(57)【要約】【課題】耐久性、安定性に優れたレンズ駆動機構を有する光学装置を極めてシンプルな構成で提供する。【解決手段】光学装置１００は、第１のレンズ部材１７と、第１の閉空間形成部材（１９，２１）と、レンズ駆動部１３とを備える。第１のレンズ部材１７は、レンズ部４１、レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部４５、ダイヤフラム部４５の外周にこのダイヤフラム部４５より厚肉に形成されるコバ部４３、を有して一体成形されている。第１の閉空間形成部材（１９，２１）は、レンズ部４１の片面側で、第１のレンズ部材１７のコバ部４３と接合されることで、密封された第１の圧力室２３を画成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形された第１のレンズ部材と、
前記第１のレンズ部材の片面側で、前記第１のレンズ部材のコバ部に接合されることで、密封された第１の圧力室を画成する第１の閉空間形成部材と、
前記第１の圧力室内への気体の注入又は排出によって該第１の圧力室内の圧力を変化させ、前記第１のレンズ部材のレンズ部を光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、
を備える光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置であって、
前記気体が空気である光学装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光学装置であって、
前記第１のレンズ部材に対して前記第１の圧力室とは反対側に配置され、前記第１のレンズ部材のコバ部に接合されることで、密封された第２の圧力室を画成する第２の閉空間形成部材を備え、
前記レンズ駆動部が、前記第１の圧力室内の圧力と、及び前記第２の圧力室内の圧力とを変化させる光学装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光学装置であって、
前記レンズ駆動部が、前記第１の圧力室内の圧力と、及び前記第２の圧力室内の圧力とを、それぞれ独立して変化させる光学装置。
【請求項５】
請求項３に記載の光学装置であって、
前記第１の圧力室と前記第２の圧力室とが連通され、
前記レンズ駆動部が、前記第１の圧力室と前記第２の圧力室の気体を一方から他方に移動させることで、前記第１の圧力室内の圧力と前記第２の圧力室内の圧力とを相対的に変化させる光学装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の光学装置であって、
前記第１の閉空間形成部材の前記第１のレンズ部材と対峙する壁部が第２のレンズ部材からなる光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光学装置であって、
前記第２のレンズ部材が、レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形された光学装置。
【請求項８】
請求項１又は請求項２に記載の光学装置であって、
前記第１のレンズ部材に対して前記第１の閉空間形成部材とは反対側に配置され、レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形された第３のレンズ部材を備え、
前記第１のレンズ部材と前記第３のレンズ部材との間に画成される密封空間を有する光学装置。
【請求項９】
請求項７に記載の光学装置であって、
前記第１のレンズ部材と前記第２のレンズ部材とが、それぞれ前記コバ部同士で接合される光学装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学装置であって、
前記第１のレンズ部材と前記第２のレンズ部材のコバ部が、それぞれ互いに嵌合する凹部又は凸部を有する光学装置。
【請求項１１】
請求項１又は請求項２に記載の光学装置であって、
レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形され、前記第１のレンズ部材のダイヤフラム部の内周部に支持された第４のレンズ部材を備える光学装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の光学装置であって、
前記レンズ駆動部と前記第１の圧力室を接続する気体流路の途中に設けられ、該気体流路の流れを遮断するためのバルブを備える光学装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の光学装置であって、
