JP6542051B2 - レンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズホルダを光軸方向などに移動させるレンズ駆動装置に関する。

特許文献１にレンズ駆動装置に関する発明が記載されている。
特許文献１に記載されたレンズ駆動装置は、ベースに４本のサスペンションワイヤが固定されており、サスペンションワイヤの先端部にＡＦユニットが支持されている。

ＡＦユニットでは、マグネットホルダの内側にレンズを搭載するレンズホルダが設けられている。マグネットホルダの上端に上側板ばねが固定され、上側板ばねによってレンズホルダの上端部が支持されている。マグネットホルダの下端に下側板ばねが固定されており、下側板ばねによってレンズホルダの下端部が支持されている。そして、前記サスペンションワイヤの上端部が上側板ばねに固定されている。

ＡＦユニットにはフォーカス駆動機構が設けられており、その駆動力によって、上側板ばねと下側板ばねで支持されているレンズホルダが光軸方向へ移動させられる。ベースとＡＦユニットとの間には手振れ補正機構が設けられており、その駆動力によって、サスペンションワイヤで支持されているＡＦユニットが光軸と直交する方向へ移動させられる。

特開２０１３−２４９３８号公報

特許文献１に記載されたレンズ駆動装置は、上側板ばねは、マグネットホルダの上端とレンズホルダの上端部に固定され、下側板ばねが、マグネットホルダの下端とレンズホルダの下端部に固定されている。

この構造では、上側板ばねと下側板ばねの組み付け方向が互いに逆向きであるため、例えば、マグネットホルダとレンズホルダに対して上側板ばねを上側から取り付けた後に、マグネットホルダとレンズホルダを逆向きにしてから、下側板ばねをマグネットホルダの下端とレンズホルダの下端部に取付けることが必要になる。

このように、上側板ばねと下側板ばねの組み込み方向が逆向きであるため、レンズ駆動装置の組立作業が煩雑になる。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、支持部材に対して、第１の板ばねと第２の板ばねおよびレンズホルダを同じ方向から組み付けることができるようにして、組立作業を容易に行うことができる構造のレンズ駆動装置を提供することを目的としている。

本発明は、中心軸を有するレンズホルダと、前記レンズホルダを軸方向の両側から挟んで支持する第１の板ばねおよび第２の板ばねと、前記第１の板ばねと前記第２の板ばねが固定された支持部材と、前記レンズホルダの外側に設けられて前記レンズホルダに軸方向への駆動力を与える軸方向駆動機構とが設けられたレンズ駆動装置において、
前記支持部材には、第１の支持部と、前記第１の支持部から離れる方向に延びる複数の脚部と、それぞれの前記脚部の先部に設けられた第２の支持部とが形成されており、
前記第１の板ばねと、金属部材と、前記レンズホルダと、前記第２の板ばねとが、前記支持部材に対して同じ向きから組み付け可能であり、
前記第１の板ばねの外側固定部が前記第１の支持部と前記金属部材との間に挟まれて固定され、前記第２の板ばねの外側固定部が前記第２の支持部に固定され、前記第１の板ばねの内側固定部と前記レンズホルダとが固定されていると共に前記第２の板ばねの内側固定部と前記レンズホルダとが固定され、前記レンズホルダと前記金属部材と前記第１の板ばねおよび前記第２の板ばねと前記軸方向駆動機構とが前記支持部材に搭載された可動ユニットが構成されており、
前記可動ユニットと対向する基台が設けられ、前記基台と前記可動ユニットとの間にサスペンションワイヤが設けられて、前記可動ユニットが基台に対して前記中心軸と交差する方向へ移動自在に支持されており、
前記基台と前記支持部材との間に、前記可動ユニットを前記中心軸と交差する方向へ駆動する軸交差駆動機構が設けられていることを特徴とするものである。

本発明のレンズ駆動装置は、支持部材に第１の支持部から離れて延びる複数の脚部が設けられて脚部の先部に第２の支持部が形成されている。したがって、第１の板ばねと第２の板ばねを、レンズホルダなどと共に、支持部材に対して同じ向きで組み込むことが可能になり、組立作業が容易である。また、支持部材の同じ側に第１の支持部と第２の支持部が形成されているため、支持部材を基準として、第１の板ばねと第２の板ばねの相対位置を高精度に組み立てることができる。

本発明のレンズ駆動装置は、前記支持部材が合成樹脂材料で形成され、前記第１の支持部に第１の固定突起が形成され、前記第１の板ばねの前記外側固定部に形成された固定穴と前記金属部材に形成された固定穴とが前記第１の固定突起に挿通されて、前記第１の板ばねの前記外側固定部と前記金属部材とが一緒にかしめ固定されているものとして構成できる。

このように、支持部材に、金属部材と第１の板ばねとが一緒にかしめ固定されると、第１の板ばねを支持部材に強固に固定することが可能になる。

本発明のレンズ駆動装置は、さらに、前記第２の支持部に、前記第１の固定突起と同じ方向へ延びる第２の固定突起が形成されており、前記第２の板ばねの前記外側固定部に形成された固定穴が前記第２の固定突起に挿通されて、前記第２の板ばねの前記外側固定部がかしめ固定されていることが好ましい。

