JP2014074861A - 光学ユニット、光学ユニットの製造方法、駆動装置、および駆動装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板厚方向が互いに直交するように板状部材同士を重ねた状態で溶接を行う場合でも、溶接個所を適正に溶融させることのできる光学ユニット、光学ユニットの製造方法、駆動装置、および駆動装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】振れ補正機能付きの光学ユニット１００において、上カバー２５０への板状ストッパ部材９の固定工程では、第１部分９６１より薄い第２部分９６２を設けておき、第２部分９６２を側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に重ねた状態で第２部分９６２にレーザビームを照射する。このため、側板部２３０および板状ストッパ部材９の双方を溶融させる場合でも、レーザの焦点深度でカバーする範囲が狭くてよいので、レーザ出力を低減することができる。従って、溶接個所を適正に溶融させることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、板状部材同士が溶接により固定された光学ユニット、光学ユニットの製造方法、板状部材同士が溶接により固定された駆動装置、および駆動装置の製造方法に関するものである。

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、レンズ等の光学素子を備えた可動体を固定体に支持された状態とし、振れを検出した際、磁気駆動機構によって、振れを補正する方向に可動体を揺動支点周りに揺動させる技術が提案されている（特許文献１参照）。また、固定体に対して板状ストッパ部材を固定しておき、かかる板状ストッパ部材によって、可動体の光軸方向後側への可動範囲を規制する構造も提案されている。

特開２０１０−９６８０３号公報

かかる構成の光学ユニットを構成するには、板状ストッパ部材を固定体の側板部に連結する必要があり、かかる連結を行うにあたっては、図９に示すように、互いの板厚方向が直交するよう、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に板状ストッパ部材９を重ね、この状態で、板状ストッパ部材９の被溶接部９９９にレーザビームを照射して、側板部２３０と板状ストッパ部材９とを接合した構成が考えられる。

しかしながら、図９に示す構成では、板状ストッパ部材９の側からレーザビームを照射することになるが、被溶接部９９９が厚いため、側板部２３０および板状ストッパ部材９の双方を溶融させるには、レーザ出力を大にする必要がある。このため、溶融材料の飛散が大となる結果、周辺の汚染、溶接に寄与する溶融部の縮小、ビードの増大等の問題が発生してしまう。かといって、板状ストッパ部材９の板厚を小とすると、ストッパとしての強度が低下してしまう。なお、図９に示す構成は、本願発明に対する参考例であり、従来技術ではない。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、板厚方向が互いに直交するように板状部材同士を重ねた状態で溶接を行う場合でも、溶接個所を適正に溶融させることのできる光学ユニット、光学ユニットの製造方法、駆動装置、および駆動装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、光学素子を保持する可動体と、該可動体を変位可能に支持する固定体と、前記可動体を前記固定体に対して変位させる駆動機構と、を有する光学ユニットにおいて、前記固定体は、前記可動体の側面に対向する金属製の側板部と、該側板部の光軸方向後側端面に対して互いの板厚方向が直交するように重ねられた状態で当該光軸方向後側端面に溶接により固定され、前記可動体の光軸方向後側への可動範囲を規制する金属製の板状ストッパ部材と、を備え、前記板状ストッパ部材には、光軸方向からみたとき、前記側板部に溶接されずに前記光軸方向後側端面に重なる第１部分と、該第１部分より小の板厚をもって前記光軸方向後側端面に重なって当該光軸方向後側端面と溶接された第２部分と、が設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、光学素子を保持する可動体と、該可動体を変位可能に支持する固定体と、前記可動体を前記固定体に対して変位させる駆動機構と、を有する光学ユニットの製造方法において、前記固定体において前記可動体の側面に対向する金属製の側板部の光軸方向後側端面に対して、前記可動体の光軸方向後側への可動範囲を規制する金属製の板状ストッパ部材を互いの板厚方向が直交するように重ねた状態で当該板状ストッパ部材を前記光軸方向後側端面に溶接により固定するにあたっては、前記板状ストッパ部材には、光軸方向からみたとき、前記光軸方向後側端面に重なる第１部分と、該第１部分より小の板厚をもって前記光軸方向後側端面に重なる第２部分とを設けておき、当該第２部分にレーザビームを照射して前記光軸方向後側端面と溶接することを特徴とする。

本発明では、固定体の側板部の光軸方向後側端面に対して板状ストッパ部材を互いの板厚方向が直交するように重ねた状態で板状ストッパ部材を溶接により固定する際には、板状ストッパ部材の側からレーザビームを照射することになるが、板状ストッパ部材には、第１部分より小の板厚をもって光軸方向後側端面に重なる第２部分が設けられている。このため、側板部および板状ストッパ部材の双方を溶融させる場合でも、レーザの焦点深度でカバーする範囲が狭くてよいので、レーザ出力を低減することができる。従って、溶接個所を適正に溶融させることができる。それ故、溶融材料の飛散を抑制することができるので、周辺の汚染や、溶接に寄与する溶融部の縮小を抑制することができるとともに、ビードの増大等を抑制することができる。

