WO2017056865A1 - レンズシート、レンズシートユニット、撮像モジュール、撮像装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lens sheet, a lens sheet unit, an imaging module, and an imaging apparatus.
- a camera called a light field camera which can change the focal length and depth of field after shooting, has been developed and has recently become widespread (see, for example, Patent Document 2).
- This light field camera uses a microlens array placed on an image sensor to divide incident light and shoot light in multiple directions, thereby performing predetermined image processing based on the incident direction and intensity of light after shooting. Can be changed to a predetermined focal length or depth of field.
- an imaging lens including a plurality of lenses is used in the mobile terminal camera.
- this imaging lens is composed of a plurality of lenses, the imaging lens occupies about 80% (about 4 mm) of the overall camera thickness (about 5 to 7 mm). For this reason, in a camera for a mobile terminal, it is a big problem to achieve both high-quality image shooting and thinning. In addition, improvement of image quality and photographing function for a mobile terminal camera is always required.
- the above-described imaging lens or each lens is used in order to prevent the light (image) from each lens of the microlens array arranged on the image sensor from overlapping on the light receiving surface.
- a partition sheet having partition walls corresponding to the above is required.
- the imaging lens is composed of a plurality of lenses, it is large and it is difficult to reduce the size and thickness of the light field camera. Further, when the partition sheet is disposed, there is a problem that it is difficult to align the partition wall with the microlens array.
- an infrared cut filter that blocks infrared rays is disposed on the light incident side of the image sensor.
- the use of the infrared cut filter has been an obstacle to making the imaging apparatus thinner and simplifying the assembly work.
- the microlens array is arranged close to the image sensor, when the microlens array is made of resin, the microlens array is warped or bent due to heat generated on the light receiving surface when the image sensor is driven. There was a problem that occurred.
- a microlens array is manufactured using a resin having a low coefficient of thermal expansion, there are problems that manufacturing becomes difficult and production costs increase. In addition, these cameras are required to capture a subject image more clearly.
- An object of the present invention is to provide a thinner imaging module and imaging device. Another object of the present invention is to provide a lens sheet that can reduce the thickness of the imaging module and the imaging apparatus and provide a good image, and an imaging module and an imaging apparatus including the lens sheet. Another object of the present invention is to provide a lens sheet unit that can reduce the thickness of an imaging module and an imaging apparatus and provide a good image, and an imaging module and an imaging apparatus including the lens sheet unit. Another object of the present invention is to provide a lens sheet unit that can reduce the thickness of the imaging module and the imaging device and suppress deformation due to heat generated when the image sensor is driven, and an imaging module and an imaging device including the lens sheet unit. is there. Another object of the present invention is to provide an imaging module and an imaging apparatus that can be thinned and can capture a subject image clearly.
- an imaging element portion (21) in which a plurality of pixels that convert incident light into an electrical signal are two-dimensionally arranged, and a lens sheet unit (provided on the light incident side of the imaging element portion). 10), and the lens sheet unit includes a first lens sheet (11) in which columnar first light transmission portions (111) having a convex first unit lens shape (112) are arranged on one surface.
- a columnar second light transmission part (121) arranged on the imaging element part side of the first lens sheet and having a convex second unit lens shape (122) on one surface.
- Two lens sheets (12) are provided, and when viewed from the optical axis (O) direction, the arrangement direction (R11) of the first light transmission parts and the arrangement direction (R12) of the second light transmission parts are at an angle ⁇ .
- the first lens sheet intersects with the first light transmitting portion.
- the first light-absorbing part is arranged alternately with the first light-transmitting parts in the arrangement direction, and has a first light-absorbing part (113) extending in the longitudinal direction of the first light-transmitting part.
- the second lens sheet extends from the first unit lens shape side to the opposite surface side along the thickness direction of the one lens sheet, and the second lens sheet is connected to the second light transmission part in the arrangement direction of the second light transmission parts. Alternatingly arranged, it has second light absorption parts (123) extending in the longitudinal direction of the second light transmission part, the second light absorption part, along the thickness direction of the second lens sheet,
- the imaging module (20) is characterized by extending from the second unit lens shape side to the opposite surface (12b) side.
- a second invention is the imaging module according to the first invention, wherein the angle ⁇ satisfies 80 ° ⁇ ⁇ ⁇ 100 °.
- the unit lens shapes (112, 122) are parallel to the arrangement direction of the light transmission parts (111, 121), and the lens sheets (11,
- the imaging module (20) is characterized in that the cross section parallel to the thickness direction of (12) is a partial shape of a circle.
- the refractive index N1 of each of the light transmitting portions (111, 121) and the refractive index N2 of each of the light absorbing portions (113, 123) are N1 ⁇ N2.
- the imaging module (20) is characterized by satisfying the following relationship.
- an interface between each light absorbing portion (113, 123) and each light transmitting portion (111, 121) is a thickness direction of each lens sheet.
- the imaging module (20) is characterized in that the angle ⁇ satisfies 0 ° ⁇ ⁇ ⁇ 10 °.
- the second lens sheet (12) is integrally joined to the imaging element portion (21). It is.
- the first unit lens shape (112) is formed on a surface of the first lens sheet (11) on the side of the imaging element section (21), and
- the two-unit lens shape (122) is an imaging module (20) characterized in that it is formed on the subject side surface of the second lens sheet (12).
- the eighth invention is an imaging device (1) including the imaging module (20) of the first invention.
- a ninth aspect of the invention is a lens sheet disposed on the light incident side of the image pickup module (21) in the image pickup module.
- the lens sheet has a columnar shape and is arranged in one direction along the sheet surface.
- the light transmitting portion (111) having a convex unit lens shape (112) and the light transmitting portion are alternately arranged, extend in the longitudinal direction of the light transmitting portion, and the thickness direction of the lens sheet
- a light absorbing portion (113) extending from the unit lens shape side to the back surface (11b) side of the lens sheet opposite to the unit lens shape side, and in the thickness direction of the lens sheet,
- the lens sheet is provided with an infrared shielding layer (115) which is provided and shields light in a wavelength range of 700 to 1100 nm.
- an image sensor section (21) in which a plurality of pixels for converting incident light into an electrical signal are two-dimensionally arranged, and arranged on the light incident side of the image sensor section.
- the second lens sheet has a sheet (12), has a columnar shape, is arranged in one direction along the sheet surface, and has a second unit lens shape (122) that is convex on one surface side.
- the second lens is arranged alternately with the second light transmission part in the arrangement direction of the light transmission part (121) and the second light transmission part, extends in the longitudinal direction of the second light transmission part, and the second lens.
- a second light absorbing portion (123) extending from the unit lens shape side to the back surface (12b) side of the second lens sheet opposite to the unit lens shape side, and viewed from the optical axis direction, the arrangement direction of the light transmitting portions
- the imaging module (20) is characterized in that the arrangement direction of the second light transmission parts intersects at an angle ⁇ .
- the eleventh invention is an imaging device (1) including the imaging module (20) of the tenth invention.
- an image pickup device section (21) in which a plurality of pixels for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, and a lens sheet (11) arranged on the light incident side of the image pickup device section.
- a cover sheet (32) disposed closer to the light incident side than the lens sheet, the lens sheet being arranged along the sheet surface and having a convex unit lens shape on one surface side (112) and a light-absorbing portion (113) alternately arranged with the light-transmitting portion and extending along the thickness direction of the lens sheet
- the imaging module (20) is characterized in that a reflection suppression layer (33) for suppressing reflection of incident light is provided on a surface on the lens sheet side.
- a thirteenth aspect of the invention is a lens sheet unit that is used in an imaging module and is disposed closer to the light incident side than the imaging element portion, and has a first optical shape surface (11a) having an optical shape formed on one side.
- an infrared shielding sheet (13) that is disposed closer to the light incident side than the second lens sheet and shields light in a wavelength range of 700 to 1100 nm, and the first lens sheet is a columnar sheet.
- a first light transmission part (111) arranged in one direction along the surface and having a convex first unit lens shape (112) on the first optical shape surface side, and the first light transmission part alternately
- the first light transmission parts arranged First light absorption that extends in the longitudinal direction and extends from the first unit lens shape side to the opposite side of the back surface (11b) of the first lens sheet along the thickness direction of the first lens sheet.
- a second unit lens shape (122) that is columnar and arranged in one direction along the sheet surface and is convex toward the second optical shape surface side.
- the second light transmission part (121) having the above and the second light transmission part are alternately arranged, extend in the longitudinal direction of the second light transmission part, and along the thickness direction of the second lens sheet A second light absorbing portion (123) extending from the second unit lens shape side to the back surface (12b) side of the second lens sheet, which is the opposite side, and viewed from the normal direction of the sheet surface,
- the arrangement direction (R11) of the first light transmission part and the second light transmission part A lens sheet unit (20) characterized in that it intersects the arrangement direction (R12) at an angle ⁇ , and the first lens sheet, the second lens sheet, and the infrared shielding sheet are laminated. It is.
- a fourteenth invention is a lens sheet unit according to the thirteenth invention, wherein the infrared shielding sheet (13) is disposed closer to the light incident side than the first lens sheet (11). It is a sheet unit (20).
- a fifteenth aspect of the invention is an image pickup element portion (21) in which a plurality of pixels that convert incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, and a lens of the thirteenth aspect of the invention arranged closer to the subject than the image pickup element portion
- An imaging module (20) comprising a sheet unit (10).
- a sixteenth aspect of the invention is an image pickup apparatus including the image pickup module (20) of the fifteenth aspect of the invention.
- a seventeenth aspect of the invention is a lens sheet unit that is used in an imaging module and is disposed closer to the light incident side than the imaging element portion, and has a first optical shape surface (11a) having an optical shape formed on one side.
- the first light transmission parts (111) arranged in one direction and having a convex first unit lens shape (112) on the first optical shape surface side, and the first light transmission parts are alternately arranged, Longitudinal direction of the first light transmission part
- a first light absorbing portion (113) extending and extending along the thickness direction of the first lens sheet from the first unit lens shape side to the back surface (11b) side of the first lens sheet, which is the opposite side.
- the second lens sheet is columnar and is arranged in one direction along the sheet surface, and has a second unit lens shape (122) convex toward the second optical shape surface side.
- Two light transmission parts (121) and the second light transmission parts are alternately arranged, extend in the longitudinal direction of the second light transmission parts, and along the thickness direction of the second lens sheet, A second light absorbing portion (123) extending from the second unit lens shape side to the back surface (12b) side of the second lens sheet, which is the opposite side, as viewed from the normal direction of the sheet surface.
- Arrangement direction of light transmission part (R11) and arrangement direction of the second light transmission part R12) intersects at an angle ⁇ , and the first lens sheet, the second lens sheet, and the protective sheet are laminated together as a lens sheet unit (10). is there.
- An eighteenth aspect of the invention is the lens sheet unit (20) according to the seventeenth aspect of the invention, wherein the lens sheet unit has a layer that blocks light in a wavelength range of 700 to 1100 nm.
- a nineteenth aspect of the invention is an image pickup device portion (21) in which a plurality of pixels that convert incident light into an electrical signal are two-dimensionally arranged, and a lens of the seventeenth aspect of the invention arranged closer to the subject side than the image pickup device portion
- An imaging module (20) comprising a sheet unit (10).
- the twentieth invention is an imaging apparatus (1) including the imaging module (20) of the nineteenth invention.
- a thinner imaging module and imaging device can be provided.
- an imaging module and an imaging device can be reduced in thickness, and it is providing a lens sheet which can provide a favorable image, an imaging module provided with this, and an imaging device.
- the imaging module and the imaging apparatus can be reduced in thickness, and the subject image can be taken clearly.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between an arrangement direction of light transmitting portions 111 and 121 of the lens sheet unit 10 and an arrangement direction of pixels of the image sensor 21.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between an arrangement direction of light transmitting portions 111 and 121 of the lens sheet unit 10 and an arrangement direction of pixels of the image sensor 21.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between an arrangement direction of light transmitting portions 111 and 121 of the lens sheet unit 10 and an arrangement direction of pixels of the image sensor 21.
- each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude
- Numerical values such as dimensions and material names of the respective members described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
- terms that specify shape and geometric conditions for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal It also includes a state having an error of.
- the sheet surface refers to a surface which is a planar direction of the sheet when viewed as the entire sheet in each sheet-like member.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a camera 1 according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a diagram illustrating the imaging module 20 according to the first embodiment.
- an XYZ orthogonal coordinate system is provided as appropriate for easy understanding.
- the horizontal direction (left-right direction) is the X direction and the vertical direction (up-down direction) is the Y direction, and the left side as viewed from the photographer side
- the direction toward the right side as viewed from the subject side is defined as + X direction
- the direction toward the upper vertical direction is defined as + Y direction
- the optical axis O direction is defined as Z direction
- the direction toward the subject side is defined as + Z direction.
- the camera 1 is an imaging device including an imaging module 20 in a housing 30 having an opening 31.
- the camera 1 is an imaging device used for a mobile phone such as a smartphone or a mobile terminal such as a tablet terminal, and the housing 30 corresponds to a housing of the mobile terminal body.
- the camera 1 further includes a control unit (not shown), a storage unit, and the like.
- the camera 1 is good also as a general imaging device provided with the housing
- the camera 1 includes a shutter unit, a shutter drive unit, and the like (not shown) in addition to the control unit, the storage unit, and the like.
- the opening 31 is an opening that takes light from the subject side into the imaging module 20 of the camera 1.
- a cover glass (cover sheet) 32 is disposed in the opening 31 so as to cover the opening 31 from the viewpoint of preventing foreign matter such as dust and dirt from entering the imaging module 20.
- the imaging module 20 of this embodiment includes a lens sheet unit 10, an image sensor 21, and the like in order from the light incident side (subject side, + Z side) along the optical axis O (Z direction).
- the imaging module 20 captures an image based on the output signal from the control unit described above.
