(57)【要約】  支持構造体１０１の境界に、屈曲可能なカバー部材１０２の応力集中に関する問題を軽減する手段１２８が設けられた、調整可能なレンズなどの光学素子１００が提示されるが、当該手段がない場合、屈曲可能なカバー部材１０２の周囲の機械的特性が急激に変化することにより、応力特異点の問題が引き起こされることになる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸を画定する光学素子（１００）であって、
−  支持構造体（１０１）と、
−  前記支持構造体（１０１）に取り付けられた屈曲可能なカバー部材（１０２）であって、前記屈曲可能なカバー部材（１０２）と前記支持構造体（１０１）との間の境界面が境界面平面を画定する、屈曲可能なカバー部材（１０２）と、
−  前記屈曲可能なカバー部材（１０２）を所望の形状に成形するために配設される、１または複数のアクチュエータ（１０３）と、
−  前記屈曲可能なカバー部材に取り付けられた、少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体（１０７、５０７）と、を含み、
−  前記境界面平面の一方の側にある前記支持構造体の、
〇  前記光軸と平行な方向における寸法、および／もしくは、
〇  ヤング率
の１もしくは複数が、前記光軸と直交し、前記光軸と交差して前記光軸から離れる方向にある線の少なくとも一部に沿って、漸進的におよび／もしくは複数の段階で増大し、前記線は、前記境界面の内縁部にある点から、前記光軸に対してさらに離れて配置された点との範囲に及んでおり、
ならびに／または、
−  前記光軸（１０２）に平行な方向の前記屈曲可能なカバー部材の寸法が、
〇  前記境界面の内縁部の少なくとも１つの第１の点において、
〇  前記第１の点から前記光軸までの線上にある、少なくとも１つの第２の点よりも大きい、光学素子（１００）。
【請求項２】
前記支持構造体（１０１）が、
−  支持要素（１２６）と、
−  構造要素（１２８）であって、
〇  前記支持要素（１２６）、および、
〇  前記屈曲可能なカバー部材（１０２）
に隣接する構造要素（１２８）と、を含む、請求項１に記載の光学素子（１００）。
【請求項３】
前記光学素子の前記光軸と平行な方向における前記支持構造体の寸法が、前記光軸から前記光軸と直交し、前記光軸から離れた線に沿って、漸進的におよび／または複数の段階で増大する、請求項１〜２のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項４】
前記光学素子が、前記光軸と平行な方向において、少なくとも５０００ｇの加速度および／または減速度に耐える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項５】
前記構造要素（１２８）の材料が、
−  前記支持要素（１２６）の材料、および、
−  前記屈曲可能なカバー部材（１０２）の材料
と異なる、請求項２に記載の光学素子（１００）。
【請求項６】
前記構造要素がポリマーを含む、請求項２または５のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項７】
前記構造要素がエポキシを含む、請求項２または５または６のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項８】
前記光学素子の光軸から観察すると、前記構造要素の表面が凹んでいる、請求項２または５または６または７のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項９】
前記光学素子が、
−  前記支持構造体（１０１）の側壁に囲まれた、少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体（１０７、５０７）
を含む、屈折レンズであって、前記屈曲可能なカバー部材（１０２、５０２）が、
〇  前記少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体（１０７、５０７）の表面に取り付けられた屈曲可能な透明カバー部材である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項１０】
前記１または複数のアクチュエータが、駆動時に５ジオプトリ以上の範囲全体で前記屈曲可能なカバー部材を形成することができるように、前記１または複数のアクチュエータおよび前記屈曲可能なカバー部材が配設されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項１１】
全波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）が、５ジオプトリの範囲全体で５０ｎｍ以下である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項１２】
前記支持構造体の前記ヤング率が、前記屈曲可能なカバー部材（１０２）の前記ヤング率より低い、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項１３】
前記複数の段階が、少なくとも３つの段階を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項１４】
前記光軸と平行な前記方向における前記寸法および／または前記ヤング率が、漸進的におよび／または複数の段階で増大する前記支持構造体の少なくとも一部が、前記少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体（１０７、５０７）から離間して配置される、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光学素子（１００）。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の前記光学素子（１００）を提供するための方法。
【請求項１６】
前記光学素子の前記屈曲可能なカバー部材（１０２）の耐衝撃性を改善するための、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
請求項２または５または６または７または８のいずれか一項に記載の前記光学素子（１００）を提供するための、請求項１５〜１６のいずれか一項に記載の方法であって、前記構造要素（１２８）を形成するために、
−  前記支持要素（１２６）、および／または、
−  前記屈曲可能なカバー部材（１０２）
に、液体構造要素材料を配置することを含む、方法。
【請求項１８】
前記液体構造要素材料が、前記液体構造要素材料と、
−  前記支持要素（１２６）、および／または、
−  前記屈曲可能なカバー部材（１０２）
との間の接着力を介して、前記液体構造要素材料が配置された位置を越えて再分配される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
−  請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光学素子（１００）、または、
−  請求項１４〜１８のいずれか一項によって提供される光学素子（１００）
を含むカメラ。
【請求項２０】
１または複数の像を得るための、
−  請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光学素子（１００）、または、
−  請求項１５〜１８のいずれか一項によって提供される光学素子（１００）
の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学素子に関し、より詳細には、屈曲可能なカバー部材と、当該屈曲可能なカバー部材を成形するための１または複数のアクチュエータとを有する光学素子、およびそれに対応する使用、光学デバイス、および当該光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
調整可能な焦点距離と、可能な限り高い画像品質とを備え、耐衝撃性を有するレンズアセンブリなどの光学（マイクロ）素子に関する、低コストで量産型の解決策に対する要求がこれまでになく高まっている。例えば、最新の携帯電話には、現在では小型のデジタルカメラモジュールが搭載され、レンズおよびレンズアセンブリなどの光学素子に対する品質およびコストの要求が高まっており、かつ耐衝撃性であることが必要とされている。携帯電話およびノートパソコンに使用されている、ますます小型化されるカメラは、オートフォーカス機能を有する。例えば、このような用途のためのレンズシステムの設計には、カメラモジュールの上部にレンズを取り付ける際の製造基準から操作のしやすさに至るまでの多数の要件を満たすことが必要とされる。これらの課題は、レンズ構成が、オートフォーカスレンズに見られるような調整可能なパラメータを含む場合にさらに重要なものとなり、例えば、レンズから撮影される対象物までの距離に合わせるように焦点距離を調整する必要がある。このような光学素子は通常、可動部品を含む複雑な設計となり、簡単な方法で組み立てることが困難になる可能性がある。このような設計が有するさらなる課題としては、このように使用するためのレンズアセンブリなどの好適な光学素子を提供するための要件がこれまでになく高まっているということである。これらの光学素子を耐衝撃性にすることは、特に光学的特性と機械的特性を高いレベルで維持しなければならない場合には、特に困難である。
【０００３】
小型のオートフォーカス光学素子を作製するための多数の解決策が存在する。現在の解決策の問題点のうちの一つは、どのようにして良好な耐衝撃性を提供するのか、例えば、良好な光学的特性および機械的特性を維持しながら良好な耐衝撃性を提供するのかということである。
【０００４】
したがって、改善された耐衝撃性を有する光学素子が有利となり、特に、良好な耐衝撃性を可能にするための手段が、光学的特性および機械的特性の低下をほとんどまたは全く伴わない、改善された耐衝撃性を有する、調整可能な光学マイクロレンズなどの光学素子が有利となるだろう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、改善された耐衝撃性を有する光学素子（調整可能な光学素子などの）を提供することなどの、上述した先行技術の問題点を解決した、調節可能な光学素子などの光学素子を提供することにあるということが理解されよう。本発明のさらなる目的が、先行技術の代替手段を提供することであることが理解されよう。
【０００６】
このように、上記に記載した目的および他のいくつかの目的は、本発明の第１の態様において、光学レンズなどの光学素子、例えば、光軸を画定し、
−  支持構造体、
−  支持構造体に取り付けられている屈曲可能なカバー部材であって、屈曲可能なカバー部材と支持構造体との間の境界面が、境界面平面、例えば、屈曲可能なカバー部材に取り付けられている少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体をさらに含む光学素子などの光軸に対して直交する境界面平面を画定する、屈曲可能なカバー部材、
−  １または複数のアクチュエータ、例えば、当該屈曲可能なカバー部材を所望の形状に成形するために配設されている、１または複数の圧電アクチュエータ、を含み、
−  境界面平面の一方の側にある支持構造体の、
〇  光軸と平行な方向における寸法、および／もしくは、
〇  ヤング率
の１または複数が、光軸と直交し、光軸と交差して光軸から離れる方向にある線の少なくとも一部に沿って、漸進的におよび／もしくは複数の段階で増大し、当該線は、境界面の内縁部にある点から、光軸に対してさらに離れて配置された点との範囲に及んでおり、
ならびに／もしくは、
−  光軸と平行な方向における屈曲可能なカバー部材の寸法が、
〇  境界面の内縁部の少なくとも１つの第１の点において、
〇  当該第１の点から光軸までの線上にある、少なくとも１つの第２の点よりも大きい、例えば１０％以上大きく、例えば２０％以上大きく、例えば５０％以上大きく、例えば１００％以上大きく、または１マイクロメートル以上大きく、例えば２マイクロメートル以上大きく、例えば５マイクロメートル以上大きく、例えば１０マイクロメートル以上大きい、調整可能な光学レンズを提供することによって得られることが意図される。
【０００７】
本発明は、これに限定されるものではないが、特に、改善された耐衝撃性および／または落下の結果として起こる衝撃に耐えるための、改善された性能を有し得る、光学（屈折）レンズまたは反射素子、例えば、調整可能なマイクロレンズまたは調整可能なマイクロミラーなどの光学素子を得るために有利である。別の考えられる利点としては、提案された解決策が、光学的特性（波面誤差および／もしくは透過率および／もしくは調整可能性、例えば、及び得るジオプトリの範囲などの）、ならびに／または機械的特性（屈曲可能なカバー部材の曲げ剛性などの）を著しく損なうことがないことであろう。
【０００８】
例えば、支持構造体の内縁部における機械的特性の急激な変化、例えばただ１回きりの突然の変化により、過度に大きな応力、例えば屈曲可能なカバー部材において過度に大きな応力をもたらし得るということが、本発明者の知見として理解されよう。本発明の特徴は、このような過度に大きな応力を回避することが可能となり得る。このような急激な変化（特異点）の際の応力は、有利なことに、例えば、漸進的にまたは複数の段階で、厚さおよび／またはヤング率が変化する構造体を介して再分配することができることが、本発明者の知見として理解されよう。
【０００９】
より詳細には、支持構造体は、厚さおよび／またはヤング率（例えば、「ばね定数」）を漸進的におよび／もしくは複数の段階（例えば、単一の階段関数ではなく）で増大させてもよく、ならびに／または屈曲可能なカバー部材は、支持構造体の側壁などの、支持構造体との接点において、支持構造体の内側（例えば、光軸に近い）よりも厚くなっていてもよい（すなわち、光軸と平行な方向においてより大きな寸法を有してもよい）。「厚さ」とは、材料に隙間がある場合、隙間までの材料のみが厚さに寄与するが、隙間より下の材料は寄与しないなどの「密着している材料の厚さ」であると理解されよう。
【００１０】
境界面平面の一方の側にある支持構造体は、厚さを漸進的に増大させることと、段階的に増大させることとを組み合わせて構成してもよく、すなわち、厚さを漸進的に増大することによって支持構造体の一部を形成してもよく、厚さを段階的に増加することによって支持構造体の別の部分を形成してもよいということが理解される。
【００１１】
