(57)【要約】【課題】ウエハレベルで作製されるレンズ層を駆動させることが可能な技術を提供する。【解決手段】駆動装置は、ウエハレベルで作製され、固定部に対して駆動されるレンズ層１６と、固定部に対して変位する第１変位部を有する第１アクチュエータ層１５と、固定部に対して変位する第２変位部を有する第２アクチュエータ層１７とを備え、被駆動体は、第１変位部と第２変位部とで挟持される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハレベルで作製され、固定部に対して駆動される被駆動体と、
前記固定部に対して変位する第１変位部を有する第１駆動層と、
前記固定部に対して変位する第２変位部を有する第２駆動層と、
を備え、
前記被駆動体は、前記第１変位部と前記第２変位部とで挟持される駆動装置。
【請求項２】
前記第１駆動層は、
前記固定部から延伸された自由端を有し、当該自由端において生じた駆動変位を前記第１変位部に伝える第１梁部、
を含み、
前記第２駆動層は、
前記固定部から延伸された自由端を有し、当該自由端において生じた駆動変位を前記第２変位部に伝える第２梁部、
を含み、
前記第１梁部と前記第２梁部と前記被駆動体とは、平行リンク機構を構成する請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１梁部および前記第２梁部は、
通電により力学的変形を生じるとともに、力学的に変形すると所定の電気的特性を現す電気力学素子を有し、
前記所定の電気的特性は、前記被駆動体の位置検出に用いられる請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１梁部および前記第２梁部は、それぞれ一主面および他主面を有する板状の部材であり、
前記第１梁部は、当該第１梁部の前記一主面において前記電気力学素子を有し、
前記第２梁部は、当該第２梁部の前記他主面において前記電気力学素子を有し、
前記第１梁部の前記電気力学素子へ通電させるか、或いは前記第２梁部の前記電気力学素子へ通電させるかは、前記被駆動体の駆動方向に応じて切り替えられる請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１梁部と前記第１変位部とは、弾性変形可能な第１接続部材によって接続され、
前記第２梁部と前記第２変位部とは、弾性変形可能な第２接続部材によって接続される請求項２から請求項４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項６】
前記電気力学素子は、形状記憶合金の薄膜を含んでいる請求項３から請求項５のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項７】
前記電気力学素子は、圧電素子の薄膜を含んでいる請求項３から請求項５のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項８】
前記被駆動体は、レンズ層である請求項１から請求項７のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の駆動装置を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズを駆動させる駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロカメラユニット（Micro Camera Unit：ＭＣＵ）を搭載することによって、撮影機能が付加された小型の電子機器（例えば携帯電話）が急速に普及している。これに伴い、ＭＣＵとして用いられるカメラモジュールは、更なる小型化が望まれている。
【０００３】
従来のカメラモジュールにおいては、レンズを支持するレンズバレルおよびレンズホルダ、赤外線(ＩＲ)カットフィルタを支持するホルダ、基板、並びに撮像素子および光学素子からなる積層体を保持する筐体、このような積層体を封止する樹脂などが必要とされている。このため、上記多数の部品の小型化を図り、各部品を精度良く組み合わせてカメラモジュールを作製することは困難となっていた。
【０００４】
このような問題に対して特許文献１では、基板と、多数の撮像素子が形成された半導体シートと、多数の撮像レンズが形成されたレンズアレイシートとを樹脂層を介して貼り付けて積層部材を形成し、当該積層部材をダイシングして、個々のカメラモジュールを完成させる技術が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、撮像素子を含む層、およびレンズを含む層（レンズ層）等の機能層をウエハ状態で（ウエハレベルで）積層させてカメラモジュールを形成するため、例えば、オートフォーカスまたはズーム等のためにレンズ層を駆動させる場合など、被駆動体としての機能層を駆動させる駆動機構を構成することが困難となっている。
