JP6724371B2 - Imaging module, imaging device - Google Patents
Imaging module, imaging device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6724371B2 JP6724371B2 JP2016003233A JP2016003233A JP6724371B2 JP 6724371 B2 JP6724371 B2 JP 6724371B2 JP 2016003233 A JP2016003233 A JP 2016003233A JP 2016003233 A JP2016003233 A JP 2016003233A JP 6724371 B2 JP6724371 B2 JP 6724371B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens sheet
- light
- lens
- sheet
- image pickup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Blocking Light For Cameras (AREA)
- Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
本発明は、撮像モジュール及び撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging module and an imaging device.
近年、防犯や監視等に用いられるカメラは、通常のカメラと同様に、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め、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の大部分を撮像レンズが占めることとなる。そのため、このような監視用等のカメラには、高画質な画像の撮影と薄型化との両立が、大きな課題となっている。 In recent years, cameras used for crime prevention and surveillance, like ordinary cameras, require correction of lens aberrations, etc. in order to capture high-quality images. A lens is used. However, since this imaging lens is composed of a plurality of lenses, the imaging lens occupies most of the thickness of the camera as a whole. Therefore, it is a major issue for such a surveillance camera that both high-quality image capturing and thinning are compatible.
また、このような監視等に使用されるカメラは、一般に被写体を2次元の映像として撮影する機能を有しているが、撮影した被写体の特徴を十分に撮影することができない場合があり、より広い角度範囲から撮影されることが望まれている。そのため、撮影された被写体像をより鮮明に、広範囲に撮影するために、例えば、魚眼レンズ等の特殊なレンズを使用したり、複数のカメラを用いたステレオカメラ方式を使用したりすることが考えられる(例えば、特許文献1)。しかし、この場合、カメラ自体の構成が大型化してしまい、カメラの小型化、薄型化が非常に困難であった。 In addition, a camera used for such monitoring and the like generally has a function of shooting a subject as a two-dimensional image, but there are cases where it is not possible to sufficiently capture the characteristics of the captured subject. It is desired to be photographed from a wide angle range. Therefore, in order to capture the captured subject image more clearly and in a wider range, it is conceivable to use a special lens such as a fish-eye lens or use a stereo camera method using a plurality of cameras. (For example, patent document 1). However, in this case, the configuration of the camera itself becomes large, and it is very difficult to make the camera small and thin.
一方、ライトフィールドカメラと呼ばれる、撮影後に焦点距離や被写界深度を変更できるカメラが開発され、近年広まっている(例えば、特許文献2参照)。このライトフィールドカメラは、イメージセンサ上に配置されたマイクロレンズアレイにより、入射光を分割して複数の方向の光を撮影することにより、撮影後に光の入射方向や強度に基づいて所定の画像処理を行って、画像の焦点距離や被写界深度を変更し、被写体を3次元に撮影することができる。
ライトフィールドカメラでは、イメージセンサ上に配置される各マイクロレンズアレイの各レンズからの光(像)が、受光面上で重ならないようにするために、前述のような撮像レンズや、各レンズに対応した隔壁を有する隔壁シート等が必要となっている。
前述のように撮像レンズは、複数枚のレンズにより構成されるため、大型であり、ライトフィールドカメラの小型化、薄型化が困難であった。また、隔壁シートを配置する場合には、隔壁とマイクロレンズアレイとの位置合わせが困難であるという問題があった。
On the other hand, a camera called a light field camera that can change the focal length and the depth of field after shooting has been developed and has become widespread in recent years (for example, see Patent Document 2). This light field camera divides incident light by a microlens array arranged on an image sensor and shoots light in a plurality of directions, thereby performing predetermined image processing based on the incident direction and intensity of light after shooting. Then, the focal length and the depth of field of the image can be changed to photograph the subject three-dimensionally.
In the light field camera, in order to prevent the light (image) from each lens of each microlens array arranged on the image sensor from overlapping on the light receiving surface, A partition sheet or the like having a corresponding partition is required.
As described above, the imaging lens is large because it is composed of a plurality of lenses, and it is difficult to make the light field camera small and thin. Further, when the partition sheet is arranged, it is difficult to align the partition with the microlens array.
本発明の課題は、薄型化でき、より広角に被写体を撮影することができる撮像モジュール、撮像装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an imaging module and an imaging device that can be made thin and can photograph a subject in a wider angle.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第1の発明は、入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部(14)と、前記撮像素子部よりも光の入射側に配置されたレンズシート(11、12)とを備え、前記レンズシート(11、12)は、シート面に沿って配列され、一方の面側に凸状の単位レンズ形状(112、122)を有する光透過部(111、121)と、前記光透過部と交互に配列され、該レンズシートの厚み方向に沿って延びる光吸収部(113、123)とを有し、前記レンズシート及び前記撮像素子部は、光の入射する方向に湾曲していること、を特徴とする撮像モジュール(10)である。
第2の発明は、第1の発明の撮像モジュール(10)において、前記レンズシート(11、12)及び前記撮像素子部(14)は、光の入射側に凸となるよう湾曲していること、を特徴とする撮像モジュールである。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明の撮像モジュール(10)において、前記光透過部(111)は、シート面に沿って複数の方向に配列されており、前記光吸収部(113)は、互いに隣り合う前記光透過部間に、各前記光透過部を囲むようにして設けられていること、を特徴とする撮像モジュールである。
第4の発明は、第1の発明又は第2の発明の撮像モジュール(10)において、前記光透過部(111、121)は、柱状に形成され、該レンズシート(11、12)のシート面に沿って一方向に配列されており、前記光吸収部(113、123)は、前記光透過部の長手方向に延在していること、を特徴とする撮像モジュールである。
第5の発明は、第4の発明の撮像モジュール(10)において、前記レンズシート(11、12)は、2枚設けられ、それぞれが、前記撮像素子部(14)の光の入射側に積層するようして配置され、光軸方向から見て、一方の前記レンズシート(11)の前記光透過部(111)の配列方向と、他方の前記レンズシート(12)の前記光透過部(121)の配列方向とは交差していること、を特徴とする撮像モジュールである。
第6の発明は、第5の発明の撮像モジュール(10)において、光軸方向から見て、一方の前記レンズシート(11)の前記光透過部(111)の配列方向と、他方の前記レンズシート(12)の前記光透過部(121)の配列方向とが交差する交差角度αは、80°≦α≦100°を満たすこと、を特徴とする撮像モジュールである。
第7の発明は、第1の発明から第6の発明までのいずれかの撮像モジュール(10)を備える撮像装置(1)である。
The present invention solves the above problems by the following means. It should be noted that, for ease of understanding, reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention will be given and described, but the present invention is not limited thereto.
A first aspect of the invention is directed to an image pickup device section (14) in which a plurality of pixels for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, and a lens sheet (11 arranged on the light incident side of the image pickup device section). , 12), wherein the lens sheet (11, 12) is arranged along the sheet surface and has a convex unit lens shape (112, 122) on one surface side. ) And light-absorbing portions (113, 123) alternately arranged with the light-transmitting portions and extending along the thickness direction of the lens sheet, and the lens sheet and the image pickup element portion receive light. The imaging module (10) is characterized by being curved in a direction.
A second invention is the image pickup module (10) according to the first invention, wherein the lens sheet (11, 12) and the image pickup device section (14) are curved so as to be convex on a light incident side. Is an image pickup module.
3rd invention is the image pick-up module (10) of 1st invention or 2nd invention, The said light transmission part (111) is arranged in several directions along a sheet|seat surface, The said light absorption part. (113) is an image pickup module, characterized in that it is provided between the light transmitting portions adjacent to each other so as to surround each of the light transmitting portions.
A fourth invention is the image pickup module (10) according to the first invention or the second invention, wherein the light transmitting portions (111, 121) are formed in a columnar shape, and a sheet surface of the lens sheet (11, 12). Is arranged in one direction, and the light absorbing portions (113, 123) extend in the longitudinal direction of the light transmitting portion.
A fifth invention is the image pickup module (10) according to the fourth invention, wherein two lens sheets (11, 12) are provided, and each of them is laminated on a light incident side of the image pickup device section (14). When arranged in such a manner as to be viewed from the optical axis direction, the arrangement direction of the light transmitting portions (111) of the one lens sheet (11) and the light transmitting portion (121 of the other lens sheet (12) are arranged. The image pickup module is characterized in that it intersects with the arrangement direction of ).
A sixth invention is, in the image pickup module (10) of the fifth invention, when viewed from the optical axis direction, the arrangement direction of the light transmitting portions (111) of the lens sheet (11) on one side and the lens on the other side. The image pickup module is characterized in that an intersecting angle α at which the light transmitting portion (121) of the sheet (12) intersects with the arrangement direction thereof satisfies 80°≦α≦100°.
A seventh invention is an imaging device (1) including the imaging module (10) according to any one of the first invention to the sixth invention.
