CN101526662B - 板簧的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可不会倾斜地支撑透镜保持架的板簧及透镜驱动装置。在具备：圆环状内周侧端部(221)；与该内周侧端部留有间隔设置，且半径比内周侧端部还大的外周侧端部(222)；为了连结内周侧端部和外周侧端部之间而沿圆周方向设置的N个(N为2以上的整数)臂部(223)；从内周侧端部向半径方向外侧突出设置并连结内周侧端部和N个臂部的N个内周侧连结部(224)；以及从外周侧端部向半径方向内侧突出设置并连结外周侧端部和N个臂部的N个外周侧连结部(225)的板簧(22)中，外周侧端部(222)至少在一处具有切口(222a)。因此，外周侧端部(222)不是环状。
Description
技术领域
本发明涉及透镜驱动装置，尤其涉及设置于保持透镜组件(滚筒)的透镜保持架的筒状部的光轴方向两侧，并将透镜保持架在定位在径向的状态下可在光轴方向位移地支撑的一对板簧的构造。
背景技术
在附带相机的便携式电话机上搭载有便携式小型相机。在该便携式小型相机上使用自动调焦用透镜驱动装置。一直以来，提出有种种自动调焦用透镜驱动装置。
例如，在专利文献1(日本专利第3950103号公报)中公开有，在光轴方向的上下(前后)在透镜支撑体(透镜保持架)上安装上侧板簧(前侧弹簧)和下侧板簧(后侧弹簧)，利用在驱动线圈通电而产生的电磁力将透镜支撑体(透镜保持架)在透镜组件(滚筒)的光轴方向移动的透镜驱动装置。
上侧板簧(前侧弹簧)和下侧板簧(后侧弹簧)彼此呈大致相同形状。因而以下将上侧板簧(前侧弹簧)和下侧板簧(后侧弹簧)总称为板簧(弹簧)。
图7表示现有的上侧板簧(前侧弹簧)40。在图7中，(A)是将上侧板簧(前侧弹簧)40与其所被支撑的支撑用零部件(轭铁)50一起表示的分解立体图，(B)是用斜线表示了图7(A)的上侧板簧(前侧弹簧)40与支撑用零部件紧贴的部位的俯视图。
现有的上侧板簧(前侧弹簧)40，由形成为圆环状的内周侧端部(内环)41、离开该内周侧端部(内环)41设置，且半径比内周侧端部(内环)41还大的外周侧端部(外环)42、以及为了连结内周侧端部41和外周侧端部42之间而沿圆周方向设置的三个臂部43构成。各臂部43沿圆周方向伸出。内周侧端部41和臂部43之间的内周侧连结部44，从内周侧端部41向半径方向外侧突出设置。外周侧端部42和臂部43之间的外周侧连结部45，从外周侧端部42向半径方向内外侧突出设置。各臂部43具有沿圆周方向大致相等的宽度。
另一方面，作为支撑用零部件的轭铁50具有外筒部52和设置在该外筒部52的上端(前端)的环状端部54。如图7(B)所示，上侧板簧(前侧弹簧)40的外周侧端部(外环)42通过粘接剂或者激光焊接等紧贴在轭铁50的环状端部54而固定。另一方面，上侧板簧(前侧弹簧)40的内周侧端部(外环)41连接在透镜保持架(未图示)的一端而支撑透镜保持架。
此外，在图7中，图示了将上侧板簧(前侧弹簧)40的外周侧端部(外环)42紧贴固定在支撑用部件50的场合，而将下侧板簧(后侧弹簧)的外周侧端部(外环)紧贴固定在支撑用部件的场合也相同。
另外，专利文献2(日本特开2006-201525号公报)公开了由于减轻作用在前侧及后侧弹簧的种种方向的压力从而对晃动和耐冲击性优良的透镜驱动装置。
在专利文献2中所公开的透镜驱动装置中，分别设置在透镜支撑体(透镜保持架)的光轴方向前后的前侧弹簧及后侧弹簧的每一个在俯视时均为圆环状的板簧。板簧由呈圆环状的内周侧端部、呈半径比该内周侧端部还大的圆环状的外周侧端部、以及设置在内周侧端部和外周侧端部之间的三个腕部构成。各腕部具有以半径互不相同的直径沿圆周方向设置的多个周围部、与内周侧端部的内周侧连结部、以及与外周侧端部的外周侧连结部。各周围部的端部由弯曲状的连接部连接，且各连结部做成弯曲状。
