JP2010197690A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化、薄型化を図っても衝撃等に起因する損傷や過剰な変形を抑制することが可能な板バネを備えるレンズ駆動装置を提供すること。
【解決手段】レンズ駆動装置は、レンズを保持しレンズの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固定体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備えるとともに、可動体に固定される可動体固定部５ａと、固定体に固定される固定体固定部５ｂと、可動体固定部５ａと固定体固定部５ｂとを繋ぐ複数の腕部５ｃとを有する板バネ５を備えている。腕部５ｃの一部は、腕部５ｃの他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部５ｈとなっている。
【選択図】図７

Description

本発明は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるレンズ駆動装置に関する。

従来、携帯電話等に搭載されるカメラの撮影用レンズを駆動するレンズ駆動装置として、複数のレンズを保持して光軸方向に移動する移動レンズ体と、２枚の板バネを介して移動レンズ体を移動可能に保持する固定体とを備えるレンズ駆動装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、移動レンズ体を構成する円筒状のスリーブの外周に駆動用コイルが巻回され、駆動用コイルの外周面に対向するように、４個の磁石が配置されている。

また、このレンズ駆動装置では、板バネは、固定体に固定される部分と、移動レンズ体に固定される部分と、固定体に固定される部分と移動レンズ体に固定される部分とを繋ぐ３本の腕部とから構成されている。なお、一般的に、レンズ駆動装置に用いられる板バネの腕部の幅や厚さは一定となっている。

特開２００８−５８６５９号公報

近年、携帯電話等に使用されるカメラの市場では、カメラの小型化、薄型化の要求が一段と高まっており、カメラに搭載されるレンズ駆動装置の小型化、薄型化の要求も一段と高まっている。かかる要求に応えるためには、レンズ駆動装置を構成する板バネも小型化、薄型化する必要がある。しかしながら、板バネを小型化、薄型化していくと、板バネの強度が低下する。そのため、レンズ駆動装置の落下等に起因する衝撃がレンズ駆動装置に加わったときの板バネの損傷や過剰な変形が問題になるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、小型化、薄型化を図っても衝撃等に起因する損傷や過剰な変形を抑制することが可能な板バネを備えるレンズ駆動装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のレンズ駆動装置は、レンズを保持しレンズの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固定体と、可動体を光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備えるとともに、可動体に固定される可動体固定部と、固定体に固定される固定体固定部と、可動体固定部と固定体固定部とを繋ぐ複数の腕部とを有する板バネを備え、腕部の一部は、腕部の他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部となっていることを特徴とする。

本発明のレンズ駆動装置では、板バネは、可動体に固定される可動体固定部と、固定体に固定される固定体固定部と、可動体固定部と固定体固定部とを繋ぐ複数の腕部とを備え、腕部の一部は、腕部の他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部となっている。そのため、本発明では、板バネを小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置に加わる衝撃等に起因する板バネの損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。

すなわち、本願発明者の検討によると、腕部全体の幅および厚さが一定で腕部のバネ定数が一定となっている場合に、レンズ駆動装置に衝撃が加わると、衝撃時に板バネに生じる応力が、可動体固定部と腕部との接続部分および固定体固定部と腕部との接続部分に集中するため、板バネを小型化、薄型化していくと、衝撃が加わった際に、可動体固定部と腕部との接続部分および固定体固定部と腕部との接続部分に損傷や過剰な変形が生じやすくなる。

これに対して、本発明では、腕部の一部が低バネ定数部となっているため、レンズ駆動装置に衝撃が加わったときに、可動体固定部と腕部との接続部分および固定体固定部と腕部との接続部分に加え、低バネ定数部にも応力を集中させることが可能になる。すなわち、レンズ駆動装置に衝撃が加わったときに板バネに生じる応力を、可動体固定部と腕部との接続部分、固定体固定部と腕部との接続部分、および、低バネ定数部に分散させることが可能になる。したがって、本発明では、衝撃時に生じる可動体固定部と腕部との接続部分の応力、および、固定体固定部と腕部との接続部分の応力を低減することが可能になり、その結果、板バネを小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置に加わる衝撃等に起因する板バネの損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。

本発明において、腕部は、略円弧状に形成され、低バネ定数部は、腕部の円周方向における中間部分に形成されていることが好ましい。また、本発明において、腕部は、略円弧状に形成され、低バネ定数部は、腕部の円周方向において、略等間隔で形成されていることが好ましい。このように構成すると、衝撃時に生じる可動体固定部と腕部との接続部分の応力、および、固定体固定部と腕部との接続部分の応力をバランス良く低減することが可能になる。

