(57)【要約】【課題】粗成形加工品のフォーカススプリングの加工時、搬送時、組み立て時など工程中で変形させることなく最終製品として用いることができるカメラレンズ支持用のフォーカススプリングの製造方法の提供。【解決手段】時効硬化特性を有する箔状のミルハードン材が基材として用いられ、各弾性支腕部および細い各つなぎ部を介して複数位置にて相互に連結され内輪部と外輪部とを備え、該外輪部側を連結腕部を介して一対のリードフレームに各別に連結させてなる粗成形加工品を前記基材から形成する第１の工程と、前記粗成形加工品をさらに高温のフルアニール熱処理する第２の工程と、前記粗成形加工品のつなぎ部を切除することで、前記弾性支腕部を介して連結された前記内輪部と前記外輪部とを備えるフォーカススプリング素材とする第３の工程とを少なくとも経て製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時効硬化特性を有する箔状のミルハードン材が板ばね基材として用いられ、粗成形加工品を前記板バネ基材から形成する第１の工程と、前記粗成形加工品をさらにフルアニール熱処理して時効硬化する第２の工程とを少なくとも含むことを特徴とするカメラレンズ支持用のフォーカススプリングの製造方法。
【請求項２】
時効硬化特性を有する箔状のミルハードン材が板ばね基材として用いられ、
各弾性支腕部および各つなぎ部を介して複数位置にて相互に連結され内輪部と外輪部とを備え、該外輪部側をの連結腕部を介して一対のリードフレームに各別に連結させてなる粗成形加工品を前記板バネ基材から形成する第１の工程と、
前記粗成形加工品をさらにフルアニール熱処理して時効硬化する第２の工程と、
前記粗成形加工品の前記つなぎ部を切除することで、前記弾性支腕部を介して連結された前記内輪部と前記外輪部とを備えるフォーカススプリング素材とする第３の工程とを少なくとも含むことを特徴とするカメラレンズ支持用のフォーカススプリングの製造方法。
【請求項３】
時効硬化特性を有する箔状のミルハードン材の板ばね基材がニッケル錫銅合金である請求項１または請求項２に記載されたカメラレンズ支持用のフォーカススプリングの製造方法。
【請求項４】
フォーカススプリング素材からのフォーカススプリングの切り離しは、該フォーカススプリングを装填するカメラ等製品の装置側への組み込み前に行う請求項２または請求項３に記載されたカメラレンズ支持用のフォーカススプリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等を含む各種の小型モバイルツールに搭載されるカメラ等が備えるレンズ側を、歪みや撓みのない平坦性を保持させて高精度に支持するのに用いられるカメラレンズ支持用のフォーカススプリングの製造方法に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、光ディスクを用いて情報の記録・再生を行う光学式情報記録再生装置には、性能上のバラツキの少ない光学系支持装置が組み込まれている。
【０００３】
この場合、光学系支持装置においては、固定部に対しレンズの位置や傾き精度を正確に出して支持させる必要がある一方で、レンズ自体を移動可能に支持させる必要もあることから、支持体にバネ材が用いられるが、レンズの位置や傾き精度を常に正確にした状態ものとで固定部に保持させることが困難になる問題がある。
【０００４】
下記特許文献１には、その際のレンズの支持手法が開示されている。該従来例においては、レンズを保持するホルダが上下に配設された計４本の板ばねで支持されている。
【特許文献１】特開平５−２７３４５１号公報
【０００５】
また、下記特許文献２には、対物レンズ駆動装置が開示されている。該従来例においては、対物レンズのフォーカス制御が円形を呈する２枚の板ばねを介して行えるようになっている。
【特許文献２】特開平１１−２４２８１８号公報
【０００６】
さらに、下記特許文献３には、レンズ体が固定されているレンズ支持体を、その前後方向に配置された平面視円環状の板ばねを介して支持できるようにした構造が開示されている。
【特許文献３】特開２００６−２８４６５２号公報
【０００７】
この場合に用いられる板ばねは、円環状の内環と、該内環よりも半径の大きな外環とを備え、これら内環と外環とは複数の腕部を介して連結されている。
【０００８】
