(57)【要約】【課題】オートフォーカス機能と手振れ補正機能とを実現可能な小型の光学デバイス、並びにこの光学デバイスを搭載した手振れ補正装置および撮像ユニットを提供する。【解決手段】透明な弾性体を用いて構成され且つ対向する第１および第２表面を有する透過部と、第１表面の中央部の周囲に位置する２以上の部分に対して直接的または間接的にそれぞれ力を付与することで、第１表面を変形させる複数の可動部と、を備える光学デバイスが採用される。【選択図】図２
2011197189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な弾性体を用いて構成され、且つ対向する第１および第２表面を有する透過部と、
前記第１表面の中央部の周囲に位置する２以上の部分に対して、直接的または間接的にそれぞれ力を付与することで、前記第１表面を変形させる複数の可動部と、
を備えることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光学デバイスであって、
ｎを２以上の自然数とした場合に、前記２以上の部分のうちの第１部分を基準として、前記中央部を中心に（３６０／ｎ）度ずつ回転させた部分に、前記２以上の部分のうちの前記第１部分を除く残余の部分が設けられていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学デバイスであって、
前記複数の可動部が、
前記２以上の部分に対してそれぞれ押圧力を付与することで、前記第１表面を変形させることを特徴とする光学デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の光学デバイスであって、
開口部を有する環状の形状を有し、前記複数の可動部と前記第１表面との間に設けられるとともに、前記開口部によって前記中央部を避けつつ、前記第１表面のうちの前記２以上の部分を含み且つ前記中央部の周囲に位置する環状領域に対して前記複数の可動部による押圧力を伝達する押圧部、
を更に備えることを特徴とする光学デバイス。
【請求項５】
透明な弾性体を用いて構成され、且つ対向する第１および第２表面を有する透過部と、
開口部を有する環状の形状を有し、前記開口部によって前記第１表面の中央部を避けつつ前記第１表面のうちの前記中央部の周囲に位置する環状領域を押圧する押圧部と、
前記押圧部の２以上の部分に対してそれぞれ力を付与することで、前記押圧部による前記環状領域に対する押圧力を低減することで、前記第１表面を変形させる複数の可動部と、
を備えることを特徴とする光学デバイス。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１つの請求項に記載の光学デバイスと、
前記複数の可動部によって、前記２以上の部分に対して異なる大きさの力を付与させることで、前記透過部の光軸を移動させる制御部と、
を備えることを特徴とする手振れ補正装置。
【請求項７】
請求項６に記載の手振れ補正装置と、
前記透過部を通過した被写体からの光を受光する撮像素子と、
を備えることを特徴とする撮像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学デバイス、並びにこの光学デバイスを搭載する手振れ補正装置および撮像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の小型の電子機器には、小型のカメラユニット（ＭＣＵとも言う）が頻繁に搭載される。ＭＣＵには、薄型化等の小型化が常に要求される一方で、被写体に対して自動で焦点が合わされる制御（オートフォーカス制御ともＡＦ制御とも言う）を実現する機能（オートフォーカス機能ともＡＦ機能とも言う）の搭載等といった高機能化も要求される。そして、ＡＦ制御には、撮像センサを基準としてレンズ群が移動する方式が一般的に採用される。
【０００３】
ところで、焦点距離が一定であるレンズ（固定焦点レンズとも言う）と、屈折力の変更によって焦点距離が可変であるレンズ（可変焦点レンズとも言う）とを組み合わせて、可変焦点レンズの屈折力の変更によってＡＦ制御を実現する方式が知られている。この可変焦点レンズとしては、水や油等の液体を用いたタイプや、ゲル状またはゴム状の透明の弾性体（透明弾性体とも言う）を用いたタイプ等が知られている（特許文献１等）。そして、この可変焦点レンズが採用されれば、レンズ群が移動する方式と比較して、レンズ群の姿勢を保持する平行ばね等の弾性部材が不要となることで耐衝撃性が向上し、固定焦点レンズについては設計の高い自由度が維持されることで汎用的な設計が可能となる。
【０００４】
また、対向配置された透明な２枚の平面板がリング状の接続部材で接続されるとともに、２枚の平面板と接続部材とによって形成される内部空間に透明物質が封入されて成る可変頂角プリズム体等の光学素子が提案されている（特許文献２等）。この光学素子によれば、撮像ユニットの姿勢の変化に応じて光軸を傾かせて手振れの影響を相殺するいわゆる手振れ補正の機能（手振れ補正機能とも言う）が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−８４５０２号公報
【特許文献２】特開平２−１２４５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記可変焦点レンズと上記光学素子の双方が採用されると、ＡＦ機能と手振れ補正機能とを合わせ持つ撮像ユニットが実現され得る。しかしながら、可変焦点レンズと光学素子の双方が設けられると、光学系の大型化に因るＭＣＵの大型化を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、オートフォーカス機能と手振れ補正機能とを実現可能な小型の光学デバイス、並びにこの光学デバイスを搭載した手振れ補正装置および撮像ユニット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の態様に係る光学デバイスは、透明な弾性体を用いて構成され、且つ対向する第１および第２表面を有する透過部と、前記第１表面の中央部の周囲に位置する２以上の部分に対して、直接的または間接的にそれぞれ力を付与することで、前記第１表面を変形させる複数の可動部と、を備える。
【０００９】
また、第２の態様に係る光学デバイスは、第１の態様に係る光学デバイスであって、ｎを２以上の自然数とした場合に、前記２以上の部分のうちの第１部分を基準として、前記中央部を中心に（３６０／ｎ）度ずつ回転させた部分に、前記２以上の部分のうちの前記第１部分を除く残余の部分が設けられている。
【００１０】
また、第３の態様に係る光学デバイスは、第１または第２の態様に係る光学デバイスであって、前記複数の可動部が、前記２以上の部分に対してそれぞれ押圧力を付与することで、前記第１表面を変形させる。
【００１１】
また、第４の態様に係る光学デバイスは、第３の態様に係る光学デバイスであって、開口部を有する環状の形状を有し、前記複数の可動部と前記第１表面との間に設けられるとともに、前記開口部によって前記中央部を避けつつ、前記第１表面のうちの前記２以上の部分を含み且つ前記中央部の周囲に位置する環状領域に対して前記複数の可動部による押圧力を伝達する押圧部、を更に備える。
【００１２】
また、第５の態様に係る光学デバイスは、透明な弾性体を用いて構成され、且つ対向する第１および第２表面を有する透過部と、開口部を有する環状の形状を有し、前記開口部によって前記第１表面の中央部を避けつつ前記第１表面のうちの前記中央部の周囲に位置する環状領域を押圧する押圧部と、前記押圧部の２以上の部分に対してそれぞれ力を付与することで、前記押圧部による前記環状領域に対する押圧力を低減することで、前記第１表面を変形させる複数の可動部と、を備える。
【００１３】
また、第６の態様に係る手振れ補正装置は、第１から第５の何れか１つの態様に係る光学デバイスと、前記複数の可動部によって、前記２以上の部分に対して異なる大きさの力を付与させることで、前記透過部の光軸を移動させる制御部と、を備える。
【００１４】
また、第７の態様に係る撮像ユニットは、第６の態様に係る手振れ補正装置と、前記透過部を通過した被写体からの光を受光する撮像素子と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