複数の段階による厚さおよび／またはヤング率の段階的な増大は、厚さ／ヤング率の漸進的な増大に近似する形であってもよい。したがって、連続的で漸進的な増大と近似させるために、この複数の段階は少なくとも３つまたは４つの段階、例えば少なくとも６つまたは少なくとも１０つの段階を含んでもよい。他の箇所で述べられているように、漸進的に、または近似させて漸進的に厚さを増大させることにより、改善された耐衝撃性に応じて機械的特性を改善することができる。同じように、ヤング率を漸増的にまたは近似させて漸増的に増大させることにより、同様に機械的特性が改善される。
【００１２】
厚さ／ヤング率の段階的な増大は、厚さ／ヤング率の連続的な増大に近似する。しかしながら、その増大が複数の段階の形であっても、または連続的な変動の形であっても、どちらの例も厚み／ヤング率が漸進的に増大することを示す。したがって、厚さまたはヤング率が段階的に増大するということは、厚さ（すなわち、光軸と平行な方向における寸法）またはヤング率が漸進的に増大することの一つの例である。
【００１３】
例えば、支持構造体は、ウェハの前側面とは別個に積層されてパターニングされた、異なる層の組み合わせで構成されていてもよい。それらは、裏面エッチングの選択性によって所望の段差形状がもたらされるような、異なる材料であってもよい。
【００１４】
増大する厚さの少なくとも一部が形成される線の延在部分は、境界面の内縁部にある点から光軸に対してさらに離れて配置された点まで延在する。したがって、境界面の内縁部にある点は、さらに離れて配置された点よりも光軸の近くに配置され、線はこれらの点の間に延在する。
【００１５】
１または複数のアクチュエータによる屈曲可能なカバー部材の所望の形状への成形は、カバー部材上のアクチュエータによって発生した応力によって達成してもよく、それによって、カバー部材は応力およびアクチュエータの位置に依存した変形に応じたものとなる。
【００１６】
本発明の考えられる利点としては、支持構造体を提供して、その上にカバー部材を配置することができ、そのときに、さらなる工程および／または追加の補強要素を必要とせずに、カバー部材の（支持構造体に対して）反対側の部位に、本発明の機構を組み込むことができるということであろう。したがって、本発明は、（支持構造体および／またはカバー部材が、上記で記載した応力特異性の問題を軽減するように配設されているか否かにかかわらず）簡単で、かつ／または効率的な製造方法を可能にするものとして理解されよう。アクチュエータなどの他の要素が、例えば、上記で記載された応力特異性の問題を軽減するように配置された機構を妨害することなく、（支持構造体に対して）カバー部材の対向する側に配設することができるということが有利であり得る。
【００１７】
「光学素子」とは、（光学レンズ、例えば光学的屈折レンズである素子などの）素子を通過する光に作用する（例えば、光を処理する）か、または（反射素子または反射ミラーである光学素子などの）光学素子から反射される光に作用する素子であると理解されよう。
【００１８】
光学素子は、一般的には、調整可能な光学素子であってもよい。「調整可能」とは、アクチュエータを駆動することにより、例えば、（アクチュエータが圧電アクチュエータである場合）当該屈曲可能なカバー部材を所望の形状に成形するために配設された、１または複数の圧電アクチュエータの印加電圧を変化させることなどにより、光学素子の焦点距離を調整することができるということが理解されよう。
【００１９】
変形可能な透明レンズ本体は、例えば透明で変形可能であり、非流体である。変形可能な非流体のレンズ本体は、弾性ポリマー材料などの弾性材料から作製されていることが好ましい。レンズ本体は非流体であるため、レンズ本体を保持するための密閉が必要とされず、漏出の危険性がない。レンズ本体は、シリコーン、ポリマーゲル、架橋または部分架橋ポリマーのポリマーネットワーク、および混和性油または油の組み合わせなどの多くの異なる材料を含み得る軟質ポリマーから作製されてもよい。非流体レンズ本体の弾性率は３００Ｐａより大きくてもよく、それによって通常動作における重力に起因した変形が回避される。非流体レンズ本体の屈折率は、１．３より大きくてもよい。
【００２０】
軟質ポリマーを使用することにより、ポリマーが大気と接触するレンズを製造することが可能となり、したがってレンズの焦点距離を調整する際に必要とされる力は、例えばポリマーが空洞全体に充填されている場合と比較すると、はるかに小さくなる。また、異なる製造工程が、異なる場所または施設に局地化されている場合であっても、ポリマーが所定の位置に保持されるため、製造が容易となる。
【００２１】
「光軸」とは、一般的に当技術分野において理解されているものであり、カバー部材と交差する、例えばレンズ本体とカバー部材とを通過するということが理解される（光学素子が光学レンズである場合、光軸はレンズ本体とも交差することが理解される）。
【００２２】
本出願内の光学的特性について言及する場合、この光学的特性（透過率または不透過率、または透明度、または反射率などの）とは、例えば、光学的開口部を通る（光学レンズの場合）、または光学活性領域から反射される（反射素子の場合）、光軸に対して入射角（ＡＯＩ）内を進む光に適用されるものであり、この入射角は光軸に対して０〜６５°、例えば０〜４０°（例えば０°）の角度内にあるということが一般的に理解されよう。光学的特性は、例えば６３０ｎｍの可視領域内の任意の波長などの、特定の波長における光学的特性、および／または、０°などの特定の入射角における光学的特性、例えば、６３０ｎｍの波長における、かつ０°の入射角における光学的特性であると理解されよう。
【００２３】
光学的特性の「平均」について言及する場合、波長範囲および光軸に対する入射角（ＡＯＩ）以内の当該特性の二重平均（ｄｏｕｂｌｅ  ａｖｅｒａｇｅ）として理解され、波長範囲は１０ｎｍ〜１ｍｍ以内であってよく、例えば、
−  １０〜３８０ｎｍ以内などの紫外線（ＵＶ）領域、
−  ３８０〜７６０ｎｍ以内などの可視（ＶＩＳ）領域（人間が「光」として知覚または見える領域）、
−  ７６０〜２，５００ｎｍ以内などの近赤外線（ｎＩＲ）領域、
−  ２．５０〜１０マイクロメートル以内などの中赤外線（ｍＩＲ）領域、
−  １０マイクロメートル〜１ミリメートル以内などの遠赤外線（ｆＩＲ）領域、
の１もしくは複数、またはすべてに相当してもよく、ＡＯＩは０〜６５°、例えば０〜４０°、例えば０°である。
【００２４】
「光学」とは、「光」に関するものとして理解されるべきであり、「光」とは、ＵＶ、可視、ｎＩＲ、ｍＩＲおよびｆＩＲに対応する１もしくは複数、またはすべての領域内の電磁放射線、例えば可視領域内の電磁放射線であると理解される。
【００２５】
「透明」についての言及は、一般に、光に関連して理解されるものであり、すなわち、光は、材料を通過するときに、例えば平均で１０％以下、例えば平均で５％以下（９０％および９５％の平均透過率にそれぞれ対応する）が失われる強度損失が、ほとんどまたは全くない状態で透明な物体を通過することができる。
【００２６】
正透過率（ｓｐｅｃｕｌａｒ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）または正透過率（ｒｅｇｕｌａｒ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）などの「透過率」とは、光学レンズなどの光学素子に関する透過率の、この文脈において、
−  光学レンズに入射する光、および、
−  光学レンズを透過し、他方の側に正透過光（ｓｐｅｃｕｌａｒｌｙ  （ｒｅｇｕｌａｒｌｙ）  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ  ｌｉｇｈｔ）として放射される、光学レンズに入射した光の一部
の間の（波長範囲内および入射角範囲内の）平均の比として理解されよう。
【００２７】
「側壁」とは、屈曲可能なカバー部材を少なくとも部分的に支持する、例えば光学活性領域のすぐ外側または近くの領域で屈曲可能なカバー部材を支持する、例えば光学的開口部などの支持要素または支持要素の一部（表面などの）であると理解されよう。
【００２８】
「支持構造体」とは、屈曲可能なカバー部材を機械的に所定の位置に保持する、例えば屈曲可能なカバー部材を固定する、フレームなどの構造体であると理解されよう。例えばカメラでは、支持構造体によってカバー部材がカメラの残りの部分に対して固定される。支持構造体は、モノリシック、例えば光軸に向かって内側に突出した要素を有するシリコン要素であってもよく、または、非モノリシック（２つ以上のモノリシック材料から構成されるなどの）、例えば光軸に向かって内側に突出しているシリコン要素とエポキシ要素とであってもよい。
【００２９】
「エポキシ」とは、当技術分野で一般的なものとして理解され、特に、エポキシ樹脂の硬化した最終製品のことを意味し得る。ポリエポキシドとしても公知のエポキシ樹脂は、エポキシド基を含有する反応性プレポリマーおよびポリマーの一種である。
【００３０】
場合により有利な実施形態では、無機または有機充填剤材料を含むか、または含まない液体接着材、流動性の熱硬化性接着剤またはＵＶ硬化性接着剤（またはその組み合わせ）を含むか、またはそれらから構成され、これらは硬化が始まる前に達成可能な低粘度（例えば、室温（例えば２０℃、すなわち２９３Ｋ）から、接着剤の架橋反応により粘度が上昇する前の、加熱時の温度／時間で、５０００ｍＰａｓ（ミリパスカル秒）以下の粘度などの）を有し、硬化後に１ＧＰａ以上のヤング率を有するエポキシが適用され得る。適用されるエポキシの、場合によりさらなる有利な特徴は、低収縮性、良好な熱安定性、および良好な耐湿性のうちの１または複数を含み得る。
【００３１】
屈曲可能なカバー部材は、比較的薄くてもよく、例えば、支持構造体（および／または存在する場合にはレンズ本体）に対して薄くてもよく、この場合、「薄い」とは、例えば、１ｍｍ未満、例えば０．７５ｍｍ未満、例えば０．５ｍｍ未満、例えば［１０；４０］マイクロメートル（すなわち、１０〜４０マイクロメートル以内）の、光軸に沿った方向の（小さい）寸法を意味する。屈曲可能なカバー部材は、ホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）などの（ヤング率が１０〜１００ＧＰａ以内、例えば２０〜１００ＧＰａ以内、例えば２０〜６０ＧＰａ以内、もしくは３０〜７０ＧＰａ以内のガラスなどの）任意の種類のガラス、例えば任意の標準的な種類のガラス、またはセラミックガラス、ポリマー、ポリマー無機ハイブリッドなどの他の材料、例えば、いわゆるカバーガラス、もしくはカバーガラスと同様の材料で作製されてもよい。これらの材料は特に、屈曲可能なカバー部材が透明でなければならない実施形態に関連し得る。「屈曲可能」とは、１または複数のアクチュエータによって屈曲可能なカバー部材などの要素を屈曲することができる、すなわち、１または複数のアクチュエータを駆動することによって要素を屈曲することができるということが理解されよう。「屈曲可能なカバー部材」とは、互換的に「カバー部材」を意味し得る。
【００３２】
一実施形態では、屈曲可能なカバー部材は、少なくとも１０ＧＰａ、例えば１０〜１００ＧＰａ以内、例えば２０〜１００ＧＰａ以内、例えば２０〜６０ＧＰａ以内、または３０〜７０ＧＰａ以内のヤング率を有する材料を含み、例えば構成される光学素子が提示される。この（比較的剛性のあるカバー部材などの）利点としては、１または複数の圧電アクチュエータが、開口部などの光学活性領域を画定することを可能にするか、または促進する一方で、それでもなお、１または複数の圧電アクチュエータによって開口部などの光学活性領域に（圧電アクチュエータは開口部には存在しないが）カバー部材を形成することができるということであろう。
【００３３】
屈曲可能なカバー部材は、（光学素子が光学レンズである場合）屈曲可能な透明カバー部材であってもよく、より詳細には、
−  光に対して９８％以上の透過率、および／または、
−  ２０ＭＰａ以下の応力
を有してもよい。
【００３４】
このことは、例えば、屈曲可能な透明カバー部材がガラス製であれば実現することができる。
【００３５】
一実施形態では、屈曲可能なカバー部材が側壁の内縁部を越えて延在する光学素子が提示される。光学素子が光学レンズである場合、側壁の内縁部は、側壁の表面、例えば変形可能なレンズ本体に面した側壁の表面に相当するものであるということを理解すべきである。換言すれば、屈曲可能なカバー部材は、直面する側壁の表面、例えば光軸に面した側壁の表面（および所望により変形可能なレンズ本体）よりも光軸からさらに離れて延在している。
【００３６】
「アクチュエータ」とは、当技術分野で公知であり、例えば、熱アクチュエータ、静電アクチュエータ、磁気アクチュエータ、または圧電アクチュエータのうちいずれか１つであってもよい。
【００３７】
「当該屈曲可能なカバー部材を所望の形状に成形するために配設される」とは、カバー部材に相対するアクチュエータの形状、大きさ、および位置が、アクチュエータの駆動時に、例えば（圧電アクチュエータの場合には）その電極全体に電圧が印加されると、当該屈曲可能なカバー部材を変形させ、それによって所望の形状に成形することが可能になるということが理解されよう。カバー部材の少なくとも一部は、光学的開口部などの光学活性領域にあり、例えば、光軸が交差するカバー部材の一部が、所望の形状に成形されていることが理解される。
【００３８】
「所望の形状」とは、ある形状から所望の形状になる（例えば、ある所望の形状から別の所望の形状になる）ときに、光学素子の焦点距離を変化させることができるということが理解されよう。
【００３９】
境界面平面の一方の側にある支持構造体の、
〇  光軸と平行な方向における寸法、および／または、
〇  ヤング率
の１または複数が、光軸と直交し、光軸と交差して光軸から離れる方向にある線の少なくとも一部に沿って、漸進的におよび／もしくは複数の段階で増大し、当該線は、境界面の内縁部にある点から、光軸に対してさらに離れて配置された点までの範囲に及ぶような支持構造体を配設することにより、応力特異性の問題を軽減することが可能となり得る。このように配設することにより、屈曲可能なカバー部材で見られるような、支持構造体の「ばね定数」（この場合「ばね定数」とは、力Ｆおよび変位ｘに関する定数ｋ、例えばフックの法則ではＦ＝ｋｘであるものと理解される）を、光軸においてゼロから変動させてもよく（支持構造体が存在し得ない場合）、例えば少なくともカバー部材と支持構造体との間の境界面の内縁部から、光軸から離れる方向で、漸進的にまたは複数の段階で増大させてもよい。したがって、支持構造体とカバー部材との間の最大反力の変動もまた、光軸から離れる方向で、漸進的にまたは複数の段階で増大させてもよい。
【００４０】
