JP2019128509A - Lens sheet unit, and method for manufacturing lens sheet unit - Google Patents

Lens sheet unit, and method for manufacturing lens sheet unit Download PDF

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Hiroshi Sekiguchi
博 関口
山下 禎之
Yoshiyuki Yamashita
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Abstract

To provide a lens sheet unit that can reduce the thickness of an imaging module and an imaging apparatus and can be arranged more easily and more accurately with respect to an image pick-up device.SOLUTION: A lens sheet unit 10 comprises: a first lens sheet 11 that has a unit lens shape 112, and includes a plurality of light transmission parts 111 arranged along a sheet surface and light absorption parts 113 provided between the adjacent light transmission parts 111; a second lens sheet 12 that has a unit lens shape 122, and includes a plurality of light transmission parts 121 arranged along the sheet surface and light absorption parts 123 provided between the adjacent light transmission parts 121; and a joining part 13 that joins the first lens sheet 11 to the second lens sheet 12, where the arrangement direction of the light transmission parts 111 and the arrangement direction of the light transmission parts 121 intersect each other when seen from an optical axis direction, and the joining part 13 is formed of the same material as those of the first lens sheet 11 and second lens sheet 12, integrally with the first lens sheet 11 and second lens sheet 12.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、撮像モジュールに用いられるレンズシートユニット、レンズシートユニットの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a lens sheet unit used for an imaging module, and a method of manufacturing the lens sheet unit.

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。   2. Description of the Related Art In recent years, in cameras provided in portable terminals such as smartphones and tablets, various developments have been made, such as improvement in image quality (see, for example, Patent Document 1). In particular, mobile terminals such as smartphones are becoming thinner, and a camera provided in the mobile terminal (hereinafter referred to as a mobile terminal camera) is also being reduced in thickness.

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

特開2015−99345号公報JP, 2015-99345, A 特表2015−520992号公報JP-A-2015-520992

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, in the camera for portable terminals, an imaging lens constituted by a plurality of lenses is used. However, since this imaging lens is composed of a plurality of lenses, the imaging lens occupies about 80% (about 4 mm) of the overall thickness (about 5 to 7 mm) of the camera. 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 the image quality and the photographing function of the camera for portable terminal 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。
更に、隔壁及びマイクロレンズアレイと、撮像素子との位置合わせも非常に困難であるという問題もあった。
On the other hand, in the light field camera, in order to prevent the light (image) from each lens of the micro lens array disposed on the image sensor from overlapping on the light receiving surface, the imaging lens as described above and each lens A partition sheet having partition walls corresponding to the above 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. Moreover, when arranging a partition sheet, there existed a problem that position alignment with a partition and a microlens array was difficult.
Furthermore, there is a problem that alignment of the partition wall and the microlens array with the image pickup device is very difficult.

本発明の課題は、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化できるとともに、撮像素子に対して、より簡易により精度よく配置することができるレンズシートユニット、及び、レンズシートユニットの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a lens sheet unit capable of arranging an imaging module and an imaging device in a thin shape and arranging the imaging element more simply and more accurately, and a method of manufacturing the lens sheet unit. is there.

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、撮像モジュール(20)において撮像素子部(21)よりも光の入射側に配置されるレンズシートユニット(10)であって、第1単位レンズ形状(112)を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第1光透過部(111)、及び、隣り合う前記第1光透過部の間に設けられた第1光吸収部(113)を備える第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、第2単位レンズ形状(122)を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第2光透過部(121)、及び、隣り合う前記第2光透過部の間に設けられた第2光吸収部(123)を備える第2レンズシート(12)と、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを接合する接合部(13)とを備え、前記第1光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、光軸方向から見て交差しており、前記接合部は、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートと同様の材料により、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートと一体に形成されていること、を特徴とするレンズシートユニットである。
第2の発明は、第1単位レンズ形状(112)を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第1光透過部(111)、及び、隣り合う前記第1光透過部の間に設けられた第1光吸収部(113)を備える第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、第2単位レンズ形状(122)を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第2光透過部(121)、及び、隣り合う前記第2光透過部の間に設けられた第2光吸収部(123)を備える第2レンズシート(12)と、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを接合する接合部(13)とを備えるレンズシートユニット(10)の製造方法であって、前記第1レンズシートが多面付けされた第1レンズシート多面付け体(110)と、前記第2レンズシートが多面付けされた第2レンズシート多面付け体(120)とを、前記第1光透過部の配列方向が前記第2光透過部の配列方向に交差するようにしてベース部材(BG)上に積層する積層工程と、前記積層工程によって積層された前記第1レンズシート多面付け体及び前記第2レンズシート多面付け体にレーザを照射して、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートに個片化するとともに、個片化された前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートの切断部を融解させて前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを接合して前記接合部を形成する個片化接合工程とを備えるレンズシートユニットの製造方法である。
第3の発明は、第2の発明のレンズシートユニット(10)の製造方法において、前記積層工程によってベース部材(BG)上に積層された前記第1レンズシート多面付け体(110)及び前記第2レンズシート多面付け体(120)に対して荷重を加える荷重付加工程を前記個片化接合工程前に更に備えること、を特徴とするレンズシートユニットの製造方法である。
The present invention solves the above problems by the following solution means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached and demonstrated, it is not limited to this.
A first invention is a lens sheet unit (10) disposed on the light incident side of an imaging device (21) in an imaging module (20), having a first unit lens shape (112), A plurality of first light transmitting portions (111) extending in one direction along the sheet surface and arranged in a direction intersecting with the extending direction, and provided between the adjacent first light transmitting portions A first lens sheet (11) including a first light absorbing portion (113), and a second unit lens shape (122) which is disposed closer to the imaging element than the first lens sheet, and extends along the sheet surface And a plurality of second light transmitting portions (121) arrayed in a direction intersecting with the extending direction, and second light absorbing provided between the adjacent second light transmitting portions A second lens sheet (12) including a lens unit (123), and the first lens And a bonding portion (13) for bonding the second lens sheet, and the arrangement direction of the first light transmitting portions intersects the arranging direction of the second light transmitting portions when viewed from the optical axis direction. The lens is formed integrally with the first lens sheet and the second lens sheet using the same material as the first lens sheet and the second lens sheet. It is a seat unit.
A second invention has a first unit lens shape (112), extends in one direction along a sheet surface, and a plurality of first light transmitting parts (111) arranged in a direction intersecting with the extending direction And a first lens sheet (11) provided with a first light absorbing portion (113) provided between the adjacent first light transmitting portions, and disposed closer to the imaging element portion than the first lens sheet A second unit lens shape (122), extending in one direction along the sheet surface, and a plurality of second light transmitting portions (121) arranged in a direction intersecting with the extending direction; A second lens sheet (12) including a second light absorbing portion (123) provided between the adjacent second light transmitting portions, and a bonding portion for bonding the first lens sheet and the second lens sheet 13) and a lens sheet unit (10), A first lens sheet polyhedron body (110) in which the first lens sheet is polyhedrally attached, and a second lens sheet polyhedron body (120) in which the second lens sheet polychromatically is attached, the first light transmission Laminating step of laminating on the base member (BG) so that the arrangement direction of the parts intersects the arrangement direction of the second light transmission portion, the first lens sheet multi-faced body laminated by the laminating step, and the The second lens sheet polyhedron is irradiated with a laser to be divided into the first lens sheet and the second lens sheet, and the first lens sheet and the second lens sheet are divided into individual pieces. And a singulated joining step of melting the part to join the first lens sheet and the second lens sheet to form the joined part.
According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing the lens sheet unit (10) of the second aspect, the first lens sheet multi-faced body (110) laminated on the base member (BG) by the lamination step and the first A method for manufacturing a lens sheet unit, further comprising a load applying step of applying a load to the two-lens sheet multi-faced body (120) before the singulation joining step.

本発明によれば、レンズシートユニットは、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化できるとともに、撮像素子に対して容易に、また、精度よく配置することができる。   According to the present invention, the lens sheet unit can reduce the thickness of the imaging module and the imaging device, and can be easily and accurately arranged with respect to the imaging element.

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20を説明する図である。It is a figure explaining the imaging module 20 of embodiment. 実施形態のレンズシートユニット10を説明する図である。It is a figure explaining lens sheet unit 10 of an embodiment. 実施形態の第1レンズシート11を説明する図である。It is a figure explaining the 1st lens sheet 11 of an embodiment. 実施形態の第2レンズシート12を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd lens sheet 12 of an embodiment. 実施形態の撮像モジュール20のイメージセンサ21の受光面上での結像の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of the image-forming on the light-receiving surface of the image sensor 21 of the imaging module 20 of embodiment. レンズシートユニット10の製造方法を説明する図である。5 is a diagram illustrating a method for manufacturing the lens sheet unit 10. FIG. 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の他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of the 1st lens sheet 11 of embodiment, and the 2nd lens sheet 12. FIG. 撮像モジュール20(レンズシートユニット10)の別な形態を示す図である。It is a figure which shows another form of the imaging module 20 (lens sheet unit 10). 第1レンズシート11及び第2レンズシート12の他の形態を示す図である。It is a figure which shows the other form of the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12. FIG. 第1レンズシート11及び第2レンズシート12の別な形態を示す図である。It is a figure which shows the other form of the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12. FIG. レンズシートユニット10の光透過部111,121の配列方向とイメージセンサ21の画素の配列方向との関係を示す図である。FIG. 6 is a view showing the relationship between the arrangement direction of the light transmission parts 111 and 121 of the lens sheet unit 10 and the arrangement direction of the pixels of the image sensor 21.