一方、板ばね材として時効硬化特性を有する合金材料が用いられることが多い。例えばベリリウム銅合金を含む適宜合金の熱処理においては、時効硬化処理に先立って溶体化処理が行われている。該溶体化処理とは、合金を固溶体の溶解度曲線より高い温度に加熱し、溶質原子を均一に分布させてから低温に急冷する操作をいう。特許文献４には、このような熱処理手法を時計用外装部品に適用した例が開示されている。
【特許文献４】特開昭６３−６２８１８号公報
【０００９】
また、下記特許文献５には、繰り返し曲げ応力に耐える薄板形金属導体と、これに密着して繰り返し曲げ応力に耐える絶縁被覆層とを備えるフラット形口出線の絶縁処理方法が開示されている。この場合、薄板形金属導体には、厚みが０．１２ｍｍ，幅５ｍｍのベリリウム銅合金が用いられており、従来手法のひとつである本願の図４（ａ）に示すように、時効硬化特性を有する加工硬化生材を成形加工後に比較的低温度の３１５℃、２〜３時間加熱する熱処理（時効硬化処理）を施すことで、ばね定数を３倍程度上昇させて使用できるとされている。また、薄板形金属導体としては、時効硬化特性を有するジュラルミンやステンレス合金などを用いることができる旨の指摘もなされている。
【特許文献５】特開平５−３２５６４８号公報
【００１０】
さらに、下記特許文献６には、圧電体を構成するばね性の良好なシム材がベリリウム銅材からなるミルハードン材により形成されている例が開示されている。ここで、ミルハードン材とは、成形後の時効硬化処理（人工的な析出硬化処理）を行わなくてすむように先に硬化処理をしてあるものをいい、正規の強度に比べて６０〜７０％に仕上げられていることから、比較的加工性がよいとされている。
【特許文献６】特開平７−６６４６６号公報
【００１１】
この場合、ミルハードン材からなるシム材に対しては、例えば従来手法のひとつである本願の図４（ｂ）に示すように必要な加工を施すのみで、時効硬化済みであるミルハードン材の加工性の利点が得られ、ミルハードン材をばね加工材として用いる最も一般的な製造方法をが採用されている。その結果、バネ特性が良好で残留歪みが残らない圧電体が形成することができるとされている。
【００１２】
また、下記特許文献７には、従来手法のひとつとして本願の図４（ｃ）に示されているように、ベリリウム銅材のミルハードン材からなる帯材をエッチングまたはプレス加工により櫛歯状に成形加工し、所定長に切断した後にその開放端側を曲げ加工してピン素材を形成した後、３００℃２時間のフルアニールではない低温の時効硬化による熱処理を行うようにしたコンタクトピンの製造方法が開示されている。
【特許文献７】特開平５−２９０５７号公報
【００１３】
すなわち、上記特許文献１〜７には、レンズの支持をバネ材で行うこと、ベリリウム銅合金を含む合金の熱処理にあっては時効硬化処理に先立って溶体化処理が行われること、繰り返し曲げ応力に耐える部材として時効硬化処理を経たベリリウム銅合金やジュラルミンやステンレス合金が用いられること、平坦性を保持させるためにベリリウム銅材からなる加工性のあるミルハードン材が用いられること、ベリリウム銅材を成形した後にフルアニールではない低温の
時効硬化処理を行うこと、などの技術が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、携帯電話を含む各種の小型モバイルツールには、オートフォーカス機能が付与されたレンズを備える微小なカメラが搭載されている。この場合、レンズ側は、通常、特許文献１〜３に開示されているようなばね材を用いて高精度に支持させておく必要がある。
【００１５】
しかし、特許文献１〜３に開示されているようなばね材は、その製造工程中においては歪みのない優れた平坦性をある程度は維持させておくことができるにしても、カメラ等の装置側に組み込む際に歪んだり撓んだりして平坦性の維持が困難となり、結果的に所望する光学精度を出すことができなくなるという不都合があった。
【００１６】
また、特許文献４〜７には、時効硬化処理を経たベリリウム銅合金等や、ベリリウム銅材からなるミルハードン材や、ベリリウム銅材からなるミルハードン材を成形加工した後に時効硬化処理を施したものが、基材として用いられる旨の記載がある。
【００１７】