【０００７】
そこで、本発明は、ウエハレベルで作製される被駆動体を駆動させることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、駆動装置であって、ウエハレベルで作製され、固定部に対して駆動される被駆動体と、前記固定部に対して変位する第１変位部を有する第１駆動層と、前記固定部に対して変位する第２変位部を有する第２駆動層とを備え、前記被駆動体は、前記第１変位部と前記第２変位部とで挟持される。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る駆動装置において、前記第１駆動層は、前記固定部から延伸された自由端を有し、当該自由端において生じた駆動変位を前記第１変位部に伝える第１梁部を含み、前記第２駆動層は、前記固定部から延伸された自由端を有し、当該自由端において生じた駆動変位を前記第２変位部に伝える第２梁部を含み、前記第１梁部と前記第２梁部と前記被駆動体とは、平行リンク機構を構成する。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る駆動装置において、前記第１梁部および前記第２梁部は、通電により力学的変形を生じるとともに、力学的に変形すると所定の電気的特性を現す電気力学素子を有し、前記所定の電気的特性は、前記被駆動体の位置検出に用いられる。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項３の発明に係る駆動装置において、前記第１梁部および前記第２梁部は、それぞれ一主面および他主面を有する板状の部材であり、前記第１梁部は、当該第１梁部の前記一主面において前記電気力学素子を有し、前記第２梁部は、当該第２梁部の前記他主面において前記電気力学素子を有し、前記第１梁部の前記電気力学素子へ通電させるか、或いは前記第２梁部の前記電気力学素子へ通電させるかは、前記被駆動体の駆動方向に応じて切り替えられる。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項２から請求項４のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記第１梁部と前記第１変位部とは、弾性変形可能な第１接続部材によって接続され、前記第２梁部と前記第２変位部とは、弾性変形可能な第２接続部材によって接続される。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項３から請求項５のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記電気力学素子は、形状記憶合金の薄膜を含んでいる。
【００１４】
また、請求項７の発明は、請求項３から請求項５のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記電気力学素子は、圧電素子の薄膜を含んでいる。
【００１５】
また、請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記被駆動体は、レンズ層である。
【００１６】
また、請求項９の発明は、撮像装置であって、請求項１から請求項８のいずれかの発明に係る駆動装置を備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１から請求項９に記載の発明によれば、ウエハレベルで作製される被駆動体を駆動させることができる。
【００１８】
また特に、請求項２に記載の発明によれば、被駆動体の安定した移動を確保することができる。
【００１９】
また特に、請求項３に記載の発明によれば、新たなセンサを設けることなく駆動変位を検出することが可能になる。
【００２０】
また特に、請求項４に記載の発明によれば、被駆動体の駆動変位を大きくすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラモジュール５００Ａを搭載した携帯電話機１００の概略構成を示す模式図である。なお、図１および図１以降の図では方位関係を明確化するために、ＸＹＺの相互に直交する３軸が適宜付されている。
【００２３】
