JP2014222277A - Optical device and method for manufacturing optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影用のレンズを保持する可動体と、この可動体を移動可能に保持する固定体とを備える光学装置に関する。また、本発明は、かかる光学装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical device including a movable body that holds a photographing lens and a fixed body that movably holds the movable body. The present invention also relates to a method for manufacturing such an optical device.
従来、オートフォーカス機能と振れ補正機能とを備える光学装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の光学装置は、レンズおよび撮像素子を保持するカメラモジュールと、レンズの光軸が傾くようにカメラモジュールを揺動可能に保持する固定体と、光学像の振れを補正するために固定体に対してカメラモジュールを揺動させる揺動駆動機構とを備えている。カメラモジュールは、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となる略四角柱状に形成されている。固定体は、光学装置の外周面を構成する略四角筒状のケース体を備えている。揺動駆動機構は、4個の駆動用コイルと、4個の駆動用コイルのそれぞれに対向配置される略長方形状の4個の駆動用磁石とを備えている。
Conventionally, an optical device having an autofocus function and a shake correction function is known (see, for example, Patent Document 1). The optical device described in
特許文献1に記載の光学装置では、4個の駆動用コイルのそれぞれは、ケース体の4つの側面部分のそれぞれの内側に固定されている。4個の駆動用磁石のそれぞれは、カメラモジュールの4つの側面部分のそれぞれの外側に固定されている。光軸方向における駆動用磁石の両端面には、略正方形の枠状に形成される磁石連結部材が固定されており、4個の駆動用磁石は、磁石連結部材によって連結されている。駆動用磁石の表面の全体および磁石連結部材の表面の全体には、ニッケルメッキ層が形成されている。また、駆動用磁石と磁石連結部材とは、スズ系金属からなる接合層によって接合されている。磁石連結部材に接合される前の駆動用磁石では、ニッケルメッキ層を覆うように駆動用磁石の表面の全体にスズメッキ層が形成されており、このスズメッキ層を溶融、固化させることで、駆動用磁石と磁石連結部材とを接合する接合層が形成されている。
In the optical device described in
特許文献1に記載の光学装置では、磁石連結部材と接合される前の駆動用磁石の表面のスズメッキ層が溶融、固化して形成された接合層によって、駆動用磁石と磁石連結部材とが接合されているため、駆動用磁石と磁石連結部材との間から接合層がはみ出さない。したがって、光学装置を小型化して、駆動用磁石と駆動用コイルとの隙間を狭くした場合であっても、接合層と駆動用コイルとの隙間を精度良く形成することが可能になり、その結果、接合層と駆動用コイルとの干渉を防止することが可能になる。
In the optical device described in
しかしながら、特許文献1に記載の光学装置では、駆動用磁石の表面の全体にスズメッキ層が形成されているため、スズメッキ層の分だけ駆動用磁石の厚さが厚くなる。また、この光学装置では、接合層を形成する際に、駆動用磁石の表面の全体に形成されたスズメッキ層を溶融、固化しているため、駆動用磁石の、駆動用コイルとの対向面で、溶融したスズが粒状に固化して、駆動用磁石の、駆動用コイルとの対向面に、スズ粒が形成されるおそれがある。駆動用磁石の厚さが厚くなると、カメラモジュールが揺動する際に、駆動用磁石と駆動用コイルとが干渉して、カメラモジュールの揺動動作に支障を来すおそれがある。また、駆動用磁石の駆動用コイルとの対向面に、スズ粒が形成されると、カメラモジュールが揺動する際に、このスズ粒と駆動用コイルとが干渉して、カメラモジュールの揺動動作に支障を来すおそれがある。
However, in the optical device described in
磁石連結部材に接合される前の駆動用磁石の、磁石連結部材との接合面のみにスズメッキ層を形成すれば、この問題を解消することが可能である。しかしながら、磁石連結部材に接合される前の駆動用磁石の、磁石連結部材との接合面のみにスズメッキ層を形成するためには、駆動用磁石にスズメッキ層を形成する際に、磁石連結部材との接合面を除く駆動用磁石の表面をマスクで覆う必要があり、駆動用磁石の製造コストが高くなる。 This problem can be solved if a tin plating layer is formed only on the joint surface of the driving magnet before being joined to the magnet coupling member with the magnet coupling member. However, in order to form a tin plating layer only on the joint surface of the driving magnet before being joined to the magnet coupling member with the magnet coupling member, when the tin plating layer is formed on the driving magnet, It is necessary to cover the surface of the driving magnet excluding the joint surface with a mask, which increases the manufacturing cost of the driving magnet.
そこで、本発明の課題は、撮影用のレンズを保持する可動体と、この可動体を移動可能に保持する固定体とを備える光学装置において、装置を小型化した場合であっても、可動体を適切に移動させることが可能で、かつ、可動体を移動させるための駆動用磁石の製造コストを低減することが可能な光学装置を提供することにある。また、本発明の課題は、かかる光学装置の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical device including a movable body that holds a lens for photographing and a fixed body that movably holds the movable body, even if the device is downsized. It is an object of the present invention to provide an optical device that can appropriately move the lens and reduce the manufacturing cost of a driving magnet for moving a movable body. Moreover, the subject of this invention is providing the manufacturing method of this optical apparatus.
上記の課題を解決するため、本発明の光学装置は、撮影用のレンズを保持する可動体と、可動体を移動可能に保持する固定体と、固定体に対して可動体を相対移動させるための駆動用磁石および駆動用コイルと、駆動用磁石に固定される金属部材とを備え、駆動用磁石は、可動体および固定体のいずれか一方に固定され、駆動用コイルは、可動体および固定体のいずれか他方に固定され、駆動用磁石と駆動用コイルとは、所定の隙間を介して対向配置され、駆動用磁石と金属部材とは、駆動用磁石と金属部材との間に配置された半田箔を溶融、固化させることで形成される半田層、または、駆動用磁石と金属部材との間に配置されたスズ箔を溶融、固化させることで形成されるスズ層によって接合されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an optical device of the present invention is configured to move a movable body relative to a fixed body, a movable body that holds a lens for photographing, a fixed body that holds the movable body in a movable manner, and The driving magnet and the driving coil, and a metal member fixed to the driving magnet, the driving magnet is fixed to one of the movable body and the fixed body, and the driving coil is fixed to the movable body and the fixed body. The driving magnet and the driving coil are fixed to each other with a predetermined gap therebetween, and the driving magnet and the metal member are arranged between the driving magnet and the metal member. Are joined by a solder layer formed by melting and solidifying the solder foil or a tin layer formed by melting and solidifying the tin foil disposed between the driving magnet and the metal member It is characterized by that.