专利文献3(日本特开2005-258355号公报)公开了一种无因下落而引起的特性变化，且能够发挥线性挠曲特性的板簧(弹簧)。专利文献3所公开的板簧具有内周环部(内周侧端部)和与该内周环部留有间隔设置的外周环部(外周侧端部)以及延伸到内周环部和外周环部的至少一个圆弧状臂部(腕部)。内周环部和外周环部通过圆弧状臂部在板面的法线方向弹性伸缩。在内周环部或外周环部的至少一方设有支撑圆弧状臂部，并且对于与板面的方向法线正交的方向的外力进行弹性变形从而使圆弧状臂部向该外力的方向挠曲的臂内周支撑部。
专利文献4(日本特开2007-72272号公报)公开了缓解作用在弹性支撑保持透镜的透镜保持架的板簧上的弯矩，以防止上述板簧的塑性变形，从而能够抑制透镜驱动装置的光轴偏离的透镜驱动装置。
该专利文献4公开的板簧，由固定在固定部件上的外周侧固定环部、固定 在保持架上的外周侧固定环部、从外周侧固定环部向径向内侧突出的外侧突出片、从内周侧固定环部向径向外侧突出的内侧突出片、以及连结外侧突出片和内侧突出片的连结片(臂部)构成。连结片(臂部)沿圆周方向伸出，具有大致相等的宽度。连结片的至少一部分沿厚度方向弯曲加工。
专利文献1：日本专利第3950103号公报(图1、图2、图3)
专利文献2：日本特开2006-201525号公报(图1)
专利文献3：日本特开2005-258355号公报(图1)
专利文献4：日本特开2007-72272号公报(图2、图3)
如专利文献1所公开，在图7所示的现有的板簧(弹簧)40中，将板簧(弹簧)40的外周侧端部42紧贴固定在支撑用部件50的环状端部54。此时，在板簧(弹簧)40上产生变形。这是由于在制造支撑用部件50时，在制造上难以将环状端部54的支撑面做成平坦的平面，从而环状端部54的支撑面多少变形。由于外周侧端部42呈环状，因而无法避免变形。其结果，在现有的板簧(弹簧)40中，在板宽较窄的臂部43产生变形。该臂部43的变形在由板簧(弹簧)40的内周侧端部41所支撑(固定)的透镜保持架上产生倾斜。
专利文献2至专利文献4所公开的板簧(弹簧)，其外周侧端部均呈环状，因此，有与图7所示的现有的板簧(弹簧)40相同的问题。
发明内容
本发明的课题是提供一种可不会倾斜地支撑透镜保持架的板簧及透镜驱动装置。
本发明其它目的将随着说明的进行将更清楚。
采用本发明的第一方式，在具备：圆环状内周侧端部221；与该内周侧端部留有间隔设置，且半径比内周侧端部还大的外周侧端部222；为了连结内周侧端部和外周侧端部之间而沿圆周方向设置的N个(N为2以上的整数)臂部223；从内周侧端部向半径方向外侧突出设置并连结内周侧端部和N个臂部的N个内周侧连结部224；以及从外周侧端部向半径方向内侧突出设置并连结外周侧端部和N个臂部的N个外周侧连结部225的板簧22、22A、22B中，可得到其特征在于，外周侧端部222在M个地点(M为正整数)具有切口222a、222b、222c，外周侧端部222不是环状的板簧22、22A、22B。
在根据本发明的板簧22、22A、22B中，N例如可以等于3，M例如可以等于1或3。
