(57)【要約】【課題】外力による被駆動体の移動によって、レンズを支持する各弾性部材が破損等する可能性を低減させることが可能な技術を提供する。【解決手段】カメラモジュール５００Ａは、ウエハレベルで作製されるレンズ層１６と、レンズ層１６の一主面側に配置される撮像部と、レンズ層１６の他主面側に配置されるカバー２０と、レンズ層１６と撮像部を弾性的に接続する第１平行ばねと、レンズ層１６とカバー２０とを弾性的に接続する第２平行ばねと、レンズ層１６、第１平行ばね、および第２平行ばねを含む被駆動体を駆動する駆動層とを備え、カバー２０は、被駆動体を収納し、被駆動体は、当該被駆動体に外力が作用したときに、カバー２０の内壁ＮＫに当たる。【選択図】図１３
2010139622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハレベルで作製されるレンズ部と、
前記レンズ部の一主面側に配置される第１固定部と、
前記レンズ部の他主面側に配置される第２固定部と、
前記レンズ部と前記第１固定部とを弾性的に接続する第１弾性部材と、
前記レンズ部と前記第２固定部とを弾性的に接続する第２弾性部材と、
前記レンズ部、前記第１弾性部材、および前記第２弾性部材を含む被駆動体を駆動する駆動層と、
を備え、
前記第２固定部は、前記被駆動体を収納するハウジングであり、
前記被駆動体は、当該被駆動体に外力が作用したときに、前記ハウジングの内壁に当たる撮像装置。
【請求項２】
前記レンズ部の光軸に垂直な平面における前記レンズ部の断面において、前記光軸から当該断面の外縁までの最長距離が、前記平面における前記光軸から前記ハウジングの内壁までの最短距離より長い請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズ部は、レンズを有する１以上の層によって構成される請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
ウエハレベルで作製されるレンズと、
前記レンズ部の一主面側に配置される第１固定部と、
前記レンズ部の他主面側に配置される第２固定部と、
前記レンズ部と前記第１固定部とを弾性的に接続する第１弾性部材と、
前記レンズ部と前記第２固定部とを弾性的に接続する第２弾性部材と、
前記レンズ部、前記第１弾性部材、および前記第２弾性部材を含む被駆動体を駆動する駆動層と、
を備え、
前記第２固定部は、前記被駆動体を収納するハウジングであり、
前記レンズ部の光軸に垂直な平面における前記レンズ部の断面形状は、矩形であり、
矩形断面の中心から当該矩形断面の外縁までの最長距離が、前記矩形断面の中心から前記ハウジングの内壁までの最短距離より長い撮像装置。
【請求項５】
ウエハレベルで作製されるレンズ部と、
前記レンズ部の一主面側に配置される第１固定部と、
前記レンズ部の他主面側に配置される第２固定部と、
前記レンズ部と前記第１固定部とを弾性的に接続する第１弾性部材と、
前記レンズ部と前記第２固定部とを弾性的に接続する第２弾性部材と、
前記レンズ部、前記第１弾性部材、および前記第２弾性部材を含む被駆動体を駆動する駆動層と、
を備え、
前記第２固定部は、前記被駆動体を収納するハウジングであり、
前記レンズ部の光軸に垂直な平面における前記レンズ部の断面形状は、外接円を有する多角形であり、
前記外接円の半径が、前記外接円の外心から前記ハウジングの内壁までの最短距離より長い撮像装置。
【請求項６】
ウエハレベルで作製されるレンズ部と、
前記レンズ部の一主面側に配置される第１固定部と、
前記レンズ部の他主面側に配置される第２固定部と、
前記レンズ部と前記第１固定部とを弾性的に接続する第１弾性部材と、
前記レンズ部と前記第２固定部とを弾性的に接続する第２弾性部材と、
前記レンズ部、前記第１弾性部材、および前記第２弾性部材を含む被駆動体を駆動する駆動層と、
を備え、
前記第２固定部は、前記被駆動体を収納するハウジングであり、
前記被駆動体は、当該被駆動体に外力が作用したときに、前記ハウジングの内壁に当たる駆動装置。
【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、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等の各機能層がウエハ状態で（ウエハレベルで）積層されて形成されることになるので、カメラモジュールにおいてオートフォーカスまたはズーム等のための、レンズを駆動させる駆動空間が確保されておらず、レンズを駆動させることができない。
【０００７】
そこで、例えば、レンズとレンズを挟む上下の層との間にレンズの光軸方向に弾性変形可能な弾性部材を含む層をそれぞれ介在させ、当該各弾性部材でレンズとレンズを挟む上下の層とをそれぞれ接続し、レンズを挟む一方の層を、レンズを挟む他方の層に対して引き離すことによって、レンズの駆動空間を確保してレンズを駆動可能とすることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、レンズの駆動空間を確保してレンズを被駆動体として移動可能にすると、落下等による衝突でカメラモジュールに衝撃が加わった場合、駆動空間内においてレンズが移動することになるので、レンズを支持する各弾性部材が破損等する可能性が高くなる。
