（Ｘ軸方向）に沿うヨーイング回転軸（ヨーイングの軸方向の回転軸Ｒｙ）を有している。そして、図６で表されるように、平面領域５１ａは、湾曲部Ｂを第１湾曲部Ｂ１及び第２湾曲部Ｂ２と複数有し、湾曲部Ｂは、平面領域５１ａにおいてヨーイング回転軸の延長線上である基準点Ｃ２を基準として光軸方向から見て点対称に配置されている。本実施例の光学ユニット１０のように湾曲部Ｂが平面領域５１ａにおいて光軸方向から見て点対称に配置されていることで、可動体１４のヨーイングの際の応力差や電流差などを低減することができる。或いは、湾曲部Ｂがヨーイング回転軸を基準として線対称に配置されていてもよく、このような構成であっても、可動体１４のヨーイングの際の応力差や電流差などを低減することができる。なお、本実施例の光学ユニット１０は、湾曲部Ｂを平面領域５１ａに２つ有する構成であるが、湾曲部Ｂの形成数に特に限定はなく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

また、図７で表されるように、本実施例の光学ユニット１０においては、フレキシブル配線基板５１は、第１層５１１、第２層５１２及び第３層５１３と、３層の多層構造となっている。フレキシブル配線基板５１が多層構造となっていることで、効率的に信号を送受信可能なフレキシブル配線基板を簡単に形成できる。なお、「多層構造」とは、片面側のみに配線などを有するものが積層される構成、両面に配線などを有するものが積層される構成、３層以上積層される構成など、複数の層が積層されるすべてを含む意味である。

ここで、本実施例の光学ユニット１０においては、フレキシブル配線基板５１は、第１層５１１と第２層５１２との間Ｇ１、並びに、第２層５１２と第３層５１３との間Ｇ２に、接着層が設けられていない。別の表現をすると、フレキシブル配線基板５１の多層構造の領域において各々の層が接着されていない非接着領域を有している。非接着領域は特にフレキシブルであるため、非接着領域を有していることで、フレキシブル配線基板５１にかかる負荷を効率的に低減することができる。ただし、このような構成に限定されず、フレキシブル配線基板５１は、非接着領域を有していない多層構造であってもよい。

［実施例２］
次に、実施例２の光学ユニット１０について説明する。図８は、実施例２の光学ユニット１０の概略図であり、実施例１の光学ユニット１０における図５に対応する図である。なお、上記実施例１と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。なお、本実施例の光学ユニット１０は、曲げ補助部材８０ａ及び８０ｂを備えること以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。

本実施例の光学ユニット１０は、図８で表されるように、第１曲げ部５１ｂにおいてフレキシブル配線基板５１の曲げられる状態の維持を補助する曲げ補助部材８０ａと、第２曲げ部５１ｃにおいてフレキシブル配線基板５１の曲げられる状態の維持を補助する曲げ補助部材８０ｂと、を備えている。このように、曲げ補助部材を備えることで、平面領域５１ａの光軸方向における位置を維持しやすくなる。

なお、本実施例においては、曲げ補助部材８０ａ及び８０ｂは、ともに、樹脂製のブロック状部材で構成されている。ただし、このような構成に限定はなく、例えば、板金部材などを使用してもよい。また、曲げ補助部材の形成数に特に限定はなく、曲げ部の一部にのみ曲げ補助部材を設ける構成としてもよい。

［実施例３］
次に、実施例３の光学ユニット１０について説明する。図９は、実施例３の光学ユニット１０の概略図であり、実施例１の光学ユニット１０における図５に対応する図である。なお、上記実施例１及び実施例２と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。なお、本実施例の光学ユニット１０は、第１曲げ部５１ｂ及び第２曲げ部５１ｃの配置以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。

本実施例の光学ユニット１０は、図９で表されるように、第１曲げ部５１ｂが接続部５０ａの近傍に設けられており、フレキシブル配線基板５１における第１曲げ部５１ｂと第２曲げ部５１ｃとの間の領域５１ｄが可動体１４と接触している。このように、第１曲げ部５１ｂ及び第２曲げ部５１ｃの配置に特に限定はない。

［実施例４］
次に、実施例４の光学ユニット１０について説明する。図１０は、実施例４の光学ユニット１０の概略図であり、実施例１の光学ユニット１０における図６に対応する図である。なお、上記実施例１から実施例３と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。なお、本実施例の光学ユニット１０は、平面領域５１ａの形状以外は、実施例１の光学ユニット１０と同様の構成である。