本発明において、複数の腕部は、レンズの光軸を中心に略等角度ピッチで配置されるとともに、低バネ定数部は、光軸を中心に略等角度ピッチで配置されていることが好ましい。このように構成すると、衝撃時に板バネに加わる力の方向がどのような方向であっても、板バネに生じる応力を、可動体固定部と腕部との接続部分、固定体固定部と腕部との接続部分、および、低バネ定数部にバランス良く分散させることが可能になる。

本発明において、腕部は、略円弧状に形成され、腕部の径方向における低バネ定数部の幅は、低バネ定数部を除いた腕部の他の部分の径方向の幅よりも狭くなっていることが好ましい。このように構成すると、光軸方向における腕部の全体の厚さが一定であっても、腕部に低バネ定数部を形成することが可能になる。したがって、腕部に低バネ定数部が形成される場合であっても、プレス加工やエッチング等によって板バネを形成することが可能になる。すなわち、腕部に低バネ定数部が形成される場合であっても、比較的容易に小型、薄型の板バネを形成することが可能になる。

本発明において、駆動機構は、固定体に固定される略柱状の駆動用磁石部と、略筒状に巻回されて形成され可動体に固定されるとともに、その内周面が駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、腕部は、略円弧状に形成され、駆動用磁石部は、腕部の径方向の外側に配置され、低バネ定数部では、腕部の外周側が内周側に向かって窪んでいることが好ましい。このように構成すると、腕部の径方向の外側に配置される駆動用磁石部と腕部との干渉を防止しつつ、駆動用磁石部の配置スペースを大きくすることが可能になる。したがって、レンズ駆動装置の外形を大きくしなくても、駆動用磁石部を大きく形成することが可能になり、駆動機構の駆動力を向上させることが可能になる。

本発明において、光軸方向から見たときの形状が略四角形状となる略四角筒状に形成されレンズ駆動装置の側面を構成するケース体を備え、駆動機構は、ケース体の四隅の少なくとも１箇所に配置される略三角柱状の駆動用磁石部と、略三角筒状に巻回され、その内周面が駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、固定体固定部は、略四角形の枠状に形成されるとともに、ケース体の内周面に沿って配置され、可動体固定部は、固定体固定部の内部に配置され、固定体固定部を構成する４個の直線辺部の略中間位置に、固定体固定部と腕部との接続部分が形成されていることが好ましい。このように構成すると、ケース体の四隅に配置される駆動機構と腕部との干渉を防止しつつ、駆動機構の配置スペースを大きくすることが可能になる。したがって、レンズ駆動装置の外形を大きくしなくても、駆動機構を大きくすることが可能になり、駆動機構の駆動力を向上させることが可能になる。

以上のように、本発明のレンズ駆動装置では、板バネを小型化、薄型化しても、衝撃時における板バネの損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の斜視図である。 図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図２に示す駆動用磁石部および駆動用コイルの配置関係を説明するための斜視図である。 図４に示す駆動用磁石部および駆動用コイルの側面図である。 図１のレンズ駆動装置の四隅に配置される駆動用磁石部の着磁状態を説明するための図である。 図３に示す板バネの平面図である。 図７のＧ部の拡大図である。 本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の効果を説明するためのシミュレーションに用いた板バネの図であり、（Ａ）は実施例にかかる板バネの平面図、（Ｂ）は比較例にかかる板バネの平面図である。 （Ａ）は本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置の効果を説明するためのシミュレーション結果を示すグラフであり、（Ｂ）は（Ａ）のグラフの元データの一覧表である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（レンズ駆動装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるレンズ駆動装置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１に示すレンズ駆動装置１の分解斜視図である。図４は、図２に示す駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８の配置関係を説明するための斜視図である。図５は、図４に示す駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８の側面図である。図６は、図１のレンズ駆動装置１の四隅に配置される駆動用磁石部１７の着磁状態を説明するための図である。

本形態のレンズ駆動装置１は、携帯電話等で使用される比較的小型のカメラに搭載されるものであり、図１に示すように、全体として略四角柱状に形成されている。すなわち、レンズ駆動装置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四角形状となるように形成されている。本形態では、レンズ駆動装置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。

本形態のレンズ駆動装置１が搭載されるカメラでは、図２の下側（すなわち、Ｚ２方向側）に図示を省略する撮像素子が配置されており、図２の上側（すなわち、Ｚ１方向側）に配置される被写体が撮影される。したがって、以下の説明では、Ｚ１方向側を被写体側、Ｚ２方向側を反被写体側（撮像素子側）とする。また、以下の説明では、光軸Ｌに直交するとともに互いに直交する２方向をＸ方向、Ｙ方向とする。本形態では、レンズ駆動装置１の４つの側面は、Ｘ方向またはＹ方向と平行になっている。

