JP5323528B2

JP5323528B2 - レンズ駆動装置

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Publication number: JP5323528B2
Application number: JP2009034938A
Authority: JP
Inventors: 幸男古谷; 猛須江
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-02-18
Also published as: JP2010191143A

Description

本発明は、レンズを備えた移動体をバネ部材によって光軸方向に変位可能に支持したレンズ駆動装置に関するものである。

カメラ付き携帯電話機やデジタルカメラなどに搭載されたカメラは、レンズを光軸方向に変位駆動させるレンズ駆動装置を有している。このようなレンズ駆動装置は、レンズを備えた移動体と、移動体が１乃至複数のバネ部材を介して搭載された支持体とを有しており、磁気駆動機構によって移動体を駆動する。バネ部材は、支持体側に固定される支持体側固定部と、移動体側に固定される移動体側固定部と、支持体側固定部と移動体側固定部とを連結する複数のアーム部とを備えており、かかるバネ部材は、一般に、薄板に対して、フォトリソグラフィ技術を用いたウエットエッチング加工やプレス加工を行なうことにより製造される（特許文献１参照）。

特開２００６−２０１５２５号公報

上記のレンズ駆動装置において、バネ部材に関しては、レンズ駆動装置の小型化などに伴って設計の自由度が低くなっている。例えば、アーム部を太くすれば、その分、バネ定数を高めることができるが、レンズ駆動装置を小型化すると、移動体の周りのスペースが狭くなるため、アーム部を太くすることは困難である。また、バネ部材の厚さ寸法を厚くすれば、バネ定数を高めることができるが、バネ部材を厚くすると、ウエットエッチング時のサイドエッチングの影響や、プレス加工時のバリなどの影響でアームの幅寸法や形状の精度が低くなる。さらに、バネ部材に関しては、移動体を全方向で均等に支持することが望まれており、それには、アーム部の本数を増やした設計や、アーム部を複雑に引き回した設計を行なう必要があるが、レンズ駆動装置の小型化に伴って、移動体の周りのスペースが狭くなると、かかる設計も困難となる。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、移動体の周りのスペースが狭くなるなどの制約があっても、バネ部材に対する設計の自由度を高めることのできるレンズ駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、レンズを備えた移動体と、前記移動体を支持する支持体と、該支持体と前記移動体に接続する１乃至複数のバネ部材と、前記移動体を磁気駆動する磁気駆動機構と、を有するレンズ駆動装置において、前記１乃至複数のバネ部材の少なくとも１つは、前記支持体側に固定される支持体側固定部、前記移動体側に固定される移動体側固定部、および前記支持体側固定部と前記移動体側固定部とを連結するアーム部を備えた複数枚の板状バネを重ねてなり、前記複数枚の板状バネにおいて光軸方向で隣り合う板状バネでは、前記アーム部の形状が相違し、かつ、被写体側に位置する板状バネの縦バネ定数が、被写体側とは反対側に位置する板状バネの縦バネ定数より小であることを特徴とする。

本発明に係るレンズ駆動装置では、支持体側に固定される支持体側固定部、移動体側に固定される移動体側固定部、および支持体側固定部と移動体側固定部とを連結するアーム部を備えた板状バネを複数枚、重ねたバネ部材を用いているため、１枚の板状バネでバネ部材を構成した場合と違って、アーム部の幅寸法が狭い構成や、アーム部の厚さ寸法が薄い構成でもバネ定数が大きい。また、１枚の板状バネは薄くてよいので、ウエットエッチング加工やプレス加工によってバネ部材を製造した場合でも、サイドエッチングの影響やバリなどが発生しにくいので、アーム部の幅寸法や形状の精度が高い。さらに、複数枚の板状バネによって１つのバネ部材を構成するので、板状バネ毎にアーム部の形状を相違させた構成、アーム部の形状が同一の板状バネを同じ向きに重ねた構成、アーム部の形状が同一の板状バネを異なる向きに重ねた構成などを採用できるなど、バネ部材に対する設計の自由度が極めて高い。

本発明において、前記複数枚の板状バネにおいてレンズ光軸方向で隣り合う板状バネ同士は、前記アーム部がいずれの個所でも接合されていないことが好ましい。かかる構成によれば、複数枚の板状バネの各アーム部は独立して機能するので、バネ定数の設定が容易である。

本発明において、前記複数枚の板状バネの間では、前記移動体がレンズ光軸方向に直交する方向に変位しやすい角度方向がずれていることが好ましい。かかる構成によれば、移動体がレンズ光軸方向周りの特定の方向に変位するのを回避することができる。

本発明において、前記複数枚の板状バネは、前記移動体がレンズ光軸方向に直交する方向に変位しやすい角度方向が前記レンズ光軸周りにおいて交互かつ等角度間隔に位置するように配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、移動体がレンズ光軸方向周りの特定の方向に変位するのをより確実に回避することができる。

