JP6589464B2

JP6589464B2 - Imaging module, imaging device

Info

Publication number: JP6589464B2
Application number: JP2015169288A
Authority: JP
Inventors: 一樹播戸; 荒川　文裕; 文裕荒川; 修司川口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2035-08-28
Also published as: JP2017046296A

Description

本発明は、撮像モジュール、撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging module and an imaging apparatus.

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（例えば、特許文献１参照）。 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, thinning is progressing in mobile terminals such as smartphones, and thinning is also achieved in cameras (hereinafter referred to as mobile terminal cameras) provided in the mobile terminals (see, for example, Patent Document 1). .

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所定の焦点距離や被写界深度に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 (see, for example, 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. Can be changed to a predetermined focal length or depth of field.

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（５〜７ｍｍ程度）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。
また、携帯端末用カメラに対する、画質や撮影機能の向上等は、常に要求されることである。 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.
In addition, improvement of image quality and photographing function for a mobile terminal camera is always required.

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、前述のような撮像レンズや、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, 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 the microlens array.

本発明の課題は、より薄型の撮像モジュール、撮像装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a thinner imaging module and imaging device.

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。
第１の発明は、入射する光を電気信号に変換する複数の画素（１４１）が２次元配列された撮像素子部（１４）と、前記撮像素子部よりも光の入射側に設けられたレンズシートユニット（１３）と、を備え、前記レンズシートユニットは、一方の面（１１ａ）に凸状の第１単位レンズ形状（１１２）を有する柱状の第１光透過部（１１１）が配列された第１レンズシート（１１）と、前記第１レンズシートよりも撮像素子部側に配置され、一方の面（１２ａ）に凸状の第２単位レンズ形状（１２２）を有する柱状の第２光透過部（１２１）が配列された第２レンズシート（１２）を備え、光軸（Ｏ）方向から見て、前記第１光透過部の配列方向（Ｒ１１）と、前記第２光透過部の配列方向（Ｒ１２）とは、角度αをなして交差し、前記第１レンズシートは、前記第１光透過部の配列方向（Ｒ１１）において前記第１光透過部と交互に配置され、前記第１光透過部の長手方向に延在する第１光吸収部（１１３）を有し、前記第１光吸収部は、前記第１レンズシートの厚み方向（Ｚ方向）に沿って、前記第１単位レンズ形状（１１２）側から反対側の面（１１ｂ）側へ延び、前記第２レンズシートは、前記第２光透過部の配列方向（Ｒ１２）において前記第２光透過部と交互に配置され、前記第２光透過部の長手方向に延在する第２光吸収部（１２３）を有し、前記第２光吸収部は、前記第２レンズシートの厚み方向（Ｚ方向）に沿って、前記第２単位レンズ形状（１２２）側から反対側の面（１２ｂ）側へ延びること、を特徴とする撮像モジュール（１０）である。
第２の発明は、入射する光を電気信号に変換する複数の画素（１４１）が２次元配列された撮像素子部（１４）と、前記撮像素子部よりも光の入射側に設けられたレンズシートユニット（１３）と、を備え、前記レンズシートユニットは、一方の面（１１ａ）に凸状の第１単位レンズ形状（１１２）を有する柱状の第１光透過部（１１１）が配列された第１レンズシート（１１）と、前記第１レンズシートよりも撮像素子部側に配置され、一方の面（１２ａ）に凸状の第２単位レンズ形状（１２２）を有する柱状の第２光透過部（１２１）が配列された第２レンズシート（１２）を備え、光軸（Ｏ）方向から見て、前記第１光透過部の配列方向（Ｒ１１）と、前記第２光透過部の配列方向（Ｒ１２）とは、角度αをなして交差し、前記第１レンズシートは、前記第１光透過部の配列方向（Ｒ１１）において前記第１光透過部と交互に配置され、前記第１光透過部の長手方向に延在する第１光吸収部（１１３）を有し、前記第１光吸収部は、前記第１レンズシートの厚み方向（Ｚ方向）に沿って、前記第１単位レンズ形状（１１２）側から反対側の面（１１ｂ）側へ延び、前記第２レンズシートは、前記第２光透過部の配列方向（Ｒ１２）において前記第２光透過部と交互に配置され、前記第２光透過部の長手方向に延在する第２光吸収部（１２３）を有し、前記第２光吸収部は、前記第２レンズシートの厚み方向（Ｚ方向）に沿って、前記第２単位レンズ形状（１２２）側から反対側の面（１２ｂ）側へ延び、前記第１単位レンズ形状（１１２）は、前記第１レンズシート（１１）の撮像素子部（１４）側の面に形成され、前記第２単位レンズ形状（１２１）は、前記第２レンズシート（１２）の被写体側の面に形成されていること、を特徴とする撮像モジュール（１０）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の撮像モジュールにおいて、前記角度αは、８０°≦α≦１００°を満たすこと、を特徴とする撮像モジュール（１０）である。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの撮像モジュールにおいて、前記各単位レンズ形状（１１２，１２２）は、各光透過部（１１１，１２１）の配列方向（Ｒ１１，Ｒ１２）に平行であって各レンズシート（１１，１２）の厚み方向に平行な断面が円の一部形状であること、を特徴とする撮像モジュール（１０）である。
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかの撮像モジュールにおいて、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という関係を満たすこと、を特徴とする撮像モジュール（１０）である。
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかの撮像モジュールにおいて、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（１１，１２）の厚み方向となす角度θは、０°≦θ≦１０°を満たすこと、を特徴とする撮像モジュール（１０）である。
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかの撮像モジュールにおいて、前記第２レンズシート（１２）は、前記撮像素子部（１４）と一体に接合されていること、を特徴とする撮像モジュール（１０）である。
第８の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれかの撮像モジュール（１０）を備える撮像装置である。 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.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an imaging element portion (14) in which a plurality of pixels (141) for converting incident light into an electrical signal are two-dimensionally arranged, and a lens provided on the light incident side with respect to the imaging element portion. The lens sheet unit includes a columnar first light transmission portion (111) having a convex first unit lens shape (112) on one surface (11a). A first lens sheet (11) and a columnar second light transmission which is disposed closer to the image sensor than the first lens sheet and has a convex second unit lens shape (122) on one surface (12a). A second lens sheet (12) in which parts (121) are arranged, and the arrangement direction of the first light transmission parts (R11) and the arrangement of the second light transmission parts as viewed from the optical axis (O) direction. Intersects the direction (R12) at an angle α, and The sheet is arranged alternately with the first light transmission parts in the arrangement direction (R11) of the first light transmission parts, and includes first light absorption parts (113) extending in the longitudinal direction of the first light transmission parts. And the first light absorbing portion extends from the first unit lens shape (112) side to the opposite surface (11b) side along the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet, The second lens sheet is arranged alternately with the second light transmission parts in the arrangement direction (R12) of the second light transmission parts, and extends in the longitudinal direction of the second light transmission parts ( 123), and the second light absorbing portion extends from the second unit lens shape (122) side to the opposite surface (12b) side along the thickness direction (Z direction) of the second lens sheet. An imaging module (10) characterized by extending.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an imaging element portion (14) in which a plurality of pixels (141) for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, and a lens provided on the light incident side with respect to the imaging element portion. The lens sheet unit includes a columnar first light transmission portion (111) having a convex first unit lens shape (112) on one surface (11a). A first lens sheet (11) and a columnar second light transmission which is disposed closer to the image sensor than the first lens sheet and has a convex second unit lens shape (122) on one surface (12a). A second lens sheet (12) in which parts (121) are arranged, and the arrangement direction of the first light transmission parts (R11) and the arrangement of the second light transmission parts as viewed from the optical axis (O) direction. Intersects the direction (R12) at an angle α, and The sheet is arranged alternately with the first light transmission parts in the arrangement direction (R11) of the first light transmission parts, and includes first light absorption parts (113) extending in the longitudinal direction of the first light transmission parts. And the first light absorbing portion extends from the first unit lens shape (112) side to the opposite surface (11b) side along the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet, The second lens sheet is arranged alternately with the second light transmission parts in the arrangement direction (R12) of the second light transmission parts, and extends in the longitudinal direction of the second light transmission parts ( 123), and the second light absorbing portion extends from the second unit lens shape (122) side to the opposite surface (12b) side along the thickness direction (Z direction) of the second lens sheet. The first unit lens shape (112) extends to the first lens sheet (11). An imaging module formed on a surface on the imaging element section (14) side, and the second unit lens shape (121) is formed on a surface on the subject side of the second lens sheet (12). (10).
A third invention is the imaging module (10) according to the first or second invention , wherein the angle α satisfies 80 ° ≦ α ≦ 100 °.
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the imaging modules from the first aspect to the third aspect, the unit lens shapes (112, 122) are arranged in an arrangement direction (R11) of the light transmission parts (111, 121). , R12), and a cross section parallel to the thickness direction of each lens sheet (11, 12) is a partial shape of a circle, the imaging module (10).
According to a fifth invention, in any one of the imaging modules from the first invention to the fourth invention , the refractive index N1 of each of the light transmission parts (111, 121) and each of the light absorption parts (113, 123). The refractive index N2 is an imaging module (10) characterized by satisfying a relationship of N1 ≦ N2.
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the imaging modules from the first aspect to the fifth aspect, the interface between each light absorbing portion (113, 123) and each light transmitting portion (111, 121) is The imaging module (10) is characterized in that an angle θ formed with the thickness direction of each lens sheet (11, 12) satisfies 0 ° ≦ θ ≦ 10 °.
According to a seventh invention, in any one of the imaging modules from the first invention to the sixth invention , the second lens sheet (12) is integrally joined to the imaging element unit (14), It is an imaging module (10) characterized by these .
An eighth invention is an imaging device including any one of the imaging modules (10) from the first invention to the seventh invention .

本発明によれば、より薄型の撮像モジュール、撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, a thinner imaging module and imaging device can be provided.

実施形態のカメラ１を説明する図である。It is a figure explaining camera 1 of an embodiment. 実施形態の撮像モジュール１０を説明する図である。It is a figure explaining imaging module 10 of an embodiment. 実施形態のレンズシートユニット１３を説明する図である。It is a figure explaining the lens sheet unit 13 of embodiment. 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 an embodiment. 実施形態の撮像モジュール１０のイメージセンサ１４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 14 of the imaging module 10 of embodiment. レンズシートユニット１３の他の実施形態を説明する図である。It is a figure explaining other embodiment of the lens sheet unit. レンズシートユニット１３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. レンズシートユニット１３の光透過部１１１，１２１の配列方向とイメージセンサ１４の画素の配列方向との関係を示す図である。4 is a diagram illustrating a relationship between an arrangement direction of light transmitting portions 111 and 121 of the lens sheet unit 13 and an arrangement direction of pixels of the image sensor 14. FIG.

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.

（実施形態）
図１は、本実施形態のカメラ１を説明する図である。
図２は、本実施形態の撮像モジュール１０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、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。 (Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a camera 1 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating the imaging module 10 of the present 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 a photographer 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 the Y direction, and the left side as viewed from the photographer side ( The direction toward the right side as viewed from the subject side is defined as + X direction, the direction toward the upper vertical direction is defined as + Y direction, the optical axis O direction is defined as Z direction, and the direction toward the subject side is defined as + Z direction.

図１に示すように、本実施形態のカメラ１は、開口部２０を有する筐体３０内に、撮像モジュール１０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。
また、カメラ１は、筐体３０をカメラ本体の筐体として備える、一般的な撮像装置としてもよい。この場合、カメラ１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。
開口部２０は、被写体側からの光を、カメラ１の撮像モジュール１０へ取り込む開口である。この開口部２０には、撮像モジュール１０への埃やゴミ等の異物の侵入を防止する等の観点から、開口部２０を覆うようにカバーガラス２１が配置されている。 As shown in FIG. 1, the camera 1 according to the present embodiment is an imaging device including an imaging module 10 in a housing 30 having an opening 20.
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.
Moreover, the camera 1 is good also as a general imaging device provided with the housing | casing 30 as a housing | casing of a camera main body. In this case, the camera 1 includes a shutter unit, a shutter drive unit, and the like (not shown) in addition to the control unit, the storage unit, and the like.
The opening 20 is an opening for taking light from the subject side into the imaging module 10 of the camera 1. A cover glass 21 is disposed in the opening 20 so as to cover the opening 20 from the viewpoint of preventing entry of foreign matter such as dust and dirt into the imaging module 10.

本実施形態の撮像モジュール１０は、光軸Ｏ（Ｚ方向）に沿って、光の入射側（被写体側、＋Ｚ側）から順に、レンズシートユニット１３、イメージセンサ１４等を備えている。この撮像モジュール１０は、前述の制御部からの出力信号により、像を撮像する。
レンズシートユニット１３及びイメージセンサ１４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。 The imaging module 10 of this embodiment includes a lens sheet unit 13, an image sensor 14, and the like in order from the light incident side (subject side, + Z side) along the optical axis O (Z direction). The imaging module 10 captures an image based on the output signal from the control unit described above.
The lens sheet unit 13 and the image sensor 14 are rectangular flat members, and the optical axis O is orthogonal to the geometric center thereof.

図３は、本実施形態のレンズシートユニット１３を説明する図である。図３（ａ）は、レンズシートユニット１３の斜視図であり、図３（ｂ）では、レンズシートユニット１３を構成する第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の配列方向について示している。
図４は、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。
レンズシートユニット１３は、イメージセンサ１４の被写体側（＋Ｚ側）に位置している。レンズシートユニット１３は、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）に沿って被写体側（＋Ｚ側）から順に、第１レンズシート１１、第２レンズシート１２を備える。レンズシートユニット１３は、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２が不図示の支持部材により支持されており、イメージセンサ１４に対する位置が決められている。 FIG. 3 is a diagram illustrating the lens sheet unit 13 of the present embodiment. FIG. 3A is a perspective view of the lens sheet unit 13, and in FIG. 3B, the light transmission part 111 of the first lens sheet 11 and the light transmission of the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 13. The arrangement direction of the sections 121 is shown.
FIG. 4 is a diagram illustrating the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. 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.
The lens sheet unit 13 is located on the subject side (+ Z side) of the image sensor 14. The lens sheet unit 13 includes 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). In the lens sheet unit 13, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are supported by a support member (not shown), and the position with respect to the image sensor 14 is determined.

第１レンズシート１１は、柱状の光透過部１１１と、光透過部１１１の配列方向に沿って光透過部１１１と交互に配置される光吸収部１１３とを備える光学シートである。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１４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１４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。 The first lens sheet 11 is an optical sheet including columnar light transmission portions 111 and light absorption portions 113 arranged alternately with the light transmission portions 111 along the arrangement direction of the light transmission portions 111. 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 14 side (−Z side). The surface of the first lens sheet 11 on the image sensor 14 side is a lens shape surface 11a in which a plurality of unit lens shapes 112 are arranged.

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１４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（レンズ形状面１１ａとは反対側、＋Ｚ側）は、光透過部１１１がシート面に平行な方向に連続しているランド部１１４となっている。このランド部１１４には、光透過部１１１を形成する際の基材となる基材層を含んでいてもよい。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。
また、本実施形態の第１レンズシート１１の裏面１１ｂの表面には、反射防止機能を有する不図示の層がコーティングされている。本実施形態では、第１レンズシート１１の裏面１１ｂは、レンズシートユニット１３への光の入射面であるため、第１レンズシート１１と空気との界面となる裏面１１ｂでの反射を抑制し、入射光量の増加を図っている。 The unit lens shape 112 of the first lens sheet 11 is convex to the image sensor 14 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). 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.
The back surface 11b side (the side opposite to the lens-shaped surface 11a, + Z side) of the light transmission part 111 is a land part 114 in which the light transmission part 111 is continuous in a direction parallel to the sheet surface. The land portion 114 may include a base material layer that becomes a base material when the light transmitting portion 111 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.
Further, the surface of the back surface 11b of the first lens sheet 11 of the present embodiment is coated with a layer (not shown) having an antireflection function. In the present embodiment, since the back surface 11b of the first lens sheet 11 is a light incident surface to the lens sheet unit 13, the reflection on the back surface 11b that is an interface between the first lens sheet 11 and air is suppressed, Increasing the amount of incident light.

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。
また、単位レンズ形状１１２の表面には、反射防止機能を有する不図示の層がコーティングされている。 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 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.
The surface of the unit lens shape 112 is coated with a layer (not shown) having an antireflection function.

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。 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 in 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.

本実施形態の光吸収部１１３は、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、その断面形状が、前述のような台形形状としてもよいし、裏面１１ｂ側を頂点とする三角形形状としてもよい。
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。 The light absorbing portion 113 of the present embodiment has a trapezoidal shape in which the dimension on the lens-shaped surface 11a side is larger than the dimension on the back surface 11b side. However, the cross-sectional shape of the light absorbing portion 113 may be a trapezoidal shape as described above, or may be a triangular shape having a vertex on the back surface 11b side.
The light absorption unit 113 has a function of absorbing stray light that travels in the light transmission unit 111 and travels toward the other adjacent light transmission unit 111.

この光吸収部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 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組み合わせて用いてもよい。
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, carbon black or the like may be used in combination with the colored resin particles as described above.
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１４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 because light is totally reflected at the interface between the light absorption unit 113 and the light transmission unit 111 and prevents unnecessary light from reaching the image sensor 14.

第１レンズシート１１の製造方法の一例は、以下の通りである。
まず、光透過部１１１を賦形する凹形状を有し、光吸収部１１３となる部分が溝状に賦形されるように凸形状に形成された成形型を用い、紫外線成形法により、光透過部１１１が形成される。次に、光透過部１１１間の溝部分に、光吸収部１１３を形成する材料をワイピング（スキージング）して充填し、硬化させる。その後、所定の大きさに整える等により、第１レンズシート１１が作製される。
なお、第１レンズシート１１の製造方法は、上記の例に限らず、使用する材料等に応じて適宜選択できる。例えば、光吸収部１１３，１２３は、真空充填等により、光吸収部１１３，１２３を形成する材料を光透過部１１１間の溝部分に充填した後、硬化させて形成してもよい。また、光吸収部１１３，１２３は、毛細管現象を利用して、光透過部１１１間の溝部分に光吸収部１１３，１２３を形成する材料を充填した後、硬化させて形成してもよい。 An example of the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 is as follows.
First, using a molding die having a concave shape that shapes the light transmitting portion 111 and having a convex shape so that the portion that becomes the light absorbing portion 113 is shaped into a groove shape, the light is transmitted by an ultraviolet molding method. A transmission part 111 is formed. Next, the groove portion between the light transmitting portions 111 is filled with a material for forming the light absorbing portion 113 by wiping (squeezing) and cured. Then, the 1st lens sheet 11 is produced by adjusting to a predetermined magnitude | size.
In addition, the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 is not restricted to said example, According to the material etc. to be used, it can select suitably. For example, the light absorbing portions 113 and 123 may be formed by filling the groove portion between the light transmitting portions 111 with a material for forming the light absorbing portions 113 and 123 by vacuum filling or the like and then curing the material. Further, the light absorbing portions 113 and 123 may be formed by filling the groove portion between the light transmitting portions 111 with a material for forming the light absorbing portions 113 and 123 using a capillary phenomenon, and then curing the material.

また、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 end closest to the lens shape surface 11a of the light transmission portion 111 and the light absorption portion 113). The dimension between the point t1 and the point t2 serving as a boundary with the part), 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。
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。第１レンズシート１１が基材層を備えている場合には、このランド厚Ｄ３は、約１〜１８０μｍとすることが、上述の理由から好ましい。
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 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. When the 1st lens sheet 11 is provided with the base material layer, it is preferable for the reason mentioned above that this land thickness D3 shall be about 1-180 micrometers.
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 °.

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１４側（−Ｚ側）に位置する光学シートである。この第２レンズシート１２は、イメージセンサ１４の被写体側（＋Ｚ側）に後述する接合層１５により接合されている。
第２レンズシート１２は、前述の第１レンズシート１１と同様の形状であり、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 14 side (−Z side) of the first lens sheet 11. The second lens sheet 12 is bonded to the subject side (+ Z side) of the image sensor 14 by a bonding layer 15 described later.
The second lens sheet 12 has 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, but the position of the lens shape surface 12a. The arrangement direction of the light transmission part 121 and the light absorption part 123 is different from that 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１４側（−Ｚ側）に位置している。
また、図３（ｂ）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。
この第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 12 a 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 12 b is on the image sensor 14 side (− (Z side).
Further, as shown in FIG. 3B, in the second lens sheet 12, the arrangement direction R12 of the light transmission part 121 and the light absorption part 123 is the first lens sheet as viewed from the optical axis O direction (Z direction). 11 intersects with the arrangement direction R11 of the light transmitting portions 111 and the light absorbing portions 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１３（第２レンズシート１２）とイメージセンサ１４とは、接合層１５により、一体に接合されている。
接合層１５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１５の屈折率Ｎ３は、第２レンズシート１２の光透過部１２１の屈折率Ｎ２と等しいことが好ましい。
また、イメージセンサ１４は、駆動時に発熱し、約４０℃前後まで表面温度が上昇する。そのため、イメージセンサ１４の発熱によるレンズシートユニット１３の反り等の変形を抑制する観点から、耐熱性を有することが好ましい。
このような接合層１５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１５は、その屈折率Ｎ３が光透過部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１５としては、例えば、シリコン系粘着剤等が挙げられる。 The lens sheet unit 13 (second lens sheet 12) and the image sensor 14 are integrally bonded by a bonding layer 15.
The bonding layer 15 is formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive and has light transmittance. The refractive index N3 of the bonding layer 15 is preferably equal to the refractive index N2 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12.
The image sensor 14 generates heat during driving, and the surface temperature rises to about 40 ° C. Therefore, it is preferable to have heat resistance from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the lens sheet unit 13 due to heat generated by the image sensor 14.
As such a bonding layer 15, an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive is suitable.
In addition, as the bonding layer 15, a material having a refractive index N3 smaller than the refractive index N2 of the light transmitting portion 121 can be applied. Examples of such a bonding layer 15 include a silicon-based adhesive.

レンズシートユニット１３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１４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１４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、各レンズシート１１，１２間は、空気が位置する形態となっている。 The light transmitted through the lens sheet unit 13 is collected by the unit lens shapes 112 and 122 so that the light receiving surface of the image sensor 14 described later is focused. 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 14 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. Between 12 is a form in which air is located.

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１３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。 The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are arranged in the arrangement direction of the light transmission part 111 and the light transmission part 121 (unit lens shape 112 and unit lens shape 122) when viewed from the optical axis O direction (Z direction). Are arranged to form 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 13 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１４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。このイメージセンサ１４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１４を構成する複数の画素は、イメージセンサ１４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１４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１４としては、例えば、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＯＭＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等が好適に用いられる。
本実施形態では、このイメージセンサ１４として、ＣＭＯＳが用いられている。 The image sensor 14 is a part that converts the light received by the light receiving surface into an electrical signal and outputs the electrical signal. In the image sensor 14, 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 14 are arranged in a two-dimensional direction on the surface on the subject side which is a light receiving surface of the image sensor 14. In the present embodiment, it is assumed that a plurality of pixels of the image sensor 14 are arranged in the horizontal direction and the vertical direction (X direction and Y direction).
As such an image sensor 14, for example, a CCD (Charge Coupled Device), a COMS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or the like is preferably used.
In the present embodiment, a CMOS is used as the image sensor 14.

開口部２０から撮像モジュール１０内に進んだ光は、レンズシートユニット１３に入射し、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１３内を透過する光は、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、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２において、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１３を透過した光は、イメージセンサ１４の受光面で焦点を結ぶ。 The light traveling from the opening 20 into the imaging module 10 enters the lens sheet unit 13 and passes through the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. At this time, the light transmitted through the lens sheet unit 13 is collected in the Y direction (vertical direction) as the arrangement direction by the unit lens shape 112 of the first lens sheet 11, The unit lens shape 122 collects light in the X direction (left-right direction) that is the arrangement direction. Further, in the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, part of the light traveling in the direction that makes a large angle with respect to the optical axis O direction in the light transmitting portions 111 and 121 is transmitted to the light absorbing portions 113 and 123. Incident and absorbed. The light transmitted through the lens sheet unit 13 is focused on the light receiving surface of the image sensor 14.

このとき、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１３は、光学的には、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１４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。 At this time, as described above, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are arranged so that the longitudinal 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 X and Y directions.
On the light receiving surface of the image sensor 14, 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１４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１０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 14 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.
Information on the intensity and direction of incident light detected by each pixel obtained by the imaging module 10 at the time of photographing 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５は、本実施形態の撮像モジュール１０のイメージセンサ１４の受光面上での結像の様子と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１４１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５（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５（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シートのイメージセンサ側等に別体で用意する必要があった。 FIG. 5 is a diagram for explaining a state of image formation on the light receiving surface of the image sensor 14 of the imaging module 10 of the present embodiment.
In general, in a light field camera, a plurality of pixels 141 located in a predetermined region correspond to one microlens of a microlens array. And it is important that the image by each microlens is projected in a corresponding area | region, as shown to Fig.5 (a), for example.
At this time, for example, as shown in FIG. 5B, when the images of the respective microlenses are projected onto the adjacent region, and the images overlap, light having different positions and angles on the subject surface enters the same pixel. A phenomenon called crosstalk occurs, and the incident direction and intensity of light cannot be decomposed. In order to solve this problem, in the conventional light field camera, the diaphragm of the imaging lens provided on the subject side of the microlens array is used, or the partition sheet having the partition corresponding to the unit lens of the microlens array is microscopically used. It was necessary to prepare separately on the image sensor side of the lens array sheet.

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、図５（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１４の対応する領域の画素１４１に入射させることができる。これにより、画素１４１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 of each lens sheet, so that an imaging lens, a partition sheet or the like is not used. As shown in FIG. 5A, the light condensed by the unit lens shapes 112 and 122 can be incident on the pixel 141 in the corresponding region of the image sensor 14 without causing crosstalk. Thereby, the pixel 141 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１３の厚みを数１０〜数１００μｍ程度に抑えることができ、撮像モジュール１０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１０及びカメラ１の生産コストを低減できる。さらに、携帯端末本体の薄型化を妨げることがなく、意匠性の向上にも寄与できる。 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 13 can be suppressed to about several tens to several hundreds of μm. 1 can be reduced in thickness and weight. In addition, since an imaging lens is not necessary, the production cost of the imaging module 10 and the camera 1 can be reduced. Furthermore, it can contribute to the improvement of the design without hindering the thinning of the mobile terminal body.

また、本実施形態によれば、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の高精度の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、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。 Further, according to the present embodiment, the light absorbing portions 113 and 123 are integrally formed in the lens sheets 11 and 12 corresponding to the light transmitting portions 111 and 121 (unit lens shapes 112 and 122). High-precision alignment between the sheet and the microlens array becomes unnecessary. Therefore, it is possible to suppress a decrease in yield due to misalignment accuracy between the microlens array and the partition sheet. In addition, since alignment is not necessary, handling becomes easy, manufacture is easy, and production costs can be reduced.

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１３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。 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 13 can be further refined, and the spatial resolution of the image can be improved.

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１０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。 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 10 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.

（レンズシートユニット１３の他の実施形態）
図６は、レンズシートユニット１３の他の実施形態を説明する図である。
図６（ａ）に示すように、レンズシートユニット１３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６（ｂ）に示すように、レンズシートユニット１３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６（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。 (Other embodiments of the lens sheet unit 13)
FIG. 6 is a diagram illustrating another embodiment of the lens sheet unit 13.
As shown in FIG. 6A, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 13 have lens shape surfaces 11a and 12a both on the subject side (+ Z side). It may be arranged.
Further, as shown in FIG. 6B, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 13 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. 6C, 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).

図６（ｂ），（ｃ）に示すように第２レンズシート１２のレンズ形状面１２ａがイメージセンサ１４側（−Ｚ側）に位置する場合には、接合層１５は、その屈折率Ｎ３が第２レンズシート１２の光透過部１２１の屈折率Ｎ１よりも小さいものとすることが好ましい。このような接合層１５としては、シリコン系粘着剤等が好適である。
また、第１レンズシート１１の光透過部１１１の配列方向Ｒ１１を左右方向（Ｘ方向）とし、第２レンズシート１２の光透過部１２１の配列方向Ｒ１２を上下方向（Ｙ方向）としてもよい。 6B and 6C, when the lens-shaped surface 12a of the second lens sheet 12 is positioned on the image sensor 14 side (-Z side), the bonding layer 15 has a refractive index N3. It is preferable that the refractive index N1 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12 is smaller. As such a bonding layer 15, a silicon adhesive or the like is suitable.
Further, the arrangement direction R11 of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 may be set as the left-right direction (X direction), and the arrangement direction R12 of the light transmission portions 121 of the second lens sheet 12 may be set as the vertical direction (Y direction).

なお、図６（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。また、このとき、光学密着による迷光の発生を抑制する効果を高める観点から、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。
また、この図６（ｃ）に示す形態の場合、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、その接合層の屈折率は、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。
このような形態のレンズシートユニット１３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。 As shown in FIG. 6C, the surface of the first lens sheet 11 on the second lens sheet 12 side (−Z side) is the back surface 11 b where 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. May be. At this time, from the viewpoint of enhancing the effect of suppressing the generation of stray light due to optical contact, both the back surfaces 11b and 12b may be mat surfaces on which fine irregularities are formed.
In the case shown in FIG. 6C, a bonding layer (not shown) is provided between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are provided. May be joined together. In the case of this embodiment, the refractive index of the bonding layer is the same as the refractive index of the light transmitting portions 111 and 121 from the viewpoint of preventing reflection of light at the interface between the bonding layer and the back surfaces 11b and 12b of the lens sheets 11 and 12. Equal ones are preferred.
Even when the lens sheet unit 13 having such a configuration is used, it is possible to capture an image with good image quality.

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１３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。
従って、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２をレンズシートユニット１３として撮像モジュール１０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１３及び撮像モジュール１０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 13 is maintained. Therefore, the angle α is not limited to 90 °, and may be in the range of 80 ° to 100 °.
Accordingly, when the imaging module 10 is assembled using the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 as the lens sheet unit 13, the arrangement direction R11 of the light transmission portion 111 of the first lens sheet 11 and the light transmission of the second lens sheet 12. The angle α formed with the arrangement direction R12 of the part 121 does not have to be strictly 90 °, and the assembly work of the lens sheet unit 13 and the imaging module 10 can be facilitated, the work efficiency can be improved, and the yield can be improved. it can.

（撮像モジュール１０の他の実施形態）
撮像モジュール１０は、レンズシートユニット１３とイメージセンサ１４とを接合する接合層１５を備えず、第２レンズシート１２がイメージセンサ１４の受光面上に接して配置され、レンズシートユニット１３の第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２、イメージセンサ１４は、それぞれ不図示の支持部材で支持され、所定の位置で固定される形態としてもよい。
このとき、図２，図３及び図６（ａ）に示すように、第２レンズシート１２のイメージセンサ１４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１４の受光面の傷つきを防止したり、イメージセンサ１４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、接合層１５を設けない場合、第２レンズシート１２とイメージセンサ１４との間にスペーサを配置する等して、イメージセンサ１４と第２レンズシート１２との光学密着やイメージセンサ１４の受光面の傷付き等を防止してもよい。 (Another embodiment of the imaging module 10)
The imaging module 10 does not include the bonding layer 15 that bonds the lens sheet unit 13 and the image sensor 14, and the second lens sheet 12 is disposed in contact with the light receiving surface of the image sensor 14. The lens sheet 11, the second lens sheet 12, and the image sensor 14 may be supported by a support member (not shown) and fixed at a predetermined position.
At this time, as shown in FIGS. 2, 3 and 6A, the surface on the image sensor 14 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 some cases, from the viewpoint of preventing the light receiving surface of the image sensor 14 from being scratched or preventing optical adhesion between the image sensor 14 and the second lens sheet 12, the back surface 12b is formed with a mat surface on which fine unevenness is formed. It is preferable to do.
Further, when the bonding layer 15 is not provided, a spacer is disposed between the second lens sheet 12 and the image sensor 14, for example, optical contact between the image sensor 14 and the second lens sheet 12 and light reception of the image sensor 14. The surface may be prevented from being scratched.

（変形形態）
以上説明した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）単位レンズ形状１１２，１２２は、例えば、光透過部１１１，１２１の配列方向及びレンズシートの厚さ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。 (Deformation)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) The unit lens shapes 112 and 122 include, for example, a partial shape of an ellipse whose major axis is orthogonal to the sheet surface, and a cross-sectional shape in the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 and the thickness direction of the lens sheet. It is good also as a square 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.

（２）レンズシートユニット１３は、１枚のシート状の基材層の両面に、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が形成されている形態としてもよい。
図７は、レンズシートユニット１３の変形形態を示す図である。
レンズシートユニット１３は、図７に示すように、１枚のシート状の基材層１３１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が形成された形態としてもよい。
基材層１３１は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材である。この基材層１３１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。 (2) The lens sheet unit 13 is configured such that the light transmitting portions 111 and 121 and the light absorbing portions 113 and 123 having the unit lens shapes 112 and 122 are formed on both surfaces of a single sheet-like base material layer. Also good.
FIG. 7 is a view showing a modified form of the lens sheet unit 13.
As shown in FIG. 7, the lens sheet unit 13 includes light transmission portions 111 and 121 and light absorption portions 113 and 123 having unit lens shapes 112 and 122 formed on both surfaces of a single sheet-like base material layer 131. It is good also as a made form.
The base material layer 131 is a resin-made sheet-like member having optical transparency. The thickness of the base material layer 131 is preferably 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.

また、レンズシートユニット１３は、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の配列方向に対して、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１４側（−Ｚ側）であってもよい。レンズシートユニット１３内の第３レンズシートの光軸Ｏ方向（Ｚ方向）おける位置についても適宜選択してよい。 The lens sheet unit 13 may have a configuration in which three or more lens sheets are arranged along the optical axis O direction (Z direction).
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 45 ° ± 10 ° is formed with respect to the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
The lens shape surface of the third lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor 14 side (−Z side). The position of the third lens sheet in the lens sheet unit 13 in the optical axis O direction (Z direction) may be appropriately selected.

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の配列方向に対して、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１４側（−Ｚ側）であってもよい。また、レンズシートユニット１３内の第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も適宜選択してよい。 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 direction of the light transmission portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and 90 ° ± with respect to the arrangement direction of the light transmission portions of the third lens sheet. It is preferable that the angle is 10 °.
The lens shape surface of the fourth lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor 14 side (−Z side). Further, the position of the fourth lens sheet in the lens sheet unit 13 in the optical axis O direction (Z direction) may be appropriately selected.

（３）第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２は、それぞれ裏面１１ｂ，１２ｂ側に樹脂製の基材層が一体に積層されていてもよい。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、ランド厚Ｄ３が小さい方が好ましいので、基材層が離型性を有する部材であり、光透過部１１１，１２１及び光吸収部１１３，１２３の成形後に基材シート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、ランド厚Ｄ３を薄くしてもよい。 (3) As for the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12, the resin-made base material layers may be integrally laminated | stacked on the back surfaces 11b and 12b side, respectively. 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.
Since the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 preferably have a smaller land thickness D3, the base material layer is a member having releasability, and the light transmitting portions 111 and 121 and the light absorbing portions 113 and 123 It is preferable to peel the substrate sheet after molding. 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 peelability, the land thickness D3 may be reduced by cutting a portion corresponding to the base material layer.

（４）図８は、レンズシートユニット１３の光透過部１１１，１２１の配列方向とイメージセンサ１４の画素の配列方向との関係を示す図である。
前述の実施形態では、図８（ａ）に示すように、イメージセンサ１４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°であった。 (4) FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the arrangement direction of the light transmission parts 111 and 121 of the lens sheet unit 13 and the arrangement direction of the pixels of the image sensor 14.
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 8A, the pixels of the image sensor 14 are arranged in two directions G1 and G2 (Y direction and X direction) orthogonal to the optical axis O direction (Z direction). The arrangement direction R11 of the light transmission part 111 of the first lens sheet 11 is parallel to one direction G1 (Y direction) of the pixel arrangement direction, and the arrangement direction R12 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12 is An example in which the pixel 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 The angle γ formed by the arrangement direction R12 of the light transmission part 121 and another direction G2 in the arrangement direction of the pixels was 0 °.

しかし、これに限らず、図８（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１４とレンズシートユニット１３（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８（ｂ）では、画素の配列方向Ｇ１，Ｇ２は、Ｙ方向及びＸ方向に平行であるい例を示しているが、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、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. 8B, 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 14 and the lens sheet unit 13 (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.
8B shows an example in which the pixel arrangement directions G1 and G2 are parallel to the Y direction and the X direction. However, the present invention 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, and neither of them may be parallel to the Y direction and the X direction.

（５）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。 (5) 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.

（６）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。 (6) In the embodiment, the arrangement pitch P of the unit lens shapes 112 and 122, the lens opening width D1, the radius of curvature R, and the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121 are the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. However, the present invention is not limited to this, and the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be different.

（７）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１３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。 (7) 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.
In order to facilitate the arrangement and assembly of the lens sheet unit 13, alignment marks may be provided on the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.

