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JP2017067937A - Lens sheet unit, imaging module, imaging device, and cover member - Google Patents

Lens sheet unit, imaging module, imaging device, and cover member Download PDF

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JP2017067937A JP2015191602A JP2015191602A JP2017067937A JP 2017067937 A JP2017067937 A JP 2017067937A JP 2015191602 A JP2015191602 A JP 2015191602A JP 2015191602 A JP2015191602 A JP 2015191602A JP 2017067937 A JP2017067937 A JP 2017067937A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens sheet unit that allows an imaging module and an imaging device to be made thinner, and can suppress deformation and the like due to heating upon driving an image sensor, and to provide the imaging module, an imaging device and a cover member that include the lens sheet unit.SOLUTION: A lens sheet unit 10 is used in an imaging module 20, is a member that is disposed closer to an incidence side of light than an image sensor 21, and is formed by having a protection sheet 13, a first lens sheet 11, and a second lens sheet 12 integrally laminated. Each lens sheet is formed into a columnar shape, is arrayed in one direction along a sheet surface and includes: light transmission sections 111 and 121 that have a convex-shape unit lens shape; and light absorption sections 113 and 123 that are arrayed alternately with the light transmission sections 111 and 121, and extend onto a rear surface side in a thickness direction. An array direction of the light transmission sections 111 and 121 of each lens sheet crosses at an angle α when viewing from a normal line direction of the sheet surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レンズシートユニット、撮像モジュール、撮像装置、カバー部材に関するものである。   The present invention relates to a lens sheet unit, an imaging module, an imaging device, and a cover member.

近年、スマートフォンやタブレット等の携帯端末に備えられるカメラにおいては、画質の向上等、様々に開発が行われている(例えば、特許文献1参照)。特に、スマートフォン等の携帯端末においては、薄型化が進んでおり、携帯端末に備えられるカメラ(以下、携帯端末用カメラという)においても、薄型化が図られている。   In recent years, various developments such as improvement of image quality have been performed on cameras provided in portable terminals such as smartphones and tablets (see, for example, Patent Document 1). In particular, mobile terminals such as smartphones are becoming thinner, and a camera provided in the mobile terminal (hereinafter referred to as a mobile terminal camera) is also being reduced in thickness.

また、ライトフィールドカメラと呼ばれる、撮影後に焦点距離や被写界深度を変更できるカメラが開発され、近年広まっている(例えば、特許文献2参照)。このライトフィールドカメラは、イメージセンサ上に配置されたマイクロレンズアレイにより、入射光を分割して複数の方向の光を撮影することにより、撮影後に光の入射方向や強度に基づいて所定の画像処理を行って、画像の焦点距離や被写界深度を変更することができる。   In addition, a camera called a light field camera, which can change a focal length and a depth of field after photographing, has been developed and spread in recent years (for example, see Patent Document 2). This light field camera uses a microlens array placed on an image sensor to divide incident light and shoot light in multiple directions, thereby performing predetermined image processing based on the incident direction and intensity of light after shooting. To change the focal length and depth of field of the image.

特開2015−99345号公報JP2015-99345A 特表2015−520992号公報Special table 2015-520992 gazette

携帯端末用カメラでは、高画質な画像を撮影するためには、レンズ収差の補正等が必要となる。そのため、携帯端末用カメラでは、複数枚のレンズにより構成される撮像レンズが用いられている。しかし、この撮像レンズは、複数枚のレンズにより構成されているため、全体としてのカメラの厚さ(約5〜7mm)の約80%(約4mm)を撮像レンズが占めることとなる。そのため、携帯端末用カメラにおいて、高画質な画像の撮影と薄型化との両立が、大きな課題となっている。   In a camera for a portable terminal, correction of lens aberration or the like is necessary to capture a high-quality image. Therefore, an imaging lens including a plurality of lenses is used in the mobile terminal camera. However, since this imaging lens is composed of a plurality of lenses, the imaging lens occupies about 80% (about 4 mm) of the overall camera thickness (about 5 to 7 mm). For this reason, in a camera for a mobile terminal, it is a big problem to achieve both high-quality image shooting and thinning.

一方、ライトフィールドカメラでは、イメージセンサ上に配置される各マイクロレンズアレイの各レンズからの光(像)が、受光面上で重ならないようにするために、撮像レンズや、マイクロレンズアレイの各レンズに対応した隔壁を有する隔壁シート等が必要となっている。
前述のように撮像レンズは、複数枚のレンズにより構成されるため、大型であり、ライトフィールドカメラの小型化、薄型化が困難であった。また、隔壁シートを配置する場合には、隔壁とマイクロレンズアレイの各レンズとの位置合わせが困難であるという問題があった。
On the other hand, in the light field camera, in order to prevent the light (image) from each lens of each microlens array arranged on the image sensor from overlapping on the light receiving surface, each of the imaging lens and each microlens array. A partition sheet or the like having a partition corresponding to the lens is required.
As described above, since the imaging lens is composed of a plurality of lenses, it is large and it is difficult to reduce the size and thickness of the light field camera. Further, when the partition sheet is disposed, there is a problem that it is difficult to align the partition wall with each lens of the microlens array.

さらに、ライトフィールドカメラでは、イメージセンサに近接してマイクロレンズアレイを配置するため、マイクロレンズアレイが樹脂製の場合には、イメージセンサ駆動時の受光面の発熱により、マイクロレンズアレイに反りや撓みが生じるという問題があった。これを解消するために、熱膨張率の小さい樹脂を用いてマイクロレンズアレイを作製すると、製造が困難になったり、生産コストが増加したりするという問題があった。   Furthermore, in the light field camera, since the microlens array is arranged close to the image sensor, when the microlens array is made of resin, the microlens array is warped or bent due to heat generation on the light receiving surface when the image sensor is driven. There was a problem that occurred. In order to solve this problem, when a microlens array is manufactured using a resin having a low coefficient of thermal expansion, there are problems that manufacturing becomes difficult and production costs increase.

本発明の課題は、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化でき、イメージセンサの駆動時の発熱による変形等を抑制できるレンズシートユニット、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置、カバー部材を提供することである。   An object of the present invention is to provide a lens sheet unit that can reduce the thickness of an imaging module and an imaging device, and can suppress deformation due to heat generated when the image sensor is driven, and an imaging module, an imaging device, and a cover member including the lens sheet unit. It is.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、撮像モジュールに用いられ、撮像素子部よりも光の入射側に配置されるレンズシートユニットであって、片面に光学形状が形成された第1光学形状面(11a)を有する第1レンズシート(11)と、前記第1レンズシートよりも光の出射側に配置され、片面に光学形状が形成された第2光学形状面(12a)を有する第2レンズシート(12)と、前記第1レンズシートよりも光の入射側に配置され、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを保護する保護シート(13)と、を備え、前記第1レンズシートは、柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、前記第1光学形状面側に凸状の第1単位レンズ形状(112)を有する第1光透過部(111)と、前記第1光透過部と交互に配列され、前記第1光透過部の長手方向に延在し、かつ、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って、前記第1単位レンズ形状側から反対側である前記第1レンズシートの裏面(11b)側へ延びる第1光吸収部(113)と、を備え、前記第2レンズシートは、柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、前記第2光学形状面側に凸状の第2単位レンズ形状(122)を有する第2光透過部(121)と、前記第2光透過部と交互に配列され、前記第2光透過部の長手方向に延在し、かつ、前記第2レンズシートの厚み方向に沿って、前記第2単位レンズ形状側から反対側である前記第2レンズシートの裏面(12b)側へ延びる第2光吸収部(123)と、を備え、シート面の法線方向から見て、前記第1光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、角度αをなして交差し、前記第1レンズシートと前記第2レンズシートと前記保護シートとは、一体に積層されていること、を特徴するレンズシートユニット(10)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載のレンズシートユニットにおいて、前記角度αは、80°≦α≦100°を満たすこと、を特徴とするレンズシートユニット(10)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のレンズシートユニットにおいて、該レンズシートユニットは、700〜1100nmの波長域の光を遮蔽する層(115)を有すること、を特徴とするレンズシートユニット(10)である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のレンズシートユニットにおいて、前記各光透過部(111,121)の屈折率N1と前記各光吸収部(113,123)の屈折率N2とは、N1≦N2を満たすこと、を特徴とするレンズシートユニット(10)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のレンズシートユニットにおいて、前記各光吸収部(113.123)と前記各光透過部(111,121)との界面が、前記各レンズシートの厚み方向となす角度θは、0°≦θ≦10°を満たすこと、を特徴とするレンズシートユニット(10)である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 is a lens sheet unit that is used in an imaging module and is disposed closer to the light incident side than the imaging element unit, and includes a first optical shape surface (11a) having an optical shape formed on one side. A second lens sheet (12) having a first lens sheet (11) having a second optical shape surface (12a) disposed on the light emission side of the first lens sheet and having an optical shape formed on one side thereof. And a protective sheet (13) that is disposed closer to the light incident side than the first lens sheet and protects the first lens sheet and the second lens sheet, and the first lens sheet has a columnar shape. A first light transmitting portion (111) arranged in one direction along the sheet surface and having a convex first unit lens shape (112) on the first optical shape surface side, and the first light transmitting portion And the first array A first portion extending in the longitudinal direction of the transmission portion and extending from the first unit lens shape side to the back surface (11b) side opposite to the first unit lens shape side along the thickness direction of the first lens sheet. The second lens sheet is columnar and arranged in one direction along the sheet surface, and is convex toward the second optical shape surface. The second light transmission part (121) having (122) and the second light transmission part are alternately arranged, extend in the longitudinal direction of the second light transmission part, and the thickness of the second lens sheet A second light absorbing portion (123) extending along the direction from the second unit lens shape side to the back surface (12b) side of the second lens sheet, which is the opposite side, from the normal direction of the sheet surface As seen, the arrangement direction of the first light transmission part and the second light transmission part The lens sheet unit (10) is characterized in that the first lens sheet, the second lens sheet, and the protective sheet are integrally laminated, intersecting with the column direction at an angle α. .
The invention according to claim 2 is the lens sheet unit according to claim 1, wherein the angle α satisfies 80 ° ≦ α ≦ 100 °.
The invention according to claim 3 is the lens sheet unit according to claim 1 or 2, characterized in that the lens sheet unit has a layer (115) that shields light in a wavelength region of 700 to 1100 nm. The lens sheet unit (10).
According to a fourth aspect of the present invention, in the lens sheet unit according to any one of the first to third aspects, the refractive index N1 of each light transmitting portion (111, 121) and each light absorbing portion (113). , 123) is a lens sheet unit (10) characterized in that N1 ≦ N2 is satisfied.
According to a fifth aspect of the present invention, in the lens sheet unit according to any one of the first to fourth aspects, the light absorbing portions (113.123) and the light transmitting portions (111, 121) The lens sheet unit (10) is characterized in that an angle θ between the interface and the thickness direction of each lens sheet satisfies 0 ° ≦ θ ≦ 10 °.

請求項6の発明は、入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部(21)と、前記撮像素子部よりも被写体側に配置され、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のレンズシートユニット(10)と、を備える撮像モジュール(20)である。
請求項7の発明は、請求項6に記載の撮像モジュール(20)を備える撮像装置であって、該撮像装置の筐体(30)に、前記撮像モジュールへ光を入射させる開口部(31)が形成され、前記撮像素子部(21)は、前記筐体内において前記開口部に近接して配置され、前記レンズシートユニット(10)は、前記開口部に配置されていること、を特徴とする撮像装置(1)である。
請求項8の発明は、請求項6に記載の撮像モジュールを備える撮像装置であって、該撮像装置の筐体(30)に、前記撮像モジュールへ光を入射させる開口部(31)が形成され、少なくとも前記開口部及び前記開口部周辺を被覆し、前記筐体に対して着脱可能であり、前記開口部に対応する位置に窓部(41)を有するカバー部材(40)を備え、前記撮像素子部(21)は、前記筐体内において前記開口部に近接して配置され、前記レンズシートユニット(10)は、前記窓部に設けられること、を特徴とする撮像装置(2)である。
According to a sixth aspect of the present invention, an image sensor section (21) in which a plurality of pixels for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, and an object side with respect to the image sensor section, are arranged. An imaging module (20) comprising: the lens sheet unit (10) according to any one of items up to item 5.
The invention of claim 7 is an image pickup apparatus comprising the image pickup module (20) according to claim 6, wherein an opening (31) for allowing light to enter the image pickup module into a housing (30) of the image pickup apparatus. The image pickup device portion (21) is disposed in the housing in the vicinity of the opening, and the lens sheet unit (10) is disposed in the opening. An imaging device (1).
The invention of claim 8 is an image pickup apparatus comprising the image pickup module according to claim 6, wherein an opening (31) for allowing light to enter the image pickup module is formed in a housing (30) of the image pickup apparatus. A cover member (40) that covers at least the opening and the periphery of the opening, is detachable from the housing, and has a window (41) at a position corresponding to the opening; The image pickup device (2) is characterized in that the element portion (21) is disposed in the housing in the vicinity of the opening, and the lens sheet unit (10) is provided in the window portion.

