(57)【要約】【課題】  可動子の経時的な変形が小さい静電アクチュエータ、静電アクチュエータの製造方法および撮像装置を提供する。【解決手段】  第１の部材には保持用電極と対応した位置に可動子電極と、両端が可動子の壁に貫通する貫通溝とが設けられている。第２の部材には、駆動用電極と対応した位置に可動子側駆動用電極が設けられている。貫通溝の少なくとも一部を覆う様に、第１の部材に第２の部材を接着することにより、可動子を形成する。【選択図】  図４
2007014121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、
前記固定子に設けられ、前記固定子に案内されて所定方向に移動可能に設けられた可動子と、
前記可動子を吸引保持するための保持用電極と、
前記可動子を駆動するために前記所定方向に複数並べて設けられた駆動用電極と、を有し、
前記可動子は、前記保持用電極と対応した位置に設けられた可動子電極および前記駆動用電極と対応した位置に設けられた可動子側駆動用電極の一方と、部品を搭載可能に設けられた両端が前記可動子の壁に貫通する貫通溝とを有する第１の部材と、
前記可動子電極および前記可動子側駆動用電極の他方を有し、前記貫通溝の少なくとも一部を覆う様に設けられた第２の部材と、
を有することを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１の部材は、一方の面に前記可動子電極または前記可動子側駆動用電極が設けられた第１の板状部材と、
互いに対向する面と前記第１の板状部材の他方の面によって前記貫通溝を形成するように、前記他方の面に略垂直方向に設けられた２つの第２の板状部材と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項３】
前記可動子側駆動用電極のそれぞれの間に設けられた充填部材をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１の部材および前記第２の部材は、シリコンまたはシリコン化合物を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の静電アクチュエータ。
【請求項５】
固定子と、
前記固定子に設けられ、前記固定子に案内されて所定方向に移動可能に設けられた可動子と、
前記可動子を吸引保持するための保持用電極と、
前記可動子を駆動するために前記所定方向に複数並べて設けられた駆動用電極と、
前記可動子に設けられ、被写体の像を結像させるためのレンズと、
前記レンズによって結像された被写体の像を検出するための撮像素子部と、を有し、
前記可動子は、前記保持用電極と対応した位置に設けられた可動子電極および前記駆動用電極と対応した位置に設けられた可動子側駆動用電極の一方と、前記レンズを搭載するために設けられた両端が前記可動子の壁に貫通する貫通溝とを有する第１の部材と、
前記可動子電極および前記可動子側駆動用電極の他方を有し、前記貫通溝の少なくとも一部を覆う様に設けられた第２の部材と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
固定子と、
前記固定子に設けられ、前記固定子に案内されて所定方向に移動可能に設けられた可動子と、
前記可動子を吸引保持するための保持用電極と、
前記可動子を駆動するために前記所定方向に複数並べて設けられた駆動用電極と、を有し、
前記可動子は、前記保持用電極と対応した位置に設けられた可動子電極および前記駆動用電極と対応した位置に設けられた可動子側駆動用電極の一方と、部品を搭載可能に設けられた両端が前記可動子の壁に貫通する貫通溝とを有する第１の部材と、
前記可動子電極および前記可動子側駆動用電極の他方を有し、前記貫通溝の少なくとも一部を覆う様に設けられた第２の部材と、
を有する静電アクチュエータの製造方法であって、
前記第１の部材に前記貫通溝を形成し、
前記第１の部材の前記貫通溝が設けられた面に、前記第２の部材を接着することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記第２の部材を、前記可動子電極または前記可動子側駆動用電極が形成された後に前記第１の部材に接着することを特徴とする請求項６に記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記可動子電極または前記可動子側駆動用電極の少なくとも一部に、ダイヤモンドライクカーボンまたは窒化シリコンを含有する膜を形成することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記可動子側駆動用電極は、前記可動子側駆動用電極の周囲に対して凸形状に形成され、前記可動子側駆動用電極の周囲の少なくとも一部に絶縁性の充填部材を設けることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
