JP5447387B2 - 撮像ユニットおよび撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明は、小型の撮像ユニットおよび撮像装置に関する。
近年、携帯電話機などの小型の電子機器にカメラモジュールが搭載されることが多く、カメラモジュールの更なる小型化が指向されている。
このカメラモジュールについては、従来、レンズを支持するレンズバレルとレンズホルダ、赤外線(ＩＲ)カットフィルタを支持するホルダ、基板、撮像素子、および光学素子からなる積層体を保持する筐体、該積層体を封止する樹脂などが必要とされている。よって、上記多数の部品の小型化を図ると、多数の部品を精度良く組み合わせてカメラモジュールを作製することは容易でなかった。
そこで、基板と、多数の撮像素子が形成された半導体シートと、多数の撮像レンズが形成されたレンズアレイシートとを樹脂層を介して貼り付けて積層部材を形成し、該積層部材をダイシングして、個々のカメラモジュールを完成させる技術が提案されている（例えば、特許文献１など）。また、イメージセンサ・チップが行列に複数配置されて成るイメージセンサ・ウエハと、複数のレンズが一体化されて成るレンズアレイと、ＩＲフィルター・ガラスと、絞りフィルムとを、この順番で貼り合わせて一体化した構造体を得て、該構造体をイメージセンサ・チップの境界に沿って切断することで、個々のカメラモジュールを完成させる技術も提案されている（例えば、特許文献２など）。
しかしながら、小型のカメラモジュールであっても、オートフォーカスやズーム機能などの各種機能を備えたモジュールの高機能化が要求されてきているが、上記特許文献１，２の技術は、このような高機能化の要求に十分応えられるものではない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、小型の光学系における高機能化と高精度化とを両立させることが可能な技術を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、第１の態様に係る撮像ユニットは、撮像素子部と、該撮像素子部を囲む外周部とを有する撮像素子層と、前記撮像素子層からの距離が変更可能であって、レンズ部と、該レンズ部周囲にあってレンズとして機能しない非レンズ部とを有するレンズ層と、外周部を構成する枠部と、該枠部から内側に向かって梁状に延出するとともに、駆動信号に応じて変形する膜素子が成膜されており、前記レンズ層を移動させる可動部とを有し、前記撮像素子層と前記レンズ層との間に設けられたアクチュエータ層と、前記撮像素子層と前記アクチュエータ層との間に設けられた１以上の機能層と、を含む複数の層が積層されて形成された積層構造体と、前記１以上の機能層の外縁に沿って、もしくは前記１以上の機能層を貫通して配設され、前記アクチュエータ層の前記枠部において前記膜素子よりも前記撮像素子層側に形成された電極部と前記撮像素子層の前記外周部における前記アクチュエータ層側に形成された電極部とを接続し、前記可動部を駆動する前記駆動信号を前記撮像素子層側から前記アクチュエータ層へと伝達する信号伝達部と、を備える。前記可動部は、前記信号伝達部を介して伝達された前記駆動信号に応じて前記膜素子が変形することによって変形して変位し、前記変位を前記撮像素子層側から前記レンズ層の前記非レンズ部に伝達することにより前記レンズ層を移動させる。
第２の態様に係る撮像ユニットは、第１の態様に係る撮像ユニットであって、前記積層構造体は、前記レンズ層に対して前記撮像素子層と反対側に配置され、且つ前記撮像素子部からの距離が固定された他のレンズ層を更に含む。
第３の態様に係る撮像ユニットは、第１の態様に係る撮像ユニットであって、前記可動部は、前記膜素子として、基板に取り付けられた形状記憶合金の薄膜を含む。
第４の態様に係る撮像ユニットは、第１の態様に係る撮像ユニットであって、前記可動部は、前記膜素子として、基板に取り付けられた圧電素子の薄膜を含む。
第５の態様に係る撮像装置は、撮像ユニットを備える。前記撮像ユニットは、撮像素子部と、該撮像素子部を囲む外周部とを有する撮像素子層と、前記撮像素子層からの距離が変更可能であって、レンズ部と、該レンズ部周囲にあってレンズとして機能しない非レンズ部とを有するレンズ層と、外周部を構成する枠部と、該枠部から内側に向かって梁状に延出するとともに、駆動信号に応じて変形する膜素子が成膜されており、前記レンズ層を移動させる可動部とを有し、前記撮像素子層と前記レンズ層との間に設けられたアクチュエータ層と、前記撮像素子層と前記アクチュエータ層との間に設けられた１以上の機能層と、を含む複数の層が積層されて形成された積層構造体と、前記１以上の機能層の外縁に沿って、もしくは前記１以上の機能層を貫通して配設され、前記アクチュエータ層の前記枠部において前記膜素子よりも前記撮像素子層側に形成された電極部と前記撮像素子層の前記外周部における前記アクチュエータ層側に形成された電極部とを接続し、前記可動部を駆動する前記駆動信号を前記撮像素子層側から前記アクチュエータ層へと伝達する信号伝達部と、を備え、前記可動部は、前記信号伝達部を介して伝達された前記駆動信号に応じて前記膜素子が変形することによって変形して変位し、前記変位を前記撮像素子層側から前記レンズ層の前記非レンズ部に伝達することにより前記レンズ層を移動させる。前記撮像ユニットは、前記駆動信号を供給されて前記レンズ層を駆動する。
第１から第４の何れの態様に係る撮像ユニットによっても、アクチュエータ部に駆動信号を伝達する信号伝達部を短くすることができるため、ウエハレベルで作成される撮像ユニットのような小型の撮像ユニットにおいて、高機能化を達成する信頼性の高い駆動機構を実現することができる。
第２の態様に係る撮像ユニットによれば、高い信頼性を維持しながら、小型の撮像ユニットにおけるレンズ性能を向上させることができる。
第１の態様に係る撮像ユニットによれば、小型の駆動機構を含む撮像ユニットを製造する際に、アクチュエータ層と積層および接合される他のシートにも同様な貫通配線部を設けることで、可動部に電界を付与するための信号伝達部を容易に精度良く形成することができる。
第１の態様に係る撮像ユニットによれば、撮像素子層とアクチュエータ層との間に配置される各層を容易に作製することができる。
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係るカメラモジュール５００Ａを搭載した携帯電話機１００の概略構成を示す模式図である。なお、図１および図１以降の図では方位関係を明確化するために、ＸＹＺの相互に直交する３軸が適宜付されている。
図１は、本発明の実施形態に係るカメラモジュール５００Ａを搭載した携帯電話機１００の概略構成を示す模式図である。なお、図１および図１以降の図では方位関係を明確化するために、ＸＹＺの相互に直交する３軸が適宜付されている。
図１に示されるように、携帯電話機１００は、折り畳み式の携帯電話機として構成され、第１の筐体２００と、第２の筐体３００と、ヒンジ部４００とを有している。
第１の筐体２００および第２の筐体３００は、それぞれ板状の直方体であり、各種電子部材を格納する筐体としての役割を有している。具体的には、第１の筐体２００は、カメラモジュール５００Ａおよび可変表示ディスプレイ（不図示）を有し、第２の筐体３００は、携帯電話機１００を電気的に制御する制御部とボタン等の操作部材（不図示）とを有している。
ヒンジ部４００は、第１の筐体２００と第２の筐体３００とを回動可能に接続している。これにより、携帯電話機１００は、折り畳み可能となっている。
図２は、携帯電話機１００のうち第１の筐体２００に着目した断面模式図である。
図１および図２に示されるように、カメラモジュール５００Ａは、ＸＹ断面のサイズが約５ｍｍ四方であり、厚さ（Ｚ方向の奥行き）が約３ｍｍ程度である小型の撮像装置、所謂マイクロカメラユニット(ＭＣＵ)となっている。
以下、カメラモジュール５００Ａの構成、およびその製造工程等について順次説明する。
＜カメラモジュールの構成＞
