(57)【要約】  本発明の目的は、変位の制御が可能であり且つ設計の自由度が高い構成を有するアクチュエータ、ならびに該アクチュエータを用いた駆動装置および撮像装置を提供することである。この目的を達成するために、発熱に応じて変形する可動部と、該可動部の変形量を制御する制御部とを備えるアクチュエータが採用される。そして、このアクチュエータでは、可動部が、ベース部と、加熱に応じて力を発生する力発生部と、電流の供給に応じて発熱する発熱部とを含む複数の部分が重ねられている構造を有する。そして、制御部が、発熱部の電気抵抗に基づいて、発熱部に供給する電流を制御することで、該可動部の変形量を制御する。
2010110122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱に応じて変形する可動部と、
前記可動部の変形量を制御する制御部と、
を備え、
前記可動部が、
ベース部と、加熱に応じて力を発生する力発生部と、電流の供給に応じて発熱する発熱部とを含む複数の部分が重ねられている構造を有しており、
前記制御部が、
前記発熱部の電気抵抗に基づいて、前記発熱部に供給する電流を制御することで、前記可動部の変形量を制御することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記発熱部が、
前記ベース部と前記力発生部との間の第１領域、および前記力発生部を基準として前記ベース部が存在する方向とは反対方向に位置する第２領域のうちの少なくとも一方の領域に設けられることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記力発生部が、
形状記憶合金を含むことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記力発生部が、前記ベース部の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１に記載のアクチュエータと、
前記可動部の変形によって移動される移動対象物と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項１に記載のアクチュエータと、
撮像素子と、
被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系と、
を備え、
前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記可動部の変形によって移動されることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、ならびに該アクチュエータを用いた駆動装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機に代表される携帯式の電子機器にデジタルカメラの機能が標準搭載されるようになってきている。このような携帯式の電子機器については、更なる小型軽量化が常に要求されており、カメラモジュールの小型軽量化も必然的に求められる。その一方で、携帯式の電子機器に搭載されるカメラモジュールに対しては、オートフォーカス機能や手振れ補正機能等といった機能の強化も要請される。【０００３】
このようなカメラモジュールの高機能化には、光学系やメカ機構を駆動するためのアクチュエータが必須であり、小型軽量化の要求を満足しながら高機能化を実現するためのアクチュエータが求められる。【０００４】
このような要求に対して、形状記憶合金を用いたアクチュエータが注目されている。形状記憶合金を用いたアクチュエータでは、形状記憶合金の通電加熱によって、形状記憶合金を伸縮させることで変位が発生する。そして、形状記憶合金の変形による抵抗値の変化を検出することで変位を間接的に検出し、アクチュエータの変位を自在に制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７４８９８号公報
【発明の概要】
【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の技術では、形状記憶合金の変形が、該形状記憶合金の抵抗値の変化とアクチュエータの変位の双方に影響を及ぼす。このため、所望の駆動力をアクチュエータに持たせようとすると、形状記憶合金の寸法が限定されてしまう。換言すれば、アクチュエータに持たせたい駆動力や変位等といった出力特性との関係で、形状記憶合金の寸法や抵抗値等が決まってしまう。すなわち、アクチュエータの設計の自由度が大幅に制限される。そして、このような問題は、アクチュエータの小型軽量化を図る上では、非常に大きな阻害要因となり得る。【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、変位の制御が可能であり且つ設計の自由度が高い構成を有するアクチュエータ、ならびに該アクチュエータを用いた駆動装置および撮像装置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】
上記課題を解決するために、第１の態様に係るアクチュエータは、発熱に応じて変形する可動部と、前記可動部の変形量を制御する制御部とを備える。該アクチュエータでは、前記可動部が、ベース部と、加熱に応じて力を発生する力発生部と、電流の供給に応じて発熱する発熱部とを含む複数の部分が重ねられている構造を有している。そして、前記制御部が、前記発熱部の電気抵抗に基づいて、前記発熱部に供給する電流を制御することで、前記可動部の変形量を制御する。【０００９】
また、第２の態様に係るアクチュエータは、第１の態様に係るアクチュエータであって、前記発熱部が、前記ベース部と前記力発生部との間の第１領域、および前記力発生部を基準として前記ベース部が存在する方向とは反対方向に位置する第２領域のうちの少なくとも一方の領域に設けられる。【００１０】
また、第３の態様に係るアクチュエータは、第１の態様に係るアクチュエータであって、前記力発生部が、形状記憶合金を含む。【００１１】
また、第４の態様に係るアクチュエータは、第１の態様に係るアクチュエータであって、前記力発生部が、前記ベース部の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有する。【００１２】
また、第５の態様に係る駆動装置は、第１の態様に係るアクチュエータと、前記可動部の変形によって移動される移動対象物とを備える。【００１３】
また、第６の態様に係る撮像装置は、第１の態様に係るアクチュエータと、撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系とを備える。該撮像装置では、前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記可動部の変形によって移動される。
【発明の効果】
【００１４】
第１の態様に係るアクチュエータによれば、加熱に応じて力を発生する部分と、発熱する部分とが別々に設けられるため、変位の制御が可能であり且つ設計の自由度が高い構成を有するアクチュエータを提供することができる。【００１５】
第２の態様に係るアクチュエータによれば、可動部の変形量に対して、発熱部における変形と電気抵抗の変化量とが十分生じるため、可動部の変形量を高精度で制御することができる。【００１６】
第３の態様に係るアクチュエータによれば、電流の付与に対して可動部の変形が大きく生じるため、効率良く、可動部を変形させることができる。【００１７】
第４の態様に係るアクチュエータによれば、製造コストの低減を図ることができる。【００１８】
第５の態様に係る駆動装置によれば、変位の制御が可能であり且つ設計の自由度が高い構成を有するアクチュエータを用いた駆動装置が実現される。【００１９】
