JP2014202976A - レンズ駆動装置用板バネ - Google Patents

Abstract

【課題】エッチング工法に比べて製造時間を短縮できるプレス工法で製造しても、Ｎ本のバネ部を同寸法とし、安定した性能が得られるレンズ駆動装置用板バネを提供すること。【解決手段】同一形状に形成されるＮ枚の分割板バネ片１１を備え、Ｎ枚の分割板バネ片１１は、それぞれ、レンズ駆動装置用板バネ１のフレーム部２の一部を形成する分割フレーム片１２と、該分割フレーム片１２から内周側に延出し、レンズ駆動装置用板バネ１のバネ部３を形成するバネ片１３とからなり、分割フレーム片１２は、互いに一部が重なり合う状態で周方向に並ぶことにより環状のフレーム部２を形成するとともに、互いに一部が重なり合ってもＮ本のバネ部３を同一平面上に位置させるための段差部１２ｄ、１２ｅを有する。【選択図】図６

Description

本発明は、ＡＦ（オートフォーカス）カメラモジュール等に設けられるレンズ駆動装置用板バネに関する。

カメラ付き携帯電話機等に搭載されるＡＦカメラモジュールには、レンズを光軸方向に変位駆動させるレンズ駆動装置が設けられている。このようなレンズ駆動装置は、レンズをレンズ光軸方向に移動可能に支持する板バネを有しており、板バネは、固定部材に固定される環状のフレーム部と、フレーム部から内周側に延出し、フレーム部の中央部に配置されるレンズをフレーム部の中心軸方向（レンズ光軸方向）に変位可能に支持するバネ部とを備える（例えば、特許文献１参照）。

一般に、この種の板バネは、エッチング工法（化学反応切削加工）またはプレス工法（塑性加工）により製造されている。エッチング工法では、最終形状と同様のマスクを用いて、マスク以外の部分を化学反応切削するが、化学反応切削では、マスク部が切削されないという保証がないだけでなく、製造に時間がかかり、コストが上昇するという問題がある。

特開２０１１−１６９４４６号公報

一方、プレス工法では、エッチング工法に比べて板バネの製造時間を短縮することが可能であるが、プレス工法により製造される板バネの寸法精度は、加工パーツの寸法精度に依存するため、要求される寸法精度を達成することが困難な場合がある。例えば、プレス工法で一枚の板バネに同一形状のバネ部をＮ本加工する場合、加工パーツにはＮ本分のバネ部加工箇所が必要となるが、これらのバネ部加工箇所が同寸法で製作されるという保証がないので、すべてのバネ部の形状が一定にならず、バネ部の性能にばらつきが生じる惧れがあった。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、エッチング工法に比べて製造時間を短縮できるプレス工法で製造しても、Ｎ本のバネ部を同寸法とし、安定した性能が得られるレンズ駆動装置用板バネを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、固定部材に固定される環状のフレーム部と、前記フレーム部から内周側に延出し、前記フレーム部の中央部に配置されるレンズを前記フレーム部の中心軸方向に変位可能に支持するＮ本のバネ部と、を備えるレンズ駆動装置用板バネであって、同一形状に形成されるＮ枚の分割板バネ片を備え、Ｎ枚の前記分割板バネ片は、それぞれ、前記フレーム部の一部を形成する分割フレーム片と、該分割フレーム片から内周側に延出する１本の前記バネ部とからなり、前記分割フレーム片は、互いに一部が重なり合う状態で周方向に並ぶことにより環状の前記フレーム部を形成するとともに、互いに一部が重なり合う状態で異なる層となる領域間に、互いに一部が重なり合ってもＮ本の前記バネ部を同一平面上に位置させるための段差部を有することを特徴とする。

また、前記分割フレーム片は、互いに重なり合う領域に位置決め孔を備え、互いに重なり合う前記分割フレーム片同士の位置決め孔に位置決め部材を貫通させることにより位置決めされることを特徴とする。

