(57)【要約】  可動支持体上に配置されたレンズからなる可動レンズ機構を提供する。センサはレンズの後方に配置され、レンズを通過した光子を検出する。レンズの周縁に近接して配置された少なくとも１つのアクチュエータは、このアクチュエータ上の静電荷を変化することによって、レンズを移動させる。一実施の形態では、レンズは、そのレンズの光軸に沿って移動する。他の一実施の形態では、レンズは、そのレンズの光軸が元の方向から傾斜するように移動する。更なる他の一実施の形態では、レンズは、そのレンズの形状と略一致した形状からなる静電気帯電層上の静電荷を変化させることによって、移動する。このように本発明は、小型レンズを配置することによって、機能的なアクチュエータ機構を提供することができる。
2008513838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動支持体と、
第１の平面と一致するように上記可動支持体によって支持されるレンズと、
上記レンズの後方に配置され、該レンズを通過した光子を検出するセンサと、
その少なくとも一部上の電荷を変化させることによって、上記第１の平面に略平行な第２の平面に一致するように上記レンズを移動させるアクチュエータとを備える可動レンズ装置。
【請求項２】
上記レンズに密着した静電気帯電層を更に備え、
上記アクチュエータ上の電荷は、該電荷とは逆の極性を有する上記静電気帯電層の少なくとも一部上の電荷と相互作用して、上記レンズを移動させることを特徴とする請求項１記載の可動レンズ装置。
【請求項３】
上記レンズに密着した静電気帯電層を更に備え、
上記アクチュエータ上の電荷は、該電荷と同一の極性を有する上記静電気帯電層の少なくとも一部上の電荷と相互作用して、上記レンズを移動させることを特徴とする請求項１記載の可動レンズ装置。
【請求項４】
上記アクチュエータは、トランジスタを備えることを特徴とする請求項１記載の可動レンズ装置。
【請求項５】
上記可動支持体は、蛇状形状を有することを特徴とする請求項１記載の可動レンズ装置。
【請求項６】
可動支持体と、
第１の平面と一致するように上記可動支持体によって支持されるレンズと、
上記レンズの後方に配置され、該レンズを通過した光子を検出するセンサと、
その少なくとも一部上の電荷を変化させることによって、上記第１の平面に交差した第２の平面に一致するように上記レンズを移動させるアクチュエータとを備える可動レンズ装置。
【請求項７】
上記レンズに密着した静電気帯電層を更に備え、
上記アクチュエータ上の電荷は、該電荷とは逆の極性を有する上記静電気帯電層の少なくとも一部上の電荷と相互作用して、上記レンズを移動させることを特徴とする請求項６記載の可動レンズ装置。
【請求項８】
上記レンズに密着した静電気帯電層を更に備え、
上記アクチュエータ上の電荷は、該電荷と同一の極性を有する上記該静電気帯電層の少なくとも一部上の電荷と相互作用して、上記レンズを移動させることを特徴とする請求項６記載の可動レンズ装置。
【請求項９】
上記アクチュエータは、トランジスタを備えることを特徴とする請求項６記載の可動レンズ装置。
【請求項１０】
上記可動支持体は、蛇状形状を有することを特徴とする請求項６記載の可動レンズ装置。
【請求項１１】
可動支持体と、
第１の平面と一致するように上記可動支持体によって支持されるレンズと、
上記レンズの後方に配置され、該レンズを通過した光子を検出するセンサと、
上記レンズに近接して配置され、その少なくとも一部上の電荷を変化させることによって、上記第１の平面に略平行な第２の平面に一致するように上記レンズを移動させる静電気帯電層とを備える可動レンズ装置。
【請求項１２】
上記可動支持体は、蛇状形状を有することを特徴とする請求項１１の可動レンズ装置。
【請求項１３】
可動支持体と、
第１の平面と一致するように上記可動支持体によって支持されるレンズと、
上記レンズの後方に配置され、上記レンズを通過した光子を検出するセンサと、
上記レンズに近接して配置され、その少なくとも一部上の電荷を変化させることによって、上記第１の平面に交差した第２の平面に一致するように上記レンズを移動させる静電気帯電層とを備える可動レンズ装置。
【請求項１４】
上記可動支持体は、蛇状形状を有することを特徴とする請求項１３記載の可動レンズ装置。
【請求項１５】
第１の信号を受信するステップと、