本発明において、前記第１部分の板厚は、例えば、前記側板部の板厚より大である場合に適用すると効果的である。本発明によれば、板状ストッパ部材において溶接個所以外の板厚を大とすることができるので、板状ストッパ部材に大きな強度を確保することができる。

本発明において、前記駆動機構は、前記可動体の側面に保持された磁石と、前記側板部の内面に保持されたコイルと、該コイルから前記側板部の光軸方向後側から当該側板部の外側に引き出されたフレキシブル配線基板と、を備えている構成を採用することができる。かかる構成の場合でも、本発明では、溶融材料の飛散を抑制することができるので、飛散物がコイルやフレキシブル配線基板に付着しにくいので、飛散物に起因する不具合の発生を抑制することができる。

本発明において、前記固定体において前記可動体に光軸方向後側で対向する底板部と、前記可動体との間には、当該可動体を揺動可能に支持する揺動支点が設けられ、前記駆動機構は、前記揺動支点を中心に前記可動体を揺動させる構成を採用することができる。

本発明において、前記固定体は、該固定体の側に連結された固定体側連結部、前記可動体の側に連結された可動体側連結部、および前記固定体側連結部と前記可動体側連結部とを結ぶアーム部を備えた板状のバネ部材を介して前記可動体を支持している構成を採用することができる。

また、本発明は、金属製の第１板状部材と、該第１板状部材の端面に対して互いの板厚方向が直交するように重ねられた金属製の第２板状部材と、少なくとも一部の部材が前記第１板状部材または前記第２板状部材に支持された駆動機構を備えた駆動装置であって、前記第２板状部材に対する平面視において、前記第２板状部材には、前記第１板状部材の端面に溶接されずに当該端面に重なる第１部分と、該第１部分より小の板厚をもって前記端面に重なって当該端面と溶接された第２部分と、が設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、金属製の第１板状部材と、該第１板状部材の端面に対して互いの板厚方向が直交するように重ねられた金属製の第２板状部材と、少なくとも一部の部材が前記第１板状部材または前記第２板状部材に支持された駆動機構と、を有する駆動装置の製造方法であって、前記第１板状部材の端面に対して前記第２板状部材を溶接により固定するにあたっては、前記第２板状部材に対する平面視において、前記第２板状部材には、前記光軸方向後側端面に重なる第１部分と、該第１部分より小の板厚をもって前記光軸方向後側端面に重なる第２部分とを設けておき、当該第２部分にレーザビームを照射して前記端面と溶接することを特徴とする。

本発明では、第１板状部材の端面に対して第２板状部材を互いの板厚方向が直交するように重ねた状態で第２板状部材を溶接により固定する際には、第２板状部材の側からレーザビームを照射することになるが、第２板状部材には、第１部分より小の板厚をもって端面に重なる第２部分が設けられている。このため、第１板状部材および第２板状部材の双方を溶融させる場合でも、レーザの焦点深度でカバーする範囲が狭くてよいので、レーザ出力を低減することができる。従って、溶接個所を適正に溶融させることができる。それ故、溶融材料の飛散を抑制することができるので、周辺の汚染や、溶接に寄与する溶融部の縮小を抑制することができるとともに、ビードの増大等を抑制することができる。

本発明において、前記第１部分の板厚は、例えば、前記側板部の板厚より大である場合に適用すると効果的である。本発明によれば、板状ストッパ部材において溶接個所以外の板厚を大とすることができるので、板状ストッパ部材に大きな強度を確保することができる等の効果を奏する。

本発明では、固定体の側板部の光軸方向後側端面に対して板状ストッパ部材を互いの板厚方向が直交するように重ねた状態で板状ストッパ部材を溶接により固定する際には、板状ストッパ部材の側からレーザビームを照射することになるが、板状ストッパ部材には、第１部分より小の板厚をもって光軸方向後側端面に重なる第２部分が設けられている。このため、側板部および板状ストッパ部材の双方を溶融させる場合でも、レーザの焦点深度でカバーする範囲が狭くてよいので、レーザ出力を低減することができる。従って、溶接個所を適正に溶融させることができる。それ故、溶融材料の飛散を抑制することができるので、周辺の汚染や、溶接に寄与する溶融部の縮小を抑制することができるとともに、ビードの増大等を抑制することができる。