上記構成において、前記第１の板ばねには、挿通穴と、前記挿通穴の外側に形成された支持穴とが形成されており、
前記脚部が前記挿通穴の内部を通過し、前記サスペンションワイヤが前記脚部の外側において前記支持穴に連結されていることが好ましい。

上記構成では、支持部材から延び出る脚部を第１の板ばねの挿通穴に挿通させることにより、全体の寸法を小型に構成できるようになる。

本発明のレンズ駆動装置は、前記第１の板ばねは２つの分割ばね部から構成されて、前記金属部材と前記分割ばね部とが絶縁されており、前記軸方向駆動機構を構成する第１のコイルの巻き線の２つの端部が２つの前記分割ばね部に別々に接続され、前記サスペンションワイヤから前記分割ばね部を通じて前記第１のコイルに通電可能に構成されていることが好ましい。

本発明のレンズ駆動装置は、前記基台は、合成樹脂材料で形成されて、内部に金属ベースが埋設されており、前記サスペンションワイヤが前記金属ベースに支持されていることが好ましい。
上記構成では、サスペンションワイヤの基端部を強固に固定することが可能になる。

本発明のレンズ駆動装置は、前記金属部材は磁性材料で形成されて、前記支持部材とで前記第１の板ばねを挟む挟持板部と、前記挟持板部の４つの辺から折り曲げられた側板部と、隣接する側板部の間に形成された切欠き部とを有しており、
前記軸方向駆動機構および前記軸交差駆動機構を構成する磁石が前記側板部の内面に固定され、前記脚部が前記切欠き部内に位置しているものである。

例えば、本発明のレンズ駆動装置は、前記軸交差駆動機構を構成する第２のコイルが前記基台の上に設けられており、前記第２のコイルは、前記磁石ならびに前記側板部に沿うように電流が流れる電磁作用部を有しており、前記側板部の先端が前記電磁作用部に対向しているものである。

上記構成では、金属部材の側板部に磁石が支持され、側板部の先端が第２のコイルに対向しているため、磁石からの磁束を第２のコイルに集中させることができ、可動ユニットを中心軸と交差する方向へ移動させる動作を効率よく行えるようになる。

本発明のレンズ駆動装置は、前記軸方向駆動機構を構成する第１のコイルは、前記側板部と逆側から前記磁石に対向しており、前記磁石は、前記側板部に対向する着磁面と前記第１のコイルに対向する着磁面とが逆極性に着磁されているものとして構成できる。

本発明のレンズ駆動装置は、前記電磁作用部は、前記側板部の先端の長さよりも長く形成されていることが好ましい。

上記構成では、可動ユニットを中心軸と交差する方向へ移動させる動作をさらに効率よく行えるようになる。

本発明のレンズ駆動装置は、前記金属部材には、前記挟持板部から折り曲げられて前記第１のコイルを挟んで前記側板部の一部と対向する対向板部が設けられていることが好ましい。

本発明は、第１の板ばねと第２の板ばねを、レンズホルダなどと共に、支持部材に対して同じ向きで組み込むことが可能になるため、組立作業が容易である。また、支持部材の同じ側に第１の支持部と第２の支持部が形成されているため、支持部材を基準として第１の板ばねと第２の板ばねとを、相対位置を高精度に決めて組み付けることができる。

本発明の実施の形態のレンズ駆動装置を上方から示す斜視図、 図１に示すレンズ駆動装置を、カバーを取り外した状態で示す斜視図、 図１に示すレンズ駆動装置を、カバーと基台と可動ユニットとに分解して示す分解斜視図、 可動ユニットの構造を上下逆向きに示す分解斜視図、 可動ユニットに磁石が組み込まれる状態を上下逆向きに示す分解斜視図、 軸方向駆動機構と軸交差駆動機構の構造を示す分解斜視図、 図１に示すレンズ駆動装置をＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断した断面図、 レンズホルダと第１のコイルと第１の板ばねを示す分解斜視図、 第１のコイルの巻き線の端末とレンズホルダと第１の板ばねを示す部分分解斜視図、 第１のコイルの巻き線の端末と第１の板ばねとの接続構造を示すものであり、図９をＸ矢視で見た部分側面図、

図１に示すレンズ駆動装置１は、携帯用電話機や携帯用情報端末装置などに撮像素子と共に搭載されるものである。以下の実施の形態では省略されているが、レンズ駆動装置１に前記撮像素子に対向するレンズが搭載されており、レンズが光軸方向へ駆動されて自動焦点調整が行われ、またレンズが光軸と交差する方向へ駆動されて手振れ補正が行われる。

（全体構造）
各図では、Ｚ１方向がレンズ駆動装置１の上方であり、Ｚ２方向がレンズ駆動装置の下方である。Ｚ１方向は、撮像素子で撮影すべき対象物が存在する前方でもあり、Ｚ２方向は撮像素子が存在する後方でもある。図４と図５は、上下逆向きに示されており、本来の上方向であるＺ１方向が図示下向きとされている。その他の各図では、Ｚ１が図示上方へ向けられている。

図１にはレンズ駆動装置１の全体構造が示されており、図２にはカバーを外した状態のレンズ駆動装置１が示され、図３には主要部別に分割されたレンズ駆動装置１が示されている。