レンズ駆動装置１は、図１、図２に示すように、撮影用のレンズを保持し光軸方向に移動可能な可動体２と、可動体２を光軸方向へ移動可能に保持する固定体３と、可動体２を光軸方向へ駆動するための駆動機構４とを備えている。可動体２は、２種類の板バネ５、６（図３参照）を介して固定体３に移動可能に保持されている。なお、図２では、板バネ５、６の図示を省略している。

可動体２は、複数のレンズが固定されたレンズホルダ７を保持するスリーブ８と、駆動機構４を構成する後述の駆動用コイル１８の端部が半田付け等で電気的に接続されて固定されるコイル端固定部材９、１０とを備えている。なお、図２では、コイル端固定部材９、１０の図示を省略し、図３では、レンズホルダ７の図示を省略している。

レンズホルダ７は、略円筒状に形成されており、その内周側に複数のレンズが固定されている。レンズホルダ７の被写体側の外周面には、オネジが形成されている。スリーブ８は、全体として略筒状に形成されている。また、スリーブ８の被写体側は、略円筒状に形成されている。このスリーブ８は、その内周側でレンズホルダ７を保持している。すなわち、スリーブ８の内周面には、レンズホルダ７の外周面に形成されるオネジと係合するメネジが形成されている。また、本形態では、レンズホルダ７の被写体側の外径が反被写体側の外径よりも小さくなっており、スリーブ８の被写体側の外径も反被写体側の外径よりも小さくなっている。

コイル端固定部材９、１０は、導電性を有する金属材料で形成されている。このコイル端固定部材９、１０は、スリーブ８の反被写体側の端面に固定されている。

固定体３は、被写体側に配置される第１ケース体１１と、反被写体側に配置される第２ケース体１２とを備えている。

第１ケース体１１は、磁性材料で形成されるとともに、底部１１ａと筒部１１ｂとを有する底付きの略四角筒状に形成されている。具体的には、第１ケース体１１は、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となる底付きの略四角筒状に形成されている。被写体側に配置される底部１１ａの中心には、円形の貫通孔１１ｃが形成されている。第１ケース体１１は、可動体２および駆動機構４の外周側を囲むように配置されており、レンズ駆動装置１の側面を構成している。

第２ケース体１２は、たとえば、樹脂材料で形成されるとともに、略四角筒状に形成されている。この第２ケース体１２は、レンズホルダ７の反被写体側の外周側等を覆うように、第１ケース体１１の反被写体側に取り付けられている。

板バネ５は、可動体２の被写体側に配置されている。この板バネ５の詳細な構成については、後述する。

板バネ６は、スリーブ８に固定されるスリーブ固定部と、第２ケース体１２に固定されるケース体固定部と、スリーブ固定部とケース体固定部とを繋ぐ腕部とから構成され、可動体２の反被写体側に配置されている。スリーブ固定部は、コイル端固定部材９、１０を介してスリーブ８の反被写体側の端面に固定されている。すなわち、スリーブ固定部は、コイル端固定部材９、１０に固定されている。ケース体固定部は、第２ケース体１２の被写体側に形成される固定面に固定されている。

駆動機構４は、図２〜図４に示すように、レンズ駆動装置１の四隅（具体的には、第１ケース体１１の内側の四隅）に配置される略三角柱状の４個の駆動用磁石部１７と、略三角筒状に巻回され、その内周側が駆動用磁石部１７の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される４個の駆動用コイル１８とを備えている。また、駆動機構４は、駆動用コイル１８の被写体側の端面に固定され、駆動用磁石部１７を構成する後述の駆動用磁石片２３、２４の間に向かって吸引される磁性部材１９と、駆動用コイル１８の被写体側および反被写体側に取り付けられ、駆動用コイル１８を保護するコイル保護部材２０、２１とを備えている。

駆動用磁石部１７は、光軸方向で重なるように配置される略三角柱状の２個の駆動用磁石片２３、２４と、駆動用磁石片２３、２４の間に配置される磁性板２５とを備えている。駆動用磁石片２３の反被写体側の端面には、磁性板２５の被写体側の面が固定され、駆動用磁石片２４の被写体側の端面には、磁性板２５の反被写体側の面が固定されている。

駆動用磁石片２３、２４は、光軸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おり、図６に示すように、光軸Ｌに略平行でかつ互いに直交する矩形状の２個の平面部２３ａ、２４ａと、光軸Ｌに略平行でかつ２個の平面部２３ａ、２４ａを繋ぐ矩形状の１個の斜面部２３ｂ、２４ｂとを備えている。