また、前記分割フレーム片は、異なる組み合せで３枚以上が重なり合う領域を複数備え、これらの領域にそれぞれ前記位置決め孔を備えることを特徴とする。

本発明によれば、エッチング工法に比べて製造時間を短縮できるプレス工法で製造しても、Ｎ本のバネ部を同寸法とし、安定した性能が得られるレンズ駆動装置用板バネを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを示す図であり、（ａ）はレンズ駆動装置用板バネの平面図、（ｂ）はレンズ駆動装置用板バネの正面図である。 本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す図であり、（ａ）は分割板バネ片の平面図、（ｂ）は分割板バネ片の正面図、（ｃ）は分割板バネ片の左側面図、（ｄ）は分割板バネ片の右側面図である。 本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す要部拡大図であり、（ａ）は図４のＡ部拡大図、（ｂ）は図４のＢ部拡大図、（ｃ）は図４のＣ部拡大図である。 本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネの組み立て工程を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネの高さ関係を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを示す図であり、（ａ）はレンズ駆動装置用板バネの平面図、（ｂ）はレンズ駆動装置用板バネの正面図である。 本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す図であり、（ａ）は分割板バネ片の平面図、（ｂ）は分割板バネ片の正面図、（ｃ）は分割板バネ片の左側面図、（ｄ）は分割板バネ片の右側面図である。 本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す要部拡大図であり、（ａ）は図１１のＤ部拡大図、（ｂ）は図１１のＥ部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネの組み立て工程を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネの高さ関係を示す斜視図である。

以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを示す斜視図、図２は、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを示す図であり、（ａ）はレンズ駆動装置用板バネの平面図、（ｂ）はレンズ駆動装置用板バネの正面図である。

これらの図に示すように、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネ１は、環状のフレーム部２と、フレーム部２から内周側に延出する４本のバネ部３とを備える。なお、バネ部の本数は４本に限定されず、２本以上であれば任意の本数とすることができる。

フレーム部２は、平板状の略方形の形状をしており、レンズ駆動装置の固定部材（図示せず）に固定される。例えば、本実施形態のフレーム部２は、周方向の角部に所定の間隔を存して並ぶ４つの固定孔２ａを備えており、これらの固定孔２ａに貫通されるピンなどの固定部材（図示せず）を介して、レンズ駆動装置の固定部材に固定される。

バネ部３は、フレーム部２の中央部に配置されるレンズ（図示せず）をフレーム部２の中心軸方向Ｚ（レンズ光軸方向）に変位可能に支持する。例えば、本実施形態のバネ部３は、フレーム部２の内周側に沿う円弧形状の第１腕部３ａと、第１腕部３ａの端部から第１腕部３ａが沿う方向と反対方向の内周側に沿って折返し状に形成される円弧形状の第２腕部３ｂとを備え、第２腕部３ｂで保持したレンズを、主に第１腕部３ａの弾性変形によりレンズ光軸方向に変位させる。なお、本実施形態のバネ部３は、隣接するバネ部３と一部が重なり合い、図２（ａ）に示されるように、切れ目のない連続した略環状の形状を備えるものとして説明するが、バネ部３同士が重ならない形状としてもよい。

図３は、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す斜視図、図４は、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す図であり、（ａ）は分割板バネ片の平面図、（ｂ）は分割板バネ片の正面図、（ｃ）は分割板バネ片の左側面図、（ｄ）は分割板バネ片の右側面図、図５は、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す要部拡大図であり、（ａ）は図４のＡ部拡大図、（ｂ）は図４のＢ部拡大図、（ｃ）は図４のＣ部拡大図である。
これらの図に示すように、レンズ駆動装置用板バネ１は、プレス工法により同一形状に形成される４枚の分割板バネ片１１を備え、これらの分割板バネ片１１を組み合せることにより構成される。このようなレンズ駆動装置用板バネ１によれば、エッチング工法に比べて製造時間を短縮できるプレス工法で製造されるものでありながら、４本のバネ部３を同寸法とし、安定した性能が得られる。具体的には、プレス工法では、同一の金型を用いて分割板バネ片用の金属板を打ち抜くことによって分割板バネ片１１が形成されるため、同寸法のバネ部３を備えるＮ本の分割板バネ片１１を作製することができる。以下、分割板バネ片１１の具体的な形状について説明する。

４枚の分割板バネ片１１は、それぞれ、フレーム部２の一部を形成する分割フレーム片１２と、該分割フレーム片１２から内周側に延出するバネ片１３とからなる。バネ片１３は、バネ部３と同一形状であり、そのままバネ部３を構成する。一方、分割フレーム片１２は、互いに一部が重なり合う状態で周方向に並ぶことにより環状のフレーム部２を形成する。