【０００９】
そこで、本発明は、外力による被駆動体の移動によって、レンズを支持する各弾性部材が破損等する可能性を低減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】
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、撮像装置であって、ウエハレベルで作製されるレンズ部と、前記レンズ部の一主面側に配置される第１固定部と、前記レンズ部の他主面側に配置される第２固定部と、前記レンズ部と前記第１固定部とを弾性的に接続する第１弾性部材と、前記レンズ部と前記第２固定部とを弾性的に接続する第２弾性部材と、前記レンズ部、前記第１弾性部材、および前記第２弾性部材を含む被駆動体を駆動する駆動層とを備え、前記第２固定部は、前記被駆動体を収納するハウジングであり、前記被駆動体は、当該被駆動体に外力が作用したときに、前記ハウジングの内壁に当たる。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、前記レンズ部の光軸に垂直な平面における前記レンズ部の断面において、前記光軸から当該断面の外縁までの最長距離が、前記平面における前記光軸から前記ハウジングの内壁までの最短距離より長い。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る撮像装置において、前記レンズ部は、レンズを有する１以上の層によって構成される。
【００１３】
また、請求項４の発明は、撮像装置であって、ウエハレベルで作製されるレンズと、前記レンズ部の一主面側に配置される第１固定部と、前記レンズ部の他主面側に配置される第２固定部と、前記レンズ部と前記第１固定部とを弾性的に接続する第１弾性部材と、前記レンズ部と前記第２固定部とを弾性的に接続する第２弾性部材と、前記レンズ部、前記第１弾性部材、および前記第２弾性部材を含む被駆動体を駆動する駆動層とを備え、前記第２固定部は、前記被駆動体を収納するハウジングであり、前記レンズ部の光軸に垂直な平面における前記レンズ部の断面形状は、矩形であり、矩形断面の中心から当該矩形断面の外縁までの最長距離が、前記矩形断面の中心から前記ハウジングの内壁までの最短距離より長い。
【００１４】
また、請求項５の発明は、撮像装置であって、ウエハレベルで作製されるレンズ部と、前記レンズ部の一主面側に配置される第１固定部と、前記レンズ部の他主面側に配置される第２固定部と、前記レンズ部と前記第１固定部とを弾性的に接続する第１弾性部材と、前記レンズ部と前記第２固定部とを弾性的に接続する第２弾性部材と、前記レンズ部、前記第１弾性部材、および前記第２弾性部材を含む被駆動体を駆動する駆動層とを備え、前記第２固定部は、前記被駆動体を収納するハウジングであり、前記レンズ部の光軸に垂直な平面における前記レンズ部の断面形状は、外接円を有する多角形であり、前記外接円の半径が、前記外接円の外心から前記ハウジングの内壁までの最短距離より長い。
【００１５】
また、請求項６の発明は、駆動装置であって、ウエハレベルで作製されるレンズ部と、前記レンズ部の一主面側に配置される第１固定部と、前記レンズ部の他主面側に配置される第２固定部と、前記レンズ部と前記第１固定部とを弾性的に接続する第１弾性部材と、前記レンズ部と前記第２固定部とを弾性的に接続する第２弾性部材と、前記レンズ部、前記第１弾性部材、および前記第２弾性部材を含む被駆動体を駆動する駆動層とを備え、前記第２固定部は、前記被駆動体を収納するハウジングであり、前記被駆動体は、当該被駆動体に外力が作用したときに、前記ハウジングの内壁に当たる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１から請求項６に記載の発明によれば、外力による被駆動体の移動を抑制することができるので、外力がレンズを支持する各弾性部材に与える影響を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
＜実施形態＞
図１は、本発明の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。
【００１９】
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。
【００２０】
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）を備え、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、およびボタン等の操作部材（不図示）を備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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)として構成されている。
【００２４】
以下、カメラモジュール５００Ａの構成、およびその製造工程等について順次説明する。
【００２５】