厚さが測定される線分の位置は、光軸に対して径方向で外側に向けられた線分であり、支持構造体とカバー部材との間の第１の接触点から始まって、当該第１の接触点の外側で支持構造体の少なくとも一部を半径方向に覆い、当該第１の接触点よりも光軸に対してさらに離れて配置された点で終了するということに留意されたい。当該線分は、１ｍｍ以下、例えば７５０μｍ以下、例えば５００μｍ以下、例えば４００μｍ以下、例えば３００μｍ以下、例えば２９０μｍ以下、例えば２５０μｍ以下、例えば２００μｍ以下、例えば１５０μｍ以下、例えば１００μｍ以下、例えば５０μｍ以下、例えば４０μｍ以下、例えば２０μｍ以下、例えば１０μｍ以下、例えば２μｍ以下の長さを有していてもよい。厚さ、例えば当該線分にわたる支持構造体の、光軸と平行な方向における寸法は、１ｍｍ以下、例えば７５０μｍ以下、例えば５００μｍ以下、例えば４００μｍ以下、例えば３００μｍ以下、例えば２９０μｍ以下、例えば２５０μｍ以下、例えば２００μｍ以下、例えば１５０μｍ以下、例えば１００μｍ以下、例えば５０μｍ以下、例えば４０μｍ以下、例えば２０μｍ以下、例えば１０μｍ以下、例えば２μｍ以下であってよい。特定の実施形態では、当該線分の長さと、当該線分にわたる支持構造体の寸法との両方が、１ｍｍ以下、例えば７５０μｍ以下、例えば５００μｍ以下、例えば４００μｍ以下、例えば３００μｍ以下、例えば２９０μｍ以下、例えば２５０μｍ以下、例えば２００μｍ以下、例えば１５０μｍ以下、例えば１００μｍ以下、例えば５０μｍ以下、例えば４０μｍ以下、例えば２０μｍ以下、例えば１０μｍ以下、例えば２μｍ以下であってよい。
【００４１】
「支持構造体のヤング率」とは、支持構造体の材料のヤング率のことであると理解される。「漸進的におよび／または複数の段階で増大する」とは、ヤング率の観点から、相対的な条件で増大する、例えば１０％以上、２０％以上、５０％以上、または１００％以上大きくなるということが理解されよう。
【００４２】
「漸進的におよび／または複数の段階で増加する」とは、寸法の観点から、絶対的な条件で増大するということが理解されよう。当該増大は、１マイクロメートル以上、例えば２マイクロメートル以上、例えば５マイクロメートル以上、例えば１０マイクロメートル以上、例えば２０マイクロメートル以上、例えば４０マイクロメートル以上、例えば５０マイクロメートル以上であってよい。当該増大は、１００マイクロメートル以下、例えば５０マイクロメートル以下、例えば４０マイクロメートル以下、例えば２０マイクロメートル以下、例えば１０マイクロメートル以下、例えば５マイクロメートル以下であってよい。具体的な実施形態では、当該増大は、１マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル以内、例えば２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内である。
【００４３】
境界面の内縁部にある点と光軸に対してさらに離れて配置された点との間の距離は、１マイクロメートル以上、例えば２マイクロメートル以上、例えば５マイクロメートル以上、例えば１０マイクロメートル以上、例えば２０マイクロメートル以上、例えば４０マイクロメートル以上、例えば５０マイクロメートル以上であってよい。境界面の内縁部にある点と光軸に対してさらに離れて配置された点との間の距離は、１００マイクロメートル以下、例えば５０マイクロメートル以下、例えば４０マイクロメートル以下、例えば２０マイクロメートル以下、例えば１０マイクロメートル以下、例えば５マイクロメートル以下であってよい。具体的な実施形態では、当該距離は、１マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル以内、例えば２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内である。
【００４４】
さらにより具体的な実施形態では、光軸と平行な方向における寸法の当該増大は、１マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル以内、例えば２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内であり、当該距離は、１マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル以内、例えば２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内である。さらにより具体的な実施形態では、当該増大は１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内であり、当該距離は１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内である。さらにより具体的な実施形態では、当該増大は２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内であり、当該距離は２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内である。
【００４５】
光軸に平行な方向の屈曲可能なカバー部材の寸法（厚さなどの）が、
〇  境界面の内縁部の少なくとも１つの第１の点において、
〇  当該第１の点から光軸までの線上にある、少なくとも１つの第２の点
よりも大きくなるように、屈曲可能なカバー部材を配設することにより、応力特異性の問題を軽減することが可能となり得る。
【００４６】
このように配設することにより、屈曲可能なカバー部材は、支持構造体の「ばね定数」の急激な変化を経験する可能性があるものの、その急激な変化の際に、これに対処することができる十分な厚さにすることができ、しかしそれと同時に、良好な光学的特性および／または機械的特性を示すことができる支持構造体内の領域では十分な薄さにすることができる。上記で言及される境界面とは、光軸と平行な方向で観察されるような、支持構造体と屈曲可能なカバー部材との間の境界面のことである。
【００４７】
一実施形態では、液体を含まない光学素子が提示される。一実施形態では、光学素子が固体またはガス状である、例えば、固体またはガス状の要素から構成される光学素子が提示される。一実施形態では、光学素子が固体である、例えば、固体要素から構成される光学素子が提示される。
【００４８】
光学レンズは一般的に、調整可能なマイクロレンズなどのマイクロレンズであってよい。「マイクロレンズ」とは、厚さ（光軸と平行な方向における寸法）などの少なくとも１つの構造部品の寸法が、１マイクロメートル〜１ミリメートルの範囲内にあるレンズのことであると一般的に理解されよう。本出願において、厚さについての言及は、幾何学的厚さ（光学的厚さではなく）についての言及である。一実施形態では、この厚さは、２００〜８００マイクロメートルであってもよい支持構造体（例えばシリコン）と、カバー部材と、約２２マイクロメートルであってもよい電気接点を含む１または複数の圧電アクチュエータとの合計であってもよい。光学レンズは、ノルウェーのポライト社から入手可能なＴＬｅｎｓ（登録商標）として公知の調整可能なマイクロレンズと（特許請求される特徴により）同一というわけではないが、同様なものであってよい。この光学レンズは、特に、特許出願国際公開第２００８１００１５４（Ａ１）号に開示されている「焦点距離が可変の可撓性レンズ組立体」と題する、調整可能なマイクロレンズに（同一ではないが）相当する調整可能なマイクロレンズであってもよく、本出願は、参照によりその全体が本明細書に含まれる。さらに、参考文献である国際公開第２００８１００１５４（Ａ１）号に関しては、特定の寸法をマイクロメートルからミリメートルに変換してもよく、特にｄ１ＰＺＴ、ｄ２ＰＺＴ、およびｗｐｏｌ．として示される寸法（例えば、図１／５頁の図１ｃ、部分図Ｉを参照のこと）は、μｍ（マイクロメートル）ではなくｍｍ（ミリメートル）の単位で与えられるが、実現する際には数字的に同一の値、より詳細にはｄ１ＰＺＴ＝４ｍｍ、ｄ２ＰＺＴ＝１．５ｍｍおよびｗｐｏｌ．＝４．５ｍｍであってよいということに留意されたい。
【００４９】
一実施形態では、光学素子の厚さが１ｍｍ以下、例えば７００マイクロメートル以下、例えば５００マイクロメートル以下、例えば４５０マイクロメートル以下、例えば４２５マイクロメートル以下、例えば４００マイクロメートル以下である光学素子が提示される。厚さが薄いことの考えられる利点としては、垂直方向のフットプリントが非常に小さい光学レンズが可能になるということである。同様に、この小さな垂直方向のフットプリントによって、垂直方向のフットプリントがさらに小さいカメラなどのより薄型の光学デバイスを、現在許容されているものよりもさらに薄型の携帯電話などのデバイスに、所望により組み込むことができるようになる。「光学レンズの厚さ」とは、光軸と平行な方向の光学長の寸法（光軸に対して直交し、光学レンズの両側に位置する２つの平面間の距離などの）であると理解されよう。
【００５０】
一実施形態では、支持構造体が、
−  支持要素、例えば、シリコン要素である支持要素と、
−  構造要素、例えば、エポキシ要素である構造要素であって、例えば構造要素のいくつかまたはすべてが支持要素よりも光軸の近くに配置され、
〇  支持要素、および、
〇  屈曲可能なカバー部材
に隣接している構造要素と、を含む、光学素子が提示される。
【００５１】
支持要素および屈曲可能なカバー部材に隣接している構造要素を有することの考えられる利点としては、特許請求された特徴を、モノリシック支持構造体に提供することが過剰なものとなり得る（困難であり得る）ということである。例えば、特許請求された特徴を有するシリコンにおいてモノリシック支持構造体を提供することは可能であるかもしれないが、困難なことであり、低い歩留まりをもたらす可能性がある。記載されているような構造要素を導入することで、境界面平面の一方の側の（支持構造体の）構造要素の光軸と平行な方向の寸法が、光軸と直交し、光軸と交差して光軸から離れる方向にある線の少なくとも一部に沿って漸進的に増大する、例えばエポキシベースの構造要素を有する支持構造を、簡単かつ効率的な方法で提供することが可能となり得る。一実施形態では、当該構造要素は、１マイクロメートル〜３００マイクロメートル以内、例えば１マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル以内、例えば２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内の、光軸と平行な方向における第１の寸法を有する。一実施形態では、当該構造要素は、１マイクロメートル〜３００マイクロメートル以内、例えば１マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル以内、例えば２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内の、光軸に対して径方向の第２の寸法を有する。一実施形態では、当該構造要素のヤング率は、０．１〜１００ＧＰａ以内、例えば０．１〜１０ＧＰａ以内、例えば１〜１０ＧＰａ以内、例えば３．５ＧＰａである。さらにより具体的な実施形態では、当該第１および第２の方向のそれぞれは、１マイクロメートル〜３００マイクロメートル以内、例えば１マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば１０マイクロメートル〜１００マイクロメートル以内、例えば２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内であり、ヤング率は、０．１〜１００ＧＰａ以内、例えば０．１〜１０ＧＰａ以内、例えば１〜１０ＧＰａ以内、例えば３．５Ｐａである。さらにより具体的な実施形態では、当該第１および第２の方向のそれぞれは、２０マイクロメートル〜４０マイクロメートル以内であり、当該構造要素のヤング率は、１〜１０ＧＰａ以内である。
【００５２】
構造要素は、支持要素と屈曲可能なカバー部材を単に結合しており、光軸に面する外側表面を有する。外側表面は、支持要素から屈曲可能なカバー部材に向かって延在しており、平面であってもよく、内向きに成形された表面または凹面などの湾曲した表面であってもよい。
【００５３】
構造要素の材料は、複数の材料の中から選択されてもよい。実施形態では、構造要素の材料はポリマーであってよい。実施形態では、構造要素の材料はエポキシであってよい。
【００５４】
実施形態では、構造要素は、有機反応性接着剤であってよい。例えば、支持要素および／または屈曲可能なカバー部材に、アクリル、ポリウレタン、エポキシ、ポリイミド、シアノアクリレートなどの、硬化後に剛性のある架橋構造へと固化する液体有機／ハイブリッド、無機／有機接着剤などの液体構造要素材料を配置してもよく、続いて、例えば熱活性化された化学架橋反応、水分活性化された硬化、ＵＶ活性化された硬化、またはその組み合わせであってよい硬化を介して（固体の）液体構造要素を形成することができる。
【００５５】
実施形態では、構造要素材料に充填剤材料が添加される。充填剤材料を接着剤に添加して、より高い弾性率、改善された破壊抵抗、より良好な熱安定性、より良好な機械的強度もしくは機械的安定性などの望ましい特性を得るか、または未硬化状態における流動特性を改質してもよい。充填剤材料は、粒子、繊維、小板状の形態であってよく、任意の種類の無機（または場合によっては有機）鉱物（酸化物、窒化物、金属、ガラス、炭素）であってよい。充填剤材料は、異方性または等方性（繊維対球状粒子などの）であってもよい。
【００５６】
実施形態では、構造要素は、ゾルゲルなどの無機材料を含む。固化する前に液体様の特性を有することが可能であり、かつ化学的／熱的プロセスを経て、剛性のある高弾性率の材料、典型的には「ゾルゲル」系と表される材料などの材料となる材料が多数存在する。いくつかの例としては、水または他の液体中に分散させたナノ粒子セラミックスがあり、これは、ゲル化の多段階プロセスである、乾燥段階（溶媒を除去するための）と、焼結段階と、場合によってはさらに第三の結晶化段階とによるものである。セラミック材料（酸化物、窒化物、炭化物）の薄膜を生成するために、ゾルゲル技術を適用してもよい。
【００５７】
実施形態では、構造要素は金属および／またはセラミックを含み、例えばこれらより構成される。適切なマスキングを伴うスパッタリングを介して（例えば、物理的蒸着（ＰＶＤ）を介して）、金属および／またはセラミックを適用してもよい。
【００５８】
一実施形態において、光学素子の光軸と平行な方向における構造要素などの支持構造体の寸法（厚さなどの）が、光軸から光軸と直交する線に沿って、光軸から離れて漸進的におよび／または複数の段階で増大する光学素子が提示される。この考えられる利点としては、厚さが増大することにより、漸進的におよび／または複数の段階で支持構造体のばね定数を増大させるのに役立ち、それにより応力特異性の問題を低減または解消することができるため、支持構造体のヤング率を一定に保つことが可能になるということであろう。
【００５９】