前記第２の部材が接着された前記第１の部材の少なくとも一部と前記第２の部材の少なくとも一部に、連続した導電性膜を設けることを特徴とする請求項6乃至請求項9のいずれか1項に記載の静電アクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電アクチュエータ、静電アクチュエータの製造方法および静電アクチュエータを用いてレンズを駆動する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等のモバイル機器にズーム機能やオートフォーカス機能を有する撮像装置を組み込むことが検討されている。このような撮像装置ではレンズを駆動することで、ピントを調節して最終的にセンサに結像させる。このようにレンズを光軸方向に駆動する駆動源としては、静電アクチュエータが用いられる場合がある。
【０００３】
撮像装置は、レンズを駆動することでズーム倍率やピントを調整するものである。静電アクチュエータは、固定子と可動子とを備えており、可動子はレンズを保持している。
【０００４】
固定子は、固定子枠の上下内壁にそれぞれ取付けられた駆動用電極基板と保持用電極基板とを備えている。また、可動子は、一対の電極基板の間を数μｍのギャップをもってレンズの軸方向に沿って往復動可能となるように配置されている。駆動用電極基板には、可動子を駆動するための駆動用電極を有している。また、保持用電極基板には、可動子を保持するための保持用電極を有している。
【０００５】
このような構成をした撮像装置においては、固定子の電極基板の電極にスイッチング回路を用いて所定の順序で電圧を供給することで、可動子を静電気力で駆動するようにしている。（特許文献１）
静電アクチュエータの可動子には、熱可塑性樹脂が用いられている。溶融した熱可塑性樹脂を金型の内部に充填し、可動子の形状に成型している。（特許文献２）
【特許文献１】特開２００３−９５５０公報  図３
【特許文献２】特開２００４−１５４９３４公報  段落００２４乃至段落００２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、熱可塑性樹脂を成型した部品は、内部に成型時に生じる大きな残留応力を有しているため、長期の使用や周囲の環境の変化によって、経時的に変形する場合がある。すなわち、可動子の経時変化を予め設計時に考慮して、可動子が変形した場合でも電極基板と可動子との間のギャップが確保できるように、マージンをもってギャップ寸法を設定しなければならない。
【０００７】
前述の通り、可動子は静電気力で駆動されるため、大きなマージンが必要となるほど可動子を駆動するために固定子の電極基板の電極に供給する電圧を大きくしなければならならず、より大きな昇圧回路が必要となり消費電力の増大を招く。
【０００８】
本発明は、このような事情を鑑みてされたもので、可動子の経時的な変形が小さい静電アクチュエータ、静電アクチュエータの製造方法および撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の静電アクチュエータは、固定子と、前記固定子に設けられ、前記固定子に案内されて所定方向に移動可能に設けられた可動子と、前記可動子を吸引保持するための保持用電極と、前記可動子を駆動するために前記所定方向に複数並べて設けられた駆動用電極と、を有し、前記可動子は、前記保持用電極と対応した位置に設けられた可動子電極および前記駆動用電極と対応した位置に設けられた可動子側駆動用電極の一方と、部品を搭載可能に設けられた両端が前記可動子の壁に貫通する貫通溝とを有する第１の部材と、前記可動子電極および前記可動子側駆動用電極の他方を有し、前記貫通溝の少なくとも一部を覆う様に設けられた第２の部材と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、固定子と、前記固定子に設けられ、前記固定子に案内されて所定方向に移動可能に設けられた可動子と、前記可動子を吸引保持するための保持用電極と、前記可動子を駆動するために前記所定方向に複数並べて設けられた駆動用電極と、前記可動子に設けられ、被写体の像を結像させるためのレンズと、前記レンズによって結像された被写体の像を検出するための撮像素子部と、を有し、前記可動子は、前記保持用電極と対応した位置に設けられた可動子電極および前記駆動用電極と対応した位置に設けられた可動子側駆動用電極の一方と、前記レンズを搭載するために設けられた両端が前記可動子の壁に貫通する貫通溝とを有する第１の部材と、前記可動子電極および前記可動子側駆動用電極の他方を有し、前記貫通溝の少なくとも一部を覆う様に設けられた第２の部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明の静電アクチュエータの製造方法は、固定子と、前記固定子に設けられ、前記固定子に案内されて所定方向に移動可能に設けられた可動子と、前記可動子を吸引保持するための保持用電極と、前記可動子を駆動するために前記所定方向に複数並べて設けられた駆動用電極と、を有し、前記可動子は、前記保持用電極と対応した位置に設けられた可動子電極および前記駆動用電極と対応した位置に設けられた可動子側駆動用電極の一方と、部品を搭載可能に設けられた両端が前記可動子の壁に貫通する貫通溝とを有する第１の部材と、前記可動子電極および前記可動子側駆動用電極の他方を有し、前記貫通溝の少なくとも一部を覆う様に設けられた第２の部材と、を有する静電アクチュエータの製造方法であって、前記第１の部材に前記貫通溝を形成し、前記第１の部材の前記貫通溝が設けられた面に、前記第２の部材を接着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