レンズ及び可動支持体に近接して配置されたアクチュエータに第２の信号を送るステップとを有し、
上記アクチュエータは、上記第２の信号に応じて、上記レンズを移動させることを特徴とするレンズ可動方法。
【請求項１６】
上記第１の信号は、上記レンズを通過した光子の存在を示すことを特徴とする請求項１５記載のレンズ可動方法。
【請求項１７】
上記アクチュエータは、上記第２の信号に応じて、該アクチュエータ上の電荷を変化させることによって上記レンズを移動させることを特徴とする請求項１５記載のレンズ可動方法。
【請求項１８】
光軸を有するレンズを可動支持体上に配置するステップと、
静電気を用いて、上記レンズを第１の位置から第２の位置に移動するステップとを有し、
上記第２の位置における上記レンズの光軸は、上記第１の位置における該レンズの光軸と略平行であることを特徴とするレンズ可動方法。
【請求項１９】
光軸を有するレンズを可動支持体上に配置するステップと、
静電気を用いて、上記レンズを第１の位置から第２の位置に移動するステップとを有し、
上記第２の位置における上記レンズの光軸は、上記第１の位置における該レンズの光軸から傾斜していることを特徴とするレンズ可動方法。
【請求項２０】
レンズを可動支持体上に配置するステップと、
上記レンズに近接してアクチュエータを配置するステップとを有し、
上記アクチュエータ上の電荷を変化させることによって、上記レンズを第１の位置から第２の位置に移動させることを特徴とするレンズ可動方法。
【請求項２１】
上記アクチュエータは、上記レンズの周縁に近接して配置されることを特徴とする請求項２０記載のレンズ可動方法。
【請求項２２】
磁力を用いて、可動支持体上に配置されたレンズを第１の位置から第２の位置に移動させることを特徴とするレンズ可動方法。
【請求項２３】
上記レンズは、光軸を有し、上記第２の位置における該レンズの光軸は、上記第１の位置における該レンズの光軸と略平行であることを特徴とする請求項２２記載のレンズ可動方法。
【請求項２４】
上記レンズは、光軸を有し、上記第２の位置における該レンズの光軸は、上記第１の位置における該レンズの光軸から傾斜していることを特徴とする請求項２２記載のレンズ可動方法。
【請求項２５】
可動支持体上に配置されたレンズと、
上記レンズに近接して配置されたアクチュエータとを備え、
上記レンズと上記アクチュエータ間に生ずる磁力により、該レンズを第１の位置から第２の位置に移動させることを特徴とする可動レンズ装置。
【請求項２６】
上記レンズは、光軸を有し、上記第２の位置における該レンズの光軸は、上記第１の位置における該レンズの光軸と略平行であることを特徴とする請求項２５記載の可動レンズ装置。
【請求項２７】
上記レンズは、光軸を有し、上記第２の位置における該レンズの光軸は、上記第１の位置における該レンズの光軸から傾斜していることを特徴とする請求項２５記載の可動レンズ装置。
【請求項２８】
上記レンズを介して画像を捕捉する画像捕捉機構を更に備える請求項２５記載の可動レンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００４年９月１６日に出願された米国仮特許出願第６０／６１０，４３９号、発明の名称「可動レンズ装置」（代理人明細書第５０Ｕ６０４８．０１）及び、２００５年３月３日に出願された米国実用新案登録出願第１１／０７２，０９７号の優先権を主張するものであり、これらの出願を引用することにより本出願に援用する。
【０００２】
本発明は、マイクロエレクトロメカニカルシステム（microelectromechanical system：ＭＥＭＳという。）に関し、特に、ＭＥＭＳを用いたズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＭＥＭＳ装置は、一般的にはそのサイズが小さく、低コストの可能性があり、機能を高くすることができるため期待されている。
【０００４】