＜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、矢印ＹＪ１の示す方向が＋Ｚ方向となっている。
【００２６】
図３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（「レンズ部」とも称する）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、駆動機構ＫＢと撮像部ＰＢとはスペーサＳＡを介して接続されている。
【００２７】
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（ＩＲ）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。
【００２８】
撮像部ＰＢとカバー２０とで覆われた空間には、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を保持する第１平行ばね（下層平行ばね）１５および第２平行ばね（上層平行ばね）１７、並びに駆動部として機能するアクチュエータ層（駆動層）１４が格納されている。当該空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。
【００２９】
具体的には、カメラモジュール５００Ａでは、カバー２０および撮像部ＰＢは、レンズ層１６に対する固定部となる。
【００３０】
そして、レンズ層１６は、固定部に結合された第１平行ばね１５および第２平行ばね１７によって支持される。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平行ばね１５が介挿され、レンズ層１６の他主面側（＋Ｚ側）におけるカバー２０とレンズ層１６との間には、第２平行ばね１７が介挿される。
【００３１】
非駆動状態（例えば駆動前の静止状態）では、第１平行ばね１５と第２平行ばね１７とは互いに弾性変形した状態となり、第１平行ばね１５の弾性力と第２平行ばね１７の弾性力とが釣り合う位置において、レンズ層１６は静止する。
【００３２】
アクチュエータ層１４は、レンズ層１６の一主面側から他主面側に向かう方向（＋Ｚ方向）に駆動変位を発生させる変位発生部を有し、レンズ層１６の一主面側に配置される。変位発生部は、レンズ層１６の一主面側に突出した突起部１６１と接触し、変位発生部で生じる駆動変位は、突起部１６１を介してレンズ層１６に伝達される。
【００３３】
以上のように、カメラモジュール５００Ａでは、レンズ層１６が、当該レンズ層１６を介して互いに対向する位置に配置された弾性部材と結合され、当該弾性部材は、レンズ層１６に垂直な方向（レンズ層１６の垂直方向）に互いに弾性変形した状態でレンズ層１６を保持する。そして、この状態において、アクチュエータ層１４の変位発生部から駆動力がレンズ層１６に伝達されると、レンズ層１６および各弾性部材は、被駆動体として変位する。
【００３４】
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。
【００３５】
＜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。
【００３６】
○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。
【００３７】
なお、撮像素子層１１の一主面（−Ｚ側の面）には、リフロー方式によるはんだ付けを行うためのはんだボールＨＢが設けられている。また、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。
【００３８】
○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。
【００３９】
○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。
【００４０】
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合せにより、透過する光の波長帯が制限される。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。
【００４１】
○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、レンズを有する１以上の層（「レンズ構成層」とも称する）を重ね合わせて成形される。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４は、レンズ層１６の断面模式図であり、矢印ＹＪ２の示す方向が＋Ｚ方向となっている。図５は、レンズ層１６の下面外観図である。
【００４２】
図４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。
【００４３】
また、図４および図５に示されるように、第１レンズＧ１を有するレンズ構成層ＬＹ１の一主面には、レンズとして機能しない非レンズ部において突起部１６１が設けられている。
【００４４】
