(57)【要約】【課題】高品質な画像を得るための機能を、小型化、薄型化に適した簡易な構成によって実現可能とするカメラモジュールを提供すること。【解決手段】実施形態によれば、カメラモジュールは、絞り機構部であるアポダイザー３２及び手振れ補正部であるＯＩＳ３１を有する。絞り機構部は、撮像光学系により取り込まれ画素部へ進行させる光の量を調節する。手振れ補正部は、被写体像の手振れ補正を実施する。絞り機構部は、光変調素子を備える。光変調素子は、通過させる光の量を印加電圧に応じて調整可能とする。手振れ補正部は、液晶素子を備える。液晶素子は、入射した光の屈折量を電圧の分布に応じて調整可能とする。絞り機構部及び手振れ補正部は、光を透過させる支持基板であるガラス基板４２を挟んで一体に構成されている。【選択図】図２
2013222132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる撮像光学系と、
前記被写体像を撮像する画素部と、
前記撮像光学系により取り込まれ前記画素部へ進行させる光の量を調節するための絞り機構部と、
前記被写体像の手振れ補正を実施する手振れ補正部と、
前記撮像光学系のフォーカス調整を実施するフォーカス調整部と、を有し、
前記絞り機構部は、通過させる光の量を印加電圧に応じて調整可能な光変調素子を備え、
前記手振れ補正部は、入射した光の屈折量を電圧の分布に応じて調整可能な液晶素子を備え、
前記フォーカス調整部は、入射した光の屈折量を印加電圧に応じて調整可能な液晶素子を備え、
前記絞り機構部、前記手振れ補正部及び前記フォーカス調整部は、光を透過させる支持基板を挟んで一体に構成されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる撮像光学系と、
前記被写体像を撮像する画素部と、
前記撮像光学系により取り込まれ前記画素部へ進行させる光の量を調整するための絞り機構部と、
前記被写体像の手振れ補正を実施する手振れ補正部と、を有し、
前記絞り機構部は、通過させる光の量を印加電圧に応じて調整可能な光変調素子を備え、
前記手振れ補正部は、入射した光の屈折量を電圧の分布に応じて調整可能な液晶素子を備え、
前記絞り機構部及び前記手振れ補正部は、光を透過させる支持基板を挟んで一体に構成されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３】
前記絞り機構部は、前記光変調素子としての液晶素子を備える、請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記手振れ補正部は、
前記液晶素子への電圧印加のための透明電極と、
前記透明電極同士の間に、前記液晶素子とともに設けられた誘電体層と、を備え、
前記誘電体層のうち前記液晶素子側の面は、前記透明電極の電極面に対して傾きを持たせた傾斜面とされていることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記手振れ補正部は、前記液晶素子への電圧印加のための透明電極を備え、
前記透明電極は、複数の電圧が印加され、各電圧を異ならせることで電圧の分布を生じさせる、請求項２に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、カメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラモジュールは、撮影時におけるカメラの手振れによる画像のブレを抑制させるための手振れ補正機能を搭載するものが知られている。また、カメラモジュールは、レンズによって取り込まれた光の量を調節するための機構として、外縁部にグラデーションを持たせた絞りを採用することで、解像感とシャープネスとの両立を図るものがある。高品質な画像を得るためのこれらの機能は、携帯型の電子機器に搭載されるカメラモジュールにおいては、小型化、薄型化に適した簡易な構成によって実現可能であることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４８６０４号公報