可動子の経時的な変形が小さい静電アクチュエータ、静電アクチュエータの製造方法および撮像装置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】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る静電アクチュエータを用いた撮像装置１０を一部切欠して示す斜視図、図２は撮像装置１０を示す分解斜視図、図３はズームレンズユニット（静電アクチュエータ）３０を模式的に示す断面図である。これらの図中矢印ＸＹＺは互いに直交する三方向を示しており、特に矢印Ｘは貫通部の貫通方向（所定方向）であり、すなわち第１及び第２の可動子５０、６０の移動方向（光軸方向）である。また、実施の形態の説明において、図１に示すＺの矢印方向を仮に上方向として説明する。
【００１５】
撮像装置１０は、ズームレンズユニット３０に設けられた後述するレンズ５４、６４によって結像された被写体の像を検出する。撮像装置１０は、撮像素子部２０と、ズームレンズユニット３０とを備えている。撮像素子部２０は、基板２１と、この基板２１上に配置されたＣＣＤ等のセンサ２２及び制御用の電子部品２３とを備えている。電子部品２３には、駆動制御回路２４が組み込まれている。
【００１６】
ズームレンズユニット３０は、筒状のカバー３１と、固定子４０と、第１の可動子５０と、第２の可動子６０とを備えている。第１の可動子５０、第２の可動子６０は、互いに離間して光軸方向Ｘに沿って移動可能に固定子枠４１（後述）内に挿入されている。
【００１７】
固定子４０は、貫通部を有する中空の直方体形状の枠体なる固定子枠４１を備えている。この固定子枠４１は、上方内面４１ａおよび下方内面４１ｂを有している。上方内面４１ａには、第１の可動子５０、第２の可動子６０を駆動するための駆動用電極基板４２が取付けられている。さらに、下方内面４１ｂには、可動子５０、６０をその位置に保持するための保持用電極基板４３が取付けられている。
【００１８】
駆動用電極基板４２と保持用電極基板４３との距離は、第１の可動子５０と第２の可動子６０が移動可能となるように、第１の可動子５０と第２の可動子６０の高さプラス５乃至２０μｍが好適である。この距離が大きすぎる場合、後述する静電気力による吸引力が弱まってしまい、より大きな電圧を印加しなければならなくなってしまうためである。
【００１９】
駆動用電極基板４２は、絶縁性材料基板表面に所望の形状にパターニングして形成され、図３に示すように移動方向Ｘに対して直交するＹ方向に延伸する複数の電極群からなる駆動用電極４２ａ〜４２ｄが並列されている。絶縁性材料基板には、例えばガラス板や、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウェーハ、アラミドやガラスエポキシなどのプリント配線板用の絶縁基板を用いることができる。なお、各電極の幅は数μｍから数十μｍ程度であり、各電極間の間隔は数μｍから数十μｍ程度であり、電極は、一定のピッチで配列されている。ここで一定のピッチとは、加工の際に生じる加工誤差を含んでいる。
【００２０】
駆動用電極４２ａ〜４２ｄは、電子部品２３の駆動制御回路２４に接続され、駆動制御回路２４からの制御電圧信号が入力されて駆動される。すなわち、電圧信号は、各グループの駆動用電極４２ａ〜４２ｄに独立して印加される。例えば、駆動用電極４２ａに電圧が印加される場合には、駆動用電極基板４２上の全てのグループの駆動用電極４２ａに対応する凸部に電圧信号が印加される。ここで駆動用電極４２ａはチャンネル１（１ｃｈ）、駆動用電極４２ｂはチャンネル２（２ｃｈ）、駆動用電極４２ｃはチャンネル３（３ｃｈ）、駆動用電極４２ｄはチャンネル４（４ｃｈ）に該当する。
【００２１】
保持用電極基板４３は、絶縁性材料基板表面に所望の形状にパターニングして形成され、図３に示すように第１の可動子５０の第１可動子電極５３（後述）に対応するストライプ電極４３ａ（第１の保持用電極）と、第２の可動子６０の第２可動子電極６３（後述）に対応するストライプ電極４３ｂ（第２の保持用電極）が並行に形成されている。絶縁性材料基板には、例えばガラス板や、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウェーハ、アラミドやガラスエポキシなどのプリント配線板用の絶縁基板を用いることができる。ここで第２可動子用ストライプ電極４３ｂはチャンネル５（５ｃｈ）、第１可動子用ストライプ電極４３ａはチャンネル６（６ｃｈ）に該当する。また、これらストライプ電極４３ａ、４３ｂは、第１及び第２の可動子５０、６０が独立して制御されるように電気的に独立して配置される。