図３に示すように、レンズ駆動装置１は、基台構造部１０を有している。基台構造部１０には合成樹脂製の基台１１が設けられており、この基台１１に金属板製の金属ベース１２が埋設されている。金属ベース１２と基台１１はいわゆるインサート成形法で一体化されている。金属ベース１２には、４本のサスペンションワイヤ８の基端部８ａが固定されており、サスペンションワイヤ８の先端部８ｂによって可動ユニット２０がＺ軸と交差する方向（直交する方向）へ動作自在に支持されている。

サスペンションワイヤ８は、比較的剛性が高く且つ導電性を有する金属線であり、例えば銅合金で形成されている。

レンズ駆動装置１には、可動ユニット２０を覆うカバー２が設けられている。カバー２は非磁性のステンレス鋼板などで形成されている。カバー２は立方体形状であり、４つの側板２ａと上方（Ｚ１方向に）に位置する天井板２ｂとが一体に形成されている。天井板２ｂには、光を透過させるための円形の窓２ｃが開口している。

図７に示すように、それぞれの側板２ａの下縁部２ｄは、基台構造部１０に設けられた基台１１の上面に突き当てられ、基台１１とカバー２とが接着剤などで固定されている。

（可動ユニット２０）
図４と図５に可動ユニット２０を構造が示されている。

可動ユニット２０は、Ｚ１方向の最上部に位置する支持部材２１を有している。支持部材２１は合成樹脂材料で形成されている。支持部材２１は、平面視が四角形（ほぼ正方形）の枠部２２と、四角形の各角部から下方（Ｚ２方向）へ一体に延び出る４個の脚部２３を有している。

図４に示すように、枠部２２には４か所に第１の支持部２２ａが形成されており、それぞれの第１の支持部２２ａに、下方（Ｚ２方向）に突出する第１の固定突起２２ｂが一体に形成されている。それぞれの脚部２３の下方（Ｚ２方向）に向く先部に第２の支持部２３ａが形成されており、それぞれの第２の支持部２３ａに、下方（Ｚ２方向）に突出する第２の固定突起２３ｂが一体に形成されている。図４では、第１の固定突起２２ｂと第２の固定突起２３ｂの先端部がつぶれた形状で示されているが、可動ユニット２０が組み立てられる前は第１の固定突起２２ｂと第２の固定突起２３ｂが円柱形状の突起であり、後のかしめ作業で第１の固定突起２２ｂと第２の固定突起２３ｂの先部が潰される。

可動ユニット２０では、支持部材２１にレンズホルダ２５が支持されている。レンズホルダ２５は合成樹脂製であり、平面視は四角形と円弧形状を組み合わせたような筒状である（図６参照）。レンズホルダ２５には中央部に上下方向（Ｚ方向）に貫通する円形の保持穴２６が形成されている。撮像用のレンズは鏡筒に保持され、鏡筒が保持穴２６に装着される。なお、実施の形態ではレンズと鏡筒の図示を省略している。

レンズホルダ２５の中心軸Ｏはレンズの光軸と一致しており、中心軸ＯはＺ方向と平行である。

図６および図８には、レンズホルダ２５の上面２５ａが現れている。前記上面２５ａには、ばね接合面２７が２か所に形成されており、それぞれのばね接合面２７に、２個ずつの位置決め突起２７ａが一体に形成されている。それぞれの位置決め突起２７ａは上方（Ｚ１方向）に向けて突出している。図４と図５には、レンズホルダ２５の下面２５ｂが現れている。前記下面２５ｂには、ばね接合面２８が２か所に形成されており、それぞれのばね接合面２８に、２個ずつの固定突起２８ａが一体に形成されている。固定突起２８ａは下方（Ｚ２方向）に向けて突出している。

図４と図８などに示すように、レンズホルダ２５の外周には、軸方向駆動機構５０を構成する第１のコイル５１が巻かれている。第１のコイル５１は、巻き線が中心軸Ｏの周囲を周回する方向に巻かれており、第１のコイル５１に与えられる制御電流は中心軸Ｏと交差する向きに流れる。

レンズホルダ２５は第１の板ばね３０と第２の板ばね４０を介して前記支持部材２１に支持されている。

図４と図８に示すように、第１の板ばね３０は、２つの分割ばね部３１，３１で構成されている。それぞれの分割ばね部３１は、銅合金やリン青銅板などの導電性のばね性金属板で形成されている。

それぞれの分割ばね部３１には、外側固定部３２と内側固定部３３、ならびに外側固定部３２と内側固定部３３とを連結するばね変形部３４とが一体に形成されている。それぞれの外側固定部３２の２か所に固定穴３２ａが形成され、それぞれの内側固定部３３の２か所に固定穴３３ａが形成されている。

それぞれの分割ばね部３１の角部には挿通穴３５が形成され、挿通穴３５の外側には支持穴３６が形成されている。また、支持穴３６が形成されている部分から連続する熱伝達部３７が、前記挿通穴３５の内部に向けて一体に形成されている。

第２の板ばね４０はばね性を有する金属板で一体に形成されている。図４と図５に示すように、第２の板ばね４０は、リング形状部４２と、リング形状部４２よりも外周側の４か所に位置する外側固定部４１と、リング形状部４２とそれぞれの外側固定部４１とを連結する４か所のばね変形部４３とが一体に形成されている。