図３は、カメラモジュール５００Ａの断面模式図であり、矢印ＹＪ１の示す方向が＋Ｚ方向となっている。
図３は、カメラモジュール５００Ａの断面模式図であり、矢印ＹＪ１の示す方向が＋Ｚ方向となっている。
図３に示されるように、カメラモジュール５００Ａは、撮影光学系としてのレンズ１６を駆動する駆動機構ＫＢと、被写体像に関する撮影画像を取得する撮像部ＰＢとを有している。
撮像部ＰＢは、例えば、ＣＯＭＳセンサまたはＣＣＤセンサなどの撮像素子１１１を有する撮像素子層１１と、撮像素子ホルダ層１２と、赤外（ＩＲ）カットフィルタ層１３とをこの順序で積層した構成を有している。
撮像部ＰＢと、例えば、天井面に開口部を有する構造の採用などによって、天井面から光が入射可能なカバー２０とで覆われた空間には、いずれもウエハ状態で（ウエハレベルで）作製される、レンズ層１６、レンズ層１６を保持する第１平行ばね（下層平行ばね）１５および第２平行ばね（上層平行ばね）１７、並びに駆動部として機能するアクチュエータ層（駆動層）１４が格納されている。当該空間に格納される各機能層は互いに協働してレンズ層１６を駆動させる駆動機構ＫＢを構成する。
具体的には、カメラモジュール５００Ａでは、カバー２０および撮像部ＰＢは、レンズ層１６に対する固定部となる。
そして、レンズ層１６は、固定部に結合された第１平行ばね１５および第２平行ばね１７によって支持される。より詳細には、レンズ層１６の一主面側（−Ｚ側）における撮像部ＰＢとレンズ層１６との間には、第１平行ばね１５が介挿され、レンズ層１６の他主面側（＋Ｚ側）におけるカバー２０とレンズ層１６との間には、第２平行ばね１７が介挿される。
非駆動状態（例えば駆動前の静止状態）では、第１平行ばね１５と第２平行ばね１７とは互いに弾性変形した状態となり、第１平行ばね１５の弾性力と第２平行ばね１７の弾性力とが釣り合う位置において、レンズ層１６は静止する。
アクチュエータ層１４は、レンズ層１６の一主面側から他主面側に向かう方向（＋Ｚ方向）に駆動変位を発生させるアクチュエータ部を有し、レンズ層１６（より具体的には、レンズ層１６を構成する図６の各レンズＧ１〜Ｇ３）の一主面側（図示例では下面側）であって、且つ撮像素子層１１の他主面側（図３の図示例で上面側）に配置される。すなわちアクチュエータ層１４は、撮像素子層１１とレンズ層１６との間に介挿されており、アクチュエータ層１４と撮像素子層１１との間にはレンズ要素は存在しない。アクチュエータ部は、レンズ層１６の一主面側に突出した突起部１６１と接触し、アクチュエータ部で生じる駆動変位は、突起部１６１を介してレンズ層１６に伝達される。外縁配線部ＣＴ１Ａ（ＣＴ２Ａ）は、撮像素子ホルダ層１２と、赤外（ＩＲ）カットフィルタ層１３の外縁に沿って撮像素子層１１からアクチュエータ層１４まで配設され、アクチュエータ部を駆動するための駆動信号を、撮像素子層１１を保持している撮像素子層１１に設けた所定の電極パッドからアクチュエータ層１４へと伝達する信号伝達部として機能する。
以上のように、カメラモジュール５００Ａでは、複数の層１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７を積層させた積層構造体ＬＳを有しているとともに、被駆動体であるレンズ層１６が、当該レンズ層１６を介して互いに対向する位置に配置された弾性部材と結合され、当該弾性部材がレンズ層１６に垂直な方向（レンズ層１６の垂直方向）に互いに弾性変形した状態でレンズ層１６を保持する。そして、レンズ層１６は、撮像素子層１１とレンズ層１６との間に介挿されたアクチュエータ層１４のアクチュエータ部から駆動力を受けて、その位置を変位させる。
例えば、アクチュエータ層１４がレンズ層１６に対して、撮像素子層１１の反対側に配置されてレンズ層１６を変位させる構成にくらべると、アクチュエータ層１４が、撮像素子層１１とレンズ層１６との間に介挿される構成を有することによって、信号伝達部の長さは短くなる。信号伝達部の長さが短くなると、信号伝達部が配設される層の数をへらすことができるため、ウエハレベルの積層構造体として作成される小型の撮像装置において、駆動機構の信頼性を増すことができる。
このように、カメラモジュール５００Ａに設けられた駆動機構ＫＢは、ウエハレベルで作製されたレンズ層１６をレンズ層１６の光軸方向に変位させることができ、カメラモジュール５００Ａをレンズ駆動機能を持つ撮像装置として機能させる。
＜各機能層について＞
以下では、カメラモジュール５００Ａの積層構造体ＬＳを構成する各機能層の詳細について説明する。なお、各機能層においては、−Ｚ方向側の面を一主面側の面と称し、＋Ｚ方向側の面を他主面側の面と称するものとする。
以下では、カメラモジュール５００Ａの積層構造体ＬＳを構成する各機能層の詳細について説明する。なお、各機能層においては、−Ｚ方向側の面を一主面側の面と称し、＋Ｚ方向側の面を他主面側の面と称するものとする。
○撮像素子層１１：
図４は、撮像素子１１１が取り付けられた撮像素子層１１の上面外観図を示す図であり、また、図５は、図４の切断面線１１Ａ−１１Ａから見た撮像素子層１１の断面模式図である。
図４は、撮像素子１１１が取り付けられた撮像素子層１１の上面外観図を示す図であり、また、図５は、図４の切断面線１１Ａ−１１Ａから見た撮像素子層１１の断面模式図である。
図３，図４に示されるように、撮像素子層１１は、撮影光学系を通過した被写体光を受光して被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子１１１と、その周辺回路Ｃ１１、および周辺回路Ｃ１１を囲む外周部Ｆ１１を備える部材である。なお、撮像素子層１１の一主面側の面（図３の図示例で下面側）には、リフロー方式によるはんだ付けを行うためのはんだボールＨＢが設けられている。
図４，図５に示されるように、撮像素子層１１の他主面側の面（図５の図示例で上面側）には、電極パッドＴ１１ａ，Ｔ１１ｂが形成されている。電極パッドＴ１１ａ，Ｔ１１ｂは、それぞれ撮像素子層１１の辺縁において、図３に示される外縁電極ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａと電気的に接続されている。
電極パッドＴ１１ａの一主面側（図５の図示例で下面側）には、撮像素子層１１を貫通する貫通電極Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂが形成されている。貫通電極Ｌ１１ａの一端は電極パッドＴ１１ａと電気的に接続され、他端は撮像素子層１１の一主面側の面（図５の図示例で下面側）に設けられたはんだボールＨＢの１つと電気的に接続されている。また、貫通電極Ｌ１１ｂの一端は電極パッドＴ１１ｂと電気的に接続され、他端は、はんだボールＨＢうち貫通電極Ｌ１１ａが電気的に接続されていない１つのはんだボールと電気的に接続されている。
ここで、図１，図２に示されるようにカメラモジュール５００Ａが携帯電話機１００に搭載された際には、はんだボールＨＢは、携帯電話機１００内の電機回路と電気的に接続される。カメラモジュール５００Ａのアクチュエータ層１４を駆動するための電圧（駆動信号）は、携帯電話機１００内で生成された後、撮像素子層１１の貫通電極Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂや外縁電極ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａなどの配線や電極を介してアクチュエータ層１４に供給される。また、ここでは図示を省略しているが、撮像素子層１１の他主面側の面（図５の図示例で上面側）には、撮像素子１１１に対する信号の付与、および撮像素子１１１からの信号の読み出しを行うための配線を接続するための各種端子が設けられている。
○撮像素子ホルダ層１２：
撮像素子ホルダ層１２は、例えば、樹脂などの素材によって形成され、接着剤などによって接合される撮像素子層１１を保持する部材である。撮像素子ホルダ層１２の略中央には、開口が設けられている。