一実施形態では、光軸と平行な方向に、少なくとも５０００（五千）ｇ、例えば少なくとも１００００ｇ、例えば少なくとも１５０００ｇ、例えば少なくとも３００００ｇ、例えば少なくとも５００００ｇの加速度および／または減速度、例えば負の方向（すなわち、カバー部材が重力方向に面している場合の落下時の衝撃に対応することになる、カバー部材から支持構造体までの光軸と平行な方向）および／または正の方向における加速度に耐える、光学素子が提示される。「耐える」とは、この文脈においては、
−  １または複数のアクチュエータが、駆動時に屈曲可能なカバー部材の全体を変形させることができるジオプトリの範囲、
−  透過率、例えば６３０ｎｍの透過率、
−  全波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）
にて与えられるパラメータのうちの任意の１もしくは複数、またはそのすべてが、加速および／または減速後に、加速および／または減速前の当該パラメータの値に対して［９０；１１０］％（例えば、±１０％）で与えられる間隔内にとどまるものとするということが理解されよう。
【００６０】
この耐えることができる加速度は、支持構造体によって少なくとも部分的に達成され、特に、漸進的にまたは段階的に増大する厚さおよび／またはヤング率によって達成される。支持構造体の様々な設計によって加速仕様を達成することができ、この支持構造体は、厚さおよび／またはヤング率が増大する部分の異なる寸法、異なるヤング率の値、および異なる形状で設計することができる。
【００６１】
一実施形態（例えば、支持要素および構造要素を備える実施形態）では、構造要素が、支持要素と屈曲可能なカバー部材との間の準境界面に、例えば光軸に面した当該準境界面の側に、接近して、例えば隣接して配置されている光学素子が提示される。この（光軸と平行または実質的に平行で、光軸に面する側壁を備える支持構造体が、光軸と直交するか、または支持要素とカバー部材との間に配置され、かつ支持要素よりも光軸に向かってさらに延在するカバー部材と交わる角に構造要素を有することなどの）考えられる利点としては、構造要素が応力特異性の問題を軽減するのに役立ち得る位置にあるということであろう。接頭語「準」（「準境界面」における）は、支持構造体がカバー部材との境界面を有することにより、（支持構造体の一部である）構造要素が、この境界面のうちの準境界面のみを有する可能性があることを表すものと理解されよう。
【００６２】
一実施形態（例えば、支持要素および構造要素を備える実施形態）では、構造要素の一部または全部が、支持要素よりもさらに光軸に向かって配置され、および／または延在する、例えば少なくとも５μｍ、例えば少なくとも１０μｍ、例えば少なくとも１５μｍ、例えば少なくとも２０μｍ、例えば少なくとも３０μｍ、例えば少なくとも４０μｍ、例えば少なくとも５０μｍ、支持要素よりもさらに光軸に向かって配置され、および／または延在する光学素子が提示される。この考えられる利点としては、構造要素が応力特異点の問題を軽減するのに役立ち得る位置にあるということであろう。
【００６３】
一実施形態（例えば、支持要素および構造要素を備える実施形態）では、構造要素が、光学素子の光軸を取り囲んでいる、例えば完全に（３６０度）取り囲んでいる光学素子が提示される。この考えられる利点としては、応力特異点の問題を光軸の全周において軽減させるか、または克服することが可能になるということであろう。
【００６４】
一実施形態（例えば、支持要素および構造要素を備える実施形態）では、構造要素の材料が、
−  支持要素の材料、例えば支持要素が構造要素に隣接する点における支持要素の材料、および、
−  屈曲可能なカバー部材の材料、例えば支持要素が構造要素に隣接する点における屈曲可能なカバー部材の材料
とは異なる光学素子が提示される。
【００６５】
特定の実施形態では、構造要素の材料（例えばエポキシ）は、支持要素の材料（例えばシリコン）および屈曲可能なカバー部材の材料（例えばガラス）のどちらとも異なっている。代替的な実施形態では、構造要素の材料は、支持要素の材料、または屈曲可能なカバー部材の材料と異なっている。
【００６６】
一実施形態（例えば、支持要素および構造要素を備える実施形態）では、構造要素がポリマーを含み、例えば、ポリマーから構成される光学素子が提示される。
【００６７】
一実施形態では、構造要素がエポキシを含み、例えば、エポキシから構成される光学素子が提示される。
【００６８】
一実施形態では、光学素子の光軸から観察すると、構造要素の表面が凹んでいる光学素子が提示される。したがって、光軸から凹面に向かって観察したときに、光軸に直角な方向に沿って、または光軸と鋭角をなす方向に沿って凹みが見られる。この考えられる利点としては、湿潤力および／または毛細管力によって実現することができるということであろう。別の考えられる利点としては、支持構造体の内側側壁および構造要素の内縁部に衝撃を受けた際に、屈曲可能なカバー部材において、低い応力集中係数などの良好な機械的特性を助長するということであろう。
【００６９】
一般に、耐衝撃性を改善する、この改善された機械的特性は、構造要素の凹面によって得られるだけでなく、支持構造体のこの部分が、光軸に最も近い箇所での低い厚さから、支持構造体の側壁の、より厚くて最も高い厚さまでの、光軸方向の支持構造体の厚さが漸進的にまたは段階的に変化する限りにおいて、任意の湾曲した表面または平面（第１の態様による）によっても達成することができる。厚さを漸進的に増大すると、この漸進的に変動する厚さを透過した光に影響を及ぼし、光学素子によって具現化されるレンズの像の歪みを生じさせる可能性がある。しかしながら、この漸進的に変動する厚さを透過した光をレンズが受光しない限り、漸進的に変動する厚さを有する支持構造体の影響は重要なものではない。
【００７０】
さらに、光学的開口部１１１（図１）は、圧電アクチュエータ（層１０３、１０４、１０５）の内縁部により制限される。光は開口部のみを通過する。したがって、支持構造体が圧電アクチュエータの真下に位置する限り、支持構造体は透明であっても、または透明でなくても構わない。
【００７１】
一実施形態では、光学活性領域の直径が１０ｍｍ以下、例えば７．５ｍｍ以下、例えば５ｍｍ以下（例えば［０．５；４．０］ｍｍ）、例えば２．５ｍｍ以下（例えば［２．０〜２．４］ｍｍ）、例えば１．９ｍｍ以下、例えば１．５５ｍｍ以下、例えば１ｍｍ以下である光学素子が提示される。小さな直径であることの利点としては、最終的な適用デバイス（例えばカメラ）内の、ごくわずかな面積を利用することができ、および／または、サイズが小さいことにより、追加機能（例えば、３Ｄイメージング）のために複数の位置に設置できることが容易になる光学レンズを提供することが可能になることである。「光学活性領域」とは、光がそこに入射する可能性があり、かつ処理される可能性のある領域のことであると理解されよう。光学レンズの場合、光学活性領域が光学的開口部に相当していてもよい（例えば、同一であってもよい）。鏡などの反射素子の場合、光学活性領域は、光がそこに入射することができ、処理された光がそこから反射することができる反射領域（例えば、光学レンズの開口部に類似した）であってもよい。
【００７２】
一実施形態では、光学活性領域の直径が１ｍｍ以上、例えば１．５５ｍｍ以上、例えば１．９ｍｍ以上、例えば２ｍｍ以上、例えば２．５ｍｍ以上である光学素子が提示される。大きな直径であることの考えられる利点としては、大量の光を提供することが可能になるということである。
【００７３】
光学素子は、屈曲可能なカバー部材に取り付けられた少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体をさらに含んでいてもよい。このことは、光学素子が屈折光学素子、例えば調整可能なレンズなどのレンズである場合、特に重要であり得る。一実施形態では、光学素子が、
−  支持構造体の側壁に囲まれた少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体を含む屈折レンズであって、
屈曲可能なカバー部材が、
〇  当該少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体の表面
に取り付けられた屈曲可能な透明カバー部材である、光学素子が提示される。
【００７４】
一実施形態では、光学レンズである光学素子が提示され、当該少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体が固体ポリマーなどのポリマーを含み、例えば変形可能な透明レンズ本体が固体ポリマーから構成される。当該少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体が固体ポリマーなどのポリマーを含むとは、当該少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体は、少なくとも１０ｗｔ％（重量％）、例えば少なくとも２５ｗｔ％、例えば少なくとも５０ｗｔ％、例えば少なくとも７５ｗｔ％の固体ポリマーを含むということが理解されよう。一実施形態では、光学レンズである光学素子が提示され、当該少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体は、架橋または部分的架橋ポリマーのポリマーネットワーク、および相溶性の油または油の組み合わせを含む。一実施形態では、光学レンズである光学素子が提示され、当該少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体は、弾性率が３００Ｐａより大きくてもよく、屈折率が１．３５を上回り、可視域の吸光度が厚さ１ミリメートルあたり１０％未満である。
【００７５】
「屈折レンズ」とは当技術分野で公知であり、それに基づいて理解される。屈折レンズの利点としては、わずかなメンテナンスが必要とされるだけであり、一般的に反射素子と同程度のコリメーションまたは再コーティングを必要としないということであろう。
【００７６】
一実施形態では、光学素子が提示され、当該光学素子は、屈曲可能なカバー部材を変形させ（例えば、直接的に変形させる）、または形成するための１または複数のアクチュエータを含み、１または複数のアクチュエータが駆動すると、５ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１０ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１１ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１３ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば［−３；＋１０］ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１４ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１６ジオプトリ以上、例えば１７ジオプトリ以上、例えば２０ジオプトリ以上、例えば［−１０；＋２０］ジオプトリ以上の範囲を通して、例えば２８ジオプトリの範囲全体で、例えば３０ジオプトリ以上の範囲全体で（例えば［−４；＋２６］ジオプトリ以上）、例えば５４ジオプトリ以上の範囲全体で（例えば［−４；＋５０］ジオプトリ以上）、屈曲可能なカバー部材を変形させるか、または形成することができるように、１または複数のアクチュエータおよび屈曲可能なカバー部材が配設される。及ぶ範囲が、０ジオプトリ以上、例えば０〜５ジオプトリ以上に及ぶ範囲、例えば０〜６ジオプトリ以上、例えば０〜７．５ジオプトリ以上、例えば０〜１０ジオプトリ以上、例えば０〜１２．５ジオプトリ以上、例えば０〜１４ジオプトリ以上、例えば０〜１６ジオプトリ以上、例えば０〜２０ジオプトリ以上、例えば２８ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば３０ジオプトリ以上の範囲全体で（例えば［−４；＋２６］ジオプトリ以上）、例えば５４ジオプトリ以上の範囲全体で（例えば［−４；＋５０］ジオプトリ以上）の拡大倍率を含んでもよいことが一般的に理解されよう。及ぶ範囲が、０ジオプトリおよびゼロの両側の範囲、例えば±２．５ジオプトリ以上から／までの範囲（すなわち、−２．５ジオプトリ〜２．５ジオプトリ以上）、例えば±６ジオプトリ以上、例えば±７．５ジオプトリ以上、例えば±１０ジオプトリ以上、例えば±１２．５ジオプトリ以上、例えば±１４ジオプトリ以上、例えば±１６ジオプトリ以上、例えば±２０ジオプトリ以上、例えば［−４；＋２６］ジオプトリ以上、例えば［−４；＋５０］ジオプトリ以上の拡大倍率を含んでもよい。
【００７７】
「直接的に」（変形させる）とは、屈曲可能なカバー部材の変形が第３の要素に依存しないように、１または複数のアクチュエータが屈曲可能なカバー部材に対して配設されるということが理解されよう。
【００７８】
一実施形態では、光学素子が提示され、
−  当該光学素子は、９５％以上、例えば９８％以上、例えば９９％以上の平均（波長範囲内および入射角範囲内の）透過率を有し、および／または、
−  例えば、任意の可視波長の（例えば、任意の可視波長の）可視域に対する最小透過率が９４％以上であり、および／または、
−  可視域に対する平均反射率（例えば、波長範囲が任意の可視波長に限定される）が２．５％以下、例えば１％以下である。
【００７９】
高い透過率の利点としては、光学デバイス素子を通過するときに、光の損失をより少なくすることを容易にするということであろう。一般的な実施形態では、当該光学素子は、９０％以上、例えば９２％以上、例えば９３％以上、例えば９４％以上の平均透過率を有する。
【００８０】
一実施形態では、光学素子が反射素子であり、屈曲可能なカバー部材が、支持構造体に背面する側、および／または支持構造体に面する側で反射する光学素子が提示される。「反射素子」とは、鏡などの、入射電磁放射線を反射する素子のことであると理解されよう。「反射」とは、平均（波長範囲内および入射角範囲内）反射率が少なくとも９０％、例えば少なくとも９５％、例えば少なくとも９９％、例えば少なくとも９９．９％であることと理解されよう。反射素子の利点としては、屈折光学素子と比較して、色収差がそれほど問題とならない場合があるということであろう。反射素子の別の利点としては、屈折光学部品よりも比較的軽量である場合があるということであろう。
【００８１】
