(57)【要約】  本発明は、小さな外観サイズを有する撮像装置に関する。レンズアセンブリと、レンズアセンブリの位置を調整するための少なくとも一つの電動装置と、前記電動装置が装着されたイメージセンサとを有し、レンズアセンブリは電動装置に装着することができる装置。電動装置は、このレンズアセンブリを駆動して、イメージセンサに対して特定なパタンー、例えば平移、回転、傾斜、又は、平移、回転、傾斜の混合運動を行わせる。このような電動装置は、レンズアセンブリの運動を正確に制御して、いろいろな撮像機能、例えばフォーカシングなどを満足させ、撮像品質を改善する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズアセンブリの位置を調整するための少なくとも一つの電動装置と、
前記電動装置が装着されたイメージセンサと
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記レンズアセンブリは、前記電動装置に装着されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電動装置は、間接的に前記イメージセンサに装着されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
さらに、フラットフォームを有し、
前記イメージセンサは、前記電動装置と前記フラットフォームの間に位置し、前記電動装置と前記フラットフォームの間に物理的な間隔を提供することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記フラットフォームは、プリント回路基板を含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記電動装置は、一つ以上の方向で前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記電動装置は、回転運動又は水平軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記電動装置は、回転運動又は垂直軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記電動装置は、電磁気アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記電動装置は、圧電アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記イメージセンサは、画素電荷結合素子又は相補型金属酸化物半導体装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記電動装置は、前記イメージセンサと前記電動装置との間に物理的な間隔を提供できる支持アセンブリを含み、
前記支持アセンブリは、前記イメージセンサに装着されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記支持アセンブリは、前記電動装置と前記イメージセンサとの間に電気接続を提供するためのスペーサ又は隔離層を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記電動装置の平面視面積は、ほぼ前記イメージセンサの面積と同じであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも一つの電動装置をイメージセンサに装着して、プリント回路基板に撮像装置を適合的に装着することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記レンズアセンブリを前記電動装置に装着することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記撮像装置を前記プリント回路基板に装着し、
前記電動装置と前記プリント回路基板との間に物理的な間隔を提供することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記電動装置は、一つ以上の方向で前記レンズアセンブリの位置を調整できるアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記電動装置は、回転運動又は水平軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記電動装置は、回転運動又は垂直軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記電動装置は、電磁気アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記電動装置は、圧電アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記イメージセンサは、画素電荷結合素子又は相補型金属酸化物半導体装置を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