図６で表されるように、実施例１の光学ユニット１０においては、平面領域５１ａは、第１湾曲部Ｂ１においてフレキシブル配線基板５１がＸ軸方向に沿って可動体１４に近づく方向に湾曲し、第２湾曲部Ｂ２においてフレキシブル配線基板５１がＸ軸方向に沿って可動体１４から離れる方向に湾曲していた。このように、平面領域５１ａが湾曲部Ｂにおいてフレキシブル配線基板５１が可動体１４に近づく方向または可動体１４から離れる方向に湾曲する構成とすることで、フレキシブル配線基板５１の長さを長くしやすくなり、簡単にフレキシブル配線基板５１にかかる負荷を効率的に低減できる。

一方、図１０で表されるように、本実施例の光学ユニット１０においては、平面領域５１ａは、可動体１４に近づく方向及び可動体１４から離れる方向と交差するＹ軸方向に沿って平面領域５１ａが湾曲部Ｂにおいて湾曲している。このように、平面領域５１ａにおける湾曲部Ｂでの湾曲方向に特に限定はない。

［実施例５］
次に、実施例５の光学ユニット１０について図１１から図１６を用いて説明する。なお、上記実施例１から実施例４と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。なお、本実施例の光学ユニット１０は、曲げ補助部材の形状以外は、実施例３の光学ユニット１０と同様の構成である。

本実施例の光学ユニット１０における曲げ補助部材８０ｃは、図１１から図１６で表されるように、フレキシブル配線基板５１を９０度の折り曲げ角度で２回折り曲げた状態で維持させる構成となっている。詳細には、フレキシブル配線基板５１の２回の折り曲げ角度Θ１及びΘ２（図１６参照）が互いに９０度で同じであり、且つ、折り曲げ方向が互いに反対側である。このような構成とすることで、フレキシブル配線基板５１の折り曲げ構成を簡単にできる。なお、「折り曲げ方向が互いに反対側」とは、山折りとなる折り目及び谷折りとなる折り目が、２回の折り曲げ位置において、互いにフレキシブル配線基板５１における逆の面となるように折られた状態を意味する。

ここで、曲げ補助部材８０ｃの詳細な構成について説明する。曲げ補助部材８０ｃは、フレキシブル配線基板５１における撮像素子５０の接続部５０ａ側を支持する板部８０１を備えている。また、曲げ補助部材８０ｃは、板部８０１に対して垂直な角度で対向して設けられる２枚の平板部８０２ｅを有し、フレキシブル配線基板５１における第１曲げ部５１ｂと第２曲げ部５１ｃとの間の領域５１ｄを２枚の平板部８０２ｅの間の位置で挟持して保持する挟持領域８０２を備えている。また、曲げ補助部材８０ｃは、平板部８０２ｅに対して垂直な角度で設けられ、フレキシブル配線基板５１における平面領域５１ａを支持する板部８０３を備えている。

本実施例の曲げ補助部材８０ｃのように、フレキシブル配線基板５１の２か所の折り曲げ部分の間の挟持領域８０２においてフレキシブル配線基板５１を挟持する構成であることが好ましい。曲げ補助部材でフレキシブル配線基板５１を確りと保持できるためである。

また、本実施例の曲げ補助部材８０ｃのように、挟持領域８０２の両外側にフレキシブル配線基板５１と接触して該フレキシブル配線基板５１を支持する板部８０１及び板部８０３を備える構成であることが好ましい。別の表現をすると、曲げ補助部材は、挟持領域８０２から外れた位置に、フレキシブル配線基板５１に対して折り曲げ方向における外側から接触して２か所の折り曲げ部分（第１曲げ部５１ｂ及び第２曲げ部５１ｃ）におけるフレキシブル配線基板５１の折り曲げ角度を決める板部８０１及び８０３が設けられていることが好ましい。該板部８０１及び８０３により折り曲げ角度が所定の角度からずれることを簡単に抑制できるためである。

曲げ補助部材８０ｃをフレキシブル配線基板５１に対して取り付ける際は、図１３で表されるように曲げ補助部材８０ｃをフレキシブル配線基板５１に対して配置し、曲げ補助部材８０ｃをフレキシブル配線基板５１に対して挿入方向Ｉに移動させることで取り付けることができる。ここで、曲げ補助部材８０ｃは、図１４及び図１５で表されるように挟持領域８０２ａに開口部Ｏを有している。そして、フレキシブル配線基板５１に挟持領域８０２を開口部Ｏ側から嵌め込むことでフレキシブル配線基板５１を挟持可能な構成となっている。図１４及び図１５で表されるように、平板部８０２ｅの開口部Ｏ側の先端には、先端側に向かうにつれて開口幅が広くなる挿入ガイド部８０２ａが設けられている。このように、開口部Ｏは、先端側が広がっていることが好ましい。曲げ補助部材をフレキシブル配線基板５１に簡単に取り付けることができるためである。

