CN101526663A - 板簧及透镜驱动装置 - Google Patents

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CN101526663A CN200910008082A CN200910008082A CN101526663A CN 101526663 A CN101526663 A CN 101526663A CN 200910008082 A CN200910008082 A CN 200910008082A CN 200910008082 A CN200910008082 A CN 200910008082A CN 101526663 A CN101526663 A CN 101526663A
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Abstract

本发明提供一种提高了耐冲击性的廉价的板簧及透镜驱动装置。在具备：圆环状内周侧端部(221)；与该内周侧端部留有间隔设置，且半径比内周侧端部还大的外周侧端部(222)；为了连结内周侧端部和外周侧端部之间而沿圆周方向设置的N个臂部(223)；从内周侧端部向半径方向外侧突出设置并连结内周侧端部和N个臂部的N个内周侧连结部(224)；以及从外周侧端部向半径方向内侧突出设置并连结外周侧端部和N个臂部的N个外周侧连结部(225)的板簧(22)中，臂部(223)的内周侧根部(223a)的板宽(a)及外周侧根部(223b)的板宽(b)的至少一方比臂部(223)的长度方向中央部(223c)的板宽(c)还宽。

Description

板簧及透镜驱动装置
技术领域
本发明涉及透镜驱动装置，尤其涉及设置于保持透镜组件(滚筒)的透镜保持架的筒状部的光轴方向两侧，并将透镜保持架在定位在径向的状态下可在光轴方向位移地支撑的一对板簧的构造。
背景技术
在附带相机的便携式电话机上搭载有便携式小型相机。在该便携式小型相机上使用自动调焦用透镜驱动装置。一直以来，提出有种种自动调焦用透镜驱动装置。
例如，在专利文献1(日本特开2005-128392号公报)中公开有，在光轴方向的上下(前后)在透镜支撑体(透镜保持架)上安装上侧板簧(前侧弹簧)和下侧板簧(后侧弹簧)，利用在驱动线圈通电而产生的电磁力将透镜支撑体(透镜保持架)在透镜组件(滚筒)的光轴方向移动的透镜驱动装置。
上侧板簧(前侧弹簧)和下侧板簧(后侧弹簧)彼此呈大致相同形状。因而以下将上侧板簧(前侧弹簧)和下侧板簧(后侧弹簧)单单总称为板簧(弹簧)。
图4表示现有的上侧板簧(前侧弹簧)40。在图4中，(A)是板簧(弹簧)40的俯视图，(B)是将图4(A)的用椭圆包围的部分放大表示的部分放大图。
现有的板簧(弹簧)40，由形成为圆环状的内周侧端部(内环)41及外周侧端部(外环)42和为了连结它们之间而沿圆周方向设置的三个腕部(臂部)43构成。各腕部(臂部)43沿圆周方向伸出。内周侧端部41和腕部(臂部)43之间的内周侧连结部44，从内周侧端部41向半径方向外侧突出设置。外周侧端部42和腕部(臂部)43之间的外周侧连结部45，从外周侧端部42向半径方向内外侧突出设置。各腕部(臂部)43具有沿圆周方向大致相等的宽度。
另外，专利文献2(日本特开2006-201525号公报)公开了由于减轻作用在前侧及后侧弹簧的种种方向的压力从而对晃动和耐冲击性优良的透镜驱动装置。
在专利文献2中所公开的透镜驱动装置中，分别设置在透镜支撑体(透镜保持架)的光轴方向前后的前侧弹簧及后侧弹簧的每一个在俯视时均为圆环状的板簧。板簧由呈圆环状的内周侧端部、呈半径比该内周侧端部还大的圆环状的外周侧端部、以及设置在内周侧端部和外周侧端部之间的三个腕部构成。各腕部具有以半径互不相同的直径沿圆周方向设置的多个周围部、与内周侧端部的内周侧连结部、以及与外周侧端部的外周侧连结部。各周围部的端部由弯曲状的连接部连接，且各连结部做成弯曲状。