また、本発明では、第１板状部材の端面に対して第２板状部材を互いの板厚方向が直交するように重ねた状態で第２板状部材を溶接により固定する際には、第２板状部材の側からレーザビームを照射することになるが、第２板状部材には、第１部分より小の板厚をもって端面に重なる第２部分が設けられている。このため、第１板状部材および第２板状部材の双方を溶融させる場合でも、レーザの焦点深度でカバーする範囲が狭くてよいので、レーザ出力を低減することができる。従って、溶接個所を適正に溶融させることができる。それ故、溶融材料の飛散を抑制することができるので、周辺の汚染や、溶接に寄与する溶融部の縮小を抑制することができるとともに、ビードの増大等を抑制することができる。

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。 本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットを細かく分解したときの分解斜視図である。 本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの断面図である。 本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットにおける上カバーへの板状バネ部材および板状ストッパ部材の固定構造を光軸方向後側の斜めからみた様子を示す説明図である。 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上カバー、板状バネ部材および板状ストッパ部材の各部材の説明図である。 本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットにおける上カバー、板状バネ部材および板状ストッパ部材の位置関係等を示す分解斜視図である。 本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットにおける上カバーへの板状バネ部材および板状ストッパ部材の固定工程を示す説明図である。 本発明に対する参考例の説明図である。

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。

（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、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、外観等を示す斜視図、および分解斜視図である。図３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細かく分解したときの分解斜視図である。図４は、本発明を適用した振れ補正機能付きの光学ユニットの断面図であり、図４（ａ）、（ｂ）はＹＺ断面図およびＸＺ断面図である。なお、図４（ａ）、（ｂ）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。

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／駆動装置）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。

図１、図２、図３および図４に示すように、光学ユニット１００には、撮像ユニット１や、後述する振れ補正用駆動機構５００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、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４１０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４１０は、配線数が多いので、フレキシブル配線基板４１０としては、比較的幅広のものが使用されている。

図２、図３および図４に示すように、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１２やレンズ駆動機構、撮像素子１ｂ（図４参照）等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の外形はケース１４によって規定されている。

光学ユニット１００は、まず、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に変位可能に支持された状態とする板状バネ部材６００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。

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の周りを囲む角筒部２１０と、角筒部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、角筒部２１０は、光軸方向後側（被写体側とは反対側／Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）の端部が開放端になっており、フレキシブル配線基板４１０、４２０は、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙにおいて角筒部２１０の光軸方向後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）を通って外側に引き出されている。

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枚の側板部７２０とを備えている。下カバー７００において、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙには側板部７２０が形成されておらず、フレキシブル配線基板４１０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、後述する揺動支点１８０が構成されている。

（可動体３の構成）
本形態の光学ユニット１００において、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とによって構成されている。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。すなわち、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。

詳しくは後述するように、第２ホルダ部材７２は、上カバー２５０の角筒部２１０の内側に固定された板状ストッパ部材９に対して光軸方向前側で対向し、板状ストッパ部材９との干渉により、可動体３の光軸方向後側への可動範囲を規定するストッパ機構９００を構成している。

（板状バネ部材６００の構成）
板状バネ部材６００は、固定体２００側に連結される矩形枠状の固定体側連結部６２０と、可動体３側に連結される可動体側連結部６１０と、可動体側連結部６１０と固定体側連結部６２０の間で延在する複数本のアーム部６３０とを備えており、アーム部６３０の両端は各々、可動体側連結部６１０および固定体側連結部６２０に繋がっている。ここで、固定体側連結部６２０は、詳しくは後述するように、矩形の枠部６５０と、枠部６５０の辺部分から外側に向けて突出した凸部６６０とを備えている。

かかる板状バネ部材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、可動体側連結部６１０が第２ホルダ部材７２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、固定体側連結部６２０は、後述するように、上カバー２５０の角筒部２１０の光軸方向後側端面２３１（側板部２３０の光軸方向後側端面２３１）に溶接により連結されている。かかる板状バネ部材６００は、ＳＵＳ系鋼材等といった金属製であり、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。本形態において、板状バネ部材６００は、板厚が５０〜１００μｍ、例えば６８μｍである。

ここで、板状バネ部材６００の可動体側連結部６１０を可動体３に連結する一方、固定体側連結部６２０を固定体２００に固定すると、光学ユニット１００では、可動体３が揺動支点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、板状バネ部材６００において、可動体側連結部６１０は固定体側連結部６２０よりも光軸方向前側に押し上げられた状態となり、板状バネ部材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、板状バネ部材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。

（振れ補正用駆動機構５００の構成）
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、コイル部５６０に対する給電用のフレキシブル配線基板４２０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つの側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の角筒部２１０の内面にはコイル部５６０が固定されている。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、略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。