另外，采用本发明的第二方式，在具备：具有用于保持透镜组件的筒状部140的透镜保持架14；以位于筒状部的周围的方式固定在该透镜保持架上的驱动线圈16；具有与该驱动线圈相对的永磁18的轭铁20；以及设置于透镜保持架的筒状部的光轴O方向两侧，并将透镜保持架在定位在径向的状态下可在光轴O方向位移地支撑的上侧板簧22、22A、22B及下侧板簧24，上侧板簧及下侧板簧的每一个具有安装在透镜保持架上的内周侧端部221、241和安装在轭铁上的外周侧端部222，通过对驱动线圈16通电，利用永磁18的磁场和由在驱动线圈16中流动的电流而引起的磁场的相互作用，可将透镜保持架14在光轴O方向上进行位置调整的透镜驱动装置10中，可得到其特征在于，上侧板簧及下侧板簧的至少一方由上述板簧22、22A、22B构成的透镜驱动装置。
在根据上述本发明的透镜驱动装置中，上侧板簧及下侧板簧的双方可以由上述板簧构成，上侧板簧可以由上述板簧构成，下侧板簧也可以由上述板簧构成。
另外，采用本发明的第三方式，可得到一种制造上述板簧的方法，该方法包括：准备平板的工序；加工平板而得到具有环状外周侧端部222′的临时板簧22′的工序，其中，外周侧端部222′具备横跨了应该形成切口222a、222b；222c的部位的连结部226；以及从该临时板簧22′切断连结部226而得到上述板簧22、22A、22B的工序。
在根据上述本发明的板簧制造方法中，上述加工可以是例如蚀刻加工，或者可以是冲压加工。最好连结部226的两端226a的板厚加工成较薄。将连结部226的两端226a的板厚做成较薄的加工，可以是例如半蚀刻加工。
此外，上述参照符号是为便于理解而附注的，只不过是一例而已，当然不限定于这些。
发明效果如下。
在本发明中，由于在板簧的外周侧端部的M个部位形成切口，且外周侧端部不是环状，因此，可以避免将板簧的外周侧端部紧贴固定在支撑用零部件上时产生的变形。其结果，能够支撑透镜保持架不倾斜。
附图说明
图1是涉及本发明的第一实施方式的透镜驱动装置的外观立体图。
图2是图1所示的透镜驱动装置的分解立体图。
图3是将用于图2所示的透镜驱动装置的板簧与作为支撑用的零部件的轭铁一起表示的分解立体图。
图4用于说明图3所示的板簧的制造方法的俯视图。
图5是表示涉及本发明的第二实施方式的板簧22A的俯视图。
图6是表示涉及本发明的第三实施方式的板簧22A的俯视图。
图7是将现有的上侧板簧与其所被支撑的支撑用零部件(轭铁)一起表示的分解立体图(A)和用斜线表示了上侧板簧与支撑用零部件紧贴的部位的俯视图(B)。
图中：
10-透镜驱动装置，12-执行元件底座，14-透镜保持架，140-筒状部，142-内螺纹，16-驱动线圈，18-永磁，182-永磁片，20-轭铁，202-外筒部，22、22A、22B-上侧板簧(前侧弹簧)，221-内周侧端部，222-外周侧端部，222a、222b、222c-切口，223-臂部，224-内周侧连结部，225-外周侧连结部，226-连结部(架桥部)，226a-两端，24-后侧弹簧(下侧板簧)，241-内周侧端部，243-臂部，O-光轴。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
参照图1及图2说明涉及本发明的一实施方式的透镜驱动装置10。图1是透镜驱动装置10的外观立体图，图2是透镜驱动装置10的分解立体图。这里，如图1及图2所示，使用直角坐标系(X，Y，Z)。在图1及图2中所图示的状态，在直角坐标系(X，Y，Z)中，X轴为前后方向(进深方向)，Y轴为左右方向(宽度方向)，Z轴为上下方向(高度方向)。而且，在图1至图3所示的例中，上下方向Z为透镜的光轴O方向。
但在实际使用状况下，光轴O方向、即Z轴方向成为前后方向。换言之，Z轴的上方向成为前方向，且Z轴的下方向成为后方向。