【００２２】
第１の可動子５０は、中空部を有する略直方体の支持体５１を備えている。この支持体５１の上面には可動子側駆動用電極５２が形成され、下面には第１可動子電極５３が形成されている。さらに、中空部にはレンズ５４が固定されている。
【００２３】
可動子側駆動用電極５２は、第１の可動子５０の移動方向Ｘに直交するように突起状の複数のストライプが延出され、移動方向Ｘに並列されて凹凸部が形成されている。可動子側駆動用電極５２は、駆動用電極４２ａ〜４２ｄと対応した位置に設けられている。例えばその間隔は３２μｍ程度であり、凸部の高さは凹部の底面から高さ１０μｍ程度を有している。この高さは最低１０μｍあればよく、それ以上深くても構わない。可動子側駆動用電極５２の凸の幅は、駆動用電極基板４２ａ〜４２ｄのピッチの倍に等しく、また、可動子側駆動用電極５２の凹の底面は、駆動用電極基板４２ａ〜４２ｄのピッチの倍と等しい幅を有している。例えば、駆動用電極基板４２に表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウェーハを用いる場合、可動子側駆動用電極５２の凹或いは凸は、ほぼ６４μｍのピッチで配列されている。
【００２４】
第１可動子電極５３は、第１の可動子５０の移動方向Ｘに延出され、Ｙ方向に並列されるように突起状の複数のストライプが形成されている。第１可動子電極５３は、ストライプ電極４３ａと対応した位置に設けられている。ここで第１可動子電極５３はチャンネル７（７ｃｈ）に該当する。
【００２５】
第２の可動子６０は、中空部を有する略直方体の支持体６１とを備えている。この支持体６１の上面には可動子側駆動用電極６２が形成され、下面には第２可動子電極６３が形成されている。さらに、中空部にはレンズ６４が固定されている。
【００２６】
可動子側駆動用電極６２は、第２の可動子６０の移動方向Ｘに直交するように突起状の複数のストライプが延出され、移動方向Ｘに並列されて凹凸部が形成されている。可動子側駆動用電極６２は、駆動用電極４２ａ〜４２ｄと対応した位置に設けられている。例えばその間隔は３２μｍ程度であり、凸部の高さは凹部の底面から高さ１０μｍ程度を有している。この高さは最低１０μｍあればよく、それ以上深くても構わない。可動子側駆動用電極６２の凸の幅は、駆動用電極基板４２ａ〜４２ｄのピッチの倍に等しく、また、可動子側駆動用電極６２の凹の底面は、駆動用電極基板４２ａ〜４２ｄのピッチの倍と等しい幅を有している。例えば、駆動用電極基板４２に表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウェーハを用いる場合、可動子側駆動用電極６２の凹或いは凸は、ほぼ６４μｍのピッチで配列されている。
【００２７】
第２可動子電極６３は、第１の可動子５０の移動方向Ｘに延出され、Ｙ方向に並列されるように突起状の複数のストライプが形成されている。第２可動子電極６３は、ストライプ電極４３ｂと対応した位置に設けられている。ここで第２可動子電極６３はチャンネル８（８ｃｈ）に該当する。
【００２８】
上述した第１の可動子５０のレンズ５４及び第２の可動子６０のレンズ６４の配置が変えられることによって、両者で構成されるレンズ系は、ワイド及びテレ間でズームされ、また被写体に対してピントが合わせられる。
【００２９】
このように構成された撮像装置１０は、次のようにして第１及び第２の可動子５０、６０の駆動が行われる。
【００３０】
第１の可動子５０は、駆動用電極４２ａ〜４２ｄと可動子側駆動用電極５２の間に、またはストライプ電極４３ａと第１可動子電極５３との間に電位差を設ける。すると駆動用電極４２ａ〜４２ｄと可動子側駆動用電極５２の間に、またはストライプ電極４３ａと第１可動子電極５３との間に静電気力により吸引方向の力が生じる。公知の手順（例えば特開２００４−１２６００９号公報  段落００３７乃至００４９）にて、電位差を設ける駆動用電極４２ａ〜４２ｄ、ストライプ電極４３ａを切り替えることにより、第１の可動子５０の位置を移動させることができる。
【００３１】
一方、第２の可動子６０は、駆動用電極４２ａ〜４２ｄと可動子側駆動用電極６２の間に、またストライプ電極４３ｂと第２可動子電極６３との間に電位差を設ける。すると駆動用電極４２ａ〜４２ｄと可動子側駆動用電極６２の間に、またストライプ電極４３ｂと第２可動子電極６３との間に静電気力により吸引方向の力が生じる。第１の可動子５０と同様、公知の手順にて、電位差を設ける駆動用電極４２ａ〜４２ｄ、ストライプ電極４３ｂを切り替えることにより、第２の可動子６０の位置を移動させることができる。
【００３２】