駆動用磁石片２３、２４は、第１ケース体１１の筒部１１ｂの内周面と平面部２３ａ、２４ａとが略平行になるように配置されている。すなわち、第１ケース体１１の内側の対角位置に配置される２個の駆動用磁石片２３、２４は、斜面部２３ｂ、２４ｂが互いに対向するように配置されている。また、駆動用磁石片２３は、第１ケース体１１の底部１１ａに固定されている。具体的には、駆動用磁石片２３の被写体側の端面が、底部１１ａの反被写体側の面に固定されている。また、駆動用磁石片２３の被写体側の端面が、底部１１ａの反被写体側の面に当接している。

磁性板２５は、磁性材料で形成されている。この磁性板２５は、光軸方向から見たときの形状が駆動用磁石片２３、２４と同様の略直角二等辺三角形状となる平板状に形成されている。

駆動用磁石片２４の反被写体側の端面には、磁性材料で形成された平板状の磁性板２６が固定されている。磁性板２６は、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形状となるように形成されている。また、磁性板２６は、第１ケース体１１の筒部１１ｂの内周面に当接している。

駆動用コイル１８は、光軸方向から見たときの形状が略直角二等辺三角形状となるように巻回されて形成されており、図４に示すように、光軸Ｌに略平行でかつ互いに直交する矩形状の２個の直交面部１８ａと、光軸Ｌに略平行でかつ２個の直交面部１８ａを繋ぐ矩形状の１個の斜面部１８ｂとを備えている。

４個の駆動用コイル１８は、スリーブ８の外周面に固定されている。具体的には、駆動用コイル１８の内周面と駆動用磁石部１７の外周面とが所定の隙間を介して略平行になるように、略９０°ピッチで４個の駆動用コイル１８がスリーブ８の外周面に固定されており、駆動用コイル１８は、第１ケース体１１の内側の四隅に配置されている。なお、駆動用コイル１８は、第１ケース体１１の内周面との間に所定の隙間を保った状態で、第１ケース体１１の内側の四隅に配置されており、スリーブ８とともに光軸方向へ移動可能となっている。

図５、図６に示すように、駆動用磁石部１７を構成する２個の駆動用磁石片２３、２４は、光軸方向において、同じ磁極同士（Ｓ極とＳ極、あるいは、Ｎ極とＮ極）が対向するように配置されている。そのため、駆動用磁石片２３、２４の間には、駆動用コイル１８の直交面部１８ａおよび斜面部１８ｂを通過する磁束Ｆが発生している。

また、図６に示すように、駆動用磁石部１７を構成する２個の駆動用磁石片２３、２４同士の対向面に形成される磁極は、レンズ駆動装置１の周方向で隣り合う他の２個の駆動用磁石片２３、２４同士の対向面に形成される磁極と異なっている。たとえば、図６の右側および左側に配置される駆動用磁石片２３、２４同士の対向面に形成される磁極はＳ極であり、図６の上側および下側に配置される駆動用磁石片２３、２４同士の対向面に形成される磁極はＮ極である。そのため、図６の上側および下側に配置される駆動用磁石片２３、２４の間から図６の右側および左側に配置される駆動用磁石片２３、２４の間へ向かう磁束Ｆが発生している。

（板バネの構成）
図７は、図３に示す板バネ５の平面図である。図８は、図７のＧ部の拡大図である。

板バネ５は、可動体２に固定される可動体固定部５ａと、固定体３に固定される固定体固定部５ｂと、可動体固定部５ａと固定体固定部５ｂとを繋ぐ４本の腕部５ｃとを備えている。本形態の板バネ５は、エッチングやプレス加工等で形成されており、板バネ５の全体の厚さは、略一定となっている。

固定体固定部５ｂは、略四角形の枠状に形成されている。具体的には、固定体固定部５ｂは、略正方形の枠状に形成されており、４個の直線辺部５ｄによって構成されている。この固定体固定部５ｂは、略正方形の枠状に形成されたスペーサ１４（図３参照）を介して第１ケース体１１の底部１１ａの反被写体側の面に固定されている。すなわち、固定体固定部５ｂは、底部１１ａの反被写体側の面に固定されたスペーサ１４に固定されている。また、固定体固定部５ｂは、直線辺部５ｄがＸ方向またはＹ方向と略平行になるように、第１ケース体１１に固定されており、第１ケース体１１の筒部１１ｂの内周面に沿って配置されている。

直線辺部５ｄの略中間位置には、固定体固定部５ｂと腕部５ｃとの接続部分となる第１接続部５ｅが形成されている。第１接続部５ｅは、直線辺部５ｄの略中間位置から、Ｘ方向の内側またはＹ方向の内側に向かって形成されている。また、第１接続部５ｅは、曲率半径の小さな略１／４円弧状に形成されている。