前記電動装置の平面視面積は、ほぼ前記イメージセンサの大きさと同じで、前記電動装置の平面形状は前記イメージセンサに近似していることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも一つの電動装置がイメージセンサに装着され、プリント回路基板に撮像装置が適合的に装着されたことを特徴とする装置。
【請求項２６】
さらに、
前記撮像装置を前記プリント回路基板に装着する装置と、
前記電動装置と前記プリント回路基板との間に物理的な間隔を提供する装置と
を含むことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記電動装置は、一つ以上の方向で前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記電動装置は、回転運動又は水平軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
前記電動装置は、回転運動又は垂直軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
前記電動装置は、電磁気アクチュエータを含むことを特徴とすることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項３１】
前記電動装置は、圧電アクチュエータを含むことを特徴とすることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項３２】
前記イメージセンサは、画素電荷結合素子又は相補型金属酸化物半導体装置を含むことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項３３】
前記電動装置の平面視面積は、ほぼ前記イメージセンサの面積と同じであることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項３４】
レンズアセンブリを少なくとも一つの電動装置に装着する装置と、
前記電動装置をイメージセンサに装着して撮像装置を提供する装置と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項３５】
さらに、
前記撮像装置を前記プリント回路基板に装着する装置と、
前記電動装置と前記プリント回路基板との間に物理的な間隔を提供する装置と
を含むことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記電動装置は、一つ以上の方向で前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小さなサイズの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の携帯電子装置、例えば携帯電話やPDAなどは、何れもマイクロカメラモジュールを含んでいる。このようなモジュールは、イメージセンサ、撮像レンズアセンブリ、及び/又はアクチュエータを含むことができる。該当アクチュエータは、イメージセンサに対しての撮像レンズアセンブリの位置を調整するものである。携帯電子装置がより薄くて、小型、軽くになるに伴い、マイクロカメラモジュールの体積をより小さくして、携帯電子装置の発展に合わせる必要がある。
【０００３】
カメラモジュールの体積を低減するには、長さ、幅及び高さは非常に重要なパラメータである。しかしながら、カメラモジュールの平面視面積（長さ×幅）は、カメラモジュールの体積の低減に非常に重要である。これは、小さい体積のカメラモジュールはプリント回路基板の小さい面積のみを占めるからである。それによって、多い空間を節約することもでき、より多い部材をプリント回路基板に装着して、携帯電子装置により多い機能を提供させる。
【発明の概要】
【０００４】
特別な実施例において、装置は、レンズアセンブリの位置を調整するための少なくとも一つの電動装置（electro-active）と、イメージセンサとを含んでいてもよいし、電動装置は、イメージセンサに装着されている。レンズアセンブリは、電動装置に装着されている。しかし、これはただ実施例で、本発明は、特にこれに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
以下は、添付の図を参照して、非制限的、非排他的な実施例を説明し、同じ符号は、別に説明しない限り、同じ部材を示す。
【０００６】
【図１】本発明の一実施例におけるマイクロ撮像モジュールを含む構成要素模式図である。
【図２】本発明の一実施例におけるマイクロ撮像モジュールの側面図で、レンズが垂直方向に沿って移動することを示す。
【図３】本発明の一実施例におけるマイクロ撮像モジュールの側面図で、レンズが水平方向に沿って移動することを示す。
【図４】本発明の一実施例におけるマイクロ撮像モジュールの側面図で、レンズが水平軸に対して回転することを示す。
【図５】本発明の一実施例におけるマイクロ撮像モジュールの側面図で、レンズが垂直軸に対して回転することを示す。
【図６】本発明の一実施例における圧電素子の模式図である。
【図７】本発明の一実施例における２つの層からなる圧電素子の模式図である。