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 and the like. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is a figure shown typically, and the magnitude | size of each part and the shape are suitably exaggerated in order to make an understanding easy.
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 the present specification, terms specifying shape and geometrical conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, have similar optical functions in addition to strictly meaning, and the degree to which it can be regarded as parallel or orthogonal It also includes a state with 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20を説明する図である。
図1を含め、以下に示す各図において、理解を容易にするために、XYZ直交座標系を適宜設けて示している。この座標系では、撮影者が、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。
図2(a)は、撮像モジュール20の厚み方向(Z方向)と光透過部111の配列方向(Y方向)とに平行な断面における断面形状を示し、図2(b)は、撮像モジュール20の厚み方向(Z方向)と光透過部121の配列方向(X方向)とに平行な断面における断面形状を示す。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining a camera 1 of the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining the imaging module 20 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 object side is the + X direction, the direction toward the upper side in the vertical direction is the + Y direction, the optical axis O direction is the Z direction, and the direction toward the object side is the + Z direction.
FIG. 2A shows a cross-sectional shape in a cross section parallel to the thickness direction (Z direction) of the imaging module 20 and the arrangement direction (Y direction) of the light transmitting parts 111, and FIG. 2B shows the imaging module 20. The cross-sectional shape in a cross section parallel to the thickness direction (Z direction) and the arrangement direction (X direction) of the light transmission parts 121 is shown.

図1に示すように、本実施形態のカメラ1は、開口部31を有する筐体30内に、撮像モジュール20を備える撮像装置である。
カメラ1は、スマートフォン等の携帯電話やタブレット端末等の携帯端末に用いられる撮像装置であり、この筐体30は、携帯端末本体の筐体に相当する。このカメラ1は、さらに、不図示の制御部、記憶部等を備えている。
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31は、被写体側からの光を、カメラ1の撮像モジュール20へ取り込む開口である。この開口部31には、撮像モジュール20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31を覆うようにカバーガラス(カバーシート)32が配置されている。
As shown in FIG. 1, the camera 1 of the present embodiment is an imaging device provided with an imaging module 20 in a housing 30 having an opening 31.
The camera 1 is an imaging device used for a mobile phone such as a smartphone or a mobile terminal such as a tablet terminal, and the housing 30 corresponds to a housing of the mobile terminal body. The camera 1 further includes a control unit (not shown), a storage unit, and the like.
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 31 is an opening that takes light from the subject side into the imaging module 20 of the camera 1. A cover glass (cover sheet) 32 is disposed in the opening 31 so as to cover the opening 31 from the viewpoint of preventing foreign matter such as dust and dirt from entering the imaging module 20.

本実施形態の撮像モジュール20は、光軸O(Z方向)に沿って、光の入射側(被写体側、+Z側)から順に、レンズシートユニット10、イメージセンサ(撮像素子部)21等を備えている。この撮像モジュール20は、前述の制御部からの出力信号により、像を撮像する。
レンズシートユニット10及びイメージセンサ21は、矩形状の平板状の部材であり、その幾何学的中心に光軸Oが直交している。
The imaging module 20 according to the present embodiment includes the lens sheet unit 10, an image sensor (imaging device unit) 21 and the like in order from the light incident side (subject side, + Z side) along the optical axis O (Z direction). ing. The imaging module 20 captures an image based on the output signal from the control unit described above.
The lens sheet unit 10 and the image sensor 21 are rectangular flat members, and the optical axis O is orthogonal to the geometric center thereof.

図3は、本実施形態のレンズシートユニット10を説明する図である。図3(a)は、レンズシートユニット10の分解斜視図であり、図3(b)では、レンズシートユニット10を構成する第1レンズシート11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。なお、図3において、接合部13、赤外線遮蔽部材16の図示は省略している。
図4は、本実施形態の第1レンズシート11を説明する図である。
図5は、本実施形態の第2レンズシート12を説明する図である。
図4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。図5(a)は第2レンズシート12の光透過部121の配列方向及び第2レンズシート12の厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示し、図5(b)では、図5(a)に示す断面の一部をさらに拡大して示している。
FIG. 3 is a view for explaining the lens sheet unit 10 of the present embodiment. FIG. 3A is an exploded perspective view of the lens sheet unit 10. In FIG. 3B, the light of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 and the light of the second lens sheet 12 that constitute the lens sheet unit 10 are shown. It has shown about the sequence direction of the permeation | transmission part 121. FIG. In addition, in FIG. 3, illustration of the junction part 13 and the infrared shielding member 16 is abbreviate | omitted.
FIG. 4 is a diagram illustrating the first lens sheet 11 of the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating the second lens sheet 12 of the present embodiment.
FIG. 4 is an enlarged view of a part of a cross section parallel to the arrangement direction of the light transmission parts 111 of the first lens sheet 11 and the thickness direction of the first lens sheet 11. In FIG. 4 (b), FIG. The cross section shown in FIG. FIG. 5A is an enlarged view of a part of a cross section parallel to the arrangement direction of the light transmitting portions 121 of the second lens sheet 12 and the thickness direction of the second lens sheet 12, and FIG. The part of the cross section shown to (a) is further expanded and shown.

レンズシートユニット10は、イメージセンサ21の被写体側(+Z側)に位置している。レンズシートユニット10は、図2に示すように、光軸O方向(Z方向)に沿って被写体側(+Z側)から順に、赤外線遮蔽部材16、第1レンズシート11、第2レンズシート12を備える。また、レンズシートユニット10の第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、接合部13により接合されている。   The lens sheet unit 10 is located on the subject side (+ Z side) of the image sensor 21. As shown in FIG. 2, the lens sheet unit 10 includes an infrared shielding member 16, 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). Prepare. In addition, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the lens sheet unit 10 are joined by a joining unit 13.

第1レンズシート11は、シート面に沿って一方向に延在し、延在方向と交差する方向に複数配列された光透過部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)に配列され、その長手方向(稜線方向)、すなわち延在方向が左右方向(X方向)に平行となっている。
光透過部111は、光を透過する部分であり、イメージセンサ21側(−Z側)に、凸形状の単位レンズ形状112を有している。第1レンズシート11のイメージセンサ21側の面は、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 extends in one direction along the sheet surface, and a plurality of light transmission portions 111 arranged in a direction intersecting the extending direction, and a light transmission portion along the arrangement direction of the light transmission portions 111 And an optical sheet including light absorbing portions 113 alternately arranged. In the first lens sheet 11 of the present embodiment, the light transmitting portions 111 are arranged in the vertical direction (Y direction), and the longitudinal direction (ridge direction), ie, the extending direction is parallel to the horizontal direction (X direction). ing.
The light transmitting portion 111 is a portion that transmits light, and has a convex unit lens shape 112 on the image sensor 21 side (−Z side). The surface on the image sensor 21 side of the first lens sheet 11 is a lens shaped surface 11 a 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21側(−Z側)に凸となっており、光透過部111の配列方向(Y方向)及び第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)に平行な断面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(X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(ゼロ)であること(即ち、ランド部114が存在しない形態)が、迷光等を防止し、高画質の画像を提供する観点から理想的である。
The unit lens shape 112 of the first lens sheet 11 is convex on the image sensor 21 side (−Z side), and the arrangement direction (Y direction) of the light transmitting portions 111 and the thickness direction (Z of the first lens sheet 11) The cross-sectional shape parallel to the direction is a partial shape of a circle. The unit lens shape 112 has a cross-sectional shape extending in the longitudinal direction (X direction) of the light transmitting portion 111.
The back surface 11 b side (the opposite side to the lens shaped surface 11 a, + Z side) of the light transmitting portion 111 is a land portion 114 in which the light transmitting portion 111 is continuous in the 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) to prevent stray light and the like, and to achieve high image quality. Is ideal in terms of providing an image of

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してもよいし、ガラスにより形成してもよい。
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 transmitting portion 111 is formed of a light transmitting resin, and the refractive index N1 thereof is approximately 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, you may form not only this but the light transmissive part 111 by other ionizing radiation curable resin, such as 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 of glass.
In addition, the surface of the unit lens shape 112 is coated with a layer (not shown) having an antireflective 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(Z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(X方向)に沿って延在している。
光吸収部113は、その配列方向(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 an action of absorbing light, and a surface on the opposite side from the lens shaped surface 11 a side where the unit lens shape 112 is formed along the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11 It is a wall-like portion extending to the back surface 11b side. In addition, the light absorbing portion 113 extends along the longitudinal direction (X direction) of the light transmitting portion 111.
The light absorbing portion 113 has a wedge-shaped cross section in a cross section parallel to the arrangement direction (Y direction) and the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11. Here, the wedge shape means a shape in which the width of one end is wide and the width 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、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 11 a side is larger than the dimension on the rear surface 11 b side. Not limited to this, the cross-sectional shape of the light absorbing portion 113 may be a triangular shape with the back surface 11b side as a vertex.
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 a pigment or a dye are used, the resin particles may be acrylic resin, PC (polycarbonate) resin, PE (polyethylene) resin, PS (polystyrene) resin, MBS (methyl methacrylate butadiene, Those formed of styrene) resin, MS (methyl methacrylate / styrene) resin or the like are 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21に到達することを防ぐためである。   The refractive index N2 of the light absorbing portion 113 is approximately 1.45 to 1.60. Further, the refractive index N2 of the light absorbing portion 113 is preferably such that N22N1 with respect to the refractive index N1 of the light transmitting portion 111. This is to prevent light from being totally reflected or the like at the interface between the light absorbing portion 113 and the light transmitting portion 111, and to prevent unnecessary light from reaching the image sensor 21.

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を形成する。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。第2レンズシート12についても同様にして製造することができる。
なお、第1レンズシート11(第2レンズシート12)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は、真空充填等により、光吸収部113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。
また、後述のレンズシートユニット10の製造方法においては、第1レンズシート及び第2レンズシートが多面付けられた第1レンズシート多面付け体及び第2レンズシート多面付け体が用いられるが、これら多面付け体の製造方法についても、上述の第1レンズシート11と同様である。
An example of a method of manufacturing the first lens sheet 11 is as follows.
First, using a mold having a concave shape for shaping the light transmitting portion 111 and having a convex shape so that the portion to be the light absorbing portion 113 is shaped like a groove, light is formed by the ultraviolet ray molding method. The transmission part 111 is formed. Next, the material forming the light absorbing portion 113 is wiped (squeezed), filled, and hardened in the groove portion between the light transmitting portions 111. Then, the 1st lens sheet 11 is produced by adjusting to a predetermined magnitude | size. The second lens sheet 12 can be manufactured in the same manner.
In addition, the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 (2nd lens sheet 12) can be suitably selected according to the material to be used etc. not only in said example. For example, the light absorption portion 113 may be formed by filling the groove portion between the light transmission portions 111 with a material forming the light absorption portion 113 by vacuum filling or the like and then curing the material. In addition, the light absorbing portion 113 may be formed by filling the material for forming the light absorbing portion 113 in the groove portion between the light transmitting portions 111 using capillary phenomenon and then curing the same.
Further, in the method of manufacturing the lens sheet unit 10 described later, a first lens sheet polyhedron body and a second lens sheet polyhedron body, to which the first lens sheet and the second lens sheet are polyhedrally attached, are used. The manufacturing method of the attachment is the same as that of the first lens sheet 11 described above.