可動体固定部５ａは、略円環状（略円形の枠状）に形成され、固定体固定部５ｂの内部に配置されている。この可動体固定部５ａは、スリーブ８の被写体側の端面に固定されている。具体的には、図７に示すように、可動体固定部５ａのＸ方向の両端およびＹ方向の両端に、スリーブ固定部５ｆが形成されており、このスリーブ固定部５ｆがスリーブ８の被写体側の端面に固定されている。スリーブ固定部５ｆは、略半円板状に形成されるとともに、可動体固定部５ａの内周側に向かって突出するように形成されている。

また、可動体固定部５ａのＸ方向の両端およびＹ方向の両端には、可動体固定部５ａと腕部５ｃとの接続部分となる第２接続部５ｇが形成されている。第２接続部５ｇは、可動体固定部５ａのＸ方向の両端またはＹ方向の両端から、Ｘ方向の外側またはＹ方向の外側に向かって形成されている。また、第２接続部５ｇは、曲率半径の小さな略１／４円弧状に形成されている。

腕部５ｃは、略円弧状に形成されている。具体的には、腕部５ｃは、光軸Ｌを略中心とする略１／４円弧状に形成されている。４本の腕部５ｃは、光軸Ｌを中心に略等角度ピッチで配置されている。すなわち、４本の腕部５ｃは、光軸Ｌを中心に略９０°ピッチで配置されている。たとえば、図７の左端側に配置される第１接続部５ｅと図７の上端側に配置される第２接続部５ｇとの間、図７の上端側に配置される第１接続部５ｅと図７の右端側に配置される第２接続部５ｇとの間、図７の右端側に配置される第１接続部５ｅと図７の下端側に配置される第２接続部５ｇとの間、および、図７の下端側に配置される第１接続部５ｅと図７の左端側に配置される第２接続部５ｇとの間のそれぞれに、腕部５ｃが配置されている。また、腕部５ｃは、略円筒状に形成されたスリーブ８の被写体側の外周面に沿うように形成されている。

腕部５ｃの径方向の幅は、全体として略一定になっている。ただし、腕部５ｃの円周方向における中間部分（略中心部分）の径方向の幅は、腕部５ｃの他の部分よりも狭くなっている。具体的には、腕部５ｃの円周方向における中間部分は、図８に示すように、腕部５ｃの外周側から内周側に向かって窪んでおり、この窪んだ部分の幅が、腕部５ｃの他の部分の径方向の幅よりも狭くなっている。本形態では、径方向の幅が他の部分よりも狭くなっている腕部５ｃの円周方向の中間部分は、腕部５ｃの他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部５ｈとなっている。すなわち、本形態では、腕部５ｃの円周方向における中間部分の一箇所に低バネ定数部５ｈが形成されている。

上述のように、４本の腕部５ｃは、光軸Ｌを中心に略等角度ピッチで配置されている。そのため、４個の低バネ定数部５ｈも光軸Ｌを中心に略等角度ピッチで配置されている。すなわち、４個の低バネ定数部５ｈは、光軸Ｌを中心に略９０°ピッチで配置されている。また、低バネ定数部５ｈは、略四角柱状に形成されるレンズ駆動装置１の略対角線上に配置されている。

図７に示すように、駆動用磁石部１７は、固定体固定部５ｂの内側に配置されている。また、駆動用磁石部１７は、腕部５ｃの径方向の外側に配置されている。具体的には、光軸方向から見たときの駆動用磁石片２３、２４の斜面部２３ｂ、２４ｂの垂直二等分線が円周方向における低バネ定数部５ｈの略中心位置を通過するように、駆動用磁石部１７は、腕部５ｃの径方向の外側に配置されている。

なお、固定体３に対する可動体２の傾きを抑制するため、第１接続部５ｅの幅および第２接続部５ｇの幅は、腕部５ｃの幅よりも広くなっている。また、本形態では、駆動用コイル１８に電流が供給されていないときに、反被写体側への付勢力が可動体２に発生するように、板バネ５が可動体２および固定体３に固定されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、板バネ５を構成する腕部５ｃの円周方向の中間部分は、腕部５ｃの他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部５ｈとなっている。そのため、本形態では、板バネ５を小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置１に加わる衝撃等に起因する板バネ５の損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。

すなわち、本願発明者の検討によると、腕部５ｃの全体の幅が一定で腕部５ｃのバネ定数が一定となっている場合には、衝撃時に板バネ５に生じる応力が第１接続部５ｅおよび第２接続部５ｇに集中するため、板バネ５を小型化、薄型化していくと、レンズ駆動装置１に衝撃が加わった際に、第１接続部５ｅおよび第２接続部５ｇに損傷や過剰な変形が生じやすくなる。