【図８】本発明の一実施例におけるマイクロ撮像モジュールの側面図である。
【図９】本発明のもう一実施例におけるマイクロ撮像モジュールの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の詳細な説明で、本発明を全面的に理解させるように、多数の具体的な構造を説明する。しかし、本分野の技術者であれば、このような具体的な構造がなくても本発明を実施されることが分かる。また、本発明を明確するために、本分野の技術者にとっては常識である方法、装置又はシステムについては、詳細な説明を省略する。
【０００８】
本明細書において、「一実施例」とは、本発明における少なくとも一つの実施例のうち、ある特別な実施例で説明する特別な特徴、構造又は特性を示し得る。そのため、明細書の異なる箇所に出る"一実施例における"とは、必ずしも同一の実施例又はいずれの特別な実施例を示さない可能性がある。なお、一つ又は複数の実施例において説明された特別な特徴、構造、又は特性について、いろいろな形態により組み合わせることができるということが分かる。一般的に、このような問題は文脈における特定な取り扱いによって変化されることも当然である。よって、文脈、文脈における特定な説明、及びそれら用語の使用を参照して、有効な指導を提供する。
【０００９】
同様に、ここで用いる「と」、 「及び/又は」及び「又は」とは、いろいろな意味を有し得、これも少なくとも一部はこれらの用語が用いられた文脈によって決める。一般的に、使用する際に、「又は」と「及び/又は」は一つのリストに関し、例え「A、B又はC」とは、A、BとCとを「含む」との意味をしめすことができ、A、B又はCとの「排他的」な意味を示すこともできる。また、ここで用いる「一つ以上の」とは、一つのいずれの特徴、構造又は特性、又は、特徴、構造又は特性のある組み合わせを記述する。しかし、これはただ記述的な例で、本発明はこの例に限定されない。
【００１０】
米国特許出願（２００５０２４８６８０）において提出したカメラモジュールの設計及び関連する製造技術は、小型カメラモジュールのサイズに関する。この出願に示すように、カメラモジュールのレンズアセンブリは、直接にイメージセンサの頂部に装着されている。レンズアセンブリは、関連するアセンブリによって相互に積層するように形成されている。この設計により、カメラモジュールのサイズは、ほぼイメージセンサの面積と同じになる。この設計に関する重要な制限は、レンズアセンブリがイメージセンサの表面に固定されたことである。それによって、このようなモジュールは異なる距離の物体に対してフォーカシング機能を実行できないが、これは、異なる距離の物体に対してフォーカシングする際に撮像レンズ群とイメージセンサとの間の距離を調整する必要があるからである。フォーカシングができなければ、モジュールの撮像品質が低減される。逆に、本出願に記述した実施例に含まれたマイクロモジュールの設計は、あるシステムまたは方法を提供して、撮像レンズとイメージセンサとの間の距離を調整し、マイクロモジュールの面積はイメージセンサの面積の以下になる。
【００１１】
本出願に記載のマイクロ撮像モジュールの一実施例において、例えば、マイクロカメラモジュールに自動的なフォーカシング、画像安定（振れ防止）及び/又は他の高度な撮像機能を提供し、少なくとも一つの電動装置をイメージセンサに装着している。一実施例において、電動装置とイメージセンサとの間に一層のスペーサを含んでいることができる。もう一実施において、構造又は材料層が電動装置とイメージセンサとの間に設けられて、電動装置が間接的にイメージセンサに装着されている。このような構造又は材料層は、電子又は機械的な機能を有し、又は同時に電子と機械的な機能を有している。
【００１２】
撮像装置は、レンズアセンブリ、レンズアセンブリの位置を調整するための少なくとも一つの電動装置、及びイメージセンサ含み、電動装置はイメージセンサに装着され、レンズアセンブリは電動装置に装着されていることができる。電動装置は、このレンズアセンブリを駆動して、イメージセンサに対して特定なパターン、例えば平移、回転、傾斜、又は、平移、回転、傾斜の混合運動を行う。このような電動装置は、レンズアセンブリの運動を正確に制御して、いろいろな撮像機能、例えばフォーカシングなどを満足させ、撮像品質を改善する。このようなマイクロモジュールの利点は、その面積が、殆どイメージセンサの面積と同じ、又はイメージセンサの面積より小さいことである。なお、適当に設計された電動装置は、このようなマイクロモジュールを製造するのに用いられ、この電動装置は量産製造工程、例えば、ウェハーの工程によって生産される。このような工程の生産力は相当に高く、マイクロモジュールの生産工程は量産に非常に適合しているので、カメラの製造コストが低減される。一実施例において、マイクロ撮像モジュールは、イメージセンサ、レンズアセンブリ、及び/又はレンズアセンブリのイメージセンサに対しての位置を調整するための電動装置を含み、電動装置はイメージセンサに装着され、レンズアセンブリは電動装置に装着されることができる。電動装置はイメージセンサの非結像領域に装着されていてもよい。