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 most convex point t3 of the unit lens shape 112 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。
第1レンズシート11は、上記寸法範囲で形成されることによって、その焦点距離が約24〜300μm(空気中の換算値)となる。
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 tip on the back surface 11b side of the light absorbing portion 113 to the back surface 11b of the first lens sheet 11 in the thickness direction of the first lens sheet 11. Setting the thickness to 50 μm prevents stray light and light incident on a predetermined light transmission portion 111 (unit lens shape 112) from advancing toward the adjacent other light transmission portion 111 (unit lens shape 112) side It is preferable from the viewpoint of 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 between 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 °.
The first lens sheet 11 has a focal length of approximately 24 to 300 μm (converted value in air) by being formed in the above-described size range.

第2レンズシート12は、第1レンズシート11のイメージセンサ21側(−Z側)に位置する光学シートである。
第2レンズシート12は、前述の第1レンズシート11と同様の形状であり、単位レンズ形状122を有する光透過部121、光吸収部123等を有しているが、レンズ形状面12aの位置、及び、光透過部121及び光吸収部123の配列方向が、第1レンズシート11とは異なる。
The second lens sheet 12 is an optical sheet positioned on the image sensor 21 side (−Z side) of the first lens sheet 11.
The second lens sheet 12 has the same shape as the first lens sheet 11 described above, and includes the light transmitting portion 121 having the unit lens shape 122, the light absorbing portion 123, etc. However, the position of the lens shaped surface 12a The arrangement direction of the light transmitting portions 121 and the light absorbing portions 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21側(−Z側)に位置している。すなわち、図2、図3(a)に示すように、第2レンズシート12のレンズ形状面12aは、第1レンズシート11のレンズ形状面11aと互いに対向するようにして配置されている。
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 12a on which the convex unit lens shape 122 is formed is located on the object side (+ Z side) on the light incident side, and the back surface 12b is on the image sensor 21 side (- Located on the Z side). That is, as shown in FIGS. 2 and 3A, the lens-shaped surface 12a of the second lens sheet 12 is disposed so as to face the lens-shaped surface 11a of the first lens sheet 11.
Further, as shown in FIG. 3B, in the second lens sheet 12, the arrangement direction R12 of the light transmitting portions 121 and the light absorbing portions 123 is the first lens sheet when 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, the angle α = 90 °, and the arrangement direction of the light transmitting portion 121 (unit lens shape 122) of the second lens sheet 12 is the horizontal direction (X direction), and the longitudinal direction is the vertical direction Extends in the Y direction).
The second lens sheet 12 is formed using the same material as the first lens sheet 11.

接合部13は、第1レンズシート11と第2レンズシート12とを接合する部分である。接合部13は、各レンズシートにおいてイメージセンサ21の撮像に寄与しない部分に設けられており、本実施形態では、図2に示すように、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の周縁を囲むようにして設けられている。
接合部13は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を多面付け体の状態からレーザ照射により個片化される場合に、レーザの熱により切断面が融解することによって、個片化された第1レンズシート11及び第2レンズシート12を接合している(詳細は、後述する)。そのため、接合部13は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様の材料により形成されており、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と一体に形成されている。このように、接合部13が、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同等の材料により一体に形成されることによって、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を接着剤等により接合する場合に比して、第1レンズシート11及び第2レンズシート12が互いに分離してしまうのを大幅に抑制することができる。
The joint portion 13 is a portion that joins the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. The bonding portion 13 is provided in a portion which does not contribute to imaging of the image sensor 21 in each lens sheet, and in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the peripheral edge of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 It is provided so as to surround it.
When the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are singulated from the state of the polyhedron by laser irradiation, the bonding portion 13 is singulated because the cut surface is melted by the heat of the laser. The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are joined (details will be described later). Therefore, the bonding portion 13 is formed of the same material as the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and is integrally formed with the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. Thus, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are joined with an adhesive or the like by integrally forming the joint portion 13 with a material equivalent to the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. Compared with the case where it does, it can suppress significantly that the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12 isolate | separate from each other.

レーザの照射によって、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の溶解及び接合をより容易にして接合部13を形成する観点から、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の光透過部111、121の材料にレーザ光の特定波長を吸収する吸収部材(例えば、レーザー光の波長は近赤外であるものが多いので、近赤外域を吸収するシアニン化合物、フタロシアニン化合物、ジチオール金属錯体、ナフトキノン化合物、ジインモニウム化合物、アゾ化合物等)を添加剤として含有するようにしたり、各レンズシートの光透過部111、121の材料にガラス転移点の低いウレタンアクリレートの紫外線硬化型樹脂等を適用したりしてもよい。   From the viewpoint of facilitating the melting and bonding of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 by laser irradiation to form the bonding portion 13, the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 , 121 is an absorbing member that absorbs a specific wavelength of laser light (for example, since many laser light has a near infrared wavelength, cyanine compounds, phthalocyanine compounds, dithiol metal complexes, naphthoquinones that absorb the near infrared region) Compound, diimmonium compound, azo compound, etc.) as an additive, or UV acrylate resin of urethane acrylate having a low glass transition point or the like as the material of the light transmitting portions 111, 121 of each lens sheet. May be

赤外線遮蔽部材16は、赤外線(例えば、波長が700〜1100nmの領域である近赤外線)を遮蔽し、それ以外の光を透過する機能を有するシート状の部材である。本実施形態の赤外線遮蔽部材16は、光軸O方向において、第1レンズシート11及び第2レンズシート12よりも被写体側(+Z側)に配置されている。
赤外線遮蔽部材16は、例えば、所定の波長域(700〜1100nm)の赤外線を吸収することにより遮蔽するシートとしてもよいし、所定の波長域(700〜1100nm)の赤外線を反射することにより遮蔽するシートとしてもよい。
このように、レンズシートユニット10に赤外線遮蔽部材16を設けることによって、画像にノイズを発生させる赤外線(特に、波長域が700〜1100nmである近赤外線)を遮蔽でき、ノイズが低減された良好な映像を得ることができる。
また、赤外線遮蔽部材16が最も被写体側(+Z側)に位置しているので、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間の距離や、第2レンズシート12とイメージセンサ21との間の距離を広げることがなく、クロストークや迷光を低減することができる。
更に、上述のように各レンズシートの厚みが約30μm〜480μmであるので、各レンズシートの厚みが非常に薄い場合、赤外線遮蔽部材16に沿うようにしてレンズシート貼付することによって、イメージセンサ21の発熱等の温度変化によるレンズシートの反りや変形を抑制し、平坦性を維持することが可能となり、反り等が起因となるレンズシートユニット10の光学特性の低下を極力抑制することができる。
The infrared shielding member 16 is a sheet-like member having a function of shielding infrared light (for example, near infrared light having a wavelength of 700 to 1100 nm) and transmitting light other than that. The infrared shielding member 16 of the present embodiment is disposed closer to the subject side (+ Z side) than the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 in the optical axis O direction.
The infrared shielding member 16 may be, for example, a sheet that shields by absorbing infrared light in a predetermined wavelength range (700 to 1100 nm), or shields by reflecting infrared light in a predetermined wavelength range (700 to 1100 nm) It may be a sheet.
As described above, by providing the infrared shielding member 16 in the lens sheet unit 10, it is possible to shield infrared rays (in particular, near infrared rays having a wavelength range of 700 to 1100 nm) generating noise in an image, and noise is reduced. You can get a picture.
Further, since the infrared shielding member 16 is located closest to the subject (+ Z side), the distance between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the distance between the second lens sheet 12 and the image sensor 21. Crosstalk and stray light can be reduced without increasing the distance between them.
Furthermore, since the thickness of each lens sheet is approximately 30 μm to 480 μm as described above, when the thickness of each lens sheet is very thin, the image sensor 21 is attached by adhering the lens sheet along the infrared shielding member 16. It is possible to suppress warpage and deformation of the lens sheet due to temperature change such as heat generation, and to maintain flatness, and it is possible to suppress as much as possible deterioration of the optical characteristics of the lens sheet unit 10 caused by warpage and the like.

赤外線遮蔽部材16が、所定の波長域の赤外線を吸収することにより遮蔽する部材である場合、例えば、光透過性を有するシート状の部材に、赤外線吸収特性を有する材料を含有する樹脂をコーティングすることにより形成される。このとき、シート状の部材は、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂やPC(ポリカーボネート)樹脂等の樹脂製、又は、石英ガラス等のガラス製のものが好適である。赤外線吸収特性を有する材料を含有する樹脂は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、エポキシ系樹脂等が好適である。
また、所定の波長域の赤外線を吸収することにより遮蔽する赤外線遮蔽部材16は、PET樹脂やPC樹脂等の樹脂、又は、ガラス粉末に、赤外線吸収特性を有する材料を含有させ、シート状に溶融形成し、硬化させる等によっても形成可能である。
When the infrared shielding member 16 is a member that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength range, for example, a sheet-like member having light transmittance is coated with a resin containing a material having infrared absorption characteristics. It is formed by At this time, the sheet-like member is preferably made of resin such as PET (polyethylene terephthalate) resin or PC (polycarbonate) resin, or glass such as quartz glass. As the resin containing a material having infrared absorption characteristics, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a urethane resin, a cellulose resin, an epoxy resin, and the like are preferable.
Further, the infrared shielding member 16 which shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength range is made of a resin such as a PET resin or PC resin or a glass powder containing a material having an infrared absorbing property and melted in a sheet shape. It can also be formed by forming and curing.

