JP2015014699A - 光学装置の製造方法および光学装置 - Google Patents

光学装置の製造方法および光学装置 Download PDF

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Abstract

【課題】レンズを保持する可動体と可動体を保持する固定体を備える光学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となる光学装置の製造方法を提供する。【解決手段】レンズを保持する可動体と、可動体を保持する固定体と、可動体を移動させる駆動用コイルおよび駆動用磁石18と、枠状の金属部材24を備える光学装置では、板状の駆動用磁石18は、その厚み方向とレンズの径方向とが略一致するように可動体に固定され、駆動用コイルは、レンズの径方向における駆動用磁石18の外側面18a、18bに所定の隙間を介して対向するように固定体に固定されている。この光学装置の製造時には、外側面18a、18bよりも金属部材24の外周端が内周側に配置されるように駆動用磁石18および金属部材24を配置し、金属部材24に形成される複数の凹部24cにレーザ光を照射して、駆動用磁石18の端面に金属部材24を溶接固定する。【選択図】図4

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の製造方法に関する。また、本発明は、かかる光学装置の製造方法で製造された光学装置に関する。
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。
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し、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。
特開2012−118213号公報
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を溶融し、固化させることで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すのを防止することが可能になる。したがって、この光学装置では、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。
しかしながら、特許文献1に記載の光学装置では、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し、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。
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となる光学装置の製造方法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で製造された光学装置を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明の光学装置の製造方法は、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コイルおよび駆動用磁石と、駆動用磁石に固定される枠状の金属部材とを備え、駆動用磁石は、板状に形成されるとともに、その厚み方向とレンズの径方向とが略一致するように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るとともに、所定の隙間を介してレンズの径方向における駆動用磁石の外側面に対向配置され、金属部材は、レンズの径方向における駆動用磁石の外側面よりも金属部材の外周端が内周側に配置されるように、レンズの光軸方向における駆動用磁石の端面に固定されている光学装置の製造方法であって、金属部材に形成される複数の凹部にレーザ光を照射して、駆動用磁石に金属部材を溶接固定する溶接固定工程を備えることを特徴とする。
本発明の光学装置の製造方法では、溶接固定工程において、金属部材に形成される複数の凹部にレーザ光を照射して、駆動用磁石に金属部材を固定している。そのため、本発明では、レーザ光の照射によって形成されるレーザ溶接跡を、凹部が形成されていた部分に収めることが可能になる。したがって、本発明では、レンズの径方向における駆動用磁石の外側面に対向配置される駆動用コイルに向かってレーザ溶接跡が突出するのを防止することが可能になる。特に本発明では、レンズの径方向における駆動用磁石の外側面よりも金属部材の外周端が内周側に配置されるように金属部材が駆動用磁石に固定されるため、レンズの径方向における駆動用磁石の外側面に対向配置される駆動用コイルに向かってレーザ溶接跡が突出するのを効果的に防止することが可能になるとともに、金属部材の外周端が駆動用コイルに向かって突出するのを防止することが可能になる。
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。また、本発明では、駆動用磁石に金属部材を溶接固定しているため、駆動用磁石と金属部材との固定強度を高めることが可能になる。また、本発明では、凹部を目印にしてレーザ光を照射すれば良いため、レーザ光の照射が容易になる。