【特許文献２】特開２００５−３５２３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一つの実施形態は、高品質な画像を得るための機能を、小型化、薄型化に適した簡易な構成によって実現可能とするカメラモジュール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】
【０００５】
本発明の一つの実施形態によれば、カメラモジュールは、撮像光学系、画素部、絞り機構部、手振れ補正部及びフォーカス調整部を有する。撮像光学系は、被写体からの光を取り込む。撮像光学系は、被写体像を結像させる。画素部は、被写体像を撮像する。絞り機構部は、撮像光学系により取り込まれ画素部へ進行させる光の量を調節する。手振れ補正部は、被写体像の手振れ補正を実施する。フォーカス調整部は、撮像光学系のフォーカス調整を実施する。絞り機構部は、光変調素子を備える。光変調素子は、通過させる光の量を印加電圧に応じて調整可能とする。手振れ補正部は、液晶素子を備える。液晶素子は、入射した光の屈折量を電圧の分布に応じて調整可能とする。フォーカス調整部は、液晶素子を備える。液晶素子は、入射した光の屈折量を印加電圧に応じて調整可能とする。絞り機構部、手振れ補正部及びフォーカス調整部は、光を透過させる支持基板を挟んで一体に構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態にかかるカメラモジュールを備えるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図。
【図２】液晶部及び撮像光学系の概略構成を示す断面模式図。
【図３】液晶部のうちアポダイザーを構成する部分の概略構成を示す断面模式図。
【図４】電圧を印加した場合における液晶素子の正面模式図。
【図５】電圧を印加した場合における液晶素子の断面模式図。
【図６】外縁部にグラデーションを持たせた絞りを適用する場合の光学特性について説明する図。
【図７】カメラモジュールのうちアポダイザーの駆動を制御するための構成を示すブロック図。
【図８】アポダイザーの駆動を制御する手順を示すフローチャート。
【図９】液晶部のうちＯＩＳを構成する部分の概略構成を示す断面模式図。
【図１０】第２導電膜における電圧の印加及び分布について説明する図。
【図１１】カメラモジュールのうちＯＩＳの駆動を制御するための構成を示すブロック図。
【図１２】ＯＩＳの駆動を制御するための構成の変形例を示すブロック図。
【図１３】ＯＩＳを構成する部分の変形例を示す断面模式図。
【図１４】液晶部のうちＡＦ部を構成する部分の概略構成を示す断面模式図。
【図１５】カメラモジュールのうち液晶部の駆動を制御するための構成を示すブロック図。
【図１６】実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、液晶部の概略構成を示す断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるカメラモジュールを詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（実施形態）
図１は、実施形態にかかるカメラモジュールを備えるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１は、カメラモジュール２及び後段処理部３を有する。
【０００９】
カメラモジュール２は、前段レンズ１１、液晶部１２、後段レンズ１３、固体撮像装置１０、制御部１６及び角速度センサ１７を有する。後段処理部３は、イメージシグナルプロセッサ（image  signal  processor；ＩＳＰ）２１、記憶部２２及び表示部２３を有する。カメラモジュール２は、デジタルカメラ１以外に、例えばカメラ付き携帯端末等の電子機器に適用される。