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を構成しており、図４（ａ）に矢印Ｘ１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を構成しており、図４（ｂ）に矢印Ｙ１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を中心にして可動体３を揺動させる。なお、本形態では、可動体３の光軸方向後側端部にフォトセンサ３１０、３２０が設けられており、振れ補正用駆動機構５００を駆動した際の可動体３の傾きを検出し、振れ補正用駆動機構５００にフィードバックするようになっている。

再び、図２、図３および図４において、本形態では、振れ補正用駆動機構５００を構成するにあたって、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。シート状コイル体５５０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が形成されており、かかる端子部に対して、フレキシブル配線基板４２０が電気的に接続されている。このため、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等の利点がある。

（揺動支点の構成）
撮像ユニット１に対して光軸方向後側（Ｚ軸方向の一方側＋Ｚ）では、撮像ユニット１と固定体２００の下カバー７００の底板部７１０との間に、撮像ユニット１を揺動させる際の支点となる揺動支点１８０が設けられており、撮像ユニット１は、板状バネ部材６００によって揺動支点１８０を介して下カバー７００に向けて付勢されている。本形態においては、下カバー７００の底板部７１０に固定されたエラストマー製の弾性部材１８５と、可動体３の光軸方向後側端部に設けられた支持板１９に形成された凸部１９０とによって揺動支点１８０が形成されている。かかる構成によれば、可動体３に光軸方向後側に向かう衝撃が加わった際、弾性部材１８５によって衝撃を吸収できるので、下カバー７００（固定体２００）の底板部７１０が変形することがない。また、振れ補正の制御中に可動体３に加わった不要な振動を弾性部材１８５で吸収することができるので、共振の発生を防止することができる。

（ストッパ機構９００の構成）
本形態の振れ補正機能付きの光学ユニット１００では、可動体３の光軸方向後側への可動範囲を規定するストッパ機構９００が構成されている。より具体的には、固定体２００に用いた上カバー２５０の角筒部２１０の内面に矩形枠状の板状ストッパ部材９が固定されており、かかる板状ストッパ部材９は、板状バネ部材６００に対して光軸方向後側に位置する。板状ストッパ部材９の外形寸法は、第２ホルダ部材７２の外形寸法より大きいが、第２ホルダ部材７２の外形寸法は、板状ストッパ部材９の内形寸法より大きい。このため、板状ストッパ部材９は、第２ホルダ部材７２に対して板状バネ部材６００を介して光軸方向後側で対向している。

また、板状バネ部材６００のアーム部６３０は、全体あるいは略全体が、板状ストッパ部材９と光軸方向で重なっている。また、板状バネ部材６００のアーム部６３０は、第２ホルダ部材７２と光軸方向で重なっている。このため、板状バネ部材６００のアーム部６３０の一部は、第２ホルダ部材７２および板状ストッパ部材９の双方と光軸方向で重なっている。

このようにして構成したストッパ機構９００では、可動体３に衝撃が加わって、弾性部材１８５を圧縮させながら、可動体３が光軸方向後側に変位した際、可動体３の光軸方向後側への変位が板状ストッパ部材９によって阻止される。このため、板状バネ部材６００の変形範囲が限定されているので、板状バネ部材６００が塑性変形して損傷することがない。また、可動体３が光軸方向後側に変位した際、第２ホルダ部材７２と板状ストッパ部材９とは、板状バネ部材６００を介して当接する。このため、ストッパ機構９００を構成するにあたって、第２ホルダ部材７２と板状ストッパ部材９とを板状バネ部材６００を避けて当接させるような構造を採用しなくてもよい。従って、板状バネ部材６００周辺の構造を簡素化することができる。また、可動体３が光軸方向後側に変位した際、第２ホルダ部材７２と板状ストッパ部材９とは、板状バネ部材６００のアーム部６３０を介して当接する。このため、ストッパ機構９００が作動した際、アーム部６３０が第２ホルダ部材７２と板状ストッパ部材９とに挟まれて保護されるので、アーム部６３０が塑性変形することを防止することができる。

さらに、第２ホルダ部材７２および板状ストッパ部材９は、光軸周りの全周に設けられているので、第２ホルダ部材７２および板状ストッパ部材９の特定個所に大きな力が集中しない。従って、第２ホルダ部材７２および板状ストッパ部材９が損傷しにくいとともに、第２ホルダ部材７２と板状ストッパ部材９とが当接した際の反動で当接個所とは反対側で可動体３が大きく傾くのを防止することができる。従って、板状バネ部材６００の塑性変形を確実に防止することができる。