外側固定部４１には固定穴４１ａが形成されている。リング形状部４２の２か所に内側固定部４４，４４が一体に形成されており、それぞれの内側固定部４４に固定穴が２か所ずつ形成されている。

図４と図５などに示すように、可動ユニット２０には金属部材６０が設けられている。金属部材６０は磁性を有する金属板で形成されており、後に説明する軸方向駆動機構５０および軸交差駆動機構７０の磁気回路を構成する磁性ヨークとしての機能を発揮する。

金属部材６０は、枠状の挟持板部６１を有しており、挟持板部６１に開口部６２が形成されている。挟持板部６１は平面視が四角形状（ほぼ正方形状）であり、４つの辺から側板部６３が下方（Ｚ２方向）に向けてほぼ垂直に折り曲げられている。挟持板部６１の４か所には固定穴６１ａが形成されている。

四角形の金属部材６０の各角部には切欠き部６４が形成されている。各辺に設けられた側板部６３は、切欠き部６４において互いに分離されている。また挟持板部６１には、それぞれの切欠き部６４に対向する凹部６４ａが形成されている。また、各角部では、挟持板部６１の内縁から下向きに折り曲げられた対向板部６５が一体に設けられている。対向板部６５は、それぞれの切欠き部６４に内側から対向しており、その両側部の一部が前記側板部６３に対向している。

次に、レンズホルダ２５と第１の板ばね３０および第２の板ばね４０ならびに金属部材６０を支持部材２１に組み込む組立作業について説明する。

図４に示すように、第１の板ばね３０は支持部材２１にＺ１方向へ組み込まれる。第１の板ばね３０の分割ばね部３１，３１に形成された合計４か所の固定穴３２ａが、支持部材２１の第１の固定突起２２ｂに挿通されて、それぞれの分割ばね部３１の外側固定部３２が、支持部材２１の第１の支持部２２ａに設置される。このとき、支持部材２１の４か所に形成された脚部２３は、分割ばね部３１，３１の角部に形成された挿通穴３５に挿入されて、第１の板ばね３０よりも下方（Ｚ２方向）へ突出する。

金属部材６０も支持部材２１にＺ１方向へ組み込まれる。金属部材６０の挟持板部６１は、分割ばね部３１の外側固定部３２に重ねられ、それぞれの外側固定部３２は、支持部材２１の第１の支持部２２ａと挟持板部６１との間に挟持される。このとき、金属部材６０の挟持板部６１に形成された４か所の固定穴６１ａが、第１の固定突起２２ｂに挿通される。そして、４か所の第１の固定突起２２ｂの先部が加熱され溶融状態で潰されて、分割ばね部３１，３１と挟持板部６１とが一緒に支持部材２１に押し付けられてかしめ固定される。

このとき、それぞれの分割ばね部３１と金属部材６０は電気的に絶縁状態とされる。例えば、絶縁性フィルムが分割ばね部３１と挟持板部６１との間に挟み込まれて固定される。あるいは、分割ばね部３１または金属部材６０の表面に絶縁性樹脂がコーティングされていてもよい。

レンズホルダ２５と第２の板ばね４０は予め互いに接合されてから、支持部材２１に組み込まれる。

図４に示すように、第２の板ばね４０の内側固定部４４に形成された固定穴が、レンズホルダ２５の４か所に形成された固定突起２８ａのそれぞれに挿通され、固定突起２８ａの先部が加熱溶融されて潰される。これにより、第２の板ばね４０の内側固定部４４が、レンズホルダ２５のばね接合面２８に密着した状態で、レンズホルダ２５に第２の板ばね４０がかしめ固定される。

第２の板ばね４０が取り付けられたレンズホルダ２５は、支持部材２１に固定された金属部材６０の４つの側板部６３で囲まれた空間内に、Ｚ１方向へ向けて装着される。支持部材２１に形成された脚部２３は、支持部材２１に固定されている第１の板ばね３０の挿通穴３５の内部を通過してＺ２方向へ突出しており、第２の板ばね４０の外側固定部４１に形成された固定穴４１ａは、それぞれの脚部２３の先部に形成された第２の固定突起２３ｂに挿通される。そして、第２の固定突起２３ｂの先部が加熱溶融され押しつぶされて、外側固定部４１は、脚部２３の先端の第２の支持部２３ａに密着させられた状態でかしめ固定される。

なお、第１の固定突起２２ｂ、第２の固定突起２３ｂ、および固定突起２８ａのかしめ固定は、その先部に加熱された金属等の部材を押し当てて変形させる熱かしめについて説明したが、これに限定されない。すなわち、固定突起の先部を加熱していない金属等の部材で押しつぶす冷間かしめによるかしめ固定であってもよい。

レンズホルダ２５が支持部材２１に対してＺ１方向へ組み付けられると、レンズホルダ２５の上面２５ａ側では、図８に現れているばね接合面２７が、第１の板ばね３０の内側固定部３３に突き当てられ、レンズホルダ２５の４か所に設けられた位置決め突起２７ａが、内側固定部３３に形成された固定穴３３ａに挿入される。上面２５ａ側において、固定穴３３ａに接着剤が塗布されて、内側固定部３３とレンズホルダ２５とが接着固定される。