本発明によれば、薄型化でき、より広角に被写体を撮影することができる撮像モジュール、撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging module and an imaging device that can be made thin and can photograph a subject in a wider angle.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. It should be noted that each of the following drawings including FIG. 1 is a schematic view, and the size and shape of each portion are exaggerated as appropriate for easy understanding.
Numerical values such as dimensions of each member and material names 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 that specify the shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, mean that they have the same optical function and can be regarded as parallel and orthogonal, in addition to the meaning. It also includes a state having an error of.
In the present specification, the sheet surface refers to the surface of each sheet-shaped member in the plane direction of the sheet when viewed as the entire sheet.
(実施形態)
図1は、本実施形態のカメラ1を説明する図である。
図2は、本実施形態の撮像モジュール10を説明する図である。
図1を含め、以下に示す各図において、理解を容易にするために、XYZ直交座標系を適宜設けて示している。この座標系では、撮影者が、撮像装置を基本的な姿勢で支持し、光軸Oを水平として画像を撮影するとき、水平方向(左右方向)をX方向、鉛直方向(上下方向)をY方向とし、光軸O方向をZ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、被写体側に向かう方向を+Z方向とする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a
FIG. 2 is a diagram illustrating the
In each of the following drawings including FIG. 1, an XYZ orthogonal coordinate system is appropriately provided and shown in order to facilitate understanding. In this coordinate system, when the photographer supports the imaging device in a basic posture and photographs an image with the optical axis O horizontal, the horizontal direction (horizontal direction) is the X direction and the vertical direction (vertical direction) is the Y direction. Direction, the optical axis O direction is the Z direction, the direction toward the left side (right side when viewed from the subject side) as viewed from the photographer side is +X direction, the direction toward the upper side in the vertical direction is +Y direction, and the direction toward the subject side is +Z direction.
カメラ1は、被写体を撮像することができる撮像装置である。
カメラ1は、図1に示すように、開口部20を有する筐体30内に、撮像モジュール10を備えている。また、このカメラ1は、不図示の制御部、記憶部、シャッタ部、シャッタ駆動部等を備えている。
開口部20は、被写体側からの光を、カメラ1の撮像モジュール10へ取り込む開口である。この開口部20には、撮像モジュール10への埃やゴミ等の異物の侵入を防止する等の観点から、開口部20を覆うようにカバーガラス21が配置されている。
The
As shown in FIG. 1, the
The
本実施形態の撮像モジュール10は、光軸O(Z方向)に沿って、光の入射側(被写体側、+Z側)から順に、レンズシートユニット13、イメージセンサ14等を備えている。この撮像モジュール10は、前述の制御部からの出力信号により、像を撮像する。
レンズシートユニット13及びイメージセンサ14は、図1及び図2に示すように、矩形状の平板状の部材が、被写体側へ凸状になるように湾曲するようにして球面状に形成されており、その幾何学的中心(もっとも被写体側に突出した頂点)が光軸Oに直交している。
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3は、本実施形態のレンズシートユニット13を説明する図である。図3(a)は、レンズシートユニット13の斜視図であり、図3(b)では、レンズシートユニット13を構成する第1レンズシート11の光透過部111及び第2レンズシート12の光透過部121の配列方向について示している。
図4は、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4(a)は第1レンズシート11の光透過部111の配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示し、図4(b)では、図4(a)に示す断面の一部をさらに拡大して示している。
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。
なお、実際には第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、図1及び図2等に示すように湾曲しているが、図4及び図5の拡大図においては、湾曲状態の図示を省略している。
FIG. 3 is a diagram illustrating the
FIG. 4 is a diagram illustrating the
FIG. 5 is a diagram illustrating the
The
レンズシートユニット13は、光軸O方向(Z方向)において、イメージセンサ14の被写体側(+Z側)に位置している。レンズシートユニット13は、光軸O方向(Z方向)に沿って被写体側(+Z側)から順に、2枚のレンズシート、すなわち第1レンズシート11、第2レンズシート12が積層されている。
レンズシートユニット13は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12が一体に積層されて不図示の支持部材により支持されており、イメージセンサ14に対する左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)、光軸O方向(Z方向)における位置等が決められている。
The
The
また、レンズシートユニット13の第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、図3に示すように、被写体側に凸状となるように湾曲し球面状に形成されており、それぞれの幾何学的中心(もっとも被写体側に突出した頂点)が光軸Oに直交している。このように、各レンズシート11、12を湾曲させることによって、より広い角度範囲から被写体側からの光を入射して、イメージセンサ14側へ取り込むことができる。
また、第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、それぞれ同等の曲率で湾曲しており、その曲率半径R0は、30mm≦R0≦80mmの範囲であるのが望ましい。
仮に、曲率半径R0が30mm未満である場合、湾曲が大きくなりすぎてしまい、このように湾曲したレンズシートの作製が困難となるとともに、レンズシート(レンズシートユニット)の厚み方向(Z方向)の寸法が大きくなり、撮像モジュールが厚くなってしまうので望ましくない。
また、曲率半径R0が80mmよりも大きい場合、各レンズシートの湾曲が平板状に近すぎてしまい、多くの光をイメージセンサ側へ入射させることができなくなるので望ましくない。
Further, as shown in FIG. 3, the
The
If the radius of curvature R0 is less than 30 mm, the curvature becomes too large, which makes it difficult to manufacture a lens sheet curved in this way, and the thickness of the lens sheet (lens sheet unit) in the thickness direction (Z direction) is also increased. This is not desirable because the size becomes large and the imaging module becomes thick.
Further, when the radius of curvature R0 is larger than 80 mm, the curvature of each lens sheet becomes too close to a flat plate shape, and a large amount of light cannot be incident on the image sensor side, which is not desirable.
第1レンズシート11は、柱状であってシート面に沿って一方向に配列される複数の光透過部111と、光透過部111の配列方向において、光透過部111と交互に配置される複数の光吸収部113とを備えている。本実施形態の第1レンズシート11では、図3(a)に示すように、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)が左右方向(X方向)に平行となっている。
光透過部111は、光を透過する透明部分であり、イメージセンサ14側(−Z側)に、凸形状の単位レンズ形状112を有している。第1レンズシート11のイメージセンサ14側(−Z側)の面は、単位レンズ形状112が複数配列されたレンズ形状面11aとなっている。また、第1レンズシート11の被写体側(+Z側)の面(レンズ形状面11aとは反対側の面)である裏面11bは、略平面状となっている。
The
The
第1レンズシート11の単位レンズ形状112は、イメージセンサ14側(−Z側)に凸となっており、光透過部111の配列方向(Y方向)及び第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)に平行な断面における断面形状が円の一部形状(円弧形状)となっている。単位レンズ形状112は、この断面形状が光透過部111の長手方向に沿って延在している。
光透過部111の裏面11b側(被写体側、+Z側)には、シート面に平行な方向に連続しているランド部114が形成されており、各光透過部111がランド部114に接合されている。
このランド部114は、光透過部111と同様に、光を透過する透明部分である。ランド部114は、その厚みができる限り薄い方が好ましく、ランド部114の厚さが0であること(即ち、ランド部114が存在しない形態)が、迷光等を防止し、高画質の画像を提供する観点から理想的である。なお、本実施形態のランド部114は、光透過部111と一体に形成されている。
The
On the
The
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、1.38〜1.60程度である。
本実施形態の光透過部111は、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を用いて、紫外線成形法等により形成されている。
なお、これに限らず、光透過部111は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。また、光透過部111は、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いて熱溶融押出成形法等により形成されてもよいし、ガラスにより形成されてもよい。
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反射防止層が形成されている。この反射防止層は、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。
The
The
The
An antireflection layer (not shown) having an antireflection function is formed on the surface of the
なお、本実施形態では、第1レンズシート11の裏面11bの表面に、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、前述の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、第1レンズシート11の裏面11bは、レンズシートユニット13への光の入射面である。従って、裏面11bに、反射防止層を形成することにより、第1レンズシート11と空気との界面となる裏面11bでの反射を抑制し、入射光量の増加を図っている。
In the present embodiment, an antireflection layer (not shown) having an antireflection function may be provided on the surface of the
In the present embodiment, the
光吸収部113は、光を吸収する作用を有し、第1レンズシート11の厚み方向に沿って、単位レンズ形状112が形成されたレンズ形状面11aから反対側の面(裏面)11bの手前まで延びる壁状の部分である。また、光吸収部113は、光透過部111の長手方向に沿って延在している。
光吸収部113は、図4に示すように、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状、もしくは、矩形形状である。ここでいう楔形形状とは、一方の端部の幅が広く、他方に向けて次第に幅が狭くなる形状をいい、三角形形状や台形形状等を含む形状をいう。
The
As shown in FIG. 4, the
本実施形態の光吸収部113は、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面における断面形状が、レンズ形状面11a側の寸法が裏面11b側の寸法に比べて大きい台形形状となっている。これに限らず、光吸収部113は、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面における断面形状が、裏面11b側を頂点とする三角形形状としてもよい。
The
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。
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ている。
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
The
The light absorbing material used for the
また、光吸収材として顔料や染料で着色された樹脂粒子を用いる場合には、その樹脂粒子は、アクリル系樹脂や、PC(ポリカーボネート)樹脂、PE(ポリエチレン)樹脂、PS(ポリスチレン)樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂等により形成されたものが用いられる。
光吸収材としては、カーボンブラック等と上記のような着色された樹脂粒子とを組み合わせて用いてもよい。
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 as the light absorbing material, the resin particles are acrylic resin, PC (polycarbonate) resin, PE (polyethylene) resin, PS (polystyrene) resin, MBS. A resin formed of (methyl methacrylate/butadiene/styrene) resin, MS (methyl methacrylate/styrene) resin, or the like is used.