このような構造は、電動装置の面積がイメージセンサの断面の面積と殆ど同じ、又はイメージセンサの断面の面積より小さくなることを許す。電動装置は一つ以上のアクチュエータ、例えば電磁気アクチュエータを含んでいてもよいし、それはコイルを含んで、コイルの少なくとも一部は一つ以上の永久磁石を有するヨークに囲まれている。もう一類の電動装置は、圧電アクチュエータを有してもよいし、それに電圧を印加して、アクチュエータの物理的なサイズを変更できる。このような電動装置は、レンズアセンブリを駆動して、水平移動、垂直移動、水平軸に対しての回転運動、垂直軸に対しての回転運動、又は、水平軸と垂直軸に対しての回転の混合運動をして、レンズの位置を調整することができる。ここで用いる「垂直」とは、殆どマイクロカメラモジュールの光軸に平行な方向を示し、「水平」とは、マイクロカメラモジュールの光軸に垂直な方向を示す。
【００１３】
もう一実施例において、マイクロ撮像モジュールは、イメージセンサと、レンズアセンブリと、レンズアセンブリを駆動して位置を調整する電動装置と、イメージセンサが装着される表面又はフラットフォーム、例えばプリント基板を含む。電動装置はイメージセンサに装着することができ、それによって電動装置とプリント回路基板との間に物理的な間隔を提供する。例えば、電動装置は、イメージセンサの非結像領域に装着することができ、イメージセンサはプリント回路基板に装着されて、電動装置とプリント回路基板との間は直接に接触していないようにする。このような構造は、電動装置の面積がイメージセンサの断面と殆ど同じ、又はイメージセンサの断面より小さくなることを許す。このような構造は、ただ例で、本発明はこれに限定されない。
【００１４】
もう一つの実施例において、マイクロ撮像モジュールは、イメージセンサと電動装置を含み、電動装置はレンズアセンブリを駆動して、レンズアセンブリの位置を調整することができる。アクチュエータがイメージセンサに装着されていれば、このような予め組み立てたマイクロ撮像モジュール（レンズ群、電気アクチュエータ及びイメージセンサを含む）は、直接にプリント回路基板に装着することができ、後の製品量産の産業化生産に有利である。特別な実施例において、このような制造工程は、ウェーハ工程を含み、ウェーハ工程において、それぞれのイメージセンサ、アクチュエータ及びレンズアセンブリはともに一つのモジュールを形成する。この工程過程は、ただ例で、本発明はそれに限定されない。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例におけるマイクロ撮像モジュール１００の模式図である。このような撮像モジュールは、プリント回路基板 １１０に装着されたイメージセンサ１２０を含む。以上のように、撮像モジュールはプリント回路基板を含まなくてもよく、撮像モジュールは、後の工程でプリント回路基板に装着してもよい。イメージセンサ１２０は有効結像領域１３０を含み、有効結像領域１３０には、画素アレイの電荷結合素子（CCD）又は一つ以上の相補型金属酸化物半導体（CMOS）装置を含んでいる。イメージセンサ１２０の非結像領域１４０は、有効結像領域１３０の物理的な支持としての縁領域を含む。動作する際に、有効結像領域１３０は相当に高い温度に達することができ、それによって非結像領域１４０も有効結像領域１３０の放熱のために利用され、特に、非結像領域１４０は金属なような伝熱材料を含んでいる。撮像モジュール１００は一つ以上のレンズアセンブリも含んで、イメージセンサ１２０の有効結像領域１３０に画像を投射するために用いる。このような図像は、可視波長を含んでいなくてもよいし、赤外線及び/又は紫外線の波長を含んでいてもよい。図像を明らかに有効結像領域１３０に集束するように、アクチュエータ１６０はレンズアセンブリ１５０のイメージセンサに対しての位置を調整することができる。特別な一実施例において、撮像モジュール１００は、アクチュエータ１６０とプリント回路基板 １１０との間に設けられたスペーサ１０４及び電子素子１０８を含んでいてもよい。
【００１６】
図２は、マイクロ撮像モジュール２００の側面図である。マイクロ撮像モジュール２００は、イメージセンサ２２０上の電動装置２３０を含み、イメージセンサ２２０は、ある導電装置によって接続されてプリント回路基板２１０上に装着される。一実施例において、電動装置２３０は以上のようにイメージセンサ２２０に設け、イメージセンサ２２０は、電動装置２３０とプリント回路基板 ２１０との間に物理的な間隔を提供する。例えば、電動装置２３０は、イメージセンサ２２０の非結像領域に装着されて、電動装置２３０はプリント回路基板 ２１０との間に何れの直接な物理的接触（イメージセンサがプリント回路基板 ２１０に設けられている）もない。それによって、直接にプリント回路基板に装着された電動装置に（電動装置の幅又は長さがイメージセンサの周辺以外の領域に延出されている）比べて、本発明で提出した電動装置２３０はより小さい面積を有している。言い換えれば、直接にプリント回路基板に装着された電動装置の面積はイメージセンサの面積より大きく、本出願に記載の設計はより小さい。そのため、本発明で提出した電動装置（イメージセンサに装着された）は、撮像モジュール、例えばマイクロ撮像モジュール２００の大きさと体積を低減される。なお、特別な実施例によれば、プリント回路基板は電動装置に電気信号を提供する必要はなく、それによって電動装置はプリント回路基板に電気接続する必要がない。例えば、電気信号は電気コネクタを介して電源から電動装置に提供され、プリント回路基板から提供することはない。それによって、電動装置２３０はイメージセンサ２２０に装着され、プリント回路基板 ２１０に装着されるものではないので、マイクロ撮像モジュール２００は、より小さい外形サイズを有している。他の方式でマイクロ撮像モジュール２００を記述すれば、電動装置２３０の頂部の表面面積はイメージセンサ２２０の以下で、相対的に小さい大きさと体積を保持する。
