透镜驱动装置的制作方法

本发明涉及使可搭载透镜体的可动单元向与透镜的光轴交叉的方向移动的透镜驱动装置，尤其是涉及具有抑制可动单元的不必要的振动的功能的透镜驱动装置。

背景技术：

专利文献1记载有关于透镜驱动装置的发明。

专利文献1所记载的透镜驱动装置在线圈基板上固定有四根悬线，在悬线的前端部支承有af(自动聚焦)单元。

在af单元中，在磁体保持架的内侧设有搭载透镜的透镜保持架。在磁体保持架的上端固定有上侧板簧，利用上侧板簧来支承透镜保持架的上端部。在磁体保持架的下端固定有下侧板簧，利用下侧板簧来支承透镜保持架的下端部。而且，所述悬架的上端部固定于上侧板簧。

在af单元上设有聚焦驱动机构，在其驱动力的作用下，由上侧板簧和下侧板簧支承的透镜保持架向光轴方向移动。在基座与af单元之间设有手抖修正机构，在其驱动力的作用下，由悬线支承的af单元向与光轴正交的方向移动。

所述聚焦驱动机构由卷绕于透镜保持架的外周的聚焦线圈、和保持在所述磁体保持架的内部且与所述聚焦线圈对置的永磁铁构成。所述手抖修正机构在基座的上表面设有手抖修正用线圈，所述永磁铁的下端部与所述手抖修正线圈对置。

在专利文献1所记载的透镜驱动装置中，在形成于af单元的磁体保持架的四个下侧突起与线圈基板之间设有阻尼件。阻尼件由紫外线固化硅胶形成。

通过设置该阻尼件，能够抑制在af单元内透镜保持架被向光轴方向驱动时的所述af单元的光轴方向上的高阶谐振的产生，还能够缓和被给予来自外部的冲击时向af单元的冲击。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2013-44924号公报

在专利文献1所记载的透镜驱动装置中，为了抑制af单元的高阶谐振，在磁体保持架与线圈基板之间涂敷有紫外线固化硅胶，但由于透镜驱动装置非常小，因此在所述位置处细致且适量地涂敷硅胶的作业极其困难。另外，硅胶的涂敷量容易产生偏差，因此具有在每个透镜驱动装置中对af单元的振动抑制效果容易变动这样的缺点。

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明用于解决上述现有的课题，其目的在于，提供一种不使用胶状的阻尼件等而能够抑制由悬线支承的可动单元的不必要的振动的透镜驱动装置。

解决方案

本发明的透镜驱动装置设有基台、可搭载透镜体的可动单元、在所述基台上支承所述可动单元的支承构件、以及使所述可动单元向与光轴方向交叉的方向移动的驱动机构，其特征在于，所述支承构件是将所述基台和所述可动单元连结且能够向与所述光轴方向交叉的方向变形的悬线，所述悬线由马氏体相的形状记忆合金形成。

本发明的透镜驱动装置设有马氏体相的形状记忆合金的悬线作为将可动单元支承为向与光轴方向交叉的方向移动自如的支承构件。由于马氏体相的形状记忆合金具有减振功能，因此能够抑制在可动单元产生高阶谐振等不必要的振动。

需要说明的是，本发明可以是设有多根的支承构件全部由形状记忆合金形成的悬线，也可以是一部分的支承构件由形状记忆合金形成的悬线、其他的支承构件由铜、铜合金等通常的金属形成的悬线。即，通过将至少一部分的支承构件设为由形状记忆合金形成的悬线，能够抑制可动单元进行动作时的不必要的振动。

本发明的透镜驱动装置优选为，在所述可动单元设有透镜保持架和使所述透镜保持架向所述光轴方向移动的第一线圈以及磁铁，所述悬线成为向所述第一线圈通电的通电路，所述悬线在通电过程中也保持着所述马氏体相的状态。

如上所述，在通过悬线向第一线圈通电时，通过避免因基于电流的加热导致转变为超弹性等状态的奥氏体相，由此也能够利用悬线始终发挥减振功能。

本发明的透镜驱动装置优选为，所述悬线由cu系的形状记忆合金形成。

通过使用cu系的形状记忆合金，能够减小向第一线圈通电时的电阻值，并且能够在马氏体相的状态下有效地发挥减振功能。

本发明的透镜驱动装置优选为，所述悬线在转变为奥氏体相的状态下也保持直线形状。

在上述结构中，在长时间置于高温状态的状态下，悬线也能够维持直线形状，因此能够使可动单元的支承状态始终稳定。

本发明的透镜驱动装置优选为，设于所述驱动机构的磁铁成为不可逆退磁的温度低于所述悬线转变为奥氏体相的转变温度。

此类透镜驱动装置在构成驱动机构的磁铁不退磁的温度范围内使用，但通过设定为悬线在该范围内不转变为奥氏体相，能够使悬线始终发挥减振功能。

发明效果

本发明通过使用马氏体相的悬线作为支承可动单元的支承构件，在可动单元被向与光轴方向交叉的方向驱动时，能够抑制高阶谐振等不必要的振动产生，从而能够进行稳定的手抖修正等。