As the light absorbing material, carbon black or the like may be used in combination with the colored resin particles as described above.
Examples of the resin containing the light absorbing material include ultraviolet ray curable resins such as urethane acrylate and epoxy acrylate, and ionizing radiation curable resins such as electron beam curable resin.
The
光吸収部113の屈折率N2は、1.45〜1.60程度である。また、光吸収部113の屈折率N2は、光透過部111の屈折率N1に対して、N2≧N1となっていることが好ましい。これは、光吸収部113と光透過部111との界面で、光が全反射する等し、不要な光がイメージセンサ14に到達することを防ぐためである。
The refractive index N2 of the
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(単位レンズ形状112と、光透過部111の側面との境界となる点t1及び点t2間の寸法)であり、約20〜200μmとすることが好ましい。
The dimensions of each part of the
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
The lens aperture width D1 of the
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、単位レンズ形状112及び光透過部111の側面との境界t1(t2、t4)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。
光透過部111の総厚さTは、第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)において、光透過部111と裏面11bから点t3までの寸法であり、約30〜480μmである。
The lens height H1 of the
The total thickness T of the
光吸収部113の幅D2は、光透過部111の配列方向における、光透過部111の側面及び単位レンズ形状112の境界t1と、隣接する光透過部111の側面及び単位レンズ形状112の境界t4との距離であり、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。
The width D2 of the
The height H2 of the
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°≦θ≦10°とすることが好ましい。角度θを上述の範囲内とすることにより、紫外線硬化樹脂の賦形による製造をする場合、金型からの離型が容易になる、という効果を奏することができる。また、レンズシート11、12をイメージセンサ14に貼り付けた場合において、光吸収部113、123の影となる部分減らし、イメージセンサ14の有効画素数を多く保つため、楔形の光吸収部113、123の全体の幅D2を小さくするのが好ましく、なおかつ、光吸収部113、123の高さH2を高く設定する場合、光吸収部の上端と下端の幅の差を極力小さくした方が良いということがあるので、上述の範囲が好ましい。
The angle θ formed by the interface between the light absorbing
ランド厚D3は、ランド部114の厚さであり、第1レンズシート11の厚み方向において、光吸収部113の裏面11b側先端から第1レンズシート11の裏面11bまでの寸法であり、約1〜50μmとすることが、迷光や、所定の光透過部111(単位レンズ形状112)に入射した光が、隣接する他の光透過部111(単位レンズ形状112)側へ光が進んでしまうことを抑制する観点から好ましい。
第1レンズシート11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 land thickness D3 is the thickness of the
Since the
第2レンズシート12は、第1レンズシート11のイメージセンサ14側(−Z側)に位置する光学シートである。この第2レンズシート12は、後述する接合層15により、イメージセンサ14の被写体側(+Z側)に接合されている。
第2レンズシート12は、柱状であってシート面に沿って一方向に配列される複数の光透過部121と、光透過部121の配列方向において、光透過部121と交互に配置される複数の光吸収部123とを備えている。本実施形態の第2レンズシート12においては、図3(a)及び図5に示すように、光透過部111は、左右方向(X方向)に配列され、その長手方向(稜線方向)が上下方向(Y方向)に平行となっている。
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、交差角度αをなしており、本実施形態では、この交差角度α=90°である。
The
The
Further, as shown in FIG. 3B, in the
光透過部121は、光を透過する透明部分であり、被写体側(+Z側)に、凸形状の単位レンズ形状122を有している。第2レンズシート12の被写体側(+Z側)の面は、単位レンズ形状122が複数配列されたレンズ形状面12aとなっている。また、第2レンズシート12のイメージセンサ14側(−Z側)の面である裏面12bは、略平面状となっている。
光透過部121は、図5に示すように、厚み方向においてレンズ形状面12a側から順に、レンズ形状部121a、ランド部121b、本体部121cが積層されている。本実施形態では、レンズ形状部121a、ランド部121b、本体部121cは、互いに一体に形成されている。
レンズ形状部121aは、第2レンズシート12の最もレンズ形状面12a側に設けられた部分であり、単位レンズ形状122が形成されている。
The
As shown in FIG. 5, the
The
ランド部121bは、レンズ形状部121a及び本体部121c間に設けられた部分であり、配列方向に隣り合う光透過部121同士を接合する部分である。具体的には、ランド部121bは、厚み方向(Z方向)において、配列方向に隣り合うレンズ形状部121aの谷部t11と、光吸収部123のレンズ形状面12a側の面との間に設けられている。このランド部121bは、上述の第1レンズシート11のランド部114と同様に、その厚みができる限り薄い方が好ましく、ランド部121bの厚さが0であること(即ち、ランド部121b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121cは、第2レンズシート12の最も裏面12b側に設けられた部分であり、光透過部121の配列方向において光吸収部123と隣接している。
The
The
第2レンズシート12の単位レンズ形状122は、被写体側(+Z側)に凸となっており、図5に示すように、光透過部121の配列方向(X方向)及び第2レンズシート12の厚み方向(Z方向)に平行な断面における断面形状が、円の一部形状(円弧形状)となっている。単位レンズ形状122は、この断面形状が光透過部121の長手方向に沿って延在している。
また、単位レンズ形状122(光透過部121)は、その配列方向において、隣り合う単位レンズ形状122に接している。
The
Further, the unit lens shapes 122 (light transmitting portions 121) are in contact with the adjacent unit lens shapes 122 in the arrangement direction.