图示的驱动装置10设置在可自动调焦的附带相机的便携式电话机上。透 镜驱动装置10用于使透镜组件(滚筒)(未图示)在光轴O方向移动。透镜驱动装置10具有配置在Z轴方向(光轴O方向)的下侧(后侧)的执行元件底座12。虽然未图示，但在该执行元件底座12的下部(后部)搭载有配置在基片上的摄像元件。该摄像元件拍摄通过透镜组件成像的被摄体后转换为电信号。摄像元件由例如CCD(charge coupled device)型图像传感器、CMOS(complementary metaloxide semiconductor)型图像传感器等构成。因此，通过透镜驱动装置10、基片、摄像元件的组合而构成相机模块。
透镜驱动装置10具备：具有用于保持透镜组件(滚筒)的筒状部140的透镜保持架14；以位于筒状部140的周围的方式固定在该透镜保持架14上的驱动线圈16；具备了与该驱动线圈16相对的永磁18的轭铁20；以及设置于透镜保持架14的筒状部140的光轴O方向两侧的一对板簧22、24。一对板簧22、24将透镜保持架14在定位在径向的状态下可在光轴O方向位移地支撑。一对板簧22、24中，一方的板簧22称为上侧板簧，另一方的板簧24称为下侧板簧。
另外，如前面所述，在实际使用状况下，Z轴方向(光轴O方向)的上方向成为前方向，且Z轴方向(光轴O方向)的下方向成为后方向。因而上侧板簧22也叫前侧弹簧，下侧板簧24也叫后侧弹簧。
如图2所示，轭铁20呈八角筒状。即、轭铁20包括八角筒形状的外筒部202和设置于该外筒部202的上端(前端)的八角形的环状端部204。因此，驱动线圈16也呈与八角筒状轭铁20的形状吻合的八角筒状。永磁18由配置在轭铁20的八角筒形状外筒部202各侧边的八个矩形形状的永磁片182构成。
如图2所示，在轭铁20的外筒部202的内周面上与驱动线圈16留有间隔而配置有永磁18。
上侧板簧(前侧弹簧)22配置在透镜保持架14的光轴O方向上侧(前侧)，且下侧板簧(后侧弹簧)24配置在透镜保持架14的光轴O方向下侧(后侧)。上侧板簧(前侧弹簧)22和下侧板簧(后侧弹簧)24做成大致相同的结构。
上侧板簧(前侧弹簧)22具有：安装在透镜保持架14上的内周侧端部221；安装在轭铁20上的外周侧端部222；以及为连结内周侧端部221和外周侧端部222之间而沿圆周方向设置的三个臂部223。内周侧端部221呈圆环状。外 周侧端部222与内周侧端部221分离而设置，并具有比内周侧端部221还大的半径。各臂部223沿圆周方向伸出。连结内周侧端部221和各臂部223之间的内周侧连结部224设置成从内周侧端部221向半径方向外侧突出。连结外周侧端部222和各臂部223之间的外周侧连结部225设置成从外周侧端部222向半径方向内侧突出。
同样地、下侧板簧(后侧弹簧)24具有：安装在透镜保持架14上的内周侧端部241；安装在轭铁20上的外周侧端部(未图示)；以及为连结内周侧端部241和外周侧端部之间而沿圆周方向设置的三个臂部243。内周侧端部241呈圆环状。外周侧端部与内周侧端部241分离而设置，并具有比内周侧端部241还大的半径。各臂部243沿圆周方向伸出。连结内周侧端部241和各臂部243之间的内周侧连结部244设置成从内周侧端部241向半径方向外侧突出。连结外周侧端部和各臂部243之间的外周侧连结部245设置成从外周侧端部向半径方向内侧突出。
上侧板簧(前侧弹簧)22的内周侧端部221由透镜保持架14和止动器26夹持而固定。换言之，止动器26以将上侧板簧(前侧弹簧)22的内周侧端部221夹持在与透镜保持架14之间的方式与透镜保持架14嵌合。另一方面，上侧板簧(前侧弹簧)22的外周侧端部222夹持在轭铁20和罩28之间而固定。