专利文献3(日本特开2005-258355号公报)中公开了一种无因下落而引起的特性变化，且能够发挥线性挠曲特性的板簧(弹簧)。专利文献3所公开的板簧具有内周环部(内周侧端部)和与该内周环部留有间隔设置的外周环部(外周侧端部)以及延伸到内周环部和外周环部的至少一个圆弧状臂部(腕部)。内周环部和外周环部通过圆弧状臂部在板面的法线方向弹性伸缩。在内周环部或外周环部的至少一方设有支撑圆弧状臂部，并且对于与板面的方向法线正交的方向的外力进行弹性变形从而使圆弧状臂部向该外力的方向挠曲的臂内周支撑部。
专利文献4(日本特开2007-72272号公报)公开了缓解作用在弹性支撑保持透镜的透镜保持架的板簧上的弯矩，以防止上述板簧的塑性变形，从而能够抑制透镜驱动装置的光轴偏离的透镜驱动装置。
该专利文献4公开的板簧，由固定在固定部件上的外周侧固定环部、固定在保持架上的外周侧固定环部、从外周侧固定环部向径向内侧突出的外侧突出片、从内周侧固定环部向径向外侧突出的内侧突出片、以及连结外侧突出片和内侧突出片的连结片(臂部)构成。连结片(臂部)沿圆周方向伸出，具有大致相等的宽度。连结片的至少一部分沿厚度方向弯曲加工。
专利文献1：日本特开2005-128392号公报(图1、图2、图3)
专利文献2：日本特开2006-201525号公报(图1)
专利文献3：日本特开2005-258355号公报(图1)
专利文献4：日本特开2007-72272号公报(图2、图3)
如专利文献1所公开，在图4所示的现有的板簧(弹簧)40中，腕部(臂部)43的内周侧根部43a及外周侧根部43b的板宽和腕部(臂部)43的长度方向中央43c的板宽实质上相同。因此，若在板簧40上因来自外部的冲击(例如，下落等)而施加通常工作以上的载荷，则导致弯曲应力集中在板簧40的腕部(臂部)43的根处(根部)43a，43b。其结果，板簧40产生塑性变形，或者在板簧40的内部残留弯曲应力等，因而有透镜驱动装置的工作特性容易变化之类的问题。
专利文献2所公开的前侧及后侧弹簧存在构造复杂、难以制造且变得高价之类的问题。
专利文献3所公开的板簧，与专利文献1同样地、臂部的板宽沿圆周方向大致相等，有与图4所示的现有的板簧(弹簧)40相同的问题。
专利文献4所公开的板簧，由于必须在连结片(臂部)上沿厚度方向实施弯曲加工，因此，存在难以制造且变得高价之类的问题。
发明内容
本发明的课题是提供一种提高了耐冲击性的廉价的板簧及透镜驱动装置。
本发明其它目的将随着说明的进行将更清楚。
采用本发明，在具备：圆环状内周侧端部221；与该内周侧端部留有间隔设置，且半径比内周侧端部还大的外周侧端部222；为了连结内周侧端部和外周侧端部之间而沿圆周方向设置的N个(N为2以上的整数)臂部223；从内周侧端部向半径方向外侧突出设置并连结内周侧端部和N个臂部的N个内周侧连结部224；以及从外周侧端部向半径方向内侧突出设置并连结外周侧端部和N个臂部的N个外周侧连结部225的板簧22中，可得到其特征在于，臂部223的内周侧根部223a的板宽a及外周侧根部223b的板宽b的至少一方比臂部223的长度方向中央部223c的板宽c还宽的板簧22。
另外，采用本发明，在具备：具有用于保持透镜组件的筒状部140的透镜保持架14；以位于筒状部的周围的方式固定在该透镜保持架上的驱动线圈16；具有与该驱动线圈相对的永磁铁18的磁轭20；以及设置于透镜保持架的筒状部的光轴O方向两侧，并将透镜保持架在定位在径向的状态下可在光轴O方向位移地支撑的一对板簧22、24，一对板簧22、24的每一个具有安装在透镜保持架上的内周侧端部221；241和安装在磁轭上的外周侧端部222，通过对驱动线圈16通电，利用永磁铁1 8的磁场和由在驱动线圈16中流动的电流而引起的磁场的相互作用，可将透镜保持架14在光轴O方向上进行位置调整的透镜驱动装置10中，可得到其特征在于，一对板簧22、24的每一个由上述板簧构成的透镜驱动装置10。
此外，上述参照符号是为方便理解而附注的，只不过是一例而已，当然不限定于这些。
发明效果如下。
在本发明中，由于臂部的内周侧根部的板宽及外周侧根部的板宽的至少一方比臂部的长度方向中央部的板宽还宽，因此，能够减轻弯曲应力集中在臂部的根部，并能够提高板簧及透镜驱动装置的耐冲击性。另外，由于构造不复杂，因而能够提供廉价的板簧及透镜驱动装置。