光透過部121は、光透過性を有する樹脂により形成され、第1レンズシート11の光透過部111と同様に、その屈折率N1は、1.38〜1.60程度である。
本実施形態の光透過部121は、上述の第1レンズシート11の光透過部111と同様の材料により形成されている。
また、単位レンズ形状122の表面には、反射防止機能を有する不図示の反射防止層が形成されている。この反射防止層は、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。
The
The
An antireflection layer (not shown) having an antireflection function is formed on the surface of the
光吸収部123は、光を吸収する作用を有する壁状の部分である。本実施形態の光吸収部123は、上述の第1レンズシート11との光吸収部113と相違して、第2レンズシート12の厚み方向に沿って、レンズシート12の裏面12bから単位レンズ形状122が形成されたレンズ形状面12aの手前まで延びている。光吸収部123は、光透過部121(本体部121c)の側面121dと隣り合う光透過部121(本体部121c)の側面121dとの間に設けられており、光透過部121の長手方向(Y方向)に沿って延在している。
このように、第1レンズシート11の光吸収部113と、第2レンズシート12の光吸収部123とは、それぞれレンズシート内において撮像モジュール10のイメージセンサ14側に配置されることとなる。そのため、レンズシートユニット13は、各レンズシートのランド部が、イメージセンサ14とは離れた側に位置することとなるため、各ランド部が起因となる漏れ光のイメージセンサ14側への影響を最小限にすることができる。
The
In this way, the
光吸収部123は、図5に示すように、その配列方向及び第2レンズシート12の厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状、もしくは、矩形形状である。ここでいう楔形形状とは、一方の端部の幅が広く、他方に向けて次第に幅が狭くなる形状をいい、三角形形状や台形形状等を含む形状をいう。
本実施形態の光吸収部123は、その配列方向及び第2レンズシート12の厚み方向に平行な断面における断面形状が、レンズ形状面12a側の寸法が裏面12b側の寸法に比べて小さい等脚台形形状となっている。これに限らず、光吸収部123は、その配列方向及び第2レンズシート12の厚み方向に平行な断面における断面形状が、レンズ形状面12a側を頂点とする三角形形状としてもよい。
光吸収部123は、光透過部121内を進む光のうち、隣接する他の光透過部121側へ向かうような迷光を吸収する機能を有する。光吸収部123は、第1レンズシート11の光吸収部113と同様の材料及び屈折率N2により形成されている。
As shown in FIG. 5, the
The
The
第2レンズシート12の各部の寸法は、以下の通りである。
光透過部121(単位レンズ形状122)の配列ピッチPは、第1レンズシート11の光透過部111の配列ピッチPと同様であり、約20〜230μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状122の曲率半径Rは、第1レンズシート11の単位レンズ形状112の曲率半径Rと同様であり、約10〜180μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状122のレンズ開口幅D11は、光透過部121の配列方向における単位レンズ形状122の寸法(点t11及び点t12間の寸法)であり、約20〜230μmとすることが好ましい。本実施形態では、単位レンズ形状122が隣接する単位レンズ形状122と接しているので、レンズ開口幅D11と配列ピッチPとは同寸法となる。
The dimensions of each part of the
The arrangement pitch P of the light transmitting portions 121 (unit lens shape 122) is similar to the arrangement pitch P of the
The radius of curvature R of the
The lens aperture width D11 of the
単位レンズ形状122のレンズ高さH11は、第2レンズシート12の厚み方向(Z方向)において、互いに隣接する単位レンズ形状122間の谷部t11から単位レンズ形状122の最も凸となる点t13までの寸法であり、約2〜40μmとすることが好ましい。
光透過部121の総厚さTは、第2レンズシート12の厚み方向(Z方向)において、光透過部121の裏面12bから点t13までの寸法であり、第1レンズシート11の光透過部111の総厚さTと同様であり、約30〜480μmである。
The lens height H11 of the
The total thickness T of the
光吸収部123の幅D12は、第2レンズシート12の裏面12bにおける光吸収部123の幅寸法であり、約1〜30μmとすることが好ましい。
光吸収部123の高さH12は、第2レンズシート12の厚み方向(Z方向)における光吸収部123の寸法であり、約20〜470μmとすることが好ましい。
The width D12 of the
The height H12 of the
光吸収部123と光透過部121との界面がシート面の法線方向となす角度θは、第1レンズシート11の角度θと同様であり、0°≦θ≦10°とすることが好ましい。
ランド厚D13は、ランド部121bの厚さであり、第2レンズシート12の厚み方向において、光吸収部123のレンズ形状面12a側の面から、互いに隣接する単位レンズ形状122間の谷部t11までの寸法である。このランド厚D13は、迷光や、所定の光透過部121(単位レンズ形状122)に入射した光が、隣接する他の光透過部121(単位レンズ形状122)側へ進んでしまい迷光となってしまうのを抑制する観点から、約1〜50μmとすることが好ましい。
The angle θ formed by the interface between the light absorbing
The land thickness D13 is the thickness of the
図6は、本実施形態の第1レンズシート11の製造方法の一例を説明する図である。
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、図6(a)に示すように、PET樹脂製等の基材用のシート状の部材(以下、基材層という)51を用意し、図6(b)に示すように、その片面にメラミン樹脂やアクリル樹脂等を塗布して硬化させ、剥離層52を形成する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing the
An example of a method of manufacturing the
First, as shown in FIG. 6A, a sheet-shaped member (hereinafter referred to as a base material layer) 51 for a base material made of PET resin or the like is prepared, and one side thereof is prepared as shown in FIG. 6B. A
次に、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、図6(c)に示すように、基材層51の剥離層52の上に、光透過部111を形成する。なお、成形型の成形面は、レンズシートのシート面に垂直な方向に湾曲した状態に形成されており、この成形型によって湾曲した状態の光透過部111が形成される。
次に、図6(d)に示すように、光透過部111間の溝部分に、光吸収部113を形成する材料(光吸収材を含有した液状のバインダ)をワイピング(スキージング)して充填し、硬化させて、光吸収部113を形成する。
その後、所定の大きさに裁断して整え、図6(e)に示すように、剥離層52ごと基材層51を剥離する。そして、不図示の反射防止層を単位レンズ形状112のレンズ形状面11a(表面)や裏面11bに形成する等し、図6(f)に示すように、第1レンズシート11が形成される。
Next, using a molding die having a concave shape for shaping the
Next, as shown in FIG. 6D, a material (a liquid binder containing a light absorbing material) forming the
After that, the
また、第2レンズシート12は、例えば、以下のようにして製造される。
光透過部121の本体部121cに対応する穴形状が形成された下型と、単位レンズ形状122が設けられるレンズ形状部121aに対応する穴形状が形成された上型とを準備する。ここで、上型は、ポリカーボネート、アクリル、シリコーン樹脂等の材料から形成されており、下型は銅等の金属材料から形成されている。
まず、下型に対して紫外線硬化型樹脂を充填した上で上型を押圧し、上型を介して紫外線を照射して樹脂を硬化させ、離型することによって、光吸収部123が形成される溝部が設けられた光透過部シートを作製する。
それから、作製した透明部シートの溝部に、光吸収部123を構成する材料(光吸収材を含有した液状のバインダ)をワイピング(スキージング)して充填し、硬化させて、光吸収部123を形成する。
The
A lower mold having a hole shape corresponding to the
First, the
Then, the material of the light absorbing portion 123 (liquid binder containing the light absorbing material) is wiped (squeezed) and filled in the groove portion of the produced transparent portion sheet, and cured to form the
最後に所定の大きさに裁断等することによって、第2レンズシート12が製造される。
ここで、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を成形する成形型は、それぞれ、その成形面が、各レンズシートの湾曲形状に対応するようにして湾曲した状態に形成されている。そのため、製造された第1レンズシート11は、裏面11b側が凸となるように湾曲して形成され、また、製造された第2レンズシート12は、レンズ形状面12a側が凸となるように湾曲してされる。
なお、各レンズシートの湾曲形状は、上述のように成形時に形成される場合に限定されるものでなく、他の手法に形成されるようにしてもよい。例えば、平坦なレンズシートを作製した後に、加熱等によって湾曲形状を形成したり、各レンズシートを保持する保持枠を準備して、平坦なレンズシートを湾曲させた状態で保持するようにしたりしてもよい。
Finally, the
Here, each of the molding dies for molding the
In addition, the curved shape of each lens sheet is not limited to the case of being formed at the time of molding as described above, and may be formed by another method. For example, after producing a flat lens sheet, a curved shape is formed by heating or the like, or a holding frame for holding each lens sheet is prepared so that the flat lens sheet is held in a curved state. May be.
第1レンズシート11及び第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することができる。
例えば、第1レンズシート11は、基材層51及び剥離層52は、基材層に予め剥離層が形成されている汎用の部材を使用してもよい。また、基材層51は、上記の材料に限らず、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリル系樹脂等を用いて形成してもよいし、剥離層52は、上記の材料に限らず、シリコーン系材料やフッ素化合物系材料等を用いて形成してもよい。
また、例えば、第1レンズシート11は、基材層51が剥離層52を有しておらず、光透過部111、121及び光吸収部113、123を形成後に、基材層51に相当する部分を削る等により、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を形成してもよい。
The method for manufacturing the
For example, in the
In addition, for example, in the
第2レンズシート12は、溝部が形成されていない光透過部シートを、紫外線硬化型樹脂を用いて紫外線成形法等によって製造した後に、裏面11bにレーザー加工や、ダイシング加工等によって溝部を形成して作製し、その溝部に光吸収部123を構成する材料をワイピングして充填し、硬化させて、光吸収部123を形成して製造されるようにしてもよい。
また、第2レンズシート12は、下型を用いて紫外線成形法によって紫外線硬化型樹脂により一方の面に溝部が設けられたシートを作製した後に、そのシートの溝部が設けられた面とは反対側の面に、上型を用いて、紫外線成形法によってレンズ形状部121aを形成して光透過部シートを作製するようにしてもよい。
The
In addition, the
また、光吸収部113、123は、上述のワイピングによる手法だけでなく、例えば、光透過部111間の溝部分に光吸収部113、123を形成する材料を、真空充填等により充填して形成されるようにしてもよいし、毛細管現象を利用した充填方法により形成されるようにしてもよい。
Further, the
接合層15は、レンズシートユニット13(第2レンズシート12)とイメージセンサ14とを一体に接合する層である。
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14は、駆動時に発熱し、約40℃前後まで表面温度が上昇する。そのため、イメージセンサ14の発熱によるレンズシートユニット13の反り等の変形を抑制する観点から、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
