JP2012128128A

JP2012128128A - Camera module

Info

Publication number: JP2012128128A
Application number: JP2010278806A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Onishi; 弘朗大西
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-07-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a camera module capable of performing photographing by illuminating a photographing object at a far distance with simpler constitution.SOLUTION: A camera module A2 includes an image pickup element 1, an image formation optical system 31 for forming an image of a photographing object on the image pickup element 1, an illumination optical system 32 for projecting light onto the photographing object, and light source means 2 to be a light source of the illumination optical system 32. The image formation optical system 31 and the illumination optical system 32 have an optical axis extending in a z-direction, and in the z-direction, a principal point of the image formation optical system 31 and a principal point of the illumination optical system 32 are at the same position, and a light receiving portion of the image pickup element 1 and a light receiving portion of the light source means 2 are disposed at different positions in the z-direction.

Description

本発明は、照明光源を備えるカメラモジュールに関する。 The present invention relates to a camera module including an illumination light source.

小型のカメラモジュールは、たとえば監視カメラとして広く用いられている。図１７は、従来のカメラモジュールの一例を示している（たとえば、特許文献１）。同図に示されたカメラモジュールＸは、ケース９１に撮像素子（図示略）が内蔵されており、この撮像素子に撮影領域からの光を結像させるレンズ９２を備えている。また、ケース９１には、複数のＬＥＤモジュール９３が設けられている。各ＬＥＤモジュール９３は、たとえば、ＬＥＤチップ（図示略）が透光ヘッドに内蔵された構成とされている。図示されたように、複数のＬＥＤモジュール９３は、それぞれの主出射方向がレンズ９２の光軸とほぼ一致するように配置されている。このような構成によれば、カメラモジュールＸによる撮影領域を複数のＬＥＤモジュール９３によって照らすことにより、画像の明度不足を補うことができる。 A small camera module is widely used as a surveillance camera, for example. FIG. 17 shows an example of a conventional camera module (for example, Patent Document 1). The camera module X shown in the figure has an image sensor (not shown) built in a case 91, and includes a lens 92 that forms an image of light from a photographing region on the image sensor. The case 91 is provided with a plurality of LED modules 93. Each LED module 93 has a configuration in which, for example, an LED chip (not shown) is built in the translucent head. As shown in the drawing, the plurality of LED modules 93 are arranged such that their main emission directions substantially coincide with the optical axis of the lens 92. According to such a configuration, it is possible to make up for the lack of brightness of the image by illuminating the imaging region of the camera module X with the plurality of LED modules 93.

より遠方にある撮影対象を撮影する際には、単純にＬＥＤモジュール９３を設置しただけでは撮影領域に十分に光が届かないことがある。このため、光源からの光を撮影領域に向かわせるための照明用光学系を設ける必要がある。最も単純な方法としては単一のレンズにより光源の光を収束させることが考えられる。 When photographing a subject farther away, light may not reach the photographing region sufficiently by simply installing the LED module 93. For this reason, it is necessary to provide an illumination optical system for directing light from the light source to the imaging region. As the simplest method, it is conceivable to converge light from a light source with a single lens.

しかしながら、ＬＥＤモジュールなどを光源とし、単純な構造の凸レンズを用いて撮影対象に光を収束させた場合、ＬＥＤモジュールの像が撮影領域内に結像されることが起こりえる。このようなことを避けるには、たとえば複数のレンズを組み合わせて撮影領域内に像が結ばれないようにする必要がある。その場合には照明用光学系が複雑な構成となる問題があった。 However, when an LED module or the like is used as a light source and light is converged on a subject to be photographed using a convex lens having a simple structure, an image of the LED module may be formed in the photographing region. In order to avoid this, for example, it is necessary to combine a plurality of lenses so that an image is not formed in the imaging region. In this case, there is a problem that the illumination optical system has a complicated configuration.

特開２００６−３３２２８８号公報JP 2006-332288 A

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より簡略な構造で遠方の撮影対象を照明して撮影を行うことが可能なカメラモジュールを提供することをその課題とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a camera module capable of photographing by illuminating a far subject with a simpler structure. To do.

本発明によって提供されるカメラモジュールは、撮像素子と、上記撮像素子に撮影対象の像を結ぶ結像用光学系と、上記撮影対象に向けて光を照射する照明用光学系と、上記照明用光学系の光源となる光源手段と、を備えるカメラモジュールであって、上記結像用光学系と上記照明用光学系とが同一方向に延びる光軸を有しており、光軸方向において、上記結像用光学系の主点と、上記照明用光学系の主点とが同一の位置にあり、上記光軸方向において上記撮像素子の受光部位と、上記光源手段の発光部位とが異なる位置に配置されていることを特徴とする。 The camera module provided by the present invention includes: an imaging element; an imaging optical system that connects an image of the imaging target to the imaging element; an illumination optical system that irradiates light toward the imaging target; and the illumination module A light source means serving as a light source of an optical system, wherein the imaging optical system and the illumination optical system have an optical axis extending in the same direction, and in the optical axis direction, The principal point of the imaging optical system and the principal point of the illumination optical system are at the same position, and the light receiving part of the image sensor and the light emitting part of the light source means are different in the optical axis direction. It is arranged.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記結像用光学系と上記照明用光学系が同一の光学部品を含んでいる。 In a preferred embodiment of the present invention, the imaging optical system and the illumination optical system include the same optical component.

好ましくは、上記結像用光学系と上記照明用光学系とが同一のレンズにより構成されている。 Preferably, the imaging optical system and the illumination optical system are constituted by the same lens.

好ましくは、上記レンズは平凸レンズであり、上記光軸方向において上記撮像素子に近い側が平面となるように設置される。 Preferably, the lens is a plano-convex lens, and is installed so that a side close to the imaging element is a plane in the optical axis direction.

本発明のより好ましい実施の形態においては、上記結像用光学系と上記照明用光学系とが同一のレンズ群により構成されており、上記レンズ群は、上記光軸方向に沿って配列された複数のレンズからなる。 In a more preferred embodiment of the present invention, the imaging optical system and the illumination optical system are configured by the same lens group, and the lens group is arranged along the optical axis direction. It consists of multiple lenses.

好ましくは、上記複数のレンズのうち、上記光軸方向において上記撮像素子にもっとも近いレンズは平凸レンズであり、上記光軸方向において上記撮像素子に近い側が平面となるように設置される。 Preferably, among the plurality of lenses, the lens closest to the image sensor in the optical axis direction is a plano-convex lens, and is installed so that the side close to the image sensor in the optical axis direction is a plane.

より好ましくは、上記レンズ群は、上記光軸方向において移動するレンズを含んでいる。 More preferably, the lens group includes a lens that moves in the optical axis direction.

本発明の好ましい別の実施の形態においては、上記結像用光学系は、結像用レンズにより構成されており、上記照明用光学系は、上記結像用レンズと同一の焦点距離を有する照明用レンズにより構成されている。 In another preferred embodiment of the present invention, the imaging optical system includes an imaging lens, and the illumination optical system has an illumination having the same focal length as the imaging lens. It is comprised by the lens for use.

好ましくは、上記結像用レンズおよび上記照明用レンズは両凸レンズである。 Preferably, the imaging lens and the illumination lens are biconvex lenses.

好ましくは、上記結像用レンズおよび上記照明用レンズを支持するレンズホルダを備えており、上記レンズホルダは、上記結像用レンズを支持するための規制部材を具備し、上記光軸方向において上記規制部材と同じ位置に上記照明用レンズを支持するための規制部材を具備している。 Preferably, a lens holder that supports the imaging lens and the illumination lens is provided, and the lens holder includes a regulating member for supporting the imaging lens, and the optical axis direction includes the lens holder. A restricting member for supporting the illumination lens is provided at the same position as the restricting member.

本発明のより好ましい別の実施の形態においては、上記結像用光学系は、上記光軸方向に沿って配列された複数の結像用レンズからなる結像用レンズ群により構成されており、記照明用光学系は、上記光軸方向に沿って配列された複数の結像用レンズからなり、上記結像用レンズ群と同一の焦点距離を有する照明用レンズ群により構成されている。 In another more preferred embodiment of the present invention, the imaging optical system is constituted by an imaging lens group comprising a plurality of imaging lenses arranged along the optical axis direction, The illumination optical system includes a plurality of imaging lenses arranged along the optical axis direction, and includes an illumination lens group having the same focal length as the imaging lens group.

好ましくは、上記結像用レンズ群および上記照明用レンズ群を支持するレンズホルダを備えており、上記レンズホルダは、上記結像用レンズ群を支持するための規制部材を具備し、上記光軸方向において上記規制部材と同じ位置に上記照明用レンズ群を支持するための規制部材を具備している。 Preferably, a lens holder that supports the imaging lens group and the illumination lens group is provided, and the lens holder includes a regulating member for supporting the imaging lens group, and the optical axis. A regulating member for supporting the illumination lens group is provided at the same position as the regulating member in the direction.

好ましくは、上記結像用レンズ群は、上記光軸方向に沿って移動する可動結像用レンズを含んでおり、上記照明用レンズ群は、上記可動結像用レンズの移動にあわせて移動する可動照明用レンズを含んでいる。 Preferably, the imaging lens group includes a movable imaging lens that moves along the optical axis direction, and the illumination lens group moves in accordance with the movement of the movable imaging lens. Includes a movable illumination lens.