しかし、特許文献４〜７に開示されている従来手法は、加工硬化生材もしくは時効硬化させたミルハードン材の基材を加工したり、基材を加工した後に時効硬化のフルアニールではない低温の熱処理を施したものを最終製品として用いようとするものであり、該最終製品を装置側に組み込むに至るまでに変形が生じてしまうという不具合は依然として残るものであった。
【００１８】
本発明は、上記従来技術にみられた課題に鑑み、粗成形加工品そのものをフルアニール熱処理して硬化させておき変形を防止し、また、粗成形加工品を装填するカメラ等製品の装置等への組み込み時に連結腕部から切り離すことで、変形させることなく最終製品として用いることができるカメラレンズ支持用のフォーカススプリングの製造方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、時効硬化特性を有する箔状のミルハードン材が板ばね基材として用いられ、粗成形加工品を前記板バネ基材から形成する第１の工程と、前記粗成形加工品をさらにフルアニール熱処理して時効硬化する第２の工程とを少なくとも含むことを最も主要な特徴とする。
【００２０】
さらに本発明は、時効硬化特性を有する箔状のミルハードン材が板ばね基材として用いられ、各弾性支腕部および各つなぎ部を介して複数位置にて相互に連結され内輪部と外輪部とを備え、該外輪部側の連結腕部を介して一対のリードフレームに各別に連結させてなる粗成形加工品を前記板ばね基材から形成する第１の工程と、前記粗成形加工品をさらにフルアニール熱処理して時効硬化する第２の工程と、前記粗成形加工品の前記つなぎ部を切除することで、前記弾性支腕部を介して連結された前記内輪部と前記外輪部とを備えるフォーカススプリング素材とする第３の工程とを少なくとも含むことを最も主要な特徴とする。
【００２１】
この場合、時効硬化特性を有する箔状のミルハードン材の板ばね基材がニッケル錫銅合金であることが好ましい。
【００２２】
また、フォーカススプリング素材からのフォーカススプリングの切り離しは、該フォーカススプリングを装填するカメラ等製品の装置側への組み込み前に行うのが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、時効硬化特性を有するミルハードン材を用いて粗成形加工品を製造する方法において、粗成形加工後にさらに高温のフルアニール熱処理をするため、粗成形加工品の変形、撓みなどが発生せず、カメラレンズを高精度に支持することができるフォーカススプリングを提供することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、箔状のミルハードン材からなる板ばね基材から形成された粗成形加工品に対し高温のフルアニール熱処理を施した後に持ち運び、必要時点でつなぎ部を切り離すことで、弾性支腕部を介して連結された内輪部と外輪部とを備えてリードフレームに連結された状態のフォーカススプリング素材とすることができるので、該フォーカススプリング素材からフォーカススプリングを切り離す際に発生しがちな変形を確実に抑制することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、時効硬化特性を有する箔状のミルハードン材の板ばね基材がニッケル錫銅合金とし、粗成形加工品に対し高温のフルアニール熱処理を施すことで、高強度でありながら、極めて変形が少なく、応力緩和性特性の優れた、ばね材料が得られ、カメラレンズを高精度に支持することができるフォーカススプリングを提供することができる。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、フォーカススプリング素材からのフォーカススプリングの切り離しは、該フォーカススプリングを装填するカメラ等製品の装置側への組み込み前に行われるので、より変形が少なく、精度もより高い状態のもとで装置側に組み込むことができ、結果として、カメラレンズを高精度に支持することができるフォーカススプリングを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１（ａ）は、本発明方法の工程例を示す説明図であり、本発明方法においては、加工硬化リール状生材より製造されて素材メーカより供給を受けた、ニッケル錫銅合金（例えば三菱電機メテックス（株）製の合金製品；品種「ＭＸ２１５」質別（ＨＭ）等）を含む時効硬化特性を有する２０μｍ〜１５０μｍ程度の箔状のミルハードン材が板ばね基材として用いられる。