【００１０】
撮像光学系である前段レンズ１１及び後段レンズ１３は、被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる。液晶部１２は、後述する各種液晶素子を有する。固体撮像装置１０は、例えば、ＣＭＯＳ（complementary  metal  oxide  semiconductor）イメージセンサである。固体撮像装置１０は、ＣＭＯＳイメージセンサの他、ＣＣＤ（charge  coupled  device）であっても良い。
【００１１】
固体撮像装置１０は、画素部１４及び撮像処理回路１５を有する。画素部１４は、撮像光学系により取り込まれた光をフォトダイオードにおいて信号電荷に変換し、被写体像を撮像する。撮像処理回路１５は、画素部１４からの画像信号の信号処理を実施する。制御部１６は、液晶部１２の駆動を制御する。角速度センサ１７は、デジタルカメラ１のブレを検出する。角速度センサ１７としては、例えばジャイロセンサを用いる。
【００１２】
ＩＳＰ２１は、固体撮像装置１０での撮像により得られた画像信号の信号処理を実施する。記憶部２２は、ＩＳＰ２１での信号処理を経た画像を格納する。記憶部２２は、ユーザの操作等に応じて、表示部２３へ画像信号を出力する。表示部２３は、ＩＳＰ２１あるいは記憶部２２から入力される画像信号に応じて、画像を表示する。表示部２３は、例えば、液晶ディスプレイである。
【００１３】
図２は、液晶部及び撮像光学系の概略構成を示す断面模式図である。液晶部１２は、例えば、前段レンズ１１及び後段レンズ１３の間の光路中に配置されている。前段レンズ１１、液晶部１２及び後段レンズ１３は、例えばレンズホルダ（図示省略）内に装着されている。
【００１４】
液晶部１２は、ＯＩＳ（optical  image  stabilizer）３１、アポダイザー３２及びＡＦ（auto  focus）部３３を有する。ＯＩＳ３１は、被写体像の手振れ補正を実施する手振れ補正部である。アポダイザー３２は、撮像光学系により取り込まれ画素部１４へ進行させる光の量を調節するための絞り機構部である。ＡＦ部３３は、撮像光学系のフォーカス調整を実施するフォーカス調整部である。
【００１５】
ＯＩＳ３１、アポダイザー３２及びＡＦ部３３は、それぞれ液晶素子３４、３５及び３６を備える。液晶部１２は、２枚のガラス基板４１及び４４により、内部の各層が挟持されている。ＯＩＳ３１、アポダイザー３２及びＡＦ部３３は、液晶部１２の内部のガラス基板４２及び４３を挟んで一体に構成されている。ガラス基板４１、４２、４３及び４４は、光を透過させる支持基板として機能する。
【００１６】
図３は、液晶部のうちアポダイザーを構成する部分の概略構成を示す断面模式図である。アポダイザー３２は、第１偏光板４８、ガラス基板４２、第１導電膜４５、液晶素子３５、誘電体層４７、第２導電膜４６、ガラス基板４３及び第２偏光板４９を備える。
【００１７】
液晶素子３５は、通過させる光の量を印加電圧に応じて調整可能な光変調素子として機能する。液晶素子３５は、撮像光学系の光軸を中心として設けられている。液晶素子３５は、例えば、第１導電膜４５側を平坦面、第２導電膜４６側を球面に近い曲面として形成されている。誘電体層４７は、第１及び第２導電膜４５及び４６の間において液晶素子３５以外の部分を占めている。液晶素子３５は、例えば、所望の曲面形状の凹部を持たせた誘電体層４７を用意し、その凹部に液晶材料を導入することにより形成されている。誘電体層４７は、液晶材料に対し高い誘電率を持つ誘電体材料を使用して構成されている。
【００１８】
透明電極である第１及び第２導電膜４５及び４６は、導電性透明材料、例えばＩＴＯを使用して構成されている。第１及び第２導電膜４５及び４６の間には、電圧が印加される。ガラス基板４２及び４３は、第１導電膜４５から第２導電膜４６までの各部を挟持する。
【００１９】
第１偏光板４８は、ガラス基板４２の入射側の面に設けられている。第１偏光板４８は、所定の振動方向の直線偏光である第１直線偏光を透過させる。第１偏光板４８は、液晶素子３５へ第１直線偏光を入射させる。