本発明において、凹部は、金属部材の外周端から内周側に向かって窪むように形成され、溶接固定工程では、凹部の、光軸方向における駆動用磁石の端面と金属部材との接触部分に向かってレーザ光を照射することが好ましい。このように構成すると、金属部材に凹部が形成されていない場合と比較して、レーザ光が照射される駆動用磁石の端面と金属部材との接触部分の長さを長くすることが可能になる。したがって、駆動用磁石と金属部材との固定強度を効果的に高めることが可能になる。
本発明において、駆動用磁石の表面および金属部材の表面には、ニッケルメッキ層が形成され、溶接固定工程では、ニッケルメッキ層を溶融するとともに固化させることが好ましい。このように構成すると、ニッケルメッキ層を利用して、駆動用磁石と金属部材との固定強度を高めることが可能になる。
本発明において、凹部は、光軸方向における金属部材の一方の面から駆動用磁石に向かって窪むように形成され、溶接固定工程では、光軸方向の一方から凹部に向かってレーザ光を照射しても良い。この場合には、金属部材の凹部が形成される部分の厚みが薄くなるため、光軸方向の一方から照射されるレーザ光の強度を下げても、金属部材を溶かして金属部材と駆動用磁石とを溶接固定することが可能になる。したがって、駆動用磁石に対するレーザ光の影響を低減することが可能になる。
本発明の光学装置の製造方法によって製造される光学装置では、光軸方向における駆動用磁石の端面の、レンズの径方向の外側端に、R加工面が形成され、光軸方向から見たときに、金属部材の外周端とR加工面とが重なっていることが好ましい。このように構成すると、金属部材の外周側部分とR加工面との間に形成される隙間にレーザ溶接跡を収めることが可能になり、駆動用コイルに向かってレーザ溶接跡が突出するのを効果的に防止することが可能になる。また、このように構成すると、金属部材の外周側部分とR加工面との間に形成される隙間をレーザ溶接跡で埋め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固定強度を効果的に高めることが可能になる。
本発明の光学装置の製造方法によって製造される光学装置では、レンズの径方向のうちの一方向を第1方向とし、光軸方向と第1方向とに直交する方向を第2方向とすると、たとえば、光学装置は、駆動用磁石として、略長方形または略正方形の平板状に形成される2個の第1駆動用磁石および2個の第2駆動用磁石を備え、第1駆動用磁石は、その厚さ方向と第1方向とが略一致するように配置され、第2駆動用磁石は、その厚さ方向と第2方向とが略一致するように配置され、金属部材は、第2方向に略平行な2個の第1辺部と第1方向に略平行な2個の第2辺部とから構成される略四角枠状に形成され、第1辺部は、第1方向における金属部材の外側端が第1方向における第1駆動用磁石の外側面よりも第1方向の内側に配置されるように第1駆動用磁石に固定され、第2辺部は、第2方向における金属部材の外側端が第2方向における第2駆動用磁石の外側面よりも第2方向の内側に配置されるように第2駆動用磁石に固定されている。
本発明において、たとえば、光学装置は、固定体に対する可動体の揺動の支点となる支点部と、第1駆動用磁石および第2駆動用磁石の光軸方向の端面に固定される第2金属部材とを備え、第1駆動用磁石は、第1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、第2駆動用磁石は、第2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、第1駆動用磁石および第2駆動用磁石は、可動体に固定され、駆動用コイルは、固定体に固定され、金属部材は、光軸方向における第1駆動用磁石および第2駆動用磁石の被写体側の端面に固定され、第2金属部材は、光軸方向における第1駆動用磁石および第2駆動用磁石の反被写体側の端面にレーザ溶接によって固定され、支点部は、可動体よりも反被写体側に配置され、第2金属部材は、略四角枠状に形成され、第2金属部材の第1方向における外周端は、第1方向における第1駆動用磁石の外側面よりも第1方向の外側に配置され、第2金属部材の第2方向における外周端は、第2方向における第2駆動用磁石の外側面よりも第2方向の外側に配置され、可動体は、支点部を揺動の支点として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、駆動用コイル、第1駆動用磁石および第2駆動用コイルは、固定体に対して可動体を揺動させる。
この場合には、第1駆動用磁石および第2駆動用磁石の被写体側の端面に固定される金属部材では、金属部材の第1方向における外周端が第1方向における第1駆動用磁石の外側面よりも第1方向の内側に配置され、かつ、金属部材の第2方向における外周端が第2方向における第2駆動用磁石の外側面よりも第2方向の内側に配置されているため、反被写体側に配置される支点部を支点とする可動体の揺動範囲を広げることが可能になる。また、この場合には、第1駆動用磁石および第2駆動用磁石の反被写体側の端面に固定される第2金属部材では、第2金属部材の第1方向における外周端が第1方向における第1駆動用磁石の外側面よりも第1方向の外側に配置され、かつ、第2金属部材の第2方向における外周端が第2方向における第2駆動用磁石の外側面よりも第2方向の外側に配置されているため、第2金属部材を用いて、可動体の揺動範囲を規制することが可能になる。