前記第１のレンズ部材のレンズ部の光軸上に配置される撮像素子を備え、
前記レンズ駆動部が、前記撮像素子に光学像を結像させるＡＦ制御を行う光学装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の光学装置であって、
前記第１のレンズ部材のレンズ部の光軸上に配置される撮像素子を備え、
前記レンズ駆動部が、前記撮像素子に結像される光学像を変倍するズーム制御を行う光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯電話やデジタルカメラ等の機器に搭載される撮像部の光学系には、可変焦点のレンズが用いられている。近年の機器の小型化や高機能化に伴い、このレンズに対して高解像度の画像取得を可能にする改良設計が進められている。例えば、オートフォーカス（ＡＦ: Auto focus）機構では、レンズを光軸方向に駆動するために各種の駆動メカニズムが実用化されている。携帯電話用の小型カメラモジュールにおいては、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ:Voice Coil Motor）やピエゾシステムが使用される。しかし、上記の各駆動機構は部品点数が多く、緻密な組み立て工程や駆動制御回路が必要となり、高コストになっている。
一方、マイクロレンズアレイを利用して、撮像後に、ソフトウェアにより任意位置のＡＦ処理を行う方法も提案されているが、製造工程の煩雑さやソフトウェア処理の負荷が大きいことから、実用化には暫く時間がかかる。
【０００３】
また、液体レンズのように、レンズ位置を動かさずにレンズ厚みを変化させることでＡＦ動作を行う方法も提案されている。特許文献１には、筒体内の中央部に可撓性を有するレンズを固定し、このレンズ両側に第１、第２の圧力変化室を画成すると共に、連通管を介して各圧力変化室をそれぞれ圧力制御装置に接続するレンズ駆動機構が記載されている。このレンズ駆動機構によれば、圧力制御装置から出力される圧力を、連通管を介して各圧力変化室に送ることで、第１，第２の圧力変化室内の圧力が変化する。これによりレンズが変形して、レンズを所望の焦点距離に調整できる。しかし、この方式は、液体の圧力差によりレンズ自体を変形させるものであり、レンズ変形により光学的な誤差を生じやすい。更に、液体の封入技術やレンズの耐久性、安定性、コスト等、種々の問題があり、実用化には至っていない。
【０００４】
特許文献２には、レンズホルダに組み込んだレンズ、及びレンズホルダの外周に設けた蛇腹部材からなる可動部を、保持部材上に載置し、可動部と保持部材との間に密封空間を画成したレンズ駆動機構が記載されている。このレンズ駆動機構は、密封空間の内外に気体を移動させることで、可動部のレンズを光軸方向に移動させることができる。しかし、蛇腹部材とレンズが別部材となるため、それぞれの中心軸を一致させることが難しい。このため、レンズの光軸ずれや倒れ等、性能劣化が生じやすい。更に、複数の部材を組み合わせるため、駆動力となる空気の気密性確保が難しい。
【０００５】
特許文献３には、第１の基板に、レンズを支持する複数の梁と、各梁に設けられた電極とが形成されたレンズ駆動機構が記載されている。このレンズ駆動機構によれば、電極間に電圧を印加することで、梁に静電力による撓みが発生してレンズの光軸方向を自在に変更できることが記載されている。しかし、レンズ位置を光軸方向に変化させる場合に、離散配置された電極による吸引力を合わせる必要があり、高精度な制御が必要となる。このため、いずれの方式もＡＦやズーム用のレンズ駆動機構に適用することは困難である。
そのため、構造が簡単で、信頼性が高く、しかも安価にＡＦシステム等を構築できる光学装置の早期提供が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０８３０２号公報
【特許文献２】特開２００４−１５３５５５号公報
【特許文献３】特開２００２−１６２６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、極めてシンプルな構成で、耐久性、安定性に優れたレンズ駆動機構を有する光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形された第１のレンズ部材と、前記第１のレンズ部材の片面側で、前記第１のレンズ部材のコバ部に接合されることで、密封された第１の圧力室を画成する第１の閉空間形成部材と、前記第１の圧力室内への気体の注入又は排出によって該第１の圧力室内の圧力を変化させ、前記第１のレンズ部材のレンズ部を光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、を備える光学装置。