- the lens sheet unit 10 and the image sensor 21 are rectangular flat members, and the optical axis O is orthogonal to the geometric center.
- FIG. 3 is a diagram illustrating the lens sheet unit 10 according to the first embodiment.
- FIG. 3A is a perspective view of the lens sheet unit 10, and in FIG. 3B, the light transmission part 111 of the first lens sheet 11 and the light transmission of the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 10.
- the arrangement direction of the sections 121 is shown.
- FIG. 4 is a diagram illustrating the first lens sheet 11.
- FIG. 5 is a diagram illustrating the second lens sheet 12.
- FIG. 4 shows an enlarged part of a cross section parallel to the arrangement direction of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 and the thickness direction of the first lens sheet 11, and FIG. A part of the cross section shown in FIG. FIG.
- FIG. 5A shows an enlarged part of a cross section parallel to the arrangement direction of the light transmission parts 121 of the second lens sheet 12 and the thickness direction of the second lens sheet 12, and FIG. A part of the cross section shown in FIG.
- the lens sheet unit 10 is located on the subject side (+ Z side) of the image sensor 21.
- the lens sheet unit 10 includes a first lens sheet 11 and a second lens sheet 12 in order from the subject side (+ Z side) along the optical axis O direction (Z direction).
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are supported by a support member (not shown), and the position with respect to the image sensor 21 is determined.
- the first lens sheet 11 has a columnar shape extending in one direction along the sheet surface, and a plurality of light transmission portions 111 arranged in a direction intersecting the extending direction, and along the arrangement direction of the light transmission portions 111. It is an optical sheet provided with the light transmission part 111 and the light absorption part 113 arranged alternately.
- the light transmission part 111 is arranged in the vertical direction (Y direction), and its longitudinal direction (ridge line direction) is parallel to the horizontal direction (X direction).
- the light transmitting portion 111 is a portion that transmits light, and has a convex unit lens shape 112 on the image sensor 21 side ( ⁇ Z side).
- the surface of the first lens sheet 11 on the image sensor 21 side is a lens shape surface 11a in which a plurality of unit lens shapes 112 are arranged.
- the unit lens shape 112 of the first lens sheet 11 is convex on the image sensor 21 side ( ⁇ Z side), and the arrangement direction (Y direction) of the light transmitting portions 111 and the thickness direction (Z of the first lens sheet 11).
- Direction is a partial shape of a circle.
- the unit lens shape 112 has a cross-sectional shape extending in the longitudinal direction of the light transmitting portion 111.
- the back surface 11b side (the side opposite to the lens-shaped surface 11a, + Z side) of the light transmission part 111 is a land part 114 in which the light transmission part 111 is continuous in a direction parallel to the sheet surface.
- the land portion 114 may include a base material layer that becomes a base material when the light transmitting portion 111 is formed.
- the land portion 114 is preferably as thin as possible.
- the land portion 114 has a thickness of 0 (that is, a form in which the land portion 114 does not exist), which prevents stray light and the like, and produces a high-quality image. Ideal from the point of view.
- the surface of the back surface 11b of the first lens sheet 11 of the present embodiment is coated with a layer (not shown) having an antireflection function.
- the back surface 11b of the first lens sheet 11 is a light incident surface to the lens sheet unit 10
- the reflection on the back surface 11b serving as an interface between the first lens sheet 11 and air is suppressed, Increasing the amount of incident light.
- the layer having the antireflection function is coated with a material having an antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness, etc. It is formed by.
- a material having an antireflection function for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), fluorine-based optical coating agent, etc.
- the light transmission part 111 is formed of a resin having a light transmission property, and its refractive index N1 is about 1.43 to 1.60.
- the light transmitting portion 111 of the present embodiment is formed by an ultraviolet molding method using an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, or epoxy acrylate.
- the light transmission part 111 may be formed of other ionizing radiation curable resins such as an electron beam curable resin.
- the light transmission part 111 may be formed by a hot melt extrusion molding method using a thermoplastic resin such as PET (polyethylene terephthalate) resin or the like, or may be formed by glass.
- the surface of the unit lens shape 112 is coated with a layer (not shown) having an antireflection function.
- the light absorbing portion 113 has a function of absorbing light, and the surface (back surface) 11b side opposite to the lens shape surface 11a side where the unit lens shape 112 is formed along the thickness direction of the first lens sheet 11. It is a wall-like part extending to In addition, the light absorbing portion 113 extends along the longitudinal direction of the light transmitting portion 111.
- the light absorbing portion 113 has a wedge shape in cross section in a cross section parallel to the arrangement direction and the thickness direction of the first lens sheet 11. As used herein, the wedge shape refers to a shape in which one end is wide and gradually narrows toward the other, and includes a triangular shape, a trapezoidal shape, and the like.
- the light absorbing portion 113 of the present embodiment has a trapezoidal shape in which the dimension on the lens-shaped surface 11a side is larger than the dimension on the back surface 11b side. Not only this but the light absorption part 113 is good also as the cross-sectional shape as a triangular shape which makes the back surface 11b side a vertex.
- the light absorption unit 113 has a function of absorbing stray light that travels in the light transmission unit 111 and travels toward the other adjacent light transmission unit 111.
- the light absorbing portion 113 is formed of a light absorbing material such as carbon black (hereinafter referred to as a light absorbing material), a resin containing the light absorbing material, or the like.
- the light absorbing material used for the light absorbing portion 113 is preferably a particulate member having a function of absorbing light in the visible light region. Examples of such members include metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, pigments and dyes, resin particles colored with pigments and dyes, and the like.
- the resin particles may be acrylic resin, PC (polycarbonate) resin, PE (polyethylene) resin, PS (polystyrene) resin, MBS (methyl methacrylate, butadiene, Styrene) resin, MS (methyl methacrylate / styrene) resin or the like is used.
- the light absorbing material carbon black or the like may be used in combination with the colored resin particles as described above.
- the resin containing the light absorbing material include ultraviolet curable resins such as urethane acrylate and epoxy acrylate, and ionizing radiation curable resins such as electron beam curable resins.
- the light absorption part 113 of this embodiment is formed of an acrylic resin containing carbon black.
- the refractive index N2 of the light absorbing portion 113 is about 1.45 to 1.60. Further, the refractive index N2 of the light absorbing portion 113 is preferably N2 ⁇ N1 with respect to the refractive index N1 of the light transmitting portion 111. This is to prevent unnecessary light from reaching the image sensor 21 by totally reflecting light at the interface between the light absorbing portion 113 and the light transmitting portion 111.
- An example of the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 is as follows. First, using a molding die having a concave shape that shapes the light transmitting portion 111 and having a convex shape so that the portion that becomes the light absorbing portion 113 is shaped into a groove shape, the light is transmitted by an ultraviolet molding method. A transmission part 111 is formed. Next, the groove portion between the light transmitting portions 111 is filled with a material for forming the light absorbing portion 113 by wiping (squeezing) and cured. Then, the 1st lens sheet 11 is produced by adjusting to a predetermined magnitude
- the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 is not restricted to said example, According to the material etc. to be used, it can select suitably.
- the light absorption portion 113 may be formed by filling the groove portion between the light transmission portions 111 with a material forming the light absorption portion 113 by vacuum filling or the like and then curing the material.
- the light absorbing portion 113 may be formed by filling the groove portion between the light transmitting portions 111 with a material for forming the light absorbing portion 113 using a capillary phenomenon, and then curing the material.
- the dimensions of each part of the first lens sheet 11 are as follows.
- the arrangement pitch P of the light transmitting portions 111 (unit lens shape 112) is preferably about 20 to 230 ⁇ m.
- the radius of curvature R of the unit lens shape 112 is preferably about 10 to 180 ⁇ m.
- the lens opening width D1 of the unit lens shape 112 is the dimension on the lens shape surface 11a side of the light transmission portion 111 in the arrangement direction of the light transmission portions 111 (the end closest to the lens shape surface 11a of the light transmission portion 111 and the light absorption portion 113).
- the lens height H1 of the unit lens shape 112 is from the surface on the lens shape surface 11a side of the light absorbing portion 113 to the point t3 where the unit lens shape 112 is most convex in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11. And preferably about 2 to 40 ⁇ m.
- the total thickness T of the first lens sheet 11 is a dimension from the surface of the back surface 11b to the point t3 in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11, and is preferably about 30 to 480 ⁇ m.
- the width D2 of the light absorbing portion 113 is the dimension closest to the lens-shaped surface 11a of the light absorbing portion 113 in the arrangement direction of the light transmitting portions 111, and is preferably about 1 to 30 ⁇ m.
- the height H2 of the light absorbing portion 113 is the dimension of the light absorbing portion 113 in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11, and is preferably about 20 to 470 ⁇ m.
- the land thickness D3 is the thickness of the land portion 114, and is a dimension from the front end of the light absorbing portion 113 on the back surface 11b side to the back surface 11b of the first lens sheet 11 in the thickness direction of the first lens sheet 11. 50 ⁇ m can prevent stray light and light incident on the predetermined light transmitting portion 111 (unit lens shape 112) from traveling toward the other adjacent light transmitting portion 111 (unit lens shape 112). From the viewpoint of In the case where the first lens sheet 11 includes a base material layer, the land thickness D3 is preferably about 1 to 180 ⁇ m for the reason described above.
- the angle ⁇ formed by the interface between the light absorbing portion 113 and the light transmitting portion 111 and the normal direction of the sheet surface is preferably about 0 to 10 °.
- the second lens sheet 12 is an optical sheet positioned on the image sensor 21 side ( ⁇ Z side) of the first lens sheet 11.
- the second lens sheet 12 is bonded to the subject side (+ Z side) of the image sensor 21 by a bonding layer 15 described later.
- the second lens sheet 12 has the same shape as the first lens sheet 11 described above, and includes a light transmission part 121 having a unit lens shape 122, a light absorption part 123, and the like, but the position of the lens shape surface 12a.
- the arrangement direction of the light transmission part 121 and the light absorption part 123 is different from that of the first lens sheet 11.
- the lens-shaped surface 12a on which the convex unit lens shape 122 is formed is located on the subject side (+ Z side) that is the light incident side, and the back surface 12b is on the image sensor 21 side ( ⁇ (Z side).
- the arrangement direction R12 of the light transmission part 121 and the light absorption part 123 is the first lens sheet as viewed from the optical axis O direction (Z direction). 11 intersects with the arrangement direction R11 of the light transmitting portions 111 and the light absorbing portions 113 and forms an angle ⁇ .
- this angle ⁇ is 90 °
- the light transmitting portion 121 (unit lens shape 122) of the second lens sheet 12 is arranged in the horizontal direction (X direction) and the longitudinal direction is the vertical direction ( (Y direction).
- the second lens sheet 12 is formed using the same material as the first lens sheet 11.
- the lens sheet unit 10 (second lens sheet 12) and the image sensor 21 are integrally bonded by a bonding layer 15.
- the bonding layer 15 is formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive and has light transmittance.
- the refractive index N3 of the bonding layer 15 is preferably equal to the refractive index N1 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12.
- the image sensor 21 generates heat during driving, and the surface temperature rises to about 40 ° C. Therefore, it is preferable to have heat resistance from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the lens sheet unit 10 due to heat generated by the image sensor 21.
- an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive is suitable.
- the bonding layer 15 having a refractive index N3 smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portion 121 can also be applied. Examples of such a bonding layer 15 include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.
- the light transmitted through the lens sheet unit 10 is condensed by the unit lens shapes 112 and 122 so that the light receiving surface of the image sensor 21 described later becomes a focal point. That is, the radius of curvature R and the refractive index N1 of the unit lens shapes 112 and 122 are set so that the light receiving surface of the image sensor 21 is in focus. Further, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are arranged in a state where the unit lens shapes 112 and 122 are in contact with each other at the apex (point t3) or close to each other. And the second lens sheet 12 are in a form in which air is located.
- the image sensor 21 is a part that converts the light received by the light receiving surface into an electrical signal and outputs it.
- a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional direction, and the intensity of light incident on the pixels can be detected by each pixel.
- a plurality of pixels constituting the image sensor 21 are arranged in a two-dimensional direction on the surface on the subject side which is a light receiving surface of the image sensor 21.
- an image sensor 21 for example, a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or the like is preferably used.
- a CMOS is used as the image sensor 21.
- the light traveling from the opening 31 into the imaging module 20 enters the lens sheet unit 10 and passes through the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
- the light transmitted through the lens sheet unit 10 is condensed in the Y direction (vertical direction), which is the arrangement direction, by the unit lens shape 112 of the first lens sheet 11.
- the unit lens shape 122 collects light in the X direction (left-right direction) that is the arrangement direction.
- part of the light traveling in the direction that makes a large angle with respect to the optical axis O direction in the light transmitting portions 111 and 121 is transmitted to the light absorbing portions 113 and 123. Incident and absorbed.
- the light transmitted through the lens sheet unit 10 is focused on the light receiving surface of the image sensor 21.
- the lens sheet unit 10 is optically Is close to a form in which a plurality of microlenses are arranged in the X and Y directions.
- images formed by the pseudo microlens are formed without overlapping each other.
- a plurality of pixels of the image sensor 21 are arranged so as to correspond to each of the pseudo microlenses.
- the light divided by the corresponding pseudo microlens enters each pixel, and the intensity of the light is detected by each pixel.
- the incident direction of the light incident on the pixel is It can be detected.
- the information on the intensity and direction of incident light detected by each pixel obtained by the imaging module 20 at the time of shooting is stored in the storage unit, and the focal length is obtained by performing various calculations and the like by the control unit. Or image data with the depth of field changed or the like (refocus processing performed).
- FIG. 6 is a diagram for explaining a state of image formation on the light receiving surface of the image sensor 21 of the imaging module 20 of the first embodiment.
- a plurality of pixels located in a predetermined area correspond to one microlens of a microlens array. It is important that the image by each microlens is projected onto a plurality of pixels in the corresponding region.