上記のように、可動ユニット２０の組立工程では、図４に示すように、支持部材２１に対して第１の板ばね３０と金属部材６０をＺ１方向へ向けて組み込み、第２の板ばね４０が取り付けられたレンズホルダ２５を同じくＺ１方向へ組み込んで、共にＺ１方向に突出している第１の固定突起２２ｂに第１の板ばね３０の外側固定部３２をかしめ固定し、第２の固定突起２３ｂに第２の板ばね４０の外側固定部４１をかしめ固定する。そして、レンズホルダ２５の上面２５ａ側と第１の板ばね３０の内側固定部３３の接着固定のみをＺ１側から行う。

この可動ユニット２０は、支持部材２１に第１の支持部２２ａならびに第１の固定突起２２ｂが形成され、脚部２３の先部に第２の支持部２３ａと第２の固定突起２３ｂとが形成されているため、第１の板ばね３０とレンズホルダ２５と第２の板ばね４０を同じＺ１方向へ組み込んでかしめ固定することができる。そのため、組立作業が容易である。

第１の板ばね３０と第２の板ばね４０は、支持部材２１の同じ側に設けられた第１の固定突起２２ｂと第２の固定突起２３ｂで位置決めされるため、第１の板ばね３０と第２の板ばね４０の相対位置を高精度に決めることができ、支持部材２１とレンズホルダ２５との相対位置も高精度に決めることができる。

また、第１の板ばね３０の外側固定部３２が、支持部材２１の第１の支持部２２ａと金属部材６０の挟持板部６１とで挟持されて固定されるため、外側固定部３２を支持部材２１に強固に固定することができる。また、金属部材６０は、軸方向駆動機構５０と軸交差駆動機構７０の磁性ヨークとして機能するものであるが、この磁性ヨークが、支持部材２１に対して第１の板ばね３０と一緒にかしめ固定されるため、磁性ヨークである金属部材６０の固定構造を別途設ける必要がなく、構造を簡素化できる。また、レンズホルダ２５と金属部材６０との相対位置に関して、公差の累積が少なくなり、レンズホルダ２５と金属部材６０の相対位置を高精度に決めることができる。

さらに、第１の板ばね３０の４つの角部に挿通穴３５が形成されて、第２の支持部２３ａを有する脚部２３が、挿通穴３５の内部を通過して下方（Ｚ２方向）へ延びている。脚部２３が、第１の板ばね３０の外側ではなく第１の板ばね３０の範囲内を通過しているため、可動ユニット２０を第１の板ばね３０の大きさの範囲内で構成でき、全体を小型化しやすくなる。

なお、可動ユニット２０は、支持部材２１と、レンズホルダ２５と、金属部材６０と、第１の板ばね３０と、第２の板ばね４０と、後述する軸方向駆動機構５０とによって構成されている。

（軸方向駆動機構５０）
図７に示すように、軸方向駆動機構５０は、レンズホルダ２５の外周に巻かれた第１のコイル５１と、金属部材６０に保持される磁石５２とから構成されている。図４と図６に示したように、第１のコイル５１は、レンズホルダ２５の外周に巻かれている。

図５に示すように、支持部材２１に第１の板ばね３０と金属部材６０とレンズホルダ２５ならびに第２の板ばね４０が装着されてかしめ固定と接着作業とが行われた後に、４個の磁石５２が、金属部材６０の側板部６３の内側に装着される。

磁石５２は長方形の平板であり、表裏両面が第１の着磁面５２ａと第２の着磁面５２ｂであり、第１の着磁面５２ａと第２の着磁面５２ｂが異なる磁極に着磁されている。図７に示す例では、第１の着磁面５２ａがＮ極で、第２の着磁面５２ｂがＳ極である。また磁石５２は、細長い上端部５２ｃと下端部５２ｄを有している。

図５に示すように、それぞれの磁石５２は、支持部材２１の脚部２３と脚部２３との間に挿入されて位置決めされ、金属部材６０の側板部６３の内面に吸着されて取り付けられる。したがって、磁石５３は側板部６３に一面が支持されたものとなる。磁石５２とその左右両側の脚部２３，２３との間に接着剤が供給され、それぞれの磁石５２が接着されて固定される。なお、側板部６３と磁石５２との間に、接着剤が設けられていてもよい。

図７に示すように、磁石５２が取り付けられると、レンズホルダ２５に巻かれている第１のコイル５１と磁石５２の第１の着磁面５２ａとが微小の隙間を介して対向する。金属部材６０は、支持部材２１に位置決めされ、レンズホルダ２５も、第１の板ばね３０と第２の板ばね４０を介して支持部材２１に位置決めされる。金属部材６０とレンズホルダ２５は、支持部材２１の寸法精度によって相対位置が高精度に決められるため、金属部材６０の側板部６３に固定された磁石５２と第１のコイル５１との対向間隔も高精度に決めることが可能である。

図４と図６に示すように、レンズホルダ２５は平面視で四角形（ほぼ正方形）の部分で支持されており、その周囲に巻かれている第１のコイル５１は、Ｘ方向とＹ方向へ直線的に電流が流れるように形成されている。第１のコイル５１の平面部が、磁石５２の平坦面である第１の着磁面５２ａに対向するため、第１のコイル５１と磁石５２との対向面積を大きく確保でき、軸方向駆動機構５０の駆動感度を高めることができる。