【発明の効果】
【０００９】
上記の光学装置によれば、耐久性、安定性に優れたレンズ駆動機構を有する光学装置を、極めてシンプルな構成で提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための図で、光学装置の全体構成図である。
【図２】図１に示すレンズ駆動機構の上視図である。
【図３】レンズ駆動部の動作の説明図である。
【図４】レンズ駆動部の第２の構成例を示す断面図である。
【図５】レンズ駆動部の第３の構成例を示す断面図である。
【図６】レンズ駆動部の第４の構成例を示す断面図である。
【図７】他のレンズ駆動部の構成を示す断面図である。
【図８】レンズ部材の一部断面図である。
【図９】レンズ駆動部のレンズ部材を枠体に固定した構成例を示す断面図である。
【図１０】レンズ駆動部の圧力室内に撮像素子を配置した構成例を示す断面図である。
【図１１】図４に示すレンズ駆動機構をレンズユニットのレンズ間に配置した構成を示す模式的な断面図である。
【図１２】レンズ部材を成形する成形型を模式的に示す断面図である。
【図１３】圧縮成形工程を示す説明図である。
【図１４】射出成形工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の構成例＞
図１は、本発明の一実施形態を説明するための図で、光学装置の全体構成図である。
光学装置１００は、レンズ駆動機構１１と、レンズ駆動機構１１を駆動するレンズ駆動部１３と、撮像部１５とを備える。レンズ駆動機構１１は、レンズ部材１７と、レンズ部材１７の外周を気密状態で支持する円筒状の枠体１９と、枠体１９のレンズ部材１７とは反対側の端部を封止する透明基板２１とを有する。レンズ部材１７と、閉空間形成部材の一例としての、枠体１９及び透明基板２１とは、密封構造の圧力室２３を画成する。この圧力室２３内に連通され空気の供給又は排気を行うための空気流路管２５が枠体１９の側面の一部に配置されている。
【００１２】
透明基板２１を挟むようにして、レンズ部材１７とは反対側に、光軸を一致させて撮像部１５が透明基板２１に接続されている。撮像部１５は、透明基板２１に接続される円環状のスペーサ２７と、スペーサ２７の透明基板２１とは反対側に設けた基板２９と、基板２９上に配置されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の撮像素子３１とを有する。撮像素子３１は、レンズ部４１の光軸上に配置され、レンズ部４１を透過した光が受光面上に結像されて、画像データを生成する。
【００１３】
レンズ駆動部１３は、空気流路管２５に接続され圧力室２３の空気圧を制御するためのエアポンプ３３と、エアポンプ３３とレンズ駆動機構１１との間の空気流路管２５に設けられ、空気流路を遮断するためのバルブ３５と、これらエアポンプ３３とバルブ３５を制御するコントローラ３７とを備える。バルブ３５は、その開閉により、圧力室２３への空気の供給／停止を行う。
【００１４】
レンズ部材１７は、プラスチックレンズであり、後述する圧縮成形と射出成形により成形される。レンズ部材１７は、レンズ部４１、レンズ部４１の外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部４５、ダイヤフラム部４５の外周にダイヤフラム部４５よりも厚肉に形成されるコバ部４３、を有して一体成形されている。
【００１５】
図２は、図１に示すレンズ駆動機構１１の上視図である。
ダイヤフラム部４５は、レンズ部４１の外周部分から半径方向外側に延設され全周にわたって均一な厚みを有する平板リング状に形成される。ダイヤフラム部４５のリング中心はレンズ部４１の中心位置となり、レンズ部４１を等方的に支持する。
【００１６】
次に、レンズ駆動部１３の動作説明をする。
圧力室２３が大気圧に等しい場合は、図１に示すようにレンズ部材１７のダイヤフラム部４５は透明基板２１と平行になり、レンズ部４１は中立位置に保持される。そして、コントローラ３７が、バルブ３５を開き、エアポンプ３３を駆動して圧力室２３へ空気を供給又は排気することで、圧力室２３内の圧力を増減させる。これによりレンズ部４１が光軸方向に移動する。
【００１７】
図３はレンズ駆動部の動作の説明図である。ＦＩＧ．３Ａは圧力室内の圧力が大気圧より高い正圧の場合、ＦＩＧ．３Ｂは負圧の場合を示している。
【００１８】