The
Further, the
As such a
The
レンズシートユニット13を透過した光は、単位レンズ形状112、122により、後述するイメージセンサ14の受光面上が焦点となるように集光される。即ち、単位レンズ形状112、122の曲率半径R、屈折率N1は、イメージセンサ14の受光面上が焦点となるように設定されている。
また、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、単位レンズ形状112、122がその頂点(点t3、点13)で互いに接した状態、又は、近接した状態で配置されており、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間の隙間部分には、空気が存在する形態となっている。
The light transmitted through the
Further, the
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)の配列方向が交差角度α=90°をなすように配置されている。また、第1レンズシート11、第2レンズシート12は、光透過部111、121間に光吸収部113、123を有している。従って、レンズシートユニット13は、光学的には、マイクロレンズが2次元方向(X方向及びY方向)に配置され、マイクロレンズ間に遮光壁が形成された状態に略等しい。
When the
イメージセンサ14は、受光面で受光した光を電気信号に変換して出力する固体撮像素子である。このイメージセンサ14は、複数の画素が2次元方向に配列されており、各画素により、その画素に入射した光の強度を検出可能である。
イメージセンサ14を構成する複数の画素は、イメージセンサ14の受光面である被写体側の表面に、2次元方向に配列されている。本実施形態では、イメージセンサ14の画素は、左右方向及び上下方向(X方向及びY方向)に複数配列されているものとする。
このようなイメージセンサ14としては、例えば、CCD(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14として、CMOSが用いられている。
The
The plurality of pixels forming the
As such an
In this embodiment, a CMOS is used as the
また、本実施形態のイメージセンサ14は、図1及び図2に示すように、被写体側(+Z側)に凸状となるように湾曲し球面状に形成されており、それぞれの幾何学的中心(もっとも被写体側に突出した頂点)が光軸Oに直交している。このように、イメージセンサ14を湾曲させることによって、各レンズシート11、12を透過した光を、より広い角度範囲から入射して撮像することができる。
ここで、湾曲したイメージセンサ14は、公知の技術(例えば、特許第5720304号や、特許第5724322号等)を用いて製造することができる。
イメージセンサ14は、上述の第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同等の曲率半径R0で形成されている。
In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the
Here, the
The
開口部20から撮像モジュール10内に進んだ光は、レンズシートユニット13に入射し、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を透過する。このとき、レンズシートユニット13内を透過する光は、第1レンズシート11の単位レンズ形状112により、その配列方向であるY方向(上下方向)において集光され、また、第2レンズシート12の単位レンズ形状122により、その配列方向であるX方向(左右方向)において集光される。また、第1レンズシート11及び第2レンズシート12において、光透過部111、121内を光軸O方向に対して大きな角度をなす方向へ進む光の一部は、光吸収部113、123に入射して吸収される。そして、レンズシートユニット13を透過した光は、イメージセンサ14の受光面で焦点を結ぶ。
The light that has traveled from the
このとき、前述のように、第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、単位レンズ形状112、122の長手方向が直交するように配置されているので、レンズシートユニット13は、光学的には、X方向及びY方向にマイクロレンズが複数配列されている形態に近しい。
そして、イメージセンサ14の受光面上には、この疑似的なマイクロレンズにより結像された像が、それぞれ重なることなく形成される。
At this time, as described above, since the
The images formed by the pseudo microlenses are formed on the light receiving surface of the
本実施形態では、疑似的なマイクロレンズの1つ1つのレンズに対して、イメージセンサ14の複数の画素が対応するように配置されている。そして、撮影時には、各画素には、対応する疑似的なマイクロレンズにより分割された光が入射し、各画素により、光の強度が検出される。また、各画素と、XY平面上のどの位置の単位レンズ形状112、122を透過したか(XY平面上の疑似的なマイクロレンズの位置)との関係から、画素に入射した光の入射方向が検出可能となる。
撮影時、撮像モジュール10により得られた、各画素が検出した入射光の強度及び入射方向の情報は、記憶部に記憶され、また、制御部により各種演算等が行われることにより、その焦点距離や被写界深度等を変更した(リフォーカス処理を行った)画像データとして生成可能である。
また、上述したように、撮像モジュール10を構成する各レンズシート11、12、イメージセンサ14は、それぞれ、被写体側(+Z側)に湾曲しているため、撮像モジュール10は、より広い角度範囲の光を撮像することができる。
In this embodiment, a plurality of pixels of the
The information on the intensity and the incident direction of the incident light detected by each pixel, which is obtained by the
Further, as described above, since the
図7は、本実施形態の撮像モジュール10のイメージセンサ14の受光面上での結像の様子を説明する図である。
一般的に、ライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイの1つのマイクロレンズに対して所定の領域内に位置する複数個の画素141(画素群)が対応している。そして、それぞれのマイクロレンズによる像が、例えば、図7(a)に示すように、対応する領域内に投影されることが重要である。
このとき、例えば、図7(b)に示すように、各マイクロレンズの像が隣の領域に投影され、像が重なると、被写体面上で異なる位置と角度を有する光が同一の画素に入射するクロストークという現象が生じ、光の入射方向や強度を分解できなくなる。これを解消するために、従来のライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイよりも被写体側に設けられた撮像レンズの絞りを利用したり、マイクロレンズアレイの単位レンズに対応した隔壁を有する隔壁シートをマイクロレンズアレイ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. 7 is a diagram for explaining a state of image formation on the light receiving surface of the
Generally, in a light field camera, a plurality of pixels 141 (pixel groups) located within a predetermined area correspond to one microlens of a microlens array. Then, it is important that the image by each microlens is projected in a corresponding region, for example, as shown in FIG.
At this time, for example, as shown in FIG. 7B, when the images of the respective microlenses are projected on the adjacent regions and the images are overlapped with each other, lights having different positions and angles on the subject plane are incident on the same pixel. The phenomenon called crosstalk occurs, and the incident direction and intensity of light cannot be resolved. In order to solve this, in the conventional light field camera, the diaphragm of the imaging lens provided on the subject side of the microlens array is used, or a partition sheet having a partition corresponding to a unit lens of the microlens array is used as a microsheet. It was necessary to prepare it separately from the image sensor side of the lens array.
しかし、本実施形態によれば、各レンズシートの光吸収部113、123が、各光透過部111、121間に形成され、各レンズシートの厚み方向(Z方向)に延びているので、撮像レンズや隔壁シート等を用いることなく、かつ、図7(a)に示すように、クロストークを生じさせることなく、単位レンズ形状112、122により集光された光を、イメージセンサ14の対応する領域の画素141(画素群)に入射させることができる。これにより、画素141は、入射光の強度と入射方向の情報を高精度で出力することができる。
However, according to the present embodiment, since the
以上のことから、本実施形態によれば、複数枚の光学レンズからなる撮像レンズが不要であり、レンズシートユニット13の厚みを数10〜数100μm程度に抑えることができ、撮像モジュール10及びカメラ1として薄型化、軽量化を図ることができる。また、撮像レンズが不要となるので、撮像モジュール10及びカメラ1の生産コストを低減することができる。
また、本実施形態によれば、撮像モジュール10を構成する各レンズシート11、12と、イメージセンサ14が、被写体側(+Z側)に凸状になるようにして湾曲しているので、より広い角度範囲の光を取り込んで撮影することができる。
From the above, according to the present embodiment, an image pickup lens composed of a plurality of optical lenses is not required, and the thickness of the
Further, according to the present embodiment, the
本実施形態によれば、各レンズシートに設けられた光吸収部113、123が、光を吸収する部材から構成されているので、光がレンズシートユニットに入射しても、各光吸収部によって、隣接する光透過部に光が入射してしまうのを抑制することができる。これにより、各単位レンズ形状112、122により集光された光を、イメージセンサ14の対応する領域の画素141(画素群)に適正に入射させることができ、入射光の強度と入射方向の情報とを高精度で出力することができる。
According to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、各レンズシート11、12内に光透過部111、121(単位レンズ形状112、122)に対応して光吸収部113、123が一体に形成されているので、隔壁シートとマイクロレンズアレイとの高精度の位置合わせが不要となる。これにより、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することができる。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、生産コスト低減することができる。
Further, according to the present embodiment, the
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13による疑似的なマイクロレンズをより細密化することができ、画像の空間解像度を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, it is easy to reduce the lens aperture width D1 of the
本実施形態の撮像モジュール10及びカメラ1は、パンフォーカスでの撮影画像も形成可能であり、様々な焦点距離及び被写界深度での撮影画像が形成可能となり、被写体像を3次元にとらえることが可能となる。そのため、撮影された人物の顔などの認証機能の精度を向上させることができる。
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。
The
Further, the conventional light field camera requires an image pickup lens, a partition sheet for separating light rays, which is separate from the microlens array. However, according to the present embodiment, none of them is required, so that the light field camera can be made thinner and lighter, and the production cost can be reduced.