第１から第５の何れの態様に係る光学デバイスによっても、２以上の可動部によって透過部の表面の異なる部分に付与される力が制御されれば、透過部の焦点距離の変更と光軸の偏芯とが可能となるため、オートフォーカス機能と手振れ補正機能とを実現可能な小型の光学デバイスが実現される。
【００１６】
第２の態様に係る光学デバイスによれば、２以上の可動部によってそれぞれ異なる大きさの力がバランス良く透過部の表面に付与される。
【００１７】
第４および第５の何れの態様に係る光学デバイスによっても、押圧部の存在によって、透過部の一表面を精度良く略球面状の形状とすることが可能となる。
【００１８】
第６の態様に係る手振れ補正装置によれば、オートフォーカス機能と手振れ補正機能とを実現可能な小型の光学デバイスを搭載した手振れ補正装置が実現される。
【００１９】
第７の態様に係る撮像ユニットによれば、オートフォーカス機能と手振れ補正機能とを実現可能な小型の光学デバイスを搭載した撮像ユニットが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る携帯電話機の概略構成を示す模式図である。
【図２】一実施形態に係る携帯電話機の機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】一実施形態に係る第１筐体に着目した断面模式図である。
【図４】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５】一実施形態に係る可変焦点レンズ部の外観を示す下面模式図である。
【図６】一実施形態に係る可変焦点レンズ部の断面模式図である。
【図７】一実施形態に係るアクチュエータ部の下面模式図である。
【図８】一実施形態に係るアクチュエータ部の断面構造を示す模式図である。
【図９】可変焦点レンズ部における焦点距離の変更動作を示す断面模式図である。
【図１０】可変焦点レンズ部における焦点距離の変更動作を示す断面模式図である。
【図１１】可変焦点レンズ部における光軸の偏芯動作を示す断面模式図である。
【図１２】可変焦点レンズ部における光軸の偏芯動作を示す断面模式図である。
【図１３】可変焦点レンズ部における光軸の偏芯動作を示す断面模式図である。
【図１４】一変形例に係る可変焦点レンズ部の構成と動作を示す断面模式図である。
【図１５】一変形例に係る可変焦点レンズ部の構成と動作を示す断面模式図である。
【図１６】一変形例に係る可変焦点レンズ部の構成と動作を示す断面模式図である。
【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。図面においては同様な構成および機能を有する部分については同一符号が付されており、下記説明では重複説明が省略されている。また、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は正確に図示されたものではない。
【００２２】
＜(1)携帯電話機の概略構成＞
図１は、一実施形態に係るカメラモジュール５を搭載している携帯電話機１の概略構成を示す模式図である。図２は、携帯電話機１の機能的な構成を示すブロック図である。なお、図１、図３、図５、および図７では、カメラモジュール５の撮影方向をＺ軸方向とする右手系のＸＹＺ座標系が付され、このＸＹＺ座標系に対応するＺ軸が、図４、図６、図８から図１６にそれぞれ付されている。
【００２３】
図１で示されるように、携帯電話機１は、第１筐体２と第２筐体３とヒンジ部４とを備え、ヒンジ部４によって第１筐体２と第２筐体３とが回動可能に接続された折り畳み式の携帯電話機の構成を有している。
【００２４】
第１筐体２は、カメラモジュール５、角速度センサ６、電気抵抗検出部７、コントラスト検出部８、および表示ディスプレイを備える。
【００２５】
カメラモジュール５は、可変焦点レンズ部１０（図２）と撮像素子３２ｉ（図２）とを備える。可変焦点レンズ部１０は、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１を含むアクチュエータ部１５を備える。角速度センサ６は、カメラモジュール５に接するように設けられ（図４参照）、カメラモジュール５の揺動に応じた角速度を検出する。電気抵抗検出部７は、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１における電気抵抗を検出する。コントラスト検出部８は、撮像素子３２ｉ（図２）で得られる画像信号に係るコントラストを検出する。
【００２６】
第２筐体３は、レンズ制御部９と、各種ボタン等を含む操作部とを備える。
【００２７】
レンズ制御部９は、角速度センサ６と電気抵抗検出部７とコントラスト検出部８とから入力される信号に応じて、駆動回路３３０を介して、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１に供給する電圧および電流を制御する。この制御によって、カメラモジュール５におけるいわゆるオートフォーカス制御（ＡＦ制御とも言う）を行う機能（ＡＦ機能とも言う）と、小型の撮像モジュールとしてのカメラモジュール５における手振れの影響を相殺する手振れ補正の制御（手振れ補正制御とも言う）を行う機能（手振れ補正機能とも言う）とが実現される。
【００２８】
なお、ＡＦ制御では、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１における変形量と電気抵抗との一義的な関係が利用され、コントラスト検出部８で検出されるコントラストが最大値となるようにアクチュエータ部１５によって可変焦点レンズ部１０の焦点距離が調整される。また、手振れ補正制御では、角速度センサ６で検出される角速度に応じて、手振れの影響が相殺されるように、アクチュエータ部１５によって可変焦点レンズ部１０の光軸が移動される。
【００２９】
図３は、第１筐体２に着目した断面模式図である。図１および図３で示されるように、カメラモジュール５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ユニット、すなわちマイクロカメラユニット（ＭＣＵとも言う）となっている。
【００３０】
＜(2)カメラモジュール＞
＜(2-1)カメラモジュールの基本構成＞
図４は、カメラモジュール５の基本構成を示す断面模式図である。
【００３１】
図４で示されるように、カメラモジュール５は、可変焦点レンズ部１０と、固定焦点レンズ部２０と、撮像センサ部３０とが、−Ｚ方向にこの順番で配置されているとともに相互に結合されて構成されている。そして、被写体からの光が、光学デバイスとしての可変焦点レンズ部１０と固定焦点レンズ部２０とを順に透過して、撮像センサ部３０に照射される。
【００３２】
可変焦点レンズ部１０は、ガラス板１１と、フレーム部１２と、透明弾性体１３と、環状押圧部１４と、アクチュエータ部１５とを備えている。ここでは、アクチュエータ部１５の駆動に応じて、透明弾性体１３のうちの固定焦点レンズ部２０側の表面の形状（具体的には曲率）が変化して、透明弾性体１３の屈折力が変更される。この屈折力の変更によって、可変焦点レンズ部１０の焦点距離が調整可能となるため、ＡＦ制御が実現される。また、この屈折力の変更により、固定焦点レンズ部２０の光軸Ａｘ２を基準として、可変焦点レンズ部１０の光軸Ａｘ１がシフト（すなわち偏芯）可能となるため、手振れ補正制御が実現される。すなわち、携帯電話機１が、手振れ補正装置としての機能を有する。
【００３３】
固定焦点レンズ部２０は、Ｚ方向に貫通する中空部分を有するフレーム部２３と、フレーム部２３の内面に固定される第１および第２光学レンズ２１，２２とを備えている。第１および第２光学レンズ２１，２２は、フレーム部２３の中空部分において−Ｚ方向にこの順番で配置されている。
【００３４】
撮像センサ部３０は、カバーガラス３１と、撮像部３２と、センサ基板３３とを備えている。カバーガラス３１は、平板状のガラスである。撮像部３２は、可変焦点レンズ部１０と固定焦点レンズ部２０とカバーガラス３１とを順に通過した被写体からの光を受光して、被写体に係る光学像を電気信号に変換する撮像素子３２ｉを有する。センサ基板３３は、撮像素子３２ｉと、駆動回路３３０と、外部回路等に対する電気信号の送信および外部回路等からの電気信号の受信を行う各種配線および各種端子部等と、を有する。駆動回路３３０は、フレキシブルケーブル（ＦＰＣとも言う）４１〜４４（図５参照）を介してアクチュエータ部１５に対して電気的に接続されている。
【００３５】