ＦＩＧ．３Ａに示すように、前述のコントローラ３７がバルブ３５を開いた状態にしてエアポンプ３３を駆動し、圧力室２３内を加圧する。すると、ダイヤフラム部４５が撓み、レンズ部４１が光軸方向外側（図中上側）に移動する。ダイヤフラム部４５は、レンズ部４１の外周部分を全周にわたり均等に支持しているため、レンズ部４１はダイヤフラム部４５の撓みにより、光軸を傾斜させることなく透明基板２１に対して平行に移動する。
【００１９】
また、ＦＩＧ．３Ｂに示すように、前述のコントローラ３７がバルブ３５を開いた状態にしてエアポンプ３３を駆動し、圧力室２３内を減圧すると、ダイヤフラム部４５が撓み、レンズ部４１が光軸方向内側（図中下側）に透明基板２１に対して平行に移動する。
【００２０】
上記のように、レンズ部４１を光軸方向に移動することで、図１に示す撮像素子３１とレンズ部４１との間隔が変化する。これにより、レンズ部４１による焦点位置を変更でき、ＡＦ動作やズーム動作が可能となる。本光学装置１００は、空気を駆動媒体としてレンズ部４１を駆動するため、極めてシンプルな構成にでき、液体封止の技術は不要となり、液漏れの虞もない。また、空気以外にも、低湿ガスを導入することで各光学部材の曇り止め効果が得られる。
【００２１】
また、コントローラ３７は、レンズ部４１を所望の位置に移動させた後にバルブ３５を閉じることで、圧力室２３内の圧力が保持され、レンズ部４１の位置をそのまま保持できる。このため、エアポンプ３３を駆動し続ける必要がなくなり、レンズ駆動部１３の省電力化が図れる。
【００２２】
レンズ駆動機構１１において、ダイヤフラム部４５が撓むことでレンズ部４１が移動するため、レンズ部４１の形状は変化しない。つまり、レンズ位置だけが変更され、レンズ自体の光学性能は一定であるので、設計通りの光学特性が得られる。
【００２３】
なお、レンズ部４１の光軸に沿った移動量は、ダイヤフラム部４５の厚み、内径・外径寸法、材質をパラメータとして、適宜設計することができる。
【００２４】
＜第２の構成例＞
図４はレンズ駆動部の第２の構成例を示す断面図である。
本構成のレンズ駆動機構１１Ａは、レンズ部材１７の光軸方向両側に、第１の閉空間形成部材である枠体１９Ａ及び透明基板２１Ａと、第２の閉空間形成部材の一例としての、枠体１９Ｂ及び透明基板２１Ｂとが設けられている。これら第１，第２の閉空間形成部材とレンズ部材１７により、第１の圧力室２３Ａと第２の圧力室２３Ｂが画成されている。つまり、レンズ部材１７の第１の圧力室２３Ａとは反対側に配置される枠体１９Ｂの端部が、レンズ部材１７のコバ部４３と接合されることで、密封された第２の圧力室２３Ｂが画成される。各圧力室２３Ａ，２３Ｂには、それぞれ空気流路管２５Ａ，２５Ｂが接続されており、互いに独立して各圧力室２３Ａ，２３Ｂ内の空気圧制御が可能になっている。
【００２５】
上記構成によれば、レンズ部４１が双方の圧力室２３Ａ，２３Ｂの圧力差により駆動される。即ち、前述のエアポンプ３３を駆動して、空気流路管２５Ａを通じて圧力室２３Ａに空気を供給して圧力室２３Ａ内を加圧すると共に、空気流路管２５Ｂを通じて圧力室２３Ｂから排気して圧力室２３Ｂ内を減圧する場合には、圧力室２３Ａは正圧となってダイヤフラム部４５が撓み、レンズ部４１が図中矢印Ｐ１方向に移動する。また、圧力室２３Ｂは負圧となってダイヤフラム部４５が上記と同方向に撓み、これによってもレンズ部４１が矢印Ｐ１方向に移動する。
【００２６】
逆に圧力室２３Ａを負圧、圧力室２３Ｂを正圧とした場合には、上記とは逆の原理によりレンズ部４１が矢印Ｐ２方向に移動する。
【００２７】
本構成においては、双方の圧力室２３Ａ，２３Ｂ内の圧力によってダイヤフラム部４５が撓み、レンズ部４１が光軸方向へ移動するため、ダイヤフラム部４５に作用する駆動力が大きくなる。そのため、レンズ部４１の移動速度が速められ、レンズ移動の応答性が高められる。
【００２８】
また、レンズ部４１の中立位置は、圧力室２３Ａ，２３Ｂ内の圧力が大気圧である場合以外にも、双方の圧力室２３Ａ，２３Ｂを共に等しい正圧や、等しい負圧にしてもよい。その場合には、外気の気圧変動の影響を受けてレンズ部４１の光軸方向位置が変動することがなくなり、レンズ部４１の定期的な校正作業を省略できる。
【００２９】