【００１７】
一実施例において、電動装置２３０は、イメージセンサ２２０に垂直な方向で、少なくとも一部のレンズアセンブリ２４０を駆動する。このようなレンズアセンブリは、一つ以上のレンズアセンブリ２５０を含み、一つ以上のこのようなレンズの垂直位置は調整される。以上のように、電動装置２３０は、電磁気アクチュエータ又は圧電アクチュエータを含んでいてもよい。例えば、電磁気アクチュエータは、コイルを含んでいてもよいし、コイルは一つ以上の永久磁石を有するヨークに囲まれている。もう一つの例において、圧電アクチュエータは一つ以上の圧電素子を利用することができ、圧電素子は圧電セラミックス及び/又は晶体材料（crystal material）を含んでいてもよい。このような電動装置は、レンズアセンブリ２４０の垂直位置の調整に利用することができ、これについては、以下で詳細に説明する。
【００１８】
図３はマイクロ撮像モジュール３００の側面図であり、イメージセンサ３２０に装着された電動装置３３０を含み、イメージセンサ３２０はプリント回路基板 ３１０に装着されている。一実施例において、電動装置３３０は、図２に示すようにイメージセンサ３２０に設けて、イメージセンサは、電動装置３３０とプリント回路基板 ３１０との間の物理的な間隔となることができる。電動装置３３０は、イメージセンサ３２０に対しての水平方向で、少なくとも一部のレンズアセンブリの位置を調整することができる。このようなレンズアセンブリは、一つ以上のレンズアセンブリ３５０を含んでいてもよいし、一つ以上のこのようなレンズの水平位置は調整される。以上のように、電動装置３３０は電磁気アクチュエータ又は圧電アクチュエータであってもよい。圧電アクチュエータは一つ以上の２つの層からなる圧電素子を含んでいてもよいし、その構造については、以下で詳細に説明する。特別な実施例において、電動装置はレンズアセンブリの水平位置を調整して、画像の安定、例えば、振れ防止功能などに有利であるが、本発明はこれに限定されない。
【００１９】
図４は、マイクロ撮像モジュール４００の側面図である。マイクロ撮像モジュール４００は、イメージセンサ４２０に装着された電動装置４３０を含み、イメージセンサ４２０は関連導電装置によってプリント回路基板 ４１０に接続または物理的に装着される。一実施例において、図２に示すように、電動装置４３０はイメージセンサ４２０に設けてもよく、イメージセンサ４２０は、電動装置４３０とプリント回路基板 ４１０との間に物理的な間隔を提供する。電動装置４３０は、全部または一部のレンズアセンブリ４４０を駆動して、イメージセンサ４２０に対しての位置で回転運動をさせる。このような回転運動は、水平軸（図面に示さないが、図４の図面に垂直である）に対しての回転であってもよい。レンズアセンブリ４４０は一つ以上のレンズアセンブリ４５０を含む。以上のように、電動装置４３０は、電磁気アクチュエータ又は圧電アクチュエータであってもよい。一つ以上の圧電素子に合わせる電動装置は回転運動を生ずることができ、これについては、以下で詳細に説明する。特別な実施例において、このような調整は、非対称撮像機能を提供するのに有効であるが、本発明はこれに限定されない。
【００２０】
図５は、マイクロ撮像モジュール５００の側面図である。マイクロ撮像モジュール５００は、イメージセンサ５２０に装着した電動装置５３０を含み、イメージセンサ５２０は関連導電装置によってプリント回路基板 ５１０上に接続または物理的に装着される。もう一つの実施例において、図４に示すように、電動装置５３０はイメージセンサ５２０に設けられ、イメージセンサは電動装置５３０とプリント回路基板 ５１０との間に物理的な間隔を提供する。電動装置５３０は、全部又は一部のレンズアセンブリ５４０を駆動して、イメージセンサ５２０に対して回転運動させる。このような回転運動は、垂直軸を中心としてもよい。レンズアセンブリ５４０は一つ以上の可動レンズアセンブリ４５０を含んでいてもよい。ここでの「垂直」とは、レンズアセンブリ５４０の光軸又は撮像モジュール５００の光軸に平行な方向である。電動装置５３０はこのような回転運動に用いることもでき、電磁気アクチュエータ又は圧電アクチュエータを含んでいてもよいし、以下で詳細に説明する。
【００２１】