本実施形態の分割フレーム片１２は、平面視でＬ字形状を有しており、フレーム部２の中心点Ｏを中心として９０゜ずつ回転させ、順次隣接する分割フレーム片１２に重ね合わせることによりフレーム部２を形成することができる。これにより、各分割フレーム片１２では、異なる組み合せで互いに重なり合う第１〜第３の領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃが生じる。例えば、３枚が重なり合う状態で、中間層となる領域を第１領域１２ａ、上層となる領域を第２領域１２ｂ、下層となる領域を第３領域１２ｃとする。なお、図面においては、各領域１２ａ〜１２ｃを明確にするためにハッチングを付与する。

４枚の分割板バネ片１１が備える分割フレーム片１２は、互いに一部が重なり合う状態で周方向に並んで環状のフレーム部２を形成した場合、分割フレーム片１２同士が重なりによって相対的に傾斜し、または、高低差を生じさせ、４本のバネ部３間に位置誤差が生じる惧れがある。そこで、本発明の分割フレーム片１２には、互いに一部が重なり合っても４本のバネ部３を同一平面上に位置させるための段差部１２ｄ、１２ｅが形成される。

重ね合わせ時に中間層となる第１領域１２ａからバネ部３を延出させる場合、中間層となる第１領域１２ａと上層となる第２領域１２ｂとの間に、立上がり状の第１段差部１２ｄを設けるとともに、中間層となる第１領域１２ａと下層となる第３領域１２ｃとの間に、立下がり状の第２段差部１２ｅを設ける。このようにすると、分割フレーム片１２同士を相対的に傾斜させることなく重ね合わせることが可能になるので、４本のバネ部３を同一平面上（中間層）に位置させることができる。また、本実施形態では、バネ片１３同士も一部が重なり合うので、バネ部３の第１腕部３ａの端部には、第５領域１３ｂを備え、中間層となる第４領域１３ａと上層となる第５領域１３ｂとの間に、立上がり状の第３段差部１３ｃが設けられる。さらに、第３段差部１３ｃによって、第５領域１３ｂは、第２領域１２ｂと同一平面状に位置させることができる。なお、４本のバネ部３を同一平面上により精度よく位置させるためには、左記の立ち上がり状の段差部１２ｄ、１３ｄや立ち下がり状の段差部１２ｅの高さ方向の寸法は、バネ片の板厚と同程度の寸法が望ましい。

また、分割フレーム片１２は、互いに重なり合う領域１２ａ〜１２ｃに加え、位置決め孔１２ｆ〜１２ｈを備えており、互いに重なり合う分割フレーム片１２同士の位置決め孔１２ｆ〜１２ｈにピンなどの位置決め部材（図示せず）を貫通させることにより位置決めされる。本実施形態の分割フレーム片１２は、異なる組み合せで３枚が重なり合う領域１２ａ〜１２ｃを３つ備え、これらの領域１２ａ〜１２ｃにそれぞれ位置決め孔１２ｆ〜１２ｈを備える。この構成によれば、４枚の分割板バネ片１１を組み合わせて構成されるものでありながら、各分割板バネ片１１を精度良く位置決めすることができる。なお、本実施形態では、位置決め孔１２ｆを固定孔２ａに兼用するが、位置決め孔１２ｆと固定孔２ａは別々に形成されるものであってもよい。
なお、段差部１２ｄ，１２ｅ，１３ｄと位置決め孔１２ｆ〜１２ｈは、分割板バネ片１１とともに、プレス工法によって形成される。

つぎに、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネ１の組み立て工程および段差部１２ｄ、１２ｅの作用について、図６および図７を参照して説明する。

図６は、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネの組み立て工程を示す斜視図、図７は、本発明の第１実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネの高さ関係を示す斜視図である。
これらの図に示すように、本実施形態のレンズ駆動装置用板バネ１は、プレス工程により同一形状に形成された４枚の分割板バネ片１１を９０゜ずつ回転させながら順次重ね合わせることにより組み立てられる。図６は、１枚目の分割板バネ片１１に２枚目の分割板バネ片１１を上方から重ね合わせる場合を示しており、このとき１枚目の分割板バネ片１１の第１領域１２ａ（第４領域１３ａ）上に２枚目の分割板バネ片１１の第２領域１２ｂ（第５領域１３ｂ）が重なり、１枚目の分割板バネ片１１の第３領域１２ｃ上に２枚目の分割板バネ片１１の第１領域１２ａが重なるようにする。