本発明の光学装置では、駆動用磁石と金属部材とが、駆動用磁石と金属部材との間に配置された半田箔を溶融、固化させることで形成される半田層、または、駆動用磁石と金属部材との間に配置されたスズ箔を溶融、固化させることで形成されるスズ層によって接合されている。そのため、本発明では、接合された駆動用磁石と金属部材との間からの半田層またはスズ層のはみ出しを防止することが可能になる。また、本発明では、駆動用磁石と金属部材との間に配置された半田箔またはスズ箔を溶融、固化させているため、特許文献1に記載の光学装置のように駆動用磁石の表面の全体をスズメッキ層で覆う必要がない。さらに、本発明では、駆動用磁石と金属部材との間に配置された半田箔またはスズ箔を溶融、固化させているため、駆動用磁石の駆動用コイルとの対向面に半田粒やスズ粒が形成されるおそれが低減する。したがって、本発明では、駆動用磁石と駆動用コイルとの隙間を狭くした場合であっても、可動体側と固定体側との干渉を防止することが可能になる。すなわち、本発明では、駆動用磁石と駆動用コイルとの隙間を狭くすることで、装置を小型化した場合であっても、可動体側と固定体側との干渉を防止して、可動体を適切に移動させることが可能になる。
In the optical device of the present invention, the drive magnet and the metal member are formed by melting and solidifying a solder foil disposed between the drive magnet and the metal member, or the drive magnet and Joined by a tin layer formed by melting and solidifying a tin foil disposed between the metal members. Therefore, in the present invention, it is possible to prevent the solder layer or the tin layer from protruding from between the joined driving magnet and the metal member. In the present invention, since the solder foil or tin foil disposed between the driving magnet and the metal member is melted and solidified, the surface of the driving magnet as in the optical device described in
また、本発明では、特許文献1に記載の光学装置のように、駆動用磁石の製造時に駆動用磁石にスズメッキ層を形成する必要がなく、また、駆動用磁石をマスクで覆う必要がないため、駆動用磁石の製造コストを低減することが可能になる。
Moreover, in the present invention, unlike the optical device described in
本発明において、金属部材は、プレスの抜き加工によって形成され、抜き加工時に形成される金属部材のダレ側の面が駆動用磁石に接合されていることが好ましい。このように構成すると、金属部材のダレ部分と駆動用磁石との間に形成される隙間に、溶融した半田またはスズが流れ込んで固化しやすくなる。したがって、駆動用磁石と金属部材との接合強度を高めることが可能になる。また、このように構成すると、駆動用磁石の駆動用コイルとの対向面に溶融した半田またはスズが流れにくくなるため、駆動用磁石の駆動用コイルとの対向面に半田粒やスズ粒が形成されるおそれがより低減する。 In the present invention, the metal member is preferably formed by a punching process, and the sagging side surface of the metal member formed during the punching process is preferably joined to the driving magnet. If comprised in this way, it will become easy to fuse | melt and melt | dissolve solder or tin which flows into the clearance gap formed between the drooping part of a metal member, and a drive magnet. Therefore, it is possible to increase the bonding strength between the driving magnet and the metal member. Also, with this configuration, molten solder or tin does not flow easily on the surface of the drive magnet facing the drive coil, so solder particles or tin particles are formed on the surface of the drive magnet facing the drive coil. The risk of being reduced is further reduced.
また、この場合には、金属部材は、多角枠状に形成され、駆動用磁石は、多角枠状に形成される金属部材の辺部分に接合されていることが好ましい。このように構成すると、金属部材の辺部分の両側に形成されるダレ部分と駆動用磁石との間の隙間に、溶融した半田またはスズが流れ込んで固化しやすくなる。したがって、駆動用磁石と金属部材との接合強度をより高めることが可能になる。 In this case, the metal member is preferably formed in a polygonal frame shape, and the driving magnet is preferably joined to a side portion of the metal member formed in a polygonal frame shape. If comprised in this way, it will become easy to fuse | melt and melt | dissolve solder or tin in the clearance gap between the drooping part formed in the both sides of the side part of a metal member, and a drive magnet. Accordingly, it is possible to further increase the bonding strength between the driving magnet and the metal member.
本発明において、たとえば、可動体は、レンズの光軸が傾くように固定体に揺動可能に保持され、駆動用磁石は、略平板状に形成され、レンズの光軸方向に直交する方向における一方の側面の磁極と他方の側面の磁極とが異なるように着磁されるとともに、可動体に固定され、駆動用コイルは、光軸方向に直交する方向で駆動用磁石の側面と所定の隙間を介して対向するように固定体に固定され、金属部材は、光軸方向における駆動用磁石の両端面のそれぞれに固定され、駆動用コイルおよび駆動用磁石は、固定体に対して可動体を揺動させる。 In the present invention, for example, the movable body is swingably held by the fixed body so that the optical axis of the lens is tilted, and the drive magnet is formed in a substantially flat plate shape in a direction perpendicular to the optical axis direction of the lens. The magnetic pole on one side and the magnetic pole on the other side are magnetized so as to be different from each other and fixed to the movable body. The driving coil has a predetermined clearance from the side of the driving magnet in a direction perpendicular to the optical axis direction. The metal member is fixed to each of both end faces of the driving magnet in the optical axis direction, and the driving coil and the driving magnet are movable relative to the fixed body. Rock.