（上カバー２５０への板状バネ部材６００および板状ストッパ部材９の固定構造）
図５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における上カバー２５０への板状バネ部材６００および板状ストッパ部材９の固定構造を光軸方向後側の斜めからみた様子を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上カバー２５０に板状バネ部材６００と板状ストッパ部材９とを固定した様子を示す説明図、上カバー２５０に板状バネ部材６００を固定した後、板状ストッパ部材９を固定する前の様子を示す説明図、および上カバー２５０に板状バネ部材６００および板状ストッパ部材９を固定する前の様子を示す説明図である。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に用いた上カバー２５０、板状バネ部材６００および板状ストッパ部材９の各部材の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、上カバー２５０の底面図、上カバー２５０の側面図、板状バネ部材６００の底面図、板状バネ部材６００の側面図、板状ストッパ部材９の底面図、および板状ストッパ部材９の側面図である。図７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における上カバー２５０、板状バネ部材６００および板状ストッパ部材９の位置関係等を示す分解斜視図である。なお、図５〜図７において、各部材の形状を溶接前の状態で示してある。また、図５〜図７においては、板状バネ部材６００を光学ユニット１００に組み込んだ状態で、可動体側連結部６１０が固定体側連結部６２０より光軸方向前側に位置するように変形した形状で示してある。

図５、図６および図７に示すように、本形態の光学ユニット１００において、上カバー２５０は、４枚の側板部２３０が周方向で繋がった角筒部２１０を備えており、かかる側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に対して、板状バネ部材６００の固定体側連結部６２０および板状ストッパ部材９がレーザ溶接により固定されている。かかる上カバー２５０は、ＳＵＳ系鋼材等といった金属板に対するプレス加工により製造されている。側板部２３０の板厚は、例えば１００〜１５０μｍ程度、例えば１１０μｍである。

ここで、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１には、光軸方向前側に凹む切り欠き２３３が形成されており、かかる切り欠き２３３は、辺方向の中央部分で最も光軸方向前側（Ｚ軸方向の他方側−Ｚ）に位置する底部２３４と、底部２３４の両側で段部２３５を介して底部２３４に繋がった中間部２３６とを有しており、中間部２３６は、底部２３４よりわずかに光軸方向後側に位置する。なお、４枚の側板部２３０のうち、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙに位置する側板部２３０では、底部２３４の一方側のみに段部２３５および中間部２３６が形成されている。ここで、底部２３４は、板状バネ部材６００の固定体側連結部６２０との溶接に用いられ、中間部２３６は板状ストッパ部材９との溶接に用いられる。

（板状バネ部材６００の詳細構成）
本形態において、板状バネ部材６００の固定体側連結部６２０は、矩形の枠部６５０と、枠部６５０の辺部分から外側に向けて突出した複数の凸部６６０とを備えている。ここで、枠部６５０の外形寸法は、角筒部２１０の内形寸法より小であるが、凸部６６０は、側板部２３０の外側までわずかに突出しており、光軸方向からみたとき、凸部６６０は、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１のうち、底部２３４に相当する部分に、互いの板厚方向が直交するように重なっている。かかる構成によれば、凸部６６０と側板部２３０の光軸方向後側端面２３１とを確実に重ねることができる。本形態では、凸部６６０は、矩形の枠部６５０の辺毎に２以上が形成されている。より具体的には、枠部６５０の４つの辺のうち、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙに位置する辺には２つの凸部６６０が形成され、他の３つの辺には各々、３つの凸部６６０が形成されている。

本形態では、凸部６６０と、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１のうち、底部２３４とを溶接する。ここで、凸部６６０同士は離間している。すなわち、凸部６６０は溶接予定個所に独立して形成されており、凸部６６０の辺方向（枠部６５０が延在している方向）の寸法（幅寸法）は小である。本形態では、各辺に形成された２つ以上の凸部６６０のうち、辺の中央側に位置する凸部６６１は、凸部６６１より辺の端に形成された凸部６６２に比して辺方向（枠部６５０が延在している方向）の寸法（幅寸法）が大である。

凸部６６０のうち、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１と重なる部分には、光軸方向前側に向けて凹んだ円形の凹部６６６が形成されている。かかる凹部６６６は、光軸方向後側から視認可能であり、溶接の際、凹部６６６を基準にしてレーザビームが照射される。固定体側連結部６２０の枠部６５０と、アーム部６３０とは、枠部６５０の延在方向の中央付近で接続し、固定体側連結部６２０の枠部６５０には、アーム部６３０の根元付近に複数の穴６３３が形成されている。かかる穴６３３はバネ定数の調整に利用される。すなわち、アーム部６３０の根元付近に対してレーザビームを照射して穴６３３同士を連結させれば、アーム部６３０の寸法を変更することができるので、バネ定数を調整することができる。

