JP2009122360A - レンズ駆動装置、バネ部材、およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板バネ状のアーム部のバネ定数の精度を向上したバネ部材を備えたレンズ駆動装置、当該バネ部材、およびそれらの製造方法を提供すること。
【解決手段】バネ部材１４ｙは、支持体側固定部１４９と移動体側固定部１４８とを連結する複数の板バネ状のアーム部１４０を備えている。バネ部材１４ｙを製造するにあたっては、切断工程において、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、薄板を切断してアーム部１４０を形成する。レーザトリミング工程では、アーム部のバネ定数を計測し、その計測結果に基づいて、第２スリット部１４２を延ばす切断部分１４５をレーザにより形成し、アーム部１４０の長さ寸法を変えることにより、バネ定数を補正する。
【選択図】図３

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、板バネ状のアーム部を備えたバネ部材、およびそれらの製造方法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、支持体と、レンズを備えた移動体と、移動体をレンズ光軸に沿って移動可能に支持するバネ部材とを有しており、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板バネ状のアーム部とを備えている（特許文献１参照）。

ここで、バネ部材は、一般に、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により、薄板を切断することにより製造される。
特開２００６−２０１５２５号公報

このようなレンズ駆動装置では、支持体側と移動体側との間に構成された磁気駆動機構により移動体を光軸方向に駆動するとともに、バネ部材によってその移動を規制し、移動体の停止位置を規定する。このため、バネ部材のアーム部のバネ定数に対しては高い精度が求められるが、従来の製造方法では、かかる高い精度のバネ定数を得ることができないという問題点がある。かかる問題は、レンズ駆動装置に用いられるバネ部材に限らず、バネ部材によって移動体の位置を規制する機器などに用いられるバネ部材全般にいえることである。但し、特にレンズ駆動装置では、その小型化および薄型化に伴って、バネ部材の薄型化やアーム部の細幅化に対する要求が厳しいため、その分、バネ定数の制御が困難になりつつある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、板バネ状のアーム部のバネ定数の精度を向上したバネ部材を備えたレンズ駆動装置、当該バネ部材、およびそれらの製造方法を提供することにある。

以上のような課題を解決するために、本発明では、支持体と、レンズを備えた移動体と、該移動体をレンズ光軸に沿って移動可能に支持するバネ部材とを有するレンズ駆動装置において、前記バネ部材は、前記支持体側に固定される支持体側固定部と、前記移動体側に固定される移動体側固定部と、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複数の板バネ状のアーム部とを備え、前記複数のアーム部のうちの少なくとも１つは、縁部の一部にレーザによる切断部分を備えていることを特徴とする。

すなわち、支持体と、レンズを備えた移動体と、該移動体をレンズ光軸に沿って移動可能に支持するバネ部材とを有するレンズ駆動装置の製造方法において、前記バネ部材は、前記支持体側に固定される支持体側固定部と、前記移動体側に固定される移動体側固定部と、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複数の板バネ状のアーム部とを備え、当該バネ部材を製造するにあたっては、薄板を切断して前記支持体側固定部、前記移動体側固定部、および前記アーム部を形成する切断工程と、該切断工程により形成した前記アーム部のバネ定数を計測し、当該バネ定数の計測結果に基づいて、レーザにより前記アーム部の形状および寸法を変えて前記バネ定数を補正するレーザトリミング工程と、を行なうこと特徴とする。

本発明では、切断工程でバネ部材の支持体側固定部、移動体側固定部、およびアーム部を形成した後、レーザトリミング工程では、アーム部のバネ定数を計測し、当該バネ定数の計測結果に基づいて、レーザトリミング工程を行い、バネ定数を補正する。このため、切断工程だけではバネ定数の精度が低い場合でも、レーザトリミング工程後、バネ部材は、精度の高いバネ定数を有することになる。従って、バネ部材の付勢力によって移動体の位置を制御した際、バネ部材のバネ定数の精度が高いので、移動体の位置を高い精度で制御することができる。