好ましい実施の形態においては、上記光源手段は複数のＬＥＤモジュールにより構成されており、上記撮像素子を支持する撮像素子用基板と、上記複数のＬＥＤモジュールを支持する複数の光源用基板とを備えている。 In a preferred embodiment, the light source means includes a plurality of LED modules, and includes an imaging element substrate that supports the imaging element and a plurality of light source substrates that support the plurality of LED modules. Yes.

好ましくは、上記複数の光源用基板は、上記撮像素子用基板を囲むように配置されている。 Preferably, the plurality of light source substrates are arranged so as to surround the imaging element substrate.

好ましくは、上記撮像素子は上記光軸方向視矩形状であり、上記複数の光源用基板は上記光軸方向視長矩形状であり、上記各光源用基板はその長辺が上記撮像素子の各辺と平行となるように配置されている。 Preferably, the imaging element has a rectangular shape as viewed in the optical axis direction, the plurality of light source substrates have a rectangular shape as viewed in the optical axis direction, and each of the light source substrates has a long side corresponding to each side of the imaging element. Are arranged in parallel with each other.

好ましくは、上記照明用光学系は上記光軸方向視において上記複数の光源用基板と重なる位置に設置されている。 Preferably, the illumination optical system is installed at a position overlapping the plurality of light source substrates when viewed in the optical axis direction.

好ましくは、上記発光部位は、上記受光部位よりも上記光軸方向において上記撮影対象に近い位置に配置されている。 Preferably, the light emitting part is arranged at a position closer to the photographing object in the optical axis direction than the light receiving part.

好ましくは、上記光源用基板と上記撮像素子用基板とは、その表面が上記光軸方向において同一の位置となるように設置されている。このようにすると、上記撮像素子と上記ＬＥＤモジュールとの光軸方向における長さの違いから、上記発光部位は光軸方向において上記受光部位よりも上記撮影対象に近い位置に配置されることになる。 Preferably, the light source substrate and the imaging element substrate are installed such that the surfaces thereof are at the same position in the optical axis direction. If it does in this way, from the difference in the length in the optical-axis direction of the said image pick-up element and the said LED module, the said light emission site | part will be arrange | positioned in the position closer to the said imaging | photography object than the said light-receiving site | part in an optical axis direction. .

より好ましい実施の形態においては、上記撮像素子および上記光源手段を収容し、上記結像用光学系および上記照明用光学系を保持する筐体を備えており、上記結像用光学系から上記撮像素子へ向かう光が通過する領域と、上記光源手段から上記照明用光学系へ向かう光が通過する領域とを仕切る遮光壁が設けられている。 In a more preferred embodiment, the imaging device and the light source means are accommodated, and a housing for holding the imaging optical system and the illumination optical system is provided, and the imaging is performed from the imaging optical system. A light shielding wall is provided to partition a region through which light traveling toward the element passes and a region through which light traveling from the light source means toward the illumination optical system passes.

好ましくは、上記遮光壁は上記光軸方向視において上記撮像素子を囲むように形成されている。 Preferably, the light shielding wall is formed so as to surround the imaging element when viewed in the optical axis direction.

好ましくは、上記筐体は、上記光軸方向において上記遮光壁よりも上記結像用光学系に近い位置であり、かつ、上記光軸方向視において上記光源手段と重ならない位置に支持板を備えており、上記支持板は、上記光軸方向視において上記撮像素子と重なる開口を備えている。 Preferably, the housing includes a support plate at a position closer to the imaging optical system than the light shielding wall in the optical axis direction and does not overlap the light source means when viewed in the optical axis direction. The support plate includes an opening that overlaps the imaging element when viewed in the optical axis direction.

好ましくは、上記筐体は、上記撮像素子および上記光源手段を収容する基板支持部と、上記結像用光学系および上記照明用光学系を保持する光学系支持部とを備えており、上記基板支持部は上記撮像素子を囲む第１の遮光壁を有しており、上記光学系支持部は、上記第１の遮光壁を囲む第２の遮光壁を有している。 Preferably, the housing includes a substrate support unit that accommodates the imaging element and the light source unit, and an optical system support unit that holds the imaging optical system and the illumination optical system, and the substrate. The support part has a first light shielding wall that surrounds the imaging element, and the optical system support part has a second light shielding wall that surrounds the first light shielding wall.

好ましくは、上記第１の遮光壁と上記第２の遮光壁とが重なって設けられている部分がある。 Preferably, there is a portion in which the first light shielding wall and the second light shielding wall are provided to overlap each other.

好ましくは、上記光学系支持部と上記基板支持部とが上記光軸方向に沿って相対的に移動可能に構成されている。 Preferably, the optical system support part and the substrate support part are configured to be relatively movable along the optical axis direction.

好ましい実施の形態においては、上記光源手段は赤外光を出射するものであり、上記光軸方向において上記結像用光学系と上記撮像素子との間には、可視光カットフィルタが設けられている。 In a preferred embodiment, the light source means emits infrared light, and a visible light cut filter is provided between the imaging optical system and the imaging element in the optical axis direction. Yes.

このような構成によれば、上記光軸方向において上記結像用光学系の主点と上記照明用光学系の主点とを一致させることにより、上記撮影対象の像を得られる状態とした場合に、上記光源手段からの光を上記撮影対象付近に収束させやすくなっている。このことは遠方の撮影対象を照明する上で有利に作用する。一方で、上記撮像素子の受光部位と上記光源手段の発光部位とが上記光軸方向において異なる位置に配置されることになる。このため、上記照明用光学系によって生じる光源手段の像の位置は、上記撮影対象からずれた位置となりやすく、好ましい実施の形態のように上記結像用光学系と上記照明用光学系とを単一のレンズで構成することも可能となっている。従って、本発明によれば、より簡略な構造で遠方の撮影対象を照明して撮影を行うことが可能なカメラモジュールを提供することが可能である。 According to such a configuration, when the principal point of the imaging optical system coincides with the principal point of the illumination optical system in the optical axis direction, the image to be photographed can be obtained. In addition, the light from the light source means is easily converged near the photographing object. This is advantageous for illuminating a far object. On the other hand, the light receiving part of the image sensor and the light emitting part of the light source means are arranged at different positions in the optical axis direction. For this reason, the position of the image of the light source means generated by the illumination optical system tends to be shifted from the object to be photographed, and the imaging optical system and the illumination optical system are simply separated as in the preferred embodiment. It is also possible to configure with a single lens. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a camera module that can shoot a subject by illuminating a far subject with a simpler structure.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明の第１実施形態に基づくカメラモジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the camera module based on 1st Embodiment of this invention. 図１に示すカメラモジュールのレンズを省略した平面図である。It is the top view which abbreviate | omitted the lens of the camera module shown in FIG. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 図１に示すレンズの機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of the lens shown in FIG. 図１に示すカメラモジュールの撮影対象および照明領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging | photography object and illumination area of the camera module shown in FIG. 本発明の第２実施形態に基づくカメラモジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the camera module based on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に基づくカメラモジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the camera module based on 3rd Embodiment of this invention. 図７に示すカメラモジュールのレンズユニットを省略した平面図である。It is the top view which abbreviate | omitted the lens unit of the camera module shown in FIG. 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IX-IX line of FIG. 本発明の第４実施形態に基づくカメラモジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the camera module based on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態に基づくカメラモジュールのレンズを省略した平面図である。It is the top view which abbreviate | omitted the lens of the camera module based on 5th Embodiment of this invention. 図１１に示すカメラモジュールの撮影対象および照明領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging | photography object and illumination area of the camera module shown in FIG. 本発明の第６実施形態に基づくカメラモジュールのレンズを省略した平面図である。It is the top view which abbreviate | omitted the lens of the camera module based on 6th Embodiment of this invention. 図１３に示すカメラモジュールの撮影対象および照明領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imaging | photography object and illumination area of the camera module shown in FIG. 本発明の第７実施形態に基づくカメラモジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the camera module based on 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８実施形態に基づくカメラモジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the camera module based on 8th Embodiment of this invention. 従来のカメラモジュールの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the conventional camera module.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１〜図５は、本発明の第１実施形態に基づくカメラモジュールを示している。本実施形態のカメラモジュールＡ１は、撮像素子１、撮像素子用基板１１、光源手段２、光源用基板２１、レンズ３、筐体４、可視光カットフィルタ５、および、ケーブル６を備えている。なお、図１においては、ケーブル６を省略している。図２においてはレンズ３および可視光カットフィルタ５を省略している。カメラモジュールＡ１は、夜間あるいは暗所において、たとえば２０ｍ程度離れた位置にある撮影対象Ｐを撮影するのに用いられるものである。また、以下の説明においてレンズ３の光軸方向をｚ方向とし、ｚ方向と直交する方向をｘ，ｙ方向とする。 1 to 5 show a camera module according to the first embodiment of the present invention. The camera module A1 of this embodiment includes an image sensor 1, an image sensor substrate 11, a light source means 2, a light source substrate 21, a lens 3, a housing 4, a visible light cut filter 5, and a cable 6. In FIG. 1, the cable 6 is omitted. In FIG. 2, the lens 3 and the visible light cut filter 5 are omitted. The camera module A1 is used for photographing a photographing object P located at a position separated by, for example, about 20 m at night or in a dark place. In the following description, the optical axis direction of the lens 3 is the z direction, and the directions orthogonal to the z direction are the x and y directions.