上記構成においては、複数のエアポンプにより、第１の圧力室２３Ａ内の圧力と第２の圧力室２３Ｂ内の圧力とを、それぞれ独立して変化させている。その他にも、一つのエアポンプによる圧力を複数系統に分配して、異なる圧力値に調整する構成としてもよい。また、第１の圧力室２３Ａに接続される空気流路管２５Ａと、第２の圧力室２３Ｂに接続される空気流路管２５Ｂとを、エアポンプやシリンジ等を挟んで連通させた構成としてもよい。その場合、第１の圧力室２３Ａ内の圧力と第２の圧力室２３Ｂ内の圧力とを、エアポンプやシリンジの駆動により、第１の圧力室２３Ａと第２の圧力室２３Ｂの空気を一方から他方に移動することで、相対的に変化させることができる。この構成によれば、各圧力室２３Ａ，２３Ｂの空気の注入と排出の容積が高精度で一致するので、より正確に駆動でき、安定したレンズ移動量の再現性が確保できる。
【００３０】
＜第３の構成例＞
図５はレンズ駆動部の第３の構成例を示す断面図である。
本構成のレンズ駆動機構１１Ｂは、図１に示すレンズ駆動機構１１における第１のレンズ部材１７に相当する第１のレンズ部材１７Ａと、レンズ部４１，ダイヤフラム部４５，コバ部４３を有し、第１のレンズ部材１７Ａと対峙する第２のレンズ部材１７Ｂを有する。第１のレンズ部材１７Ａと第２のレンズ部材１７Ｂが圧力室２３を挟んで配置されている。この圧力室２３には、枠体１９Ｃを貫通する空気流路管２５を通じて空気が供給又は排気される。
【００３１】
上記構成によれば、次のように動作する。前述のコントローラ３７がエアポンプ３３を駆動して、空気流路管２５を通じて圧力室２３に空気を供給して圧力室２３を正圧にする。すると、第１のレンズ部材１７Ａと第２のレンズ部材１７Ｂの各レンズ部４１，４１は、ダイヤフラム部４５，４５が撓むことで光軸方向に離反する。また、圧力室２３を負圧にすると、各レンズ部４１，４１は光軸方向に近接する。
【００３２】
したがって、１系統の空気流路管２５からの空気の供給又は排気により、双方のレンズ部４１，４１を同時に離反又は接近駆動させることができる。また、双方のレンズ部４１，４１を組み合わせた光学特性（焦点距離や視野角）は僅かな移動で大きく変化することになる。
【００３３】
第１のレンズ部材１７Ａと第２のレンズ部材１７Ｂの各レンズ部４１，４１の移動量は、各ダイヤフラム部４５，４５の厚みや径方向長さ等のパラメータを変更することで任意に設定できる。例えば、いずれか一方のレンズ部の移動量を他方のレンズ部の移動量より少なくすること等を自由に設定でき、レンズ設計の自由度が高められる。
【００３４】
＜第４の構成例＞
図６は、レンズ駆動部の第４の構成例を示す断面図である。
本構成のレンズ駆動機構１１Ｃは、図１に示すレンズ駆動機構１１における第１のレンズ部材１７に相当する第１のレンズ部材１７Ａと、第１の閉空間形成部材とは反対側に配置された第３のレンズ部材１７Ｃを有する。第３のレンズ部材１７Ｃは、第１のレンズ部材１７Ａと同じく、レンズ部４１、ダイヤフラム部４５、コバ部４３、を有して一体成形されたレンズである。第１のレンズ部材１７Ａと第３のレンズ部材１７Ｃとは、枠体１９Ｄを介して接続され、第１のレンズ部材１７Ａと第３のレンズ部材１７Ｃとの間に密封空間４７が形成されている。第２のレンズ部材１７Ｂと透明基板２１との間には、圧力室２３が画成され、この圧力室２３には枠体１９Ｅを貫通する空気流路管２５を通じて空気が供給又排気される。
【００３５】
上記構成によれば、前述のコントローラ３７がエアポンプ３３を駆動して、空気流路管２５を通じて圧力室２３から空気を供給又は排気し、圧力室２３を正圧又は負圧にすると、第１のレンズ部材１７Ａのダイヤフラム部４５が撓み、第１のレンズ部材１７Ａのレンズ部４１が光軸方向に移動する。これにより、第３のレンズ部材１７Ｃのダイヤフラム部４５は密封空間４７を介して従動し、第１のレンズ部材１７Ａのレンズ部４１と同じ光軸方向に移動する。
【００３６】
図示例では圧力室２３を負圧にして、圧力室２３を撓ませる方向にレンズ部４１，４１を移動させているが、圧力室２３を正圧にすれば、レンズ部４１，４１が共に逆方向、即ち、圧力室２３が膨出する方向に移動する。
【００３７】
このように、複数のレンズを１系統の空気流路管２５からの空気の供給又は排気により、双方のレンズ部４１，４１を同時に駆動させることができ、レンズの駆動制御が簡単になる。また、双方のレンズ部４１，４１を組み合わせることで、僅かなレンズ移動により光学特性（焦点距離や視野角）を大きく変化させることができる。
【００３８】
また、第１のレンズ部材１７Ａのコバ部４３に、枠体１９Ｄを接合する以外にも、第１のレンズ部材１７Ａのコバ部４３に第２のレンズ部材１７Ｂのコバ部４３を直接接合してもよい。
【００３９】
また、図７の他のレンズ駆動部の構成の断面図に示すように、第１のレンズ部材１７Ａのダイヤフラム部４５の内周部に、第４のレンズ部材１７Ｄのコバ部４３Ｃを接合してもよい。このレンズ駆動機構１１Ｄによれば、第４のレンズ部材１７Ｄを接着等により簡単に第１のレンズ部材１７Ａに接合でき、製造工程を簡略化できる。