請求項9の発明は、筐体(30)の一側面に撮像素子部(21)へ光を入射させる開口部(31)を備える撮像装置に着脱可能に装着でき、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のレンズシートユニット(10)と、前記レンズシートユニットを備える窓部(41)と、を備えるカバー部材であって、該撮像装置に装着した状態で、前記窓部が該撮像装置の開口部に対応する位置に在り、前記レンズシートユニットが撮像素子部の受光面上で結像可能であること、を特徴とするカバー部材(40)である。   The invention of claim 9 can be detachably attached to an image pickup apparatus having an opening (31) for allowing light to enter the image pickup device part (21) on one side surface of the housing (30). A cover member comprising the lens sheet unit (10) according to any one of the above and a window portion (41) including the lens sheet unit, wherein the window portion is attached to the imaging device. Is a position corresponding to the opening of the imaging device, and the lens sheet unit can form an image on the light receiving surface of the imaging device unit.

本発明によれば、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化でき、イメージセンサの駆動時の発熱による変形等を抑制できるレンズシートユニット、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置、カバー部材を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an imaging module and an imaging device can be reduced in thickness, and the lens sheet unit which can suppress the deformation | transformation etc. by the heat_generation | fever at the time of an image sensor drive, and an imaging module, an imaging device, and a cover member provided with this can be provided.

第1実施形態のカメラ1を説明する図である。It is a figure explaining the camera 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態の撮像モジュール20を説明する図である。It is a figure explaining the imaging module 20 of 1st Embodiment. 第1実施形態のレンズシートユニット10を説明する図である。It is a figure explaining the lens sheet unit 10 of 1st Embodiment. 第1実施形態の第1レンズシート11及び第2レンズシート12を説明する図である。It is a figure explaining the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12 of a 1st embodiment. 第1実施形態の第1レンズシート11の光透過部111及び第2レンズシート12の光透過部121の配列方向を説明する図である。It is a figure explaining the arrangement direction of the light transmission part 111 of the 1st lens sheet of 1st Embodiment, and the light transmission part 121 of the 2nd lens sheet. 第1実施形態の撮像モジュール20のイメージセンサ21の受光面上での結像の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of image formation on the light-receiving surface of the image sensor 21 of the imaging module 20 of 1st Embodiment. 第2実施形態のカメラ2を説明する図である。It is a figure explaining the camera 2 of 2nd Embodiment. 第1レンズシート11及び第2レンズシート12のレンズ形状面11a,12aの向きを説明する図である。It is a figure explaining the direction of the lens-shaped surfaces 11a and 12a of the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12. FIG. レンズシートユニット10の光透過部111,121の配列方向とイメージセンサ21の画素の配列方向との関係を示す図である。3 is a diagram illustrating a relationship between an arrangement direction of light transmitting portions 111 and 121 of the lens sheet unit 10 and an arrangement direction of pixels of the image sensor 21. FIG. レンズシートユニット10の変形形態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation form of the lens sheet unit.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面とは、各シート状の部材において、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
Numerical values such as dimensions and material names of the respective members described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal It also includes a state having an error of.
In the present specification, the sheet surface refers to a surface which is a planar direction of the sheet when viewed as the entire sheet in each sheet-like member.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態のカメラ1を説明する図である。
図2は、第1実施形態の撮像モジュール20を説明する図である。
図1を含め、以下に示す各図において、理解を容易にするために、XYZ直交座標系を適宜設けて示している。この座標系では、撮影者が、撮像装置を基本的な姿勢で支持し、光軸Oを水平として画像を撮影するとき、水平方向(左右方向)をX方向、鉛直方向(上下方向)をY方向とし、撮影者側から見て左側(被写体側から見て右側)に向かう方向を+X方向、鉛直方向上側に向かう方向を+Y方向、光軸O方向をZ方向とし、被写体側に向かう方向を+Z方向とする。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a camera 1 according to the first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating the imaging module 20 according to the first embodiment.
In each of the following drawings including FIG. 1, an XYZ orthogonal coordinate system is provided as appropriate for easy understanding. In this coordinate system, when the photographer supports the imaging apparatus in a basic posture and takes an image with the optical axis O being horizontal, the horizontal direction (left-right direction) is the X direction and the vertical direction (up-down direction) is Y. The direction toward the left side when viewed from the photographer side (the right side when viewed from the subject side) is the + X direction, the direction toward the upper side in the vertical direction is the + Y direction, the optical axis O direction is the Z direction, and the direction toward the subject side The + Z direction is assumed.

図1に示すように、本実施形態のカメラ1は、開口部31を有する筐体30内に、撮像モジュール20を備える撮像装置である。
カメラ1は、スマートフォン等の携帯電話やタブレット端末等の携帯端末に用いられる撮像装置であり、この筐体30は、携帯端末本体の筐体に相当する。このカメラ1は、さらに、不図示の制御部、記憶部等を備えている。
開口部31は、被写体側からの光を、カメラ1の撮像モジュール20へ取り込む開口である。開口部31には、後述する撮像モジュール20を構成するレンズシートユニット10が設けられている。
As shown in FIG. 1, the camera 1 according to the present embodiment is an imaging device including an imaging module 20 in a housing 30 having an opening 31.
The camera 1 is an imaging device used for a mobile phone such as a smartphone or a mobile terminal such as a tablet terminal, and the housing 30 corresponds to a housing of the mobile terminal body. The camera 1 further includes a control unit (not shown), a storage unit, and the like.
The opening 31 is an opening that takes light from the subject side into the imaging module 20 of the camera 1. The opening 31 is provided with a lens sheet unit 10 constituting an imaging module 20 described later.

本実施形態の撮像モジュール20は、光軸O(Z方向)に沿って、光の入射側である被写体側(+Z側)から順に、レンズシートユニット10、イメージセンサ21等を備えている。この撮像モジュール20は、前述の制御部からの出力信号により撮像する。
レンズシートユニット10及びイメージセンサ21は、矩形状の平板状の部材であり、その幾何学的中心に光軸Oが直交している。
前述のように、レンズシートユニット10は、筐体30の開口部31に設けられている。イメージセンサ21は、筐体30内部であって、開口部31に近接した位置に設けられている。本実施形態では、光軸O方向において、レンズシートユニット10とイメージセンサ21とは接している。
The imaging module 20 of the present embodiment includes a lens sheet unit 10, an image sensor 21, and the like in order from the subject side (+ Z side) that is the light incident side along the optical axis O (Z direction). The imaging module 20 captures an image using an output signal from the control unit described above.
The lens sheet unit 10 and the image sensor 21 are rectangular flat members, and the optical axis O is orthogonal to the geometric center.
As described above, the lens sheet unit 10 is provided in the opening 31 of the housing 30. The image sensor 21 is provided in the housing 30 at a position close to the opening 31. In the present embodiment, the lens sheet unit 10 and the image sensor 21 are in contact with each other in the optical axis O direction.

図3は、第1実施形態のレンズシートユニット10を説明する図である。
図4は、第1実施形態の第1レンズシート11及び第2レンズシート12を説明する図である。図4(a)は、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示し、図4(b)では、図4(a)に示す断面の一部をさらに拡大して示している。なお、図4では、第1レンズシート11における各部の符号を示し、括弧内に、第2レンズシート12における対応する各部の符号を示している。
図5は、第1実施形態の第1レンズシート11の光透過部111及び第2レンズシート12の光透過部121の配列方向を説明する図である。
レンズシートユニット10は、光軸O方向(Z方向)において、イメージセンサ21の被写体側(+Z側)に位置している。レンズシートユニット10は、光軸O方向(Z方向)に沿って被写体側(+Z側)から順に、保護シート13、第1レンズシート11、第2レンズシート12を備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating the lens sheet unit 10 according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 according to the first embodiment. 4A shows an enlarged part of a cross section parallel to the arrangement direction of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 and the thickness direction of the first lens sheet 11, and FIG. A part of the cross section shown in FIG. In FIG. 4, the reference numerals of the respective parts in the first lens sheet 11 are shown, and the reference numerals of the corresponding parts in the second lens sheet 12 are shown in parentheses.
FIG. 5 is a diagram for explaining the arrangement direction of the light transmission part 111 of the first lens sheet 11 and the light transmission part 121 of the second lens sheet 12 according to the first embodiment.
The lens sheet unit 10 is located on the subject side (+ Z side) of the image sensor 21 in the optical axis O direction (Z direction). The lens sheet unit 10 includes a protective sheet 13, a first lens sheet 11, and a second lens sheet 12 in order from the subject side (+ Z side) along the optical axis O direction (Z direction).

レンズシートユニット10は、保護シート13、第1レンズシート11、第2レンズシート12が一体に積層されて固定され、不図示の支持部材により支持され、イメージセンサ21に対する左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)、光軸O方向(Z方向)における位置等が決められている。
本実施形態では、保護シート13と第1レンズシート11とは、不図示の接合層によって一体に接合されている。また、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、接合層を介さずに互いに一体に積層され、互いに接している。
保護シート13は、光透過性を有するシート状の部材である。撮像モジュール20内への埃やゴミ等の異物の侵入を防止し、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を保護し、破損等を防止する機能を有する。
In the lens sheet unit 10, a protective sheet 13, a first lens sheet 11, and a second lens sheet 12 are integrally laminated and fixed, supported by a support member (not shown), and in a horizontal direction (X direction) with respect to the image sensor 21. Positions in the vertical direction (Y direction) and the optical axis O direction (Z direction) are determined.
In the present embodiment, the protective sheet 13 and the first lens sheet 11 are integrally bonded by a bonding layer (not shown). Further, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are laminated integrally with each other without a bonding layer, and are in contact with each other.
The protective sheet 13 is a sheet-like member having light transmittance. It has a function of preventing foreign matter such as dust and dirt from entering the imaging module 20, protecting the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and preventing damage and the like.

本実施形態の保護シート13は、合成石英ガラス製である。なお、保護シート13は、例えば、BK7、白板ガラス等のガラス製としてもよいし、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂製としてもよい。
この保護シート13は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を保護する観点から、第1レンズシート11及び第2レンズシート12よりも厚みを有する等、剛性が高く、耐熱性を有することが好ましい。
保護シート13の屈折率N3は、1.43〜1.60程度である。保護シート13の屈折率N3は、後述する第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1の値と等しい、もしくは屈折率N3と屈折率N1との屈折率差ができる限り小さい値であることが好ましい。
The protective sheet 13 of this embodiment is made of synthetic quartz glass. The protective sheet 13 may be made of glass such as BK7 or white plate glass, or may be made of resin such as acrylic resin or polycarbonate resin.
From the viewpoint of protecting the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, the protective sheet 13 has higher rigidity and heat resistance, such as being thicker than the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. Is preferred.
The refractive index N3 of the protective sheet 13 is about 1.43 to 1.60. The refractive index N3 of the protective sheet 13 is equal to the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 described later, or is as small as possible as the refractive index difference between the refractive index N3 and the refractive index N1. It is preferable.

また、保護シート13の被写体側(+Z側)の面には、不図示の赤外線遮蔽層が形成されている。この赤外線遮蔽層は、700〜1100nmの波長域の光(近赤外線)を吸収又は反射し、その波長域以外の光を透過させる機能を有する。このような赤外線遮蔽層は、その波長域の光を吸収又は反射する機能を有する汎用の材料を、保護シート13表面に蒸着したり、それらの材料を含有する樹脂層を保護シート13表面に積層したりすることにより形成される。また、保護シート13を形成する材料に、赤外線を吸収する材料等を配合し、保護シート13自体が赤外線遮蔽層としての機能を有する形態としてもよい。
保護シート13の赤外線遮蔽層よりも被写体側(+Z側)の面には、入射する光が界面で反射することを防止する不図示の反射防止層が形成されていることが、撮像モジュール20内へ入射する光量を向上させる観点から好ましい。この反射防止層は、反射防止機能を有する材料(例えば、MgF,SiO,フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により形成される。
An infrared shielding layer (not shown) is formed on the subject side (+ Z side) surface of the protective sheet 13. This infrared shielding layer has a function of absorbing or reflecting light (near infrared light) in a wavelength range of 700 to 1100 nm and transmitting light outside the wavelength range. Such an infrared shielding layer is formed by depositing a general-purpose material having a function of absorbing or reflecting light in the wavelength range on the surface of the protective sheet 13 or laminating a resin layer containing these materials on the surface of the protective sheet 13. It is formed by doing. Moreover, it is good also as a form which mix | blends the material etc. which absorb infrared rays with the material which forms the protective sheet 13, and the protective sheet 13 itself has a function as an infrared shielding layer.
In the imaging module 20, an antireflection layer (not shown) that prevents incident light from being reflected at the interface is formed on the surface closer to the subject (+ Z side) than the infrared shielding layer of the protective sheet 13. It is preferable from the viewpoint of improving the amount of light incident on. This antireflection layer is formed by coating a material having an antireflection function (for example, MgF 2 , SiO 2 , fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness.