また、第１の可動子５０を保持する場合、ストライプ電極４３ａと第１可動子電極５３との間に電位差を設ける。ストライプ電極４３ａと第１可動子電極５３との間に静電気力により吸引方向の力が生じ、第１の可動子５０を保持することができる。第２の可動子６０を保持する場合、第１の可動子５０と同様にストライプ電極４３ｂと第２可動子電極６３との間に電位差を設ける。
【００３３】
第１の可動子５０および第２の可動子６０の詳細について図４および図５を参照しながら説明する。図４は第２の可動子６０の斜視図、図５は第２の可動子６０の部分断面図である。なお、説明の都合上、レンズ６４の図示は以後省略する。また、第１の可動子５０と第２の可動子６０は、その形状は撮像装置１０の設計によって異なる場合もある。しかし、基本的な構造は同様とすることができるため、第２の可動子６０を例にとって説明する。
【００３４】
第２の可動子６０は、第１の部材６０ａと第２の部材６０ｂを備えている。第１の部材６０ａには、第２可動子電極６３が設けられている。また、第１の部材６０ａには、貫通溝６５が設けられている。貫通溝６５は、その溝内に部品を搭載可能に設けられている。貫通溝６５は、両端が第２の可動子６０の壁に貫通するように設けられている。
【００３５】
第２の部材６０ｂには、可動子側駆動用電極６２が設けられている。第２の部材６０ｂは貫通溝６５の少なくとも一部を覆う様に設けられている。その結果、第２の可動子６０は、貫通溝６５の両端が開放された貫通穴の様な形状となる。貫通溝６５を通過した光を屈折可能な位置にレンズ６４は設けられている。
【００３６】
貫通溝６５の詳細について説明する。貫通溝６５は第１の部材６０ａの母材を切削加工や研削加工などの機械加工方法を用いて形成することができる。また、図４（ｂ）に示す様に、一方の面に第２可動子電極６３が設けられた第１の板状部材６６ａと、第２の板状部材６６ｂを組み合わせて第１の部材６０ａを構成することで、貫通溝６５を形成することもできる。２枚の第２の板状部材６６ｂは、第１の板状部材６６ａに対して、互いに離間して略垂直に設けられている。第２の板状部材６６ｂの互いに対向する面と、第１の板状部材６６ａの第２の部材６６ｂが設けられている面、すなわち他方の面によって、貫通溝６５は形成される。
【００３７】
第１の部材６０ａと第２の部材６０ｂの少なくとも一部は、シリコンまたはシリコン化合物を用いることができる。シリコンまたはシリコン化合物は、熱可塑性樹脂に比べ線膨張係数が小さく、周囲の温度変化に対する寸法変化が小さい。また、シリコンまたはシリコン化合物は、シリコンウェーハなど成型された熱可塑性樹脂に比べ内部応力が小さい部材が豊富に流通しているので、低コストで内部応力が小さい第２の可動子６０を提供することができる。さらに、シリコンまたはシリコン化合物は熱可塑性樹脂に比べ弾性係数が大きく、応力に対する変軽量が小さいので寸法変化が小さい。
【００３８】
第１の部材６０ａと第２の部材６０ｂとは、例えば接着材７０を用いて接着されている。接着剤７０には、例えばＵＶ硬化型や熱硬化型のアクリル系接着剤またはエポキシ系接着剤を用いることができる。ＵＶ硬化型や熱硬化型のアクリル系接着剤またはエポキシ系接着剤はシリコンまたはシリコン化合物に対する密着強度が強く、また温度変化や湿度変化に対して劣化が小さいため好適である。
【００３９】
第１の部材６０ａと第２の部材６０ｂとの間の電気的な接続は、接着剤に銀フィラーが混入された導電性接着剤を用いて行うことができる。また、接着された第１の部材６０ａと第２の部材６０ｂの表面に連続する導電性膜６７、例えばチタンやクロムなどの蒸着膜を形成することにより、第１の部材６０ａと第２の部材６０ｂとの間の電気的な接続を行うことができる。
【００４０】
可動子側駆動用電極６２の表面には、可動子側駆動用電極６２の凹凸部の機械的な損傷を防止するために、可動子側駆動用電極６２のそれぞれの間の凹部に絶縁性の充填部材６８を設けることができる。充填部材６８は、たとえば水ガラスやエポキシ樹脂を塗布することで形成することができる。なお、図５では可動子側駆動用電極６２のそれぞれの間の凹部のみに充填部材６８が設けられている例を図示しているが、可動子側駆動用電極６２の表面全体に充填部材６８を設けることができる。
【００４１】
第２の可動子６０の表面の少なくとも一部には、第２の可動子６０の摩擦係数を低減するための膜６９を設けることができる。第２の可動子６０の摩擦係数が低下すると、第２の可動子６０の移動が容易となり、より小さな電力で第２の可動子６０を移動させることができる。摩擦係数を低減するための膜６９には、ダイヤモンドライクカーボンまたは窒化シリコンを含む蒸着膜を用いることができる。
【００４２】
第１の可動子５０および第２の可動子６０の製造方法の詳細について図６乃至図８を参照しながら説明する。図６は第２の可動子６０の製造方法の一部である第１の部材６０ａの製造方法、図７は第２の可動子６０の製造方法の一部である第２の部材６０ｂ製造方法である。図８は第２の可動子６０の製造方法である。第１の可動子５０と第２の可動子６０は、その形状は撮像装置１０の設計によって異なる場合もある。しかし、基本的な構造は同様とすることができるため、第２の可動子６０を例にとって説明する。