撮像素子１は、受けた光を画像データとして出力する光電変換機能を有しており、たとえばＣＣＤ素子あるいはＣＭＯＳ素子であり、撮像素子用基板１１に搭載されている。本実施形態における撮像素子１は、多数の微小素子をたとえば矩形面内に格子状に配列させた構造となっている。撮像素子１のｚ方向における厚みはたとえば１ｍｍである。撮像素子１の受光部位はｚ方向における図３中上端部である。撮像素子用基板１１は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなるプリント配線基板である。この撮像素子用基板１１のｚ方向下面にはケーブル６がコネクタを介して接続されている。 The image sensor 1 has a photoelectric conversion function of outputting received light as image data, and is, for example, a CCD element or a CMOS element, and is mounted on the image sensor substrate 11. The imaging device 1 in the present embodiment has a structure in which a large number of microelements are arranged in a grid pattern in a rectangular plane, for example. The thickness of the image sensor 1 in the z direction is, for example, 1 mm. The light receiving portion of the image sensor 1 is the upper end portion in FIG. 3 in the z direction. The image sensor substrate 11 is a printed wiring board made of glass epoxy resin, for example. A cable 6 is connected to the lower surface in the z direction of the imaging element substrate 11 via a connector.

光源手段２は、４枚の光源用基板２１に４個ずつ搭載された１６個のＬＥＤモジュール２０によって構成されている。図２に示すように各光源用基板２１は、ｚ方向視長矩形状であり、その長辺が撮像素子１の各辺と平行となるように、撮像素子１の四方に配置されている。各光源用基板２１は、撮像素子用基板１１と同様にたとえばガラスエポキシ樹脂からなるプリント配線基板である。各光源用基板２１のｚ方向における位置は撮像素子用基板１１と同じ位置となっている。各ＬＥＤモジュール２０は、それぞれがＬＥＤチップと透光ヘッドとを有している。ＬＥＤチップは、たとえばＧａＡｓからなるｎ型半導体層、ｐ型半導体層、およびこれらに挟まれた活性層を有しており、赤外領域の波長の光を出射可能とされている。透光ヘッドは、赤外線を透過可能な樹脂材料からなり、本実施形態においては、いわゆる砲弾型形状とされている。透光ヘッドは、ＬＥＤチップから発せられた赤外光を、指向性を高めつつ出射するためのものであり、本発明における発光部位を構成する。砲弾型とされた透光ヘッドの中心軸はｚ方向に沿っており、透光ヘッドを通して出射される赤外線は、ｚ方向において最も輝度が高くなっている。各ＬＥＤモジュール２０のｚ方向における高さはたとえば５ｍｍであり、透光ヘッドの頂面のｚ方向における位置は、撮像素子１の受光部位よりも図３中上方に位置している。 The light source means 2 is composed of 16 LED modules 20 mounted on each of four light source substrates 21. As shown in FIG. 2, each light source substrate 21 has a rectangular shape when viewed in the z direction, and is arranged on four sides of the image sensor 1 so that the long side is parallel to each side of the image sensor 1. Each light source substrate 21 is a printed wiring board made of, for example, glass epoxy resin, like the image pickup device substrate 11. The position of each light source substrate 21 in the z direction is the same position as the image sensor substrate 11. Each LED module 20 has an LED chip and a translucent head. The LED chip has, for example, an n-type semiconductor layer made of GaAs, a p-type semiconductor layer, and an active layer sandwiched between them, and can emit light having a wavelength in the infrared region. The translucent head is made of a resin material capable of transmitting infrared rays, and has a so-called bullet shape in this embodiment. The translucent head is for emitting infrared light emitted from the LED chip while enhancing directivity, and constitutes a light emitting part in the present invention. The center axis of the translucent head made into the bullet type is along the z direction, and the infrared light emitted through the translucent head has the highest luminance in the z direction. The height in the z direction of each LED module 20 is, for example, 5 mm, and the position in the z direction of the top surface of the translucent head is located above the light receiving portion of the image sensor 1 in FIG.

各光源用基板２１に配置された４個のＬＥＤモジュール２０は、たとえば図５に示すように撮影対象Ｐを照明する。図５では、撮影対象Ｐを斜線で示し、各ＬＥＤモジュール２０の照明領域を実線の円で示している。図５に示す例では、各光源用基板２１に配置された４個のＬＥＤモジュール２０で分担して撮影対象Ｐを照明している。図２に示すように４枚の光源用基板２１が撮像素子１を囲むように配置されているため、図５に示すように各ＬＥＤモジュール２０の照明領域は４つの円が重なり合うようになる。 The four LED modules 20 arranged on each light source substrate 21 illuminate a subject P as shown in FIG. 5, for example. In FIG. 5, the imaging target P is indicated by oblique lines, and the illumination area of each LED module 20 is indicated by a solid circle. In the example shown in FIG. 5, the imaging target P is illuminated by the four LED modules 20 arranged on each light source substrate 21. Since the four light source substrates 21 are arranged so as to surround the image sensor 1 as shown in FIG. 2, the illumination areas of the LED modules 20 overlap with each other as shown in FIG.

レンズ３は、たとえば平凸レンズであり、平面側が撮像素子１の方を向くように筐体４に固定されている。レンズ３は直径５０ｍｍであり、ｚ方向における最大厚みが１２ｍｍで最小厚みが３ｍｍ程度の大きさである。図４はレンズ３の機能を説明するためのものである。レンズ３の焦点距離を定める上での基準点となる主点Ｈは、レンズ３の内側、ｚ方向における撮像素子１寄りの端部からの距離が６．７２ｍｍの位置にある。なお、主点Ｈはレンズ３のｚ方向における平面側から入った光と凸面側から入った光の双方に対して定義可能であるが、本実施形態では２箇所の主点がほぼ同一視できる位置にある場合を想定している。レンズ３の平面側の焦点Ｆ１と主点Ｈとの距離である焦点距離ｆ１は、たとえば５１ｍｍである。レンズ３の凸面側の焦点Ｆ２と主点Ｈとの距離である焦点距離ｆ２は、たとえば４７．０５ｍｍである。 The lens 3 is a plano-convex lens, for example, and is fixed to the housing 4 so that the plane side faces the image sensor 1. The lens 3 has a diameter of 50 mm, a maximum thickness in the z direction of 12 mm and a minimum thickness of about 3 mm. FIG. 4 is a view for explaining the function of the lens 3. The principal point H serving as a reference point for determining the focal length of the lens 3 is located at a position where the distance from the inner side of the lens 3 and the end near the image pickup device 1 in the z direction is 6.72 mm. The principal point H can be defined for both the light entering from the plane side in the z direction of the lens 3 and the light entering from the convex surface side, but in this embodiment, the two principal points can be almost identical. The case where it exists in the position is assumed. The focal length f1, which is the distance between the focal point F1 on the plane side of the lens 3 and the principal point H, is 51 mm, for example. The focal length f2 that is the distance between the focal point F2 on the convex surface side of the lens 3 and the principal point H is, for example, 47.05 mm.

撮影対象Ｐと主点Ｈとの距離を距離ａとし、撮像素子１の受光部位と主点Ｈとの距離ｂとするとき、レンズの性質上、１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ１が成立する。一方で、各ＬＥＤモジュール２０の発光部位と主点Ｈとの距離を距離ｃとし、レンズ３が作る各ＬＥＤモジュール２０の像Ｇの位置と主点Ｈとの距離を距離ｄとするとき、１／ｃ＋１／ｄ＝１／ｆ２が成立する。 1 / a + 1 / b = 1 / f1 holds due to the nature of the lens, where the distance between the object P and the main point H is the distance a and the distance b between the light receiving part of the image sensor 1 and the main point H. . On the other hand, when the distance between the light emitting part of each LED module 20 and the principal point H is a distance c and the distance between the position of the image G of each LED module 20 created by the lens 3 and the principal point H is a distance d, 1 / C + 1 / d = 1 / f2 holds.

本実施形態におけるレンズ３は、本発明における結像用光学系と照明用光学系とを兼ねるものである。 The lens 3 in the present embodiment serves as both the imaging optical system and the illumination optical system in the present invention.

筐体４は、赤外光を通さない黒色樹脂製であり、撮像素子用基板１１および各光源用基板２１を支持する基板支持部４Ａと、レンズ３を支持するレンズ支持部４Ｂとを備えている。基板支持部４Ａは、円筒状に形成されており、内側に撮像素子用基板１１を支持する支持枠４１と、支持枠４１を収容する収容部４２と、遮光部材４３と、遮光壁４４と、台部４５とを内蔵している。 The housing 4 is made of a black resin that does not transmit infrared light, and includes a substrate support portion 4A that supports the image sensor substrate 11 and each light source substrate 21 and a lens support portion 4B that supports the lens 3. Yes. The substrate support portion 4A is formed in a cylindrical shape, and includes a support frame 41 that supports the imaging element substrate 11 inside, a storage portion 42 that stores the support frame 41, a light shielding member 43, a light shielding wall 44, and the like. The base part 45 is incorporated.