なお、保護シート13の被写体側(+Z側)の面に形成される層は、上述の反射防止層や赤外線遮蔽層に限らず、例えば、ハードコート層や、防汚機能を有する防汚層等としてもよい。
この保護シート13の厚み(Z方向における寸法)は、100〜1000μmとすることが、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を保護し、その変形等を抑制し、かつ、撮像モジュール20全体及びレンズシートユニット10全体の厚みが大きくなりすぎず、薄型化を妨げないという理由から好ましい。
The layer formed on the subject side (+ Z side) surface of the protective sheet 13 is not limited to the above-described antireflection layer or infrared shielding layer, and includes, for example, a hard coat layer, an antifouling layer having an antifouling function, and the like. It is good.
Setting the thickness (dimension in the Z direction) of the protective sheet 13 to 100 to 1000 μm protects the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, suppresses deformation thereof, and the entire imaging module 20. And the thickness of the whole lens sheet unit 10 does not become too large, and it is preferable for the reason that thickness reduction is not prevented.

保護シート13と第1レンズシート11とを接合する不図示の接合層は、粘着剤又は接着剤により形成され、光透過性を有している。
この接合層は、保護シート13と第1レンズシート11との界面での光の反射による光量の低下を抑制する観点から、接合層の屈折率N4と、第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1と、保護シート13の屈折率N3とが等しい、もしくはこれらの屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
また、後述するイメージセンサ21は、駆動時に発熱し、約40℃前後までその表面温度が上昇する。そのため、イメージセンサ21の発熱によるレンズシートユニット10(第1レンズシート11及び第2レンズシート12)の反り等の変形を抑制する観点から、この接合層は、耐熱性を有していてもよい。
このような接合層を形成する材料としては、エポキシ樹脂製、ウレタン樹脂製等の粘着剤、接着剤が好適である。
なお、接合層は、その屈折率N4が、保護シート13の屈折率N3及び光透過部111の屈折率N1よりも小さいものも適用可能である。このような接合層としては、例えば、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
A bonding layer (not shown) that bonds the protective sheet 13 and the first lens sheet 11 is formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive, and has light transmittance.
The bonding layer has a refractive index N4 of the bonding layer and a light transmission portion 111 of the first lens sheet 11 from the viewpoint of suppressing a decrease in light amount due to light reflection at the interface between the protective sheet 13 and the first lens sheet 11. It is preferable that the refractive index N1 of this and the refractive index N3 of the protective sheet 13 are equal, or these refractive index difference is as small as possible.
Further, the image sensor 21 to be described later generates heat during driving, and its surface temperature rises to about 40 ° C. Therefore, this bonding layer may have heat resistance from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the lens sheet unit 10 (the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12) due to heat generated by the image sensor 21. .
As a material for forming such a bonding layer, an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive is suitable.
Note that a bonding layer having a refractive index N4 smaller than the refractive index N3 of the protective sheet 13 and the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 is also applicable. Examples of such a bonding layer include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.

第1レンズシート11は、柱状であってシート面に沿って一方向に配列される光透過部111と、光透過部111の配列方向において、光透過部111と交互に配置される光吸収部113とを備えるレンズシートである。本実施形態の第1レンズシート11では、光透過部111は、上下方向(Y方向)に配置され、その長手方向(稜線方向)が左右方向(X方向)に平行となっている。
光透過部111は、光を透過する部分であり、イメージセンサ21側(−Z側)に、凸形状の単位レンズ形状112を有している。第1レンズシート11のイメージセンサ21側(−Z側)の面は、単位レンズ形状112が複数配列されたレンズ形状面11aとなっている。また、第1レンズシート11の被写体側(+Z側)の面(レンズ形状面11aとは反対側の面)である裏面11bは、略平面状となっている。
The first lens sheet 11 has a columnar shape and is arranged in one direction along the sheet surface, and in the arrangement direction of the light transmission portions 111, the light absorption portions are arranged alternately with the light transmission portions 111. 113 is a lens sheet. In the first lens sheet 11 of the present embodiment, the light transmission part 111 is arranged in the vertical direction (Y direction), and its longitudinal direction (ridge line direction) is parallel to the horizontal direction (X direction).
The light transmitting portion 111 is a portion that transmits light, and has a convex unit lens shape 112 on the image sensor 21 side (−Z side). The surface on the image sensor 21 side (−Z side) of the first lens sheet 11 is a lens shape surface 11 a in which a plurality of unit lens shapes 112 are arranged. Further, the back surface 11b which is the subject side (+ Z side) surface of the first lens sheet 11 (the surface opposite to the lens-shaped surface 11a) is substantially flat.

第1レンズシート11の単位レンズ形状112は、イメージセンサ21側(−Z側)に凸となっており、光透過部111の配列方向(Y方向)及び第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)に平行な断面での断面形状が円の一部形状となっている。単位レンズ形状112は、この断面形状が光透過部111の長手方向に延在している。
光透過部111の裏面11b側(+Z側)には、光吸収部113が形成されておらず、光透過部111がシート面(XY面)に平行な方向に連続しているランド部114が形成されている。ランド部114は、その厚みができる限り薄い方が好ましく、ランド部114の厚さが0であること(即ち、ランド部114が存在しない形態)が、迷光等を防止し、高画質の画像を提供する観点から理想的である。
The unit lens shape 112 of the first lens sheet 11 is convex toward the image sensor 21 side (−Z side), and the arrangement direction (Y direction) of the light transmission portions 111 and the thickness direction (Z of the first lens sheet 11). The cross-sectional shape in a cross section parallel to (direction) is a partial shape of a circle. The unit lens shape 112 has a cross-sectional shape extending in the longitudinal direction of the light transmitting portion 111.
On the back surface 11b side (+ Z side) of the light transmission part 111, the light absorption part 113 is not formed, and the land part 114 in which the light transmission part 111 is continuous in the direction parallel to the sheet surface (XY surface) is formed. Is formed. The land portion 114 is preferably as thin as possible. The land portion 114 has a thickness of 0 (that is, a form in which the land portion 114 does not exist), which prevents stray light and the like, and produces a high-quality image. Ideal from the point of view.

光透過部111は、光透過性を有する樹脂により形成され、その屈折率N1は、1.43〜1.60程度である。
本実施形態の光透過部111は、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を用いて、紫外線成形法等により形成されている。
なお、これに限らず、光透過部111は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。また、光透過部111は、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いて熱溶融押出成形法等により形成されてもよいし、ガラスにより形成されてもよい。
The light transmission part 111 is formed of a resin having a light transmission property, and its refractive index N1 is about 1.43 to 1.60.
The light transmitting portion 111 of the present embodiment is formed by an ultraviolet molding method or the like using an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, or epoxy acrylate.
In addition, the light transmission part 111 may be formed of other ionizing radiation curable resins such as an electron beam curable resin. The light transmitting portion 111 may be formed by a hot melt extrusion molding method using a thermoplastic resin such as PET (polyethylene terephthalate) resin or the like, or may be formed by glass.

光吸収部113は、光を吸収する作用を有し、第1レンズシート11の厚み方向に沿って、単位レンズ形状112が形成されたレンズ形状面11a側から反対側の面(裏面)11b側へ延びる壁状の部分である。また、光吸収部113は、光透過部111の長手方向に沿って延在している。
光吸収部113は、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状、もしくは、矩形形状である。ここでいう楔形形状とは、一方の端部の幅が広く、他方に向けて次第に幅が狭くなる形状をいい、三角形形状や台形形状等を含む。
本実施形態の光吸収部113は、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面での断面形状が、レンズ形状面11a側の寸法が裏面11b側の寸法に比べて大きい台形形状となっている。これに限らず、光吸収部113は、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面での断面形状が、裏面11b側を頂点とする三角形形状としてもよい。
The light absorbing portion 113 has a function of absorbing light, and the surface (back surface) 11b side opposite to the lens shape surface 11a side where the unit lens shape 112 is formed along the thickness direction of the first lens sheet 11. It is a wall-like part extending to In addition, the light absorbing portion 113 extends along the longitudinal direction of the light transmitting portion 111.
The light absorbing portion 113 has a wedge shape or a rectangular cross section in a cross section parallel to the arrangement direction and the thickness direction of the first lens sheet 11. As used herein, the wedge shape refers to a shape in which one end is wide and gradually narrows toward the other, and includes a triangular shape, a trapezoidal shape, and the like.
The light absorbing portion 113 of this embodiment has a trapezoidal shape in which the cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction and the thickness direction of the first lens sheet 11 is larger on the lens-shaped surface 11a side than on the back surface 11b side. It has a shape. Not only this but the cross section shape in the cross section parallel to the arrangement direction and the thickness direction of the 1st lens sheet 11 as for the light absorption part 113 is good also as a triangular shape which makes the back surface 11b side a vertex.

この光吸収部113は、光透過部111内を進む光のうち、隣接する他の光透過部111側へ向かうような迷光を吸収する機能を有する。
光吸収部113は、カーボンブラック等の光吸収性を有する材料(以下、光吸収材という)や、光吸収材を含有した樹脂等により形成される。
光吸収部113に用いられる光吸収材は、可視光領域の光を吸収する機能を有する粒子状等の部材が好適である。このような部材としては、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、顔料や染料、顔料や染料で着色された樹脂粒子等が挙げられる。
The light absorption unit 113 has a function of absorbing stray light that travels in the light transmission unit 111 and travels toward another adjacent light transmission unit 111.
The light absorbing portion 113 is formed of a light absorbing material such as carbon black (hereinafter referred to as a light absorbing material), a resin containing the light absorbing material, or the like.
The light absorbing material used for the light absorbing portion 113 is preferably a particulate member having a function of absorbing light in the visible light region. Examples of such members include metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, pigments and dyes, resin particles colored with pigments and dyes, and the like.

顔料や染料で着色された樹脂粒子を用いる場合には、その樹脂粒子は、アクリル系樹脂や、PC(ポリカーボネート)樹脂、PE(ポリエチレン)樹脂、PS(ポリスチレン)樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂等により形成されたものが用いられる。
光吸収材としては、カーボンブラック等と上記のような着色された樹脂粒子とを組み合わせたものを用いてもよい。
光吸収材を含有する樹脂としては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。
本実施形態の光吸収部113は、カーボンブラックを含有するアクリル系樹脂により形成されている。
When resin particles colored with pigments or dyes are used, the resin particles may be acrylic resin, PC (polycarbonate) resin, PE (polyethylene) resin, PS (polystyrene) resin, MBS (methyl methacrylate, butadiene, Styrene) resin, MS (methyl methacrylate / styrene) resin or the like is used.
As the light absorbing material, a combination of carbon black or the like and the colored resin particles as described above may be used.
Examples of the resin containing the light absorbing material include ultraviolet curable resins such as urethane acrylate and epoxy acrylate, and ionizing radiation curable resins such as electron beam curable resins.
The light absorption part 113 of this embodiment is formed of an acrylic resin containing carbon black.

光吸収部113の屈折率N2は、1.45〜1.60程度である。また、光吸収部113の屈折率N2は、光透過部111の屈折率N1に対して、N2≧N1となっていることが好ましい。これは、光吸収部113と光透過部111との界面で、光が全反射する等し、不要な光がイメージセンサ21に到達することを防ぐためである。   The refractive index N2 of the light absorbing portion 113 is about 1.45 to 1.60. Further, the refractive index N2 of the light absorbing portion 113 is preferably N2 ≧ N1 with respect to the refractive index N1 of the light transmitting portion 111. This is to prevent unnecessary light from reaching the image sensor 21 by totally reflecting light at the interface between the light absorbing portion 113 and the light transmitting portion 111.