第６の態様に係る撮像装置によれば、変位の制御が可能であり且つ設計の自由度が高い構成を有するアクチュエータを用いた撮像装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一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】図２は、本発明の一実施形態に係る第１の筐体に着目した断面模式図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るカメラモジュールの断面模式図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るカメラモジュールを側方から見た外観図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るカメラモジュールを側方から見た外観図である。
【図６】図６は、レンズ群の断面模式図である。
【図７】図７は、レンズ群の断面模式図である。
【図８】図８は、第１レンズ構成層を下方から見た外観図である。
【図９】図９は、第２レンズ構成層を上方から見た外観図である。
【図１０】図１０は、スペーサ層の形状を説明するための図である。
【図１１】図１１は、レンズ位置調整層を上方から見た外観図である。
【図１２】図１２は、レンズ位置調整層を側方から見た外観図である。
【図１３】図１３は、アクチュエータ層を上方から見た外観図である。
【図１４】図１４は、アクチュエータ層を側方から見た外観図である。
【図１５】図１５は、アクチュエータ層を構成するベース層の形状を示す図である。
【図１６】図１６は、アクチュエータ層を構成するアクチュエータ素子層の形状を示す図である。
【図１７】図１７は、アクチュエータ層を構成する絶縁層の形状を示す図である。
【図１８】図１８は、アクチュエータ層を構成するヒータ層の形状を示す図である。
【図１９】図１９は、アクチュエータ層の詳細な構成を示す上面外観図である。
【図２０】図２０は、可動部の動作例を説明するための図である。
【図２１】図２１は、可動部の動作例を説明するための図である。
【図２２】図２２は、第２平行ばねを下方から見た外観図である。
【図２３】図２３は、レンズ群に装着された第２平行ばねを示す図である。
【図２４】図２４は、第１平行ばねを下方から見た外観図である。
【図２５】図２５は、レンズ群に装着された第１平行ばねを示す図である。
【図２６】図２６は、オートフォーカス制御に係る機能的な構成を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、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２８】図２８は、準備されたシート等を積層させて接合する様子を模式的に示す図である。
【図２９】図２９は、本発明の一変形例に係る撮像素子を移動させる態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
＜(1)携帯電話機の概略構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るカメラモジュール５００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で示されるように、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とを有する。第１の筐体２００および第２の筐体３００は、それぞれ板状の略直方体の形状を有し、各種電子部材を格納する筐体としての役割を有する。具体的には、第１の筐体２００は、カメラモジュール５００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）とを有する。なお、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。このため、携帯電話機１００は、折り畳み可能となっている。
【００２４】
また、第１の筐体２００には、電流供給ドライバ６００、電気抵抗検出部７００、およびコントラスト検出部８００が搭載されている。電流供給ドライバ６００は、カメラモジュール５００のヒータ層１５４（図１８）への電流の供給を制御する。電気抵抗検出部７００は、ヒータ層１５４における電気抵抗を検出する。コントラスト検出部８００は、カメラモジュール５００の撮像素子１８１（図３）で得られる画像信号についてコントラストを検出する。また、第２の筐体３００には、合焦制御部３１０が搭載されている。合焦制御部３１０は、電気抵抗検出部７００およびコントラスト検出部８００からの信号の入力に応じて、電流供給ドライバ６００を介したヒータ層１５４への電流の供給量を制御することで、カメラモジュール５００の合焦状態を調整するオートフォーカス制御を行う。このオートフォーカス制御については、更に後述する。
【００２５】
図２は、携帯電話機１００のうちの第１の筐体２００に着目した断面模式図である。図１および図２で示されるように、カメラモジュール５００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。
【００２６】
以下、カメラモジュール５００の構成、カメラモジュール５００におけるオートフォーカス制御、およびカメラモジュール５００の製造工程について順次説明する。
【００２７】
＜(2)カメラモジュールの構成＞
図３は、カメラモジュール５００の断面模式図であり、図３の矢印ＡＲ１の示す方向が＋Ｚ方向に対応する。なお、図３以降の図面においても、方位関係の明確化のために、＋Ｚ方向に対応する方向を示す矢印ＡＲ１が適宜付されている。また、図４および図５は、カメラモジュール５００を側方から見た側面図である。
【００２８】
図３で示されるように、カメラモジュール５００は、撮影光学系としてのレンズ群２０が移動可能に設けられている光学ユニット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。
【００２９】
撮像部ＰＢは、例えば、ＣＯＭＳセンサまたはＣＣＤセンサ等の撮像素子１８１を有する撮像素子層１８と、カバーガラス層１７とが＋Ｚ方向にこの順序で積層された構成を有する。なお、カバーガラス層１７が、赤外線（ＩＲ）をカットするフィルタ層を含むようにしても良い。
【００３０】
光学ユニットＫＢは、蓋層１０、第１枠層１１、第１平行ばね（上層平行ばね）１２、第２枠層１３、第２平行ばね（下層平行ばね）１４、アクチュエータ層１５、レンズ位置調整層１６、およびレンズ群２０を備える。蓋層１０、第１枠層１１、第１平行ばね１２、第２枠層１３、第２平行ばね１４、アクチュエータ層１５、レンズ位置調整層１６、およびレンズ群２０は、いずれもウエハ状態（ウエハレベルで）製作される。これらの製作工程については後述する。
【００３１】
光学ユニットＫＢでは、レンズ位置調整層１６、アクチュエータ層１５、第２平行ばね１４、第２枠層１３、第１平行ばね１２、第１枠層１１、および蓋層１０が＋Ｚ方向にこの順序で積層され、第２平行ばね１４と第１平行ばね１２との間にレンズ群２０が保持される。そして、第１平行ばね１２と第２平行ばね１４とアクチュエータ層１５とが互いに協働することで、レンズ群２０をＺ軸に沿った方向に移動させる。
【００３２】
カメラモジュール５００では、蓋層１０、第１および第２枠層１１，１３、レンズ位置調整層１６、カバーガラス層１７、および撮像素子層１８が、レンズ群２０に対する固定部となる。また、カメラモジュール５００および光学ユニットＫＢは、ウエハ状態（ウエハレベルで）製作され、その４つの側面（図４および図５のＺ軸に平行な側面）が、ダイシングによって形成された切断面となっている。そして、この切断面では、光学ユニットＫＢおよび撮像部ＰＢを構成する複数層の積層構造が露出している。
【００３３】