【００２０】
第２偏光板４９は、ガラス基板４３の射出側の面に設けられている。第２偏光板４９は、所定の振動方向の直線偏光である第２直線偏光を透過させる。第１直線偏光の振動方向および第２直線偏光の振動方向は、互いに垂直である。第１及び第２偏光板４８及び４９は、互いに偏光特性を９０度異ならせて直列させたクロスニコルを構成する。
【００２１】
図４は、電圧を印加した場合における液晶素子の正面模式図である。図５は、電圧を印加した場合における液晶素子の断面模式図である。液晶素子３５は、電圧を印加した状態において、入射した光の一部を遮蔽することで、光の量を調節する。図中に付した濃淡は、白抜き、トーン及び黒塗りと濃くなるに従い、透過する光の量が少ないことを表すものとする。
【００２２】
図４に示すように、液晶素子３５は、光を透過させる領域の外縁部において、中心位置から離れるに従い透過させる光の量が少なくなるようなグラデーションを形成する。液晶素子３５は、図５に示す断面内において、光を透過させる領域のうちの入射側の面が球面に近い曲面をなすように構成されている。
【００２３】
誘電体層４７は、撮像光学系の光軸の方向における厚みが大きくなるに従い、液晶素子３５に印加する電圧を低くさせる。液晶素子３５は、かかる誘電体層４７を介して電圧が印加された場合に、光を透過させる量が例えばガウス分布に近い分布をなすように、液晶分子の配向特性が設定されている。
【００２４】
第１偏光板４８は、入射した光のうち第１直線偏光を選択的に透過させ、液晶素子３５へ進行させる。液晶素子３５は、印加電圧に応じて、第１直線偏光を第２直線偏光へ変換する。第２偏光板４９は、液晶素子３５からの光のうち、第２直線偏光を選択的に透過させる。
【００２５】
例えば、液晶素子３５は、電圧が印加されているとき、光を透過させる領域の外縁部において、中心位置から離れるに従い、第２直線偏光へ変換する光の量を徐々に低下させる。これにより、アポダイザー３２は、外縁部にグラデーションを持たせた絞りとして機能する。例えば、液晶素子３５は、電圧の印加が停止されている間、第１直線偏光を全て第２直線偏光へ変換する。これにより、アポダイザー３２は、入射した光の全てを透過させる。
【００２６】
図６は、外縁部にグラデーションを持たせた絞りを適用する場合の光学特性について説明する図である。ここでは、画面の中央部における点像分布関数（point  spread  function；ＰＳＦ）を示している。図中上段は、グラデーションを持たせず光を透過させる部分と光を遮蔽する部分との二種類のみを分布させた、いわゆるバイナリタイプの絞りを適用する場合のＰＳＦの例を示している。図中下段は、グラデーションを持たせた絞りを適用する場合のＰＳＦの例を示している。
【００２７】
二つのＰＳＦのグラフを比較すると、絞りにグラデーションを持たせることで、グラフの裾部分の拡がりが大幅に低減されていることがわかる。画面の中央部のみならず、画面の外縁部においてもＰＳＦは同様の傾向を示す。絞りのうちグラデーションを持たせた部分の付近では、光の回折が抑制される。このように、外縁部にグラデーションを持たせた絞りを採用することで、結像性能の向上、及び結像範囲の広範化を図り、解像感とシャープネスとの両立が可能となる。
【００２８】
カメラモジュール２は、明るい環境での撮影の場合に、アポダイザー３２を機能させることで、解像感の高い画像を取得可能とする。カメラモジュール２は、暗い環境での撮影の場合に、アポダイザー３２の機能を停止させることで、光の感度を稼ぎコントラストが良好な画像を取得可能とする。
【００２９】
図７は、カメラモジュールのうちアポダイザーの駆動を制御するための構成を示すブロック図である。撮像処理回路１５内のアナログゲイン（ＡＧ）設定部５１は、撮影時の照度に応じたＡＧを設定する。制御部１６内のアポダイザー制御部５２は、ＡＧ設定部５１において設定されたＡＧに応じて、アポダイザー３２の駆動を制御する。