第1レンズシート11の各部の寸法は、以下の通りである。
光透過部111(単位レンズ形状112)の配列ピッチPは、約20〜230μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状112の曲率半径Rは、約10〜180μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状112のレンズ開口幅D1は、光透過部111の配列方向において、光透過部111のレンズ形状面11a側の寸法(光透過部111と光吸収部113の最もレンズ形状面11a側の端部との境界となる点t1〜点t2間の寸法)であり、約20〜200μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状112のレンズ高さH1は、第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)において、光吸収部113のレンズ形状面11a側の面から単位レンズ形状112の最も凸となる点t3までの寸法であり、約2〜40μmとすることが好ましい。
The dimensions of each part of the first lens sheet 11 are as follows.
The arrangement pitch P of the light transmitting portions 111 (unit lens shape 112) is preferably about 20 to 230 μm.
The radius of curvature R of the unit lens shape 112 is preferably about 10 to 180 μm.
The lens opening width D1 of the unit lens shape 112 is the dimension on the lens shape surface 11a side of the light transmission portion 111 in the arrangement direction of the light transmission portions 111 (the light transmission portion 111 and the light absorption portion 113 closest to the lens shape surface 11a side). The dimension between the point t1 and the point t2 serving as a boundary with the end), and is preferably about 20 to 200 μm.
The lens height H1 of the unit lens shape 112 is from the surface on the lens shape surface 11a side of the light absorbing portion 113 to the point t3 where the unit lens shape 112 is most convex in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11. And preferably about 2 to 40 μm.

第1レンズシート11の総厚Tは、第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)において、裏面11bの表面から点t3までの寸法であり、約30〜480μmとすることが好ましい。
光吸収部113の幅D2は、光透過部111の配列方向における、光吸収部113の最もレンズ形状面11a側の寸法であり、約1〜30μmとすることが好ましい。
光吸収部113の高さH2は、第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)における光吸収部113の寸法であり、約20〜470μmとすることが好ましい。
光吸収部113と光透過部111との界面がシート面の法線方向となす角度θは、0〜10°程度とすることが好ましい。
The total thickness T of the first lens sheet 11 is a dimension from the surface of the back surface 11b to the point t3 in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11, and is preferably about 30 to 480 μm.
The width D2 of the light absorbing portion 113 is the dimension closest to the lens-shaped surface 11a of the light absorbing portion 113 in the arrangement direction of the light transmitting portions 111, and is preferably about 1 to 30 μm.
The height H2 of the light absorbing portion 113 is the dimension of the light absorbing portion 113 in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11, and is preferably about 20 to 470 μm.
The angle θ formed by the interface between the light absorbing portion 113 and the light transmitting portion 111 and the normal direction of the sheet surface is preferably about 0 to 10 °.

ランド厚D3は、ランド部114の厚さであり、第1レンズシート11の厚み方向において、光吸収部113の裏面11b側先端から第1レンズシート11の裏面11bまでの寸法であり、約1〜50μmとすることが、迷光や、所定の光透過部111(単位レンズ形状112)に入射した光が、隣接する他の光透過部111(単位レンズ形状112)側へ光が進んでしまうことを抑制する観点から好ましい。   The land thickness D3 is the thickness of the land portion 114, and is a dimension from the front end of the light absorbing portion 113 on the back surface 11b side to the back surface 11b of the first lens sheet 11 in the thickness direction of the first lens sheet 11. When it is set to ˜50 μm, stray light or light incident on the predetermined light transmitting portion 111 (unit lens shape 112) may be propagated toward the other adjacent light transmitting portion 111 (unit lens shape 112). It is preferable from the viewpoint of suppressing.

第2レンズシート12は、第1レンズシート11のイメージセンサ21側(−Z側)に位置する光学シートである。
第2レンズシート12は、前述の第1レンズシート11と略同様の形状であり、単位レンズ形状122を有する光透過部121、光吸収部123等を有しているが、レンズ形状面12aの位置、及び、光透過部121及び光吸収部123の配列方向が、第1レンズシート11とは異なる。
The second lens sheet 12 is an optical sheet positioned on the image sensor 21 side (−Z side) of the first lens sheet 11.
The second lens sheet 12 has substantially the same shape as the first lens sheet 11 described above, and includes a light transmission part 121 having a unit lens shape 122, a light absorption part 123, and the like. The position and the arrangement direction of the light transmission part 121 and the light absorption part 123 are different from those of the first lens sheet 11.

第2レンズシート12では、凸状の単位レンズ形状122が形成されるレンズ形状面12aは、光の入射側となる被写体側(+Z側)に位置し、裏面12bは、イメージセンサ21側(−Z側)に位置している。
また、図5に示すように、第2レンズシート12では、光透過部121及び光吸収部123の配列方向R12は、光軸O方向(Z方向)から見て、第1レンズシート11の光透過部111及び光吸収部113の配列方向R11と交差し、角度αをなしている。
本実施形態では、この角度α=90°であり、第2レンズシート12の光透過部121(単位レンズ形状122)は、配列方向が左右方向(X方向)であり、長手方向が上下方向(Y方向)に延在している。
第2レンズシート12は、第1レンズシート11と同様の材料を用いて形成される。
In the second lens sheet 12, the lens-shaped surface 12a on which the convex unit lens shape 122 is formed is located on the subject side (+ Z side) that is the light incident side, and the back surface 12b is on the image sensor 21 side (- (Z side).
As shown in FIG. 5, in the second lens sheet 12, the arrangement direction R <b> 12 of the light transmission part 121 and the light absorption part 123 is the light of the first lens sheet 11 when viewed from the optical axis O direction (Z direction). It intersects with the arrangement direction R11 of the transmission part 111 and the light absorption part 113 and forms an angle α.
In the present embodiment, this angle α is 90 °, and the light transmitting portion 121 (unit lens shape 122) of the second lens sheet 12 is arranged in the horizontal direction (X direction) and the longitudinal direction is the vertical direction ( (Y direction).
The second lens sheet 12 is formed using the same material as the first lens sheet 11.

レンズシートユニット10を透過した光は、単位レンズ形状112,122により、後述するイメージセンサ21の受光面上が焦点となるように集光される。即ち、単位レンズ形状112,122の曲率半径R、屈折率N1は、イメージセンサ21の受光面上が焦点となるように設定されている。
また、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、単位レンズ形状112,122がその頂点(点t3)で互いに接した状態、又は、近接した状態で配置されており、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間の隙間部分には、空気が位置する形態となっている。
The light transmitted through the lens sheet unit 10 is condensed by the unit lens shapes 112 and 122 so that the light receiving surface of the image sensor 21 described later becomes a focal point. That is, the radius of curvature R and the refractive index N1 of the unit lens shapes 112 and 122 are set so that the light receiving surface of the image sensor 21 is in focus.
The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are arranged in a state where the unit lens shapes 112 and 122 are in contact with each other at the apex (point t3) or close to each other. In the gap portion between 11 and the second lens sheet 12, air is positioned.

図5に示すように、第1レンズシート11、第2レンズシート12は、光軸O方向(Z方向)から見た場合に、光透過部111及び光透過部121(単位レンズ形状112及び単位レンズ形状122)の配列方向が角度α=90°をなすように配置されている。また、第1レンズシート11、第2レンズシート12は、光透過部111,121間に光吸収部113,123を有している。従って、レンズシートユニット10は、光学的には、マイクロレンズが2次元方向(X方向及びY方向)に配置され、マイクロレンズ間に遮光壁が形成された状態に略等しい。   As shown in FIG. 5, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have a light transmission part 111 and a light transmission part 121 (unit lens shape 112 and unit when viewed from the optical axis O direction (Z direction). The lens shape 122) is arranged such that the arrangement direction forms an angle α = 90 °. Further, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have light absorbing portions 113 and 123 between the light transmitting portions 111 and 121. Therefore, the lens sheet unit 10 is optically equivalent to a state in which microlenses are arranged in a two-dimensional direction (X direction and Y direction) and a light shielding wall is formed between the microlenses.

イメージセンサ21は、受光面で受光した光を電気信号に変換して出力する部分である。イメージセンサ21は、複数の画素が2次元方向に配列されており、各画素により、その画素に入射した光の強度を検出可能である。
イメージセンサ21を構成する複数の画素は、イメージセンサ21の受光面である被写体側の表面に、2次元方向に配列されている。本実施形態では、イメージセンサ21の画素は、左右方向及び上下方向(X方向及びY方向)に複数配列されているものとする。
このようなイメージセンサ21としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等が好適に用いられる。
本実施形態のイメージセンサ21は、CMOSが用いられている。
The image sensor 21 is a part that converts the light received by the light receiving surface into an electrical signal and outputs it. In the image sensor 21, a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional direction, and the intensity of light incident on the pixels can be detected by each pixel.
A plurality of pixels constituting the image sensor 21 are arranged in a two-dimensional direction on the surface on the subject side which is a light receiving surface of the image sensor 21. In the present embodiment, it is assumed that a plurality of pixels of the image sensor 21 are arranged in the horizontal direction and the vertical direction (X direction and Y direction).
As such an image sensor 21, for example, a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or the like is preferably used.
The image sensor 21 of this embodiment uses a CMOS.

被写体からの光は、開口部31に配置されたレンズシートユニット10の保護シート13に入射し、撮像モジュール20内を進む。保護シート13を透過した光は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を透過する。
このとき、レンズシートユニット10を透過する光は、第1レンズシート11の単位レンズ形状112により、その配列方向であるY方向(上下方向)において集光され、また、第2レンズシート12の単位レンズ形状122により、その配列方向であるX方向(左右方向)において集光される。また、光透過部111,121内を光軸O方向に対して大きな角度をなす方向へ進む光の少なくとも一部は、光吸収部113,123に入射して吸収される。そして、レンズシートユニット10を透過した光は、イメージセンサ21の受光面で焦点を結ぶ。
Light from the subject enters the protective sheet 13 of the lens sheet unit 10 disposed in the opening 31 and travels through the imaging module 20. The light that has passed through the protective sheet 13 passes through the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
At this time, the light transmitted through the lens sheet unit 10 is condensed in the Y direction (vertical direction) that is the arrangement direction by the unit lens shape 112 of the first lens sheet 11, and the unit of the second lens sheet 12. The lens shape 122 collects light in the X direction (left-right direction) that is the arrangement direction. In addition, at least a part of the light traveling in the direction that forms a large angle with respect to the optical axis O direction in the light transmitting portions 111 and 121 is incident on and absorbed by the light absorbing portions 113 and 123. The light transmitted through the lens sheet unit 10 is focused on the light receiving surface of the image sensor 21.

前述のように、第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、単位レンズ形状112,122の長手方向(稜線方向)が直交するように配置されているので、レンズシートユニット10は、光学的には、左右方向及び上下方向(X方向及びY方向)にマイクロレンズが複数配列されている形態に近しい。
そして、イメージセンサ21の受光面上には、この疑似的なマイクロレンズにより結像された像が、それぞれ重なることなく形成される。
As described above, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are arranged so that the longitudinal directions (ridge line directions) of the unit lens shapes 112 and 122 are orthogonal to each other. Is close to a form in which a plurality of microlenses are arranged in the horizontal direction and the vertical direction (X direction and Y direction).
On the light receiving surface of the image sensor 21, images formed by the pseudo microlens are formed without overlapping each other.

本実施形態では、疑似的なマイクロレンズの1つ1つのレンズに対して、イメージセンサ21の複数の画素が対応するように配置されている。そして、撮影時には、各画素には、対応する疑似的なマイクロレンズにより分割された光が入射し、各画素により、光の強度が検出される。また、各画素と、XY平面上のどの位置の単位レンズ形状112,122を透過したか(XY平面上の疑似的なマイクロレンズの位置)との関係から、画素に入射した光の入射方向が検出可能となる。
撮影時、撮像モジュール20により得られた、各画素が検出した入射光の強度及び入射方向の情報は、記憶部に記憶され、また、制御部により各種演算等が行われることにより、その焦点距離や被写界深度等を変更した(リフォーカス処理を行った)画像データとして生成可能である。
In the present embodiment, a plurality of pixels of the image sensor 21 are arranged so as to correspond to each of the pseudo microlenses. At the time of photographing, the light divided by the corresponding pseudo microlens enters each pixel, and the intensity of the light is detected by each pixel. In addition, from the relationship between each pixel and which position of the unit lens shape 112, 122 on the XY plane (the position of the pseudo microlens on the XY plane), the incident direction of the light incident on the pixel is It can be detected.
The information on the intensity and direction of incident light detected by each pixel obtained by the imaging module 20 at the time of shooting is stored in the storage unit, and the focal length is obtained by performing various calculations and the like by the control unit. Or image data with the depth of field changed or the like (refocus processing performed).