ここで、レンズ群２０は、固定部に結合された第１および第２平行ばね１２，１４によって支持される。より詳細には、レンズ群２０の−Ｚ側（撮像素子１８１が配置される側）におけるアクチュエータ層１５と該レンズ群２０との間には、第２平行ばね１４が介挿される。また、レンズ群２０の＋Ｚ側（蓋層１０が配置される側）における第１枠層１１と該レンズ群２０との間には、第１平行ばね１２が介挿される。つまり、レンズ群２０は、第１平行ばね１２と第２平行ばね１４とによって挟まれている。ここでは、第１および第２平行ばね１２，１４によってレンズ群２０が挟持されるため、レンズ群２０の移動に拘わらず、レンズ群２０の姿勢が保持され、レンズ群２０の光軸が略一定に保持される。
【００３４】
また、第１および第２平行ばね１２，１４は、移動対象物であるレンズ群２０が＋Ｚ方向に移動する際に、レンズ群２０の移動方向（すなわち＋Ｚ方向）とは反対方向の力を、該レンズ群２０に対して付与する。なお、レンズ群２０が−Ｚ方向に移動する際には、第１および第２平行ばね１２，１４がレンズ群２０に対して付与する力の方向は、レンズ群２０の移動方向（すなわち−Ｚ方向）と一致する。
【００３５】
更に、レンズ群２０が＋Ｚ方向に移動していない非駆動状態（例えば駆動前の静止状態）では、第１および第２平行ばね１２，１４の弾性力によってレンズ群２０がレンズ位置調整層１６の突起部１６２の上端面に対して押し付けられ、レンズ群２０がレンズ位置調整層１６によっても支持される。そして、この非駆動状態では、レンズ群２０がＺ軸に沿って変位可能な範囲（変位可能範囲）の最も−Ｚ側の所定位置に配置されて静止する。
【００３６】
なお、この所定位置は、例えば、撮像素子１８１において多数の画素回路が配列されている＋Ｚ側の面（以下「撮像面」とも称する）上に光学ユニットＫＢの焦点が配置されるような位置に設定される。ここで言う光学ユニットＫＢの焦点とは、＋Ｚ側から平行光線を光学ユニットＫＢに入射したときに、該光学ユニットＫＢから射出される光線が一点に集まる点のことを言う。
【００３７】
また、上述したように、非駆動状態では、レンズ群２０は、第１および第２平行ばね１２，１４の弾性力によってレンズ位置調整層１６に対して押し付けられるため、カメラモジュール５００に対して強い衝撃が付与されても、レンズ群２０の姿勢が保持される。
【００３８】
アクチュエータとしてのアクチュエータ層１５は、＋Ｚ方向への駆動変位を発生させる可動部１５ａ，１５ｂ（図１３）を有し、レンズ群２０の−Ｚ側に配置されている。可動部１５ａ，１５ｂは、レンズ群２０の−Ｚ側に突出した第１突起部２０１と接触し、可動部１５ａ，１５ｂで生じる駆動変位は、第１突起部２０１を介してレンズ群２０に伝達される。つまり、アクチュエータ層１５は、移動対象物であるレンズ群２０を所定方向（ここでは、＋Ｚ方向）に移動させる。なお、可動部１５ａ，１５ｂにおける＋Ｚ方向への駆動変位が小さくなっていく場面では、第１および第２平行ばね１２，１４の弾性力によって、レンズ群２０が所定方向とは反対方向（−Ｚ方向）に移動する。
【００３９】
側面配線２１は、カメラモジュール５００の４つの側面のうちの１つの側面に配設される薄型の導電部材である。側面配線２１は、図４および図５で示されるように、撮像素子層１８を介して、ヒータ層１５４（図１８）と、電流供給ドライバ６００および電気抵抗検出部７００とを電気的に接続する。なお、側面配線２１と第２平行ばね１４とが短絡しないように、第２平行ばね１４と側面配線２１との間に絶縁部１４ｅｐが設けられる。
【００４０】
以上のように、カメラモジュール５００では、移動対象物であるレンズ群２０が、該レンズ群２０を介して互いに対向する位置に配置された第１および第２平行ばね１２，１４と結合され、該第１および第２平行ばね１２，１４がレンズ群２０に垂直な方向（＋Ｚ方向）に弾性変形しつつ、レンズ群２０の姿勢を保持する。そして、レンズ群２０は、アクチュエータ層１５の可動部１５ａ，１５ｂから駆動力を受けて、その位置をＺ軸に沿って変位させる。従って、カメラモジュール５００に設けられた光学ユニットＫＢは、レンズ群２０を該レンズ群２０の光軸方向（＋Ｚ方向）に変位させることができ、レンズ群２０を変位させる駆動装置としてカメラモジュール５００を機能させる。
【００４１】
＜(2-1)レンズ群について＞
レンズ群２０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、２枚以上のレンズを重ね合わせて成形される。本実施形態では、２枚の光学レンズを重ね合わせてレンズ群２０が構成される場合について例示する。なお、本実施形態では、レンズ群２０は、被写体からの光を撮像素子１８１に導く撮像レンズとして機能する。
【００４２】
図６および図７は、レンズ群２０の断面模式図であり、矢印ＡＲ２の示す方向が＋Ｚ方向に対応する。図８は、レンズ群２０を下方（−Ｚ側）から見たレンズ群２０の下面外観図であり、図９は、レンズ群２０を上方（＋Ｚ側）から見たレンズ群２０の上面外観図である。
【００４３】
図６および図７で示されるように、レンズ群２０は、第１レンズＧ１を有する第１レンズ構成層ＬＹ１と、第２レンズＧ２を有する第２レンズ構成層ＬＹ２と、スペーサ層ＲＢとを備える。そして、第１レンズ構成層ＬＹ１と第２レンズ構成層ＬＹ２とが、スペーサ層ＲＢを介して結合される。ここでは、第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２の非レンズ部の外縁が略正方形の形状を有する。
【００４４】
また、図６〜図８で示されるように、第１レンズＧ１を有する第１レンズ構成層ＬＹ１の一方主面（ここでは、−Ｚ側）には、レンズとして機能しない非レンズ部に第１突起部２０１が設けられる。更に、図６，図７および図９で示されるように、第２レンズＧ２を有する第２レンズ構成層ＬＹ２の一方主面（ここでは、＋Ｚ側）には、レンズとして機能しない非レンズ部に第２突起部２０２が設けられる。
【００４５】
また、図１０は、スペーサ層ＲＢの形状に着目して、スペーサ層ＲＢを上方（＋Ｚ側）から見た図である。図１０で示されるように、スペーサ層ＲＢは、第１および第２レンズ構成層ＬＹ１，ＬＹ２の非レンズ部の外縁に沿って設けられ、ＸＹ断面の外縁および内縁の形状が矩形である環状の構成を有する。そして、レンズ群２０の光軸が、Ｚ軸に沿った方向に設定される。
【００４６】
＜(2-2)各機能層について＞
以下では、カメラモジュール５００を構成する各機能層の詳細について説明する。なお、各機能層については、−Ｚ側の面を一主面と称し、＋Ｚ側の面を他主面と称する。
【００４７】
＜(2-2-1)撮像素子層＞
図３で示されるように、撮像素子層１８は、光学ユニットＫＢを通過した被写体からの光を受光して、被写体の像に関する画像信号を生成する撮像素子１８１、その周辺回路、および撮像素子１８１を囲む外周部を備える部材である。また、撮像素子１８１は、多数の画素回路が配列されて構成される。なお、撮像素子層１８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１８の一主面には、撮像素子１８１に対する信号の付与、および該撮像素子１８１からの信号の読み出しを行う配線を接続するための各種端子が設けられる。
【００４８】
＜(2-2-2)カバーガラス層＞
図３で示されるように、カバーガラス層１７は、略平板状であり且つＸＹ断面が略正方形の形状を有し、透明なガラス等によって構成される。このカバーガラス層１７は、撮像素子層１８の他主面（＋Ｚ側の面）に対して接合され、撮像素子１８１を保護する機能を有する。なお、カバーガラス層１７が撮像素子層１８上に接合された状態で撮像素子基板１７８を構成する。
【００４９】
＜(2-2-3)レンズ位置調整層＞