図６は、本発明の一実施例における圧電素子６１０の模式図である。接続端６３０に印加された電圧６２０は、図６に示すように、圧電素子６１０の長さ６４０を特定の方向に沿って変化させる。それによって、圧電素子６１０は、圧電素子６５０のように、その長さを変化させる。例えば、レンズアセンブリがこのような圧電素子に固定されていれば、圧電素子の長さが変化する時に、レンズアセンブリの位置又は方向が同時に変化する。それによって、接続端６３０に電圧６２０を印加して、圧電素子６１０の長さを変化することは、レンズの位置を調整するに利用できる。このレンズの位置を変化させる過程はただ例であり、本発明はこれに限定されない。
【００２２】
図７は、本発明の一実施例における２つの層からなる圧電素子７１０の模式図である。圧電素子７１０は、例えば、第一圧電素子７１２と第二圧電素子７１５とのような複数の互いに積層する圧電素子を含む。特別な実施例において、一つの圧電素子はその長さを変化して、その長さがもう一つの圧電素子の長さより大きくし、第一圧電素子と第二圧電素子とに電圧を印加して、第一圧電素子と第二圧電素子の長さを変化させることができ、一つの電圧の拡張率がもう一つの拡張率と異なるので、第一圧電素子と第二圧電素子の長さを異なる程度に変化させる。例えば、第一圧電素子７１２の接続端７３０に印加された電圧７２０は、第一圧電素子７１２の長さを変化させ、同じ電圧が第二圧電素子７１５に印加して起こした長さの変化より大きい。このような長さの変化の差は、２の層からなる圧電素子７５０で不均一な拡張力を生じて、湾曲の効果を生じる。それによって、圧電素子７１０は、図７に示す２つの層からなる圧電素子７５０の湾曲７４０のように、長さと形状を変化させる。例えば、２つの層からなる圧電素子７５０に電圧７２０を印加した結果、２つの層からなる圧電素子７５０は２つの層からなる圧電素子７１０に対して湾曲された。例えば、レンズアセンブリがこのような２つの層からなる圧電素子に固定されていれば、２つの層からなる圧電素子に電圧を印加して、その長さと形状が変化し、レンズアセンブリの位置及び方向を調整できる。それによって、レンズ位置を調整する過程は、電圧７２０を接続端７３０に印加して、２つの層からなる圧電素子７１０の長さ又は形状を変化させること、又は長さと形状を同時に変化させることを含む。このレンズ位置を変化させる過程は例に過ぎず、本発明はこれに限定されないことは言うまでもない。
【００２３】
図８は、本発明の一実施例におけるマイクロ撮像モジュール８００の側面図である。このようなモジュールは、レンズアセンブリ８７０を支持する電動装置８１０を含み、レンズアセンブリ８７０は一つ以上のレンズユニット８５０を含む。電動装置８１０は、イメージセンサ８２０に装着される電磁気アクチュエータ又は圧電アクチュエータを含んでいてもよいし、イメージセンサは、電気接続８２５を介してプリント回路基板（図示しない）に装着されている。例えば、電磁気アクチュエータは、一つ以上の永久磁石を有するヨークによって囲まれたコイルを含んでいてもよい。もう一つの例において、圧電アクチュエータは、一つ以上の圧電素子又は一つ以上の２つの層からなる圧電素子を含んでいてもよい。チャンバー８１５は間隔を提供し、一つ以上のレンズアセンブリ８５０が充分な空間を持って画像をイメージセンサ８２０に投射するようにする。以上のように、電圧が圧電アクチュエータ８１０の一つ以上の圧電素子に印加されて、特定な面又は方向、例えば図８に示すX軸に沿って、圧電アクチュエータの長さ又は形状を変化させる。例えば、本発明はこの制限を受けないが、圧電のy方向に電圧を印加して、圧電をx方向上で変化させる可能性がある。それによって、圧電アクチュエータ８１０がx軸に沿ってその長さを変える時、レンズアセンブリ８７０の垂直位置も変化する。このような方式によって、一つ以上のレンズアセンブリ８５０の垂直位置を変化させ、一つ以上のレンズアセンブリ８５０のフォーカシング面の位置を調整してイメージセンサ８２０の有効結像領域の位置と合わせる。もう一つの例において、圧電アクチュエータ８１０の左側８１６の長さがx軸に沿って変わる場合、矢印８６０に示すように、右側８１７の長さは変えずに保持し（又は、右側８１７の拡張率が左側８１６の拡張率より小さい）、レンズアセンブリ８７０は水平軸に対して回転する。このような方式によって、一つ以上のレンズアセンブリ８５０の位置がイメージセンサ８２０の有効結像領域の位置に対して変わる。
【００２４】
図９は、本発明のもう一実施例におけるマイクロ撮像モジュールの側面図である。このモジュールは、一つ以上の圧電素子又は一つ以上の２つの層からなる圧電素子を含む。圧電電動装置９１０は、一つ以上のレンズアセンブリ９５０を含むレンズアセンブリ９７０を支持する。電動装置９１０は、電磁気アクチュエータ又は圧電アクチュエータを含む。例えば、電磁気アクチュエータは、一つ以上の永久磁石を有するヨーク部によって囲まれたコイルを含んでいてもよい。また、他の例において、圧電アクチュエータは、一つ以上の圧電素子又は一つ以上の２つの層からなる圧電素子を含んでいてもよい。電動装置９１０は、支持構造９８０によって支持され、支持構造９８０は、イメージセンサ９２０の一部、例えばイメージセンサ９２０の非結像領域に装着されている。イメージセンサ９２０は、プリント回路基板（図に示しない）に装着されるための電気接続９２５を含んでいる。