図１に示されるように、携帯電話機１００は、折り畳み式の携帯電話機として構成され、第１の筐体２００と、第２の筐体３００と、ヒンジ部４００とを有している。
【００２４】
第１の筐体２００および第２の筐体３００は、それぞれ板状の直方体であり、各種電子部材を格納する筐体としての役割を有している。具体的には、第１の筐体２００は、カメラモジュール５００Ａおよび表示ディスプレイ（不図示）を有し、第２の筐体３００は、携帯電話機１００を電気的に制御する制御部とボタン等の操作部材（不図示）とを有している。
【００２５】
ヒンジ部４００は、第１の筐体２００と第２の筐体３００とを回動可能に接続している。これにより、携帯電話機１００は、折り畳み可能となっている。
【００２６】
図２は、携帯電話機１００のうち第１の筐体２００に着目した断面模式図である。
【００２７】
図１および図２に示されるように、カメラモジュール５００Ａは、ＸＹ断面のサイズが約５ｍｍ四方であり、厚さ（Ｚ方向の奥行き）が約３ｍｍ程度である小型の撮像装置、所謂マイクロカメラユニット(ＭＣＵ)となっている。
【００２８】
以下、カメラモジュール５００Ａの構成等について説明する。
【００２９】
＜カメラモジュールの構成＞
図３は、カメラモジュール５００Ａの断面模式図であり、図４は、カメラモジュール５００Ａの分解斜視図である。
【００３０】
図３および図４に示されるように、カメラモジュール５００Ａは、撮影光学系としてのレンズ層１６を駆動する駆動機構ＫＢと、被写体像に関する撮影画像を取得する撮像部ＰＢとを有している。
【００３１】
撮像部ＰＢは、例えば、ＣＯＭＳセンサまたはＣＣＤセンサなどの撮像素子１１１を有する撮像素子層１１と、撮像素子ホルダ層１２と、赤外カットフィルタ層１３とをこの順序で積層した構成を有している。被写界からの光（被写体光）は、撮影光学系としてのレンズ層１６および赤外カットフィルタ層１３を順に通過して、撮像素子層１１の撮像素子１１１に到達する。
【００３２】
撮像部ＰＢとカバー１９との間には、いずれもウエハ状態で（ウエハレベルで）作製される、レンズ層１６、レンズ層１６を保持するとともにレンズ層１６を駆動する第１アクチュエータ層（第１駆動層）１５および第２アクチュエータ層（第２駆動層）１７、撮像部ＰＢと第１アクチュエータ層１５との間に介挿され被駆動体（ここでは、レンズ層１６）の駆動空間を確保する第１スペーサー１４、並びに第２アクチュエータ層１７とカバー１９との間に介挿され被駆動体の駆動空間を確保する第２スペーサー１８が格納されている。撮像部ＰＢとカバー１９との間に格納される各機能層は互いに協働して、レンズ層１６を駆動させる駆動機構ＫＢを構成する。
【００３３】
具体的には、カメラモジュール５００Ａでは、撮像部ＰＢおよび撮像部ＰＢに接合される第１スペーサー１４、並びにカバー１９およびカバー１９に接合される第２スペーサー１８は、いずれもレンズ層１６に対する固定部となる。
【００３４】
そして、レンズ層１６は、固定部に結合された第１アクチュエータ層１５および第２アクチュエータ層１７によって挟持される。
【００３５】
より詳細には、レンズ層１６の一主面側（−Ｚ側）における撮像部ＰＢとレンズ層１６との間には、第１アクチュエータ層１５が介挿される。また、レンズ層１６の他主面側（＋Ｚ側）におけるカバー１９とレンズ層１６との間には、第２アクチュエータ層１７が介挿される。そして、レンズ層１６は、第１アクチュエータ層１５において固定部に対して変位する第１変位部と、第２アクチュエータ層１７において固定部に対して変位する第２変位部とによって挟持される。
【００３６】
第１アクチュエータ層１５および／または第２アクチュエータ層１７で発生する駆動変位は、第１変位部および／または第２変位部からレンズ層１６に伝達される。第１変位部および／または第２変位部から駆動力を受けたレンズ層１６は、駆動力の方向および大きさに応じて光軸方向に移動される。
【００３７】
以上のように、カメラモジュール５００Ａでは、被駆動体であるレンズ層１６が、第１アクチュエータ層１５の第１変位部と、第２アクチュエータ層１７の第２変位部とによって挟持され、各変位部において生じる駆動力に応じて駆動される。
【００３８】
このように、カメラモジュール５００Ａに設けられた駆動機構ＫＢは、ウエハレベルで作製されたレンズ層１６をレンズ層１６の光軸方向に変位させることができ、カメラモジュール５００Ａを駆動装置として機能させる。
【００３９】
また、レンズ層１６は、第１変位部と第２変位部とによって挟持された状態で駆動されるので、当該駆動装置では、安定したレンズ層１６の駆動が実現される。