(レンズシートユニット13の別な形態)
以下に、レンズシートユニット13の別な形態について説明する。
<各レンズシートのレンズ形状面11a,12aの向きについて>
図8は、第1レンズシート11のレンズ形状面11a、第2レンズシート12のレンズ形状面12aの向きを説明する図である。なお、図8の各図では、理解を容易にするために、レンズシートユニット13を構成する第1レンズシート11及び第2レンズシート12のみを示し、接合層15等は省略して示している。また、図8の各図において、第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、Z方向において離間している形態を示しているが、実際には、接しているもしくは近接している。更に、図8の各図において、各レンズシート11、12の湾曲状態の図示は省略している。
図8の各図に示すように、レンズシートユニット13の第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aが被写体側(+Z側)であるか、イメージセンサ14側(−Z側)であるかは、適宜選択することができる。
(Another form of the lens sheet unit 13)
Another form of the
<Regarding the orientation of the lens-shaped
FIG. 8 is a diagram illustrating the orientations of the lens-shaped
As shown in each drawing of FIG. 8, the
図8(a)に示すように、レンズシートユニット13を構成する第1レンズシート11、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aがいずれも被写体側(+Z側)となるように配置されていてもよい。
また、図8(b)に示すように、レンズシートユニット13を構成する第1レンズシート11、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aがいずれもイメージセンサ14側(−Z側)となるように配置されていてもよい。
さらに、図8(c)に示すように、第1レンズシート11は、そのレンズ形状面11aが被写体側(+Z側)となるように配置され、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面12aがイメージセンサ側(−Z側)となるように配置されていてもよい。
As shown in FIG. 8A, the lens shape surfaces 11a and 12a of the
Further, as shown in FIG. 8B, in the
Furthermore, as shown in FIG. 8C, the
これら場合、各レンズシートのランド部が起因となる迷光やクロストークを抑制する観点から、各レンズシートに設けられる光吸収部は、イメージセンサ側に配置されるのが望ましい。
具体的には、図8(a)に示す形態の場合、光吸収部113、123は、各レンズシート11、12の裏面11b、12b側からレンズ形状面11a、12aの手前まで延びるようにして形成されるのが望ましい。また、図8(b)に示す形態の場合、光吸収部113、123は、各レンズシート11、12のレンズ形状面11a、12a側から裏面11b、12bの手前まで延びるようにして形成されるのが望ましい。更に、図8(c)に示す形態の場合、光吸収部113が、第1レンズシート11の裏面11b側からレンズ形状面11aの手前まで延びるようにして形成され、光吸収部123が、第2レンズシート12のレンズ形状面12a側から裏面12bの手前まで延びるようにして形成されるのが望ましい。
In these cases, from the viewpoint of suppressing stray light and crosstalk caused by the land portion of each lens sheet, it is desirable that the light absorbing portion provided in each lens sheet be arranged on the image sensor side.
Specifically, in the case of the configuration shown in FIG. 8A, the
なお、図8(b)、図8(c)に示すように第2レンズシート12のレンズ形状面12aがイメージセンサ14側(−Z側)に位置する場合、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。
When the lens-shaped
また、図8(c)に示すように、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、双方のレンズシートの裏面11b、12bを、微細凹凸形状が形成されたマット面としてもよい。
Further, as shown in FIG. 8C, the surface of the
更に、図8(c)に示す形態の場合、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間に、不図示の接合層を設けて、第1レンズシート11と第2レンズシート12とを一体に接合してもよい。この形態の場合、第1レンズシート11と第2レンズシート12とを接合する接合層の屈折率は、その接合層と各レンズシート11、12の裏面11b、12bとの界面での光の反射を防ぐ観点から、光透過部111、121の屈折率と等しいものが好ましい。
このような形態のレンズシートユニット13を使用した場合にも、良好な画質で撮像することができる。
Further, in the case of the configuration shown in FIG. 8C, a bonding layer (not shown) is provided between the
Even when the
<各レンズシートの光透過部111、121の配列方向について>
レンズシートユニット13において、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、図3(b)に示すように、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とがなす交差角度αは、90°±10°の範囲、即ち、80°≦α≦100°の範囲内であれば、レンズシートユニット13として所望される光学的機能は維持される。従って、交差角度αは、90°に限定されず、80°≦α≦100°の範囲内としてもよい。
<Regarding the arrangement direction of the
In the
Further, as shown in FIG. 3B, the arrangement direction R11 of the light transmitting portions 111 (unit lens shape 112) of the
したがって、第1レンズシート11及び第2レンズシート12をレンズシートユニット13として撮像モジュール10を組み立てる際に、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11と第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12とのなす交差角度αを厳密に90°として配置しなくてもよく、レンズシートユニット13及び撮像モジュール10の組み立て作業の容易化、作業効率の向上、歩留りの向上を図ることができる。
Therefore, when the
<各レンズシートの層構成に関して>
図9は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の他の層構成の一例を示す図である。図9(a)は、第1レンズシート11の他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9(b)は、第2レンズシート12の他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。なお、図9の各図において、各レンズシートの湾曲状態の図示は省略している。
<Regarding the layer structure of each lens sheet>
FIG. 9 is a diagram showing an example of another layer configuration of the
図9(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9(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。
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、ランド部等のようなシート面に平行であって連続する領域(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。
As shown in FIG. 9A, the
From the viewpoint of suppressing crosstalk and the like, the
(撮像モジュール10の別な形態)
図10は、撮像モジュール10の別な形態を説明する図である。図10(a)は、撮像モジュールを光の入射側(+Z側)から見た正面図であり、図10(b)及び図10(c)は、図10(a)のb部断面図及びc部断面図である。
図11は、別な形態の撮像モジュール10に用いられるレンズシート11の詳細を説明する図である。なお、図11の各図は、図4の各図に対応する図である。図11の各図において、レンズシート11の湾曲状態の図示は省略している。
(Another form of the imaging module 10)
FIG. 10 is a diagram illustrating another form of the
FIG. 11 is a diagram illustrating details of the
上述の実施形態では、撮像モジュール10は、2枚のレンズシート(第1レンズシート11、第2レンズシート12)を備える例で説明したが、これに限定されるものでない。撮像モジュール10は、図10(b)及び図10(c)に示すように、1枚のレンズシート11を備えるようにしてもよい。
この場合、撮像モジュール10に使用されるレンズシート11は、例えば、図10及び図11に示すように、略半球状の単位レンズ形状112が複数、シート面に沿って左右方向及び鉛直方向に配列される。この単位レンズ形状112は、図10(a)に示すように、レンズシート11のシート面の法線方向(Z方向)から見た形状が円形状に形成される。ここで、略半球状とは、半球だけでなく、球や、回転楕円体の一部形状を含む形状をいう。
In the above-described embodiment, the
In this case, the
この場合、レンズシート11は、上述の実施形態の第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様に、図10に示すように、被写体側に凸状となるように湾曲し球面状に形成されており、その幾何学的中心(もっとも被写体側に突出した頂点)が光軸Oに直交している。なお、レンズシート11は、図11において、YZ断面における断面形状を示しているが、XZ断面における断面形状についても同様の形状に形成されている。
このような構成としても、撮像モジュール10、カメラは、それぞれ、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、1枚のレンズシート11により撮像モジュール10を構成することができるので、撮像モジュールやカメラの薄型化、軽量化を更に図ることができる。
In this case, like the
Even with such a configuration, the
また、撮像モジュール10は、レンズシートユニット13とイメージセンサ14とを接合する接合層15を備えず、第2レンズシート12がイメージセンサ14の受光面上に接して配置され、レンズシートユニット13の第1レンズシート11及び第2レンズシート12、イメージセンサ14は、それぞれ不図示の支持部材で支持され、所定の位置で固定される形態としてもよい。
このとき、図2、図3及び図8(a)に示す形態のように、第2レンズシート12のイメージセンサ14側(−Z側)の面が、単位レンズ形状122が形成されていない裏面12bである場合、イメージセンサ14の受光面の傷つきを防止したり、イメージセンサ14と第2レンズシート12との光学密着を防止したりする観点から、裏面12bを微細凹凸形状が形成されたマット面とすることが好ましい。
また、接合層15を設けない場合、第2レンズシート12とイメージセンサ14との間にスペーサを配置する等して、イメージセンサ14と第2レンズシート12との光学密着やイメージセンサ14の受光面の傷付き等を防止してもよい。
Further, the
At this time, as in the forms shown in FIGS. 2, 3 and 8A, the surface of the
If the
(単位レンズ形状112の別な形態)
上述の図10及び図11に示す別な形態の撮像モジュールの説明において、レンズシート11に設けられる単位レンズ形状112は、略半球状に形成される例を示したが、これに限定されるものでない。
図12は、レンズシート11の単位レンズ形状112の別な形態を示す図である。図12(a)は、レンズシート11の厚み方向の被写体側から見た正面図である。図12(b)、図12(c)は、それぞれ図12(a)のb部断面図、c部断面図である。
単位レンズ形状112(光透過部111)は、図12(a)に示すように、レンズシート11のシート面の法線方向(Z方向)から見た形状が矩形状(正方形状)に形成されるようにしてもよい。この場合、単位レンズ形状112は、被写体側(+Z側)に膨らんだ略四角錐形状に形成される。具体的には、単位レンズ形状112は、図12(b)及び図12(c)に示すように、四角錐形状の角部(頂部や稜線)が面取りされ、曲面状に形成された形態となる。
(Another form of the unit lens shape 112)
In the description of the imaging module of another form shown in FIGS. 10 and 11, the
FIG. 12 is a diagram showing another form of the
As shown in FIG. 12A, the unit lens shape 112 (light transmitting portion 111) is formed in a rectangular shape (square shape) when viewed from the normal direction (Z direction) of the sheet surface of the
このような形態としても、上述の図3等に示す単位レンズ形状と同様の効果を奏することができる。また、シート面の法線方向から見た形状を矩形状にすることで、上述の図10、図11等に示す形態に比して、レンズシート11に対する光の入射面積を増やすことができ、光の利用効率を向上させることができる。
また、単位レンズ形状112(光透過部111)は、レンズシート11のシート面の法線方向(Z方向)から見た形状が多角形状となる略多角錐形状に形成され、その略多角錐形状がシート面の被写体側(+Z側)に膨らみ、角部(頂部や稜線)が面取りされた形態となるようにしてもよい。
Even in such a form, the same effect as the unit lens shape shown in FIG. 3 and the like can be obtained. Further, by making the shape viewed from the normal direction of the sheet surface rectangular, it is possible to increase the incident area of light on the
Further, the unit lens shape 112 (light transmitting portion 111) is formed in a substantially polygonal pyramid shape in which the shape viewed from the normal direction (Z direction) of the sheet surface of the
(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)上述の実施形態において、各レンズシート11、12、イメージセンサ14は、それぞれ被写体側(+Z側)に湾曲し球面状に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、各レンズシート11、12、イメージセンサ14は、球以外の湾曲形状(回転楕円体等)に形成されるようにしてもよい。
また、各レンズシート11、12、イメージセンサ14は、被写体側とは反対側(−Z側)に湾曲するようにしてもよい。
(Variation)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made, which are also within the scope of the present invention.