撮像素子ホルダ層１２は、例えば、樹脂などの素材によって形成され、接着剤などによって接合される撮像素子層１１を保持する部材である。撮像素子ホルダ層１２の略中央には、開口が設けられている。
○赤外カットフィルタ層１３：
赤外カットフィルタ層１３は、透明基板上に屈折率の異なる透明薄膜を多層化して構成される。
赤外カットフィルタ層１３は、透明基板上に屈折率の異なる透明薄膜を多層化して構成される。
具体的には、赤外カットフィルタ層１３は、例えば、ガラスまたは透明樹脂で構成される基板の上面に屈折率の異なる多数の透明薄膜をスパッタリングなどで形成したもので、薄膜の厚みおよび屈折率の組合せにより、透過する光の波長帯が制御される。赤外カットフィルタ層１３としては、例えば、６００ｎｍ以上の波長帯の光を遮断するものが採用される。
○レンズ層１６：
レンズ層１６は、ガラス基板を基材としてウエハレベルで作製され、例えば、２枚以上のレンズを重ね合わせて成形される。本実施形態では、３枚のレンズを重ね合わせてレンズ層１６が構成される場合について例示する。図６は、レンズ層１６の断面模式図であり、矢印ＹＪ２の示す方向が＋Ｚ方向となっている。図７は、レンズ層１６の下面外観図である。
レンズ層１６は、ガラス基板を基材としてウエハレベルで作製され、例えば、２枚以上のレンズを重ね合わせて成形される。本実施形態では、３枚のレンズを重ね合わせてレンズ層１６が構成される場合について例示する。図６は、レンズ層１６の断面模式図であり、矢印ＹＪ２の示す方向が＋Ｚ方向となっている。図７は、レンズ層１６の下面外観図である。
図６に示されるように、レンズ層１６は、第１レンズＧ１を有するレンズ構成層ＬＹ１と、第２レンズＧ２を有するレンズ構成層ＬＹ２と、第３レンズＧ３を有するレンズ構成層ＬＹ３とを有し、各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３は、この順序でリブＲＢを介して結合されている。
また、図６および図７に示されるように、第１レンズＧ１を有するレンズ構成層ＬＹ１の一主面には、レンズとして機能しない非レンズ部において突起部１６１が設けられている。
各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３は、ガラス基板１６０を基材としていずれも同様の手法にて作製される。図８は、第３レンズＧ３を有するレンズ構成層ＬＹ３の作製の様子を示す図である。
具体的には、図８に示されるように、ガラス基板１６０の両面それぞれに透明度の高いアクリル系またはエポキシ系の紫外線（ＵＶ）硬化樹脂が塗布される。そして、両面から各レンズ（図８では、第３レンズＧ３）の形状を有する透明のレンズ成型用型１６２が所定の圧力で押し当てられるとともに紫外線ＵＶ１が照射されて、ガラス基板１６０の各面にポリマーレンズＧＰ１，ＧＰ２がそれぞれ成形される。
このようにして作製された各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３には、２カ所以上の所定の位置に位置合わせのためのアライメントマークが形成されている。各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３は、リブＲＢを有するリブ層を各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３間に挟んで一体のレンズ層１６へと組み上げられる。
具体的には、各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３およびリブ層は、マスクアライナー等を用いてそれぞれのアライメントマークを確認しながら、基板形状のままアライメントされ接合される。接合方法としては、各レンズ構成層ＬＹ１〜ＬＹ３と接合させるリブ層の表面にＵＶ硬化層を設け、紫外線を照射することで接合する手法、或いは、リブ層の表面に不活性ガスのプラズマを照射し、リブ層の表面を活性化したまま張り合わせて接合する手法（表面活性化接合法）が採用される。
なお、カメラモジュール５００Ａに絞りを形成する場合は、第２レンズＧ２を有する層にシャドウマスクを施した上で遮光材料薄膜を形成する手法、或いは別途黒色に色づけされた樹脂材料などで絞りレイヤーを構成する手法等が用いられる。
○第１平行ばね１５：
図９は、第１平行ばね１５の上面外観図である。図１０は、レンズ層１６に装着された第１平行ばね１５を示す図である。
図９は、第１平行ばね１５の上面外観図である。図１０は、レンズ層１６に装着された第１平行ばね１５を示す図である。
図９に示されるように、第１平行ばね１５は、固定枠部１５１と、弾性部１５２とを有する弾性部材であり、ばね機構を形成する層（弾性層）となっている。
固定枠部１５１は、第１平行ばね１５の外周部を構成し、隣接するアクチュエータ層１４（詳細には、アクチュエータ層１４の枠部Ｆ１４（後述））と接合される。
弾性部１５２は、固定枠部１５１との接続部ＰＧ１と、レンズ層１６への接合部ＰＧ２とを有し、接続部ＰＧ１と接合部ＰＧ２とが板状部材ＥＢで繋がれている。
すなわち、第１平行ばね１５は、固定枠部１５１において隣接するアクチュエータ層１４と接合される。また、図１０に示されるように、第１平行ばね１５は、弾性部１５２に設けられた接合部ＰＧ２においてレンズ層１６と接合される。これにより、レンズ層１６が＋Ｚ方向に移動されてアクチュエータ層１４に接合された固定枠部１５１がレンズ層１６から離れると、接続部ＰＧ１と接合部ＰＧ２とのＺ方向の位置がずれることになり、板状部材ＥＢは曲げ変形（たわみ変形）を生じ湾曲する。このように第１平行ばね１５は、板状部材ＥＢに弾性変形を発生させた状態で、ばね機構として機能する。
なお、第１平行ばね１５は、ＳＵＳ系の金属材料またはりん青銅などを用いて作製される。例えば、ＳＵＳ系の金属材料で第１平行ばね１５を作製する場合は、フォトリソグラフィで平行ばねの形状を金属材料上にパターンニングし、塩化鉄系のエッチング液に浸してウエットエッチングを行うことによって、平行ばねのパターンが形成される。
○アクチュエータ層１４：
アクチュエータ層１４は、金属またはシリコン(Ｓｉ)等の基板上に、駆動力を発生させる変位素子（「アクチュエータ素子」とも称する）を設けた薄板状の部材である。図１１は、アクチュエータ層１４の上面外観図を示す図である。図１２は、アクチュエータ層の側面外観図を示す図である。
アクチュエータ層１４は、金属またはシリコン(Ｓｉ)等の基板上に、駆動力を発生させる変位素子（「アクチュエータ素子」とも称する）を設けた薄板状の部材である。図１１は、アクチュエータ層１４の上面外観図を示す図である。図１２は、アクチュエータ層の側面外観図を示す図である。
具体的には、図１１に示されるように、アクチュエータ層１４は、外周部を構成する枠部Ｆ１４と、枠部Ｆ１４の内側の中空部分に対して当該枠部Ｆ１４から突設される２枚の板状のアクチュエータ部１４ａ，１４ｂとを備えている。そして、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂの他主面側には、薄膜状の変位素子（アクチュエータ素子）１４５ａ，１４５ｂが設けられている。
変位素子１４５ａ，１４５ｂとしては、例えば、形状記憶合金(ＳＭＡ)が用いられる。この場合、基板上にＳｉＯ２などの第１絶縁層、金属のヒータ層、第２絶縁層および変位素子層をスパッタリング法などを用いて形成した後に、記憶させたい形状の型にアクチュエータ部１４ａ，１４ｂをセットし、所定温度（例えば、６００℃）程度で加熱する処理（形状記憶処理）が施される。
ＳＭＡは、加熱されて所定の温度に達すると、予め記憶されている所定の形状（「記憶形状」とも称する）に復元するという特性を有している。ここでは、例えば、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂの自由端ＦＴが＋Ｚ方向に変位する反り形状が記憶されている。このため、ヒータ層の通電によってＳＭＡが加熱されると、ＳＭＡは、記憶形状に縮み変形し、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂの自由端ＦＴが＋Ｚ方向に移動する（図１２参照）。すなわち、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂの自由端ＦＴ側が、変位伝達部として機能する。