- FIG. 6B when the images of the respective microlenses are projected onto the adjacent area and the images overlap, light having different positions and angles on the subject surface is applied to the same pixel 211. A phenomenon called incident crosstalk occurs, and the incident direction and intensity of light cannot be decomposed.
- the diaphragm of the imaging lens provided on the subject side of the microlens array is used, or the partition sheet having the partition corresponding to the unit lens of the microlens array is microscopically used. It was necessary to prepare separately on the image sensor side of the lens array sheet.
- the light absorbing portions 113 and 123 are formed between the light transmitting portions 111 and 121 and extend in the thickness direction of each lens sheet, so that an imaging lens, a partition sheet or the like is not used.
- the light collected by the unit lens shapes 112 and 122 is made incident on the plurality of pixels 211 in the corresponding region of the image sensor 21 without causing crosstalk. Can do.
- the pixel 211 can output the intensity
- an imaging lens composed of a plurality of optical lenses is unnecessary, and the thickness of the lens sheet unit 10 can be suppressed to about several tens to several hundreds of ⁇ m. 1 can be reduced in thickness and weight. Further, since an imaging lens is not necessary, the production cost of the imaging module 20 and the camera 1 can be reduced. Furthermore, it can contribute to the improvement of the design without hindering the thinning of the mobile terminal body.
- the partition wall High-precision alignment between the sheet and the microlens array becomes unnecessary. Therefore, it is possible to suppress a decrease in yield due to misalignment accuracy between the microlens array and the partition sheet. In addition, since alignment is not necessary, handling becomes easy, manufacture is easy, and production costs can be reduced.
- the unit lens shapes 112 and 122 arranged in the X direction and the Y direction by reducing the lens opening width D1 of the light transmitting portions 111 and 121, and light. Since the absorption portions 113 and 123 are integrally formed, the pseudo microlens by the lens sheet unit 10 can be further refined, and the spatial resolution of the image can be improved.
- a function as a light field camera capable of changing a focal length and a depth of field after photographing can be given to a camera for a mobile terminal, and high performance can be achieved.
- the imaging module 20 and the camera 1 of the present embodiment can also form captured images with pan focus, and can form captured images with various focal lengths and depths of field, thereby improving the camera function. be able to.
- the conventional light field camera requires an imaging lens, a partition sheet for dividing light separate from the microlens array, and the like.
- none of them is necessary, and therefore, a light field camera can be reduced in thickness and weight, production cost can be reduced, and the like.
- FIG. 7 is a diagram illustrating another form of the lens sheet unit 10 of the first embodiment.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 10 have lens shape surfaces 11a and 12a both on the subject side (+ Z side). It may be arranged.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 10 have lens shape surfaces 11a and 12a both on the image sensor side ( ⁇ Z side). It may be arranged so that.
- the first lens sheet 11 is arranged so that its lens-shaped surface 11a is on the subject side (+ Z side), and the second lens sheet 12 is its lens-shaped surface 12a. May be arranged on the image sensor side ( ⁇ Z side).
- the bonding layer 15 has a refractive index N3. It is preferable that the refractive index N1 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12 is smaller.
- a silicone-based pressure-sensitive adhesive or the like is suitable.
- the surface of the first lens sheet 11 on the second lens sheet 12 side is the back surface 11b on which the unit lens shape 112 is not formed, and the second lens sheet 12
- a spacer (not shown) is arranged between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 from the viewpoint of suppressing the generation of stray light due to optical contact. May be.
- both the back surfaces 11b and 12b may be mat surfaces on which fine irregularities are formed.
- a bonding layer (not shown) is provided between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, so that the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are provided. May be joined together.
- the refractive index of the bonding layer is the same as the refractive index of the light transmitting portions 111 and 121 from the viewpoint of preventing reflection of light at the interface between the bonding layer and the back surfaces 11b and 12b of the lens sheets 11 and 12. Equal ones are preferred. Even when the lens sheet unit 10 having such a configuration is used, it is possible to capture an image with good image quality.
- the arrangement direction R11 of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 may be set as the left-right direction (X direction), and the arrangement direction R12 of the light transmission portions 121 of the second lens sheet 12 may be set as the vertical direction (Y direction).
- the angle ⁇ formed by the arrangement direction R11 of the light transmission part 111 (unit lens shape 112) of the first lens sheet 11 and the arrangement direction R12 of the light transmission part 121 (unit lens shape 122) of the second lens sheet 12 is , 90 ° ⁇ 10 °, that is, within the range of 80 ° to 100 °, the desired optical function of the lens sheet unit 10 is maintained. Accordingly, the angle ⁇ is not limited to 90 °, and may be in the range of 80 ° to 100 °.
- the imaging module 20 when the imaging module 20 is assembled using the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 as the lens sheet unit 10, the arrangement direction R11 of the light transmission portion 111 of the first lens sheet 11 and the light of the second lens sheet 12 are assembled.
- the angle ⁇ formed with the arrangement direction R12 of the transmission part 121 does not have to be strictly 90 °, and the assembly work of the lens sheet unit 10 and the imaging module 20 is facilitated, the work efficiency is improved, and the yield is improved.
- the other forms of the lens sheet unit 10 relating to the orientation of the lens-shaped surfaces 11a and 12a and the arrangement directions R11 and R12 of the light transmitting portions 111 and 121 described above are also applicable to the second to sixth embodiments described later. It is applicable as appropriate.
- the imaging module 20 does not include the bonding layer 15 that bonds the lens sheet unit 10 and the image sensor 21, and the second lens sheet 12 is disposed in contact with the light receiving surface of the image sensor 21.
- the lens sheet 11, the second lens sheet 12, and the image sensor 21 may be supported by a support member (not shown) and fixed at a predetermined position.
- a spacer is disposed between the second lens sheet 12 and the image sensor 21, for example, optical contact between the image sensor 21 and the second lens sheet 12 and light reception of the image sensor 21. The surface may be prevented from being scratched.
- FIG. 8 is a diagram illustrating the imaging module 20 according to the second embodiment.
- the lens sheet unit 10 and the imaging module 20 in the second embodiment are the same as the lens sheet unit 10 and the imaging module 20 in the first embodiment, except that the first lens sheet 11 includes an infrared shielding layer 115. It is a form. Therefore, in the following description, the same function as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral or the same reference numeral at the end thereof, and the repeated description is appropriately omitted. Similarly, in the third to sixth embodiments to be described later, description of portions overlapping with those of the first embodiment is omitted as appropriate.
- the imaging module 20 of the second embodiment includes a lens sheet unit 10, an image sensor 21, and the like in order from the light incident side (subject side, + Z side) along the optical axis O (Z direction).
- the imaging module 20 is arranged in the housing 30 of the camera 1 as in the first embodiment, and captures an image by an output signal from the control unit described above.
- FIG. 9 is a diagram illustrating the lens sheet unit 10 according to the second embodiment.
- FIG. 9A is a perspective view of the lens sheet unit 10, and in FIG. 9B, the light transmission part 111 of the first lens sheet 11 and the light transmission of the second lens sheet 12 constituting the lens sheet unit 10.
- the arrangement direction of the sections 121 is shown.
- FIG. 10 is a diagram illustrating the first lens sheet 11 of the second embodiment.
- FIG. 10A shows an enlarged part of a cross section parallel to the arrangement direction of the light transmission portions 111 of the first lens sheet 11 and the thickness direction of the first lens sheet 11, and FIG. A part of the cross section shown in FIG.
- FIG. 11 is a diagram illustrating the second lens sheet 12 of the second embodiment.
- FIG. 11A shows an enlarged part of a cross section parallel to the arrangement direction of the light transmission portions 121 of the second lens sheet 12 and the thickness direction of the second lens sheet 12, and FIG. A part of the cross section shown in FIG.
- the lens sheet unit 10 is located on the subject side (+ Z side) of the image sensor 21 in the optical axis O direction (Z direction).
- the lens sheet unit 10 includes a first lens sheet 11 and a second lens sheet 12 in order from the subject side (+ Z side) along the optical axis O direction (Z direction).
- An infrared shielding layer 115 is formed on the back surface 11 b side (+ Z side) of the first lens sheet 11 with respect to the light transmission part 111.
- the infrared shielding layer 115 has a function of shielding infrared light, particularly near infrared light having a wavelength of 700 to 1100 nm, and transmitting other light.
- the infrared shielding layer 115 of the present embodiment is located closer to the subject side (+ Z side) than the light transmission unit 111 and the light absorption unit 113 in the thickness direction of the first lens sheet 11.
- the infrared shielding layer 115 may be a layer that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength region (700 to 1100 nm), or shields by reflecting infrared rays in a predetermined wavelength region (700 to 1100 nm). It is good also as a layer.
- the infrared shielding layer 115 is a layer that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength range
- the infrared shielding layer 115 is formed, for example, by coating an acrylic resin containing a material having infrared absorption characteristics.
- materials having infrared absorption characteristics include organic dye compounds (for example, cyanine compounds, phthalocyanine compounds, naphthoquinone compounds, diimmonium compounds, azo compounds), organic metal complex salts (for example, dithiol metal complexes, mercaptonaphthol metal complexes), inorganic materials ( Examples thereof include tin-doped indium oxide (ITO) and antimony-doped tin oxide (ATO)).
- the infrared shielding layer 115 is a layer that shields infrared rays by reflecting infrared rays in a predetermined wavelength range, for example, sputtering films such as zinc oxide, titanium oxide, ITO, and ATO, vapor deposition films, etc. (high refractive index layer) And a multilayer dielectric film in which a plurality of low refractive index layers are stacked.
- an antireflection layer (not shown) having an antireflection function may be provided on the surface of the back surface 11b of the first lens sheet 11 (that is, the subject side (+ Z side) from the infrared shielding layer 115).
- the antireflection layer is coated with a material having the above-described antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness. Etc. are formed.
- the back surface 11 b of the first lens sheet 11 is a light incident surface to the lens sheet unit 10.
- each part of the first lens sheet 11 are the same as those of the first embodiment except for the thickness T1 and the total thickness T2 of the light transmission part 111.
- the thickness T1 of the light transmission part 111 of the present embodiment is a dimension from the interface between the light transmission part 111 and the infrared shielding layer 115 to the point t3 in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11, and is approximately 30 to 480 ⁇ m.
- the total thickness T2 of the first lens sheet 11 of the present embodiment is a dimension from the surface of the back surface 11b to the point t3 in the thickness direction (Z direction) of the first lens sheet 11, and is about 30 to 600 ⁇ m. It is preferable.
- the thickness D4 of the infrared shielding layer 115 is about 1 to 100 ⁇ m. If the thickness D4 is thinner than this, when the infrared shielding layer 115 is formed, the thickness of the infrared shielding layer 115 is likely to be uneven, and the function of shielding infrared rays becomes insufficient. If the thickness D4 of the infrared shielding layer 115 is thicker than this, the saturation of the red color of the image will be reduced, or the overall brightness of the image will be reduced. Accordingly, the thickness D4 of the infrared shielding layer 115 is preferably in the above range.
- the second lens sheet 12 does not have an infrared shielding layer, and the total thickness thereof is equal to the thickness T1 of the light transmission part 121 and is about 30 to 480 ⁇ m.
- the dimensions of the other parts of the second lens sheet 12 are the same as in the first embodiment.
- FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing the first lens sheet 11 of the second embodiment.
- An example of the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 is as follows. First, as shown in FIG. 12 (a), a sheet-like member 51 (hereinafter referred to as a base material layer) 51 made of a PET resin or the like is prepared, and as shown in FIG. A release layer 52 is formed by applying and curing a melamine resin, an acrylic resin, or the like. Next, as shown in FIG. 12C, the infrared shielding layer 115 is formed by applying or vapor-depositing the material for forming the infrared shielding layer 115 on the release layer 52 of the base material layer 51. .
- the light transmission part 111 is formed on the infrared shielding layer 115.
- the material for forming the light absorbing portion 113 is filled in the groove portion between the light transmitting portions 111 by wiping (squeezing), and cured to cure the light absorbing portion 113.
- the base layer 51 is peeled together with the release layer 52 as shown in FIG.
- an antireflection layer (not shown) is formed on the surface of the unit lens shape 112 and the surface of the back surface 11b, and the first lens sheet 11 is formed as shown in FIG.
- the second lens sheet 12 is formed in the same manner as the manufacturing method of the first lens sheet 11 described above, but in the manufacturing process, the infrared shielding layer is not formed, and the ultraviolet ray forming method is formed on the release layer 52.
- the point which forms the light transmission part 121 by etc. differs from the manufacturing method of the 1st lens sheet 11.
- FIG. The second lens sheet 12 is formed with a light absorbing portion 123 by wiping or the like after the light transmitting portion 121 is formed, and is cut into a predetermined size to peel the base material layer 51 together with the peeling layer 52, thereby forming the unit lens shape 122. It is formed by forming an antireflection layer on the surface or the like.
- the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12 is not restricted to said example, According to the material etc. to be used, it can select suitably.
- the base material layer 51 and the release layer 52 may use general-purpose members in which the release layer 52 is formed in advance on the base material layer 51.
- the base material layer 51 is not limited to the above materials, and may be formed using triacetyl cellulose (TAC), polyester, polycarbonate (PC), polyurethane resin, polyacrylic resin, or the like, or a release layer.
- the material 52 is not limited to the above material, and may be formed using a silicone material, a fluorine compound material, or the like.
- the base material layer 51 does not have the release layer 52, and after forming the light transmission portions 111 and 121 and the light absorption portions 113 and 123, the portion corresponding to the base material layer 51 is shaved.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be formed.
- the light absorbing portions 113 and 123 may be formed by filling the groove portion between the light transmitting portions 111 with a material for forming the light absorbing portions 113 and 123 by vacuum filling or the like. It may be formed by filling using.