赤外線吸収特性を有する材料としては、有機色素化合物(例えば、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、ナフトキノン化合物、ジインモニウム化合物、アゾ化合物)、有機金属錯塩(例えば、ジチオール金属錯体、メルカプトナフトール金属錯体)、無機材料(例えば、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化錫(ATO))が挙げられる。   Materials having infrared absorption properties include organic dye compounds (eg, cyanine compounds, phthalocyanine compounds, naphthoquinone compounds, diimmonium compounds, azo compounds), organic metal complex salts (eg, dithiol metal complexes, mercaptonaphthol metal complexes), inorganic materials (eg, For example, tin-doped indium oxide (ITO) and antimony-doped tin oxide (ATO) can be mentioned.

また、赤外線遮蔽部材16が、所定の波長域の赤外線を反射することにより遮蔽する部材である場合、例えば、光透過性を有するPET樹脂やポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の樹脂製、又は、石英ガラス等のガラス製のシート状の部材の片面(撮像モジュール20として組み立て時に被写体側となる面)に、酸化亜鉛、酸化チタン、ITO、ATO等のスパッタリング膜、蒸着膜等(高屈折率層と低屈折率層とが複数積層された多層誘電膜等)を形成することにより形成される。   In addition, when the infrared shielding member 16 is a member that shields by reflecting infrared rays in a predetermined wavelength range, for example, it is made of a resin such as PET resin, polycarbonate resin, or acrylic resin having light transmittance, or quartz glass. A sputtering film such as zinc oxide, titanium oxide, ITO, or ATO, a vapor deposition film, etc. (a high refractive index layer and a low refractive index layer) It is formed by forming a multilayer dielectric film or the like in which a plurality of refractive index layers are stacked.

本実施形態では、赤外線遮蔽部材16の被写体側(+Z側)の面に、反射防止機能を有する不図示の反射防止層を設けてもよい。
この反射防止層は、例えば、反射防止機能を有する材料(例えば、フッ化マグネシウム(MgF2)、二酸化ケイ素(SiO2)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により形成される。
本実施形態では、赤外線遮蔽部材16の被写体側の面は、レンズシートユニット10への光の入射面である。従って、赤外線遮蔽部材16の被写体側の面に、反射防止層を形成することにより、赤外線遮蔽部材16と空気との界面での反射を抑制し、入射光量の増加を図ることができる。
In the present embodiment, an anti-reflection layer (not shown) having an anti-reflection function may be provided on the surface of the infrared shielding member 16 on the object side (+ Z side).
The antireflection layer is formed, for example, by coating a material having an antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2), silicon dioxide (SiO 2), a fluorine-based optical coating agent, etc.) to a predetermined film thickness, or the like. The
In the present embodiment, the subject-side surface of the infrared shielding member 16 is a light incident surface to the lens sheet unit 10. Therefore, by forming the anti-reflection layer on the surface of the infrared shielding member 16 on the object side, the reflection at the interface between the infrared shielding member 16 and the air can be suppressed, and the amount of incident light can be increased.

赤外線遮蔽部材16と第1レンズシート11とを接合する不図示の接合層は、粘着剤又は接着剤により形成され、光透過性を有している。この接合層の屈折率と、赤外線遮蔽部材16の屈折率と、第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1とが、等しい、もしくは、これらの屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
また、後述するイメージセンサ21は、駆動時に発熱し、約40℃前後までその表面温度が上昇する。そのため、イメージセンサ21の発熱によるレンズシートユニット10の反り等の変形を抑制する観点から、この接合層は、耐熱性を有していてもよい。
このような接合層としては、エポキシ樹脂製、ウレタン樹脂製等の粘着剤、接着剤が好適である。
なお、この接合層は、その屈折率が赤外線遮蔽部材16の屈折率及び光透過部111の屈折率N1よりも小さいものも適用可能である。このような接合層としては、例えば、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
A joining layer (not shown) that joins the infrared shielding member 16 and the first lens sheet 11 is formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive, and has light transmittance. It is preferable that the refractive index of the bonding layer, the refractive index of the infrared shielding member 16, and the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 are equal or as small as possible. .
Further, the image sensor 21 to be described later generates heat during driving, and its surface temperature rises to about 40 ° C. Therefore, from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the lens sheet unit 10 due to heat generated by the image sensor 21, the bonding layer may have heat resistance.
As such a bonding layer, an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive is suitable.
In addition, as the bonding layer, a layer whose refractive index is smaller than the refractive index of the infrared shielding member 16 and the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 can be applied. Examples of such a bonding layer include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.

レンズシートユニット10(第2レンズシート12)とイメージセンサ21とは、図2に示すように、接合層15により、一体に接合されている。上述のように、第1レンズシート11及び第2レンズシート12が接合部13とともに一体で形成されているので、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を個々にイメージセンサ21に配置する場合に比して、より簡易に、より高精度にレンズシートユニット10をイメージセンサ21に配置することができる。
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N1と等しいことが好ましい。
また、イメージセンサ21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21の発熱によるレンズシートユニット10の反り等の変形を抑制する観点から、接合層15は、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N1よりも小さいものも適用可能である。このような接合層15としては、例えば、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
The lens sheet unit 10 (second lens sheet 12) and the image sensor 21 are integrally bonded by a bonding layer 15, as shown in FIG. As described above, since the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are integrally formed with the bonding portion 13, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are individually disposed in the image sensor 21. The lens sheet unit 10 can be arranged on the image sensor 21 more easily and with higher accuracy than the above.
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 N1 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12.
In addition, the image sensor 21 generates heat when driven, and the surface temperature rises to about 40 ° C. Therefore, the bonding layer 15 preferably has heat resistance from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the lens sheet unit 10 due to heat generated by the image sensor 21.
As such a bonding layer 15, an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive is suitable.
Note that the bonding layer 15 having a refractive index N3 smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portion 121 can also be applied. Examples of such a bonding layer 15 include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.

レンズシートユニット10を透過した光は、赤外線遮蔽部材16を透過した後、単位レンズ形状112,122により、後述するイメージセンサ21の受光面上が焦点となるように集光される。即ち、単位レンズ形状112,122の曲率半径R、屈折率N1は、イメージセンサ21の受光面上が焦点となるように設定されている。
また、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、単位レンズ形状112,122がその頂点(点t3)で互いに接した状態、又は、近接した状態で配置されており、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間には、空気が位置する形態となっている。
より具体的には、接合部13により接合される第1レンズシート11及び第2レンズシート12の厚み方向(Z方向)の最短距離(本実施形態では、光透過部111の頂部t3及び光透過部121の頂部t3の厚み方向における距離)は、0μm以上3μm以下であることが望ましい。仮に、この最短距離が3μmを超えてしまう場合、第1レンズシート11と第2レンズシート12との焦点位置がずれてしまい、撮影した映像の解像度が低下してしまうので望ましくない。
The light transmitted through the lens sheet unit 10 is transmitted through the infrared shielding member 16 and then condensed by the unit lens shapes 112 and 122 such that the light receiving surface of the image sensor 21 described later is in focus. That is, the radius of curvature R and the refractive index N1 of the unit lens shapes 112 and 122 are set so that the light receiving surface of the image sensor 21 is in focus.
In addition, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are disposed in a state in which the unit lens shapes 112 and 122 are in contact with or close to each other at the vertex (point t3), and the first lens sheet The air is positioned between 11 and the second lens sheet 12.
More specifically, the shortest distance in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 joined by the joint portion 13 (in this embodiment, the top portion t3 of the light transmission portion 111 and the light transmission). It is desirable that the distance in the thickness direction of the top portion t3 of the portion 121 be 0 μm to 3 μm. If this shortest distance exceeds 3 μm, the focal positions of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 shift, and the resolution of the photographed image is lowered, which is not desirable.

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

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

開口部31から撮像モジュール20内に進んだ光は、レンズシートユニット10に入射し、赤外線遮蔽部材16を透過した後に、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を透過する。このとき、レンズシートユニット10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10を透過した光は、イメージセンサ21の受光面で焦点を結ぶ。   The light traveling from the opening 31 into the imaging module 20 enters the lens sheet unit 10, passes through the infrared shielding member 16, and then passes through the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. At this time, light transmitted through the inside of the lens sheet unit 10 is condensed by the unit lens shape 112 of the first lens sheet 11 in the Y direction (vertical direction) which is the arrangement direction of the second lens sheet 12. By the unit lens shape 122, light is collected in the X direction (left and right direction) which is the arrangement direction. Further, in the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, part of the light traveling in the light transmitting sections 111 and 121 in the direction forming a large angle with the optical axis O direction is transmitted to the light absorbing sections 113 and 123. Incident and absorbed. The light transmitted through the lens sheet unit 10 is focused on the light receiving surface of the image sensor 21.

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10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21の受光面上には、この疑似的なマイクロレンズにより結像された像が、それぞれ重なることなく形成される。
At this time, as described above, since 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, the lens sheet unit 10 is optically Is close to a form in which a plurality of microlenses are arranged in the X and Y directions.
Then, on the light receiving surface of the image sensor 21, the images formed by the pseudo microlenses are formed without overlapping.

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

図6は、第1実施形態の撮像モジュール20のイメージセンサ21の受光面上での結像の様子を説明する図である。
一般的に、ライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイの1つのマイクロレンズに対して所定の領域内に位置する複数個の画素が対応している。そして、それぞれのマイクロレンズによる像が、対応する領域内の複数個の画素に投影されることが重要である。
このとき、例えば、図6(b)に示すように、各マイクロレンズの像が隣の領域に投影され、像が重なると、被写体面上で異なる位置と角度を有する光が同一の画素211に入射するクロストークという現象が生じ、光の入射方向や強度を分解できなくなる。これを解消するために、従来のライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイよりも被写体側に設けられた撮像レンズの絞りを利用したり、マイクロレンズアレイの単位レンズに対応した隔壁を有する隔壁シートをマイクロレンズアレイシートのイメージセンサ側等に別体で用意したりする必要があった。
FIG. 6 is a diagram for explaining a state of image formation on the light receiving surface of the image sensor 21 of the imaging module 20 of the first embodiment.
Generally, in a light field camera, a plurality of pixels located in a predetermined area correspond to one microlens of a microlens array. It is important that the image by each microlens is projected onto a plurality of pixels in the corresponding region.
At this time, for example, as shown in FIG. 6B, when the images of the respective microlenses are projected onto the adjacent area and the images overlap, light having different positions and angles on the subject surface is applied to the same pixel 211. A phenomenon called incident crosstalk occurs, and the incident direction and intensity of light cannot be decomposed. In order to solve this, in the conventional light field camera, the diaphragm sheet of the imaging lens provided on the object side of the microlens array is used, or the partition sheet having the partition corresponding to the unit lens of the microlens array is 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6(a)に示すように、クロストークを生じさせることなく、単位レンズ形状112,122により集光された光を、イメージセンサ21の対応する領域の複数個の画素211に入射させることができる。これにより、画素211は、入射光の強度と入射方向の情報を高精度で出力することができる。   However, according to the present embodiment, the light absorbing portions 113 and 123 are formed between the light transmitting portions 111 and 121 and extend in the thickness direction of each lens sheet, so that an imaging lens, a partition sheet or the like is not used. As shown in FIG. 6A, the light collected by the unit lens shapes 112 and 122 is made incident on the plurality of pixels 211 in the corresponding region of the image sensor 21 without causing crosstalk. Can. Thus, the pixel 211 can output the information on the intensity of the incident light and the incident direction with high accuracy.