（板状ストッパ部材９の詳細構成）
本形態において、板状ストッパ部材９は、矩形の枠部９５０と、枠部９５０の辺部分の中央から端にずれた位置で外側に向けて突出した複数の凸部９６０とを備えている。ここで、枠部９５０の外形寸法は、角筒部２１０の内形寸法より小であるが、凸部９６０は、側板部２３０の外面と重なる位置まで突出している。このため、板状ストッパ部材９は、凸部９６０を含めた外形寸法は、角筒部２１０の外形寸法と同一である。従って、光軸方向からみたとき、凸部９６０は、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１のうち、中間部２３６に相当する部分に互いの板厚方向が直交するように重なっている。かかる凸部９６０は、枠部９５０のＹ軸方向の一方側＋Ｙに位置する辺には１つ形成され、他の３つの辺には２つずつ形成されている。なお、枠部９５０のＹ軸方向の一方側＋Ｙに位置する辺には凸部９６０が１つだけ形成されている。このため、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙには、枠部９５０と側板部２３０との間に、図２等に示すフレキシブル配線基板４２０を通すスペースが確保されている。

本形態では、凸部９６０のうち、Ｙ軸方向の一方側＋Ｙに位置する辺に形成された凸部６６０は、辺方向の端部の一箇所で、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１（中間部２３６の光軸方向後側端面２３１）と溶接され、他の３つの辺に形成された凸部６６０は、辺方向の両側２箇所で、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１（中間部２３６の光軸方向後側端面２３１）と溶接される。

ここで、凸部９６０は、光軸方向からみたとき、側板部２３０に溶接されずに光軸方向後側端面２３１に重なる第１部分９６１と、辺方向の端部において第１部分９６１より小の板厚をもって光軸方向後側端面２３１に重なる矩形の第２部分９６２とが設けられており、かかる第２部分９６２が光軸方向後側端面２３１と溶接される。本形態において、第２部分９６２の板厚は、第１部分９６１の板厚の１／２〜１／３である。例えば、第１部分９６１の板厚は２００μｍであり、第２部分９６２の板厚は８０〜１００μｍである。かかる構成の板状ストッパ部材９は、ＳＵＳ系鋼材等といった金属板に対するエッチングにより形成され、その際、ハーフエッチングを利用することにより、板厚が異なる第１部分９６１および第２部分９６２を形成する。このため、第２部分９６２の板厚は、第１部分９６１が位置する側から離間するに伴って徐々に薄くなっている。

本形態では、枠部９５０の辺部分の中央にも、凸部９６０と同様な凸部９７０が形成されているが、かかる凸部９７０は、凸部９６０の第１部分９６１と同等の厚さである。ここで、凸部９６０と凸部９７０との間は切り欠き９７５になっており、かかる切り欠き９７５内に板状バネ部材６００の凸部６６２が位置する。このため、後述するように凸部６６２で溶接した際に溶接痕によって盛り上がりが発生した場合でも、かかる盛り上がりは切り欠き９７５内に位置する。従って、板状ストッパ部材９を配置した際、板状ストッパ部材９が上カバー２５０から浮き上がることがない。

（上カバー２５０への板状バネ部材６００および板状ストッパ部材９の固定工程）
図８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における上カバー２５０への板状バネ部材６００および板状ストッパ部材９の固定工程を示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、上カバー２５０に板状バネ部材６００を固定した状態の底面図、上カバー２５０に板状バネ部材６００を固定した状態の側面図、上カバー２５０に板状ストッパ部材９を固定した状態の底面図、上カバー２５０に板状ストッパ部材９を固定した状態の側面図である。なお、図８において、各部材の形状を溶接前の状態で示してある。また、図８においては、板状バネ部材６００を光学ユニット１００に組み込んだ状態で、可動体側連結部６１０が固定体側連結部６２０より光軸方向前側に位置するように変形した形状で示してある。

本形態の光学ユニット１００の製造工程において、上カバー２５０への板状バネ部材６００および板状ストッパ部材９の固定工程では、バネ部材固定工程において上カバー２５０に板状バネ部材６００を固定した後、ストッパ部材固定工程において上カバー２５０に板状ストッパ部材９を固定する。かかる工程は、図２等を参照して説明したコイル部５６０やフレキシブル配線基板４２０を上カバー２５０の設けた後に行うが、図５や図８では、かかる部材の図示を省略してある。また、板状バネ部材６００において、可動体側連結部６１０については可動体３側に設けた第２ホルダ部材７２と連結した後、バネ部材固定工程やストッパ部材固定工程を行うが、図５や図８では、かかる部材の図示を省略してある。

バネ部材固定工程においては、まず、図５（ｂ）および図８（ａ）、（ｂ）に示すように、上カバー２５０の内側に板状バネ部材６００を配置し、凸部６６０を側板部２３０の光軸方向後側端面２３１のうち、底部２３４に相当する部分に重ねる。

次に、バネ部材固定工程の第１溶接工程では、複数の凸部６６０のうち、一部の凸部６６１を冶具によって側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に向けて押圧する。その結果、他の凸部６６２は、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に当接する。この状態で、他の凸部６６２に形成された凹部６６６の位置を自動検出し、かかる凹部６６６に向けてレーザビームを照射する。