以上のように、本発明の光学装置の製造方法によって光学装置を製造すれば、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、本発明の光学装置の製造方法で製造された光学装置では、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。
本発明の実施の形態にかかる光学装置の斜視図である。 図1のE−E断面の断面図である。 図2に示す駆動用コイル、駆動用磁石および磁石連結部材等の分解斜視図である。 図3に示す駆動用磁石に磁石連結部材が固定されている状態の斜視図である。 (A)は、図4に示す駆動用磁石および磁石連結部材の側面図であり、(B)は、(A)のF部の拡大図である。 図2に示すケース体、駆動用コイル、駆動用磁石および磁石連結部材等を反被写体側から示す図である。 本発明の他の実施の形態にかかる磁石連結部材の斜視図である。
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。
(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(A)は、図4に示す駆動用磁石18および磁石連結部材24、25の側面図であり、図5(B)は、(A)のF部の拡大図である。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。
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。
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。また、上下方向に直交する方向は、カメラモジュール2に保持されるレンズの径方向である。
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。
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。
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。
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、球状に形成される球状部材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、固定体3に対するカメラモジュール2の揺動の支点となる支点部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。
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。
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。
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。略長方形の平板状に形成される駆動用磁石18の各エッジ部分には、図3に示すように、R加工が施されており、駆動用磁石18の各エッジ部分には、R加工面が形成されている。また、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。なお、駆動用磁石18は、略正方形の平板状に形成されても良い。
4個の駆動用磁石18の上端面には、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、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。本形態の磁石連結部材24は、金属部材であり、磁石連結部材25は、第2金属部材である。
磁石連結部材24は、略正方形の枠状に形成されており、前後方向に略平行な直線状に形成される2個の第1辺部24aと、左右方向に略平行な直線状に形成される2個の第2辺部24bとから構成されている。磁石連結部材25も磁石連結部材24と同様に、略正方形の枠状に形成されており、前後方向に略平行な直線状に形成される2個の第1辺部25aと、左右方向に略平行な直線状に形成される2個の第2辺部25bとから構成されている。
図4に示すように、4個の駆動用磁石18のうちの2個の駆動用磁石18は、その厚さ方向と左右方向とが略一致するように配置されており、この2個の駆動用磁石18のそれぞれには、2個の第1辺部24a、25aのそれぞれが固定されている。また、残りの2個の駆動用磁石18は、その厚さ方向と前後方向とが略一致するように配置されており、この2個の駆動用磁石18のそれぞれには、2個の第2辺部24b、25bのそれぞれが固定されている。第1辺部24a、25aおよび第2辺部24b、25bの長さは、駆動用磁石18の厚さ方向に直交する前後方向または左右方向における駆動用磁石18の幅よりも長くなっている。
なお、本形態では、その厚さ方向と左右方向とが略一致するように第1辺部24a、25aに固定される駆動用磁石18は、第1駆動用磁石であり、その厚さ方向と前後方向とが略一致するように第2辺部24b、25bに固定される駆動用磁石18は、第2駆動用磁石である。以下の説明では、第1駆動用磁石と第2駆動用磁石とを区別して表わす場合には、第1駆動用磁石を「第1駆動用磁石18A」とし、第2駆動用磁石を「第2駆動用磁石18B」とする。また、本形態の左右方向は、レンズの径方向のうちの一方向である第1方向であり、前後方向は、光軸方向とほぼ一致する上下方向と第1方向である左右方向とに直交する第2方向である。