本発明の光学装置は、たとえば、金属部材に半田箔またはスズ箔を貼り付ける貼付工程と、貼付工程後に、複数の駆動用磁石と金属部材とを接合する接合工程とを備える光学装置の製造方法によって製造される。この場合には、貼付工程において、複数の駆動用磁石のそれぞれに半田箔またはスズ箔を貼り付ける場合と比較して、半田箔またはスズ箔の貼付作業が容易になる。 The optical device of the present invention includes, for example, a sticking step of sticking a solder foil or tin foil to a metal member, and a joining step of joining a plurality of driving magnets and the metal member after the sticking step. Manufactured by. In this case, in the attaching step, the attaching operation of the solder foil or tin foil is facilitated as compared with the case where the solder foil or tin foil is attached to each of the plurality of driving magnets.
本発明において、貼付工程では、2枚の金属部材に半田箔またはスズ箔を貼り付け、接合工程では、光軸方向における2枚の金属部材の間に複数の駆動用磁石を挟んだ状態で複数の駆動用磁石と2枚の金属部材とを接合することが好ましい。このように構成すると、接合工程において、複数の駆動用磁石を挟んだ状態の2枚の金属部材を光軸方向の両側から加圧し加熱することで、複数の駆動用磁石と2枚の金属部材とを一度に固定することが可能になる。 In the present invention, a soldering foil or a tin foil is attached to two metal members in the attaching step, and a plurality of driving magnets are sandwiched between the two metal members in the optical axis direction in the joining step. It is preferable to join the driving magnet and two metal members. If comprised in this way, in a joining process, two metal members in the state which sandwiched a plurality of drive magnets will be pressurized and heated from the both sides of an optical axis direction, and a plurality of drive magnets and two metal members will be heated Can be fixed at once.
本発明において、貼付工程では、粘性を有するフラックスによって、金属部材に半田箔またはスズ箔を貼り付けることが好ましい。このように構成すると、接合工程において、溶融した半田またはスズが駆動用磁石と金属部材との間で広がりやすくなる。したがって、駆動用磁石と金属部材との間で均一な半田層またはスズ層を形成することが可能になり、その結果、駆動用磁石と金属部材との接合強度を高めることが可能になる。 In this invention, it is preferable to affix a solder foil or tin foil to a metal member with the flux which has viscosity at a sticking process. If comprised in this way, it will become easy for the molten solder or tin to spread between a drive magnet and a metal member in a joining process. Therefore, it is possible to form a uniform solder layer or tin layer between the driving magnet and the metal member, and as a result, it is possible to increase the bonding strength between the driving magnet and the metal member.
以上のように、本発明では、撮影用のレンズを保持する可動体と、この可動体を移動可能に保持する固定体とを備える光学装置において、装置を小型化した場合であっても、可動体を適切に移動させることが可能になる。また、本発明の光学装置では、駆動用磁石の製造コストを低減することが可能になる。また、本発明の光学装置の製造方法では、金属部材への半田箔またはスズ箔の貼付作業が容易になる。 As described above, according to the present invention, an optical device including a movable body that holds a lens for photographing and a fixed body that movably holds the movable body can be moved even when the device is downsized. It becomes possible to move the body appropriately. In the optical device of the present invention, the manufacturing cost of the driving magnet can be reduced. In addition, in the method for manufacturing an optical device according to the present invention, it is easy to apply a solder foil or tin foil to a metal member.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(光学装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる光学装置1の斜視図である。図2は、図1のE−E断面の断面図である。図3は、図2に示す駆動用コイル17、駆動用磁石18および磁石連結部材24、25等の分解斜視図である。図4は、図3に示す駆動用磁石18に磁石連結部材24、25が固定されている状態の斜視図である。図5は、図4に示す駆動用磁石18および磁石連結部材24、25の側面図である。図6は、図2に示すケース体12、駆動用コイル17、駆動用磁石18および磁石連結部材24等を反被写体側から示す図である。なお、以下の説明では、図1等に示すように、互いに直交する3方向のそれぞれをX方向、Y方向およびZ方向とし、X方向を左右方向、Y方向を前後方向、Z方向を上下方向とする。また、Z1方向側を「上」側、Z2方向側を「下」側とする。
(Configuration of optical device)
FIG. 1 is a perspective view of an
本形態の光学装置1は、携帯電話等の携帯機器、ドライブレコーダあるいは監視カメラシステム等に搭載される小型かつ薄型のカメラであり、オートフォーカス機能と振れ補正機能とを備えている。この光学装置1は、全体として略四角柱状に形成されている。本形態では、光学装置1は、撮影用のレンズの光軸Lの方向(光軸方向)から見たときの形状が略正方形状となるように形成されており、光学装置1の4つの側面は、左右方向または前後方向と略平行になっている。