これに対して、本形態では、腕部５ｃの円周方向の中間部分が低バネ定数部５ｈとなっているため、レンズ駆動装置１に衝撃が加わると、第１接続部５ｅおよび第２接続部５ｇに加え、低バネ定数部５ｈにも応力が集中する。すなわち、レンズ駆動装置１に衝撃が加わったときに板バネ５に生じる応力を、第１接続部５ｅ、第２接続部５ｇおよび低バネ定数部５ｈに分散させることができる。したがって、本形態では、衝撃時に生じる第１接続部５ｅの応力および第２接続部５ｇの応力を低減することができ、その結果、板バネ５を小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置１が落下した際の衝撃等に起因する板バネ５の損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。

特に本形態では、低バネ定数部５ｈは、腕部５ｃの円周方向の中間部分に形成されているため、衝撃時に生じる第１接続部５ｅの応力および第２接続部５ｇの応力をバランス良く低減することができる。

以下、この本形態の効果をシミュレーション結果に基づいてより具体的に説明する。図９に示す２種類の板バネ５、１０５を用い、腕部５ｃを径方向へ変形させたときに第１接続部５ｅ、第２接続部５ｇおよび腕部５ｃに生じる応力をシミュレーションによって算出した。図９（Ａ）に示す板バネ５は、本形態の板バネ（実施例の板バネ）であり、図９（Ｂ）に示す板バネ１０５は、比較例にかかる板バネである。板バネ１０５は、腕部５ｃに低バネ定数部５ｈが形成されずに腕部５ｃの全体の径方向の幅が略一定となっている点を除けば、板バネ５と同様に形成されている。そのため、図９（Ｂ）では、板バネ５の各構成と同じ板バネ１０５の各構成には、板バネ５の各構成と同じ符号を付している。

なお、シミュレーションで用いた板バネ５、１０５の材質はニッケル銅合金であり、厚さは０．０６ｍｍである。また、シミュレーションで用いた板バネ５の低バネ定数部５ｈを除く腕部５ｃの幅および板バネ１０５の腕部５ｃの幅は０．１３ｍｍであり、低バネ定数部５ｈの最少幅は０．０９３ｍｍである。さらに、シミュレーションで用いた板バネ５、１０５の腕部５ｃの曲率半径は、３．８７ｍｍである。

シミュレーションでは、可動体固定部５ａの内周の右端側を右方向へ押して（すなわち、径方向の外側に向かって押して）、可動体固定部５ａの右端側を右方向へ０．１ｍｍだけ強制的に変形させたときに、算出箇所Ｐ１〜Ｐ５の５箇所に生じる応力を算出した。図９に示すように、算出箇所Ｐ５は、第１接続部５ｅが形成された箇所であり、算出箇所Ｐ１は、第２接続部５ｇが形成された箇所である。また、算出箇所Ｐ３は、円周方向における腕部５ｃの中間位置（板バネ５では、低バネ定数部５ｈが形成されている位置）である。さらに、算出箇所Ｐ２は、円周方向における腕部５ｃの、算出箇所Ｐ１と算出箇所Ｐ３との中間位置であり、算出箇所Ｐ４は、円周方向における腕部５ｃの、算出箇所Ｐ３と算出箇所Ｐ５との中間位置である。なお、シミュレーションでは、各算出箇所Ｐ１〜Ｐ５のミーゼス応力の最大値を算出した。

図１０にシミュレーション結果を示す。図１０に示すように、実施例の板バネ５では、比較例の板バネ１０５と比較して、算出箇所Ｐ１、Ｐ５での応力が低下し、算出箇所Ｐ３での応力が増加した。すなわち、板バネ１０５では、板バネ１０５に生じる応力が第１接続部５ｅおよび第２接続部５ｇに集中しているのに対して、板バネ５では、板バネ５に生じる応力が第１接続部５ｅ、第２接続部５ｇおよび低バネ定数部５ｈに分散している。また、板バネ５に生じる応力の最大値は、板バネ１０５に生じる応力の最大値よりも小さくなっている。このように、本形態では、板バネ５に生じる応力を第１接続部５ｅ、第２接続部５ｇおよび低バネ定数部５ｈに分散させて、衝撃時に生じる第１接続部５ｅの応力および第２接続部５ｇの応力を低減することができる。その結果、板バネ５を小型化、薄型化しても、レンズ駆動装置１に加わる衝撃等に起因する板バネ５の損傷や過剰な変形を抑制することが可能になる。

また、図１０に示すように、実施例の板バネ５の算出箇所Ｐ１、Ｐ５での応力は、比較例の板バネ１０５の算出箇所Ｐ１、Ｐ５での応力に対してほぼ均等に低下している。このように、本形態では、低バネ定数部５ｈが腕部５ｃの円周方向の中間部分に形成されているため、衝撃時に生じる第１接続部５ｅの応力および第２接続部５ｇの応力をバランス良く低減することができる。