【００４０】
＜各機能層について＞
以下では、カメラモジュール５００Ａを構成する各機能層の詳細について説明する。なお、各機能層においては、−Ｚ方向側の面を一主面側の面と称し、＋Ｚ方向側の面を他主面側の面と称するものとする。
【００４１】
○撮像素子層１１：
図３に示されるように、撮像素子層１１は、撮影光学系を通過した被写体光を受光して被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子１１１と、その周辺回路、および撮像素子１１１を囲む外周部を備える部材である。
【００４２】
なお、ここでは図示を省略しているが、撮像素子層１１の一主面には、撮像素子１１１に対する信号の付与、および撮像素子１１１からの信号の読み出しを行うための配線を接続するための各種端子が設けられている。
【００４３】
○撮像素子ホルダ層１２：
撮像素子ホルダ層１２は、例えば、樹脂などの素材によって形成され、接着剤などによって接合される撮像素子層１１を保持する部材である。撮像素子ホルダ層１２の略中央には、開口が設けられている。
【００４４】
○赤外カットフィルタ層１３：
赤外カットフィルタ層１３は、透明基板上に屈折率の異なる透明薄膜を多層化して構成される。
【００４５】
具体的には、赤外カットフィルタ層１３は、例えば、ガラスまたは透明樹脂で構成される基板の上面に屈折率の異なる多数の透明薄膜をスパッタリングなどで形成したもので、薄膜の厚みおよび屈折率の組み合せにより、透過する光の波長帯が制御される。赤外カットフィルタ層１３としては、例えば、６００ｎｍ以上の波長帯の光を遮断するものが採用される。
【００４６】
○第１スペーサー１４および第２スペーサー１８：
第１スペーサー１４および第２スペーサー１８は、ともに樹脂などの素材によって形成され、第１スペーサー１４および第２スペーサー１８の略中央には、開口が設けられている。第１スペーサー１４および第２スペーサー１８は、被駆動体と固定部との間に介挿され、被駆動体の駆動空間を確保する。
【００４７】
○第１アクチュエータ層１５
第１アクチュエータ層１５は、金属またはシリコン(Ｓｉ)等の基板を基材として形成され、駆動力を発生させる変位素子（「アクチュエータ素子」とも称する）を有する薄板状の部材である。図５は、第１アクチュエータ層１５の上面図である。図６は、図５の破線I-Iにおける第１アクチュエータ層１５の断面図である。
【００４８】
図５に示すように、第１アクチュエータ層１５は、外周部を構成する矩形の枠体１５１と、枠体１５１の内方において枠体１５１の各辺に沿って当該枠体１５１から延伸される４つの板状の梁部１５２と、枠体１５１の内方において当該各梁部１５２に隣接して配置される矩形の可動部１５３と、各梁部１５２の自由端ＦＴと可動部１５３とを接続する接続部材１５４とを備えている。
【００４９】
枠体１５１は、固定部としての第１スペーサー１４に接合され、可動部１５３に対する固定部となる。
【００５０】
接続部材１５４は、弾性変形可能な構造を有する弾性部材として構成され、可動部１５３の移動を円滑にする。
【００５１】
梁部１５２の他主面側には、薄膜状のアクチュエータ素子１５５が設けられている。
【００５２】
アクチュエータ素子１５５には、例えば、形状記憶合金(ＳＭＡ)を含む部材が用いられる。この場合、梁部１５２にＳｉＯ2などの絶縁層、金属のヒータ層、およびＳＭＡ層をスパッタリング法などを用いて形成した後に、記憶させたい形状の型に梁部１５２をセットし、所定温度（例えば、６００℃）程度で加熱する処理（形状記憶処理）が施される。
【００５３】
ＳＭＡは、加熱されて所定の温度に達すると、予め記憶されている所定の縮み形状（「記憶形状」とも称する）に復元するという特性を有している。このため、ヒータ層への通電によってＳＭＡが加熱されると、ＳＭＡは、記憶形状に縮み変形し、梁部１５２の自由端ＦＴが＋Ｚ方向に移動する（図６参照）。
【００５４】
これにより、梁部１５２の自由端ＦＴに結合された可動部１５３は、固定部に対して変位する変位部（第１変位部）となる。
【００５５】
変位部として機能する可動部１５３には、レンズ層１６が接合され、変位部において生じた駆動変位がレンズ層１６に伝えられる。
【００５６】
なお、各梁部１５２のヒータ層は、配線１５６を介して電極１５７Ａ，１５７Ｂと接続される。また、電極１５７Ａ，１５７Ｂへの通電は、他の機能層（例えば、撮像素子層１１）の電極に接続された貫通電極を介して行われる。
【００５７】
また、梁部１５２の自由端ＦＴ側で発生する変位量は、ＳＭＡの加熱温度に応じて異なり、ヒータ層への通電量を制御することによって変位量を調整することができる。