The
光学装置1は、図1、図2に示すように、レンズおよび撮像素子を保持する可動体としてのカメラモジュール2と、光軸Lが傾くようにカメラモジュール2を揺動可能に保持する固定体3と、カメラモジュール2と固定体3とを繋ぐ板バネ4と、撮像素子上に結像される光学像の振れを補正するために固定体3に対してカメラモジュール2を揺動させる揺動駆動機構5とを備えている。本形態では、上下方向は、カメラモジュール2が揺動していないときのカメラモジュール2の光軸方向とほぼ一致する。また、本形態では、カメラモジュール2の下端に撮像素子が搭載されており、上側に配置される被写体が撮影される。すなわち、本形態では、上側(Z1方向側)は被写体側(物体側)であり、下側(Z2方向側)は反被写体側(撮像素子側、像側)である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
カメラモジュール2は、全体として略四角柱状に形成されている。本形態では、カメラモジュール2は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。このカメラモジュール2は、レンズを保持するとともに光軸方向へ移動可能な可動体と、可動体を光軸方向へ移動可能に保持する保持体と、保持体に対して可動体を光軸方向へ駆動するためのレンズ駆動機構とを備えている。レンズ駆動機構は、たとえば、可動体に固定される駆動用コイルと保持体に固定される駆動用磁石とによって構成されている。なお、レンズ駆動機構は、圧電素子あるいは形状記憶合金等によって構成されても良い。
The
カメラモジュール2の下面には、基板7が固定されている。基板7には、撮像素子が実装されている。また、基板7には、たとえば、カメラモジュール2の傾きの変化を検出するためのジャイロスコープが実装されている。基板7には、FPC(フレキシブルプリント基板)8が接続されており、FPC8は、光学装置1の下端側で引き回されて、光学装置1の側面から引き出されている。また、基板7の下面には、図2に示すように、後述の球状部材14が当接する当接板9が固定されている。
A
固定体3は、光学装置1の前後左右の4つの側面(外周面)を構成するケース体12と、光学装置1の下面側を構成する下ケース体13とを備えている。ケース体12は、略四角筒状に形成されており、カメラモジュール2を外周側から囲むように配置されている。下ケース体13は、底部13aと筒部13bとを有する底付きの略四角筒状(略有底四角筒状)に形成されている。
The fixed
下ケース体13の底部13aは、下側に配置されており、光学装置1の下面を構成している。また、底部13aの中心には、カメラモジュール2の揺動の支点となる球状部材14の下端側が配置される配置孔13cが形成されている。本形態では、球状部材14と配置孔13cとによって、カメラモジュール2の揺動中心となる支点部15が構成されている。支点部15は、カメラモジュール2の下側に配置されており、球状部材14の上端は、当接板9の下面に当接している。
The
揺動駆動機構5は、4個の駆動用コイル17と、4個の駆動用コイル17のそれぞれに対向配置される4個の駆動用磁石18とを備えている。
The swing drive mechanism 5 includes four
4個の駆動用コイル17は、図3に示すように、FPC19自体に形成されたパターンコイルである。また、駆動用コイル17は、略長方形状に巻回されて形成されており、互いに略平行な2個の長辺部を備えている。FPC19は、4個の駆動用コイル17のそれぞれが、ケース体12の内周面を構成する4つの内側面のそれぞれに配置されるように、ケース体12の内周面に沿って配置されている。FPC19は、中継用のFPC20を介して、FPC8に接続されている。なお、駆動用コイル17は、空芯状に巻回された空芯コイルであっても良い。この場合には、ケース体12の4つの内側面のそれぞれに駆動用コイル17が固定されても良いし、FPC19に4個の駆動用コイル17が実装されても良い。
The four
駆動用磁石18は、ネオジム、鉄およびボロンを主成分とするネオジム磁石である。この駆動用磁石18は、略長方形の平板状に形成されている。また、駆動用磁石18は、略長方形の平板状に形成された磁石片22と磁石片23との2個の磁石片によって構成されている。具体的には、磁石片22の下面と磁石片23の上面とが当接した状態で、磁石片22と磁石片23とが互いに接着固定されることで駆動用磁石18が形成されている。駆動用磁石18の表面には、ニッケルを主とするニッケル合金、または、ニッケルからなるニッケルメッキ層が形成されている。
The driving
4個の駆動用磁石18の上端面には、略正方形の枠状に形成される磁石連結部材24が固定され、4個の駆動用磁石18の下端面には、略正方形の枠状に形成される磁石連結部材25が固定されている。磁石連結部材24、25は、ステンレス鋼板等の薄鋼板によって形成されている。また、磁石連結部材24、25は、プレスの抜き加工によって形成されている。磁石連結部材24、25の表面には、ニッケルを主とするニッケル合金、または、ニッケルからなるニッケルメッキ層が形成されている。
A
4個の駆動用磁石18の上端面には、抜き加工時に形成される磁石連結部材24のダレ側の面が固定されている。また、4個の駆動用磁石18の下端面には、抜き加工時に形成される磁石連結部材25のダレ側の面が固定されている。また、図4に示すように、4個の駆動用磁石18のそれぞれは、略正方形の枠状に形成される磁石連結部材24、25の4個の辺部分のそれぞれに接合されている。前後方向または左右方向における駆動用磁石18の幅は、磁石連結部材24、25の辺部分の長さよりも短くなっている。
On the upper end surfaces of the four
本形態では、駆動用磁石18と磁石連結部材24とは、少なくともスズを含むスズ系金属からなるスズ層26によって接合されている。同様に、駆動用磁石18と磁石連結部材25とは、少なくともスズを含むスズ系金属からなるスズ層27によって接合されている。すなわち、図2、図5に示すように、磁石連結部材24の下面と駆動用磁石18の上面との間に配置されるスズ層26によって、磁石連結部材24と駆動用磁石18とが接合され、磁石連結部材25の上面と駆動用磁石18の下面との間に配置されるスズ層27によって、磁石連結部材25と駆動用磁石18とが接合されている。スズ層26、27は、スズ、銅を含むスズ合金、金を含むスズ合金、銀を含むスズ合金、あるいは、ビスマスを含むスズ合金等によって構成されている。本形態の磁石連結部材24、25は、駆動用磁石18に固定される金属部材である。
In this embodiment, the
4個の駆動用磁石18は、カメラモジュール2の外周面を構成する4つの外側面のそれぞれに固定されており、駆動用コイル17よりもケース体12の内周側に配置されている。本形態では、4個の駆動用磁石18と磁石連結部材24、25とが接合されて、4個の駆動用磁石18が磁石連結部材24、25によって繋がれた後に、カメラモジュール2の外側面に4個の駆動用磁石18が固定される。
The four
磁石片22は、一方の側面に形成される磁極と他方の側面に形成される磁極とが異なるように着磁されている。すなわち、カメラモジュール2に固定される前後左右の内側面に形成される磁極と、駆動用コイル17に対向する前後左右の外側面に形成される磁極とが異なる磁極となるように、磁石片22は着磁されている。同様に、磁石片23は、カメラモジュール2に固定される前後左右の内側面に形成される磁極と、駆動用コイル17に対向する前後左右の外側面に形成される磁極とが異なる磁極となるように着磁されている。また、磁石片22、23は、磁石片22の内側面の磁極と磁石片23の内側面の磁極とが異なる磁極となるように着磁されている。すなわち、磁石片22、23は、磁石片22の外側面の磁極と磁石片23の外側面の磁極とが異なる磁極となるように着磁されている。
The
上述のように、駆動用コイル17は、ケース体12の内周面に沿って配置されており、図6に示すように、カメラモジュール2の外側面に固定される駆動用磁石18と、ケース体12の内周面との隙間に配置されている。すなわち、駆動用コイル17は、前後方向または左右方向において、駆動用磁石18と所定の隙間を介して対向している。また、駆動用コイル17は、前後方向または左右方向において、スズ層26、27とも所定の隙間を介して対向している(図2参照)。