支持枠４１は、ケーブル６を挿通させるようにｚ方向視中央が貫通するように形成されている。収容部４２はケーブル６を外部へ出すためにｚ方向における図３中下方へ抜ける貫通孔を有している。この収容部４２はｚ方向視において撮像素子用基板１１および支持枠４１よりも大きく、その外周縁が撮像素子用基板１１のｚ方向における図３中上端と同程度の高さ位置となるように形成されている。遮光部材４３は、ＬＥＤモジュール２０からの光が直接撮像素子１に入るのを防ぐための部材であり、たとえば赤外線を通さないエポキシ樹脂からなる。遮光部材４３は、ｚ方向視において撮像素子１と重なる部分を除いて収容部４２と重なるように形成されている。収容部４２と遮光部材４３との間には防水用のＯリングが設置されている。遮光部材４３は、ｘ方向における外周縁に沿って設けられた外壁部４３１と、内方に設けられた内壁部４３２とを有している。さらにこの内壁部４３２の内側の部分で遮光壁４４を支持している。遮光壁４４は、たとえばｚ方向視矩形の枠状に形成されており、少なくともレンズ支持部４Ｂのｚ方向における図３中下端よりも上方まで達している。遮光壁４４のｚ方向における図３中上端には可視光カットフィルタ５が設置されている。可視光カットフィルタ５は、赤外光を通す一方で可視光を通さないように構成されている。レンズ３から撮像素子１に向かう光に含まれる可視光はこの可視光カットフィルタ５により取り除かれる。このため、撮像素子１には主に赤外光が到達する。台部４５は収容部４２を囲むように形成されており、ｚ方向に凹む凹部４５１内に各光源用基板２１を収容している。 The support frame 41 is formed so that the center in the z direction penetrates so that the cable 6 can be inserted. The accommodating portion 42 has a through hole that extends downward in FIG. 3 in the z direction in order to take the cable 6 to the outside. The housing portion 42 is larger than the image pickup device substrate 11 and the support frame 41 in the z-direction view, and the outer peripheral edge thereof is positioned at the same height as the upper end of the image pickup device substrate 11 in the z direction in FIG. Is formed. The light shielding member 43 is a member for preventing light from the LED module 20 from directly entering the image sensor 1 and is made of, for example, an epoxy resin that does not transmit infrared light. The light shielding member 43 is formed so as to overlap with the accommodating portion 42 except for a portion overlapping with the imaging element 1 when viewed in the z direction. A waterproof O-ring is installed between the housing portion 42 and the light shielding member 43. The light shielding member 43 has an outer wall portion 431 provided along the outer peripheral edge in the x direction and an inner wall portion 432 provided inward. Further, the light shielding wall 44 is supported by an inner portion of the inner wall portion 432. The light shielding wall 44 is formed, for example, in a rectangular frame shape as viewed in the z direction, and reaches at least the lower end of the lens support portion 4B in the z direction in FIG. A visible light cut filter 5 is installed at the upper end of the light shielding wall 44 in the z direction in FIG. The visible light cut filter 5 is configured to pass infrared light while not passing visible light. Visible light contained in the light traveling from the lens 3 toward the image sensor 1 is removed by the visible light cut filter 5. For this reason, infrared light mainly reaches the image sensor 1. The base portion 45 is formed so as to surround the accommodating portion 42, and each light source substrate 21 is accommodated in a concave portion 451 that is recessed in the z direction.

レンズ支持部４Ｂは、たとえば円筒状に形成されており、ｚ方向における下端部が基板支持部４Ａの外周縁に支持されている。レンズ支持部４Ｂのｚ方向下端には、中央に矩形の開口を有する底板４６が設けられている。図２に示すように、底板４６にはｚ方向視において各ＬＥＤモジュール２０と重なる位置に開口４６１が形成されている。底板４６の内周縁からは遮光壁４７がｚ方向に起立している。この遮光壁４７は、遮光壁４４を囲むように形成されている。さらに、底板４６と平行となるように形成された支持板４８が設けられている。支持板４８は、遮光壁４７のｚ方向における図３中上端に配置される中心板４８１と、この中心板４８１とレンズ支持部４Ｂの外周とを繋ぐ４枚の橋状部４８２とを備えている。中心板４８１は、図２に示すようにｚ方向視において撮像素子１と重なる開口４８３を備えており、絞りとして機能する。各橋状部４８２は、ｚ方向視において開口部４６１を回避するように設けられている。レンズ３の平面部分は支持板４８に接している。 The lens support portion 4B is formed, for example, in a cylindrical shape, and the lower end portion in the z direction is supported on the outer peripheral edge of the substrate support portion 4A. A bottom plate 46 having a rectangular opening at the center is provided at the lower end in the z direction of the lens support portion 4B. As shown in FIG. 2, an opening 461 is formed in the bottom plate 46 at a position overlapping with each LED module 20 when viewed in the z direction. A light shielding wall 47 stands up in the z direction from the inner periphery of the bottom plate 46. The light shielding wall 47 is formed so as to surround the light shielding wall 44. Further, a support plate 48 formed so as to be parallel to the bottom plate 46 is provided. The support plate 48 includes a center plate 481 disposed at the upper end in FIG. 3 in the z direction of the light shielding wall 47, and four bridge-like portions 482 connecting the center plate 481 and the outer periphery of the lens support portion 4B. Yes. As shown in FIG. 2, the center plate 481 includes an opening 483 that overlaps the image sensor 1 when viewed in the z direction, and functions as a diaphragm. Each bridge-like part 482 is provided so as to avoid the opening 461 when viewed in the z direction. The planar portion of the lens 3 is in contact with the support plate 48.

このような筐体４によれば、遮光壁４４，４７によって光源手段２からレンズ３に向かう光が通る空間と、レンズ３から撮像素子１に向かう光が通る空間とを分離しつつ確保することができる。 According to such a housing 4, a space through which light traveling from the light source means 2 to the lens 3 passes and a space through which light traveling from the lens 3 toward the image sensor 1 passes are separated and secured by the light shielding walls 44 and 47. Can do.

本実施形態では、レンズ支持部４Ｂはレンズ３の主点Ｈと撮像素子用基板１１の表面との距離ｅがたとえば５２．１４ｍｍとなるように構成されている。このため、本実施形態においては、距離ｂは距離ｅから撮像素子１のｚ方向における厚みを引いた５１．１４ｍｍとなり、距離ｃは距離ｅからＬＥＤモジュール２０のｚ方向における高さを引いた４７．１４ｍｍとなる。上述したレンズの公式から、距離ａは１８．６ｍとなり、距離ｄは２４．６ｍとなる。 In the present embodiment, the lens support portion 4B is configured such that the distance e between the principal point H of the lens 3 and the surface of the imaging element substrate 11 is 52.14 mm, for example. Therefore, in the present embodiment, the distance b is 51.14 mm obtained by subtracting the thickness in the z direction of the image sensor 1 from the distance e, and the distance c is 47 obtained by subtracting the height in the z direction of the LED module 20 from the distance e. .14 mm. From the lens formula described above, the distance a is 18.6 m and the distance d is 24.6 m.

本実施形態のＬＥＤモジュール２０は、赤外線を出射可能に構成されている。これにより、カメラモジュールＡ１は、比較的暗所において周囲にいる者に眩しさをほとんど感じさせること無く撮影することが可能とされている。 The LED module 20 of the present embodiment is configured to emit infrared rays. As a result, the camera module A1 can take a picture in a relatively dark place with almost no dazzling feeling.

ケーブル６は、カメラモジュールＡ１への電源供給、撮影指示信号の受信、および撮影データ信号の送信などに用いられるものである。 The cable 6 is used for supplying power to the camera module A1, receiving a shooting instruction signal, transmitting a shooting data signal, and the like.

次に、カメラモジュールＡ１の作用について説明する。 Next, the operation of the camera module A1 will be described.

このようなカメラモジュールＡ１では、距離ａと距離ｄとがずれるようになっているため、撮影対象Ｐに各ＬＥＤモジュール２０の像Ｇが結ばれることがない。このため、撮像素子１で得られる画像にＬＥＤモジュール２０の像が写りこむことがない。一方で距離ａと距離ｄとは極端には離れてはおらず、各ＬＥＤモジュール２０からの光は撮影対象Ｐの近くに収束されている。このため、各ＬＥＤモジュール２０の光が撮影対象Ｐに好ましく到達することになる。 In such a camera module A1, the distance a and the distance d are shifted from each other, so that the image G of each LED module 20 is not formed on the photographing target P. For this reason, the image of the LED module 20 does not appear in the image obtained by the imaging device 1. On the other hand, the distance a and the distance d are not extremely separated from each other, and the light from each LED module 20 is converged near the photographing target P. For this reason, the light of each LED module 20 preferably reaches the imaging target P.