- the lens sheet unit 10 (first lens sheet 11) has the infrared shielding layer 115, infrared rays that generate noise in an image (particularly, near infrared rays having a wavelength range of 700 to 1100 nm). ) Can be shielded and a good image can be displayed. Furthermore, since the infrared shielding layer 115 is formed in the first lens sheet 11 of the lens sheet unit 10, it is not necessary to newly provide a separate infrared cut filter or the like. Therefore, the imaging module 20 and the camera 1 can be thinned, and the imaging module 20 and the camera 1 can be easily assembled.
- the infrared shielding layer 115 has shown the example formed in the back surface 11b side rather than the light transmission part 111 of the 1st lens sheet 11, but it is not restricted to this, A lens sheet The position is not particularly limited as long as it is within the unit 10 and on the subject side of the image sensor 21.
- positioned at the back surface 12b side rather than the light transmission part 121 of the 2nd lens sheet 12 is also possible, for example.
- the light receiving surface of the image sensor 21 in the optical axis O direction and the light sensor 123 side of the second lens sheet closest to the image sensor 21 ( ⁇ Z side) It is not preferable that the distance between the end portions becomes large. Therefore, in the second embodiment shown in FIG. 8 and the like, the form in which the infrared shielding portion is formed on the back surface 11b side of the first lens sheet 11 reduces the crosstalk and the like, and causes the image to generate noise (see FIG. In particular, it is most preferable from the viewpoint of shielding near infrared rays.
- the lens sheet unit 10 of the second embodiment shown in FIG. 8 and the like and the lens sheet unit in which the lens-shaped surfaces 11a and 12a are arranged as shown in FIG.
- an infrared shielding layer on 12b
- the bonding layer 15 that bonds the lens sheet unit 10 and the image sensor 21 has a wavelength.
- An infrared absorber that absorbs light in the region of 700 to 1100 nm may be included. That is, the infrared shielding layer may have a function as a bonding layer.
- FIG. 13 is a diagram illustrating an example of another layer configuration of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 of the second embodiment.
- 13 (a) and 13 (c) show a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 10 (a), and
- FIG. 13 (b) shows a cross section shown in FIG. 11 (a).
- a cross section is shown.
- the first lens sheet 11 may be configured such that the base material layer 51 is integrally laminated on the back surface 12 b side with respect to the infrared shielding layer 115. Further, as shown in FIG.
- the second lens sheet 12 may have a form in which the base material layer 51 is integrally laminated on the back surface 12 b side of the light transmission part 121.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are parallel to the sheet surface such as the land portion 114 and the like (the light absorption portions 113 and 123 are formed). It is preferable that the thickness of the non-existing portion is smaller. Therefore, when the base material layer 51 is thin enough to sufficiently suppress crosstalk or the like, it may be used as a lens sheet with the base material layer 51 laminated as described above. By having such a base material layer 51, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 can be handled easily.
- the 1st lens sheet 11 has the base material layer 51 in the back surface 11b side of the light transmissive part 111, and is equipped with the infrared shielding layer 115 in the back surface 11b side. Good.
- the reflection of light at the interface between the base material layer 51 and the light transmission part 111 is that the refractive index of the base material layer 51 is equal to the refractive index of the light transmission part 111 or the refractive index difference is as small as possible. This is preferable from the viewpoint of reducing loss.
- the back surface 11b of the first lens sheet 11 is on the subject side (see FIG. 7B, FIG. 8). It is preferable to apply in a form located on the + Z side from the viewpoint of reducing crosstalk and the like. Further, as shown in FIGS. 7A and 7C, in the form in which the back surface 11b of the first lens sheet 11 is positioned on the image sensor 21 side ( ⁇ Z side), infrared shielding is performed on the back surface 11b side of the base material layer 51.
- the thickness of the base material layer 51 is preferably as thin as possible from the viewpoint of reducing crosstalk and the like.
- the first lens sheet 11 does not include the infrared shielding layer 115, and the base material layer 51 is integrally formed on the back surface 11 b side of the light transmission portion 111. It is good also as a form which is laminated
- the base material layer 51 having a function as an infrared shielding layer absorbs light in a wavelength range of 700 to 1100 nm, such as a cyanine compound, a phthalocyanine compound, a dithiol metal complex, a mercaptonaphthol metal complex, a naphthoquinone compound, a diimmonium compound, and an azo compound. It is possible to use a sheet-like member made of a PET resin or the like containing an infrared absorber.
- the dimension D5 up to 12b is preferably about 1 to 180 ⁇ m from the viewpoint of suppressing stray light and crosstalk.
- FIG. 14 is a diagram illustrating the imaging module 20 according to the third embodiment.
- FIG. 15 is a diagram illustrating the lens sheet unit 10 according to the third embodiment.
- the lens sheet unit 10 and the imaging module 20 of the third embodiment are the lenses of the first embodiment described above except that the infrared shielding sheet 13 is provided on the subject side (+ Z side) with respect to the first lens sheet 11. It is the same form as the sheet unit 10 and the imaging module 20.
- the imaging module 20 of the third embodiment includes a lens sheet unit 10, an image sensor 21, and the like in order from the light incident side (subject side, + Z side) along the optical axis O (Z direction).
- the imaging module 20 is arranged in the housing 30 of the camera 1 as in the first embodiment, and captures an image formed on the light receiving surface of the image sensor 21 by an output signal from the control unit described above.
- the lens sheet unit 10 of the third embodiment includes an infrared shielding sheet 13, 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). Yes.
- an infrared shielding sheet 13 a first lens sheet 11, and a second lens sheet 12 are laminated and supported by a support member (not shown). (Y direction), position in the optical axis O direction (Z direction), and the like are determined.
- the infrared shielding sheet 13 and the first lens sheet 11 are integrally bonded by a bonding layer (not shown).
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are laminated together without using a bonding layer.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have the same shape as in the first embodiment.
- the infrared shielding sheet 13 is a sheet-like member having a function of shielding infrared rays, particularly near infrared rays having a wavelength of 700 to 1100 nm, and transmitting other light.
- the infrared shielding sheet 13 of the present embodiment is disposed closer to the subject side (+ Z side) than the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 in the optical axis O direction.
- the infrared shielding sheet 13 may be a sheet that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength range (700 to 1100 nm), or shields by reflecting infrared rays in a predetermined wavelength range (700 to 1100 nm). It is good also as a sheet.
- the infrared shielding sheet 13 is a member that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength range
- a sheet-like member having light transmittance is coated with a resin containing a material having infrared absorption characteristics. Is formed.
- the sheet-like member is preferably made of a resin such as PET (polyethylene terephthalate) resin or PC (polycarbonate) resin, or made of glass such as quartz glass.
- the resin containing a material having infrared absorption characteristics an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a urethane resin, a cellulose resin, an epoxy resin, and the like are preferable.
- the infrared shielding sheet 13 that shields by absorbing infrared rays in a predetermined wavelength region contains a resin having infrared absorption characteristics in a resin such as PET resin or PC resin, or glass powder, and is melted into a sheet shape. It can also be formed by forming and curing.
- materials having infrared absorption characteristics include organic dye compounds (for example, cyanine compounds, phthalocyanine compounds, naphthoquinone compounds, diimmonium compounds, azo compounds), organic metal complex salts (for example, dithiol metal complexes, mercaptonaphthol metal complexes), inorganic materials ( Examples thereof include tin-doped indium oxide (ITO) and antimony-doped tin oxide (ATO)).
- organic dye compounds for example, cyanine compounds, phthalocyanine compounds, naphthoquinone compounds, diimmonium compounds, azo compounds
- organic metal complex salts for example, dithiol metal complexes, mercaptonaphthol metal complexes
- inorganic materials examples thereof include tin-doped indium oxide (ITO) and antimony-doped tin oxide (ATO)).
- the infrared shielding sheet 13 is a member that shields by reflecting infrared rays in a predetermined wavelength range, for example, it is made of a resin such as PET resin, polycarbonate resin, or acrylic resin having optical transparency, or quartz glass.
- a sputtering film such as zinc oxide, titanium oxide, ITO, or ATO, a vapor deposition film, etc. (a high refractive index layer and a low refractive index layer)
- an antireflection layer (not shown) having an antireflection function may be provided on the subject side (+ Z side) surface of the infrared shielding sheet 13.
- the antireflection layer is formed, for example, by coating a material having an antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF2), silicon dioxide (SiO2), fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness.
- a material having an antireflection function for example, magnesium fluoride (MgF2), silicon dioxide (SiO2), fluorine-based optical coating agent, etc.
- the subject-side surface of the infrared shielding sheet 13 is a light incident surface to the lens sheet unit 10. Therefore, by forming an antireflection layer on the subject-side surface of the infrared shielding sheet 13, reflection at the interface between the infrared shielding sheet 13 and air can be suppressed, and the amount of incident light can be increased.
- the joining layer which joins the infrared shielding sheet 13 and the 1st lens sheet 11 is formed with an adhesive or an adhesive agent, and has a light transmittance. It is preferable that the refractive index of the bonding layer, the refractive index of the infrared shielding sheet 13, and the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 are equal or the difference between these refractive indexes is as small as possible. . Further, the image sensor 21 to be described later generates heat during driving, and its surface temperature rises to about 40 ° C. Therefore, from the viewpoint of suppressing deformation such as warpage of the lens sheet unit 10 due to heat generated by the image sensor 21, the bonding layer may have heat resistance.
- an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive is suitable.
- a layer whose refractive index is smaller than the refractive index of the infrared shielding sheet 13 and the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 can be applied. Examples of such a bonding layer include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.
- the second lens sheet 12 may be integrally bonded to the image sensor 21 by a bonding layer (not shown). By joining the second lens sheet 12 and the image sensor 21, it is possible to suppress the optical contact between the second lens sheet 12 and the image sensor 21 and the damage of the image sensor 21, and to facilitate the assembling work of the imaging module 20. It can be.
- the lens sheet unit 10 includes the infrared shielding sheet 13, it is possible to shield infrared rays that generate noise in an image (particularly, near infrared rays having a wavelength range of 700 to 1100 nm), and noise is generated. A reduced and good image can be obtained. Further, according to the present embodiment, the infrared shielding sheet 13 is located closest to the subject (+ Z side), and the distance between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 or the second lens sheet. Crosstalk and stray light can be reduced without increasing the distance between the image sensor 12 and the image sensor 21.
- the infrared shielding sheet 13 can be easily removed according to the characteristics of the image sensor 21 and the like, so that the application range as the imaging module 20 can be expanded. . Further, according to the present embodiment, since the infrared shielding sheet 13 is located closest to the subject (+ Z side), the first lens sheet 11 as shown in FIGS. 7A and 7C described above. Even if the lens-shaped surface 11a is positioned on the subject side (+ Z side), an infrared shielding function capable of shielding infrared rays in a predetermined wavelength region on the most subject side (incident side) of the lens sheet unit 10 can be provided.
- the light receiving surface of the image sensor 21 in the optical axis O direction and the end closest to the image sensor 21 ( ⁇ Z side) of the light absorbing portion 123 of the second lens sheet It is not preferable that the distance between the parts increases. In addition, it is not preferable that the distance between the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 increases. Therefore, as described above, it is most preferable that the infrared shielding sheet 13 is located closer to the subject side than the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
- the present invention is not limited thereto, and for example, the infrared shielding sheet 13 and the first lens sheet 11. And may be laminated together and in contact with each other.
- the refractive index of the infrared shielding sheet 13 and the first lens sheet 11 are reduced from the viewpoint of suppressing a decrease in the amount of light due to light reflection at the interface between the infrared shielding sheet 13 and the first lens sheet 11 (light transmitting portion 111). It is preferable that the refractive index N1 of the light transmission part 111 is equal, or the difference in refractive index between the two is as small as possible.
- the surface of the infrared shielding sheet 13 on the first lens sheet 11 side or the back surface 11b of the first lens sheet 11 is preferably a mat surface having a fine uneven shape. Moreover, it is good also as a form which has an air layer (air gap) by arrange
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be integrally bonded by a bonding layer.
- the bonding layer includes, for example, a region other than an effective portion of the sheet (a region through which light is transmitted), a region having a small optical influence (for example, corner portions of the four corners), the first lens sheet 11 and the first layer. It is preferable from the viewpoint of obtaining a good image that the two lens sheet 12 is formed in a region (not shown) provided so as to be convex toward the outer periphery.
- the bonding layer used in such a form is formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive and has light transmittance.
- the refractive index of the bonding layer and the refractive indexes of the light transmitting portion 111 of the first lens sheet 11 and the light transmitting portion 121 of the second lens sheet 12 are also illustrated. It is preferable that N1 is equal or the difference in refractive index between the two is as small as possible.
- the bonding layer may have heat resistance.
- a bonding layer is preferably formed using an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive.
- an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive.
- this bonding layer a material whose refractive index is smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 and the light transmitting portion 121 can be applied, and examples thereof include a silicone-based adhesive.
- the lens sheet unit 10 may have a configuration in which the infrared shielding sheet 13, the first lens sheet 11, and the second lens sheet 12 are integrally laminated and bonded by the above-described bonding layers.
- FIG. 16 is a diagram illustrating the camera 1 according to the fourth embodiment.
- FIG. 17 is a diagram illustrating the imaging module 20 according to the fourth embodiment.
- the camera 1, the imaging module 20, and the lens sheet unit 10 of the fourth embodiment are the same as those described above except that the imaging module 20 and the lens sheet unit 10 are provided in the opening 31 of the housing 30 of the camera 1. This is the same form as the camera 1, the imaging module 20, and the lens sheet unit 10 of the first embodiment.
- the camera 1 according to the present embodiment is an imaging device including an imaging module 20 in a housing 30 having an opening 31.
- the opening 31 is an opening that takes light from the subject side into the imaging module 20 of the camera 1.
- the opening 31 is provided with a lens sheet unit 10 constituting an imaging module 20 described later.
- the imaging module 20 of the present embodiment includes a lens sheet unit 10, an image sensor 21, and the like in order from the subject side (+ Z side) that is the light incident side along the optical axis O (Z direction).