その際、凸部６６１は、溶接予定個所に独立して形成されており、凸部６６０の辺方向（枠部６５０が延在している方向）の寸法（幅寸法）は小である。このため、凸部６６２の先端側全体が溶接による溶融部となる。また、凸部６６２の全体が溶接による溶融部となる。従って、凸部６６２の先端側が側板部２３０から外側に張り出すことがない。すなわち、溶接した際、凸部６６２の先端側全体が溶接による溶融部になるので、側板部２３０の外側には溶融部がわずかに突出しているか、側板部２３０の外側に溶融部が一切、突出しない状態にある。いずれの場合も、凸部６６０の先端部が溶融せずに残る場合に比して、光学ユニット１００の外形寸法を小さくすることができる。

また、複数の凸部６６０のうち、一部の凸部６６１を冶具によって側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に向けて押圧することにより、他の凸部６６２を側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に当接させるため、他の凸部６６２を側板部２３０に当接させた状態で他の凸部６６２に対して光軸方向後側は開放状態にある。それ故、凸部６６２に対して光軸方向後側からレーザビームを確実に照射することができるので、溶接を確実、かつ、容易に行うことができる。

また、凸部６６０には、光軸方向後側から視認可能な凹部６６６が形成されているので、凹部６６６の位置を認識した結果に基づいて、レーザビームを確実な位置に照射することができる。

次に、バネ部材固定工程の第２溶接工程では、図５（ａ）および図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、板状バネ部材６００に対して光軸方向後側に板状ストッパ部材９を重ねる。その結果、光軸方向からみたとき、板状ストッパ部材９の凸部９６０、９７０は、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に重なる。ここで、板状ストッパ部材９の凸部９６０に形成した第２部分９６２は、側板部２３０の光軸方向後側端面２３１に接するように重なる一方、板状ストッパ部材９の凸部９７０は、板状バネ部材６００の凸部６６１に接するように重なる。そこで、板状ストッパ部材９の凸部９７０と板状バネ部材６００の凸部６６１との重なり部分に対して斜め方向あるいは横方向からレーザビームを照射し、板状ストッパ部材９の凸部９７０と板状バネ部材６００の凸部６６１とを溶接する。その際、板状ストッパ部材９の凸部９７０と上カバー２５０の側板部２３０も溶接される。それ故、板状バネ部材６００を上カバー２５０に連結する工程に連続して、板状ストッパ部材９は、上カバー２５０に仮固定される。その際、凸部６６１の先端側全体が溶接による溶融部となるため、凸部６６１の先端側が側板部２３０から外側に張り出した状態で残らない。

また、辺毎に設けられた凸部６６０のうち、辺の中央側に位置する凸部６６１の枠部６５０の延在方向における寸法（幅寸法）は、他の凸部６６２の幅寸法より大であるため、板状バネ部材６００の固定体側連結部６２０と上カバー２５０の側板部２３０とを強固に連結することができる。

さらに、板状バネ部材６００の固定体側連結部６２０は、四角形の辺毎に溶接用の凸部６６０を２つ以上備えている。このため、凸部６６０を溶接個所毎に独立して小さく形成した場合でも、板状バネ部材６００の固定体側連結部６２０と上カバー２５０の側板部２３０とを強固に連結することができる。

次に、ストッパ部材固定工程では、板状ストッパ部材９の凸部９６０に形成した第２部分９６２に対してレーザビームを照射し、板状ストッパ部材９の凸部９６０と側板部２３０とを溶接する。かかる溶接の際、板状ストッパ部材９には、第１部分９６１より小の板厚をもって光軸方向後側端面２３１に重なる第２部分９６２が設けられ、かかる第２部分９６２で溶接を行う。このため、側板部２３０および板状ストッパ部材９の双方を溶融させる場合でも、レーザの焦点深度でカバーする範囲が狭くてよいので、レーザ出力を低減することができる。従って、溶接個所を適正に溶融させることができる。それ故、溶融材料の飛散を抑制することができるので、周辺の汚染や、溶接に寄与する溶融部の縮小を抑制することができるとともに、ビードの増大等を抑制することができる。また、コイル部５６０やフレキシブル配線基板４２０への溶融材料の飛散を抑制することができるので、飛散物に起因する不具合の発生を抑制することができる。

また、板状ストッパ部材９において溶接個所以外の板厚を大とすることができるので、板状ストッパ部材９においてストッパとして十分に大きな強度を確保することができる。

（他の実施の形態）
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。

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の光学ユニット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の光学ユニット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。