チャンバー９１５は間隔になり、一つ以上のレンズアセンブリ９５０が充分な空間を持って画像をイメージセンサ９２０に投射させるようにする。以上のように、圧電アクチュエータ９１０の一つ以上の圧電素子に電圧を印加して、特定の面又は方向に沿って、圧電アクチュエータの長さ又は形状を変化させ、又は長さと形状を同時に変化させる。そのため、圧電アクチュエータ９１０の方向がX軸に沿って変化する時、レンズアセンブリ９７０の垂直位置も変化する。このような方式によって、一つ以上のレンズアセンブリ９５０の垂直位置を変えて、一つ以上のレンズアセンブリ９５０のフォーカシング面の位置を調整して、イメージセンサ９２０の有効結像領域の位置に合わせる。もう一つの例において、圧電アクチュエータ９１０は、２つの層からなる圧電素子を含んでいてもよいし、図９における矢印９６０に示すように、圧電アクチュエータ９１０に印加された電圧によってレンズアセンブリ９７０を左右に移動させることができる。このような方式によって、一つ以上のレンズアセンブリ９５０のイメージセンサ９２０の有効結像領域に対しての位置を調整することができる。
【００２５】
本分野の技術者は、以上の技術についていろいろな変化を行えることを了解し、実施例と図面は、ただ一つ以上の特定な実施形態を記述するためのものである。
【００２６】
以上のように、本発明の典型的な実施例について記述したが、本分野の技術者であれば、本発明の趣旨を超えない範囲で、これについていろいろな変化と置換を行える。なお、多数の修正を行って、本発明の主な概念を超えない範囲で、特定な場合を本発明の趣旨に適合するようにすることができる。それによって、本発明は、ここで開示した特定な実施例に限れず、また、本発明は、本発明の範疇に属する全ての実施例及び等価物を含むことができる。
【図２】
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【図３】
2012521569.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
2012521569.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズアセンブリの位置を調整するための少なくとも一つの電動装置と、前記電動装置が装着されたイメージセンサとを有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記レンズアセンブリは、前記電動装置に装着されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電動装置は、間接的に前記イメージセンサに装着され、前記イメージセンサは前記電動装置を物理的に支持することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
さらに、フラットフォームを有し、
前記イメージセンサは、前記電動装置と前記フラットフォームの間に位置し、前記電動装置と前記フラットフォームの間に物理的な間隔を提供することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記フラットフォームは、プリント回路基板を含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記電動装置は、一つ以上の方向で前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記電動装置は、回転運動又は水平軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記電動装置は、回転運動又は垂直軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記電動装置は、電磁気アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記電動装置は、圧電アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記イメージセンサは、画素電荷結合素子又は相補型金属酸化物半導体装置を含むことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記電動装置は、前記イメージセンサと前記電動装置との間に物理的な間隔を提供できる支持アセンブリを含み、
前記支持アセンブリは、前記イメージセンサに装着されていることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記支持アセンブリは、前記電動装置と前記イメージセンサとの間に電気接続を提供するためのスペーサ又は隔離層を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記電動装置の平面視面積は、前記イメージセンサの面積と同じであることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも一つの電動装置をイメージセンサに装着させ、当該電動装置はイメージセンサと一体的にプリント回路基板に装着させて装置を製造することを特徴とする製造方法。