ここで、アクチュエータ層１４の詳細な構成ならびに動作について説明する。
図１３は、アクチュエータ層１４の詳細な構成を説明するための図である。
アクチュエータ層１４は、図１３(ａ)で示すベース層１４１上に、図１３(ｂ)で示す第１絶縁層１４２、図１３(ｃ)で示すヒータ層１４３、図１３(ｄ)で示す第２絶縁層１４４、および図１３(ｅ)で示す変位素子層１４５がこの順番で積層されて構成される。なお、図１３(ｃ)で示すヒータ層１４３については、配線等の位置関係をわかりやすく示すために、第１絶縁層１４２上に配設された状態で記載している。
図１３(ａ)で示すように、ベース層１４１は、例えば、適度な剛性を有する素材（例えば、シリコン）で構成され、枠部Ｆ１４１と、梁部１４１ａ，１４１ｂとを有する板状のベース部材によって構成される。
枠部Ｆ１４１は、赤外カットフィルタ層１３に対して接合されて固定される部分である。梁部１４１ａは、枠部Ｆ１４１の一方所定部から突設される板状で且つ腕状の部分であり、梁部１４１ｂは、枠部Ｆ１４１の他方所定部から突設される板状で且つ腕状の部分である。梁部１４１ａ，１４１ｂは、枠部Ｆ１４１に固設された一端近傍を支点として、他端側が変位するように、変形可能に形成されている。なお、ここでは、枠部Ｆ１４１と梁部１４１ａ，１４１ｂとが一体的に形成されたが、これに限られず、例えば、枠部Ｆ１４１に対して梁部１４１ａ，１４１ｂが取り付けられることで固設されても良い。
つまり、このベース層１４１では、梁部１４１ａ，１４１ｂの各一端が枠部Ｆ１４１に固設されて固定端となるとともに、梁部１４１ａ，１４１ｂの各他端が自由端となっており、枠部Ｆ１４１が梁部１４１ａ，１４１ｂを囲むように形成されている。
図１３(ｂ)で示すように、第１絶縁層１４２は、例えば、ベース層１４１の上面（＋Ｚ側の面）の全域に渡って熱酸化などにより形成される所定厚のＳｉＯ２薄膜などの導電性を有しない材料で構成され、ベース層１４１と同一の形状を有する。したがって、第１絶縁層１４２は、枠部Ｆ１４１の上面に形成される膜状の枠部Ｆ１４２と、梁部１４１ａ，１４１ｂの上面にそれぞれ形成される梁部１４２ａ，１４２ｂとを有する。ここでは、アクチュエータ層１４の枠部Ｆ１４は、主に上下に積層する枠部Ｆ１４１，Ｆ１４２，Ｆ１４４（図１３(ｄ)）によって構成される。
図１３(ｃ)で示すように、ヒータ層１４３は、２つの薄膜抵抗体１４３ａ，１４３ｂと、４つの電極部Ｔ１ａＡ，Ｔ２ａＡ，Ｔ１ｂＡ，Ｔ２ｂＡと、配線部ＣＬａＡ，ＣＬｂＡを有する。
薄膜抵抗体１４３ａは、梁部１４１ａ，１４２ａ上に設けられ、電圧の印加に応じて発熱する薄膜状の抵抗体によって構成される。つまり、ここでは、梁部１４１ａ，１４２ａが、薄膜抵抗体１４３ａを支持する支持部として機能する。また、薄膜抵抗体１４３ｂは、薄膜抵抗体１４３ａと同様な形状を有し、梁部１４１ｂ，１４２ｂ上に設けられ、電圧の印加に応じて発熱する薄膜状の抵抗体によって構成される。つまり、ここでは、梁部１４１ｂ，１４２ｂが、薄膜抵抗体１４３ｂを支持する支持部として機能する。そして、薄膜抵抗体１４３ａ，１４３ｂの素材としては、例えば、窒化タンタル（Ｔａ2Ｎ）やニクロム（ＮｉＣｒ）などが用いられる。なお、薄膜抵抗体１４３ａ，１４３ｂは、例えば、スパッタリングで成膜したのち、フォトリソグラフィを用いてフォトレジストを形成し、このフォトレジストをエッチングマスクとして成膜された薄膜を反応性イオンエッチングによりエッチングによって所定のパターン（例えばＵ字状）に形成される。または箔状に薄く延伸された薄膜抵抗体を接着剤などで接合、または圧着することでも形成される。なお、成膜方法としては、蒸着なども考えられる。
電極部Ｔ１ａＡは、例えば、導電性に優れた金属などによって構成されるとともに、薄膜抵抗体１４３ａのうちの一方の端部、及び図１４（ｂ）に示される外縁配線部ＣＴ１Ａ、並びに配線部ＣＬａＡに対して電気的に接続され、外縁配線部ＣＴ１Ａを介して供給される電圧を薄膜抵抗体１４３ａに対して印加する部分である。また、電極部Ｔ２ａＡは、電極部Ｔ１ａＡと同様に、例えば、導電性に優れた金属などによって構成されるとともに、薄膜抵抗体１４３ａのうちの他方の端部、及び図１４（ｂ）に示される外縁配線部ＣＴ２Ａ、並びに配線部ＣＬｂＡに対して電気的に接続され、外縁配線部ＣＴ２Ａを介して、薄膜抵抗体１４３ａの他方の端部を例えば接地する部分である。
電極部Ｔ１ｂＡもまた、例えば、導電性に優れた金属などによって構成されるとともに、薄膜抵抗体１４３ｂのうちの一方の端部及び配線部ＣＬａＡに対して電気的に接続され、外縁配線部ＣＴ１Ａを介して供給される電圧を薄膜抵抗体１４３ｂに対して印加する部分である。また、電極部Ｔ２ｂＡは、電極部Ｔ１ｂＡと同様に、例えば、導電性に優れた金属などによって構成されるとともに、薄膜抵抗体１４３ｂのうちの他方の端部及び配線部ＣＬｂＡに対して電気的に接続され、薄膜抵抗体１４３ｂの他方の端部を例えば接地する部分である。
２つの電極Ｔ１ａＡとＴ２ａＡに対して、薄膜抵抗体１４３ａと１４３ｂが電気的に並列に接続され、電極Ｔ１ａＡとＴ２ａＡ間に電圧を印可することによって薄膜抵抗体１４３ａと１４３ｂに電流がながれ、薄膜抵抗体１４３ａと１４３ｂはジュール熱によって発熱する。
図１３(ｄ)で示すように、第２絶縁層１４４は、導電性を有しない材料で構成され、第１絶縁層１４２と同一の形状を有する。この第２絶縁層１４４は、例えば、第１絶縁層１４２の上面（＋Ｚ側の面）とヒータ層１４３の全域に渡って形成される。したがって、第２絶縁層１４４は、第１絶縁層１４２と協働してヒータ層１４３を絶縁するとともに、ヒータ層１４３の発生する熱を図１３(e)で示される変位素子層１４５に伝達する。第２絶縁層１４４は、枠部Ｆ１４２の上面に形成される膜状の枠部Ｆ１４４と、梁部１４２ａ，１４２ｂの上面にそれぞれ形成される梁部１４４ａ，１４４ｂとを有する。
第２絶縁層１４４は、絶縁性と良好な熱伝導性とを備えた材質であることが望ましく、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）のスパッタリングなどによる成膜によって形成される。
図１３(ｅ)で示すように、変位素子層１４５は、２つの変位素子１４５ａ，１４５ｂとを有する。
変位素子１４５ａ，１４５ｂは、温度上昇に応じて変形する薄膜状の素子（ここでは、形状記憶合金）によって構成される。なお、変位素子１４５ａ，１４５ｂは、例えば、スパッタリングで成膜するか、または箔状に薄く延伸された素子を接着剤などで接合、または圧着することで形成される。なお、成膜方法としては、メッキや蒸着なども考えられる。
なお、変位素子１４５ａ，１４５ｂについては、ともに加熱時に＋Ｚ方向に対して凹状に反るように形状を記憶する熱処理（記憶熱処理）が適時施されているものとする。
ここで、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂの動作について、アクチュエータ部１４ａの動作を例に挙げて説明する。
図１４は、アクチュエータ部１４ａの動作を説明するための図である。図１４(ａ)は、図１１と同様に、アクチュエータ層１４の構成を示す平面図であり、図１４(ｂ)，(ｃ)は、アクチュエータ部１４ａに着目して、図１４(ａ)の切断面線６Ａ−６Ａから見た断面模式図である。
撮像素子ホルダ層１２と赤外カットフィルタ層１３の外縁に沿って、撮像素子層１１からアクチュエータ層１４まで配設される外縁配線部ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａを介して、電極Ｔ１ａＡとＴ２ａＡ間に電圧を印可することによって、薄膜抵抗体１４３ａに電流がながれ、薄膜抵抗体１４３ａはジュール熱によって発熱する。