【００４３】
第１の部材６０ａの母材は、シリコンウェーハ１０１を用いることができる。第１の部材にシリコンまたはシリコン化合物を用いることが好適であることは前述の通りであるが、特にシリコンの単結晶体であるシリコンウェーハは硬度が高く、様々なサイズ、厚さのシリコンウェーハが大量に流通しているため、より好適である。ここでは、例えば５インチウェーハと呼ばれるシリコンウェーハ１０１を用いた製造工程について説明する。
【００４４】
第１の部材６０ａの母材を、第２の可動子６０の製造工程にて搬送する大きさ、すなわちワークサイズに切断する（Ｓ１）。ワークサイズは第２の可動子６０そのもののサイズとしても良いが、ここでは量産に適した多数個を途中工程まで同時に加工する製造工程を前提とし、途中工程までハンドリングされるワークサイズに切断する製造工程について説明する。ワークサイズは例えば３６ｍｍ×２７ｍｍの直方体とすることができる。
【００４５】
ワークサイズに切断された第１の部材６０ａの母材（以後第１の部材ワーク１０２ａと呼ぶ）を、表面および裏面を研削（研磨）することにより、第１の部材ワーク１０２ａの厚さを第１の部材６０ａの厚さ、または第１の部材６０ａに対し、後の製造工程で変化する幅をプラスまたはマイナスした厚さに整える（Ｓ２）。一方の面は、第２の部材６０ｂの母材を後の工程にて接着する際の、寸法精度と接着強度を考慮した表面粗さとなる様に、研削する際に用いる砥粒の粗さを選択する。他方の面は、製造工程にて第１の部材ワーク１０２ａのハンドリングや、第２可動子電極６３に必要な表面粗さを考慮した表面粗さとなる様に、研削する際に用いる砥粒の粗さを選択する。具体的には、一方の面は接着剤のアンカー効果による接着強度の向上を考慮し、他方の面は第２可動子電極６３の摩擦抵抗の低減を考慮し、一方の面より他方の面の方が平滑となる様に、研削する際に用いる砥粒の粗さを選択する方が好ましい。
【００４６】
続いて、第１の部材ワーク１０２ａに貫通溝６５を形成する（Ｓ３）。貫通溝６５は第１の部材２ワーク１０２ａを機械的に研削して形成することができる。例えば、ダイシングブレード１０３にて第１の部材ワーク１０２ａをハーフカットすることにより形成する。ここで、ハーフカットとは、第１の部材ワーク１０２ａの厚さ方向に対し、途中まで切断する様にダイシングブレード１０３を回転させながら、第１の部材ワーク１０２ａに対し相対的に移動させることを言う。ダイシングブレード１０３およびダイシングブレード１０３の回転および相対的な移動をさせるためのダイサーは、半導体の製造工程で用いられるダイサーが加工精度が高く好適である。
【００４７】
第２の部材６０ｂの母材は、第１の部材６０ａの母材と同様シリコンウェーハ１０１を用いることができる。第２の部材にシリコンまたはシリコン化合物を用いることが好適であることは前述の通りであるが、特にシリコンの単結晶体であるシリコンウェーハは硬度が高く、様々なサイズ、厚さのシリコンウェーハが大量に流通しているため、より好適である。ここでは、例えば５インチウェーハと呼ばれるシリコンウェーハ１０１を用いた製造工程について説明する。
【００４８】
シリコンウェーハ１０１の一部を除去し、シリコンウェーハ１０１の表面に可動子側駆動用電極６２を形成する（Ｓ４）。シリコンウェーハ１０１の一部を除去するためには、例えばリソグラフィ技術を用いることができる。具体的には、シリコンウェーハ１０１の表面にレジスト層を形成し、レジスト層を露光現像することによりシリコンウェーハ１０１の除去する部分を露出させ、ＲＩＥやウェットエッチングにてシリコンウェーハ１０１の一部を除去することができる。
【００４９】
可動子側駆動用電極６２が形成されたシリコンウェーハ１０１を、第２の可動子６０の製造工程にて搬送する大きさ、すなわちワークサイズに切断する（Ｓ５）。ワークサイズは第２の可動子６０そのもののサイズとしても良いが、ここでは量産に適した多数個を途中工程まで同時に加工する製造工程を前提とし、途中工程までハンドリングされるワークサイズに切断する製造工程について説明する。ワークサイズは例えば３６ｍｍ×２７ｍｍの直方体とすることができる。なお、図７のＳ４以降の工程では説明の都合上、可動子側駆動用電極６２の図示を省略する。
【００５０】
ワークサイズに切断された第２の部材６０ｂの母材（以後第２の部材ワーク１０２ｂと呼ぶ）の裏面を研削（研磨）することにより、第２の部材ワーク１０２ｂの厚さを第２の部材６０ｂの厚さ、または第２の部材６０ｂに対し、後の製造工程で変化する幅をプラスまたはマイナスした厚さをプラスした厚さに整える（Ｓ６）。第１の部材６０ａの母材を後の工程にて接着する際の、寸法精度と接着強度を考慮した表面粗さとなる様に、研削する際に用いる砥粒の粗さを選択する。
【００５１】
続いて、第１の部材ワーク１０２ａと第２の部材ワーク１０２ｂとを洗浄する（Ｓ７）。洗浄はＳ２、Ｓ３、Ｓ６にて研削した際に付着した切削屑や後の接着において接着力を低下させる不純物等を除去するために行う。洗浄には、例えば純水、炭酸水、有機溶剤、酸またはアルカリ溶液などを用いることができる。