図6は、第1実施形態の撮像モジュール20のイメージセンサ21の受光面上での結像の様子を説明する図である。
一般的に、ライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイの1つのマイクロレンズに対して所定の領域内に位置する複数個の画素211が対応している。そして、それぞれのマイクロレンズによる像が、例えば、図6(a)に示すように、対応する領域内に投影されることが重要である。
このとき、例えば、図6(b)に示すように、各マイクロレンズの像が隣の領域に投影され、像が重なると、被写体面上で異なる位置と角度を有する光が同一の画素211に入射するクロストークという現象が生じ、光の入射方向や強度を分解できなくなる。これを解消するために、従来のライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイよりも被写体側に設けられた撮像レンズの絞りを利用したり、マイクロレンズアレイの単位レンズに対応した隔壁を有する隔壁シートを、マイクロレンズアレイのイメージセンサ側等に別体で用意したりする必要があった。
FIG. 6 is a diagram for explaining a state of image formation on the light receiving surface of the image sensor 21 of the imaging module 20 of the first embodiment.
In general, in a light field camera, a plurality of pixels 211 located in a predetermined region correspond to one microlens of the microlens array. And it is important that the image by each microlens is projected in a corresponding area | region, as shown to Fig.6 (a), for example.
At this time, for example, as shown in FIG. 6B, when the images of the respective microlenses are projected onto the adjacent area and the images overlap, light having different positions and angles on the subject surface is applied to the same pixel 211. A phenomenon called incident crosstalk occurs, and the incident direction and intensity of light cannot be decomposed. In order to solve this problem, a conventional light field camera uses a diaphragm of an imaging lens provided on the subject side of the micro lens array, or a partition sheet having a partition corresponding to a unit lens of the micro lens array. It was necessary to prepare it separately on the image sensor side of the microlens array.

しかし、本実施形態によれば、光吸収部113,123が、光透過部111,121間に形成され、各レンズシートの厚み方向(Z方向)に延びているので、撮像レンズや隔壁シート等を用いることなく、かつ、図6(a)に示すように、クロストークを生じさせることなく、単位レンズ形状112,122により集光された光を、イメージセンサ21の対応する領域の画素211に入射させることができる。これにより、画素211は、入射光の強度と入射方向の情報を高精度で出力することができる。   However, according to the present embodiment, the light absorbing portions 113 and 123 are formed between the light transmitting portions 111 and 121 and extend in the thickness direction (Z direction) of each lens sheet. 6 and without causing crosstalk, the light collected by the unit lens shapes 112 and 122 is applied to the pixels 211 in the corresponding region of the image sensor 21 as shown in FIG. It can be made incident. Thereby, the pixel 211 can output the intensity | strength and incident direction information of incident light with high precision.

以上のことから、本実施形態によれば、複数枚の光学レンズからなる撮像レンズが不要であり、レンズシートユニット10の厚みを数100μm程度に抑えることができ、撮像モジュール20及びカメラ1として薄型化、軽量化を図ることができる。
また、撮像レンズが不要となるので、撮像モジュール20及びカメラ1の生産コストを低減できる。さらに、この撮像モジュール20が搭載される携帯端末本体の薄型化を妨げることがなく、携帯端末の意匠性の向上にも寄与できる。
また、本実施形態によれば、各レンズシート11,12内に光透過部111,121(単位レンズ形状112,122)に対応して光吸収部113,123が一体に形成されているので、隔壁シートとマイクロレンズアレイとを用いる場合に必要となる隔壁シートとマイクロレンズアレイとの高精度な位置合わせが不要となる。従って、マイクロレンズアレイと隔壁シートとの位置合わせ精度ずれによる歩留りの低下を抑制できる。また、上述のような位置合わせが不要となるので、ハンドリングが容易となり、製造が容易に行え、生産コスト低減できる。
また、本実施形態によれば、第1レンズシート11が保護シート13に接合層により一体に接合されているので、レンズシートユニット10や撮像モジュール20の組み立て作業が容易であり、作業効率を向上させることができる。
From the above, according to the present embodiment, an imaging lens composed of a plurality of optical lenses is unnecessary, and the thickness of the lens sheet unit 10 can be suppressed to about several hundred μm, and the imaging module 20 and the camera 1 are thin. And weight reduction can be achieved.
Further, since an imaging lens is not necessary, the production cost of the imaging module 20 and the camera 1 can be reduced. Furthermore, it is possible to contribute to the improvement of the design of the mobile terminal without hindering the thinning of the mobile terminal body on which the imaging module 20 is mounted.
Moreover, according to this embodiment, since the light absorption parts 113 and 123 are integrally formed in each lens sheet 11 and 12 corresponding to the light transmission parts 111 and 121 (unit lens shape 112 and 122), High-precision alignment between the partition sheet and the microlens array, which is necessary when using the partition sheet and the microlens array, is not necessary. Therefore, it is possible to suppress a decrease in yield due to misalignment accuracy between the microlens array and the partition sheet. Further, since the alignment as described above becomes unnecessary, handling becomes easy, manufacture can be performed easily, and production cost can be reduced.
Further, according to the present embodiment, since the first lens sheet 11 is integrally bonded to the protective sheet 13 by the bonding layer, the assembling work of the lens sheet unit 10 and the imaging module 20 is easy and the work efficiency is improved. Can be made.

また、カメラ1の使用時において、イメージセンサ21が駆動時に発熱し、40℃前後までその表面温度が上昇する。そのため、イメージセンサ21に近接している第1レンズシート11及び第2レンズシート12が、その熱により反りや撓み等の変形を生じる場合がある。
しかし、本実施形態によれば、レンズシートユニット10は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12に比べて高い剛性を有する保護シート13を備え、第1レンズシート11は、保護シート13に接合層により一体に接合され、第2レンズシート12は、第1レンズシート11等と一体に積層されて支持されているので、イメージセンサ21の発熱による各レンズシートの反りや撓み等の変形を効果的に抑制することができる。
Further, when the camera 1 is used, the image sensor 21 generates heat during driving, and its surface temperature rises to around 40 ° C. For this reason, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 that are close to the image sensor 21 may be deformed such as warpage or deflection due to the heat.
However, according to the present embodiment, the lens sheet unit 10 includes the protective sheet 13 having higher rigidity than the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the first lens sheet 11 is attached to the protective sheet 13. Since the second lens sheet 12 is integrally bonded by the bonding layer and is supported by being laminated integrally with the first lens sheet 11 and the like, deformation of each lens sheet due to heat generated by the image sensor 21 is prevented. It can be effectively suppressed.

さらに、本実施形態によれば、光透過部111,121のレンズ開口幅D1を小さくしてX方向及びY方向に配列される単位レンズ形状112,122を増やすことも容易であり、かつ、光吸収部113,123が一体に形成されるので、レンズシートユニット10による疑似的なマイクロレンズをより細密化することができ、画像の空間解像度を向上させることができる。
本実施形態によれば、携帯端末用のカメラに対しても、撮影後に、焦点距離や被写界深度が変更可能なライトフィールドカメラとしての機能を付与することができ、高性能化を図ることができる。しかも、本実施形態の撮像モジュール20及びカメラ1は、パンフォーカスでの撮影画像も形成可能であり、様々な焦点距離及び被写界深度での撮影画像が形成可能となり、カメラ機能の向上を図ることができる。
さらに、従来のライトフィールドカメラは、撮像レンズや、マイクロレンズアレイとは別体の光線分割用の隔壁シート等が必要である。しかし、本実施形態によれば、いずれも不要であるので、ライトフィールドカメラとしても、薄型化及び軽量化、生産コストの低減等を図ることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, it is easy to increase the unit lens shapes 112 and 122 arranged in the X direction and the Y direction by reducing the lens opening width D1 of the light transmitting portions 111 and 121, and light. Since the absorption portions 113 and 123 are integrally formed, the pseudo microlens by the lens sheet unit 10 can be further refined, and the spatial resolution of the image can be improved.
According to the present embodiment, a function as a light field camera capable of changing a focal length and a depth of field after photographing can be given to a camera for a mobile terminal, and high performance can be achieved. Can do. In addition, the imaging module 20 and the camera 1 of the present embodiment can also form captured images with pan focus, and can form captured images with various focal lengths and depths of field, thereby improving the camera function. be able to.
Furthermore, the conventional light field camera requires an imaging lens, a partition sheet for dividing light separate from the microlens array, and the like. However, according to the present embodiment, none of them is necessary, and therefore, a light field camera can be reduced in thickness and weight, production cost can be reduced, and the like.

(第2実施形態)
図7は、第2実施形態のカメラ2を説明する図である。
第2実施形態のカメラ2は、少なくとも筐体30の開口部31を有する面30a側を覆うカバー部材40の窓部41にレンズシートユニット10が配置されている点が、第1実施形態のカメラ1とは異なる点以外は、前述の第1実施形態と同様の形態である。従って、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第2実施形態のカメラ2は、被写体側の面である面30aに開口部31を有し、その内部にイメージセンサ21等を有する筐体30と、筐体30の開口部31に対応する位置にレンズシートユニット10が配置されたカバー部材40とを備えている。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating the camera 2 according to the second embodiment.
The camera 2 of the second embodiment is that the lens sheet unit 10 is arranged in the window 41 of the cover member 40 that covers at least the surface 30a side of the housing 30 having the opening 31. Except for the point different from 1, it is the same form as the first embodiment described above. Therefore, parts having the same functions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end, and repeated description is appropriately omitted.
The camera 2 according to the second embodiment has an opening 31 in a surface 30 a that is a surface on the subject side, a housing 30 having the image sensor 21 and the like therein, and a position corresponding to the opening 31 of the housing 30. And a cover member 40 on which the lens sheet unit 10 is disposed.

カバー部材40は、少なくとも筐体30の面30aの開口部31とその周囲を覆い、筐体30に対して着脱可能である。本実施形態のカバー部材40は、面30aと、面30aに隣接する4つの側面30bの少なくとも一部と、これら側面30bが形成する角部分であって面30aとは反対側の面30cの角部分を被覆している。
また、カバー部材40は、筐体30の開口部31に対応する位置に窓部41を有し、この窓部41に、レンズシートユニット10が配置されている。窓部41は、カバー部材40装着時に光軸O方向(Z方向)からみて、その大きさや形状、位置が筐体30の開口部31と一致している。
このカバー部材40は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、エポキシ樹脂、PET樹脂、ポリアミド等の樹脂製、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム等のゴム製としてもよいし、木製や紙製、皮革製等としてもよい。
The cover member 40 covers at least the opening 31 of the surface 30 a of the housing 30 and the periphery thereof, and is detachable from the housing 30. The cover member 40 of the present embodiment includes a surface 30a, at least a part of four side surfaces 30b adjacent to the surface 30a, and a corner portion formed by these side surfaces 30b and opposite to the surface 30a. The part is covered.
The cover member 40 has a window 41 at a position corresponding to the opening 31 of the housing 30, and the lens sheet unit 10 is disposed in the window 41. The size, shape, and position of the window 41 coincide with the opening 31 of the housing 30 when viewed from the optical axis O direction (Z direction) when the cover member 40 is mounted.
The cover member 40 may be made of resin such as acrylic resin, polycarbonate resin, ABS resin, epoxy resin, PET resin, polyamide, or rubber such as silicone rubber or ethylene propylene rubber, or made of wood, paper, leather, or the like. It is good.

イメージセンサ21は、光軸O方向(Z方向)において、開口部31に近接して配置されている。カバー部材40を筐体30に装着した状態で、レンズシートユニット10は、イメージセンサ21の受光面上に接して、もしくは、イメージセンサ21の受光面に近接して位置する。なお、イメージセンサ21の受光面とレンズシートユニット10のイメージセンサ21側の面(本実施形態では、第2レンズシート12の裏面12b)との光軸O方向(Z方向)における距離は、できる限り小さいことが、クロストークや迷光を抑制して高画質な画像を提供する観点から好ましく、レンズシートユニット10のイメージセンサ21側の面とイメージセンサ21の受光面が接することが理想的である。   The image sensor 21 is disposed close to the opening 31 in the optical axis O direction (Z direction). The lens sheet unit 10 is positioned in contact with the light receiving surface of the image sensor 21 or close to the light receiving surface of the image sensor 21 with the cover member 40 attached to the housing 30. In addition, the distance in the optical axis O direction (Z direction) between the light receiving surface of the image sensor 21 and the surface on the image sensor 21 side of the lens sheet unit 10 (in this embodiment, the back surface 12b of the second lens sheet 12) is possible. It is preferable to be as small as possible from the viewpoint of providing a high-quality image by suppressing crosstalk and stray light, and it is ideal that the surface on the image sensor 21 side of the lens sheet unit 10 and the light receiving surface of the image sensor 21 are in contact with each other. .