レンズ位置調整層１６は、樹脂材料を用いて構成されるとともに、撮像素子１８１とレンズ群２０との間に配設され、且つ撮像素子１８１とレンズ群２０との距離を調整する部材である。具体的には、レンズ位置調整層１６は、非駆動状態におけるレンズ群２０の位置（初期位置）を規定する。なお、レンズ位置調整層１６は、例えば、樹脂をエッチングする手法等を用いて生成される。
【００５０】
図１１は、レンズ位置調整層１６を上方（＋Ｚ側）から見たレンズ位置調整層１６の上面図である。図１２は、レンズ位置調整層１６を側方から見たレンズ位置調整層１６の側面図である。図１１および図１２で示されるように、レンズ位置調整層１６は、枠体１６１と突起部１６２とを備える。
【００５１】
枠体１６１は、レンズ位置調整層１６の外周部分を構成する略矩形の環状の部分であり、ＸＹ平面に略平行な板状の形状を有する。そして、枠体１６１は、Ｚ軸に沿った方向に貫通する孔（貫通孔）１６Ｈを形成し、枠体１６１を構成する＋Ｙ側の板状の部材および−Ｙ側の板状の部材は、貫通孔１６Ｈ側に出っ張った部分（凸部）１６１Ｔをそれぞれ有する。また、枠体１６１の一主面は、隣接するカバーガラス層１７に対して接合され、枠体１６１の他主面は、隣接するアクチュエータ層１５（詳細には、アクチュエータ層１５の枠体１５ｆ（図１３））と接合される。
【００５２】
突起部１６２は、枠体１６１を構成する凸部１６１Ｔの内縁近傍において上方（＋Ｚ方向）に向けて立設される。この突起部１６２は、ＸＺ平面に略平行で且つ略長方形の盤面を有する板状の部分であり、突起部１６２の長手方向がＸ軸に略平行な方向とされ、突起部１６２の短手方向がＺ軸に略平行な方向とされている。そして、突起部１６２の＋Ｚ側の端面は、レンズ群２０が当接することで、該レンズ群２０を初期位置に配置する機能を有する。
【００５３】
また、図１１では、撮像素子１８１を構成する複数の画素回路が配列される領域（画素配列領域）、すなわち撮像素子１８１の前面（撮像面）の外縁が破線で示されている。図１１で示されるように、撮像面は、（短辺の長さ）：（長辺の長さ）：（対角線の長さ）＝３：４：５の関係が成立するように構成される。そして、突起部１６２は、被写体からレンズ群２０を介して撮像素子１８１の画素配列領域に至る光路を、該画素配列領域の幅が最も狭い方向において挟む位置に配設されている。つまり、撮影への悪影響、および装置の大型化を招かないように、突起部１６２が設置される。
【００５４】
＜(2-2-4)アクチュエータ層＞
図１３は、アクチュエータ層１５を上方（＋Ｚ側）から見た該アクチュエータ層１５の上面図である。図１４は、アクチュエータ層１５を側方から見た該アクチュエータ層１５の側面図である。図１５から図１８は、アクチュエータ層１５を構成する各層の構成を示す図である。
【００５５】
図１３で示されるように、アクチュエータ層１５は、外周部を構成する枠体１５ｆと、枠体１５ｆの内側の中空部分に対して枠体１５ｆから突設される２枚の板状の可動部１５ａおよび１５ｂとを備える。また、アクチュエータ層１５は、ベース層１５１（図１５）、アクチュエータ素子層１５２（図１６）、絶縁層１５３（図１７）、およびヒータ層１５４（図１８）が、−Ｚ側から＋Ｚ側に向けてこの順番に積層されて構成される。なお、ここでは、図示を省略するが、ヒータ層１５４と第２平行ばね１４との短絡を防止する目的で、ヒータ層１５４の上面（＋Ｚ側の面）に絶縁膜が形成されることが好ましい。
【００５６】
ベース層１５１は、枠体１５ｆを構成するベース枠体１５１ｆと、ベース枠体１５１ｆの内側の中空部分に対してベース枠体１５１ｆから突設される２枚の板状の突設部１５１ａ，１５１ｂを備える。ここでは、ベース部としての突設部１５１ａが可動部１５ａを構成するとともに、ベース部としての突設部１５１ｂが可動部１５ｂを構成する。また、ベース層１５１は、シリコン等の熱膨張率が低い素材によって構成される。
【００５７】
アクチュエータ素子層１５２は、可動部１５ａを構成する力発生部１５２ａ、および可動部１５ｂを構成する力発生部１５２ｂを有する。力発生部１５２ａ，１５２ｂは、ベース層１５１とは異なる特性を有する素材によって構成され、加熱に応じて変形することで、力を発生する。ここでは、力発生部１５２ａ，１５２ｂが、形状記憶合金（ＳＭＡ）によって構成されているものとして説明する。なお、力発生部１５２ａは、スパッタリングや蒸着等の手法によって、突設部１５１ａの＋Ｚ側の主面（他主面）の全域を覆うように形成される。同様に、力発生部１５２ｂは、スパッタリング等の手法によって、突設部１５１ｂの＋Ｚ側の主面（他主面）の全域を覆うように形成される。
【００５８】
絶縁層１５３は、シリカ（二酸化珪素）等の絶縁体によって構成される。この絶縁層１５３は、スパッタリングや蒸着等の手法によって、ベース枠体１５１ｆおよびアクチュエータ素子層１５２の＋Ｚ側の主面（他主面）の全域を覆うように形成される。
【００５９】
ヒータ層１５４は、白金等の抵抗率が高い導電性を有する金属等によって構成される。ヒータ層１５４は、半導体の製造プロセス等で一般的に用いられるフォトリソグラフィ技術によって、絶縁層１５３の＋Ｚ側の主面（他主面）上に形成される。図１８で示されるように、ヒータ層１５４では、配線部１５４１、ヒータ部１５４ｂ、配線部１５４２、ヒータ部１５４ａ、および配線部１５４３がこの順番で延設され、順次に電気的に接続される。そして、配線部１５４１，１５４２，１５４３が、枠体１５ｆを構成し、ヒータ部１５４ａが、可動部１５ａを構成し、ヒータ部１５４ｂが、可動部１５ｂを構成する。また、配線部１５４１，１５４２，１５４３は、ヒータ部１５４ａ，１５４ｂと比較して、幅が広く、電気抵抗が低くなるように構成される。従って、ヒータ層１５４の一端（具体的には、配線部１５４１の−Ｙ側の端面）と他端（配線部１５４３の−Ｙ側の端面）との間に電圧が印加されると、電気抵抗が高いヒータ部１５４ａ，１５４ｂが、自身のジュール熱によって発熱する。つまり、発熱部としてのヒータ部１５４ａ，１５４ｂが電流の供給に応じて発熱する。
【００６０】
図１９は、アクチュエータ層１５を上方（＋Ｚ側）から見た該アクチュエータ層１５の詳細な構成を示す上面図である。図１９で示されるように、アクチュエータ層１５の他主面（＋Ｚ側の面）には、ヒータ層１５４が形成される。詳細には、ヒータ部１５４ａが、可動部１５ａのうちの枠体１５ｆに固定される一端部（固定端）から、該可動部１５ａの他端部（自由端）ＦＴ近傍にかけて延設されるとともに、自由端ＦＴ近傍で折り返されて、自由端ＦＴ近傍から固定端にかけて延設される。同様に、ヒータ部１５４ｂが、可動部１５ｂのうちの枠体１５ｆに固定される一端部（固定端）から、該可動部１５ｂの他端部（自由端）ＦＴ近傍にかけて延設されるとともに、自由端ＦＴ近傍で折り返されて、自由端ＦＴから固定端にかけて延設される。また、ヒータ層１５４の一端（具体的には、配線部１５４１の−Ｙ側の端面）と他端（配線部１５４３の−Ｙ側の端面）が、カメラモジュール５００の側面に露出する。そして、ヒータ層１５４の一端および他端に対しては、側面配線２１（図３〜図５）を介して電圧および電流が供給される。
【００６１】
また、アクチュエータ層１５については、記憶させたい形状の型に可動部１５ａ，１５ｂ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。アクチュエータ素子層１５２を構成するＳＭＡは、加熱されて所定の相変態温度を超えて所定温度に達すると、予め記憶されている所定形状（「記憶形状」とも称する）に復元する特性を有する。ここでは、可動部１５ａ，１５ｂの自由端ＦＴが上方（＋Ｚ方向）に変位する反り形状が記憶される。このため、ヒータ層１５４の通電によってＳＭＡが加熱されると、ＳＭＡは、収縮しつつ記憶形状に復元するように変形し、可動部１５ａ，１５ｂの自由端ＦＴが上方（＋Ｚ方向）に変位する。
【００６２】