このＭＥＭＳ技術を用いて組み立てられた装置としては、加速度計、ジャイロスコープ、温度センサ、化学センサ、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）のプローブ、マイクロレンズ、櫛型駆動アクチュエータ、ピエゾアクチュエータ等がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像素子がより小型化するにつれて、小型の撮像装置に組み込むことができる小さな、且つ可動するレンズ装置が望まれている。例えば、このようなレンズは、画像のズーム及び焦点機能を備えるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施の形態においては、可動レンズ装置は、可動支持体と、可動支持体上に配置されたレンズとを備える。レンズの後方にはセンサが配置されており、センサは、レンズを通過した光子を検出する。レンズの周縁に近接して少なくとも１つ以上のアクチュエータが配置され、アクチュエータ上の電荷を変化させることによって、レンズを移動する。一実施の形態においては、レンズは、その光軸に沿って移動する。また、他の実施の形態においては、レンズは、その光軸が元の配置位置から傾斜するように移動する。更なる他の一実施の形態においては、レンズに密着した静電気帯電層上の電荷を変化させることによって、レンズは移動する。
【０００７】
本発明に係る可動レンズ装置は、可動支持体と、第１の平面と一致するように可動支持体によって支持されるレンズと、レンズの後方に配置され、レンズを通過した光子を検出するセンサと、その少なくとも一部上の電荷を変化させることによって、第１の平面に略平行な第２の平面に一致するようにレンズを移動させるアクチュエータとを備える。
【０００８】
また、本発明に係る可動レンズ装置は、可動支持体と、第１の平面と一致するように可動支持体によって支持されるレンズと、レンズの後方に配置され、レンズを通過した光子を検出するセンサと、その少なくとも一部上の電荷を変化させることによって、第１の平面に交差した第２の平面に一致するようにレンズを移動させるアクチュエータとを備える。
【０００９】
また、本発明に係る可動レンズ装置は、可動支持体と、第１の平面と一致するように可動支持体によって支持されるレンズと、レンズの後方に配置され、レンズを通過した光子を検出するセンサと、レンズに近接して配置され、その少なくとも一部上の電荷を変化させることによって、第１の平面に略平行な第２の平面に一致するようにレンズを移動させる静電気帯電層を備える。
【００１０】
また、本発明に係る可動レンズ装置は、可動支持体と、第１の平面と一致するように可動支持体によって支持されるレンズと、レンズの後方に配置され、レンズを通過した光子を検出するセンサと、レンズに近接して配置され、その少なくとも一部上の電荷を変化させることによって、第１の平面に交差した第２の平面に一致するようにレンズを移動させる静電気帯電層とを備える。
【００１１】
本発明は、小型レンズを配置することが可能で機能的なアクチュエータ機構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】
【００１２】
以下、本発明を適用したレンズ機構について、図面を参照しながら説明する。これらの図面において、同じ構成部品には、同じ符号を付している。また、周知の構成要素（例えば電源、導電性の線等）は、発明をより明確に説明するために省略している。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態であるレンズ機構を示す断面図である。図１に示すように、レンズ機構１００では、レンズ２がレンズ支柱４上に配置されており、このレンズ支柱４は、弾性のある可動支持体６上に配置されている。
【００１４】
レンズ２は、図２に示すように、凸レンズからなり、その後方に備えられたセンサ１４から最も遠い面は湾曲されており、センサ１４から最も近い面は平坦である。なお、レンズ２の形状は、様々な種類の単一レンズ、複合レンズ及び／又はこれらのレンズを組み合わせたものいずれであってもよい。
【００１５】
また、レンズ２の周縁に近接してアクチュエータ８が備えられている。アクチュエータ８は、一実施の形態においては、レンズ２の周縁に対する種々の位置において静電荷を保持できる積層された金属酸化物半導体（以下、ＭＯＳという。）素子からなる。なお、この静電荷は、図面では＋の記号で示すが、正電荷又は負電荷どちらであってもよい。また、他の実施の形態においては、アクチュエータ８は、磁力に基づいてレンズ２の動きを制御する１つ以上の磁石又は磁性体を備えていてもよい。
【００１６】
ベース１０は、可動支持体６とアクチュエータ８の両方を支持する。