図6に示すように、磁石連結部材24は、磁石連結部材24の左右方向の外周端が左右方向における第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の内側(すなわち、内周側)に配置され、かつ、磁石連結部材24の前後方向の外周端が前後方向における第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の内側(すなわち、内周側)に配置されるように、4個の駆動用磁石18の上端面に固定されている。
上述のように、駆動用磁石18の各エッジ部分には、R加工面が形成されているため、図5(B)に示すように、第1駆動用磁石18Aの上端面の左右方向の外側端に形成されるR加工面(すなわち、外側面18a側のR加工面)18eは、上下方向において、磁石連結部材24の左右方向の外周端と重なっている。すなわち、上下方向から見たときに、R加工面18eと磁石連結部材24の左右方向の外周端とが重なっている。同様に、第2駆動用磁石18Bの上端面の前後方向の外側端に形成されるR加工面(すなわち、外側面18b側のR加工面)は、上下方向において、磁石連結部材24の前後方向の外周端と重なっている。すなわち、上下方向から見たときに、第2駆動用磁石18Bの上端面の外側面18b側のR加工面と磁石連結部材24の前後方向の外周端とが重なっている。
また、磁石連結部材24は、磁石連結部材24の左右方向の内周端が左右方向における第1駆動用磁石18Aの内側面18cよりも左右方向の内側(すなわち、内周側)に配置され、かつ、磁石連結部材24の前後方向の内周端が前後方向における第2駆動用磁石18Bの内側面18dよりも前後方向の内側(すなわち、内周側)に配置されるように、4個の駆動用磁石18の上端面に固定されている。本形態では、磁石連結部材24は、レーザ溶接によって4個の駆動用磁石18の上端面に固定されている。
磁石連結部材25は、磁石連結部材25の左右方向の外周端が第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の外側(すなわち、外周側)に配置され、かつ、磁石連結部材25の前後方向の外周端が第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の外側(すなわち、外周側)に配置されるように、4個の駆動用磁石18の下端面に固定されている(図4参照)。また、磁石連結部材25は、磁石連結部材25の左右方向の内周端が左右方向における第1駆動用磁石18Aの内側面18cよりも左右方向の内側(すなわち、内周側)に配置され、かつ、磁石連結部材25の前後方向の内周端が前後方向における第2駆動用磁石18Bの内側面18dよりも前後方向の内側(すなわち、内周側)に配置されるように、4個の駆動用磁石18の下端面に固定されている。磁石連結部材24と同様に、磁石連結部材25も、レーザ溶接によって4個の駆動用磁石18の下端面に固定されている。
磁石連結部材24、25の内周端は、カメラモジュール2の外周面を構成する4つの外側面に固定されている。すなわち、4個の駆動用磁石18は、磁石連結部材24、25を介してカメラモジュール2の外周面に固定されている。4個の駆動用磁石18は、カメラモジュール2の4つの外側面のそれぞれに沿って配置されており、ケース体12の内周面に沿って配置されている駆動用コイル17よりも内周側に配置されている。図2に示すように、駆動用磁石18とカメラモジュール2の外側面との間には隙間が形成されている。なお、本形態では、4個の駆動用磁石18に磁石連結部材24、25が溶接固定されて、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の外側面に磁石連結部材24、25が固定される。
駆動用磁石18に溶接固定される前の磁石連結部材24には、図3等に示すように、複数の凹部24cが形成されている。凹部24cは、磁石連結部材24の外周端から内周側に向かって窪むように形成されている。この凹部24cは、上下方向における磁石連結部材24の全域に形成されている。また、凹部24cは、たとえば、上下方向から見たときの形状が略三角形状となるように形成されている。本形態では、第1辺部24aおよび第2辺部24bのそれぞれに5個の凹部24cが形成されている。5個の凹部24cは、第1辺部24aおよび第2辺部24bの、駆動用磁石18に固定される範囲において一定のピッチで形成されている。駆動用磁石18に磁石連結部材24が溶接固定されると、凹部24cの少なくとも一部は、レーザ光の照射によって形成されるレーザ溶接跡によって埋まる。なお、凹部24cは、上下方向から見たときの形状が略三角形状以外の略多角形状となるように形成されても良いし、上下方向から見たときの形状が略半円形状となるように形成されても良い。
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。
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、4個の駆動用コイル17のうちの2個の駆動用コイル17は、左右方向において所定の隙間を介して第1駆動用磁石18Aの外側面18aに対向配置され、残りの2個の駆動用コイル17は、前後方向において所定の隙間を介して第2駆動用磁石18Bの外側面18bに対向配置されている。