各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３は、ガラス基板１６２を基材としていずれも同様の手法にて作製される。図６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。
【００４５】
具体的には、図６に示されるように、ガラス基板１６２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６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１６３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１６２の各面にポリマーレンズＧＰ１，ＧＰ２がそれぞれ成形される。
【００４６】
このようにし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。
【００４７】
具体的には、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に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。
【００４８】
なお、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。
【００４９】
○第１平行ばね１５：
図７は、第１平行ばね１５の上面外観図である。図８は、レンズ層１６に装着された第１平行ばね１５を示す図である。
【００５０】
図７に示されるように、第１平行ばね１５は、固定枠体１５１と、弾性部１５２とを有する弾性部材であり、カメラモジュール５００Ａにおいてばね機構を形成する層（弾性層）となる。
【００５１】
固定枠体１５１は、第１平行ばね１５の外周部を構成し、隣接するアクチュエータ層１４（詳細には、アクチュエータ層１４の枠体１４２（後述））に接合される。
【００５２】
弾性部１５２は、弾性変形可能な板状部材ＥＢで構成され、板状部材ＥＢの接続部ＰＧ１において固定枠体１５１に接続されている。また、弾性部１５２は、板状部材ＥＢの接合部ＰＧ２においてレンズ層１６に接合される。すなわち、第１平行ばね１５は、固定枠体１５１においてアクチュエータ層１４と接合され、弾性部１５２に設けられた接合部ＰＧ２においてレンズ層１６と接合される。
【００５３】
そして、レンズ層１６が＋Ｚ方向に移動され、レンズ層１６とアクチュエータ層１４とが引き離されると、接続部ＰＧ１と接合部ＰＧ２とがＺ方向において位置ずれすることになり、接続部ＰＧ１と接合部ＰＧ２とを繋ぐ板状部材ＥＢは曲げ変形（たわみ変形）を生じ湾曲する。このように第１平行ばね１５は、レンズ層１６とアクチュエータ層１４とが引き離された状態において板状部材ＥＢに弾性変形が生じたばね機構として機能する。
【００５４】
なお、第１平行ばね１５は、ＳＵＳ系の金属材料またはりん青銅などを用いて作製される。例えば、ＳＵＳ系の金属材料で第１平行ばね１５を作製する場合は、フォトリソグラフィで平行ばねの形状を金属材料上にパターンニングし、塩化鉄系のエッチング液に浸してウエットエッチングを行うことによって、平行ばねのパターンが形成される。
【００５５】
○アクチュエータ層１４：
アクチュエータ層１４は、金属またはシリコン(Ｓｉ)等の基板上に、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）１４３を設けた薄板状の部材である。図９は、アクチュエータ層１４の上面図であり、図１０は、アクチュエータ層の側面図である。
【００５６】
具体的には、図９に示されるように、アクチュエータ層１４は、外周部を構成する枠体１４２と、枠体１４２の内側の中空部分に対して当該枠体１４２から延伸された２枚の板状の梁部１４１とを備えている。そして、梁部１４１の他主面側には、薄膜状のアクチュエータ素子１４３が設けられ、梁部１４１とアクチュエータ素子１４３とは、いずれか一方の変形に応じて他方が追随して変形する関係となっている。例えば、梁部１４１が薄膜アクチュエータとして機能する際には、アクチュエータ素子１４３の変形に応じて梁部１４１が変形する。
【００５７】
アクチュエータ素子１４３としては、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、基板上に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１４１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。
【００５８】
ＳＭＡは、加熱等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１４１の自由端（延伸端）ＦＴが＋Ｚ方向に移動する（図１０参照）。すなわち、梁部１４１の自由端ＦＴ側が、変位発生部として機能する。
【００５９】
なお、ヒータ層への通電は、撮像素子層１１の電極に接続された配線１４４（図９中の破線）により行われるが、当該電極からヒータ層への導電は、アクチュエータ層１４、赤外カットフィルタ層１３、および撮像素子ホルダ層１２の側面に貼り付けられた薄型の導電部材（不図示）を介して行えばよい。