本実施形態によれば、前述の第1実施形態で述べた効果に加え、さらに以下の効果を奏することができる。
本実施形態によれば、例えば、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の光透過部111,121のレンズ開口幅D1や曲率半径Rの異なるレンズシートユニット10を備えたカバー部材40を複数用意し、カバー部材40を付け替えることにより、イメージセンサ21に対するレンズシートユニット10を交換でき、画角や、被写界深度の異なる画像を撮影することができる。
また、本実施形態によれば、レンズシートユニット10がカバー部材40と一体であるので、カメラ2の筐体30の更なる薄型化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、レンズシートユニット10がカバー部材40と一体であるので、イメージセンサ21の発熱に起因する第1レンズシート11及び第2レンズシート12の反りや撓み等の変形を抑制する効果をさらに高めることができる。
また、本実施形態によれば、カバー部材40表面のデザインを様々に変更させることができ、より容易にカメラ2全体としての意匠性を高めることができる。
According to this embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, the following effects can be further achieved.
According to the present embodiment, for example, a plurality of cover members 40 including the lens sheet units 10 having different lens opening widths D1 and different radii of curvature R of the light transmitting portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are provided. By preparing and replacing the cover member 40, the lens sheet unit 10 for the image sensor 21 can be exchanged, and images with different angles of view and depth of field can be taken.
Further, according to the present embodiment, since the lens sheet unit 10 is integrated with the cover member 40, the housing 30 of the camera 2 can be further reduced in thickness.
In addition, according to the present embodiment, since the lens sheet unit 10 is integrated with the cover member 40, deformations such as warping and bending of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 due to heat generation of the image sensor 21 are prevented. The suppressing effect can be further enhanced.
Moreover, according to this embodiment, the design of the cover member 40 surface can be changed variously, and the designability as the camera 2 whole can be improved more easily.

(レンズシートユニット10の他の実施形態)
以下、レンズシートユニット10の他の実施形態について説明する。
<各レンズシートのレンズ形状面11a,12aの向きについて>
図8は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12のレンズ形状面11a,12aの向きを説明する図である。
なお、図8では、理解を容易にするために、レンズシートユニット10を構成する第1レンズシート11及び第2レンズシート12のみを示し、保護シート13は省略している。また、図8において、第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、Z方向において離間している形態を示しているが、実際には、一体に積層されている、もしくは、近接して配置されているものとする。
図8に示すように、レンズシートユニット10の第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aが被写体側(+Z側)であるか、イメージセンサ21側(−Z側)であるかは、適宜選択できる。
(Another embodiment of the lens sheet unit 10)
Hereinafter, other embodiments of the lens sheet unit 10 will be described.
<Direction of Lens Shape Surfaces 11a and 12a of Each Lens Sheet>
FIG. 8 is a diagram illustrating the orientation of the lens-shaped surfaces 11a and 12a of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
In FIG. 8, for easy understanding, only the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 10 are shown, and the protective sheet 13 is omitted. In FIG. 8, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are separated from each other in the Z direction. However, actually, they are integrally laminated or arranged close to each other. It is assumed that
As shown in FIG. 8, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the lens sheet unit 10 have lens-shaped surfaces 11a and 12a on the subject side (+ Z side) or on the image sensor 21 side (−Z Side)) can be selected as appropriate.

図8(a)に示すように、第1レンズシート11、第2レンズシート12は、レンズ形状面11a,12aがいずれも被写体側(+Z側)となるように配置されていてもよい。
また、図8(b)に示すように、レンズシートユニット10を構成する第1レンズシート11、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aがいずれもイメージセンサ側(−Z側)となるように配置されていてもよい。
さらに、図8(c)に示すように、第1レンズシート11は、そのレンズ形状面11aが被写体側(+Z側)となるように配置され、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面12aがイメージセンサ側(−Z側)となるように配置されていてもよい。
As shown in FIG. 8A, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be arranged so that the lens-shaped surfaces 11a and 12a are both on the subject side (+ Z side).
Further, as shown in FIG. 8B, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 10 have lens shape surfaces 11a and 12a both on the image sensor side (−Z side). It may be arranged so that.
Further, as shown in FIG. 8C, the first lens sheet 11 is arranged so that its lens-shaped surface 11a is on the subject side (+ Z side), and the second lens sheet 12 is its lens-shaped surface 12a. May be arranged on the image sensor side (−Z side).

また、図8(c)ように、第1レンズシート11の第2レンズシート12側(−Z側)の面が、単位レンズ形状112が形成されていない裏面11bであり、第2レンズシート12の第1レンズシート11側の面も裏面12bである場合、光学密着による迷光の発生を抑制する観点から、第1レンズシート11及び第2レンズシート12との間に、不図示のスペーサを配置してもよいし、双方の裏面11b,12bを、微細凹凸形状が形成されたマット面としてもよい。   Further, as shown in FIG. 8C, the surface of the first lens sheet 11 on the second lens sheet 12 side (−Z side) is the back surface 11 b on which the unit lens shape 112 is not formed, and the second lens sheet 12. When the surface on the first lens sheet 11 side is also the back surface 12b, a spacer (not shown) is arranged between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 from the viewpoint of suppressing the generation of stray light due to optical contact. Alternatively, both the back surfaces 11b and 12b may be mat surfaces on which fine irregularities are formed.

また、図8(c)に示す形態の場合、光学密着による迷光の発生を抑制する観点から、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間に、不図示の接合層を設けて、第1レンズシート11と第2レンズシート12とを一体に接合してもよい。この形態の場合、第1レンズシート11と第2レンズシート12とを接合する接合層の屈折率は、その接合層と各レンズシート11,12の裏面11b,12bとの界面での光の反射を防ぐ観点から、光透過部111,121の屈折率と等しいものが好ましい。
上述のような形態のレンズシートユニット10を使用した場合にも、良好な画質で撮像することができる。
In the case of the form shown in FIG. 8C, a bonding layer (not shown) is provided between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 from the viewpoint of suppressing the generation of stray light due to optical adhesion. The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be joined together. In the case of this embodiment, the refractive index of the bonding layer that bonds the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 is the reflection of light at the interface between the bonding layer and the back surfaces 11b and 12b of the lens sheets 11 and 12. From the viewpoint of preventing the above, it is preferable that the refractive index of the light transmitting portions 111 and 121 is equal.
Even when the lens sheet unit 10 having the above-described form is used, it is possible to capture an image with good image quality.

<各レンズシートの光透過部111,121の配列方向について>
レンズシートユニット10は、第1レンズシート11の光透過部111が左右方向(X方向)に配列され、第2レンズシート12の光透過部121が上下方向(Y方向)に配列される形態としてもよい。
<About the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 of each lens sheet>
The lens sheet unit 10 is configured such that the light transmissive portions 111 of the first lens sheet 11 are arranged in the left-right direction (X direction) and the light transmissive portions 121 of the second lens sheet 12 are arranged in the vertical direction (Y direction). Also good.

また、第1レンズシート11の光透過部111(単位レンズ形状112)の配列方向R11と、第2レンズシート12の光透過部121(単位レンズ形状122)の配列方向R12とがなす角度αは、90°±10°の範囲、即ち、80°〜100°の範囲内であれば、レンズシートユニット10として所望される光学的機能は維持される。従って、角度αは、90°に限定されず、80°〜100°の範囲内としてもよい。
これにより、保護シート13、第1レンズシート11、第2レンズシート12を一体に積層してレンズシートユニット10として撮像モジュール20を組み立てる際に、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11と第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12とのなす角度αを厳密に90°として配置しなくともよく、レンズシートユニット10及び撮像モジュール20の組み立て作業の容易化、作業効率の向上、歩留りの向上を図ることができる。
The angle α formed by the arrangement direction R11 of the light transmission part 111 (unit lens shape 112) of the first lens sheet 11 and the arrangement direction R12 of the light transmission part 121 (unit lens shape 122) of the second lens sheet 12 is In the range of 90 ° ± 10 °, that is, in the range of 80 ° to 100 °, the optical function desired as the lens sheet unit 10 is maintained. Therefore, the angle α is not limited to 90 °, and may be in the range of 80 ° to 100 °.
Thereby, when the imaging module 20 is assembled as the lens sheet unit 10 by integrally stacking the protective sheet 13, the first lens sheet 11, and the second lens sheet 12, the arrangement direction of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11. The angle α formed by R11 and the arrangement direction R12 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12 does not have to be set at 90 ° strictly, facilitating assembly work of the lens sheet unit 10 and the imaging module 20, and work efficiency. And the yield can be improved.

<レンズシートユニット10のイメージセンサ21側の面について>
前述の図2,図3及び図8(a)に示すように、第2レンズシート12のイメージセンサ21側(−Z側)の面が、単位レンズ形状122が形成されていない裏面12bである場合、イメージセンサ21の受光面の傷つきを防止したり、イメージセンサ21と第2レンズシート12との光学密着を防止したりする観点から、裏面12bを微細凹凸形状が形成されたマット面とすることが好ましい。
また、第2レンズシート12とイメージセンサ21との間にスペーサを配置する等して、イメージセンサ21と第2レンズシート12との光学密着やイメージセンサ21の受光面の傷付き等を防止してもよい。
<Regarding the Image Sensor 21 Side of the Lens Sheet Unit 10>
As shown in FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 8A described above, the surface on the image sensor 21 side (−Z side) of the second lens sheet 12 is the back surface 12b on which the unit lens shape 122 is not formed. In this case, from the viewpoint of preventing the light receiving surface of the image sensor 21 from being scratched or preventing the optical contact between the image sensor 21 and the second lens sheet 12, the back surface 12b is a mat surface on which fine irregularities are formed. It is preferable.
In addition, a spacer is disposed between the second lens sheet 12 and the image sensor 21 to prevent optical contact between the image sensor 21 and the second lens sheet 12, damage to the light receiving surface of the image sensor 21, and the like. May be.

<各レンズシートの光透過部111,121の配列方向とイメージセンサ21の画素の配列方向について>
図9は、レンズシートユニット10の各光透過部111,121の配列方向とイメージセンサ21の画素の配列方向との関係を示す図である。
前述の第1実施形態及び第2実施形態等では、図9(a)に示すように、イメージセンサ21の画素が光軸O方向(Z方向)に対して直交する2方向G1,G2(Y方向及びX方向)に配列され、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11は、画素の配列方向の1つの方向G1(Y方向)に平行であり、第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12は、画素の配列方向のもう1つの方向G2(X方向)に平行である例を示した。
このとき、光軸O方向(Z方向)から見て、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11と画素の配列方向の1つの方向G1となす角度β、第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12が画素の配列方向のもう1つの方向G2となす角度γは、いずれも0°である。
<Regarding the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 of each lens sheet and the arrangement direction of the pixels of the image sensor 21>
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between the arrangement direction of the light transmission units 111 and 121 of the lens sheet unit 10 and the arrangement direction of the pixels of the image sensor 21.
In the first embodiment and the second embodiment described above, as shown in FIG. 9A, the pixels of the image sensor 21 are in two directions G1, G2 (Y that are orthogonal to the optical axis O direction (Z direction). And the arrangement direction R11 of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 is parallel to one direction G1 (Y direction) of the arrangement direction of the pixels, and the light of the second lens sheet 12 The example in which the arrangement direction R12 of the transmission unit 121 is parallel to another direction G2 (X direction) of the pixel arrangement direction is shown.
At this time, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), an angle β between the arrangement direction R11 of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 and one direction G1 of the arrangement direction of the pixels, the second lens sheet 12 An angle γ formed by the arrangement direction R12 of the light transmission portion 121 and another direction G2 in the arrangement direction of the pixels is 0 °.

しかし、これに限らず、図9(b)に示すように、例えば、光軸O方向(Z方向)から見て、角度β及び角度γは、0°〜10°の範囲内であれば、光学的な機能は維持されるので、この範囲内で適宜選択して設定してよい。このような形態とすることにより、イメージセンサ21とレンズシートユニット10(第1レンズシート11及び第2レンズシート12)との位置合わせが容易となり、製造作業の簡略化や作業時間の短縮、歩留りの向上等を図ることができる。
なお、図9(b)では、画素の配列方向G1,G2は、それぞれY方向及びX方向に平行である例を示しているが、これに限らず、光透過部111,121の配列方向R11,R12がY方向及びX方向に平行であり、画素の配列方向G1,G2とそれぞれ角度β,γをなす形態としてもよいし、画素の配列方向G1,G2及び光透過部111,121の配列方向R11,R12が、それぞれ角度β,γをなし、かつ、いずれもY方向及びX方向に平行でない形態としてもよい。
However, not limited to this, as shown in FIG. 9B, for example, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), the angle β and the angle γ are within a range of 0 ° to 10 °. Since the optical function is maintained, it may be appropriately selected and set within this range. By adopting such a configuration, it becomes easy to align the image sensor 21 and the lens sheet unit 10 (the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12), thereby simplifying the manufacturing work, shortening the work time, and yield. The improvement etc. can be aimed at.
9B shows an example in which the pixel arrangement directions G1 and G2 are parallel to the Y direction and the X direction, respectively. However, the arrangement direction is not limited to this, and the arrangement direction R11 of the light transmission portions 111 and 121 is not limited thereto. , R12 may be parallel to the Y direction and the X direction, and may form angles β, γ with the pixel arrangement directions G1, G2, respectively. Alternatively, the pixel arrangement directions G1, G2 and the arrangement of the light transmitting portions 111, 121 may be used. The directions R11 and R12 may form angles β and γ, respectively, and neither may be parallel to the Y direction and the X direction.