図２０および図２１は、ヒータ部１５４ａ，１５４ｂの発熱に応じて可動部１５ａ，１５ｂが変形する態様を示す模式図である。なお、可動部１５ａ，１５ｂの変形の態様は、それぞれ同様であるから、図２０および図２１では、可動部１５ａの変形の態様が一例として示されている。図２０で示されるように、ヒータ部１５４ａが発熱していない状態では、可動部１５ａが平坦な形状を有する。これに対して、図２１で示されるように、ヒータ部１５４ａの発熱に応じて、力発生部１５２ａが変形することで力を発生し、可動部１５ａが、枠体１５ｆに固定されている一端（固定端）近傍を支点として、自由端ＦＴが上方（＋Ｚ方向）に変位するような変形を生じる。
【００６３】
＜(2-2-5)第２平行ばね＞
図２２は、第２平行ばね１４を下方（−Ｚ方向）から見た該第２平行ばね１４の下面外観図である。図２３は、レンズ群２０に接合された第２平行ばね１４を示す図である。図２２で示されるように、第２平行ばね１４は、固定枠体１４１と、弾性部１４２とを有する弾性部材であり、ばね機構を形成する層（弾性層）となっている。なお、第２平行ばね１４の素材としては、例えば、ＳＵＳ系の金属材料またはりん青銅等が採用される。
【００６４】
固定枠体１４１は、第２平行ばね１４の外周部を構成し、隣接するアクチュエータ層１５の枠体１５ｆと接合される。ここで、アクチュエータ層１５のヒータ層１５４と、第２第２平行ばね１４との間隔は、通常は、１０ｕｍ程度しかない。このため、ヒータ層１５４に電圧および電流を供給する側面配線２１を、例えば、印刷などによって撮像素子層１８からアクチュエータ層１５に渡って単に設けると、側面配線２１が、固定枠体１４１にまでかかってしまう。つまり、側面配線２１と第２平行ばね１４とが短絡してしまう。
【００６５】
そこで、この短絡を防ぐ目的で、第２平行ばね１４の固定枠体１４１の４隅の近傍の外縁に窪んだ切り欠き部１４３が設けられる。この切り欠き部１４３には、第２枠層１３と第２平行ばね１４とが接合される際、および第２平行ばね１４とアクチュエータ層１５とが接合される際に、接合に用いられるエポキシ系の樹脂等の接着剤が充填されることで、絶縁部１４ｅｐ（図３，図４）が形成される。この絶縁部１４ｅｐの存在により、側面配線２１と第２平行ばね１４とが接触することによる不要な短絡が防止される。
【００６６】
弾性部１４２は、固定枠体１４１との接続部ＰＧ１と、レンズ群２０との接合部ＰＧ２とを有し、接続部ＰＧ１と接合部ＰＧ２とが板状部材ＥＢで繋がれる。そして、図２３で示されるように、第２平行ばね１４は、弾性部１４２に設けられる接合部ＰＧ２においてレンズ群２０と接合される。ここでは、第１突起部２０１は、第２平行ばね１４の固定枠体１４１と板状部材ＥＢとの隙間を通って、アクチュエータ層１５の自由端ＦＴと当接する。つまり、第２平行ばね１４は、レンズ群２０の第１突起部２０１と接触しないような形状を有する。
【００６７】
そして、レンズ群２０が固定枠体１４１に対して＋Ｚ方向に移動されるにつれて、接続部ＰＧ１と接合部ＰＧ２とのＺ方向の位置がずれ、板状部材ＥＢは曲げ変形（たわみ変形）を生じて湾曲する。つまり、第２平行ばね１４は、板状部材ＥＢの弾性変形によって、レンズ群２０の光軸方向（±Ｚ方向）に弾性変形可能であり、ばね機構として機能する。
【００６８】
なお、第２平行ばね１４は、ＳＵＳ系の金属材料またはりん青銅等を用いて作製される。例えば、ＳＵＳ系の金属材料で第２平行ばね１４が作製される場合は、フォトリソグラフィ技術により、平行ばねの形状のレジストが金属材料上にパターンニングされ、塩化鉄系のエッチング液に浸してウエットエッチングが行われることで、平行ばねのパターンが形成される。
【００６９】
＜(2-2-6)第２枠層＞
図３で示されるように、第２枠層１３は、ＸＹ断面の外縁および内縁がそれぞれ略矩形状であるリング状の部材であり、Ｚ軸に沿って貫通する中空部分を形成する。第２枠層１３は、中空部分にレンズ群２０が配置されることで、該レンズ群２０を側方から囲む。なお、第２枠層１３を構成する素材としては、樹脂やガラス等が挙げられ、第２枠層１３は、金属金型を用いたいわゆるプレス法や射出成型法等によって製作される。そして、第２枠層１３の−Ｚ側に位置する下端面（一主面）は、隣接する第２平行ばね１４の固定枠体１４１と接合される。また、第２枠層の＋Ｚ側に位置する上端面（他主面）は、隣接する第１平行ばね１２（詳細には、第１平行ばね１２の固定枠体１２１（図２４））と接合される。
【００７０】
＜(2-2-7)第１平行ばね＞
図２４は、第１平行ばね１２を下方（−Ｚ方向）から見た該第１平行ばね１２の下面外観図である。図２４で示されるように、第１平行ばね１２は、切り欠き部１４３が設けられていないことを除いて、第２平行ばね１４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１２１と弾性部１２２とを備える。そして、固定枠体１２１の一主面は、隣接する第２枠層１３の他主面と接合され、固定枠体１２１の他主面は、隣接する第１枠層１１（詳細には、第１枠層１１の−Ｚ側の下端面）と接合される。
【００７１】
図２５は、レンズ群２０に接合された第１平行ばね１２を示す図である。図２５で示されるように、弾性部１２２に設けられた接合部ＰＧ２は、レンズ群２０の突起部２０２の＋Ｚ側の上端面と接合される。このため、固定枠体１２１に対してレンズ群２０が＋Ｚ方向に相対的に移動されると、板状部材ＥＢにおいて弾性変形が発生し、第１平行ばね１２が、ばね機構として機能する。
【００７２】
＜(2-2-8)第１枠層＞
図３で示されるように、第１枠層１１は、第２枠層１３と同様に、ＸＹ断面の外縁および内縁がそれぞれ略矩形状であるリング状の部材であり、Ｚ軸に沿って貫通する中空部分を形成する。第１枠層１１の中空部分は、レンズ群２０が＋Ｚ方向に移動される際に、弾性変形する板状部材ＥＢおよび突起部２０２が移動可能な空間となる。なお、第１枠層１１は、第２枠層１３と同様な素材および製作方法によって形成される。そして、第１枠層１１の−Ｚ側に位置する下端面（一主面）は、隣接する第１平行ばね１２の固定枠体１２１と接合される。また、第１枠層の＋Ｚ側に位置する上端面（他端面）は、隣接する蓋層１０（詳細には、蓋層の外周部近傍）と接合される。
【００７３】
＜(2-2-9)蓋層＞
図３で示されるように、蓋層１０は、ＸＹ断面の外縁が略正方形であるとともに、略中央にＺ軸に平行な方向に貫通する孔（貫通孔）１０Ｈを有し、ＸＹ平面に略平行な盤面を有する板状の部材である。貫通孔１０Ｈは、被写体からの光をレンズ群２０を介して撮像素子１８１に導くための孔であり、この蓋層１０は、平板状の樹脂材料をプレス加工する手法、あるいは樹脂材料をパターニングした後にエッチングする手法によって、貫通孔１０Ｈが形成されて製作される。
【００７４】
なお、図３では、図示が省略されているが、蓋層１０の貫通孔１０Ｈからカメラモジュール５００の内部にゴミ等が侵入しないように、蓋層１０の上面（他主面）側には、適宜ガラス等で構成される透明な保護層が設けられる。
【００７５】
＜(3)カメラモジュールにおけるオートフォーカス制御＞
図２６は、カメラモジュール５００のオートフォーカス制御に係る機能的な構成を示すブロック図である。電気抵抗検出部７００は、ヒータ層１５４の電気抵抗を検出し、該電気抵抗を示す信号を合焦制御部３１０に対して出力する。合焦制御部３１０は、ヒータ層１５４の電気抵抗に基づいて、可動部１５ａ，１５ｂの変形（具体的には、自由端ＦＴの変位）を検出する。この自由端ＦＴの変位の検出については、ヒータ層１５４（具体的には、ヒータ部１５４ａ，１５４ｂ）における形状と電気抵抗との関係が一義的に決まることが利用されて実行される。そして、合焦制御部３１０は、自由端ＦＴの変位を検出しつつ、電流供給ドライバ６００を介してヒータ層１５４に供給する電流を制御することで、可動部１５ａ，１５ｂの変形量、すなわち自由端ＦＴの変位を制御する。このとき、自由端ＦＴによる第１突起部２０１の押し上げにより、レンズ群２０が＋Ｚ方向に移動されることで、レンズ群２０と撮像素子１８１との離隔距離が変更されて、光学ユニットＫＢの焦点の位置が変更される。