【００１７】
レンズ２は光軸１２を有し、この光軸１２上にレンズ２の焦点が存在する。
【００１８】
センサ１４は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）又はこの両方からなり、レンズ２を通過した電磁エネルギ（光子、例えば可視光、赤外線等のエネルギ）を検出する。センサ１４は、基板１６（シリコン半導体ウエハー）内又は上に設置されている。
【００１９】
図１に示すように、レンズ２は、第１の位置１８に配置され、第１の幾何学平面２０に合わせられている。したがって、光軸１２は、第１の幾何学平面２０に略垂直である。
【００２０】
一実施の形態においては、アクチュエータ８上の静電荷の量又は極性が変化すると、レンズ２は移動する。例えば図１に示すように、レンズ２は、アクチュエータ８上の静電荷の極性が変化すると、第１の位置１８から第２の位置２２へと上方に移動して、センサ１４から離れていく。この実施の形態においては、他の幾つかのアクチュエータ８（図示せず）がレンズ２の周縁に近接して配置されており、各アクチュエータ８上の静電荷を略同じように変化させることによって、レンズ２は、第１の幾何学平面２０と略平行に保たれる。したがって、この実施の形態においては、レンズ２は、第２の位置２２における第２の幾何学平面２４に配置される。
【００２１】
また、光軸１２は、第２の幾何学平面２４に略垂直であり、したがって、この第２の幾何学平面２４は、第１の幾何学平面２０と略平行である。ここで、図面を明瞭なものとするために、可動支持体６の新たな位置は図示されていないが、この可動支持体６は、レンズ２が移動可能となるように移動する。一実施の形態においては、アクチュエータ８上の静電荷を変化させることによって、レンズ２は、第１の位置１８から下方に、よりセンサ１４に近づくように移動する。可動支持体６については、図５を用いて詳細に後述する。
【００２２】
図１に示すように、レンズ２が移動することによって、センサ１４に対する画像の焦点又は倍率が変化する。センサ１４の焦点及び／又は倍率は、アクチュエータ８上の静電荷に応じて変化する。このように焦点及び／又は倍率が変化するという特徴は、カメラ、例えば携帯電話機に組み込まれるカメラにおいて有用である。
【００２３】
図２は、本発明の他の実施の形態であるレンズ機構を示す断面図である。図２に示すように、レンズ機構２００の構成要素は、図１に示す構成要素と実質的に同じである。図２に示すように、レンズ２は、その光軸１２が元の方向から新たな方向に傾斜するように、移動することができる。図２に示すように、レンズ２は、アクチュエータ８上の静電荷を変化させることによって、第１の位置１８から第３の位置２６に移動する。一実施の形態においては、レンズ２は、１つのアクチュエータ８上の静電荷を変化させることによって、第１の位置１８から第３の位置２６に移動する。他の実施の形態においては、１つ以上のアクチュエータ８（図示せず）上の静電荷が異なるように変化させることによって、第１の位置１８から第３の位置２６に移動する。レンズ２は、第３の位置２６において第３の幾何学平面２８と一致しており、このときの新たな光軸を光軸１２ａとして示す。第３の位置２６における光軸１２ａは、第１の位置１８における光軸１２のように第１の幾何学平面２０に対して垂直ではない。したがって、第３の幾何学平面２８は、第１の幾何学平面２０と交差している。なお、レンズ２の周辺に配置された２つ以上のアクチュエータ８の位置及び／又はアクチュエータ８上の静電荷の変化に応じて、レンズ２を様々な方向に傾斜させることができる。
【００２４】
図１及び図２に示すように、レンズ２が移動することにより、例えばセンサ１４の検出面に対して画像位置が移動する。この方法では、センサ１４に対する画像の位置は、アクチュエータ８上の静電荷の変化によって制御される。レンズ２のこのような移動には、種々の方向への傾斜だけではなく、略平行な複数の面への移動も含まれる。
【００２５】
