JP6878817B2 - Imaging module, imaging device - Google Patents

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Description

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

近年、スマートフォンやタブレット等の携帯端末に備えられるカメラにおいては、画質の向上等、様々に開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。特に、スマートフォン等の携帯端末においては、薄型化が進んでおり、携帯端末に備えられるカメラ（以下、携帯端末用カメラという）においても、薄型化が図られている。 In recent years, various developments have been made in cameras provided in mobile terminals such as smartphones and tablets, such as improvement of image quality (see, for example, Patent Document 1). In particular, mobile terminals such as smartphones are becoming thinner, and cameras provided in mobile terminals (hereinafter referred to as cameras for mobile terminals) are also becoming thinner.

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。 Further, a camera called a light field camera, which can change the focal length and the depth of field after shooting, has been developed and has become widespread in recent years (see, for example, Patent Document 2). In this light field camera, incident light is divided by a microlens array arranged on an image sensor to capture light in a plurality of directions, and after shooting, predetermined image processing is performed based on the incident direction and intensity of the light. You can change the focal length and depth of field of the image.

特開２０１５−９９３４５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-99345 特表２０１５−５２０９９２号公報Special Table 2015-520992

携帯端末用カメラでは、高画質な画像を撮影するためには、レンズ収差の補正等が必要となる。そのため、携帯端末用カメラでは、複数枚のレンズにより構成される撮像レンズが用いられている。しかし、この撮像レンズは、複数枚のレンズにより構成されているため、全体としてのカメラの厚さ（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な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 mobile terminal, it is necessary to correct lens aberrations in order to capture a high-quality image. Therefore, a camera for a mobile terminal uses an imaging lens composed of a plurality of lenses. However, since this image pickup lens is composed of a plurality of lenses, the image pickup lens occupies about 80% (about 4 mm) of the thickness of the camera as a whole (about 5 to 7 mm).
Therefore, in a camera for a mobile terminal, it is a big issue to achieve both high-quality image shooting and thinning. Further, the camera for a mobile terminal is required to have the same performance as the above-mentioned light field camera, and further improvement in the performance is also required.

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 a 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), the image pickup lens as described above is used. , A partition sheet or the like having a partition corresponding to each lens is required.
As described above, since the image pickup lens is composed of a plurality of lenses, it is large and it is difficult to make the light field camera smaller and thinner. Further, when arranging the partition wall sheet, 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することである。 An object of the present invention is a Rukoto be thinner the imaging module and the imaging device.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第１の発明は、集光作用を有するレンズシート（１１，１２）を少なくとも一枚備える光学機能部（１３）と、前記光学機能部の出光側に設けられ、少なくとも一部が透光性を有し、一部に配線パターンが形成された透光性基板（１４）と、前記透光性基板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（２１２）が配列された受光領域（２１１）を有する撮像素子部（２１）と、を備える撮像モジュールであって、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レンズシートと前記第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、前記透光性基板は、少なくとも一方の面に前記配線パターンが形成された配線領域（１４２）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）とを備え、前記光学機能部は、前記透光領域の入光側の面上に配置され、前記撮像素子部は、前記透光領域の出光側の面に、前記受光領域が対面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（２０）である。
第２の発明は、第１の発明の撮像モジュールにおいて、前記角度αは、８０°≦α≦１００°を満たすこと、を特徴とする撮像モジュール（２０）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の撮像モジュールにおいて、前記光学機能部（１３）又は前記透光性基板（１４）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（２０）である。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの撮像モジュール（２０）を備える撮像装置（１）である。 The present invention solves the above problems by the following solutions. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
The first invention is an optical functional unit (13 ) provided with at least one lens sheet (11, 12 ) having a light-collecting action, and an optical functional unit (13) provided on the light emitting side of the optical functional unit, at least a part of which is translucent. A translucent substrate (14) having a wiring pattern partially formed therein, and a plurality of pixels (212) arranged on the light emitting side of the translucent substrate and converting incident light into an electric signal are arranged. an image pickup device section (21) having a light receiving area (211) that is, an imaging module Ru wherein the optically functional section (13) includes a first lens sheet (11), disposed on the light outgoing side The second lens sheet (12) is provided, and 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 is along the sheet surface. A first light extending with the first direction as the longitudinal direction, arranged in the second direction (R1) intersecting the longitudinal direction, and having a convex first unit lens shape (112) on one surface side. The transmitting portion (111) and the first light transmitting portion are alternately arranged, extend in the first direction which is the longitudinal direction of the first light transmitting portion, and follow the thickness direction of the first lens sheet. The second lens sheet has a first light absorbing portion (113) extending in the longitudinal direction, and the second lens sheet extends in a third direction along the sheet surface as a longitudinal direction, and a fourth direction intersecting the longitudinal direction. The second light transmitting portion (121) arranged in (R2) and having a convex second unit lens shape (122) on one surface side and the second light transmitting portion are alternately arranged and said to be the second. The first light transmitting portion includes a second light absorbing portion (123) extending in the third direction, which is the longitudinal direction of the light transmitting portion, and extending along the thickness direction of the first lens sheet. The second direction in which the second light transmitting portion is arranged and the fourth direction in which the second light transmitting portion is arranged intersect at an angle α when viewed from the normal direction of the sheet surface, and the translucent substrate is formed. The optical functional unit includes a wiring region (142) in which the wiring pattern is formed on at least one surface and a light-transmitting region (141) in which the wiring pattern is not formed in opposite regions on both sides. The image pickup element unit is arranged on the surface of the light-transmitting region on the light-receiving side, and the image-receiving element unit is arranged so that the light-receiving region faces the surface of the light-transmitting region on the light-emitting side. The imaging module (20) is characterized by being electrically connected to a wiring pattern.
The second invention is the image pickup module (20) of the first invention , wherein the angle α satisfies 80 ° ≦ α ≦ 100 °.
The third invention is the imaging module of the first invention or the second invention , wherein the optical functional unit ( 13 ) or the translucent substrate (14) is an infrared shielding layer that shields infrared rays in a predetermined wavelength region. The imaging module (20) is characterized by the above.
A fourth invention is an image pickup apparatus (1) including any image pickup module (20) from the first invention to the third 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することができる。 According to the present invention, can it to thinner the imaging module and the imaging device.

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２０を説明する図である。It is a figure explaining the image pickup module 20 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. 第１実施形態の透光性基板１４を光軸Ｏ方向（Ｚ方向）から見た図である。It is a figure which looked at the translucent substrate 14 of 1st Embodiment from the optical axis O direction (Z direction). イメージセンサ２１の受光領域２１１上での結像の様子等を説明する図である。It is a figure explaining the state of the image formation on the light receiving area 211 of an image sensor 21. 第１実施形態のレンズ部１３の他の形態を説明する図である。It is a figure explaining another embodiment of the lens part 13 of 1st Embodiment. 第１実施形態のレンズ部１３の他の形態を説明する図である。It is a figure explaining another embodiment of the lens part 13 of 1st Embodiment. 第２実施形態の撮像モジュール２０を説明する図である。It is a figure explaining the image pickup module 20 of 2nd Embodiment. 第２実施形態のレンズ部４３を説明する図である。It is a figure explaining the lens part 43 of the 2nd Embodiment. 第２実施形態のレンズ部４３を説明する図である。It is a figure explaining the lens part 43 of the 2nd Embodiment. 第２実施形態のレンズ部４３の他の形態を説明する図である。It is a figure explaining another embodiment of the lens part 43 of 2nd Embodiment. 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 form of the 1st lens sheet 11. 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 form of a lens part 13. 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 form of the 1st lens sheet 11. 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 form of a lens part 13.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. It should be noted that each of the figures shown below, including FIG. 1, is a diagram schematically shown, and the size and shape of each part are exaggerated as appropriate for easy understanding.
In the present specification, terms that specify a shape or a geometric condition, for example, terms such as parallel and orthogonal, have the same optical function in addition to their strict meanings, and can be regarded as parallel or orthogonal. It shall also include the state having the error of.
Further, the numerical values such as the dimensions of each member and the material names described in the present specification are examples as an embodiment, and are not limited to these, and may be appropriately selected and used.

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。 In this specification, terms such as board and sheet are used, but as a general usage, these are used in the order of thickness, board, sheet, and film. Above all, it is used following that. However, since there is no technical meaning in such proper use, these words can be replaced as appropriate.
Further, in the present specification, the sheet surface refers to a surface of a sheet-like member that is in the plane direction of the sheet when viewed as the entire sheet. 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２は、第１実施形態の撮像モジュール２０を説明する図である。
図１を含め、以下に示す各図において、理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を適宜設けて示している。この座標系では、撮影者が、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。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating the camera 1 of the first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating the imaging module 20 of the first embodiment.
In each of the figures shown below, including FIG. 1, an XYZ Cartesian coordinate system is appropriately provided for easy understanding. In this coordinate system, when the photographer supports the camera 1 in a basic posture and takes an image with the optical axis O as horizontal, the horizontal direction (horizontal direction) is the X direction and the vertical direction (vertical direction) is Y. The direction is the Z 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) from the photographer side is the + X direction, the vertical direction upward 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.

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２０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２０へ取り込む部分である。 The camera 1 is an imaging device capable of imaging a subject. As shown in FIG. 1, the camera 1 includes an imaging module 20 in a housing 30 having an opening 31.
The camera 1 is an imaging device used for a mobile phone such as a smartphone or a mobile terminal such as a tablet terminal, and the housing 30 corresponds to a housing of a mobile terminal main 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 a portion that takes in the light from the subject side into the image pickup module 20 in the camera 1.

この開口部３１には、カバーシート３２が配置されている。カバーシート３２は、透光性を有する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３２は、カメラ１及び撮像モジュール２０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３２を透過して、撮像モジュール２０へ入射する。
カバーシート３２は、透光性を有し、ガラス又は樹脂により形成された本体層３２１と、本体層３２１のイメージセンサ側（−Ｚ側）に形成された赤外線遮蔽層３２２とを備えている。
図１では、カメラ１は、カバーシート３２と撮像モジュール２０とが積層されている形態を示しているが、これに限らず、例えば、カバーシート３２と撮像モジュール２０とが積層されず、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）に近接して（光軸Ｏ方向にわずかに離間して）配置された形態としてもよい。
本実施形態のカバーシート３２は、本体層３２１の厚さが、例えば、０．３ｍｍ程度、赤外線遮蔽層の厚さが、例えば、０．３ｍｍ程度である。 A cover sheet 32 is arranged in the opening 31. The cover sheet 32 is a translucent sheet-like member, and is arranged so as to close the opening 31 of the housing 30. The cover sheet 32 has a function of preventing foreign matter such as dust and dirt from entering the camera 1 and the image pickup module 20. The light from the subject side passes through the cover sheet 32 and enters the image pickup module 20.
The cover sheet 32 has a translucent property and includes a main body layer 321 formed of glass or resin, and an infrared shielding layer 322 formed on the image sensor side (−Z side) of the main body layer 321.
In FIG. 1, the camera 1 shows a form in which the cover sheet 32 and the image pickup module 20 are laminated, but the present invention is not limited to this, and for example, the cover sheet 32 and the image pickup module 20 are not laminated and the optical axis is not laminated. It may be arranged close to the O direction (Z direction) (slightly separated from the optical axis O direction).
In the cover sheet 32 of the present embodiment, the thickness of the main body layer 321 is, for example, about 0.3 mm, and the thickness of the infrared shielding layer is, for example, about 0.3 mm.