図４に示すように、第１のコイル５１を支持していないレンズホルダ２５の４か所（円弧形状の部分）では、第１のコイル５１の内側に空間部２９が形成されている。金属部材６０には、側板部６３の内側の一部に対向する対向板部６５が設けられており、対向板部６５が前記空間部２９に挿入されて、対向板部６５が第１のコイル５１の内側（中心軸Ｏに接近する側）に対向する。側板部６３の両側部と対向板部６５との間に第１のコイル５１が存在することによって、磁石５２から発せられた磁束のうちの第１のコイル５１を横断する磁束密度を高くでき、軸方向駆動機構５０の駆動効率を向上させることができる。

軸方向駆動機構５０の第１のコイル５１に対しては、サスペンションワイヤ８と第１の板ばね３０を通じて駆動電流が供給される。すなわち、第１のコイル５１の巻き線の２つの端部（端末部５１ａ）は、２つの分割ばね部３１，３１に個別に接続されている。前記サスペンションワイヤ８は、第１の板ばね３０の分割ばね部３１，３１に個別に接続されているため、少なくとも１本のサスペンションワイヤ８から一方の分割ばね部３１を介して第１のコイル５１に電流が与えられ、第１のコイル５１を流れた電流は、他方の分割ばね部３１を介して少なくとも１本の他のサスペンションワイヤ８に流れる。

図４と図８などに示すように、第１の板ばね３０のそれぞれの分割ばね部３１では、内側固定部３３と一体のリング形状部３８に、外側へ向けて接続片３９が形成されている。

図４にその一部が現れているが、レンズホルダ２５には側方へ突出する巻き止め突起５３が一体に形成されている。巻き止め突起５３は、レンズホルダ２５のＸ方向に向く一方の側部と他方の側部に１個ずつ設けられている。

図９に示すように、巻き止め突起５３には、上方（Ｚ１方向）に向く平坦部５３ａが平面状に形成されている。巻き止め突起５３の軸中心Ｌの延びる方向は、中心軸ＯおよびＺ方向と直交しており、前記平坦部５３ａはＸ−Ｙ平面と平行である。また巻き止め突起５３の先部には抜け止め部５３ｂが形成されている。さらに、巻き止め突起５３の根元部における平坦部５３ａと交差する両方の側面（Ｙ方向側の面）には、窪み部５３ｃが形成されている。

第１のコイル５１の巻き線の端末部５１ａは、巻き止め突起５３に巻き掛けられる。巻き止め突起５３には上方（Ｚ１方向）に向く平坦部５３ａが形成されているため、巻き止め突起５３に巻かれた端末部５１ａの周回部５１ｂには、Ｚ１方向に向く接続部５１ｃが平坦部５３ａに沿って形成される。

図４に示すように、第２の板ばね４０が取り付けられたレンズホルダ２５がＺ１方向へ向けて支持部材２１に組み込まれると、前記周回部５１ｂの接続部５１ｃが、第１の板ばね３０に形成された接続片３９の下向きの（Ｚ２方向へ向く）表面である接合面３９ｂに当接する。このときの当接圧は、分割ばね部３１，３１に過大な変形力が作用しないように、ほぼゼロ圧力とすることが好ましい。巻き線の端末部５１ａが巻き止め突起５３に巻かれるときの巻き中心線がＬ方向であり、Ｌ方向が接続片３９の平面と平行に延びているため、周回部５１ｂと接続片３９の接合面３９ｂとの当接面積を大きくすることが可能である。さらに、周回部５１ｂの接続部５１ｃは、接続片３９の平面に平行な平坦部５３ａに沿って設けられているため、周回部５１ｂと接続片３９との接触面積をさらに広げることができる。また、巻き線の端末部５１ａは、巻き止め突起５３の根元部から先端側へ向かって巻き付けられており、巻き止め突起５３の窪み部５３ｃにも巻かれている。そして、窪み部５３ｃは、平坦部５３ａと交差する巻き止め突起５３の側面に形成されていることから、周回部５１ｂ（接続部５１ｃ）と接続片３９との接触面積に影響を及ぼすことなく、巻き止め突起５３から周回部５１ｂが解れにくくすることができる。

図１０に示すように、周回部５１ｂの接続部５１ｃと接続片３９とが当接したときに、接続部５１ｃのＹ方向の幅寸法Ｗ０に対して、接続片３９と接続部５１ｃとの重なり部の幅寸法Ｗ１の方が小さくなり、接続部５１ｃの一部が幅Ｗ２の範囲で接続片３９の先端３９ａから先に露出している。よって、接続片３９の表面から接続部５１ｃにかけて接合剤である半田５５を付着させることによって、接続片３９と周回部５１ｂとを確実に半田付けすることが可能になる。よって、第１のコイル５１の２つの端末部５１ａを、２つの分割ばね部３１のそれぞれに確実に導通させることが可能になる。なお、接続片３９と周回部５１ｂとを機械的および電気的に接続する接合剤は、半田に限られず、導電性溶融金属や導電性接着剤であってもよい。

（基台構造部１０とサスペンションワイヤ８）
図３に示すように、基台構造部１０に設けられた合成樹脂製の基台１１には金属ベース１２が埋設されている。金属ベース１２の４つの角部には、長穴による支持穴１３が形成されており、サスペンションワイヤ８の基端部８ａは支持穴１３に挿通され、半田付けなどで固定されている。