附图说明
图1是涉及本发明的一实施方式的透镜驱动装置的外观立体图。
图2是图1所示的透镜驱动装置的分解立体图。
图3是表示用于图2所示的透镜驱动装置的板簧的俯视图(A)和部分放大图(B)。
图4是表示现有的板簧的俯视图(A)和部分放大图(B)。
图中：
10-透镜驱动装置，12-执行元件底座，14-透镜保持架，140-筒状部，142-内螺纹，16-驱动线圈，18-永磁铁，182-永磁铁片，20-磁轭，202-外筒部，22-上侧板簧(前侧弹簧)，221-内周侧端部(内圈)，222-外周侧端部(外圈)，223-腕部(臂部)，223a-内周侧根部，223b-外周侧根部，224-内周侧连结部，225-外周侧连结部，24-后侧弹簧(下侧板簧)，241-内周侧端部(内圈)，243-腕部(臂部)，26-止动器，262-コ字形旋转防止按压部(旋转防止部件)，O-光轴。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
参照图1及图2说明涉及本发明的一实施方式的透镜驱动装置10。图1是透镜驱动装置10的外观立体图，图2是透镜驱动装置10的分解立体图。这里，如图1及图2所示，使用直角坐标系(X，Y，Z)。在图1及图2中所图示的状态，在直角坐标系(X，Y，Z)中，X轴为前后方向(进深方向)，Y轴为左右方向(宽度方向)，Z轴为上下方向(高度方向)。而且，在图1至图3所示的例中，上下方向Z为透镜的光轴O方向。
但在实际使用状况下，光轴O方向、即Z轴方向成为前后方向。换言之，Z轴的上方向成为前方向，且Z轴的下方向成为后方向。
图示的驱动装置10设置在可自动调焦的附带相机的便携式电话机上。透镜驱动装置10用于使透镜组件(滚筒)(未图示)在光轴O方向移动。透镜驱动装置10具有配置在Z轴方向(光轴O方向)的下侧(后侧)的执行元件底座12。虽然未图示，但在该执行元件底座12的下部(后部)搭载有配置在基片上的摄像元件。该摄像元件拍摄通过透镜组件成像的被摄体后转换为电信号。摄像元件由例如CCD(charge coupled device)型图像传感器、CMOS(complementary metaloxide semiconductor)型图像传感器等构成。因此，通过透镜驱动装置10、基片、摄像元件的组合而构成相机模块。
透镜驱动装置10具备：具有用于保持透镜组件(滚筒)的筒状部140的透镜保持架14；以位于筒状部140的周围的方式固定在该透镜保持架14上的驱动线圈16；具备了与该驱动线圈16相对的永磁铁18的磁轭20；以及设置于透镜保持架14的筒状部140的光轴O方向两侧的一对板簧22、24。一对板簧22、24将透镜保持架14在定位在径向的状态下可在光轴O方向位移地支撑。一对板簧22、24中，一方的板簧22称为上侧板簧，另一方的板簧24称为下侧板簧。
另外，如前面所述，在实际使用状况下，Z轴方向(光轴O方向)的上方向成为前方向，且Z轴方向(光轴O方向)的下方向成为后方向。因而上侧板簧22也叫前侧弹簧，下侧板簧24也叫后侧弹簧。
如图2所示，磁轭20呈八角筒状。即、磁轭20包括八角筒形状的外筒部202和设置于该外筒部202的上端(前端)的八角形的环状端部204。因此，驱动线圈16也呈与八角筒状磁轭20的形状吻合的八角筒状。永磁铁18由配置在磁轭20的八角筒形状外筒部202各侧边的八个矩形形状的永磁铁片182构成。
如图2所示，在磁轭20的外筒部202的内周面上与驱动线圈16留有间隔而配置有永磁铁18。
上侧板簧(前侧弹簧)22配置在透镜保持架14的光轴O方向上侧(前侧)，且下侧板簧(后侧弹簧)24配置在透镜保持架14的光轴O方向下侧(后侧)。上侧板簧(前侧弹簧)22和下侧板簧(后侧弹簧)24做成大致相同的结构。