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。
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を揺動の支点として、また、左右方向および/または前後方向を揺動の軸方向として、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。
(駆動用磁石と磁石連結部材との固定方法)
光学装置1の製造過程において、磁石連結部材24、25は、以下のように、駆動用磁石18に固定される。すなわち、まず、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、4個の駆動用磁石18に、磁石連結部材24および磁石連結部材25のいずれか一方をレーザ溶接で固定し、その後、4個の駆動用磁石18に、磁石連結部材24および磁石連結部材25のいずれか他方をレーザ溶接で固定する(溶接固定工程)。この溶接固定工程では、たとえば、4個の駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材24の下面を当接させて、4個の駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材24をレーザ溶接で固定し、その後、4個の駆動用磁石18の下端面に磁石連結部材25の上面を当接させて、4個の駆動用磁石18の下端面に磁石連結部材25をレーザ溶接で固定する。
4個の駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材24を固定する際には、まず、磁石連結部材24の左右方向の外周端が第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の内側に配置され、かつ、磁石連結部材24の前後方向の外周端が第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の内側に配置されるとともに、磁石連結部材24の左右方向の内周端が第1駆動用磁石18Aの内側面18cよりも左右方向の内側に配置され、かつ、磁石連結部材24の前後方向の内周端が第2駆動用磁石18Bの内側面18dよりも前後方向の内側に配置されるように、4個の駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材24の下面を当接させる。
その後、磁石連結部材24の外周側かつZ1方向側から複数の凹部24cにレーザ光を照射する。具体的には、複数の凹部24cの、駆動用磁石18の上端面と磁石連結部材24の下面との接触部分に向かってレーザ光を照射する。また、磁石連結部材24の内周側かつZ2方向側から駆動用磁石18の上端面と磁石連結部材24の下面との接触部分に向かってレーザ光を照射する。このようにレーザ光を照射すると、駆動用磁石18の上端側の一部と磁石連結部材24の下面側の一部とが溶融する。また、レーザ光の照射が停止されると、溶融部分が固化して、4個の駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材24が溶接固定される。なお、上述のように、駆動用磁石18の表面および磁石連結部材24の表面には、ニッケルメッキ層が形成されているため、4個の駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材24が溶接固定される際には、ニッケルメッキ層が溶融するとともに固化する。
また、4個の駆動用磁石18の下端面に磁石連結部材25を固定する際には、まず、磁石連結部材25の左右方向の外周端が第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の外側に配置され、かつ、磁石連結部材25の前後方向の外周端が第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の外側に配置されるとともに、磁石連結部材25の左右方向の内周端が第1駆動用磁石18Aの内側面18cよりも左右方向の内側に配置され、かつ、磁石連結部材25の前後方向の内周端が第2駆動用磁石18Bの内側面18dよりも前後方向の内側に配置されるように、4個の駆動用磁石18の下端面に磁石連結部材25の上面を当接させる。
その後、磁石連結部材25の外周側かつZ1方向側から駆動用磁石18の下端面と磁石連結部材25の上面との接触部分に向かってレーザ光を照射する。また、磁石連結部材25の内周側かつZ1方向側から駆動用磁石18の下端面と磁石連結部材25の上面との接触部分に向かってレーザ光を照射する。このようにレーザ光を照射すると、駆動用磁石18の下端側の一部と磁石連結部材25の上面側の一部とが溶融する。また、レーザ光の照射が停止されると、溶融部分が固化して、4個の駆動用磁石18の下端面に磁石連結部材25が溶接固定される。なお、上述のように、駆動用磁石18の表面および磁石連結部材25の表面には、ニッケルメッキ層が形成されているため、4個の駆動用磁石18の下端面に磁石連結部材25が溶接固定される際には、ニッケルメッキ層が溶融するとともに固化する。