【００３０】
図８は、アポダイザーの駆動を制御する手順を示すフローチャートである。アポダイザー制御部５２は、ＡＧ設定部５１で設定されたＡＧと、予め設定された閾値Ｔｈとを比較する（ステップＳ１）。ＡＧ＜Ｔｈが成り立つ場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、アポダイザー制御部５２は、第１及び第２導電膜４５及び４６への電圧の印加により、アポダイザー３２をＯＮとする（ステップＳ２）。
【００３１】
ＡＧ＜Ｔｈが成り立たない場合（ステップＳ１、Ｎｏ）、アポダイザー制御部５２は、第１及び第２導電膜４５及び４６への電圧の印加を停止させた状態とすることで、アポダイザー３２をＯＦＦとする（ステップＳ３）。これにより、カメラモジュール２は、アポダイザー３２の駆動の制御を終了する。
【００３２】
なお、カメラモジュール２は、アポダイザー３２をＯＮ及びＯＦＦのみの制御とする場合に限られず、第１及び第２導電膜４５及び４６へ印加する電圧を調節することで、アポダイザー３２を透過する光の量を調節することとしても良い。これにより、カメラモジュール２は、照度に応じてさらに高品質な画像を得ることが可能となる。
【００３３】
アポダイザー３２に適用する光変調素子は、液晶素子３５である場合に限られず、通過させる光の量を印加電圧に応じて調整可能ないずれの素子としても良い。光変調素子は、例えば、エレクトロクロミック素子であっても良い。エレクトロクロミック素子は、電気化学的な酸化還元反応によって光の透過率を変化させる性質を備える。光変調素子としてエレクトロクロミック素子を適用する場合も、アポダイザー３２は、外縁部にグラデーションを持たせた絞りとして機能することができる。
【００３４】
図９は、液晶部のうちＯＩＳを構成する部分の概略構成を示す断面模式図である。ＯＩＳ３１は、ガラス基板４１、第１導電膜５３、液晶素子３４、第２導電膜５４及びガラス基板４２を備える。本実施形態において、ガラス基板４２は、図２に示すアポダイザー３２との共用とする。
【００３５】
液晶素子３４は、入射した光の屈折量を電位差分布に応じて調整可能に構成されている。液晶素子３４は、略一定の厚みの層をなしている。透明電極である第１及び第２導電膜５３及び５４は、導電性透明材料、例えばＩＴＯを使用して構成されている。第１及び第２導電膜５３及び５４の間には、電圧が印加される。ガラス基板４１及び４２は、第１導電膜５３から第２導電膜５４までの各部を挟持する。
【００３６】
例えば、第１導電膜５３は、グラウンドと同電位とされている。第２導電膜５４は、複数の電圧が同時に印加される。第２導電膜５４に印加する各電圧を適宜異ならせることで、第２導電膜５４は、電極面がなす二次元方向について電圧の勾配を生じさせる。
【００３７】
図１０は、第２導電膜における電圧の印加及び分布について説明する図である。図中、第２導電膜５４は、光軸に垂直な平面として示している。矩形形状をなす第２導電膜５４において、互いに対向する２つの長辺の各近傍には、それぞれ電圧Ｖ１、Ｖ２が印加される。第２導電膜５６のうち互いに対向する２つの短辺の各近傍には、それぞれ電圧Ｖ３、Ｖ４が印加される。
【００３８】
例えば、Ｖ１＜Ｖ２及びＶ３＜Ｖ４が成り立つとき、第２導電膜５６には、図中左上から右下へ向かうに従い低電位となるような電圧の勾配が生じる。電圧Ｖ１〜Ｖ４は、大小関係も含めて、手振れの方向や量に応じて適宜調節可能であるものとする。
【００３９】
液晶素子３４は、第１及び第２導電膜５３及び５４からの電圧の印加により液晶分子の配向が制御される。液晶素子３４は、入射した光を、液晶分子の配向に応じて屈折させる。ＯＩＳ３１は、二次元方向に勾配を持たせた電圧を液晶素子３４へ印加することで、液晶素子３４における光の屈折量を、二次元方向において変化させることができる。
【００４０】