なお、図１１から図１６で表されるように、平板部８０２ｅには、フレキシブル配線基板５１に挟持領域８０２を開口部Ｏ側から嵌め込む際に、フレキシブル配線基板５１に対して挟持領域８０２を挿入方向Ｉに移動させすぎて抜けてしまわないように、抜け止め８０２ｂが形成されている。また、平板部８０２ｅには、板部８０１と対向する位置に、フレキシブル配線基板５１を折り曲げ方向における内側から押さえることが可能な内側押さえ部８０２ｃが設けられている。さらに、平板部８０２ｅには、板部８０３と対向する位置に、フレキシブル配線基板５１を折り曲げ方向における内側から押さえることが可能な内側押さえ部８０２ｄが設けられている。内側押さえ部８０２ｃ及び内側押さえ部８０２ｄは、フレキシブル配線基板５１が接触した際にフレキシブル配線基板５１を損傷しづらくするため、折り曲げ方向における外側に向けて曲面状に曲げられている。

また、図１１から図１６で表されるように、曲げ補助部材８０ｃをフレキシブル配線基板５１に対して取り付ける際に、板部８０１とフレキシブル配線基板５１とが干渉してフレキシブル配線基板５１が損傷しないように、板部８０１にはフレキシブル配線基板５１の指示面とは反対側に反る板状の挿入ガイド部８０１ａが形成されている。同様に、曲げ補助部材８０ｃをフレキシブル配線基板５１に対して取り付ける際に、板部８０３とフレキシブル配線基板５１とが干渉してフレキシブル配線基板５１が損傷しないように、板部８０３にはフレキシブル配線基板５１の指示面とは反対側に反る板状の挿入ガイド部８０３ａが形成されている。

なお、図１４などで表されるように、板部８０１は略台形をしており、板部８０３は略長方形をしている。これは、板部８０１で支持する領域のフレキシブル配線基板５１の形状、並びに、板部８０３で支持する領域のフレキシブル配線基板５１の形状になるべく合うようにしているためである。このような形状とすることで、フレキシブル配線基板５１を効果的に支持することができる。

［実施例６］
次に、実施例６の光学ユニット１０について図１７を用いて説明する。図１７は、実施例５の光学ユニット１０における図１６に対応する図である。なお、上記実施例１から実施例５と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。なお、本実施例の光学ユニット１０は、曲げ補助部材の形状以外は、実施例５の光学ユニット１０と同様の構成である。

上述のように、実施例５の光学ユニット１０においては、フレキシブル配線基板５１は第１曲げ部５１ｂ及び第２曲げ部５１ｃにおいて９０度に折り曲げられており、曲げ補助部材８０ｃはフレキシブル配線基板５１を第１曲げ部５１ｂ及び第２曲げ部５１ｃにおいて９０度の折り曲げ角度で折り曲げた状態で維持させる構成となっていた。一方、本実施例の光学ユニット１０においては、図１７で表されるように、フレキシブル配線基板５１は第１曲げ部５１ｂ及び第２曲げ部５１ｃにおいて約６０度に折り曲げられており、曲げ補助部材８０ｄはフレキシブル配線基板５１を第１曲げ部５１ｂ及び第２曲げ部５１ｃにおいて約６０度の折り曲げ角度で折り曲げた状態で維持させる構成となっている。

実施例５の曲げ補助部材８０ｃ及び本実施例の曲げ補助部材８０ｄのように、曲げ補助部材は、フレキシブル配線基板５１を９０度以下の折り曲げ角度で２回折り曲げた状態で維持させる構成であることが好ましい。９０度以下の折り曲げ角度で２回折り曲げる構成とすることでフレキシブル配線基板５１に負荷をかけすぎることなく、平面領域５１ａを光軸方向に近づけられるためである。

本発明は、上述の実施例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…光学ユニット、１２…光学モジュール、１４…可動体、１６…固定体、
１８…回転駆動機構、１９ａ…第１支持部、１９ｂ…第２支持部、
２０…支持機構、２０ａ…板金、２０ｂ…板金、２１…ジンバル機構、
２２…ホルダ枠、２４Ａ…磁石、２４Ｂ…磁石、２５…ジンバルフレーム部、
２７ａ…第１支持部用延設部、２７ｂ…第２支持部用延設部、２８…固定枠、
２８ａ…コイル取付け部、３２Ａ…コイル、３２Ｂ…コイル、５０…撮像素子、
５０ａ…接続部、５１…フレキシブル配線基板、５１ａ…平面領域、
５１ｂ…第１曲げ部（曲げ部）、５１ｃ…第２曲げ部（曲げ部）、５１ｄ…領域、
５２…位置決め部、８０ａ…曲げ補助部材、８０ｂ…曲げ補助部材、
２２８…延設部、２２８ａ…壁部、２２８ｂ…壁部、２２８ｃ…壁部、
２２８ｄ…壁部、５１１…第１層、５１２…第２層、５１３…第３層、Ｂ…湾曲部、
Ｂ１…第１湾曲部、Ｂ２…第２湾曲部、Ｃ１…回転中心（回転軸の位置）、
Ｃ２…基準点、Ｇ１…第１層５１１と第２層５１２との間、
Ｇ２…第２層５１２と第３層５１３との間、Ｌ…光軸、Ｒｙ…回転軸

