JP5158720B2 - 光学モジュールおよびその製造方法、並びに撮像装置 - Google Patents
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Description
該基板上に、前記光学素子の外周に沿って、直接形成された圧電素子とを備え、前記圧電素子が、前記基板の前記所定領域を変位させることにより、前記光学素子を、その光軸方向に、もしくはその光軸を傾けるように変位駆動させるものであることを特徴とする。
前記下部電極層上に圧電体膜を成膜し、
前記圧電体膜の所定領域の外周に沿って上部電極層をパターン形成し、
前記所定領域の前記圧電体膜および該圧電体膜下の前記下部電極層を除去して前記基板表面を露出させ、
前記基板の、前記所定領域に対応する領域を含む、該所定領域より広く、かつ前記上部電極層の外周内側となる領域を、該基板の裏面側からエッチング除去して、前記基板の一部に開口を設けて該一部を薄膜化し、
該基板の薄膜化された部分に、該部分を表面および裏面から樹脂部材で挟み込むようにして該部分および樹脂部材からなるレンズを作り込むことを特徴とする。この製造方法により、レンズと該レンズの外周に沿って配置された圧電素子とが基板に一体的に形成されてなる光学モジュールを製造することができる。
「第1の実施形態の光学モジュール」
図1および図2を参照して、本発明に係る第1実施形態の光学モジュールの構造について説明する。図1は光学モジュールの要部断面図、図2は光学モジュールの要部平面図である。また、図3は光学モジュールの駆動時の状態を示す断面図である。なお、視認しやすくするため、構成要素の縮尺は実際のものとは適宜異ならせてある。
一般式ABO3・・・(P)
(A:Aサイトの元素であり、Pb,Ba,Sr,Bi,Li,Na,Ca,Cd,Mg,K,及びランタニド元素からなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を含む。◎
B:Bサイトの元素であり、Ti,Zr,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Mn,Mg,Sc,Co,Cu,In,Sn,Ga,Zn,Cd,Fe,Ni,Hf,及びAlからなる群より選ばれた少なくとも1種の元素を含む。
O:酸素。
Aサイト元素とBサイト元素と酸素元素のモル比は1:1:3が標準であるが、これらのモル比はペロブスカイト構造を取り得る範囲内で基準モル比からずれてもよい。)
上記一般式(P)で表されるペロブスカイト型酸化物としては、
チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、ジルコニウム酸鉛、チタン酸鉛ランタン、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛、ニッケルニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛、亜鉛ニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛等の鉛含有化合物、及びこれらの混晶系;
チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムバリウム、チタン酸ビスマスナトリウム、チタン酸ビスマスカリウム、ニオブ酸ナトリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム等の非鉛含有化合物、及びこれらの混晶系が挙げられる。
次に、図面を参照して、上記第1実施形態の光学モジュールの製造方法の例について説明する。図4A〜図4Fは、第1の実施形態の光学モジュールの製造工程を示す断面図である。
第2の実施形態の光学モジュール2について説明する。図5は光学モジュール2の要部平面図、図6は光学モジュール2の駆動時の状態を示す断面図である。
第2の実施形態の光学モジュール2は、上部電極層の形状が第1の実施形態の光学モジュール1と異なるが、その他の構成は同様である。図面において、第1の実施形態の光学モジュール1と同一の構成のものは同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
第3の実施形態の光学モジュール3について説明する。図7は光学モジュール3の要部平面図、図8は光学モジュール3の要部断面図、図9は光学モジュール3の駆動時の状態を示す断面図である。
上記第1の実施形態の光学モジュール1を備えた撮影装置5について説明する。図10は本実施形態の撮影装置5の概略構成を示す断面図である。
5 撮影装置
8 撮影センサ部
9 回路基板
10 基板
10a シリコン基板
10b 酸化膜
11 所定領域
12 開口
12a 開口の外周
20 レンズ(光学素子)
20a、20b 熱可塑性樹脂
30 圧電素子
31 下部電極層
32 圧電体膜
33 上部電極層
33A-33D 上部電極
33a リング外周
50 基板
50a シリコン基板
50b SiO2膜
50c Si活性層
60 ミラー(光学素子)
81 撮像センサ
82 インターポーザ
83 電極
Claims (8)
- 基板と、
該基板の所定領域に直接作り込まれた光学素子と、
該基板上に、前記光学素子の外周に沿って、直接形成された圧電素子とを備え、
前記圧電素子が、前記基板の前記所定領域を変位させることにより、前記光学素子を、その光軸を傾けるように変位駆動させるものであり、
前記圧電素子は、前記基板上に成膜された下部電極層と、該下部電極層上に成膜された圧電体膜と、該圧電体膜上にパターン形成された上部電極層とを備えてなるものであり、
該上部電極層は、前記光学素子の外周に沿った、複数の電極により断続的なリング型に形成されており、各電極が個別に制御されるものであることを特徴とする光学モジュール。 - 前記基板が、前記所定領域の該基板の裏面側に所定深さの開口を有するものであり、
前記リング型に形成されている前記上部電極層のリング外周径が、前記開口の開口径よりも大きいことを特徴とする請求項1記載の光学モジュール。 - 前記光学素子が、レンズであることを特徴とする請求項1または2記載の光学モジュール。
- 前記基板が、表面に酸化膜を備えたシリコン基板からなり、前記開口が、前記所定領域の該基板の裏面側から前記酸化膜に至る深さの開口であり、
前記光学素子が、前記シリコン基板の前記開口の前記酸化膜の表面および裏面から樹脂材料により該酸化膜を挟みこむようにして形成されたレンズであることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の光学モジュール。 - 前記光学素子が、ミラーであることを特徴とする請求項1または2記載の光学モジュール。
- 前記光学素子が、前記圧電体膜上の前記所定領域の中央領域に対応する領域に蒸着形成されたミラーであり、
前記上部電極層が、前記圧電体膜上に、前記ミラーの外周に沿って該ミラーと離間して配置されているものであることを特徴とする請求項1または2記載の光学モジュール。 - 基板の表面に下部電極層を成膜し、
前記下部電極層上に圧電体膜を成膜し、
前記圧電体膜の所定領域の外周に沿って上部電極層をパターン形成し、
前記所定領域の前記圧電体膜および該圧電体膜下の前記下部電極層を除去して前記基板の表面を露出させ、
前記基板の、前記所定領域に対応する領域を含む、該所定領域より広く、かつ前記上部電極層の外周内側となる領域を、該基板の裏面側からエッチング除去して、前記基板の一部に開口を設けて該一部を薄膜化し、
該基板の薄膜化された部分に、該部分を表面および裏面から樹脂部材で挟み込むようにして該部分および樹脂部材からなるレンズを作り込むことを特徴とする、前記レンズと該レンズの外周に沿って配置された圧電素子とが前記基板に一体的に形成されてなる光学モジュールの製造方法。 - 請求項3または4記載の光学モジュールを備えたことを特徴とする撮像装置。
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