【００５８】
また、アクチュエータ素子１５５は、レンズ層１６の駆動方向の位置を検出するセンサとしても機能する。詳細は後述する。
【００５９】
○レンズ層１６：
レンズ層１６は、ガラス基板を基材としてウエハレベルで作製され、例えば、オートフォーカス用、ズーム用または手ブレ補正用の光学レンズとして用いられる。
【００６０】
レンズ層１６は、２枚以上のレンズを重ね合わせて成形されるが、本実施形態では、３枚のレンズを重ね合わせてレンズ層１６が構成される場合について例示する。図７は、レンズ層１６の断面模式図である。
【００６１】
図７に示されるように、レンズ層１６は、第１レンズＧ１を有するレンズ構成層ＬＹ１と、第２レンズＧ２を有するレンズ構成層ＬＹ２と、第３レンズＧ３を有するレンズ構成層ＬＹ３とを有し、各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３は、この順序でリブＲＢを介して結合されている。
【００６２】
各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３は、ガラス基板１６１を基材としていずれも同様の手法にて作製される。図８は、第３レンズＧ３を有するレンズ構成層ＬＹ３の作製の様子を示す図である。
【００６３】
具体的には、図８に示されるように、ガラス基板１６１の両面それぞれに透明度の高いアクリル系またはエポキシ系の紫外線（ＵＶ）硬化樹脂が塗布される。そして、両面から各レンズ（図８では、第３レンズＧ３）の形状を有する透明のレンズ成型用型１６２が所定の圧力で押し当てられるとともに紫外線ＵＶ１が照射されて、ガラス基板１６１の各面にポリマーレンズＧＰ１，ＧＰ２がそれぞれ成形される。
【００６４】
このような手法にて作製された各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３には、２カ所以上の所定の位置に位置合わせのためのアライメントマークが形成されている。各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３は、リブＲＢを有するリブ層を各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３間に挟んで一体のレンズ層１６へと組み上げられる。
【００６５】
より詳細には、各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３およびリブ層は、マスクアライナー等を用いてそれぞれのアライメントマークを確認しながら、基板形状のままアライメントされ接合される。接合方法としては、各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３と接合させるリブ層の表面にＵＶ硬化層を設け、紫外線を照射することで接合する手法、或いは、リブ層の表面に不活性ガスのプラズマを照射し、リブ層の表面を活性化したまま張り合わせて接合する手法（表面活性化接合法）が採用される。
【００６６】
なお、レンズ層１６を含む各機能層が接合された後には、レンズ部分を駆動可能とするためにレンズ層１６の一部が切断される。レンズ層１６の切断は、例えば、切断部（図７において破線で囲まれる部分ＲＨ）にレーザを照射させて行われる。この切断によってレンズ層１６は、駆動可能な駆動レンズ層１６８と、固定された状態の固定レンズ層１６９とに分割されるが、本実施形態では、駆動レンズ層１６８を被駆動体としてのレンズ層１６と称している。
【００６７】
また、カメラモジュール５００Ａに絞りを形成する場合は、第２レンズＧ２を有する層にシャドウマスクを施した上で遮光材料薄膜を形成する手法、或いは別途黒色に色づけされた樹脂材料などで絞りレイヤーを構成する手法等が用いられる。
【００６８】
○第２アクチュエータ層１７：
第２アクチュエータ層１７は、第１アクチュエータ層１５と同様の構成および機能を有する薄膜状の部材あり、矩形の枠体１７１と、４つの梁部１７２と、可動部１７３と、各梁部１７２の自由端ＦＴと可動部１７３とを接続する接続部材１７４とを備えている（図５参照）。
【００６９】
枠体１７１は、固定部としての第２スペーサー１８に接合され、可動部１７３に対する固定部となる。
【００７０】
梁部１７２の他主面側には、薄膜状のアクチュエータ素子１７５が設けられている。アクチュエータ素子１７５には、例えば、ＳＭＡを含む部材が用いられ、ＳＭＡが加熱されると、梁部１７２の自由端ＦＴは＋Ｚ方向に移動する（図６）。