在止动器26上有如下功能。即、止动器26具有使上侧板簧(前侧弹簧)22的内周侧端部222无偏差、高精度地与透镜保持架14紧贴的功能。由此，可改进VCM(声音、线圈、马达)的特性的偏差。另外，止动器26具有提高上侧板簧(前侧弹簧)22的粘接强度的功能。由此提高透镜驱动装置10的耐冲击性。再有，止动器26具有防止透镜驱动装置10下落冲击时上侧板簧(前侧弹簧)22变形的功能。由此也提高透镜驱动装置10的耐冲击性。另外，止动器26具有决定透镜驱动装置10的机械冲程的功能。
此外，如下述那样在本实施方式中，在该止动器26上还附加有防止透镜保持架14旋转的功能。
另一方面，下侧板簧(后侧弹簧)24的外周侧端部通过隔离件30固定在轭铁20上。换言之，隔离件30和下侧板簧(后侧弹簧)24的外周侧端部被夹持在轭铁20和执行元件底座12之间而固定。下侧板簧(后侧弹簧)24的内周侧端部 241固定在透镜保持架14的下端(后端)侧。
在透镜保持架14的筒状部140的内周壁上刻有内螺纹142。另一方面，虽然未图示，但在透镜组件(滚筒)的外周壁上刻有与上述内螺纹142螺纹结合的外螺纹。因此，在透镜保持架14上安装固定透镜组件(滚筒)时，通过使透镜组件(滚筒)相对于透镜保持架14的筒状部140绕光轴O旋转并沿光轴O方向螺纹结合来将透镜组件(滚筒)容纳到透镜保持架14内，并利用粘接剂等来接合彼此。
此时，虽然有透镜保持架14一起旋转的危险，但如下述那样，可以完全防止透镜保持架14旋转。
通过给驱动线圈16通电，利用永磁18的磁场和由在线圈驱动16流动的电流引起的磁场的相互作用，可在光轴O方向上对透镜保持架14(透镜组件)进行位置调整。
在下侧板簧(后侧弹簧)24和执行元件底座12之间配置有薄片状电极32。该薄片状电极32用来向驱动线圈16供给电力。
在图示的实施方式中，止动器26具有设置在相对于光轴O仅旋转了180°的两次旋转对称的位置上的两个コ字形的旋转防止抑制部262。这些コ字形旋转防止抑制部262在将透镜组件安装固定在透镜保持架14的筒状部140时，作为完全防止透镜保持架14旋转的旋转防止部件起作用。即、在将透镜组件向透镜保持架14的筒状部140安装固定时，通过在两个コ字形的旋转防止抑制部262中插入保持夹具(未图示)来完全防止透镜保持架14旋转。此时，确保(保持)止动器16和罩28之间的余隙。
下面参照图3详细说明构成上侧板簧(前侧弹簧)22的结构的外周侧端部222。图3是分解立体和作为支撑用零部件的轭铁20一起表示上侧板簧(前侧弹簧)22的图。此外，构成下侧板簧(后侧弹簧)24的外周侧端部也做成与外周侧端部222相同的结构。
如图3所示，外周侧端部222在一个地点具有切口222a。即、外周侧端部222呈非环状的形状。
在具有这种构造的上侧板簧(前侧弹簧)22，利用粘接剂或者激光焊接使外周侧端部222紧贴固定在作为支撑用零部件的轭铁20的环状端部204上。此 时，在外周侧端部222产生变形。但是因在外周侧端部222形成有切口222a，因此，能够避免该变形。
其结果，能够抑制由在上侧板簧(前侧弹簧)22的内周侧端部221所支撑的透镜保持架14的倾斜。由于由透镜保持架14所保持的透镜组件的倾斜稳定，因此，可使利用摄像元件拍摄的图像的画质稳定化。
下面参照图4说明图3所示的板簧(弹簧)22的制造方法。
在为制造图3所示的板簧(弹簧)22而用蚀刻加工或者冲压加工等来加工平板(未图示)时，直接加工(形成)切口222a是困难的。
于是，用蚀刻或者冲压等加工平板时，制造如图4(A)所示形状的临时的(最初加工的)板簧22′。该临时的板簧22′具有迂回(横跨)了应该形成切口222a的部位的连结部(架桥部)226。即、外周侧端部222′呈环状的形状。
图4(B)是放大表示了该连结部(架桥部)226的部分(图4(A)的用椭圆圈起来的部分)的部分放大图。连结部(架桥部)226的两端226a通过半蚀刻等其板厚与其它部分相比较薄。即、通过折弯，可从外周侧端部222′容易切断连结部(架桥部)226。