一実施形態では、全波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）が５ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１０ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１１ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１３ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば［−３；＋１０］ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１４ジオプトリ以上の範囲全体で、例えば１５ジオプトリ以上の範囲全体で、５０ｎｍ以下、例えば４０ｎｍ、例えば３０ｎｍ、例えば２５ｎｍ、例えば２０ｎｍである光学素子が提示される。特定の実施形態では、全波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）が１５ジオプトリ以上の範囲全体で５０ｎｍ以下である光学素子が提示される。特定の実施形態では、全波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）が１５ジオプトリの範囲全体で３０ｎｍ以下である光学素子が提示される。全ＷＦＥＲＭＳが、ジオプトリなどの別のパラメータの範囲全体で閾値よりも低いということは、全ＷＦＥＲＭＳが所定の範囲の他のパラメータの任意の値の閾値よりも低いということが理解されよう。本実施形態の考えられる利点としては、ジオプトリおよび／または焦点距離の範囲全体で改善された画像品質が達成されることであろう。「全波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）」とは、全二乗平均平方根（ＲＭＳ）波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）であると理解され、これは一般に当技術分野において公知であり、それに基づいて理解される。全波面誤差（ＷＦＥ）は、所与の共役（物点および像点）に対して定義される。波面誤差は、光線の点ごとに定義される。これは、実際の（収差のある）波面と完全な球面波面との間の光路長（ＯＰＬ）の差異などの光路差（ＯＰＤ）である。これは通常、ナノメートル（ｎｍ）またはマイクロメートル（μｍ）で表される距離である。全ＷＦＥＲＭＳは、所与の共役（物点および像点）に対して定義される。これは、計算される表面上の光線の断面にわたる全ＷＦＥの二乗平均であり、例えば下記の式で説明される。
【００８２】
【数１】
2021524936.tif 000003
【００８３】
システムの出力瞳の断面の領域Ａにわたって積分を行う。全ＷＦＥＲＭＳは単一の値である。これは通常、ナノメートル（ｎｍ）またはマイクロメートル（μｍ）で表される距離である。全ＷＦＥＲＭＳの測定は、イマジン・オプティック社社（フランス、オルセーに本社所在地を有する）のＨＡＳＯ（商標）などのシャック・ハルトマンセンサを備える波面測定システムを用いて実施してもよい。一実施形態では、全波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）が６３０ｎｍで測定される、例えば６３０ｎｍの波長で、かつ０°の入射角で測定される光学素子が提示される。
【００８４】
一実施形態では、支持構造体のヤング率は、屈曲可能なカバー部材のヤング率より低い。例えば、支持構造体は、例えば加熱プロセスまたはＵＶ硬化プロセスで固化した後に、１〜２０ＧＰａ、例えば３．５ＧＰａの範囲のヤング率の値を有するエポキシのような接着剤を含むか、またはそれから構成されてもよい。これに対して、例えばガラス製の屈曲可能なカバー部材は、１０〜１００ＧＰａの範囲のヤング率を有し得る。例えば、ホウケイ酸ガラスのヤング率は６３ＧＰａ、溶融シリカガラスのヤング率は７３ＧＰａ、ホウリンケイ酸ガラスのヤング率は４４ＧＰａである。有利なことに、相対的に高い弾性率（すなわち、より低いヤング率）を有する支持構造体を、カバー部材および支持構造体の側壁に、信頼性の高い方法でより容易に取り付けることができる。
【００８５】
一実施形態では、複数の段階は少なくとも４つの段階を含む。有利なことに、支持構造体の段差面は、その機械的特性に対して連続構造を備える支持構造体に近似する。
【００８６】
一実施形態では、光軸と平行な方向における寸法および／またはヤング率が、漸進的におよび／または複数の段階で増大する支持構造体の少なくとも一部が、少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体から離間して配置される。
【００８７】
構造要素などの、光軸と平行な方向における寸法および／またはヤング率が増大する支持構造体の一部を、光軸に最も近い構造要素の部分と光軸から最も離れているレンズ本体の部分との間に、半径方向に離間して配置してもよい。このように、構造要素または支持構造体とレンズ本体との間の、構造要素の外周に沿った点で直接接触をしないように、構造要素がレンズ本体を取り囲んでもよい。
【００８８】
有利なことに、レンズ本体から離れて構造要素を配置することにより、構造要素がレンズ本体の光の伝播を妨げないことを確実にする。さらに、構造要素または当該支持構造体の一部とレンズ本体との間が接触していないため、構造要素の変形に起因した変形または応力にレンズ本体がさらされることがない。
【００８９】
一実施例では、少なくとも光軸の最も近くにある構造要素の一部がレンズ本体まで延在しないように、構造要素または当該支持構造体の一部が、少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体から離間されていてもよい。したがって、実質的にゼロ、例えば数マイクロメートルの最小距離が許容され得る。
【００９０】
第２の態様は、第１の様態に従った光学素子を提供する方法に関する。
【００９１】
第２の態様の一実施形態では、方法は、光学素子の屈曲可能なカバー部材の耐衝撃性を改善するためのものである。
【００９２】
第２の態様の実施形態では、第１の態様に従って光学素子を製造するための方法が提示されており、より詳細には、支持構造体が、
−  支持要素、および、
−  構造要素
を含み、当該方法は、
−  支持要素、および／または、
−  屈曲可能なカバー部材
に、液体構造要素材料を配置することを含み、例えば、当該方法は、構造要素を形成するために、支持要素と屈曲可能なカバー膜との間の境界面の内縁部に液体構造要素材料を配置することを含む、第１の様態の任意の実施形態が提示される。
【００９３】
構造要素を得るために、硬化プロセスなどの固化プロセスを適用して、液体構造要素材料の所望の機械的特性を達成してもよい。
【００９４】
この方法の利点としては、当該位置に液体材料を配置することが比較的簡単であるということであろう。別の考えられる利点としては、当該液体を再分配するために湿潤力および／または毛細管力を利用することができることであり、このことは、特許請求された光学素子を得る際の、比較的単純でありながら効率的な方法を提供するのに有用であり得るということであろう。構造要素がエポキシ（例えば、光学レンズにおける硬化型エポキシ）である場合、液体構造材料は未硬化のエポキシ樹脂であってもよい。液体構造要素材料を支持要素と屈曲可能なカバー膜との間の境界面の内縁部に配置することの考えられる利点としては、液体構造要素が、当該液体を再分配するために湿潤力および／または毛細管力を（より容易に）利用することができる位置から、境界面に（最初から）配置されることであろう。
【００９５】
一実施形態では、液体構造要素材料が、液体構造要素と、
−  支持要素、および／または、
−  屈曲可能なカバー部材
との間の接着力を介して、液体構造要素材料が配置された位置を越えて、例えば、支持要素と屈曲可能なカバー部材との間の境界面の内縁部に沿って再分配される、例えば、液体構造要素材料が、接着力を介して少なくとも１００マイクロメートル、例えば少なくとも５００マイクロメートル、例えば少なくとも１０００マイクロメートル、例えば少なくとも２０００マイクロメートルの距離にわたって再分配される方法が提供される。
【００９６】
当該接着力を介して再分配されることの考えられる利点としては、液体構造要素の均等な分配を提供することを容易にするか、または確実にすることであろう。別の考えられる利点としては、再分配がそれ自体で実行されるということであろう。別の考えられる利点としては、支持構造体および／または屈曲可能なカバー部材の表面をコントロールすることにより、再分配をコントロールすることができるということであろう。「接着力を介した再分配」とは、湿潤力および／または毛細管力のことであると理解されよう。
【００９７】
一実施形態では、液体構造要素材料が、液体構造要素と、
−  支持要素、および／または、
−  屈曲可能なカバー部材
の間の接着力を介して、光学素子の光軸を取り囲む、例えば完全に（３６０度）取り囲むように再分配される方法が提供される。
【００９８】
一実施形態では、液体構造要素材料を固化すること、例えば、これにより構造要素を形成することをさらに含む方法が提供される。
【００９９】
液体構造要素材料を固化することは、屈曲可能なカバーに沿って液体構造要素を再分配した後の、液体構造要素の硬化プロセスを含み得る。
【０１００】
第３の態様に従って、
−  第１の態様に従った光学素子であって、例えば、屈曲可能なカバー部材が、光学素子を除いたカメラなどの、カメラの残りの部分に、支持構造体を介して取り付けられている光学素子、または、
−  第２の態様に従って製造される光学素子であって、例えば、屈曲可能なカバー部材が、光学素子を除いたカメラなどの、カメラの残りの部分に、支持構造体を介して取り付けられている光学素子
を含むカメラが提供される。
【０１０１】
光学素子は、カメラの一部であることが理解される。支持構造体をカメラの一部に取り付ける、例えば接着するようにして、カメラ、すなわち光学素子を含まないカメラ、またはカメラの残りの部分と光学素子を、支持構造体を介して一体化してもよい。このようにして、屈曲可能なカバー部材がカメラに取り付けられる。
【０１０２】
より一般的な実施形態では、
−  第１の様態に従った光学素子、または、
−  第２の様態に従って製造される光学素子
を含む光学デバイスが提供され、光学デバイスは、スキャナ、カメラ、可変光チューナもしくは減衰器、絞り、光学画像安定化（ＯＩＳ）ユニット、ズームレンズ、広角レンズ、バーコードリーダー、内視鏡、プロジェクタ、または光を編成して所望の効果（例えば、イメージング）を生じさせる任意のデバイスを含む、例えばこれらからなる群から選択される、任意の１つの光学デバイスであってもよい。
【０１０３】
本発明の第４の態様に従って、１または複数の像を得るために、
−  第１の様態に従った光学素子、または、
−  第２の様態に従って製造される光学素子
の使用が提供される。代替的な実施形態では、言及されている光学素子を、バーコードおよび／もしくは網膜などの識別マークをスキャンするために、または特定の波長の光を減衰させるために使用してもよい。
【０１０４】
本発明の第１、第２、第３、および第４の態様はそれぞれ、他の態様のいずれかと組み合わせることができる。本発明のこれらの態様および他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかになり、それらを参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
次に、本発明による光学素子、方法、光学デバイスおよび使用を、添付図面に関連してより詳細に記載する。図面は本発明を実施する１つの方法を示しており、添付の請求項の組の範囲内に含まれる、他の考えられる実施形態に限定するものと解釈されるべきではない。
【０１０６】
【図１】光学素子の斜視図である。
【図２】光学素子の側面図である。
【図３】製造方法の際の光学素子の下面図の顕微鏡像である。
【図４】図１〜２に概略的に示すような光学素子の、背面からの斜視図の顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す。
【図５】光学素子のシミュレーションモデルを図示する。
【図６】応力特異性の問題を図示する図を示す。
【図７】図５〜６で記載したシミュレーションモデルに対応する、シミュレーション結果を示す。
【図８】図５〜６で記載したシミュレーションモデルに対応する、シミュレーション結果を示す。
【図９】図５〜６で記載したシミュレーションモデルに対応する、シミュレーション結果を示す。
【図１０】図５〜６で記載したシミュレーションモデルに対応する、シミュレーション結果を示す。
【図１１】図５〜６で記載したシミュレーションモデルに対応する、シミュレーション結果を示す。
【図１２】支持構造体がシリコンで作製されている代替的な実施形態を示す。
【図１３】支持構造体がシリコンで作製されている代替的な実施形態を示す。
【図１４】支持構造体がシリコンで作製されている代替的な実施形態を示す。
【図１５】Ｓｉ構造要素の幅が２０μｍの、図１２〜１４に対応する３つのシミュレーションモデルに対するシミュレーション結果を示す。
【図１６】図１５および図１７の曲線の凡例を含む。
【図１７】Ｓｉ構造要素の幅が４０μｍの、図１２〜１４に対応する３つのシミュレーションモデルに対する図１５と同様のシミュレーション結果を示す。
【図１８】概略的に図示した光学素子内の位置を示す。
【図１９】一実施形態を示す。
【図２０】代替的な光学レンズの例を提示する。
【図２１】代替的な光学レンズの例を提示する。
【図２２】代替的な光学レンズの例を提示する。
【図２３】代替的な光学レンズの例を提示する。
【図２４】代替的な光学レンズの例を提示する。
【図２５】代替的な光学レンズの例を提示する。
【図２６】構造要素にエポキシを使用した３つのシミュレーションモデルに対する図１５と同様のシミュレーション結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１０７】
一般に、「上方」または「下方」、または「上部」または「下部」という用語を使用する場合などの方向が暗示される場合、正の方向は、支持構造体からカバー部材までの光軸に平行な方向において定義されるものと一般的に理解される。例えば、カバー部材は、支持構造体の上部などの、支持構造体の上方にある。さらに、「内側」とは、一般的に、光軸に面した要素の側面または端部などの要素の部分を指し、例えば、光軸に面する「内側」の側面または端部、および光軸に背面する「外側」の側面または端部を有する要素を意味する。同様に、「内部」（例えば、「内部側壁」）とは、一般的に、光軸に面した要素の側面または端部などの要素の部分を指し、例えば、光軸に面する「内部側壁」、および光軸に背面する「外部側壁」を有する要素を意味する。
【０１０８】