【００７１】
これにより、梁部１７２の自由端ＦＴに結合された可動部１７３は、固定部に対して変位する変位部（第２変位部）となる。
【００７２】
変位部として機能する可動部１７３には、レンズ層１６が接合され、変位部において生じた駆動変位がレンズ層１６に伝えられる。
【００７３】
○カバー１９
カバー１９は、樹脂材料を素材として成形され、駆動機構ＫＢを保護するとともに、被駆動体（レンズ層１６）に対する固定部となる。
【００７４】
＜被駆動体の支持機構について＞
ここで、カメラモジュール５００Ａにおける被駆動体の支持機構について詳述する。図９は、カメラモジュール５００Ａの駆動機構ＫＢの上面図である。図１０および図１１は、図９の破線II-IIにおける駆動機構ＫＢの断面図であり、図１０は、非駆動状態（静止状態）の断面図、図１１は、駆動状態の断面図を表している。
【００７５】
上述のように、被駆動体であるレンズ層１６は、層の一主面側において第１アクチュエータ層１５の可動部１５３と接合され（図１０参照）、層の他主面側において第２アクチュエータ層１７の可動部１７３と接合される（図９、図１０参照）。
【００７６】
そして、図１１に示されるように、駆動状態では、梁部１５２，１７２の曲げ変形によって発生する駆動変位に応じて、レンズ層１６は＋Ｚ方向に駆動される。
【００７７】
図１０および図１１に示されるように、レンズ層１６は、駆動方向（ここではＺ方向）に並んで配置される一対（一組）の梁部１５２，１７２によって支持されている。より正確には、レンズ層１６は、レンズ層１６の四方に存在する四対（四組）の梁部１５２，１７２によって支持されているが、ここでは、レンズ層１６の一方に存在する一対の梁部１５２，１７２によって構築される関係に注目する。
【００７８】
レンズ層１６を支持する一対の梁部１５２，１７２においては、支点となる固定端ＫＴから、レンズ層１６への作用点となる自由端ＦＴまでの長さが互いに等しくなるように構成されている。そして、一対の梁部１５２，１７２における、支点間の距離と、作用点間の距離とは互いに等しくなっている。
【００７９】
すなわち、被駆動体の支持機構は、それぞれが固定端ＫＴおよび自由端ＦＴを有し、互いに長さの等しい一対の梁部１５２，１７２を備えている。そして、当該支持機構では、当該一対の梁部１５２，１７２が駆動方向に並んで配置されるとともに、当該一対の梁部１５２，１７２において、互いに支点となる固定端ＫＴ間の距離と、互いにレンズ層１６への作用点となる自由端ＦＴ間の距離とが等しくなるように構成される。
【００８０】
このような構成を有するレンズ層１６の支持機構では、一対の梁部１５２，１７２およびレンズ層１６（詳細には、固定レンズ層１６９および駆動レンズ層１６８）が、平行リンク機構を構成する。これにより、光軸方向への安定したレンズ層１６の移動を確保することが可能になる。
【００８１】
＜センサ機能について＞
梁部１５２，１５７に設けられるアクチュエータ素子１５５，１７５は、変位部において生じる駆動変位を検出するセンサとしても機能する。
【００８２】
具体的には、駆動の際のＳＭＡの変形にともなってヒータ層は変形するが、当該ヒータ層の変形に応じてヒータ層の電気抵抗値も変化する。このため、駆動の際の駆動電流とは異なる微小な電流（「測定電流」とも称する）をヒータ層に流してヒータ層の電気抵抗値を測定することによって、変位部に発生した変位量を検出することができる。
【００８３】
なお、アクチュエータ素子１５５，１７５は、通電により変形する一方で、変形に応じて電気抵抗値を変化させることから、通電により力学的変形を生じるとともに、力学的に変形すると所定の電気的特性を現す素子（電気力学素子）とも表現することができる。アクチュエータ素子１５５，１７５としてＳＭＡを含む部材が採用された場合は、アクチュエータ素子１５５，１７５において力学的変形に応じて現れる所定の電気的特性（ここでは、電気抵抗値の変化）が、レンズ層１６の位置検出に用いられる。
【００８４】
このように梁部１５２，１７２に設けられるアクチュエータ素子１５５，１７５は、駆動力を発生させる駆動部として機能するとともに、レンズ層１６の変位量、すなわちレンズ層１６の位置情報を検出するセンサ（検出部）としても機能する。
【００８５】
アクチュエータ素子１５５，１７５を駆動部として用いるか、センサとして用いるか、或いは駆動部およびセンサとして用いるかは、自由に組み合わせることができる。
【００８６】
例えば、第１アクチュエータ層１５の各アクチュエータ素子１５５および第２アクチュエータ層１７の各アクチュエータ素子１７５をいずれも駆動部として用いた場合は、２倍の駆動力でレンズ層１６を駆動することが可能になる。