As described above, the driving
板バネ4は、磁石連結部材25に固定される可動側固定部と、固定体3に固定される固定側固定部と、可動側固定部と固定側固定部とを繋ぐ複数のバネ部とを備えている。本形態では、固定側固定部に対してバネ部が撓むことで、磁石連結部材25および駆動用磁石18等を介して可動側固定部に固定されるカメラモジュール2の揺動動作が可能となっている。また、板バネ4は、球状部材14の上端と当接板9とを確実に当接させるとともに、球状部材14の下端側と下ケース体13の配置孔13cの縁とを確実に当接させるための与圧が発生するように(すなわち、カメラモジュール2を下方向へ付勢する付勢力が発生するように)、撓んだ状態で固定されている。
The leaf spring 4 includes a movable side fixed portion fixed to the
以上のように構成された光学装置1では、基板7に実装されるジャイロスコープでカメラモジュール2の傾きの変化が検出されると、ジャイロスコープでの検出結果に基づいて、駆動用コイル17に電流が供給される。駆動用コイル17に電流が供給されると、支点部15を中心に、左右方向および/または前後方向を軸方向として、カメラモジュール2が光軸Lを傾けるように揺動して、振れが補正される。
In the
(駆動用磁石と磁石連結部材との接合方法)
図7は、図3に示す駆動用磁石18と磁石連結部材24、25との接合方法を説明するための図である。
(Join method of driving magnet and magnet connecting member)
FIG. 7 is a view for explaining a method of joining the driving
光学装置1の製造過程において、駆動用磁石18と磁石連結部材24、25とは、以下のように接合される。すなわち、まず、駆動用磁石18と接合される前の磁石連結部材24、25の一方の面に、接合後にスズ層26、27となるスズ箔30を貼り付ける(貼付工程)。貼付工程では、磁石連結部材24、25のダレ側の面にスズ箔30を貼り付ける。具体的には、貼付工程では、粘性を有するフラックスを磁石連結部材24、25のダレ側の面に塗布し、塗布したフラックスによって、磁石連結部材24、25のダレ側の面にスズ箔30を貼り付ける。
In the manufacturing process of the
また、貼付工程では、磁石連結部材24、25よりも大きなシート状のスズ箔30を磁石連結部材24、25に貼り付けた後、プレスの抜き加工で、あるいは、刃物を用いた切断加工で、スズ箔30の不要部分(すなわち、スズ箔30の、磁石連結部材24、25に貼り付けられていない部分)を取り除く。そのため、貼付工程後には、磁石連結部材24、25のダレ側の面の全体にスズ箔30が貼り付けられている。なお、貼付工程において、予め、磁石連結部材24、25と同形状に切断された(すなわち、略正方形の枠状に切断された)スズ箔30を磁石連結部材24、25に貼り付けても良い。
Further, in the pasting step, after the sheet-shaped
また、所定の治具に4個の駆動用磁石18を配置して整列させる。その後、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とを接合する(接合工程)。接合工程では、まず、磁石連結部材25を反転させ、磁石連結部材25の、スズ箔30が貼り付けられた面を、治具内で整列している4個の駆動用磁石18の端面に上側から当接させた状態で、磁石連結部材25に上側からヒータチップを押し当てて、磁石連結部材25を加圧、加熱し、その後、ヒータチップを外す。すると、ヒータチップの熱でスズ箔30が溶融し、その後、溶融したスズが固化して、スズ層27が形成され、磁石連結部材25に4個の駆動用磁石18が接合される。
Further, four driving
その後、磁石連結部材25および磁石連結部材25に接合された4個の駆動用磁石18を反転させ、磁石連結部材24の、スズ箔30が貼り付けられた面を、4個の駆動用磁石18の端面に上側から当接させた状態で、磁石連結部材24に上側からヒータチップを押し当てて、磁石連結部材24を加圧、加熱し、その後、ヒータチップを外す。すると、ヒータチップの熱でスズ箔30が溶融し、その後、溶融したスズが固化して、スズ層26が形成され、磁石連結部材24に4個の駆動用磁石18が接合される。
Thereafter, the
このように、本形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間に配置されるスズ箔30を溶融、固化させることで形成されたスズ層26、27によって、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とが接合されている。
Thus, in this embodiment, the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間に配置されるスズ箔30を溶融、固化させることで形成されたスズ層26、27によって、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とが接合されている。そのため、本形態では、接合された磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間からのスズ層26、27のはみ出しを防止することが可能になる。また、本形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間に配置されたスズ箔30を溶融、固化させているため、特許文献1に記載の光学装置のように駆動用磁石18の表面の全体をスズメッキ層で覆う必要がない。さらに、本形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間に配置されたスズ箔30を溶融、固化させているため、駆動用磁石18の駆動用コイル17との対向面(すなわち、駆動用磁石18の前後左右の外側面)にスズ粒が形成されるおそれが低減する。したがって、本形態では、駆動用磁石18と駆動用コイル17との隙間を狭くした場合であっても、カメラモジュール2側と固定体3側との干渉を防止することが可能になる。すなわち、本形態では、駆動用磁石18と駆動用コイル17との隙間を狭くすることで、光学装置1を小型化した場合であっても、カメラモジュール2側と固定体3側との干渉を防止して、カメラモジュール2を適切に揺動させることが可能になる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the magnet coupling is performed by the tin layers 26 and 27 formed by melting and solidifying the
本形態では、特許文献1に記載の光学装置のように、駆動用磁石18の製造時に駆動用磁石18にスズメッキ層を形成する必要がなく、また、駆動用磁石18の表面を、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との接合面を除くようにマスクで覆う必要がない。そのため、本形態では、駆動用磁石18の製造コストを低減することが可能になる。
In the present embodiment, unlike the optical device described in
本形態では、磁石連結部材24、25のダレ側の面が駆動用磁石18に接合されている。そのため、本形態では、図8(A)、(B)に示すように、磁石連結部材24、25のダレ部分24a、25aと駆動用磁石18との間に形成される隙間に、溶融したスズ箔30のスズが流れ込んで固化しやすくなる。したがって、本形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との接合強度を高めることが可能になる。
In this embodiment, the sagging side surfaces of the