図１は、光学素子の斜視図であり、より詳細には一実施形態に従った光学レンズであり、より詳細には２００〜８００マイクロメートルの範囲の厚さ１２２を有する支持構造体１０１の斜視図である。支持構造体は、光軸１１０に面する内部側壁１１２を有する。図ではさらに、屈曲可能な透明カバー部材１０２（本実施形態ではガラスである）、１または複数のアクチュエータ（圧電アクチュエータである）用の下部電極１０３、圧電活性材料１０４、（１または複数の圧電アクチュエータ用の）上部電極１０５を示している。支持構造体は、シリコン要素である支持要素１２６と、エポキシ要素である構造要素１２８とを含む。構造要素１２８の全体は、支持要素１２６よりも光軸の近くに配置されており、構造要素１２８は、支持要素１２６と屈曲可能なカバー部材１０２との両方に隣接している。支持要素１２６は、１００〜５００マイクロメートルの範囲の幅１２４を有する。上面図（光軸と平行な方向に沿った）において観察されるような１または複数の圧電アクチュエータの位置は、下部電極１０３、圧電活性層１０４、および上部電極１０５のすべての間で重なっている位置として定義される（これらの位置でのみ圧電活性層を駆動させることができることに留意されたい）ということが理解されよう。図はさらに、透明な変形可能なレンズ本体１０７（本実施形態ではポリマーである）、透明な背面窓１０６（レンズ本体１０７に取り付けられている）、支持構造体１０１内の空洞１０８（この空洞１０８は光軸１１０を含み、側壁１１２によって光軸１１０から離れる方向で境界が画定されている）、下部電極１０３の表面または上部電極１０５の表面に投影されている支持構造体１０１の内縁部１０９（支持構造体１０１と屈曲可能な透明カバー部材１０２との間の境界面にある）を示す。現在示されている実施形態において、１または複数の圧電アクチュエータ１０３、１０４、１０５（これらは、現在の実施形態では、光軸と平行な方向で観察されるように、下部電極１０３、圧電活性材料１０４、および上部電極１０５のすべてが重なっている領域として定義することができる単一の圧電アクチュエータである）の外縁部が、光軸１１０および光学的開口部１１１を完全に取り囲む、閉じたリングを形成していることが見て取れる。
【０１０９】
図２は、図１の光学素子と同様の光学素子の側面図である。図２ではさらに、成形パッケージ１３０、軟質物体のサイドキャップ（「ブラックシート」）２３２、および接着剤２３４を表す。図はさらに、エポキシ製であり、カバー部材１０２（ガラス）と支持要素１２６（シリコン）との間の角に、湿潤力および／または毛細管力を介して配置されている構造要素１２８の断面図の（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）からの）顕微鏡像による挿入図１３６を示す。図２の概略部分、および図２の挿入図の両方は、構造要素の丸みを帯びた部分（すなわち、カバー部材１０２にも、支持要素１２６にも隣接していない部分）を示している。
【０１１０】
図３は、製造方法の際の、より詳細には構造要素を設ける際の、光学素子の下面図の顕微鏡像である。図は、下面図、すなわち、底部（すなわち、図２における光学素子の下方）からの、光軸のある一点から観察したときの下面図を示している。図は、屈曲可能なカバー部材１０２における液体構造要素材料３２９を示している。液体構造要素材料は、カバー部材１０２と支持要素１２６との間の境界面の内縁部に接触するように塗布される。液体構造要素材料３２９は、一方の側の液体構造要素と、他方の側の支持要素１２６と、屈曲可能なカバー部材１０２との間で、現在示されている液滴の形態から、接着力を介して再分配され得る。より詳細には、液体構造要素材料３２９は、カバー部材１０２と支持要素１２６との間の内縁部の境界面の周囲に引き込まれ、これにより、光学素子の光軸を完全に（３６０度）取り囲む（本紙の平面に対して直交し、画像の中央の黒丸を中心として）ように、液体構造要素材料３２９が支持要素１２６の側壁全体の周囲に配置され、支持要素１２６とカバー部材１０２との間の角を埋めるようにして再分配され得る。
【０１１１】
図４は、図１〜２に概略的に示すような光学素子の、背面からの斜視図の顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す。カバー部材１０２と支持要素１２６（の内側側壁）との間の角に、構造要素１２８が見て取れる。
【０１１２】
図３〜４の特定の実施形態では、約５０００ｃＰｓ（センチポアズ）の粘度および３ＧＰａの硬化後の貯蔵弾性率を有する２成分エポキシを使用した（これらのデータは、製造者データシートからの情報によるものであり、使用した特定のエポキシは、エポキシテクノロジー（ビレリカ、米国）社製の「ＥＰＯ−ＴＥＫ（商標登録）  ３５３ＮＤ」である）。約０．２μｌ（１／５マイクロリットル）の液体構造要素材料３２９（構造要素１２８の硬化前のエポキシ材料などの）を、小さなシリンジチップを備えた標準的なディスペンシング装置を用いて分注した。液体構造要素材料３２９の液滴を、例えば、支持要素１２６によって取り囲まれた空洞内の屈曲可能な膜１０２（ガラス膜である）上に配置した。しばらくすると液滴が広がり、本実施形態ではシリコン製の壁である、光軸１１０に面する支持要素１２６の内部側壁（図１の内部側壁１１２を参照のこと）に接触し、毛細管力によって支持要素１２６の内部側壁の内縁部の周囲、例えば屈曲可能なカバー部材１０２と支持要素１２６との間の境界面の内縁部の光軸の周囲に急速に流れ始める。このようにして、液体構造要素材料３２９は、液体構造要素と、
−  支持要素１２６、および、
−  屈曲可能なカバー部材１０２
との間で、接着力を介して配置された位置を越えて再分配される（例えば、図３に示す最初に配置した液滴との間の接触位置から、図４に示す構造要素１２８の位置まで再分配される）。
【０１１３】
その後、液状エポキシなどの液体構造要素材料３２９を用いた光学素子をオーブンに入れ、１２０℃で２時間硬化させた。
【０１１４】
硬化後、固まったエポキシによる均一な形状のリングが形成されていた。エポキシリングなどの構造要素の幅（すなわち、光軸と直交する方向の寸法）を測定すると、約５０〜７０μｍ（マイクロメートル）であった。
【０１１５】
いくつかのサンプルを同一の手順に従って調製し、さらに、調整可能な光学レンズなどの光学素子としてアセンブリするために使用した。続いて、レンズの光学性能を特性化すると、すべてが優れた性能を示した。さらに、レンズをジグに装着し、携帯電話のカメラモジュールの通常の慣行に従って落下試験を行った。これらの光学レンズの９０％が、１５０ｃｍからの落下に合格することがわかった。
【０１１６】
図５は、光学素子のシミュレーションモデルを図示している。図の上部にある図示は、光学素子の半分を上下反転させて示しているが（例えば、図２に対して）、それ以外では、参照符号は対応する要素、より詳細には光軸５１０、カバー部材５０２、支持要素５２６、構造要素５２８、透明な変形可能なレンズ本体５０７、透明な背面窓５０６、および成形パッケージ５３０に対応している。また、パッケージ接着材５４４が示されている。シミュレーションは、簡略化された軸対称モデルの落下試験に対応するものである。落下高さはｈ＝１ｍであった。屈曲可能なカバー部材５０２は、ＰＺＴ膜（厚さ２μｍ）とＳｉ３Ｎ４膜（厚さ１μｍ）で被覆された、厚さ（光軸と平行な寸法）２０μｍのホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）を含み、例えばこれらから構成される。ＰＺＴ膜、およびＳｉ３Ｎ４膜ともに、中心部に直径１．５５ｍｍの丸穴（開口部）を有していた。Ｓｉ３Ｎ４膜の応力を−１２０ＭＰａに調整して、オフセット−２．７ｄｐｔ（「ｄｐｔ」はジオプトリの省略形である）を得た。光学的開口部の半分の直径Ｒ＝１／２＊１．５５ｍｍ（すなわち半径Ｒ＝０．５＊１．５５ｍｍ）を示す両矢印は、左側の光軸から右側の不透明圧電膜までの距離にわたっている。矢印５３８は、衝突時の速度（すなわち、方向）を示す。太い破線で示される境界５４２における速度は、衝突時間中にＶｍａｘ＝４．４２７ｍ／秒から０ｍ／秒に変化した。図の下部における拡大表示では、図の上部と同じ要素のいくつかが示され、さらにマイクロメートルでの寸法が示されている。特に、縁部５４６が示される、構造要素５２８の異なる３つの寸法についてのシミュレーションが行われることに留意する。より詳細には、以下の寸法、４０μｍ×４０μｍ、２００μｍ×２００μｍ、２９０μｍ×２９０μｍのエポキシ断面についてシミュレーションを行った。圧電材料はジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）である。構造要素５２８はエポキシである。点線５４８は、カバー部材の応力を算出するための線（図６を参照のこと）を示しており、この線は、ポリマーレンズ本体、エポキシ構造要素および支持要素に面する側から０．１μｍにある。
【０１１７】
図６は、応力特異性の問題、すなわち、支持要素５２６と構造要素５２８との間の境界面における機械的特性の急激な変化により、衝撃時に、屈曲可能なカバー部材のピーク応力値（最大値σｍａｘを有する）がもたらされる（基準値σｒｅｆを実質的に上回る）ということを例示する図を示すものである。グラフは、ｙ軸（０〜３００ＭＰａに及ぶ）でミーゼス応力（ＭＰａ単位）を示し、左から右にかけて０ｍｍ〜１．６ｍｍに及ぶ光軸からの空間座標を示している。ポリマーレンズ本体、エポキシ構造要素および支持要素に面する側から０．１μｍにある、カバー部材における線（図５の線５４８を参照のこと）に対する応力が示されている。
【０１１８】
図７〜１１は、図５〜６に記載したシミュレーションモデルに対応するシミュレーション結果を示すものである。ｘ軸は、０．０１〜１０００ＧＰａ（図７）、または０．０１〜１００ＧＰａ（図８〜１１）の対数スケールで、空洞内縁部におけるエポキシ構造要素５２８のヤング率を示している（ギガパスカル（ＧＰａ））。図７〜１１のすべての曲線には、３．５ＧＰａのヤング率の値（これは、例えばエポキシの現実的な値である）が、垂直の点線で示されている。
【０１１９】
図７は、空洞端部のピーク応力σｍａｘ、すなわち、光軸に面する支持要素の端部の位置（図６におけるσｍａｘ）において、屈曲可能なカバー部材の下方面の上方の（すなわち、支持要素に面する表面の上方の）０．１μｍにある、屈曲可能なカバー部材における応力を示している。ｙ軸はピーク応力を示す（メガパスカル（ＭＰａ））。図は、ピーク応力を低減することが可能であって、この低減量は、エポキシ構造要素の寸法、およびエポキシ構造要素のヤング率の増大に伴って増加することを示している（示された値に対して）。グラフは、空洞端部（側壁）のカバー部材（ガラス）におけるピーク応力を、接着剤のヤング率Ｅ＝３．５ＧＰａに対して、実質的にまたは完全に抑制することができるということを示している。また、応力集中係数を数倍に低減させることもできる。
【０１２０】
図８〜１１のそれぞれには３つの曲線があり、これらは４０μｍ×４０μｍ（白丸マーカーによる点線曲線）、２００μｍ×２００μｍ（黒塗りの丸マーカーによる破線曲線）、２９０μｍ×２９０μｍ（黒丸マーカーによる実線曲線）の構造要素のそれぞれの寸法に対応している。
【０１２１】
図８〜１０では、光学パワー（ＯＰ）をジオプトリ（ｄｐｔ）単位で示すｙ軸を有する。
【０１２２】
図８は、０ボルトの圧電アクチュエータ全体にわたる印加（現実的な）電圧に対する、ヤング率（Ｙｍ）の関数としての光学パワー（ＯＰ）を示している。
【０１２３】
図９は、４０ボルトの圧電アクチュエータ全体にわたる印加（現実的な）電圧に対する、ヤング率（Ｙｍ）の関数としての光学パワー（ＯＰ）を示している。
【０１２４】
図１０は、ヤング率の関数として、電圧差０〜４０Ｖに対応する光学パワーの差異を示している。示されたすべての構成では、１５ジオプトリ以上の光学パワーの範囲が達成されていることが見て取れる。
【０１２５】
図１１は、ナノメートル（ｎｍ）で二乗平均平方根波面誤差（ＲＭＳＷＦＥ）を示すｙ軸を有する。図１１は、構造要素のヤング率の関数として、二乗平均平方根波面誤差を示している。当該二乗平均平方根波面誤差は、示されたすべての構成に対して５０ｎｍ、またはそれを下回るように維持され、十分に低いヤング率の値のすべての寸法に対して、および示されたヤング率の範囲の全体にわたり最小で示された寸法に対してでさえも、３０ｎｍを下回るように維持することができるということが見て取れる。
【０１２６】
図１２〜１４は、支持構造体がシリコンで作製されている代替的な実施形態を示す。図１〜１１は、シリコン（Ｓｉ）の支持要素１２２６と、別の材料（エポキシなどの）の構造要素１２２８とを含む支持構造を備える光学素子に関するものであったのに対して、図１２〜１４の実施形態のそれぞれは、第１の（主要）部分１２２６、１３２６、１４２６が図１〜１１の実施形態の支持構造体に相当し、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８が図１〜１１の実施形態の構造要素に相当し、第１の部分および第２の部分のそれぞれは、同一の材料（シリコン）で、所望によりモノリシック構造で作製されている支持構造体を含むということが見て取れる。図１２〜１４のそれぞれは、シリコン（Ｓｉ）の右側に主要部分１２２６、１３２６、１４２６を、シリコン（Ｓｉ）の左側に突出部分１２２８、１３２８、１４２８を備えた支持構造体を開示するものである。図１２〜１４のそれぞれの突出部分は、２０μｍ（他の実施形態では４０μｍ）の幅ｗ（半径方向の寸法、すなわち光軸と直交する方向の寸法）と、２μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍまたは４０μｍの厚さｄ（光軸と平行な寸法）とを有する。また、厚さ２０μｍのホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）のカバー部材が図に示されている。カバー部材の上部には厚さ２μｍのジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電材料の層が配置され、その上部には１μｍのＳｉ３Ｎ４が配置されており、両方とも直径１．５５ｍｍの穴がある。
【０１２７】
図１２では、第２の（突出）部分１２２８は、光軸を含む横断面において、実質的に長方形の形状、例えば丸みを帯びた角を有する長方形に相当する形状を有する（この丸みを帯びた角は、第１の（主要）部分１２２６およびカバー部材１２０２の両方に背面する角である）。
代替的な実施形態では、第２の（突出）部分１２２８の材料はシリコン以外の材料であってもよく、例えばＳｉＯ２であってもよい。代替的な実施形態では、第２の（突出）部分１２２８の材料は、第１の（主要）部分１２２６とカバー部材１２０２との間に配置された材料と同様であってもよい。
【０１２８】
図１３では、第２の（突出）部分１３２８は、光軸を含む横断面において、実質的に三角形状、例えば、第１の（主要）部分１３２６の側面と一致する直線の側面と、カバー部材１３０２の側面と一致する直線の側面と、（最後の）直線の側面とを有する形状などの三角形状を有する。
【０１２９】
図１４では、第２の（突出）部分１４２８は、光軸を含む横断面において、１つの湾曲した側面を有するが、実質的に三角形状、例えば、第１の（主要）部分１４２６の側面と一致する直線の側面と、カバー部材１４０２の側面と一致する直線の側面と、三角形の外側から観察されるように、凹んでいるなどの（最後の）湾曲した側面とを有する形状を有する。
【０１３０】