【００８７】
また、例えば、第１アクチュエータ層１５または第２アクチュエータ層１７のいずれか一方の各アクチュエータ素子を駆動部として用い、他方の各アクチュエータ素子を駆動部として用いない場合は、駆動部として用いない各アクチュエータ素子を有する梁部が、復元力を発生させる復元力発生部として機能する。
【００８８】
詳細には、各梁部１５２，１７２は弾性変形可能な部材で構成されているため、駆動部として機能しないアクチュエータ素子を有する梁部が、他の梁部において発生する曲げ変形の影響を受けて弾性変形した場合は、弾性変形した当該梁部は、元の状態に復帰しようとする復元力を発生させる。このため、駆動力を発生させていたアクチュエータ素子への通電が停止されると、レンズ層１６は、この復元力によって−Ｚ方向に移動されることになる。
【００８９】
このように、第１アクチュエータ層１５または第２アクチュエータ層１７のいずれか一方の各アクチュエータ素子を駆動部として用い、他方の各アクチュエータ素子を駆動部として用いない場合は、ＳＭＡを放熱させて元の状態（静止状態）に復帰させる際の応答性の低さを、駆動部として機能させないアクチュエータ素子を有する梁部の復元力で補うことができるので、駆動の応答性を改善することが可能になる。
【００９０】
また、例えば、第１アクチュエータ層１５のアクチュエータ素子１５５をセンサとして用いた場合は、新たな位置センサを追加することなくレンズ層１６の位置情報を検出することが可能になる。
【００９１】
＜２．第２実施形態＞ 
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００９２】
上記第１実施形態のカメラモジュール５００Ａでは、第１アクチュエータ層１５のアクチュエータ素子１５５および第２アクチュエータ層１７のアクチュエータ素子１７５がいずれも同一方向に設けられていたが、第２実施形態のカメラモジュール５００Ｂでは、アクチュエータ素子１５５，１７５が互いに相反する方向に設けられる。図１２、図１３および図１４は、図９の破線II-IIにおけるカメラモジュール５００Ｂの駆動機構ＫＢの断面図であり、図１２は、非駆動状態（静止状態）の断面図、図１３および図１４は、駆動状態の断面図を表している。
【００９３】
第２実施形態に係るカメラモジュール５００Ｂは、アクチュエータ素子１５５，１７５の配置位置が異なる点以外は、第１実施形態のカメラモジュール５００Ａとほぼ同様の構成および機能（図３，４等参照）を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【００９４】
図１２に示されるように、第２実施形態に係るカメラモジュール５００Ｂでは、第１アクチュエータ層１５のアクチュエータ素子１５５は、梁部１５２の一主面側に設けられ、第２アクチュエータ層１７のアクチュエータ素子１７５は、梁部１７２の他主面側に設けられる。
【００９５】
このように、互いに相反する方向に設けられたアクチュエータ素子１５５，１７５を有するカメラモジュール５００Ｂでは、駆動部として用いるアクチュエータ素子１５５，１７５を第１アクチュエータ層１５と第２アクチュエータ層１７との間で切り替えることによって、被駆動体（レンズ層１６）の駆動方向が切り替えられる。
【００９６】
具体的には、＋Ｚ側に設けられたアクチュエータ素子（ここでは、アクチュエータ素子１７５）を通電させて駆動部として用いると、レンズ層１６の駆動方向は、＋Ｚ方向となる（図１３参照）。
【００９７】
一方、−Ｚ側に設けられたアクチュエータ素子（ここでは、アクチュエータ素子１５５）を通電させて駆動部として用いると、レンズ層１６の駆動方向は、−Ｚ方向となる（図１４参照）。
【００９８】
以上のように、アクチュエータ素子を梁部の他主面側だけでなく一主面側にも設け、駆動方向に応じて通電対象とするアクチュエータ素子を切り替えることによれば、＋Ｚ方向に加えて−Ｚ方向にも駆動することが可能になるので、レンズ層１６の駆動変位を約２倍に拡大することができる。
【００９９】
＜３．変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
【０１００】
例えば、上記各実施形態におけるカメラモジュール５００Ａ，５００Ｂでは、アクチュエータ素子１５５，１７５としてＳＭＡを用いていたが、これに限定されない。図１５は、アクチュエータ素子１５５，１７５として圧電体素子（圧電素子）を含む部材を用いたアクチュエータ層１５，１７の上面図である。