(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に形成される複数の凹部24cの、駆動用磁石18の上端面と磁石連結部材24の下面との接触部分に向かってレーザ光を照射して、4個の駆動用磁石18に磁石連結部材24を溶接固定している。そのため、本形態では、レーザ光の照射によって形成されるレーザ溶接跡を、凹部24cが形成されていた部分に収めることが可能になる。したがって、本形態では、駆動用磁石18の外側面18a、18bに対向配置される駆動用コイル17に向かってレーザ溶接跡が突出するのを防止することが可能になる。特に本形態では、磁石連結部材24の左右方向の外周端が第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の内側に配置され、かつ、磁石連結部材24の前後方向の外周端が第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の内側に配置されているため、外側面18a、18bに対向配置される駆動用コイル17に向かってレーザ溶接跡が突出するのを効果的に防止することが可能になるとともに、磁石連結部材24の外周端が駆動用コイル17に向かって突出するのを防止することができる。
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。また、本形態では、凹部24cを目印にしてレーザ光を照射すれば良いため、レーザ光の照射が容易になる。
また、本形態では、駆動用磁石18に磁石連結部材24が溶接固定されているため、駆動用磁石18と磁石連結部材24との固定強度を高めることが可能になる。特に本形態では、凹部24cの、駆動用磁石18の上端面と磁石連結部材24の下面との接触部分に向かってレーザ光を照射しているため、磁石連結部材24に凹部24cが形成されていない場合と比較して、レーザ光が照射される駆動用磁石18の上端面と磁石連結部材24の下面との接触部分の長さを長くすることが可能になる。したがって、本形態では、駆動用磁石18と磁石連結部材24との固定強度を効果的に高めることが可能になる。また、本形態では、駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材24が溶接固定される際に、ニッケルメッキ層が溶融するとともに固化するため、ニッケルメッキ層を利用して、駆動用磁石18と磁石連結部材24との固定強度を効果的に高めることが可能になる。
同様に、本形態では、駆動用磁石18に磁石連結部材25が溶接固定されているため、駆動用磁石18と磁石連結部材25との固定強度を高めることが可能になる。また、本形態では、駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材25が溶接固定される際に、ニッケルメッキ層が溶融するとともに固化するため、ニッケルメッキ層を利用して、駆動用磁石18と磁石連結部材25との固定強度を効果的に高めることが可能になる。
本形態では、上下方向から見たときに、第1駆動用磁石18Aに形成されるR加工面18eと磁石連結部材24の左右方向の外周端とが重なっている。また、本形態では、上下方向から見たときに、第2駆動用磁石18Bの上端面の外側面18b側のR加工面と磁石連結部材24の前後方向の外周端とが重なっている。そのため、本形態では、第2駆動用磁石18Bの上端面の外側面18b側のR加工面およびR加工面18eと、磁石連結部材24の外周側部分との間に形成される隙間にレーザ溶接跡を収めることが可能になる。したがって、本形態では、駆動用コイル17に向かってレーザ溶接跡が突出するのを効果的に防止することが可能になる。また、本形態では、第2駆動用磁石18Bの上端面の外側面18b側のR加工面およびR加工面18eと、磁石連結部材24の外周側部分との間の隙間をレーザ溶接跡で埋めることが可能になるため、駆動用磁石18と磁石連結部材24との固定強度を効果的に高めることが可能になる。
本形態では、上側に配置される磁石連結部材24の左右方向の外周端が第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の内側に配置され、かつ、磁石連結部材24の前後方向の外周端が第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の内側に配置されている。そのため、本形態では、下側に配置される支点部15を支点とするカメラモジュール2の揺動範囲を広げることが可能になる。また、本形態では、下側に配置される磁石連結部材25の左右方向の外周端が第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の外側に配置され、かつ、磁石連結部材25の前後方向の外周端が第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の外側に配置されているため、磁石連結部材25を用いて、カメラモジュール2の揺動範囲を規制することが可能になる。
(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。