【００４０】
＜変形例１＞
以上説明した各レンズ駆動機構１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの構成では、ダイヤフラム部４５を平板状に形成していているが、これに限らない。例えば、図８のレンズ部材の一部断面に示すように、ダイヤフラム部４５Ａの径方向断面を波状に形成してもよい。また、同様にダイヤフラム部を、径方向断面が山形状、矩形波状、或いは平板状とこれらいずれかの形状とを組み合わせた断面形状としてもよい。
【００４１】
上記のようにダイヤフラム部４５Ａを、平板状から襞部を有する形状にすることで、ダイヤフラム部４５Ａの変形抵抗が少なくて済み、また変形量を稼ぐことができる。このため、レンズ部４１の光軸方向移動の応答性を速め、しかも移動可能長を長くできる。
【００４２】
＜変形例２＞
図９は、レンズ駆動機構１１のレンズ部材１７を枠体１９に固定した構成例を示す断面図である。
レンズ部材１７のコバ部４３には、枠体１９に形成された凸部４９に嵌合する凹部５１が形成されている。この構成によれば、レンズ部材１７を枠体１９に組み付ける際に、枠体の凸部４９とコバ部４３の凹部５１とが嵌合する。
【００４３】
レンズ駆動部が、携帯電話やデジタルカメラ等の機器に搭載される小型撮像部の光学系に使用されるものである場合、レンズ部材１７は、例えば５ｍｍ以下のサイズでしかない。このような微小サイズのレンズ駆動部の組み立て工程は、光軸合わせもあり、煩雑となる。そこで本構成のように、枠体１９とレンズ部材１７のコバ部４３に嵌合部を予め設けておくことで、組み立て工程を簡略化できる。即ち、枠体１９にレンズ部材１７のコバ部４３を押し当てることで、簡単に、しかも精度良く位置決めが可能となる。
【００４４】
嵌合部を、レンズ部材１７と枠体１９との固定に限らず、上述した各構成例のようにレンズ駆動機構が複数のレンズ部材を備える場合、レンズ部材同士の位置決め用としても設けてもよい。図示した構成例は、コバ部４３の上面に凸部５３が設けられ、他の隣接するレンズ部材のコバ部５５に設けた凹部５７と嵌合するようになっている。
【００４５】
嵌合部となる凸部や凹部は、円周上の一部に離散配置されたものであってもよく、全周にわたって連続する環状凸部と環状凹部であってもよい。
【００４６】
＜変形例３＞
図１０は、レンズ駆動機構１１の圧力室内に撮像素子を配置した構成例を示す断面図である。
図１に示す光学装置１００においては、レンズ駆動機構１１とは別体の撮像部１５に撮像素子３１を配置していたが、本構成では、レンズ駆動機構１１の圧力室２３内に撮像素子３１を配置している。この場合、光学装置１００の薄型化により省スペース化が図れ、光学装置の製品への配置自由度を高められる。
【００４７】
以上説明した各構成例は、各構成例単独で使用する他にも、複数枚のレンズで構成されるレンズユニット内の一部に配置して使用することができる。図１１は、一例として図４に示すレンズ駆動機構１１Ａをレンズユニット９１のレンズ間に、光軸Ｌを一致させた状態で配置した構成を示している。図示例のように、レンズ駆動機構１１Ａは、レンズ部４１を光軸Ｌに沿って僅かに移動することで、合焦位置を変化させることができる移動インナーフォーカス方式のレンズユニットに適用可能である。
【００４８】
＜レンズ部材の製造方法＞
次に、上述したレンズ部材の製造方法を説明する。レンズ部材の製造工程は、予め用意された成形材料の圧縮成形を行う工程と、その後の射出成形工程との２段階の工程を有する。
図１２は、レンズ部材を成形する成形型の模式的な断面図を示している。
成形型７１は、上型７３と、下型７５を備える。図１２に示す状態は、圧縮成形材料Ｍ１を下型７５に載置した状態である。ここで、圧縮成形材料Ｍ１は、樹脂材料からなるプリフォームである。
【００４９】
上型７３は、円柱形状のコア部７７と、コア部７７が相対移動可能に内挿され、該コア部７７に対して相対移動可能に嵌め合わされた、略円筒形状の胴部７９とを有する。上型７３は、成形時には、コア部７７と胴部７９が互いに固定され、相対移動不能となる。また、上型７３の下側端面及び下型７５の上側端面には、それぞれ成形材料に所定のレンズ形状を転写するための上型転写面８１及び下型転写面８３が形成されている。
【００５０】
上型転写面８１は、コア部７７の端部Ｓ１−Ｓ２の範囲に相当する第１転写面８１ａと、端部Ｓ１より外側の範囲及び端部Ｓ２より外側の範囲に相当する第１外周転写面８１ｂとを含む。同様に、下型転写面８３は、端部Ｓ３−Ｓ４の範囲に相当する第２転写面８３ａと、端部Ｓ３より外周側の範囲及び端部Ｓ４より外周側の範囲に相当する第２外周転写面８３ｂとを含む。