以上より、本実施形態のレンズシートユニット10は、複数枚の光学レンズからなる撮像レンズが不要であり、レンズシートユニット10の厚みを数10〜数100μm程度に抑えることができ、撮像モジュール20及びカメラ1として薄型化、軽量化を図ることができる。また、撮像レンズが不要となるので、撮像モジュール20及びカメラ1の生産コストを低減できる。さらに、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。   As mentioned above, the lens sheet unit 10 of this embodiment does not need the imaging lens which consists of a plurality of optical lenses, and can suppress the thickness of the lens sheet unit 10 to about several tens to several hundreds micrometers, and the imaging module 20 and The camera 1 can be made thinner and lighter. Further, since the imaging lens is not required, the production cost of the imaging module 20 and the camera 1 can be reduced. Furthermore, the design of the portable terminal can be improved without hindering the thinning of the main body of the portable terminal.

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。
更に、レンズシートユニット10の各レンズシート11、12が接合部13により一体化されているので、イメージセンサ21への配置をより簡易に、精度よく行うことができ、これによって生産効率を向上させることができる。
また、接合部13が、各レンズシート11、12と同様の部材により各レンズシート11、12と一体化されているので、第1レンズシート11及び第2レンズシート12が接着剤等により接合されている場合に比して、第1レンズシート11及び第2レンズシート12が互いに分離してしまうのを大幅に抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the light absorbing portions 113 and 123 are integrally formed corresponding to the light transmitting portions 111 and 121 (the unit lens shapes 112 and 122) in the lens sheets 11 and 12, respectively. There is no need for highly accurate alignment between the sheet and the microlens array. Therefore, it is possible to suppress a decrease in yield due to misalignment 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.
Furthermore, since the lens sheets 11 and 12 of the lens sheet unit 10 are integrated by the bonding portion 13, the arrangement to the image sensor 21 can be performed more easily and precisely, thereby improving the production efficiency. be able to.
Further, since the joint portion 13 is integrated with the lens sheets 11 and 12 by the same member as the lens sheets 11 and 12, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are joined by an adhesive or the like. As compared with the case where the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are separated from each other, it is possible to significantly suppress separation of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 from each other.

また、本実施形態によれば、光透過部111,121のレンズ開口幅D1を小さくしてX方向及びY方向に配列される単位レンズ形状112,122を増やすことも容易であり、かつ、光吸収部113,123が一体に形成されるので、レンズシートユニット10による疑似的なマイクロレンズをより細密化することができ、画像の空間解像度を向上させることができる。   In addition, 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 the light. Since the absorbing portions 113 and 123 are integrally formed, it is possible to further miniaturize the pseudo microlenses by the lens sheet unit 10, and to improve the spatial resolution of the image.

本実施形態によれば、携帯端末用のカメラに対しても、撮影後に、焦点距離や被写界深度が変更可能なライトフィールドカメラとしての機能を付与することができ、高性能化を図ることができる。しかも、本実施形態の撮像モジュール20及びカメラ1は、パンフォーカスでの撮影画像も形成可能であり、様々な焦点距離及び被写界深度での撮影画像が形成可能となり、カメラ機能の向上を図ることができる。
さらに、従来のライトフィールドカメラは、撮像レンズや、マイクロレンズアレイとは別体の光線分割用の隔壁シート等が必要である。しかし、本実施形態によれば、いずれも不要であるので、ライトフィールドカメラとしても、薄型化及び軽量化、生産コストの低減等を図ることができる。
According to the present embodiment, even for a camera for a portable terminal, a function as a light field camera capable of changing the focal length and the depth of field after shooting can be added, and high performance can be achieved. Can. Moreover, the imaging module 20 and the camera 1 of the present embodiment can also form a photographed image with pan focus, and can form a photographed image 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 separating light beams separate from the micro lens 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.

次に、レンズシートユニット10の製造方法について説明する。
図7は、本実施形態のレンズシートユニット10の製造方法を説明する図である。
レンズシートユニット10は、第1レンズシート11が多面付けされた第1レンズシート多面付け体110と、第2レンズシート12が多面付けされた第2レンズシート多面付け体120から切り出されて製造される。
Next, a method of manufacturing the lens sheet unit 10 will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for manufacturing the lens sheet unit 10 of the present embodiment.
The lens sheet unit 10 is manufactured by being cut out from a first lens sheet polygon body 110 to which the first lens sheet 11 is polyhedrally attached and a second lens sheet polygonibody 120 to which the second lens sheet 12 is polyhedrally attached. Ru.

具体的には、図7(a)に示すように、まず、平坦なベース部材(例えば、ベースガラス)BG上に、ダイシングテープDTを介して、レンズシートユニット10のサイズに個片化された赤外線遮蔽部材16を複数枚、等間隔に仮接着する。それから、粘着剤や接着剤から構成される不図示の接合層を介して、複数の赤外線遮蔽部材16上に、1枚の第1レンズシート多面付け体110を、裏面(単位レンズ形状側とは反対側の面)が赤外線遮蔽部材16と対向するようにして接合させる。
次に、第1レンズシート多面付け体110に対して、第2レンズシート多面付け体120を、単位レンズ形状同士を対向させるとともに、第1光透過部111の配列方向を第2光透過部121の配列方向に交差させるようにして積層する(積層工程)。
Specifically, as shown in FIG. 7 (a), first, a flat base member (for example, base glass) BG was singulated into the size of the lens sheet unit 10 via a dicing tape DT. A plurality of infrared shielding members 16 are temporarily bonded at equal intervals. Then, the first lens sheet multi-faced body 110 is placed on the back surface (unit lens shape side) on the plurality of infrared shielding members 16 via a bonding layer (not shown) composed of an adhesive or an adhesive. Bonding is performed so that the opposite surface) faces the infrared shielding member 16.
Next, with respect to the first lens sheet polyhedron body 110, the second lens sheet polyhedron body 120 makes the unit lens shapes face each other, and the arrangement direction of the first light transmission portion 111 is the second light transmission portion 121. The lamination is performed so as to cross the arrangement direction of the (layering process).

それから、図7(b)に示すように、ベース部材BG上に積層配置された第1レンズシート多面付け体110及び第2レンズシート多面付け体120上のほぼ全面に、レーザ光を透過するシート状の錘(例えば、ガラス基板)WGを配置して、積層された第1レンズシート多面付け体110及び第2レンズシート多面付け体120に対して荷重を加える(荷重付加工程)。これにより、第1レンズシート多面付け体110及び第2レンズシート多面付け体120間の隙間を均一にすることができる。   Then, as shown in FIG. 7 (b), a sheet that transmits laser light over almost the entire surface of the first lens sheet multi-faced body 110 and the second lens sheet multi-faced body 120 stacked on the base member BG. Weight (for example, a glass substrate) WG is disposed to apply a load to the stacked first lens sheet polygon body 110 and the second lens sheet polygon body 120 (load application step). Thereby, the gap between the first lens sheet polygon 100 and the second lens sheet polygon 120 can be made uniform.

続いて、赤外線遮蔽部材16の配置位置とレンズシートユニット10の外形寸法とに合わせて、レーザ光を照射し、積層した第1レンズシート多面付け体110及び第2レンズシート多面付け体120を個片化するとともに、個片化された第1レンズシート11及び第2レンズシート12の切断部を溶解させて接合する(個片化接合工程)。
これにより、図7(c)に示すように、赤外線遮蔽部材16上に、接合部13により接合された第1レンズシート11及び第2レンズシート12を形成することができ、レンズシートユニット10が完成する。
ここで、個片化接合工程において使用するレーザは、例えば、YAGレーザや、COレーザ等、発光波長が赤外域であるものが好ましく、その出力は10W〜100Wであることが好ましい。
Then, according to the arrangement position of the infrared shielding member 16 and the external dimensions of the lens sheet unit 10, the laser light is irradiated, and the first lens sheet polygon 102 and the second lens sheet polygon 120 are stacked individually. At the same time, the cut portions of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 that have been separated into pieces are melted and joined (single piece joining step).
Thereby, as shown in FIG.7 (c), the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12 which were joined by the junction part 13 can be formed on the infrared shielding member 16, and the lens sheet unit 10 can be formed. Complete.
Here, as the laser used in the singulation bonding step, for example, one having a light emission wavelength in an infrared region such as a YAG laser, a CO 2 laser, etc. is preferable, and its output is preferably 10 W to 100 W.

なお、上述の説明では、赤外線遮蔽部材16は、個片化された状態でベース部材BG上に配置される例を示したが、これに限定されるものでなく、各レンズシートと同様に、多面付け体の状態でベース部材BG上に配置されるようにしてもよい。この場合、レーザの種類や、出力を変更することによって、赤外線遮蔽部材の多面付け体の個片化を、レンズシートの個片化と同時に行うようにしたり、レンズシートの個片化の前や後に行うようにしたりすることができる。   In the above description, the infrared shielding member 16 is shown as an example in which the infrared shielding member 16 is arranged on the base member BG. However, the present invention is not limited to this, and like each lens sheet, You may make it arrange | position on the base member BG in the state of a polyhedron. In this case, by changing the type and output of the laser, the multi-faced body of the infrared shielding member can be separated at the same time as the lens sheet, or before the lens sheet is separated. It can be done later.

