JP5541156B2 - アクチュエータアレイシート - Google Patents
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Description
また、第9の態様に係るアクチュエータアレイシートは、第1の態様に係るアクチュエータアレイシートであって、各前記開口部が、第1辺、第2辺、第3辺、および第4辺を含む矩形状の内縁部を有し、各前記開口部において、前記第1可動部および前記第2可動部が、前記第1辺の両端の近傍からそれぞれ突設され、対向する前記第2辺と前記第4辺とに対して略平行に延設される。
また、第10の態様に係るアクチュエータアレイシートは、第1の態様に係るアクチュエータアレイシートであって、各前記開口部が、第1辺、第2辺、第3辺、および第4辺を含む矩形状の内縁部を有し、各前記開口部において、前記第1可動部が、前記第1辺の第1端部の近傍から突設されて前記第2辺に対して略平行に延設されるとともに、前記第2可動部が、前記第1辺と対向する前記第3辺の第2端部の近傍から突設されて前記第2辺と対向する前記第4辺に対して略平行に延設され、前記第1端部と前記第2端部とが、前記内縁部の1つの対角線上の2つの角部近傍に設けられている。
図2は、カメラモジュール400の構成例を模式的に示す分解斜視図である。
図3および図4は、撮像素子層10、撮像センサホルダ層20、赤外カットフィルタ層30、第1レンズ層40、第2レンズ層50、アクチュエータ層60、平行バネ下層70、第3レンズ層80、平行バネ上層90、および保護層CBの構成例をそれぞれ示す平面図である。
図3(a)で示すように、撮像素子層10は、例えば、COMSセンサまたはCCDセンサなどで形成される撮像素子部11、その周辺回路、および撮像素子部11を囲む外周部F1を備えるチップである。なお、ここでは図示を省略しているが、撮像素子層10の裏面(−Z側の面)には、撮像素子部11に対する信号の付与、および撮像素子部11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る。
図3(b)で示すように、撮像センサホルダ層20は、例えば、樹脂などの素材によって形成され、接合によって取り付けられる撮像素子層10を保持するチップである。具体的には、撮像センサホルダ層20の略中央には、断面が略正方形の開口21がZ方向に沿って設けられ、該開口21の断面は+Z側に行くに従って小さくなる。なお、図3(b)の破線で描かれた四角形は、−Z側の面における開口21の外縁を示す。
図3(c)で示すように、赤外カットフィルタ層30は、透明基板上に屈折率の異なる透明薄膜が多層化されて構成された赤外線をカットするフィルタのチップである。具体的には、赤外カットフィルタ層30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。例えば、赤外カットフィルタ層30としては、600nm以上の波長帯の光を遮断するものが好ましい。
図3(d)で示すように、第1レンズ層40は、正のレンズパワーを有する光学レンズからなるレンズ部41と、該レンズ部41を囲み且つ該第1レンズ層40の外周部を構成する枠部F4とが同一の素材で一体成型されて形成されたチップである。そして、第1レンズ層40を構成する素材としては、フェノール系の樹脂やアクリル系の樹脂、あるいはガラスなどが挙げられる。なお、レンズ部41は、第1〜3レンズ層40,50,80による焦点が撮像素子部11に対応したものとなるように結像を行う光学レンズとなっている。
図3(e)で示すように、第2レンズ層50は、負のレンズパワーを有する光学レンズからなるレンズ部51と、該レンズ部51を囲み且つ該第2レンズ層50の外周部を構成する枠部F5とが同一の素材で一体成型されて形成されたチップである。そして、第2レンズ層50を構成する素材としては、第1レンズ層40と同様に、フェノール系の樹脂やアクリル系の樹脂、あるいはガラスなどが挙げられる。なお、レンズ部51は、レンズ部41と同様に、第1〜3レンズ層40,50,80による焦点が撮像素子部11に対応したものとなるように光を屈折させる光学レンズとなっている。
図3(f)で示すように、アクチュエータ層60は、撮像素子層10の撮像面側に配置されるとともに、第3レンズ層80のレンズ部81を移動させる薄板状のアクチュエータ部61a,61b(本発明の「可動部」に相当する)を備えるユニット(アクチュエータユニット)を構成するチップである。このアクチュエータ層60は、シリコン(Si)製の基板上に変位用の素子(アクチュエータ素子)が薄膜状に形成される。本実施形態では、アクチュエータ素子として、形状記憶合金(SMA)を用いるものとする。
図4(a)で示すように、平行バネ下層70は、りん青銅などの金属材料で構成され、枠部F7と、弾性部71とを有するチップであり、バネ機構を形成する層(弾性層)となっている。