- the imaging module 20 captures an image using an output signal from the control unit described above.
- the lens sheet unit 10 and the image sensor 21 are rectangular flat members, and the optical axis O is orthogonal to the geometric center.
- the lens sheet unit 10 is provided in the opening 31 of the housing 30.
- the image sensor 21 is provided in the housing 30 at a position close to the opening 31. In the present embodiment, the lens sheet unit 10 and the image sensor 21 are in contact with each other in the optical axis O direction.
- the lens sheet unit 10 is located on the subject side (+ Z side) of the image sensor 21 in the optical axis O direction (Z direction).
- the lens sheet unit 10 includes a protective sheet 14, 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).
- the protective sheet 14, the first lens sheet 11, and the second lens sheet 12 are integrally laminated and fixed, supported by a support member (not shown), and the left and right direction (X direction) with respect to the image sensor 21. Positions in the vertical direction (Y direction) and the optical axis O direction (Z direction) are determined.
- the protective sheet 14 and the first lens sheet 11 are integrally bonded by a bonding layer (not shown). Further, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are laminated integrally with each other without a bonding layer, and are in contact with each other.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have the same shape as in the first embodiment.
- the protective sheet 14 is a sheet-like member having light transmittance. It has a function of preventing foreign matter such as dust and dirt from entering the imaging module 20, protecting the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and preventing damage and the like.
- the protective sheet 14 of the present embodiment is made of synthetic quartz glass.
- the protective sheet 14 may be made of glass such as BK7 or white plate glass, or may be made of resin such as acrylic resin or polycarbonate resin. From the viewpoint of protecting the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, the protective sheet 14 has higher rigidity and heat resistance, such as being thicker than the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12. Is preferred.
- the refractive index N4 of the protective sheet 14 is about 1.43 to 1.60.
- the refractive index N4 of the protective sheet 14 is equal to the refractive index N1 of the light transmission part 111 of the first lens sheet 11 described later, or the refractive index difference between the refractive index N4 and the refractive index N1 is as small as possible. It is preferable.
- an infrared shielding layer (not shown) is formed on the subject side (+ Z side) surface of the protective sheet 14.
- This infrared shielding layer has a function of absorbing or reflecting light (near infrared light) in a wavelength range of 700 to 1100 nm and transmitting light outside the wavelength range.
- Such an infrared shielding layer is formed by depositing a general-purpose material having a function of absorbing or reflecting light in the wavelength region on the surface of the protective sheet 14 or laminating a resin layer containing these materials on the surface of the protective sheet 14. It is formed by doing. Moreover, it is good also as a form which mix
- This antireflection layer is formed by coating a material having an antireflection function (for example, MgF 2 , SiO 2 , fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness.
- the layer formed on the subject side (+ Z side) surface of the protective sheet 14 is not limited to the above-described antireflection layer and infrared shielding layer, and includes, for example, a hard coat layer, an antifouling layer having an antifouling function, and the like. It is good. Setting the thickness (dimension in the Z direction) of the protective sheet 14 to 100 to 1000 ⁇ m protects the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, suppresses deformation thereof, and the entire imaging module 20. And the thickness of the whole lens sheet unit 10 does not become too large, and it is preferable for the reason that thickness reduction is not prevented.
- a bonding layer (not shown) that bonds the protective sheet 14 and the first lens sheet 11 is formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive, and has light transmittance. From the viewpoint of suppressing a decrease in the amount of light due to light reflection at the interface between the protective sheet 14 and the first lens sheet 11, the bonding layer has a refractive index of the bonding layer and the light transmission portion 111 of the first lens sheet 11. It is preferable that the refractive index N1 is equal to the refractive index N4 of the protective sheet 14, or the difference between these refractive indexes is as small as possible.
- this bonding layer may have heat resistance.
- an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive is suitable.
- a bonding layer having a refractive index smaller than the refractive index N4 of the protective sheet 14 and the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 is also applicable. Examples of such a bonding layer include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.
- the lens sheet unit 10 includes the protective sheet 14 having higher rigidity than the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the first lens sheet 11 is attached to the protective sheet 14. Since the second lens sheet 12 is integrally bonded by the bonding layer and is supported by being laminated integrally with the first lens sheet 11 and the like, deformation of each lens sheet due to heat generated by the image sensor 21 is prevented. It can be effectively suppressed.
- FIG. 18 is a diagram illustrating the camera 2 according to the fifth embodiment.
- the camera 2 of the fifth embodiment is that the lens sheet unit 10 is disposed in the window 41 of the cover member 40 that covers at least the surface 30a side of the housing 30 having the opening 31. Except for the point different from 1, it is the same form as the above-mentioned fourth embodiment.
- the camera 2 according to the fifth embodiment has an opening 31 in a surface 30 a that is a surface on the subject side, a housing 30 having an image sensor 21 and the like therein, and a position corresponding to the opening 31 of the housing 30. And a cover member 40 on which the lens sheet unit 10 is disposed.
- the cover member 40 covers at least the opening 31 of the surface 30 a of the housing 30 and the periphery thereof, and is detachable from the housing 30.
- the cover member 40 of the present embodiment includes a surface 30a, at least a part of four side surfaces 30b adjacent to the surface 30a, and a corner portion formed by these side surfaces 30b and opposite to the surface 30a. The part is covered.
- the cover member 40 has a window 41 at a position corresponding to the opening 31 of the housing 30, and the lens sheet unit 10 is disposed in the window 41. The size, shape, and position of the window 41 coincide with the opening 31 of the housing 30 when viewed from the optical axis O direction (Z direction) when the cover member 40 is mounted.
- the cover member 40 may be made of resin such as acrylic resin, polycarbonate resin, ABS resin, epoxy resin, PET resin, polyamide, or rubber such as silicone rubber or ethylene propylene rubber, or made of wood, paper, leather, or the like. It is good.
- the lens sheet unit 10 In the lens sheet unit 10, a protective sheet 14, a first lens sheet 11, and a second lens sheet 12 are laminated and fixed together.
- the lens sheet unit 10 has the same shape as the lens sheet unit 10 of the fourth embodiment described above.
- the image sensor 21 is disposed close to the opening 31 in the optical axis O direction (Z direction).
- the lens sheet unit 10 is positioned in contact with the light receiving surface of the image sensor 21 or close to the light receiving surface of the image sensor 21 with the cover member 40 attached to the housing 30.
- the distance in the optical axis O direction (Z direction) between the light receiving surface of the image sensor 21 and the surface on the image sensor 21 side of the lens sheet unit 10 is possible.
- a plurality of cover members 40 including the lens sheet units 10 having different lens opening widths D1 and different radii of curvature R of the light transmitting portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are provided.
- the lens sheet unit 10 for the image sensor 21 can be exchanged, and images with different angles of view and depth of field can be taken.
- the housing 30 of the camera 2 can be further reduced in thickness.
- the lens sheet unit 10 since the lens sheet unit 10 is integrated with the cover member 40, deformations such as warping and bending of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 due to heat generation of the image sensor 21 are prevented. The suppressing effect can be further enhanced.
- the design of the cover member 40 surface can be changed variously, and the designability as the camera 2 whole can be improved more easily.
- the present invention is not limited thereto, and for example, the protective sheet 14 and the first lens. It is good also as a form which is not joined with the sheet
- the refractive index N4 of the protective sheet 14 and the light of the first lens sheet 11 are suppressed from the viewpoint of suppressing a decrease in the amount of light due to reflection of light at the interface between the protective sheet 14 and the first lens sheet 11 (light transmission portion 111). It is preferable that the refractive index N1 of the transmission part 111 is equal to or as small as possible.
- the surface of the protective sheet 14 on the first lens sheet 11 side or the back surface 11b of the first lens sheet 11 is preferably a mat surface having a fine uneven shape.
- a configuration may be adopted in which an air layer (air gap) is provided by arranging a spacer between the protective sheet 14 and the first lens sheet 11. In this case, it is preferable to form an antireflection layer on the surface of the back surface 11b of the first lens sheet 11 in order to suppress a decrease in the amount of light due to light reflection at the interface.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be integrally bonded by a bonding layer.
- the bonding layer includes, for example, a region other than an effective portion of the sheet (a region through which light is transmitted), a region having a small optical influence (for example, corner portions of the four corners), the first lens sheet 11 and the first layer. It is preferable from the viewpoint of obtaining a good image that the two lens sheet 12 is formed in a region (not shown) provided so as to be convex toward the outer periphery.
- the bonding layer used in such a form is formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive and has light transmittance.
- the refractive index of the bonding layer is equal to or as small as possible.
- the bonding layer may have heat resistance.
- a bonding layer is preferably formed using an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive.
- an adhesive such as an epoxy resin or a urethane resin, or an adhesive.
- a bonding layer whose refractive index is smaller than the refractive index N1 of the light transmitting portion 111 and the refractive index N1 of the light transmitting portion 121 is also applicable. Examples of such a bonding layer include a silicone-based pressure-sensitive adhesive.
- the lens sheet unit 10 may have a configuration in which the protective sheet 14, the first lens sheet 11, and the second lens sheet 12 are integrally bonded by the above-described bonding layers.
- FIG. 19 is a diagram illustrating the camera 1 according to the sixth embodiment.
- FIG. 20 is a diagram illustrating the imaging module 20 according to the sixth embodiment.
- the camera 1 of the sixth embodiment is the same as the camera 1 of the first embodiment described above except that the cover glass 32 provided in the opening 31 of the housing 30 is provided with a reflection suppressing layer 33. It is a form. Further, the imaging module 20 and the lens sheet unit 10 of the sixth embodiment have the same form as the imaging module 20 and the lens sheet unit 10 of the first embodiment described above.
- the camera 1 is an imaging device that can image a subject. As shown in FIG. 1, the camera 1 includes an imaging module 20 in a housing 30. The housing 30 is provided with an opening 31 through which light from the subject side is taken into the imaging module 20. A cover glass 32 of the imaging module 20 is disposed in the opening 31.
- the imaging module 20 of the present embodiment includes a cover glass (cover sheet) 32, a lens sheet unit 10, and an image sensor 21 in order from the light incident side (subject side, + Z side) along the optical axis O (Z direction).
- the bonding layer 15 is provided.
- the imaging module 20 captures an image based on the output signal from the control unit described above.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 have the same shape as that of the first embodiment described above, but the refractive index N1 of the light transmission portions 111 and 121 is about 1.38 to 1.60.
- an antireflection layer (not shown) having an antireflection function may be provided on the surface of the back surface 11b of the first lens sheet 11.
- the antireflection layer is coated with a material having the above-described antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness. Etc. are formed.
- the back surface 11 b of the first lens sheet 11 is a light incident surface to the lens sheet unit 10. Therefore, by forming an antireflection layer on the back surface 11b, reflection on the back surface 11b serving as an interface between the first lens sheet 11 and air is suppressed, and the amount of incident light is increased.
- the angle ⁇ formed by the interface between the light absorbing portion 113 and the light transmitting portion 111 and the normal direction of the sheet surface is preferably 0 ° ⁇ ⁇ ⁇ 10 °.
- FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing the first lens sheet 11 according to the sixth embodiment.
- An example of the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 is as follows. First, as shown in FIG. 21 (a), a sheet-like member (hereinafter referred to as a base material layer) 51 for a base material made of PET resin or the like is prepared, and as shown in FIG. A release layer 52 is formed by applying and curing a melamine resin, an acrylic resin, or the like.
- a base material layer 51 for a base material made of PET resin or the like
- a release layer 52 is formed by applying and curing a melamine resin, an acrylic resin, or the like.
- the light transmission part 111 is formed on the release layer 52 of the base material layer 51.
- the material for forming the light absorbing portion 113 (a liquid binder containing the light absorbing material) is wiped (squeezed) in the groove portion between the light transmitting portions 111. Fill and cure to form the light absorbing portion 113.
- the base layer 51 is peeled together with the peeling layer 52 as shown in FIG.
- an antireflection layer (not shown) is formed on the lens shape surface 11a (front surface) and the back surface 11b of the unit lens shape 112, and the first lens sheet 11 is formed as shown in FIG.
- the second lens sheet 12 is formed in the same manner as the manufacturing method of the first lens sheet 11 described above. That is, the second lens sheet 12 is formed with a light absorbing portion 123 by wiping or the like after the light transmitting portion 121 is formed, cut into a predetermined size, and the base material layer 51 is peeled off together with the peeling layer 52. It is formed by forming an antireflection layer on the surface of the lens shape 122 or the like.
- the manufacturing method of the 1st lens sheet 11 and the 2nd lens sheet 12 is not restricted to said example, According to the material etc. to be used, it can select suitably.
- the base material layer 51 and the release layer 52 may use general-purpose members in which a release layer is formed in advance on the base material layer.
- the base material layer 51 is not limited to the above materials, and may be formed using triacetyl cellulose (TAC), polyester, polycarbonate (PC), polyurethane resin, polyacrylic resin, or the like, or a release layer.
- the material 52 is not limited to the above material, and may be formed using a silicone material, a fluorine compound material, or the like.
- the base material layer 51 does not have the release layer 52, and after forming the light transmission portions 111 and 121 and the light absorption portions 113 and 123, the portion corresponding to the base material layer 51 is shaved.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be formed.
- the light absorbing portions 113 and 123 may be formed by filling a material for forming the light absorbing portions 113 and 123 in a groove portion between the light transmitting portions 111 and 121 by vacuum filling or the like. However, it may be formed by a filling method utilizing capillary action.
- the cover glass 32 is a transparent glass substrate provided so as to close the opening 31 of the housing 30.
- the cover glass 32 prevents foreign matter such as dust and dirt from entering the housing 30 and prevents foreign matter from adhering to the first lens sheet 11, the second lens sheet 12, the image sensor 21, and the like. Is provided.