本発明において、前記複数枚の板状バネにおいてレンズ光軸方向で隣り合う板状バネ同士は、前記アーム部の少なくとも一部がレンズ光軸方向で接していることが好ましい。かかる構成によれば、移動体が変位しようとした際、アーム部同士が摺動する際の摩擦力が移動体に加わるので、移動体がレンズ光軸方向に直交する方向に変位することをより確実に防止することができる。

本発明において、前記バネ部材において、前記板状バネの枚数が２枚であることが好ましい。板状バネの枚数が２枚であれば、レンズ駆動装置においてバネ部材に求められる要求に十分対応できるとともに、３枚以上の板状バネを用いる場合に比較してコストを低減することができる。

（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したレンズ駆動装置を斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。図１に示すレンズ駆動装置の動作を模式的に示す説明図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置に用いたバネ部材の平面図、このバネ部材に用いた２枚の板状バネのうち、上側の板状バネの平面図、および下側の板状バネの平面図である。（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の参考例に係るレンズ駆動装置のバネ部材に用いた上側の板状バネの平面図、および下側の板状バネの平面図である。（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置のバネ部材に用いた上側の板状バネの平面図、および下側の板状バネの平面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態３に係るレンズ駆動装置に用いたバネ部材の平面図、このバネ部材に用いた２枚の板状バネのうち、上側の板状バネの平面図、および下側の板状バネの平面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明するレンズ駆動装置は、カメラ付き携帯電話機の他にも、様々な電子機器に取り付けることが可能である。例えば、薄型のデジタルカメラ、ＰＨＳ、ＰＤＡ、バーコードリーダ、監視カメラ、車の背後確認用カメラ、光学的認証機能を有するドア等に用いることができる。なお、以下の説明では、互いに直交する方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、光軸に沿う方向をＺ方向として説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、被写体側を「上方／前側」として＋Ｚ方向として示し、像側（撮像素子が配置される側）を「下方／後側」として−Ｚ方向で示す。

［実施の形態１］
（レンズ駆動装置の全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置を斜め上方からみた外観図、および分解斜視図である。

図１（ａ）、（ｂ）において、本形態のレンズ駆動装置１は、カメラ付き携帯電話機などに用いられる薄型カメラにおいて、例えば３枚のレンズ１２１をレンズ光軸方向Ｌに沿って被写体（物体側）に近づくＡ方向（前側）、および被写体とは反対側（像側）に近づくＢ方向（後側）の双方向に移動させるためのものであり、略直方体形状を有している。レンズ駆動装置１は、概ね、３枚のレンズ１２１および固定絞り（図示せず）を内側に備えた円筒状のレンズホルダ１２を保持した移動体３と、この移動体３を光軸方向Ｌに沿って移動させるレンズ駆動機構５と、レンズ駆動機構５および移動体３などが搭載された支持体２とを有している。移動体３は、円筒状のスリーブ１３を備えており、その内側に円筒状のレンズホルダ１２が固着されている。従って、移動体３の外形形状はスリーブ１３によって規定され、略円柱形状を備えている。

支持体２は、像側で撮像素子（図示せず）を保持するための矩形のホルダ１９と、被写体側に位置する箱状のヨーク１８と、矩形枠状のスペーサ１１とを備えており、ヨーク１８の天板部１８５、およびスペーサ１１の中央には、被写体からの光をレンズ１２１に取り込むための円形の入射窓１１０、１８０が形成されている。ヨーク１８は、鋼板などの強磁性板からなり、後述するように、マグネット１７とともに、スリーブ１３に保持された駆動コイル３０に鎖交磁界を発生させる鎖交磁界発生体４を構成している。

レンズ駆動機構５は、スリーブ１３の外周面に巻回された駆動コイル３０と、駆動コイル３０に鎖交磁界を発生させる鎖交磁界発生体４とを備え、駆動コイル３０および鎖交磁界発生体４により磁気駆動機構５ａが構成されている。鎖交磁界発生体４は、駆動コイル３０に対して外周側で対向する４つのマグネット１７を備えている。また、ヨーク１８も鎖交磁界発生体４の構成要素として用いられている。

ヨーク１８は、駆動コイル３０の側面側および上面側を覆うような箱形状を有しており、マグネット１７と駆動コイル３０との間に構成される磁路からの漏れ磁束を少なくすることができ、スリーブ１３の移動量と、駆動コイル３０に流す電流との間のリニアリティを向上させることができる。ヨーク１８において、対向する一対の側面部１８１は平面状に形成され、他方の対向する一対の側面部１８２は、両端部１８２ａが内側に凹んでいる分、中央には外側に段差状に突出する凸部１８２ｂが形成されている。