本発明を適用したレンズ駆動装置では、前記アーム部において前記レーザによる切断部分以外の縁部は、例えば、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る切断部分である。すなわち、本発明を適用したレンズ駆動装置の製造方法において、前記切断工程では、例えば、前記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前記支持体側固定部、前記移動体側固定部、および前記アーム部を形成する。

本発明では、前記バネ部材において、前記レーザによる切断部分は、前記アーム部を両側で挟む切り欠きを延長して前記アーム部の長さ寸法を伸ばすように形成されていることが好ましい。このように構成すると、アーム部の形状を変更する場合と比較して、アーム部の幅寸法が狭い場合でも、レーザトリミングが容易である。

本発明において、前記アーム部は周方向に延在しており、前記バネ部材は、前記アーム部より内側で前記アーム部と前記移動体側固定部との連結部分に向けて切り込まれた第１スリット部と、前記アーム部より外側で前記アーム部と前記支持体側固定部との連結部分に向けて切り込まれた第２スリット部とを備え、前記レーザによる切断部分は前記第１スリット部または／および前記第２スリット部を延長して前記アーム部の長さ寸法を伸ばすように形成されている構成を採用することができる。このように構成すると、アーム部の形状を変更する場合と比較して、アーム部の幅寸法が狭い場合でも、レーザトリミングが容易である。

この場合、前記複数のアーム部のいずれにおいても、アーム部の内側に位置する前記第１スリット部と、当該アーム部に対して周方向で隣接する位置に形成されたアーム部の外側に位置する前記第２スリット部とは、周方向で繋がった切り欠きを構成していることが好ましい。このように構成すると、薄板からバネ部材を製造する際、薄板に対する切り抜きパターンを簡素化できるので、バネ部材の切断工程を簡素化できるとともに、抜きパターンの精度を高めることができる。

本発明において、前記レーザによる切断部分は前記第２スリット部を延長して前記アーム部の長さ寸法を伸ばすように形成されていることが好ましい。アーム部と移動体側固定部との連結部は、その強度などを考慮して形状や幅寸法が設定されていることが多いので、レーザによって第１スリット部を延長すると、アーム部と移動体側固定部との連結部の強度などが損なわれるおそれがあるが、レーザによって第２スリット部を延長した場合にはかかる問題を回避することができる。

本発明において、前記移動体側固定部は、前記複数のアーム部が接続する環状枠体状に形成され、前記複数のアーム部は、前記移動体側固定部に沿って湾曲している構成を採用することができる。

本発明では、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、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板バネ状のアーム部を備えたバネ部材において、前記アーム部は、縁部の一部にレーザによる切断部分を備えていることを特徴とする。

すなわち、本発明では、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、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板バネ状のアーム部を備えたバネ部材の製造方法において、薄板を切断して前記支持体側固定部、前記移動体側固定部、および前記アーム部を形成する切断工程と、該切断工程により形成した前記アーム部のバネ定数を計測し、当該バネ定数の計測結果に基づいて、レーザにより前記アーム部の形状および寸法を変えて前記バネ定数を補正するレーザトリミング工程と、を行なうこと特徴とする。

本発明では、切断工程でバネ部材の支持体側固定部、移動体側固定部、およびアーム部を形成した後、レーザトリミング工程では、アーム部のバネ定数を計測し、当該バネ定数の計測結果に基づいて、レーザトリミング工程を行い、バネ定数を補正する。このため、切断工程だけではバネ定数の精度が低い場合でも、レーザトリミング工程後、バネ部材は、精度の高いバネ定数を有することになる。

本発明を適用したバネ部材では、前記アーム部において前記レーザによる切断部分以外の縁部は、例えば、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る切断部分である。すなわち、本発明に係るバネ部材の製造方法において、前記切断工程では、例えば、前記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前記支持体側固定部、前記移動体側固定部、および前記アーム部を形成する。