【００６０】
また、アクチュエータ素子１４３を、絶縁層とＳＭＡ層とによって構成して、ＳＭＡに直接通電させるようにしてもよい。この場合、ＳＭＡへの通電によって発生するジュール熱により、ＳＭＡは自己加熱されて所定の縮み形状に変形する。
【００６１】
アクチュエータ層１４の枠体１４２は、第１平行ばね１５の固定枠体１５１（図８参照）と接合される。接合された状態では、各梁部１４１は自由端ＦＴ側において突起部１６１とそれぞれ接することになり、各梁部１４１の自由端ＦＴにおいて発生する変位が、各突起部１６１を介してレンズ層１６に伝えられる。このように、梁部１４１は、レンズ層１６に変位を伝達する作用部として機能する。
【００６２】
なお、梁部１４１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。
【００６３】
また、ＳＭＡの変形にともなってヒータ層も変形することになるが、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、アクチュエータ素子１４３を駆動するために設けられたドライバＩＣでヒータ層の電流抵抗値をモニタリングして変位量を制御してもよい。
【００６４】
○第２平行ばね１７：
図７に示されるように、第２平行ばね１７は、第１平行ばね１５と同様の構成および機能を有する弾性部材であり、固定枠体１７１と弾性部１７２とを備えている。
【００６５】
第２平行ばね１７の固定枠体１７１は、カバー２０と接合され、弾性部１７２に設けられた接合部ＰＧ２は、レンズ層１６の他主面と接合される。
【００６６】
この状態において、レンズ層１６とカバー２０とが引き離されると、板状部材ＥＢにおいて弾性変形が発生し、第２平行ばね１７は、ばね機構として機能する。
【００６７】
○カバー２０
カバー２０は、樹脂材料を素材として、型を用いたプレス加工によって成形される。カバー２０は、被駆動体としての第１平行ばね１５、第２平行ばね１７、およびレンズ層１６を収納し保護するハウジングとして機能するとともに、被駆動体に対する固定部となる。
【００６８】
なお、カバー２０は、樹脂材料のプレス加工によって格子状に多数成形された後、一つ一つのカメラモジュール５００Ａ用にダイシングされる。
【００６９】
＜レンズ層１６とカバー２０との関係＞
カメラモジュール５００Ａでは、通常、レンズ層１６とハウジングとして機能するカバー２０の内壁とは、空間的に離れていて被接触な状態であるが、外力の影響によりレンズ層１６が移動した場合は、レンズ層１６がカバー２０の内壁に当たる（衝突する）ように構成される。
【００７０】
これによれば、例えば、カメラモジュール５００Ａに予期せぬ衝撃が与えられた場合でも、衝撃による外力がレンズ層１６を支持する第１平行ばね１５および第２平行ばね１７に与える影響を低減させることができる。
【００７１】
具体的には、図１１〜図１４を参照して説明する。図１１、図１３および図１４は、レンズ層１６の積層方向に平行な平面におけるカメラモジュール５００Ａの断面図である。図１２は、外力によりレンズ層１６が移動する様子を示す図である。
【００７２】
図１１に示されるように、本実施形態では、レンズ層１６の積層方向に垂直（単に、「レンズ層１６に平行」とも表現する）な平面におけるレンズ層１６の断面形状は、正方形を含む矩形状である。また、レンズ層１６に平行な平面におけるカバー２０の内壁ＮＫも、矩形状に形成されている。そして、第１平行ばね１５、第２平行ばね１７、およびレンズ層１６を含む被駆動体に外力が作用し被駆動体が移動すると、被駆動体（ここでは、レンズ層１６）は、カバー２０の内壁ＮＫと接触するように構成される。
【００７３】
例えば、図１２に示されるように、外力の影響を受けてレンズ層１６が矢印ＹＡで示す方向に回転すると、レンズ層１６の各角ＫＰ１〜ＫＰ４は、カバー２０の内壁ＮＫと接触する。このようにレンズ層１６が、固定部として機能するカバー２０の内壁ＮＫと接触すると、外力による被駆動体の移動が制限（抑制）されるので、外力がレンズ層１６を支持する各弾性部材に与える影響を低減させることができる。これによれば、外力によるレンズ層１６の移動によってレンズ層１６を保持する第１平行ばね１５および第２平行ばね１７に塑性変形または破損等が発生するのを防止することができる。
【００７４】
外力によってレンズ層１６が移動した場合に、レンズ層１６をカバー２０の内壁ＮＫに接触させるために、レンズ層１６とカバー２０とは次のような関係を有して構成される。
【００７５】
具体的には、図１３に示されるように、レンズ層１６の積層方向に垂直な平面におけるレンズ層１６の断面（「矩形断面」とも称する）ＭＬ１の中心（中心点）ＣＰから矩形断面ＭＬ１を規定する外縁ＧＦ１までの最長距離（図１３の両矢印ＬＤ１で表される距離）が、矩形断面ＭＬ１の中心ＣＰからカバー２０の内壁ＮＫまでの最短距離（図１３の両矢印ＳＤ１で表される距離）より長くなるようにレンズ層１６とカバー２０とは構成される。
【００７６】
なお、レンズ層１６の断面ＭＬ１の中心点ＣＰは、断面ＭＬ１が示す図形を点対称とする対称点であるとも表現される。
【００７７】