＜(2-2)可変焦点レンズ部の基本構成＞
図５は、可変焦点レンズ部１０を下方（図中の−Ｚ側）から見た模式図である。図６は、図５で示される可変焦点レンズ部１０の切断面VI−VIにて矢印方向に見た可変焦点レンズ部１０の断面を示す模式図である。以下では、可変焦点レンズ部１０を構成する各部のうちの−Ｚ側の面を一主面と称し、＋Ｚ側の面を他主面と称する。
【００３６】
図５および図６で示されるように、可変焦点レンズ部１０は、筒状のフレーム部１２の中空部分に、ガラス板１１、透明弾性体１３、環状押圧部１４、およびアクチュエータ部１５が、−Ｚ方向にこの順番で配置されて構成されている。
【００３７】
＜(2-2-1)ガラス板＞
ガラス板１１は、可視光線を透過する平板状のガラス板である。このガラス板１１は、透明な樹脂等といった可視光線を透過するものと置換されても良い。
【００３８】
＜(2-2-2)フレーム部＞
フレーム部１２は、ＸＹ断面の外縁が略正方形の筒状の部分であり、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等の耐熱性に優れた樹脂で構成されている。ここでは、ガラス板１１が、フレーム部１２の中空部分における被写体側（図中の＋Ｚ側）の部分を塞ぐように配置され、接着等によってフレーム部１２に固定されている。
【００３９】
＜(2-2-3)透明弾性体＞
透明弾性体１３は、可視光線を透過し且つ弾性を有する素材（透明な弾性体とも言う）を用いて主要部が構成され、固定焦点レンズ部２０側の表面（つまり一主面）に、主要部の素材よりも硬い素材からなる透明膜を有して構成されている。
【００４０】
主要部の素材としては、例えば、シリコーン等といったゴム状またはゲル状のもの等が好ましい。一主面の透明膜は、アクチュエータ部１５による環状押圧部１４を介した押圧に応じて透明弾性体１３の一主面が変形する際に、透明弾性体１３の一主面において球面に近い形状を得る目的で設けられている。但し、透明膜は、透明弾性体１３の一主面の変形が殆ど阻害されない程度（例えば、１０μｍ程度）の厚さを有し、ガラスや二酸化珪素等の素材で構成されていることが好ましい。例えば、ガラスの透明膜は、スプレー装置を利用した塗布等によって形成可能であり、二酸化珪素の透明膜は、スパッタリングまたはテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等を用いた化学気相蒸着（ＣＶＤ）等によって形成可能である。
【００４１】
透明弾性体１３のうちの透明膜を除く部分（主要部）は、例えば、フレーム部１２とガラス板１１との結合によって形成された一方向が開放される器に液状の素材が注入され、この液状の素材が熱や紫外線等に応じて硬化することで形成可能である。また、予め準備されたシートに対する打ち抜き加工等によって形成された透明弾性体１３が、フレーム部１２とガラス板１１との結合よって形成された器に嵌め込まれても良い。
【００４２】
可変焦点レンズ部１０では、ガラス板１１と透明弾性体１３とが、透過部としての１つの光学レンズを構成している。この光学レンズでは、ガラス板１１の上面（つまり他主面）と透明弾性体１３の下面（つまり一主面）とが対向し、それぞれ被写体からの光が入射する面（入射面）と出射する面（出射面）の役割を果たす。そして、この光学レンズの光軸が可変焦点レンズ部１０の光軸Ａｘ１に相当する。
【００４３】
なお、透明弾性体１３は、例えば、透明であり且つ弾性を有する２層が積層されて構成されても良い。具体的には、相対的に軟質なシリコーンの層の下面（固定焦点レンズ部２０側の面）に相対的に硬質なシリコーンの層が積層されることで、相対的に硬質なシリコーンの層によって透明弾性体１３の一主面が形成されても良い。
【００４４】
＜(2-2-4)環状押圧部＞
環状押圧部１４は、内縁および外縁がともに円形である環状の平板からなる部分である。具体的には、環状押圧部１４は、ＸＹ断面が同じ中心を有する真円状の内縁および外縁と、この内縁によってＸＹ断面が構成された真円状の空間がＺ軸方向に延びて貫通している孔部１４ｈと、相互に平行な下面（−Ｚ側の面、一主面とも言う）および上面（＋Ｚ側の面、他主面とも言う）とを備えている。なお、環状押圧部１４は、高い剛性を有するステンレス等の金属からなり、例えば、金属の平板の打ち抜き加工等によって形成される。
【００４５】
また、環状押圧部１４は、透明弾性体１３とアクチュエータ部１５との間に配置され、その他主面が、透明弾性体１３の一主面に接着等によって固定されている。そして、透明弾性体１３の一主面が略平坦な形状を有する初期状態では、環状押圧部１４のＺ軸に沿った中心軸が、透明弾性体１３の一主面の中心と合致する。つまり、環状押圧部１４が、孔部１４ｈの＋Ｚ側の開口部の存在によって、透明弾性体１３の一主面のうちの中央部に対しては固定されず、透明弾性体１３の一主面のうちの中央部の周囲に位置する領域（環状領域とも言う）に対して固定されている。そして、環状押圧部１４は、開口部の存在によって透明弾性体１３の一主面のうちの中央部を避けつつ、この一主面のうちの環状領域に対して、アクチュエータ部１５による押圧力を伝達する。
【００４６】
なお、透明弾性体１３の一主面のうちの孔部１４ｈを介して−Ｚ側に露出している部分が、被写体からの光が撮像素子３２ｉまで至る光路上に配置され、被写体からの光を透明弾性体１３から出射する面（出射面とも言う）１３ｓとなる。この出射面１３ｓは、透明弾性体１３の一主面の略中央部に位置し、環状押圧部１４によって透明弾性体１３が押圧されると、形状（具体的には曲率）が変化して、−Ｚ側に突出する球面状の光学面となる。このとき、透明弾性体１３およびガラス板１１は、正のパワーを有する光学レンズを形成する。
【００４７】
＜(2-2-5)アクチュエータ部＞
図７は、アクチュエータ部１５を下方（ここでは−Ｚ側）から見た下面模式図である。
【００４８】
アクチュエータ部１５は、環状押圧部１４を介して、透明弾性体１３の一主面に押圧力を付与する部分である。このアクチュエータ部１５は、Ｚ軸方向に沿って貫通する孔部１５ｈを有し且つＸＹ平面に略平行な上下面を有する略平板状の形状を有する。詳細には、アクチュエータ部１５は、枠体１５ｆ、複数の可動部としての第１〜４可動梁部１５１〜１５４、および第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１を備えている。
【００４９】
枠体１５ｆは、外縁および内縁が略正方形で且つ略平板状の形状を有する。この枠体１５ｆの外縁および内縁を成す４辺は、フレーム部１２のＸＹ断面の外縁を成す４辺に対してそれぞれ略平行の関係を有する。そして、図５および図６で示されるように、枠体１５ｆが、フレーム部１２の中空部分に嵌合されるとともに、枠体１５ｆが、フレーム部１２に対して接着等によって固定されている。これにより、枠体１５ｆは、フレーム部１２と実質的に一体化されている。
【００５０】
第１〜４可動梁部１５１〜１５４は、それぞれ同様な構成を有し、枠体１５ｆの４つの角部の内縁部分から枠体１５ｆの対角線に沿ってそれぞれ延設されている板状の部分である。具体的には、第１可動梁部１５１は、枠体１５ｆの第１角部の内縁部分から、第１角部と対向する第３角部に向かって延設されており、第２可動梁部１５２は、枠体１５ｆの第２角部の内縁部分から、第２角部と対向する第４角部に向かって延設されている。
【００５１】
また、第３可動梁部１５３は、枠体１５ｆの第３角部の内縁部分から、第３角部と対向する第１角部に向かって延設されており、第４可動梁部１５４は、枠体１５ｆの第４角部の内縁部分から、第４角部と対向する第２角部に向かって延設されている。つまり、各可動梁部１５１〜１５４は、枠体１５ｆに対して接続されている固定端としての一端部と、自由端としての他端部と、を有し、いわゆる固定端を支点とした片持ち梁の構造を有している。
【００５２】
第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１は、アクチュエータ部１５の一主面側にそれぞれ設けられ、導電性を有する素材（例えば、金や銅等の金属）によってそれぞれ構成されている。そして、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１は、主として第１〜４可動梁部１５１〜１５４を加熱するために、枠体１５ｆ上に設けられている部分の電気抵抗が、第１〜４可動梁部１５１〜１５４上に設けられている部分の電気抵抗よりも小さくなるような構成を有している。