【００２８】
この場合におけるミルハードン材からなる板ばね基材には、ニッケル錫銅合金のほか、ベリリウム銅合金など、他の時効硬化特性を有する適宜の金属材を用いることができるが、ニッケル錫銅合金がもっとも仕上がり性能に優れる。
【００２９】
このようなミルハードン材からなる板ばね基材に対しては、粗成形加工品を形成するためのエッチング加工、プレス加工およびレーザ加工を含む適宜の加工手法が施され、例えば図２（ａ）に示すように、蛇行状に屈曲形成された４個の弾性支腕部１８および板片状の４カ所の細いつなぎ部１９を介して各４カ所にて相互に連結された内輪部１４と外輪部１６とを備え、該外輪部１６側を一対のリードフレーム３２，３３に各別に連結させてなる粗成形加工品１２が板ばね基材１１側から加工形成される（第１の工程）。
【００３０】
これを図２（ａ）に基づいてより詳しく説明すれば、粗成形加工品１２は、内周縁１４ａで内側が仕切られて、その組み立て時に図示しないレンズ側が配置される空域部２０を有する内輪部１４と、該内輪部１４の外周縁１４ｂとの間に所定幅の空隙２１を介在させるべく離間させた内周縁１６ａを有して内輪部１４を囲繞するように配置される外輪部１６とを備えている。
【００３１】
また、これら内輪部１４と外輪部１６とは、空隙２１内に形成されている弾性支腕部１８を介して４カ所で弾性的に連結されおり、一体化されたその全体でフォーカススプリング素材１３を形成している。
【００３２】
さらに、外輪部１６は、その外周縁１６ｂ側における一方の辺側の２カ所を連結腕部３４で連結する一方のリードフレーム３２と、一方の辺側とは対向する位置関係にある他方の辺側の２カ所を連結腕部３５で各別に連結する他方のリードフレーム３３とを備えている。なお、粗成形加工品１２は、図２（ａ）に示す例では一対のリードフレーム３２，３３相互間に１個のフォーカススプリング素材１３のみが連結された状態のもとで示されているが、実際には、例えば一対のリードフレーム３２，３３相互間の長さ方向に計５個のフォーカススプリング素材１３を連結するなど、適宜の複数個が連結された状態のもとで形成されることになる。
【００３３】
第２の工程においては、第１の工程を経て得られた粗成形加工品１２をより硬化させるための熱処理が行われる。この場合の熱処理としては、例えば酸化性で無い状態で３１５℃〜３５０℃、好ましくは高温の４５０℃の温度雰囲気中に２時間にわたり粗成形品１２を曝すフルアニールの高温の時効硬化処理が好適な処理例として含まれる。時効硬化の熱処理温度により特性が異なり、上記条件がビッカース硬度やばね性としても好ましい特性が得られる処理方法である。
【００３４】
第３の工程においては、まず、図１（ｂ）で示すように、図２（ａ）の状態にある粗成形加工品１２を図２（ｂ）の状態となるように図では細く示されている各つなぎ部１９を切除するとともに、１個のフォーカススプリング素材１３のみがリードフレーム３２，３３相互間に連結された状態となるようにリードフレーム３２，３３側を各別に切断することで行われる。
【００３５】
つまり、第３の工程においては、図２（ａ）に示す１個の内輪部１４が図２（ｂ）に示すように左右で隣り合う２個の内輪片部１５に、１個の外輪部１６が左右で隣り合う２個の外輪片部１７にそれぞれが分割された状態となってリードフレーム３２，３３相互間に連結されることになる。
【００３６】
しかも、この場合、各内輪片部１５は、それぞれが２個の弾性支腕部１８を介して対応する位置関係にある各外輪片部１７側に連結されることになる。そして、各外輪片部１７は、連結腕部３４，３５を介してリードフレーム３２，３３に依然として連結されることになる。
【００３７】
つまり、図２（ｂ）に示す１個のフォーカススプリング素材１３は、図３にその右半分の要部を拡大して示すように、リードフレーム３２，３３側に連結された状態を最終製品形状として、需要企業等に供給されることになる。
【００３８】