図１４(ｂ)では、アクチュエータ部１４ａが変形していない状態（初期状態）が示されている。初期状態では、電極Ｔ１ａＡとＴ２ａＡ間に電圧が印加されておらず、ヒータ層１４３の薄膜抵抗体１４３ａが常温状態にある。このため、ベース層１４１の梁部１４１ａの弾性力によって、アクチュエータ部１４ａがほぼ平坦な形状を呈する。
図１４(ｂ)で示した初期状態から、電極Ｔ１ａＡとＴ２ａＡ間に電圧が印加されると、薄膜抵抗体１４３ａに電流が流れ、薄膜抵抗体１４３ａは、ジュール熱により加熱される。発生した熱は、第２絶縁層１４４ａを介して、変位素子１４５ａに伝達され，変位素子１４５ａが、所定の変態開始温度を超えると変位素子１４５ａが＋Ｚ方向に対して凹状に反るように変形する。
また、電極Ｔ１ａＡとＴ２ａＡ間への電圧の印加が終了されると、自然冷却によって変位素子１４５ａの＋Ｚ方向への凹状反り変形が停止され、ベース層１４１の梁部１４１ａの弾性力によって、変位素子１４５ａは変形していない初期状態に戻る。このように、アクチュエータ部１４ａは、電界の付与により、枠部Ｆ１４と接する場所を支点として、自由端が変位するように変形することで、駆動力を発生させる駆動部として機能する。そして、アクチュエータ部１４ａが、移動対象物に対して直接または間接的に当接することで、移動対象物に対して外力を及ぼして該移動対象物を移動させる。
なお、ここでは、２つの薄膜抵抗体１４３ａと１４３ｂが電極部Ｔ１ａＡ，Ｔ２ａＡ，Ｔ１ｂＡ，Ｔ２ｂＡと配線部ＣＬａＡ，ＣＬｂＡによって電気的に接続されており、同時に通電加熱される。このため、２つのアクチュエータ部１４ａ，１４ｂが略同一のタイミングおよびメカニズムで略同一に変形する。
アクチュエータ層１４の枠部Ｆ１４は、第１平行ばね１５の固定枠部１５１（図１０参照）と接合される。接合された状態では、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂの自由端ＦＴ側が対応する突起部１６１とそれぞれ接することになり、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂの自由端ＦＴにおいて発生する変位が、各突起部１６１を介してレンズ層１６に伝えられる。このように、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂは、レンズ層１６に変位を伝達する作用部として機能する。
なお、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂの自由端ＦＴ側で発生する変位量は、ＳＭＡの加熱温度に応じて異なり、ヒータ層１４３への通電量を制御することによって変位量を調整することができる。
また、ＳＭＡの変形にともなってヒータ層１４３も変形することになるが、この変形に応じてヒータ層１４３の電気抵抗も変化する。このため、ヒータ層１４３の電流抵抗値をモニタリングして変位量を制御してもよい。
すなわち、この変位素子１４５ａ，１４５ｂは、駆動信号に応じて可逆的に変形可能な膜素子として機能し、この膜素子の変形によって、レンズ層１６を移動させることが可能となっている。
○第２平行ばね１７：
図９に示されるように、第２平行ばね１７は、第１平行ばね１５と同様の構成および機能を有する弾性部材であり、固定枠部１７１と弾性部１７２とを備えている。
図９に示されるように、第２平行ばね１７は、第１平行ばね１５と同様の構成および機能を有する弾性部材であり、固定枠部１７１と弾性部１７２とを備えている。
第２平行ばね１７の固定枠部１７１は、カバー２０と接合され、弾性部１７２に設けられた接合部ＰＧ２は、レンズ層１６の他主面と接合される。
これにより、レンズ層１６とカバー２０とが離れると、板状部材ＥＢにおいて弾性変形が発生し、第２平行ばね１７は、ばね機構として機能する。
○カバー２０
カバー２０は、樹脂材料を素材として、型を用いたプレス加工によって成形される。カバー２０は、駆動機構ＫＢを保護するとともに、被駆動体（レンズ層１６）に対する固定部となる。
カバー２０は、樹脂材料を素材として、型を用いたプレス加工によって成形される。カバー２０は、駆動機構ＫＢを保護するとともに、被駆動体（レンズ層１６）に対する固定部となる。
なお、樹脂材料に格子状に多数成形されたカバー２０は、一つ一つのカメラモジュール５００Ａ用にダイシングされる。
＜カメラモジュール５００Ａの製造工程＞
ここで、カメラモジュール５００Ａの製造工程について詳述する。
ここで、カメラモジュール５００Ａの製造工程について詳述する。
図１５は、カメラモジュール５００Ａの製造工程を示すフローチャートである。図１５に示すように、(工程Ａ)シートの準備（ステップＳＰ１）、(工程Ｂ)シートの接合（ステップＳＰ２）、(工程Ｃ)ダイシング（ステップＳＰ３）、(工程Ｄ)カバー２０の取付（ステップＳＰ４）、および(工程Ｅ)駆動空間の確保（ステップＳＰ５）が順次に行われて、カメラモジュール５００Ａが製造される。以下、各工程について説明する。
○シートの準備（工程Ａ）：
まず、ステップＳＰ１では、カメラモジュール５００Ａを形成する各機能層に関するシートが、層ごとに形成される。図１６は、準備するシートの構成例を示す平面図である。なお、ここでは、円盤状のシートが準備されるものとする。
まず、ステップＳＰ１では、カメラモジュール５００Ａを形成する各機能層に関するシートが、層ごとに形成される。図１６は、準備するシートの構成例を示す平面図である。なお、ここでは、円盤状のシートが準備されるものとする。
機能層ごとのシートには、当該機能層に係る部材に相当するチップがマトリクス状に所定配列で多数形成されている。
例えば、図１６に示されるように、撮像素子ホルダ層１２のシート（撮像素子ホルダシート）ＨＵ２には、撮像素子ホルダ層１２に相当するチップが所定配列で多数形成される。なお、ここでは、「所定配列」という表現を、多数のチップを所定の方向に所定の間隔で配列した状態を含む意味で用いている。
当該撮像素子ホルダシートＨＵ２は、例えば、樹脂材料を素材として、金属金型を用いたプレス加工によって作製される。
次に、アクチュエータ層１４のシートＨＵ４について説明する。
まず、シリコン（または金属）の薄板に対して適宜エッチング処理を行うことで、上記ベース層１４１（図１３(ａ)）が所定配列（ここでは、マトリックス状の所定配列）で多数形成されたベース板が形成される。なお、ベース層１４１は、シリコンの薄板（シリコン基板）の代わりに、ポリイミドなどで構成される薄板状のもので形成されても良い。
次に、例えば、フォトリソ法や熱酸化法などを用いてベース板上に絶縁膜が形成され、各ベース層１４１上に第１絶縁層１４２（図１３(ｂ)）が形成された状態となる。 次に、例えば、スパッタリング法（または蒸着法）などを用いてヒータ層１４３（図１３(ｃ)）が形成される。このとき、各第１絶縁層１４２上に薄膜抵抗体１４３ａ，１４３ｂおよび電極部Ｔ１ａＡ，Ｔ２ａＡ，Ｔ１ｂＡ，Ｔ２ｂＡ、並びに配線部ＣＬａＡ，ＣＬｂＡが形成された状態となる。
なお、電極部Ｔ１ａＡ，Ｔ２ａＡに関しては、ダイシング後に個々のアクチュエータ層の辺縁部に達する位置に形成されることが望ましい。
次に、例えば、スパッタリング法（または蒸着法）などを用いることによって、絶縁性を有し、さらに望ましくは良好な熱伝導性を有する薄膜の形成により、第２絶縁層１４４（図１３(ｄ)）が形成される。
次に、例えば、スパッタリング法（または蒸着法）を用いて変位素子層１４５（図１３(ｅ)）が形成される。このとき、変位素子１４５ａ，１４５ｂが形成される。そして、記憶させたい形状の型にアクチュエータ部１４ａ，１４ｂをセットし、所定温度（例えば、６００℃）程度で加熱する処理（形状記憶処理）が行われる。
このようにステップＳＰ１では、撮像素子ホルダシートＨＵ２と同様に、撮像素子層１１、赤外カットフィルタ層１３、アクチュエータ層１４、第１平行ばね１５、レンズ層１６、および第２平行ばね１７の各機能層に関するチップを含む各シートＨＵ１，ＨＵ３〜ＨＵ７がそれぞれ準備される。
○シートの接合（工程Ｂ）：