上述したようにＬＥＤモジュール２０から出射される赤外光はｚ方向に沿うものが最も輝度が高くなっている。このため、図５において実線の円で示す各ＬＥＤモジュール２０の照明領域は、円の中心ほど明るく、径方向に徐々に明るさが減少する。図５によれば、各ＬＥＤモジュール２０の照明領域は径方向において中心から遠い位置において互いに重なっている。従って、カメラモジュールＡ１はより均一な光で撮影対象Ｐを照明することが可能である。 As described above, the infrared light emitted from the LED module 20 has the highest luminance along the z direction. For this reason, the illumination area of each LED module 20 indicated by a solid circle in FIG. 5 is brighter toward the center of the circle, and the brightness gradually decreases in the radial direction. According to FIG. 5, the illumination areas of the LED modules 20 overlap each other at a position far from the center in the radial direction. Therefore, the camera module A1 can illuminate the subject P with more uniform light.

さらに、本実施形態では、単一のレンズ３により撮像素子１への結像と、撮影対象Ｐの照明とを行っており、極めて単純な構造となっている。このことは製造工程の簡略化およびコスト削減を図る上で有利に作用する。 Furthermore, in this embodiment, the single lens 3 forms an image on the image sensor 1 and illuminates the subject P, and has a very simple structure. This is advantageous in simplifying the manufacturing process and reducing costs.

図６〜図１６は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。 6 to 16 show other embodiments of the present invention. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment.

図６には、本発明の第２実施形態に基づくカメラモジュールを示している。本実施形態のカメラモジュールＡ２では、筐体４が基板支持部４Ａおよびレンズ支持部４Ｂを収容する外側筐体４Ｃを備えており、レンズ支持部４Ｂをｚ方向に移動させることが可能な構成となっている。外側筐体４は、基板支持部４Ａおよびレンズ支持部４Ｂと同様に赤外光を通さない黒色樹脂製である。カメラモジュールＡ２のその他の構成はカメラモジュールＡ１と同様となっている。 FIG. 6 shows a camera module according to the second embodiment of the present invention. In the camera module A2 of the present embodiment, the housing 4 includes an outer housing 4C that houses the substrate support portion 4A and the lens support portion 4B, and the lens support portion 4B can be moved in the z direction. It has become. The outer housing 4 is made of a black resin that does not transmit infrared light, like the substrate support portion 4A and the lens support portion 4B. Other configurations of the camera module A2 are the same as those of the camera module A1.

本実施形態においては、レンズ支持部４Ｂを基板支持部４Ａから最大限引き離した場合においても、遮光壁４４と遮光壁４７とが重なり合う部分が残っているように、遮光壁４４のｚ方向長さを設定しておく。 In the present embodiment, the length of the light shielding wall 44 in the z direction is such that a portion where the light shielding wall 44 and the light shielding wall 47 overlap remains even when the lens support portion 4B is separated from the substrate support portion 4A as much as possible. Is set in advance.

本実施形態では、レンズ支持部４Ｂをｚ方向に移動可能としたことで、距離ｅを変動させることができる。このとき、距離ｂおよび距離ａも変化する。すなわち、カメラモジュールＡ２はより近くあるいはより遠くのものに焦点をあわせることが可能となっている。 In the present embodiment, the distance e can be varied by allowing the lens support 4B to move in the z direction. At this time, the distance b and the distance a also change. That is, the camera module A2 can focus on a closer or farther object.

本構成によれば、距離ａおよび距離ｂを変化させた場合には、距離ｃおよび距離ｄも変動し、各ＬＥＤモジュール２０の像が結ばれる位置および好ましい照明領域が形成される位置も変化する。たとえば、距離ｅを短くした場合には距離ａおよび距離ｄは共に長くなり、距離ｅを長くした場合には距離ａおよび距離ｄは共に短くなる。すなわち、撮影対象Ｐのｚ方向における位置を変化させ、焦点が合うようにレンズ支持部４Ｂを動かした場合には、各ＬＥＤモジュール２０の照明領域も追従して変化し、新たな位置にある撮影対象Ｐを好ましく照明することが可能となっている。 According to this configuration, when the distance a and the distance b are changed, the distance c and the distance d are also changed, and the position where the image of each LED module 20 is formed and the position where the preferable illumination area is formed are also changed. . For example, when the distance e is shortened, both the distance a and the distance d are increased, and when the distance e is increased, both the distance a and the distance d are decreased. That is, when the position of the subject P in the z direction is changed and the lens support portion 4B is moved so as to be in focus, the illumination area of each LED module 20 also changes following and changes to a new position. The object P can be preferably illuminated.

図７〜図９には、本発明の第３実施形態に基づくカメラモジュールを示している。本実施形態のカメラモジュールＡ３は、レンズ３の代わりにレンズユニット３０を備えており、その他の構成はカメラモジュールＡ１と同様である。 7 to 9 show a camera module according to a third embodiment of the present invention. The camera module A3 of this embodiment includes a lens unit 30 instead of the lens 3, and the other configuration is the same as that of the camera module A1.

レンズユニット３０は、結像用レンズ３１、４つの照明用レンズ３２、および、レンズホルダ３３を備えている。結像用レンズ３１は、たとえば直径１５ｍｍの両凸レンズであり、ｚ方向における最大厚みが３ｍｍ、最小厚みが１．９ｍｍとなっている。結像用レンズ３１の主点はｚ方向における中央に位置しており、焦点距離は４８．１ｍｍである。なお、結像用レンズ３１の主点はｚ方向における図９中上方から入射する光と、下方から入射する光とに対して定義可能であるが、本実施形態では２箇所の主点が十分に近接しており、いずれもレンズの中央にあるとみなせるものとする。各照明用レンズ３２は、結像用レンズ３１と同じ形状で同じ焦点距離を有するものである。レンズホルダ３３は、赤外光を通さない樹脂製であり、結像用レンズ３１および各照明用レンズ３２をｚ方向において同じ位置に保持している。図７に示すように、４つの照明用レンズ３２は結像用レンズ３１の四方に配置されている。 The lens unit 30 includes an imaging lens 31, four illumination lenses 32, and a lens holder 33. The imaging lens 31 is a biconvex lens having a diameter of 15 mm, for example, and has a maximum thickness in the z direction of 3 mm and a minimum thickness of 1.9 mm. The principal point of the imaging lens 31 is located at the center in the z direction, and the focal length is 48.1 mm. The principal point of the imaging lens 31 can be defined for light incident from the upper side in FIG. 9 and light incident from the lower side in FIG. 9, but in this embodiment, two principal points are sufficient. It can be assumed that both are in the center of the lens. Each illumination lens 32 has the same shape and the same focal length as the imaging lens 31. The lens holder 33 is made of resin that does not transmit infrared light, and holds the imaging lens 31 and the illumination lenses 32 at the same position in the z direction. As shown in FIG. 7, the four illumination lenses 32 are arranged in four directions of the imaging lens 31.

図７に示すように、レンズユニット３０は、その外径が筐体４の外径と一致する円柱状に形成されている。図９に示すように、レンズホルダ３３のｚ方向図中下端部の外径は筐体４の内径と一致するように形成されており、レンズホルダ３３は筐体４の図９中上端に嵌合されている。本実施形態では、レンズホルダ３３の内径が変化する部分に段差３４が形成されている。さらにレンズホルダ３３は、段差３４とｚ方向における同じ高さ位置に規制部材３５を備えている。規制部材３５は、ｚ方向視において結像用レンズ３１および各照明用レンズ３２の外周縁と重なるように形成されている。段差３４および規制部材３５は結像用レンズ３１および各照明用レンズ３２のｚ方向における位置を規定している。 As shown in FIG. 7, the lens unit 30 is formed in a cylindrical shape whose outer diameter matches the outer diameter of the housing 4. As shown in FIG. 9, the outer diameter of the lower end portion in the z direction view of the lens holder 33 is formed to coincide with the inner diameter of the housing 4, and the lens holder 33 is fitted to the upper end of the housing 4 in FIG. 9. Are combined. In the present embodiment, a step 34 is formed at a portion where the inner diameter of the lens holder 33 changes. Further, the lens holder 33 includes a regulating member 35 at the same height position in the z direction as the step 34. The restricting member 35 is formed so as to overlap with the outer peripheral edges of the imaging lens 31 and each illumination lens 32 when viewed in the z direction. The step 34 and the regulating member 35 define the positions of the imaging lens 31 and the illumination lenses 32 in the z direction.

本実施形態におけるレンズホルダ３３は、撮像素子１の受光部位と結像用レンズ３１の主点との距離が４８．１８ｍｍとなるように構成されており、３０ｍ離れた位置にある撮影対象の像が撮像素子１に結ばれるようになっている。このとき、各ＬＥＤモジュール２０の発光部位と各照明用レンズ３２の主点との距離は４８．１５ｍｍとなる。レンズの公式によれば、各ＬＥＤモジュール２０の像は各照明用レンズ３２の主点から４６．３２２ｍ離れた位置に結ばれることになる。このため、このため、撮像素子１で得られる画像にＬＥＤモジュール２０の像が写りこむことがない。 The lens holder 33 in the present embodiment is configured such that the distance between the light receiving portion of the image sensor 1 and the principal point of the imaging lens 31 is 48.18 mm, and the image of the subject to be photographed at a position 30 m away. Are connected to the image sensor 1. At this time, the distance between the light emitting portion of each LED module 20 and the principal point of each illumination lens 32 is 48.15 mm. According to the lens formula, the image of each LED module 20 is formed at a position 46.322 m away from the principal point of each illumination lens 32. For this reason, the image of the LED module 20 does not appear in the image obtained by the imaging device 1.