【０１０１】
具体的には、アクチュエータ素子１５５，１７５としては、例えば、無機圧電体（ＰＺＴ）または有機圧電体（ＰＶＤＦ）等の圧電体素子の薄膜（圧電体薄膜）を含む部材を用いることができる。この場合は、Ｓｉ基板上に電極、圧電体薄膜、および電極がこの順序でスパッタリング法などを用いて形成され、高電界をかけたポーリングが行われる。
【０１０２】
なお、圧電体素子への通電は、図１５に示されるような配線１５６Ａ，１５６Ｂを介して行われる。配線１５６Ａ，１５６Ｂは、互いに接続されるとともに、それぞれアクチュエータ層１５の他主面側（表側）および一主面側（裏側）に設けられる。詳細には、図１５において実線ＢＪで表される配線１５６Ａは、アクチュエータ層１５の表側に設けられ、破線ＢＨで表される配線１５６Ｂは、アクチュエータ層１５の裏側に設けられている。
【０１０３】
また、アクチュエータ素子１５５，１７５として圧電体素子を用いた場合でも、当該アクチュエータ素子１５５，１７５を、レンズ層１６の位置情報を検出するセンサとして用いることができる。
【０１０４】
具体的には、駆動によって圧電体素子に曲げ変形が生じると、圧電体素子の両端に曲げ変形に応じた電荷が発生する。このため、例えば、圧電体素子の両端をコンデンサを介して接続し、当該コンデンサに現れる電圧を測定することによって、変位部に発生した変位量を検出することができる。
【０１０５】
また、上記各実施形態では、ヒータ層への通電によってＳＭＡを加熱していたが、これに限定されない。
【０１０６】
具体的には、ＳＭＡ自体に電流を流して自己発熱させ、ＳＭＡの温度を上昇させることができる。
【０１０７】
また、上記各実施形態では、１つのアクチュエータ層に４つの梁部が存在する場合について説明したが、これに限定されない。
【０１０８】
具体的には、１つのアクチュエータ層に少なくとも１つの梁部が存在すればよい。
【０１０９】
また、アクチュエータ素子をセンサとして用いる場合は、アクチュエータ層が有する各アクチュエータ素子のうち、いずれかのアクチュエータ素子をセンサとして用いればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】カメラモジュールを搭載した携帯電話機の概略構成を示す模式図である。
【図２】携帯電話機のうち第１の筐体に着目した断面模式図である。
【図３】カメラモジュールの断面模式図である。
【図４】カメラモジュールの分解斜視図である。
【図５】第１アクチュエータ層の上面図である。
【図６】図５の破線I-Iにおける第１アクチュエータ層の断面図である。
【図７】レンズ層の断面模式図である。
【図８】第３レンズを有するレンズ構成層の作製の様子を示す図である。
【図９】カメラモジュールの駆動機構の上面図である。
【図１０】図９の破線II-IIにおける駆動機構の断面図である。
【図１１】図９の破線II-IIにおける駆動機構の断面図である。
【図１２】図９の破線II-IIにおける第２実施形態に係るカメラモジュールの駆動機構の断面図である。
【図１３】図９の破線II-IIにおける第２実施形態に係るカメラモジュールの駆動機構の断面図である。
【図１４】図９の破線II-IIにおける第２実施形態に係るカメラモジュールの駆動機構の断面図である。
【図１５】アクチュエータ素子として圧電体素子を含む部材を用いたアクチュエータ層の上面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１００  携帯電話機
５００Ａ，５００Ｂ  カメラモジュール
１１  撮像素子層
１１１  撮像素子
１２  撮像素子ホルダ層
１３  赤外カットフィルタ層
１４  スペーサー
１５，１７  アクチュエータ層
１５２，１７２  梁部
１５３，１７３  可動部
１５４，１７４  接続部材
１５５，１７５  アクチュエータ素子
１６  レンズ層
１８  スペーサー
１９  カバー
【図１】
2010074502.tif 000003
【図２】
2010074502.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010074502.tif 000006
【図５】
2010074502.tif 000007
【図６】
2010074502.tif 000008
【図７】
2010074502.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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