図３などに示すように、可動ユニット２０では、四角形の支持部材２１のそれぞれの角部から第１の板ばね３０の角部が突出している。基台構造部１０と可動ユニット２０とを組み立てるときは、それぞれのサスペンションワイヤ８の先端部８ｂが、第１の板ばね３０の角部の支持穴３６に挿入される。このとき、サスペンションワイヤ８の先端部８ｂと第１の板ばね３０の角部との間にペースト半田（クリーム半田）を塗布し、第１の板ばね３０の熱伝達部３７にレーザを照射して熱伝達部３７を加熱する。この熱により半田が溶融し、サスペンションワイヤ８の先端部８ｂと第１の板ばね３０とが半田付けされて固定される。

組立後は、サスペンションワイヤ８の弾性変形によって、可動ユニット２０は、中心軸Ｏと交差する方向へ移動可能となる。

（軸交差駆動機構７０）
基台１１と支持部材２１との間に軸交差駆動機構７０が設けられている。図６に示すように、軸交差駆動機構７０は、基台１１の上に設置された４個の第２のコイル７１と、前記磁石５２ならびに前記金属部材６０とで構成されている。

それぞれの第２のコイル７１は細長い平面巻きパターンとなるように形成されており、中心軸Ｏから離れる位置にある外側電磁作用部７１ａと、中心軸Ｏに近い位置にある内側電磁作用部７１ｂとを有している。外側電磁作用部７１ａと内側電磁作用部７１ｂは、その上の磁石５２の下端部５２ｄおよび側板部６３の下端６３ａと平行な方向へ電流が直線的に流れる。基台１１の上面には、複数箇所に位置決め突部１４が一体に形成されており、第２のコイル７１の巻き中空部が位置決め突起１４と嵌合して位置決めされて、第２のコイル７１と基台１１とが接着剤で固定されている。

図７に示すように、基台１１の上にサスペンションワイヤ８を介して可動ユニット２０が取り付けられると、磁石５２の下端部５２ｄが、第２のコイル７１の外側電磁作用部７１ａと内側電磁作用部７１ｂとの中間に対向し、金属部材６０の側板部６３の下端６３ａが外側電磁作用部７１ａの真上に対向する。

図７に示すように、磁石５２の第１の着磁面５２ａから出た磁束Φは、第２のコイル７１の内側電磁作用部７１ｂと外側電磁作用部７１ａを横切って、金属部材６０の側板部６３の下端６３ａに集中する。側板部６３の下端６３ａが、外側電磁作用部７１ａの真上に対向しているため、下端６３ａに集中する磁束を外側電磁作用部７１ａに与えることができ、外側電磁作用部７１ａを横切る磁束密度を高くでき、軸交差駆動機構７０の動作効率を高めることができる。

また、外側電磁作用部７１ａと内側電磁作用部７１ｂの電流が流れる方向の長さ寸法を、前記側板部６３の下端６３ａの長さ寸法よりも大きくしておくことが好ましい。このように構成すると、側板部６３の下端６３ａに集中しようとする磁束を電磁作用部７１ａ，７１ｂに交差させやすくなり、軸交差駆動機構７０の駆動効率を高めることができるようになる。

なお、第２のコイル７１は、フィルム基板などの表面に銅泊などでパターン形成されたものであってもよい。

また、図７に示すように、基台１１には、第２のコイル７１の下側に位置検知素子７３が設けられている。位置検知素子７３はホール素子または磁気抵抗効果素子である。位置検知素子７３は、少なくとも２個設けられており、一方はＸ方向に延びる磁石５２の下側に対向し、他方がＹ方向に延びる磁石５２の下側に対向している。

（動作）
上記構造のレンズ駆動装置１は、サスペンションワイヤ８から第１の板ばね３０の分割ばね部３１を経て軸方向駆動機構５０を構成する第１のコイル５１に制御電流が与えられる。可動ユニット２０には、磁石５２が搭載されているため、磁石５２から発せられる磁界と前記制御電流とで、レンズホルダ２５が中心軸Ｏに沿って移動させられる。基台構造部１０の下方に撮像素子が設けられており、レンズホルダ２５の中心軸Ｏに沿う動きにより、撮像素子に対する焦点合わせが行われる。

また、軸交差駆動機構７０を構成する第２のコイル７１に制御電融が与えられると、図７に示すように、磁石５２の第１の着磁面５２ａから側板部６３の下端６３ａに至る磁束Φと前記制御電流とで、可動ユニット２０が中心軸Ｏと交差する方向へ駆動される。このときの可動ユニット２０の移動量が位置検知素子７３で検知され、この検知出力がフィードバックされて、制御電流の電流量が制御される。