図4(b)で示すように、第3レンズ層80は、枠部F8と、レンズ部81と、レンズ保持部83とを有するチップである。この第3レンズ層80を構成する素材としては、第1および第2レンズ層40,50と同様に、フェノール系の樹脂やアクリル系の樹脂、あるいはガラスなどが挙げられる。
図4(c)で示すように、平行バネ上層90は、平行バネ下層70と同様な構成を有し、りん青銅などの金属材料で構成され、枠部F9と、弾性部91とを有するチップであり、バネ機構を形成する層(弾性層)となっている。
図4(d)で示すように、保護層CBは、盤面が略正方形の板状の透明部材であり、例えば、樹脂やガラスなどによって構成される。そして、保護層CBの外周部の−Z側の面が隣接する平行バネ上層90(具体的には、枠部F9)と接合される。保護層CBの外周部は、例えば、外周に沿って凸形状を持つ構造にして、凸形状の上端面で接合するようにしても良い。
図7は、カメラモジュール400の構造を示す図である。詳細には、図7(a)は、カメラモジュール400を保護層CB側(上方)から見た平面図であり、図7(b)は、図7(a)の切断面線7A−7Aから見た断面模式図である。なお、図7(b)では、切断面よりも−Y側に位置している貫通孔Ca1〜Ca5,Ca61,Ca62が繋がって形成される1つの貫通孔Cva、および貫通孔Cb1〜Cb5,Cb61,Cb62が繋がって形成される1つの貫通孔Cvbの位置関係が分かるように、それぞれが破線で示されている。
図8は、第3レンズ層80に含まれるレンズ部81の駆動態様を説明するための図である。図8では、レンズ部81と弾性部71,91の状態を側方から見た模式図が示されている。なお、実際にはレンズ保持部83を弾性部71,91が挟持しているが、図8では、説明の簡略化のために、弾性部71,91がレンズ部81を点Pu,Pdで保持しているように示されている。また、図8(a)では、弾性部71,91が変形していない状態(初期状態)が示され、図8(b)では、弾性部71,91が変形している状態(変形状態)が示されている。
図9は、カメラモジュール400の製造工程の手順を例示するフローチャートである。図9で示すように、(工程A)複数のシートの準備(ステップS1)、(工程B)複数のシートの接合(ステップS2)、(工程C)ダイシング(ステップS3)、(工程D)光軸の偏芯の検査(ステップS4)、および(工程E)撮像素子層の結合(ステップS5)が順次に行われることで、カメラモジュール400が製造される。以下、各工程について説明する。
図10および図11は、準備する10枚のシートU2〜U9,UCBの構成例を示す平面図である。ここでは、各シートU2〜U9,UCBが、円盤状である例を示して説明する。
図13は、複数のシートU2〜U9,UCBを順次に積層させて接合する工程を模式的に示す図である。
9つのシートU2〜U9,UCBが積層されて形成された積層部材が、ダイシング装置によってチップ毎に切り離されて、9つの層20〜90,CBが積層された光学系のユニット(光学ユニット)が多数生成される。このとき、アクチュエータシートU6に着目すると、図12で示した破線に沿ってシート本体部6が切断され、アクチュエータ層60のチップ毎に切り離されて、複数のアクチュエータ層60のチップが形成される。
上記ダイシングによって生成された多数の光学ユニットについて、レンズ偏芯測定機によって、3つのレンズ部41,51,81の光軸のズレ量(すなわち偏芯)が所定の許容値域範囲(例えば、5μm以内)に入っているのか否か検査される。
光軸の偏芯の検査によって良品であると判別された各光学ユニットの下面(具体的には、撮像センサホルダ層20の裏面)に対して、撮像素子層10のチップが、いわゆるエポキシ樹脂系の接着剤、または紫外線硬化接着剤を用いた接合によって取り付けられて、カメラモジュール400が完成される。
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
図14は、具体例1に係るアクチュエータ層60Aの構成を示す平面模式図である。
図17は、具体例2に係るアクチュエータ層60Cの構成を示す平面模式図である。
図20は、具体例3に係るアクチュエータ層60Eの構成を示す平面模式図である。
50 第2レンズ層
60,60A,60B,60C アクチュエータ層
69 開口部
61a,61aA,61aC,61aE,61b,61bA,61bC,61bE,61cE,61dE アクチュエータ部
62aA,62bA,62aC,62bC,611a,611b,612a,612b 突設部
63aA,63bA,63aC,63bC,613a,613b,615a,615b 変位素子部
70 平行バネ下層
71,91 弾性部
100 携帯電話機
400 カメラモジュール