- the cover glass 32 is disposed at a position away from the lens sheet unit 10 (first lens sheet 11) by a predetermined distance toward the subject side (+ Z side), and between the cover glass 32 and the first lens sheet 11. Has an air layer.
- the cover glass 32 is provided with a reflection suppressing layer 33 on a back surface 32 b which is a surface on the image sensor 21 side ( ⁇ Z side).
- a part of the light transmitted through the cover glass 32 and incident on the first lens sheet 11 is reflected on the back surface 11b (surface on the subject side) of the first lens sheet 11, and the back surface 32b of the cover glass 32.
- the back surface 11b of the first lens sheet 11 enters the back surface 32b of the cover glass 32
- a part of the light incident on the back surface 32b is on the first lens sheet 11 side.
- a double image that is, a so-called ghost is generated in the image captured by the image sensor 21.
- the cover glass 32 of the present embodiment is provided with the reflection suppressing layer 33 on the back surface 32b, and the reflection of light on the back surface 32b is suppressed as much as possible, and a double image is generated in the captured image. It is suppressed.
- the reflection suppression layer 33 of the present embodiment is formed of a dielectric multilayer film formed by a plurality of transparent thin films having a dielectric, sputtering, or vapor deposition. The cover glass 32, the reflection suppression layer 33, and the reflection suppression The reflected light at each boundary surface between the layer 33 and the air layer cancels out, and the light reflected toward the first lens sheet is suppressed as much as possible.
- the dielectric multilayer film material constituting the dielectric multilayer film of the reflection suppressing layer 33 titanium oxide (TiO 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), or the like can be used.
- the cover glass 32 is arrange
- the reflection suppressing layer 33 is provided on the back surface 32b (the surface on the image sensor 21 side) of the cover glass 32, the light reflected on the back surface 11b of the first lens sheet 11 is covered with the cover glass 32. It can suppress as much as possible that it reflects in the back surface 32b. Thereby, the imaging module 20 and the camera 1 can suppress the occurrence of a double image in the captured video, and can capture the subject image more clearly.
- FIG. 22 is a diagram showing another embodiment of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
- FIG. 22A is a diagram illustrating another embodiment of the first lens sheet 11 and corresponds to the above-described FIG. 4A.
- FIG. 22B is a view showing another form of the second lens sheet 12, and corresponds to the above-described FIG. 5A.
- the first lens sheet 11 may be formed such that the light absorbing portion 113 extends from the back surface 11b to the front of the lens-shaped surface 11a.
- FIG. 22A the first lens sheet 11 may be formed such that the light absorbing portion 113 extends from the back surface 11b to the front of the lens-shaped surface 11a.
- the second lens sheet 12 may be formed such that the light absorbing portion 123 extends from the back surface 12b to the front of the lens-shaped surface 12a.
- the light transmission part 111 is configured such that the lens shape part 111a, the land part 111b, and the main body part 111c are laminated.
- the lens shape portion 111a, the land portion 111b, and the main body portion 111c are integrally formed with each other.
- the lens shape portion 111a is a portion provided closest to the lens shape surface 11a of the lens sheet 11, and a unit lens shape 112 is formed.
- the land portion 111b is a portion provided between the lens shape portion 111a and the main body portion 111c, and is a portion that joins adjacent light transmission portions 111 to each other. Specifically, the land portion 111b is provided between the valley portion t1 of the adjacent lens shape portion 111a and the surface on the lens shape surface 11a side of the light absorption portion 113 in the thickness direction (Z direction). .
- the land portion 111b is preferably as thin as possible, and the land portion 111b has a thickness of 0 (that is, a form in which the land portion 111b does not exist), which prevents stray light and the like and provides a high-quality image.
- 0 that is, a form in which the land portion 111b does not exist
- the main body portion 111 c is a portion provided on the most back surface 11 b side of the lens sheet 11, and is adjacent to the light absorbing portion 113 in the arrangement direction (Y direction) of the light transmitting portions 111.
- the light absorbing portion 113 is formed so as to extend from the back surface 11b of the first lens sheet 11 to the front of the lens-shaped surface 11a.
- the light absorbing portion 113 has a wedge-shaped or rectangular cross-sectional shape in a cross section parallel to the thickness direction (Z direction) of the lens sheet 11.
- the light absorbing portion 113 is formed in a trapezoidal shape in which the dimension on the lens-shaped surface 11a side is smaller than the dimension on the back surface 11b side.
- the second lens sheet 12 is formed in the same layer configuration as the first lens sheet 11, that is, a configuration in which the lens shape portion 121a, the land portion 121b, and the main body portion 121c are laminated.
- the imaging module 20 and the camera 1 can achieve the same effects as those of the first embodiment described above.
- light is formed by wiping the material for forming the light absorbing portions 113 and 123 from the back surface 11b and 12b side of each lens sheet that is a flat surface. Since the absorbers 113 and 123 can be manufactured, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 can be more easily manufactured as compared with the above-described embodiments shown in FIGS. 4 and 5. Further, when the unit lens shapes 112 and 122 are viewed from the normal direction of the sheet surface, the unit lens shapes 112 and 122 are in contact with the adjacent unit lens shapes 112 and 122 at the boundary t1 (t2).
- each light transmitting portion 111 arranged on the sheet surface can be widened. Thereby, the utilization efficiency of the light which injects into the lens sheet 11 can be improved.
- FIG. 23 is a diagram illustrating an example of another layer configuration of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
- FIG. 23A is a diagram illustrating another layer configuration of the first lens sheet 11, and corresponds to FIG. 4A described above.
- FIG. 23B is a diagram illustrating another layer configuration of the second lens sheet 12, and corresponds to the above-described FIG. 5A.
- the first lens sheet 11 may have a configuration in which a base material layer 51 is integrally laminated on the back surface 12b side.
- the second lens sheet 12 may have a form in which the base material layer 51 is integrally laminated on the back surface 12 b side of the light transmission part 121.
- This base material layer is a resin-made sheet-like member having light permeability, and is a member that becomes a base material (base) when the light transmitting portions 111 and 121 are formed by ultraviolet molding or the like.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are continuous regions in the direction parallel to the sheet surface, such as the land portions 114 and 124 (light absorption portions 113 and 123 are formed) from the viewpoint of suppressing crosstalk and the like. It is preferable that the thickness D5 of the portion not formed is smaller. Therefore, when the base material layer 51 is thin enough to sufficiently suppress crosstalk or the like, it may be used as a lens sheet with the base material layer 51 laminated as described above. By having such a base material layer 51, the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 can be handled easily.
- the base material layer is a member having releasability, and the light transmitting portions 111 and 121 and the light absorption. It is preferable to peel off the base sheet after forming the portions 113 and 123. Moreover, when the base material layer does not have releasability, the thickness D5 may be reduced by cutting a portion corresponding to the base material layer.
- the unit lens shapes 112 and 122 are, for example, an ellipse in which the cross-sectional shape in the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 and the thickness direction of the lens sheet is a long axis orthogonal to the sheet surface. It is good also as a part shape, a polygonal shape, etc., It is good also as a shape which a top part is curves, such as a circular arc, and the trough part side of a unit lens shape consists of a straight line.
- the lens sheet unit 10 includes the light transmitting portions 111 and 121 and the light absorbing portions 113 and 123 having the unit lens shapes 112 and 122 formed on both surfaces of a single sheet-like base material layer. It is good also as the form currently made.
- FIG. 24 is a diagram showing a modified form of the lens sheet unit 10. In the lens sheet unit 10, as shown in FIG. 24, 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 a single sheet-like base material layer 151. It is good also as a made form.
- the base material layer 151 is a resin sheet-like member having optical transparency. The thickness of the base material layer 151 is preferably as thin as possible from the viewpoint of suppressing stray light, reducing crosstalk, and improving the intensity of light incident on each pixel and the accuracy of the incident direction.
- the lens sheet unit 10 may have a configuration in which three or more lens sheets are arranged along the optical axis O direction (Z direction).
- a third lens sheet (hereinafter referred to as a third lens sheet) is a lens sheet having the same shape as the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and the arrangement direction of the light transmitting portions thereof
- 45 ° ⁇ 10 ° is formed with respect to the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
- the lens shape surface of the third lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor 21 side ( ⁇ Z side).
- the position of the third lens sheet in the lens sheet unit 10 in the optical axis O direction (Z direction) may be appropriately selected.
- the arrangement direction of the light transmitting portions is 45 ° ⁇ 10 ° with respect to the arrangement direction of the light transmission portions 111 and 121 of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and 90 ° ⁇ with respect to the arrangement direction of the light transmission portions of the third lens sheet. It is preferable that the angle is 10 °.
- the lens shape surface of the fourth lens sheet may be on the subject side (+ Z side) or on the image sensor 21 side ( ⁇ Z side). Further, the position of the fourth lens sheet in the lens sheet unit 10 in the optical axis O direction (Z direction) may be appropriately selected.
- FIG. 25 is a diagram illustrating a relationship between the arrangement direction of the light transmission units 111 and 121 of the lens sheet unit 10 and the arrangement direction of the pixels of the image sensor 21.
- the pixels of the image sensor 21 are arranged in two directions G1 and G2 (Y direction and X direction) orthogonal to the optical axis O direction (Z direction).
- the arrangement direction R11 of the light transmission part 111 of the first lens sheet 11 is parallel to one direction G1 (Y direction) of the pixel arrangement direction
- the arrangement direction R12 of the light transmission part 121 of the second lens sheet 12 Shows an example of being parallel to another direction G2 (X direction) of the pixel arrangement direction.
- An angle ⁇ formed by the arrangement direction R12 of the light transmission portion 121 and another direction G2 in the arrangement direction of the pixels is 0 °.
- the angle ⁇ and the angle ⁇ are within the range of 0 ° to 10 °. Since the optical function is maintained, it may be appropriately selected and set within this range. By adopting such a configuration, it becomes easy to align the image sensor 21 and the lens sheet unit 10 (the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12), thereby simplifying the manufacturing work, shortening the work time, and yield.
- the improvement etc. can be aimed at.
- 25B shows an example in which the pixel arrangement directions G1 and G2 are parallel to the Y direction and the X direction.
- the present invention is not limited to this, and the arrangement directions R11, R11, R12 may be parallel to the Y direction and the X direction and form angles ⁇ and ⁇ with the pixel arrangement directions G1 and G2, respectively.
- the pixel arrangement directions G1 and G2 and the arrangement direction of the light transmitting portions 111 and 121 may be used.
- R11 and R12 may form angles ⁇ and ⁇ , and neither of them is parallel to the Y direction and the X direction.
- the interface between the light transmission parts 111 and 121 and the light absorption parts 113 and 123 may be a folded surface formed of a plurality of planes, or a plurality of planes and curved surfaces. It is good also as a form combined.
- the arrangement pitch P of the unit lens shapes 112 and 122, the lens opening width D1, the radius of curvature R, and the refractive index N1 of the light transmitting portions 111 and 121 are the first lens sheet 11 and the second lens sheet.
- the present invention is not limited to this, and the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 may be different.
- the reflection suppression layer 33 showed the example in which the dielectric multilayer film was formed in the back surface 32b of the cover glass 32 by the method of sputtering or vapor deposition, it is not limited to this.
- the antireflection layer 33 may be a sheet in which a dielectric multilayer film is formed on a base material, and may be attached to the back surface 32b of the cover glass 32 with an adhesive or the like.
- the cover glass 32 can be made of a material (for example, resin) other than glass, and the degree of freedom in designing the imaging module 20 can be improved. Can do.
- the reflection suppression layer 33 showed the example comprised by a dielectric multilayer film, it is not limited to this.
- the reflection suppressing layer 33 uses the principle of a so-called moth-eye structure in which a large number of microprotrusions are closely arranged on the surface of a transparent substrate (transparent film).
- the refractive index may be continuously changed in the thickness direction of the substrate so that the discontinuous interface of the refractive index disappears to suppress reflection.
- Such a microprojection structure can be formed by, for example, shaping a urethane acrylate resin, a polyester resin, or the like.
- the imaging module 20 and the camera 1 may be provided with an infrared shielding layer that shields infrared rays in the lens sheet unit 10.
- an infrared shielding layer that shields infrared rays in the lens sheet unit 10.
- the camera 1 is provided with a retracting mechanism for retracting the infrared shielding layer from the optical axis O in order to prevent the infrared light incident on the imaging module 20 from being shielded during night photography. Also good.
- the infrared shielding layer is disposed on the back surface 11b side of the first lens sheet 11, for example, but is not limited to this, and is in the lens sheet unit 10 and closer to the subject than the image sensor 21. If there is, the position is not particularly limited.
- the infrared shielding layer may be a layer that shields by absorbing infrared rays, or may be a layer that shields by reflecting infrared rays.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are for front / back discrimination in order to easily distinguish the front and back surfaces (lens-shaped surfaces 11a and 12a and the back surfaces 11b and 12b).
- a notch may be provided.
- alignment marks may be provided on the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12.
- the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12 are, for example, a region other than an effective portion of the sheet (a region through which light is transmitted), or a region having a small optical influence (for example, A bonding layer made of an adhesive, an adhesive, or the like may be formed on the four corners) and formed integrally.
- a region or the like that protrudes outward may be provided on the periphery of the first lens sheet 11 and the second lens sheet 12, and a bonding layer may be provided in the region.
- the size of the light receiving surface of the image sensor 21 may be appropriately selected according to the size of a mobile terminal or camera in which the imaging module 20 is used, the desired image quality, camera performance, or the like. .
- the size of the light receiving surface of the image sensor 21 is, for example, a camera with a horizontal (vertical) size of 4.8 ⁇ 3.6 mm or 4.4 ⁇ 3.3 mm when used for a mobile terminal such as a smartphone. In the case of being mainly used for compact digital cameras, etc., there are 6.2 ⁇ 4.7 mm, 7.5 ⁇ 5.6 mm, and the like.
- the image sensor 21 having a large light receiving surface such as 23.6 ⁇ 15.8 mm, 36 ⁇ 24 mm, 43.8 ⁇ 32.8 mm, the noise can be reduced, the focal length to be acquired, The accuracy of information such as depth of field and the amount of information may be improved to further improve image quality and camera performance.
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Abstract
Description
また、携帯端末用カメラに対する、画質や撮影機能の向上等は、常に要求されることである。
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。
しかし、赤外線カットフィルタを用いることは、撮像装置の薄型化や組み立て作業の簡略化等への妨げとなっていた。
また、これらのカメラは、被写体像をより鮮明に撮影できることが求められている。
また、本発明の課題は、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化でき、良好な画像を提供できるレンズシート、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置を提供することである。
また、本発明の課題は、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化でき、良好な画像を提供できるレンズシートユニット、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置を提供することである。
また、本発明の課題は、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化でき、イメージセンサの駆動時の発熱による変形等を抑制できるレンズシートユニット、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置を提供することである。
また、本発明の課題は、薄型化することができるとともに、被写体像を鮮明に撮影することができる撮像モジュール、撮像装置を提供することである。
第1の発明は、入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部(21)と、前記撮像素子部よりも光の入射側に設けられたレンズシートユニット(10)と、を備え、前記レンズシートユニットは、一方の面に凸状の第1単位レンズ形状(112)を有する柱状の第1光透過部(111)が配列された第1レンズシート(11)と、前記第1レンズシートよりも撮像素子部側に配置され、一方の面に凸状の第2単位レンズ形状(122)を有する柱状の第2光透過部(121)が配列された第2レンズシート(12)を備え、光軸(O)方向から見て、前記第1光透過部の配列方向(R11)と、前記第2光透過部の配列方向(R12)とは、角度αをなして交差し、前記第1レンズシートは、前記第1光透過部の配列方向において前記第1光透過部と交互に配置され、前記第1光透過部の長手方向に延在する第1光吸収部(113)を有し、前記第1光吸収部は、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って、前記第1単位レンズ形状側から反対側の面側へ延び、前記第2レンズシートは、前記第2光透過部の配列方向において前記第2光透過部と交互に配置され、前記第2光透過部の長手方向に延在する第2光吸収部(123)を有し、前記第2光吸収部は、前記第2レンズシートの厚み方向に沿って、前記第2単位レンズ形状側から反対側の面(12b)側へ延びること、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の発明の撮像モジュールにおいて、前記各単位レンズ形状(112,122)は、各光透過部(111,121)の配列方向に平行であって各レンズシート(11,12)の厚み方向に平行な断面が円の一部形状であること、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の発明の撮像モジュールにおいて、前記各光透過部(111,121)の屈折率N1と前記各光吸収部(113,123)の屈折率N2とは、N1≦N2という関係を満たすこと、を特徴とする撮像モジュール(20)である。
第5の発明は、第1の発明の撮像モジュールにおいて、前記各光吸収部(113,123)と前記各光透過部(111,121)との界面が、前記各レンズシートの厚み方向となす角度θは、0°≦θ≦10°を満たすこと、を特徴とする撮像モジュール(20)である。
第6の発明は、第1の発明の撮像モジュールにおいて、前記第2レンズシート(12)は、前記撮像素子部(21)と一体に接合されていること、を特徴とする撮像モジュール(20)である。
第7の発明は、第1の発明の撮像モジュールにおいて、前記第1単位レンズ形状(112)は、前記第1レンズシート(11)の撮像素子部(21)側の面に形成され、前記第2単位レンズ形状(122)は、前記第2レンズシート(12)の被写体側の面に形成されていること、を特徴とする撮像モジュール(20)である。
第8の発明は、第1の発明の撮像モジュール(20)を備える撮像装置(1)である。
第10の発明は、入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部(21)と、前記撮像素子部よりも光の入射側に配置され、第9の発明のレンズシート(11)を備えるレンズシートユニット(10)と、を備える撮像モジュールであり、前記レンズシートユニットは、光軸方向に沿って前記レンズシートの被写体側又は撮像素子部側に第2レンズシート(12)を有し、前記第2レンズシートは、柱状であり、シート面に沿って一方向に配列され、一方の面側に凸状の第2単位レンズ形状(122)を有する第2光透過部(121)と、前記第2光透過部の配列方向において前記第2光透過部と交互に配置され、前記第2光透過部の長手方向に延在し、かつ、前記第2レンズシートの厚み方向に沿って、前記第2単位レンズ形状側から反対側である前記第2レンズシートの裏面(12b)側へ延びる第2光吸収部(123)と、を有し、光軸方向から見て、前記光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、角度αをなして交差すること、を特徴とする撮像モジュール(20)である。
第11の発明は、第10の発明の撮像モジュール(20)を備える撮像装置(1)である。
第14の発明は、第13の発明のレンズシートユニットにおいて、前記赤外線遮蔽シート(13)は、前記第1レンズシート(11)よりも光の入射側に配置されること、を特徴とするレンズシートユニット(20)である。
第15の発明は、入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部(21)と、前記撮像素子部よりも被写体側に配置される第13の発明のレンズシートユニット(10)と、を備える撮像モジュール(20)である。
第16の発明は、第15の発明の撮像モジュール(20)を備える撮像装置である。
第18の発明は、第17の発明のレンズシートユニットにおいて、前記レンズシートユニットは、700~1100nmの波長域の光を遮蔽する層を有すること、を特徴とするレンズシートユニット(20)である。
第19の発明は、入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部(21)と、前記撮像素子部よりも被写体側に配置される第17の発明のレンズシートユニット(10)と、を備える撮像モジュール(20)である。
第20の発明は、第19の発明の撮像モジュール(20)を備える撮像装置(1)である。
また、本発明によれば、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化でき、良好な画像を提供できるレンズシート、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置を提供することである。
また、本発明によれば、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化でき、良好な画像を提供できるレンズシートユニット、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置を提供できる。
また、本発明によれば、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化でき、イメージセンサの駆動時の発熱による変形等を抑制できるレンズシートユニット、及び、これを備える撮像モジュール、撮像装置を提供できる。
また、本発明によれば、撮像モジュール及び撮像装置を薄型化するとともに、被写体像を鮮明に撮影することができる。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面とは、各シート状の部材において、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。
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、光軸Oを水平として画像を撮影するとき、水平方向(左右方向)をX方向、鉛直方向(上下方向)をY方向とし、撮影者側から見て左側(被写体側から見て右側)に向かう方向を+X方向、鉛直方向上側に向かう方向を+Y方向、光軸O方向をZ方向とし、被写体側に向かう方向を+Z方向とする。
カメラ1は、スマートフォン等の携帯電話やタブレット端末等の携帯端末に用いられる撮像装置であり、この筐体30は、携帯端末本体の筐体に相当する。このカメラ1は、さらに、不図示の制御部、記憶部等を備えている。
また、カメラ1は、筐体30をカメラ本体の筐体として備える、一般的な撮像装置としてもよい。この場合、カメラ1は、制御部、記憶部等に加えて、不図示のシャッタ部、シャッタ駆動部等を備える。
開口部31は、被写体側からの光を、カメラ1の撮像モジュール20へ取り込む開口である。この開口部31には、撮像モジュール20への埃やゴミ等の異物の侵入を防止する等の観点から、開口部31を覆うようにカバーガラス(カバーシート)32が配置されている。
レンズシートユニット10及びイメージセンサ21は、矩形状の平板状の部材であり、その幾何学的中心に光軸Oが直交している。
図4は、第1レンズシート11を説明する図である。
図5は、第2レンズシート12を説明する図である。
図4は第1レンズシート11の光透過部111の配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示し、図4(b)では、図4(a)に示す断面の一部をさらに拡大して示している。図5(a)は第2レンズシート12の光透過部121の配列方向及び第2レンズシート12の厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示し、図5(b)では、図5(a)に示す断面の一部をさらに拡大して示している。
レンズシートユニット10は、イメージセンサ21の被写体側(+Z側)に位置している。レンズシートユニット10は、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、第2レンズシート12を備える。レンズシートユニット10は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12が不図示の支持部材により支持されており、イメージセンサ21に対する位置が決められている。
光透過部111は、光を透過する部分であり、イメージセンサ21側(-Z側)に、凸形状の単位レンズ形状112を有している。第1レンズシート11のイメージセンサ21側の面は、単位レンズ形状112が複数配列されたレンズ形状面11aとなっている。
光透過部111の裏面11b側(レンズ形状面11aとは反対側、+Z側)は、光透過部111がシート面に平行な方向に連続しているランド部114となっている。このランド部114には、光透過部111を形成する際の基材となる基材層を含んでいてもよい。ランド部114は、その厚みができる限り薄い方が好ましく、ランド部114の厚さが0であること(即ち、ランド部114が存在しない形態)が、迷光等を防止し、高画質の画像を提供する観点から理想的である。
また、本実施形態の第1レンズシート11の裏面11bの表面には、反射防止機能を有する不図示の層がコーティングされている。本実施形態では、第1レンズシート11の裏面11bは、レンズシートユニット10への光の入射面であるため、第1レンズシート11と空気との界面となる裏面11bでの反射を抑制し、入射光量の増加を図っている。
この反射防止機能を有する層は、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。
本実施形態の光透過部111は、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を用いて、紫外線成形法により形成されている。
なお、これに限らず、光透過部111は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。また、光透過部111は、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いて熱溶融押出成形法等により形成してもよいし、ガラスにより形成してもよい。
また、単位レンズ形状112の表面には、反射防止機能を有する不図示の層がコーティングされている。
光吸収部113は、その配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状である。ここでいう楔形形状とは、一方の端部の幅が広く、他方に向けて次第に幅が狭くなる形状をいい、三角形形状や台形形状等を含む。
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。
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。
光吸収材としては、カーボンブラック等と上記のような着色された樹脂粒子と組み合わせて用いてもよい。
光吸収材を含有する樹脂としては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。
本実施形態の光吸収部113は、カーボンブラックを含有するアクリル系樹脂により形成されている。
まず、光透過部111を賦形する凹形状を有し、光吸収部113となる部分が溝状に賦形されるように凸形状に形成された成形型を用い、紫外線成形法により、光透過部111を形成する。次に、光透過部111間の溝部分に、光吸収部113を形成する材料をワイピング(スキージング)して充填し、硬化させる。その後、所定の大きさに整える等により、第1レンズシート11が作製される。
なお、第1レンズシート11の製造方法は、上記の例に限らず、使用する材料等に応じて適宜選択できる。例えば、光吸収部113は、真空充填等により、光吸収部113を形成する材料を光透過部111間の溝部分に充填した後、硬化させて形成してもよい。また、光吸収部113は、毛細管現象を利用して、光透過部111間の溝部分に光吸収部113を形成する材料を充填した後、硬化させて形成してもよい。
光透過部111(単位レンズ形状112)の配列ピッチPは、約20~230μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状112の曲率半径Rは、約10~180μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状112のレンズ開口幅D1は、光透過部111の配列方向において、光透過部111のレンズ形状面11a側の寸法(光透過部111と光吸収部113の最もレンズ形状面11a側端部との境界となる点t1~点t2間の寸法)であり、約20~200μmとすることが好ましい。
単位レンズ形状112のレンズ高さH1は、第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)において、光吸収部113のレンズ形状面11a側の面から単位レンズ形状112の最も凸となる点t3までの寸法であり、約2~40μmとすることが好ましい。
光吸収部113の幅D2は、光透過部111の配列方向における、光吸収部113の最もレンズ形状面11a側の寸法であり、約1~30μmとすることが好ましい。
光吸収部113の高さH2は、第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)における光吸収部113の寸法であり、約20~470μmとすることが好ましい。
ランド厚D3は、ランド部114の厚さであり、第1レンズシート11の厚み方向において、光吸収部113の裏面11b側先端から第1レンズシート11の裏面11bまでの寸法であり、約1~50μmとすることが、迷光や、所定の光透過部111(単位レンズ形状112)に入射した光が、隣接する他の光透過部111(単位レンズ形状112)側へ進んでしまうことを抑制する観点から好ましい。第1レンズシート11が基材層を備えている場合には、このランド厚D3は、約1~180μmとすることが、上述の理由から好ましい。
光吸収部113と光透過部111との界面がシート面の法線方向となす角度θは、0~10°程度とすることが好ましい。
第1レンズシート11は、上記寸法範囲で形成されることによって、その焦点距離が約24~300μm(空気中の換算値)となる。
第2レンズシート12は、前述の第1レンズシート11と同様の形状であり、単位レンズ形状122を有する光透過部121、光吸収部123等を有しているが、レンズ形状面12aの位置、及び、光透過部121及び光吸収部123の配列方向が、第1レンズシート11とは異なる。