(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態において、カメラ1,2は、筐体30をカメラ本体の筐体とする一般的なカメラとしてもよい。この場合、カメラ1,2は、制御部、記憶部等に加えて、不図示のシャッタ部、シャッタ駆動部等を備える。
(Deformation)
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, the cameras 1 and 2 may be general cameras having the housing 30 as the housing of the camera body. In this case, the cameras 1 and 2 include a shutter unit, a shutter drive unit, and the like (not shown) in addition to the control unit and the storage unit.

(2)各実施形態において、保護シート13と第1レンズシート11とが接合層により接合される例を示したが、これに限らず、例えば、保護シート13と第1レンズシート11とは接合されず、一体に積層されている形態としてもよい。
このとき、保護シート13と第1レンズシート11(光透過部111)との界面での光の反射による光量低下を抑制する観点から、保護シート13の屈折率N3と第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1とは、等しい、もしくは、屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
また、光学密着を抑制する観点から、保護シート13の第1レンズシート11側の面、もしくは、第1レンズシート11の裏面11bを、微細な凹凸形状を有するマット面とすることが好ましい。
また、光学密着を抑制する観点から、保護シート13と第1レンズシート11との間にスペーサを配置する等して空気層(エアギャップ)を有する形態としてもよい。この場合、界面での光の反射による光量低下を抑制するために、第1レンズシート11の裏面11b表面に反射防止層を形成することが好ましい。
(2) In each embodiment, although the example in which the protective sheet 13 and the first lens sheet 11 are bonded by the bonding layer is shown, the present invention is not limited thereto, and for example, the protective sheet 13 and the first lens sheet 11 are bonded. It is good also as a form which is not laminated | stacked integrally.
At this time, the refractive index N3 of the protective sheet 13 and the light of the first lens sheet 11 are suppressed from the viewpoint of suppressing a decrease in the amount of light due to light reflection at the interface between the protective sheet 13 and the first lens sheet 11 (light transmitting portion 111). It is preferable that the refractive index N1 of the transmission part 111 is equal to or as small as possible.
Further, from the viewpoint of suppressing optical adhesion, the surface of the protective sheet 13 on the first lens sheet 11 side or the back surface 11b of the first lens sheet 11 is preferably a mat surface having a fine uneven shape.
Moreover, it is good also as a form which has an air layer (air gap) by arrange | positioning a spacer etc. between the protection sheet 13 and the 1st lens sheet 11 from a viewpoint of suppressing optical contact | adherence. In this case, it is preferable to form an antireflection layer on the surface of the back surface 11b of the first lens sheet 11 in order to suppress a decrease in the amount of light due to light reflection at the interface.

また、第1レンズシート11と第2レンズシート12とが、接合層により一体に接合された形態としてもよい。このとき、接合層は、例えば、シートの有効部分(光が透過する領域)以外の領域や、光学的に影響の小さい領域(例えば、四隅の角部分)等や、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の周縁部等に外側へ凸となるように設けられた領域等に形成することが、良好な画像を得る観点から好ましい。
このような形態に用いられる接合層は、前述のように、粘着剤又は接着剤により形成され、光透過性を有している。また、界面での光の反射による光量の低下を抑制する観点から、この接合層の屈折率N5と、第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1と、第2レンズシート12の光透過部121の屈折率N2とが等しい、もしくは、屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
Alternatively, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be integrally bonded by a bonding layer. At this time, the bonding layer includes, for example, a region other than an effective portion of the sheet (a region through which light is transmitted), a region having a small optical influence (for example, corner portions of the four corners), the first lens sheet 11 and the first layer. It is preferable to form in the area | region etc. which were provided in the peripheral part etc. of the 2 lens sheet | seat 12 so that it might become convex outward from a viewpoint of obtaining a favorable image.
As described above, the bonding layer used in such a form is formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive and has light transmittance. Further, from the viewpoint of suppressing a decrease in the amount of light due to reflection of light at the interface, the refractive index N5 of the bonding layer, the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11, and the light of the second lens sheet 12 It is preferable that the refractive index N2 of the transmission part 121 is equal or the refractive index difference is as small as possible.

また、イメージセンサ21の発熱による第1レンズシート11及び第2レンズシート12の反り等の変形を抑制する観点から、この接合層は、耐熱性を有していてもよい。
このような接合層としては、エポキシ樹脂製、ウレタン樹脂製等の粘着剤、接着剤を用いて形成することが好適である。
なお、接合層は、その屈折率N5が、光透過部111の屈折率N1及び光透過部121の屈折率N2よりも小さいものも適用可能である。このような接合層としては、例えば、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
さらに、レンズシートユニット10は、上述の各接合層により、保護シート13と第1レンズシート11と第2レンズシート12とが一体に接合された形態としてもよい。
In addition, from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 due to heat generated by the image sensor 21, the bonding layer may have heat resistance.
Such a bonding layer is preferably formed using an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive.
Note that a bonding layer whose refractive index N5 is smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 and the refractive index N2 of the light transmitting portion 121 is also applicable. Examples of such a bonding layer include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.
Further, the lens sheet unit 10 may be configured such that the protective sheet 13, the first lens sheet 11, and the second lens sheet 12 are integrally bonded by the above-described bonding layers.

(3)単位レンズ形状112,122は、例えば、光透過部111,121の配列方向及び各レンズシートの厚さ方向(Z方向)における断面形状が、シート面に長軸が直交する楕円の一部形状や、多角形形状等としてもよし、頂部が円弧等の曲線であり、単位レンズ形状の谷部側が直線からなる形状としてもよい。 (3) The unit lens shapes 112 and 122 are, for example, an ellipse in which the cross-sectional shape in the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 and the thickness direction (Z direction) of each lens sheet is an ellipse whose major axis is orthogonal to the sheet surface. It is good also as a part shape, a polygonal shape, etc., It is good also as a shape which a top part is curves, such as a circular arc, and the trough side of a unit lens shape consists of a straight line.

(4)第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、光透過部111,121よりも裏面11b,12b側に基材層を備える形態としてもよい。この基材層は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材であり、光透過部111,121を紫外線成形等で形成する際に、基材(ベース)となる部材である。
第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、クロストーク等を抑制する観点から、光吸収部113,123の裏面側端部から裏面までの厚みが小さい方が好ましい。従って、表面に剥離性を有する基材層を用い、基材層上に光透過部111,121及び光吸収部113,123を成形後に、基材層を剥離することが好ましい。しかし、基材層が十分に薄い場合等には、基材層を積層した形態のままレンズシートとして使用してもよい。
また、基材層が剥離性を有していない場合には、基材層に相当する部分を削る等により、光吸収部113,123の裏面側端部から裏面までの厚みを薄くしてもよい。
(4) The 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12 are good also as a form provided with a base material layer in the back surfaces 11b and 12b side rather than the light transmission parts 111 and 121. FIG. This base material layer is a resin-made sheet-like member having light permeability, and is a member that becomes a base material (base) when the light transmitting portions 111 and 121 are formed by ultraviolet molding or the like.
It is preferable that the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have a small thickness from the back surface side end portions to the back surface of the light absorbing portions 113 and 123 from the viewpoint of suppressing crosstalk and the like. Therefore, it is preferable to peel off the base material layer after forming the light transmitting portions 111 and 121 and the light absorbing portions 113 and 123 on the base material layer using a base material layer having peelability on the surface. However, when the base material layer is sufficiently thin, etc., it may be used as a lens sheet with the base material layer being laminated.
Moreover, when the base material layer does not have releasability, the thickness from the back side end to the back side of the light absorbing portions 113 and 123 can be reduced by cutting a portion corresponding to the base material layer. Good.

(5)レンズシートユニット10は、保護シート13よりもイメージセンサ21側に、図10に示すようなレンズシート15を備える形態としてもよい。
図10は、レンズシートユニット10の変形形態を示す図である。
レンズシート15は、1枚のシート状の基材層151の両面に、単位レンズ形状112,122を有する光透過部111,121及び光吸収部113,123が形成されている。このレンズシート15は、第1レンズシート11と第2レンズシート12とが、基材層151の両面にそれぞれ一体に形成された形態に等しい。
この基材層151は、樹脂製のシート状の部材であり、光透過性を有している。このような基材層151としては、PET樹脂やトリアセチルセルロース(TAC)製のシート状の部材等が挙げられる。
また、この基材層151の厚さは、可能な範囲で薄いことが、迷光を抑制し、クロストークを低減して、各画素に入射する光の強度や入射方向の精度を向上させる観点から好ましい。
(5) The lens sheet unit 10 may include a lens sheet 15 as shown in FIG. 10 on the image sensor 21 side of the protective sheet 13.
FIG. 10 is a view showing a modified form of the lens sheet unit 10.
In the lens sheet 15, light transmitting portions 111 and 121 and light absorbing portions 113 and 123 having unit lens shapes 112 and 122 are formed on both surfaces of a single sheet-like base material layer 151. The lens sheet 15 is equivalent to a form in which the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are integrally formed on both surfaces of the base material layer 151.
The base material layer 151 is a resin sheet-like member, and has light transmittance. Examples of such a base material layer 151 include a sheet-like member made of PET resin or triacetyl cellulose (TAC).
In addition, the thickness of the base material layer 151 is as thin as possible from the viewpoint of suppressing stray light, reducing crosstalk, and improving the intensity of light incident on each pixel and the accuracy of the incident direction. preferable.

(6)レンズシートユニット10は、保護シート13よりもイメージセンサ21側(−Z側)に、3枚以上のレンズシートが光軸O方向(Z方向)に沿って配列された形態としてもよい。
このとき、例えば、3枚目のレンズシート(以下、第3レンズシートという)は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様の形状のレンズシートであり、その光透過部の配列方向が、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の光透過部111,121の配列方向R11,R12に対して、それぞれ45°±10°をなしているものとすることが好ましい。
また、第3レンズシートのレンズ形状面は、被写体側(+Z側)であっても、イメージセンサ21側(−Z側)であってもよい。
(6) The lens sheet unit 10 may have a configuration in which three or more lens sheets are arranged along the optical axis O direction (Z direction) on the image sensor 21 side (−Z side) with respect to the protective sheet 13. .
At this time, for example, a third lens sheet (hereinafter referred to as a third lens sheet) is a lens sheet having the same shape as the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the arrangement direction of the light transmitting portions thereof However, it is preferable that each of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 forms 45 ° ± 10 ° with respect to the arrangement directions R11 and R12 of the light transmission portions 111 and 121.
The lens shape surface of the third lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor 21 side (−Z side).

さらに、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様の形状のレンズシートである4枚目のレンズシート(第4レンズシート)を配置する場合には、その光透過部の配列方向が、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の光透過部111,121の配列方向R11,R12に対して、それぞれ45°±10°をなし、第3レンズシートの光透過部の配列方向に対してそれぞれ90°±10°をなしているものとすることが好ましい。
また、第4レンズシートのレンズ形状面は、被写体側(+Z側)であっても、イメージセンサ21側(−Z側)であってもよい。
なお、レンズシートユニット10内の第3レンズシート、第4レンズシートの光軸O方向(Z方向)おける位置については、保護シート13よりもイメージセンサ21側に位置するのであれば、特に限定しない。
Furthermore, when the fourth lens sheet (fourth lens sheet), which is a lens sheet having the same shape as the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, is arranged, the arrangement direction of the light transmitting portions is 45 ° ± 10 ° with respect to the arrangement directions R11 and R12 of the light transmission portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, respectively, and with respect to the arrangement direction of the light transmission portions of the third lens sheet It is preferable that the angle is 90 ° ± 10 °.
The lens shape surface of the fourth lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor 21 side (−Z side).
Note that the positions of the third lens sheet and the fourth lens sheet in the lens sheet unit 10 in the optical axis O direction (Z direction) are not particularly limited as long as they are positioned closer to the image sensor 21 than the protective sheet 13. .