(1) In the above embodiment, the
The
(2)上述の実施形態において、光吸収部の形態が相違する第1レンズシート、第2レンズシートを使用する例を示したが、これに限定されるものでない、例えば、第1レンズシート同様の形態のレンズシートを第2レンズシートとして適用してもよく、また、第2レンズシート同様の形態のレンズシートを第1レンズシートとして適用してもよい。各レンズシートのランド部の厚みが十分に薄く、迷光やクロストークの発生が低い場合に特に適用することができる。 (2) In the above-described embodiment, an example in which the first lens sheet and the second lens sheet having different forms of the light absorbing section are used has been shown, but the present invention is not limited to this. For example, similar to the first lens sheet. The lens sheet having the above-mentioned form may be applied as the second lens sheet, and the lens sheet having the same form as the second lens sheet may be applied as the first lens sheet. This is particularly applicable when the land portion of each lens sheet is sufficiently thin and stray light or crosstalk is low.
(3)上述の実施形態において、撮像モジュール10及びカメラ1は、レンズシートユニット13内に、赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽層が設けられるようにしてもよい。これにより、画像にノイズを発生させる赤外線(特に、波長域が700〜1100μmである近赤外線)を遮蔽することができ、良好な映像を撮影することができる。
なお、この場合、夜間撮影時において撮像モジュール10に入射する赤外光が遮蔽されてしまうのを防ぐために、カメラ1には、赤外線遮蔽層を光軸O上から退避させる退避機構等を設ける必要がある。
また、赤外線遮蔽層は、例えば、第1レンズシート11の裏面11b側に配置されるが、これに限定されるものでなく、レンズシートユニット13内であって、イメージセンサ14よりも被写体側であれば、特にその位置を限定されるものでない。
(3) In the above-described embodiment, the
In this case, in order to prevent the infrared light incident on the
Further, the infrared shielding layer is arranged, for example, on the
更に、赤外線遮蔽層は、赤外線を吸収することにより遮蔽する場合、例えば、赤外線吸収特性を備える材料を含有するアクリル樹脂をコーティングする等により形成される。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))等が挙げられる。
また、赤外線遮蔽層は、赤外線を反射することにより遮蔽する場合、例えば、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の多層誘電膜等)により形成される。
Further, when the infrared ray shielding layer shields by absorbing infrared rays, it is formed, for example, by coating an acrylic resin containing a material having infrared ray absorbing characteristics. Materials having infrared absorption properties include organic dye compounds (for example, cyanine compounds, phthalocyanine compounds, naphthoquinone compounds, diimmonium compounds, azo compounds), organic metal complex salts (for example, dithiol metal complexes, mercaptonaphthol metal complexes), inorganic materials ( Examples thereof include tin-doped indium oxide (ITO) and antimony-doped tin oxide (ATO).
When the infrared shielding layer shields by reflecting infrared rays, for example, a sputtering film of zinc oxide, titanium oxide, ITO, ATO, or the like, a vapor deposition film, etc. (a multilayer dielectric film of a high refractive index layer and a low refractive index layer) Etc.).
(4)図3及び図4等に示す単位レンズ形状112,122は、例えば、光透過部111,121の配列方向及び各レンズシートの厚さ方向(Z方向)における断面形状が、シート面に長軸が直交する楕円の一部形状や、多角形形状等としてもよし、頂部が円弧等の曲線であり、単位レンズ形状の谷部側が直線からなる形状としてもよい。
(4) In the unit lens shapes 112 and 122 shown in FIGS. 3 and 4, for example, the cross-sectional shape in the arrangement direction of the
(5)レンズシートユニット13は、1枚のシート状の基材層の両面に、単位レンズ形状112,122を有する光透過部111,121及び光吸収部113,123が形成されている形態としてもよい。
図13は、レンズシートユニット13の変形形態を示す図である。
変形形態のレンズシートユニット13は、図13に示すように、1枚のシート状の基材層131の両面に、単位レンズ形状112、122を有する光透過部111、121及び光吸収部113、123が形成されている。これは、基材層131の両面に前述の第1レンズシート11及び第2レンズシート12を一体に成形した形状に等しい。
この基材層131は、樹脂製のシート状の部材であり、光透過性を有している。このような基材層131としては、赤外線吸収剤等を含有するPET樹脂製のシート状の部材等が挙げられる。
また、この基材層131の厚さは、可能な範囲で薄いことが、迷光を抑制し、クロストークを低減して、各画素に入射する光の強度や入射方向の精度を向上させる観点から好ましい。
(5) The
FIG. 13 is a diagram showing a modification of the
As shown in FIG. 13, the
The
Further, the thickness of the
(6)レンズシートユニット13は、3枚以上のレンズシートが光軸O方向(Z方向)に沿って配列された形態としてもよい。
このとき、例えば、3枚目のレンズシート(以下、第3レンズシートという)は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様の形状のレンズシートであり、その光透過部の配列方向が、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の光透過部111,121の配列方向に対して、45°±10°をなしているものとすることが好ましい。
また、第3レンズシートのレンズ形状面は、被写体側(+Z側)であっても、イメージセンサ14側(−Z側)であってもよい。
(6) The
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
The lens-shaped surface of the third lens sheet may be on the subject side (+Z side) or the
さらに、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様の形状のレンズシートである4枚目のレンズシート(第4レンズシート)を配置する場合には、その光透過部の配列方向が、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の光透過部111,121の配列方向に対して、45°±10°をなし、第3レンズシートの光透過部の配列方向に対して90°±10°をなしているものとすることが好ましい。
また、第4レンズシートのレンズ形状面は、被写体側(+Z側)であっても、イメージセンサ14側(−Z側)であってもよい。
Furthermore, when a fourth lens sheet (fourth lens sheet), which is a lens sheet having the same shape as the
The lens-shaped surface of the fourth lens sheet may be on the subject side (+Z side) or on the
(7)図14は、レンズシートユニット13の光透過部111,121の配列方向とイメージセンサ14の画素の配列方向との関係を示す図である。
前述の実施形態では、図14(a)に示すように、イメージセンサ14の画素が光軸O方向(Z方向)に対して直交する2方向G1,G2(Y方向及びX方向)に配列され、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11は、画素の配列方向の1つの方向G1(Y方向)に平行であり、第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12は、画素の配列方向のもう1つの方向G2(X方向)に平行である例を示した。
このとき、光軸O方向(Z方向)から見て、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11と画素の配列方向の1つの方向G1となす角度β、第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12が画素の配列方向のもう1つの方向G2となす角度γは、いずれも0°である。
(7) FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the arrangement direction of the
In the above embodiment, as shown in FIG. 14A, the pixels of the
At this time, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), the angle β formed between the arrangement direction R11 of the
しかし、これに限らず、図14(b)に示すように、例えば、光軸O方向(Z方向)から見て、角度β及び角度γは、0°〜10°の範囲内であれば、光学的な機能は維持されるので、この範囲内で適宜選択して設定してよい。このような形態とすることにより、イメージセンサ14とレンズシートユニット13(第1レンズシート11及び第2レンズシート12)との位置合わせが容易となり、製造作業の簡略化や作業時間の短縮、歩留りの向上等を図ることができる。
なお、図13(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, not limited to this, as shown in FIG. 14B, for example, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), the angle β and the angle γ are within a range of 0° to 10°, Since the optical function is maintained, it may be appropriately selected and set within this range. With such a configuration, it becomes easy to align the
Although FIG. 13B shows an example in which the pixel arrangement directions G1 and G2 are parallel to the Y direction and the X direction, the present invention is not limited to this, and the arrangement directions R11 and G11 of the
(8)光透過部111,121と光吸収部113,123との界面は、複数の平面からなる折れ面状となっていてもよいし、複数の平面と曲面とが複数組み合わされている形態としてもよい。
(8) The interface between the light transmitting
(9)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、曲率半径R、光透過部111、121の屈折率N1等は、第1レンズシート11と第2レンズシート12とで同じである例を示したが、これに限らず、第1レンズシート11と第2レンズシート12とで異なっていてもよい。
また、各レンズシート11、12、イメージセンサ14の曲率半径R0も、それぞれが同等である例を示したが、それぞれの曲率半径R0が相違するようにしてもよい。
(9) In the embodiment, the arrangement pitch P of the unit lens shapes 112 and 122, the radius of curvature R, the refractive index N1 of the
Also, the curvature radii R0 of the
(10)第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、例えば、シートの有効部分(光が透過する領域)以外の領域、もしくは、光学的に影響の小さい領域(例えば、四隅の角部分)等に、粘着剤や接着剤等による接合層を形成して、一体に形成してもよい。また第1レンズシート11及び第2レンズシート12の周縁部等に、外側へ凸となる領域等を設けて、その領域に接合層を設けて接合してもよい。
(10) The
(11)イメージセンサ14の受光面の大きさは、撮像モジュール10が用いられる携帯端末やカメラ等の大きさや、所望する画質やカメラの性能等に応じて、適宜採用してよい。イメージセンサ14の受光面の大きさは、例えば、スマートフォン等の携帯端末に用いられる場合には横×縦のサイズが、4.8×3.6mmや4.4×3.3mm等、カメラ(主にコンパクトデジタルカメラ)等に用いられる場合には、6.2×4.7mm、7.5×5.6mm等が挙げられる。
また、例えば、23.6×15.8mm、36×24mm、43.8×32.8mm等の大きな受光面を有するイメージセンサ14を使用することにより、ノイズの低減や取得する焦点距離や被写界深度等の情報の精度や情報量の向上を図り、画質のさらなる向上や、カメラの性能向上を図ってもよい。
(11) The size of the light receiving surface of the
Further, by using the
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態等によって限定されることはない。 It should be noted that the present embodiment and the modified embodiments may be appropriately combined and used, but detailed description thereof will be omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiments and the like described above.