したがって、需要企業等は、図２（ｂ）の状態にあるフォーカススプリング素材１３を購入してカメラレンズ支持用のフォーカススプリングとして用いる際、つまり使用前、より好ましくは使用直前になって初めてリードフレーム３２，３３側からフォーカススプリング素材１３を切り離してフォーカススプリングを得るので、その時点まで製品精度を安定的に維持させることができることになる。なお、上述した粗成形加工品１２から図２（ｂ）の状態を得る各つなぎ部１９を切除するのではなく、リードフレーム３２、３３側からフォーカススプリング素材１３を切り離してフォーカススプリングを得る際に、同時に、各つなぎ部１９を切除する方法を採用することもでき、より安定な製品精度が得られる。
【００３９】
このため、フォーカススプリングは、ミルハードン材からなる基材１１に粗成形加工を施して粗成形加工品１２を形成した後に、該粗成形加工品１２にフルアニールの高温熱処理を施すことで強いばね性が付与されたフォーカススプリング素材１３とし、しかる後に連結腕部３４，３５側から切り離すことで形成されることになる。
【００４０】
かくして、フォーカススプリングは、該フォーカススプリングを装填するカメラ等製品の装置側への組み込み直前に行われるので、装置等への組み込み時に連結腕部３４，３５から切り離して用いられることになり、より変形が少なく、精度を低下させる要因である歪みや撓みのない平坦性に優れた高精度のもとで装置等に組み込むことができることになり、結果として、カメラレンズを高精度に支持することができるフォーカススプリングを仕上げることができる。
【００４１】
以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な内容は、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形を加えたものとすることができる。例えば、粗成形加工品の具体的な形状は、図示例に限られるものではなく、各弾性支腕部および各つなぎ部を介して複数位置にて相互に連結され内輪部と外輪部とを備え、該外輪部側を連結腕部を介して一対のリードフレームに各別に連結させて形成されるものでさえあれば、所望に応じた各種の形状を付与して形成することができる。
【００４２】
また、以上の説明は各弾性支腕部および各つなぎ部を介して複数位置にて相互に連結され内輪部と外輪部とを備え、該外輪部側を連結腕部を介して一対のリードフレームに各別に連結させて形成され、カメラレンズなどが組み立てられる納入先で、細いつなぎ部を切断して組み立てられるフォーカススプリングの場合であったが、図１（ａ）のように、フォーカススプリングとして切り離した後に、組み立て部品として納品する場合であっても、その変形と撓みに強い応力緩和特性に優れた部品として納入することができ、カメラレンズ支持用のフォーカススプリングの製造方法として優れている。
【００４３】
粗成形加工品１２をさらに熱処理する第２の工程は、時効硬化を確実に行う、所謂フルアニールをもたらす高温度の例えば３１５〜４５０℃の温度雰囲気で２〜３時間とするなど、所望に応じた適宜の条件のもとで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明方法の工程例を示す説明図。そのうちの（ａ）は、粗成形加工品をフルアニール時効硬化処理した後、つなぎ部を切断後スプリングリングをトレーに収納する場合を示し、（ｂ）は、つなぎ部を切り離さずリードフレームの状態でトレーに収納する場合を示す。
【図２】本発明方法が適用される一例としてのカメラレンズ支持用のフォーカススプリングの状態説明図であり、そのうちの（ａ）は、エッチング直後の状態を、（ｂ）は、切り離しを終えた後の最終製品の状態をそれぞれ平面図として示す。
【図３】図２（ｂ）における右半分側の要部拡大説明図。
【図４】従来方法を（ａ）〜（ｃ）してパターン別に示す説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１１  板ばね基材
１２  粗成形加工品
１３  フォーカススプリング素材
１４  内輪部
１４ａ  内周縁
１４ｂ  外周縁
１５  内輪片部
１６  外輪部
１６ａ  内周縁
１６ｂ  外周縁
１７  外輪片部
１８  弾性支腕部
１９  つなぎ部
２０  空域部
２１  空隙
３２，３３  リードフレーム
３４，３５  連結腕部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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