附图说明

图1是从上方示出本发明的实施方式的透镜驱动装置的立体图。

图2是以将罩拆下的状态示出图1所示的透镜驱动装置的立体图。

图3是将图1所示的透镜驱动装置分解为罩、基台以及可动单元而示出的分解立体图。

图4是将图1所示的透镜驱动装置以iv-iv线剖开的剖视图。

附图标记说明：

1透镜驱动装置；

2罩；

8悬线；

11基台；

12金属基座；

20可动单元；

21可动基座；

25透镜保持架；

30第一板簧；

31分割弹簧部；

40第二板簧；

50轴向驱动机构；

51第一线圈；

52磁铁；

60金属构件；

63侧板部；

70轴交叉驱动机构；

71第二线圈；

o中心轴。

具体实施方式

图1所示的透镜驱动装置1与摄像元件一起搭载于便携用电话机、便携用信息终端装置等。在以下的实施方式中虽被省略，但在透镜驱动装置1上能够搭载与所述摄像元件对置的透镜体(透镜镜筒或者透镜本身)，透镜体被向光轴方向驱动而进行自动调焦，另外，透镜体被向与光轴方向交叉的方向驱动而进行手抖修正。

在各附图中，z1方向为透镜驱动装置1的上方，z2方向为透镜驱动装置的下方。z1方向是应由摄像元件拍摄的对象物存在的前方，z2方向是摄像元件存在的后方。

图1示出透镜驱动装置1的整体构造，图2示出将罩卸下的状态的透镜驱动装置1，图3示出按照主要部位分割的透镜驱动装置1。

如图3所示，透镜驱动装置1具有基台构造部10。在基台构造部10设有合成树脂制的基台11，在该基台11埋设有分割为2个的金属板制的金属基座12。金属基座12和基台11通过所谓的嵌入成形法而形成为一体。在金属基座12上固定有构成支承构件的四根悬线8的基端部8a，利用悬线8的前端部8b将可动单元20支承为向与z轴交叉的方向(正交的方向)动作自如。

四根悬线8由形状记忆合金形成。该形状记忆合金为cu系，例如cu-al-ni(铜-铝-镍)合金、cu-zn-al(铜-锌-铝)合金、cu-al-mn(铜-铝-锰)合金。

悬线8在所述形状记忆合金为马氏体相的状态下被使用。本说明书中的马氏体相的状态是指，作为结晶构造而马氏体相为主导地位，并非是结晶构造严格来说必须成为100％马氏体相这样的意思。

形状记忆合金在马氏体相的状态下杨氏模量为23～41gpa左右，在奥氏体相的状态(奥氏体相为主导的状态)下杨氏模量为70～80gpa左右。形状记忆合金在转变为奥氏体相时呈超弹性特性，但在马氏体相中示出稍微粘弹性的特性，在为弹性体的同时能够发挥减振功能。尤其是铜系的形状记忆合金在马氏体相的状态下使用时能够发挥减振功能。在所述合金之中，cu-al-mn(铜-铝-锰)合金、cu-zn-al(铜-锌-铝)合金能够在马氏体相中发挥高减振功能。

悬线8的剖面呈圆形，且悬线8沿着透镜体的光轴方向呈直线状延伸，直径为50μm左右，在基台11上支承可动单元20的支承跨度为3mm左右。

悬线8在从马氏体相转变为奥氏体相时也能够维持直线形状。由此，即便透镜驱动装置1的使用环境有时非预期地成为高温而使悬线8转变为奥氏体相，也能够稳定地支承可动单元20。

需要说明的是，由于使用四根悬线8，因此也可以为，例如其中的两根由所述形状记忆合金形成，另两根由不是形状记忆合金的铜合金等形成。

通过将悬线8由cu系的形状记忆合金构成、或者同时采用cu系的形状记忆合金和铜合金构成，由此如在后面说明那样，当将悬线8用作向第一线圈通电的通电路时，能够减小通电电阻值。