本形態において、４つのマグネット１７は各々、略三角柱形状を備えており、ヨーク１８の内周面のうち、４つの角部分に周方向で離間した状態で固定されている。４つのマグネット１７はいずれも光軸方向において２分割されており、いずれにおいても内面と外面とが異なる極に着磁されている。また、４つのマグネット１７では、例えば、上半分では内面がＮ極に着磁され、外面がＳ極に着磁され、下半分では、内面がＳ極に着磁され、外面がＮ極に着磁されている。従って、駆動コイル３０は、マグネット１７の上半分と下半分に対応して２分割されており、２分割された駆動コイルの巻回方向は反対である。このように、マグネット１７を四隅に分割して配置すれば、ヨーク１８の辺部の中央部分において、ヨーク１８とスリーブ１３との隙間が狭くなっている場合でも、マグネット１７に薄い部分が発生することを防止でき、マグネット１７の強度を高めることができるとともに、移動体３に搭載された駆動コイル３０に対して、効率よくマグネット１７の磁気力を作用させることができる。また、移動体３とヨーク１８との間の四隅の空間を、マグネット１７の配置スペースとして有効利用することにより、レンズ駆動装置１全体の小型化を図ることができる。

レンズ駆動機構５は、さらに、スリーブ１３の上端に保持されたリング状の磁性片１３０を備えており、このような磁性片１３０は、マグネット１７との間に作用する吸引力により移動体３に対して光軸方向の付勢力を印加する。このため、移動体３が無通電時に自重で変位することを防止することができるため、移動体３に所望の姿勢を維持させ、さらに耐衝撃性を向上させることが可能である。また、磁性片１３０は、一種のバックヨークとして作用し、マグネット１７と駆動コイル３０との間に構成される磁路からの漏れ磁束を少なくすることができる。なお、磁性片としては、棒状の磁性体が用いられることもある。

本形態のレンズ駆動装置１は、さらに、ホルダ１９とスリーブ１３との間、およびスペーサ１１とスリーブ１３との間の各々にバネ部材１４ｘ、１４ｙを備えている。２つのバネ部材１４ｘ、１４ｙはいずれも、ベリリウム銅やＳＵＳ系鋼材などといった金属製であり、所定厚の薄板に対するプレス加工、あるいはフォトリソグラフィ技術を用いたエッチング加工により形成したものである。

バネ部材１４ｘ、１４ｙの詳細な構成は後述するが、下側のバネ部材１４ｘは、ホルダ１９およびスリーブ１３に連結されており、移動体３をレンズ光軸に沿って移動可能に支持体２に支持された状態とする。また、上側のバネ部材１４ｙは、スペーサ１１およびスリーブ１３に連結されており、移動体３をレンズ光軸に沿って移動可能に支持体２に支持された状態とする。

バネ部材１４ｘ、１４ｙのうち、ホルダ１９側に配置されたバネ部材１４ｘは、バネ片１４ａ、１４ｂに２分割されており、駆動コイル３０の巻き始め端部および巻き終わり端部は各々、バネ片１４ａ、１４ｂに接続される。バネ部材１４ｘにおいて、バネ片１４ａ、１４ｂには各々、端子１２ｃが形成されており、バネ部材１４ｘ（バネ片１４ａ、１４ｂ）は駆動コイル３０に対する給電部材としても機能する。

スペーサ１１は、ヨーク１８の天板部１８５の内面に取り付けられるとともに、中央には入射窓１１０が形成された矩形枠部１１５を有している。矩形枠部１１５の四隅には、撮像素子側に突き出た小突起１１２が形成されている。ホルダ１９にも、その四隅に、被写体側に延びる小突起１９２が形成されている。ホルダ１９の小突起１９２およびスペーサ１１の小突起１１２は、２つのバネ部材１４ｘ、１４ｙを各々、支持体２に接続する際に用いられる。

スリーブ１３の外周面には、外周側に向けて突出する突起１３ａ、１３ｂが形成されており、突起１３ａ、１３ｂは、レンズ１２１（レンズホルダ１２）を挟む両側位置において、レンズ光軸方向Ｌに対して直交する方向に突出している。このように構成したスリーブ１３（移動体３）を支持体２内に配置すると、突起１３ａ、１３ｂが、隣り合うマグネット１７の間において、ヨーク１８の凸部１８２ｂの内側に配置される。ここで、凸部１８２ｂは、光軸方向に延びており、凸部１８２ｂは、移動体３が光軸方向に移動した際、突起１３ａ、１３ｂの光軸方向への移動を許容する移動路１８２ｅとして機能する。また、衝撃等で移動体３が光軸方向と直交する方向（左右方向や周方向）に変位した場合、突起１３ａ、１３ｂがヨーク１８の凸部１８２ｂの内壁に当接するため、それ以上の移動体３の光軸方向と直交する左右方向における変位や、周方向への回転変位を防ぐことができる。

また、スリーブ１３の上端面（被写体側の端面）には、バネ部材１４ｙを連結するための小突起１３ｙが周方向に複数形成されており、スリーブ１３の下端面（撮像素子側の端面）には、バネ部材１４ｘを連結するための小突起１３ｘが周方向に複数形成されている。