ステップＳＰ２では、各シートＨＵ１〜ＨＵ７が接合される。図１７は、準備されたシートＨＵ１〜ＨＵ７を順次に積層させて接合する様子を模式的に示す図である。
ステップＳＰ２では、各シートＨＵ１〜ＨＵ７が接合される。図１７は、準備されたシートＨＵ１〜ＨＵ７を順次に積層させて接合する様子を模式的に示す図である。
具体的には、図１７に示されるように、撮像素子シートＨＵ１、撮像素子ホルダシートＨＵ２、赤外カットフィルタシートＨＵ３、アクチュエータシートＨＵ４、第１平行ばねシートＨＵ５、レンズシートＨＵ６、および第２平行ばねシートＨＵ７について、各シートＨＵ１〜ＨＵ７に含まれる各チップが互いに積層されるように、シート形状のまま位置合わせ（アライメント）が行われる。そして、各シートＨＵ１〜ＨＵ７が接着剤等を用いて接合される。
○ダイシング（工程Ｃ）：
次のステップＳＰ３では、７つのシートＨＵ１〜ＨＵ７を積層して形成された積層部材が、ダイシングテープ等で保護された後、ダイシング装置によってチップ毎に切り離される。これにより、図１８に示されるような積層された７つの層１１〜１７を有する光学系のユニット（光学ユニット）５０が多数生成される。
次のステップＳＰ３では、７つのシートＨＵ１〜ＨＵ７を積層して形成された積層部材が、ダイシングテープ等で保護された後、ダイシング装置によってチップ毎に切り離される。これにより、図１８に示されるような積層された７つの層１１〜１７を有する光学系のユニット（光学ユニット）５０が多数生成される。
次に、アクチュエータ層１４，赤外カットフィルタ層１３，撮像センサホルダ層１２の側面に、例えば、白金や銀パラジウムなどの導電性材料のペーストを印刷することなどによって、外縁電極部ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａが形成される。この際、外縁電極部ＣＴ１Ａの一端は、撮像素子層１１の一面上に形成された電極パッドＴ１１ａ（図４，図５）と電気的に接続され、他端は、アクチュエータ層１４内のヒータ層１４３に設けられた電極Ｔ１ａＡと電気的に接続される。また、外縁電極部ＣＴ２Ａの一端は、撮像素子層１１の一面上に形成された電極パッドＴ１１ｂ（図４，図５）と電気的に接続され、他端は、アクチュエータ層１４内のヒータ層１４３に設けられた電極Ｔ２ａＡと電気的に接続される。
この外縁電極部の形成方法においては、外縁電極部の形成対象となる各層が成型され、積層された後に外縁電極部を形成するため、ウエハレベルの積層構造体として作成される小型の撮像装置において、撮像素子層とアクチュエータ層との間に配置される各層を容易に作製することが可能となる。
○カバー２０の取付（工程Ｄ）：
ステップＳＰ４では、光学ユニット５０にカバー２０が取り付けられる。図１９は、カバー２０が取り付けられた光学ユニット５０を示す図である。
ステップＳＰ４では、光学ユニット５０にカバー２０が取り付けられる。図１９は、カバー２０が取り付けられた光学ユニット５０を示す図である。
具体的には、図１９に示されるように、組み立て治具ＪＧ１上に光学ユニット５０が設置される。そして、光学ユニット５０にカバー２０が被せられ、第２平行ばね１７の固定枠部１７１とカバー２０とが接着剤等によって接合される。
なお、組み立て治具ＪＧ１の設置面の傾きは、水平面に対して５分（１／１２度）以内であることが好ましい。
○駆動空間の確保（工程Ｅ）：
ステップＳＰ５では、被駆動体（レンズ層１６）の駆動空間が確保される。図２０は、レンズ層１６の駆動空間を確保する工程を説明するための図である。
ステップＳＰ５では、被駆動体（レンズ層１６）の駆動空間が確保される。図２０は、レンズ層１６の駆動空間を確保する工程を説明するための図である。
具体的には、図２０に示されるように、カバー２０の上部にカバー押し上げ治具ＪＧ２が設置される。カバー押し上げ治具ＪＧ２は、カバー２０を保持可能な真空チャック部ＪＧ３を有している。また、カバー押し上げ治具ＪＧ２は、ＡＣサーボモータとピエゾアクチュエータとの組合せによりサブミクロンの押し上げ精度を有している。カバー２０は、この機構を用いて、＋Ｚ方向（図２０中の矢印ＹＪ３の示す方向）に引き上げられる。
本実施形態では、カバー２０は、レンズ層１６の駆動による移動分（例えば２００μｍ）引き上げられる。
そして、引き上げられたカバー２０の下部と光学ユニット５０との隙間ＫＧにＵＶ硬化樹脂ＫＪ１が挿入され（図３参照）、紫外線の照射によってＵＶ硬化樹脂ＫＪ１が硬化される。このＵＶ硬化樹脂ＫＪ１の硬化によって、カバー２０と撮像部ＰＢとは相対的に固定される。
なお、カバー２０を固定する際には、カバー２０を引き上げた距離とカバー２０の傾きの変化とをモニタリングすることによってカバー２０の傾きが抑制される。
このようなカバー２０の引き上げによってカバー２０と撮像部ＰＢとはレンズ層１６の垂直方向に引き離され、第１平行ばね１５および第２平行ばね１７は、それぞれ弾性変形する。そして、レンズ層１６はＺ方向に移動可能な状態となる。
このように、ステップＳＰ５では、取り付けられたカバー２０が＋Ｚ方向に引き上げられ、レンズ層１６の駆動空間が確保される。
また、突起部１６１によって−Ｚ方向に押し曲げられていたアクチュエータ層１４のアクチュエータ部１４ａ，１４ｂにおける曲げ変形（図１９参照）は、カバー２０の引き上げによって緩和される（図２０参照）。
ＵＶ硬化樹脂ＫＪ１によってカバー２０が固定された状態（図３参照）では、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂは、突起部１６１による−Ｚ方向への押し曲げによって若干の曲げ変形を有していることが好ましい。換言すれば、カバー２０が固定された状態において、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂは、突起部１６１と接して（当接して）いることが好ましい。
合焦動作などでレンズ層１６を駆動する際には、アクチュエータ層１４のアクチュエータ部１４ａ，１４ｂが突起部１６１を＋Ｚ方向に押し上げることになるが、例えば、駆動前の静止状態においてアクチュエータ部１４ａ，１４ｂと突起部１６１とが離れていた場合は、駆動の際にアクチュエータ部１４ａ，１４ｂが突起部１６１に接触するまで所定の時間を要する。すなわち、駆動に際して空振り区間が存在することになる。
しかし、カバー２０が固定された状態、すなわち駆動前の静止状態においてアクチュエータ部１４ａ，１４ｂと突起部１６１とが予め接触している場合は、空振り区間が存在しないため、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂで発生した駆動変位を無駄なく突起部１６１に伝えることができる。
このように、突起部１６１は、アクチュエータ部１４ａ，１４ｂで発生した駆動変位を被駆動体であるレンズ層１６に効率良く伝える役割を果たしている。
＜変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
○具体例１：
例えば、上記実施形態では、撮像素子層１１に設けられた電極からヒータ層への導電を、アクチュエータ層１４、赤外カットフィルタ層１３、および撮像素子ホルダ層１２の側面に設けられた薄型の外縁配線部ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａ（図３）を介して行っていたが、これに限定されない。図２１は、変形例１に係るカメラモジュール５００Ｂを示す図である。
例えば、上記実施形態では、撮像素子層１１に設けられた電極からヒータ層への導電を、アクチュエータ層１４、赤外カットフィルタ層１３、および撮像素子ホルダ層１２の側面に設けられた薄型の外縁配線部ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａ（図３）を介して行っていたが、これに限定されない。図２１は、変形例１に係るカメラモジュール５００Ｂを示す図である。