如图3所示，可动单元20具有位于z1方向的最上部的可动基座21。可动基座21由合成树脂材料形成。在可动基座21上一体地形成有俯视观察呈四边形(大致正方形)的框部22和从框部22的四个角部朝下方向(z2方向)延伸出的四个腿部23。

在可动单元20中，在可动基座21上支承有透镜保持架25。透镜保持架25为合成树脂制，在中央部开口有贯穿上下方向(z方向)的圆形的保持孔26。摄像用的透镜保持于镜筒，镜筒(透镜体)装配固定于保持孔26。需要说明的是，在实施方式中省略透镜和镜筒的图示。

透镜保持架25的中心轴o与透镜的光轴一致，中心轴o与z方向平行。

如图4所示，在透镜保持架25的外周卷绕有构成轴向驱动机构(聚焦驱动机构)50的第一线圈51。第一线圈51的导线沿围绕中心轴o的周围的方向卷绕，向第一线圈51给予的控制电流在与中心轴o交叉的方向上流动。

如图2和图3所示，第一板簧30由相互独立的两个分割弹簧部31、31构成。各个分割弹簧部31由铜合金、磷青铜板等导电性的弹性金属板形成。各个分割弹簧部31的外侧固定部32、内侧固定部33以及连结外侧固定部32和内侧固定部33的弹簧变形部34一体形成。

第一板簧30的外侧固定部32固定于在可动基座21上形成的框部22的朝向下侧(z2侧)的下表面。如图4所示，第一板簧30的内侧固定部33固定于透镜保持架25的上表面25a。

第二板簧40由具有弹性的金属板一体形成。第二板簧40的外侧固定部、内侧固定部以及连结所述外侧固定部和所述内侧固定部的弹簧变形部一体形成。

第二板簧40的外侧固定部固定于在所述可动基座21的4处位置向下形成的腿部23的下表面(朝向z2侧的下端面)，如图4所示，内侧固定部固定于透镜保持架25的下表面25b。

透镜保持架25由第一板簧30和第二板簧40沿上下支承，被支承为相对于所述可动基座21沿中心轴o的延伸方向(透镜的光轴方向)动作自如。

如图3所示，在合成树脂制的基台11埋设有金属基座12，如上所述，金属基座被分割为两部分。在被分割为两部分的金属基座12的各个角部形成有基于长孔的支承孔13，悬线8的基端部8a穿过支承孔13并通过钎焊固定。

如图3等所示，在可动单元20中，第一板簧30的一部分从四边形的可动基座21的各个角部突出。在第一板簧30的突出部分形成有支承孔36，悬线8的前端部8b插入支承孔36，悬线8和第一板簧30被钎焊固定。通过悬线8的弹性变形，可动单元20被支承为能够向与中心轴o交叉的方向(与透镜的光轴交叉的方向)移动。

构成第一线圈51的导线的一方的终端部被钎焊接合于第一板簧30的一方的分割弹簧部31，导线的另一方的终端部被钎焊接合于第一板簧30的另一方的分割弹簧部31。

如图4所示，在可动单元20设有金属构件60。金属构件60由具有磁性的金属板形成，且发挥作为构成轴向驱动机构50以及轴交叉驱动机构70的磁路的磁轭的功能。金属构件60具有四个侧板部63，在侧板部63的内侧借助粘结剂等固定有磁铁52。因此，金属构件60也是保持磁铁52的磁铁保持构件。需要说明的是，虽未图示，但在金属构件60与第一板簧30之间设有涂膜或者片状的绝缘层。因此，两个分割弹簧部31不会被金属构件60导通。

如图4所示，使透镜保持架25向光轴方向移动的轴向驱动机构50由卷绕于透镜保持架25的外周的第一线圈51、所述磁铁52以及所述金属构件60构成。

如图3和图4所示，在基台11的上侧设有轴交叉驱动机构70。轴交叉驱动机构70由设置在基台11之上的四个第二线圈71、所述磁铁52以及所述金属构件60构成。因此，轴交叉驱动机构70设于基台构造部10以及可动单元20。轴交叉驱动机构70是使可动单元20向与光轴方向交叉的方向移动的驱动机构。需要说明的是，在本实施方式中，虽然将金属构件60由具有磁性的金属板形成，但也可以将作为磁铁保持构件的金属构件由非磁性的金属板或者合成树脂材料形成。在该情况下，金属构件60不构成轴交叉驱动机构70。即，使可动单元20向与光轴方向交叉的方向移动的轴交叉驱动机构70至少具有磁铁52和第二线圈71而构成。同样，在不将金属构件60由具有磁性的金属板形成的情况下，轴向驱动机构50具有第一线圈51和配置于该第一线圈51的外侧的磁铁52而构成。