【００５３】
ここでは、電気抵抗を異ならせるために、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１を形成している配線の幅（線幅とも言う）が変更されるものが例示されているが、これに限られず、配線の幅（線幅）、長さ、厚さ、および素材の比抵抗のうちの何れか１つが変更されることで電気抵抗が調整されても良い。なお、第１〜４ヒータ部１５１１〜１５４１のパターンニングは、マスクを用いた蒸着法またはスパッタ法、あるいはフォトリソグラフィー技術によって実現可能である。
【００５４】
具体的には、第１ヒータ部１５１１は、第１および第２配線部１５１１ａ，１５１１ｂと、この第１および第２配線部１５１１ａ，１５１１ｂよりも線幅が狭い第３配線部１５１１ｃとを備える。この第１ヒータ部１５１１では、第１配線部１５１１ａ、第３配線部１５１１ｃ、第２配線部１５１１ｂの順に接続されることで、Ｕ字状の一本の配線が形成されている。
【００５５】
この第１ヒータ部１５１１では、第１配線部１５１１ａが、枠体１５ｆの第１角部近傍の一主面上から第１可動梁部１５１の固定端近傍の一主面上にかけて延在している。また、第３配線部１５１１ｃが、第１可動梁部１５１において固定端近傍の一主面上から自由端近傍の一主面上にかけて延在しているとともに、この自由端近傍の一主面上で折り返されて、第１可動梁部１５１の自由端近傍の一主面上から固定端近傍の一主面上にかけて延在している。そして、第２配線部１５１１ｂが、第１可動梁部１５１の固定端近傍の一主面上から枠体１５ｆの第１角部近傍の一主面上にかけて延在している。
【００５６】
更に、第１および第２配線部１５１１ａ，１５１１ｂは、電極パッド部としても機能し、これらに対してＦＰＣ４１が半田または導電性を有する接着剤等によって電気的に接続されている。そして、ＦＰＣ４１から第１配線部１５１１ａと第２配線部１５１１ｂとの間に電位差（電圧）が付与されると、電気抵抗が高い第３配線部１５１１ｃが通電に応じた自身のジュール熱によって発熱することで第１可動梁部１５１が加熱される。
【００５７】
また、第２ヒータ部１５２１は、第１および第２配線部１５２１ａ，１５２１ｂと、この第１および第２配線部１５２１ａ，１５２１ｂよりも線幅が狭い第３配線部１５２１ｃとを備える。この第２ヒータ部１５２１では、第１配線部１５２１ａ、第３配線部１５２１ｃ、第２配線部１５２１ｂの順に接続されることで、Ｕ字状の一本の配線が形成されている。
【００５８】
この第２ヒータ部１５２１では、第１配線部１５２１ａが、枠体１５ｆの第２角部近傍の一主面上から第２可動梁部１５２の固定端近傍の一主面上にかけて延在している。また、第３配線部１５２１ｃが、第２可動梁部１５２において固定端近傍の一主面上から自由端近傍の一主面上にかけて延在しているとともに、この自由端近傍の一主面上で折り返されて、第２可動梁部１５２の自由端近傍の一主面上から固定端近傍の一主面上にかけて延在している。そして、第２配線部１５２１ｂが、第２可動梁部１５２の固定端近傍の一主面上から枠体１５ｆの第２角部近傍の一主面上にかけて延在している。
【００５９】
更に、第１および第２配線部１５２１ａ，１５２１ｂは、電極パッド部としても機能し、これらに対してＦＰＣ４２が半田または導電性を有する接着剤等によって電気的に接続されている。そして、ＦＰＣ４２から第１配線部１５２１ａと第２配線部１５２１ｂとの間に電圧が付与されると、電気抵抗が高い第３配線部１５２１ｃが通電に応じた自身のジュール熱によって発熱することで第２可動梁部１５２が加熱される。
【００６０】
また、第３ヒータ部１５３１は、第１および第２配線部１５３１ａ，１５３１ｂと、この第１および第２配線部１５３１ａ，１５３１ｂよりも線幅が狭い第３配線部１５３１ｃとを備える。この第３ヒータ部１５３１では、第１配線部１５３１ａ、第３配線部１５３１ｃ、第２配線部１５３１ｂの順に接続されることで、Ｕ字状の一本の配線が形成されている。
【００６１】
この第３ヒータ部１５３１では、第１配線部１５３１ａが、枠体１５ｆの第３角部近傍の一主面上から第３可動梁部１５３の固定端近傍の一主面上にかけて延在している。また、第３配線部１５３１ｃが、第３可動梁部１５３において固定端近傍の一主面上から自由端近傍の一主面上にかけて延在しているとともに、この自由端近傍の一主面上で折り返されて、第３可動梁部１５３の自由端近傍の一主面上から固定端近傍の一主面上にかけて延在している。そして、第３配線部１５３１ｂが、第３可動梁部１５３の固定端近傍の一主面上から枠体１５ｆの第３角部近傍の一主面上にかけて延在している。
【００６２】
更に、第１および第２配線部１５３１ａ，１５３１ｂは、電極パッド部としても機能し、これらに対してＦＰＣ４３が半田または導電性を有する接着剤等によって電気的に接続されている。そして、ＦＰＣ４３から第１配線部１５３１ａと第２配線部１５３１ｂとの間に電圧が付与されると、電気抵抗が高い第３配線部１５３１ｃが通電に応じた自身のジュール熱によって発熱することで第３可動梁部１５３が加熱される。
【００６３】
また、第４ヒータ部１５４１は、第１および第２配線部１５４１ａ，１５４１ｂと、この第１および第２配線部１５４１ａ，１５４１ｂよりも線幅が狭い第３配線部１５４１ｃとを備える。この第４ヒータ部１５４１では、第１配線部１５４１ａ、第３配線部１５４１ｃ、第２配線部１５４１ｂの順に接続されることで、Ｕ字状の一本の配線が形成されている。
【００６４】
この第４ヒータ部１５４１では、第１配線部１５４１ａが、枠体１５ｆの第４角部近傍の一主面上から第４可動梁部１５４の固定端近傍の一主面上にかけて延在している。また、第３配線部１５４１ｃが、第４可動梁部１５４において固定端近傍の一主面上から自由端近傍の一主面上にかけて延在しているとともに、この自由端近傍の一主面上で折り返されて、第４可動梁部１５４の自由端近傍の一主面上から固定端近傍の一主面上にかけて延在している。そして、第４配線部１５４１ｂが、第４可動梁部１５４の固定端近傍の一主面上から枠体１５ｆの第４角部近傍の一主面上にかけて延在している。
【００６５】
更に、第１および第２配線部１５４１ａ，１５４１ｂは、電極パッド部としても機能し、これらに対してＦＰＣ４４が半田または導電性を有する接着剤等によって電気的に接続されている。そして、ＦＰＣ４４から第１配線部１５４１ａと第２配線部１５４１ｂとの間に電圧が付与されると、電気抵抗が高い第４配線部１５４１ｃが通電に応じた自身のジュール熱によって発熱することで第４可動梁部１５４が加熱される。
【００６６】
図８は、図７で示されたアクチュエータ部１５の切断面VIII−VIIIにて矢印方向に見たアクチュエータ部１５の断面を示す模式図である。なお、第１〜４可動梁部１５１〜１５４およびその周辺の部分については、ほぼ同一の構成を有するため、図８では、第３可動梁部１５３とその周辺の部分（具体的には、枠体１５ｆの第３角部等）とからなる構成の断面が示されている。
【００６７】
アクチュエータ部１５は、低熱膨張層１５ａと、高熱膨張層１５ｂと、絶縁層１５ｃと、第３ヒータ部１５３１とを備える。ここでは、低熱膨張層１５ａと、高熱膨張層１５ｂと、薄膜状の絶縁層１５ｃとが、＋Ｚ側から−Ｚ側に向けてこの順番で積層された３層構造の積層体が構成されている。そして、第３ヒータ部１５３１が、３層構造の積層体の−Ｚ側の主面（絶縁層１５ｃの一主面）上に設けられている。つまり、アクチュエータ部１５では、３層構造の積層体からなる各板状の部分の一主面に第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１がそれぞれ設けられることで、枠体１５ｆおよび第１〜４可動梁部１５１〜１５４がそれぞれ構成されている。
【００６８】
低熱膨張層１５ａの素材は、高熱膨張層１５ｂの素材よりも小さな熱膨張率を有し、例えば、熱膨張率が１．１×１０-6／℃である鉄・ニッケル合金等であれば良い。高熱膨張層１５ｂの素材は、低熱膨張層１５ａの素材よりも大きな熱膨張率を有し、例えば、熱膨張率が２０×１０-6／℃である鉄・ニッケル・マンガン合金等であれば良い。そして、ここでは、低熱膨張層１５ａと高熱膨張層１５ｂとが積層されることで、異なる熱膨張率の素材が積層されて成る２層構造のバイメタルが形成されている。このバイメタルは、加熱に応じて、低熱膨張層１５ａと高熱膨張層１５ｂとの間における熱膨張率（線膨張係数）の差に応じて一方向に曲がるような変形を生じる。なお、絶縁層１５ｃの素材は、シリカ（二酸化珪素）等の絶縁体であれば良い。