以上のように、本実施形態のレンズシートユニット10の製造方法は、各レンズシート多面付け体110、120の個片化と、各レンズシートの接合を同時に行うことができるので、複数のレンズシートユニット10を同時に製造することができ、レンズシートユニット10の製造効率を大幅に向上させることができる。
また、レンズシートユニット10の製造方法は、シート状の錘WGを用いて、積層された第1レンズシート多面付け体110及び第2レンズシート多面付け体120に対して荷重を加えているので、第1レンズシート多面付け体110及び第2レンズシート多面付け体120間の隙間を均一にすることができ、第1光透過部111及び第2光透過部121を精度よく接合することができる。
As described above, according to the method of manufacturing the lens sheet unit 10 of the present embodiment, the lens sheet polyhedrons 110 and 120 can be singulated at the same time and the lens sheets can be joined simultaneously. The unit 10 can be manufactured simultaneously, and the manufacturing efficiency of the lens sheet unit 10 can be greatly improved.
Further, in the method of manufacturing the lens sheet unit 10, a load is applied to the stacked first lens sheet polyhedron attaching body 110 and the second lens sheet polyhedron attaching body 120 using the sheet-like weight WG, The gap between the first lens sheet multi-faced body 110 and the second lens sheet multi-faced body 120 can be made uniform, and the first light transmissive part 111 and the second light transmissive part 121 can be joined with high accuracy.

(第1レンズシート11及び第2レンズシート12の他の配置例)
図8は、本実施形態の第1レンズシート11及び第2レンズシート12の他の配置例を示す図である。なお、図8において、接合部13、赤外線遮蔽部材16の図示は省略している。
図8(a)に示すように、レンズシートユニット10を構成する第1レンズシート11、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aがいずれも被写体側(+Z側)となるように配置されていてもよい。
また、図8(b)に示すように、レンズシートユニット10を構成する第1レンズシート11、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aがいずれもイメージセンサ側(−Z側)となるように配置されていてもよい。
さらに、図8(c)に示すように、第1レンズシート11は、そのレンズ形状面11aが被写体側(+Z側)となるように配置され、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面12aがイメージセンサ側(−Z側)となるように配置されていてもよい。
(Another Example of Arrangement of First Lens Sheet 11 and Second Lens Sheet 12)
FIG. 8 is a diagram illustrating another arrangement example of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the present embodiment. In addition, in FIG. 8, illustration of the junction part 13 and the infrared shielding member 16 is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 8A, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 10 have lens shape surfaces 11a and 12a on the subject side (+ Z side). It may be arranged.
Further, as shown in FIG. 8B, in the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 10, the lens shaped surfaces 11a and 12a are both on the image sensor side (−Z side) It may be arranged to be
Furthermore, as shown in FIG. 8C, the first lens sheet 11 is disposed such that the lens shaped surface 11a is on the subject side (+ Z side), and the second lens sheet 12 is configured with the lens shaped surface 12a. May be arranged on the image sensor side (−Z side).

図8(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21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、シリコーン系粘着剤等が好適である。   As shown in FIGS. 8B and 8C, when the lens shaped surface 12a of the second lens sheet 12 is located on the image sensor 21 side (−Z side), the refractive index N3 of the bonding layer 15 is It is preferable that the refractive index N1 of the light transmitting portion 121 of the second lens sheet 12 be smaller. As such a bonding layer 15, a silicone-based pressure-sensitive adhesive or the like is preferable.

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

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。
また、第1レンズシート11の光透過部111(単位レンズ形状112)の配列方向R11と、第2レンズシート12の光透過部121(単位レンズ形状122)の配列方向R12とがなす角度αは、90°±10°の範囲、即ち、80°〜100°の範囲内であれば、レンズシートユニット10として所望される光学的機能は維持される。従って、角度αは、90°に限定されず、80°〜100°の範囲内としてもよい。
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).
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 Within the range of 90 ° ± 10 °, that is, 80 ° to 100 °, the optical function desired as the lens sheet unit 10 is maintained. Therefore, the angle α is not limited to 90 °, but may be in the range of 80 ° to 100 °.

これにより、レンズシートユニット10を製造する際に、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11と第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12とのなす角度αを厳密に90°として配置しなくともよく、レンズシートユニット10及び撮像モジュール20の組み立て作業の容易化、作業効率の向上、歩留りの向上を図ることができる。   Accordingly, when the lens sheet unit 10 is manufactured, the angle α formed by the arrangement direction R11 of the light transmission portion 111 of the first lens sheet 11 and the arrangement direction R12 of the light transmission portion 121 of the second lens sheet 12 is strictly determined. The lens sheet unit 10 and the imaging module 20 can be easily arranged, the operation efficiency can be improved, and the yield can be improved.

(レンズシートユニット10(撮像モジュール)の別な形態)
図9は、レンズシートユニット10の別な形態を示す図である。図9の各図は、レンズシートユニット10の厚み方向(Z方向)と第1光透過部111の配列方向(Y方向)とに平行な断面における断面図を示す。
上述の説明では、レンズシートユニット10には、赤外線遮蔽部材16が設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、図9(a)に示すように、赤外線遮蔽部材が省略される形態としてもよい。このようにすることで、レンズシートユニット10の構成を簡素化することができ、製造コストを低減することができる。
(Another form of lens sheet unit 10 (imaging module))
FIG. 9 is a view showing another form of the lens sheet unit 10. Each drawing in FIG. 9 is a cross-sectional view in a cross section parallel to the thickness direction (Z direction) of the lens sheet unit 10 and the arrangement direction (Y direction) of the first light transmission portions 111.
Although the lens sheet unit 10 is provided with the infrared shielding member 16 in the above description, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 9A, the infrared shielding member is omitted. It is good also as a form. By doing in this way, the structure of the lens sheet unit 10 can be simplified and manufacturing cost can be reduced.

また、レンズシートユニット10は、図9(b)に示すように、第2レンズシート12のイメージセンサ21側の全面に光透過性を有するガラス基材17が配置されるようにしてもよい。上述のように各レンズシートの厚みは約30μm〜480μmであるので、各レンズシートの厚みが非常に薄い場合、ガラス基材17を設けることによって、イメージセンサ21の発熱等の温度変化によるレンズシートの反りや変形を抑制し、平坦性を維持することが可能となり、反り等が起因となるレンズシートユニット10の光学特性の低下を極力抑制することができる。
ここで、このガラス基材17には、例えば、厚さ30μm〜100μmの超薄板ガラス(日本電気硝子株式会社製)等を使用することができる。この図9(b)に示す形態のレンズシートユニット10は、例えば、上述の製造方法によって接合部13により接合された第1レンズシート11及び第2レンズシート12の第2レンズシート側の面にガラス基材17を貼付する工程を設けることによって製造することができる。
なお、この形態においても、必要に応じて赤外線遮蔽部材16を省略するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 9B, the lens sheet unit 10 may be configured such that a glass substrate 17 having optical transparency is disposed on the entire surface of the second lens sheet 12 on the image sensor 21 side. As described above, since the thickness of each lens sheet is approximately 30 μm to 480 μm, when the thickness of each lens sheet is very thin, by providing the glass substrate 17, the lens sheet due to temperature change such as heat generation of the image sensor 21. Therefore, it is possible to suppress the warpage and deformation of the lens and maintain the flatness, and to suppress the deterioration of the optical characteristics of the lens sheet unit 10 caused by the warp or the like as much as possible.
Here, for the glass substrate 17, for example, an ultra-thin plate glass (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) having a thickness of 30 μm to 100 μm can be used. The lens sheet unit 10 in the form shown in FIG. 9B is, for example, on the surface on the second lens sheet side of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 joined by the joining section 13 by the above-described manufacturing method. It can manufacture by providing the process of sticking the glass base material 17. FIG.
Also in this embodiment, the infrared shielding member 16 may be omitted as necessary.

(第1レンズシート11及び第2レンズシート12の他の形態に関して)
ここで、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の他の形態について説明する。
図10は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の他の形態を示す図である。図10(a)は、第1レンズシート11の他の形態を示す図であり、前述の図4(a)に対応する図である。図10(b)は、第2レンズシート12の他の形態を示す図であり、前述の図5(a)に対応する図である。
第1レンズシート11は、図10(a)に示すように、光吸収部113が、裏面11bからレンズ形状面11aの手前まで延びるようにして形成されるようにしてもよい。同様に、第2レンズシート12は、図10(b)に示すように、光吸収部123が、裏面12bからレンズ形状面12aの手前まで延びるようにして形成されるようにしてもよい。
この場合、光透過部111は、レンズ形状部111a、ランド部111b、本体部111cが積層される構成となる。レンズ形状部111a、ランド部111b、本体部111cは、互いに一体に形成されている。
(Regarding the Other Forms of the First Lens Sheet 11 and the Second Lens Sheet 12)
Here, another form of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 will be described.
FIG. 10 is a view showing another form of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. FIG. 10 (a) is a view showing another form of the first lens sheet 11, and is a view corresponding to FIG. 4 (a) described above. FIG. 10B is a view showing another form of the second lens sheet 12 and corresponds to FIG. 5A described above.
As shown in FIG. 10A, the first lens sheet 11 may be formed so that the light absorbing portion 113 extends from the back surface 11b to the front of the lens shaped surface 11a. Similarly, as shown in FIG. 10B, the second lens sheet 12 may be formed such that the light absorbing portion 123 extends from the back surface 12b to the front of the lens shaped surface 12a.
In this case, the light transmission part 111 is configured such that the lens shape part 111a, the land part 111b, and the main body part 111c are laminated. The lens shape portion 111a, the land portion 111b, and the main body portion 111c are integrally formed with each other.