図３は、本発明の一実施の形態であるレンズ機構を示す平面図である。図３に示すように、レンズ機構３００は、例えば、光がレンズ２の前方から後方に通過して、センサ１４に入射される。図３に示すように、可動支持体６は、ベース１０から中央支持部３０に内側に向かって延びる幾つかの（図３では４つの）蛇状に成形された素子で作られている。なお、蛇状に実質的に成形された素子は、可動支持体６の様々な形状の一例であり、レンズ２が、図１に示すようにその光軸１２に沿って移動でき、図２に示すようにその光軸１２が傾斜できるものであれば、様々な形状のものを用いることができる。一実施の形態においては、可動支持体６は、弾性を有し、１つ以上のアクチュエータ８上の静電荷が実質的にないときには、レンズ２は、常に同じ位置に戻る。また、他の実施の形態においては、弾性が少ない材料を用いてもよく、この場合、レンズ２は、１つ以上のアクチュエータ８上の静電荷によって常に適切な位置に保たれる。幾つかの実施の形態においては、可動支持体６は、その材料特性、厚さ又はその両方によって透明とされている。
【００２６】
他の実施の形態においては、可動支持体６によって遮られる画像領域は、その影響がないように、下方のセンサ１４上の光が当たる全画像領域に比して十分小さい。同様に、レンズ支柱４は、センサ１４の所望の感度に影響を与えないように、十分に透明又は小さく作られている。
【００２７】
レンズ支柱４は、中央支持部３０上に配置されており、このレンズ支柱４上にレンズ２が配置されている。以下詳細に説明するが、レンズ２の下であってレンズ支柱４の上には、透明な静電気帯電層３２が配置されている。図３に示すように、４つのアクチュエータ８は、ベース１０上であって、レンズ２及び静電気帯電層３２の周辺に等間隔で配置されている。
【００２８】
図４は、本発明の一実施の形態であるレンズ機構の図３に示すＡ―Ａに沿って一部を切断した斜視図である。この図４において、レンズ機構４００のアクチュエータ８は、図面を明確にするために省略している。
【００２９】
本発明の幾つかの実施の形態においては、可動支持体６は、ベース１０を製造している１つ以上の層と同じ１つ以上の層から製造されている。他の実施の形態においては、可動支持体６は、ベース１０と異なる材料から製造されている。一実施の形態においては、可動支持体６は、光学的に透明なガラス、例えば窒化物ガラス（nitride glass：ＳｉＮという。）製である。
【００３０】
図４に示すように、レンズ２の下には、実質的に透明な静電気帯電層３２が配置されている。他の実施の形態においては、静電気帯電層３２は、レンズ２を覆って又はレンズ２の一部に配置されてもよい。静電気帯電層３２は、静電荷が供給されて（導電性の線は図示せず）、静電荷を保持する。静電気帯電層３２は、例えば酸化ニオブ（niobium oxide：ＮｂｘＯｙという。）から構成されている。
【００３１】
レンズ２は、静電気帯電層３２と１つ以上のアクチュエータ８の一方又は両方上の静電荷の量又は極性を変化することによって移動される。レンズ２の移動量及び移動方向は、静電気帯電層３２と１つ以上のアクチュエータ８間の静電荷の差分に応じて決定される。なお、静電気帯電層３２の形状は、他の形状、例えば四角形又は特定の製造に適した形状であってもよい。さらに、静電気帯電層３２とアクチュエータ８上に逆の極性の静電荷を帯電させてもよい。例えば、レンズ支柱４が、ＳｉＮ（絶縁体）製ではなく、ＮｂｘＯｙ製である場合、「＋」と「−」の両方の極性を用いることができる。また、１つ以上のトランジスタを用いることによって、正及び負のバイアス電圧を印加することができる。静電荷は、例えば、静電気帯電層３２の中をレンズ支柱４へと流れ、このレンズ支柱４から可動支持体６へと流れ、この可動支持体６からアース線に流れる。
【００３２】
図５は、本発明の一実施の形態であるレンズ機構を示す断面図である。図５は、レンズ機構５００におけるレンズ２が可動支持体６上で移動する際の一実施の形態を示す図である。
【００３３】
図５は、静電気帯電層３２と１つ以上のアクチュエータ８との関係を示している。上述したように、レンズ２は、アクチュエータ８の帯電させる位置及び／又は静電荷の量を変化させることによって上方に移動し、それに伴い、可動支持体６は撓み、移動に適合する。図に示す具体例では、印加する静電荷のレベルを異ならせる、例えば基準の電荷量の１、２又は３倍にすることができるアクチュエータ８を実現するのに、ＭＯＳトランジスタを用いてもよい。アクチュエータ８の増加する総電荷量は、線形的な分布である。したがって、アクチュエータ８上の静電荷は、不連続に変化する。あるいは、アクチュエータ８上の静電荷を連続的に制御してもよい。すなわち、アナログ的又はデジタル的な電荷制御手段を用いることができる。