図１２に従った実施形態は、ウェハの裏面から２段階のディープドライシリコンエッチングを行う、標準的なバルクマイクロマシニング技術によって製造することができる。
【０１３１】
図１３および１４に従った実施形態は、２段階の裏面シリコンエッチングを行う標準的なバルクマイクロマシニング技術によって製造することができる。最初にディープドライシリコンエッチング段階を用いて、バルクシリコンの主要部分を除去する。図１３に示される実施形態の場合は、この最初のディープドライシリコンエッチング段階の後に、異方性ウェットエッチングを行い、これにより＜１００＞面のシリコンが優先的に除去され、図１３に示される特徴的な傾斜した側壁が生じる。図１４に示される実施形態の場合は、最初のディープドライシリコンエッチング段階の後に、湿式または乾式のいずれかの等方性エッチングを行い、これにより、図１４に示される丸みを帯びたプロファイルが生じる。
【０１３２】
図１５は、図１２〜１４に対応する３つのシミュレーションモデルに対するシミュレーション結果を示している。ｘ軸は、第２（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の厚さｄをマイクロメートル（μｍ）で示している。ｙ軸は、応力をメガパスカル（ＭＰａ）で示している。右側の上部にある３つの曲線１５５０、１５５２、１５５４は、（上から）第１（主要）部分１２２６と第２（突出）部分１２２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１２０２（図６のσｍａｘを参照のこと）のピーク応力（曲線１５５０）を、第１（主要）部分１３２６と第２（突出）部分１３２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１３０２（図６のσｍａｘを参照のこと）のピーク応力（曲線１５５２）を、および第１（主要）部分１４２６と第２（突出）部分１４２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１４０２（図６のσｍａｘを参照のこと）のピーク応力（曲線１５５４）を表している。左側の上部にある３つの曲線１５５６、１５５８、１５６０は、光軸に最も近い第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８のある一点（すなわち、図１２〜１４において、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の最も左側の点）の上方の位置でのカバー部材１２０２、１３０２、１４０２のピーク応力を表している。これらの曲線１５５６、１５５８、１５６０は、厚さｄがゼロ（μｍ）に向かうのに対して、５１８ＭＰａへと向かっている。構造要素の形状に対応する形状を備えた小さな挿入図形が曲線に表示され、挿入図形にはピーク応力の位置を示す小さな星が付いている。
【０１３３】
図１６は、図１５、図１７の曲線の凡例を含む。図１６の凡例は、構造要素１２８のＳｉ残部をエポキシ材料で置き換えた場合の図２６にも適用される。
【０１３４】
図１７は、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の幅ｄが４０μｍではあるが、図１２〜１４に対応する３つのシミュレーションモデルに対して図１５と同様のシミュレーション結果を示すものである。右側の上部にある３つの曲線１７５０、１７５２、１７５４は、（上から）第１（主要）部分１２２６と第２（突出）部分１２２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１２０２（図６を参照のこと）のピーク応力（曲線１７５０）を、第１（主要）部分１３２６と第２（突出）部分１３２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１３０２（図６を参照のこと）のピーク応力（曲線１７５２）を、および第１（主要）部分１４２６と第２（突出）部分１４２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１４０２（図６を参照のこと）のピーク応力（曲線１７５４）を表している。左側の上部にある３つの曲線１７５６、１７５８、１７６０は、光軸に最も近い第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８のある一点（すなわち、図１２〜１４において、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の最も左側の点）の上方の位置でのカバー部材１２０２、１３０２、１４０２のピーク応力を表している。これらの曲線１７５６、１７５８、１７６０は、厚さｄがゼロ（μｍ）に向かうのに対して、５１８ＭＰａへと向かっている。構造要素の形状に対応する形状を備えた小さな挿入図形が曲線に表示され、挿入図形にはピーク応力の位置を示す小さな星が付いている。
【０１３５】
図２６は、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の幅ｄが４０μｍであり、かつ構造要素１２８、すなわち（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８が硬化型エポキシから作製されてはいるが、図１２〜１４に対応する３つのシミュレーションモデルに対して図１５および図１７と同様のシミュレーション結果を示すものである。右側で最大応力値を有する３つの曲線２６５０、２６５２、２６５４は、（上から）第１（主要）部分１２２６と第２（突出）部分１２２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１２０２（図６のσｍａｘを参照のこと）のピーク応力（曲線２６５０）を、第１（主要）部分１３２６と第２（突出）部分１３２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１３０２（図６のσｍａｘを参照のこと）のピーク応力（曲線２６５２）を、および第１（主要）部分１４２６と第２（突出）部分１４２８との間の境界面の上方の位置でのカバー部材１４０２（図６のσｍａｘを参照のこと）のピーク応力（曲線２６５４）を表している。左側の上部にある３つの曲線２６５６、２６５８、２６６０は、光軸に最も近い第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８のある一点（すなわち、図１２〜１４において、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の最も左側の点）の上方の位置でのカバー部材１２０２、１３０２、１４０２のピーク応力を表している。これらの曲線２６５６、２６５８、２６６０は、厚さｄがゼロ（μｍ）に向かうのに対して、５３３ＭＰａへと向かっている。構造要素の形状に対応する形状を備えた小さな挿入図形が曲線に表示され、挿入図形にはピーク応力の位置を示す小さな星が付いている。
【０１３６】
図１５〜１７からは、空洞端部の（ＢＰＳＧの）カバー部材における（すなわち、第１の（主要）部分１２２６、１３２６、１４２６と第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の間の境界面の上方の位置での（曲線１５５０、１５５２、１５５４、１７５０、１７５２、１７５４））、および、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の内縁部での（すなわち、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８の、光軸に最も近い、すなわち、第２の（突出）部分１２２８、１３２８、１４２８で最も左側の点である、ある一点の上方の位置での（曲線１５５６、１５５８、１５６０、１７５６、１７５８、１７６０））応力集中因子（図６のピーク応力σｍａｘとレファレンス応力σｒｅｆとの間の比率）は、第２の（突出）部分が丸みを帯びた形状を有するときに最小値となる（約１などの）ということが見て取れる。厚さと幅の比が約１：１０、例えば、
・厚さ２μｍおよび幅２０μｍ、または、
・厚さ４μｍおよび幅４０μｍ
を有する、図１４の実施形態を参照のこと。
【０１３７】
さらに、図１２〜１４の実施形態の第２の（突出）部分の存在が、光学パワーと二乗平均平方根波面誤差（ＷＦＥＲＭＳ）とに与える影響は、ごくわずか（量的にはそれぞれ０．１ジオプトリ未満、および１ｎｍ未満）であることに留意されたい。
【０１３８】
図２６は、第２の（突出した）部分が丸みを帯びた形状、例えば凹状または図１４に示すような内側に湾曲した形状である場合、最適な厚さｄは、約８００μｍ、または８００μｍを上回る値であることを示している。この最適な厚さは、空洞端部の応力レベル（星の位置が右側にある赤色の曲線）と構造要素の端部の応力レベル（星の位置が左側にある青色の曲線）が近似的に等しくなる厚さとして定義することができる。このように、図２６は、構造要素１２８にエポキシを使用することにより、特に空洞端部における応力レベル（赤色の曲線）を大幅に低減することが可能であるということを示している。
【０１３９】
また、図２６は、長方形の要素の光学的厚さは約３０〜４０μｍであり、および三角形の要素の光学的厚さは約６０μｍであることを示している。
【０１４０】
エポキシまたは他の液体構造要素材料から作製された構造要素１２８の表面の凹形は、材料の流体特性の結果として得られることに留意されたい。
【０１４１】
図１８は、概略的に図示した光学素子内の位置を示す。図は、光軸１８１０、支持要素１８２６と構造要素１８２８とを含む支持構造体、支持構造体に取り付けられた屈曲可能なカバー部材１８０２を示すものであり、屈曲可能なカバー部材１８０２と支持構造体との間の境界面１８６２（水平な点線で示される）が、境界面平面を画定している。図はさらに、境界面１８６２の内縁部にある点１８６４と、光軸に対してさらに離れて配置された点１８６６とを示している（この点１８６６は、中括弧１８６７によって示される範囲内のどこにでも存在し得ることに留意されたい）。またさらに、図は、境界面の内縁部の点１８６４から光軸１８１０までの線上の点１８６８を示している（この点１８６８は、中括弧１８６９によって示される範囲内のどこにでも存在し得ることに留意されたい）。
【０１４２】
図１９は、（別の実施形態では存在する場合がある）（突出）構造要素がないことを除いて、図２の実施形態と同様の実施形態を示しているが、その代わり、光軸１９０２と平行な方向での屈曲可能なカバー部材の寸法は、屈曲可能なカバー部材１９０２と支持構造体１９０１との間の境界面の内縁部の少なくとも１つの第１の点において、当該第１の点から光軸１９１０までの線上の少なくとも１つの第２の点における寸法よりも大きい。
【０１４３】
すべての示された実施形態では、構造要素、第２の（突出）部分、またはカバー部材の厚さは、光軸から外側に向かう方向の任意の点で増大しているか、または一定ではあるが、少なくともいくつかの（半径方向の）範囲に対して厚さが減少し得るということも、本発明で考慮され、包含されることに留意されたい。
【０１４４】
代替的な光学レンズの例を下記および図２０〜２５に示す。
【０１４５】
第１の代替的な光学レンズは、
−  支持構造体２００１、
−  支持構造体２００１に取り付けられている、屈曲可能なカバー部材２００２、
−  当該屈曲可能なカバー部材を所望の形状に成形するために配設されている、１または複数のアクチュエータ、
−  屈曲可能なカバー部材２００２よりも剛性が高く、光軸を取り囲むように配設され、支持構造体２００１に対して屈曲可能なカバー部材２００２の対向する側（光軸と平行な方向に対して）にある屈曲可能なカバー部材２００２に配置された、第１の要素２０７４、
−  第１の要素２０７４とカバー部材２００２とを結合する接着剤である第２の要素２０７２であって、第１の要素２０７４よりも剛性が低い、第２の要素２０７２、
を含み、第１の要素２０７４および第２の要素２０７２のそれぞれは、支持構造体２００１よりもさらに光軸に向かって延在している。「より剛性の高い」とは、より高い曲げ剛性のことであると理解されよう。これは、より高いヤング率および／またはより大きな厚さ（すなわち、光軸と平行な方向における寸法）によって達成することができる。
【０１４６】
図２０は、（別の実施形態では存在する場合がある）（突出）構造要素１２８がなく、軟質物体のサイドキャップ（「ブラックシート」）２３２も、接着剤２３４もないことを除いて、図２の実施形態（例えば、「ポリマー」レンズ本体および背面窓を参考のこと）と同様の第１の代替的な光学素子の実施形態を示している。さらに、図２の実施形態とは異なり、図２０の実施形態には、光軸を取り囲み、第２の要素２０７２（「ハードキャップ接着剤」）によってカバー部材に取り付けられている、第１の要素２０７４（「ハードキャップ」）がある。第１および第２の要素の利点としては、これらがカバー部材の過度な動きを抑制し、それにより、支持構造体の内縁部の点で、カバー部材に過度な応力がかかることを防止するということであろう。この効果は、接着性の第２の要素のために、両方向で達成される（上下方向、すなわち、光軸に沿った両方向の衝撃に対して）ということに留意されたい。さらに、接着性の第２の要素によって、剛性のある第１の要素が、カバー部材からある程度離れることが確実となり、これにより、第１の要素の内縁部において応力特異点の問題が生じないことが確実となる。第２の要素２０７２は、１０〜１０００マイクロメートル、例えば３０〜５０マイクロメートルの範囲の厚さを有する鋼（または銅、またはアルミニウム）で作製することができる。第２の要素（接着剤であってもよい）２０７２は、１〜１００ＭＰａ以内のヤング率Ｅを有する、厚さ１０〜１０００マイクロメートルの範囲のエポキシ（または、アクリルもしくはシリコーン接着剤）であってもよい。第２の要素２０７２のヤング率は、光学レンズの光学パラメータに対する鋼板の影響が過大になることを防止するために、好ましくは剛性が高すぎないようにしなくてはならない。
【０１４７】
光学素子が屈折レンズである第２の代替的な光学レンズは、
−  支持構造体２１０１、
−  支持構造体２１０１に取り付けられている、屈曲可能なカバー部材２１０２、
−  当該屈曲可能なカバー部材を所望の形状に成形するために配設されている、１または複数のアクチュエータ、
−  支持構造体２１０１の側壁に囲まれ、屈曲可能なカバー部材２１０２に取り付けられている、少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体２１０７、
−  屈曲可能なカバー部材２１０２に対してレンズ本体２１０７の対向する側（光軸と平行な方向に対して）にある、レンズ本体２１０７に取り付けられた背面窓２１０６、