【００７６】
また、コントラスト検出部８００は、撮像素子１８１で得られる画像信号について、コントラストを検出する。例えば、隣接画素間の階調値の差分を画像全体について積算した数値が、コントラストを示す評価値として検出される。このコントラストを示す評価値を示す信号は、合焦制御部３１０に対して出力される。
【００７７】
オートフォーカス制御を行う際には、合焦制御部３１０の制御により、まず、レンズ群２０と撮像素子１８１との離隔距離が予め設定された多段階の離隔距離に順次に設定され、各離隔距離にされる状態で撮像素子１８１によって画像信号が取得される。換言すれば、レンズ群２０の＋Ｚ方向への繰り出し位置が、予め設定された多段階の位置に設定されるとともに、各繰り出し位置にレンズ群２０が配置される時点において撮像素子１８１によって画像信号が取得される。なお、このとき、合焦制御部３１０が、電気抵抗検出部７００で検出されるヒータ層１５４の電気抵抗をモニタリングしつつ、電流供給ドライバ６００を介したヒータ層１５４への電流の供給を制御することで、レンズ群２０の繰り出し位置が変更される。
【００７８】
次に、合焦制御部３１０が、コントラスト検出部８００によって各繰り出し位置について検出されたコントラストを示す評価値に基づいて、コントラストを示す評価値が最大となる繰り出し位置を検出する。このコントラストを示す評価値が最大となる繰り出し位置にレンズ群２０が配置されている状態が、被写体に合焦している状態に相当する。そして、合焦制御部３１０の制御により、レンズ群２０がコントラストを示す評価値が最大となる繰り出し位置まで移動されることで、カメラモジュール５００における被写体に対する合焦が実現される。すなわち、オートフォーカス制御が実現される。
【００７９】
ところで、上述したように、可動部１５ａでは、ヒータ部１５４ａが、力発生部１５２ａを基準として、突設部１５１ａが存在する方向とは反対方向に位置する領域に設けられるとともに、可動部１５ｂでは、ヒータ部１５４ｂが、力発生部１５２ｂを基準として、突設部１５１ｂが存在する方向とは反対方向に位置する領域に設けられる。このため、各ヒータ部１５４ａ，１５４ｂの発熱によって各力発生部１５２ａ，１５２ｂが収縮しつつ記憶形状にまで変形することで、各可動部１５ａ，１５ｂの自由端ＦＴが上方に変位する際には、図２１で示されるように、各可動部１５ａ，１５ｂでは、各突設部１５１ａ，１５１ｂの下面（−Ｚ側の面）近傍における変形が最小となる。
【００８０】
これに対して、各ヒータ部１５４ａ，１５４ｂは、力発生部１５２ａ，１５２ｂおよび絶縁層１５３の存在により、各突設部１５１ａ，１５１ｂの下面近傍（中立面）から離隔配置される。このため、各可動部１５ａ，１５ｂの自由端ＦＴが上方に変位する際には、各ヒータ部１５４ａ，１５４ｂでは比較的大きな変形が発生する。その結果、各可動部１５ａ，１５ｂの自由端ＦＴの変位に対して、ヒータ層１５４におけるより大きな電気抵抗の変化が得られる。すなわち、各可動部１５ａ，１５ｂの変形量に対して、各ヒータ部１５４ａ，１５４ｂにおける変形と電気抵抗の変化量とが十分生じる。従って、各可動部１５ａ，１５ｂの変形量を高精度で制御することが可能となる。
【００８１】
＜(4)カメラモジュールの製造工程＞
ここで、カメラモジュール５００の製造工程について簡単に説明する。図２７は、カメラモジュール５００の製造工程を示すフローチャートである。図２７で示されるように、（工程Ａ）レンズ群２０の生成（ステップＳＰ１）、（工程Ｂ）シートの準備（ステップＳＰ２）、（工程Ｃ）組み立て治具の準備（ステップＳＰ３）、（工程Ｄ）シートの第１の接合（ステップＳＰ４）、（工程Ｅ）レンズ群２０の取り付け（ステップＳＰ５）、（工程Ｆ）シートの第２の接合（ステップＳＰ６）、（工程Ｇ）撮像素子基板１７８の取り付け（ステップＳＰ７）、および（工程Ｈ）ダイシング（ステップＳＰ８）が順次に行われて、カメラモジュール５００が製造される。
【００８２】
＜(4-1)レンズ群の生成（工程Ａ）＞
ステップＳＰ１では、レンズ群２０が生成される。ここでは、まず、多数のレンズ群２０がマトリックス状に配列されたウエハ（以下「レンズ群ウエハ」とも称する）が製作され、ダイシングにより、多数のレンズ群２０が個片化されて、多数のレンズ群２０が製作される。レンズ群ウエハは、多数の第１レンズ構成層ＬＹ１が配列されたウエハ（第１レンズ構成層ウエハ）と、多数のスペーサ層ＲＢが配列されたウエハ（スペーサ層ウエハ）と、多数の第２レンズ構成層ＬＹ２が配列されたウエハ（第２レンズ構成層ウエハ）とが積層されて、相互に接合されることで製作される。
【００８３】
＜(4-2)シートの準備（工程Ｂ）＞
ステップＳＰ２では、カメラモジュール５００を構成する各機能層に係るシートが、層ごとに形成される。なお、ここでは、ウエハレベルの円盤状のシートが準備される。機能層ごとのシートには、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る。具体的には、ステップＳＰ２では、蓋層１０、第１枠層１１、第１平行ばね１２、第２枠層１３、第２平行ばね１４、アクチュエータ層１５、およびレンズ位置調整層１６といった各機能層に係るチップがそれぞれ所定配列で多数形成された各シートＵ１０〜Ｕ１６、ならびにカバーガラス層１７と撮像素子層１８とが接合されて形成される撮像素子基板１７８に係るチップを含むシート（撮像素子基板シート）Ｕ１７８がそれぞれ準備される。つまり、８枚のシートＵ１０〜１６，Ｕ１７８が準備される。
【００８４】
＜(4-3)組み立て治具の準備（工程Ｃ）＞
ステップＳＰ３では、組み立て治具が準備される。この組み立て治具は、平板状の基台上に略同一の形状を有する多数の突起部が所定配列で設けられて構成される。なお、組み立て治具には、２カ所以上の所定の箇所に位置合わせのためのアライメントマークが形成される。また、突起部の上面は、平板状の基台の主面に対して略平行となるように構成される。なお、該上面上で各カメラモジュール５００に相当するユニットが製作される。
【００８５】
＜(4-4)シートの第１の接合（工程Ｄ）＞
ステップＳＰ４では、準備された８枚のシートＵ１０〜１６，Ｕ１７８のうちの３枚のシートＵ１１〜Ｕ１３が接合される。ここでは、第１枠層シートＵ１１、第１平行ばねシートＵ１２、および第２枠層シートＵ１３について、各シートＵ１１〜Ｕ１３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Ｕ１１〜Ｕ１３が接着剤等を用いて接合される。
【００８６】
図２８は、ステップＳ４で３枚のシートＵ１１〜Ｕ１３が積層されて接合される様子、ステップＳ５でレンズ群２０が取り付けられる様子、ステップＳ６で４枚のシートＵ１０，Ｕ１４〜Ｕ１６が積層されて接合される様子、およびステップＳＰ７で撮像素子基板シートＵ１７８が接合される様子を合わせて模式的に示す図である。
【００８７】
＜(4-5)レンズ群の取り付け（工程Ｅ）＞
ステップＳＰ５では、ステップＳＰ４で製作されたユニットの各第２枠層１３の中空部分に、ステップＳＰ１で生成されたレンズ群２０が、所定のマウンターによって取り付けられる。つまり、格子状の形状を有する第２枠層シートＵ１３の各空隙に、レンズ群２０がそれぞれ挿入される。具体的には、レンズ群２０が接合部ＰＧ２に対して押し付けられつつ、第２突起部２０２の端面が、接合部ＰＧ２の一主面側に対して接合される。なお、この接合手法としては、紫外線の照射によって硬化する接着剤（紫外線硬化接着剤）を用いて接合する手法等が挙げられる。
【００８８】
＜(4-6)シートの第２の接合（工程Ｆ）＞