【００５１】
圧縮成形工程では、先ず、上型７３と下型７５とが近接するように両者を相対移動させる（ＦＩＧ．１３Ａ）。そして、第１転写面８１ａと第２転写面８３ａの間で、ガラス転移温度以上に加熱された圧縮成形材料Ｍ１を押圧する。これにより、圧縮成形材料Ｍ１に一対のレンズ面の形状が転写される。
【００５２】
次に、上型７３と下型７５とを更に近接させる（ＦＩＧ．１３Ｂ）。すると、圧縮成形材料Ｍ１が第１転写面８１ａと第２転写面８３ａとの間で押し広げられ、圧縮成形材料Ｍ１の外周縁部が第１外周転写面８１ｂと第２外周転写面８３ｂとの間の空間に入り込む。
【００５３】
更に、上型７３と下型７５とを更に型閉に近い状態にまで近接させる（ＦＩＧ．１３Ｃ）。すると、圧縮成形材料Ｍ１の第１外周転写面８１ｂと第２外周転写面８３ｂとの間の空間に入り込んだ外周縁部は、第１転写面８１ａと第２転写面８３ａの間の圧縮力が作用しないため、厚みが変わらない状態に保持される。その結果、圧縮成形材料Ｍ１の外周縁部は第１外周転写面８１ｂと第２外周転写面８３ｂとの隙間に入り込んで上記空間内で膨らんで成形される。
【００５４】
なお、上記隙間に入り込んだ圧縮成形材料Ｍ１の外周縁部の形状は、圧縮成形工程における圧縮量、圧縮速度、供給する圧縮成形材料Ｍ１の体積等により変化する。
【００５５】
そして、上型７３と下型７５とが型閉状態となることで、圧縮成形工程が完了する。この圧縮工程により、レンズ部材１７のレンズ部４１、その外周側に薄肉部であるダイヤフラム部４５が形成される。レンズ部４１とダイヤフラム部４５は、圧縮成形材料Ｍ１を圧縮して一体に形成しているので、レンズ部４１とダイヤフラム部４５との接合強度が保証される。
【００５６】
続いて、射出成型工程を実施する。
射出成形工程は、上型７３と下型７５とを型閉した状態のままで行われる（ＦＩＧ．１４Ａ）。上型７３に設けた射出ゲート８５から射出成形材料Ｍ２を、第１外周転写面８１ｂと第２外周転写面８３ｂとの間に区画されるキャビティ８７に射出する。このキャビティ８７は、押圧されている圧縮成形材料Ｍ１の外周側で環状に形成される。射出成形材料Ｍ２は、圧縮成形工程において上型７３と下型７５とを型閉した後、圧縮成形材料Ｍ１の温度がガラス転移温度以下になる前にキャビティ８７に射出される。
【００５７】
射出された射出成形材料Ｍ２は、キャビティ８７を通じて圧縮成形材料Ｍ１の外周全体に行き渡り、圧縮成形材料Ｍ１と結合される（ＦＩＧ．１４Ｂ）。このとき、圧縮成形材料Ｍ１にかかる圧縮力と、射出成形材料Ｍ２の射出力とによって、圧縮成形材料Ｍ１と射出成形材料Ｍ２とが双方の界面８９において強固に結合する。これにより、コバ部４３が形成される。
【００５８】
射出成形後、上型７３と下型７５を型閉の状態のまま冷却し、一体となった圧縮成形材料Ｍ１及び射出成形材料Ｍ２を十分に硬化させる。その後、上型７３と下型７５を離型する（ＦＩＧ．１４Ｃ）。つまり、上型７３を下型７５から離間させ、更に上型７３のコア部７７を胴部７９に対して軸方向に相対移動させる。こうすることで、下型７５の下型転写面８３から成形されたレンズ部材１７が剥離し、また、胴部７９における第１外周転写面８１ｂからレンズ部材１７のコバ部４３が剥離する。
【００５９】
以上の工程により、成形されたレンズ部材１７が取り出される。
【００６０】
上記製造方法によれば、圧縮成形材料Ｍ１と射出成形材料Ｍ２との界面８９において、双方を高強度で結合させることができ、界面８９で隙間が発生することがない。よって、成形品の剥離や割れや欠損等の発生を抑制できる。また、薄肉となるダイヤフラム部４５を圧縮生成により成形するので、ダイヤフラム部４５を高精度に均一な形状にすることができる。
【００６１】
また、レンズ部材１７のダイヤフラム部４５は、圧縮成形後では外周縁が不定な形状となるが、射出成形によりコバ部４３を形成するため、常に一定の形状に成形できる。更に、レンズ成形時と同じ金型を使用するので、光軸ずれを生じることもなく、高精度に軸合わせが行える。
【００６２】
このように、圧縮成形と射出成形の利点を生かしつつ、高い精度で光学性能が良好なレンズを得ることができる。
【００６３】
本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００６４】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）  レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形された第１のレンズ部材と、前記第１のレンズ部材の片面側で、前記第１のレンズ部材のコバ部に接合されることで、密封された第１の圧力室を画成する第１の閉空間形成部材と、前記第１の圧力室内への気体の注入又は排出によって該第１の圧力室内の圧力を変化させ、前記第１のレンズ部材のレンズ部を光軸方向に駆動するレンズ駆動部と、を備える光学装置。