【００６９】
ここで、第１ヒータ部１５１１では、第１配線部１５１１ａと第２配線部１５１１ｂとの間に電圧が付与されると、第３配線部１５１１ｃが通電に応じて発熱する。このとき、第１可動梁部１５１は、低熱膨張層１５ａと高熱膨張層１５ｂとの間における熱膨張の差に応じて＋Ｚ方向に自由端が変位するような一方向に湾曲する曲げ変形を生じる。また、第２ヒータ部１５２１では、第１配線部１５２１ａと第２配線部１５２１ｂとの間に電圧が付与されると、第３配線部１５２１ｃが通電に応じて発熱する。このとき、第２可動梁部１５２は、低熱膨張層１５ａと高熱膨張層１５ｂとの間における熱膨張の差に応じて＋Ｚ方向に自由端が変位するような一方向に湾曲する曲げ変形を生じる。
【００７０】
また、第３ヒータ部１５３１では、第１配線部１５３１ａと第２配線部１５３１ｂとの間に電圧が付与されると、第３配線部１５３１ｃが通電に応じて発熱する。このとき、第３可動梁部１５３は、低熱膨張層１５ａと高熱膨張層１５ｂとの間における熱膨張の差に応じて＋Ｚ方向に自由端が変位するような一方向に湾曲する曲げ変形を生じる。また、第４ヒータ部１５４１では、第１配線部１５４１ａと第２配線部１５４１ｂとの間に電圧が付与されると、第３配線部１５４１ｃが通電に応じて発熱する。このとき、第４可動梁部１５４は、低熱膨張層１５ａと高熱膨張層１５ｂとの間における熱膨張の差に応じて＋Ｚ方向に自由端が変位するように一方向に湾曲する曲げ変形を生じる。
【００７１】
上記構成を有するアクチュエータ部１５は、例えば、次の工程(Ｉ)〜(VII)が順次に行われることで作製される。
【００７２】
(Ｉ)圧接または圧延によって高熱膨張層と低熱膨張層とが積層された２層構造のバイメタルの薄板材が製作される。(II)バイメタルの薄板材が所定形状にカットされる。(III)所定形状を有するバイメタルの一主面に対してＣＶＤ等によって絶縁層が成膜される。(IV)絶縁層の一主面に対してフォトリソグラフィ技術によってレジストパターンが形成される。(Ｖ)レジストパターンが形成された絶縁層上に、蒸着またはスパッタリング等によって導電材料の膜が形成される。(VI)リフトオフ法によるレジストパターンの除去によって、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１に相当する部分が形成される。なお、スクリーン印刷等によって、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１に相当する部分がパターンニングされても良い。(VII)エッチングまたはプレスによって孔部１５ｈが形成されるとともに、所定の外縁形状（アクチュエータ部１５の外縁形状）が形成される。
【００７３】
＜(2-3)可変焦点レンズ部によるＡＦ制御＞
ここで、可変焦点レンズ部１０の動作によってＡＦ制御が実現される様子について説明する。ＡＦ制御が実行される際には、レンズ制御部９の制御によって、駆動回路３３０からＦＰＣ４１〜４４を介して第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１に付与される電圧が調整される。
【００７４】
図９および図１０は、ＡＦ制御時における可変焦点レンズ部１０の動作について説明するための図である。図９および図１０では、図６で示された断面に対応する可変焦点レンズ部１０の断面模式図が示されている。
【００７５】
図６で示されるように、アクチュエータ部１５は、常温（例えば、２５℃付近の室温）で平板状となるように製造されている。このとき、第１〜４可動梁部１５１〜１５４は、環状押圧部１４に当接しておらず、第１〜４可動梁部１５１〜１５４と環状押圧部１４とがＺ方向に所定の離隔距離を有して配置されている。このため、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１が通電されていない状態（非通電状態とも言う）では、アクチュエータ部１５は、環状押圧部１４に当接せず、この環状押圧部１４を介して透明弾性体１３の一主面に対して押圧力を付与していない。つまり、透明弾性体１３は、アクチュエータ部１５と環状押圧部１４とによって押し込まれていない。
【００７６】
このとき、図６で示されるように、透明弾性体１３の一主面および出射面１３ｓは、略平面状の形状を有する。なお、上記所定の離隔距離は、カメラモジュール５が使用される環境の温度範囲（一般的には、例えば、−２０〜＋７０℃、使用環境温度範囲とも言う）において、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が環状押圧部１４に当接しない程度に設定されている。すなわち、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が、加熱に応じて変形しても、環状押圧部１４に当接しない空間（空振り区間とも言う）が設けられている。なお、常温よりも低温の環境下では、第１〜４可動梁部１５１〜１５４の自由端が−Ｚ側に変位するような変形を生じるが、このとき、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が他の部材と当接するなどといった干渉が生じないように設定されていれば、特に問題はない。
【００７７】
ここで、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各両端部に基準となる電圧（基準電圧とも言う）が付与されると、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１が通電されている状態（通電状態とも言う）となる。この通電状態では、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各第３配線部１５１１ｃ，１５２１ｃ，１５３１ｃ，１５４１ｃが通電に応じて発熱し、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が加熱される。
【００７８】
このとき、図９で示されるように、それぞれ自由端が＋Ｚ方向に変位するように変形し、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が同様に環状押圧部１４を押す。この状態では、複数の可動部としての第１〜４可動梁部１５１〜１５４が、環状押圧部１４を介して、透明弾性体１３の一主面のうちの出射面１３ｓの±Ｘ側および±Ｙ側の部分を含む環状領域に対して押圧力をそれぞれ付与する。そして、環状押圧部１４が透明弾性体１３を若干押し込むと、出射面１３ｓが−Ｚ側に凸となる球面状の曲率を有するようになる。また、環状押圧部１４による透明弾性体１３の押し込み量が所定の基準量となり、出射面１３ｓの曲率半径が所定の基準値に達すると、カメラモジュール５が無限遠に存在する被写体に対して合焦する。
【００７９】
更に、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各両端部に付与される電圧が基準電圧よりも高められると、各第３配線部１５１１ｃ，１５２１ｃ，１５３１ｃ，１５４１ｃによって第１〜４可動梁部１５１〜１５４が更に加熱される。このとき、図１０で示されるように、第１〜４可動梁部１５１〜１５４における自由端の＋Ｚ方向への変位量が増加し、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が環状押圧部１４を介して透明弾性体１３を押し込む量（押込量とも言う）が増大する。そして、球面状の出射面１３ｓの曲率半径が小さくなる。すなわち、ガラス板１１と透明弾性体１３とが形成する光学レンズの屈折力が変化して、その正のパワーが増大する。その結果、カメラモジュール５が無限遠よりも近距離に存在する被写体に対して合焦するようになる。
【００８０】
また、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１における通電が停止されて非通電状態となると、アクチュエータ部１５では、主にフレーム部１２および空気等に対する放熱によって温度が低下する。このとき、アクチュエータ部１５では、温度の低下とともに第１〜４可動梁部１５１〜１５４の変形量が減少し、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が環状押圧部１４を介して透明弾性体１３の一主面を押圧する力が緩和されていくことで、透明弾性体１３の弾性力によって出射面１３ｓの曲率半径が大きくなっていく。そして、常温（または使用環境温度範囲）まで冷却されると、図６で示されるように、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が略平板状に戻り、出射面１３ｓが透明弾性体１３の弾性力によって略平坦な状態に戻る。