なお、シミュレーションで算出された算出箇所Ｐ１〜Ｐ５の応力の平均値は、板バネ５では４５１（ＭＰａ）、板バネ１０５では４８１（ＭＰａ）であった。また、シミュレーションで算出された算出箇所Ｐ１〜Ｐ５の応力の最大値と最小値との差は、板バネ５では７８８（ＭＰａ）、板バネ１０５では８０９（ＭＰａ）であった。

本形態では、４本の腕部５ｃが、光軸Ｌを中心に略等角度ピッチで配置されるとともに、低バネ定数部５ｈは、光軸Ｌを中心に略等角度ピッチで配置されている。そのため、衝撃時に板バネ５に加わる力の方向がどのような方向であっても、板バネ５に生じる応力を、第１接続部５ｅ、第２接続部５ｇおよび低バネ定数部５ｈにバランス良く分散させることが可能になる。

本形態では、低バネ定数部５ｈの径方向の幅は、低バネ定数部５ｈを除いた腕部５ｃの他の部分の径方向の幅が狭くなっている。そのため、板バネ５の全体の厚さが一定であっても、腕部５ｃに低バネ定数部５ｈを形成することができる。したがって、腕部５ｃに低バネ定数部５ｈが形成される場合であっても、上述のように、エッチングやプレス加工等によって板バネ５を形成することができる。すなわち、腕部５ｃに低バネ定数部５ｈが形成される場合であっても、比較的容易に小型、薄型の板バネ５を形成することができる。

本形態では、駆動用磁石部１７は、光軸方向から見たときの駆動用磁石片２３、２４の斜面部２３ｂ、２４ｂの垂直二等分線が低バネ定数部５ｈの略中心位置を通過するように、腕部５ｃの径方向の外側に配置されている。また、低バネ定数部５ｈでは、腕部５ｃの外周側が内周側に向かって窪んでいる。そのため、駆動用磁石部１７と腕部５ｃとの干渉を防止しつつ、駆動用磁石部１７の配置スペースを大きくすることが可能になる。したがって、本形態では、レンズ駆動装置１の外形を大きくしなくても、駆動用磁石部１７を大きく形成することが可能になり、駆動機構４の駆動力を向上させることが可能になる。

特に本形態では、固定体固定部５ｂを構成する直線辺部５ｄの略中間位置に、第１接続部５ｅが形成されている。そのため、レンズ駆動装置１の四隅に配置される駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８と腕部５ｃとの干渉を防止しつつ、駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８の配置スペースを大きくすることが可能になる。したがって、本形態では、レンズ駆動装置１の外形を大きくしなくても、駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８を大きく形成することが可能になり、駆動機構４の駆動力を向上させ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、腕部５ｃの円周方向における中間部分の一箇所に低バネ定数部５ｈが形成されている。この他にもたとえば、腕部５ｃの複数箇所（たとえば、２箇所あるいは３箇所）に低バネ定数部５ｈが形成されても良い。すなわち、腕部５ｃの複数箇所で径方向の幅が狭くなっていても良い。この場合には、低バネ定数部５ｈは、腕部５ｃの円周方向において、略等間隔で形成されていることが好ましい。このように構成すると、衝撃時に板バネ５に生じる応力を、第１接続部５ｅ、第２接続部５ｇおよび複数の低バネ定数部５ｈにバランス良く分散させて、衝撃時に生じる第１接続部５ｅの応力と、第２接続部５ｇの応力とをバランス良く低減することが可能になる。

上述した形態では、低バネ定数部５ｈの径方向の幅は、腕部５ｃの他の部分の径方向の幅よりも狭くなっている。この他にもたとえば、低バネ定数部５ｈの径方向の幅が腕部５ｃの他の部分の径方向の幅と同じで、かつ、低バネ定数部５ｈの厚さが腕部５ｃの他の部分の厚さより薄くなっていても良い。すなわち、腕部５ｃの一部の厚さを、腕部５ｃの他の部分の厚さよりも薄くすることで、腕部５ｃに低バネ定数部５ｈを形成しても良い。この場合であっても、上述した形態と同様に、レンズ駆動装置１に衝撃が加わったときに板バネ５に生じる応力を、第１接続部５ｅ、第２接続部５ｇおよび低バネ定数部５ｈに分散させることができる。