（２）  （１）に記載の光学装置であって、前記気体が空気である光学装置。
（３）  （１）又は（２）に記載の光学装置であって、前記第１のレンズ部材に対して前記第１の圧力室とは反対側に配置され、前記第１のレンズ部材のコバ部に接合されることで、密封された第２の圧力室を画成する第２の閉空間形成部材を備え、前記レンズ駆動部が、前記第１の圧力室内の圧力と、及び前記第２の圧力室内の圧力とを変化させる光学装置。
（４）  （３）に記載の光学装置であって、前記レンズ駆動部が、前記第１の圧力室内の圧力と、及び前記第２の圧力室内の圧力とを、それぞれ独立して変化させる光学装置。
（５）  （３）に記載の光学装置であって、前記第１の圧力室と前記第２の圧力室とが連通され、前記レンズ駆動部が、前記第１の圧力室と前記第２の圧力室の気体を一方から他方に移動させることで、前記第１の圧力室内の圧力と前記第２の圧力室内の圧力とを相対的に変化させる光学装置。
（６）  （３）から（５）のいずれか一つに記載の光学装置であって、前記第１の閉空間形成部材の前記第１のレンズ部材と対峙する壁部が第２のレンズ部材からなる光学装置。
（７）  （６）に記載の光学装置であって、前記第２のレンズ部材が、レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形された光学装置。
（８）  （１）又は（２）に記載の光学装置であって、前記第１のレンズ部材に対して前記第１の閉空間形成部材とは反対側に配置され、レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形された第３のレンズ部材を備え、前記第１のレンズ部材と前記第３のレンズ部材との間に画成される密封空間を有する光学装置。
（９）  （７）に記載の光学装置であって、前記第１のレンズ部材と前記第２のレンズ部材とが、それぞれ前記コバ部同士で接合される光学装置。
（１０）  （９）に記載の光学装置であって、前記第１のレンズ部材と前記第２のレンズ部材のコバ部が、それぞれ互いに嵌合する凹部又は凸部を有する光学装置。
（１１）  （１）又は（２）に記載の光学装置であって、レンズ部、該レンズ部外周に可撓性を有して形成される環状のダイヤフラム部、該ダイヤフラム部の外周に当該ダイヤフラム部より厚肉に形成されるコバ部、を有して一体成形され、前記第１のレンズ部材のダイヤフラム部の内周部に支持された第４のレンズ部材を備える光学装置。
（１２）  （１）から（１１）のいずれか一つに記載の光学装置であって、前記レンズ駆動部と前記第１の圧力室を接続する気体流路の途中に設けられ、該気体流路の流れを遮断するためのバルブを備える光学装置。
（１３）  （１）から（１２）のいずれか一つに記載の光学装置であって、前記第１のレンズ部材のレンズ部の光軸上に配置される撮像素子を備え、前記レンズ駆動部が、前記撮像素子に光学像を結像させるＡＦ制御を行う光学装置。
（１４）  （１）から（１２）のいずれか一つに記載の光学装置であって、前記第１のレンズ部材のレンズ部の光軸上に配置される撮像素子を備え、前記レンズ駆動部が、前記撮像素子に結像される光学像を変倍するズーム制御を行う光学装置。
【符号の説明】
【００６５】
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ  レンズ駆動機構
１３  レンズ駆動部
１５  撮像部
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ  レンズ部材
１９，１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄ，１９Ｅ  枠体
２１，２１Ａ，２１Ｂ  透明基板
２３，２３Ａ，２３Ｂ  圧力室
２５  空気流路管
３１  撮像素子
３３  エアポンプ
３５  バルブ
３７  コントローラ
４１  レンズ部
４３  コバ部
４５  ダイヤフラム部
４７  密封空間
４９  凸部
５１  凹部
５３  凸部
５７  凹部
１００  光学装置
【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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