１ レンズ駆動装置
２ カバー
８ サスペンションワイヤ
１１ 基台
１２ 金属ベース
２０ 可動ユニット
２１ 支持部材
２２ａ 第１の支持部
２２ｂ 第１の固定突起
２３ 脚部
２３ａ 第２の支持部
２３ｂ 第２の固定突起
２５ レンズホルダ
３０ 第１の板ばね
３１ 分割ばね部
３２ 外側固定部
３２ａ 固定穴
３３ 内側固定部
３３ａ 固定穴
３５ 挿通穴
３６ 支持穴
３９ 接続片
４０ 第２の板ばね
４１ 外側固定部
４１ａ 固定穴
４４ 内側固定部
５０ 軸方向駆動機構
５１ 第１のコイル
５１ａ 端末部
５１ｂ 周回部
５１ｃ 接続部
５２ 磁石
５２ａ 第１の着磁面
５２ｂ 第２の着磁面
５２ｄ 下端部
５３ 巻き止め突起
６０ 金属部材
６１ 挟持板部
６１ａ 固定穴
６３ 側板部
６４ 切欠き部
６５ 対向板部
７０ 軸交差駆動機構
７１ 第２のコイル
７１ａ 外側電磁作用部
７１ｂ 内側電磁作用部
Ｏ 中心軸

Claims (11)

1. 中心軸を有するレンズホルダと、前記レンズホルダを軸方向の両側から挟んで支持する第１の板ばねおよび第２の板ばねと、前記第１の板ばねと前記第２の板ばねが固定された支持部材と、前記レンズホルダの外側に設けられて前記レンズホルダに軸方向への駆動力を与える軸方向駆動機構とが設けられたレンズ駆動装置において、
   前記支持部材には、第１の支持部と、前記第１の支持部から離れる方向に延びる複数の脚部と、それぞれの前記脚部の先部に設けられた第２の支持部とが形成されており、
   前記第１の板ばねと、金属部材と、前記レンズホルダと、前記第２の板ばねとが、前記支持部材に対して同じ向きから組み付け可能であり、
   前記第１の板ばねの外側固定部が前記第１の支持部と前記金属部材との間に挟まれて固定され、前記第２の板ばねの外側固定部が前記第２の支持部に固定され、前記第１の板ばねの内側固定部と前記レンズホルダとが固定されていると共に前記第２の板ばねの内側固定部と前記レンズホルダとが固定され、前記レンズホルダと前記金属部材と前記第１の板ばねおよび前記第２の板ばねと前記軸方向駆動機構とが前記支持部材に搭載された可動ユニットが構成されており、
   前記可動ユニットと対向する基台が設けられ、前記基台と前記可動ユニットとの間にサスペンションワイヤが設けられて、前記可動ユニットが基台に対して前記中心軸と交差する方向へ移動自在に支持されており、
   前記基台と前記支持部材との間に、前記可動ユニットを前記中心軸と交差する方向へ駆動する軸交差駆動機構が設けられていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記支持部材が合成樹脂材料で形成され、前記第１の支持部に第１の固定突起が形成され、前記第１の板ばねの前記外側固定部に形成された固定穴と前記金属部材に形成された固定穴とが前記第１の固定突起に挿通されて、前記第１の板ばねの前記外側固定部と前記金属部材とが一緒にかしめ固定されている請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記第２の支持部に、前記第１の固定突起と同じ方向へ延びる第２の固定突起が形成されており、前記第２の板ばねの前記外側固定部に形成された固定穴が前記第２の固定突起に挿通されて、前記第２の板ばねの前記外側固定部がかしめ固定されている請求項２記載のレンズ駆動装置。
4. 前記第１の板ばねには、挿通穴と、前記挿通穴の外側に形成された支持穴とが形成されており、
   前記脚部が前記挿通穴の内部を通過し、前記サスペンションワイヤが前記脚部の外側において前記支持穴に連結されている請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
5. 前記第１の板ばねは２つの分割ばね部から構成されて、前記金属部材と前記分割ばね部とが絶縁されており、前記軸方向駆動機構を構成する第１のコイルの巻き線の２つの端部が２つの前記分割ばね部に別々に接続され、前記サスペンションワイヤから前記分割ばね部を通じて前記第１のコイルに通電可能に構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
6. 前記基台は、合成樹脂材料で形成されて、内部に金属ベースが埋設されており、前記サスペンションワイヤが前記金属ベースに支持されている請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
7. 前記金属部材は磁性材料で形成されて、前記支持部材とで前記第１の板ばねを挟む挟持板部と、前記挟持板部の４つの辺から折り曲げられた側板部と、隣接する側板部の間に形成された切欠き部とを有しており、
   前記軸方向駆動機構および前記軸交差駆動機構を構成する磁石が前記側板部の内面に固定され、前記脚部が前記切欠き部内に位置している請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
8. 前記軸交差駆動機構を構成する第２のコイルが前記基台の上に設けられており、前記第２のコイルは、前記磁石ならびに前記側板部に沿うように電流が流れる電磁作用部を有しており、前記側板部の先端が前記電磁作用部に対向している請求項７記載のレンズ駆動装置。
9. 前記軸方向駆動機構を構成する第１のコイルは、前記側板部と逆側から前記磁石に対向しており、前記磁石は、前記側板部に対向する着磁面と前記第１のコイルに対向する着磁面とが逆極性に着磁されている請求項８記載のレンズ駆動装置。
10. 前記電磁作用部は、前記側板部の先端の長さよりも長く形成されている請求項８または９記載のレンズ駆動装置。
11. 前記金属部材には、前記挟持板部から折り曲げられて前記第１のコイルを挟んで前記側板部の一部と対向する対向板部が設けられている請求項７ないし１０のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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