このようにすると、分割板バネ片１１の各領域１２ａ〜１２ｃ（１３ａ、１３ｂ）は、各領域１２ａ〜１２ｃ（１３ａ、１３ｂ）間に形成される段差部１２ｄ、１２ｅ（１３ｃ）の作用により、相対的に傾斜したり、高低差を生じさせることなく重なり合う。これにより、各分割板バネ片１１の同じ領域１２ａ〜１２ｃ（１３ａ、１３ｂ）同士を同一平面上に位置させることができる。図７は、１枚目と２枚目の第２領域１２ｂ（第５領域１３ｂ）が同一平面上に位置することを示している。

また、３枚目、４枚目も同様に重ねていくが、３枚目を重ねるときは、３枚目の分割板バネ片１１の第３領域１２ｃが１枚目の分割板バネ片１１の第２領域１２ｂの下側に入り込むようにする。また、４枚目を重ねるときは、４枚目の分割板バネ片１１の第１領域１２ａ（第４領域１３ａ）が１枚目の分割板バネ片１１の第２領域１２ｂの下側で３枚目の分割板バネ片１１の第３領域１２ｃ上に重なり、４枚目の分割板バネ片１１の第３領域１２ｃが１枚目の分割板バネ片１１の第１領域１２ａの下側に重なるようにする。その結果、すべての分割板バネ片１１が相対的に傾斜することなく重なり合って環状のフレーム部２を形成するとともに、４本のバネ部３が同一平面上に位置するレンズ駆動装置用板バネ１が得られる。また、バネ部３の第５領域１３ｂが、隣接する他のバネ部３の第２腕部の端部に重なり合うことによって、環状を形成し、平面側を基準として位置決め精度を向上させることができる。

つぎに、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネについて、図８〜図１４を参照して説明する。なお、第１実施形態と共通する部分については、第１実施形態と同じ符号を付与することにより、第１実施形態の説明を援用する。

図８は、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを示す斜視図、図９は、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを示す図であり、（ａ）はレンズ駆動装置用板バネの平面図、（ｂ）はレンズ駆動装置用板バネの正面図である。
これらの図に示すように、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネ１Ｂは、第１実施形態のレンズ駆動装置用板バネ１と平面形状は略同様であるが、第１実施形態のレンズ駆動装置用板バネ１が３層構成であるのに対し、２層構成である点が相違している。

図１０は、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す斜視図、図１１は、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す図であり、（ａ）は分割板バネ片の平面図、（ｂ）は分割板バネ片の正面図、（ｃ）は分割板バネ片の左側面図、（ｄ）は分割板バネ片の右側面図、図１２は、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネを構成する分割板バネ片を示す要部拡大図であり、（ａ）は図１１のＤ部拡大図、（ｂ）は図１１のＥ部拡大図である。
これらの図に示すように、第２実施形態のレンズ駆動装置用板バネ１Ｂは、第１実施形態のレンズ駆動装置用板バネ１と同様に、プレス工法により同一形状に形成される４枚の分割板バネ片１１Ｂを備え、これらの分割板バネ片１１Ｂを組み合せることにより構成されるが、分割板バネ片１１Ｂの分割フレーム片１２Ｂの形状が第１実施形態と相違している。

具体的に説明すると、第２実施形態の分割フレーム片１２Ｂは、第１実施形態の分割フレーム片１２の第３領域１２ｃを省いた形状であるが、第１実施形態と同様に、フレーム部２の中心点Ｏを中心として９０゜ずつ回転させ、順次隣接する分割フレーム片１２に重ね合わせることによりフレーム部２を形成することができる。ただし、第２実施形態の各分割フレーム片１２Ｂでは、第３領域１２ｃが省かれているので、重なり合う状態で、第１領域１２ａが下層、第２領域１２ｂが上層となる。

つぎに、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネ１Ｂの組み立て工程について、図１３および図１４を参照して説明する。