上侧板簧(前侧弹簧)22具有：安装在透镜保持架14上的内周侧端部221；安装在磁轭20上的外周侧端部222；以及为连结内周侧端部221和外周侧端部222之间而沿圆周方向设置的三个腕部(臂部)223。内周侧端部221呈圆环状。外周侧端部222与内周侧端部221分离而设置，并具有比内周侧端部221还大的半径。各腕部(臂部)223沿圆周方向伸出。连结内周侧端部221和各腕部(臂部)223之间的内周侧连结部224设置成从内周侧端部221向半径方向外侧突出。连结外周侧端部222和各腕部(臂部)223之间的外周侧连结部225设置成从外周侧端部222向半径方向内侧突出。此外，至于腕部(臂部)223的板宽将在后面参照附图详细说明。
同样地、下侧板簧(后侧弹簧)24具有：安装在透镜保持架14上的内周侧端部241；安装在磁轭20上的外周侧端部(未图示)；以及为连结内周侧端部241和外周侧端部之间而沿圆周方向设置的三个腕部(臂部)243。内周侧端部241呈圆环状。外周侧端部与内周侧端部241分离而设置，并具有比内周侧端部241还大的半径。各腕部(臂部)243沿圆周方向伸出。连结内周侧端部241和各腕部(臂部)243之间的内周侧连结部244设置成从内周侧端部241向半径方向外侧突出。连结外周侧端部和各腕部(臂部)243之间的外周侧连结部245设置成从外周侧端部向半径方向内侧突出。
此外，内周侧端部也叫内圈，外周侧端部也叫外圈。
上侧板簧(前侧弹簧)22的内周侧端部221由透镜保持架14和止动器26夹持而固定。换言之，止动器26以将上侧板簧(前侧弹簧)22的内周侧端部221夹持在与透镜保持架14之间的方式与透镜保持架14嵌合。另一方面，上侧板簧(前侧弹簧)22的外周侧端部222夹持在磁轭20和罩28之间而固定。
在止动器26上有如下功能。即、止动器26具有使上侧板簧(前侧弹簧)22的内周侧端部222无偏差、高精度地与透镜保持架14紧贴的功能。由此，可改进VCM(声音、线圈、马达)的特性的偏差。另外，止动器26具有提高上侧板簧(前侧弹簧)22的粘接强度的功能。由此提高透镜驱动装置10的耐冲击性。再有，止动器26具有防止透镜驱动装置10下落冲击时上侧板簧(前侧弹簧)22变形的功能。由此也提高透镜驱动装置10的耐冲击性。另外，止动器26具有决定透镜驱动装置10的机械冲程的功能。
此外，如下述那样在本实施方式中，在该止动器26上还附加有防止透镜保持架14旋转的功能。
另一方面，下侧板簧(后侧弹簧)24的外周侧端部通过隔离件30固定在磁轭20上。换言之，隔离件30和下侧板簧(后侧弹簧)24的外周侧端部被夹持在磁轭20和执行元件底座12之间而固定。下侧板簧(后侧弹簧)24的内周侧端部241固定在透镜保持架14的下端(后端)侧。
在透镜保持架14的筒状部140的内周壁上刻有内螺纹142。另一方面，虽然未图示，但在透镜组件(滚筒)的外周壁上刻有与上述内螺纹142螺纹结合的外螺纹。因此，在透镜保持架14上安装固定透镜组件(滚筒)时，通过使透镜组件(滚筒)相对于透镜保持架14的筒状部140绕光轴O旋转并沿光轴O方向螺纹结合来将透镜组件(滚筒)容纳到透镜保持架14内，并利用粘接剂等来接合彼此。
此时，虽然有透镜保持架14一起旋转的危险，但如下述那样，可以完全防止透镜保持架14旋转。
通过给驱动线圈16通电，利用永磁铁18的磁场和由在线圈驱动16流动的电流引起的磁场的相互作用，可在光轴O方向上对透镜保持架14(透镜组件)进行位置调整。
在下侧板簧(后侧弹簧)24和执行元件底座12之间配置有薄片状电极32。该薄片状电极32用来向驱动线圈16供给电力。
在图示的实施方式中，止动器26具有设置在相对于光轴O仅旋转了180°的两次旋转对称的位置上的两个コ字形的旋转防止抑制部262。这些コ字形旋转防止抑制部262在将透镜组件安装固定在透镜保持架14的筒状部140时，作为完全防止透镜保持架14旋转的旋转防止部件起作用。即、在将透镜组件向透镜保持架14的筒状部140安装固定时，通过在两个コ字形的旋转防止抑制部262中***保持夹具(未图示)来完全防止透镜保持架14旋转。此时，确保(保持)止动器16和罩28之间的余隙。