（基本的な動作）
図２は、図１に示すレンズ駆動装置１の動作を模式的に示す説明図である。なお、図２の左半分は、スリーブ１３が無限遠の位置（通常撮影位置）にあるときの図を示しており、図２の右半分は、スリーブ１３がマクロ位置（接写撮影位置）にあるときの図を示している。

図２に示すように、移動体３は、通常は撮像素子側（像側）に位置しており、このような状態において、駆動コイル３０に所定方向の電流を流すと、駆動コイル３０は、それぞれ上向き（前側）の電磁力を受けることになる。これにより、駆動コイル３０が固着されたスリーブ１３は、被写体側（前側）に移動し始めることになる。このとき、バネ部材１４ｙとスリーブ１３の前端との間、およびバネ部材１４ｘとスリーブ１３の後端との間には、それぞれスリーブ１３の移動を規制する弾性力が発生する。このため、スリーブ１３を前側に移動させようとする電磁力と、スリーブ１３の移動を規制する弾性力とが釣り合ったとき、スリーブ１３は停止する。その際、バネ部材１４ｘ、１４ｙによってスリーブ１３に働く弾性力に応じて、駆動コイル３０に流す電流量を調整することで、スリーブ１３（移動体３）を所望の位置に停止させることができる。本形態では、弾性力（応力）と変位量（歪み量）との間に線形関係が成立するバネ部材１４ｘ、１４ｙを用いていることから、スリーブ１３の移動量と駆動コイル３０に流す電流との間のリニアリティを向上させることができる。また、２つのバネ部材１４ｘ、１４ｙを用いていることから、スリーブ１３が停止したときにレンズ光軸方向Ｌに大きな釣り合いの力が加わることになり、レンズ光軸方向Ｌに遠心力や衝撃力等の他の力が働いたとしても、より安定にスリーブ１３を停止させることができる。さらに、レンズ駆動装置１では、スリーブ１３を停止させるのに、衝突材（緩衝材）等に衝突させて停止させるのではなく、電磁力と弾性力との釣り合いを利用して停止させるので、衝突音の発生を防ぐことも可能である。

（バネ部材１４ｙの詳細な構成）
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態１に係るレンズ駆動装置１に用いたバネ部材１４ｙの平面図、このバネ部材１４ｙに用いた２枚の板状バネのうち、上側の板状バネの平面図、および下側の板状バネの平面図である。

図３（ａ）に示すように、本形態のバネ部材１４ｙは、図３（ｂ）に示す上側の板状バネ１４ｓと、図３（ｃ）に示す下側の板状バネ１４ｔとを重ね合わせてなる。かかる板状バネ１４ｓ、１４ｔは各々、銅合金などからなる金属製の薄板に対するフォトリソグラフィ技術を用いたウエットエッチング加工や、プレス加工により形成したものである。

かかるバネ部材１４ｙにおいて、上側の板状バネ１４ｓは、支持体２（スペーサ１１）に固定される矩形枠状の支持体側固定部１４９ｓと、移動体３（スリーブ１３）に固定される円環状の移動体側固定部１４８ｓと、支持体側固定部１４９ｓと移動体側固定部１４８ｓとを連結する４本の板状バネ状のアーム部１４０ｓとを備えている。４本のアーム部１４０ｓは回転対称に配置されており、周方向において９０°間隔に形成されている。支持体側固定部１４９ｓには、４つの角部分の各々にスペーサ１１の小突起１１２が嵌る***１４７ｓが形成されている。また、移動体側固定部１４８ｓの外周縁において、支持体側固定部１４９ｓの４つの辺部分に対向する部分の各々には、半径方向内側に凹んだ切り欠き１４６ｓが形成されている。

下側の板状バネ１４ｔも、上側の板状バネ１４ｓと同様、支持体２（スペーサ１１）に固定される矩形枠状の支持体側固定部１４９ｔと、移動体３（スリーブ１３）に固定される円環状の移動体側固定部１４８ｔと、支持体側固定部１４９ｔと移動体側固定部１４８ｔとを連結する４本の板状バネ状のアーム部１４０ｔとを備えている。４本のアーム部１４０ｔは回転対称に配置されており、周方向において９０°間隔に形成されている。支持体側固定部１４９ｔには、４つの角部分の各々にスペーサ１１の小突起１１２が嵌る***１４７ｔが形成されている。また、移動体側固定部１４８ｔの外周縁において、支持体側固定部１４９ｔの４つの辺部分に対向する部分の各々には、半径方向内側に凹んだ切り欠き１４６ｔが形成されている。

かかる構成の板状バネ１４ｓ、１４ｔをバネ部材１４ｙとしてレンズ駆動装置１に用いるにあたっては、スペーサ１１の小突起１１２を板状バネ１４ｓ、１４ｔの各々の***１４７ｓ、１４７ｔに嵌めて支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔとスペーサ１１との位置決めを行なった後、***１４７ｓ、１４７ｔに接着剤を塗布、硬化させるなどの方法で支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔとスペーサ１１との固定が行なわれる。また、スリーブ１３の小突起１３ｙを板状バネ１４ｓ、１４ｔの各々の切り欠き１４６ｓ、１４６ｔに嵌めて移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔとスリーブ１３との位置決めを行なった後、切り欠き１４６ｓ、１４６ｔに接着剤を塗布、硬化させるなどの方法で移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔとスリーブ１３との固定が行なわれる。

その結果、板状バネ１４ｓ、１４ｔについては密接した状態に重ね合わされる。このため、板状バネ１４ｓのアーム部１４０ｓと板状バネ１４ｔのアーム部１４０ｔとは、密接した状態に重ね合わされる。但し、板状バネ１４ｓのアーム部１４０ｓと板状バネ１４ｔのアーム部１４０ｔとについてはいずれの場所でも、一切接合されていない。

このように構成したバネ部材１４ｙにおいて、板状バネ１４ｓ、１４ｔでは、支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔ同士は略同一の構成を有し、移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔ同士も略同一の構成を有している。

但し、アーム部１４０ｓとアーム部１４０ｔとは構成が相違する。まず、板状バネ１４ｓのアーム部１４０ｓは、移動体側固定部１４８ｓとの接続部分から半径方向に蛇行しながら周方向に延在する蛇行部１４１ｓと、蛇行部１４１ｓから周方向に延在しながら折り返す折り返し部１４２ｓと、折り返し部１４２ｓから支持体側固定部１４９ｓとの接続部分まで半径方向に蛇行しながら周方向に延在する蛇行部１４３ｓとを備えている。

これに対して、板状バネ１４ｔのアーム部１４０ｔは、移動体側固定部１４８ｔとの接続部分から半径方向に蛇行しながら周方向に延在する蛇行部１４１ｔと、蛇行部１４１ｔから周方向に延在しながら折り返して支持体側固定部１４９ｔとの接続部分に到る折り返し部１４２ｔとを備えている。

かかる構成の板状バネ１４ｓ、１４ｔを比較すると、板状バネ１４ｓは、２つの蛇行部１４１ｓ、１４３ｓを備えている分、横バネ定数が小さいが、蛇行部を有している分、レンズ光軸方向Ｌの広い変形範囲にわたって縦バネ定数が一定であるという利点を有している。これに対して、板状バネ１４ｔは、蛇行部１４１ｔを１つしか備えていない分、レンズ光軸方向Ｌの縦バネ定数が一定である範囲が狭いが、横バネ定数が大きいという利点がある。従って、本形態によれば、横バネ定数が大きいことという要求と、レンズ光軸方向Ｌにおける広い範囲にわたって縦バネ定数が一定にあるという要求とを満たすことができる。また、本形態では、縦バネ定数が小さい板状バネ１４ｓを板状バネ１４ｔよりレンズ光軸方向Ｌの被写体側に配置したため、移動体３が被写体側に移動した際、アーム部１４０ｓ、１４０ｔが互いの変形を阻止しないという利点がある。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のレンズ駆動装置１では、２枚の板状バネ１４ｓ、１４ｔを重ねたバネ部材１４ｙを用いているため、１枚の板状バネでバネ部材１４ｙを構成した場合と違って、アーム部１４０ｓ、１４０ｔの幅寸法が狭い場合や、アーム部１４０ｓ、１４０ｔの厚さ寸法が薄い場合でもバネ定数が大きい。すなわち、アーム部１４０ｓ、１４０ｔのバネ定数、縦弾性係数、幅寸法、板厚、長さ寸法を各々、ｋ、Ｅ、ｂ、ｔ、ａとすると、これらは以下の関係
ｋ＝Ｅ・ｂ・ｔ³／４・ａ³
を満たすので、アーム部１４０ｓ、１４０ｔの幅寸法や厚さ寸法を大とすれば、バネ定数ｋを大きくすることができるが、本形態では、２枚の板状バネ１４ｓ、１４ｔを用いることによってバネ部材１４ｙのバネ定数を大きくしている。このため、アーム部１４０ｓ、１４０ｔの幅寸法を広げなくてもよいので、レンズ駆動装置１の小型化などによって移動体３の周りのスペースが狭い場合でも、移動体３の周りにバネ部材１４ｙ（板状バネ１４ｓ、１４ｔ）のアーム部１４０ｓ、１４０ｔを配置することができる。また、１枚の板状バネ１４ｓ、１４ｔは薄くてよいため、ウエットエッチング加工により製造した場合でも、サイドエッチングの影響を受けにくい。それ故、バネ部材１４ｙ（板状バネ１４ｓ、１４ｔ）のアーム部１４０ｓ、１４０ｔの幅寸法や形状の精度が高い。

また、２の板状バネ１４ｓ、１４ｔによって１つのバネ部材１４ｙを構成したので、本形態のように、板状バネ毎にアーム部１４０ｓ、１４０ｔの形状を相違させて、バネ定数を適正化することができるなど、バネ部材１４ｙに対する設計の自由度が極めて高い。

また、本形態において、板状バネ１４ｓ、１４ｔにおいて、アーム部１４０ｓとアーム部１４０ｔとがいずれの個所でも接合されていない。このため、各アーム部１４０ｓ、１４０ｔは独立して機能するので、バネ定数の設定が容易である。また、アーム部１４０ｓとアーム部１４０ｔとはいずれの個所でも接合されていないが、レンズ光軸方向Ｌで接している。このため、移動体３が変位しようとした際、アーム部１４０ｓとアーム部１４０ｔとが摺動する際の摩擦力が移動体３に加わるので、移動体３がレンズ光軸方向Ｌに直交する方向に変位することをより確実に防止することができる。

さらに、本形態において、バネ部材１４ｙは、２枚の板状バネ１４ｓ、１４ｔで構成されており、板状バネの枚数が２枚であれば、レンズ駆動装置１においてバネ部材１４ｙに求められる要求に十分対応できるとともに、３枚以上の板状バネを用いる場合に比較してコストを低減することができる。

［参考例］
図４（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の参考例に係るレンズ駆動装置１のバネ部材１４ｙに用いた上側の板状バネの平面図、および下側の板状バネの平面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

本形態でも、実施の形態１と同様、図１に示すバネ部材１４ｙは、図４（ａ）に示す上側の板状バネ１４ｓと、図４（ｂ）に示す下側の板状バネ１４ｔとを重ね合わせてなる。かかる板状バネ１４ｓ、１４ｔは、銅合金などからなる金属製の薄板に対するフォトリソグラフィ技術を用いたウエットエッチング加工や、プレス加工により形成したものである。本形態において、板状バネ１４ｓ、１４ｔはいずれも、矩形枠状の支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔと、円環状の移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔと、支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔと移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔとを連結する４本の板状バネ状のアーム部１４０ｓ、１４０ｔとを備えている。４本のアーム部１４０ｓ、１４０ｔは回転対称に配置されており、周方向において９０°間隔に形成されている。

ここで、板状バネ１４ｓ、１４ｔはいずれも、図３（ｂ）を参照して説明した構成を有しており、支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔ同士は略同一の構成を有し、移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔ同士も略同一の構成を有している。

また、アーム部１４０ｓ、１４０ｔ同士は同一の構成を有している。すなわち、アーム部１４０ｓは、移動体側固定部１４８ｓとの接続部分から半径方向に蛇行しながら周方向に延在する蛇行部１４１ｓと、蛇行部１４１ｓから周方向に延在しながら折り返す折り返し部１４２ｓとを備えている。アーム部１４０ｔも、アーム部１４０ｓと同様、移動体側固定部１４８ｔとの接続部分から半径方向に蛇行しながら周方向に延在する蛇行部１４１ｔと、蛇行部１４１ｔから周方向に延在しながら折り返す折り返し部１４２ｔとを備えている。

また、板状バネ１４ｓ、１４ｔは、同一の向きで配置されており、レンズ光軸方向Ｌで完全に重なっている。このため、板状バネ１４ｓのアーム部１４０ｓと板状バネ１４ｔのアーム部１４０ｔとは、密接した状態に重ね合わされている。但し、板状バネ１４ｓのアーム部１４０ｓと板状バネ１４ｔのアーム部１４０ｔとについてはいずれの場所でも、一切接合されていない。

このように構成した場合も、実施の形態１と同様、２枚の板状バネ１４ｓ、１４ｔを重ねたバネ部材１４ｙを用いている。このため、１枚の板状バネでバネ部材１４ｙを構成した場合と違って、アーム部１４０ｓ、１４０ｔの幅寸法が狭い場合や、アーム部１４０ｓ、１４０ｔの厚さ寸法が薄い場合でもバネ定数が大きい。従って、アーム部１４０ｓ、１４０ｔの幅寸法を広げなくてもよいので、レンズ駆動装置１の小型化などによって移動体３の周りのスペースが狭い場合でも、移動体３の周りにバネ部材１４ｙ（板状バネ１４ｓ、１４ｔ）のアーム部１４０ｓ、１４０ｔを配置することができる。また、１枚の板状バネ１４ｓ、１４ｔは薄くてよいため、ウエットエッチング加工やプレス加工により製造した場合でも、アーム部１４０ｓ、１４０ｔの幅寸法や形状の精度が高いなど、実施の形態１と略同様な効果を奏する。

また、本形態では、２枚の板状バネ１４ｓ、１４ｔが同一形状であるため、部品種類が少なくて済む。

［実施の形態２］
図５（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係るレンズ駆動装置１のバネ部材１４ｙに用いた上側の板状バネの平面図、および下側の板状バネの平面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

本形態でも、実施の形態１と同様、図１に示すバネ部材１４ｙは、図５（ａ）に示す上側の板状バネ１４ｓと、図５（ｂ）に示す下側の板状バネ１４ｔとを重ね合わせてなる。かかる板状バネ１４ｓ、１４ｔは、銅合金などからなる金属製の薄板に対するフォトリソグラフィ技術を用いたウエットエッチング加工や、プレス加工により形成したものである。本形態において、板状バネ１４ｓ、１４ｔはいずれも、矩形枠状の支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔと、円環状の移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔと、支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔと移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔとを連結する４本の板状バネ状のアーム部１４０ｓ、１４０ｔとを備えている。４本のアーム部１４０ｓ、１４０ｔは回転対称に配置されており、周方向において９０°間隔に形成されている。

ここで、板状バネ１４ｓは、図３（ｃ）を参照して説明した構成と同一の構成を有しており、アーム部１４０ｓは、移動体側固定部１４８ｓとの接続部分から半径方向に蛇行しながら周方向に延在する蛇行部１４１ｓと、蛇行部１４１ｓから周方向に延在しながら折り返す折り返し部１４２ｓとを備えている。

また、板状バネ１４ｔは、板状バネ１４ｓと略同一の構成を有しているが、板状バネ１４ｔのアーム部１４０ｔは、板状バネ１４ｓのアーム部１４０ｓと向きが相違する。より具体的には、アーム部１４０ｓは、移動体側固定部１４８ｓとの接続部分から半径方向に蛇行しながら周方向に延在する蛇行部１４１ｓと、蛇行部１４１ｓから周方向に延在しながら折り返す折り返し部１４２ｓとを備えているが、板状バネ１４ｔのアーム部１４０ｔとは約４５°の角度分だけずれている。例えば、板状バネ１４ｓのアーム部１４０ｓは、支持体側固定部１４９ｓの角部分に位置しているが、板状バネ１４ｔのアーム部１４０ｔは、支持体側固定部１４９ｔの辺部分に位置している。なお、板状バネ１４ｔでは、アーム部１４０ｔと支持体側固定部１４９ｔとの干渉を防止するという観点から、支持体側固定部１４９ｔの辺部分を一部、切除してある。

このように構成した場合も、実施の形態１と略同様な効果を奏する。さらに、本形態では、板状バネ１４ｓ、１４ｔの間では、移動体３がレンズ光軸方向Ｌに直交する方向に変位しやすい角度方向がずれている。例えば、板状バネ１４ｓは、Ｘ方向軸Ｘ１およびＹ方向軸Ｙ１に対して時計周りＣＷに約６０°ずれた方向でアーム部１４０ｓが移動体３を支持しているため、矢印Ｓで示すように、移動体３がＸ方向軸Ｘ１およびＹ方向軸Ｙ１に対して時計周りＣＷに約１５°の角度Θ₁分だけずれた方向に移動しやすいという指向性を備えている。これに対して、板状バネ１４ｔは、Ｘ方向軸Ｘ１およびＹ方向軸Ｙ１に対して時計周りＣＷに約１５°ずれた方向でアーム部１４０ｔが移動体３を支持しているため、矢印Ｔで示すように、移動体３がＸ方向軸Ｘ１およびＹ方向軸Ｙ１に対して時計周りＣＷに約６０°の角度Θ₂分だけずれた方向に移動しやすいという指向性を備えている。このため、移動体３は、バネ部材１４ｙ（板状バネ１４ｓ、１４ｔ）によって周方向の計８方向で支持されていることになる。しかも、移動体３は、バネ部材１４ｙ（板状バネ１４ｓ、１４ｔ）によって周方向の等角度間隔の計８方向で支持されている。このため、移動体３がレンズ光軸方向Ｌ周りの特定の方向に変位することを確実に回避することができる。

［実施の形態３］
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態３に係るレンズ駆動装置１に用いたバネ部材１４ｘの平面図、このバネ部材１４ｘに用いた２枚の板状バネのうち、上側の板状バネの平面図、および下側の板状バネの平面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１、２と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

実施の形態１、２は、図１および図２に示すバネ部材１４ｘ、１４ｙのうち、被写体側のバネ部材１４ｙに本発明を適用した形態であったが、撮像素子側のバネ部材１４ｘに本発明を適用してもよい。

かかる形態の場合も、図６（ａ）に示すバネ部材１４ｘは、図６（ｂ）に示す上側の板状バネ１４ｓと、図６（ｃ）に示す下側の板状バネ１４ｔとを重ね合わせてなる。かかる板状バネ１４ｓ、１４ｔは、実施の形態１と同様であるため、詳細な説明を省略するが、板状バネ１４ｓ、１４ｔは、支持体２（ホルダ１９）に固定される矩形枠状の支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔと、移動体３（スリーブ１３）に固定される円環状の移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔと、支持体側固定部１４９ｓ、１４９ｔと移動体側固定部１４８ｓ、１４８ｔとを連結する４本の板状バネ状のアーム部１４０ｓ、１４０ｔとを備えている。