図１３は、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネの組み立て工程を示す斜視図、図１４は、本発明の第２実施形態に係るレンズ駆動装置用板バネの高さ関係を示す斜視図である。
これらの図に示すように、第２実施形態のレンズ駆動装置用板バネ１Ｂは、プレス工程により同一形状に形成された４枚の分割板バネ片１１Ｂを９０゜ずつ回転させながら順次重ね合わせることにより組み立てられる。図１３は、１枚目の分割板バネ片１１Ｂに２枚目の分割板バネ片１１Ｂを上方から重ね合わせる場合を示しており、このとき１枚目の分割板バネ片１１の第１領域１２ａ（第４領域１３ａ）上に２枚目の分割板バネ片１１の第２領域１２ｂ（第５領域１３ｂ）が重なるようにする。

このようにすると、分割板バネ片１１Ｂの各領域１２ａ、１２ｂ（１３ａ、１３ｂ）は、各領域１２ａ、１２ｂ（１３ａ、１３ｂ）間に形成される段差部１２ｄ（１３ｃ）の作用により、相対的に傾斜することなく重なり合う。これにより、各分割板バネ片１１Ｂの同じ領域１２ａ、１２ｂ（１３ａ、１３ｂ）同士を同一平面上に位置させることができる。図１４は、１枚目と２枚目の第２領域１２ｂ（第５領域１３ｂ）が同一平面上に位置することを示している。

また、３枚目、４枚目も同様に重ねていくが、４枚目を重ねるときは、４枚目の分割板バネ片１１Ｂの第１領域１２ａ（第４領域１３ａ）を１枚目の分割板バネ片１１Ｂの第２領域１２ｂの下側に入り込ませる。その結果、すべての分割板バネ片１１Ｂが相対的に傾斜することなく重なり合って環状のフレーム部２とバネ部３を形成するとともに、４本のバネ部３が同一平面上に位置するレンズ駆動装置用板バネ１Ｂが得られる。

このように、本実施形態において、同一形状に形成されるＮ枚の分割板バネ片を組み合わせてレンズ駆動装置用板バネを構成するので、エッチング工法に比べて製造時間を短縮できるプレス工法で製造しても、Ｎ本のバネ部を同寸法とし、安定した性能が得られる。しかも、Ｎ枚の分割板バネ片は、互いに重なり合う状態で組み合わされても、Ｎ本のバネ部を同一平面上に位置させるための段差部を有するので、各バネ部の位置誤差に起因する性能の低下も回避できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
例えば、組み合わせる分割板バネ片の枚数、バネ部の本数、バネ部の形状、フレーム部の形状などが前記実施形態のものに限定されないことは勿論である。

１、１Ｂ…レンズ駆動装置用板バネ、２…フレーム部、２ａ…固定孔、３…バネ部、３ａ…第１腕部、３ｂ…第２腕部、１１、１１Ｂ…分割板バネ片、１２、１２Ｂ…分割フレーム片、１２ａ…第１領域、１２ｂ…第２領域、１２ｃ…第３領域、１２ｄ…第１段差部、１２ｅ…第２段差部、１２ｆ…位置決め孔、１３…バネ片、１３ａ…第４領域、１３ｂ…第５領域、１３ｃ…段差部

Claims (3)

1. 固定部材に固定される環状のフレーム部と、
   前記フレーム部から内周側に延出し、前記フレーム部の中央部に配置されるレンズを前記フレーム部の中心軸方向に変位可能に支持するＮ本のバネ部と、を備えるレンズ駆動装置用板バネであって、
   同一形状に形成されるＮ枚の分割板バネ片を備え、
   Ｎ枚の前記分割板バネ片は、それぞれ、前記フレーム部の一部を形成する分割フレーム片と、該分割フレーム片から内周側に延出する１本の前記バネ部とからなり、
   前記分割フレーム片は、互いに一部が重なり合う状態で周方向に並ぶことにより環状の前記フレーム部を形成するとともに、互いに一部が重なり合う状態で異なる層となる領域間に、互いに一部が重なり合ってもＮ本の前記バネ部を同一平面上に位置させるための段差部を有することを特徴とするレンズ駆動装置用板バネ。
2. 前記分割フレーム片は、互いに重なり合う領域に位置決め孔を備え、互いに重なり合う前記分割フレーム片同士の位置決め孔に位置決め部材を貫通させることにより位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置用板バネ。
3. 前記分割フレーム片は、異なる組み合せで３枚以上が重なり合う領域を複数備え、これらの領域にそれぞれ前記位置決め孔を備えることを特徴とする請求項２に記載のレンズ駆動装置用板バネ。

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