図１１は、カメラモジュールのうちＯＩＳの駆動を制御するための構成を示すブロック図である。角速度センサ１７は、撮影時の手振れ量を検出し、出力する。制御部１６のＯＩＳ制御部５５は、角速度センサ１７から入力された手振れ量に応じて、ＯＩＳ３１の駆動を制御する。
【００４１】
ＯＩＳ制御部５５は、手振れによる像の移動を相殺するような方向及び量で光が偏向するように、液晶素子３４に印加する電圧Ｖ１〜Ｖ４を調整する。これにより、ＯＩＳ３１は、二次元方向についての手振れ補正を実施する。カメラモジュール２は、手振れによる影響が抑制された高品質な画像を得ることができる。例えば、従来のレンズシフト方式では、移動させるレンズの重量が増すほど、レンズの移動のための駆動力を増大させることとなる。本実施形態のＯＩＳ３１は、液晶素子３４を適用することにより、このような駆動力の増大を回避することができる。
【００４２】
ＯＩＳ３１は、二次元方向における光の屈折量の調整を、１つの液晶素子３４に対する印加電圧の制御により実現するものに限られない。ＯＩＳ３１は、例えば、電圧分布を持たせる方向を異ならせた２つの液晶素子３４を組み合わせることで、二次元方向における光の屈折量の調整を行うものとしても良い。この場合も、ＯＩＳ３１は、二次元方向について手振れの影響を抑制させる手振れ補正を実施することができる。
【００４３】
図１２は、ＯＩＳの駆動を制御するための構成の変形例を示すブロック図である。制御部１６内の角速度検出部５６は、固体撮像装置１０で撮像された画像から、手振れ量を検出する。角速度検出部５６は、例えば、連続して撮像された画像間のずれを抽出する画像処理を経て、手振れ量を求める。ＯＩＳ制御部５５は、角速度検出部５６で検出された手振れ量に応じて、ＯＩＳ３１の駆動を制御する。
【００４４】
この場合も、カメラモジュール２は、手振れによる影響が抑制された高品質な画像を得ることができる。ＯＩＳ制御部５５は、上述の角速度センサ１７（図１１参照）による検出結果と、本変形例の角速度検出部５６による検出結果との双方に応じて、ＯＩＳ３１の駆動を制御することとしても良い。
【００４５】
図１３は、ＯＩＳを構成する部分の変形例を示す断面模式図である。ＯＩＳ６０は、ガラス基板４１、第１導電膜５３、液晶素子６１、誘電体層６２、第２導電膜５４及びガラス基板４２を備える。
【００４６】
誘電体層６２は、第２導電膜５４側の面が、第２導電膜５４の電極面と平行であるのに対し、液晶素子６１側の面が、第２導電膜５４の電極面に対して傾きを持つ。図示する断面において、誘電体層６２は楔形をなしている。液晶素子６１は、第１及び第２導電膜５３及び５４の間において、誘電体層６２以外の部分を占めている。液晶素子６１は、第１導電膜５３側の面が、第１導電膜５３の電極面と平行であるのに対し、誘電体層６２側の面が、第１導電膜５３の電極面に対して傾きを持つ。
【００４７】
図示する断面において、液晶素子６１は、誘電体層６２とは上下を反転させた楔形をなしている。誘電体層６２及び液晶素子６１は、第１導電膜５３の電極面及び第２導電膜５４の電極面に対して傾きを持たせた傾斜面同士を合致させて一体とされている。誘電体層６２は、液晶材料に対し高い誘電率を持つ誘電体材料を使用して構成されている。第１及び第２導電膜５３及び５４の間には、電圧が印加される。
【００４８】
液晶素子６１の屈折率ｎ１は、印加する電圧に応じて変化する。誘電体層６２の屈折率ｎ２は、一定とする。例えば、第１及び第２導電膜５３及び５４に電圧Ｖｃを印加したときに、ｎ１＝ｎ２であるとする。この場合、液晶素子６１を透過した光は、誘電体層６２との界面において屈折作用を受けず、進行方向を維持したまま誘電体層６２を透過する。
【００４９】
第１及び第２導電膜５３及び５４の印加電圧をＶｃから変化させると、ｎ１≠ｎ２となる。この場合、液晶素子６１を透過した光は、誘電体層６２との界面において屈折し、進行方向が折り曲げられて誘電体層６２を透過する。
【００５０】