上述した形態では、略円弧状に形成された腕部５ｃの外周側が内周側に向かって窪むことで低バネ定数部５ｈが形成されている。すなわち、上述した形態では、低バネ定数部５ｈは略円弧状に形成されている。この他にもたとえば、低バネ定数部５ｈは、腕部５ｃの他の部分よりも幅の狭い略直線状に形成されても良い。また、低バネ定数部５ｈは、腕部５ｃの他の部分よりも幅の狭い帯状部分が蛇行することで形成されても良い。また、低バネ定数部５ｈは、略円弧状に形成された腕部５ｃの内周側が外周側に向かって窪むことで形成されても良い。

上述した形態では、レンズ駆動装置１の四隅に駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８が配置されている。この他にもたとえば、可動体２の駆動力を得ることができるのであれば、レンズ駆動装置１の四隅の３箇所、２箇所あるいは１箇所のみに駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８が配置されても良い。この場合には、駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８が配置されないレンズ駆動装置１の隅部に可動体２を光軸方向へ案内するためのガイド軸が配置され、このガイド軸に係合する係合凹部がスリーブ８に形成されても良い。また、上述した形態では、可動体２側に駆動用コイル１８が固定され、固定体３側に駆動用磁石部１７が固定されているが、可動体２側に駆動用磁石部１７が固定され、固定体３側に駆動用コイル１８が固定されても良い。

上述した形態では、板バネ５には、４本の腕部５ｃが形成されている。この他にもたとえば、板バネ５に形成される腕部５ｃの数は３本であっても良いし、５本以上であっても良い。また、上述した形態では、レンズ駆動装置１の四隅に駆動用磁石部１７および駆動用コイル１８が配置されたレンズ駆動装置１に板バネ５が使用されているが、本発明にかかる板バネは、可動体が板バネを介して固定体に保持されているレンズ駆動装置であれば、どのようなレンズ駆動装置に使用されても良い。たとえば、本発明の板バネは、上述の特許文献１に記載のレンズ駆動装置に使用されても良い。

１ レンズ駆動装置
２ 可動体
３ 固定体
４ 駆動機構
５ 板バネ
５ａ 可動体固定部
５ｂ 固定体固定部
５ｃ 腕部
５ｄ 直線辺部
５ｅ 第１接続部（固定体固定部と腕部との接続部分）
５ｈ 低バネ定数部
１１ 第１ケース体（ケース体）
１７ 駆動用磁石部
１８ 駆動用コイル
Ｌ 光軸

Claims (7)

1. レンズを保持し前記レンズの光軸方向へ移動可能な可動体と、前記可動体を前記光軸方向へ移動可能に保持する固定体と、前記可動体を前記光軸方向へ駆動するための駆動機構とを備えるとともに、
   前記可動体に固定される可動体固定部と、前記固定体に固定される固定体固定部と、前記可動体固定部と前記固定体固定部とを繋ぐ複数の腕部とを有する板バネを備え、
   前記腕部の一部は、前記腕部の他の部分よりもバネ定数が小さい低バネ定数部となっていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記腕部は、略円弧状に形成され、
   前記低バネ定数部は、前記腕部の円周方向における中間部分に形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
3. 前記腕部は、略円弧状に形成され、
   前記低バネ定数部は、前記腕部の円周方向において、略等間隔で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ駆動装置。
4. 複数の前記腕部は、前記レンズの光軸を中心に略等角度ピッチで配置されるとともに、
   前記低バネ定数部は、前記光軸を中心に略等角度ピッチで配置されてい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レンズ駆動装置。
5. 前記腕部は、略円弧状に形成され、
   前記腕部の径方向における前記低バネ定数部の幅は、前記低バネ定数部を除いた前記腕部の他の部分の径方向の幅よりも狭くなっていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ駆動装置。
6. 前記駆動機構は、前記固定体に固定される略柱状の駆動用磁石部と、略筒状に巻回されて形成され前記可動体に固定されるとともに、その内周面が前記駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、
   前記腕部は、略円弧状に形成され、
   前記駆動用磁石部は、前記腕部の径方向の外側に配置され、
   前記低バネ定数部では、前記腕部の外周側が内周側に向かって窪んでいることを特徴とする請求項５記載のレンズ駆動装置。
7. 前記光軸方向から見たときの形状が略四角形状となる略四角筒状に形成され前記レンズ駆動装置の側面を構成するケース体を備え、
   前記駆動機構は、前記ケース体の四隅の少なくとも１箇所に配置される略三角柱状の駆動用磁石部と、略三角筒状に巻回され、その内周面が前記駆動用磁石部の外周面と所定の隙間を介して対向するように配置される駆動用コイルとを備え、
   前記固定体固定部は、略四角形の枠状に形成されるとともに、前記ケース体の内周面に沿って配置され、
   前記可動体固定部は、前記固定体固定部の内部に配置され、
   前記固定体固定部を構成する４個の直線辺部の略中間位置に、前記固定体固定部と前記腕部との接続部分が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレンズ駆動装置。

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