各个第二线圈71形成为细长的平面卷绕图案，且具有位于远离中心轴o的位置的外侧电磁作用部71a和位于靠近中心轴o的位置的内侧电磁作用部71b。外侧电磁作用部71a和内侧电磁作用部71b中，电流向与它们之上的磁铁52的下端部52d以及侧板部63的下端63a平行的方向呈直线地流动。在基台11的上表面的多处位置一体形成有定位突起14，第二线圈71的卷绕中空部与定位突起14嵌合而被定位，第二线圈71和基台11由粘结剂固定。

如图4所示，在可动单元20经由悬线8而安装于基台11之上时，磁铁52的下端部52d对置于第二线圈71的外侧电磁作用部71a与内侧电磁作用部71b的中间，金属构件60的侧板部63的下端63a对置于外侧电磁作用部71a的正上方。

如图4所示，在基台11的第二线圈71的下侧设有位置检测元件73。位置检测元件73为霍尔元件或者磁阻效应元件。位置检测元件73至少设有两个，一方与沿x方向延伸的磁铁52的下侧对置，另一方与沿y方向延伸的磁铁52的下侧对置。

如图3所示，在透镜驱动装置1上设有覆盖可动单元20的罩2。罩2由轧制钢板、不锈钢钢板等形成。罩2呈立方体形状，四个侧板2a和位于上方(z1方向)的顶板2b一体形成。在顶板2b上开设有用于使光透过的圆形的窗2c。

如图4所示，各个侧板2a的下缘部2d抵接于在基台构造部10上设置的基台11的上表面，基台11和罩2由粘结剂等固定。

接下来，对所述构造的透镜驱动装置1的动作进行说明。

透镜驱动装置1的相互分割后的金属基座12→各个悬线8→第一板簧30的各个分割弹簧部31→第一线圈51的导线的两端部成为独立的通电路，经由所述通电路向构成轴向驱动机构50的第一线圈51给予控制电流。即，悬线8构成向第一线圈51通电的通电路。

当向构成轴向驱动机构50的第一线圈51给予控制电流时，利用该控制电流和由磁铁52产生的磁场，透镜保持架25在可动单元20内沿着中心轴o移动。在基台构造部10的后方(z2方向)设有摄像元件，通过透镜保持架25的沿着中心轴o的动作，进行相对于摄像元件的对焦。

从形成于基台11的表面的导体图案(未图示)向构成轴交叉驱动机构70的第二线圈71给予控制电流。如图4所示，利用从磁铁52的第一磁化面52a至侧板部63的下端63a的磁通φ和向第二线圈71流动的所述控制电流，可动单元20被向与中心轴o交叉的方向驱动。需要说明的是，磁铁52的第二磁化面52b借助粘结剂等固定于侧板部63。

可动单元20的向与中心轴o交叉的方向的移动量由位置检测元件73检测，该检测输出被反馈，从而对给予第二线圈71的控制电流的电流量进行控制。通过该控制动作来进行拍摄时的手抖修正等。

支承可动单元20的至少一部分的悬线8由马氏体相的cu系的形状记忆合金形成，因此能够发挥弹性并且发挥减振功能。因此，在利用轴交叉驱动机构70将可动单元20向与中心轴o交叉的方向驱动时，能够抑制高阶谐振等不必要的振动的产生。

为了使轴向驱动机构50动作，向悬线8通电给予第一线圈51的控制电流。此时的电流值为50～100ma左右，悬线8的电阻值被设定为0.05～0.1ω左右。因此，向悬线8通电时的焦耳热不怎么高，在透镜驱动装置1进行动作时，构成悬线8的形状记忆合金不会从马氏体相向奥氏体相转变。

另外，比起构成轴向驱动机构50和轴交叉驱动机构70的磁铁52被加热而成为不可逆退磁时的使用极限温度，构成悬线8的形状记忆合金从马氏体相转变为奥氏体相时的转变温度被设定得更高。

透镜驱动装置1的使用极限温度为磁铁52陷入不可逆退磁的状态的温度，当超过使用极限温度时，轴向驱动机构50和轴交叉驱动机构70无法动作。但是，该使用极限温度为超过100℃的高温，在通常的使用环境中，磁铁52几乎不会陷入不可逆退磁。在该透镜驱动装置1中，通过使形状记忆合金的转变温度高于所述使用极限温度，由此在通常的使用环境下，悬线8不会转变为奥氏体相，能够始终发挥适当的弹性支承力和减振效果。