レンズ形状部111aは、レンズシート11の最もレンズ形状面11a側に設けられた部分であり、単位レンズ形状112が形成されている。
ランド部111bは、レンズ形状部111a及び本体部111c間に設けられた部分であり、隣り合う光透過部111同士を接合する部分である。具体的には、ランド部111bは、厚み方向(Z方向)において、隣り合うレンズ形状部111aの谷部t1と、光吸収部113のレンズ形状面11a側の面との間に設けられている。このランド部111bは、その厚みができる限り薄い方が好ましく、ランド部111bの厚さが0であること(即ち、ランド部111b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。
本体部111cは、レンズシート11の最も裏面11b側に設けられた部分であり、光透過部111の配列方向(Y方向)において光吸収部113と隣接している。
The lens shape portion 111 a is a portion provided closest to the lens shape surface 11 a of the lens sheet 11, and a unit lens shape 112 is formed.
The land portion 111b is a portion provided between the lens shape portion 111a and the main body portion 111c, and is a portion that joins adjacent light transmission portions 111 to each other. Specifically, the land portion 111 b is provided between the valley portion t 1 of the adjacent lens shaped portion 111 a and the surface on the lens shaped surface 11 a side of the light absorbing portion 113 in the thickness direction (Z direction) . It is preferable that the land portion 111b be as thin as possible, and that the land portion 111b has a thickness of 0 (that is, a form in which the land portion 111b does not exist) prevents stray light etc. Is ideal in terms of providing.
The main body portion 111 c is a portion provided on the most back surface 11 b side of the lens sheet 11, and is adjacent to the light absorbing portion 113 in the arrangement direction (Y direction) of the light transmitting portions 111.

光吸収部113は、上述したように、第1レンズシート11の裏面11bからレンズ形状面11aの手前まで延びるようにして形成されている。光吸収部113は、レンズシート11の厚み方向(Z方向)に平行な断面における断面形状が楔形形状、もしくは、矩形形状に形成されている。図10においては、光吸収部113は、レンズ形状面11a側の寸法が裏面11b側の寸法に比べて小さい台形形状に形成されている。
第2レンズシート12は、第1レンズシート11と同様の層構成、即ち、レンズ形状部121a、ランド部121b、本体部121cが積層される構成に形成されている。
As described above, the light absorbing portion 113 is formed so as to extend from the back surface 11b of the first lens sheet 11 to the front of the lens-shaped surface 11a. The light absorbing portion 113 has a wedge-shaped or rectangular cross-sectional shape in a cross section parallel to the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 11. In FIG. 10, the light absorbing portion 113 is formed in a trapezoidal shape in which the dimension on the lens-shaped surface 11a side is smaller than the dimension on the back surface 11b side.
The second lens sheet 12 is formed in the same layer configuration as the first lens sheet 11, that is, a configuration in which the lens shape portion 121a, the land portion 121b, and the main body portion 121c are laminated.

以上の構成としても、レンズシートユニット10は、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の製造過程において、平坦な面となる各レンズシートの裏面11b,12b側から、光吸収部113,123を形成する材料をワイピング等して光吸収部113,123を作製することができるので、上述の図4及び図5に示す形態に比してより容易に第1レンズシート11及び第2レンズシート12を製造することができる。
また、単位レンズ形状112,122が、シート面の法線方向から見た場合に、隣り合う単位レンズ形状112,122と境界t1(t2)において接するので、上述の図4及び図5に示す形態(隣り合う単位レンズ形状間に光吸収部が設けられる形態)に比して、シート面に配列される各光透過部111の開口径を広くすることができる。これにより、レンズシート11に入射する光の利用効率を向上させることができる。
Even with the above configuration, the lens sheet unit 10 can exhibit the same effects as those of the above-described embodiment. In the manufacturing process of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, the material for forming the light absorbing portions 113 and 123 is wiped etc. from the side of the back surface 11b and 12b of each lens sheet to be flat. Since the absorbing portions 113 and 123 can be manufactured, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 can be manufactured more easily than the modes shown in FIGS. 4 and 5 described above.
In addition, since the unit lens shapes 112 and 122 are in contact with the adjacent unit lens shapes 112 and 122 at the boundary t1 (t2) when viewed from the normal direction of the sheet surface, the forms shown in FIGS. 4 and 5 described above Compared to (a mode in which a light absorbing portion is provided between adjacent unit lens shapes), the opening diameter of each light transmitting portion 111 arranged on the sheet surface can be widened. Thereby, the utilization efficiency of the light which injects into the lens sheet 11 can be improved.

図11は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の別な形態を示す図である。図11(a)は、第1レンズシート11の別の層構成を示す図であり、前述の図4(a)に対応する図である。図11(b)は、第2レンズシート12の別の層構成を示す図であり、前述の図5(a)に対応する図である。
図11(a)に示すように、第1レンズシート11は、裏面12b側に基材層51が一体に積層された形態としてもよい。同様に、図11(b)に示すように、第2レンズシート12は、光透過部121の裏面12b側に基材層51が一体に積層された形態としてもよい。この基材層は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材であり、光透過部111,121を紫外線成形等で形成する際に、基材(ベース)となる部材である。
FIG. 11 is a view showing another form of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. FIG. 11A is a diagram showing another layer configuration of the first lens sheet 11 and corresponds to FIG. 4A described above. FIG. 11B is a diagram illustrating another layer configuration of the second lens sheet 12, and corresponds to the above-described FIG. 5A.
As shown to Fig.11 (a), the 1st lens sheet 11 is good also as a form by which the base material layer 51 was laminated | stacked integrally on the back surface 12b side. Similarly, as shown in FIG. 11B, the second lens sheet 12 may have a form in which the base material layer 51 is integrally laminated on the back surface 12b side of the light transmitting portion 121. The base layer is a sheet-like member made of a resin having light transmittance, and is a member serving as a base (base) when the light transmitting portions 111 and 121 are formed by UV molding or the like.

第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、クロストーク等を抑制する観点から、ランド部114,124等のようなシート面に平行な方向に連続する領域(光吸収部113,123が形成されていない部分)の厚さD5が小さい方が好ましい。従って、クロストーク等が十分抑制できる程度に基材層51が薄い場合等には、上述のように基材層51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。このような基材層51を備える形態とすることにより、第1レンズシート11及び第2レンズシート12のハンドリングが容易になる。   The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are continuous regions in the direction parallel to the sheet surface, such as the land portions 114 and 124 (light absorption portions 113 and 123 are formed) from the viewpoint of suppressing crosstalk and the like. It is preferable that the thickness D5 of the portion not being reduced is smaller. Therefore, when the base material layer 51 is thin to the extent that crosstalk and the like can be sufficiently suppressed, the form in which the base material layer 51 is laminated as described above may be used as a lens sheet. By providing such a base material layer 51, the handling of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 is facilitated.

上述のように、第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、厚さD5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って光透過部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。
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、厚さD5を薄くしてもよい。
As described above, since the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 preferably have a small thickness D5, the base material layer is a member having releasability, and the light transmission parts 111 and 121 and the light absorption It is preferable to peel off the base sheet after the molding of the portions 113 and 123.
Moreover, when the base material layer does not have releasability, the thickness D5 may be reduced by cutting a portion corresponding to the base material layer.

(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態において、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。
(Modified form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiments described above, and they are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, the unit lens shapes 112 and 122 are, for example, an ellipse in which the cross-sectional shape in the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 and the thickness direction of the lens sheet is a long axis orthogonal to the sheet surface. It is good also as a part shape, a polygonal shape, etc., It is good also as a shape which a top part is curves, such as a circular arc, and the trough side of a unit lens shape consists of a straight line.

(2)レンズシートユニット10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21側(−Z側)であってもよい。レンズシートユニット10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。
(2) The lens sheet unit 10 may have a configuration in which three or more lens sheets are arranged along the optical axis O direction (Z direction).
At this time, for example, the third lens sheet (hereinafter referred to as the 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 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 21 side (−Z side). The position of the third lens sheet in the lens sheet unit 10 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21側(−Z側)であってもよい。また、レンズシートユニット10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 to make it 10 degrees.
The lens shape surface of the fourth lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor 21 side (−Z side). Further, the position of the fourth lens sheet in the lens sheet unit 10 in the optical axis O direction (Z direction) may be appropriately selected.

なお、レンズシートが3枚以上設けられたレンズシートユニットの製造方法は、上述の2枚のレンズシートの場合(図7参照)と同様の方法を用いることができる。例えば、レンズシートが3枚積層されているレンズシートユニットの場合、レンズシートの多面付け体を3枚積層させて、レーザを照射することによりレンズシートに個片化するとともに、レーザの熱により個片化された各レンズシートの周縁を溶解させて接合することができる。このとき、3枚積層されたレンズシートの周縁部には、レンズシートと同様の材料により、各レンズシートと一体となった接合部が形成される。   In addition, the manufacturing method of the lens sheet unit in which three or more lens sheets were provided can use the same method as the case of the above-mentioned two lens sheets (refer FIG. 7). For example, in the case of a lens sheet unit in which three lens sheets are laminated, three lens sheet multi-faced bodies are laminated and irradiated with a laser to divide the lens sheet into individual pieces, and the individual heat is applied to the lens sheet. It is possible to melt and bond the periphery of each lens sheet that has been fragmented. At this time, in the peripheral portion of the three stacked lens sheets, a joint portion integrated with each lens sheet is formed of the same material as the lens sheet.

(3)上述の実施形態では、接合部13は、各レンズシートの周囲を囲むようにして形成される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、接合部13は、各レンズシートの対向する2辺に設けられるようにしてもよい。この場合、レンズシートの多面付け体を個片化及び接合をする場合において、切断のみ行う箇所と、切断及び接合を行う箇所とで、レーザの出力を切り替える等することによって、レンズシートの所望の位置にのみ接合部13を形成することができる。 (3) In the above-mentioned embodiment, although the junction part 13 showed the example formed so that the circumference | surroundings of each lens sheet might be enclosed, it is not limited to this. For example, the bonding portions 13 may be provided on two opposing sides of each lens sheet. In this case, when the multi-faceted body of the lens sheet is singulated and joined, the desired output of the lens sheet is switched by switching the laser output between a place where only cutting and a place where cutting and joining are performed. The joint portion 13 can be formed only at the position.