赤外線遮蔽層３２２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層である。本実施形態の赤外線遮蔽層３２２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。この赤外線遮蔽層３２２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。
このような赤外線遮蔽層３２２をイメージセンサ２１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２０の撮影する画質の向上を図ることができる。 The infrared shielding layer 322 is a layer having a function of shielding infrared rays in a predetermined wavelength range and transmitting light in other wavelength ranges. The infrared shielding layer 322 of the present embodiment has a function of shielding near infrared rays having a wavelength in the region of 700 to 1100 nm and transmitting light in other wavelength regions. The infrared shielding layer 322 may be a layer that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength range (700 to 1100 nm), or may be a layer that shields by reflecting infrared rays in a predetermined wavelength range.
By providing such an infrared shielding layer 322 on the subject side (+ Z side) of the image sensor 21, it is possible to shield infrared rays (particularly near infrared rays) that generate noise and cause deterioration of image quality, and the camera 1 And the image quality of the image pickup module 20 can be improved.

本実施形態の撮像モジュール２０は、被写体側（＋Ｚ側）から順に、レンズ部１３及び透光性基板１４を備える光学素子部１０と、イメージセンサ２１とを備える。この撮像モジュール２０は、前述の制御部からの出力信号により、光学素子部１０によってイメージセンサ２１の被写体側（＋Ｚ側）の面に設けられた受光領域２１１上に結像した像を撮像する。
本実施形態では、理解を容易にするために、光学素子部１０及びイメージセンサ２１は、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）から見て正方形状である例を示すが、これに限らず、長方形状等としてもよい。また、本実施形態では、光軸Ｏは、Ｚ方向（光軸Ｏ方向）から見て、光学素子部１０（レンズ部１３、透光性基板１４）及びイメージセンサ２１の受光領域２１１の幾何学的中心に直交している。 The image pickup module 20 of the present embodiment includes an optical element unit 10 including a lens unit 13 and a translucent substrate 14 and an image sensor 21 in this order from the subject side (+ Z side). The image pickup module 20 uses the output signal from the control unit to image an image formed on the light receiving region 211 provided on the subject side (+ Z side) surface of the image sensor 21 by the optical element unit 10.
In the present embodiment, in order to facilitate understanding, the optical element unit 10 and the image sensor 21 are shown in an example in which they are square when viewed from the optical axis O direction (Z direction), but the present invention is not limited to this and is rectangular. Etc. may be used. Further, in the present embodiment, the optical axis O is the geometry of the optical element unit 10 (lens unit 13, translucent substrate 14) and the light receiving region 211 of the image sensor 21 when viewed from the Z direction (optical axis O direction). It is orthogonal to the target center.

図３は、第１実施形態のレンズ部１３を説明する図である。図３（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３（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３（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４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５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４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５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. 3 is a diagram illustrating the lens unit 13 of the first embodiment. FIG. 3A shows a perspective view of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the lens unit 13. FIG. 3B shows the arrangement direction R1 of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 and the arrangement direction R2 of the light transmitting portion 121 of the second lens sheet 12 as viewed from the optical axis O direction (Z direction). There is. In FIG. 3A, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are shown so far apart from each other in the optical axis O direction (Z direction) for easy understanding.
FIG. 4 is a diagram illustrating a first lens sheet 11 of the lens unit 13 of the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a second lens sheet 12 of the lens unit 13 of the first embodiment.
FIG. 4 shows an enlarged part of a cross section parallel to the arrangement direction (Y direction) of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 and the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11. FIG. 5 shows an enlarged part of a cross section parallel to the arrangement direction (X direction) of the light transmitting portion 121 of the second lens sheet 12 and the thickness direction (Z direction) of the second lens sheet 12.

レンズ部１３は、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）において、透光性基板１４の被写体側（＋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とを備える光学機能部である。 The lens unit 13 is arranged on the subject side (+ Z side) of the translucent substrate 14 in the optical axis O direction (Z direction).
The lens unit 13 is an optical function unit including 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と第２の面１１ｂとを有している。
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。したがって、第１レンズシート１１の第１の面１１ａ（本実施形態ではイメージセンサ側（−Ｚ側）の面）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 first lens sheet 11 extends in one direction along the sheet surface, and a plurality of light transmitting portions 111 are arranged in a direction intersecting (orthogonal) in the extending direction, and light is emitted in the arrangement direction of the light transmitting portions 111. It includes a transmitting unit 111 and a light absorbing unit 113 that is alternately arranged. Further, the first lens sheet 11 has a first surface 11a and a second surface 11b.
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 11a of the first lens sheet 11 (the surface on the image sensor side (−Z side) in the present embodiment).
In the first lens sheet 11 of the present embodiment, the arrangement direction R1 of the light transmitting portion 111 is parallel to the vertical direction (Y direction), and the longitudinal direction (extending direction, ridge line direction) thereof is the horizontal direction (X direction). ) Is 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、イメージセンサ側（−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（ＭｇＦ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、フッ素系光学用コーティング剤等）を所定の膜厚でコーティングする等により形成される。 The unit lens shape 112 has a convex shape. In the present embodiment, the unit lens shape 122 of the first lens sheet 11 is convex toward the image sensor side (−Z side). Further, the unit lens shape 112 has a partial circular cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction R1 (Y direction) of the light transmitting portion 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.
An antireflection layer (not shown) having an antireflection function is formed on the surface of the unit lens shape 112. This antireflection layer is formed by coating a material having an antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), a fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness. Fluorine.

光透過部１１１の他方の面となる第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の他方の面となる第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, which is the other surface of the light transmitting portion 111, a land portion 114 in which the light transmitting portion 111 is continuous in a direction parallel to the sheet surface (XY surface) is formed. The thickness of the land portion 114 is preferably as thin as possible, and the thickness of the land portion 114 being 0 (that is, the form in which the land portion 114 does not exist) suppresses stray light and crosstalk described later. It is ideal from the viewpoint of providing a high-quality image.
The second surface 11b (the surface on the subject side (+ Z side) in the present embodiment), which is the other surface of the first lens sheet 11, 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し、ガラスにより形成されてもよい。 The light transmitting portion 111 is formed of a resin having light transmitting property, and its refractive index N1 is about 1.38 to 1.60.
Such a light transmitting portion 111 is formed by an ultraviolet molding method or the like using, for example, an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, or epoxy acrylate.
Not limited to this, the light transmitting portion 111 may be formed of another ionizing radiation curable resin such as an electron beam curable resin. Further, the light transmitting portion 111 may be formed by a hot melt extrusion molding method or the like using a thermoplastic resin such as PET (polyethylene terephthalate) resin, or 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 absorbing unit 113 is a portion having an action of absorbing light. The light absorbing unit 113 of the present embodiment has a second surface 11b opposite to the first surface 11a on which 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 that extends to the side. Further, 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 11a 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. The wedge-shaped shape referred to here means a shape in which the width of one end is wide and the width gradually narrows toward the other, and includes a triangular shape, a trapezoidal shape, and the like.

本実施形態の光吸収部１１３は、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１の面１１ａ側の寸法が第２の面１１ｂ側の寸法に比べて大きい等脚台形形状となっている。これに限らず、光吸収部１１３は、その配列方向及び第１レンズシート１１の厚み方向に平行な断面での断面形状が、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 a cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction and the thickness direction of the first lens sheet 11, and the dimension on the first surface 11a side is the dimension on the second surface 11b side. It has a large isosceles trapezoidal shape. Not limited to this, the light absorbing portion 113 may have a cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction thereof and the thickness direction of the first lens sheet 11 as a triangular shape having the end portion on the side of the second surface 11b as the apex. ..
The light absorbing unit 113 has a function of absorbing stray light that goes toward the other adjacent light transmitting unit 111 among the light traveling in the light transmitting 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２１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 unit 113 is about 1.48 to 1.60. Further, it is preferable that the refractive index N2 of the light absorbing unit 113 is N2 ≧ N1 with respect to the refractive index N1 of the light transmitting unit 111. This is to prevent unnecessary light from reaching the image sensor 21 due to total internal reflection of light at the interface between the light absorbing unit 113 and the light transmitting unit 111.
Such a light absorbing unit 113 is formed of a material having a light absorbing property 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 unit 113 is preferably a particle-like member having a function of absorbing light in the visible light region. Examples of such a member include metal salts such as carbon black, graphite, and black iron oxide, pigments and dyes, and resin particles colored with pigments and dyes.

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、カーボンブラックを含有するアクリル系樹脂により形成されている。 When resin particles colored with a pigment or dye are used as the light absorber, the resin particles are acrylic resin, PC (polyethylene) resin, PE (polyethylene) resin, PS (polyethylene) resin, MBS (methyl). Those formed of a methacrylate / butadiene / styrene) resin, an MS (methylmethacrylate / styrene) resin, or the like are used.
Further, as the light absorbing material, carbon black or the like and the colored resin particles as described above may be used in combination.
Examples of the resin containing such a light absorbing material include an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate and epoxy acrylate, and an ionizing radiation curable resin such as an electron beam curable resin.
The light absorbing portion 113 of the present embodiment is formed of 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。 The light absorbing portion 113 is, for example, a light absorbing portion from the surface side on the first surface 11a side in a groove-shaped portion where the light absorbing portion 113 is formed between the light transmitting portions 111 after the light transmitting portion 111 is formed. The material forming 113 is applied, the groove-shaped portion between the light transmitting portions 111 is filled with the light absorbing portion 113 by wiping or the like, and then the light absorbing portion 113 is cured.
Further, 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 may be filled by utilizing the 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 portion 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 aperture width D1 of the unit lens shape 112 (between points t1 and t2 that are boundaries between the end of the light absorbing portion 113 on the first surface 11a side and the light transmitting portion 111 in the arrangement direction of the light transmitting portion 111). The size) is preferably about 10 to 200 μm.
The most convex point (apical point) of the unit lens shape 112 from the surface on the first surface 11a side of the light absorbing portion 113 in the lens height H1 of the unit lens shape 112 (in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11). ) The size 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 on the first surface 11a side of the light absorbing portion 113 (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 preferably ~ 30 μm.
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 with 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）であり、約１〜５０μｍとすることが、迷光や、所定の光透過部１１１（単位レンズ形状１１２）に入射した光が、隣接する他の光透過部１１１（単位レンズ形状１１２）側へ光が進んでしまうことを抑制する観点から好ましい。
第１レンズシート１１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). , Approximately 1 to 50 μm, the stray light or the light incident on the predetermined light transmitting portion 111 (unit lens shape 112) advances to the adjacent other light transmitting portion 111 (unit lens shape 112) side. It is preferable from the viewpoint of suppressing the loss.
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 which is the apex of the unit lens shape 112) is about 30 to 480 μm. It is preferable to do so.
By forming the first lens sheet 11 within the above dimensional range, the focal length thereof is about 24 to 300 μm (converted value in air).

第２レンズシート１２は、第１レンズシート１１のイメージセンサ側（−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、第２の面１２ｂを有している。
この第２レンズシート１２は、単位レンズ形状１２２が形成される第１の面１２ａの位置、及び、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。
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。 The second lens sheet 12 is a lens sheet located on the image sensor 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 has a light transmitting portion 121, a light absorbing portion 123, and the like having a unit lens shape 122. Further, the second lens sheet 12 has a first surface 12a and a second surface 12b.
In the second lens sheet 12, the position of the first surface 12a on which the unit lens shape 122 is formed and the arrangement direction R2 of the light transmitting portion 121 (unit lens shape 122) and the light absorbing portion 123 are the above-mentioned first. 1 It is different from the lens sheet 11.
In the second lens sheet 12, 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).

また、図３（ｂ）に示すように、第２レンズシート１２では、光透過部１２１及び光吸収部１２３の配列方向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。
この第２レンズシート１２は、第１レンズシート１１と同様の材料を用いて形成することができる。
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。 Further, as shown in FIG. 3B, in the second lens sheet 12, the arrangement direction R2 of the light transmitting portion 121 and the light absorbing portion 123 is the first lens sheet 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 of 11, and forms an angle α. In this embodiment, this angle α = 90 °. That is, the light transmitting portion 121 (unit lens shape 122) and the light absorbing portion 123 of the second lens sheet 12 are parallel in the longitudinal direction (ridge line direction) in the vertical direction (Y direction) and in the horizontal direction (X direction). They are arranged in parallel.
The second lens sheet 12 can be formed by using the same material as the first lens sheet 11.
The thickness of the lens portion 13 of the present embodiment including the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 is, for example, about 0.20 mm.

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との間にわずかに空気層が存在している。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。
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２１の被写体側の面に設けられた受光領域２１１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２１の受光領域２１１上が焦点となるように設定されている。 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 apex 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 and the apex t3. 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 apex t3 of the unit lens shape 112 and the apex t3 of the unit lens shape 122 is preferably as small as possible.
Not limited to this, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are laminated in a state of being in contact with each other at the vertices (points t3) of the unit lens shapes 112 and 122 in the optical axis O direction (Z direction). It may be arranged in a form.
The light incident on the lens unit 13 is focused by the unit lens shapes 112 and 122 so as to be focused on the light receiving region 211 provided on the surface of the image sensor 21 on the subject side, which will be described later. 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 as to be focused on the light receiving region 211 of the image sensor 21.

図６は、第１実施形態の透光性基板１４を光軸Ｏ方向（Ｚ方向）から見た図である。
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２に示すように、レンズ部１３のイメージセンサ側（−Ｚ側）に配置されている。透光性基板１４は、その被写体側（入光側、＋Ｚ側）の面１４ａ及びイメージセンサ側（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。
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の外側に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。 FIG. 6 is a view of the translucent substrate 14 of the first embodiment as viewed from the optical axis O direction (Z direction).
The translucent substrate 14 is a plate-shaped member formed of a translucent material. As shown in FIG. 2, the translucent substrate 14 is arranged on the image sensor side (−Z side) of the lens unit 13. The translucent substrate 14 is not shown to transmit an electric signal to at least a part of the surface 14a on the subject side (light incoming side, + Z side) and the surface 14b on the image sensor side (light emitting side, −Z side). It has the wiring pattern and terminals of. Both sides 14a and 14b of the translucent substrate 14 are parallel to each other and orthogonal to the optical axis O direction.
The translucent substrate 14 has a translucent region 141 in which wiring patterns are not formed on both sides 14a and 14b in the central portion when viewed from the optical axis O direction (normal direction of the plate surface, Z direction). A wiring region 142 having a wiring pattern or a terminal formed on at least one surface thereof is provided on the outside of the light transmitting region 141. The wiring patterns of both sides 14a and 14b of the translucent substrate 14 are ensured to be conductive by conduction holes (not shown) provided in the wiring region 142.

透光領域１４１の被写体側（入光側、＋Ｚ側）の面１４ａ上には、レンズ部１３が配置されている。本実施形態では、透光領域１４１の被写体側（入光側、＋Ｚ側）の面１４ａ上に第２レンズシート１２が不図示の接合層を介して接合されている。
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、イメージセンサ２１が配置されている。本実施形態では、透光領域１４１のイメージセンサ側（出光側、−Ｚ側）の面１４ｂとイメージセンサ２１の受光領域２１１とが対面するように配置されている。また、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２１の非受光領域に設けられた端子と、半田等の導電性を有する接合部材によって接合され、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、不図示のリードフレームの端子等に電気的に接続されている。 The lens unit 13 is arranged on the surface 14a on the subject side (light entry side, + Z side) of the light transmission region 141. In the present embodiment, the second lens sheet 12 is bonded to the surface 14a on the subject side (light entry side, + Z side) of the light transmissive region 141 via a bonding layer (not shown).
Further, the image sensor 21 is arranged on the surface 14b on the image sensor side (light emitting side, −Z side) of the light transmitting region 141. In the present embodiment, the surface 14b on the image sensor side (light emitting side, −Z side) of the light transmitting region 141 and the light receiving region 211 of the image sensor 21 are arranged so as to face each other. Further, the terminals (not shown) provided in the wiring region 142 are joined to the terminals provided in the non-light receiving region of the image sensor 21 described later by a conductive joining member such as solder, and are electrically connected. There is. Further, the terminals (not shown) provided in the wiring region 142 of the translucent substrate 14 are electrically connected to the terminals of the lead frame (not shown) or the like.

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。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２１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。
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、透光性を有していてもよいし、透光性を有しなくともよい。 The translucent substrate 14 is made of glass from the viewpoint of ensuring sufficient insulation and obtaining high translucency. As for the glass, it is preferable to use non-alkali glass because there is no possibility that Na and K in the glass are eluted on the glass surface and corrode the terminal portion of the image sensor 21 or the like in principle.
Further, the wiring pattern is, for example, laminating and etching a metal foil such as copper foil, sputter processing, vapor deposition processing, plating processing of a metal such as copper, or applying a conductive paste such as metal nanopaste. It can be formed by etching.
In the wiring regions 142 and the like on both sides 14a and 14b of the translucent substrate 14, a resin layer or the like having an insulating property 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. These resins may or may not have translucency.

この透光性基板１４の厚さは、０．４〜１．０ｍｍ程度とすることが好ましい。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 0.4 to 1.0 mm. The thickness of the translucent substrate 14 of the present embodiment is, for example, about 0.4 mm.
The refractive index of the translucent substrate 14 (particularly, the refractive index of the translucent region 141) is preferably about 1.38 to 1.60. The refractive index of the translucent substrate 14 (translucent region 141) of the present embodiment is, for example, 1.55.
In the present embodiment, the translucent substrate 14 has been described with an example of including a wiring region 142 in which a wiring pattern is formed, but the present invention is not limited to this, and electronic components and the like are arranged on the translucent substrate 14. Then, the circuit pattern may be provided on both sides 14a and 14b.

光軸Ｏ方向（Ｚ方向）から見て、透光領域１４１は、その大きさがレンズ部１３及びイメージセンサ２１の受光領域２１１よりも大きく、レンズ部１３及び受光領域２１１は、透光領域１４１の内側に位置している。したがって、レンズ部１３を透過した光は、配線領域１４２に入射することなく、透光領域１４１を透過してイメージセンサ２１の受光領域２１１へ到達する。 When viewed from the optical axis O direction (Z direction), the size of the light transmitting region 141 is larger than that of the light receiving region 211 of the lens unit 13 and the image sensor 21, and the lens unit 13 and the light receiving region 211 are the light transmitting region 141. It is located inside. Therefore, the light transmitted through the lens unit 13 passes through the light transmitting region 141 and reaches the light receiving region 211 of the image sensor 21 without incident on the wiring region 142.

前述のように、透光性基板１４とレンズ部１３の第２レンズシート１２とは、透光性を有する不図示の接合層により、接合されている。このような形態とすることにより、第２レンズシート１２と透光性基板１４との光学密着を抑制することができる。
この不図示の接合層は、透光性を有する粘着剤又は接着剤により形成されている。また、この不図示の接合層の屈折率は、透光性基板１４の透光領域１４１の屈折率及び第２レンズシート１２の光透過部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。 As described above, the translucent substrate 14 and the second lens sheet 12 of the lens portion 13 are bonded by a bonding layer (not shown) having translucency. With such a form, the optical adhesion between the second lens sheet 12 and the translucent substrate 14 can be suppressed.
The bonding layer (not shown) is formed of a light-transmitting pressure-sensitive adhesive or adhesive. Further, the refractive index of the bonding layer (not shown) is as large as possible, which is the difference between the refractive index of the translucent region 141 of the translucent substrate 14 and the refractive index N1 of the light transmitting portion 121 of the second lens sheet 12. Small is preferable.

また、イメージセンサ２１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、この不図示の接合層は、耐熱性を有することが好ましい。
このような接合層としては、エポキシ樹脂製、ウレタン樹脂製等の粘着剤、接着剤が好適である。
なお、この接合層は、その屈折率が光透過部１２１の屈折率Ｎ１よりも小さいものも適用可能であり、例えば、シリコーン系粘着剤が適用可能である。 Further, from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the lens portion 13 due to heat generated when the image sensor 21 is driven, the joint layer (not shown) preferably has heat resistance.
As such a bonding layer, an adhesive or an adhesive made of epoxy resin, urethane resin or the like is suitable.
As the bonding layer, a layer having a refractive index smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portion 121 can be applied, and for example, a silicone-based pressure-sensitive adhesive can be applied.

イメージセンサ２１は、光学素子部１０よりも筐体３０内部側（−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２１１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２１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２１１を有している。また、イメージセンサ２１において、被写体側の面の受光領域２１１の外側は、光を受光しない非受光領域となっている。
イメージセンサ２１は、非受光領域に、不図示の端子部を有しており、前述のように、この端子部が透光性基板１４のイメージセンサ側（出光側）の面１４ｂに設けられた端子部と導電性を有する接合部材である半田等により接続及び接合されている。また、この半田により、イメージセンサ２１と透光性基板１４とは接合されている。
本実施形態では、透光性基板１４とイメージセンサ２１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。なお、これに限らず、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。 The image sensor 21 is provided on the inner side (−Z side) of the housing 30 with respect to the optical element portion 10, and uses the light received in the light receiving region 211 provided on the surface on the subject side (+ Z side) as an electric signal. This is the part that is converted and output. The image sensor 21 has a substantially flat plate shape, and has a light receiving region 211 capable of receiving light on a surface on the subject side. Further, in the image sensor 21, the outside of the light receiving region 211 on the surface on the subject side is a non-light receiving region that does not receive light.
The image sensor 21 has a terminal portion (not shown) in the non-light receiving region, and as described above, this terminal portion is provided on the surface 14b of the translucent substrate 14 on the image sensor side (light emitting side). It is connected and joined to the terminal part by solder or the like, which is a conductive joining member. Further, the image sensor 21 and the translucent substrate 14 are joined by this solder.
In the present embodiment, the translucent substrate 14 and the image sensor 21 are mounted by using a flip chip bonding method. Not limited to this, it may be mounted by another method such as a wire bonding method.

イメージセンサ２１は、受光領域２１１に複数の画素２１２（後述する図５（ａ）参照）が２次元方向に配列されており、各画素２１２は、その画素２１２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２１の画素２１２は、受光領域２１１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２１としては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等が好適に用いられる。本実施形態のイメージセンサ２１は、ＣＭＯＳが用いられている。
また、このイメージセンサ２１の厚さは、約０．１〜０．２ｍｍである。本実施形態でのイメージセンサ２１の厚さは、例えば、約０．１５ｍｍである。 In the image sensor 21, a plurality of pixels 212 (see FIG. 5 (a) described later) are arranged in a two-dimensional direction in the light receiving region 211, and each pixel 212 can detect the intensity of light incident on the pixel 212. Is. In the present embodiment, a plurality of pixels 212 of the image sensor 21 are arranged in the horizontal direction and the vertical direction (X direction and Y direction) in the light receiving region 211.
As such an image sensor 21, for example, a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Sensor), or the like is preferably used. CMOS is used for the image sensor 21 of the present embodiment.
The thickness of the image sensor 21 is about 0.1 to 0.2 mm. The thickness of the image sensor 21 in this embodiment is, for example, about 0.15 mm.

本実施形態では、まず、透光性基板１４とイメージセンサ２１とを半田等で接続及び接合し、さらに透光性基板１４の他方の面にレンズ部１３を接合層等によって接合して、撮像モジュール２０を作製する。そして、撮像モジュール２０を筐体３０内の所定の位置に配置し、カメラ１を作製する。
なお、透光性基板１４とレンズ部１３とを接合したのち、透光性基板１４の他方の面（出光側となる面１４ｂ）にイメージセンサ２１を配置し、透光性基板１４と接続及び接合してもよい。 In the present embodiment, first, the translucent substrate 14 and the image sensor 21 are connected and bonded by solder or the like, and then the lens portion 13 is bonded to the other surface of the translucent substrate 14 by a bonding layer or the like to perform imaging. Module 20 is made. Then, the image pickup module 20 is arranged at a predetermined position in the housing 30, and the camera 1 is manufactured.
After joining the translucent substrate 14 and the lens portion 13, the image sensor 21 is arranged on the other surface (the surface 14b on the light emitting side) of the translucent substrate 14 and connected to the translucent substrate 14. It may be joined.

ここで、図３（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. 3B, 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 of the above and the arrangement direction R2 of the light transmitting portion 121 (unit lens shape 122) are arranged so as to form an angle α = 90 °. Further, 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 two-dimensional directions (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のカバーシート３２を透過して撮像モジュール２０内に入射する。そして、被写体からの光は、レンズ部１３に入射し、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２を透過する。
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、透光性基板１４を透過し、イメージセンサ２１の受光領域２１１上で結像する。 The light from the subject passes through the cover sheet 32 of the opening 31 and enters the image pickup module 20. Then, the light from the subject enters the lens unit 13 and passes through the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
Then, the light from the subject is collected by the unit lens shape 112 of the first lens sheet 11 in the Y direction (vertical direction) which is the arrangement direction thereof, and by the unit lens shape 122 of the second lens sheet 12. The light is collected in the X direction (left-right direction), which is the arrangement direction. Further, at least a part of the light traveling in the light transmitting portions 111 and 121 in a direction forming a large angle with respect to the optical axis O direction is incident on the light absorbing portions 113 and 123 and absorbed. Then, the light transmitted through the lens unit 13 is transmitted through the translucent substrate 14 and is imaged on the light receiving region 211 of the image sensor 21.

図７は、イメージセンサ２１の受光領域２１１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。
したがって、図７（ａ）に示すように、イメージセンサ２１の受光領域２１１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が、それぞれ重なることなく形成される。 FIG. 7 is a diagram illustrating a state of image formation on the light receiving region 211 of the image sensor 21.
As described above, the lens unit 13 is optically equivalent to a state in which microlenses are arranged in two-dimensional directions (X direction and Y direction) and a light-shielding wall is formed between the microlenses.
Therefore, as shown in FIG. 7A, the images formed by the pseudo microlenses are formed on the light receiving region 211 of the image sensor 21 without overlapping each other.

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２１の複数の画素２１２（図７（ａ）においては、Ｘ方向に４行、Ｙ方向に４列の計１６個）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２１２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２１２により、その画素２１２に入射した光の強度が検出される。また、各画素２１２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２１２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２０により得られた、各画素２１２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, for each lens of the pseudo microlens, a plurality of pixels 212 of the image sensor 21 (in FIG. 7A, four rows in the X direction and four columns in the Y direction). A total of 16) are arranged so as to correspond. Then, at the time of shooting, the light divided by the corresponding pseudo microlens is incident on each pixel 212, and the intensity of the light incident on the pixel 212 is detected by each pixel 212. Further, due to the relationship between each pixel 212 and the positions of the unit lens shapes 112 and 122 through which the light incident on the pixels is transmitted on the XY plane (positions of the pseudo microlenses on the XY plane), the pixels 212 The incident direction of the incident light can be detected.
Information on the intensity and incident direction of the incident light detected by each pixel 212 obtained by the image pickup module 20 at the time of shooting is stored in a storage unit (not shown) of the camera 1. Then, various operations and the like are performed by a control unit (not shown), so that the image data can be generated as image data in which the focal length, the depth of field, and the like are changed (refocused) after shooting.

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対して、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２１２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。 Generally, in a light field camera, a plurality of pixels located within a predetermined region of an image sensor correspond to one microlens of a microlens array. Then, it is important that the image obtained by each microlens is projected in the corresponding region.
At this time, for example, as shown in FIG. 7B, when the images of the microlenses are projected on the adjacent regions and the like, and the images overlap, the light having different positions and angles on the subject surface is the same pixel. A phenomenon called crosstalk incident on 212 occurs, and the incident direction and intensity of light cannot be decomposed.
In order to solve this problem, in the conventional light field camera, the aperture of the imaging lens provided on the subject side of the microlens array is used, or a partition sheet having a partition corresponding to each unit lens of the microlens array is used. 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２１の対応する領域の画素２１２に入射させることができる。これにより、画素２１２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２０及びカメラ１とすることができる。 However, in the present embodiment, since the light absorbing portions 113 and 123 are formed between the light transmitting portions 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. The light focused by the unit lens shapes 112 and 122 is incident on the pixel 212 in the corresponding region of the image sensor 21 without causing crosstalk as shown in FIG. 7A. Can be done. As a result, the pixel 212 can output information on the intensity of the incident light and the incident direction with high accuracy.
From the above, in the present embodiment, the focal length, the depth of field, and the like can be changed after shooting, and the imaging module 20 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２０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３２からイメージセンサ２１までの厚みを、例えば、約１．４ｍｍ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２０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, since an image pickup lens composed of a plurality of optical lenses, which is required in a conventional image pickup module or a camera, is not required, the image pickup module 20 and the camera 1 can be significantly made thinner and lighter. Can be planned. Specifically, in the conventional camera for a mobile terminal provided with an image pickup lens or the like, the thickness from the cover sheet to the substrate to which the image sensor is connected is about 5 to 7 mm, whereas in the present embodiment, the optical axis is The thickness from the cover sheet 32 to the image sensor 21 in the O direction can be reduced to, for example, about 1.4 mm. Further, since the image pickup lens and the lens holder for holding the image pickup lens are not required, the production cost of the image pickup module 20 and the camera 1 can be reduced. Further, it does not hinder the thinning of the mobile terminal body or the like on which the camera 1 is mounted, and can contribute to the improvement of the design.

また、本実施形態によれば、イメージセンサ２１は、透光性基板１４よりも筐体３０内部側（−Ｚ側）に配置されるので、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、イメージセンサ２１と透光性基板１４とを、ワイヤーボンディング法を用いることなく、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, since the image sensor 21 is arranged on the inner side (−Z side) of the housing 30 with respect to the translucent substrate 14, it is translucent as compared with the conventional camera for mobile terminals. The thickness of the area on the subject side (+ Z side) of the substrate 14 can be significantly reduced, and the space (back space) inside the housing 30 can be effectively used as compared with the translucent substrate 14. ..
Further, according to the present embodiment, the image sensor 21 and the translucent substrate 14 can be connected by using a flip chip bonding method or the like without using a wire bonding method, 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２１の画素２１２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２０及びカメラ１は、パンフォーカスでの撮影画像も形成可能であり、様々な焦点距離及び被写界深度での撮影画像が形成可能となり、カメラ機能の向上をさらに図ることができる。 Further, according to the present embodiment, the pixel 212 of the image sensor 21 can output the intensity of the incident light and the incident direction with high accuracy at the time of shooting, and the focal length, the depth of field, etc. can be changed after the shooting. Therefore, the 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 mobile terminal, and the performance of the camera 1 can be improved.
Moreover, the image pickup module 20 and the camera 1 of the present embodiment can also form a photographed image in pan focus, and can form a photographed image at 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と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２０及びカメラ１の製造が容易に行え、さらに、生産コスト低減できる。 Further, according to the present embodiment, it is difficult to miniaturize the image pickup lens and the partition sheet for dividing light rays, which are separate from the microlens array, which are required in the conventional light field camera. It is possible to reduce the thickness and weight of the light field camera, reduce the production cost, and the like.
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 required in the conventional light field camera, are not required, and the highly accurate alignment between the microlens array and the partition sheet is also unnecessary.
Therefore, it is possible to suppress a decrease in yield due to a deviation in the alignment accuracy between the microlens array and the partition sheet. Further, since the alignment is not required, the handling becomes easy, the imaging module 20 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。 Further, according to the present embodiment, it is easy to reduce the lens aperture width D1 of the light transmitting portions 111 and 121 to increase the unit lens shapes 112 and 122 arranged in the X direction and the Y direction, and also to increase the light. Since the absorbing portions 113 and 123 are integrally formed, the pseudo microlens formed by the lens portion 13 can be made finer, and the spatial resolution of the image can be easily improved.

以下、上述の第１実施形態の他の形態を説明する。以下の説明において、上述の第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。
＜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の位置について＞
図８は、第１実施形態のレンズ部１３の他の形態を説明する図である。図８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、理解を容易にするために、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８に示すように、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は、その第１の面１１ａ，１２ａが被写体側（＋Ｚ側）であるか、イメージセンサ側（−Ｚ側）であるかは、適宜選択できる。 Hereinafter, other embodiments of the above-described first embodiment will be described. In the following description, parts that perform the same functions as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals or the same reference numerals at the end, and duplicate description will be omitted as appropriate.
<Regarding the positions of the first surface 11a of the first lens sheet 11 and the first surface 12a of the second lens sheet 12>
FIG. 8 is a diagram illustrating another embodiment of the lens unit 13 of the first embodiment. In FIG. 8, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are shown at a large distance in the Z direction (optical axis O direction) for easy understanding.
As shown in FIG. 8, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the lens unit 13 have their first surfaces 11a and 12a on the subject side (+ Z side) or the image sensor side (−Z side). ) Can be appropriately selected.

図８（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８（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、いずれもイメージセンサ側（−Ｚ側）となるように配置されていてもよい。
さらに、図８（ｃ）に示すように、第１レンズシート１１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、イメージセンサ側（−Ｚ側）となるように配置されていてもよい。 As shown in FIG. 8A, the first surface 11a of the first lens sheet 11 and the first surface 12a of the second lens sheet 12 are both arranged so as to be on the subject side (+ Z side). You may.
Further, as shown in FIG. 8B, both the first surface 11a of the first lens sheet 11 and the first surface 12a of the second lens sheet 12 are on the image sensor side (−Z side). It may be arranged in.
Further, as shown in FIG. 8C, 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 sensor side. It may be arranged so as to be (-Z side).

図８（ｂ），（ｃ）に示すように、第２レンズシート１２の第１の面１２ａがイメージセンサ側に位置する場合、第２レンズシート１２と透光性基板１４とを接合する接合層の屈折率は、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８（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。
また、図８（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、屈折率差が可能な限り小さいものが好ましい。 As shown in FIGS. 8B and 8C, when the first surface 12a of the second lens sheet 12 is located on the image sensor side, the second lens sheet 12 and the translucent substrate 14 are joined together. The refractive index of the layer is preferably smaller than the refractive index of the light transmitting portion 121.
Further, as shown in FIG. 8C, when the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are arranged so that the second surfaces 11b and 12b face each other, stray light due to optical adhesion is generated. From the viewpoint of suppressing the occurrence, a spacer (not shown) may be arranged between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
Further, in the case of the form shown in FIG. 8C, from the viewpoint of suppressing optical adhesion, a bonding layer (not shown) is provided on the entire surface between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are formed. The lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be integrally joined. In this case, the refractive index of the bonding layer that joins the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 is from the viewpoint of preventing light reflection at the interface between the bonding layer and the second surfaces 11b and 12b. However, it is preferable that the refractive index is equal to N1 of the light transmitting portions 111 and 121, or the difference in refractive index is as small as possible.

＜光透過部１１１，１２１の配列方向について＞
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。 <About the arrangement direction of the light transmitting parts 111 and 121>
In the lens unit 13, the light transmitting portions 111 (unit lens shape 112) of the first lens sheet 11 are arranged in the left-right direction (X direction), and the light transmitting portions 121 (unit lens shape 122) of the second lens sheet 12 are vertically arranged. The form may be arranged in the direction (Y direction).
Further, the angle α formed by the arrangement direction R1 of the light transmitting portion 111 (unit lens shape 112) of the first lens sheet 11 and the arrangement direction R2 of the light transmitting portion 121 (unit lens shape 122) of the second lens sheet 12 is , 90 ° ± 10 °, that is, within the range of 80 ° to 100 °, the desired optical function of the lens portion 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、第１レンズシート１１と第２レンズシート１２とによりレンズ部１３を形成し、撮像モジュール２０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２０の組み立て作業の容易化、作業効率の向上、歩留りの向上を図ることができる。 As a result, when the lens portion 13 is formed by the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 and the image pickup module 20 is assembled, the arrangement direction R1 and the second lens sheet of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 are formed. It is not necessary to arrange the angle α formed by the light transmitting portion 121 of the 12 with the arrangement direction R2 to be exactly 90 °, and it is necessary to align the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 and to assemble the image pickup module 20. It can be facilitated, work efficiency can be improved, and yield can be improved.

＜光透過部１１１，１２１の配列方向Ｒ１，Ｒ２とイメージセンサ２１の画素２１２の配列方向Ｇ１，Ｇ２について＞
図９は、第１実施形態のレンズ部１３の他の形態を説明する図である。図９では、レンズ部１３の光透過部１１１，１２１の配列方向Ｒ１，Ｒ２と、イメージセンサ２１の画素２１２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。
上述の実施形態では、図９（ａ）に示すように、イメージセンサ２１の画素２１２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２１２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２１２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。 <Regarding the arrangement directions R1 and R2 of the light transmitting portions 111 and 121 and the arrangement directions G1 and G2 of the pixels 212 of the image sensor 21>
FIG. 9 is a diagram illustrating another embodiment of the lens unit 13 of the first embodiment. FIG. 9 shows a state in which the arrangement directions R1 and R2 of the light transmitting portions 111 and 121 of the lens unit 13 and the arrangement directions G1 and G2 of the pixels 212 of the image sensor 21 are viewed from the optical axis O direction (Z direction). ing.
In the above embodiment, as shown in FIG. 9A, the pixels 212 of the image sensor 21 are orthogonal to the optical axis O direction (Z direction) in two directions G1 and G2 (Y direction in the first embodiment). And X direction), the arrangement direction R1 of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 is parallel to one direction G1 (Y direction) of the arrangement direction of the pixels 212, and the light of the second lens sheet 12 An example is shown in which the arrangement direction R2 of the transmission portion 121 is parallel to another direction G2 (X direction) of the arrangement direction of the pixels 212. At this time, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), the angle β formed by the arrangement direction R1 and the arrangement direction G1 and the angle γ formed by the arrangement direction R2 and the arrangement direction G2 are both 0 °.

これに限らず、図９（ｂ）に示すように、例えば、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）から見て、角度β及び角度γは、０〜１０°の範囲内であれば、光学的な機能は維持されるので、この範囲内で適宜選択して設定してよい。
このような形態とすることにより、イメージセンサ２１の画素２１２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９（ｂ）では、画素２１２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２１２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. 9B, for example, when viewed from the optical axis O direction (Z direction), the angle β and the angle γ are optical as long as they are within the range of 0 to 10 °. Since the function is maintained, it may be appropriately selected and set within this range.
By adopting such a form, it becomes easy to align the pixel 212 of the image sensor 21 with the light transmitting portions 111 and 121 of the lens portion 13, simplifying the manufacturing work, shortening the working time, improving the yield, and the like. Can be planned.
Note that FIG. 9B shows an example in which the arrangement directions G1 and G2 of the pixels 212 are parallel to the Y direction and the X direction, respectively, but the arrangement direction is not limited to this, and the arrangement directions of the light transmitting portions 111 and 121 are not limited to this. R1 and R2 may be parallel to the Y direction and the X direction and have angles β and γ with the arrangement directions G1 and G2 of the pixels 212, respectively, or the arrangement directions G1 and G2 and the arrangement directions R1 and R2 are respectively. The forms may have angles β and γ and are not parallel to the Y direction and the X direction.

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態の撮像モジュール２０を説明する図である。
第２実施形態の撮像モジュール２０は、光学素子部１０のレンズ部４３が異なる以外は、前述の第１実施形態の撮像モジュール２０と同様の形態である。従って、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。
第２実施形態の撮像モジュール２０は、光学素子部１０と、イメージセンサ２１とを備えており、前述の第１実施形態に示したカメラ１に適用され、第１実施形態の撮像モジュールと同様にカメラ１の筐体３０内に配置されている。
第２実施形態の光学素子部１０は、レンズ部４３と、透光性基板１４とを備えている。 (Second Embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating the imaging module 20 of the second embodiment.
The image pickup module 20 of the second embodiment has the same form as the image pickup module 20 of the first embodiment described above, except that the lens section 43 of the optical element section 10 is different. Therefore, the same reference numerals or the same reference numerals are given to the parts that perform the same functions as those in the first embodiment, and duplicate description will be omitted as appropriate.
The image pickup module 20 of the second embodiment includes an optical element unit 10 and an image sensor 21, and is applied to the camera 1 shown in the first embodiment described above, similarly to the image pickup module of the first embodiment. It is arranged in the housing 30 of the camera 1.
The optical element unit 10 of the second embodiment includes a lens unit 43 and a translucent substrate 14.

図１１及び図１２は、第２実施形態のレンズ部４３を説明する図である。
図１１は、第２実施形態のレンズ部４３を被写体側（＋Ｚ側）見た正面図である。図１２（ａ）は、図１１に示す矢印Ａ１−Ａ２に沿ったレンズ部４３の断面（ＹＺ断面）の一部を拡大した拡大図であり、図１２（ｂ）は、図１０に示す矢印Ｂ１−Ｂ２に沿ったレンズ部４３の断面（ＸＺ断面）の一部を拡大した拡大図である。
本実施形態のレンズ部４３は、１枚のレンズシート４２により形成されている。
レンズシート４２は、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）において、透光性基板１４の被写体側（＋Ｚ側）に配置され、そのイメージセンサ側（−Ｚ側）の面が不図示の接合層により透光性基板１４の透光領域１４１の被写体側（＋Ｚ側）の面に接合されている。
レンズシート４２は、図１１及び図１２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４２１と、互いに隣り合う光透過部４２１間に、各光透過部４２１を囲むようにして設けられる光吸収部４２３とを備えている、いわゆるマイクロレンズアレイシートである。 11 and 12 are views for explaining the lens unit 43 of the second embodiment.
FIG. 11 is a front view of the lens unit 43 of the second embodiment as viewed from the subject side (+ Z side). FIG. 12A is an enlarged view of a part of the cross section (YZ cross section) of the lens portion 43 along the arrows A1-A2 shown in FIG. 11, and FIG. 12B is the arrow shown in FIG. It is an enlarged view of a part of the cross section (XZ cross section) of the lens part 43 along B1-B2.
The lens portion 43 of the present embodiment is formed of a single lens sheet 42.
The lens sheet 42 is arranged on the subject side (+ Z side) of the translucent substrate 14 in the optical axis O direction (Z direction), and the surface on the image sensor side (−Z side) is transparent by a bonding layer (not shown). It is joined to the surface of the light transmissive region 141 of the optical substrate 14 on the subject side (+ Z side).
As shown in FIGS. 11 and 12, the lens sheet 42 is formed between a plurality of light transmitting portions 421 arranged at equal intervals in the X and Y directions along the sheet surface and light transmitting portions 421 adjacent to each other. It is a so-called microlens array sheet provided with a light absorbing unit 423 provided so as to surround each light transmitting unit 421.

光透過部４２１は、光を透過する透明な部分であり、第１の面４２ａ側（本実施形態では、被写体側（＋Ｚ側））に、凸形状の単位レンズ形状４２２を有している。また、レンズシート４２の第２の面４２ｂ（本実施形態のイメージセンサ側（−Ｚ側）の面）は、略平面状となっている。 The light transmitting portion 421 is a transparent portion that transmits light, and has a convex unit lens shape 422 on the first surface 42a side (in the present embodiment, the subject side (+ Z side)). Further, the second surface 42b of the lens sheet 42 (the surface on the image sensor side (−Z side) of the present embodiment) is substantially flat.

単位レンズ形状４２２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４２２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４２２（光透過部４２１）は、レンズシート４２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４２２の表面には、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、前述の第１実施形態において単位レンズ形状１１２，１２２の表面に形成される反射防止層と同様の材料、方法により形成される。 The unit lens shape 422 is formed in a substantially hemispherical shape, and is formed in a shape symmetrical in the vertical direction (Y direction) and the left-right direction (X direction). That is, in the unit lens shape 422, the cross-sectional shape in the YZ cross section and the cross-sectional shape in the XZ cross section are a partial circular shape (arc shape). Further, the unit lens shape 422 (light transmitting portion 421) 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 42. Here, the substantially hemispherical shape means not only a hemisphere but also a shape including a part of a sphere and a part of a spheroid.
An antireflection layer (not shown) is formed on the surface of the unit lens shape 422. This antireflection layer is formed by the same material and method as the antireflection layer formed on the surfaces of the unit lens shapes 112 and 122 in the first embodiment described above.

光透過部４２１の第２の面４２ｂ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４２４が形成されている。
このランド部４２４は、その厚みが可能な限り薄い方が好ましく、ランド部４２４の厚さが０であること（即ち、ランド部４２４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。
光透過部４２１は、前述の第１実施形態に示した第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と同様の材料により形成可能である。 On the second surface 42b side of the light transmitting portion 421, a land portion 424 continuous in a direction parallel to the seat surface (XY surface) is formed.
The thickness of the land portion 424 is preferably as thin as possible, and the fact that the thickness of the land portion 424 is 0 (that is, the form in which the land portion 424 does not exist) prevents stray light and the like and has high image quality. Ideal from the point of view of providing an image.
The light transmitting portion 421 can be formed of the same material as the light transmitting portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 shown in the first embodiment described above.

光吸収部４２３は、光を吸収する作用を有する部分であり、互いに隣り合う光透過部４２１間に、各光透過部４２１を囲むようにして設けられている。光吸収部４２３は、レンズシート４２の厚み方向（Ｚ方向）に沿って、単位レンズ形状４２２が形成された第１の面４２ａから反対側の第２の面４２ｂ側に延びるようにして形成されている。
光吸収部４２３は、図１１及び図１２に示すように、レンズシート４２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 423 is a portion having an action of absorbing light, and is provided so as to surround each light transmitting portion 421 between the light transmitting portions 421 adjacent to each other. The light absorbing portion 423 is formed so as to extend from the first surface 42a on which the unit lens shape 422 is formed to the second surface 42b on the opposite side along the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 42. ing.
As shown in FIGS. 11 and 12, the light absorbing portion 423 has a wedge-shaped or rectangular cross-sectional shape in a cross section parallel to the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 42.

本実施形態の光吸収部４２３は、レンズシート４２の厚み方向（Ｚ方向）に平行な面における断面形状において、第１の面４２ａ側の寸法が第２の面４２ｂ側の寸法に比べて大きい等脚台形形状に形成されている。なお、これに限らず、光吸収部４２３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４２ｂ側を頂点とする三角形形状としてもよい。
光吸収部４２３は、前述の第１実施形態の第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の光吸収部１１３，１２３と同様の材料により形成可能である。 In the cross-sectional shape of the light absorbing portion 423 of the present embodiment on a surface parallel to the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 42, the dimension on the first surface 42a side is larger than the dimension on the second surface 42b side. It is formed in an isosceles trapezoidal shape. Not limited to this, the light absorbing portion 423 may have a triangular cross-sectional shape with the second surface 42b side as the apex in the cross-sectional shape on the plane parallel to the thickness direction (Z direction).
The light absorbing portion 423 can be formed of the same material as the light absorbing portions 113 and 123 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the first embodiment described above.

本実施形態においても、光吸収部４２３の屈折率Ｎ２は、光透過部４２１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４２３と光透過部４２１との界面で、光が全反射する等し、不要な光がイメージセンサ２１に到達することを防ぐためである。 Also in this embodiment, it is preferable that the refractive index N2 of the light absorbing unit 423 is N2 ≧ N1 with respect to the refractive index N1 of the light transmitting unit 421. This is to prevent unnecessary light from reaching the image sensor 21 due to total internal reflection of light at the interface between the light absorbing unit 423 and the light transmitting unit 421.

本実施形態のレンズ部４３のレンズシート４２の各部の寸法は、以下の通りである。
光透過部４２１（単位レンズ形状４２２）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４２２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４２２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４２２の直径）は、約１０〜２００μｍとすることが好ましい。
単位レンズ形状４２２のレンズ高さＨ１（レンズシート４２の厚み方向（Ｚ方向）において、光吸収部４２３の第１の面４２ａ側の面から単位レンズ形状４２２の最も凸となる頂点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 lens sheet 42 of the lens part 43 of the present embodiment are as follows.
The arrangement pitch P of the light transmitting portion 421 (unit lens shape 422) is preferably about 10 to 230 μm.
The radius of curvature R of the unit lens shape 422 is preferably about 10 to 180 μm.
The lens aperture width (aperture diameter) D1 of the unit lens shape 422 (diameter of the unit lens shape 422 when viewed from the normal direction (Z direction) of the seat surface) is preferably about 10 to 200 μm.
The dimension from the surface on the first surface 42a side of the light absorbing portion 423 to the most convex apex t3 of the unit lens shape 422 in the lens height H1 of the unit lens shape 422 (in the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 42). ) Is preferably about 2 to 40 μm.

光吸収部４２３の幅Ｄ２（第１の面４２ａ側端部の幅）は、約１〜３０μｍとすることが好ましい。
光吸収部４２３の高さＨ２（レンズシート４２の厚み方向（Ｚ方向）における光吸収部４２３の寸法）は、約２０〜４７０μｍとすることが好ましい。
光吸収部４２３と光透過部４２１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 423 (the width of the end portion on the side of the first surface 42a) is preferably about 1 to 30 μm.
The height H2 of the light absorbing portion 423 (the dimension of the light absorbing portion 423 in the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 42) is preferably about 20 to 470 μm.
The angle θ formed by the interface between the light absorbing portion 423 and the light transmitting portion 421 with the normal direction of the sheet surface is preferably about 0 to 10 °.

ランド厚Ｄ３は、ランド部４２４の厚さ（レンズシート４２の厚み方向において、光吸収部４２３のイメージセンサ側端部から第２の面４２ｂまでの寸法）であり、約１〜５０μｍとすることが、迷光や、所定の光透過部４２１（単位レンズ形状４２２）に入射した光が、隣接する他の光透過部４２１（単位レンズ形状４２２）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。
レンズシート４２の総厚Ｔ（レンズシート４２の厚み方向（Ｚ方向）における単位レンズの頂点ｔ３から第２の面４２ｂまでの寸法）は、約３０〜４８０μｍとすることが好ましい。本実施形態では、レンズシート４２の総厚Ｔは、レンズ部４３の厚さに相当する。
レンズシート４２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 424 (the dimension from the image sensor side end portion of the light absorbing portion 423 to the second surface 42b in the thickness direction of the lens sheet 42), and is about 1 to 50 μm. However, from the viewpoint of suppressing stray light or light incident on a predetermined light transmitting portion 421 (unit lens shape 422) from advancing toward another adjacent light transmitting portion 421 (unit lens shape 422). preferable.
The total thickness T of the lens sheet 42 (the dimension from the apex t3 of the unit lens to the second surface 42b in the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 42) is preferably about 30 to 480 μm. In the present embodiment, the total thickness T of the lens sheet 42 corresponds to the thickness of the lens portion 43.
By forming the lens sheet 42 within the above dimensional range, the focal length thereof is about 24 to 300 μm (converted value in air).

本実施形態においても、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４２２により集光された光を、イメージセンサ２１の対応する領域の画素２１２（画素群）に入射させることができる。これにより、画素２１２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。 Also in this embodiment, as shown in FIG. 7A described above, the light focused by the unit lens shape 422 is collected by the pixel 212 (pixels) in the corresponding region of the image sensor 21 without causing crosstalk. Can be incident on the group). As a result, the pixel 212 can output information on the intensity of the incident light and the incident direction with high accuracy.

以上のことから、本実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様に、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。また、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、撮像モジュール２０及びカメラ１の薄型化、軽量化や生産コストの低減等の効果を奏することができる。
さらに、本実施形態によれば、上記効果に加えて、レンズ部４３として用いる部材は１枚のレンズシート４２のみであるので、撮像モジュール２０及びカメラ１のさらなる薄型化、軽量化を実現でき、生産コストも低減できる。 From the above, according to the present embodiment, it is possible to impart a function as a light field camera capable of changing the focal length and the depth of field to the camera for the mobile terminal, as in the first embodiment described above. , The performance of the camera 1 can be improved. Further, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the effects such as thinning, weight reduction, and reduction of production cost of the image pickup module 20 and the camera 1 can be obtained.
Further, according to the present embodiment, in addition to the above effects, since the member used as the lens portion 43 is only one lens sheet 42, the image pickup module 20 and the camera 1 can be further made thinner and lighter. Production costs can also be reduced.

次に、第２実施形態のレンズ部４３の別の形態について説明する。
上述の第２実施形態において、単位レンズ形状４２２（光透過部４２１）は、Ｙ方向及びＸ方向に複数が配列される例、即ち、正方格子状に配置される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、単位レンズ形状４２２（光透過部４２１）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。 Next, another embodiment of the lens unit 43 of the second embodiment will be described.
In the second embodiment described above, a plurality of unit lens shapes 422 (light transmitting portion 421) are arranged in the Y direction and the X direction, that is, an example in which they are arranged in a square grid pattern. Not limited. For example, the unit lens shape 422 (light transmitting portion 421) may be arranged in a hexagonal grid shape, a rectangular grid shape, or the like when viewed from the optical axis O direction (Z direction).

図１３は、第２実施形態のレンズ部４３の他の形態を説明する図である。図１３（ａ）は、レンズシート４２の厚み方向（Ｚ方向）の被写体側（＋Ｚ側）から見た正面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す矢印Ｃ１−Ｃ２に沿った断面を示す図（ＹＺ断面図）であり、図１３（ｃ）は、図１３（ａ）に示す矢印Ｄ１−Ｄ２に沿った断面を示す図（ＸＺ断面図）である。
単位レンズ形状４２２（光透過部４２１）は、図１３（ａ）に示すように、レンズシート４２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。この場合、単位レンズ形状４２２は、被写体側（＋Ｚ側）に膨らんだ略四角錐形状に形成される。具体的には、単位レンズ形状４２２は、図１３（ｂ）及び図１３（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。 FIG. 13 is a diagram illustrating another embodiment of the lens unit 43 of the second embodiment. FIG. 13A is a front view of the lens sheet 42 as viewed from the subject side (+ Z side) in the thickness direction (Z direction). 13 (b) is a view (YZ cross-sectional view) showing a cross section along the arrow C1-C2 shown in FIG. 13 (a), and FIG. 13 (c) is a view shown by the arrow D1- shown in FIG. 13 (a). It is a figure (XZ cross-sectional view) which shows the cross section along D2.
As shown in FIG. 13A, the unit lens shape 422 (light transmitting portion 421) has a rectangular shape (square) when viewed from the normal direction (Z direction, optical axis O direction) of the sheet surface of the lens sheet 42. It may be formed in a shape). In this case, the unit lens shape 422 is formed in a substantially quadrangular pyramid shape bulging toward the subject side (+ Z side). Specifically, as shown in FIGS. 13 (b) and 13 (c), the unit lens shape 422 has a shape in which the corners (top and ridge) of the quadrangular pyramid shape are chamfered and formed into a curved surface. Become.

このような形態としても、上述の第２実施形態の図１１，図１２等に示す半球状の単位レンズ形状４２２と同様の効果を奏することができる。また、シート面の法線方向から見た形状を矩形状にすることで、前述の図１１，図１２等に示す形態に比べて、レンズシート４２に対する光の入射面積を増やすことができ、光の利用効率を向上させることができる。
また、単位レンズ形状４２２（光透過部４２１）は、レンズシート４２のシート面の法線方向（Ｚ方向）から見た形状が多角形状となる略多角錐形状に形成され、その略多角錐形状がシート面の被写体側（＋Ｚ側）に膨らみ、角部（頂部や稜線）が面取りされた形態となるようにしてもよい。 Even in such a form, the same effect as that of the hemispherical unit lens shape 422 shown in FIGS. 11 and 12 of the second embodiment described above can be obtained. Further, by making the shape of the sheet surface viewed from the normal direction rectangular, the incident area of light on the lens sheet 42 can be increased as compared with the above-mentioned forms shown in FIGS. 11 and 12, and the light can be increased. It is possible to improve the utilization efficiency of.
Further, the unit lens shape 422 (light transmitting portion 421) is formed into a substantially polygonal pyramid shape in which the shape seen from the normal direction (Z direction) of the sheet surface of the lens sheet 42 is a polygonal shape, and the substantially polygonal pyramid shape is formed. May bulge toward the subject side (+ Z side) of the sheet surface, and the corners (top and ridge) may be chamfered.

また、上述の第２実施形態において、レンズシート４２は、第１の面４２ａが被写体側（＋Ｚ側）に位置し、第２の面４２ｂが不図示の接合層により透光性基板１４に接合される形態を示したが、これに限らず、第２の面４２ｂが被写体側に位置し、第１の面４２ａが不図示の接合層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４２２の集光作用を発揮する観点から、接合層は、その屈折率が光透過部４２１の屈折率Ｎ１よりも小さいものとすることが好ましい。 Further, in the second embodiment described above, in the lens sheet 42, the first surface 42a is located on the subject side (+ Z side), and the second surface 42b is bonded to the translucent substrate 14 by a bonding layer (not shown). However, the present invention is not limited to this, and the second surface 42b may be located on the subject side and the first surface 42a may be bonded to the translucent substrate 14 by a bonding layer (not shown). ..
In this case, from the viewpoint of exerting the condensing action of the unit lens shape 422, it is preferable that the refractive index of the bonding layer is smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portion 421.

（変形形態）
以上説明した各実施形態等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。 (Transformed form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the respective embodiments described above, and these are also within the scope of the present invention.

（１）各実施形態において、カバーシート３２のイメージセンサ側（−Ｚ側）に設けられた赤外線遮蔽層３２２は、カバーシート３２とは別体のシート状等の部材であって、例えば、不図示の接合層等によりカバーシート３２に接合された形態としてもよい。また、カバーシート３２が、赤外線遮蔽層３２２を備えず、カバーシート３２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。
また、透光性基板１４の被写体側又はイメージセンサ側の面に、赤外線遮蔽層が形成される形態、又は、透光性基板１４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、第１実施形態において、レンズ部１３の第１レンズシート１１の第２の面１１ｂに赤外線遮蔽層が形成される形態としてもよい。
また、レンズ部１３，４３と透光性基板１４とを接合する接合層等、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して赤外線遮蔽機能を有する形態としてもよい。
上述のように、赤外線遮蔽層は、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）において、イメージセンサ２１よりも被写体側（＋Ｚ側）であれば、特にその位置を限定されない。 (1) In each embodiment, the infrared shielding layer 322 provided on the image sensor side (-Z side) of the cover sheet 32 is a sheet-like member separate from the cover sheet 32, and is, for example, non-existent. It may be in the form of being joined to the cover sheet 32 by the joint layer shown in the figure or the like. Further, the cover sheet 32 is not provided with the infrared shielding layer 322, and the entire cover sheet 32 is formed of a material containing a material that shields infrared rays in a wavelength range of a predetermined region (700 to 1100 nm). It may have a function of shielding.
Further, the translucent substrate 14 has a form in which an infrared shielding layer is formed on the subject side or the image sensor side surface of the translucent substrate 14, or the translucent substrate 14 itself contains a material that shields infrared rays and has an infrared shielding function. It may be in the form.
Further, for example, in the first embodiment, the infrared ray shielding layer may be formed on the second surface 11b of the first lens sheet 11 of the lens unit 13.
Further, the bonding layer for bonding each member, such as the bonding layer for bonding the lens portions 13 and 43 and the translucent substrate 14, may contain a material that absorbs infrared rays and have an infrared shielding function.
As described above, the position of the infrared shielding layer is not particularly limited as long as it is on the subject side (+ Z side) of the image sensor 21 in the optical axis O direction (Z direction).

（２）各実施形態において、光透過部１１１，１２１，４２１と、光吸収部１１３，１２３，４２３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。 (2) In each embodiment, the interface between the light transmitting portions 111, 121, 421 and the light absorbing portions 113, 123, 423 may be in the shape of a folded surface composed of a plurality of planes, or may be a plurality of planes. It may be a form in which a plurality of curved surfaces and a curved surface are combined.

（３）各実施形態において、光吸収部１１３，１２３，４２３は、第２の面１１ｂ，１２ｂ，４２ｂ側から第１の面１１ａ，１２ａ，４２ａ側へ厚み方向に沿って形成される形態としてもよい。
図１４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１４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１実施形態の第２レンズシート１２、第２実施形態のレンズシート４２についても同様に、光吸収部１２３，４２３を第２の面１２ｂ，４２ｂ側から第１の面１２ａ，４２ａ側へ延びる形態としてもよい。 (3) In each embodiment, the light absorbing portions 113, 123, 423 are formed along the thickness direction from the second surface 11b, 12b, 42b side to the first surface 11a, 12a, 42a side. May be good.
FIG. 14 is a diagram illustrating a modified form of the first lens sheet 11.
As shown in FIG. 14, when the light absorbing portion 113 is formed in the form in which the light absorbing portion 113 is formed from the second surface 11b side to the first surface 11a side along the thickness direction, the land portion 114 is formed. It is located on the first surface 11a side, the unit lens shapes 112 are continuously arranged, and the second surface side end portion of the light absorbing portion 113 is located on the second surface 11b.
By adopting such a form, it is possible to prevent the lens aperture 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 bottom portion of the unit lens shape 112 and reducing the amount of light. it can.
Similarly, for the second lens sheet 12 of the first embodiment and the lens sheet 42 of the second embodiment, the light absorbing portions 123 and 423 are moved from the second surfaces 12b and 42b to the first surfaces 12a and 42a. It may be in the form of extending to.

（４）各実施形態において、レンズ部１３，４３とカバーシート３２とは積層されている例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ部１３，４３とが透光性を有する粘着剤や接着剤等により形成された接合層等により接合された形態としてもよい。 (4) In each embodiment, an example in which the lens portions 13, 43 and the cover sheet 32 are laminated is shown, but the present invention is not limited to this, and for example, the lens portions 13, 43 are adhesives having translucency. It may be in the form of being joined by a joining layer or the like formed by an adhesive or the like.

（５）各実施形態において、透光性基板１４の透光領域１４１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が形成される形態を示したが、これに限らず、透光領域１４１がレンズ部１３，４３及びイメージセンサ２１の受光領域２１１に対応するならば、透光領域１４１及び配線領域１４２の位置や形状等は特に限定しない。 (5) In each embodiment, the translucent region 141 of the translucent substrate 14 is formed in the center when viewed from the normal direction of the plate surface (optical axis O direction, Z direction), and the wiring region 142 is formed around the center thereof. However, the present invention is not limited to this, and if the translucent region 141 corresponds to the light receiving regions 211 of the lens portions 13, 43 and the image sensor 21, the positions of the translucent region 141 and the wiring region 142 and The shape and the like are not particularly limited.

（６）第１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１５は、レンズ部１３の変形形態を説明する図である。
図１５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り、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１５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５６が充填され、この樹脂層５６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。 (6) In the first embodiment, the unit lens shapes 112 and 122 show an example of a convex shape, but the present invention is not limited to this, and the unit lens shapes 112 and 122 may be a concave shape.
FIG. 15 is a diagram illustrating a modified form of the lens unit 13.
As shown in FIG. 15, 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 or the like. In such a form, as shown in FIG. 15, the light absorbing portions 113, 123 are formed along the thickness direction (Z direction) from the second surfaces 11b, 12b side to the first surfaces 11a, 12a side. It is preferable that the shape is extended.
Further, at this time, a resin layer 56 having a higher refractive index than the light transmitting 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 56. It is preferable that the lens sheet 12 and the second lens sheet 12 are joined to each other.

（７）第１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。
また、第２実施形態において、単位レンズ形状４２２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４２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。 (7) In the first 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, and the refractive index N2 of the light absorbing portions 113 and 123. The heights 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.
Further, in the second embodiment, the arrangement pitch P, the lens opening diameter D1, the radius of curvature R, and the like of the unit lens shape 422 are the same in the vertical direction (Y direction) and the left-right direction (X direction) of the lens sheet 42. An example is shown, but the present invention is not limited to this, and each dimension may be different in the vertical direction and the horizontal direction.

（８）各実施形態において、レンズ部１３，４３と透光性基板１４とを接合する接合層を備えず、レンズ部１３，４３が透光性基板１４の被写体側の面の透光領域１４１上に配置され、レンズ部１３，４３及び透光性基板１４は、それぞれ不図示の支持部材で支持され、所定の位置で保持される形態としてもよい。
このとき、光学密着等を防止する観点から、レンズ部１３，４３と透光性基板１４との間に不図示のスペーサを配置する等してもよい。 (8) In each embodiment, the lens portion 13, 43 is not provided with a bonding layer for joining the lens portions 13, 43 and the translucent substrate 14, and the lens portions 13, 43 are the translucent region 141 of the surface of the translucent substrate 14 on the subject side. The lens portions 13, 43 and the translucent substrate 14 may be arranged above each other and may be supported by support members (not shown) and held at predetermined positions.
At this time, from the viewpoint of preventing optical adhesion and the like, a spacer (not shown) may be arranged between the lens portions 13 and 43 and the translucent substrate 14.

（９）第１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。 (9) In the first embodiment, in the lens unit 13, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are, for example, effective portions (regions through which light is transmitted) of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. ), Areas with little optical influence (for example, corners of the four corners), and areas provided so as to be convex outward on the peripheral edges of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. It may be in a form of being integrally joined by a joining layer formed in the above. At this time, it is preferable to provide the bonding layer at the above-mentioned position from the viewpoint of obtaining a good image.

（１０）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、レンズシート４２は、ランド部１１４，１２４，４２４よりも第２の面１１ｂ，１２ｂ，４２ｂ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やレンズシート４２においても同様である。
図１６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、基材層１１５を積層した形態のままとしてもよい。 (10) In each embodiment, the first lens sheet 11, the second lens sheet 12, and the lens sheet 42 further have a base material layer on the second surfaces 11b, 12b, 42b side of the land portions 114, 124, 424. It may be provided as a form. Hereinafter, the first lens sheet 11 will be described as an example, but the same applies to the second lens sheet 12 and the lens sheet 42.
FIG. 16 is a diagram illustrating a modified form of the first lens sheet 11.
The base material layer 115 is a resin sheet-like member having light transmittance, and is a member that serves as 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 small thickness D4 from the second surface side end portion of the light absorbing portion 113 to the second surface 11b. Therefore, it is preferable to use a base material layer 115 having peelability on the surface, mold the light transmitting portion 111 and the light absorbing portion 113 on the base material layer 115, and then peel off the base material layer 115. However, when the base material layer 115 is thin enough to sufficiently suppress crosstalk and the like, the base material layer 115 may be left in a laminated form.

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、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。 When the base material layer 115 does not have peelability, the portion corresponding to the base material layer 115 is scraped off from the second surface side end portion of the light absorbing portion 113 to the second surface 11b. The thickness of the may be reduced.
When such a base material layer 115 is provided, the dimension D4 (including the base material layer 115 and the land portion 114) from the tip of the light absorbing portion 113 on the second surface side to the second surface 11b is large. It is preferably about 1 to 250 μm from the viewpoint of suppressing stray light, crosstalk and the like.
By providing such a base material layer 115, the handling of the first lens sheet 11 becomes easy.

（１１）第１実施形態において、レンズ部１３は、図１７に示すようなレンズシート５５を備える形態としてもよい。
図１７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５５は、基材層５５１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５５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５５１の両面にそれぞれ一体に形成された形態に等しい。
この基材層５５１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５５１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５５１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５５１の屈折率は、光透過部１１１，１２１の屈折率Ｎ１に等しい、もしくは、可能な限り屈折率差が小さいことが好ましい。 (11) In the first embodiment, the lens unit 13 may include a lens sheet 55 as shown in FIG.
FIG. 17 is a diagram illustrating a modified form of the lens unit 13.
In the lens sheet 55, 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 551. The lens sheet 55 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 551.
The base material layer 551 is a resin sheet-like member and has light transmittance. Examples of such a base material layer 551 include a PET resin, a sheet-like member made of triacetyl cellulose (TAC), and the like. Further, the thickness of the base material layer 551 is as thin as possible to suppress stray light, reduce crosstalk, and improve the intensity of light incident on each pixel and the accuracy of the incident direction of light. Is preferable.
Further, it is preferable that the refractive index of the base material layer 551 is equal to the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121, or the difference in the refractive index is as small as possible.

（１２）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。 (12) The lens unit 13 may have a form in which three or more lens sheets are arranged along the optical axis O direction (Z direction).
For example, the third lens sheet (hereinafter referred to as the third lens sheet) (not shown) 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 the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have 45 ° ± 10 ° with respect to the arrangement directions R1 and R2 of the light transmitting portions 111 and 121, respectively. The first surface of the third lens sheet may be the subject side (+ Z side) or 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。 Further, when the fourth lens sheet (fourth lens sheet), which is a lens sheet having the same shape as the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, is arranged in the lens portion 13, the light transmitting portion thereof. The arrangement direction is 45 ° ± 10 ° with respect to the arrangement directions R1 and R2 of the light transmitting portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, respectively, and the light transmitting portion of the third lens sheet. It is preferable that the distance between them is 90 ° ± 10 ° with respect to the arrangement direction. The first surface of the fourth lens sheet may be the subject side (+ Z side) or the image sensor side (−Z side).
The positions of the third lens sheet and the fourth lens sheet in the optical axis O direction (Z direction) in the lens unit 13 are not particularly limited.

（１３）第２実施形態において、撮像モジュール２０は、レンズシート４２と透光性基板１４との間に、レンズシート４２と同様な形態を有するレンズシートをさらに配置した形態としてもよい。この場合、撮像モジュール２０は、レンズシート４２のイメージセンサ側（−Ｚ側）に配置された不図示のレンズシートが接合層により透光性基板１４に接合される形態となる。また、レンズシート４２よりも被写体側に、レンズシート４２と同様な形態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、レンズシート４２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４２と同等としてもよいし、相違してもよい。 (13) In the second embodiment, the image pickup module 20 may have a form in which a lens sheet having a form similar to that of the lens sheet 42 is further arranged between the lens sheet 42 and the translucent substrate 14. In this case, the image pickup module 20 has a form in which a lens sheet (not shown) arranged on the image sensor side (−Z side) of the lens sheet 42 is bonded to the translucent substrate 14 by a bonding layer. Further, a lens sheet (not shown) having the same shape as the lens sheet 42 may be arranged closer to the subject than the lens sheet 42.
Such a form is effective, for example, when it is necessary to correct the aberration of the lens.
In this case, the lens sheet (not shown) may be arranged so that the first surface on which the unit lens shape is provided faces the lens sheet 42 side (+ Z side), or faces the image sensor side. It may be arranged. Further, 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 42.

（１４）各実施形態において、単位レンズ形状１１２，１２２，４２２は、例えば、光透過部１１１，１２１，４２１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。 (14) In each embodiment, the unit lens shapes 112, 122, 422 are desired, for example, in the arrangement direction of the light transmitting portions 111, 121, 421 and the cross-sectional shape in the thickness direction (Z direction) of each lens sheet. Depending on the optical performance, etc., it may be a partial shape of an ellipse whose long axis is orthogonal to the sheet surface, a polygonal shape, etc., the top is a curve such as an arc, and the valley side of the unit lens shape is a straight line. It may be in shape.

（１５）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、レンズシート４２には、その表裏面（第１の面１１ａ，１２ａ，４２ａと第２の面１１ｂ，１２ｂ，４２ｂ）とを区別しやすくするために、表裏判別用の切欠きを設けてもよい。
また、レンズ部１３，４３の配置や撮像モジュール２０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、レンズシート４２に設けてもよい。 (15) In each embodiment, the first lens sheet 11, the second lens sheet 12, and the lens sheet 42 have front and back surfaces (first surfaces 11a, 12a, 42a and second surfaces 11b, 12b, 42b). In order to make it easier to distinguish between the two, a notch for distinguishing the front and back may be provided.
Further, in order to facilitate the arrangement of the lens portions 13 and 43 and the assembly of the image pickup module 20, alignment marks may be provided on the first lens sheet 11, the second lens sheet 12, and the lens sheet 42.

（１６）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。 (16) In each embodiment, the camera 1 is an example of a camera for a mobile terminal such as a smartphone, but the present invention is not limited to this, and for example, a digital camera or the like may be used, or a PC (Personal Computer) built-in type or It may be an external PC camera, an interphone camera, an in-vehicle camera, or the like, or it may be a portable game machine camera or the like.

（１７）各実施形態において、イメージセンサ２１の受光領域２１１の大きさは、撮像モジュール２０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２１の受光領域２１１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２１１を有するイメージセンサ２１を使用することにより、ノイズの低減や取得する焦点距離や被写界深度等の情報の精度や情報量の向上を図り、画質のさらなる向上や、カメラ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２１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。 (17) In each embodiment, the size of the light receiving region 211 of the image sensor 21 may be appropriately adopted depending on the size of the camera 1 in which the image sensor 20 is used, the desired image quality, the camera performance, and the like.
The size of the light receiving region 211 of the image sensor 21 is, for example, when mounted on a mobile terminal such as a smartphone, the horizontal × vertical size is 4.8 × 3.6 mm, 4.4 × 3.3 mm, or the like. When mounted on a camera (mainly a compact digital camera) or the like, examples thereof include 6.2 x 4.7 mm and 7.5 x 5.6 mm.
Further, for example, by using the image sensor 21 having a large light receiving region 211 such as 23.6 × 15.8 mm, 36 × 24 mm, 43.8 × 32.8 mm, noise can be reduced, the focal length to be acquired, and the coverage can be obtained. 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. Further, even in a camera provided with an image sensor 21 having such a large light receiving region, it is possible to realize thinning, weight reduction, and the like.

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。 Although the present embodiment and the modified form can be used in combination as appropriate, detailed description thereof will be omitted. Moreover, the present invention is not limited to each of the embodiments described above.

１ カメラ
１０ 光学素子部
１１ 第１レンズシート
１２ 第２レンズシート
１１１，１２１ 光透過部
１１２，１２２ 単位レンズ形状
１１３，１２３ 光吸収部
１３ レンズ部
２０ 撮像モジュール
２１ イメージセンサ
３０ 筐体
３１ 開口部
３２ カバーシート
４３ レンズ部
４２ レンズシート
４２１ 光透過部
４２２ 単位レンズ形状
４２３ 光吸収部 1 Camera 10 Optical element part 11 1st lens sheet 12 2nd lens sheet 111,121 Light transmitting part 112,122 Unit lens shape 113,123 Light absorbing part 13 Lens part 20 Imaging module 21 Image sensor 30 Housing 31 Aperture 32 Cover sheet 43 Lens part 42 Lens sheet 421 Light transmitting part 422 Unit lens shape 423 Light absorbing part

Claims (4)

集光作用を有するレンズシートを少なくとも一枚備える光学機能部と、
前記光学機能部の出光側に設けられ、少なくとも一部が透光性を有し、一部に配線パターンが形成された透光性基板と、
前記透光性基板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、
を備える撮像モジュールであって、
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、
撮影時に最も被写体側に位置するレンズ部材であり、
前記第１レンズシートと前記第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、
前記透光性基板は、少なくとも一方の面に前記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、
前記光学機能部は、前記透光領域の入光側の面上に配置され、
前記撮像素子部は、前記透光領域の出光側の面に、前記受光領域が対面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。 An optical function unit that has at least one lens sheet that has a light-collecting effect,
A translucent substrate provided on the light emitting side of the optical function unit, at least partly having translucency, and a part having a wiring pattern formed therein.
An image sensor unit arranged on the light emitting side of the translucent substrate and having a light receiving region in which a plurality of pixels for converting incident light into an electric signal are arranged.
It is an imaging module equipped with
The optical function unit
A first lens sheet and a second lens sheet arranged on the light emitting side thereof are provided.
It is a lens member that is located closest to the subject during shooting.
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 the longitudinal direction, arranged in the second direction intersecting the longitudinal direction, and having a convex first unit lens shape on one surface side. Department and
A first light absorbing portion that is alternately arranged with the first light transmitting portion, extends in the first direction that 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
A second light transmission that extends in the longitudinal direction along a third direction along the sheet surface, is arranged in a fourth direction that intersects the longitudinal direction, and has a convex second unit lens shape on one surface side. Department and
A second light absorbing portion that is alternately arranged with the second light transmitting portion, extends in the third direction that is the longitudinal direction of the second light transmitting portion, and extends along the thickness direction of the first lens sheet. When,
With
The second direction in which the first light transmitting portion is arranged and the fourth direction in which the second light transmitting portion is arranged intersect at an angle α when viewed from the normal direction of the sheet surface. ,
The translucent substrate includes a wiring region in which the wiring pattern is formed on at least one surface, and a translucent region in which the wiring pattern is not formed in opposite regions on both sides.
The optical function unit is arranged on a surface of the light transmitting region on the light receiving side, and is arranged.
The image sensor unit is arranged so that the light receiving region faces the surface of the light transmitting region on the light emitting side, and is electrically connected to the wiring pattern of the translucent substrate.
An imaging module characterized by. 請求項１に記載の撮像モジュールにおいて、
前記角度αは、８０°≦α≦１００°を満たすこと、
を特徴とする撮像モジュール。 In the imaging module according to claim 1,
The angle α satisfies 80 ° ≤ α ≤ 100 °.
An imaging module characterized by. 請求項１又は請求項２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 claim 1 or 2.
The optical functional unit or the translucent substrate is provided with an infrared shielding layer that shields infrared rays in a predetermined wavelength region.
An imaging module characterized by. 請求項１から請求項３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 including the imaging module according to any one of claims 1 to 3.
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