上述した形態では、駆動用磁石18に溶接固定される前の磁石連結部材24に、磁石連結部材24の外周端から内周側に向かって窪む複数の凹部24cが形成されている。この他にもたとえば、複数の凹部24cに代えて、駆動用磁石18に溶接固定される前の磁石連結部材24に、図7に示すように、磁石連結部材24の上面から下側へ向かって(すなわち、駆動用磁石18に向かって)窪む複数の凹部24fが形成されても良い。この凹部24fは、磁石連結部材24の外周端に繋がっており、磁石連結部材24の外周端から内周側に向かって所定の範囲に形成されている。また、凹部24fは、たとえば、上下方向から見たときの形状が略四角形状となるように形成されている。また、凹部24fは、たとえば、ハーフエッチングによって形成されている。この場合、駆動用磁石18の上端面に磁石連結部材24を固定する際には、上側から凹部24fに向かってレーザ光を照射する。
この場合であっても、レーザ光の照射によって形成されるレーザ溶接跡を、凹部24fが形成されていた部分に収めることが可能になるため、上述した形態と同様に、駆動用磁石18の外側面18a、18bに対向配置される駆動用コイル17に向かってレーザ溶接跡が突出するのを防止することが可能になる。また、この場合には、磁石連結部材24の凹部24fが形成される部分の厚みが薄くなるため、上側から照射されるレーザ光の強度を下げても、磁石連結部材24を溶かして駆動用磁石18と磁石連結部材24とを溶接固定することが可能になる。したがって、この場合には、駆動用磁石18に対するレーザ光の影響を低減することが可能になる。
なお、凹部24fは、磁石連結部材24の外周端に繋がっていなくても良い。また、凹部24fは、磁石連結部材24の内周端に繋がっていても良い。すなわち、凹部24fは、磁石連結部材24の内周端から外周側に向かって所定の範囲に形成されても良い。また、磁石連結部材24の外周端および内周端に繋がっていない凹部24fが、磁石連結部材24の外周端と内周端との間の中間位置に形成されても良い。
上述した形態では、磁石連結部材25は、磁石連結部材25の左右方向の外周端が第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の外側に配置され、かつ、磁石連結部材25の前後方向の外周端が第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の外側に配置されるように、4個の駆動用磁石18の下端面に固定されている。この他にもたとえば、磁石連結部材25は、磁石連結部材25の左右方向の外周端が第1駆動用磁石18Aの外側面18aよりも左右方向の内側に配置され、かつ、磁石連結部材25の前後方向の外周端が第2駆動用磁石18Bの外側面18bよりも前後方向の内側に配置されるように、4個の駆動用磁石18の下端面に固定されても良い。この場合には、凹部24cに相当する凹部が磁石連結部材25に形成されても良い。
上述した形態では、駆動用磁石18に磁石連結部材24を固定する際に、駆動用磁石18の上端側の一部と磁石連結部材24の下面側の一部とを溶融、固化させている。この他にもたとえば、駆動用磁石18に磁石連結部材24を固定する際に、駆動用磁石18の表面および磁石連結部材24の表面のニッケルメッキ層のみを溶融、固化させても良い。同様に、上述した形態では、駆動用磁石18に磁石連結部材25を固定する際に、駆動用磁石18の下端側の一部と磁石連結部材25の上面側の一部とを溶融、固化させているが、駆動用磁石18に磁石連結部材25を固定する際に、駆動用磁石18の表面および磁石連結部材25の表面のニッケルメッキ層のみを溶融、固化させても良い。
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。この他にもたとえば、磁石連結部材24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。
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。また、光学装置1は、光軸方向から見たときの形状が略円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。また、光軸方向から見たときの形状が略円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、略円形の枠状に形成され、駆動用磁石18は、略円弧状の曲板状に形成される。
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であっても良い。このレンズ駆動装置は、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。また、このレンズ駆動装置では、たとえば、可動体を移動可能に保持する固定体に、駆動用磁石18および磁石連結部材24、25に相当する駆動用磁石および磁石連結部材が固定され、可動体に駆動用コイルが固定される。
1 光学装置
2 カメラモジュール(可動体)
3 固定体
15 支点部
17 駆動用コイル
18 駆動用磁石
18A 第1駆動用磁石
18B 第2駆動用磁石
18a、18b 外側面
18e R加工面
24 磁石連結部材(金属部材)
24a 第1辺部
24b 第2辺部
24c、24f 凹部
25 磁石連結部材(第2金属部材)
L 光軸
X 第1方向
Y 第2方向
Z 光軸方向
Z1 被写体側
Z2 反被写体側

Claims (7)