本発明では、切断工程でバネ部材の支持体側固定部、移動体側固定部、およびアーム部を形成した後、レーザトリミング工程では、アーム部のバネ定数を計測し、当該バネ定数の計測結果に基づいて、レーザトリミング工程を行い、バネ定数を補正する。このため、切断工程だけではバネ定数の精度が低い場合でも、レーザトリミング工程後、バネ部材は、精度の高いバネ定数を有することになる。従って、本発明を適用したバネ部材をレンズ駆動装置に用いると、バネ部材のバネ定数の精度が高いので、移動体の位置を高い精度で制御することができる。

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。

（レンズ駆動装置の全体構成）
図１（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（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を光軸方向に沿って被写体（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とスペーサ１１とを備えており、ヨーク１８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が各々形成されている。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。なお、ヨーク１８の側板部１８１は、ホルダ１９の上面に被さっている。

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もレンズ駆動機構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、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、あるいはフォトリド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、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、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。

また、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２本の端末、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。その際、駆動コイル３０の２本の端末のうち、被写体側の端末は、スリーブ１３の外周面に形成された溝（図示せず）を通ることにより、駆動コイル３０の下を潜ってバネ片１４ａまで引き回されている。また、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。

本形態において、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。

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が形成された板部１１５を有している。板部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。

また、ホルダ１９には、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、光軸Ｘ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は、隣接するマグネット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。

本形態のレンズ駆動装置１において、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が停止したときに光軸Ｘの方向に大きな釣り合いの力が加わることになり、光軸Ｘの方向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こととしているので、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１および図３を参照して、バネ部材１４ｙの構成を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したレンズ駆動装置に用いたバネ部材１４ｙの平面図、およびバネ部材１４ｙのレーザトリミング前の構成を示す平面図である。

図１および図３（ａ）に示すように、バネ部材１４ｙ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１４９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１４８と、支持体側固定部１４９と移動体側固定部１４８とを連結する４本の板バネ状のアーム部１４０とを備えている。支持体側固定部１４９には、４つの角部分の各々にスペーサ１１の小突起１１２が嵌る小穴１４９ａが形成されており、小突起１１２を小穴１４９ａに嵌めて支持体側固定部１４９とスペーサ１１との位置決めを行なった後、小穴１４９ａ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１４９とスペーサ１１との固定が行なわれている。また、移動体側固定部１４８において、支持体側固定部１４９の４つの角部分に対向する部分には、半径方向内側に凹んだ矩形凹部１４８ｂが形成されているとともに、矩形凹部１４８ｂを周方向の両側で挟むように、小穴１４８ａが形成されている。従って、小突起１３ｙを矩形凹部１４８ｂに嵌めて移動体側固定部１４８とスリーブ１３との位置決めを行なった後、小穴１４８ａ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１４８とスリーブ１３との固定が行なわれている。

かかるバネ部材１４ｙは、金属製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り、その際、移動体側固定部１４８と支持体側固定部１４９との間には、周方向に延在する４つの切り欠き１４３が形成され、かかる切り欠き１４３によって、周方向に延在する４本のアーム部１４０が形成されている。

すなわち、４つの切り欠き１４３は各々、周方向に延在しているが、図３（ａ）に示す例では、時計周りＣＷの方向の途中位置で内周側から外周側にずれるように延在し、周方向で隣接する切り欠き１４３同士は、長さ方向の約１／２に相当する部分が半径方向で重なっている。このため、周方向で隣接する切り欠き１４３同士が重なっている部分には、切り欠き１４３において反時計周りＣＣＷ側の位置する部分によって内周縁部分が規定された細幅のアーム部１４０が形成され、かかるアーム部１４０の外周縁部分は、当該切り欠き１４３に対して反時計周りＣＣＷの方向で隣接する切り欠き１４３において時計周りＣＷ側の位置する部分によって規定されている。

このように構成したバネ部材１４ｙでは、４つの切り欠き１４３がいずれも、スリット状に延在しているため、バネ部材１４ｙでは、アーム部１４０より内側にはアーム部１４０と移動体側固定部１４８との連結部分に向けて第１スリット部１４１が切り込まれ、アーム部１４０より外側にはアーム部１４０と支持体側固定部１４９との連結部分に向けて第２スリット部１４２が切り込まれた構造になっており、かかる第１スリット部１４１および第２スリット部１４２の切込み深さによって、アーム部１４０の長さ寸法が規定されている。言い換えれば、４つのアーム部１４０のいずれにおいても、アーム部１４０の内側に位置する第１スリット部１４１と、このアーム部１４０に対して周方向で隣接する位置に形成されたアーム部１４０の外側に位置する第２スリット部１４２とは、周方向で繋がった切り欠き１４３を構成しており、かかる切り欠き１４３の長さによって、アーム部１４０の長さ寸法が規定されている。本形態において、アーム部１４０の長さ寸法は３〜５ｍｍである。

（バネ部材１４ｙの製造方法）
図４（ａ）、（ｂ）は、バネ部材１４ｙを製造する際のレーザトリミング工程の説明図、およびレーザによる切断部分の説明図である。

本形態のレンズ駆動装置１において、バネ部材１４ｙは、図２を参照して説明したように、付勢力によって移動体３の位置を規制する。このため、アーム部１４０のバネ定数に対しては高い精度が要求される。そこで、本形態では、以下の製造方法により、バネ部材１４ｙを製造する。

まず、切断工程では、図３（ｂ）に示すように、ベリリウム銅やＳＵＳ系鋼材などといった金属製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、薄板に切り欠き１４３などを形成して、支持体側固定部１４９、移動体側固定部１４８、およびアーム部１４０を形成する。

次に、レーザトリミング工程では、切断工程により形成したアーム部１４０のバネ定数を計測し、このバネ定数の計測結果に基づいて、レーザによりアーム部１４０の形状および寸法を変えてバネ定数を補正する。具体的には、図３（ｂ）に示すバネ部材１４ｙにおいて、４つの切り欠き１４３のいずれにおいても、その両端（第１スリット部１４１および第２スリット部１４２）のうち、第２スリット部１４２の端部にレーザスポットを照射して、第２スリット部１４２を延長するようにアーム部１４０と支持体側固定部１４９との連結部分に部分的な切断を行なう。

より具体的には、図４（ａ）に示すように、アーム部１４０と支持体側固定部１４９との連結部分に対して、レーザ光（例えば、ＹＡＧレーザ／波長１０６４ｎｍ）を照射するとともに、レーザスポットＰの位置をずらしていく。その際の条件は、例えば、スキャンスピードが５０ｍｍ／ｓ、Ｑスイッチ周波数（レーザのオン−オフの周波数）が１００ｋＨｚ、繰り返し数が５０回である。その結果、例えば、図４（ｂ）に示すように、第２スリット部１４２を延ばすように、レーザによる切断部分１４５が形成される。従って、アーム部１４０の縁部は、大部分が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る直線的あるいは曲線的な切断部分であるが、アーム部１４０と支持体側固定部１４９との連結部分には、レーザトリミング工程でのレーザによる切断部分１４５が形成される。かかる切断部分１４５では、微細な凹凸１４５ａが形成されることになる。すなわち、レーザによる切断を行なうと、カーフと称せられる溝が形成され、切断部分１４５には溝が連続して形成されるが、溝形状の痕跡が残るので、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切断された部分と、レーザによる切断部分１４５とでは、切り口の形状が相違する、また、凹凸１４５ａがほとんど残らない場合でも、レーザによる切断では発熱が起こり、熱により変色することがあるので、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切断された部分と、レーザによる切断部分１４５とでは、色合いが相違する。よって、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切断された部分と、レーザによる切断部分１４５とは識別可能である。

ここで、レーザの照射は、バネ部材１４ｙの一方の面側から、あるいは両面から行なう場合のいずれでもよいが、レーザを照射した際の熱でアーム部１４０が一方の面側に反るという事態を回避するという観点からすると、レーザの照射はバネ部材１４ｙの両面から行なうことが好ましい。

本形態では、４つのアーム部１４０のいずれに対してもレーザによるトリミングを行なう。従って、図３（ａ）に示すように、４つのアーム部１４０のいずれにおいても、アーム部１４０と支持体側固定部１４９との連結部分には、レーザによる切断部分１４５が形成され、アーム部１４０の長さ寸法は、レーザによって切断された寸法分だけ伸びる。かかるレーザによる切断を行なう際、アーム部１４０のバネ定数を計測した結果に基づいて切断寸法を設定する。すなわち、アーム部１４０のバネ定数、縦弾性係数、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１４０の長さ寸法ａを補正すれば、バネ定数ｋを補正することができる。

なお、レーザトリミング工程では、１つのバネ部材１４ｘについて、アーム部１４０のバネ定数を計測した後、レーザによるトリミングを行なってもよいし、複数のバネ部材１４ｘの全てについてアーム部１４０のバネ定数を計測した後、複数のバネ部材１４ｘの各々に対してレーザによるトリミングを行なってもよい。いずれの場合も、バネ定数が最終目標値より大きくなるようにアーム部１４０を設計した後、すべてのバネ部材１４ｘについてレーザによるトリミングを行なう方法を採用してもよいし、バネ定数が最終目標値になるようにアーム部１４０を設計した後、最終目標値からずれたバネ部材１４ｘのみについてレーザによるトリミングを行なう方法を採用してもよい。

（本形態の主な効果）
図５は、本発明を適用したバネ部材におけるレーザによる切断部形状の説明図である。図６は、本発明を適用したバネ部材においてレーザトリミング前後でのバネ定数の変化を示す説明図である。

本発明を適用したバネ部材１４ｙは、レーザトリミング工程でのレーザによる切断部分１４５の形成によって、アーム部１４０のバネ定数が最適な値に補正されている。従って、バネ定数の精度が高いバネ部材１４ｙを製造することができ、かかるバネ部材１４ｙを用いたレンズ駆動装置１では、移動体３の位置を高い精度で制御することができる。

また、本形態では、レーザトリミング工程によって、アーム部１４０の長さ寸法を伸ばしたので、アーム部１４０の形状を変更する場合と違って、アーム部１４０の幅寸法が狭い場合でも、容易にトリミングを行なうことができる。

また、本形態では、レーザトリミング工程でアーム部１４０の長さ寸法を伸ばすにあたって、第１スリット部１４１および第２スリット部１４２のうち、第２スリット部１４２を延長してアーム部１４０の長さ寸法を伸ばしている。このため、レーザトリミングによる弊害の発生を抑えてある。すなわち、アーム部１４０と移動体側固定部１４８との連結部は、その強度などを考慮して形状や幅寸法が設定されていることが多いので、レーザによって第１スリット部１４１を延長すると、アーム部１４０と移動体側固定部１４８との連結部の強度などが損なわれるおそれがあるが、レーザによって第２スリット部１４２を延長した場合にはかかる問題を回避することができる。

ここで、レーザによる切断部分１４５の形状は、図５（ａ）に示す第２スリット部１４２の端部に対するレーザの照射条件によって任意に設定できる。例えば、図５（ｂ）に示すように、第２スリット部１４２の幅方向の略中央部分から第２スリット部１４２の幅寸法（例えば、０．１５５ｍｍ）より狭い幅寸法（例えば、０．０５ｍｍ）の切断部分１４５を短い長さ寸法（例えば、０．３ｍｍ）で形成した形態を採用することができる。また、図５（ｃ）に示すように、第２スリット部１４２の幅方向の略中央部分から、例えば、幅寸法が０．０５ｍｍの切断部分１４５を０．３ｍｍの長さ寸法で形成した形態を採用することができる。さらに、図５（ｄ）に示すように、第２スリット部１４２の幅方向の略中央部分から、例えば、幅寸法が０．１ｍｍの切断部分１４５を０．５ｍｍの長さ寸法で形成した形態を採用することができる。

このような形態を採用すると、図６に示すように、図５（ａ）に示すレーザ加工無しのバネ部材１４ｙではバネ定数が５．５５であったものが、図５（ｂ）に示すバネ部材１４ｙではバネ定数を５．１１に補正でき、図５（ｃ）に示すバネ部材１４ｙではバネ定数を４．６８に補正でき、図５（ｄ）に示すバネ部材１４ｙではバネ定数を４．５４に補正できる。

なお、レーザによる切断部分１４５の形状は、図５（ｂ）〜（ｄ）に示す態の他、例えば、図５（ｅ）に示すように、第２スリット部１４２の端部のうち、アーム部１４０側に位置する部分からレーザによる切断部分１４５を延ばした形態、図５（ｆ）に示すように、第２スリット部１４２の端部のうち、アーム部１４０とは反対側に位置する部分からレーザによる切断部分１４５を延ばした形態、図５（ｇ）に示すように、第２スリット部１４２より幅広にレーザによる切断部分１４５を延ばした形態などを採用してもよい。

（バネ部材１４ｘの詳細な構成）
図１および図７を参照して、バネ部材１４ｘの構成を説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したレンズ駆動装置１に用いたバネ部材１４ｙの平面図、およびバネ部材１４ｙをフレームから切り離す前の状態を示す平面図である。なお、バネ部材１４ｘは、基本的な構成がバネ部材１４ｙと同一であるため、可能な限り、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

図１および図７（ａ）に示すように、バネ部材１４ｘは、支持体２（ホルダ１９）に固定される支持体側固定部１４９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１４８と、支持体側固定部１４９と移動体側固定部１４８とを連結する４本の板バネ状のアーム部１４０とを備えている。バネ部材１４ｙと違って、バネ部材１４ｘは、駆動コイル３０に対する給電部材として用いられるため、２つのバネ片１４ａ、１４ｂに分割されている。すなわち、バネ部材１４ｘにおいて、支持体側固定部１４９は４つ分割されており、支持体側固定部１４９も、スリット１４７ａで２等分割されている。但し、バネ部材１４ｘは、レンズ駆動装置１に組み込まれるまでは、図７（ｂ）に示すように、フレーム１４７および連結板部１４７ｄによって、２つのバネ片１４ａ、１４ｂが連結されており、レンズ駆動装置１に組み込んだ後、括れ部１４７ｂ、１４７ｃで切断され、２つのバネ片１４ａ、１４ｂに分割される。

バネ部材１４ｘも、バネ部材１４ｙと同様、金属製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り、その際、移動体側固定部１４８と支持体側固定部１４９との間には、周方向に延在する４つの切り欠き１４３が形成され、かかる切り欠き１４３によって、周方向に延在する４本のアーム部１４０が形成されている。ここで、４つの切り欠き１４３は各々、周方向に延在しているが、図７（ａ）、（ｂ）に示す例では、時計周りＣＷの方向の途中位置で内周側から外周側にずれるように延在している。このため、周方向で隣接する切り欠き１４３同士が重なっている部分には、切り欠き１４３において反時計周りＣＣＷ側の位置する部分によって内周縁部分が規定されたアーム部１４０が形成され、かかるアーム部１４０の外周縁部分は、当該切り欠き１４３に対して反時計周りＣＣＷの方向で隣接する切り欠き１４３において時計周りＣＷ側の位置する部分によって規定されている。

このように構成したバネ部材１４ｙでは、４つの切り欠き１４３がいずれも、スリット状に延在しているため、バネ部材１４ｙでは、アーム部１４０より内側にはアーム部１４０と移動体側固定部１４８との連結部分に向けて第１スリット部１４１が切り込まれ、アーム部１４０より外側にはアーム部１４０と支持体側固定部１４９との連結部分に向けて第２スリット部１４２が切り込まれた構造になっており、かかる第１スリット部１４１および第２スリット部１４２の切込み深さによって、アーム部１４０の長さ寸法が、例えば、３〜５ｍｍに規定されている。

本形態のレンズ駆動装置１において、バネ部材１４ｘでも、アーム部１４０のバネ定数に対しては高い精度が要求される。そこで、本形態では、まず、切断工程では、図７（ｂ）に示すように、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、薄板に切り欠き１４３などを形成して、支持体側固定部１４９、移動体側固定部１４８、アーム部１４０、フレーム１４７、および連結板部１４７ｄを形成する。

次に、レーザトリミング工程では、切断工程により形成したアーム部１４０のバネ定数を計測し、このバネ定数の計測結果に基づいて、レーザによりアーム部１４０の形状および寸法を変えてバネ定数を補正する。具体的には、図７（ｂ）に示す４つの切り欠き１４３のいずれにおいても、その両端（第１スリット部１４１および第２スリット部１４２）のうち、第２スリット部１４２の端部にレーザスポットを照射して、第２スリット部１４２を延長するようにアーム部１４０と支持体側固定部１４９との連結部分に部分的な切断を行なう。その結果、４つのアーム部１４０のいずれにおいても、アーム部１４０と支持体側固定部１４９との連結部分には、レーザによる切断部分１４５が形成され、アーム部１４０の長さ寸法は、レーザによって切断された寸法分だけ伸びる。かかるレーザによる切断を行なう際、アーム部１４０のバネ定数を計測した結果に基づいて切断寸法を設定する。

その他の構成は、バネ部材１４ｙと同様であるため、説明を省略するが、バネ部材１４ｘは、レーザトリミング工程でのレーザによる切断部分１４５の形成によって、アーム部１４０のバネ定数が最適な値に補正されているので、バネ定数の精度が高いなど、バネ部材１４ｙと同様な効果を奏する。

（他の実施の形態）
２つのバネ部材１４ｘ、１４ｙにおいては、板厚やアーム部１４０の長さ、延在している方向が同一でもよいが、これらの構成が相違していてもよい。また、上記形態では、バネ部材１４ｘ、１４ｙに形成されている４つのアーム部１４０の全てにレーザトリミングを行なったが、４つのアーム部１４０の一部のみにレーザトリミングを施してもよい。また、アーム部１４０が途中で湾曲あるいは屈曲しているバネ部材に本発明を適用してもよい。

さらに、上記形態では、レンズ駆動装置１に用いるバネ部材１４ｘ、１４ｙに本発明を適用したが、他の装置に搭載されるバネ部材に本発明を適用してもよい。

（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１の動作を模式的に示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したレンズ駆動装置に用いた一方のバネ部材の平面図、および当該バネ部材のレーザトリミング前の構成を示す平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したバネ部材を製造する際のレーザトリミング工程の説明図、およびレーザによる切断部分の説明図である。 本発明を適用したバネ部材におけるレーザによる切断形状の説明図である。 本発明を適用したバネ部材においてレーザトリミング前後でのバネ定数の変化を示す説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明を適用したレンズ駆動装置に用いた他方のバネ部材の平面図、および当該バネ部材をフレームから切り離す前の状態を示す平面図である。

符号の説明

１ レンズ駆動装置
２ 支持体
３ 移動体
１１ スペーサ
１３ スリーブ
１４ｘ、１４ｙ バネ部材
１７ マグネット
１８ ヨーク
１９ ホルダ
３０ 駆動コイル
１４０ アーム部
１４１ 第１スリット部
１４２ 第２スリット部
１４３ 切り欠き
１４５ レーザによる切断部分
１４８ 移動体側固定部
１４９ 支持体側固定部

Claims (13)

1. 支持体と、レンズを備えた移動体と、該移動体をレンズ光軸に沿って移動可能に支持するバネ部材とを有するレンズ駆動装置において、
   前記バネ部材は、前記支持体側に固定される支持体側固定部と、前記移動体側に固定される移動体側固定部と、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複数の板バネ状のアーム部とを備え、
   前記複数のアーム部のうちの少なくとも１つは、縁部の一部にレーザによる切断部分を備えていることを特徴とするレンズ駆動装置。
2. 前記アーム部において前記レーザによる切断部分以外の縁部は、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る切断部分であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
3. 前記バネ部材において、前記レーザによる切断部分は、前記アーム部を両側で挟む切り欠きを延長して前記アーム部の長さ寸法を伸ばすように形成さ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。
4. 前記アーム部は周方向に延在しており、
   前記バネ部材は、前記アーム部より内側で前記アーム部と前記移動体側固定部との連結部分に向けて切り込まれた第１スリット部と、前記アーム部より外側で前記アーム部と前記支持体側固定部との連結部分に向けて切り込まれた第２スリット部とを備え、
   前記レーザによる切断部分は前記第１スリット部または／および前記第２スリット部を延長して前記アーム部の長さ寸法を伸ばすように形成さ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。
5. 前記複数のアーム部のいずれにおいても、アーム部の内側に位置する前記第１スリット部と、当該アーム部に対して周方向で隣接する位置に形成されたアーム部の外側に位置する前記第２スリット部とは、周方向で繋がった切り欠きを構成していることを特徴とする請求項４に記載のレンズ駆動装置。
6. 前記レーザによる切断部分は前記第２スリット部を延長して前記アーム部の長さ寸法を伸ばすように形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載のレンズ駆動装置。
7. 前記移動体側固定部は、前記複数のアーム部が連結された環状枠体状に形成され、
   前記アーム部は、前記移動体側固定部に沿って湾曲していることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載のレンズ駆動装置。
8. 支持体と、レンズを備えた移動体と、該移動体をレンズ光軸に沿って移動可能に支持するバネ部材とを有するレンズ駆動装置の製造方法において、
   前記バネ部材は、前記支持体側に固定される支持体側固定部と、前記移動体側に固定される移動体側固定部と、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複数の板バネ状のアーム部とを備え、
   当該バネ部材を製造するにあたっては、
   薄板を切断して前記支持体側固定部、前記移動体側固定部、および前記アーム部を形成する切断工程と、
   該切断工程により形成した前記アーム部のバネ定数を計測し、当該バネ定数の計測結果に基づいて、レーザにより前記アーム部の形状および寸法を変えて前記バネ定数を補正するレーザトリミング工程と、
   を行なうこと特徴とするレンズ駆動装置の製造方法。
9. 前記切断工程では、前記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前記支持体側固定部、前記移動体側固定部、および前記アーム部を形成することを特徴とする請求項８に記載のレンズ駆動装置の製造方法。
10. 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、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板バネ状のアーム部を備えたバネ部材であって、
    前記アーム部は、縁部の一部にレーザによる切断部分を備えていることを特徴とするバネ部材。
11. 前記アーム部において前記レーザによる切断部分以外の縁部は、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る切断部分であることを特徴とする請求項１０に記載のバネ部材。
12. 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、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板バネ状のアーム部を備えたバネ部材の製造方法であって、
    薄板を切断して前記支持体側固定部、前記移動体側固定部、および前記アーム部を形成する切断工程と、
    該切断工程により形成した前記アーム部のバネ定数を計測し、当該バネ定数の計測結果に基づいて、レーザにより前記アーム部の形状および寸法を変えて前記バネ定数を補正するレーザトリミング工程と、
    を行なうこと特徴とするバネ部材の製造方法。
13. 前記切断工程では、前記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前記支持体側固定部、前記移動体側固定部、および前記アーム部を形成することを特徴とする請求項１２に記載のバネ部材の製造方法。

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