また、矩形断面ＭＬ１の中心ＣＰの代わりにレンズの光軸ＬＪ１を用いて、レンズ層１６とカバー２０との関係を表現することもできる。すなわち、レンズ層１６とカバー２０とは、レンズ層１６の光軸ＬＪ１に垂直な平面におけるレンズ層１６の断面において、光軸ＬＪ１から当該断面の外縁ＧＦ１までの最長距離（両矢印ＬＤ１）が、平面における光軸ＬＪ１からカバー２０の内壁ＮＫまでの最短距離（両矢印ＳＤ１）より長くなるように構成される。なお、図１３では、矩形断面ＭＬ１における光軸ＬＪ１の位置と矩形断面ＭＬ１の中心ＣＰとは一致している。
【００７８】
また、このようなレンズ層１６とカバー２０との関係は、レンズ層１６の積層方向に垂直な平面におけるレンズ層１６の断面ＭＬ１において、当該断面ＭＬ１の各頂点ＴＰ１〜ＴＰ４を通る外接円ＥＧ１（図１４参照）を用いても表現することができる。
【００７９】
すなわち、レンズ層１６の断面形状が外接円ＥＧ１を有する多角形であった場合、当該外接円ＥＧ１の半径ＥＤ１が、外接円ＥＧ１の外心ＬＰ１からカバー２０の内壁ＮＫまでの最短距離（図１４の両矢印ＳＤ１で表される距離）より長くなるようにレンズ層１６とカバー２０とは構成される。
【００８０】
＜カメラモジュール５００Ａの製造工程＞
ここで、カメラモジュール５００Ａの製造工程について詳述する。
【００８１】
図１５は、カメラモジュール５００Ａの製造工程を示すフローチャートである。図１５に示すように、(工程Ａ)シートの準備（ステップＳＰ１）、(工程Ｂ)シートの接合（ステップＳＰ２）、(工程Ｃ)ダイシング（ステップＳＰ３）、(工程Ｄ)カバー２０の取付（ステップＳＰ４）、および(工程Ｅ)駆動空間の確保（ステップＳＰ５）が順次に行われて、カメラモジュール５００Ａが製造される。  以下、各工程について説明する。
【００８２】
○シートの準備（工程Ａ）：  
まず、ステップＳＰ１では、カメラモジュール５００Ａを形成する各機能層に関するシートが、層ごとに形成される。図１６は、準備するシートの構成例を示す平面図である。なお、ここでは、円盤状のシートが準備されるものとする。
【００８３】
機能層ごとのシートには、当該機能層に係る部材に相当するチップがマトリクス状に所定配列で多数形成されている。
【００８４】
例えば、図１６に示されるように、撮像素子ホルダ層１２のシート（撮像素子ホルダシート）ＨＵ２には、撮像素子ホルダ層１２に相当するチップが所定配列で多数形成される。なお、ここでは、「所定配列」という表現を、多数のチップを所定の方向に所定の間隔で配列した状態を含む意味で用いている。
【００８５】
当該撮像素子ホルダシートＨＵ２は、例えば、樹脂材料を素材として、金属金型を用いたプレス加工によって作製される。
【００８６】
このようにステップＳＰ１では、撮像素子ホルダシートＨＵ２と同様に、撮像素子層１１、赤外カットフィルタ層１３、アクチュエータ層１４、第１平行ばね１５、レンズ層１６、および第２平行ばね１７の各機能層に関するチップを含む各シートＨＵ１，ＨＵ３〜ＨＵ７がそれぞれ準備される。
【００８７】
○シートの接合（工程Ｂ）：
ステップＳＰ２では、各シートＨＵ１〜ＨＵ７が互いに接合される。図１７は、準備されたシートＨＵ１〜ＨＵ７を順次に積層させて接合する様子を模式的に示す図である。
【００８８】
具体的には、図１７に示されるように、撮像素子シートＨＵ１、撮像素子ホルダシートＨＵ２、赤外カットフィルタシートＨＵ３、アクチュエータシートＨＵ４、第１平行ばねシートＨＵ５、レンズシートＨＵ６、および第２平行ばねシートＨＵ７について、各シートＨＵ１〜ＨＵ７に含まれる各チップが互いに積層されるように、シート形状のまま位置合わせ（アライメント）が行われる。そして、各シートＨＵ１〜ＨＵ７が接着剤等を用いて接合される。
【００８９】
○ダイシング（工程Ｃ）：
次のステップＳＰ３では、７つのシートＨＵ１〜ＨＵ７を積層して形成された積層部材が、ダイシングテープ等で保護された後、ダイシング装置によってチップ毎に切り離される。これにより、図１８に示されるような積層された７つの層１１〜１７を有する光学系のユニット（光学ユニット）５０が多数生成される。
【００９０】
なお、カバー２０取り付け直後の光学ユニット５０では、レンズ層１６の駆動空間が未だ確保されていない状態であるため、レンズ層１６を駆動させることができない。また、カバー２０取り付け直後の光学ユニット５０では、アクチュエータ層１４の梁部１４１は、梁部１４１の自由端ＦＴ側において突起部１６１によって−Ｚ方向に押され、湾曲した状態となっている。
【００９１】
○カバー２０の取付（工程Ｄ）：
ステップＳＰ４では、光学ユニット５０にカバー２０が取り付けられる。図１９は、カバー２０が取り付けられた光学ユニット５０を示す図である。
【００９２】
具体的には、図１９に示されるように、組み立て治具ＪＧ１上に光学ユニット５０が設置される。そして、光学ユニット５０にカバー２０が被せられ、第２平行ばね１７の固定枠体１７１とカバー２０とが接着剤等によって接合される。
【００９３】
なお、組み立て治具ＪＧ１の設置面の傾きは、水平面に対して５分（１／１２度）以内であることが好ましい。
【００９４】
○駆動空間の確保（工程Ｅ）：