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。

さらに、上記実施の形態では、光学ユニット１００に用いた２つの板状部材（上カバー２５０の側板部２３０（第１板状部材）および板状ストッパ部材９（第２板状部材））を溶接するにあたって、溶接部（第２部分９６２）を薄板化したが、モータ等の駆動装置において、コイルを支持するステータコア（第１板状部材）の端面に端板（第２板状部材）等を溶接する場合に溶接部を薄板化してもよい。

１ 撮像ユニット
３ 可動体
７ ホルダ
９ 板状ストッパ部材
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）
４２０ フレキシブル配線基板
５００ 振れ補正用駆動機構
５２０ 永久磁石
６００ 板状バネ部材
６１０ 可動体側連結部
６２０ 固定体側連結部
６３０ アーム部
６６０、６６１、６６２ 板状バネ部材の凸部
９６０、９７０ 板状ストッパ部材の凸部

Claims (9)

1. 光学素子を保持する可動体と、該可動体を変位可能に支持する固定体と、前記可動体を前記固定体に対して変位させる駆動機構と、を有する光学ユニットにおいて、
   前記固定体は、前記可動体の側面に対向する金属製の側板部と、該側板部の光軸方向後側端面に対して互いの板厚方向が直交するように重ねられた状態で当該光軸方向後側端面に溶接により固定され、前記可動体の光軸方向後側への可動範囲を規制する金属製の板状ストッパ部材と、を備え、
   前記板状ストッパ部材には、光軸方向からみたとき、前記側板部に溶接されずに前記光軸方向後側端面に重なる第１部分と、該第１部分より小の板厚をもって前記光軸方向後側端面に重なって当該光軸方向後側端面と溶接された第２部分と、が設けられていることを特徴とする光学ユニット。
2. 前記第１部分の板厚は、前記側板部の板厚より大であることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
3. 前記駆動機構は、前記可動体の側面に保持された磁石と、前記側板部の内面に保持されたコイルと、該コイルから前記側板部の光軸方向後側から当該側板部の外側に引き出されたフレキシブル配線基板と、を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学ユニット。
4. 前記固定体において前記可動体に光軸方向後側で対向する底板部と、前記可動体との間には、当該可動体を揺動可能に支持する揺動支点が設けられ、
   前記駆動機構は、前記揺動支点を中心に前記可動体を揺動させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学ユニット。
5. 前記固定体は、該固定体の側に連結された固定体側連結部、前記可動体の側に連結された可動体側連結部、および前記固定体側連結部と前記可動体側連結部とを結ぶアーム部を備えた板状のバネ部材を介して前記可動体を支持していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光学ユニット。
6. 光学素子を保持する可動体と、該可動体を変位可能に支持する固定体と、前記可動体を前記固定体に対して変位させる駆動機構と、を有する光学ユニットの製造方法において、
   前記固定体において前記可動体の側面に対向する金属製の側板部の光軸方向後側端面に対して、前記可動体の光軸方向後側への可動範囲を規制する金属製の板状ストッパ部材を互いの板厚方向が直交するように重ねた状態で当該板状ストッパ部材を前記光軸方向後側端面に溶接により固定するにあたっては、
   前記板状ストッパ部材には、光軸方向からみたとき、前記光軸方向後側端面に重なる第１部分と、該第１部分より小の板厚をもって前記光軸方向後側端面に重なる第２部分とを設けておき、当該第２部分にレーザビームを照射して前記光軸方向後側端面と溶接することを特徴とする光学ユニットの製造方法。
7. 金属製の第１板状部材と、該第１板状部材の端面に対して互いの板厚方向が直交するように重ねられた金属製の第２板状部材と、少なくとも一部の部材が前記第１板状部材または前記第２板状部材に支持された駆動機構と、を有する駆動装置であって、
   前記第２板状部材に対する平面視において、前記第２板状部材には、前記第１板状部材の端面に溶接されずに当該端面に重なる第１部分と、該第１部分より小の板厚をもって前記端面に重なって当該端面と溶接された第２部分と、が設けられていることを特徴とする駆動装置。
8. 前記第１部分の板厚は、前記側板部の板厚より大であることを特徴とする請求項７に記載の駆動装置。
9. 金属製の第１板状部材と、該第１板状部材の端面に対して互いの板厚方向が直交するように重ねられた金属製の第２板状部材と、少なくとも一部の部材が前記第１板状部材または前記第２板状部材に支持された駆動機構と、を有する駆動装置の製造方法であって、
   前記第１板状部材の端面に対して前記第２板状部材を溶接により固定するにあたっては、
   前記第２板状部材に対する平面視において、前記第２板状部材には、前記光軸方向後側端面に重なる第１部分と、該第１部分より小の板厚をもって前記光軸方向後側端面に重なる第２部分とを設けておき、当該第２部分にレーザビームを照射して前記端面と溶接することを特徴とする駆動装置の製造方法。

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