特に本形態では、4個の駆動用磁石18のそれぞれが、略正方形の枠状に形成される磁石連結部材24、25の4個の辺部分のそれぞれに接合されているため、磁石連結部材24、25の辺部分の両側に形成されるダレ部分24a、25aと駆動用磁石18との間の隙間に、溶融したスズが流れ込んで固化しやすくなる。したがって、本形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との接合強度をより高めることが可能になる。また、本形態では、磁石連結部材24、25のダレ側の面の全体にスズ箔30が貼り付けられているため、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との接合面にフィレットが形成されやすくなる。したがって、本形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との接合強度をより高めることが可能になる。
In particular, in the present embodiment, each of the four
また、図8(C)に示すように、磁石連結部材24、25のカエリ側の面が駆動用磁石18に接合されている場合には、溶融したスズ箔30のスズが、駆動用磁石18の前後左右の側面に流れ出して固化し、駆動用磁石18の前後左右の側面に粒状に形成されたスズ粒31が付着するおそれが高くなる。すなわち、磁石連結部材24、25のカエリ側の面が駆動用磁石18に接合されている場合には、駆動用磁石18の駆動用コイル17との対向面にスズ粒31が形成されるおそれが高くなる。これに対して、本形態では、ダレ部分24a、25aと駆動用磁石18との間の隙間に溶融したスズが流れ込んで固化しやすくなるため、駆動用磁石18の駆動用コイル17との対向面にスズ粒31が形成されるおそれがより低減する。
Further, as shown in FIG. 8C, when the surface of the
本形態では、貼付工程において、磁石連結部材24、25にスズ箔30を貼り付けている。そのため、本形態では、貼付工程において、4個の駆動用磁石18のそれぞれにスズ箔を貼り付ける場合と比較して、スズ箔30の貼付作業が容易になる。
In this embodiment, the
本形態では、貼付工程において、磁石連結部材24、25に粘性を有するフラックスを塗布し、塗布したフラックスによって、磁石連結部材24、25にスズ箔30を貼り付けている。そのため、本形態では、接合工程において、溶融したスズが磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間で広がりやすくなる。したがって、本形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間で均一なスズ層26、27を形成することが可能になり、その結果、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との接合強度を高めることが可能になる。
In this embodiment, in the attaching step, a viscous flux is applied to the
(光学装置の変形例)
図9は、本発明の他の実施の形態にかかる光学装置51の斜視図である。図10は、図9のG−G断面の断面図である。図11は、図9に示すカバー部材60に駆動用磁石63が固定されている状態の斜視図である。
(Modification of optical device)
FIG. 9 is a perspective view of an
上述した形態では、光学装置1は、オートフォーカス機能と振れ補正機能とを備えるカメラであるが、本発明が適用される光学装置は、撮影用のレンズを光軸方向へ移動させて光学像の焦点位置を合わせるための構成を備えるレンズ駆動装置51であっても良い。このレンズ駆動装置51は、携帯電話、ドライブレコーダあるいは監視カメラシステム等で使用される比較的小型のカメラに搭載されて使用される。以下、レンズ駆動装置51の構成を説明する。
In the above-described embodiment, the
レンズ駆動装置51は、撮影用のレンズの光軸Lの方向(光軸方向)から見たときの形状が略正方形状となる扁平な略四角柱状に形成されている。このレンズ駆動装置51は、図9、図10に示すように、撮影用のレンズを保持し光軸方向へ移動可能な可動体52と、可動体52を光軸方向へ移動可能に保持する固定体53と、可動体52を光軸方向へ駆動するための駆動機構54とを備えている。可動体52は、図示を省略する板バネを介して固定体53に移動可能に保持されている。なお、以下の説明では、上述した形態と同様に、X方向を左右方向、Y方向を前後方向、Z方向を上下方向とするとともに、Z1方向側を「上」側、Z2方向側を「下」側とする。また、Z方向(上下方向)は光軸方向とほぼ一致しており、上側(Z1方向側)は被写体側(物体側)であり、下側(Z2方向側)は反被写体側(撮像素子側、像側)である。
The
可動体52は、複数のレンズが固定されたレンズホルダ57を保持するスリーブ58を備えている。レンズホルダ57は、略円筒状に形成されており、レンズホルダ57の内周側に、複数のレンズが固定されている。スリーブ58は、略筒状に形成されており、スリーブ58の内周面に、レンズホルダ57の外周面が固定されている。また、スリーブ58の下端側には、鍔部58aが形成されている。
The movable body 52 includes a sleeve 58 that holds a
固定体53は、レンズ駆動装置51の4つの側面を構成するカバー部材60と、レンズ駆動装置51の反被写体側の端面を構成するベース部材61とを備えている。カバー部材60は、磁性を有する薄鋼板で形成されている。カバー部材60の表面にはニッケルメッキ層が形成されている。カバー部材60は、底部60aと筒部60bとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。底部60aは、レンズ駆動装置51の被写体側の端面を構成している。底部60aの中心には、円形の貫通孔60cが形成されている。カバー部材60は、駆動機構54および可動体52の外周側を囲むように配置されている。ベース部材61は、略正方形の枠状に形成されており、カバー部材60の下端側に取り付けられている。
The fixed
駆動機構54は、レンズ駆動装置51の四隅に配置される略三角柱状の4個の駆動用磁石63と、スリーブ58に固定される1個の駆動用コイル64とを備えている。駆動用磁石63は、ネオジム、鉄およびボロンを主成分とするネオジム磁石である。この駆動用磁石63は、上下方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形となるように形成されている。駆動用磁石63の表面にはニッケルメッキ層が形成されている。
The
4個の駆動用磁石63は、カバー部材60の底部60aに固定されている。具体的には、4個の駆動用磁石63の上端面が、底部60aの下面に当接した状態で、底部60aの下面に固定されている。駆動用磁石63は、スズ系金属からなるスズ層65によって底部60aと接合されている。すなわち、図11に示すように、底部60aの下面と駆動用磁石63の上面との間に配置されるスズ層65によって、駆動用磁石63と底部60aとが接合されている。
The four
駆動用磁石63の下端面には、磁性材料で形成された平板状の磁性部材67が固定されている。本形態の磁性部材67は、磁性を有するステンレス鋼板で形成されている。磁性部材67の表面にはニッケルメッキ層が形成されている。磁性部材67は、上下方向から見たときの形状が駆動用磁石63と同様の略直角二等辺三角形状となるように形成されている。磁性部材67は、スズ系金属からなるスズ層68によって駆動用磁石63と接合されている。すなわち、図10に示すように、駆動用磁石63の下面と磁性部材67の上面との間に配置されるスズ層68によって、駆動用磁石63と磁性部材67とが接合されている。なお、カバー部材60および磁性部材67は、駆動用磁石63に固定される金属部材である。
A flat
駆動用磁石63は、上端面の磁極と下端面の磁極とが異なるように、上下方向で2極に着磁されており、レンズ駆動装置51では、図10に示すように、カバー部材60の筒部60b、底部60a、駆動用磁石63および磁性部材67を通過するとともに、磁性部材67の下面等から筒部60bの内周面に向かって回り込む磁界Fが形成されている。