因此，在固定板簧和支撑它的零部件(轭铁)20时(之前)，如图4(C)所示，从板簧22′切断连结部(架桥部)226而得到板簧(弹簧)22(制造)。而且，利用粘接剂或者激光焊接使板簧22的外周侧端部222紧贴固定在作为支撑用零部件的轭铁20的环状端部204上。
图5是表示涉及本发明的第二实施方式的板簧22A的俯视图。图示的板簧22A除了在外周侧端部222形成的切口的大小与图3所示的切口的大小不同之外，具有与图3所示的板簧22相同的结构。因此，在切口上附注了222b的参照符号。
图5所示的切口222b的大小比图3所示的切口222a大。因此，可有效地充分利用在切口222b空出的空间。例如，可将形成在罩28上的零部件配置在该空间。
此外，图5所示的板簧22A也可利用如图4所示的制造方法来制造。
图6是表示涉及本发明的第三实施方式的板簧22B的俯视图。图示的板簧22B除了在外周侧端部222形成的切口的数量与图3所示的切口的数量不同之 外，具有与图3所示的板簧22相同的结构。因此，在切口上附注了222c的参照符号。
在图6所示的板簧22B，在外周侧端部222的3处形成了切口222c。因此，可有效地充分利用在切口222c空出的空间。
图6所示的板簧22B也可利用如图4所示的制造方法来制造。
以上关于本发明通过其优选实施方式进行了说明，但很清楚，本领域技术人员在不超出本发明的精神的范围内可进行种种变形。例如，在上述的实施方式中，虽然用3个臂部223连结了内周侧端部221和外周侧端部222之间，但一般来讲，也可应用到用N个(N为2以上的整数)臂部连结内周侧端部221和外周侧端部222之间的板簧上。另外，在上述的实施方式中，虽然对在外周侧端部形成的切口的个数为一个和三个的例子进行了叙述，但一般来讲，也可以是任意的M个(M为正整数)。再有，在上述的实施方式的透镜驱动装置中，虽然上侧板簧22及下侧板簧24的双方为具有本发明的特征的板簧，但上侧板簧22及下侧板簧24的至少一方为具有本发明的特征的板簧亦可。
Claims (7)
1.一种板簧的制造方法，所述板簧，具备：圆环状内周侧端部；与该内周侧端部留有间隔设置，且半径比上述内周侧端部还大的外周侧端部；为了连结上述内周侧端部和上述外周侧端部之间而沿圆周方向设置的N个臂部，其中，N为2以上的整数；从上述内周侧端部向半径方向外侧突出设置并连结上述内周侧端部和上述N个臂部的N个内周侧连结部；以及从上述外周侧端部向半径方向内侧突出设置并连结上述外周侧端部和上述N个臂部的N个外周侧连结部，其中，上述外周侧端部在M个地点具有切口，其中，M为正整数，上述外周侧端部不是环状，其特征在于，所述制造方法包括：
准备平板的工序；
加工上述平板而得到具有环状外周侧端部的临时板簧的工序，该外周侧端部具备横跨了形成上述切口的部位的连结部；以及
从该临时板簧切断上述连结部而得到上述板簧的工序。
2.根据权利要求1所述的板簧的制造方法，其特征在于，
上述加工是蚀刻加工。
3.根据权利要求1所述的板簧的制造方法，其特征在于，
上述加工是冲压加工。
4.根据权利要求1所述的板簧的制造方法，其特征在于，
上述连结部的两端的板厚加工成较薄。
5.根据权利要求1所述的板簧的制造方法，其特征在于，
使上述连结部的两端的板厚较薄的加工是半蚀刻加工。
6.根据权利要求1所述的板簧的制造方法，其特征在于，
上述N等于3，上述M等于1。
7.根据权利要求1所述的板簧的制造方法，其特征在于，
上述N等于3，上述M等于3。
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