  1. 撮影用のレンズを保持する可動体と、前記可動体を移動可能に保持する固定体と、前記固定体に対して前記可動体を相対移動させるための駆動用コイルおよび駆動用磁石と、前記駆動用磁石に固定される枠状の金属部材とを備え、
    前記駆動用磁石は、板状に形成されるとともに、その厚み方向と前記レンズの径方向とが略一致するように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るとともに、所定の隙間を介して前記径方向における前記駆動用磁石の外側面に対向配置され、
    前記金属部材は、前記径方向における前記駆動用磁石の外側面よりも前記金属部材の外周端が内周側に配置されるように、前記レンズの光軸方向における前記駆動用磁石の端面に固定されている光学装置の製造方法であって、
    前記金属部材に形成される複数の凹部にレーザ光を照射して、前記駆動用磁石に前記金属部材を溶接固定する溶接固定工程を備えることを特徴とする光学装置の製造方法。
  2. 前記凹部は、前記金属部材の外周端から内周側に向かって窪むように形成され、
    前記溶接固定工程では、前記凹部の、前記光軸方向における前記駆動用磁石の端面と前記金属部材との接触部分に向かってレーザ光を照射することを特徴とする請求項1記載の光学装置の製造方法。
  3. 前記凹部は、前記光軸方向における前記金属部材の一方の面から前記駆動用磁石に向かって窪むように形成され、
    前記溶接固定工程では、前記光軸方向の一方から前記凹部に向かってレーザ光を照射することを特徴とする請求項1記載の光学装置の製造方法。
  4. 前記駆動用磁石の表面および前記金属部材の表面には、ニッケルメッキ層が形成され、
    前記溶接固定工程では、前記ニッケルメッキ層を溶融するとともに固化させることを特徴とする請求項2記載の光学装置の製造方法。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の光学装置の製造方法によって製造される光学装置であって、
    前記光軸方向における前記駆動用磁石の端面の、前記径方向の外側端には、R加工面が形成され、
    前記光軸方向から見たときに、前記金属部材の外周端と前記R加工面とが重なっていることを特徴とする光学装置。
  6. 請求項1から4のいずれかに記載の光学装置の製造方法によって製造される光学装置であって、
    前記径方向のうちの一方向を第1方向とし、前記光軸方向と前記第1方向とに直交する方向を第2方向とすると、
    前記駆動用磁石として、略長方形または略正方形の平板状に形成される2個の第1駆動用磁石および2個の第2駆動用磁石を備え、
    前記第1駆動用磁石は、その厚さ方向と前記第1方向とが略一致するように配置され、
    前記第2駆動用磁石は、その厚さ方向と前記第2方向とが略一致するように配置され、
    前記金属部材は、前記第2方向に略平行な2個の第1辺部と前記第1方向に略平行な2個の第2辺部とから構成される略四角枠状に形成され、
    前記第1辺部は、前記第1方向における前記金属部材の外側端が前記第1方向における前記第1駆動用磁石の外側面よりも前記第1方向の内側に配置されるように前記第1駆動用磁石に固定され、
    前記第2辺部は、前記第2方向における前記金属部材の外側端が前記第2方向における前記第2駆動用磁石の外側面よりも前記第2方向の内側に配置されるように前記第2駆動用磁石に固定されていることを特徴とする光学装置。
  7. 前記固定体に対する前記可動体の揺動の支点となる支点部と、前記第1駆動用磁石および前記第2駆動用磁石の前記光軸方向の端面に固定される第2金属部材とを備え、
    前記第1駆動用磁石は、前記第1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、
    前記第2駆動用磁石は、前記第2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、
    前記第1駆動用磁石および前記第2駆動用磁石は、前記可動体に固定され、
    前記駆動用コイルは、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第1駆動用磁石および前記第2駆動用磁石の被写体側の端面に固定され、
    前記第2金属部材は、前記光軸方向における前記第1駆動用磁石および前記第2駆動用磁石の反被写体側の端面にレーザ溶接によって固定され、
    前記支点部は、前記可動体よりも反被写体側に配置され、
    前記第2金属部材は、略四角枠状に形成され、
    前記第2金属部材の前記第1方向における外周端は、前記第1方向における前記第1駆動用磁石の外側面よりも前記第1方向の外側に配置され、
    前記第2金属部材の前記第2方向における外周端は、前記第2方向における前記第2駆動用磁石の外側面よりも前記第2方向の外側に配置され、
    前記可動体は、前記支点部を揺動の支点として前記レンズの光軸が傾くように前記固定体に揺動可能に保持され、
    前記駆動用コイル、前記第1駆動用磁石および前記第2駆動用コイルは、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6記載の光学装置。
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