【００３４】
図５に示すように、静電気帯電層３２とアクチュエータ８の帯電点（例えば、ＭＯＳトランジスタの帯電領域）との間の間隔は、相対的に狭くなっている。他の実施の形態においては、レンズ２は、静電気帯電層３２とアクチュエータ８の帯電点との間の静電気反発力は、レンズ２の周縁を１つ以上のアクチュエータ８の上端よりも上に移動させるのに十分に大きい。幾つかの実施の形態においては、静電気帯電層３２とアクチュエータ８との間には、静電気吸引力が生じ、また、幾つかの実施の形態においては、静電気反発力が生じ、さらに、幾つかの実施の形態においては、静電気吸引力と静電気反発力を組み合わせた力が生じる。他の実施の形態においては、１つのアクチュエータ８の一端は、ある電荷極性であり、そのアクチュエータ８の他端は、ある電荷極性と逆の極性である。他の実施の形態においては、１つ以上のアクチュエータ８がある電荷極性を有し、他の１つ以上のアクチュエータ８が、この電荷極性とは逆の電荷極性を有する。
【００３５】
一実施の形態においては、レンズ２は、光学的に透明なガラス、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ２）製である。また、一実施の形態においては、レンズ支柱４及び可動支持体６は、光学的に透明なガラス、例えばＳｉＮ製である。静電気帯電層３２は、ＮｂｘＯｙから構成することができる。半導体及び／又はマイクロエレクトロメカニカル（microelectromechanical：ＭＥＭ）装置の製造に用いられる他の材料を、図示及び説明したこれらの構造及び他の構造に用いることができ、また、これらの製造は、周知の半導体及びＭＥＭ装置の組立手順を用いて行うことができる。
【００３６】
レンズ２の周囲の空間は、空気又は他の気体で満たされており、又は略真空状態となっている。幾つかの実施の形態においては、レンズ機構５００は、周囲の環境から密封されており、他の実施の形態においては、周囲の環境に開放されている。アクチュエータ８上の静電荷は、デジタル又はアナログの制御信号によって制御することにより、不連続量又は連続量で変化させてもよい。幾つかの実施の形態においては、１つ以上のアクチュエータ８の帯電位置は、例えばアドレス指定回路（図示せず）の２つ以上のアドレス電極を帯電することによって移動する。アクチュエータ８用の制御回路（図示せず）は、ベース１０内又は一部に形成してもよく、あるいはベース１０とは別に形成してもよい。
【００３７】
図６は、本発明を適用した携帯電話機６００の外観を示す図である。この例示的な携帯電話機６００は、キーパッド６０２、表示画面６０４等の標準装備を備えるとともに、静止画又は動画、あるいはその両方を取り込むことができる。さらに、携帯電話機６００は、デジタル画像を撮影するためのカメラレンズ６０６を備えている。カメラレンズ６０６は、例えば上述したレンズ２からなる。さらに、本発明の実施の形態においては、携帯電話機６００は、カメラレンズ６０６の位置を制御するズーム制御手段６０８を備えている。ズーム制御手段６０８は、キーパッド６０２又は他の制御手段、例えばタッチスクリーン、自動カメラ焦点機構等によっても実現することができる。ズーム制御手段６０８としてボタンを採用した場合、このボタンを動かすことによって、カメラレンズ６０６のズームを行うことができる。例えば、ズーム制御は、上述したように、カメラレンズ６０６をズームのために移動するように、１つ以上のアクチュエータ８を駆動することにより行われる。スタンドアローンの携帯電話機を例示的に示しているが、カメラレンズ６０６及びズーム制御手段６０８は、実施の形態に従って、様々な電子機器に組み込むことが可能である。また、ズーム制御手段６０８は、手動又は自動による画像の焦点合わせにも用いることができる。
【００３８】
図７は、本発明の一実施の形態における、磁力でその移動が制御されるレンズ機構を示す断面図であり、磁気的に作動されるレンズ機構７００は、例えばＭＥＭＳ製造方法により半導体基板上に形成されている。図７に示すように、レンズ機構７００は、導電性コイル７０２（１巻き以上）が、レンズ７０６の下の層７０４内に形成されている。
【００３９】