【請求項１６】
レンズアセンブリを前記電動装置に装着することを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
撮像装置を前記プリント回路基板に装着し、
前記電動装置と前記プリント回路基板との間に物理的な間隔を提供することを特徴とする請求項１５または１６に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記電動装置は、一つ以上の方向でレンズアセンブリの位置を調整できるアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５から１７の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記電動装置は、回転運動又は水平軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５から１８の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記電動装置は、回転運動又は垂直軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５から１８の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記電動装置は、電磁気アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５から２０の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記電動装置は、圧電アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１５から２０の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記イメージセンサは、画素電荷結合素子又は相補型金属酸化物半導体装置を含むことを特徴とする請求項１５から２２の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記電動装置の平面視面積は、前記イメージセンサの大きさと同じで、前記電動装置の平面形状は前記イメージセンサに近似していることを特徴とする請求項１５から２３の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項２５】
少なくとも一つの電動装置がイメージセンサに装着され、当該電動装置と撮像装置はプリント回路基板に適合的に装着されたことを特徴とする装置。
【請求項２６】
さらに、
前記撮像装置を前記プリント回路基板に装着する装置を含み、
前記イメージセンサは、前記電動装置と前記プリント回路基板との間に物理的な間隔を提供する
ことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記電動装置は、一つ以上の方向でレンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２５または２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記電動装置は、回転運動又は水平軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２５から２７の何れか１項に記載の装置。
【請求項２９】
前記電動装置は、回転運動又は垂直軸に沿って直線運動をして、又は直線運動と回転の混合運動をして、レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２５から２７の何れか１項に記載の装置。
【請求項３０】
前記電動装置は、電磁気アクチュエータを含むことを特徴とすることを特徴とする請求項２５から２９の何れか１項に記載の装置。
【請求項３１】
前記電動装置は、圧電アクチュエータを含むことを特徴とすることを特徴とする請求項２５から２９の何れか１項に記載の装置。
【請求項３２】
前記イメージセンサは、画素電荷結合素子又は相補型金属酸化物半導体装置を含むことを特徴とする請求項２５から３１の何れか１項に記載の装置。
【請求項３３】
前記電動装置の平面視面積は、前記イメージセンサの面積と同じであることを特徴とする請求項２５から３２の何れか１項に記載の装置。
【請求項３４】
レンズアセンブリを少なくとも一つの電動装置に装着する装置と、
前記電動装置をイメージセンサに装着する装置と
を含み、
前記電動装置、イメージセンサ及び前記装置は、撮像装置を構成する
ことを特徴とする装置。
【請求項３５】
さらに、
前記撮像装置をプリント回路基板に装着する装置を含むことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記電動装置は、一つ以上の方向で前記レンズアセンブリの位置を調整できる、少なくとも一つのアクチュエータを含むことを特徴とする請求項３４または３５に記載の装置。
【国際調査報告】
2012521569.tif 000012
2012521569.tif 000013