615c,C1aA,C1aB,C1aC,C1aD,C1aE,C1aF,C1bA,C1bB,C2aC,C2aD,C2aE,C2aF,CLaA,CLaC,CLbC,CLaE,CLbE,CLcE,CLdE 配線部
700 光ピックアップ装置
CTa,CTb,CTaA,CTbA,CTaC,CTbC,CTaE,CTbE 貫通配線部
CTaB,CTbB,CTaD,CTbD,CTaF,CTbF 端子部
F1 外周部
F4〜F9,F6A,F6C,F6E 枠部
U5 第2レンズシート
U6,U6A,U6B,U6C,U6D,U6E,U6F アクチュエータシート
U7 平行バネ下シート
Claims (10)
- 表面から裏面まで貫通する複数の開口部が1枚の板に所定配列で形成された板状のシート本体部と、
各前記開口部において、前記シート本体部から各前記開口部の内縁部に沿ってそれぞれ突設され、変位素子と該変位素子を支持する支持部とをそれぞれ有する第1可動部および第2可動部と、
を備え、
前記支持部が、
前記シート本体部と一体的に形成されており、
前記変位素子が、
前記支持部上に形成されており、
各前記第1可動部および各前記第2可動部が、
移動対象物に当接されるための部分を含むことを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項1に記載のアクチュエータアレイシートであって、
各前記開口部において、
前記第1可動部および前記第2可動部が、
各前記開口部の対向する内縁部にそれぞれ突設されることを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項1に記載のアクチュエータアレイシートであって、
前記シート本体部上に配置され、前記第1可動部に含まれる前記変位素子と前記第2可動部に含まれる前記変位素子とを電気的に接続する接続配線部、
を更に備えることを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項1に記載のアクチュエータアレイシートであって、
前記シート本体部が、
所定部材が前記所定配列で形成されたシートと接合される部分を含むことを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項1に記載のアクチュエータアレイシートであって、
各前記開口部の近傍に設けられ、前記シート本体部を貫通し、且つ各前記変位素子に対して電界を付与する貫通配線部、
を更に備えることを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項1に記載のアクチュエータアレイシートであって、
前記シート本体部上であって、隣り合う前記開口部の間の各所定位置にそれぞれ設けられ、各前記変位素子に対して電気的に接続されるとともに、各前記変位素子に電界を付与するための配線を接続するための端子部、
を更に備えることを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項1に記載のアクチュエータアレイシートであって、
前記開口部を囲み且つ前記シート本体部によって形成される枠部と、該枠部から突設される1以上の前記可動部と、をそれぞれ含む複数のアクチュエータユニットのチップが、所定配列で一体的に形成されていることを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項7に記載のアクチュエータアレイシートであって、
前記シート本体部の切断により、前記アクチュエータユニットのチップ毎に切り離されることで、前記複数のアクチュエータユニットのチップを形成することを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項1に記載のアクチュエータアレイシートであって、
各前記開口部が、第1辺、第2辺、第3辺、および第4辺を含む矩形状の内縁部を有し、
各前記開口部において、前記第1可動部および前記第2可動部が、前記第1辺の両端の近傍からそれぞれ突設され、対向する前記第2辺と前記第4辺とに対して略平行に延設されることを特徴とするアクチュエータアレイシート。 - 請求項1に記載のアクチュエータアレイシートであって、
各前記開口部が、第1辺、第2辺、第3辺、および第4辺を含む矩形状の内縁部を有し、
各前記開口部において、前記第1可動部が、前記第1辺の第1端部の近傍から突設されて前記第2辺に対して略平行に延設されるとともに、前記第2可動部が、前記第1辺と対向する前記第3辺の第2端部の近傍から突設されて前記第2辺と対向する前記第4辺に対して略平行に延設され、前記第1端部と前記第2端部とが、前記内縁部の1つの対角線上の2つの角部近傍に設けられていることを特徴とするアクチュエータアレイシート。
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