導電性コイル７０２は、電流が流れると磁石のように機能する。導電性コイル７０２は、例えばアルミニウム又はチタン製であり、レンズ７０６の中央部を通過する光を遮らないように、レンズ７０６の周縁に配置されている。導電性コイル７０２と電流源間の導電性の線（半導体基板上又は、例えば別の集積回路チップ上にあるが）は、図示していない。他の実施の形態においては、導電性コイル７０２は、レンズ７０６と一体に形成され、あるいはレンズ７０６を覆う層内に形成されている。更なる他の実施の形態においては、２つ以上の導電性コイル７０２が用いられる。１つ以上のアクチュエータ７０８（図７では１のみを示している）は、磁石（例えば、電流が流される導電性コイル７０９）を備える。図７に示すように、１つ以上のアクチュエータ７０８は、レンズ７０６の周縁に近接して配置されている。他の実施の形態においては、アクチュエータ７０８は、レンズ７０６の上方又は下方に配置される。上述したように、アクチュエータ７０８間の吸引力又は反発力と、導電性コイル７０２によって発生する力とにより、レンズ７０６は移動する。導電性コイル７０２の電流を（不連続的に又はアナログ的に）変化させる、１つ以上のアクチュエータ７０８の電流を変化させる、あるいは電磁石を永久磁石（例えばニッケル鉄化合物）置き換えることを含む様々な磁気配置が可能である。
【００４０】
本発明を特定の実施の形態によって説明したが、これらの実施の形態は、単なる例示であり、本発明を限定するものではない。例えば、他の様々な構成が可能であり、例えば、レンズを可動支持体とセンサ間に配置し、静電気帯電層をレンズ上に配置し、あるいは静電気帯電層をレンズの輪郭とは異なる様々な形状とすることができる。アクチュエータ８は、レンズ２の横、上方又は下方に配置してもよい。また、本発明をＭＥＭＳ技術について説明したが、ＭＥＭＳ技術は、一般的に小さいと考えられるが、分子ナノテクノロジー（約１００ｎｍ未満の構造）よりも大きい。本発明の実施の形態には、分子ナノテクノロジーの構成も含まれる。
【００４１】
発明を実施するための最良の形態では、本発明の実施の形態を完全理解できるように、数多くの特定の詳細事項、例えば構成及び／又は方法を説明している。しかしながら、これらの詳細事項の１つ以上を用いることなく、あるいは他の装置、システム、組立、方法、要素、材料、部品等を用いて、本発明を実施できることは、当業者にとっては明らかである。なお、本発明の実施の形態の特徴が不明確とならないように、他の実施の形態では、周知の構造、材料及び動作については、図示せず、詳細に説明していない。
【００４２】
本明細書における「一実施の形態」、「他の実施の形態」又は「特定の実施の形態」では、実施の形態に関連して説明した特定の特徴、構成及び特性は、少なくとも１つの実施の形態に含まれるが、必ずしも全ての実施の形態に含まれる必要はない。したがって、本明細書の様々な箇所に記載されている「一実施の形態」、「他の実施の形態」及び「特定の実施の形態」という用語は、必ずしも同じ実施の形態を指しているものではない。また、本発明の全ての実施の形態における特定の特徴、構成又は特性は、任意の適切な方法によって、１つ以上の他の実施形態の特徴、構成又は特性と組み合わせることができる。ここに説明及び図示した本発明の実施の形態は、記載した技術内容から変形及び変更することができ、これらの変形及び変更は、本発明の主旨及び範囲の一部とみなされることは、言うまでもない。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態は、プログラムされた汎用コンピュータ、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuits：ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（programmable logic devices：ＰＤＬＳ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate arrays：ＦＰＧＡＳ）、光学システム、化学システム、生物システム、量子システム又はナノサイエンスシステムを用いて実施することができ、構成要素及び機構を用いることができる。通常は、本発明の機能は、技術的に知られている任意の手段によって達成することができる。分散システム、ネットワークシステム、及び／又は部品及び回路を用いることができる。データは、有線、無線又はあらゆる手段によって送受又は転送することができる。
【００４４】