【００８１】
ここで、第１〜４可動梁部１５１〜１５４の変形量は温度に略比例する。このため、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１を流れる電流量によって、第１〜４可動梁部１５１〜１５４の変形量が調整されることで、出射面１３ｓの曲率半径が制御される。つまり、ガラス板１１と透明弾性体１３とが形成する光学レンズの屈折力（すなわち正のパワー）は、レンズ制御部９によって自由自在に制御可能である。なお、出射面１３ｓの曲率半径が大きければ大きい程、カメラモジュール５から遠距離に位置する被写体に対して合焦し、この曲率半径が小さければ小さい程、カメラモジュール５から近距離に位置する被写体に対して合焦する。
【００８２】
ところで、第１〜４可動梁部１５１〜１５４の変形とともに、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１も変形する。そして、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の電気抵抗は、温度変化による第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の変形量に比例して変化する。このため、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１のそれぞれにおける変形量と電気抵抗とが略比例の関係を有する。
【００８３】
従って、レンズ制御部９（図２）によって、電気抵抗検出部７（図２）が検出する第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各電気抵抗がモニタリングされつつ、駆動回路３３０（図２）を介して第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１へ付与される電流が調整されることで、第１〜４可動梁部１５１〜１５４の変形量、ひいては出射面１３ｓの曲率半径が制御される。例えば、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の電気抵抗のモニタリング結果に応じた第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１への通電の有無の切り替えによって、出射面１３ｓの曲率半径、すなわちガラス板１１と透明弾性体１３とが形成する光学レンズの屈折力（すなわち正のパワー）が、所望のものとなるように制御される。
【００８４】
なお、出射面１３ｓの変形の態様は、透明弾性体１３の弾性率、厚さ、環状押圧部１４の孔部１４ｈの開口径、および透明膜の硬さと厚さ等の各種パラメータに応じて変化する。但し、孔部１４ｈの開口径については、光学系の有効径によって制約を受けるため、変更可能な自由度は小さい。また、透明弾性体１３の厚さについては、カメラモジュール５では、可変焦点レンズ部１０が固定焦点レンズ部２０の前面に配置されるため、透明弾性体１３の厚さは極力薄い方が好ましい。しかし、出射面１３ｓが球面により近い形状となるためには、透明弾性体１３の厚みがある程度厚い方が有利であり、カメラモジュール５の薄型化の要請に反する。このような種々の制約が存在する中で、出射面１３ｓを球面に近づけるためには、透明弾性体１３を厚くする代わりに、透明弾性体１３の弾性率が低減されることが好ましい。また、透明弾性体１３において出射面１３ｓが球面状とされるためには、透明弾性体１３は、円形の外縁を有することが好ましい。
【００８５】
＜(2-4)可変焦点レンズ部による手振れ補正制御＞
ここで、手振れ補正制御が実行される際における可変焦点レンズ部１０の動作について説明する。手振れ補正制御が実行される際には、ＡＦ制御が実行される際と同様に、レンズ制御部９の制御によって、駆動回路３３０からＦＰＣ４１〜４４を介して第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１へ付与される電圧が調整される。
【００８６】
但し、手振れ補正制御が実行される際には、カメラモジュール５における手振れの影響を相殺するために、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１に付与される４つの電圧の間に必要な差が設けられる。このとき、第１〜４可動梁部１５１〜１５４の変形量の間に差が生じ、環状押圧部１４が傾きながら透明弾性体１３を押すことで、可変焦点レンズ部１０の光軸Ａｘ１が偏芯する。
【００８７】
図１１から図１３は、手振れ補正制御が実行される際における可変焦点レンズ部１０の動作について説明するための図である。図１１から図１３では、図６で示された断面に対応する部分のうち、ガラス板１１、透明弾性体１３、および環状押圧部１４の構造が模式的に示されている。ここでは、透明弾性体１３が、外径が５ｍｍの略円形の盤面を有する平板状のもので、環状押圧部１４が、外径が４．５ｍｍであり且つ内径が３ｍｍである平板状のものであり、透明弾性体１３が、弾性率が相互に異なる上層シリコーン層１３ａと下層シリコーン層１３ｂとがこの順番で＋Ｚ側から順に積層された構造を有している一例が示されている。
【００８８】
まず、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１が非通電状態であれば、透明弾性体１３に対して環状押圧部１４が押し込まれない。このとき、図１１で示されるように、出射面１３ｓは、略平面状の形状を有する。
【００８９】
次に、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各両端部に基準電圧が印加されると、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１が通電状態となる。このとき、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各第３配線部１５１１ｃ，１５２１ｃ，１５３１ｃ，１５４１ｃが通電に応じて発熱し、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が加熱される。そして、第１〜４可動梁部１５１〜１５４の各自由端が＋Ｚ方向に変位するように変形し、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が同様に環状押圧部１４を押す。その結果、図１２で示されるように、環状押圧部１４によって透明弾性体１３が若干押し込まれ、出射面１３ｓの曲率半径が所定の基準値に達すると、カメラモジュール５が無限遠に存在する被写体に対して合焦する。なお、このとき、透明弾性体１３の一主面の中央部（つまり、出射面１３ｓの中央部）を、可変焦点レンズ部１０の光軸Ａｘ１が通る。
【００９０】
ここで、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の両端部に相互に異なる電圧が印加されると、第１〜４可動梁部１５１〜１５４の加熱温度ならびにその変形量が異なるものとなる。そして、第１〜４可動梁部１５１〜１５４によって環状押圧部１４に対して付与される押圧力が相互に異なるものとなり、環状押圧部１４が、ＸＹ平面に対して傾いた状態で透明弾性体１３を押し込む。つまり、レンズ制御部９による制御下で、透明弾性体１３の一主面の環状領域のうち、出射面１３ｓを挟む一方の部分と他方の部分との間で、第１〜４可動梁部１５１〜１５４によって付与される力が異なるものとなる。その結果、光軸Ａｘ１がＺ軸と平行な状態が維持されつつ移動する。すなわち、光軸Ａｘ１が偏芯する。
【００９１】
例えば、第１ヒータ部１５１１の両端部に基準電圧よりも大きな電圧が印加され、第３ヒータ部１５３１の両端部に基準電圧よりも小さな電圧が印加され、第２，４ヒータ部１５２１，１５４１に基準電圧がそれぞれ印加されると、図１３で示されるように、出射面１３ｓの形状が球面状に維持されつつ、最も突出している位置がシフトする。具体的には、光軸Ａｘ１がＺ軸と平行な状態が維持されつつ元の位置（図１３中においてＺ軸に平行な破線の直線の位置）から第１可動梁部１５１側（図１３中の左側）に距離δｐ移動する。