誘電体層６２は、図中紙面に平行に上から下へ向かうに従い、光軸方向における厚みが大きくなるよう構成されている。誘電体層６２の厚みが大きくなるに従い、液晶素子６１に印加される電圧は低くなる。ＯＩＳ６０は、電極面に平行な一方向について電圧勾配を調整する。これにより、ＯＩＳ６０は、液晶素子６１における光の屈折量を、一方向において変化させる。本変形例では、ＯＩＳ６０は、第２導電膜５４に複数の電圧を印加する必要がないため、配線を少なくすることができる。
【００５１】
液晶素子６１及び誘電体層６２を設ける態様は、本実施形態で説明する場合に限られず、適宜変更しても良い。ＯＩＳ６０は、光が入射する第１導電膜５３側に誘電体層６２、光を射出する第２導電膜５４側に液晶素子６１を配置することとしても良い。
【００５２】
ＯＩＳ６０は、液晶素子６１及び誘電体層６２の組合せを２組使用し、誘電体層６２の厚みに分布を持たせる方向を異ならせることで、二次元方向における光の屈折量の調整を可能とする。なお、図１３では、液晶素子６１及び誘電体層６２を組み合わせた１つの組のみを図示している。
【００５３】
ＯＩＳ制御部５５は、手振れによる像の移動を相殺するような方向及び量で光が偏向するように、印加電圧を調整する。これにより、ＯＩＳ６０は、二次元方向についての手振れ補正を実施する。カメラモジュール２は、手振れによる影響が抑制された高品質な画像を得ることができる。図２に示す液晶部１２は、ＯＩＳ３１に代えて、本変形例のＯＩＳ６０を適用しても良い。
【００５４】
図１４は、液晶部のうちＡＦ部を構成する部分の概略構成を示す断面模式図である。ＡＦ部３３は、ガラス基板４３、第１導電膜６５、液晶素子３６、誘電体層６４、第２導電膜６６及びガラス基板４４を備える。本実施形態において、ガラス基板４３は、図２に示すアポダイザー３２との共用とする。
【００５５】
液晶素子３６は、撮像光学系の光軸を中心として設けられている。液晶素子３６は、例えば、第１導電膜６５側を平坦面、第２導電膜６６側を球面に近い曲面として形成されている。誘電体層６４は、第１及び第２導電膜６５及び６６の間において液晶素子３６以外の部分を占めている。液晶素子３６は、例えば、所望の曲面形状の凹部を持たせた誘電体層６４を用意し、その凹部に液晶材料を導入することにより形成されている。誘電体層６４は、液晶材料に対し高い誘電率を持つ誘電体材料を使用して構成されている。
【００５６】
第１及び第２導電膜６５及び６６は、導電性透明材料、例えばＩＴＯを使用して構成されている。第１及び第２導電膜６５及び６６の間には、電圧が印加される。ガラス基板４３及び４４は、第１導電膜６５から第２導電膜６６までの各部を挟持する。
【００５７】
誘電体層６２は、撮像光学系の光軸の方向における厚みが大きくなるに従い、液晶素子６１に印加する電圧を低くさせる。液晶素子３６は、かかる誘電体層６２を介して印加される電圧に応じて、フォーカスを調整する。
【００５８】
ＡＦ部３３は、誘電体層６２を適用する構成である場合に限られない。ＡＦ部３３は、例えば、同心円状に形成された透明電極を液晶素子３６に設け、各透明電極の印加電圧を調整することで、液晶素子３６によるフォーカス調整を行うものであっても良い。
【００５９】
図２に示す液晶部１２は、図９に示すＯＩＳ３１あるいは図１３に示すＯＩＳ６０と、図３に示すアポダイザー３２と、図１４に示すＡＦ部３３とを一体として構成されている。ＯＩＳ３１または６０、アポダイザー３２及びＡＦ部３３は、一部のガラス基板を共用とすることで、各構成をそれぞれ分離して設置する場合に比べ、部品点数を減少させ、カメラモジュール２を小型化及び薄型化させることができる。
【００６０】
液晶部１２は、ＯＩＳ３１または６０、アポダイザー３２及びＡＦ部３３の各構成のうちの多くの要素について、共通の材料を使用して同様の工程を流用可能であることから、各構成をそれぞれ分離して形成する場合に比べ、製造工程の簡易化を図り得る。以上により、カメラモジュール２は、高品質な画像を得るための機能を、小型化、薄型化に適した簡易な構成によって実現することができる。
【００６１】