具体的には、図２１に示されるように、カバー２０と光学ユニット５０との隙間ＫＧを埋める接着剤ＫＪ２を導電性を有する導電接着剤とし、当該導電接着剤をアクチュエータ層１４、赤外カットフィルタ層１３、および撮像素子ホルダ層１２の側面に渡って設けるようにしてもよい。これによれば、撮像素子層１１の電極からヒータ層への導電を、導電接着剤を介して行うことが可能になる。また、接着剤については、外縁配線部ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａに相当する導電接着剤の電極間の短絡を防止するために、例えば導電接着剤と、導電性を有さない接着剤とを必要に応じて併用する。
また、上記実施形態におけるカメラモジュール５００Ａでは、変位素子１４５ａ，１４５ｂとしてＳＭＡを用いていたが、これに限定されない。
具体的には、駆動信号に応じて可逆的に変形する膜素子として機能する変位素子として、例えば、無機圧電体（ＰＺＴ）または有機圧電体（ＰＶＤＦ）等の圧電体素子の薄膜（圧電体薄膜）を用いることができる。変位素子として圧電体薄膜を用いる場合は、Ｓｉ基板上に電極、圧電体薄膜、および電極がこの順序でスパッタリング法などを用いて形成され、高電界をかけたポーリングが行われる。
○具体例２：
図２２は、変形例の具体例２に係るカメラモジュール５００Ｃの構成を示す断面模式図である。
図２２は、変形例の具体例２に係るカメラモジュール５００Ｃの構成を示す断面模式図である。
図２２で示すように、カメラモジュール５００Ｃは、アクチュエータ層１４と撮像素子層１１との間に配設される貫通配線部ＣＴ１Ｂ（ＣＴ２Ｂ）と、貫通配線部ＣＴ１Ｂ（ＣＴ２Ｂ）を形成するための貫通孔を除いて、上記実施形態に係るカメラモジュール５００Ａと同様の構成を有する。
図２３は、具体例２に係る撮像素子ホルダ層、赤外カットフィルタ層、アクチュエータ層を示す平面模式図である。
図２３（ａ）は、アクチュエータ層１４に供給される駆動信号を伝達する貫通配線部ＣＴ１Ｂ（ＣＴ２Ｂ）を形成するために、撮像素子ホルダ層１２に貫通孔Ｈ１２Ｔ１，Ｈ１２Ｔ２が設けられた撮像素子ホルダ層１２を示している。
図２３（ｂ）は、貫通孔Ｈ１３Ｔ１，Ｈ１３Ｔ２が設けられた赤外カットフィルタ層１３を示している。
図２３（ｃ）は、加熱によって変形するアクチュエータ部１４ａ，１４ｂを有するアクチュエータ層１４を示しており、Ｈ１４２Ｔ１，Ｈ１４２Ｔ２は、図２４（ｂ）に示される貫通孔である。
図２３（ａ）の各図に示すように、貫通孔Ｈ１２Ｔ１と貫通孔Ｈ１３Ｔ１とは、撮像素子ホルダ層１２と赤外カットフィルタ層１３とアクチュエータ層１４とが積層されたときに、第１絶縁層１４２に設けられた貫通孔Ｈ１４２Ｔ１に対応する１つの貫通孔を形成し、貫通孔Ｈ１２Ｔ２と貫通孔Ｈ１３Ｔ２とは、第１絶縁層１４２に設けられた貫通孔Ｈ１４２Ｔ２に対応する１つの貫通孔を形成する。
図２４は、変形例の具体例２に係るアクチュエータ層の詳細な構成例を説明するための図である。
図２４（ａ）に示すように、アクチュエータ層１４のベース層１４１に貫通孔Ｈ１４１Ｔ１と貫通孔Ｈ１４１Ｔ２が設けられ、図２４（ｂ）に示すように、アクチュエータ層１４の第１絶縁層１４２に貫通孔Ｈ１４２Ｔ１と貫通孔Ｈ１４２Ｔ２が設けられる。
図２４（ｃ）は、第１絶縁層１４２上に設けられたヒータ層１４３の構成を示す図である。
１４３ａ、１４３ｂは、通電によって発熱する薄膜抵抗体であり、例えば窒化タンタル（Ｔａ2Ｎ）やニクロム（ＮｉＣｒ）を用いて、所定形状となるようにスパッタリングなどにより形成される。
Ｔ１ａＢ、Ｔ１ｂＢ、Ｔ２ａＢ、Ｔ２ｂＢは、例えば、金などの導電性を有する物質で形成された電極部であり、ＣＬａＢ、ＣＬｂＢもまた、金などの導電性を有する物質で形成された配線部であり、フォトリソグラフィなどによって形成される。
２つの電極Ｔ１ａＢとＴ２ａＢに対して、薄膜抵抗体１４３ａと１４３ｂは電気的に並列に接続される。電極Ｔ１ａＢとＴ２ａＢ間に電圧が印可されることによって、薄膜抵抗体１４３ａ，１４３ｂに電流が流れ、薄膜抵抗体１４３ａと１４３ｂはジュール熱で発熱し、図２４（ｄ）に示される第２絶縁層１４４を介して、図２４（ｅ）に示される変位素子１４５ａ，１４５ｂを加熱する。
図２４（ａ），図２４（ｂ），図２４（ｃ）に示すように、貫通孔Ｈ１４１Ｔ１，貫通孔Ｈ１４２Ｔ１は、アクチュエータ層１４のベース層１４１，第１絶縁層１４２，ヒータ層１４３とが積層されたときに、ヒータ層１４３に設けられた電極部Ｔ１ａＢに対応する１つの貫通孔を形成し、貫通孔Ｈ１４１Ｔ２，貫通孔Ｈ１４２Ｔ２は、ヒータ層１４３に設けられた電極部Ｔ２ａＢに対応する１つの貫通孔を形成する。
従って、貫通孔Ｈ１２Ｔ１，貫通孔Ｈ１３Ｔ１，貫通孔Ｈ１４１Ｔ１，貫通孔Ｈ１４２Ｔ１とは、電極部Ｔ１ａＢに対応する１つの貫通孔を形成し、貫通孔Ｈ１２Ｔ２，貫通孔Ｈ１３Ｔ２，貫通孔Ｈ１４１Ｔ２，貫通孔Ｈ１４２Ｔ２は、電極部Ｔ２ａＢに対応する１つの貫通孔を形成することとなる。ここで、これらの貫通孔を形成するためには、例えば、フェムト秒レーザやエキシマレーザ、あるいはイオン性エッチング法などを用いて対象となる層の積層後に、層の隅の部分に数１０μm程度の大きさの貫通孔を開ける。また、貫通孔を形成する方法として、各層の成型の際に、貫通孔部分にあらかじめ穴を開けておく方法も考えられる。
この貫通孔以外の部分にシャドーマスク等を施し、金メッキ等の方法で貫通孔の上下で電気的に導通がとれるようにする。例えば、金などの導電性を有する物質が、それぞれの貫通孔に充填されることによって、貫通配線部ＣＴ１ＢとＣＴ２Ｂが形成される。
図２５は、変形例の具体例２に係るアクチュエータ層１４の断面模式図である。
貫通配線部ＣＴ１Ｂ，ＣＴ２Ｂの一端は、それぞれ、ヒータ層１４３の電極部Ｔ１ａＢ、Ｔ２ａＢに電気的に接続される。また、貫通配線部ＣＴ１Ｂ，ＣＴ２Ｂの他端は、撮像素子層１１の他主面側の面上（＋Ｚ方向の面上）に形成された電極パッドＴ１１ａ，Ｔ１１ｂ（図４，図５）と電気的に接続される。
以上のように、図２２に示すカメラモジュール５００Ｃでは、貫通配線方式を採用することによって配線の配設自由度が高まること、及び、配線の対象となる各層の積層後に各層を貫通する貫通孔を空けて貫通配線部を形成する手法、あるいは、配線の対象となる各層の成型の際に貫通孔部分にあらかじめ穴を開けておき、各層の積層後に貫通配線部を形成する手法などによって、ウエハレベルの積層構造体として作成される小型の撮像装置において、撮像素子ホルダ層と赤外カットフィルタ層とを貫通して、アクチュエータ層と撮像素子層間に配設される貫通配線部（信号伝達部）を容易に精度良く形成することができる。そして、容易に精度良く形成された貫通配線部（信号伝達部）を介して可動部に電界を付与することによって、ウエハレベルの積層構造体として作成される小型の撮影装置において、レンズ駆動を実現できる。
○具体例３：
図２６は、具体例３に係るカメラモジュール６００の構成を示す断面模式図であり、矢印ＹＪ１の示す方向が＋Ｚ方向となっている。
図２６は、具体例３に係るカメラモジュール６００の構成を示す断面模式図であり、矢印ＹＪ１の示す方向が＋Ｚ方向となっている。
図２６に示されるように、カメラモジュール６００は、撮影光学系としての固定レンズ層１８と、撮影光学系としてのレンズ層１６を駆動する駆動機構ＫＢと、被写体像に関する撮影画像を取得する撮像部ＰＢとを有している。
撮像部ＰＢは、例えば、ＣＯＭＳセンサまたはＣＣＤセンサなどの撮像素子１１１を有する撮像素子層１１と、撮像素子ホルダ層１２と、赤外（ＩＲ）カットフィルタ層１３とをこの順序で積層した構成を有している。
固定レンズ層１８は、カバー２０とレンズ層１６の間においてカバー２０の−Ｚ方向の面に固定され、移動可能なレンズ層１６と協働して一の撮影光学系を構成する。
カメラモジュール６００においては、固定レンズ層１８は１のレンズ群を構成しているが、収差を少なくする等の撮影光学系の性能向上に寄与するために複数のレンズ群によって構成されても良い。