ここで、撮像素子側のバネ部材１４ｘの場合には、給電部材として利用されるため、バネ片１４ａ、１４ｂに２分割される。このため、上側の板状バネ１４ｓにおいて、支持体側固定部１４９ｓはスリット１４４ｓで分割され、移動体側固定部１４８ｓはスリット１４５ｓで分割されている。また、下側の板状バネ１４ｔにおいて、支持体側固定部１４９ｔはスリット１４４ｔで分割され、移動体側固定部１４８ｔはスリット１４５ｔで分割されている。

このような構成を採用する場合でも、板状バネ１４ｓがスリーブ１３やホルダ１９に接続されるまでは、スリット１４４ｓで分割された支持体側固定部１４９ｓは、フレーム１４ｅを介して繋がっており、スリット１４５ｓで分割された移動体側固定部１４８ｓは、連結板１４ｇを介して繋がっている。そして、板状バネ１４ｓをスリーブ１３に接続した後、フレーム１４ｅおよび連結板１４ｇを折り曲げて括れ部分で切除する。また、板状バネ１４ｔがスリーブ１３やホルダ１９に接続されるまでは、スリット１４４ｔで分割された支持体側固定部１４９ｔは、フレーム１４ｆを介して繋がっており、スリット１４５ｔで分割された移動体側固定部１４８ｔは、連結板１４ｈを介して繋がっている。そして、板状バネ１４ｔをスリーブ１３に接続した後、フレーム１４ｆおよび連結板１４ｈを折り曲げて括れ部分で切除する。

かかる方法を採用するにあたって、連結板１４ｇ、１４ｈを比較すると、連結板１４ｈは連結板１４ｇより大きい。このため、板状バネ１４ｓ、１４ｔを重ねてスリーブ１３に接続した際、図６（ｂ）に示すように、連結板１４ｈは連結板１４ｇから張り出している。従って、連結板１４ｈを摘んで切除した後、連結板１４ｇを摘んで切除する際、連結板１４ｈを摘みやすい。

（他の実施の形態）
上記実施の形態１、２は、バネ部材１４ｘ、１４ｙのうち、バネ部材１４ｙに本発明を適用し、上記実施の形態３は、バネ部材１４ｘに本発明を適用した例であったが、バネ部材１４ｘ、１４ｙの双方に本発明を適用してもよい。

また、上記実施の形態１〜３は、２つのバネ部材１４ｘ、１４ｙを有している例であったが、１つあるいは３つ以上のバネ部材を有しているレンズ駆動装置１に本発明を適用してもよい。

さらに、上記実施の形態１〜３は、磁気駆動機構５ａによってレンズ１２１を備えた移動体３を光軸方向に駆動するレンズ駆動装置１に用いたバネ部材１４ｘ、１４ｙに本発明を適用したが、レンズ１２１を備えた移動体の手振れを磁気駆動機構によって補正するレンズ駆動装置１において、移動体を支持するバネ部材に本発明を適用してもよい。

１レンズ駆動装置
２支持体
３移動体
５レンズ駆動機構
５ａ磁気駆動機構
１１スペーサ
１３スリーブ
１４ｘ、１４ｙバネ部材
１４ｓ、１４ｔ板状バネ
１７マグネット
１８ヨーク
１９ホルダ
３０駆動コイル
１４０ｓ、１４０ｔアーム部
１４８ｓ、１４８ｔ移動体側固定部
１４９ｓ、１４９ｔ支持体側固定部

Claims

レンズを備えた移動体と、該移動体を支持する支持体と、該支持体と前記移動体とに接続する１乃至複数のバネ部材と、前記移動体を磁気駆動する磁気駆動機構と、を有するレンズ駆動装置において、
前記１乃至複数のバネ部材の少なくとも１つは、前記支持体側に固定される支持体側固定部、前記移動体側に固定される移動体側固定部、および前記支持体側固定部と前記移動体側固定部とを連結するアーム部を備えた複数枚の板状バネを重ねてなり、
前記複数枚の板状バネにおいて光軸方向で隣り合う板状バネでは、前記アーム部の形状が相違し、かつ、被写体側に位置する板状バネの縦バネ定数が、被写体側とは反対側に位置する板状バネの縦バネ定数より小であることを特徴とするレンズ駆動装置。
前記複数枚の板状バネにおいてレンズ光軸方向で隣り合う板状バネ同士は、前記アーム部同士がいずれの個所でも接合されていないことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
前記複数枚の板状バネの間では、前記移動体がレンズ光軸方向に直交する方向に変位しやすい角度方向がずれていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ駆動装置。
前記複数枚の板状バネは、前記移動体がレンズ光軸方向に直交する方向に変位しやすい角度方向が前記レンズ光軸周りにおいて交互かつ等角度間隔に位置するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズ駆動装置。
前記複数枚の板状バネにおいてレンズ光軸方向で隣り合う板状バネ同士は、前記アーム部の少なくとも一部がレンズ光軸方向で接していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。
前記バネ部材において、前記板状バネの枚数が２枚であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。