−  屈曲可能なカバー部材２１０２よりも剛性が高く、光軸を取り囲むように配設され、屈曲可能なカバー部材２１０２に対して支持構造体２１０１の対向する側（光軸と平行な方向に対して）にある、支持構造体２１０１に配置されている第１の要素２１７６、
−  第１の要素２１７６と、
〇  支持構造体２１０１、および、
〇  背面窓２１０６
を結合する接着剤である、第２の要素２１７８であって、第１の要素２１７６よりも剛性が低い第２の要素２１７８を含む。
【０１４８】
図２１は、（別の実施形態では存在する場合がある）（突出）構造要素１２８がなく、軟質物体のサイドキャップ（「ブラックシート」）２３２も、接着剤２３４もないことを除いて、図２の実施形態（例えば、「ポリマー」レンズ本体および背面窓を参考のこと）と同様の第２の代替的な光学素子の実施形態を示している。さらに、図２の実施形態とは異なり、図２１の実施形態には、第１の要素２１７６（「ソフトキャップ」）、および第２の要素２１７８（「ソフトキャップ接着剤」）がある。第１および第２の要素の利点としては、これらがカバー部材の過度な動きを抑制し、それにより、支持構造体の内縁部の点で、カバー部材に過度な応力がかかることを防止するということであろう。この効果は、接着性の第２の要素のために、両方向で達成される（上下方向、すなわち、光軸に沿った両方向の衝撃に対して）ということに留意されたい。第１の要素２１７６は、厚さ１０〜１０００マイクロメートル、例えば３０〜１００マイクロメートルのポリイミド、またはヤング率１０ＭＰａ未満などの、十分に低いヤング率を有する任意の他の材料で作製することができる。第２の要素（接着剤であってもよい）２１７８は、１〜１００ＭＰａ以内のヤング率Ｅを有する、厚さ１０〜１０００マイクロメートルの範囲のエポキシ（または、アクリルもしくはシリコーン接着剤）であってもよい。第１の要素２１７６および第２の要素２１７８のそれぞれのヤング率は、光学レンズの光学パラメータに対する影響が過大になることを防止するために、好ましくは剛性が高すぎないようにしなくてはならない。第２の要素２１７８および第１の要素２１７６はともに、ＴＬｅｎｓの光学パラメータに対する影響が過大になることを防止するために、剛性が高すぎないようにしなければならない。
【０１４９】
第３の代替的な実施形態（第２の代替的な実施形態と若干類似している）では、分注された接着剤により、剛性のあるフレーム（支持構造体などの）に背面窓が取り付けられている。
【０１５０】
第４、第５および第６の代替的な光学レンズでは、可動カバー部材および／または背面窓から制御された距離に配置される機械的構造体が設けられていてもよい。この機械的構造体は、光路を妨げることなく光軸を取り囲むことができるように、リング状に設けられる。
【０１５１】
第４の代替的な光学レンズは、
−  支持構造体２２０１、
−  支持構造体２２０１に取り付けられている、屈曲可能なカバー部材２２０２、
−  当該屈曲可能なカバー部材を所望の形状に成形するために配設されている、１または複数のアクチュエータ、
−  屈曲可能なカバー部材２２０２よりも剛性が高く、光軸を取り囲むように配設され、支持構造体２２０１に対して屈曲可能なカバー部材２２０２の対向する側（光軸と平行な方向に対して）にある屈曲可能なカバー部材２２０２に配置される、第１の要素２２７２、
−  第１の要素２２７２とカバー部材２２０２とを結合する接着剤である第２の要素２２７４であって、第１の要素２２７２よりも剛性が低い、第２の要素２２７４、
−  屈曲可能なカバー部材２２０２よりも剛性が高く、光軸を取り囲むように配設され、支持構造体２２０１または支持構造体に結合された要素に配置される、第３の要素２２８０、
−  第３の要素２２８０と、
〇  支持構造体２２０１、または、
〇  支持構造体に結合された要素２２３０
とを結合する接着剤である、第４の要素２２８２であって、第１の要素２２８０よりも剛性が低い、第４の要素２２８２を含み、
−  第１の要素２２７２は、支持構造体２２０１および第２の要素２２７４のそれぞれよりも、さらに光軸に向かって延在しており、例えば、第１の要素２２７２および第２の要素２２７４は、カバー部材２２０２の動きを光軸に沿った少なくとも一方向において抑制するように配置され、
ならびに、
−  第３の要素２２８０および第４の要素２２８２は、５０００〜２００００ｇ、すなわち５〜２０ｋｇ（この場合、「ｋｇ」はキロ（千）「ｇ」を意味し、１「ｇ」は地球表面における重力による加速度にほぼ相当し、９．８０６６５メートル毎秒毎秒、または同等に質量１キログラムあたり９．８０６６５ニュートンの力として定義される標準的な重力である）の加減速による衝撃などの衝撃時の背面窓の動きを、光軸に沿った少なくとも一方向において抑制するように配置されている。
【０１５２】
図２２は、（別の実施形態では存在する場合がある）（突出）構造要素１２８がなく、軟質物体のサイドキャップ（「ブラックシート」）２３２も、接着剤２３４もないことを除いて、図２の実施形態（例えば、「ポリマー」レンズ本体および背面窓を参考のこと）と同様の第４の代替的な光学素子の実施形態を示している。さらに、図２の実施形態とは異なり、図２２の実施形態には、第１の要素２２７２（「ハードキャップ」）、第２の要素２２７４（「ハードキャップ接着剤」）、第３の要素２２８０（ハードキャップ）、および第４の要素２２８２（ハードキャップ接着剤）がある。第４の代替的な光学素子の利点としては、通常使用する間はカバー部材を自由に動かせるが、衝撃時にはその動きが抑制されて、過度の応力がかかることが回避されるということであろう。別の利点としては、パッケージと、実施形態ではＴＬｅｎｓと称し得る光学レンズ（図２）との両方にキャップ２２８０を接着するよりも、パッケージ２２３０（図２２）のみにキャップ２２８０を接着する方が、技術的により容易でありうるということである。第１の要素２２７２および第３の要素２２８０は、厚さ１０〜１０００マイクロメートルの鋼で作製することができる。第２の要素２２７４および第４の要素２２８２は、厚さ１０〜１０００マイクロメートルのエポキシ（または、アクリルもしくはシリコーン接着剤）であってもよく、１〜１００ＭＰａ以内のヤング率Ｅを有してもよい。第２の要素２２７４および／または第４の要素２２８２は、可能な限り不撓であることが有利であり得る。
【０１５３】
第５の代替的な光学レンズは、
−  支持構造体、
−  支持構造体に取り付けられている、屈曲可能なカバー部材、
−  当該屈曲可能なカバー部材を所望の形状に成形するために配設されている、１または複数のアクチュエータ、
−  屈曲可能なカバー部材よりも剛性が高く、光軸を取り囲むように配設され、成形パッケージおよび背面窓に配置される、第１の要素２３８４、
−  第１の要素２３８４と背面窓とを結合する接着剤である、第２の要素２３８５、
−  第１の要素２３８４と成形パッケージとを結合する接着剤である、第３の要素２３８６、
−  屈曲可能なカバー部材よりも剛性が高く、光軸を取り囲むように配設され、第１の要素２３８４に配置される、第４の要素２３８７、
−  第４の要素２３８７と第１の要素２３８４とを結合する接着剤である、第５の要素２３８８、
を含み、例えば、第１、第２、第３、第４および第５の要素（２３８４、２３８５、２３８６、２３８７、２３８８）は、光軸に沿った少なくとも一方向における背面窓の動きを阻止するように配置される。第１、第２、第３、第４、および第５の要素（２３８４、２３８５、２３８６、２３８７、２３８８）の曲げ剛性は、落下試験で背面窓が大きく動くことを阻止するほどに十分に大きく、同時に、例えば通常の動作モードで圧電フィルムを駆動させたときに、背面窓がわずかに動くことを妨げないほどに十分に小さい。
【０１５４】
図２３は、（別の実施形態では存在する場合がある）（突出）構造要素１２８がなく、軟質物体のサイドキャップ（「ブラックシート」）２３２も、接着剤２３４もないことを除いて、図２の実施形態（例えば、「ポリマー」レンズ本体および背面窓を参考のこと）と同様の第５の代替的な光学素子の実施形態を示している。さらに、図２の実施形態とは異なり、図２３の実施形態には、第１、第２、第３、第４、および第５の要素２３８４〜２３８８がある。
【０１５５】
図２４は、第１の要素２３８４および第４の要素２３８７、ならびに上記の両方を組み合わせた２３８９の光軸上の点から見た図を示している。
【０１５６】
第１の要素２３８４は、厚さ１０〜１０００マイクロメートルのポリイミド、またはヤング率１０ＭＰａ未満の任意の他の材料で作製することができる。第１の要素２３８４は、光学レンズの光学パラメータに対する影響が過大になることを防止するために、過度に不撓でないようにしなければならない。第２の要素２３８５、第３の要素２３８６、および第５の要素２３８８（これらは接着剤層であってもよい）は、厚さ１０〜１０００マイクロメートルのエポキシ（または、アクリルもしくはシリコーン接着剤）であってもよく、１〜１００ＭＰａ以内のヤング率Ｅを有してもよい。第１の要素２３８４は、耐衝撃性に関しては必要不可欠なものではないかもしれないが、光学素子を透過する不必要な光を遮断するのに関連し得る。第１の要素および／または第４の要素２３８７は、任意の標準的な黒色材料（「カーボンブラックを混合したポリエステルフィルム」から作製されるＳＯＭＡＢＬＡＣＫフィルムなどの、例えば２０１８年４月２６日に検索された、http://www.somar.co.jp/english/products/03_somablack.htmlを参照されたい）で作製することができる。第４の要素２３８７ならびに／または、第２の要素２３８５、第３の要素２３８６および第５の要素２３８８（これらは接着剤層であってもよい）のうちの１つ以上が、可能な限り不撓であることが有利であり得る。
【０１５７】
第６の代替的な光学レンズは、
−  支持構造体２５０１、
−  支持構造体に取り付けられている、屈曲可能なカバー部材、
−  当該屈曲可能なカバー部材を所望の形状に成形するために配設されている、１または複数のアクチュエータ、
−  支持構造体２５０１の側壁に囲まれ、屈曲可能なカバー部材に取り付けられている、少なくとも１つの変形可能な透明レンズ本体（破線で示される）、
−  屈曲可能なカバー部材に対してレンズ本体の対向する側（光軸と平行な方向に対して）にある、レンズ本体に取り付けられた背面窓２５０６、
−  屈曲可能なカバー部材よりも剛性が高く、光軸を取り囲むように配設され、背面窓に配置される、第１の要素２５９１、
−  第１の要素２５９１と背面窓とを結合する接着剤である、第２の要素２５９２、
−  第３の要素２５９３と支持構造体、または支持構造体に結合された要素とを結合する接着剤である、第３の要素２５９３、
を含み、第１、第２および第３の要素は、背面窓が閾値変位量（所望により、光軸に沿った上方向または下方向のそれぞれに対する第１の閾値変位量と第２の閾値変位量）未満で自由に動くことができ、当該閾値変位量を超過する動きを抑制するように配設される。「より剛性の高い」とは、より高い曲げ剛性のことであると理解されよう。これは、より高いヤング率および／またはより大きな厚さ（すなわち、光軸と平行な方向における寸法）によって達成することができる。
【０１５８】
図２５は、（別の実施形態では存在する場合がある）（突出）構造要素１２８がなく、軟質物体のサイドキャップ（「ブラックシート」）２３２も、接着剤２３４もないことを除いて、図２の実施形態（例えば、「ポリマー」レンズ本体および背面窓を参考のこと）と同様の第６の代替的な光学素子の実施形態を示している。さらに、図２の実施形態とは異なり、図２５の実施形態には、第１、第２、第３の要素２５９１〜２５９３がある。図は、上半分で第１の対角線に沿った光学レンズの構成を、下半分で他の対角線に沿った構成を示している。矢印２５９５は、一方向にて衝撃を受けた際の背面窓の動きを示している（下段の矢印は逆方向にて衝撃を受けた際の動きを示す）。円２５９６は、第２の要素２５９２によって画定される隙間を示す。星２５９７は、さらなる動きを抑制する障害物を示す。円２５９８は、第３の要素２５９３によって画定される隙間を示す。第１の要素２５９１は、１０〜１０００マイクロメートルの厚さのポリイミド、またはヤング率１０ＭＰａ未満の任意の他の材料で作製することができる。第２の要素２５９２および第３の要素２５９３（これらは接着剤層であってよい）は、厚さ１０〜１０００マイクロメートル以内の厚さのエポキシ（または、アクリルもしくはシリコーン接着剤）であってもよく、１〜１００ＭＰａ以内のヤング率Ｅを有してもよい。第１の要素２５９１は、光学素子の光学パラメータに対する影響が過大になることを防止するために、過度に不撓でないようにしなければならない。
【０１５９】
要約すると、支持構造体１０１の境界における屈曲可能なカバー部材１０２の応力集中（応力特異点）に関する問題を軽減する手段１２８が設けられた、調整可能なレンズなどの光学素子１００が提示されるが、当該手段がない場合、屈曲可能なカバー部材１０２の周囲の機械的特性が急激に変化することにより、応力特異点の問題が引き起こされることになる。
【０１６０】
本発明は、特定の実施形態に関して説明してきたが、提示された実施例に何らかの形で限定されるものと解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付の請求項の組によって提示される。特許請求の範囲の文脈において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という用語は、他の使用可能な要素または工程を除外するものではない。また、例えば、「ａ」や「ａｎ」などの参照の言及は、複数を除外するものと解釈すべきではない。図中に示された要素に対する請求項における参照符号の使用もまた、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。さらに、異なる請求項で言及された個々の特徴を、場合により有利に組み合わせてもよく、異なる請求項でこれらの特徴を言及することは、特徴の組み合わせが可能でなく、有利でないことを除外するものではない。
【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】
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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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【図１６】
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【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】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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