Claims (13)

1. 光学モジュールを備える可動体と、
   固定体と、
   光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸の方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する支持機構と、
   前記可動体に設けられた接続部に一端が接続され、前記光軸方向に面する平面領域を有するとともに、前記平面領域が前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第１交差方向側に配置されたフレキシブル配線基板と、を備え、
   前記平面領域は、前記光軸方向においてオーバーラップすることなく湾曲する湾曲部を有し、前記光軸方向における前記平面領域の位置が前記光軸方向における前記回転軸の位置に対して少なくとも一部がオーバーラップする構成となっていることを特徴とする光学ユニット。
2. 請求項１に記載の光学ユニットにおいて、
   前記フレキシブル配線基板は、前記接続部に接続される前記一端側から他端側に向けて、第１曲げ部で前記光軸方向において前記回転軸の位置に近づくように曲げられ、前記第１曲げ部よりも前記他端側の第２曲げ部で曲げられることで前記他端側が前記平面領域を構成することを特徴とする光学ユニット。
3. 光学モジュールを備える可動体と、
   固定体と、
   光軸方向と交差する１または複数の方向を回転軸の方向として前記可動体を前記固定体に対して回転可能に支持する支持機構と、
   前記可動体に設けられた接続部に一端が接続され、前記光軸方向に面する平面領域を有するとともに、前記平面領域が前記可動体に対して前記光軸方向と交差する第１交差方向側に配置されたフレキシブル配線基板と、を備え、
   前記平面領域は、前記光軸方向においてオーバーラップすることなく湾曲する湾曲部を有し、
   前記フレキシブル配線基板は、曲げ部を有し、前記平面領域が前記接続部に対して前記光軸方向において前記回転軸の位置に近づくように前記曲げ部において曲げられていることを特徴とする光学ユニット。
4. 請求項２または３に記載の光学ユニットにおいて、
   前記フレキシブル配線基板の曲げられる状態の維持を補助する曲げ補助部材を備えることを特徴とする光学ユニット。
5. 請求項４に記載の光学ユニットにおいて、
   前記曲げ補助部材は、前記フレキシブル配線基板を９０度以下の折り曲げ角度で２回折り曲げた状態で維持させる構成であることを特徴とする光学ユニット。
6. 請求項５に記載の光学ユニットにおいて、
   前記曲げ補助部材は、前記フレキシブル配線基板の２回の折り曲げ角度が互いに同じであり、且つ、折り曲げ方向が互いに反対側であることを特徴とする光学ユニット。
7. 請求項５または６に記載の光学ユニットにおいて、
   前記曲げ補助部材は、前記フレキシブル配線基板の２か所の折り曲げ部分の間の挟持領域において前記フレキシブル配線基板を挟持する構成であることを特徴とする光学ユニット。
8. 請求項７に記載の光学ユニットにおいて、
   前記曲げ補助部材は、前記挟持領域から外れた位置に、前記フレキシブル配線基板に対して折り曲げ方向における外側から接触して前記２か所の折り曲げ部分における前記フレキシブル配線基板の折り曲げ角度を決める板部が設けられていることを特徴とする光学ユニット。
9. 請求項７または８に記載の光学ユニットにおいて、
   前記曲げ補助部材は、前記挟持領域に開口部を有し、前記フレキシブル配線基板に前記挟持領域を前記開口部側から嵌め込むことで前記フレキシブル配線基板を挟持可能な構成となっており、
   前記開口部は、先端側が広がっていることを特徴とする光学ユニット。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記フレキシブル配線基板は、多層構造であることを特徴とする光学ユニット。
11. 請求項１０に記載の光学ユニットにおいて、
    前記フレキシブル配線基板は、前記多層構造の領域において各々の層が接着されていない非接着領域を有することを特徴とする光学ユニット。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記回転軸として前記第１交差方向に沿うヨーイング回転軸を有し、
    前記平面領域は、前記湾曲部を複数有し、
    前記湾曲部は、前記平面領域において前記ヨーイング回転軸を基準として線対称または前記光軸方向から見て点対称に配置されていることを特徴とする光学ユニット。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の光学ユニットにおいて、
    前記平面領域は、前記湾曲部において前記フレキシブル配線基板が前記可動体に近づく方向または前記可動体から離れる方向に湾曲することを特徴とする光学ユニット。

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