ステップＳＰ６では、ステップＳＰ２で準備された８枚のシートＵ１０〜１６，Ｕ１７８のうちの４枚のシートＵ１０，Ｕ１４〜Ｕ１６が接合される。具体的には、ステップＳＰ６では、ステップＳＰ５までに生成されたユニットの一主面側に対して、第２平行ばねシートＵ１４、およびアクチュエータ層シートＵ１５に含まれる各チップが、第２枠層シートＵ１３に含まれる各チップに対してそれぞれ積層されるように、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Ｕ１４，Ｕ１５が順次に接着剤等を用いて接合される。
【００８９】
また、第１枠層シートＵ１１の他主面側に対して、蓋層シートＵ１０に含まれる各チップが、第１枠層シートＵ１１に含まれる各チップに対してそれぞれ積層されるように、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、この状態で、第１枠層シートＵ１１の他主面側に対して、蓋層シートＵ１０が接着剤等を用いて接合される。
【００９０】
更に、アクチュエータ層シートＵ１５の一主面側に対して、レンズ位置調整層シートＵ１６に含まれる各チップが、アクチュエータ層シートＵ１５に含まれる各チップに対してそれぞれ積層されるように、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、この状態で、アクチュエータ層シートＵ１５の一主面側に対して、レンズ位置調整層シートＵ１６が接着剤等を用いて接合される。
【００９１】
＜(4-7)撮像素子基板の取り付け（工程Ｇ）＞
ステップＳＰ７では、ステップＳＰ６までにレンズ位置調整層１６が接合されて形成されたユニットのレンズ位置調整層１６の枠体１６１に対して、撮像素子基板１７８の外周部が接合されるように、レンズ位置調整層シートＵ１６の一主面に対して、撮像素子基板シートＵ１７８の他主面が接合される。
【００９２】
＜(4-8)ダイシング（工程Ｈ）＞
ステップＳＰ８では、多数のレンズ群２０がそれぞれ挿入され、８つのシートＵ１０〜Ｕ１６，Ｕ１７８が積層され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。このとき、多数のカメラモジュール５００が完成される。なお、このダイシング工程の途中で、側面配線２１が形成される。具体的には、一方向に沿ったダイシングが行われた時点で、各カメラモジュール５００の側面に相当する切断面において、各ヒータ層１５４が露出する。このため、切断面に側面配線２１を形成するための導電材料が塗布され、その後、他方向に沿ったダイシングが行われることで、多数のカメラモジュール５００が完成される。
【００９３】
以上のように、本発明の一実施形態に係るカメラモジュール５００を搭載した携帯電話機１００では、アクチュエータ層１５において、加熱に応じて力を発生する部分である力発生部１５２ａ，１５２ｂと、電流の供給に応じて発熱する部分であるヒータ部１５４ａ，１５４ｂとが別々に設けられる。そして、ヒータ部１５４ａ，１５４ｂにおける電気抵抗に応じた該ヒータ部１５４ａ，１５４ｂへの電流の供給によって、可動部１５ａ，１５ｂにおける自由端ＦＴの変位が制御される。このため、可動部１５ａ，１５ｂにおける変位の制御が可能であるとともに、力発生部１５２ａ，１５２ｂの設計とヒータ部１５４ａ，１５４ｂの設計とを別々に行うことが可能となる。従って、可動部１５ａ，１５ｂにおける変位の制御が可能であり、且つ設計の自由度が高い構成を有するアクチュエータ層１５が実現される。
【００９４】
また、力発生部１５２ａ，１５２ｂが形状記憶合金によって構成されるため、電流の付与に対して可動部１５ａ，１５ｂの変形が大きく生じる。従って、効率良く、可動部１５ａ，１５ｂを変形させることができる。
【００９５】
＜(5)変形例＞
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００９６】
◎例えば、上記一実施形態では、可動部１５ａ，１５ｂにおいて、ヒータ部１５４ａが、力発生部１５２ａを基準として、突設部１５１ａが存在する方向とは反対方向に位置する領域に設けられるとともに、ヒータ部１５４ｂが、力発生部１５２ｂを基準として、突設部１５１ｂが存在する方向とは反対方向に位置する領域に設けられたが、これに限られない。例えば、ヒータ部１５４ａが、突設部１５１ａと力発生部１５２ａとの間の領域に設けられても良いし、ヒータ部１５４ｂが、突設部１５１ｂと力発生部１５２ｂとの間の領域に設けられても良い。
【００９７】
但し、ヒータ部１５４ａを突設部１５１ａの下面近傍から離せば離す程、可動部１５ａが変形する際に、ヒータ部１５４ａの変形量が大きくなり、ヒータ部１５４ｂを突設部１５１ｂの下面近傍から離せば離す程、可動部１５ｂが変形する際に、ヒータ部１５４ｂの変形量が大きくなる。このため、各可動部１５ａ，１５ｂの変形量を高精度で制御する観点から言えば、上記一実施形態のように、ヒータ部１５４ａが突設部１５１ａの下面近傍から極力離隔されるとともに、ヒータ部１５４ｂが突設部１５１ｂの下面近傍から極力離隔される方が好ましい。従って、ヒータ部１５４ａが突設部１５１ａの下面に設けられず、ヒータ部１５４ｂが突設部１５１ｂの下面に設けられないことが好ましい。
【００９８】
◎また、上記一実施形態では、力発生部１５２ａ，１５２ｂが、形状記憶合金によって構成されたが、これに限られない。例えば、力発生部１５２ａ，１５２ｂが、形状記憶合金の代わりに、ベース層１５１を構成する素材の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有する素材によって構成されても良い。詳細には、ベース層１５１がシリコン等の熱膨張率が比較的小さな素材で形成され、力発生部１５２ａ，１５２ｂがアルミニウムやニッケル等の熱膨張率が比較的大きな素材で形成される、いわゆるバイメタル（Bi-metallic strip）が適用されても良い。
【００９９】
このような構成では、ヒータ部１５４ａ，１５４ｂの発熱に応じた突設部１５１ａ，１５１ｂと力発生部１５２ａ，１５２ｂとの間の膨張の違いによって、可動部１５ａ，１５ｂが反るような変形を生じて、自由端ＦＴの変位が発生する。この動作を詳細に言えば、膨張率が比較的大きな素材からなる力発生部１５２ａ，１５２ｂが加熱に応じて膨張することによって力が発生し、この力がベース層１５１等に作用することで、可動部１５ａ，１５ｂが反るような変形を生じる。但し、自由端ＦＴを上方（＋Ｚ方向）に変位させるためには、上記一実施形態に係る可動部１５ａ，１５ｂを構成する複数層の積層順を逆にする必要がある。なお、このようなバイメタルが適用される構成では、形状記憶合金を使用する場合よりも、安価な素材を用いて力発生部１５２ａ，１５２ｂを形成することができる。このため、アクチュエータ層１５の製造コストの低減が図られる。
【０１００】
◎また、上記一実施形態では、各可動部１５ａ，１５ｂが、突設部１５１ａ，１５１ｂ、力発生部１５２ａ，１５２ｂ、絶縁層１５３、およびヒータ部１５４ａ，１５４ｂが重ねられて構成されたが、これに限られない。例えば、突設部１５１ａ，１５１ｂと、力発生部１５２ａ，１５２ｂとの間に絶縁層を配置する等、各可動部１５ａ，１５ｂが、突設部１５１ａ，１５１ｂ、力発生部１５２ａ，１５２ｂ、およびヒータ部１５４ａ，１５４ｂを含む複数層が重ねられている構造を有していれば良い。なお、上記一実施形態では、突設部１５１ａ，１５１ｂ、力発生部１５２ａ，１５２ｂ、およびヒータ部１５４ａ，１５４ｂが、それぞれ層状の形状を有していたが、これに限られない。例えば、各可動部１５ａ，１５ｂにおいて、ヒータ部１５４ａ，１５４ｂにある程度の厚みを有する構造が採用され、突設部１５１ａ，１５１ｂ、力発生部１５２ａ，１５２ｂ、およびヒータ部１５４ａ，１５４ｂを含む複数の部分が重ねられている構造が採用されても良い。
【０１０１】
◎また、上記一実施形態では、レンズ群２０の移動を規制する部材として、板状の第１および第２平行ばね１２，１４が採用されたが、これに限られない。例えば、つる巻き状のばね等を含む各種弾性部材が採用されても良い。