(7)各実施形態において、保護シート13がその被写体側の面に赤外線遮蔽層を備える例を示したが、これに限らず、例えば、赤外線を遮蔽する機能を有する別体のフィルタ等を、保護シート13と第1レンズシート11との間に配置する形態としてもよい。
また、第1レンズシート11が光透過部111よりも裏面11b側に赤外線遮蔽層を有する形態としてもよいし、第2レンズシート12が光透過部121よりも裏面12b側に赤外線遮蔽層を備える形態としてもよい。
クロストークを抑制し、良好な画像を表示する観点から、光軸O方向におけるイメージセンサ21の受光面と第2レンズシートの光吸収部113の最もイメージセンサ21側(−Z側)となる端部との間の距離が大きくなることは好ましくない。また、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間の距離が広がることも好ましくない。
従って、上述の各実施形態においては、保護シート13の被写体側の面に赤外線遮蔽層を形成する形態とした。
なお、第1レンズシート11と保護シート13とが接合される形態とする場合、この接合層が、波長域700〜1100nmの光を吸収する赤外線吸収剤を含有する等して、赤外線遮蔽層としての機能を果たす形態としてもよい。
(7) In each embodiment, an example in which the protective sheet 13 includes an infrared shielding layer on the subject side surface is shown. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a separate filter having a function of shielding infrared rays, etc. It is good also as a form arrange | positioned between the protection sheet 13 and the 1st lens sheet 11. FIG.
Further, the first lens sheet 11 may have an infrared shielding layer on the back surface 11b side with respect to the light transmission portion 111, and the second lens sheet 12 may have an infrared shielding layer on the back surface 12b side with respect to the light transmission portion 121. It is good also as a form.
From the viewpoint of suppressing crosstalk and displaying a good image, the light receiving surface of the image sensor 21 in the optical axis O direction and the end closest to the image sensor 21 (−Z side) of the light absorbing portion 113 of the second lens sheet. It is not preferable that the distance between the parts increases. In addition, it is not preferable that the distance between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 increases.
Therefore, in each of the above-described embodiments, an infrared shielding layer is formed on the subject side surface of the protective sheet 13.
When the first lens sheet 11 and the protective sheet 13 are bonded, the bonding layer contains an infrared absorber that absorbs light in the wavelength range of 700 to 1100 nm. It is good also as a form which fulfills these functions.

(8)光透過部111,121と光吸収部113,123との界面は、複数の平面からなる折れ面状となっていてもよいし、複数の平面と曲面とが複数組み合わされている形態としてもよい。 (8) The interface between the light transmitting portions 111 and 121 and the light absorbing portions 113 and 123 may be a folded surface formed of a plurality of planes, or a combination of a plurality of planes and curved surfaces. It is good.

(9)各実施形態において、単位レンズ形状112,122の配列ピッチPやレンズ開口幅D1、曲率半径R、光透過部111,121の屈折率N1等は、第1レンズシート11と第2レンズシート12とで同じである例を示したが、これに限らず、第1レンズシート11と第2レンズシート12とで異なっていてもよい。 (9) In each embodiment, the arrangement pitch P of the unit lens shapes 112 and 122, the lens aperture width D1, the radius of curvature R, the refractive index N1 of the light transmission portions 111 and 121, and the like are the first lens sheet 11 and the second lens. Although the example which is the same with the sheet | seat 12 was shown, not only this but the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12 may differ.

(10)第1レンズシート11及び第2レンズシート12には、その表裏面(レンズ形状面11a,12aと裏面11b,12b)とを区別しやすくするために、表裏判別用の切欠きを設けてもよい。
また、レンズシートユニット10の配置や組み立てを容易にするために、アライメントマークを第1レンズシート11及び第2レンズシート12に設けてもよい。
(10) The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are provided with notches for distinguishing the front and back surfaces so that the front and back surfaces (lens-shaped surfaces 11a and 12a and the back surfaces 11b and 12b) can be easily distinguished. May be.
Further, in order to facilitate the arrangement and assembly of the lens sheet unit 10, alignment marks may be provided on the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.

(11)イメージセンサ21の受光面の大きさは、撮像モジュール20が用いられるカメラ1,2及び携帯端末の大きさや、所望する画質やカメラ性能等に応じて、適宜採用してよい。イメージセンサ21の受光面の大きさは、例えば、スマートフォン等の携帯端末に搭載される場合には横×縦のサイズが、4.8×3.6mmや4.4×3.3mm等、カメラ(主にコンパクトデジタルカメラ)等に搭載される場合には、6.2×4.7mm、7.5×5.6mm等が挙げられる。
また、例えば、23.6×15.8mm、36×24mm、43.8×32.8mm等の大きな受光面を有するイメージセンサ21を使用することにより、ノイズの低減や取得する焦点距離や被写界深度等の情報の精度や情報量の向上を図り、画質のさらなる向上や、カメラ1,2の性能向上を図ってもよい。
(11) The size of the light receiving surface of the image sensor 21 may be appropriately adopted according to the size of the cameras 1 and 2 and the mobile terminal in which the imaging module 20 is used, the desired image quality, camera performance, and the like. The size of the light receiving surface of the image sensor 21, for example, when mounted on a portable terminal such as a smartphone, the horizontal x vertical size is 4.8 x 3.6 mm, 4.4 x 3.3 mm, etc. When mounted on (mainly a compact digital camera) or the like, 6.2 × 4.7 mm, 7.5 × 5.6 mm, or the like can be given.
Further, for example, by using the image sensor 21 having a large light receiving surface such as 23.6 × 15.8 mm, 36 × 24 mm, 43.8 × 32.8 mm, the noise can be reduced, the focal length to be acquired, The accuracy of information such as depth of field and the amount of information may be improved to further improve the image quality and the performance of the cameras 1 and 2.

なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、上述の各実施形態等によって限定されることはない。   Each embodiment and modification may be used in appropriate combination, but detailed description is omitted. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments.

1,2 カメラ
10 レンズシートユニット
11 第1レンズシート
12 第2レンズシート
111,121 光透過部
112,122 単位レンズ形状
113,123 光吸収部
13 保護シート
20 撮像モジュール
21 イメージセンサ
30 筐体
31 開口部
40 カバー部材
41 窓部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Camera 10 Lens sheet unit 11 1st lens sheet 12 2nd lens sheet 111,121 Light transmission part 112,122 Unit lens shape 113,123 Light absorption part 13 Protection sheet 20 Imaging module 21 Image sensor 30 Case 31 Opening 40 Cover member 41 Window

Claims (9)

撮像モジュールに用いられ、撮像素子部よりも光の入射側に配置されるレンズシートユニットであって、
片面に光学形状が形成された第1光学形状面を有する第1レンズシートと、
前記第1レンズシートよりも光の出射側に配置され、片面に光学形状が形成された第2光学形状面を有する第2レンズシートと、
前記第1レンズシートよりも光の入射側に配置され、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを保護する保護シートと、
を備え、
前記第1レンズシートは、
柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、前記第1光学形状面側に凸状の第1単位レンズ形状を有する第1光透過部と、
前記第1光透過部と交互に配列され、前記第1光透過部の長手方向に延在し、かつ、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って、前記第1単位レンズ形状側から反対側である前記第1レンズシートの裏面側へ延びる第1光吸収部と、
を備え、
前記第2レンズシートは、
柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、前記第2光学形状面側に凸状の第2単位レンズ形状を有する第2光透過部と、
前記第2光透過部と交互に配列され、前記第2光透過部の長手方向に延在し、かつ、前記第2レンズシートの厚み方向に沿って、前記第2単位レンズ形状側から反対側である前記第2レンズシートの裏面側へ延びる第2光吸収部と、
を備え、
シート面の法線方向から見て、前記第1光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、角度αをなして交差し、
前記第1レンズシートと前記第2レンズシートと前記保護シートとは、一体に積層されていること、
を特徴するレンズシートユニット。
A lens sheet unit used in an imaging module and disposed on the light incident side of the imaging element unit,
A first lens sheet having a first optical shape surface having an optical shape formed on one side;
A second lens sheet having a second optical shape surface disposed on the light emission side of the first lens sheet and having an optical shape formed on one side;
A protective sheet that is disposed closer to the light incident side than the first lens sheet and protects the first lens sheet and the second lens sheet;
With
The first lens sheet is
A first light transmitting portion that is columnar and arranged in one direction along the sheet surface and has a first unit lens shape that is convex on the first optical shape surface side;
Alternatingly arranged with the first light transmission parts, extending in the longitudinal direction of the first light transmission parts, and opposite from the first unit lens shape side along the thickness direction of the first lens sheet A first light absorbing portion extending to the back side of the first lens sheet,
With
The second lens sheet is
A second light transmission part that is columnar and arranged in one direction along the sheet surface, and has a second unit lens shape that is convex on the second optical shape surface side;
Alternatingly arranged with the second light transmission parts, extending in the longitudinal direction of the second light transmission parts, and opposite from the second unit lens shape side along the thickness direction of the second lens sheet A second light absorbing portion extending to the back side of the second lens sheet,
With
When viewed from the normal direction of the sheet surface, the arrangement direction of the first light transmission portions and the arrangement direction of the second light transmission portions intersect at an angle α,
The first lens sheet, the second lens sheet, and the protective sheet are laminated together;
Lens sheet unit featuring.
請求項1に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記角度αは、80°≦α≦100°を満たすこと、
を特徴とするレンズシートユニット。
The lens sheet unit according to claim 1,
The angle α satisfies 80 ° ≦ α ≦ 100 °,
Lens sheet unit characterized by
請求項1又は請求項2に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記レンズシートユニットは、700〜1100nmの波長域の光を遮蔽する層を有すること、
を特徴とするレンズシートユニット。
In the lens sheet unit according to claim 1 or 2,
The lens sheet unit has a layer that shields light in a wavelength range of 700 to 1100 nm;
Lens sheet unit characterized by
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記各光透過部の屈折率N1と前記各光吸収部の屈折率N2とは、N1≦N2を満たすこと、
を特徴とするレンズシートユニット。
In the lens sheet unit according to any one of claims 1 to 3,
The refractive index N1 of each light transmitting portion and the refractive index N2 of each light absorbing portion satisfy N1 ≦ N2.
Lens sheet unit characterized by
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記各光吸収部と前記各光透過部との界面が、前記各レンズシートの厚み方向となす角度θは、0°≦θ≦10°を満たすこと、
を特徴とするレンズシートユニット。
In the lens sheet unit according to any one of claims 1 to 4,
The angle θ between the interface between each light absorbing portion and each light transmitting portion and the thickness direction of each lens sheet satisfies 0 ° ≦ θ ≦ 10 °,
Lens sheet unit characterized by
入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部と、
前記撮像素子部よりも被写体側に配置され、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のレンズシートユニットと、
を備える撮像モジュール。
An image sensor unit in which a plurality of pixels that convert incident light into an electrical signal are two-dimensionally arranged;
The lens sheet unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the lens sheet unit is disposed on a subject side with respect to the imaging element unit.
An imaging module comprising:
請求項6に記載の撮像モジュールを備える撮像装置であって、
該撮像装置の筐体に、前記撮像モジュールへ光を入射させる開口部が形成され、
前記撮像素子部は、前記筐体内において前記開口部に近接して配置され、
前記レンズシートユニットは、前記開口部に配置されていること、
を特徴とする撮像装置。
An imaging apparatus comprising the imaging module according to claim 6,
An opening for allowing light to enter the imaging module is formed in the casing of the imaging device,
The imaging element unit is disposed in the casing in proximity to the opening,
The lens sheet unit is disposed in the opening;
An imaging apparatus characterized by the above.
請求項6に記載の撮像モジュールを備える撮像装置であって、
該撮像装置の筐体に、前記撮像モジュールへ光を入射させる開口部が形成され、
少なくとも前記開口部及び前記開口部周辺を被覆し、前記筐体に対して着脱可能であり、前記開口部に対応する位置に窓部を有するカバー部材を備え、
前記撮像素子部は、前記筐体内において前記開口部に近接して配置され、
前記レンズシートユニットは、前記窓部に設けられること、
を特徴とする撮像装置。
An imaging apparatus comprising the imaging module according to claim 6,
An opening for allowing light to enter the imaging module is formed in the casing of the imaging device,
A cover member that covers at least the opening and the periphery of the opening, is detachable from the housing, and has a window at a position corresponding to the opening;
The imaging element unit is disposed in the casing in proximity to the opening,
The lens sheet unit is provided in the window;
An imaging apparatus characterized by the above.
筐体の一側面に撮像素子部へ光を入射させる開口部を備える撮像装置に着脱可能に装着でき、
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のレンズシートユニットと、
前記レンズシートユニットを備える窓部と、
を備えるカバー部材であって、
該撮像装置に装着した状態で、前記窓部が該撮像装置の開口部に対応する位置に在り、前記レンズシートユニットが撮像素子部の受光面上で結像可能であること、
を特徴とするカバー部材。
It can be detachably attached to an image pickup apparatus having an opening that allows light to enter the image pickup device part on one side surface of the housing.
The lens sheet unit according to any one of claims 1 to 5,
A window portion comprising the lens sheet unit;
A cover member comprising:
The window portion is in a position corresponding to the opening of the imaging device in a state of being mounted on the imaging device, and the lens sheet unit can form an image on the light receiving surface of the imaging device portion;
A cover member.
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