【００５２】
洗浄された第１の部材ワーク１０２ａと第２の部材ワーク１０２ｂとを接着する（Ｓ８）。前述の通り、接着剤７０には、例えばＵＶ硬化型や熱硬化型のアクリル系接着剤またはエポキシ系接着剤を用いることができる。ＵＶ硬化型の接着剤の場合は、例えば第１の部材ワーク１０２ａまたは第２の部材ワーク１０２ｂの接着面に接着剤を塗布し、ＵＶ光線を照射後、第１の部材ワーク１０２ａと第２の部材ワーク１０２ｂとを接着することができる。熱硬化型の接着剤の場合は、例えば例えば第１の部材ワーク１０２ａまたは第２の部材ワーク１０２ｂの接着面に接着剤を塗布し、第１の部材ワーク１０２ａと第２の部材ワーク１０２ｂとを合わせた後、オーブン等で加熱することにより接着することができる。ＵＶ硬化型の接着剤の場合、加熱による第１の部材ワーク１０２ａまたは第２の部材ワーク１０２ｂの変形がほとんどない為、より第２の可動子６０の寸法精度を向上することができる。また、液状の接着剤に替えてシート状の接着剤を用いた場合、接着厚さの方向の寸法精度をより向上することができる。
【００５３】
接着された第１の部材ワーク１０２ａと第２の部材ワーク１０２ｂとを列方向に分割する（Ｓ９）。ここで列方向とは、第２の可動子６０の移動方向で、分割された後の第１の部材ワーク１０２ａと第２の部材ワーク１０２ｂ（以後第２の可動子ワーク１０２ｃと呼ぶ）は第２の可動子６０が移動方向に複数接続された形状となる。
【００５４】
第２の可動子ワーク１０２ｃの側面を研削（研磨）することにより、第２の可動子ワーク１０２ｃの幅を第２の可動子６０の幅、または第２の可動子６０に対し、後の製造工程で変化する幅をプラスまたはマイナスした厚さに整える（Ｓ１０）。ここで、側面とは、第２の可動子６０の移動方向と略平行な面のうち、上面下面を除いた面である。第２の可動子６０の摩擦抵抗を考慮した表面粗さとなる様に、研削する際に用いる砥粒の粗さを選択する。
【００５５】
さらに、第２の可動子ワーク１０２ｃの下面を研削（研磨）することにより、第２の可動子ワーク１０２ｃの高さを第２の可動子６０の高さ、または第２の可動子６０に対し、後の製造工程で変化する幅をプラスまたはマイナスした厚さに整える（Ｓ１０）。第２の可動子６０の摩擦抵抗を考慮した表面粗さとなる様に、研削する際に用いる砥粒の粗さを選択する。
【００５６】
続いて、第２可動子ワーク１０２ｃの一部を除去し、第２可動子ワーク１０２ｃの下面に第２可動子電極６３を形成する（Ｓ１１）。第２可動子ワーク１０２ｃの一部を除去するためには、例えばリソグラフィ技術を用いることができる。具体的には、第２可動子ワーク１０２ｃの下面にレジスト層を形成し、レジスト層を露光現像することにより第２可動子ワーク１０２ｃの除去する部分を露出させ、ＲＩＥやウェットエッチングにて第２可動子ワーク１０２ｃ一部を除去することができる。また、必要に応じて、第２可動子ワーク１０２ｃの他の面や貫通溝６５の内壁面にもレジスト層を形成することができる。なお、図８のＳ１１以降の工程では説明の都合上、第２可動子電極６３の図示を省略する。
【００５７】
さらに、第２可動子ワーク１０２ｃの表面の少なくとも一部に、導電性膜第２の可動子６０の摩擦係数を低減するための膜６９、必要に応じ導電性膜６７および充填部材６８を設ける（Ｓ１２）。第２の可動子６０の摩擦係数を低減するための膜には、前述の通りダイヤモンドライクカーボンまたは窒化シリコンを含む蒸着膜を用いることができる。具体的には例えばＥＢ蒸着装置を用い、まず第１の部材６０ａと第２の部材６０ｂとの間の電気的な接続を行うためのチタンまたはクロム、次にダイヤモンドライクカーボンまたは窒化シリコンを含む膜を連続的に形成することができる。充填部材６８を設ける場合、導電性膜６７を形成した後、水ガラスやエポキシ樹脂を塗布して充填部材６８を設け、さらにその後に膜６９を形成することができる。
【００５８】
最後に、第２可動子ワーク１０２ｃを、移動方向に対して略直行する方向に切断し、第２の可動子６０に分割する（Ｓ１３）。切断には、前述のダイサーを用いることができる。
【００５９】
このようにしてできた撮像装置１０およびズームレンズユニット３０は、第１の可動子５０および第２の可動子６０に成型された熱可塑性樹脂を用いていないため、第１の可動子５０および第２の可動子６０を高い寸法精度にて形成することができる。また、同時に第１の可動子５０および第２の可動子６０の経時的な変形が小さくすることができる。これは、駆動用電極基板４２および保持用電極基板４３と第１の可動子５０および第２の可動子６０とのギャップ寸法を小さく設計することにつながり、第１の可動子５０および第２の可動子６０を駆動するための駆動電圧、すなわち消費電力を下げることができる。
【００６０】