下面参照图3详细说明构成上侧板簧(前侧弹簧)22的结构的腕部(臂部)243的板宽。在图3中(A)是上侧板簧(前侧弹簧)22的俯视图，(B)是将图(A)中的用圆圈包围的部分放大的部分放大图。此外，构成下侧板簧(后侧弹簧)24的腕部(臂部)243的板宽也与腕部(臂部)243的板宽相同，因此，省略其说明。
如图3(B)所示，用a来表示腕部(臂部)223的内周侧根部223a的板宽，用b来表示腕部(臂部)223的外周侧根部223b的板宽，用c来表示腕部(臂部)223的长度方向中央部223c的板宽。从图3(B)可知，内周侧根部223a的板宽a及外周侧根部223b的板宽b比长度方向中央部223c的板宽c还宽。即、a＞c且b＞c。
由此，腕部(臂部)223的根处(根部)223a，223b的弹簧特性较强地起作用，因此，可以分散在腕部(臂部)223的根处(根部)223a，223b集中的弯曲应力。换言之，可以减轻集中在腕部(臂部)223的根处(根部)223a，223b的弯曲应力。
由此，可以提高上侧板簧22及下侧板簧24以及透镜驱动装置10的耐冲击性。另外，由于上侧板簧22及下侧板簧24的构造不复杂，因而能够提供廉价的板簧及透镜驱动装置。
以上关于本发明通过其优选实施方式进行了说明，但很清楚，本领域技术人员在不超出本发明的精神的范围内可进行种种变形。例如，在上述的实施方式中，虽然腕部(臂部)223的内周侧根部223a的板宽a及外周侧根部223b的板宽b双方均比腕部(臂部)223的长度方向中央部223c的板宽c还宽(a＞c且b＞c)，但腕部(臂部)223的内周侧根部223a的板宽a及外周侧根部223b的板宽b的至少一方比腕部(臂部)223的长度方向中央部223c的板宽c还宽亦可。例如，腕部(臂部)223的内周侧根部223a的板宽a可以比腕部(臂部)223的长度方向中央部223c的板宽c还宽(a＞c)，或者，腕部(臂部)223的外周侧根部223b的板宽b也可以比腕部(臂部)223的长度方向中央部223c的板宽c还宽(b＞c)。另外，在上述的实施方式中，虽然用3个臂部223连结了内周侧端部221和外周侧端部222之间，但一般来讲，也可应用到用N个(N为2以上的整数)臂部连结内周侧端部221和外周侧端部222之间的板簧上。

Claims (6)

1.一种板簧，具备：圆环状内周侧端部；与该内周侧端部留有间隔设置，且半径比上述内周侧端部还大的外周侧端部；为了连结上述内周侧端部和上述外周侧端部之间而沿圆周方向设置的N个(N为2以上的整数)臂部；从上述内周侧端部向半径方向外侧突出设置并连结上述内周侧端部和上述N个臂部的N个内周侧连结部；以及从上述外周侧端部向半径方向内侧突出设置并连结上述外周侧端部和上述N个臂部的N个外周侧连结部，其特征在于，
上述臂部的内周侧根部的板宽及外周侧根部的板宽的至少一方比上述臂部的长度方向中央部的板宽还宽。
2.根据权利要求1所述的板簧，其特征在于，
上述N等于3。
3.根据权利要求1或2所述的板簧，其特征在于，
上述臂部的内周侧根部的板宽及外周侧根部的板宽皆比上述臂部的长度方向中央部的板宽还宽。
4.根据权利要求1或2所述的板簧，其特征在于，
上述臂部的内周侧根部的板宽比上述臂部的长度方向中央部的板宽还宽。
5.根据权利要求1或2所述的板簧，其特征在于，
上述臂部的外周侧根部的板宽比上述臂部的长度方向中央部的板宽还宽。
6.一种透镜驱动装置，具备：具有用于保持透镜组件的筒状部的透镜保持架；以位于上述筒状部的周围的方式固定在该透镜保持架上的驱动线圈；具有与该驱动线圈相对的永磁铁的磁轭；以及设置于上述透镜保持架的筒状部的光轴方向两侧，并将上述透镜保持架在定位在径向的状态下可在光轴方向位移地支撑的一对板簧，上述一对板簧的每一个具有安装在上述透镜保持架上的内周侧端部和安装在上述磁轭上的外周侧端部，通过对上述驱动线圈通电，利用上述永磁铁的磁场和由在上述驱动线圈中流动的电流而引起的磁场的相互作用，可将上述透镜保持架在光轴方向上进行位置调整，其特征在于，
上述一对板簧的每一个由权利要求1至5的任一项所述的板簧构成。
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