【００９２】
ここで、図１１から図１３で示されるような出射面１３ｓの形状の変化によって生じる光軸Ａｘ１の偏芯について行ったシミュレーション結果について説明する。ここでは、上層および下層シリコーン層１３ａ，１３ｂの厚みがそれぞれ０．２５ｍｍであるとともに、上層シリコーン層１３ａの弾性率が０．７７ＭＰａであり且つ下層シリコーン層１３ｂの弾性率が７．７ＭＰａであるものとした。また、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の両端部に基準電圧が印加されている際には、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が環状押圧部１４に対してそれぞれ５０ｍＮの加重を付与するものとした。
【００９３】
そして、下表１で示されるように、環状押圧部１４に対して第１〜４可動梁部１５１〜１５４がそれぞれ５０ｍＮの加重を付与している状態（状態１とも称する）と、環状押圧部１４に対して第１可動梁部１５１が３０ｍＮの加重、第２，４可動梁部１５２，１５４が５０ｍＮの加重、および第３可動梁部１５３が７０ｍＮの加重をそれぞれ付与している状態（状態２とも称する）について、シミュレーション結果が得られた。
【００９４】
【表１】
2011197189.tif 000003
【００９５】
このシミュレーションでは、非通電状態における出射面１３ｓの形状が基準とされて、出射面１３ｓのうち、非通電状態における透明弾性体１３の一主面の中央（すなわち光軸Ａｘ１）を中心とした直径２ｍｍの円上に位置する部分（具体的には、第１可動梁部１５１に最も近い部分Ｐｚ１、および第３可動梁部１５３に最も近い部分Ｐｚ３）のＺ方向に沿った変位量、および光軸Ａｘ１が第１可動梁部１５１側に偏芯した量（レンズ偏芯量とも言う）が得られた。
【００９６】
上表１で示されるように、状態１では、部分Ｐｚ１における変位Ｚ１および部分Ｐｚ３における変位Ｚ３の双方とも、５．５μｍとなり、レンズ偏芯量は０ｍｍとなった。一方、状態２では、変位Ｚ１が５．５μｍとなるとともに変位Ｚ３が７．３μｍとなり、レンズ偏芯量が０．０６ｍｍとなった。
【００９７】
このように、固定焦点レンズ部２０の光軸Ａｘ２を基準として可変焦点レンズ部１０の光軸Ａｘ１がシフト（すなわち偏芯）することで、カメラモジュール５における手振れの影響が相殺される手振れ補正制御が可能となる。
【００９８】
具体的には、手振れに応じてカメラモジュール５が揺れると、角速度センサ６（図２）が角速度を検出する。このとき、レンズ制御部９（図２）が、角速度センサ６によって検出される角速度に応答して、手振れ補正に必要な光軸Ａｘ１の移動量（偏芯量とも言う）、さらにはその偏芯量を得るために必要な第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の電気抵抗の各目標値（目標抵抗値とも言う）を算出する。
【００９９】
ここでは、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１における変形量と電気抵抗との関係が比例関係にある。このため、例えば、レンズ制御部９が、電気抵抗検出部７によって検出される第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各電気抵抗がそれぞれ目標抵抗値となるように、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各両端部へ印加される電圧の大きさ（または電圧の印加の開始と停止）の切り替えを制御する。これにより、光軸Ａｘ１の偏芯量の制御が可能となり、手振れ補正制御が実現される。
【０１００】
なお、角速度センサ６で検出される角速度と、偏芯量および目標抵抗値等との関係については、実際に製造された可変焦点レンズ部１０を用いた詳細な実験や模式的に行われるシミュレーション等によって得られる結果に基づいて設定されれば良い。これにより、光軸Ａｘ１が偏芯される際に出射面１３ｓの曲率が一定に維持される設定も可能となる。また、出射面１３ｓの形状が種々の曲率半径を有する場合に、光軸Ａｘ１の偏芯による手振れ補正制御が実行されても良い。更に、上記ＡＦ制御とともに、手振れ補正制御が実行されても良い。
【０１０１】
以上のように、一実施形態に係る可変焦点レンズ部１０によれば、第１〜４可動梁部１５１〜１５４によって透明弾性体１３の一主面の異なる部分に付与される力が制御されれば、透明弾性体１３の焦点距離の変更と光軸Ａｘ１の偏芯とが可能となる。このため、ＡＦ機能と手振れ補正機能とを実現可能な小型の光学デバイスが実現される。そして、このような可変焦点レンズ部１０の採用によって、ＡＦ機能と手振れ補正機能とを実現可能な小型の手振れ補正装置、ならびに撮像ユニットが実現される。
【０１０２】
また、第１〜４可動梁部１５１〜１５４によって環状押圧部１４が介されて透明弾性体１３の一主面に対して力が付与されることで、透明弾性体１３の一表面が精度良く略球面状の形状とされる。
【０１０３】
＜(3)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。
【０１０４】
◎例えば、上記一実施形態では、第１〜４可動梁部１５１〜１５４によって環状押圧部１４を介して透明弾性体１３が押圧されることで出射面１３ｓの曲率半径が小さくなるように変更されたが、これに限られない。例えば、オフセット用の環状押圧部によって予め透明弾性体が押し込まれて出射面の曲率半径が小さな初期状態に設定されており、第１〜４可動梁部による力の付与によって環状押圧部による透明弾性体への押圧力が低減（緩和）されることで、出射面の曲率半径が大くなるようにしても良い。以下、具体例を示して説明する。
【０１０５】
図１４から図１６は、一変形例に係る可変焦点レンズ部の主要な構成およびその動作を示す断面模式図である。なお、図１４から図１６では、図６で示された断面に対応する部分が示されている。
【０１０６】
ここでは、第１〜４可動梁部については、上記一実施形態に係る第１〜４可動梁部１５１〜１５４と比較して、加熱に応じて変位する方向が逆となっている。そして、図１４から図１６では、図示の簡略化のために、第１および第３可動梁部１５１Ａ，１５３Ａの自由端側の部分のみが模式的に示され、固定端側の部分の記載が省略されている。
【０１０７】
また、透明弾性体１３と第１〜４可動梁部との間に、ＸＹ断面が円形状のＺ軸方向に貫通する孔部を有するオフセット用の環状押圧部１４Ａが配設されている。環状押圧部１４Ａは、ステンレス等の金属からなる環状の平板であり、高い剛性を有している。また、環状押圧部１４Ａは、上記一実施形態に係る環状押圧部１４と同様に、環状押圧部１４ＡのＺ軸に沿った中心軸が透明弾性体１３の一主面の中心と合致するように、透明弾性体１３の一主面に対して接着等によって固定されている。なお、環状押圧部１４Ａは、孔部の＋Ｚ側の開口部の存在によって、透明弾性体１３の一主面のうちの中央部に対しては固定されず、透明弾性体１３の一主面のうちの中央部の周囲に位置する環状領域に対して固定されている。
【０１０８】
また、環状押圧部１４Ａの外周部近傍のＮ箇所（Ｎは３以上の自然数）の部分にオフセット用のバネ部１９Ａが掛けられている。ここでは、Ｎ箇所の部分のうちの１箇所の部分を基準として、環状押圧部１４Ａの中心軸を中心に（３６０／Ｎ）度ずつ回転させた部分に、Ｎ箇所の部分のうちの上記１箇所の部分を除く残余の（Ｎ−１）箇所の部分がそれぞれ設けられていることが好ましい。バネ部１９Ａとしては、コイルスプリング、板バネ、および弾性を有するゴム等が好適に採用可能であり、本変形例では、コイルスプリングが用いられている例が示されている。
【０１０９】
そして、図１４で示されるように、このバネ部１９Ａによって、環状押圧部１４Ａが上方（＋Ｚ側）に引っ張られ、環状押圧部１４Ａが透明弾性体１３の一主面に押圧力を付与する。具体的には、環状押圧部１４Ａは、開口部の存在によって透明弾性体１３の一主面のうちの中央部を避けつつ、この一主面のうちの環状領域に対して押圧力を付与する。そして、このとき、出射面１３ｓが所定の曲率半径を有する初期状態とされ、カメラモジュールは、カメラモジュールから所定距離（例えば５０ｃｍ）に在る被写体（近景）に対して合焦する。