【０１０２】
◎また、上記一実施形態では、可動部１５ａ，１５ｂによって移動される対象物（移動対象物）が、光学系としてのレンズ群２０であったが、これに限られない。例えば、撮像素子等のその他の部材を移動対象物としても良い。例えば、被写体からの光を撮像素子に導く光学系にあたるレンズ群２０Ｂを固定し、上記一実施形態においてレンズ群２０を移動させるための構成と同様な構成によって撮像素子層をＺ方向に移動させても良い。
【０１０３】
図２９は、レンズ群２０Ｂを固定して、該レンズ群２０Ｂの光軸Ａｘに沿った方向に撮像素子層１８Ｂを前後に移動させる一態様の概念図を例示する図である。図２９では、撮像素子層１８Ｂを光軸Ａｘに沿って前後に移動させる撮像部ＰＢＢが描かれている。このような構成では、アクチュエータ層の動作に応じて撮像素子層１８Ｂが光軸Ａｘに沿って前後に移動されて、レンズ群２０Ｂと撮像素子層１８Ｂとの距離が変更されることで、オートフォーカス制御が実現される。このように、可動部１５ａ，１５ｂの曲げ変形に応じて撮像素子および光学系のうちの少なくとも一方が移動されれば、オートフォーカス制御が実現される。そして、可動部１５ａ，１５ｂにおける変位の制御が可能であり、且つ設計の自由度が高い構成を有するアクチュエータ層１５を用いた撮像装置が実現される。
【０１０４】
また、アクチュエータによって移動される対象物（移動対象物）は、光学系や撮像素子等といった撮像装置を構成する要素に限られない。例えば、移動対象物は、光ピックアップレンズの対物レンズ等といったその他のものであっても良い。すなわち、本発明は、アクチュエータと、該アクチュエータの曲げ変形に応じて移動対象物が移動される駆動装置一般に適用することができる。
【０１０５】
◎なお、上記一実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０６】
１５  アクチュエータ層
１５ａ，１５ｂ  可動部
１８，１８Ｂ  撮像素子層
２０，２０Ｂ  レンズ群
１００  携帯電話機
１５１  ベース層
１５１ａ，１５１ｂ  突設部
１５２  アクチュエータ素子層
１５２ａ，１５２ｂ  力発生部
１５４  ヒータ層
１５４ａ，１５４ｂ  ヒータ部
１８１  撮像素子
３１０  合焦制御部
５００  カメラモジュール
６００  電流供給ドライバ
７００  電気抵抗検出部
８００  コントラスト検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010110122.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2010110122.tif 000014
【図１３】
2010110122.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010110122.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2010110122.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年7月26日(2011.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の態様に係るアクチュエータは、発熱に応じて変形する可動部と、前記可動部の変形量を制御する制御部とを備える。該アクチュエータでは、前記可動部が、ベース部と、加熱に応じて力を発生する力発生部と、電流の供給に応じて発熱する発熱部とを含む複数の部分が重ねられおり、前記発熱部に対する電流の供給に応じた前記発熱部の発熱による前記力発生部の加熱に応じて前記力発生部が力を発生し、該力によって前記ベース部と前記力発生部と前記発熱部とが変形して該可動部が変形する構造を有している。また、前記発熱部の電気抵抗が、前記発熱部の変形に応じて変化する。そして、前記制御部が、前記発熱部の電気抵抗に基づいて前記可動部の変形量を検出し、該変形量の検出結果に基づいて該変形量が所望の量となるために必要な電流を前記発熱部に供給するように制御することで、前記変形量を制御する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、第３の態様に係るアクチュエータは、第１または第２の態様に係るアクチュエータであって、前記力発生部が、形状記憶合金を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、第４の態様に係るアクチュエータは、第１または第２の態様に係るアクチュエータであって、前記力発生部が、前記ベース部の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、第５の態様に係る駆動装置は、第１から第４の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、前記可動部の変形によって移動される移動対象物とを備える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、第６の態様に係る撮像装置は、第１から第４の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系とを備える。該撮像装置では、前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記可動部の変形によって移動される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
発熱に応じて変形する可動部と、
前記可動部の変形量を制御する制御部と、
を備え、
前記可動部が、
ベース部と、加熱に応じて力を発生する力発生部と、電流の供給に応じて発熱する発熱部とを含む複数の部分が重ねられており、前記発熱部に対する電流の供給に応じた前記発熱部の発熱による前記力発生部の加熱に応じて前記力発生部が力を発生し、該力によって前記ベース部と前記力発生部と前記発熱部とが変形して該可動部が変形する構造を有しており、
前記発熱部の電気抵抗が、
前記発熱部の変形に応じて変化し、
前記制御部が、
前記発熱部の電気抵抗に基づいて前記可動部の変形量を検出し、該変形量の検出結果に基づいて該変形量が所望の量となるために必要な電流を前記発熱部に供給するように制御することで、前記変形量を制御することを特徴とするアクチュエータ。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアクチュエータであって、
前記力発生部が、
形状記憶合金を含むことを特徴とするアクチュエータ。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のアクチュエータであって、
前記力発生部が、前記ベース部の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有することを特徴とするアクチュエータ。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータと、
前記可動部の変形によって移動される移動対象物と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータと、
撮像素子と、
被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系と、
を備え、
前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記可動部の変形によって移動されることを特徴とする撮像装置。
【国際調査報告】
2010110122.tif 000032
2010110122.tif 000033