The driving
駆動用コイル64は、上下方向から見たときの形状が略正方形状となるように扁平な略四角筒状に巻回されている。この駆動用コイル64は、スリーブ58の鍔部58aの上面に固定されている。また、駆動用コイル64は、カバー部材60の筒部60bの内周面に沿って配置されており、駆動用コイル64の四隅およびその近傍部分は、駆動用磁石63および磁性部材67とカバー部材60の筒部60bとの隙間に配置されている。すなわち、駆動用コイル64の四隅およびその近傍部分の内周面は、前後方向または左右方向において、駆動用磁石63および磁性部材67と所定の隙間を介して対向している。
The driving
レンズ駆動装置51では、カバー部材60および磁性部材67と、駆動用磁石63とが以下のように接合される。すなわち、まず、接合前のカバー部材60の底部60aおよび/または駆動用磁石63に、接合後にスズ層65となるスズ箔を貼り付けるとともに、接合前の駆動用磁石63および/または磁性部材67に、接合後にスズ層68となるスズ箔を貼り付ける(貼付工程)。貼付工程では、上述した形態のように、粘着性を有するフラックスによって、スズ箔を貼り付ける。その後、上述した形態と同様に、ヒータチップを用いて、カバー部材60および磁性部材67と駆動用磁石63とを接合する(接合工程)。このように、レンズ駆動装置51においても、カバー部材60と駆動用磁石63との間に配置されるスズ箔、および、磁性部材67と駆動用磁石63との間に配置されるスズ箔を溶融、固化させることで形成されたスズ層65、68によって、カバー部材60および磁性部材67と駆動用磁石63とが接合されている。
In the
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
上述した形態では、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間に配置されるスズ箔30を溶融、固化させることで形成されたスズ層26、27によって、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とが接合されている。この他にもたとえば、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間に配置される半田箔を溶融、固化させることで形成された半田層によって、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とが接合されても良い。同様に、上述した変形例では、カバー部材60と駆動用磁石63との間に配置されるスズ箔、および、磁性部材67と駆動用磁石63との間に配置されるスズ箔を溶融、固化させることで形成されたスズ層65、68によって、カバー部材60および磁性部材67と駆動用磁石63とが接合されているが、カバー部材60と駆動用磁石63との間に配置される半田箔、および、磁性部材67と駆動用磁石63との間に配置される半田箔を溶融、固化させることで形成された半田層によって、カバー部材60および磁性部材67と駆動用磁石63とが接合されても良い。ただし、スズ箔は、半田箔よりも薄く形成することが可能であるため、光学装置1やレンズ駆動装置51を小型化するためには、スズ箔が使用されることが好ましい。
In the above-described embodiment, the
上述した形態では、駆動用磁石18と接合される前の磁石連結部材24、25の一方の面に、接合後にスズ層26、27となるスズ箔30を貼り付けている。この他にもたとえば、磁石連結部材24、25の一方の面に貼り付けられるスズ箔30に代えて、あるいは、磁石連結部材24、25の一方の面に貼り付けられるスズ箔30に加えて、磁石連結部材24、25と接合される前の駆動用磁石18の両端面にスズ箔が貼り付けられても良い。また、上述した形態では、磁石連結部材24、25にスズ箔30を貼り付けているが、磁石連結部材24、25にスズ箔30を貼り付けずに、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との間にスズ箔30を挟んだ状態で、磁石連結部材24、25にヒータチップを押し当てて、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とを接合しても良い。
In the embodiment described above, the
上述した形態では、接合工程において、4個の駆動用磁石18と磁石連結部材25とを接合した後に、4個の駆動用磁石18と磁石連結部材24とを接合している。この他にもたとえば、接合工程において、磁石連結部材24と磁石連結部材25との間に4個の駆動用磁石18を挟んだ状態で、磁石連結部材24と磁石連結部材25とにヒータチップを押し当てて、加圧、加熱し、その後、ヒータチップを外すことで、磁石連結部材24、25と4個の駆動用磁石18とを接合しても良い。この場合には、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とを一度の作業で接合することができるため、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18との接合作業の時間が短縮される。
In the embodiment described above, after the four driving
上述した形態では、ヒータチップを用いて、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とを接合している。この他にもたとえば、誘導加熱によって、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とを接合しても良い。また、超音波接合によって、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とを接合しても良いし、スズ箔30へレーザを照射することで、磁石連結部材24、25と駆動用磁石18とを接合しても良い。
In the embodiment described above, the
上述した形態では、磁石連結部材24、25のダレ側の面が駆動用磁石18に接合されているが、磁石連結部材24、25のカエリ側の面が駆動用磁石18に接合されても良い。また、上述した形態では、磁石連結部材24および磁石連結部材25が駆動用磁石18に固定されているが、磁石連結部材24または磁石連結部材25の一方のみが駆動用磁石18に固定されても良い。また、上述した形態では、光学装置1は、オートフォーカス機能を備えているが、光学装置1は、オートフォーカス機能を備えていなくても良い。すなわち、カメラモジュール2は、レンズ駆動機構を備えていなくても良い。
In the embodiment described above, the sagging side surfaces of the
上述した形態では、光学装置1は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となるように形成されている。この他にもたとえば、光学装置1は、光軸方向から見たときの形状が略長方形状となるように形成されても良いし、光軸方向から見たときの形状が略六角形状または略八角形状等の多角形状となるように形成されても良い。光軸方向から見たときの形状が多角形状となるように光学装置1が形成される場合には、磁石連結部材24、25は、光学装置1の外形に応じた多角枠状に形成される。
In the embodiment described above, the
1 光学装置
2 カメラモジュール(可動体)
3、53 固定体
17、64 駆動用コイル
18、63 駆動用磁石
24、25 磁石連結部材(金属部材)
26、27、65、68 スズ層
30 スズ箔
51 レンズ駆動装置(光学装置)
52 可動体
60 カバー部材(金属部材)
67 磁性部材(金属部材)
L 光軸
Z 光軸方向
1
3, 53
26, 27, 65, 68
52
67 Magnetic member (metal member)
L Optical axis Z Optical axis direction
Claims (7)