なお、図面に示す１つ以上の構成要素は、分割又は一体化して実現することができ、特殊な用途では、削除又は破棄してもよい。
【００４５】
また、コンピュータが上述した全ての方法を実行できる読取り可能な媒体に記録されたプログラム又はコードを実装することは、本発明の主旨及び範囲内である。
【００４６】
さらに、図面中の信号の流れを示す矢印は、単に例示であり、特に明記しない限り、本発明を限定するものではない。さらにまた、本明細書で用いられる「又は」という用語は、特に明記しない限り、通常「及び／又は」を意味するものである。構成要素又はステップの組合せも記載されているとみなすことができ、専門用語は、分割又は組合せが不明確となる可能性を除外するものである。
【００４７】
本明細書及び請求の範囲全体に亘って使用している「数詞にない名詞」及び「上記（the）」は、文脈で特に明記していない限り、「複数」も含むものとする。また、本明細書及び請求の範囲全体に亘って使用している「の（in）」は、文脈で特に明記していない限り、「内（in）」及び「上（on）」の意味を含むものとする。
【００４８】
本発明の抽象的な記載を含む実施の形態の説明は、本発明を、公知なものとするものではなく、また、明細書に開示した詳細事項に限定するものではない。本発明の特定の実施の形態及び具体例を、単に説明するための目的で開示したが、発明の主旨及び範囲内において等価的な様々な変更が可能なことは、当業者には明らかである。実施の形態に対するこれらの変更は、本発明の実施の形態の記載に基づいて行うことができ、これらは本発明の主旨及び範囲内に含まれる。
【００４９】
本発明を特定の実施の形態によって説明したが、実施の形態の様々な変更、変形及び代替の範囲は、上述の開示内とみなされ、本発明の実施の形態の幾つかの機能は、本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、他の対応する機能の代わりに用いられることは、言うまでもない。したがって、特定の状態、すなわち材料を本発明に係る可動レンズ装置の基本的な構成要素に適用する多くの変更を行うことができる。本発明は、特許請求の範囲で用いた用語、及び／又は「発明を実施するための最良の実施の形態」の欄で開示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内となるあらゆる及び全ての等価物も含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態であるレンズ機構を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態であるレンズ機構を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態であるレンズ機構を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるレンズ機構の図３に示すＡ―Ａに沿って一部を切断した斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態であるレンズ機構の可動支持体上でのレンズ動作を示す断面図である。
【図６】本発明を適用した携帯電話機を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態である磁力でその移動が制御されるレンズ機構を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
２  レンズ、４  レンズ支柱、６  可動支持体、８  アクチュエータ、１０  ベース、１２  光軸、１４  センサ、１６  基板、１８  第１の位置、２０  第１の幾何学平面、２２  第２の位置、２４  第２の幾何学平面、２６  第３の位置、２８  第３の幾何学平面、３０  中央支持部、３２  静電気帯電層、６０２  キーパッド、６０４  表示画面、６０６  カメラレンズ、６０８  ズーム制御手段、７０２  導電性コイル、７０４  層、７０６  レンズ、７０８  アクチュエータ
【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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