また、可動子側駆動用電極５２、可動子側駆動用電極６２、第１可動子電極５３、第２可動子電極６３の表面が研削された面を用いているため、可動子側駆動用電極５２、可動子側駆動用電極６２、第１可動子電極５３、第２可動子電極６３の表面粗さを小さくすることができる。これは、可動子側駆動用電極５２、可動子側駆動用電極６２、第１可動子電極５３、第２可動子電極６３の表面の微小な突起から、駆動用電極基板４２や保持用電極基板４３に向かって放電が起こってしまう現象を軽減することができる。この放電現象は、駆動するために印加した電位差が失われてしまうとともに、駆動用電極基板４２や保持用電極基板４３、可動子側駆動用電極５２、可動子側駆動用電極６２、第１可動子電極５３、第２可動子電極６３の表面に放電の跡が残り、駆動を妨げる場合がある。従って、放電現象を軽減し、撮像装置１０およびズームレンズユニット３０の製品寿命を向上することができる。
【００６１】
さらに、このような撮像装置１０およびズームレンズユニット３０の製造方法は、高い寸法精度が要求される第１の可動子５０および第２の可動子６０について、高い量産性を実現できる。多数個分を同時に加工することができるので寸法ばらつきが小さい上、少ない工数にて多量の第１の可動子５０および第２の可動子６０を加工することができるためである。
【００６２】
なお、本実施の形態ではワークサイズ切断する製造方法について説明したが、図９に示す様にワークサイズに切断せず、ウェーハサイズのままＳ８まで加工しても構わない。具体的にはシリコンウェーハサイズの第１の部材ワーク２０１ａと、シリコンウェーハサイズの第２の部材ワーク２０１ｂとを接着しても構わない。本実施の形態に比べ、より多数個分を同時に加工することができるので寸法ばらつきが小さい上、少ない工数にてより多量の第１の可動子５０および第２の可動子６０を加工することができるためである。
【００６３】
また、本実施の形態では可動子側駆動用電極６２が第２の部材６０ｂに、第２可動子電極６３が第１の部材６０ａに設けられている実施の形態について説明したが、可動子側駆動用電極６２が第１の部材６０ａに、第２可動子電極６３が第２の部材６０ｂに設けられていても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータを用いた撮像装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータを用いた撮像装置の分解斜視図
【図３】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータの断面図
【図４】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータの第２の可動子を示す図
【図５】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータの第２の可動子を示す図
【図６】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータの第２の可動子の製造方法を示す図
【図７】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータの第２の可動子の製造方法を示す図
【図８】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータの第２の可動子の製造方法を示す図
【図９】本発明の実施の形態に係る静電アクチュエータの第２の可動子の他の製造方法を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１０  撮像装置
２０  撮像素子部
２１  基板
２２  センサ
２３  電子部品
２４  駆動制御回路
３０  ズームレンズユニット
３１  カバー
４０  固定子
４１  固定子枠
４１ａ  上方内面
４１ｂ  下方内面
４２  駆動用電極基板
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ  駆動用電極
４３  保持用電極基板
４３ａ、４３ｂ  ストライプ電極
５０  第１の可動子
５１  支持体
５２  可動子側駆動用電極
５３  第１可動子電極
５４  レンズ
６０  第２の可動子
６０ａ  第１の部材
６０ｂ  第２の部材
６１  支持体
６２  可動子側駆動用電極
６３  第２可動子電極
６４  レンズ
６５  貫通溝
６６ａ  第１の板状部材
６６ｂ  第２の板状部材
６７  導電性膜
６８  充填部材
６９  膜
７０  接着剤
１０１  シリコンウェーハ
１０２ａ、２０１ａ  第１の部材ワーク
１０２ｂ、２０１ｂ  第２の部材ワーク
１０２ｃ  第２の可動子ワーク
１０３  ダイシングブレード
【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】
2007014121.tif 000007
【図６】
2007014121.tif 000008
【図７】
2007014121.tif 000009
【図８】
2007014121.tif 000010
【図９】
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