1 カメラ
10 撮像モジュール
11 第1レンズシート
111 光透過部
112 単位レンズ形状
113 光吸収部
12 第2レンズシート
121 光透過部
122 単位レンズ形状
123 光吸収部
13 レンズシートユニット
14 イメージセンサ
20 開口部
30 筐体
1
Claims (8)
前記撮像素子部よりも光の入射側に配置されたレンズシートとを備え、
前記レンズシートは、シート面に沿って配列され、一方の面側に凸状の単位レンズ形状を有する光透過部と、前記光透過部と交互に配列され、該レンズシートの厚み方向に沿って延びる光吸収部とを有し、
前記レンズシート及び前記撮像素子部は、光の入射する方向に湾曲し球面状に形成されており、
前記レンズシート及び前記撮像素子部の曲率半径は、30mm以上80mm以下であること、
を特徴とする撮像モジュール。 An image sensor section in which a plurality of pixels for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged;
A lens sheet disposed on the light incident side of the image sensor section,
The lens sheet is arranged along the sheet surface, and light-transmitting portions having a convex unit lens shape on one surface side, and the light-transmitting portions are arranged alternately, and along the thickness direction of the lens sheet. And a light absorbing portion that extends,
The lens sheet and the image pickup device unit is formed in a spherical shape curved in the direction of incidence of light,
Curvature radii of the lens sheet and the image pickup device section are 30 mm or more and 80 mm or less,
An imaging module characterized by.
前記レンズシート及び前記撮像素子部は、光の入射側に凸となるよう湾曲していること、
を特徴とする撮像モジュール。 The image pickup module according to claim 1,
The lens sheet and the image pickup device section are curved so as to be convex on the light incident side,
An imaging module characterized by.
前記レンズシート及び前記撮像素子部は、光の入射側とは反対側に凸となるよう湾曲していること、The lens sheet and the image pickup device section are curved so as to be convex on the side opposite to the light incident side,
を特徴とする撮像モジュール。An imaging module characterized by.
前記光透過部は、シート面に沿って複数の方向に配列されており、
前記光吸収部は、互いに隣り合う前記光透過部間に、各前記光透過部を囲むようにして設けられていること、
を特徴とする撮像モジュール。 The image pickup module according to any one of claims 1 to 3 ,
The light transmitting portions are arranged in a plurality of directions along the sheet surface,
The light absorbing portion is provided between the light transmitting portions adjacent to each other so as to surround each of the light transmitting portions,
An imaging module characterized by.
前記光透過部は、柱状に形成され、該レンズシートのシート面に沿って一方向に配列されており、
前記光吸収部は、前記光透過部の長手方向に延在していること、
を特徴とする撮像モジュール。 The image pickup module according to any one of claims 1 to 3 ,
The light transmitting portion is formed in a columnar shape and arranged in one direction along the sheet surface of the lens sheet,
The light absorbing portion extends in the longitudinal direction of the light transmitting portion,
An imaging module characterized by.
前記レンズシートは、2枚設けられ、それぞれが、前記撮像素子部の光の入射側に積層するようして配置され、
光軸方向から見て、一方の前記レンズシートの前記光透過部の配列方向と、他方の前記レンズシートの前記光透過部の配列方向とは交差していること、
を特徴とする撮像モジュール。 The image pickup module according to claim 5 ,
The two lens sheets are provided, and each of the lens sheets is arranged so as to be laminated on the light incident side of the image pickup device section,
When viewed from the optical axis direction, the arrangement direction of the light transmitting portions of one of the lens sheets and the arrangement direction of the light transmitting portions of the other lens sheet should intersect.
An imaging module characterized by.
光軸方向から見て、一方の前記レンズシートの前記光透過部の配列方向と、他方の前記レンズシートの前記光透過部の配列方向とが交差する交差角度αは、80°≦α≦100°を満たすこと、
を特徴とする撮像モジュール。 The image pickup module according to claim 6 ,
When viewed from the optical axis direction, the intersection angle α at which the arrangement direction of the light transmission portions of one of the lens sheets and the arrangement direction of the light transmission portions of the other lens sheet intersect is 80°≦α≦100. Satisfying °,
An imaging module characterized by.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016003233A JP6724371B2 (en) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | Imaging module, imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016003233A JP6724371B2 (en) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | Imaging module, imaging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017125870A JP2017125870A (en) | 2017-07-20 |
JP6724371B2 true JP6724371B2 (en) | 2020-07-15 |
Family
ID=59364234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016003233A Active JP6724371B2 (en) | 2016-01-12 | 2016-01-12 | Imaging module, imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6724371B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107995396B (en) * | 2017-12-14 | 2020-08-14 | 信利光电股份有限公司 | Two camera modules and terminal |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004003013B3 (en) * | 2004-01-20 | 2005-06-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Optical imaging system for timepiece, portable computer, mobile telephone, spectacles, clothing item, chip card or sticker using array of optical channels with relatively angled optical axes |
JP5672989B2 (en) * | 2010-11-05 | 2015-02-18 | ソニー株式会社 | Imaging device |
KR101184461B1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-09-19 | 삼성전기주식회사 | Mechanically Commutated Switched reluctance motor |
-
2016
- 2016-01-12 JP JP2016003233A patent/JP6724371B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017125870A (en) | 2017-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102639538B1 (en) | Lens sheet, lens sheet unit, imaging module, imaging device | |
JP2023168388A (en) | Lens array, imaging module, and imaging apparatus | |
JP6878817B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6746941B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6686349B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6627526B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6701716B2 (en) | Lens sheet, imaging module, imaging device | |
JP6750216B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6693086B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6724371B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6696228B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6750223B2 (en) | Lens sheet unit, imaging module, imaging device | |
JP7047417B2 (en) | Lens sheet unit, image pickup module, image pickup device | |
JP6746924B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP2017138402A (en) | Lens sheet, imaging module, imaging apparatus | |
JP2019128509A (en) | Lens sheet unit, and method for manufacturing lens sheet unit | |
JP6589464B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6750230B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6686348B2 (en) | Imaging module, imaging device | |
JP6766357B2 (en) | Lens sheet unit, imaging module, imaging device | |
JP2018025713A (en) | Lens sheet unit, imaging module and imaging apparatus | |
JP2019003974A (en) | Optical element, imaging module, imaging device | |
JP2017120327A (en) | Lens sheet, imaging module, and imaging apparatus | |
JP2018025633A (en) | Lens sheet unit, imaging module and imaging apparatus | |
JP2017120303A (en) | Lens sheet, imaging module, and imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160928 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191211 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200526 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200608 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6724371 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |