JP2019003974A - Optical element, imaging module, imaging device - Google Patents

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修司 川口
Shuji Kawaguchi
修司 川口
美生 牧野
Mio Makino
美生 牧野
荒川 文裕
Fumihiro Arakawa
文裕 荒川
山下 雄大
Takehiro Yamashita
雄大 山下
俵屋 誠治
Seiji Tawaraya
誠治 俵屋
啓吾 太田
Keigo Ota
啓吾 太田
敦子 千吉良
Atsuko Chigira
敦子 千吉良
裕之 朝倉
Hiroyuki Asakura
裕之 朝倉
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Abstract

To provide an optical element capable of thinning an imaging module and an imaging device furthermore, and to provide an imaging module and an imaging device including it.SOLUTION: An optical element part 15 includes a lens part 13 including first and second lens sheets 11, 12 having light focus action, and a translucent substrate 14 provided on the incoming side of the lens part 13, and including a wiring region 142 where a wiring pattern is formed at least on one surface, and a translucent region 141 where the wiring pattern is not formed in the facing region of both surfaces. The first and second lens sheets 11, 12 have light transmission parts 111, 121 arranged along the sheet surface, and having convex unit lens shapes 112, 122 on the side, and light absorption parts 113, 123 arranged alternately with the light transmission parts 111, 121, and extending in the thickness direction of each lens sheet. The lens part 13 is placed on the translucent region 141 on the light output side of the translucent substrate 14.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

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

従来、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 Conventionally, various developments such as improvement of image quality have been performed on cameras provided in mobile terminals such as smartphones and tablets (see, for example, Patent Document 1). In particular, mobile terminals such as smartphones are becoming thinner, and a camera provided in the mobile terminal (hereinafter referred to as a mobile terminal camera) is also being reduced in thickness.

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

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

携帯端末用カメラでは、高画質な画像を撮影するためには、レンズ収差の補正等が必要となる。そのため、携帯端末用カメラでは、複数枚のレンズにより構成される撮像レンズが用いられている。しかし、このような撮像レンズは、複数枚のレンズにより構成されているため、全体としてのカメラの厚さ(約5〜7mm)の約80%(約4mm)を撮像レンズが占めることとなる。
そのため、携帯端末用カメラにおいて、高画質な画像の撮影と薄型化との両立が、大きな課題となっている。また、携帯端末用カメラについては、上述のライトフィールドカメラのように、撮影後に画像の焦点距離や被写界深度を変更する性能を備えることへの要求もあり、さらなる性能の向上も求められている。
In a camera for a portable terminal, correction of lens aberration or the like is necessary to capture a high-quality image. Therefore, an imaging lens including a plurality of lenses is used in the mobile terminal camera. However, since such an imaging lens is composed of a plurality of lenses, the imaging lens occupies about 80% (about 4 mm) of the overall camera thickness (about 5 to 7 mm).
For this reason, in a camera for a mobile terminal, it is a big problem to achieve both high-quality image shooting and thinning. In addition, as with the above-described light field camera, there is a demand for a camera for a portable terminal to have the ability to change the focal length and depth of field of an image after shooting, and further improvement in performance is also required. Yes.

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(受光領域)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。
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 (light receiving area), A partition sheet having a partition corresponding to each lens is required.
As described above, since the imaging lens is composed of a plurality of lenses, it is large and it is difficult to reduce the size and thickness of the light field camera. Further, when the partition sheet is disposed, there is a problem that it is difficult to align the partition wall with the microlens array.

本発明の課題は、撮像モジュールや撮像装置をより薄型化できる光学素子、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an optical element that can make an imaging module and an imaging apparatus thinner, and an imaging module and an imaging apparatus including the optical element.

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、集光作用を有するレンズシートを少なくとも1枚備える光学機能部(13)と、前記光学機能部の入光側に設けられ、少なくとも一方の面に配線パターンが形成された配線領域(142,442,542)と、前記配線パターンが両面の対向する領域に形成されていない透光領域(141,441,541)とを備える透光性基板(14,44,54)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、一方の面側に凸状又は凹状の単位レンズ形状(112,122)を有する光透過部(111,121)と、前記光透過部の配列方向において、前記光透過部と交互に配列され、前記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、前記光学機能部は、前記透光性基板の出光側であって前記透光領域上に配置されること、を特徴とする光学素子(15)である。
第2の発明は、第1の発明の光学素子において、前記光学機能部(13)は、第1レンズシート(11)と、その出光側に配置された第2レンズシート(12)とを備え、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートは、互いのシート面が平行となるように配置され、前記第1レンズシートは、シート面に沿った第1の方向を長手方向として延在し、この長手方向に交差する第2の方向(R1)に配列され、一方の面側に凸状の第1単位レンズ形状(112)を有する第1光透過部(111)と、前記第1光透過部と交互に配列され、前記第1光透過部の長手方向となる前記第1の方向に延在し、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って延びる第1光吸収部(113)と、を有し、前記第2レンズシートは、シート面に沿った第3の方向を長手方向として延在し、この長手方向に交差する第4の方向(R2)に配列され、一方の面側に凸状の第2単位レンズ形状(122)を有する第2光透過部(121)と、前記第2光透過部と交互に配列され、前記第2光透過部の長手方向となる前記第3の方向に延在し、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って延びる第2光吸収部(123)と、を備え、前記第1光透過部の配列される第2の方向と、前記第2光透過部の配列される第4の方向とは、シート面の法線方向から見て、角度αをなして交差すること、を特徴とする光学素子(15)である。
第3の発明は、第2の発明の光学素子において、前記角度αは、80°≦α≦100°を満たすこと、を特徴とする光学素子(15)である。
第4の発明は、第2の発明又は第3の発明の光学素子において、前記第2レンズシート(12)は、前記透光性基板(14)と接合されて、該光学素子の光の進行方向における位置が固定されていること、を特徴とする光学素子(15)である。
第5の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかの光学素子において、前記透光性基板(14,44,54)の前記透光領域(141,441,541)以外の領域の少なくとも一部には、光を吸収して遮光する遮光層が形成されていること、を特徴とする光学素子である。
第6の発明は、第1の発明から第5の発明までのいずれかの光学素子において、前記透光性基板(54)は、出光側の面に凹部(544)を有し、前記凹部は、その外形が前記光学機能部(13)よりも大きく、前記光学機能部の厚み方向の少なくとも一部をその内部に配置可能であること、を特徴とする光学素子(15)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光学素子(15)と、前記光学素子の出光側に配置され、入射する光を電気信号に変換する複数の画素(162)が配列された受光領域(161)を有する撮像素子部(16)と、を備え、前記撮像素子部は、光軸方向から見て、前記透光領域(141,441,541)に前記受光領域が対応するように配置され、前記透光性基板(14,44,54)の前記配線パターンと電気的に接続されていること、を特徴とする撮像モジュール(10,40,50,60)である。
第8の発明は、第7の発明の撮像モジュールにおいて、前記光学機能部(13)は、第1レンズシート(11)と、その出光側に配置された第2レンズシート(12)とを備え、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートは、互いのシート面が平行となるように配置され、前記第1レンズシートは、シート面に沿った第1の方向を長手方向として延在し、この長手方向に交差する第2の方向(R1)に配列され、一方の面側に凸状の第1単位レンズ形状(112)を有する第1光透過部(111)と、前記第1光透過部と交互に配列され、前記第1光透過部の長手方向となる前記第1の方向に延在し、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って延びる第1光吸収部(113)と、を有し、前記第2レンズシートは、シート面に沿った第3の方向を長手方向として延在し、この長手方向に交差する第4の方向(R2)に配列され、一方の面側に凸状の第2単位レンズ形状(122)を有する第2光透過部(121)と、前記第2光透過部と交互に配列され、前記第2光透過部の長手方向となる前記第3の方向に延在し、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って延びる第2光吸収部(123)と、を備え、前記第1光透過部の配列される第2の方向と、前記第2光透過部の配列される第4の方向とは、シート面の法線方向から見て、角度αをなして交差し、前記第1レンズシートは、前記透光性基板(14,44,54)の出光側の前記透光領域(141,441,541)上に接合され、前記第2レンズシートは、前記撮像素子部(16)の前記受光領域(161)の入光側に接合され、前記撮像素子部と前記透光性基板とは、一部が導電性を有する接合部材(19c)によって接合されて、該撮像モジュールの光軸方向における前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートの位置が固定されていること、を特徴とする撮像モジュール(10,40,50,60)である。
第9の発明は、第7の発明又は第8の発明の撮像モジュールにおいて、前記透光性基板(54)は、出光側の面に凹部(544)を有し、前記凹部は、その外形が前記光学機能部(13)よりも大きく、前記光学機能部の厚み方向の少なくとも一部をその内部に配置可能であり、前記透光性基板は、マザーボード(69)と直接電気的に接合されていること、を特徴とする撮像モジュール(60)である。
第10の発明は、第9の発明の撮像モジュールにおいて、前記凹部(544)の側面部分(544b)には、光を遮蔽する光遮蔽層が形成されていること、を特徴とする撮像モジュール(50,60)である。
第11の発明は、第7の発明から第10の発明までのいずれかの撮像モジュールにおいて、前記光学機能部(13)又は前記透光性基板(44,54)は、所定の波長領域の赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽層(443,543)を備えること、を特徴とする撮像モジュール(40,50,60)である。
第12の発明は、第7の発明から第10の発明までのいずれかの撮像モジュールにおいて、前記透光性基板(14)よりも入光側に、所定の波長領域の赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽シート(18)を備えること、を特徴とする撮像モジュール(10)である。
第13の発明は、第7の発明から第12の発明までのいずれかの撮像モジュール(10,40,50,60)を備える撮像装置(1)である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical function part (13) including at least one lens sheet having a light collecting action, and a wiring provided on a light incident side of the optical function part and having a wiring pattern formed on at least one surface A translucent substrate (14, 44, 542) comprising a region (142, 442, 542) and a translucent region (141, 441, 541) in which the wiring pattern is not formed in the opposing region of both surfaces; The lens sheet (11, 12) is arranged along the sheet surface, and has a light transmission part (111, 121) having a convex or concave unit lens shape (112, 122) on one surface side. A light absorbing portion (113, 123) that is arranged alternately with the light transmitting portion and extends along the thickness direction of the lens sheet in the arrangement direction of the light transmitting portion, and the optical function portion is Translucency That a light exit side of the plate is disposed on the light transmissive region is an optical element characterized (15).
According to a second aspect of the present invention, in the optical element of the first aspect, the optical function section (13) includes a first lens sheet (11) and a second lens sheet (12) disposed on the light output side. The first lens sheet and the second lens sheet are arranged so that their sheet surfaces are parallel to each other, and the first lens sheet extends in the first direction along the sheet surface as a longitudinal direction. The first light transmitting portion (111) arranged in the second direction (R1) intersecting the longitudinal direction and having a convex first unit lens shape (112) on one surface side, and the first light A first light absorbing portion (113) alternately arranged with a transmissive portion, extending in the first direction which is the longitudinal direction of the first light transmissive portion, and extending along the thickness direction of the first lens sheet; The second lens sheet has a third direction along the sheet surface. Are arranged in a fourth direction (R2) intersecting with the longitudinal direction and have a second unit lens shape (122) convex on one surface side (121) ) And the second light transmission part, and the second light transmission part extends in the third direction, which is the longitudinal direction of the second light transmission part, and extends along the thickness direction of the first lens sheet. A second direction in which the first light transmission parts are arranged and a fourth direction in which the second light transmission parts are arranged are normal directions of the sheet surface , The optical element (15) is characterized by intersecting at an angle α.
A third invention is the optical element according to the second invention, wherein the angle α satisfies 80 ° ≦ α ≦ 100 °.
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical element of the second or third aspect, the second lens sheet (12) is bonded to the translucent substrate (14), and light travels through the optical element. An optical element (15) characterized in that a position in a direction is fixed.
According to a fifth invention, in any one of the optical elements from the first invention to the fourth invention, other than the light-transmitting regions (141, 441, 541) of the light-transmitting substrate (14, 44, 54). The optical element is characterized in that a light shielding layer that absorbs light and shields light is formed in at least a part of the region.
According to a sixth invention, in any one of the optical elements from the first invention to the fifth invention, the translucent substrate (54) has a recess (544) on a light-emitting side surface, and the recess The optical element (15) is characterized in that its outer shape is larger than that of the optical function part (13), and at least a part of the optical function part in the thickness direction can be disposed therein.
According to a seventh invention, there is provided an optical element (15) according to any one of the first to sixth inventions, and a plurality of pixels (on the light output side of the optical element) for converting incident light into an electrical signal ( 162) having a light receiving area (161) in which the light receiving area (161) is arranged, and the image sensor section is located in the light transmitting area (141, 441, 541) when viewed from the optical axis direction. An imaging module (10, 40, 50, 60) characterized in that a light receiving region is arranged so as to correspond to and is electrically connected to the wiring pattern of the light transmitting substrate (14, 44, 54). ).
According to an eighth aspect of the present invention, in the imaging module of the seventh aspect, the optical function section (13) includes a first lens sheet (11) and a second lens sheet (12) disposed on the light output side. The first lens sheet and the second lens sheet are arranged so that their sheet surfaces are parallel to each other, and the first lens sheet extends in the first direction along the sheet surface as a longitudinal direction. The first light transmitting portion (111) arranged in the second direction (R1) intersecting the longitudinal direction and having a convex first unit lens shape (112) on one surface side, and the first light A first light absorbing portion (113) alternately arranged with a transmissive portion, extending in the first direction which is the longitudinal direction of the first light transmissive portion, and extending along the thickness direction of the first lens sheet; And the second lens sheet has a second surface along the sheet surface. The second light transmission part extends in the fourth direction (R2) intersecting with the longitudinal direction and has a convex second unit lens shape (122) on one surface side. (121) and alternately arranged with the second light transmission part, extending in the third direction which is the longitudinal direction of the second light transmission part, and extending along the thickness direction of the first lens sheet. A second direction in which the first light transmission unit is arranged and a fourth direction in which the second light transmission unit is arranged are a method of a sheet surface When viewed from the line direction, they intersect at an angle α, and the first lens sheet is on the light-transmitting regions (141, 441, 541) on the light output side of the light-transmitting substrate (14, 44, 54). The second lens sheet is bonded to the light incident side of the light receiving region (161) of the image sensor unit (16). The imaging element unit and the translucent substrate are joined, and a part thereof is joined by a joining member (19c) having conductivity, and the first lens sheet and the second lens in the optical axis direction of the imaging module. The imaging module (10, 40, 50, 60) is characterized in that the position of the lens sheet is fixed.
According to a ninth aspect of the present invention, in the imaging module of the seventh aspect or the eighth aspect, the translucent substrate (54) has a concave portion (544) on a light-emitting side surface, and the concave portion has an outer shape. The optical function unit (13) is larger than the optical function unit (13), and at least a part of the optical function unit in the thickness direction can be disposed therein. The translucent substrate is directly electrically joined to the mother board (69). The imaging module (60).
A tenth invention is the imaging module according to the ninth invention, wherein a light shielding layer for shielding light is formed on a side surface portion (544b) of the recess (544). 50, 60).
According to an eleventh aspect of the present invention, in the imaging module according to any one of the seventh to tenth aspects, the optical function unit (13) or the translucent substrate (44, 54) is an infrared ray in a predetermined wavelength region. It is an imaging module (40, 50, 60) characterized by including the infrared shielding layer (443, 543) which shields.
A twelfth aspect of the present invention is the image pickup module according to any one of the seventh to tenth aspects of the present invention, wherein the infrared ray shield blocks infrared rays in a predetermined wavelength region closer to the light incident side than the translucent substrate (14). An imaging module (10) characterized by comprising a sheet (18).
A thirteenth invention is an imaging device (1) including any one of the imaging modules (10, 40, 50, 60) from the seventh invention to the twelfth invention.

本発明によれば、撮像モジュールや撮像装置をより薄型化できる光学素子、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an optical element which can make an imaging module and an imaging device thinner can be provided, and an imaging module and an imaging device provided with this can be provided.

第1実施形態のカメラ1を説明する図である。It is a figure explaining the camera 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態の撮像モジュール10を説明する図である。It is a figure explaining the imaging module 10 of 1st Embodiment. 第1実施形態の透光性基板14を説明する図である。It is a figure explaining the translucent board | substrate 14 of 1st Embodiment. 第1実施形態のレンズ部13を説明する図である。It is a figure explaining the lens part 13 of 1st Embodiment. 第1実施形態のレンズ部13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 the lens part 13 of 1st Embodiment. 第1実施形態のレンズ部13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 the lens part 13 of 1st Embodiment. イメージセンサ16の受光領域161上での結像の様子等を説明する図である。It is a figure explaining the mode of the image formation on the light reception area | region 161 of the image sensor 16, etc. FIG. 第2実施形態の撮像モジュール40及び透光性基板44を説明する図である。It is a figure explaining the imaging module 40 and the translucent board | substrate 44 of 2nd Embodiment. 第3実施形態の撮像モジュール50を説明する図である。It is a figure explaining the imaging module 50 of 3rd Embodiment. 第3実施形態の透光性基板54を説明する図である。It is a figure explaining the translucent board | substrate 54 of 3rd Embodiment. 第4実施形態の撮像モジュール60を説明する図である。It is a figure explaining the imaging module 60 of 4th Embodiment. 撮像モジュール10の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the imaging module. レンズ部13の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the lens part. 撮像モジュール10の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the imaging module. レンズ部13及びのイメージセンサ16の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the image sensor 16 of the lens part 13. FIG. 撮像モジュール10の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the imaging module. 図16に示す撮像モジュール10の変形形態に用いられるレンズ部73を説明する図である。It is a figure explaining the lens part 73 used for the deformation | transformation form of the imaging module 10 shown in FIG. 図16に示す撮像モジュール10の変形形態に用いられるレンズ部73を説明する図である。It is a figure explaining the lens part 73 used for the deformation | transformation form of the imaging module 10 shown in FIG. レンズ部73の別の形態を説明する図である。It is a figure explaining another form of the lens part 73. FIG. 第1レンズシート11の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the 1st lens sheet. レンズ部13の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the lens part. 第1レンズシート11の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the 1st lens sheet. レンズ部13の変形形態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation form of the lens part.

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。
また、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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal It also includes a state having an error of.
In addition, the numerical values such as the dimensions of the respective members and the material names described in the present specification are examples of the embodiment, and are not limited thereto, and may be appropriately selected and used.

また、本明細書中において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
また、本明細書中において、シート面とは、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。なお、板面、フィルム面についても同様であるとする。
In addition, in this specification, terms such as plate and sheet are used, but these are generally used in the order of thickness, plate, sheet, and film in order of increasing thickness. This is also used in the specification. However, there is no technical meaning in such proper use, so these terms can be replaced as appropriate.
Moreover, in this specification, a sheet | seat surface shall show the surface used as the plane direction of a sheet | seat when it sees as the whole sheet | seat in a sheet-like member. The same applies to the plate surface and the film surface.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態のカメラ1を説明する図である。
図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、カメラ1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の軸方向を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、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。また、Z方向は、撮像モジュール10の厚み方向に相当する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a camera 1 according to the first embodiment.
In each of the following drawings including FIG. 1, an XYZ orthogonal coordinate system is provided as appropriate for easy understanding. In this coordinate system, when a photographer supports the camera 1 in a basic posture and takes an image with the optical axis O being horizontal, the horizontal direction (left-right direction) is the X direction and the vertical direction (up-down direction) is Y. Direction, the axial direction of the optical axis O is the Z direction, the direction toward the left side (right side when viewed from the subject side) is the + X direction, the direction toward the upper side in the vertical direction is the + Y direction, and the optical axis O direction Is the Z direction, and the direction toward the subject is the + Z direction. The Z direction corresponds to the thickness direction of the imaging module 10.

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31を有する筐体30内に、撮像モジュール10を備えている。
このカメラ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。カメラ1は、筐体30内に、さらに不図示の制御部、記憶部等を備えている。
開口部31は、被写体側からの光を、カメラ1内の撮像モジュール10へ取り込む開口である。
The camera 1 is an imaging device that can image a subject. As shown in FIG. 1, the camera 1 includes an imaging module 10 in a housing 30 having an opening 31.
The camera 1 is an imaging device used in 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 a mobile terminal body. The camera 1 further includes a control unit, a storage unit, and the like (not shown) in the housing 30.
The opening 31 is an opening that takes light from the subject side into the imaging module 10 in the camera 1.

図2は、第1実施形態の撮像モジュール10を説明する図である。図2(a)は、撮像モジュール10の光軸O方向(Z方向)及び上下方向(Y方向)に平行な断面を示し、図2(b)は、撮像モジュール10の光軸O方向(Z方向)及び左右方向(X方向)に平行な断面を示している。
本実施形態の撮像モジュール10は、光軸O方向に沿って被写体側(入光側、+Z側)から順に、カバーシート17、赤外線遮蔽シート18、光学素子部15、イメージセンサ16等を備えている。光学素子部15は、被写体側(入光側、+Z側)から順に、透光性基板14、レンズ部13を備えている。
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、レンズ部13によってイメージセンサ16の被写体側(+Z側)の面に設けられた受光領域161上に結像した像を撮像する。
FIG. 2 is a diagram illustrating the imaging module 10 according to the first embodiment. 2A shows a cross section parallel to the optical axis O direction (Z direction) and the vertical direction (Y direction) of the imaging module 10, and FIG. 2B shows the optical axis O direction (Z of the imaging module 10). Direction) and a cross section parallel to the left-right direction (X direction).
The imaging module 10 of the present embodiment includes a cover sheet 17, an infrared shielding sheet 18, an optical element unit 15, an image sensor 16, and the like in order from the subject side (light incident side, + Z side) along the optical axis O direction. Yes. The optical element unit 15 includes a translucent substrate 14 and a lens unit 13 in order from the subject side (light incident side, + Z side).
The imaging module 10 captures an image formed on the light receiving region 161 provided on the subject side (+ Z side) surface of the image sensor 16 by the lens unit 13 in accordance with the output signal from the control unit.

本実施形態では、理解を容易にするために、一例として、透光性基板14、レンズ部13、イメージセンサ16の受光領域161は、光軸O方向(Z方向)から見て正方形形状である例を示すが、これに限らず、長方形形状等としてもよい。また、本実施形態では、光軸O方向(Z方向)から見た透光性基板14、レンズ部13、イメージセンサ16の受光領域161の幾何学的中心において、これらのシート面又は板面等と光軸Oとは直交している。
なお、本実施形態の撮像モジュール10は、一例として、カバーシート17、赤外線遮蔽シート18、光学素子部15(透光性基板14、レンズ部13)、イメージセンサ16等を備える例を示した。しかし、これに限らず、撮像モジュール10は、少なくとも、光学素子部15(透光性基板14、レンズ部13)、イメージセンサ16を備えるものとしてよい。
In this embodiment, in order to facilitate understanding, as an example, the light-transmitting substrate 14, the lens unit 13, and the light receiving region 161 of the image sensor 16 have a square shape when viewed from the optical axis O direction (Z direction). Although an example is shown, not only this but a rectangular shape etc. is good. In the present embodiment, the sheet surface or plate surface of the translucent substrate 14, the lens unit 13, and the light receiving region 161 of the image sensor 16 as viewed from the optical axis O direction (Z direction). And the optical axis O are orthogonal to each other.
In addition, the imaging module 10 of this embodiment showed the example provided with the cover sheet 17, the infrared shielding sheet 18, the optical element part 15 (the translucent board | substrate 14, the lens part 13), the image sensor 16, etc. as an example. However, the present invention is not limited to this, and the imaging module 10 may include at least the optical element unit 15 (the translucent substrate 14 and the lens unit 13) and the image sensor 16.

カバーシート17は、透光性を有するガラス又は樹脂により形成されたシート状の部材であり、筐体30の開口部31を塞ぐように配置されている。
このカバーシート17は、カメラ1及び撮像モジュール10内への埃やゴミ等の異物の侵入を防止する機能を有している。被写体側からの光は、このカバーシート17を透過して、撮像モジュール10へ入射する。
The cover sheet 17 is a sheet-like member formed of translucent glass or resin, and is disposed so as to close the opening 31 of the housing 30.
The cover sheet 17 has a function of preventing foreign matters such as dust and dirt from entering the camera 1 and the imaging module 10. Light from the subject side passes through the cover sheet 17 and enters the imaging module 10.

赤外線遮蔽シート18は、所定の波長域の赤外線を遮蔽し、これ以外の波長域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シート18は、特に、波長が700〜1100nmの領域である近赤外線を遮蔽し、これ以外の波長域の光を透過する機能を有している。この赤外線遮蔽シート18は、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層としてもよいし、所定の波長域の赤外線を反射することにより遮蔽する層としてもよい。   The infrared shielding sheet 18 is a sheet-like member having a function of shielding infrared rays in a predetermined wavelength range and transmitting light in other wavelength ranges. In particular, the infrared shielding sheet 18 of the present embodiment has a function of shielding near infrared rays having a wavelength of 700 to 1100 nm and transmitting light in other wavelength regions. The infrared shielding sheet 18 may be a layer that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength region (700 to 1100 nm), or may be a layer that shields infrared rays in a predetermined wavelength region.

赤外線遮蔽シート18は、ガラス製又は樹脂製のシート状の部材の一方の面に、上述のような赤外線遮蔽機能を有する層を形成した形態としてもよいし、赤外線遮蔽機能を発揮する材料を含有するガラス又は樹脂をシート状に形成した形態としてもよい。
このような赤外線遮蔽シート18をイメージセンサ16よりも被写体側(+Z側)に設けることにより、ノイズを発生させて画質の劣化を招く赤外線(特に、近赤外線)を遮蔽することができ、カメラ1及び撮像モジュール10の撮影する画質の向上を図ることができる。
The infrared shielding sheet 18 may have a form in which a layer having an infrared shielding function as described above is formed on one surface of a sheet-like member made of glass or resin, and contains a material that exhibits an infrared shielding function. It is good also as a form which formed the glass or resin to make into a sheet form.
By providing such an infrared shielding sheet 18 closer to the subject side (+ Z side) than the image sensor 16, it is possible to shield infrared rays (particularly near infrared rays) that generate noise and cause deterioration in image quality. In addition, the image quality captured by the imaging module 10 can be improved.

本実施形態では、カバーシート17及び赤外線遮蔽シート18は、一体に積層され、不図示の支持部材によって支持されている。このような支持部材に関しては、遮光性を有することが迷光を低減し、画質を向上させる観点から好ましい。
なお、これに限らず、例えば、カバーシート17と赤外線遮蔽シート18との間や、赤外線遮蔽シート18と透光性基板14との間に、光軸O方向(Z方向)おいて、わずかに空間が設けられた(Z方向に離間した)形態とし、不図示の支持部材で支持される形態としてもよい。
カバーシート17は、厚さが0.3〜1.1mm程度であり、本実施形態では、例えば、0.5mmである。また、赤外線遮蔽シート18は、厚さが0.1〜0.5mm程度であり、本実施形態では、例えば、0.3mmである。
In the present embodiment, the cover sheet 17 and the infrared shielding sheet 18 are laminated together and supported by a support member (not shown). With respect to such a support member, it is preferable to have light shielding properties from the viewpoint of reducing stray light and improving image quality.
However, the present invention is not limited to this, for example, slightly in the optical axis O direction (Z direction) between the cover sheet 17 and the infrared shielding sheet 18 or between the infrared shielding sheet 18 and the translucent substrate 14. It is good also as a form provided with the space (separated in the Z direction), and supported by a support member (not shown).
The cover sheet 17 has a thickness of about 0.3 to 1.1 mm, and is 0.5 mm in this embodiment, for example. The infrared shielding sheet 18 has a thickness of about 0.1 to 0.5 mm, and is 0.3 mm in the present embodiment, for example.

図3は、第1実施形態の透光性基板14を説明する図である。図3(a)は、透光性基板14を光軸O方向(Z方向)から見た平面図である。図3(b)は、図3(a)に示す矢印A1−A2に沿った透光性基板14の断面図である。
透光性基板14は、透光性を有する材料によって形成された板状の部材である。透光性基板14は、図1や図2に示すように、レンズ部13よりも被写体側(入光側、+Z側)に配置されている。透光性基板14は、その被写体側(開口部側、入光側、+Z側)の面14a及び像側(イメージセンサ側、出光側、−Z側)の面14bの少なくとも一部には、電気信号を伝達する不図示の配線パターンや端子を備えている。透光性基板14の両面14a,14bは、互いに平行であり、光軸O方向に対して直交する。
FIG. 3 is a diagram illustrating the translucent substrate 14 according to the first embodiment. FIG. 3A is a plan view of the translucent substrate 14 viewed from the optical axis O direction (Z direction). FIG. 3B is a cross-sectional view of the translucent substrate 14 taken along arrows A1-A2 shown in FIG.
The translucent substrate 14 is a plate-like member formed of a translucent material. As shown in FIGS. 1 and 2, the translucent substrate 14 is disposed closer to the subject side (light incident side, + Z side) than the lens unit 13. The translucent substrate 14 includes at least a part of the surface 14a on the subject side (opening side, light incident side, + Z side) and the surface 14b on the image side (image sensor side, light output side, -Z side). Wiring patterns and terminals (not shown) that transmit electrical signals are provided. Both surfaces 14a and 14b of the translucent substrate 14 are parallel to each other and orthogonal to the optical axis O direction.

透光性基板14は、光軸O方向(板面の法線方向、Z方向)から見て、中央部に両面14a,14bに配線パターンが形成されていない透光領域141を有し、この透光領域141の外側であって少なくとも一方の面に配線パターンや端子が形成された配線領域142を有している。透光性基板14の両面14a,14bの配線パターンは、配線領域142に設けられた不図示の導通孔等により導通が確保されている。
また、光軸O方向(Z方向)から見て、透光領域141は、その外形の大きさが後述するレンズ部13の外形と同じ又はレンズ部13の外形よりも大きい。従って、光軸O方向(Z方向)から見たとき、レンズ部13は、透光領域141内に位置している。
The translucent substrate 14 has a translucent region 141 in which no wiring pattern is formed on both surfaces 14a and 14b at the center when viewed from the optical axis O direction (normal direction of the plate surface, Z direction). A wiring region 142 is formed outside the light-transmitting region 141 and has a wiring pattern and terminals formed on at least one surface. The wiring patterns on both surfaces 14 a and 14 b of the translucent substrate 14 are secured by a conduction hole (not shown) provided in the wiring region 142.
Further, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), the translucent region 141 has the same outer shape as the lens portion 13 described later or larger than the outer shape of the lens portion 13. Accordingly, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), the lens unit 13 is located in the light transmitting region 141.

透光領域141の被写体側(入光側、+Z側)の面14a上には、赤外線遮蔽シート18が積層されて配置されている。
また、透光領域141のイメージセンサ側(出光側、−Z側)の面14b上には、レンズ部13の第1レンズシート11が配置されている。本実施形態では、透光領域141の像側(−Z側)の面14bと第1レンズシート11の被写体側(+Z)側の面とが対面するように配置され、透光性を有する接合層19aにより接合されている。
On the subject side (light incident side, + Z side) surface 14a of the translucent area 141, an infrared shielding sheet 18 is laminated and disposed.
The first lens sheet 11 of the lens unit 13 is disposed on the surface 14 b on the image sensor side (light emission side, −Z side) of the light transmitting region 141. In the present embodiment, the image-side (−Z-side) surface 14b of the light-transmitting region 141 and the subject-side (+ Z) -side surface of the first lens sheet 11 are disposed so as to face each other and have a light-transmitting property. Bonded by the layer 19a.

そして、透光性基板14の像側(−Z側)の配線領域142に設けられた不図示の端子は、後述するイメージセンサ16の被写体側の面の非受光領域に設けられた不図示の端子と、半田等の導電性を有する接合部材19cによって接合され、電気的に接続されている。
さらに、透光性基板14の配線領域142に設けられた不図示の端子は、不図示のフレキシブルプリント基板等に電気的に接続され、このフレキシブルプリント基板を介して制御部等が設けられた電子回路基板(マザーボード)に電気的に接続されている。
Terminals (not shown) provided in the wiring area 142 on the image side (-Z side) of the translucent substrate 14 are not shown in the non-light receiving area on the subject side surface of the image sensor 16 described later. The terminals are joined and electrically connected by a joining member 19c having conductivity such as solder.
Further, terminals (not shown) provided in the wiring region 142 of the translucent board 14 are electrically connected to a flexible printed board (not shown), and an electronic device provided with a control unit and the like through the flexible printed board. It is electrically connected to a circuit board (motherboard).

透光性基板14は、絶縁性が十分に確保でき、かつ、高い透光性を得られるという観点から、ガラスにより形成されている。また、透光性基板14は、ガラスにより形成されることにより、従来使用されている有機材料により形成された配線基板に比べて、剛性や耐熱性が高く、表面の平滑性が高いという特徴を有する。
なお、ガラスについては、ガラス中のNaやKがガラス表面に溶出してイメージセンサ16の端子部等を腐食させる可能性が原理的にないという点から、無アルカリガラスを用いることが好ましい。
また、配線パターンは、例えば、銅箔等の金属箔を積層してエッチングしたり、銅等の金属をスパッタ加工、蒸着加工、めっき加工したり、金属ナノペースト等の導電性ペーストを塗布したりする等により形成できる。
The translucent substrate 14 is made of glass from the viewpoints of ensuring sufficient insulation and obtaining high translucency. In addition, the translucent substrate 14 is formed of glass, so that it has higher rigidity and heat resistance and higher surface smoothness than a wiring substrate formed of a conventionally used organic material. Have.
In addition, about glass, it is preferable to use an alkali free glass from the point that there is no possibility that Na and K in glass will elute on the glass surface and corrode the terminal part of the image sensor 16, etc.
In addition, the wiring pattern can be etched by laminating metal foils such as copper foils, sputtering or vapor deposition or plating of metals such as copper, or applying a conductive paste such as metal nano paste. Can be formed.

透光性基板14の両面14a,14bの配線領域142等には、配線パターン間を絶縁させるための絶縁性を有する樹脂層等が配線パターン間に適宜設けられている。また、配線パターンを保護する目的で、絶縁性を有する樹脂等により、配線パターン上に不図示のカバー膜を設けてもよい。これらの樹脂としては、透光性を有するものを用いてもよいし、透光性を有しないもの、即ち、光吸収性(遮光性)を有するものを用いてもよい。
開口部31からカメラ1の筐体30内に入光した光は、透光性基板14の透光領域141を透過してレンズ部13へ入光する。この際、配線領域142に設けられたカバー膜が光吸収性(遮光性)を有していると、不要な光を吸収することができ、迷光がレンズ部13内等で生じて画質の低下を招くことを抑制できる。
In the wiring regions 142 and the like on both surfaces 14a and 14b of the translucent substrate 14, an insulating resin layer or the like for insulating between the wiring patterns is appropriately provided between the wiring patterns. Further, for the purpose of protecting the wiring pattern, a cover film (not shown) may be provided on the wiring pattern with an insulating resin or the like. As these resin, what has translucency may be used, and what does not have translucency, ie, what has light absorptivity (light-shielding property), may be used.
Light that enters the housing 30 of the camera 1 from the opening 31 passes through the light-transmitting region 141 of the light-transmitting substrate 14 and enters the lens unit 13. At this time, if the cover film provided in the wiring region 142 has light absorptivity (light-shielding property), unnecessary light can be absorbed, and stray light is generated in the lens unit 13 or the like, thereby degrading image quality. Can be suppressed.

この透光性基板14の厚さは、0.2〜1.0mm程度とすることが好ましく、0.4〜1.0mm程度とすることがより好ましい。本実施形態の透光性基板14の厚さは、例えば、約0.4mmである。
また、透光性基板14の屈折率(特に、透光領域141の屈折率)は、約1.38〜1.60とすることが好ましい。本実施形態の透光性基板14(透光領域141)の屈折率は、例えば、1.55である。
なお、本実施形態では、透光性基板14は、配線パターンが形成された配線領域142を備える例を挙げて説明したが、これに限らず、透光性基板14上に電子部品等を配置して、回路パターンをその両面14a,14bに備える形態としてもよい。
The thickness of the translucent substrate 14 is preferably about 0.2 to 1.0 mm, and more preferably about 0.4 to 1.0 mm. The thickness of the translucent substrate 14 of this embodiment is about 0.4 mm, for example.
Moreover, it is preferable that the refractive index (especially refractive index of the translucent area | region 141) of the translucent board | substrate 14 shall be about 1.38-1.60. The refractive index of the translucent substrate 14 (translucent region 141) of this embodiment is, for example, 1.55.
In the present embodiment, the translucent substrate 14 has been described as an example including the wiring region 142 in which the wiring pattern is formed. However, the present invention is not limited thereto, and electronic components and the like are arranged on the translucent substrate 14. And it is good also as a form which equips the both surfaces 14a and 14b with a circuit pattern.

図4は、第1実施形態のレンズ部13を説明する図である。図4(a)では、レンズ部13の第1レンズシート11及び第2レンズシート12の斜視図を示している。図4(b)では、光軸O方向(Z方向)から見た第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R1及び第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R2を示している。なお、図4(a)では、理解を容易にするために、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、光軸O方向(Z方向)に大きく離間させて示している。
図5は、第1実施形態のレンズ部13の第1レンズシート11を説明する図である。
図6は、第1実施形態のレンズ部13の第2レンズシート12を説明する図である。
図5では、第1レンズシート11の光透過部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)に平行な断面の一部を拡大して示している。図6では、第2レンズシート12の光透過部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)に平行な断面の一部を拡大して示している。
FIG. 4 is a diagram illustrating the lens unit 13 according to the first embodiment. FIG. 4A shows a perspective view of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the lens unit 13. FIG. 4B shows the arrangement direction R1 of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 and the arrangement direction R2 of the light transmission portions 121 of the second lens sheet 12 as viewed from the optical axis O direction (Z direction). Yes. In FIG. 4A, for easy understanding, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are shown to be greatly separated in the optical axis O direction (Z direction).
FIG. 5 is a diagram illustrating the first lens sheet 11 of the lens unit 13 according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating the second lens sheet 12 of the lens unit 13 according to the first embodiment.
In FIG. 5, a part of a cross section parallel to the arrangement direction (Y direction) of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 and the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11 is shown in an enlarged manner. In FIG. 6, a part of a cross section parallel to the arrangement direction (X direction) of the light transmission parts 121 of the second lens sheet 12 and the thickness direction (Z direction) of the second lens sheet 12 is shown in an enlarged manner.

レンズ部13は、光軸O方向(Z方向)において、透光性基板14の像側(イメージセンサ側、出光側、−Z側)に配置されている。
レンズ部13は、光軸O方向(Z方向)に沿って被写体側(+Z側)から順に、第1レンズシート11と、第2レンズシート12とを備えている。
The lens unit 13 is disposed on the image side (image sensor side, light output side, −Z side) of the translucent substrate 14 in the optical axis O direction (Z direction).
The lens unit 13 includes a first lens sheet 11 and a second lens sheet 12 in order from the subject side (+ Z side) along the optical axis O direction (Z direction).

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、延在方向に交差(直交)する方向に複数配列された光透過部111と、光透過部111の配列方向において、光透過部111と交互に配置される光吸収部113とを備えている。
また、第1レンズシート11は、第1の面11aとこれに対向する第2の面11bとを有している。本実施形態では、第1の面11aが像側(−Z側)に位置し、第2の面11bが被写体側(+Z側)に位置している。
The first lens sheet 11 extends in one direction along the sheet surface, and a plurality of light transmitting portions 111 arranged in a direction intersecting (orthogonal) with the extending direction, and light is transmitted in the array direction of the light transmitting portions 111. The light-absorbing part 113 arranged alternately with the transmission part 111 is provided.
The first lens sheet 11 has a first surface 11a and a second surface 11b opposite to the first surface 11a. In the present embodiment, the first surface 11a is located on the image side (−Z side), and the second surface 11b is located on the subject side (+ Z side).

光透過部111は、光を透過する部分であり、第1の面11a側に、凸形状の単位レンズ形状112を有している。従って、第1レンズシート11の第1の面11aには、単位レンズ形状112が複数形成されている。
本実施形態の第1レンズシート11では、光透過部111は、その配列方向R1が上下方向(Y方向)に平行であり、その長手方向(延在方向、稜線方向)が左右方向(X方向)に平行となっている。
The light transmitting portion 111 is a portion that transmits light, and has a convex unit lens shape 112 on the first surface 11a side. Therefore, a plurality of unit lens shapes 112 are formed on the first surface 11 a of the first lens sheet 11.
In the first lens sheet 11 of the present embodiment, the light transmitting portion 111 has the arrangement direction R1 parallel to the vertical direction (Y direction), and the longitudinal direction (extending direction, ridge line direction) is the horizontal direction (X direction). ) In parallel.

単位レンズ形状112は、凸形状である。本実施形態では、第1レンズシート11の単位レンズ形状122は、像側(−Z側)に凸となっている。また、単位レンズ形状112は、光透過部111の配列方向R1(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。
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(MgF)、二酸化ケイ素(SiO)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により形成される。
The unit lens shape 112 is a convex shape. In the present embodiment, the unit lens shape 122 of the first lens sheet 11 is convex on the image side (−Z side). Further, the unit lens shape 112 has a partial cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction R1 (Y direction) of the light transmission portions 111 and the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11. . The unit lens shape 112 has a cross-sectional shape extending along the longitudinal direction of the light transmitting portion 111.
On the surface of the unit lens shape 112, an antireflection layer (not shown) having an antireflection function is formed. This antireflection layer is formed by coating a material having an antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness. The

光透過部111の第2の面11b側には、光透過部111がシート面(XY面)に平行な方向に連続しているランド部114が形成されている。ランド部114は、その厚みが可能な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、迷光や後述のクロストーク等を抑制し、高画質の画像を提供する観点から理想的である。
第1レンズシート11の第2の面11b(本実施形態では、被写体側(+Z側)の面)は、略平面状となっている。
On the second surface 11b side of the light transmission portion 111, a land portion 114 is formed in which the light transmission portion 111 is continuous in a direction parallel to the sheet surface (XY plane). The land portion 114 is preferably as thin as possible. The land portion 114 has a thickness of 0 (that is, the land portion 114 does not exist) to suppress stray light, crosstalk described later, and the like. Ideal from the viewpoint of providing high-quality images.
The second surface 11b of the first lens sheet 11 (in this embodiment, the surface on the subject side (+ Z side)) is substantially flat.

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、約1.38〜1.60である。
このような光透過部111は、例えば、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。また、光透過部111は、樹脂に限らず、ガラスにより形成されてもよい。
The light transmission part 111 is formed of a resin having a light transmission property, and its refractive index N1 is about 1.38 to 1.60.
Such a light transmission part 111 is formed by, for example, an ultraviolet molding method using an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, or epoxy acrylate.
In addition, the light transmission part 111 may be formed of other ionizing radiation curable resins such as an electron beam curable resin. The light transmission part 111 may be formed by a hot melt extrusion molding method using a thermoplastic resin such as a PET (polyethylene terephthalate) resin. Further, the light transmission part 111 is not limited to resin, and may be formed of glass.

光吸収部113は、光を吸収する作用を有する部分である。本実施形態の光吸収部113は、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が形成されている第1の面11a側から反対側の第2の面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。この光吸収部113の第1の面11a側の端部は、単位レンズ形状112間に位置している。
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、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。
The light absorption part 113 is a part having an action of absorbing light. The light absorbing portion 113 of the present embodiment has a second surface 11b opposite to the first surface 11a 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-shaped part extending to the side. In addition, the light absorbing portion 113 extends along the longitudinal direction (X direction) of the light transmitting portion 111. The end of the light absorbing portion 113 on the first surface 11 a side is located between the unit lens shapes 112.
The light absorbing portion 113 has a wedge-shaped or rectangular cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction (Y direction) and the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11. As used herein, the wedge shape refers to a shape in which one end is wide and gradually narrows toward the other, and includes a triangular shape, a trapezoidal shape, and the like.

本実施形態の光吸収部113は、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面での断面形状が等脚台形形状であり、第1の面11a側端部の寸法が第2の面11b側端部の寸法に比べて大きい。これに限らず、光吸収部113は、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面での断面形状が、第2の面11b側端部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 an isosceles trapezoidal cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction and the thickness direction of the first lens sheet 11, and the first surface 11a side end has a first dimension. 2 is larger than the dimension of the end portion on the surface 11b side. Not only this but the light absorption part 113 is good also considering the cross-sectional shape in the cross section parallel to the arrangement direction and the thickness direction of the 1st lens sheet 11 as a triangular shape which makes the 2nd surface 11b side edge part 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.

光吸収部113の屈折率N2は、約1.48〜1.60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て、不要な光がイメージセンサ16に到達することを防ぐためである。
このような光吸収部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 refractive index N2 of the light absorbing portion 113 is about 1.48 to 1.60. Further, the refractive index N2 of the light absorbing portion 113 is preferably N2 ≧ N1 with respect to the refractive index N1 of the light transmitting portion 111. This is to prevent unnecessary light from reaching the image sensor 16 by, for example, total reflection of light at the interface between the light absorption unit 113 and the light transmission unit 111.
Such a 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.

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。
また、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。
このような光吸収材を含有する樹脂としては、例えば、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、例えば、カーボンブラックを含有するアクリル系樹脂により形成されている。
When resin particles colored with pigments or dyes are used as the light absorbing material, the resin particles may be acrylic resin, PC (polycarbonate) resin, PE (polyethylene) resin, PS (polystyrene) resin, MBS (methyl). Those formed of a methacrylate / butadiene / styrene resin, an MS (methyl methacrylate / styrene) resin, or the like are used.
Moreover, as a light absorption material, you may use combining carbon black etc. and the above colored resin particles.
Examples of the resin containing such a 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 absorbing portion 113 of the present embodiment is formed of, for example, an acrylic resin containing carbon black.

光吸収部113は、例えば、光透過部111を形成した後に、光透過部111間の光吸収部113が形成される溝状の部分に、第1の面11a側の面側から光吸収部113を形成する材料を塗布し、ワイピング等で光透過部111間の溝状の部分に光吸収部113を充填した後、硬化させる等により形成される。
また、光吸収部113を形成する材料は、光透過部111間の溝状の部分に、例えば、真空充填により充填してもよいし、毛細管現象を利用して充填してもよい。
For example, after the light transmitting portion 111 is formed, the light absorbing portion 113 is formed in a groove-like portion where the light absorbing portion 113 is formed between the light transmitting portions 111 from the surface side on the first surface 11a side. The material for forming 113 is applied, the groove portions between the light transmitting portions 111 are filled with the light absorbing portion 113 by wiping or the like, and then cured.
In addition, the material forming the light absorbing portion 113 may be filled in the groove-shaped portion between the light transmitting portions 111 by, for example, vacuum filling or by using a capillary phenomenon.

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10〜230μm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(光透過部111の配列方向において、光吸収部113の最も第1の面11a側の端部と光透過部111との境界となる点t1〜点t2間の寸法)は、約10〜200μm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(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の第1の面11a側の面から単位レンズ形状112の最も凸となる点(頂点)t3までの寸法)は、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 10 to 230 μm.
The radius of curvature R of the unit lens shape 112 is preferably about 10 to 180 μm.
Lens opening width D1 of the unit lens shape 112 (between points t1 and t2 that are the boundary between the light transmitting portion 111 and the end closest to the first surface 11a of the light absorbing portion 113 in the arrangement direction of the light transmitting portions 111) Is preferably about 10 to 200 μm.
The lens height H1 of the unit lens shape 112 (the vertex (vertex) of the unit lens shape 112 from the surface on the first surface 11a side of the light absorbing portion 113 in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11) ) The dimension up to t3) is preferably about 2 to 40 μm.

光吸収部113の第1の面11a側の幅D2(光透過部111及び光吸収部113の配列方向における、光吸収部113の最も第1の面11a側端部の寸法)は、約1〜30μmとすることが好ましい。
光吸収部113の高さH2(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)は、約20〜470μmとすることが好ましい。
光吸収部113と光透過部111との界面がシート面の法線方向(Z方向)となす角度θは、0〜10°程度とすることが好ましい。
The width D2 of the light absorbing portion 113 on the first surface 11a side (the dimension of the end portion on the first surface 11a side of the light absorbing portion 113 in the arrangement direction of the light transmitting portion 111 and the light absorbing portion 113) is about 1. It is preferable to set it to -30 micrometers.
The height H2 of the light absorbing portion 113 (the dimension of the light absorbing portion 113 in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11) is preferably about 20 to 470 μm.
The angle θ formed by the interface between the light absorbing portion 113 and the light transmitting portion 111 and the normal direction (Z direction) of the sheet surface is preferably about 0 to 10 °.

ランド厚D3は、ランド部114の厚さ(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の第2の面11b側先端から第2の面11bまでの寸法)である。このランド厚D3は、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の総厚T(第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)における第2の面11bから単位レンズ形状112の頂点となる点t3までの寸法)は、約30〜480μm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 land thickness D3 is the thickness of the land portion 114 (the dimension from the tip of the light absorbing portion 113 on the second surface 11b side to the second surface 11b in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11). . The land thickness D3 may be about 1 to 50 μm, and stray light or light incident on the predetermined light transmission part 111 (unit lens shape 112) may be adjacent to another light transmission part 111 (unit lens shape 112). It is preferable from the viewpoint of suppressing the light from traveling to the side.
The total thickness T of the first lens sheet 11 (the dimension from the second surface 11b in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11 to the point t3 that is the vertex of the unit lens shape 112) is about 30 to 480 μm. It is preferable to do.
When the first lens sheet 11 is formed within the above-mentioned size range, the focal length thereof is about 24 to 300 μm (converted value in the air).

第2レンズシート12は、第1レンズシート11の像側(イメージセンサ側、出光側、−Z側)に位置するレンズシートである。
第2レンズシート12は、前述の第1レンズシート11と略同様の形状であり、単位レンズ形状122を有する光透過部121、光吸収部123等を有している。また、第2レンズシート12は、第1の面12aと、これに対向する第2の面12bとを有している。
この第2レンズシート12は、光透過部121(単位レンズ形状122)及び光吸収部123の配列方向R2が、前述の第1レンズシート11とは異なっている。また、本実施形態の第2レンズシート12では、第1の面12aは、被写体側(+Z側)に位置し、第2の面12bは、イメージセンサ側(−Z側)に位置している点も、第1レンズシート11とは異なる。
The second lens sheet 12 is a lens sheet positioned on the image side (image sensor side, light output side, −Z side) of the first lens sheet 11.
The second lens sheet 12 has substantially the same shape as the first lens sheet 11 described above, and includes a light transmission part 121 having a unit lens shape 122, a light absorption part 123, and the like. The second lens sheet 12 has a first surface 12a and a second surface 12b opposite to the first surface 12a.
The second lens sheet 12 is different from the first lens sheet 11 described above in the arrangement direction R2 of the light transmission part 121 (unit lens shape 122) and the light absorption part 123. In the second lens sheet 12 of the present embodiment, the first surface 12a is located on the subject side (+ Z side), and the second surface 12b is located on the image sensor side (−Z side). This is also different from the first lens sheet 11.

第2レンズシート12では、図4(b)に示すように、光透過部121及び光吸収部123の配列方向R2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R1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°である。即ち、第2レンズシート12の光透過部121(単位レンズ形状122)及び光吸収部123は、長手方向(稜線方向)が上下方向(Y方向)に平行であり、左右方向(X方向)に平行に配列されている。
第2レンズシート12は、第1レンズシート11と同様の材料を用いて形成することができる。
また、第2レンズシート12は、第2の面12bが、透光性を有する接合層19bを介してイメージセンサ16の受光領域161上に接合されている。
In the second lens sheet 12, as shown in FIG. 4B, the arrangement direction R2 of the light transmission part 121 and the light absorption part 123 is the same as that of the first lens sheet 11 when viewed from the optical axis O direction (Z direction). It intersects with the arrangement direction R1 of the light transmitting portion 111 and the light absorbing portion 113 and forms an angle α. In the present embodiment, this angle α = 90 °. That is, the light transmission part 121 (unit lens shape 122) and the light absorption part 123 of the second lens sheet 12 have the longitudinal direction (ridge line direction) parallel to the vertical direction (Y direction) and the horizontal direction (X direction). They are arranged in parallel.
The second lens sheet 12 can be formed using the same material as the first lens sheet 11.
In addition, the second lens sheet 12 has the second surface 12b bonded to the light receiving region 161 of the image sensor 16 through a bonding layer 19b having translucency.

本実施形態の第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、互いのシート面が平行となるように配置され、光軸O方向(Z方向)において単位レンズ形状112の頂点t3と単位レンズ形状122の頂点t3との間には、わずかに空気層が存在している状態となっている。即ち、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、光軸O方向(Z方向)にわずかに離間しており、接していない。単位レンズ形状112の頂点t3と単位レンズ形状122の頂点t3との間のZ方向における寸法は、可能な限り小さいことが好ましい。   The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the present embodiment are arranged so that their sheet surfaces are parallel to each other, and the vertex t3 of the unit lens shape 112 and the unit lens in the optical axis O direction (Z direction). There is a slight air layer between the apex t3 of the shape 122. That is, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are slightly separated in the optical axis O direction (Z direction) and are not in contact with each other. The dimension in the Z direction between the vertex t3 of the unit lens shape 112 and the vertex t3 of the unit lens shape 122 is preferably as small as possible.

なお、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とは、光軸O方向(Z方向)において単位レンズ形状112,122の頂点(点t3)で互いに接した状態で積層されて配置される形態としてもよい。
このような第1レンズシート11及び第2レンズシート12を備える本実施形態のレンズ部13の厚さは、例えば、約0.20mmである。
Not limited to this, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are laminated in a state where they are in contact with each other at the apexes (point t3) of the unit lens shapes 112 and 122 in the optical axis O direction (Z direction). It is good also as a form arrange | positioned.
The thickness of the lens unit 13 of this embodiment including the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 is about 0.20 mm, for example.

レンズ部13に入射した光は、単位レンズ形状112,122により、後述するイメージセンサ16の被写体側の面に設けられた受光領域161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、光透過部111,121の屈折率N1等は、イメージセンサ16の受光領域161上が焦点となるように設定されている。   The light incident on the lens unit 13 is collected by the unit lens shapes 112 and 122 so that the light receiving region 161 provided on the subject side surface of the image sensor 16 described later is focused. That is, the radius of curvature R of the unit lens shapes 112 and 122, the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121, and the like are set so that the light receiving area 161 of the image sensor 16 is in focus.

接合層19a,19bは、透光性を有する粘着剤又は接着剤により形成された層である。接合層19aは、透光性基板14とレンズ部13の第1レンズシート11との間に設けられ、接合層19bは、第2レンズシート12とイメージセンサ16との間に設けられており、これらをそれぞれ一体に接合している。
このような形態とすることにより、第1レンズシート11と透光性基板14との光学密着を抑制することができる。また、第1レンズシート11をこれよりも剛性の高い透光性基板14と接合することにより、第1レンズシート11の反りやたわみ等の変形を抑制できる。
また、このような形態とすることにより、第2レンズシート12とイメージセンサ16との光学密着を抑制することができる。また、第2レンズシート12をこれよりも剛性の高いイメージセンサ16と接合することにより、第2レンズシート12の反りやたわみ等の変形を抑制できる。
The bonding layers 19a and 19b are layers formed of a light-transmitting pressure-sensitive adhesive or adhesive. The bonding layer 19a is provided between the translucent substrate 14 and the first lens sheet 11 of the lens unit 13, and the bonding layer 19b is provided between the second lens sheet 12 and the image sensor 16. These are joined together.
By setting it as such a form, the optical contact | adherence with the 1st lens sheet 11 and the translucent board | substrate 14 can be suppressed. In addition, by bonding the first lens sheet 11 to the light-transmitting substrate 14 having higher rigidity than this, deformation of the first lens sheet 11 such as warpage and deflection can be suppressed.
Moreover, by setting it as such a form, the optical contact | adherence with the 2nd lens sheet 12 and the image sensor 16 can be suppressed. Further, by joining the second lens sheet 12 to the image sensor 16 having higher rigidity than this, deformation of the second lens sheet 12 such as warpage and deflection can be suppressed.

接合層19a,19bの屈折率は、透光性基板14の透光領域141の屈折率及び光透過部111,121の屈折率N1との屈折率差が可能な限り小さいことが好ましい。
また、イメージセンサ16の駆動時の発熱によるレンズ部13の反り等の変形を抑制する観点から、接合層19a,19b(特に、接合層19b)は、耐熱性を有することが好ましい。
このような接合層19a,19b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19a,19bは、その屈折率が光透過部111,121の屈折率N1よりも小さいものも適用可能であり、その場合、例えば、シリコーン系粘着剤が適用可能である。
The refractive indexes of the bonding layers 19a and 19b are preferably as small as possible between the refractive index of the light transmitting region 141 of the light transmitting substrate 14 and the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121.
Further, from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the lens portion 13 due to heat generated when the image sensor 16 is driven, the bonding layers 19a and 19b (particularly the bonding layer 19b) preferably have heat resistance.
As such bonding layers 19a and 19b, an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive is suitable.
In addition, as the bonding layers 19a and 19b, those having a refractive index smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121 can be applied. In this case, for example, a silicone-based adhesive can be applied.

イメージセンサ16は、透光性基板14及びレンズ部13よりも像側(筐体30内部側、出光側、−Z側)に設けられており、被写体側(+Z側)の面に設けられた受光領域161で受光した光を電気信号に変換して出力する部分である。
イメージセンサ16は、略平板状であり、被写体側の面に、光を受光可能な受光領域161を有している。また、イメージセンサ16において、被写体側の面の受光領域161の外側は、光を受光しない非受光領域となっている。
The image sensor 16 is provided on the image side (inside the housing 30, the light output side, and the −Z side) from the translucent substrate 14 and the lens unit 13, and is provided on the subject side (+ Z side) surface. This is the part that converts the light received in the light receiving region 161 into an electrical signal and outputs it.
The image sensor 16 has a substantially flat plate shape, and has a light receiving region 161 capable of receiving light on the surface on the subject side. In the image sensor 16, the outside of the light receiving area 161 on the subject side surface is a non-light receiving area that does not receive light.

イメージセンサ16は、非受光領域に、不図示の端子部を有しており、本実施形態では、この端子部が透光性基板14の像側(イメージセンサ側、−Z側)の面14bの配線領域142に設けられた不図示の端子部と導電性を有する半田等の接合部材19cにより電気的に接続されている。
また、この接合部材19cにより、イメージセンサ16と透光性基板14とは、接合されており、これにより、第1レンズシート11と第2レンズシート12との光軸O方向(Z方向)における位置が決められ、固定されている。
The image sensor 16 has a terminal portion (not shown) in the non-light-receiving region, and in this embodiment, the terminal portion is a surface 14b on the image side (image sensor side, −Z side) of the translucent substrate 14. This is electrically connected to a terminal portion (not shown) provided in the wiring region 142 by a bonding member 19c such as conductive solder.
Further, the image sensor 16 and the translucent substrate 14 are bonded by the bonding member 19c, whereby the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 in the optical axis O direction (Z direction). The position is fixed and fixed.

なお、上記の例に限らず、透光性基板14の被写体側(+Z側)の面14aに設けられた不図示の端子部とイメージセンサ16の非受光領域に設けられた不図示の端子部とが電気的に接続されている形態としてもよい。
本実施形態では、透光性基板14とイメージセンサ16とは、フリップチップボンディング法を用いて実装されている。これに限らず、透光性基板14とイメージセンサ16とは、ワイヤーボンディング法等の他の方法により実装されていてもよい。
Not limited to the above example, a terminal portion (not shown) provided on the subject-side (+ Z side) surface 14 a of the translucent substrate 14 and a terminal portion (not shown) provided in the non-light-receiving region of the image sensor 16. And may be electrically connected.
In the present embodiment, the translucent substrate 14 and the image sensor 16 are mounted using a flip chip bonding method. Not only this but the translucent board | substrate 14 and the image sensor 16 may be mounted by other methods, such as a wire bonding method.

イメージセンサ16は、受光領域161に複数の画素162(後述する図7(a)参照)が2次元方向に配列されており、各画素162は、その画素162に入射した光の強度を検出可能である。本実施形態では、イメージセンサ16の画素162は、受光領域161において、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。
このようなイメージセンサ16としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等が好適に用いられる。本実施形態のイメージセンサ16は、CMOSが用いられている。
また、イメージセンサ16の厚さは、約0.1〜0.2mm程度であり、本実施形態では、例えば、約0.15mmである。
In the image sensor 16, a plurality of pixels 162 (see FIG. 7A described later) are arranged in a two-dimensional direction in the light receiving area 161, and each pixel 162 can detect the intensity of light incident on the pixel 162. It is. In the present embodiment, a plurality of pixels 162 of the image sensor 16 are arranged in the left-right direction and the up-down direction (X direction and Y direction) in the light receiving region 161.
As such an image sensor 16, for example, a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or the like is preferably used. The image sensor 16 of this embodiment uses a CMOS.
The thickness of the image sensor 16 is about 0.1 to 0.2 mm, and is about 0.15 mm in the present embodiment, for example.

本実施形態では、まず、透光性基板14と第1レンズシート11とを接合層19aによって接合し、イメージセンサ16と第2レンズシート12とを接合層19bによって接合する。そして、透光性基板14とイメージセンサ16とを半田等の接合部材19cで接続及び接合し、適宜、赤外線遮蔽シート18やカバーシート17を透光性基板14の第1レンズシート11が接合された面とは反対側の面14a上に一体に積層し、撮像モジュール10を作製する。そして、撮像モジュール10を筐体30内の所定の位置に配置して固定し、カメラ1を作製する。   In the present embodiment, first, the translucent substrate 14 and the first lens sheet 11 are bonded by the bonding layer 19a, and the image sensor 16 and the second lens sheet 12 are bonded by the bonding layer 19b. And the translucent board | substrate 14 and the image sensor 16 are connected and joined by joining members 19c, such as solder, and the 1st lens sheet 11 of the translucent board | substrate 14 is suitably joined to the infrared shielding sheet 18 and the cover sheet 17. The imaging module 10 is manufactured by stacking integrally on the surface 14a opposite to the surface. Then, the imaging module 10 is arranged and fixed at a predetermined position in the housing 30 to manufacture the camera 1.

ここで、図4(b)に示すように、第1レンズシート11、第2レンズシート12は、光軸O方向(Z方向)から見た場合に、光透過部111(単位レンズ形状112)の配列方向R1と光透過部121(単位レンズ形状122)の配列方向R2とが角度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が形成されている。
従って、レンズ部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、各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。
Here, as shown in FIG. 4B, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have a light transmitting portion 111 (unit lens shape 112) when viewed from the optical axis O direction (Z direction). The arrangement direction R1 and the arrangement direction R2 of the light transmission part 121 (unit lens shape 122) are arranged so as to form an angle α = 90 °. In the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, light absorbing portions 113 and 123 are formed between the light transmitting portions 111 and 121.
Therefore, the lens unit 13 is optically equivalent to a state in which microlenses are arranged in a two-dimensional direction (X direction and Y direction) and a light shielding wall is formed between the microlenses.

被写体からの光は、開口部31から撮像モジュール10内に入射し、カバーシート17及び赤外線遮蔽シート18を透過し、透光性基板14の透光領域141を透過してレンズ部13に入射する。
そして、被写体からの光は、第1レンズシート11の単位レンズ形状112により、その配列方向であるY方向(上下方向)において集光され、また、第2レンズシート12の単位レンズ形状122により、その配列方向であるX方向(左右方向)において集光される。また、光透過部111,121内を光軸O方向に対して大きな角度をなす方向へ進む光の少なくとも一部は、光吸収部113,123に入射して吸収される。そして、レンズ部13を透過した光は、イメージセンサ16の受光領域161上で結像する。
Light from the subject enters the imaging module 10 through the opening 31, passes through the cover sheet 17 and the infrared shielding sheet 18, passes through the light transmitting region 141 of the light transmitting substrate 14, and enters the lens unit 13. .
The light from the subject is collected in the Y direction (vertical direction), which is the arrangement direction, by the unit lens shape 112 of the first lens sheet 11, and the unit lens shape 122 of the second lens sheet 12 The light is condensed in the X direction (left-right direction) which is the arrangement direction. In addition, at least a part of the light traveling in the direction that forms a large angle with respect to the optical axis O direction in the light transmitting portions 111 and 121 is incident on and absorbed by the light absorbing portions 113 and 123. Then, the light transmitted through the lens unit 13 forms an image on the light receiving region 161 of the image sensor 16.

図7は、イメージセンサ16の受光領域161上での結像の様子等を説明する図である。
前述のように、レンズ部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、各マイクロレンズ間に遮光壁が形成された状態に等しい。
従って、本実施形態では、図7(a)に示すように、イメージセンサ16の受光領域161上には、この疑似的な各マイクロレンズにより結像された各像Zが、それぞれ重なることなく形成される。
FIG. 7 is a diagram for explaining a state of image formation on the light receiving region 161 of the image sensor 16.
As described above, the lens unit 13 is optically equivalent to a state in which microlenses are arranged in a two-dimensional direction (X direction and Y direction) and a light shielding wall is formed between the microlenses.
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7A, the images Z formed by the pseudo microlenses are formed on the light receiving region 161 of the image sensor 16 without overlapping each other. Is done.

本実施形態では、この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16の複数の画素群(図7(a)においては、X方向に4行、Y方向に4列の計16個の画素162)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162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162により、その画素162に入射した光の強度が検出される。また、各画素162と、その画素に入射した光が透過した単位レンズ形状112,122のXY平面上の位置(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、その画素162に入射した光の入射方向が検出可能となる。
撮影時に撮像モジュール10により得られた、各画素162が検出した入射光の強度及び入射方向の情報は、カメラ1の不図示の記憶部に記憶される。そして、不図示の制御部により各種演算等が行われることにより、撮影後に、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 pixel groups of the image sensor 16 (four rows in the X direction and four columns in the Y direction in FIG. 7A) for each of the pseudo microlenses. A total of 16 pixels 162) are arranged to correspond. At the time of shooting, the light divided by the corresponding pseudo microlens enters each pixel 162, and the intensity of the light incident on the pixel 162 is detected by each pixel 162. Further, from the relationship between each pixel 162 and the position on the XY plane of the unit lens shapes 112 and 122 through which light incident on the pixel is transmitted (the position of the pseudo microlens on the XY plane), The incident direction of the incident light can be detected.
Information on the intensity and direction of incident light detected by each pixel 162 obtained by the imaging module 10 at the time of shooting is stored in a storage unit (not shown) of the camera 1. Then, by performing various calculations and the like by a control unit (not shown), it is possible to generate image data after changing the focal length, the depth of field, etc. (refocus processing is performed).

一般的に、ライトフィールドカメラにおいて、マイクロレンズアレイの1つのマイクロレンズには、イメージセンサの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等にも投影され、像Z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162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各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。
In general, in a light field camera, one microlens of a microlens array corresponds to a plurality of pixels located in a predetermined region of an image sensor. It is important that the image by each microlens is projected into the corresponding region.
At this time, for example, as shown in FIG. 7B, when the images of the respective microlenses are projected onto the adjacent area or the like, and the images Z overlap, the lights having different positions and angles on the subject surface are the same. A phenomenon called crosstalk that enters the pixel 162 occurs, and the incident direction and intensity of light cannot be resolved.
In order to solve this problem, the conventional light field camera uses a diaphragm of the imaging lens provided on the subject side of the microlens array, or a partition sheet having a partition corresponding to each unit lens of the microlens array. It was necessary to prepare it separately on the image sensor side of the microlens array.

しかし、本実施形態では、光吸収部113,123が、光透過部111,121間に形成され、各レンズシートの厚み方向(Z方向)に延びているので、撮像レンズや隔壁シート等を用いることなく、かつ、図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16の対応する領域の画素162に入射させることができる。これにより、画素162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。
以上のことから、本実施形態では、撮影後に、その焦点距離や被写界深度等を変更可能であり、焦点距離や被写界深度を変更可能な撮像モジュール10及びカメラ1とすることができる。
However, in this embodiment, since the light absorption parts 113 and 123 are formed between the light transmission parts 111 and 121 and extend in the thickness direction (Z direction) of each lens sheet, an imaging lens, a partition sheet, or the like is used. 7 and without causing crosstalk as shown in FIG. 7A, the light collected by the unit lens shapes 112 and 122 is incident on the pixel 162 in the corresponding region of the image sensor 16. Can do. Thereby, the pixel 162 can output the intensity | strength and incident direction information of incident light with high precision.
From the above, in this embodiment, the focal length, the depth of field, and the like can be changed after shooting, and the imaging module 10 and the camera 1 can change the focal length and the depth of field. .

従って、本実施形態によれば、従来の撮像モジュールやカメラで必要であった複数枚の光学レンズからなる撮像レンズが不要であるので、撮像モジュール10及びカメラ1の大幅な薄型化、軽量化を図ることができる。具体的には、撮像レンズ等を備える従来の携帯端末用カメラにおけるカバーシートからイメージセンサが接続される基板までの厚さが約5〜7mmであるのに対して、本実施形態では、光軸O方向におけるカバーシート17からイメージセンサ16までの厚みを、例えば、約1.55mmまで薄型化できる。また、撮像レンズやこれを保持するレンズホルダー等が不要となるので、撮像モジュール10及びカメラ1の生産コストを低減できる。さらに、カメラ1が搭載される携帯端末本体等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。   Therefore, according to the present embodiment, an imaging lens composed of a plurality of optical lenses necessary for a conventional imaging module or camera is unnecessary, so that the imaging module 10 and the camera 1 can be significantly reduced in thickness and weight. Can be planned. Specifically, in the present embodiment, the thickness from the cover sheet to the substrate to which the image sensor is connected in a conventional mobile terminal camera having an imaging lens or the like is about 5 to 7 mm. The thickness from the cover sheet 17 to the image sensor 16 in the O direction can be reduced to, for example, about 1.55 mm. Further, since the imaging lens and the lens holder for holding the imaging lens are not necessary, the production cost of the imaging module 10 and the camera 1 can be reduced. Furthermore, it is possible to contribute to the improvement of the design without hindering the thinning of the mobile terminal body or the like on which the camera 1 is mounted.

また、本実施形態によれば、透光性基板14は、透光領域141を有し、イメージセンサ16及びレンズ部13を透光性基板14よりも像側(筐体30内部側、−Z側)に配置することができるので、従来の携帯端末用カメラに比べて、透光性基板14よりも被写体側(+Z側)の領域の厚みを大幅に薄くすることができ、かつ、透光性基板14よりも筐体30内部側のスペース(バックスペース)を有効利用することができる。
また、本実施形態によれば、透光性基板14は、従来の有機材料により形成された配線基板(以下、有機材料系基板という)に比べて高い剛性を有し、配線基板としての厚みをより薄くでき、撮像モジュール10及びカメラ1の薄型化を実現できる。
また、本実施形態によれば、透光性基板14は、従来の有機材料系基板に比べて、耐熱性が高く、寸法の安定性が高いことに加え、表面の平滑性も高く、より細密な配線パターンを形成できる。従って、配線基板として配線領域の省スペース化を図ることができ、撮像モジュール10及びカメラ1の薄型化、小型化等を実現できる。
In addition, according to the present embodiment, the translucent substrate 14 has the translucent region 141, and the image sensor 16 and the lens unit 13 are arranged on the image side (inside the housing 30, −Z Therefore, it is possible to significantly reduce the thickness of the region on the subject side (+ Z side) relative to the translucent substrate 14 as compared with the conventional mobile terminal camera. The space (back space) inside the housing 30 relative to the conductive substrate 14 can be effectively used.
Further, according to the present embodiment, the translucent substrate 14 has higher rigidity than a wiring substrate formed of a conventional organic material (hereinafter referred to as an organic material substrate), and has a thickness as a wiring substrate. The imaging module 10 and the camera 1 can be thinned.
In addition, according to the present embodiment, the translucent substrate 14 has higher heat resistance and higher dimensional stability than the conventional organic material-based substrate, and also has higher surface smoothness and more fineness. A simple wiring pattern. Therefore, it is possible to reduce the space of the wiring area as the wiring board, and the imaging module 10 and the camera 1 can be reduced in thickness and size.

また、本実施形態によれば、第1レンズシート11は、透光性基板14に接合され、第2レンズシート12は、イメージセンサ16に接合されるので、各レンズシートの反りやたわみ等の変形を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、透光性基板14とイメージセンサ16とは、接合部材19cによって接合されており、2枚のレンズシート間の距離を、所望の値に容易に設定して維持することができ、2枚のレンズシートの間の距離を安定させ、画質の向上を図ることができる。
また、本実施形態によれば、イメージセンサ16と透光性基板14とをフリップチップボンディング法等を用いて接続でき、更なる省スペース化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, the first lens sheet 11 is bonded to the translucent substrate 14 and the second lens sheet 12 is bonded to the image sensor 16, so that each lens sheet is warped or bent. Deformation can be suppressed.
Further, according to the present embodiment, the translucent substrate 14 and the image sensor 16 are joined by the joining member 19c, and the distance between the two lens sheets is easily set to a desired value and maintained. The distance between the two lens sheets can be stabilized, and the image quality can be improved.
Moreover, according to this embodiment, the image sensor 16 and the translucent board | substrate 14 can be connected using a flip chip bonding method etc., and further space saving can be achieved.

また、本実施形態によれば、撮影時に、イメージセンサ16の画素162が入射光の強度と入射方向とを高精度で出力でき、撮影後に、その焦点距離や被写界深度等を変更可能であり、焦点距離や被写界深度を変更可能なライトフィールドカメラとしての機能を携帯端末用カメラに付与することができ、カメラ1の高性能化を図ることができる。
しかも、本実施形態の撮像モジュール10及びカメラ1は、パンフォーカスでの撮影画像も形成可能であり、様々な焦点距離及び被写界深度での撮影画像が形成可能となり、カメラ機能の向上をさらに図ることができる。
Further, according to the present embodiment, the pixel 162 of the image sensor 16 can output the intensity and direction of incident light with high accuracy at the time of shooting, and the focal length, depth of field, and the like can be changed after shooting. In addition, a function as a light field camera capable of changing the focal length and the depth of field can be given to the camera for the portable terminal, and the performance of the camera 1 can be improved.
In addition, the imaging module 10 and the camera 1 of the present embodiment can also form captured images with pan focus, and can form captured images with various focal lengths and depths of field, further improving the camera function. Can be planned.

また、本実施形態によれば、従来のライトフィールドカメラで必要であった、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不要となり、小型化が困難であったライトフィールドカメラの薄型化及び軽量化、生産コストの低減等を図ることができる。
また、本実施形態によれば、第1レンズシート11,第2レンズシート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、従来のライトフィールドカメラで必要であった隔壁シート及びマイクロレンズアレイが不要となり、また、マイクロレンズアレイと隔壁シートとの高精度の位置合わせも不要となる。
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、撮像モジュール10及びカメラ1の製造が容易に行え、さらに、生産コストを低減できる。
In addition, according to the present embodiment, it is difficult to reduce the size because the imaging lens, the partition sheet for splitting the light beam separate from the microlens array, which is necessary for the conventional light field camera, is unnecessary. Light field cameras can be made thinner and lighter, and production costs can be reduced.
Further, according to the present embodiment, the light absorbing portions 113 and 123 are integrally formed in the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 corresponding to the light transmitting portions 111 and 121 (unit lens shapes 112 and 122). Since it is formed, the partition sheet and the microlens array which are necessary in the conventional light field camera are not necessary, and the high-precision alignment between the microlens array and the partition sheet is not necessary.
Therefore, it is possible to suppress a decrease in yield due to misalignment accuracy between the microlens array and the partition sheet. Further, since alignment is not necessary, handling becomes easy, the imaging module 10 and the camera 1 can be easily manufactured, and the production cost can be reduced.

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、レンズ部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容易に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 absorption portions 113 and 123 are integrally formed, the pseudo microlens by the lens portion 13 can be further refined, and the spatial resolution of the image can be easily improved.

(第2実施形態)
図8は、第2実施形態の撮像モジュール40及び透光性基板44を説明する図である。図8(a)は、撮像モジュール40の図2(a)に示す第1実施形態の撮像モジュール10の断面に相当する断面図を示している。図8(b)は、この撮像モジュール40に備えられた透光性基板44の断面図であり、前述の図3(b)に示した透光性基板14の断面に相当する断面を示している。
第2実施形態の撮像モジュール40は、赤外線遮蔽シート18を備えておらず、透光性基板44がその表面に赤外線遮蔽層443を備えている点が、前述の第1実施形態とは異なる以外は、第1実施形態の撮像モジュール40と同様の形態である。従って、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
なお、後述する第3実施形態及び第4実施形態についても同様に、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating the imaging module 40 and the translucent substrate 44 according to the second embodiment. FIG. 8A shows a cross-sectional view corresponding to the cross section of the imaging module 10 of the first embodiment shown in FIG. FIG. 8B is a cross-sectional view of the translucent substrate 44 provided in the imaging module 40, and shows a cross section corresponding to the cross section of the translucent substrate 14 shown in FIG. Yes.
The imaging module 40 of the second embodiment does not include the infrared shielding sheet 18 and is different from the first embodiment described above in that the translucent substrate 44 includes an infrared shielding layer 443 on the surface thereof. These are the same forms as the imaging module 40 of 1st Embodiment. Therefore, parts having the same functions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end, and repeated description is appropriately omitted.
Similarly, in the third embodiment and the fourth embodiment to be described later, the same reference numerals or the same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in the first embodiment described above to overlap. Description is omitted as appropriate.

第2実施形態の撮像モジュール40は、光軸O方向(Z方向)に沿って、被写体側(+Z側)から順に、カバーシート17、透光性基板44及びレンズ部13を備える光学素子部15、イメージセンサ16を備えている。この撮像モジュール40は、前述の第1実施形態に示すカメラ1に適用される。
本実施形態の透光性基板44は、透光領域441と配線領域442とを有し、第1実施形態の透光性基板14と同様の形状であるが、その被写体側の面に、赤外線遮蔽層443が一体に形成されている点が相違する。
The imaging module 40 of the second embodiment includes an optical element unit 15 including a cover sheet 17, a translucent substrate 44, and a lens unit 13 in order from the subject side (+ Z side) along the optical axis O direction (Z direction). The image sensor 16 is provided. This imaging module 40 is applied to the camera 1 shown in the first embodiment.
The translucent substrate 44 of the present embodiment has a translucent region 441 and a wiring region 442, and has the same shape as the translucent substrate 14 of the first embodiment. The difference is that the shielding layer 443 is integrally formed.

赤外線遮蔽層443は、所定の波長域(700〜1100nm)の赤外線を遮蔽し、これ以外の波長域の光を透過する機能を有する層であり、上述のような赤外線を遮蔽する材料を含有する材料を塗付する等により製膜されて形成されている。赤外線遮蔽層443は、少なくとも透光領域441を被覆することが好ましい。本実施形態では、透光性基板44の透光領域441の被写体側(+Z側)の面44a上に形成されているが、これに限らす、例えば、透光性基板44の被写体側の面44aの全面に形成された形態としてもよい。   The infrared shielding layer 443 is a layer that has a function of shielding infrared rays in a predetermined wavelength range (700 to 1100 nm) and transmitting light in other wavelength ranges, and contains a material that shields infrared rays as described above. The film is formed by applying a material or the like. The infrared shielding layer 443 preferably covers at least the light-transmitting region 441. In the present embodiment, it is formed on the subject side (+ Z side) surface 44a of the translucent region 441 of the translucent substrate 44. However, the present invention is not limited to this, for example, the subject side surface of the translucent substrate 44. It is good also as a form formed in the whole surface of 44a.

赤外線遮蔽層443の厚みは、1〜200μm程度であり、本実施形態では、例えば、約5μmである。従って、赤外線遮蔽層443は、前述の第1実施形態に示す赤外線遮蔽シート18よりも大幅に薄い。
この赤外線遮蔽層443は、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層としてもよいし、所定の波長域の赤外線を反射することにより遮蔽する層としてもよい。
The infrared shielding layer 443 has a thickness of about 1 to 200 μm, and is about 5 μm in the present embodiment, for example. Therefore, the infrared shielding layer 443 is significantly thinner than the infrared shielding sheet 18 shown in the first embodiment.
The infrared shielding layer 443 may be a layer that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength region (700 to 1100 nm), or may be a layer that shields infrared rays in a predetermined wavelength region.

本実施形態によれば、前述の第1実施形態に示した効果に加えて、さらに撮像モジュール40の厚さ(Z方向の寸法)を削減することができる。また、光軸O方向(Z方向)において透光性基板44よりも被写体側(+Z側)の厚さをさらに低減でき、透光性基板14よりも筐体30内部側(−Z側)のスペース(バックスペース)をさらに有効に利用することができる。   According to the present embodiment, in addition to the effects shown in the first embodiment, the thickness (dimension in the Z direction) of the imaging module 40 can be further reduced. Further, the thickness on the subject side (+ Z side) with respect to the translucent substrate 44 in the optical axis O direction (Z direction) can be further reduced, and the housing 30 inside side (−Z side) with respect to the translucent substrate 14 can be reduced. Space (backspace) can be used more effectively.

なお、図8及び上述の説明では、赤外線遮蔽層443が、透光性基板44の被写体側(+Z側)の面44aに形成される例を示したが、これに限らず、赤外線遮蔽層443は、イメージセンサ16の受光領域161よりも被写体側(+Z側)の領域であれば、特にその位置を限定されない。例えば、赤外線遮蔽層443は、透光性基板44の像側(−Z側)の面44bに形成される形態としてもよいし、透光性基板44自体が赤外線を遮蔽する材料を含有して赤外線遮蔽機能を有する形態としてもよい。
また、例えば、レンズ部13の第1レンズシート11の第2の面11b(+Z側の面)に赤外線遮蔽層443が形成される形態としてもよいし、第1レンズシート11と透光性基板44とを接合する接合層19a等、各部材を接合する接合層が、赤外線を吸収する材料を含有する等して、赤外線遮蔽層443として機能する形態としてもよい。
8 and the above description, an example in which the infrared shielding layer 443 is formed on the surface 44a on the subject side (+ Z side) of the translucent substrate 44 has been described. The position is not particularly limited as long as it is a region closer to the subject (+ Z side) than the light receiving region 161 of the image sensor 16. For example, the infrared shielding layer 443 may be formed on the image-side (−Z side) surface 44b of the translucent substrate 44, or the translucent substrate 44 itself contains a material that shields infrared rays. It is good also as a form which has an infrared shielding function.
Further, for example, an infrared shielding layer 443 may be formed on the second surface 11b (+ Z side surface) of the first lens sheet 11 of the lens unit 13, or the first lens sheet 11 and the translucent substrate. The bonding layer that bonds each member, such as the bonding layer 19a that bonds to 44, may include a material that absorbs infrared rays, or the like, and may function as the infrared shielding layer 443.

(第3実施形態)
図9は、第3実施形態の撮像モジュール50を説明する図である。図9は、図2(a)に示す第1実施形態の撮像モジュール10の断面に相当する撮像モジュール50の断面図を示している。
図10は、第3実施形態の透光性基板54を説明する図である。図10(a)は、光軸O方向から見た透光性基板54の平面図であり、図10(b)は、図10(a)に示す矢印B1−B2に沿った透光性基板54の断面図である。なお、図10では、理解を容易にするために、赤外線遮蔽層543については省略して示している。
第3実施形態の撮像モジュール50は、透光性基板54が凹部544を有している点と、赤外線遮蔽層543とを備えている点が、前述の第1実施形態の撮像モジュール10とは異なる。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating the imaging module 50 according to the third embodiment. FIG. 9 shows a cross-sectional view of the imaging module 50 corresponding to the cross section of the imaging module 10 of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 10 is a diagram for explaining the translucent substrate 54 of the third embodiment. FIG. 10A is a plan view of the light-transmitting substrate 54 viewed from the optical axis O direction, and FIG. 10B is a light-transmitting substrate along the arrow B1-B2 shown in FIG. 54 is a sectional view of 54. FIG. In FIG. 10, the infrared shielding layer 543 is omitted for easy understanding.
The imaging module 50 according to the third embodiment is different from the imaging module 10 according to the first embodiment described above in that the translucent substrate 54 has a recess 544 and an infrared shielding layer 543. Different.

第3実施形態の撮像モジュール50は、光軸O方向(Z方向)に沿って、被写体側(+Z側)から順に、カバーシート17、透光性基板54及びレンズ部13を備える光学素子部15、イメージセンサ16を備えている。この撮像モジュール50は、前述の第1実施形態に示すカメラ1に適用される。   The imaging module 50 according to the third embodiment includes an optical element unit 15 including a cover sheet 17, a translucent substrate 54, and a lens unit 13 in order from the subject side (+ Z side) along the optical axis O direction (Z direction). The image sensor 16 is provided. This imaging module 50 is applied to the camera 1 shown in the first embodiment.

透光性基板54は、透光領域541と配線領域542とを有し、透光領域541の被写体側(+Z側)の面54a上には、赤外線遮蔽層543を備えている。この赤外線遮蔽層543は、前述の第2実施形態に示した赤外線遮蔽層443と同様である。
また、この透光性基板54は、その像側(−Z側)の面54bに、凹部544が形成されている。本実施形態では、凹部の底面544aは、透光領域541よりも大きく、底面544aの周縁部は配線領域542となっている。凹部544の底面544aの透光領域541には、接合層19aによって第1レンズシート11が接合されている。また、接合部材19cによって、透光性基板54とイメージセンサ16とが接合され、接続されている。この接合部材19cの透光性基板4側の端部は、凹部544の底面544a側の配線領域542に接続されている。
The translucent substrate 54 includes a translucent area 541 and a wiring area 542, and an infrared shielding layer 543 is provided on the subject side (+ Z side) surface 54 a of the translucent area 541. This infrared shielding layer 543 is the same as the infrared shielding layer 443 shown in the second embodiment.
The translucent substrate 54 has a concave portion 544 formed on the image side (-Z side) surface 54b thereof. In the present embodiment, the bottom surface 544 a of the recess is larger than the translucent region 541, and the peripheral portion of the bottom surface 544 a is a wiring region 542. The first lens sheet 11 is bonded to the light transmitting region 541 of the bottom surface 544a of the recess 544 by the bonding layer 19a. Further, the translucent substrate 54 and the image sensor 16 are joined and connected by the joining member 19c. The end of the bonding member 19c on the light transmitting substrate 4 side is connected to the wiring region 542 on the bottom surface 544a side of the recess 544.

凹部544は、光軸O方向(Z方向)から見て、その外形が第1レンズシート11よりも大きい。また、透光性基板54には、Z方向から見て、凹部544よりも外側に凹部544を囲むように、周縁部545が設けられている。周縁部545における透光性基板54の厚さd2は、凹部544における透光性基板54の厚さd1よりも大きい。   The outer shape of the recess 544 is larger than that of the first lens sheet 11 when viewed from the optical axis O direction (Z direction). Further, the translucent substrate 54 is provided with a peripheral portion 545 so as to surround the concave portion 544 outside the concave portion 544 when viewed from the Z direction. The thickness d2 of the translucent substrate 54 at the peripheral edge 545 is larger than the thickness d1 of the translucent substrate 54 at the recess 544.

本実施形態の凹部544は、光軸O方向(Z方向)から見たその外形が、矩形形状である例を挙げて説明するが、これに限らず、例えば角部分が丸く形成された略矩形形状や他の多角形形状、円形形状や楕円形状、長円形状等としてもよい。
凹部544の深さd3は、本実施形態では、第1レンズシート11の厚みTより大きい形態としているが、これに限らず、凹部544における透光性基板54の厚みd1を確保し、透光性基板54の剛性を確保できるならば、例えば、レンズ部13の総厚と同等かそれよりも大きい形態としてもよい。
The concave portion 544 of the present embodiment will be described by taking an example in which the outer shape viewed from the optical axis O direction (Z direction) is a rectangular shape. However, the present invention is not limited to this, and for example, a substantially rectangular shape with rounded corner portions. It is good also as a shape, another polygonal shape, a circular shape, an ellipse shape, an ellipse shape, etc.
In this embodiment, the depth d3 of the concave portion 544 is larger than the thickness T of the first lens sheet 11. However, the thickness d1 is not limited to this, and the thickness d1 of the translucent substrate 54 in the concave portion 544 is ensured. As long as the rigidity of the conductive substrate 54 can be ensured, for example, it may be configured to be equal to or larger than the total thickness of the lens portion 13.

凹部544における透光性基板54の厚みd1は、透光性基板54としての剛性を十分に確保する観点から0.1mm以上とすることが好ましい。
また、周縁部545での透光性基板54の厚さd2は、0.4mm程度であり、凹部544の深さd3は0.1〜0.2mm程度である。しかし、これに限らず、透光性基板54としての剛性を十分に確保できるのであれば、周縁部545での透光性基板54の厚みd2を大きくしたり、凹部544の深さd3をより深くしたりしてもよい。
The thickness d1 of the translucent substrate 54 in the recess 544 is preferably set to 0.1 mm or more from the viewpoint of sufficiently ensuring the rigidity as the translucent substrate 54.
Further, the thickness d2 of the translucent substrate 54 at the peripheral edge portion 545 is about 0.4 mm, and the depth d3 of the concave portion 544 is about 0.1 to 0.2 mm. However, the present invention is not limited to this, and if the rigidity of the translucent substrate 54 can be sufficiently secured, the thickness d2 of the translucent substrate 54 at the peripheral edge portion 545 is increased, or the depth d3 of the recess 544 is further increased. Or deepen.

凹部544の側面544bは、図9や図10(b)では、2つの面からなる折れ面状である例を示したが、これに限らず、外周側へ凸となる曲面状としてもよいし、光軸O方向に平行な平面状としてもよいし、光軸O方向に対して角度をなし、像側(−Z側)へ向かうにつれて外周側へ向かうように傾斜した平面状等としてもよい。
この側面544bは、光吸収材等により形成された不図示の遮光層を備えることが、迷光を低減して画質を向上させる観点から好ましい。
The side surface 544b of the concave portion 544 is an example of a folded surface formed of two surfaces in FIGS. 9 and 10B, but is not limited thereto, and may be a curved surface that protrudes toward the outer peripheral side. Further, it may be a planar shape parallel to the optical axis O direction, or may be a planar shape that forms an angle with respect to the optical axis O direction and is inclined toward the outer peripheral side toward the image side (−Z side). .
The side surface 544b preferably includes a light shielding layer (not shown) formed of a light absorbing material or the like from the viewpoint of reducing stray light and improving image quality.

この凹部544は、透光性基板54を形成するガラス製の平板状の部材を、所定の形状及び深さにエッチングすることにより形成することができる。なお、凹部544の形成方法は、これに限定されず、例えば、サンドブラスト法により形成してもよい。   The concave portion 544 can be formed by etching a flat plate member made of glass forming the translucent substrate 54 to a predetermined shape and depth. Note that the method for forming the recess 544 is not limited to this, and may be formed by, for example, a sandblast method.

本実施形態によれば、第1実施形態において示した効果に加えて、レンズ部13の少なくとも一部(少なくとも第1レンズシート11の一部)を透光性基板54の凹部544内に配置することができるので、透光性基板54の配線基板としての剛性を十分確保しながら、撮像モジュール50及びカメラ1のさらなる薄型化を実現することができる。
また、本実施形態によれば、透光性基板54に接合された第1レンズシート11と、イメージセンサ16に接合された第2レンズシート12との距離を、所望の値に容易に設定して維持することができ、2つのレンズシートの間の距離を安定させ、画質の向上を図ることができる。
According to the present embodiment, in addition to the effects shown in the first embodiment, at least a part of the lens unit 13 (at least a part of the first lens sheet 11) is disposed in the recess 544 of the translucent substrate 54. Therefore, the imaging module 50 and the camera 1 can be further reduced in thickness while sufficiently securing the rigidity of the translucent substrate 54 as a wiring board.
Further, according to the present embodiment, the distance between the first lens sheet 11 bonded to the translucent substrate 54 and the second lens sheet 12 bonded to the image sensor 16 is easily set to a desired value. The distance between the two lens sheets can be stabilized and the image quality can be improved.

(第4実施形態)
図11は、第4実施形態の撮像モジュール60を説明する図である。図11は、図2(a)に示す第1実施形態の撮像モジュール10の断面に相当する撮像モジュール60の断面図を示している。
第4実施形態の撮像モジュール60は、前述の第3実施形態に示した透光性基板54を備える点と、この透光性基板54がマザーボード69に実装されている点とが異なる以外は、前述の第1実施形態と同様の形態である。
第4実施形態の撮像モジュール60は、カバーシート17、透光性基板54及びレンズ部13を備える光学素子部15、イメージセンサ16を備え、マザーボード(カメラ1の主たる電子回路基板)69に実装されている。この撮像モジュール60は、第1実施形態に示したカメラ1に適用される。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating the imaging module 60 according to the fourth embodiment. FIG. 11 shows a cross-sectional view of the imaging module 60 corresponding to the cross section of the imaging module 10 of the first embodiment shown in FIG.
The imaging module 60 of the fourth embodiment is different from the point that the light-transmissive substrate 54 shown in the third embodiment described above is provided and the point that the light-transmissive substrate 54 is mounted on the motherboard 69. This is the same form as the first embodiment described above.
An imaging module 60 according to the fourth embodiment includes a cover sheet 17, an optical element unit 15 including a translucent substrate 54 and a lens unit 13, and an image sensor 16, and is mounted on a mother board (main electronic circuit substrate of the camera 1) 69. ing. This imaging module 60 is applied to the camera 1 shown in the first embodiment.

このマザーボード69は、貫通孔691を有し、この貫通孔691内に、撮像モジュール60の光軸O方向に沿った一部が挿入されている。本実施形態では、図11に示すように、貫通孔691には、イメージセンサ16及びレンズ部13の一部(第2レンズシート12の一部)が挿入されている。
なお、これに限らず、例えば、レンズ部13及びイメージセンサ16の全体が貫通孔691内に挿入される形態としてもよい。また、透光性基板についても、第1及び第2実施形態で示したような平板状であって凹部を有しない形態の透光性基板14,44を用いることも可能である。
The motherboard 69 has a through hole 691, and a part of the imaging module 60 along the optical axis O direction is inserted into the through hole 691. In the present embodiment, as shown in FIG. 11, a part of the image sensor 16 and the lens unit 13 (a part of the second lens sheet 12) is inserted into the through hole 691.
For example, the entire lens unit 13 and the image sensor 16 may be inserted into the through hole 691. Also for the light-transmitting substrate, it is also possible to use the light-transmitting substrates 14 and 44 having a flat plate shape and no recess as shown in the first and second embodiments.

一般的には、マザーボードと透光性基板とは、不図示のフレキシブルプリント基板等を介して電気的に接続されている。
しかし、本実施形態では、マザーボード69と透光性基板54とは、フレキシブルプリント基板等を介さずに、フリップチップボンディング法を用いて直接実装されている。なお、これに限らず、マザーボード69と透光性基板54とは、ワイヤーボンディング法等の他の方法により実装されていてもよく、実装方法は、適宜選択してよい。
透光性基板54は、従来の有機材料系基板に比べて十分な剛性を有し、反り等が生じにくく、実装安定性が高い。また、透光性基板54は、従来の有機基板に比べて耐熱性等も高い。従って、上述のように、マザーボード69に透光性基板54を実装する場合にも、透光性基板54の反り等の変形が生じにくく、容易にマザーボード69に実装できる。
In general, the mother board and the translucent board are electrically connected via a flexible printed board (not shown) or the like.
However, in this embodiment, the mother board 69 and the translucent substrate 54 are directly mounted using a flip chip bonding method without using a flexible printed circuit board or the like. However, the present invention is not limited to this, and the mother board 69 and the translucent substrate 54 may be mounted by other methods such as a wire bonding method, and the mounting method may be appropriately selected.
The translucent substrate 54 has sufficient rigidity as compared with a conventional organic material substrate, is less likely to warp, and has high mounting stability. Further, the translucent substrate 54 has higher heat resistance and the like than the conventional organic substrate. Therefore, as described above, even when the translucent substrate 54 is mounted on the mother board 69, the translucent substrate 54 is hardly deformed such as warpage, and can be easily mounted on the mother board 69.

本実施形態によれば、第1実施形態等に示した効果に加えて、さらに、更なる撮像モジュール60及びカメラ1の薄型化を図ることができる。また、従来使用してきたフレキシブルプリント基板が不要となり、撮像モジュール60及びその周辺部品の省スペース化や、生産コストの削減、生産工程の短縮化等を図ることができる。   According to this embodiment, in addition to the effects shown in the first embodiment and the like, the imaging module 60 and the camera 1 can be further reduced in thickness. In addition, the conventionally used flexible printed circuit board is not necessary, and the imaging module 60 and its peripheral components can be saved in space, production costs can be reduced, production processes can be shortened, and the like.

(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、第1レンズシート11は、透光性基板14,44,54とは別体であり、透光性基板14,44,54の像側(−Z側)の面14b,44b,54bの少なくとも透光領域141,441,541上に、接合層19aを介して接合される形態を示したが、これに限らず、例えば、第1レンズシート11を透光性基板14,44,54の像側(−Z側)の面14b,44b,54bの少なくとも透光領域141を被覆する領域に、直接賦型して形成してもよい。
このような形態とすることにより、透光性基板14,44,54と第1レンズシート11との層間での反射等を抑制してレンズ部13への入射光量の増加を図ることができ、かつ、撮像モジュール10,40,50,60の厚さを低減することができる。
(Deformation)
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, the first lens sheet 11 is a separate body from the translucent substrates 14, 44, 54, and the image side (−Z side) surface of the translucent substrates 14, 44, 54. 14b, 44b, and 54b are shown to be bonded to at least the light-transmitting regions 141, 441, and 541 via the bonding layer 19a. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, it may be formed by direct shaping in an area covering at least the light transmitting area 141 of the image side (-Z side) surfaces 14b, 44b, 54b of the 14, 44, 54.
By adopting such a form, it is possible to suppress the reflection between the layers of the translucent substrates 14, 44, 54 and the first lens sheet 11 and increase the amount of incident light to the lens unit 13, In addition, the thickness of the imaging modules 10, 40, 50, 60 can be reduced.

(2)各実施形態において、透光性基板14,44,54は、レンズ部13よりも像側(出光側、−Z側)に配置される形態としてもよい。
図12は、撮像モジュール10の変形形態を説明する図である。この撮像モジュール10の変形形態では、透光性基板14は、レンズ部13及びイメージセンサ16よりも像側(−Z側)に配置されている。第1レンズシート11は、赤外線遮蔽シート18に接合層19dを介して接合され、第2レンズシート12は、接合層19bを介してイメージセンサ16に接合されている。また、イメージセンサ16と透光性基板14とは、一体に積層され、ワイヤーボンディング方式により電気的に接合されている。
また、この撮像モジュールの変形形態では、支持部材701により、赤外線遮蔽シート18が支持され、透光性基板14との光軸O方向における位置が決められている。
(2) In each embodiment, the translucent substrates 14, 44, 54 may be arranged on the image side (light emission side, −Z side) from the lens unit 13.
FIG. 12 is a diagram for explaining a modification of the imaging module 10. In this modification of the imaging module 10, the translucent substrate 14 is disposed on the image side (−Z side) with respect to the lens unit 13 and the image sensor 16. The first lens sheet 11 is bonded to the infrared shielding sheet 18 via the bonding layer 19d, and the second lens sheet 12 is bonded to the image sensor 16 via the bonding layer 19b. Moreover, the image sensor 16 and the translucent board | substrate 14 are laminated | stacked integrally, and are electrically joined by the wire bonding system.
Further, in this modified form of the imaging module, the infrared shielding sheet 18 is supported by the support member 701, and the position in the optical axis O direction with respect to the translucent substrate 14 is determined.

従来広く使用されてきた透光性を有しない有機材料系基板を備える撮像モジュールにおいても、図12に示すように、有機材料系基板は、イメージセンサ16よりも像側(−Z側)に配置されていた。
この変形形態は、その有機材料基板を透光性基板14に変更した形態に相当する。透光性基板14は、基板としての十分な剛性を有しながら、従来の有機材料系基板に比べて厚さを薄くできる。従って、このような形態とすることにより、撮像モジュール及びカメラの薄型化を実現できる。
Also in an imaging module including an organic material substrate that does not have translucency that has been widely used in the past, as shown in FIG. It had been.
This modified form corresponds to a form in which the organic material substrate is changed to the translucent substrate 14. The translucent substrate 14 can be made thinner than a conventional organic material substrate while having sufficient rigidity as a substrate. Therefore, by adopting such a form, it is possible to reduce the thickness of the imaging module and the camera.

また、透光性基板14は、有機材料系基板に比べて、耐熱性が高いので寸法安定性が高いことや、表面の平滑性が高いので配線パターンの細密化が可能である等の特徴を有しており、配線基板として配線領域の省スペース化を図ることができ、撮像モジュール及びカメラの省スペース化を実現できる。
なお、撮像モジュール10を例に挙げて説明したが、これに限らず、撮像モジュール40,50,60においても上記変形形態は適用可能である。
In addition, the translucent substrate 14 has features such as higher dimensional stability because of its higher heat resistance than organic material-based substrates, and finer wiring patterns because of its high surface smoothness. Therefore, the wiring area can be saved as the wiring board, and the space saving of the imaging module and the camera can be realized.
The imaging module 10 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the above-described modification can be applied to the imaging modules 40, 50, and 60.

(3)各実施形態において、第1レンズシート11の第1の面11a及び第2レンズシート12の第1の面12aのZ方向(光軸O方向)の位置は、適宜選択して配置してよい。
図13は、レンズ部13の変形形態を説明する図である。図13では、レンズ部13の変形形態の斜視図を示し、理解を容易にするために、第1レンズシート11及び第2レンズシート12をZ方向(光軸O方向)において大きく離間させて示している。
図13(a)に示すように、第1レンズシート11の第1の面11a及び第2レンズシート12の第1の面12aは、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13(b)に示すように、第1レンズシート11の第1の面11a及び第2レンズシート12の第1の面12aは、いずれも像側(−Z側)となるように配置されていてもよい。
さらに、図13(c)に示すように、第1レンズシート11の第1の面11aは、被写体側(+Z側)であり、第2レンズシート12の第1の面12aは、像側(−Z側)となるように配置されていてもよい。
(3) In each embodiment, the positions of the first surface 11a of the first lens sheet 11 and the first surface 12a of the second lens sheet 12 in the Z direction (optical axis O direction) are appropriately selected and arranged. It's okay.
FIG. 13 is a diagram illustrating a modified form of the lens unit 13. In FIG. 13, a perspective view of a modified form of the lens unit 13 is shown, and the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are shown far apart in the Z direction (optical axis O direction) for easy understanding. ing.
As shown in FIG. 13A, the first surface 11a of the first lens sheet 11 and the first surface 12a of the second lens sheet 12 are both disposed on the subject side (+ Z side). May be.
As shown in FIG. 13B, the first surface 11a of the first lens sheet 11 and the first surface 12a of the second lens sheet 12 are both on the image side (−Z side). It may be arranged.
Further, as shown in FIG. 13C, the first surface 11a of the first lens sheet 11 is the subject side (+ Z side), and the first surface 12a of the second lens sheet 12 is the image side ( -Z side).

図13(b),(c)に示すように、第2レンズシート12の第1の面12aが像側(−Z側)に位置する場合、第2レンズシート12とイメージセンサ16とを接合する接合層19bの屈折率は、光透過部121の屈折率よりも小さいことが好ましい。
また、図13(c)に示すように、第1レンズシート11と第2レンズシート12とが、互いに第2の面11b,12bを対面させて配置される場合には、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。
As shown in FIGS. 13B and 13C, when the first surface 12a of the second lens sheet 12 is positioned on the image side (−Z side), the second lens sheet 12 and the image sensor 16 are bonded. The refractive index of the bonding layer 19b to be performed is preferably smaller than the refractive index of the light transmission portion 121.
In addition, as shown in FIG. 13C, when the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are arranged with the second surfaces 11b and 12b facing each other, stray light due to optical contact is generated. From the viewpoint of suppressing the occurrence, a spacer (not shown) may be disposed between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.

また、図13(c)に示す形態の場合、光学密着を抑制する観点から、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間に、不図示の透光性を有する接合層を全面に設けて、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は、その接合層と各第2の面11b,12bとの界面での光の反射を防ぐ観点から、その屈折率が光透過部111,121の屈折率N1と等しい、もしくは、光透過部111,121との屈折率差が可能な限り小さいものが好ましい。   In the case of the form shown in FIG. 13C, from the viewpoint of suppressing optical adhesion, a non-illustrated translucent bonding layer is provided on the entire surface between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be integrally bonded. In this case, the refractive index of the bonding layer for bonding the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 is from the viewpoint of preventing reflection of light at the interface between the bonding layer and each of the second surfaces 11b and 12b. Is preferably equal to the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121, or the refractive index difference between the light transmitting portions 111 and 121 is as small as possible.

(4)各実施形態において、第2レンズシート12は、透光性基板14,44,54と接合される形態としてもよい。
図14は、撮像モジュール10の変形形態を説明する図である。なお、図14では、理解を容易にするために、撮像モジュール10のうち、光学素子部15(透光性基板14、レンズ部13)とイメージセンサ16とを示している。
図14に示すように、第2レンズシート12は、接合層19fによって透光性基板14と接合され、光軸O方向の位置が決められる形態としてもよい。
このような形態とする場合、図14に示すように、第2レンズシート12は、第1レンズシートよりも少なくとも一部が外周側に大きく突出して形成され、その突出した部分に接合層19fが設けられ、透光性基板14と接合される。なお、第2レンズシート12は、第1レンズシート11よりも一部が大きい形態としてもよいし、全体的に大きな形態としてもよい。
(4) In each embodiment, the 2nd lens sheet 12 is good also as a form joined to translucent board 14,44,54.
FIG. 14 is a diagram for explaining a modification of the imaging module 10. In FIG. 14, the optical element unit 15 (the translucent substrate 14 and the lens unit 13) and the image sensor 16 of the imaging module 10 are illustrated for easy understanding.
As shown in FIG. 14, the second lens sheet 12 may be bonded to the translucent substrate 14 by a bonding layer 19 f and the position in the optical axis O direction may be determined.
In the case of such a configuration, as shown in FIG. 14, the second lens sheet 12 is formed so that at least a part of the second lens sheet 12 protrudes greatly toward the outer peripheral side, and a bonding layer 19f is formed on the protruding part. Provided and bonded to the translucent substrate 14. In addition, the 2nd lens sheet 12 is good also as a form with a part larger than the 1st lens sheet 11, and good also as a large form as a whole.

このような形態とすることにより、光学素子部15としてレンズ部13の2枚のレンズシートと透光性基板14とを一体に形成でき、結果として光軸O方向の位置を、精度よく形成できる。
なお、撮像モジュール10を例に挙げて説明したが、これに限らず、撮像モジュール40,50,60においても上記変形形態は適用可能である。
By adopting such a configuration, the two lens sheets of the lens unit 13 and the translucent substrate 14 can be integrally formed as the optical element unit 15, and as a result, the position in the optical axis O direction can be formed with high accuracy. .
The imaging module 10 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the above-described modification can be applied to the imaging modules 40, 50, and 60.

(5)各実施形態において、レンズ部13は、第1レンズシート11の光透過部111(単位レンズ形状112)が左右方向(X方向)に配列され、第2レンズシート12の光透過部121(単位レンズ形状122)が上下方向(Y方向)に配列される形態としてもよい。
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R1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R2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、レンズ部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。
(5) In each embodiment, in the lens unit 13, the light transmission unit 111 (unit lens shape 112) of the first lens sheet 11 is arranged in the left-right direction (X direction), and the light transmission unit 121 of the second lens sheet 12. The (unit lens shape 122) may be arranged in the vertical direction (Y direction).
In addition, an angle α formed by the arrangement direction R1 of the light transmission portion 111 (unit lens shape 112) of the first lens sheet 11 and the arrangement direction R2 of the light transmission portion 121 (unit lens shape 122) of the second lens sheet 12 is In the range of 90 ° ± 10 °, that is, in the range of 80 ° to 100 °, the optical function desired as the lens unit is maintained. Therefore, the angle α is not limited to 90 °, and may be in the range of 80 ° to 100 °.

これにより、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R1と第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R2とのなす角度αを厳密に90°として配置しなくともよく、第1レンズシート11と第2レンズシート12との位置合わせや撮像モジュール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。   Thereby, when the imaging module 10 is assembled, the angle α formed by the arrangement direction R1 of the light transmission part 111 of the first lens sheet 11 and the arrangement direction R2 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12 is strictly 90 °. The first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 can be aligned, the assembling work of the imaging module 10 can be facilitated, the working efficiency can be improved, and the yield can be improved.

(6)各実施形態において、光透過部111,121の配列方向R1,R2とイメージセンサ16の画素162の配列方向G1,G2は、下記のように設定してもよい。
図15は、レンズ部13及びのイメージセンサ16の変形形態を説明する図である。図14では、レンズ部13の各レンズシートの光透過部111,121の配列方向R1,R2と、イメージセンサ16の画素162の配列方向G1,G2とを光軸O方向(Z方向)から見た様子を示している。
上述の各実施形態では、図15(a)に示すように、イメージセンサ16の画素162が光軸O方向(Z方向)に対して直交する2つの方向G1,G2(第1実施形態では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R1は、画素162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R2は、画素162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、配列方向R1と配列方向G1とがなす角度β、配列方向R2と配列方向G2とがなす角度γは、いずれも0°である。
(6) In each embodiment, the arrangement directions R1, R2 of the light transmission parts 111, 121 and the arrangement directions G1, G2 of the pixels 162 of the image sensor 16 may be set as follows.
FIG. 15 is a diagram for explaining a modification of the lens unit 13 and the image sensor 16. In FIG. 14, the arrangement directions R1 and R2 of the light transmitting portions 111 and 121 of each lens sheet of the lens portion 13 and the arrangement directions G1 and G2 of the pixels 162 of the image sensor 16 are viewed from the optical axis O direction (Z direction). It shows the state.
In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 15A, the pixel 162 of the image sensor 16 has two directions G1 and G2 orthogonal to the optical axis O direction (Z direction) (Y in the first embodiment). And the arrangement direction R1 of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 is parallel to one direction G1 (Y direction) of the arrangement direction of the pixels 162, and the second lens sheet 12 In the example, the arrangement direction R2 of the light transmission unit 121 is parallel to another direction G2 (X direction) of the arrangement direction of the pixels 162. At this time, as viewed from the optical axis O direction (Z direction), the angle β formed by the array direction R1 and the array direction G1 and the angle γ formed by the array direction R2 and the array direction G2 are both 0 °.

これに限らず、図15(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16の画素162とレンズ部13の各光透過部111,121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15(b)では、画素162の配列方向G1,G2は、それぞれY方向及びX方向に平行である例を示しているが、これに限らず、光透過部111,121の配列方向R1,R2がY方向及びX方向に平行であり、画素162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、配列方向G1,G2及び配列方向R1,R2が、それぞれ角度β,γをなし、かつ、いずれもY方向及びX方向に平行でない形態としてもよい。
Not limited to this, as shown in FIG. 15B, for example, when the angle β and the angle γ are within the range of 0 to 10 ° when viewed from the optical axis O direction (Z direction), optical Since the function is maintained, it may be appropriately selected and set within this range.
By adopting such a configuration, it becomes easy to align the pixel 162 of the image sensor 16 and the light transmitting portions 111 and 121 of the lens unit 13, simplifying the manufacturing work, shortening the working time, improving the yield, etc. Can be achieved.
15B shows an example in which the arrangement directions G1 and G2 of the pixels 162 are parallel to the Y direction and the X direction, respectively. However, the arrangement direction is not limited to this, and the arrangement directions of the light transmission portions 111 and 121 are not limited thereto. R1 and R2 may be parallel to the Y direction and the X direction, and may form angles β and γ respectively with the arrangement directions G1 and G2 of the pixels 162. The arrangement directions G1 and G2 and the arrangement directions R1 and R2 may be respectively The angles β and γ may be formed, and neither of them may be parallel to the Y direction and the X direction.

(7)各実施形態において、赤外線遮蔽シート18又は赤外線遮蔽層443を備えず、カバーシート17全体が所定の領域(700〜1100nm)の波長域の赤外線を遮蔽する材料を含有する材料により形成される等して、赤外線を遮蔽する機能を有していてもよいし、赤外線遮蔽層がカバーシート17の片面に形成される形態としてもよい。このような形態とすることにより、撮像モジュールのさらなる薄型化を実現することができる。 (7) In each embodiment, the infrared shielding sheet 18 or the infrared shielding layer 443 is not provided, and the entire cover sheet 17 is formed of a material containing a material that shields infrared rays in a wavelength region of a predetermined region (700 to 1100 nm). For example, it may have a function of shielding infrared rays, or an infrared shielding layer may be formed on one side of the cover sheet 17. By adopting such a configuration, it is possible to further reduce the thickness of the imaging module.

(8)各実施形態において、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。 (8) In each embodiment, the interface between the light transmitting portions 111 and 121 and the light absorbing portions 113 and 123 may be a folded surface formed of a plurality of planes, or a plurality of planes and curved surfaces may be formed. It is good also as a form with which two or more were combined.

(9)各実施形態において、レンズ部13は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の2枚のレンズシートを備える形態を示したが、これに限らず、例えば、下記に示すようなレンズシートを1枚備える形態としてもよい。
図16は、撮像モジュール10の変形形態を説明する図である。図16では、理解を容易にするために、撮像モジュール10のうち、光学素子部15(透光性基板14、レンズ部73)、イメージセンサ16等を示している。
図17及び図18は、図16に示す撮像モジュール10の変形形態に用いられるレンズ部73を説明する図である。図17は、レンズ部73を像側(−Z側)から見た正面図である。図18(a)は、図17に示す矢印C1−C2に沿ったレンズ部73の断面(YZ断面)の一部を拡大した拡大図であり、図18(b)は、図17に示す矢印D1−D2に沿ったレンズ部73の断面(XZ断面)の一部を拡大した拡大図である。
このレンズ部73は、1枚のレンズシート71により形成されている。
(9) In each embodiment, although the lens part 13 showed the form provided with two lens sheets of the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12, it is not restricted to this, For example, as shown below It is good also as a form provided with one lens sheet.
FIG. 16 is a diagram for explaining a modification of the imaging module 10. In FIG. 16, for easy understanding, the optical element unit 15 (the translucent substrate 14 and the lens unit 73), the image sensor 16, and the like of the imaging module 10 are illustrated.
FIGS. 17 and 18 are diagrams illustrating a lens unit 73 used in a modification of the imaging module 10 shown in FIG. FIG. 17 is a front view of the lens unit 73 as viewed from the image side (−Z side). FIG. 18A is an enlarged view of a part of the cross section (YZ cross section) of the lens portion 73 along the arrow C1-C2 shown in FIG. 17, and FIG. 18B is the arrow shown in FIG. It is the enlarged view to which a part of cross section (XZ cross section) of the lens part 73 in alignment with D1-D2 was expanded.
The lens unit 73 is formed by a single lens sheet 71.

レンズシート71は、光軸O方向(Z方向)において、透光性基板14の像側(−Z側)に配置され、その被写体側(+Z側)の面が平面状であり、接合層19aにより透光性基板14の透光領域141の像側(−Z側)の面に接合されている。
レンズシート71は、図17及び図18に示すように、シート面に沿ってX方向及びY方向に等間隔に配列される複数の光透過部711と、互いに隣り合う光透過部711間に、各光透過部711を囲むようにして設けられる光吸収部713とを備えた、いわゆるマイクロレンズアレイシートである。このレンズシート71では、光透過部711は、正方格子状に配置されている。
The lens sheet 71 is disposed on the image side (−Z side) of the translucent substrate 14 in the optical axis O direction (Z direction), the object side (+ Z side) has a flat surface, and the bonding layer 19a. Therefore, the light transmitting region 141 of the light transmitting substrate 14 is bonded to the image side (−Z side) surface.
As shown in FIGS. 17 and 18, the lens sheet 71 includes a plurality of light transmission portions 711 arranged at equal intervals along the sheet surface in the X direction and the Y direction, and the light transmission portions 711 adjacent to each other. This is a so-called microlens array sheet provided with a light absorbing portion 713 provided so as to surround each light transmitting portion 711. In the lens sheet 71, the light transmission portions 711 are arranged in a square lattice shape.

光透過部711は、第1の面71a側(この形態では、像側(−Z側))に、凸形状の単位レンズ形状712を有している。また、レンズシート71の第2の面71b(この形態では、被写体側(+Z側)の面)は、略平面状となっている。
単位レンズ形状712は、略半球状の形状に形成されており、鉛直方向(Y方向)及び左右方向(X方向)に対称な形状に形成されている。即ち、単位レンズ形状712は、YZ断面における断面形状とXZ断面における断面形状とが、円の一部形状(円弧形状)となっている。また、単位レンズ形状712(光透過部711)は、レンズシート71のシート面の法線方向(光軸O方向、Z方向)から見た形状が円形状に形成されている。ここで、略半球状とは、半球だけでなく、球の一部形状や回転楕円体の一部形状を含む形状をいう。
単位レンズ形状712の表面には、不図示の反射防止層が形成されている。
The light transmission portion 711 has a convex unit lens shape 712 on the first surface 71a side (in this embodiment, on the image side (−Z side)). Further, the second surface 71b of the lens sheet 71 (in this embodiment, the surface on the subject side (+ Z side)) is substantially flat.
The unit lens shape 712 is formed in a substantially hemispherical shape, and is formed in a symmetrical shape in the vertical direction (Y direction) and the left-right direction (X direction). That is, in the unit lens shape 712, the cross-sectional shape in the YZ cross section and the cross-sectional shape in the XZ cross section are a partial shape of a circle (arc shape). The unit lens shape 712 (light transmission portion 711) is formed in a circular shape when viewed from the normal direction (optical axis O direction, Z direction) of the sheet surface of the lens sheet 71. Here, the substantially hemispherical shape means not only a hemisphere but also a shape including a partial shape of a sphere and a partial shape of a spheroid.
An antireflection layer (not shown) is formed on the surface of the unit lens shape 712.

光透過部711の第2の面71b側には、シート面(XY面)に平行な方向に連続しているランド部714が形成されている。
このランド部714は、第1実施形態等に示した第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様に、その厚みが可能な限り薄い方が好ましく、ランド部714の厚さが0であること(即ち、ランド部714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。
A land portion 714 that is continuous in a direction parallel to the sheet surface (XY surface) is formed on the second surface 71 b side of the light transmission portion 711.
As with the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 shown in the first embodiment, the land portion 714 is preferably as thin as possible, and the land portion 714 has a thickness of 0. This is ideal from the viewpoint of preventing stray light and providing a high-quality image.

光吸収部713は、互いに隣り合う光透過部711間に、各光透過部711を囲むようにして設けられている。光吸収部713は、レンズシート71の厚み方向(Z方向)に沿って、単位レンズ形状712が形成された第1の面71aから反対側の第2の面71b側に延びるようにして形成されている。
光吸収部713は、図18に示すように、レンズシート71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、又は、矩形形状に形成されている。
The light absorbing portion 713 is provided between the light transmitting portions 711 adjacent to each other so as to surround each light transmitting portion 711. The light absorbing portion 713 is formed so as to extend from the first surface 71a on which the unit lens shape 712 is formed to the opposite second surface 71b side along the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 71. ing.
As shown in FIG. 18, the light absorbing portion 713 has a wedge-shaped or rectangular cross-sectional shape in a cross section parallel to the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 71.

この形態での光吸収部713は、レンズシート71の厚み方向(Z方向)に平行な面における断面形状が等脚台形形状であり、第1の面71a側端部の寸法が第2の面71b側端部の寸法に比べて大きい。なお、これに限らず、光吸収部713は、厚み方向(Z方向)に平行な面における断面形状が、第2の面71b側を頂点とする三角形形状としてもよい。   The light absorbing portion 713 in this form has an isosceles trapezoidal cross-sectional shape in a plane parallel to the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 71, and the dimension of the end portion on the first surface 71a side is the second surface. It is larger than the dimension of the 71b side end. In addition, the light absorption part 713 is not limited to this, and the cross-sectional shape in the plane parallel to the thickness direction (Z direction) may be a triangular shape having the apex on the second surface 71b side.

このレンズ部73のレンズシート71の各部の寸法は、以下の通りである。
光透過部711(単位レンズ形状712)の配列ピッチPは、約10〜230μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状712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712のレンズ開口幅(開口径)D1(シート面の法線方向(Z方向)から見た場合の単位レンズ形状712の直径)は、約10〜200μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状712のレンズ高さH1は、約2〜40μmとすることが好ましい。
The dimension of each part of the lens sheet 71 of this lens part 73 is as follows.
The arrangement pitch P of the light transmitting portions 711 (unit lens shape 712) is preferably about 10 to 230 μm.
The radius of curvature R of the unit lens shape 712 is preferably about 10 to 180 μm.
The lens opening width (opening diameter) D1 of the unit lens shape 712 (diameter of the unit lens shape 712 when viewed from the normal direction (Z direction) of the sheet surface) is preferably about 10 to 200 μm.
The lens height H1 of the unit lens shape 712 is preferably about 2 to 40 μm.

光吸収部713の幅D2(第1の面71a側端部の幅)は、約1〜30μmとすることが好ましい。
光吸収部713の高さH2は、約20〜470μmとすることが好ましい。
光吸収部713と光透過部711との界面がシート面の法線方向となす角度θは、0〜10°程度とすることが好ましい。
The width D2 of the light absorbing portion 713 (the width of the end portion on the first surface 71a side) is preferably about 1 to 30 μm.
The height H2 of the light absorbing portion 713 is preferably about 20 to 470 μm.
The angle θ formed by the interface between the light absorbing portion 713 and the light transmitting portion 711 and the normal direction of the sheet surface is preferably about 0 to 10 °.

ランド厚D3は、約1〜50μmとすることが好ましい。
レンズシート71の総厚Tは、約30〜480μmとすることが好ましい。このレンズシート71の総厚Tは、レンズ部73の厚さに相当する。
レンズシート71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 preferably about 1 to 50 μm.
The total thickness T of the lens sheet 71 is preferably about 30 to 480 μm. The total thickness T of the lens sheet 71 corresponds to the thickness of the lens portion 73.
When the lens sheet 71 is formed in the above-mentioned size range, the focal length is about 24 to 300 μm (converted value in the air).

このような形態とした場合にも、前述の図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712により集光された光を、イメージセンサ16の対応する領域の画素162(画素群)に入射させることができる。これにより、画素162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。
また、このような形態とすることにより、レンズ部の厚みをさらに低減することができ、撮像モジュール及びカメラの薄型化、軽量化、生産コストの低減等を実現することができる。
Even in such a configuration, as shown in FIG. 7A, the light collected by the unit lens shape 712 is generated in the corresponding region of the image sensor 16 without causing crosstalk. The light can enter the pixel 162 (pixel group). Thereby, the pixel 162 can output the intensity | strength and incident direction information of incident light with high precision.
Further, by adopting such a configuration, the thickness of the lens portion can be further reduced, and the imaging module and the camera can be made thinner, lighter, and the production cost can be reduced.

また、上記の例に限らず、レンズ部は、単位レンズ形状712(光透過部711)は、光軸O方向(Z方向)から見て、六方格子状や、長方格子状等に配置されるようにしてもよい。
また、以下の図19(a)に示すように、単位レンズ形状712(光透過部711)は、レンズシート71のシート面の法線方向(Z方向,光軸O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。
図19は、レンズ部73の別の形態を説明する図である。図19(a)は、レンズシート71の厚み方向(Z方向)の像側(−Z側)から見た正面図である。図19(b)は、図19(a)に示す矢印E1−E2に沿った断面を示す図(YZ断面図)であり、図19(c)は、図19(a)に示す矢印F1−F2に沿った断面を示す図(XZ断面図)である。
この場合、単位レンズ形状712は、像側(−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712は、図19(b),(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。
The lens unit is not limited to the above example, and the unit lens shape 712 (light transmission unit 711) is arranged in a hexagonal lattice shape, a rectangular lattice shape, or the like as viewed from the optical axis O direction (Z direction). You may make it do.
Further, as shown in FIG. 19A below, the unit lens shape 712 (light transmission portion 711) has a shape viewed from the normal direction (Z direction, optical axis O direction) of the sheet surface of the lens sheet 71. You may make it form in a rectangular shape (square shape).
FIG. 19 is a diagram illustrating another form of the lens unit 73. FIG. 19A is a front view as viewed from the image side (−Z side) in the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 71. FIG. 19B is a diagram (YZ sectional view) showing a section along the arrow E1-E2 shown in FIG. 19A, and FIG. 19C is an arrow F1-shown in FIG. 19A. It is a figure (XZ sectional view) which shows the cross section along F2.
In this case, the unit lens shape 712 is formed in a substantially quadrangular pyramid shape that swells to the image side (−Z side). Specifically, as shown in FIGS. 19B and 19C, the unit lens shape 712 has a shape in which a corner portion (a top portion or a ridge line) of a quadrangular pyramid is chamfered to form a curved surface.

このような形態としても、前述の図17及び図18に示した半球状の単位レンズ形状712と同様の効果を奏することができる。また、この形態では、シート面の法線方向から見た光透過部711(単位レンズ形状712)の形状を矩形状にすることで、図17及び図18に示す形態に比べて、レンズシート71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。   Even in such a configuration, the same effect as the hemispherical unit lens shape 712 shown in FIGS. 17 and 18 can be obtained. Further, in this embodiment, the lens sheet 71 is compared with the embodiment shown in FIGS. 17 and 18 by making the shape of the light transmitting portion 711 (unit lens shape 712) viewed from the normal direction of the sheet surface rectangular. It is possible to increase the incident area of light with respect to the light and improve the light utilization efficiency.

なお、単位レンズ形状712(光透過部711)は、レンズシート71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像側(−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。
また、レンズシート71は、第2の面71bが像側に位置し、第1の面71aが接合層19aによって透光性基板14に接合される形態としてもよい。この場合、単位レンズ形状712の集光作用を発揮する観点から、接合層19aは、その屈折率が光透過部711の屈折率N1よりも小さいものとすることが好ましい。
The unit lens shape 712 (light transmitting portion 711) is formed in a substantially polygonal pyramid shape having a polygonal shape when viewed from the normal direction (Z direction) of the lens surface of the lens sheet 71, and the substantially polygonal cone shape. May swell to the image side (−Z side) of the sheet surface, and the corners (tops and ridgelines) may be chamfered.
The lens sheet 71 may be configured such that the second surface 71b is positioned on the image side and the first surface 71a is bonded to the translucent substrate 14 by the bonding layer 19a. In this case, it is preferable that the refractive index of the bonding layer 19a is smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portion 711 from the viewpoint of exerting the light collecting action of the unit lens shape 712.

また、レンズシート71とイメージセンサ16との間に、不図示の各種レンズシートをさらに配置した形態としてもよく、例えば、レンズシート71よりも像側(−Z側)に、レンズシート71と同様な形状を有する不図示のレンズシートを配置してもよい。このような形態は、例えば、レンズの収差の補正等が必要な場合に有効である。
この場合、不図示のレンズシートは、単位レンズ形状が設けられる第1の面を、像側(+Z側)に向くようにして配置されてもよいし、イメージセンサ側を向くようにして配置されてもよい。また、不図示のレンズシートの単位レンズ形状の各寸法は、レンズシート71と同等としてもよいし、相違してもよい。
また、単位レンズ形状712の配列ピッチPやレンズ開口径D1、曲率半径R等は、レンズシート71の垂直方向(Y方向)と左右方向(X方向)とにおいて同様である例を示したが、これに限定されるものでなく、垂直方向と左右方向で各寸法が相違するようにしてもよい。
なお、撮像モジュール10を例に挙げて説明したが、これに限らず、撮像モジュール40,50,60においても上記変形形態は適用可能である。
Also, various lens sheets (not shown) may be further arranged between the lens sheet 71 and the image sensor 16. For example, the lens sheet 71 may be arranged on the image side (−Z side) in the same manner as the lens sheet 71. A lens sheet (not shown) having various shapes may be arranged. Such a form is effective, for example, when it is necessary to correct a lens aberration.
In this case, the lens sheet (not shown) may be arranged such that the first surface on which the unit lens shape is provided faces the image side (+ Z side) or the image sensor side. May be. Each dimension of the unit lens shape of the lens sheet (not shown) may be the same as or different from that of the lens sheet 71.
In addition, although the arrangement pitch P, the lens opening diameter D1, the curvature radius R, and the like of the unit lens shapes 712 are the same in the vertical direction (Y direction) and the left-right direction (X direction) of the lens sheet 71, However, the present invention is not limited to this, and each dimension may be different between the vertical direction and the left-right direction.
The imaging module 10 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the above-described modification can be applied to the imaging modules 40, 50, and 60.

(10)各実施形態において、光吸収部113,123は、第2の面11b,12b側から第1の面11a,12a側へ厚み方向に沿って形成される形態としてもよい。
図20は、第1レンズシート11の変形形態を説明する図である。
図20に示すように、第1レンズシート11を、光吸収部113が第2の面11b側から第1の面11a側へ厚み方向に沿って形成される形態とする場合、ランド部114が第1の面11a側に位置し、単位レンズ形状112は連続して配列され、第2の面11bに光吸収部113の第2の面側端部が位置している。
このような形態とすることにより、単位レンズ形状112の谷底部分に光吸収部113を形成する材料が付着する等して単位レンズ形状112のレンズ開口幅D1が狭まり、光量が低下することを防止できる。
なお、第2レンズシート12や、前述の変形形態(9)に示したレンズシート71についても同様に、光吸収部123,713が第2の面12b,71b側から第1の面12a,71a側へ延びる形態としてもよい。
(10) In each embodiment, the light absorbing portions 113 and 123 may be formed along the thickness direction from the second surfaces 11b and 12b to the first surfaces 11a and 12a.
FIG. 20 is a diagram illustrating a modified form of the first lens sheet 11.
As shown in FIG. 20, when the first lens sheet 11 is configured such that the light absorbing portion 113 is formed along the thickness direction from the second surface 11 b side to the first surface 11 a side, the land portion 114 is formed. Located on the first surface 11a side, the unit lens shapes 112 are continuously arranged, and the second surface side end of the light absorbing portion 113 is positioned on the second surface 11b.
By adopting such a configuration, it is possible to prevent the lens opening width D1 of the unit lens shape 112 from being narrowed due to the material forming the light absorbing portion 113 adhering to the valley portion of the unit lens shape 112, and the light amount from being reduced. it can.
Similarly, for the second lens sheet 12 and the lens sheet 71 shown in the modification (9), the light absorbing portions 123 and 713 have the first surfaces 12a and 71a from the second surfaces 12b and 71b side. It is good also as a form extended to the side.

(11)第1実施形態において、カバーシート17と赤外線遮蔽シート18と透光性基板14とは、各部材間に透光性を有する接合層を有し、一体に接合された形態としてもよい。また、第2〜第4実施形態において、カバーシート17と透光性基板44,54とは、透光性を有する接合層を有し、一体に接合された形態としてもよい (11) In the first embodiment, the cover sheet 17, the infrared shielding sheet 18, and the translucent substrate 14 may have a translucent bonding layer between the members and may be integrally bonded. . In the second to fourth embodiments, the cover sheet 17 and the translucent substrates 44 and 54 may have a translucent joining layer and may be integrally joined.

(12)各実施形態において、透光性基板14,44,54の透光領域141,441,541は、板面の法線方向(光軸O方向、Z方向)から見て、中央に形成され、その周囲に配線領域142,442,542が形成される形態を示したが、これに限らず、透光領域141,441,541がレンズ部13及びイメージセンサ16の受光領域161に対応するならば、透光領域141,441,541及び配線領域142,442,542の位置や形状等は特に限定しない。 (12) In each embodiment, the translucent regions 141, 441, 541 of the translucent substrates 14, 44, 54 are formed in the center when viewed from the normal direction of the plate surface (optical axis O direction, Z direction). In this embodiment, the wiring regions 142, 442, and 542 are formed in the periphery thereof. However, the present invention is not limited thereto, and the light-transmitting regions 141, 441, and 541 correspond to the light receiving regions 161 of the lens unit 13 and the image sensor 16. If so, the positions and shapes of the light transmitting regions 141, 441, 541 and the wiring regions 142, 442, 542 are not particularly limited.

(13)各実施形態において、単位レンズ形状112,122は、凸形状である例を示したがこれに限らず、凹形状としてもよい。
図21は、レンズ部13の変形形態を説明する図である。
図21に示すように、単位レンズ形状112,122は、その配列方向及び厚み方向に平行な断面形状が凹形状であって、円の一部形状等である形態としてもよい。このような形態とする場合には、図21に示すように、光吸収部113,123は第2の面11b,12b側から第1の面11a,12a側へ厚み方向(Z方向)に沿って延びる形態とすることが好ましい。
また、このとき、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間に、光透過部111,121よりも屈折率が高い樹脂層76が充填され、この樹脂層76により第1レンズシート11と第2レンズシート12とが接合される形態とすることが好ましい。
(13) In each embodiment, the unit lens shapes 112 and 122 are examples of convex shapes, but the present invention is not limited to this, and may be concave shapes.
FIG. 21 is a diagram illustrating a modified form of the lens unit 13.
As shown in FIG. 21, the unit lens shapes 112 and 122 may have a concave cross-sectional shape parallel to the arrangement direction and the thickness direction, and may be a partial shape of a circle. In the case of such a configuration, as shown in FIG. 21, the light absorbing portions 113, 123 are along the thickness direction (Z direction) from the second surfaces 11b, 12b side to the first surfaces 11a, 12a side. It is preferable to adopt a form that extends.
At this time, a resin layer 76 having a refractive index higher than that of the light transmission portions 111 and 121 is filled between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the first lens sheet 11 is filled with the resin layer 76. The second lens sheet 12 is preferably bonded to the second lens sheet 12.

(14)各実施形態において、単位レンズ形状112,122の配列ピッチPやレンズ開口幅D1、曲率半径R、光透過部111,121の屈折率N1、光吸収部113,123の屈折率N2、光吸収部113,123の高さH2等は、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。 (14) In each embodiment, the arrangement pitch P of the unit lens shapes 112 and 122, the lens aperture width D1, the radius of curvature R, the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121, the refractive index N2 of the light absorbing portions 113 and 123, The height H2 and the like of the light absorbing portions 113 and 123 may be different between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.

(15)各実施形態において、レンズ部13の第1レンズシート11と透光性基板14,44,54とを接合する接合層を備えず、第1レンズシート11及び透光性基板14,44,54は、それぞれ不図示の支持部材で支持され、所定の位置で保持される形態としてもよい。このような支持部材は、黒等の暗色に形成され、光を吸収する機能を有することが迷光を低減する観点から好ましい。
このとき、光学密着等を防止する観点から、第1レンズシート11と透光性基板14,44,54との間に不図示のスペーサを配置する等してもよい。
(15) In each embodiment, the first lens sheet 11 and the light-transmitting substrates 14 and 44 are not provided with a bonding layer that bonds the first lens sheet 11 of the lens unit 13 and the light-transmitting substrates 14, 44 and 54. , 54 may be supported by a support member (not shown) and held at a predetermined position. Such a support member is preferably formed in a dark color such as black and has a function of absorbing light from the viewpoint of reducing stray light.
At this time, a spacer (not shown) may be disposed between the first lens sheet 11 and the translucent substrates 14, 44, and 54 from the viewpoint of preventing optical adhesion and the like.

(16)各実施形態において、レンズ部13は、第1レンズシート11と第2レンズシート12とが、例えば、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の有効部分(光が透過する領域)以外の領域や、光学的に影響の小さい領域(例えば、四隅の角部分)や、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の周縁部等に外側へ凸となるように設けられた領域等に形成された接合層により一体に接合された形態としてもよい。このとき、接合層は、上述のような位置に設けることが、良好な画像を得る観点から好ましい。 (16) In each embodiment, the lens unit 13 includes the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, for example, effective portions of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 (light transmission region). Areas other than the above, areas that are optically insignificant (for example, the corners of the four corners), areas that are provided so as to protrude outward at the peripheral edge portions of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the like It is good also as a form integrally joined by the joining layer formed in this. At this time, the bonding layer is preferably provided at the position as described above from the viewpoint of obtaining a good image.

(17)各実施形態において、第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、ランド部114,124よりも第2の面11b,12b側にさらに基材層を備える形態としてもよい。以下、第1レンズシート11を例に挙げて説明するが、第2レンズシート12においても同様である。
図22は、第1レンズシート11の変形形態を説明する図である。
基材層115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を紫外線成形等で形成する際に、基材(ベース)となる部材である。
第1レンズシート11は、クロストーク等を抑制する観点から、光吸収部113の第2の面側端部から第2の面11bまでの厚みD4が小さい方が好ましい。従って、表面に剥離性を有する基材層115を用い、基材層115上に光透過部111及び光吸収部113を成形後に、この基材層115を剥離することが好ましい。しかし、クロストーク等が十分抑制できる程度に基材層115が薄い場合等には、図22に示すように、基材層115を積層した形態のままとしてもよい。
(17) In each embodiment, the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12 are good also as a form further provided with a base material layer on the 2nd surface 11b, 12b side rather than land part 114,124. Hereinafter, the first lens sheet 11 will be described as an example, but the same applies to the second lens sheet 12.
FIG. 22 is a diagram illustrating a modified form of the first lens sheet 11.
The base material layer 115 is a resin-made sheet-like member having light transmittance, and is a member that becomes a base material (base) when the light transmitting portion 111 is formed by ultraviolet molding or the like.
From the viewpoint of suppressing crosstalk and the like, the first lens sheet 11 preferably has a smaller thickness D4 from the second surface side end of the light absorbing portion 113 to the second surface 11b. Therefore, it is preferable to peel off the base material layer 115 after forming the light transmitting portion 111 and the light absorbing portion 113 on the base material layer 115 using the base material layer 115 having peelability on the surface. However, when the base material layer 115 is thin enough to suppress crosstalk or the like, the base material layer 115 may be laminated as shown in FIG.