前記駆動用磁石は、前記可動体および前記固定体のいずれか一方に固定され、
前記駆動用コイルは、前記可動体および前記固定体のいずれか他方に固定され、
前記駆動用磁石と前記駆動用コイルとは、所定の隙間を介して対向配置され、
前記駆動用磁石と前記金属部材とは、前記駆動用磁石と前記金属部材との間に配置された半田箔を溶融、固化させることで形成される半田層、または、前記駆動用磁石と前記金属部材との間に配置されたスズ箔を溶融、固化させることで形成されるスズ層によって接合されていることを特徴とする光学装置。 A movable body that holds a lens for photographing, a fixed body that movably holds the movable body, a drive magnet and a drive coil for moving the movable body relative to the fixed body, and the drive A metal member fixed to the magnet for use,
The driving magnet is fixed to one of the movable body and the fixed body,
The driving coil is fixed to one of the movable body and the fixed body,
The driving magnet and the driving coil are disposed to face each other with a predetermined gap therebetween.
The drive magnet and the metal member are a solder layer formed by melting and solidifying a solder foil disposed between the drive magnet and the metal member, or the drive magnet and the metal An optical device characterized by being joined by a tin layer formed by melting and solidifying a tin foil disposed between members.
前記抜き加工時に形成される前記金属部材のダレ側の面が前記駆動用磁石に接合されていることを特徴とする請求項1記載の光学装置。 The metal member is formed by press punching,
The optical device according to claim 1, wherein a sag side surface of the metal member formed at the time of the punching is joined to the driving magnet.
前記駆動用磁石は、多角枠状に形成される前記金属部材の辺部分に接合されていることを特徴とする請求項2記載の光学装置。 The metal member is formed in a polygonal frame shape,
The optical device according to claim 2, wherein the driving magnet is joined to a side portion of the metal member formed in a polygonal frame shape.
前記駆動用磁石は、略平板状に形成され、前記レンズの光軸方向に直交する方向における一方の側面の磁極と他方の側面の磁極とが異なるように着磁されるとともに、前記可動体に固定され、
前記駆動用コイルは、前記光軸方向に直交する方向で前記駆動用磁石の側面と所定の隙間を介して対向するように前記固定体に固定され、
前記金属部材は、前記光軸方向における前記駆動用磁石の両端面のそれぞれに固定され、
前記駆動用コイルおよび前記駆動用磁石は、前記固定体に対して前記可動体を揺動させることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光学装置。 The movable body is swingably held by the fixed body so that the optical axis of the lens is inclined,
The driving magnet is formed in a substantially flat plate shape, and is magnetized so that a magnetic pole on one side surface and a magnetic pole on the other side surface in a direction orthogonal to the optical axis direction of the lens are different from each other, and on the movable body Fixed,
The drive coil is fixed to the fixed body so as to face a side surface of the drive magnet via a predetermined gap in a direction orthogonal to the optical axis direction,
The metal member is fixed to each of both end faces of the driving magnet in the optical axis direction,
The optical device according to claim 1, wherein the driving coil and the driving magnet swing the movable body with respect to the fixed body.
前記金属部材に前記半田箔または前記スズ箔を貼り付ける貼付工程と、
前記貼付工程後に、複数の前記駆動用磁石と前記金属部材とを接合する接合工程とを備えることを特徴とする光学装置の製造方法。 A method for manufacturing an optical device according to any one of claims 1 to 4,
An attaching step of attaching the solder foil or the tin foil to the metal member;
An optical device manufacturing method comprising: a joining step of joining a plurality of the driving magnets and the metal member after the pasting step.
前記接合工程では、前記光軸方向における2枚の前記金属部材の間に複数の前記駆動用磁石を挟んだ状態で複数の前記駆動用磁石と2枚の前記金属部材とを接合することを特徴とする請求項5記載の光学装置の製造方法。 In the attaching step, the solder foil or the tin foil is attached to the two metal members,
In the joining step, the plurality of driving magnets and the two metal members are joined in a state where the plurality of driving magnets are sandwiched between the two metal members in the optical axis direction. A method for manufacturing an optical device according to claim 5.
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