(4)実施形態において、光透過部111,121の配列方向と、イメージセンサ21の画素の配列方向とは、以下の通りに適宜設定してよい。
図12は、レンズシートユニット10の光透過部111,121の配列方向とイメージセンサ21の画素の配列方向との関係を示す図である。
前述の各実施形態では、図12(a)に示すように、イメージセンサ21の画素が光軸O方向(Z方向)に対して直交する2方向G1,G2(Y方向及びX方向)に配列され、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11は、画素の配列方向の1つの方向G1(Y方向)に平行であり、第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12は、画素の配列方向のもう1つの方向G2(X方向)に平行である例を示した。
このとき、光軸O方向(Z方向)から見て、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11と画素の配列方向の1つの方向G1となす角度β、第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12が画素の配列方向のもう1つの方向G2となす角度γは、いずれも0°である。
(4) In the embodiment, the arrangement direction of the light transmission parts 111 and 121 and the arrangement direction of the pixels of the image sensor 21 may be appropriately set as follows.
FIG. 12 is a view showing the relationship between the arrangement direction of the light transmission parts 111 and 121 of the lens sheet unit 10 and the arrangement direction of the pixels of the image sensor 21. As shown in FIG.
In each embodiment described above, as shown in FIG. 12A, the pixels of the image sensor 21 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 parts 111 of the first lens sheet 11 is parallel to one direction G1 (Y direction) of the arrangement direction of the pixels, and the arrangement direction R12 of the light transmission parts 121 of the second lens sheet 12 In the example, the pixel is parallel to the other direction G2 (X direction) of the pixel arrangement direction.
At this time, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), an angle β between the arrangement direction R11 of the light transmitting portions 111 of the first lens sheet 11 and one direction G1 of the arrangement direction of the pixels The angle γ between the arrangement direction R12 of the light transmission parts 121 and the other direction G2 of the arrangement direction of the pixels is 0 °.

しかし、これに限らず、図12(b)に示すように、例えば、光軸O方向(Z方向)から見て、角度β及び角度γは、0°〜10°の範囲内であれば、光学的な機能は維持されるので、この範囲内で適宜選択して設定してよい。このような形態とすることにより、イメージセンサ21とレンズシートユニット10(第1レンズシート11及び第2レンズシート12)との位置合わせが容易となり、製造作業の簡略化や作業時間の短縮、歩留りの向上等を図ることができる。
なお、図12(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, the present invention is not limited to this, as shown in FIG. 12B, for example, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), if the angle β and the angle γ are within the range of 0 ° to 10 °, Since the optical function is maintained, it may be appropriately selected and set within this range. With such a configuration, the alignment between the image sensor 21 and the lens sheet unit 10 (the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12) is facilitated, the manufacturing operation is simplified, the operation time is shortened, and the yield is improved. Can be improved.
12B 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 directions R11, R11 of the light transmission portions 111, 121 are not limited thereto. R12 may be parallel to the Y direction and the X direction and form angles β and γ with the arrangement directions G1 and G2 of the pixels, respectively. Alternatively, the arrangement directions G1 and G2 of the pixels and the arrangement directions of the light transmitting portions 111 and 121 may be used. 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)実施形態において、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) In the embodiment, the interface between the light transmission parts 111 and 121 and the light absorption parts 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 also as a form being carried out.

(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)実施形態において、第1レンズシート11及び第2レンズシート12には、その表裏面(レンズ形状面11a,12aと裏面11b,12b)とを区別しやすくするために、表裏判別用の切欠きを設けてもよい。
また、レンズシートユニット10の配置や組み立てを容易にするために、アライメントマークを第1レンズシート11及び第2レンズシート12に設けてもよい。
(7) In the embodiment, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are used to distinguish front and back to make it easy to distinguish between the front and back (lens shaped surface 11a, 12a and back 11b, 12b). A notch may be provided.
Further, in order to facilitate the arrangement and assembly of the lens sheet unit 10, alignment marks may be provided on the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.

(8)実施形態において、イメージセンサ21の受光面の大きさは、撮像モジュール20が用いられる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21の受光面の大きさは、例えば、スマートフォン等の携帯端末に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21を使用することにより、ノイズの低減や取得する焦点距離や被写界深度等の情報の精度や情報量の向上を図り、画質のさらなる向上や、カメラの性能向上を図ってもよい。
(8) In the embodiment, the size of the light receiving surface of the image sensor 21 may be appropriately adopted according to the size of a portable terminal, a camera or the like in which the imaging module 20 is used, desired image quality or camera performance. The size of the light receiving surface of the image sensor 21 is, for example, a camera measuring 4.8 × 3.6 mm, 4.4 × 3.3 mm, or the like in the horizontal x vertical size when used for a portable 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 21 having a large light receiving surface such as 23.6 × 15.8 mm, 36 × 24 mm, 43.8 × 32.8 mm, the noise reduction and the focal length to be acquired and the image capturing can be obtained. The accuracy of the information such as the depth of field and the amount of information may be improved to further improve the image quality and the performance of the camera.

なお、各実施形態及び変形形態等は、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等によって限定されることはない。   In addition, although each embodiment, a modification, etc. can also be used combining it suitably, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments and the like described above.

1 カメラ
10 レンズシートユニット
11 第1レンズシート
12 第2レンズシート
111,121 光透過部
112,122 単位レンズ形状
113,123 光吸収部
13 接合部
15 接合層
16 赤外線遮蔽部材
17 ガラス基材
20 撮像モジュール
21 イメージセンサ
211 画素
30 筐体
31 開口部
32 カバーガラス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera 10 Lens sheet unit 11 1st lens sheet 12 2nd lens sheet 111,121 Light transmission part 112,122 Unit lens shape 113,123 Light absorption part 13 Joining part 15 Joining layer 16 Infrared shielding member 17 Glass base material 20 Imaging Module 21 Image sensor 211 Pixels 30 Housing 31 Opening 32 Cover glass

Claims (3)

撮像モジュールにおいて撮像素子部よりも光の入射側に配置されるレンズシートユニットであって、
第1単位レンズ形状を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第1光透過部、及び、隣り合う前記第1光透過部の間に設けられた第1光吸収部を備える第1レンズシートと、
前記第1レンズシートよりも撮像素子部側に配置され、第2単位レンズ形状を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第2光透過部、及び、隣り合う前記第2光透過部の間に設けられた第2光吸収部を備える第2レンズシートと、
前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを接合する接合部とを備え、
前記第1光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、光軸方向から見て交差しており、
前記接合部は、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートと同様の材料により、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートと一体に形成されていること、
を特徴とするレンズシートユニット。
In the imaging module, a lens sheet unit disposed on the light incident side of the imaging element unit,
A first light transmitting portion having a first unit lens shape, extending in one direction along the sheet surface, and arranged in a direction intersecting the extending direction, and the adjacent first light transmitting portions A first lens sheet comprising a first light absorbing portion provided between
A second unit lens shape, which is disposed closer to the imaging element portion than the first lens sheet, extends in one direction along the sheet surface, and is arranged in a direction intersecting with the extending direction A second lens sheet including: a second light transmitting unit; and a second light absorbing unit provided between the adjacent second light transmitting units;
A joining portion that joins the first lens sheet and the second lens sheet;
The arrangement direction of the first light transmission part and the arrangement direction of the second light transmission part intersect as seen from the optical axis direction,
The joint is formed of the same material as the first lens sheet and the second lens sheet, and is integrally formed with the first lens sheet and the second lens sheet,
Lens sheet unit characterized by
第1単位レンズ形状を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第1光透過部、及び、隣り合う前記第1光透過部の間に設けられた第1光吸収部を備える第1レンズシートと、前記第1レンズシートよりも撮像素子部側に配置され、第2単位レンズ形状を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第2光透過部、及び、隣り合う前記第2光透過部の間に設けられた第2光吸収部を備える第2レンズシートと、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを接合する接合部とを備えるレンズシートユニットの製造方法であって、
前記第1レンズシートが多面付けされた第1レンズシート多面付け体と、前記第2レンズシートが多面付けされた第2レンズシート多面付け体とを、前記第1光透過部の配列方向が前記第2光透過部の配列方向に交差するようにしてベース部材上に積層する積層工程と、
前記積層工程によって積層された前記第1レンズシート多面付け体及び前記第2レンズシート多面付け体にレーザを照射して、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートに個片化するとともに、個片化された前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートの切断部を融解させて前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを接合して前記接合部を形成する個片化接合工程と、
を備えるレンズシートユニットの製造方法。
A first light transmitting portion having a first unit lens shape, extending in one direction along the sheet surface, and arranged in a direction intersecting the extending direction, and the adjacent first light transmitting portions A first lens sheet having a first light absorbing portion provided between the first lens sheet and the first lens sheet, the second lens element being disposed closer to the imaging element than the first lens sheet, and one direction along the sheet surface And a second lens having a second light transmitting portion arranged in a direction intersecting the extending direction and a second light absorbing portion provided between the adjacent second light transmitting portions. A method of manufacturing a lens sheet unit, comprising: a sheet; and a joining portion that joins the first lens sheet and the second lens sheet,
The first lens sheet polygon body on which the first lens sheet is polyhedrally attached, and the second lens sheet polygonibody on which the second lens sheet is polyhedrally, the arrangement direction of the first light transmitting portions is the above Laminating on the base member so as to intersect the arrangement direction of the second light transmitting portion;
The first lens sheet multi-sided body and the second lens sheet multi-sided body laminated in the laminating step are irradiated with a laser to singulate the first lens sheet and the second lens sheet. A singulation bonding step of melting the cut portions of the fragmented first lens sheet and the second lens sheet and bonding the first lens sheet and the second lens sheet to form the bonding portion;
Method of manufacturing a lens sheet unit comprising:
請求項2に記載のレンズシートユニットの製造方法において、
前記積層工程によってベース部材上に積層された前記第1レンズシート多面付け体及び前記第2レンズシート多面付け体に対して荷重を加える荷重付加工程を前記個片化接合工程前に更に備えること、
を特徴とするレンズシートユニットの製造方法。
In the lens sheet unit manufacturing method according to claim 2,
A load adding step of applying a load to the first lens sheet multi-faced body and the second lens sheet multi-faceted body laminated on the base member by the laminating step is further provided before the singulation joining step;
The lens sheet unit manufacturing method characterized by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022153583A1 (en) * 2021-01-13 2022-07-21 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Solid-state imaging device

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