また、基材層115が剥離性を有していない場合には、基材層115に相当する部分を削る等により、光吸収部113の第2の面側端部から第2の面11bまでの厚みを薄くしてもよい。
なお、第1レンズシート11がこのような基材層115を有する場合には、光吸収部113の第2の面側先端から第2の面11bまでの寸法D4(基材層115及びランド部114を含む)は、約1〜250μmにすることが、迷光やクロストーク等を抑制する観点から好ましい。
このような基材層115を備える形態とすることにより、第1レンズシート11のハンドリングが容易になる。
Further, when the base material layer 115 does not have releasability, the portion corresponding to the base material layer 115 is shaved, for example, from the second surface side end of the light absorbing portion 113 to the second surface 11b. The thickness may be reduced.
When the first lens sheet 11 has such a base material layer 115, the dimension D4 (the base material layer 115 and the land portion from the second surface side tip of the light absorbing portion 113 to the second surface 11b). 114) is preferably about 1 to 250 μm from the viewpoint of suppressing stray light, crosstalk, and the like.
By using such a base material layer 115, the first lens sheet 11 can be handled easily.

(18)各実施形態において、レンズ部13は、図23に示すようなレンズシート77を備える形態としてもよい。
図23は、レンズ部13の変形形態を説明する図である。
レンズシート77は、基材層771の両面に、単位レンズ形状112,122を有する光透過部111,121及び光吸収部113,123が形成されている。このレンズシート77は、第1レンズシート11と第2レンズシート12とが、基材層771の両面にそれぞれ一体に形成された形態に等しい。
(18) In each embodiment, the lens unit 13 may include a lens sheet 77 as shown in FIG.
FIG. 23 is a diagram illustrating a modified form of the lens unit 13.
In the lens sheet 77, light transmitting portions 111 and 121 and light absorbing portions 113 and 123 having unit lens shapes 112 and 122 are formed on both surfaces of the base material layer 771. The lens sheet 77 is equivalent to a form in which the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are integrally formed on both surfaces of the base material layer 771.

この基材層771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771としては、PET樹脂やトリアセチルセルロース(TAC)製のシート状の部材等が挙げられる。また、基材層771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光の入射方向の精度を向上させる観点から好ましい。
また、基材層771は、その屈折率が光透過部111,121の屈折率N1に等しい、もしくは、光透過部111,121と可能な限り屈折率差が小さいことが好ましい。
The base material layer 771 is a resin sheet-like member and has light transmittance. Examples of the base material layer 771 include a sheet-like member made of PET resin or triacetyl cellulose (TAC). In addition, the thickness of the base material layer 771 is as thin as possible to suppress stray light, reduce crosstalk, and improve the accuracy of the light incident direction and the light incident direction to each pixel. To preferred.
Further, the base material layer 771 preferably has a refractive index equal to the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121, or has a refractive index difference as small as possible with the light transmitting portions 111 and 121.

(19)レンズ部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。
例えば、不図示の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R1,R2に対して、それぞれ45°±10°をなしているものとすることが好ましい。第3レンズシートの第1の面は、被写体側(+Z側)であっても、イメージセンサ側(−Z側)であってもよい。
(19) The lens unit 13 may have a configuration in which three or more lens sheets are arranged along the optical axis O direction (Z direction).
For example, a third lens sheet (not shown) (hereinafter referred to as a third lens sheet) is a lens sheet having the same shape as the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the arrangement direction of the light transmitting portions thereof However, it is preferable that each of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 has an angle of 45 ° ± 10 ° with respect to the arrangement directions R1 and R2 of the light transmitting portions 111 and 121. The first surface of the third lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor side (−Z side).

さらに、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様の形状のレンズシートである4枚目のレンズシート(第4レンズシート)をレンズ部13に配置する場合には、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R1,R2に対して、それぞれ45°±10°をなし、第3レンズシートの光透過部の配列方向に対してそれぞれ90°±10°をなしているものとすることが好ましい。第4レンズシートの第1の面は、被写体側(+Z側)であっても、イメージセンサ側(−Z側)であってもよい。
なお、レンズ部13内において、第3レンズシート、第4レンズシートの光軸O方向(Z方向)の位置については、特に限定しない。
Furthermore, when a 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 in the lens unit 13, the light transmitting unit The arrangement direction is 45 ° ± 10 ° with respect to the arrangement directions R1 and R2 of the light transmission portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, respectively. It is preferable that 90 ° ± 10 ° is formed with respect to the arrangement direction. The first surface of the fourth lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor side (−Z side).
In the lens unit 13, the positions of the third lens sheet and the fourth lens sheet in the optical axis O direction (Z direction) are not particularly limited.

(20)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の配列方向及び各レンズシートの厚さ方向(Z方向)における断面形状が、所望する光学性能等に応じて、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いし、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。 (20) In each embodiment, the unit lens shapes 112 and 122 are, for example, such that the cross-sectional shape in the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 and the thickness direction (Z direction) of each lens sheet is the desired optical performance. Accordingly, a part of an ellipse whose major axis is orthogonal to the sheet surface, a polygonal shape, or the like may be used, or the top portion may be a curved line such as an arc, and the trough side of the unit lens shape may be a straight line. .

(21)各実施形態において、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(第1の面11a,12aと第2の面11b,12b)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、レンズ部13の配置や撮像モジュール10,40,50,60の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。
(21) In each embodiment, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have front and back surfaces (first surface 11a, 12a and second surface 11b, 12b) to be easily distinguished from each other. You may provide the notch for front / back discrimination.
In order to facilitate the arrangement of the lens unit 13 and the assembly of the imaging modules 10, 40, 50, 60, alignment marks may be provided on the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.

(22)各実施形態において、カメラ1は、スマートフォン等の携帯端末用カメラである例を示したが、これに限らず、例えば、デジタルカメラ等としてもよいし、PC(Personal Computer)内蔵型又は外付型のPC用カメラや、インターフォン用カメラ、車載用カメラ等としてもよいし、携帯型ゲーム機用カメラ等としてもよい。 (22) In each embodiment, the camera 1 is an example of a camera for a mobile terminal such as a smartphone. However, the present invention is not limited thereto, and may be a digital camera or the like, or a PC (Personal Computer) built-in type or An external PC camera, an interphone camera, a vehicle-mounted camera, or the like may be used, or a portable game machine camera or the like.

(23)各実施形態において、イメージセンサ16の受光領域161の大きさは、撮像モジュール10が用いられるカメラ1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16の受光領域161の大きさは、例えば、スマートフォン等の携帯端末に搭載される場合には横×縦のサイズが、4.8×3.6mmや4.4×3.3mm等、カメラ(主にコンパクトデジタルカメラ)等に搭載される場合には、6.2×4.7mm、7.5×5.6mm等が挙げられる。
また、例えば、23.6×15.8mm、36×24mm、43.8×32.8mm等の大きな受光領域161を有するイメージセンサ16を使用することにより、ノイズの低減や取得する焦点距離や被写界深度等の情報の精度や情報量の向上を図り、画質のさらなる向上や、カメラ1の性能向上を図ってもよい。また、このような大きな受光領域を有するイメージセンサ16を備えたカメラにおいても、薄型化、軽量化等を実現することができる。
(23) In each embodiment, the size of the light receiving region 161 of the image sensor 16 may be appropriately adopted according to the size of the camera 1 in which the imaging module 10 is used, the desired image quality, camera performance, and the like.
For example, when the light receiving area 161 of the image sensor 16 is mounted on a mobile terminal such as a smartphone, the horizontal x vertical size is 4.8 x 3.6 mm, 4.4 x 3.3 mm, etc. When mounted on a camera (mainly a compact digital camera) or the like, 6.2 × 4.7 mm, 7.5 × 5.6 mm, or the like can be given.
Further, for example, by using the image sensor 16 having a large light receiving region 161 such as 23.6 × 15.8 mm, 36 × 24 mm, 43.8 × 32.8 mm, etc., noise can be reduced, the focal length to be acquired, The accuracy of 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 1. In addition, a camera including the image sensor 16 having such a large light receiving area can also be reduced in thickness and weight.

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。   In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.

1 カメラ
10,40,50,60 撮像モジュール
11 第1レンズシート
12 第2レンズシート
13 レンズ部
111,121 光透過部
112,122 単位レンズ形状
113,123 光吸収部
13 レンズ部
14,44,54 透光性基板
141,441,541 透光領域
142,442,542 配線領域
15 光学素子部
16 イメージセンサ
161 受光領域
17 カバーシート
18 赤外線遮蔽シート
19a,19b 接合層
19c 接合部材
443,543 赤外線遮蔽層
544 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera 10,40,50,60 Image pick-up module 11 1st lens sheet 12 2nd lens sheet 13 Lens part 111,121 Light transmission part 112,122 Unit lens shape 113,123 Light absorption part 13 Lens part 14,44,54 Translucent substrate 141,441,541 Translucent area 142,442,542 Wiring area 15 Optical element part 16 Image sensor 161 Light receiving area 17 Cover sheet 18 Infrared shielding sheet 19a, 19b Joining layer 19c Joining member 443, 543 Infrared shielding layer 544 recess

Claims (13)

集光作用を有するレンズシートを少なくとも1枚備える光学機能部と、
前記光学機能部の入光側に設けられ、少なくとも一方の面に配線パターンが形成された配線領域と、前記配線パターンが両面の対向する領域に形成されていない透光領域とを備える透光性基板と、
を備え、
前記レンズシートは、
シート面に沿って配列され、一方の面側に凸状又は凹状の単位レンズ形状を有する光透過部と、
前記光透過部の配列方向において、前記光透過部と交互に配列され、前記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、
前記光学機能部は、前記透光性基板の出光側であって前記透光領域上に配置されること、
を特徴とする光学素子。
An optical function unit including at least one lens sheet having a light collecting action;
A translucency provided on the light incident side of the optical function part, and having a wiring region in which a wiring pattern is formed on at least one surface and a light-transmitting region in which the wiring pattern is not formed in a region facing both surfaces A substrate,
With
The lens sheet is
A light transmissive portion arranged along the sheet surface and having a convex or concave unit lens shape on one surface side;
In the arrangement direction of the light transmission portion, a light absorption portion that is alternately arranged with the light transmission portion and extends along the thickness direction of the lens sheet;
Have
The optical function part is disposed on the light-transmitting region on the light-exiting side of the light-transmitting substrate;
An optical element characterized by the above.
請求項1に記載の光学素子において、
前記光学機能部は、第1レンズシートと、その出光側に配置された第2レンズシートとを備え、
前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートは、互いのシート面が平行となるように配置され、
前記第1レンズシートは、シート面に沿った第1の方向を長手方向として延在し、この長手方向に交差する第2の方向に配列され、一方の面側に凸状の第1単位レンズ形状を有する第1光透過部と、
前記第1光透過部と交互に配列され、前記第1光透過部の長手方向となる前記第1の方向に延在し、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って延びる第1光吸収部と、
を有し、
前記第2レンズシートは、シート面に沿った第3の方向を長手方向として延在し、この長手方向に交差する第4の方向に配列され、一方の面側に凸状の第2単位レンズ形状を有する第2光透過部と、
前記第2光透過部と交互に配列され、前記第2光透過部の長手方向となる前記第3の方向に延在し、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って延びる第2光吸収部と、
を備え、
前記第1光透過部の配列される第2の方向と、前記第2光透過部の配列される第4の方向とは、シート面の法線方向から見て、角度αをなして交差すること、
を特徴とする光学素子。
The optical element according to claim 1,
The optical function unit includes a first lens sheet and a second lens sheet arranged on the light exit side thereof,
The first lens sheet and the second lens sheet are arranged so that their sheet surfaces are parallel to each other,
The first lens sheet extends in the first direction along the sheet surface as a longitudinal direction, and is arranged in a second direction intersecting the longitudinal direction, and is convex on the one surface side. A first light transmission part having a shape;
The first light-absorbing portion, which is alternately arranged with the first light-transmitting portion, extends in the first direction, which is the longitudinal direction of the first light-transmitting portion, and extends along the thickness direction of the first lens sheet When,
Have
The second lens sheet extends with the third direction along the sheet surface as a longitudinal direction, and is arranged in a fourth direction intersecting the longitudinal direction, and is convex on the one surface side of the second unit lens. A second light transmission part having a shape;
Second light absorbing portions that are alternately arranged with the second light transmitting portions, extend in the third direction that is the longitudinal direction of the second light transmitting portions, and extend in the thickness direction of the first lens sheet When,
With
The second direction in which the first light transmission parts are arranged and the fourth direction in which the second light transmission parts are arranged intersect at an angle α when viewed from the normal direction of the sheet surface. about,
An optical element characterized by the above.
請求項2に記載の光学素子において、
前記角度αは、80°≦α≦100°を満たすこと、
を特徴とする光学素子。
The optical element according to claim 2,
The angle α satisfies 80 ° ≦ α ≦ 100 °,
An optical element characterized by the above.
請求項2又は請求項3に記載の光学素子において、
前記第2レンズシートは、前記透光性基板と接合されて、該光学素子の光の進行方向における位置が固定されていること、
を特徴とする光学素子。
The optical element according to claim 2 or claim 3,
The second lens sheet is bonded to the translucent substrate, and the position of the optical element in the light traveling direction is fixed;
An optical element characterized by the above.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光学素子において、
前記透光性基板の前記透光領域以外の領域の少なくとも一部には、光を吸収して遮光する遮光層が形成されていること、
を特徴とする光学素子。
In the optical element according to any one of claims 1 to 4,
A light shielding layer that absorbs light and shields light is formed on at least a part of the light-transmissive substrate other than the light-transmissive region;
An optical element characterized by the above.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光学素子において、
前記透光性基板は、出光側の面に凹部を有し、
前記凹部は、その外形が前記光学機能部よりも大きく、前記光学機能部の厚み方向の少なくとも一部をその内部に配置可能であること、
を特徴とする光学素子。
In the optical element according to any one of claims 1 to 5,
The translucent substrate has a recess on the light-emitting side surface,
The concave portion has an outer shape larger than the optical function portion, and at least a part of the optical function portion in the thickness direction can be disposed therein.
An optical element characterized by the above.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の光学素子と、
前記光学素子の出光側に配置され、入射する光を電気信号に変換する複数の画素が配列された受光領域を有する撮像素子部と、
を備え、
前記撮像素子部は、光軸方向から見て、前記透光領域に前記受光領域が対応するように配置され、前記透光性基板の前記配線パターンと電気的に接続されていること、
を特徴とする撮像モジュール。
The optical element according to any one of claims 1 to 6,
An imaging element unit having a light receiving region arranged on a light output side of the optical element and in which a plurality of pixels that convert incident light into an electrical signal are arranged;
With
The imaging element unit is disposed so that the light receiving region corresponds to the light transmitting region when viewed from the optical axis direction, and is electrically connected to the wiring pattern of the light transmitting substrate.
An imaging module characterized by the above.
請求項7に記載の撮像モジュールにおいて、
前記光学機能部は、第1レンズシートと、その出光側に配置された第2レンズシートとを備え、
前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートは、互いのシート面が平行となるように配置され、
前記第1レンズシートは、
シート面に沿った第1の方向を長手方向として延在し、この長手方向に交差する第2の方向に配列され、一方の面側に凸状の第1単位レンズ形状を有する第1光透過部と、
前記第1光透過部と交互に配列され、前記第1光透過部の長手方向となる前記第1の方向に延在し、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って延びる第1光吸収部と、
を有し、
前記第2レンズシートは、
シート面に沿った第3の方向を長手方向として延在し、この長手方向に交差する第4の方向に配列され、一方の面側に凸状の第2単位レンズ形状を有する第2光透過部と、
前記第2光透過部と交互に配列され、前記第2光透過部の長手方向となる前記第3の方向に延在し、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って延びる第2光吸収部と、
を備え、
前記第1光透過部の配列される第2の方向と、前記第2光透過部の配列される第4の方向とは、シート面の法線方向から見て、角度αをなして交差し、
前記第1レンズシートは、前記透光性基板の出光側の前記透光領域上に接合され、前記第2レンズシートは、前記撮像素子部の前記受光領域の入光側に接合され、前記撮像素子部と前記透光性基板とは、一部が導電性を有する接合部材によって接合されて、該撮像モジュールの光軸方向における前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートの位置が固定されていること、
を特徴とする撮像モジュール。
The imaging module according to claim 7, wherein
The optical function unit includes a first lens sheet and a second lens sheet arranged on the light exit side thereof,
The first lens sheet and the second lens sheet are arranged so that their sheet surfaces are parallel to each other,
The first lens sheet is
A first light transmission extending in the first direction along the sheet surface as a longitudinal direction and arranged in a second direction intersecting the longitudinal direction and having a convex first unit lens shape on one surface side. And
The first light-absorbing portion, which is alternately arranged with the first light-transmitting portion, extends in the first direction, which is the longitudinal direction of the first light-transmitting portion, and extends along the thickness direction of the first lens sheet When,
Have
The second lens sheet is
The second light transmission has a third direction extending along the sheet surface as a longitudinal direction and is arranged in a fourth direction intersecting the longitudinal direction and has a convex second unit lens shape on one surface side. And
Second light absorbing portions that are alternately arranged with the second light transmitting portions, extend in the third direction that is the longitudinal direction of the second light transmitting portions, and extend in the thickness direction of the first lens sheet When,
With
The second direction in which the first light transmission parts are arranged and the fourth direction in which the second light transmission parts are arranged intersect at an angle α when viewed from the normal direction of the sheet surface. ,
The first lens sheet is bonded onto the light-transmitting area on the light-emitting side of the light-transmitting substrate, and the second lens sheet is bonded to the light-receiving side of the light-receiving area of the imaging element unit, and the imaging The element portion and the translucent substrate are partly joined by a joining member having conductivity, and the positions of the first lens sheet and the second lens sheet in the optical axis direction of the imaging module are fixed. Being
An imaging module characterized by the above.
請求項7又は請求項8に記載の撮像モジュールにおいて、
前記透光性基板は、出光側の面に凹部を有し、
前記凹部は、その外形が前記光学機能部よりも大きく、前記光学機能部の厚み方向の少なくとも一部をその内部に配置可能であり、
前記透光性基板は、マザーボードと直接電気的に接合されていること、
を特徴とする撮像モジュール。
The imaging module according to claim 7 or 8,
The translucent substrate has a recess on the light-emitting side surface,
The concave portion has an outer shape larger than the optical function portion, and at least part of the thickness direction of the optical function portion can be disposed therein.
The translucent substrate is directly electrically joined to the motherboard;
An imaging module characterized by the above.
請求項9に記載の撮像モジュールにおいて、
前記凹部の側面部分には、光を遮蔽する光遮蔽層が形成されていること、
を特徴とする撮像モジュール。
The imaging module according to claim 9, wherein
A light shielding layer that shields light is formed on a side surface portion of the recess,
An imaging module characterized by the above.
請求項7から請求項10までのいずれか1項に記載の撮像モジュールにおいて、
前記光学機能部又は前記透光性基板は、所定の波長領域の赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽層を備えること、
を特徴とする撮像モジュール。
In the imaging module according to any one of claims 7 to 10,
The optical function part or the translucent substrate includes an infrared shielding layer that shields infrared rays in a predetermined wavelength region;
An imaging module characterized by the above.
請求項7から請求項10までのいずれか1項に記載の撮像モジュールにおいて、
前記透光性基板よりも入光側に、所定の波長領域の赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽シートを備えること、
を特徴とする撮像モジュール。
In the imaging module according to any one of claims 7 to 10,
Provided with an infrared shielding sheet that shields infrared rays in a predetermined wavelength region on the light incident side of the translucent substrate,
An imaging module characterized by the above.
請求項7から請求項12までのいずれか1項に記載の撮像モジュールを備える撮像装置。   An imaging device comprising the imaging module according to any one of claims 7 to 12.
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