本実施形態においても、結像用レンズ３１および各照明用レンズ３２が同じレンズホルダ３３に保持されているため、レンズ支持部４Ｂをｚ方向に移動させた場合に結像用レンズ３１および各照明用レンズ３２は同時に移動する。このため、本構成を基礎としてカメラモジュールＡ２同様の機能を有するカメラモジュールを製作することも可能である。 Also in this embodiment, since the imaging lens 31 and each illumination lens 32 are held by the same lens holder 33, the imaging lens 31 and each illumination when the lens support portion 4B is moved in the z direction. The working lens 32 moves simultaneously. Therefore, a camera module having the same function as the camera module A2 can be manufactured based on this configuration.

本実施形態によれば、結像用レンズ３１と照明用レンズ３２とが別々になっているため、ＬＥＤモジュール２０を結像用レンズ３１の光軸から遠い位置に配置しやすい構成となっている。このため、上述した実施形態よりも多くのＬＥＤモジュール２０を設置することも可能である。ＬＥＤモジュール２０の数を増やした場合、より遠方の撮影対象を撮影可能なカメラモジュールを実現可能である。 According to the present embodiment, since the imaging lens 31 and the illumination lens 32 are separated, the LED module 20 is easily arranged at a position far from the optical axis of the imaging lens 31. . For this reason, it is also possible to install more LED modules 20 than the embodiment described above. When the number of LED modules 20 is increased, it is possible to realize a camera module capable of photographing a farther subject to be photographed.

図１０には、本発明の第４実施形態に基づくカメラモジュールを示している。本実施形態のカメラモジュールＡ４は、結像用レンズ３１の外側に絞り板７が設置されており、これに伴い、支持板４８が設けられておらず、遮光壁４７がレンズホルダ３３を支えている。カメラモジュールＡ４のその他の構成はカメラモジュールＡ３と同様である。 FIG. 10 shows a camera module according to the fourth embodiment of the present invention. In the camera module A4 of this embodiment, the diaphragm plate 7 is installed outside the imaging lens 31. Accordingly, the support plate 48 is not provided, and the light shielding wall 47 supports the lens holder 33. Yes. Other configurations of the camera module A4 are the same as those of the camera module A3.

絞り板７には、結像用レンズ３１の光軸近傍を露出させる開口７１が設けられている。絞り板７はレンズホルダ３３によって保持されている。本実施形態はレンズ支持部４Ｂの簡略化を図るのに適している。 The aperture plate 7 is provided with an opening 71 that exposes the vicinity of the optical axis of the imaging lens 31. The diaphragm plate 7 is held by a lens holder 33. This embodiment is suitable for simplifying the lens support portion 4B.

図１１および図１２には、本発明の第５実施形態に基づくカメラモジュールを示している。図１１においてはレンズ３および可視光カットフィルタ５を省略している。図１１に示すように本実施形態のカメラモジュールＡ５では、光源用基板２１の配置がカメラモジュールＡ１の場合と異なっており、ＬＥＤモジュール２０からの光を妨げないように支持板４８の形状も異なっている。カメラモジュールＡ５のその他の構成はカメラモジュールＡ１と同様となっている。 11 and 12 show a camera module according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 11, the lens 3 and the visible light cut filter 5 are omitted. As shown in FIG. 11, in the camera module A5 of this embodiment, the arrangement of the light source substrate 21 is different from that in the camera module A1, and the shape of the support plate 48 is also different so as not to block the light from the LED module 20. ing. Other configurations of the camera module A5 are the same as those of the camera module A1.

本実施形態では、光源用基板２１および支持板４８が、カメラモジュールＡ１の状態から４５°回転させた状態となっている。このような構成としても、図１２に示すように、１６個のＬＥＤモジュール２０からの光が撮影対象Ｐを好ましく照明する。 In the present embodiment, the light source substrate 21 and the support plate 48 are rotated by 45 ° from the state of the camera module A1. Even in such a configuration, as shown in FIG. 12, the light from the 16 LED modules 20 preferably illuminates the imaging target P.

図１３および図１４には本発明の第６実施形態に基づくカメラモジュールを示している。図１３に示すカメラモジュールＡ６では、各光源用基板２１にはＬＥＤモジュール２０が１個ずつ配置されており、その他の構成はカメラモジュールＡ１と同様となっている。 13 and 14 show a camera module according to a sixth embodiment of the present invention. In the camera module A6 shown in FIG. 13, one LED module 20 is arranged on each light source substrate 21, and the other configuration is the same as that of the camera module A1.

図１４には、カメラモジュールＡ６における４個のＬＥＤモジュール２０が撮影対象Ｐを照明する様子を示している。図１４に示すように各ＬＥＤモジュール２０からの光が撮影対象Ｐの全域を照明する。本実施形態は比較的小さな撮影対象Ｐを効率的に照明するのに適している。 FIG. 14 shows a state in which the four LED modules 20 in the camera module A6 illuminate the imaging target P. As shown in FIG. 14, the light from each LED module 20 illuminates the entire area of the imaging target P. This embodiment is suitable for efficiently illuminating a relatively small subject P.

図１５は本発明の第７実施形態に基づくカメラモジュールを示している。図１５に示すカメラモジュールＡ７では、レンズ３のかわりにレンズ群３Ａおよびレンズ用筐体３６を備えており、その他の構成はカメラモジュールＡ１と同様である。 FIG. 15 shows a camera module according to the seventh embodiment of the present invention. A camera module A7 shown in FIG. 15 includes a lens group 3A and a lens housing 36 instead of the lens 3, and the other configuration is the same as that of the camera module A1.

図１５に示すように、レンズ群３Ａはレンズ用筐体３６により保持されたレンズ３ａ，３ｃ，３ｄおよび可動レンズ３ｂによって構成されている。レンズ用筐体３６は、ｚ方向に延びる円筒状に形成されている。レンズ３ａ，３ｃ，３ｄおよび可動レンズ３ｂはｚ方向に沿って配列されている。レンズ３ａ，３ｃ，３ｄはレンズ用筐体３６に固定されており、可動レンズ３ｂはｚ方向に沿ってレンズ３ａとレンズ３ｃとの間を移動可能となっている。可動レンズ３ｂをｚ方向に沿って移動させることでカメラモジュールＡ７にズーム機能を持たせることができる。 As shown in FIG. 15, the lens group 3A includes lenses 3a, 3c, 3d and a movable lens 3b held by a lens housing 36. The lens housing 36 is formed in a cylindrical shape extending in the z direction. The lenses 3a, 3c, 3d and the movable lens 3b are arranged along the z direction. The lenses 3a, 3c, and 3d are fixed to the lens housing 36, and the movable lens 3b is movable between the lenses 3a and 3c along the z direction. The camera module A7 can have a zoom function by moving the movable lens 3b along the z direction.

可動レンズ３ｂを動かすと、撮像素子１が受光可能な範囲が変化し、撮影対象Ｐの大きさが変化する。このとき、各ＬＥＤモジュール２０の照明領域も追従して変化する。このため、カメラモジュールＡ７でズーム機能を使用した際には自動的に各ＬＥＤモジュール２０が照明する範囲も好ましく変化する。 When the movable lens 3b is moved, the range in which the image sensor 1 can receive light changes, and the size of the subject P changes. At this time, the illumination area of each LED module 20 also changes following. For this reason, when the zoom function is used in the camera module A7, the range in which each LED module 20 automatically illuminates preferably changes.

図１５に示す例では、レンズ３ａ，３ｄは両面凸レンズであり、可動レンズ３ｂおよびレンズ３ｃは両面凹レンズである。このような構成は、レンズの球面により生じる収差を修正するのに適している。なお、図１５に示したのは一例であり、レンズの種類および枚数は上記の例に限定されない。たとえば、ｚ方向において撮像素子１に最も近い位置にあるレンズ３ｄをカメラモジュールＡ１におけるレンズ３のような平凸レンズとしてもよい。 In the example shown in FIG. 15, the lenses 3a and 3d are double-sided convex lenses, and the movable lens 3b and the lens 3c are double-sided concave lenses. Such a configuration is suitable for correcting aberrations caused by the spherical surface of the lens. In addition, what was shown in FIG. 15 is an example, and the kind and number of lenses are not limited to the above example. For example, the lens 3d that is closest to the image sensor 1 in the z direction may be a plano-convex lens like the lens 3 in the camera module A1.

図１６は本発明の第８実施形態に基づくカメラモジュールを示している。図１５に示すカメラモジュールＡ８では、レンズユニット３０のかわりにレンズユニット３０Ａを備えており、その他の構成はカメラモジュールＡ３と同様になっている。 FIG. 16 shows a camera module according to the eighth embodiment of the present invention. A camera module A8 shown in FIG. 15 includes a lens unit 30A instead of the lens unit 30, and other configurations are the same as those of the camera module A3.

レンズユニット３０Ａは、結像用レンズ群３１Ａと、４組の照明用レンズ群３２Ａと、結像用レンズ群３１Ａおよび４組の照明用レンズ群３２Ａを保持するレンズホルダ３７によって構成されている。 The lens unit 30A includes an imaging lens group 31A, four sets of illumination lens groups 32A, an imaging lens group 31A, and a lens holder 37 that holds the four sets of illumination lens groups 32A.

結像用レンズ群３１Ａは、ｚ方向に沿って配列された。結像用レンズ３１ａ，３１ｃ，３１ｄおよび可動結像用レンズ３１ｂを備えている。各照明用レンズ群３２Ａは、照明レンズ３２ａ，３２ｃ，３２ｄおよび可動照明用レンズ３２ｂを備えている。結像用レンズ３１ａおよび各照明用レンズ３２ａは、ｚ方向における同一の位置に固定されている。結像用レンズ３１ａおよび各照明用レンズ３２ａはレンズホルダ３７のｚ方向における図１６中上端部に設置されている。結像用レンズ３２ｃおよび各照明用レンズ３２ｃは、ｚ方向における同一の位置に固定されている。結像用レンズ３２ｃおよび各照明用レンズ３２ｃは、レンズホルダ３７のｚ方向における図１６中下方に設置されている。結像用レンズ３２ｄおよび各照明用レンズ３２ｄは、ｚ方向における同一の位置に固定されている。結像用レンズ３２ｄおよび各照明用レンズ３２ｄは、レンズホルダ３７のｚ方向における下端部、結像用レンズ３２ｃおよび各照明用レンズ３２ｃの下方に設置されている。 The imaging lens group 31A was arranged along the z direction. An imaging lens 31a, 31c, 31d and a movable imaging lens 31b are provided. Each illumination lens group 32A includes illumination lenses 32a, 32c, 32d and a movable illumination lens 32b. The imaging lens 31a and each illumination lens 32a are fixed at the same position in the z direction. The imaging lens 31a and each illumination lens 32a are installed at the upper end in FIG. The imaging lens 32c and each illumination lens 32c are fixed at the same position in the z direction. The imaging lens 32c and each illumination lens 32c are disposed below the lens holder 37 in the z direction in FIG. The imaging lens 32d and each illumination lens 32d are fixed at the same position in the z direction. The imaging lens 32d and each illumination lens 32d are installed at the lower end of the lens holder 37 in the z direction, below the imaging lens 32c and each illumination lens 32c.

レンズホルダ３７は、ｚ方向に移動可能な可動ホルダ３８を備えている。可動ホルダ３８は、ｚ方向において結像用レンズ３１ａと結像用レンズ３１ｃとの間を移動する。可動結像用レンズ３１ｂおよび各可動照明用レンズ３２ｂは可動ホルダ３８に固定されている。可動結像用レンズ３１ｂおよび各可動照明用レンズ３２ｂのｚ方向における位置は同一となっている。可動ホルダ３８をｚ方向に沿って移動させることでカメラモジュールＡ８にズーム機能を持たせることができる。 The lens holder 37 includes a movable holder 38 that can move in the z direction. The movable holder 38 moves between the imaging lens 31a and the imaging lens 31c in the z direction. The movable imaging lens 31 b and each movable illumination lens 32 b are fixed to a movable holder 38. The positions of the movable imaging lens 31b and the movable illumination lenses 32b in the z direction are the same. The camera module A8 can have a zoom function by moving the movable holder 38 along the z direction.

本実施形態では各照明用レンズ３２ｂは結像用レンズ３１ｂと一体となって移動する。このため、カメラモジュールＡ８でズーム機能を使用した際には自動的に各ＬＥＤモジュール２０が照明する範囲も好ましく変化する。 In the present embodiment, each illumination lens 32b moves integrally with the imaging lens 31b. For this reason, when the zoom function is used in the camera module A8, the range in which each LED module 20 automatically illuminates also preferably changes.

図１６に示す例では、結像用レンズ３１ａ，３１ｄおよび各照明用レンズ３２ａ，３２ｄは両面凸レンズであり、可動結像用レンズ３１ｂ、可動照明用レンズ３２ｂ、結像用レンズ３１ｃおよび各照明用レンズ３２ｃは両面凹レンズである。このような構成は、レンズの球面により生じる収差を修正するのに適している。なお、図１６に示したのは一例であり、レンズの種類および枚数は上記の例に限定されない。 In the example shown in FIG. 16, the imaging lenses 31a and 31d and the illumination lenses 32a and 32d are double-sided convex lenses, and the movable imaging lens 31b, the movable illumination lens 32b, the imaging lens 31c, and each illumination lens. The lens 32c is a double-sided concave lens. Such a configuration is suitable for correcting aberrations caused by the spherical surface of the lens. In addition, what was shown in FIG. 16 is an example, and the kind and number of lenses are not limited to the above example.

本発明に係るカメラモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るカメラモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The camera module according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the camera module according to the present invention can be modified in various ways.

上述した実施形態では遮光壁４４，４８はｚ方向視矩形の枠状であるが、ｚ方向視において撮像素子１を囲む形状であればよく、たとえば長矩形の枠状や円環状であっても構わない。 In the embodiment described above, the light shielding walls 44 and 48 have a rectangular frame shape when viewed in the z direction, but may be any shape that surrounds the image sensor 1 when viewed in the z direction. I do not care.

Ａ１〜Ａ８カメラモジュール
Ｆ１，Ｆ２焦点
Ｇ像
Ｈ主点
Ｌ光軸
Ｐ撮影対象
１撮像素子
１１撮像素子用基板
２光源手段
２０ＬＥＤモジュール
２１光源用基板
３レンズ
３Ａレンズ群
３ａ，３ｃ，３ｄレンズ
３ｂ可動レンズ
３０，３０Ａレンズユニット
３１結像用レンズ
３１Ａ結像用レンズ群
３１ａ，３１ｃ，３１ｄ結像用レンズ
３１ｂ可動結像用レンズ
３２照明用レンズ
３２Ａ照明用レンズ群
３２ａ，３２ｃ，３２ｄ照明用レンズ
３２ｂ可動照明用レンズ
３３レンズホルダ
３４段差
３５規制部材
３６レンズ用筐体
３７レンズホルダ
３８可動ホルダ
４筐体
４Ａ基板支持部
４Ｂレンズ支持部
４Ｃ外側筐体
４１支持枠
４２収容部
４３遮光部材
４３１外壁部
４３２内壁部
４４遮光壁
４５台部
４５１凹部
４６底板
４６１開口
４７遮光壁
４８支持板
４８１中心板
４８２橋状部
４８３開口
５可視光カットフィルタ
６ケーブル
７絞り板
７１開口 A1 to A8 Camera modules F1, F2 Focus G Image H Principal point L Optical axis P Image object 1 Image sensor 11 Image sensor substrate 2 Light source means 20 LED module 21 Light source substrate 3 Lens 3A Lens groups 3a, 3c, 3d Lens 3b Movable lens 30, 30A Lens unit 31 Imaging lens 31A Imaging lens group 31a, 31c, 31d Imaging lens 31b Movable imaging lens 32 Illumination lens 32A Illumination lens group 32a, 32c, 32d Illumination lens 32b Movable illumination lens 33 Lens holder 34 Step 35 Restriction member 36 Lens housing 37 Lens holder 38 Movable holder 4 Housing 4A Substrate support 4B Lens support 4C Outer housing 41 Support frame 42 Housing 43 Light shielding member 431 Outer wall Portion 432 Inner wall 44 Light shielding wall 45 Base 451 Recess 46 Bottom plate 461 Opening 7 the light-shielding wall 48 support plate 481 center plate 482 bridges shaped portion 483 opening 5 visible light cut filter 6 cable 7 stop plate 71 opening

Claims

撮像素子と、
上記撮像素子に撮影対象の像を結ぶ結像用光学系と、
上記撮影対象に向けて光を照射する照明用光学系と、
上記照明用光学系の光源となる光源手段と、
を備えるカメラモジュールであって、
上記結像用光学系と上記照明用光学系とが同一方向に延びる光軸を有しており、
光軸方向において、上記結像用光学系の主点と、上記照明用光学系の主点とが同一の位置にあり、
上記光軸方向において上記撮像素子の受光部位と、上記光源手段の発光部位とが異なる位置に配置されていることを特徴とする、カメラモジュール。 An image sensor;
An imaging optical system for connecting an image to be imaged to the image sensor;
An illumination optical system that emits light toward the object to be photographed;
A light source means serving as a light source of the illumination optical system;
A camera module comprising:
The imaging optical system and the illumination optical system have an optical axis extending in the same direction;
In the optical axis direction, the principal point of the imaging optical system and the principal point of the illumination optical system are at the same position,
A camera module, wherein a light receiving part of the image sensor and a light emitting part of the light source means are arranged at different positions in the optical axis direction.

上記結像用光学系と上記照明用光学系が同一の光学部品を含んでいる、請求項１に記載のカメラモジュール。 The camera module according to claim 1, wherein the imaging optical system and the illumination optical system include the same optical component.

上記結像用光学系と上記照明用光学系とが同一のレンズにより構成されている、請求項２に記載のカメラモジュール。 The camera module according to claim 2, wherein the imaging optical system and the illumination optical system are configured by the same lens.

上記レンズは平凸レンズであり、上記光軸方向において上記撮像素子に近い側が平面となるように設置される、請求項３に記載のカメラモジュール。 The camera module according to claim 3, wherein the lens is a plano-convex lens, and is installed so that a side close to the imaging element in the optical axis direction is a flat surface.

上記結像用光学系と上記照明用光学系とが同一のレンズ群により構成されており、
上記レンズ群は、上記光軸方向に沿って配列された複数のレンズからなる、請求項２に記載のカメラモジュール。 The imaging optical system and the illumination optical system are configured by the same lens group,
The camera module according to claim 2, wherein the lens group includes a plurality of lenses arranged along the optical axis direction.

上記複数のレンズのうち、上記光軸方向において上記撮像素子にもっとも近いレンズは平凸レンズであり、上記光軸方向において上記撮像素子に近い側が平面となるように設置される、請求項５に記載のカメラモジュール。 The lens closest to the imaging device in the optical axis direction among the plurality of lenses is a plano-convex lens, and is installed so that a side near the imaging device in the optical axis direction is a flat surface. Camera module.

上記レンズ群は、上記光軸方向において移動するレンズを含んでいる、請求項５または６に記載のカメラモジュール。 The camera module according to claim 5, wherein the lens group includes a lens that moves in the optical axis direction.

上記結像用光学系は、結像用レンズにより構成されており、
上記照明用光学系は、上記結像用レンズと同一の焦点距離を有する照明用レンズにより構成されている、請求項１に記載のカメラモジュール。 The imaging optical system includes an imaging lens,
The camera module according to claim 1, wherein the illumination optical system includes an illumination lens having the same focal length as the imaging lens.

上記結像用レンズおよび上記照明用レンズは両凸レンズである、請求項８に記載のカメラモジュール。 The camera module according to claim 8, wherein the imaging lens and the illumination lens are biconvex lenses.

上記結像用レンズおよび上記照明用レンズを支持するレンズホルダを備えており、
上記レンズホルダは、上記結像用レンズを支持するための規制部材を具備し、上記光軸方向において上記規制部材と同じ位置に上記照明用レンズを支持するための規制部材を具備している、請求項８に記載のカメラモジュール。 A lens holder for supporting the imaging lens and the illumination lens;
The lens holder includes a restriction member for supporting the imaging lens, and a restriction member for supporting the illumination lens at the same position as the restriction member in the optical axis direction. The camera module according to claim 8.

上記結像用光学系は、上記光軸方向に沿って配列された複数の結像用レンズからなる結像用レンズ群により構成されており、
上記照明用光学系は、上記光軸方向に沿って配列された複数の結像用レンズからなり、上記結像用レンズ群と同一の焦点距離を有する照明用レンズ群により構成されている、請求項１に記載のカメラモジュール。 The imaging optical system includes an imaging lens group including a plurality of imaging lenses arranged along the optical axis direction.
The illumination optical system includes a plurality of imaging lenses arranged along the optical axis direction, and includes an illumination lens group having the same focal length as the imaging lens group. Item 2. The camera module according to Item 1.

上記結像用レンズ群および上記照明用レンズ群を支持するレンズホルダを備えており、
上記レンズホルダは、上記結像用レンズ群を支持するための規制部材を具備し、上記光軸方向において上記規制部材と同じ位置に上記照明用レンズ群を支持するための規制部材を具備している、請求項１１に記載のカメラモジュール。 A lens holder for supporting the imaging lens group and the illumination lens group;
The lens holder includes a regulating member for supporting the imaging lens group, and a regulating member for supporting the illumination lens group at the same position as the regulating member in the optical axis direction. The camera module according to claim 11.

上記結像用レンズ群は、上記光軸方向に沿って移動する可動結像用レンズを含んでおり、
上記照明用レンズ群は、上記可動結像用レンズの移動にあわせて移動する可動照明用レンズを含んでいる、請求項１１または１２に記載のカメラモジュール。 The imaging lens group includes a movable imaging lens that moves along the optical axis direction,
The camera module according to claim 11, wherein the illumination lens group includes a movable illumination lens that moves in accordance with the movement of the movable imaging lens.

上記光源手段は複数のＬＥＤモジュールにより構成されており、
上記撮像素子を支持する撮像素子用基板と、上記複数のＬＥＤモジュールを支持する複数の光源用基板とを備えている、請求項１ないし１３のいずれかに記載のカメラモジュール。 The light source means is composed of a plurality of LED modules,
The camera module according to claim 1, further comprising: an image sensor substrate that supports the image sensor, and a plurality of light source substrates that support the plurality of LED modules.

上記複数の光源用基板は、上記撮像素子用基板を囲むように配置されている、請求項１４に記載のカメラモジュール。 The camera module according to claim 14, wherein the plurality of light source substrates are arranged so as to surround the imaging element substrate.

上記撮像素子は上記光軸方向視矩形状であり、
上記複数の光源用基板は上記光軸方向視長矩形状であり、
上記各光源用基板はその長辺が上記撮像素子の各辺と平行となるように配置されている、請求項１５に記載のカメラモジュール。 The imaging element is rectangular when viewed in the optical axis direction,
The plurality of light source substrates have a rectangular shape viewed from the optical axis direction,
The camera module according to claim 15, wherein each of the light source substrates is disposed such that a long side thereof is parallel to each side of the image sensor.

上記照明用光学系は上記光軸方向視において上記複数の光源用基板と重なる位置に設置されている、請求項１５または１６に記載のカメラモジュール。 The camera module according to claim 15 or 16, wherein the illumination optical system is installed at a position overlapping with the plurality of light source substrates when viewed in the optical axis direction.

上記発光部位は、上記受光部位よりも上記光軸方向において上記撮影対象に近い位置に配置されている、請求項１ないし１７に記載のカメラモジュール。 18. The camera module according to claim 1, wherein the light emitting part is disposed at a position closer to the photographing object in the optical axis direction than the light receiving part.

上記光源用基板と上記撮像素子用基板とは、その表面が上記光軸方向において同一の位置となるように設置されている、請求項１４ないし１７のいずれかに記載のカメラモジュール。 The camera module according to any one of claims 14 to 17, wherein the light source substrate and the imaging element substrate are installed such that surfaces thereof are at the same position in the optical axis direction.

上記撮像素子および上記光源手段を収容し、上記結像用光学系および上記照明用光学系を保持する筐体を備えており、
上記結像用光学系から上記撮像素子へ向かう光が通過する領域と、上記光源手段から上記照明用光学系へ向かう光が通過する領域とを仕切る遮光壁が設けられている、請求項１ないし１９のいずれかに記載のカメラモジュール。 A housing for housing the imaging device and the light source means, and holding the imaging optical system and the illumination optical system;
The light shielding wall which partitions the area | region where the light which goes to the said image pick-up element from the said imaging optical system passes, and the area | region where the light which goes to the said optical system for illumination passes from the said light source means is provided. The camera module according to any one of 19.

上記遮光壁は上記光軸方向視において上記撮像素子を囲むように形成されている、請求項２０に記載のカメラモジュール。 21. The camera module according to claim 20, wherein the light shielding wall is formed so as to surround the imaging element when viewed in the optical axis direction.

上記筐体は、上記光軸方向において上記遮光壁よりも上記結像用光学系に近い位置であり、かつ、上記光軸方向視において上記光源手段と重ならない位置に支持板を備えており、
上記支持板は、上記光軸方向視において上記撮像素子と重なる開口を備えている、請求項２０または２１に記載のカメラモジュール。 The housing includes a support plate at a position closer to the imaging optical system than the light shielding wall in the optical axis direction and does not overlap the light source means in the optical axis direction view.
The camera module according to claim 20 or 21, wherein the support plate includes an opening that overlaps with the imaging element when viewed in the optical axis direction.

上記筐体は、上記撮像素子および上記光源手段を収容する基板支持部と、上記結像用光学系および上記照明用光学系を保持する光学系支持部とを備えており、
上記基板支持部は上記撮像素子を囲む第１の遮光壁を有しており、
上記光学系支持部は、上記第１の遮光壁を囲む第２の遮光壁を有している、請求項２０ないし２２のいずれかに記載のカメラモジュール。 The housing includes a substrate support portion that houses the imaging element and the light source means, and an optical system support portion that holds the imaging optical system and the illumination optical system,
The substrate support portion has a first light shielding wall surrounding the image sensor,
The camera module according to any one of claims 20 to 22, wherein the optical system support portion includes a second light shielding wall surrounding the first light shielding wall.

上記第１の遮光壁と上記第２の遮光壁とが重なって設けられている部分がある、請求項２３に記載のカメラモジュール。 24. The camera module according to claim 23, wherein there is a portion where the first light shielding wall and the second light shielding wall overlap each other.

上記光学系支持部と上記基板支持部とが上記光軸方向に沿って相対的に移動可能に構成されている、請求項２４に記載のカメラモジュール。 The camera module according to claim 24, wherein the optical system support part and the substrate support part are configured to be relatively movable along the optical axis direction.

上記光源手段は赤外光を出射するものであり、
上記光軸方向において上記結像用光学系と上記撮像素子との間には、可視光カットフィルタが設けられている、請求項１ないし２５のいずれかに記載のカメラモジュール。 The light source means emits infrared light,
26. The camera module according to claim 1, wherein a visible light cut filter is provided between the imaging optical system and the image sensor in the optical axis direction.