（８）第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２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、もしくは、光学的に影響の小さい領域（例えば、四隅の角部分）等に、粘着剤や接着剤等による接合層を形成して、一体に形成してもよい。また第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、外側へ凸となる領域等を設けて、その領域に接合層を設けて接合してもよい。 (8) The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are, for example, a region other than an effective portion of the sheet (a region through which light is transmitted), or a region having a small optical influence (for example, corner portions at four corners). For example, a bonding layer made of an adhesive, an adhesive, or the like may be formed and formed integrally. In addition, a region or the like that protrudes outward may be provided on the periphery of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and a bonding layer may be provided in the region.

（９）イメージセンサ１４の受光面の大きさは、撮像モジュール１０が用いられる携帯端末やカメラ等の大きさや、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１４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用いられる場合には横×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）等に用いられる場合には、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１４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、カメラの性能向上を図ってもよい。 (9) The size of the light receiving surface of the image sensor 14 may be appropriately adopted according to the size of a mobile terminal or camera in which the imaging module 10 is used, the desired image quality, camera performance, and the like. The size of the light receiving surface of the image sensor 14 is, for example, a camera with a horizontal (vertical) size of 4.8 × 3.6 mm or 4.4 × 3.3 mm when used in a mobile terminal such as a smartphone. In the case of being mainly used for compact digital cameras, etc., there are 6.2 × 4.7 mm, 7.5 × 5.6 mm, and the like.
Further, for example, by using the image sensor 14 having a large light receiving surface such as 23.6 × 15.8 mm, 36 × 24 mm, 43.8 × 32.8 mm, etc., noise can be reduced, the focal length to be acquired, and the subject image. The accuracy of information such as depth of field and the amount of information may be improved to further improve image quality and camera performance.

なお、本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、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。 In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.

１カメラ
１０撮像モジュール
２０開口部
３０筐体
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レンズシートユニット
１４イメージセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera 10 Imaging module 20 Opening part 30 Housing | casing 11 1st lens sheet 12 2nd lens sheet 111,121 Light transmission part 112,122 Unit lens shape 113,123 Light absorption part 13 Lens sheet unit 14 Image sensor

Claims

An image sensor unit in which a plurality of pixels that convert incident light into an electrical signal are two-dimensionally arranged;
A lens sheet unit provided on the light incident side with respect to the imaging element unit;
With
The lens sheet unit has a first lens sheet in which a columnar first light transmission part having a convex first unit lens shape is arranged on one surface, and is disposed closer to the imaging element part than the first lens sheet. And a second lens sheet in which columnar second light transmission parts having a convex second unit lens shape are arranged on one surface,
When viewed from the optical axis direction, the arrangement direction of the first light transmission parts and the arrangement direction of the second light transmission parts intersect at an angle α,
The first lens sheet has a first light absorbing portion that is alternately arranged with the first light transmitting portion in the arrangement direction of the first light transmitting portion and extends in a longitudinal direction of the first light transmitting portion. ,
The first light absorbing portion extends from the first unit lens shape side to the opposite surface side along the thickness direction of the first lens sheet,
The second lens sheet has a second light absorbing portion that is alternately arranged with the second light transmitting portion in the arrangement direction of the second light transmitting portion and extends in a longitudinal direction of the second light transmitting portion. ,
The second light absorbing portion extends from the second unit lens shape side to the opposite surface side along the thickness direction of the second lens sheet;
An imaging module characterized by the above.

An image sensor unit in which a plurality of pixels that convert incident light into an electrical signal are two-dimensionally arranged;
A lens sheet unit provided on the light incident side with respect to the imaging element unit;
With
The lens sheet unit has a first lens sheet in which a columnar first light transmission part having a convex first unit lens shape is arranged on one surface, and is disposed closer to the imaging element part than the first lens sheet. And a second lens sheet in which columnar second light transmission parts having a convex second unit lens shape are arranged on one surface,
When viewed from the optical axis direction, the arrangement direction of the first light transmission parts and the arrangement direction of the second light transmission parts intersect at an angle α,
The first lens sheet has a first light absorbing portion that is alternately arranged with the first light transmitting portion in the arrangement direction of the first light transmitting portion and extends in a longitudinal direction of the first light transmitting portion. ,
The first light absorbing portion extends from the first unit lens shape side to the opposite surface side along the thickness direction of the first lens sheet,
The second lens sheet has a second light absorbing portion that is alternately arranged with the second light transmitting portion in the arrangement direction of the second light transmitting portion and extends in a longitudinal direction of the second light transmitting portion. ,
The second light absorbing part extends from the second unit lens shape side to the opposite surface side along the thickness direction of the second lens sheet,
The first unit lens shape is formed on a surface of the first lens sheet on the image pickup element portion side, and the second unit lens shape is formed on a subject side surface of the second lens sheet;
An imaging module characterized by the above.

The imaging module according to claim 1 or 2 ,
The angle α satisfies 80 ° ≦ α ≦ 100 °,
An imaging module characterized by the above.

In the imaging module according to any one of claims 1 to 3 ,
Each of the unit lens shapes is parallel to the arrangement direction of the light transmitting portions and the cross section parallel to the thickness direction of each lens sheet is a partial shape of a circle.
An imaging module characterized by the above.

In the imaging module according to any one of claims 1 to 4 ,
The refractive index N1 of each light transmitting portion and the refractive index N2 of each light absorbing portion satisfy a relationship of N1 ≦ N2.
An imaging module characterized by the above.

In the imaging module according to any one of claims 1 to 5 ,
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 °,
An imaging module characterized by the above.

In the imaging module according to any one of claims 1 to 6 ,
The second lens sheet is integrally joined to the imaging element unit;
An imaging module characterized by the above.

An imaging device comprising the imaging module according to any one of claims 1 to 7.