撮像部ＰＢとカバー２０とで覆われた空間には、いずれもウエハ状態で（ウエハレベルで）作製される、固定レンズ層１８、移動可能なレンズ層１６、レンズ層１６を保持する第１平行ばね（下層平行ばね）１５および第２平行ばね（上層平行ばね）１７、並びに駆動部として機能するアクチュエータ層（駆動層）１４が格納されている。当該空間に格納される各機能層は互いに協働してレンズ層１６を駆動させる駆動機構ＫＢを構成する。
具体的には、カメラモジュール６００では、カバー２０、駆動機構ＫＢのうち固定レンズ層１８、および撮像部ＰＢは、レンズ層１６に対する固定部となる。
そして、レンズ層１６は、固定部に結合された第１平行ばね１５および第２平行ばね１７によって支持される。より詳細には、レンズ層１６の一主面側（−Ｚ側）における撮像部ＰＢとレンズ層１６との間には、第１平行ばね１５が介挿され、レンズ層１６の他主面側（＋Ｚ側）における固定レンズ層１８とレンズ層１６との間には、第２平行ばね１７が介挿される。
非駆動状態（例えば駆動前の静止状態）では、第１平行ばね１５と第２平行ばね１７とは互いに弾性変形した状態となり、第１平行ばね１５の弾性力と第２平行ばね１７の弾性力とが釣り合う位置において、レンズ層１６は静止する。
アクチュエータ層１４は、レンズ層１６の一主面側から他主面側に向かう方向（＋Ｚ方向）に駆動変位を発生させるアクチュエータ部を有し、レンズ層１６の一主面側であって、且つ撮像素子層１１の他主面側に配置される。すなわちアクチュエータ層１４は、撮像素子層１１とレンズ層１６との間に介挿されており、アクチュエータ層１４と撮像素子層１１との間にはレンズ要素は存在しない。アクチュエータ部は、レンズ層１６の一主面側に突出した突起部１６１と接触し、アクチュエータ部で生じる駆動変位は、突起部１６１を介してレンズ層１６に伝達される。外縁配線部ＣＴ１Ａ（ＣＴ２Ａ）は、撮像素子ホルダ層１２と、赤外（ＩＲ）カットフィルタ層１３の外縁に沿って撮像素子層１１からアクチュエータ層１４まで配設され、アクチュエータ部を駆動するための駆動信号を伝達する信号伝達部として機能する。
以上のように、カメラモジュール６００では、固定レンズ層１８と移動可能なレンズ層１６で構成される撮影光学系によって、ウエハレベルの積層構造体として作成される小型の撮像装置において、高い信頼性を維持しつつ高性能な撮影光学系のレンズ駆動を実現できる。
５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ，６００ カメラモジュール
１００ 携帯電話機
１１ 撮像素子層
１１１ 撮像素子
１２ 撮像素子ホルダ層
１３ 赤外カットフィルタ層
１４ アクチュエータ層
１４１ ベース層
１４２ 第１絶縁層
１４３ ヒータ層
１４４ 第２絶縁層
１４５ 変位素子層
１４ａ，１４ｂ アクチュエータ部
１４１ａ，１４１ｂ，１４２ａ，１４２ｂ，１４４ａ，１４４ｂ 梁部
１４３ａ，１４３ｂ 薄膜抵抗体
１４５ａ，１４５ｂ 変位素子
１５ 第１平行ばね
１６ レンズ層
１６１ 突起部
１７ 第２平行ばね
１８ 固定レンズ層
２０ カバー
ＬＳ 積層構造体
Ｔ１ａＡ，Ｔ２ａＡ，Ｔ１ｂＡ，Ｔ２ｂＡ，Ｔ１ａＢ，Ｔ２ａＢ，Ｔ１ｂＢ，Ｔ２ｂ 電極部
ＣＬａＡ，ＣＬｂＡ，ＣＬａＢ，ＣＬｂＢ 配線部
ＣＴ１Ｂ，ＣＴ２Ｂ 貫通配線部
ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａ 外縁配線部
Ｃ１１ 周辺回路
Ｆ１１ 外周部
Ｔ１１ａ，Ｔ１１ｂ 電極パッド
Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂ 貫通電極
１００ 携帯電話機
１１ 撮像素子層
１１１ 撮像素子
１２ 撮像素子ホルダ層
１３ 赤外カットフィルタ層
１４ アクチュエータ層
１４１ ベース層
１４２ 第１絶縁層
１４３ ヒータ層
１４４ 第２絶縁層
１４５ 変位素子層
１４ａ，１４ｂ アクチュエータ部
１４１ａ，１４１ｂ，１４２ａ，１４２ｂ，１４４ａ，１４４ｂ 梁部
１４３ａ，１４３ｂ 薄膜抵抗体
１４５ａ，１４５ｂ 変位素子
１５ 第１平行ばね
１６ レンズ層
１６１ 突起部
１７ 第２平行ばね
１８ 固定レンズ層
２０ カバー
ＬＳ 積層構造体
Ｔ１ａＡ，Ｔ２ａＡ，Ｔ１ｂＡ，Ｔ２ｂＡ，Ｔ１ａＢ，Ｔ２ａＢ，Ｔ１ｂＢ，Ｔ２ｂ 電極部
ＣＬａＡ，ＣＬｂＡ，ＣＬａＢ，ＣＬｂＢ 配線部
ＣＴ１Ｂ，ＣＴ２Ｂ 貫通配線部
ＣＴ１Ａ，ＣＴ２Ａ 外縁配線部
Ｃ１１ 周辺回路
Ｆ１１ 外周部
Ｔ１１ａ，Ｔ１１ｂ 電極パッド
Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｂ 貫通電極
Claims (5)
- 撮像ユニットであって、
撮像素子部と、該撮像素子部を囲む外周部とを有する撮像素子層と、
前記撮像素子層からの距離が変更可能であって、レンズ部と、該レンズ部周囲にあってレンズとして機能しない非レンズ部とを有するレンズ層と、
外周部を構成する枠部と、該枠部から内側に向かって梁状に延出するとともに、駆動信号に応じて変形する膜素子が成膜されており、前記レンズ層を移動させる可動部とを有し、前記撮像素子層と前記レンズ層との間に設けられたアクチュエータ層と、
前記撮像素子層と前記アクチュエータ層との間に設けられた１以上の機能層と、
を含む複数の層が積層されて形成された積層構造体と、
前記１以上の機能層の外縁に沿って、もしくは前記１以上の機能層を貫通して配設され、前記アクチュエータ層の前記枠部において前記膜素子よりも前記撮像素子層側に形成された電極部と前記撮像素子層の前記外周部における前記アクチュエータ層側に形成された電極部とを接続し、前記可動部を駆動する前記駆動信号を前記撮像素子層側から前記アクチュエータ層へと伝達する信号伝達部と、
を備え、
前記可動部は、前記信号伝達部を介して伝達された前記駆動信号に応じて前記膜素子が変形することによって変形して変位し、前記変位を前記撮像素子層側から前記レンズ層の前記非レンズ部に伝達することにより前記レンズ層を移動させる撮像ユニット。 - 請求項１に記載の撮像ユニットであって、
前記積層構造体は、
前記レンズ層に対して前記撮像素子層と反対側に配置され、且つ前記撮像素子部からの距離が固定された他のレンズ層を更に含む撮像ユニット。 - 請求項１に記載の撮像ユニットであって、
前記可動部は、前記膜素子として、基板に取り付けられた形状記憶合金の薄膜を含む撮像ユニット。 - 請求項１に記載の撮像ユニットであって、
前記可動部は、前記膜素子として、基板に取り付けられた圧電素子の薄膜を含む撮像ユニット。 - 撮像ユニットを備える撮像装置であって、
前記撮像ユニットは、
撮像素子部と、該撮像素子部を囲む外周部とを有する撮像素子層と、
前記撮像素子層からの距離が変更可能であって、レンズ部と、該レンズ部周囲にあってレンズとして機能しない非レンズ部とを有するレンズ層と、
外周部を構成する枠部と、該枠部から内側に向かって梁状に延出するとともに、駆動信号に応じて変形する膜素子が成膜されており、前記レンズ層を移動させる可動部とを有し、前記撮像素子層と前記レンズ層との間に設けられたアクチュエータ層と、
前記撮像素子層と前記アクチュエータ層との間に設けられた１以上の機能層と、
を含む複数の層が積層されて形成された積層構造体と、
前記１以上の機能層の外縁に沿って、もしくは前記１以上の機能層を貫通して配設され、前記アクチュエータ層の前記枠部において前記膜素子よりも前記撮像素子層側に形成された電極部と前記撮像素子層の前記外周部における前記アクチュエータ層側に形成された電極部とを接続し、前記可動部を駆動する前記駆動信号を前記撮像素子層側から前記アクチュエータ層へと伝達する信号伝達部と、
を備え、
前記可動部は、前記信号伝達部を介して伝達された前記駆動信号に応じて前記膜素子が変形することによって変形して変位し、前記変位を前記撮像素子層側から前記レンズ層の前記非レンズ部に伝達することにより前記レンズ層を移動させるとともに、
前記撮像ユニットは、前記駆動信号を供給されて前記レンズ層を駆動する撮像装置。
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