図１５は、カメラモジュールのうち液晶部の駆動を制御するための構成を示すブロック図である。カメラモジュール２は、アポダイザー３２を制御するための構成（図７参照）と、ＯＩＳ３１を制御するための構成（図１１参照）と、ＡＦ部３３を制御するための構成とにより、液晶部１２の全体の駆動を制御する。
【００６２】
制御部１６は、フォーカスずれ検出部７１、ＡＦ制御部７２、アポダイザー制御部５２及びＯＩＳ制御部５５を備える。ここでは、アポダイザー３２の制御、及びＯＩＳ３１の制御について、上記と重複する説明を省略する。なお、ＯＩＳ３１を制御するための構成としては、図１１に示す構成に代えて、図１２に示す構成を適用しても良い。また、液晶部１２は、ＯＩＳ３１に代えてＯＩＳ６０を適用しても良い。
【００６３】
フォーカスずれ検出部７１は、例えば位相差の検出及びコントラストの検出のいずれかを経て、フォーカスのずれ量を検出する。フォーカスずれ検出部７１は、例えば、ＡＦ部３３を駆動しながらコントラストが大きくなる状態を検索し、フォーカスのずれ量を検出する。または、フォーカスずれ検出部７１は、固体撮像装置１０で撮像された画像と、ＡＦ用の専用センサ（図示省略）で撮像された画像との位相差から、フォーカスのずれ量を検出する。
【００６４】
ＡＦ制御部７２は、フォーカスずれ検出部７１で検出されたずれ量に応じて、第１及び第２導電膜６５及び６６への印加電圧を調節することで、ＡＦ部３３の駆動を制御する。ＡＦ制御部７２の制御により、ＡＦ部３３は、ピントが合う状態へと駆動する。
【００６５】
カメラモジュール２は、ＯＩＳ３１、アポダイザー３２及びＡＦ部３３を一体とする構成である場合に限られない。カメラモジュール２は、ＯＩＳ３１、アポダイザー３２及びＡＦ部３３のうちの２つを一体として備える構成であっても良い。カメラモジュール２は、例えば、ＯＩＳ３１及びアポダイザー３２の一方を単独で備えるものであっても良い。ＯＩＳ３１は、従来知られる絞り機構やフォーカス調整機構と組み合わせることとしても良い。アポダイザー３２は、従来知られる手振れ補正機構やフォーカス調整機構と組み合わせることとしても良い。ＯＩＳ３１、アポダイザー３２及びＡＦ部３３は、画素部１４までの光路中のうちいずれの位置に設けることとしても良い。
【００６６】
図１６は、実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、液晶部の概略構成を示す断面模式図である。液晶部８０は、例えば、前段レンズ１１及び後段レンズ１３の間の光路中に配置されている。液晶部８０は、ＯＩＳ（optical  image  stabilizer）３１及びアポダイザー３２を有する。液晶部８０は、２枚のガラス基板４１及び４３により、内部の各層が挟持されている。ＯＩＳ３１及びアポダイザー３２は、液晶部８０の内部のガラス基板４２を挟んで一体に構成されている。本変形例によると、カメラモジュール２は、高品質な画像を得るための機能を、小型化、薄型化に適した簡易な構成によって実現することができる。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
２  カメラモジュール、１０  固体撮像装置、１１  前段レンズ、１２、８０  液晶部、１３  後段レンズ、１４  画素部、１５  撮像処理回路、１６  制御部、１７  角速度センサ、３１  ＯＩＳ、３２  アポダイザー、３３  ＡＦ部、３４、３５、３６、６１  液晶素子、４１、４２、４３、４４  ガラス基板、４５、５３、６５  第１導電膜、４６、５４、６６  第２導電膜、４７、６２、６４  誘電体層。
【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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【図１５】
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【図１６】
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