【０１１０】
第１〜４可動梁部を含むアクチュエータ部は、上記一実施形態に係るアクチュエータ部１５と比較して、低熱膨張層１５ａと高熱膨張層１５ｂの積層順が逆とされた構造を有する。このアクチュエータ部では、常温では、第１〜４可動梁部が略平坦となるように製造されており、第１〜４可動梁部の他主面（＋Ｚ側の面）が環状押圧部１４Ａの一主面に対して固着され、枠体が可変焦点レンズ部のフレーム部に対して固着されている。このため、第１〜４可動梁部に設けられた第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１が非通電状態にあれば、固定焦点レンズ部２０の光軸Ａｘ２に対して、可変焦点レンズ部１０の光軸Ａｘ１はシフト（偏芯）されない。
【０１１１】
上記構成を有する可変焦点レンズ部１０において、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各両端部に同一の基準電圧が印加されると、アクチュエータ部が、環状押圧部１４Ａに対して下方（−Ｚ側）に引張力を付与する。つまり、第１〜４可動梁部が、環状押圧部１４Ａの４箇所の部分に対してそれぞれ引張力を付与する。ここでは、４箇所の部分のうちの１つの部分を基準として、環状押圧部１４Ａの一主面のうちの孔部の中心軸を中心に９０度ずつ回転させた部分に、４箇所の部分のうちの上記１つの部分を除く残余の３つの部分が設けられていることになる。そして、図１５で示されるように、アクチュエータ部が、バネ部１９Ａによる力に抗して環状押圧部１４Ａを下方（−Ｚ側）に移動させる。このとき、環状押圧部１４Ａによる透明弾性体１３の環状領域に対する押圧力が低減され、出射面１３ｓが変形する。その結果、出射面１３ｓが、カメラモジュールが無限遠に在る被写体（遠景）に対して合焦するような曲率半径（基準曲率半径とも言う）を有する状態となる。
【０１１２】
なお、アクチュエータ部と環状押圧部１４Ａとの干渉が極力生じないように、例えば、第１〜４可動梁部の自由端近傍と、環状押圧部１４Ａとを連結する連結部が設けられても良い。
【０１１３】
一方、第１〜４ヒータ部１５１１，１５２１，１５３１，１５４１の各両端部に相互に異なる電圧が印加されると、第１〜４可動梁部によって環状押圧部１４Ａに付与される引張力が相違するようになる。このとき、図１６で示されるように、環状押圧部１４Ａが傾いた状態で、透明弾性体１３の一主面を押圧しているため、光軸Ａｘ１が偏芯する。図１６では、光軸Ａｘ１の偏芯量がδｐである状態が示されている。
【０１１４】
例えば、第２，４ヒータ部１５２１，１５４１に基準電圧が印加されるとともに、第１ヒータ部１５１１に基準電圧よりも所定量高い電圧が印加され、第３ヒータ部１５３１に基準電圧よりも所定量低い電圧が印加されると、第１可動梁部１５１Ａによって環状押圧部１４Ａに付与される引張力が、第３可動梁部１５３Ａによって環状押圧部１４Ａに付与される引張力よりも大きくなる。このとき、光軸Ａｘ１が、第１可動梁部１５１Ａ側にシフトする。
【０１１５】
◎また、上記一実施形態では、環状押圧部１４のＸＹ断面の内縁および外縁が真円状であったが、これに限られない。例えば、環状押圧部１４のＸＹ断面の内縁および外縁が、真円に近い多角形によって構成されても良い。但し、出射面１３ｓを球面状として可変焦点レンズ部１０に光学レンズとして好ましい特性を持たせるためには、環状押圧部１４のＸＹ断面の内縁および外縁が真円状であることが望ましい。
【０１１６】
◎また、上記一実施形態では、環状押圧部１４が単体の部材として構成されていたが、これに限られない。例えば、フレーム部１２と比較的薄い部分（すなわち連結部）によって連結されることで、フレーム部１２と環状押圧部１４とが一体的に構成されても良い。
【０１１７】
◎また、上記一実施形態では、アクチュエータ部１５が、４つの可動梁部１５１〜１５４を有していたが、これに限られず、例えば、２以上の可動梁部を有していれば良い。但し、ＡＦ制御時に、環状押圧部１４を傾かせることなく、環状押圧部１４を介して透明弾性体１３をバランス良く押圧するためには、２以上の可動梁部がバランス良く配置されていることが好ましい。具体的には、アクチュエータ部が、ｎ本（ｎは２以上の自然数）の可動梁部を有している場合には、ｎ本の可動梁部のうちの１本の可動梁部を基準として、透明弾性体１３の中央部を通るＺ軸に沿った直線を中心に（３６０／ｎ）度ずつ回転させた部分に、ｎ本の可動梁部のうちの上記１本の可動梁部を除く残余の（ｎ−１）本の可動梁部がそれぞれ設けられていることが好ましい。すなわち、アクチュエータ部１５が、いわゆるｎ回対称の形状を有していることが好ましい。
【０１１８】
このような構成では、ｎ本の可動梁部によって、環状押圧部１４を介して、透明弾性体１３の一主面の環状領域がバランス良く押圧される。詳細には、１箇所の部分と、この１箇所の部分を基準として透明弾性体１３の一主面のうちの中央部を中心に（３６０／ｎ）度ずつ回転させた部分にそれぞれ設けられた残余の（ｎ−１）箇所の部分と、を含む合計ｎ箇所の部分に対して付与される押圧力が、ｎ本の可動梁部によって容易に制御される。これにより、出射面１３ｓの形状制御が容易となる。
【０１１９】
◎また、上記一実施形態では、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が、環状押圧部１４を介して、透明弾性体１３の一主面を間接的に押圧したが、これに限られない。例えば、第１〜４可動梁部１５１〜１５４が、透明弾性体１３の一主面を他の部材を介することなく直接的に押圧するような構成も考えられる。但し、出射面１３ｓを球面状とするためには、ｎ本（ｎは２以上の自然数）の可動梁部によってバランス良く透明弾性体１３の一主面（具体的には環状領域）に力が付与される必要がある。
【０１２０】
このため、アクチュエータ部が、ｎ本の可動梁部を有している場合には、ｎ本の可動梁部のうちの１本目の可動梁部を基準として、透明弾性体１３の中央部を通るＺ軸に沿った直線を中心に（３６０／ｎ）度ずつ回転させた位置に、残余の（ｎ−１）本の可動梁部がそれぞれ配置されていることが好ましい。このとき、透明弾性体１３の一主面において、１箇所の部分と、この１箇所の部分を基準として透明弾性体１３の一主面のうちの中央部を中心に（３６０／ｎ）度ずつ回転させた部分にそれぞれ設けられた残余の（ｎ−１）箇所の部分と、を含む合計ｎ箇所の部分に対して押圧力が付与される。
【０１２１】
また、ｎ本の可動梁部の自由端が、出射面１３ｓを囲む環状領域のほぼ全域を押圧可能な形状を有することが好ましい。なお、出射面１３ｓを球面状とするためには、上記一実施形態のように、ｎ本の可動梁部が、環状押圧部１４を介して透明弾性体１３の一主面を押圧することが好ましい。
【０１２２】
◎また、上記一実施形態では、アクチュエータ部１５においてバイメタルが採用されたが、これに限られず、例えば、形状記憶合金（ＳＭＡ）や圧電素子等を用いたその他のアクチュエータ部が採用されても良い。
【０１２３】
◎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】
【０１２４】
１  携帯電話機
５  カメラモジュール
６  角速度センサ
７  電気抵抗検出部
８  コントラスト検出部
９  レンズ制御部
１０  可変焦点レンズ部
１１  ガラス板
１３  透明弾性体
１３ｓ  出射面
１４，１４Ａ  環状押圧部
１４ｈ  孔部
１５  アクチュエータ部
２０  固定焦点レンズ部
３０  撮像センサ部
３２ｉ  撮像素子
１５１〜１５４  第１〜４可動梁部
１５１Ａ  第１可動梁部
１５３Ａ  第３可動梁部
１５１１，１５２１，１５３１，１５４１  第１〜４ヒータ部
３３０  駆動回路
Ａｘ１，Ａｘ２  光軸
【図１】
2011197189.tif 000004
【図２】
2011197189.tif 000005
【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】
2011197189.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2011197189.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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