ステップＳＰ５では、被駆動体（レンズ層１６）の駆動空間が確保される。図２０は、レンズ層１６の駆動空間を確保する工程を説明するための図である。
【００９５】
具体的には、図２０に示されるように、カバー２０の上部にカバー押し上げ治具ＪＧ２が設置される。カバー押し上げ治具ＪＧ２は、カバー２０を保持可能な真空チャック部ＪＧ３を有している。また、カバー押し上げ治具ＪＧ２は、ＡＣサーボモータとピエゾアクチュエータとの組合せによりサブミクロンの押し上げ精度を有している。カバー２０は、この機構を用いて、矢印ＹＪ３で示されるように＋Ｚ方向に引き上げられる。
【００９６】
本実施形態では、カバー２０は、レンズ層１６の駆動分に応じて所定量（例えば２００μｍ）引き上げられる。
【００９７】
そして、引き上げられたカバー２０の下部と光学ユニット５０との隙間ＫＧにＵＶ硬化樹脂ＫＪ１が挿入され（図３参照）、紫外線の照射によってＵＶ硬化樹脂ＫＪ１が硬化される。このＵＶ硬化樹脂ＫＪ１の硬化によって、カバー２０と撮像部ＰＢとは相対的に固定される。
【００９８】
なお、カバー２０を固定する際には、カバー２０を引き上げた距離とカバー２０の傾きの変化とをモニタリングすることによってカバー２０の傾きが抑制される。
【００９９】
このようなカバー２０の引き上げによってカバー２０と撮像部ＰＢとはレンズ層１６の垂直方向に引き離され、第１平行ばね１５および第２平行ばね１７は、それぞれ弾性変形する。そして、レンズ層１６はＺ方向に移動可能な状態となる。
【０１００】
このように、ステップＳＰ５では、取り付けられたカバー２０が＋Ｚ方向に引き上げられ、レンズ層１６の駆動空間が確保される。
【０１０１】
また、突起部１６１によって−Ｚ方向に押し曲げられていたアクチュエータ層１４の梁部１４１における曲げ変形（図１９参照）は、カバー２０の引き上げによって緩和される（図２０参照）。
【０１０２】
ＵＶ硬化樹脂ＫＪ１によってカバー２０が固定された状態（図３参照）では、梁部１４１は、突起部１６１による−Ｚ方向への押し曲げによって若干の曲げ変形を有していることが好ましい。換言すれば、カバー２０が固定された状態において、梁部１４１は、突起部１６１と接して（当接して）いることが好ましい。
【０１０３】
合焦動作などでレンズ層１６を駆動する際には、アクチュエータ層１４の梁部１４１が突起部１６１を＋Ｚ方向に押し上げることになるが、例えば、駆動前の静止状態において梁部１４１と突起部１６１とが離れていた場合は、駆動の際に梁部１４１が突起部１６１に接触するまで所定の時間を要する。すなわち、静止状態において梁部１４１と突起部１６１とが離れていた場合は、駆動に際して空振り区間が存在することになる。
【０１０４】
しかし、カバー２０が固定された状態、すなわち駆動前の静止状態において梁部１４１と突起部１６１とが予め接触している場合は、空振り区間が存在しないため、梁部１４１で発生した駆動変位を無駄なく突起部１６１に伝えることができる。
【０１０５】
このように、突起部１６１は、梁部１４１で発生した駆動変位を被駆動体であるレンズ層１６に効率良く伝える役割を果たしている。
【０１０６】
＜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。
【０１０７】
例えば、上記実施形態では、レンズ層１６の積層方向に垂直な平面におけるレンズ層１６の断面形状は矩形状であったが、これに限定されない。図２１〜図２４は、変形例に係るレンズ層１６の積層方向に平行な平面における断面図である。
【０１０８】
具体的には、レンズ層１６の積層方向に垂直な平面におけるレンズ層１６の断面形状は、図２１に示されるような五角形、或いは図２２に示されるような六角形であってもよい。
【０１０９】
例えば、図２１に示されるように、レンズ層１６Ｂの断面形状が五角形であった場合、レンズ層１６Ｂの光軸ＬＪ２に垂直な平面におけるレンズ層１６Ｂの断面ＭＬ２において、光軸ＬＪ２から当該断面ＭＬ２の外縁ＧＦ２までの最長距離（両矢印ＬＤ２）が、光軸ＬＪ２に垂直な平面における光軸ＬＪ２からカバー２０の内壁までの最短距離（両矢印ＳＤ２）より長くなるようにレンズ層１６Ｂとカバー２０Ｂとは、構成される。
【０１１０】
さらに、図２２に示されるように、レンズ層１６Ｃの断面形状が正六角形であった場合、レンズ層１６Ｃの断面形状は外接円ＥＧ３を有し、当該外接円ＥＧ３の半径ＥＤ３が、外接円ＥＧ３の外心ＬＰ３からカバー２０Ｃの内壁までの最短距離（図２２の両矢印ＳＤ３で表される距離）より長くなるようにレンズ層１６Ｃとカバー２０Ｃとは構成される。
【０１１１】
なお、カバー２０の内部空間の形状は、図２１および図２２に示されるように収納されるレンズ層１６Ｂ，１６Ｃに応じて変更してもよい。
【０１１２】
また、レンズ層１６の積層方向に垂直な平面におけるレンズ層１６の断面は、図２３のレンズ層１６Ｄのように、矩形の四隅ＦＳ１〜ＦＳ４が欠けた形状、或いは図２４のレンズ層１６Ｅのように、回転を防止するための突起部ＶＰを含んだ形状であってもよい。
【０１１３】
また、上記実施形態では、カメラモジュール５００Ａに衝撃が加わった場合、被駆動体のうちレンズ層１６がカバー２０の内壁ＮＫに当たる構成としていたが、被駆動体に含まれる第１平行ばね１５および第２平行ばね１７の少なくとも１つがカバー２０の内壁ＮＫに当たる構成としてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、撮像素子層１１に設けられた電極からヒータ層への導電を、アクチュエータ層１４、赤外カットフィルタ層１３、および撮像素子ホルダ層１２の側面に設けられた薄型の導電部材（不図示）を介して行っていたが、これに限定されない。図２５は、変形例に係るカメラモジュール５００Ｂを示す図である。
【０１１５】
具体的には、図２５に示されるように、カバー２０と光学ユニット５０との隙間ＫＧを埋める接着剤ＫＪ２に導電性を有する導電接着剤を採用し、当該導電接着剤をアクチュエータ層１４、赤外カットフィルタ層１３、および撮像素子ホルダ層１２の側面に渡って設けるようにしてもよい。これによれば、撮像素子層１１の電極からヒータ層への導電を、導電接着剤を介して行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】実施形態に係る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】レンズ層の断面模式図である。
【図５】レンズ層の下面外観図である。
【図６】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７】第１平行ばねの上面外観図である。
【図８】レンズ層に装着された第１平行ばねを示す図である。
【図９】アクチュエータ層の上面外観図を示す図である。
【図１０】アクチュエータ層の側面外観図を示す図である。
【図１１】レンズ層の積層方向に平行な平面におけるカメラモジュールの断面図である。
【図１２】外力によりレンズ層が移動する様子を示す図である。
【図１３】レンズ層の積層方向に平行な平面におけるカメラモジュールの断面図である。
【図１４】レンズ層の積層方向に平行な平面におけるカメラモジュールの断面図である。
【図１５】カメラモジュールの製造工程を示すフローチャートである。
【図１６】準備するシートの構成例を示す平面図である。
【図１７】準備されたシートを順次に積層させて接合する様子を模式的に示す図である。
【図１８】光学ユニットの断面模式図である。
【図１９】カバーが取り付けられた光学ユニットを示す図である。
【図２０】レンズ層の駆動空間を確保する工程を説明するための図である。
【図２１】変形例に係るレンズ層の積層方向に平行な平面における断面図である。
【図２２】変形例に係るレンズ層の積層方向に平行な平面における断面図である。
【図２３】変形例に係るレンズ層の積層方向に平行な平面における断面図である。
【図２４】変形例に係るレンズ層の積層方向に平行な平面における断面図である。
【図２５】変形例に係るカメラモジュールを示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
５００Ａ，５００Ｂ  カメラモジュール
１００  携帯電話機
１１  撮像素子層
１１１  撮像素子
１２  撮像素子ホルダ層
１３  カットフィルタ層
１３  赤外カットフィルタ層
１４  アクチュエータ層
１５  第１平行ばね
１６，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ  レンズ層
１７  第２平行ばね
２０，２０Ｂ，２０Ｃ  カバー
１４３  アクチュエータ素子
ＣＰ  中心
ＬＪ１，ＬＪ２  光軸
ＥＧ１，ＥＧ３  外接円
ＫＢ  駆動機構
ＭＬ１  断面（矩形断面）
ＮＫ  内壁
【図１】
2010139622.tif 000003
【図２】
2010139622.tif 000004
【図３】
2010139622.tif 000005
【図４】
2010139622.tif 000006
【図５】
2010139622.tif 000007
【図６】
2010139622.tif 000008
【図７】
2010139622.tif 000009
【図８】
2010139622.tif 000010
【図９】
2010139622.tif 000011
【図１０】
2010139622.tif 000012
【図１１】
2010139622.tif 000013
【図１２】
2010139622.tif 000014
【図１３】
2010139622.tif 000015
【図１４】
2010139622.tif 000016
【図１５】
2010139622.tif 000017
【図１６】
2010139622.tif 000018
【図１７】
2010139622.tif 000019
【図１８】
2010139622.tif 000020
【図１９】
2010139622.tif 000021
【図２０】
2010139622.tif 000022
【図２１】
2010139622.tif 000023
【図２２】
2010139622.tif 000024
【図２３】
2010139622.tif 000025
【図２４】
2010139622.tif 000026
【図２５】
2010139622.tif 000027