また、図3(b)に示すように、第2レンズシート12では、光透過部121及び光吸収部123の配列方向R12は、光軸O方向(Z方向)から見て、第1レンズシート11の光透過部111及び光吸収部113の配列方向R11と交差し、角度αをなしている。本実施形態では、この角度α=90°であり、第2レンズシート12の光透過部121(単位レンズ形状122)は、配列方向が左右方向(X方向)であり、長手方向が上下方向(Y方向)に延在している。
この第2レンズシート12は、第1レンズシート11と同様の材料を用いて形成される。
接合層15は、粘着剤又は接着剤により形成され、光透過性を有している。この接合層15の屈折率N3は、第2レンズシート12の光透過部121の屈折率N1と等しいことが好ましい。
また、イメージセンサ21は、駆動時に発熱し、約40℃前後まで表面温度が上昇する。そのため、イメージセンサ21の発熱によるレンズシートユニット10の反り等の変形を抑制する観点から、耐熱性を有することが好ましい。
このような接合層15としては、エポキシ樹脂製、ウレタン樹脂製等の粘着剤、接着剤が好適である。
なお、接合層15は、その屈折率N3が光透過部121の屈折率N1よりも小さいものも適用可能である。このような接合層15としては、例えば、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
また、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、単位レンズ形状112,122がその頂点(点t3)で互いに接した状態、又は近接した状態で配置されており、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間には、空気が位置する形態となっている。
イメージセンサ21を構成する複数の画素は、イメージセンサ21の受光面である被写体側の表面に、2次元方向に配列されている。本実施形態では、イメージセンサ21の画素は、左右方向及び上下方向(X方向及びY方向)に複数配列されているものとする。
このようなイメージセンサ21としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等が好適に用いられる。
本実施形態では、このイメージセンサ21として、CMOSが用いられている。
そして、イメージセンサ21の受光面上には、この疑似的なマイクロレンズにより結像された像が、それぞれ重なることなく形成される。
撮影時、撮像モジュール20により得られた、各画素が検出した入射光の強度及び入射方向の情報は、記憶部に記憶され、また、制御部により各種演算等が行われることにより、その焦点距離や被写界深度等を変更した(リフォーカス処理を行った)画像データとして生成可能である。
一般的に、ライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイの1つのマイクロレンズに対して所定の領域内に位置する複数個の画素が対応している。そして、それぞれのマイクロレンズによる像が、対応する領域内の複数個の画素に投影されることが重要である。
このとき、例えば、図6(b)に示すように、各マイクロレンズの像が隣の領域に投影され、像が重なると、被写体面上で異なる位置と角度を有する光が同一の画素211に入射するクロストークという現象が生じ、光の入射方向や強度を分解できなくなる。これを解消するために、従来のライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイよりも被写体側に設けられた撮像レンズの絞りを利用したり、マイクロレンズアレイの単位レンズに対応した隔壁を有する隔壁シートをマイクロレンズアレイシートのイメージセンサ側等に別体で用意したりする必要があった。
さらに、従来のライトフィールドカメラは、撮像レンズや、マイクロレンズアレイとは別体の光線分割用の隔壁シート等が必要である。しかし、本実施形態によれば、いずれも不要であるので、ライトフィールドカメラとしても、薄型化及び軽量化、生産コストの低減等を図ることができる。
図7は、第1実施形態のレンズシートユニット10の他の形態を説明する図である。
図7(a)に示すように、レンズシートユニット10を構成する第1レンズシート11、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aがいずれも被写体側(+Z側)となるように配置されていてもよい。
また、図7(b)に示すように、レンズシートユニット10を構成する第1レンズシート11、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面11a,12aがいずれもイメージセンサ側(-Z側)となるように配置されていてもよい。
さらに、図7(c)に示すように、第1レンズシート11は、そのレンズ形状面11aが被写体側(+Z側)となるように配置され、第2レンズシート12は、そのレンズ形状面12aがイメージセンサ側(-Z側)となるように配置されていてもよい。
このような形態のレンズシートユニット10を使用した場合にも、良好な画質で撮像することができる。
また、第1レンズシート11の光透過部111(単位レンズ形状112)の配列方向R11と、第2レンズシート12の光透過部121(単位レンズ形状122)の配列方向R12とがなす角度αは、90°±10°の範囲、即ち、80°~100°の範囲内であれば、レンズシートユニット10として所望される光学的機能は維持される。従って、角度αは、90°に限定されず、80°~100°の範囲内としてもよい。
なお、上述した、レンズ形状面11a,12aの向きや光透過部111,121の配列方向R11,R12に関するレンズシートユニット10の他の形態は、後述する第2実施形態~第6実施形態においても、適宜、適用可能である。
撮像モジュール20は、レンズシートユニット10とイメージセンサ21とを接合する接合層15を備えず、第2レンズシート12がイメージセンサ21の受光面上に接して配置され、レンズシートユニット10の第1レンズシート11及び第2レンズシート12、イメージセンサ21は、それぞれ不図示の支持部材で支持され、所定の位置で固定される形態としてもよい。
また、接合層15を設けない場合、第2レンズシート12とイメージセンサ21との間にスペーサを配置する等して、イメージセンサ21と第2レンズシート12との光学密着やイメージセンサ21の受光面の傷付き等を防止してもよい。
図8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実施形態レンズシートユニット10、撮像モジュール20は、第1レンズシート11が、赤外線遮蔽層115を備えている点以外は、前述の第1実施形態のレンズシートユニット10、撮像モジュール20と同様の形態である。従って、以下の説明では、第1実施形態と同一の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。なお、後述する第3実施形態~第6実施形態についても同様に、第1実施形態と重複する部分の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、光軸O(Z方向)に沿って、光の入射側(被写体側、+Z側)から順に、レンズシートユニット10、イメージセンサ21等を備えている。この撮像モジュール20は、第1実施形態と同様にカメラ1の筐体30内に配置され、前述の制御部からの出力信号により、像を撮像する。
図10は、第2実施形態の第1レンズシート11を説明する図である。図10(a)は第1レンズシート11の光透過部111の配列方向及び第1レンズシート11の厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示し、図10(b)では、図10(a)に示す断面の一部をさらに拡大して示している。
図11は、第2実施形態の第2レンズシート12を説明する図である。図11(a)は第2レンズシート12の光透過部121の配列方向及び第2レンズシート12の厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示し、図11(b)では、図11(a)に示す断面の一部をさらに拡大して示している。
第1レンズシート11の光透過部111よりも裏面11b側(+Z側)には、赤外線遮蔽層115が形成されている。
この赤外線遮蔽層115は、赤外線、特に波長が700~1100nmの領域である近赤外線を遮蔽し、それ以外の光を透過する機能を有する。本実施形態の赤外線遮蔽層115は、第1レンズシート11の厚み方向において、光透過部111及び光吸収部113よりも被写体側(+Z側)に位置している。
赤外線遮蔽層115は、例えば、所定の波長域(700~1100nm)の赤外線を吸収することにより遮蔽する層としてもよいし、所定の波長域(700~1100nm)の赤外線を反射することにより遮蔽する層としてもよい。
また、赤外線遮蔽層115が、所定の波長域の赤外線を反射することにより遮蔽する層である場合、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、ITO、ATO等のスパッタリング膜、蒸着膜等(高屈折率層と低屈折率層とが複数積層された多層誘電膜等)により形成される。
本実施形態では、第1レンズシート11の裏面11bは、レンズシートユニット10への光の入射面である。従って、裏面11bの表面(赤外線遮蔽層115よりも被写体側)に、反射防止層を形成することにより、第1レンズシート11と空気との界面となる裏面11bでの反射を抑制し、入射光量の増加を図っている。
本実施形態の光透過部111の厚さT1は、第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)において、光透過部111と赤外線遮蔽層115との界面から点t3までの寸法であり、約30~480μmである。
また、本実施形態の第1レンズシート11の総厚T2は、第1レンズシート11の厚み方向(Z方向)において、裏面11bの表面から点t3までの寸法であり、約30~600μmとすることが好ましい。
また、第2レンズシート12は、赤外線遮蔽層を有しておらず、その総厚は、光透過部121の厚さT1に等しく、約30~480μmである。第2レンズシート12の他の各部の寸法は、第1実施形態と同じである。
第1レンズシート11の製造方法の一例は、以下の通りである。
まず、図12(a)に示すように、PET樹脂製等の基材用のシート状の部材(以下、基材層という)51を用意し、図12(b)に示すように、その片面にメラミン樹脂やアクリル樹脂等を塗布して硬化させ、剥離層52を形成する。
次に、図12(c)に示すように、基材層51の剥離層52の上に、前述の赤外線遮蔽層115を形成する材料を塗布もしくは蒸着することにより、赤外線遮蔽層115を形成する。
次に、図12(e)に示すように、光透過部111間の溝部分に、光吸収部113を形成する材料をワイピング(スキージング)して充填し、硬化させて、光吸収部113を形成する。
その後、所定の大きさに裁断して整え、図12(f)に示すように、剥離層52ごと基材層51を剥離する。そして、不図示の反射防止層を単位レンズ形状112表面や裏面11b表面に形成する等し、図12(g)に示すように、第1レンズシート11が形成される。
例えば、基材層51及び剥離層52は、基材層51に予め剥離層52が形成されている汎用の部材を使用してもよい。また、基材層51は、上記の材料に限らず、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリル系樹脂等を用いて形成してもよいし、剥離層52は、上記の材料に限らず、シリコーン系材料やフッ素化合物系材料等を用いて形成してもよい。
また、例えば、光吸収部113,123は、光透過部111間の溝部分に光吸収部113,123を形成する材料を、真空充填等により充填して形成してもよいし、毛細管現象を利用して充填して形成してもよい。
本実施形態によれば、レンズシートユニット10(第1レンズシート11)が赤外線遮蔽層115を有しているので、画像にノイズを発生させる赤外線(特に、波長域が700~1100nmである近赤外線)を遮蔽でき、良好な映像を表示できる。さらに、レンズシートユニット10の第1レンズシート11内に赤外線遮蔽層115が形成されているので、新たに別体の赤外線カットフィルタ等を設ける必要がない。従って、撮像モジュール20、カメラ1の薄型化を実現でき、かつ、撮像モジュール20、カメラ1の組み立ても容易に行える。
図8等に示す第2実施形態では、赤外線遮蔽層115は、第1レンズシート11の光透過部111よりも裏面11b側に形成される例を示しているが、これに限らず、レンズシートユニット10内、かつ、イメージセンサ21よりも被写体側であれば、特にその位置を限定しない。
図8等に示す第2実施形態では、例えば、第2レンズシート12の光透過部121よりも裏面12b側に配置される形態も可能である。しかし、クロストークを抑制し、良好な画像を表示する観点から、光軸O方向におけるイメージセンサ21の受光面と第2レンズシートの光吸収部123の最もイメージセンサ21側(-Z側)となる端部との間の距離が大きくなることは好ましくない。
従って、図8等に示す第2実施形態においては、第1レンズシート11の裏面11b側に赤外線遮蔽部を形成する形態が、クロストーク等を低減し、かつ、画像にノイズを生じさせる赤外線(特に近赤外線)を遮蔽する観点から、最も好適である。
また、図8等に示す第2実施形態のレンズシートユニット10や、前述の図7(a)に示すレンズシートユニットにおいて、レンズシートユニット10とイメージセンサ21とを接合する接合層15が、波長域700~1100nmの光を吸収する赤外線吸収剤等を含有する形態としてもよい。即ち、赤外線遮蔽層が、接合層としての機能を有する形態としてもよい。
図13は、第2実施形態の第1レンズシート11及び第2レンズシート12の他の層構成の一例を示す図である。図13(a),図13(c)は、前述の図10(a)に示す断面に相当する断面を示し、図13(b)は、前述の図11(a)に示す断面に相当する断面を示している。
図13(a)に示すように、第1レンズシート11は、赤外線遮蔽層115よりも裏面12b側に基材層51が一体に積層された形態としてもよい。また、図13(b)に示すように、第2レンズシート12は、光透過部121の裏面12b側に基材層51が一体に積層された形態としてもよい。
第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、クロストーク等を抑制する観点から、ランド部114等のようなシート面に平行であって連続する領域(光吸収部113,123が形成されていない部分)の厚さが小さい方が好ましい。従って、クロストーク等が十分抑制できる程度に基材層51が薄い場合等には、上述のように基材層51を積層した形態のままレンズシートとして使用してもよい。このような基材層51を備える形態とすることにより、第1レンズシート11及び第2レンズシート12のハンドリングが容易になる。
なお、このように基材層51の裏面11bに赤外線遮蔽層115を備える形態は、前述の図7(b)や図8等に示すように、第1レンズシート11の裏面11bが被写体側(+Z側)に位置する形態で適用することが、クロストーク等を低減する観点から好ましい。
また、図7(a),(c)のように第1レンズシート11の裏面11bがイメージセンサ21側(-Z側)に位置する形態等において、基材層51の裏面11b側に赤外線遮蔽層115を設ける場合には、基材層51の厚みは可能な限り薄いことが、クロストーク低減等の観点から好ましい。
赤外線遮蔽層としての機能を有する基材層51としては、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、ジチオール金属錯体、メルカプトナフトール金属錯体、ナフトキノン化合物、ジインモニウム化合物、アゾ化合物等の700~1100nmの波長域の光を吸収する赤外線吸収剤を含有するPET樹脂等により作製されたシート状の部材を用いることができる。
このように、第1レンズシート11及び第2レンズシート12が基材層51を備えている場合には、厚み方向(Z方向)における光吸収部113,123の裏面側端部から裏面11b,12bまでの寸法D5は、約1~180μmとすることが、迷光やクロストークを抑制する観点等から好ましい。
図14は、第3実施形態の撮像モジュール20を説明する図である。
図15は、第3実施形態のレンズシートユニット10を説明する図である。
第3実施形態のレンズシートユニット10、撮像モジュール20は、赤外線遮蔽シート13が第1レンズシート11よりも被写体側(+Z側)に設けられている点以外は、前述の第1実施形態のレンズシートユニット10、撮像モジュール20と同様の形態である。
第3実施形態の撮像モジュール20は、光軸O(Z方向)に沿って、光の入射側(被写体側、+Z側)から順に、レンズシートユニット10、イメージセンサ21等を備えている。この撮像モジュール20は、第1実施形態と同様にカメラ1の筐体30内に配置され、前述の制御部からの出力信号により、イメージセンサ21の受光面上に結像した像を撮像する。
第3実施形態のレンズシートユニット10は、光軸O方向(Z方向)に沿って被写体側(+Z側)から順に、赤外線遮蔽シート13、第1レンズシート11、第2レンズシート12を備えている。
本実施形態では、赤外線遮蔽シート13と第1レンズシート11とは、不図示の接合層により一体に接合されている。また、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、接合層を介さずに互いに一体に積層されている。
第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、前述の第1実施形態と同様の形状である。
赤外線遮蔽シート13は、例えば、所定の波長域(700~1100nm)の赤外線を吸収することにより遮蔽するシートとしてもよいし、所定の波長域(700~1100nm)の赤外線を反射することにより遮蔽するシートとしてもよい。
また、所定の波長域の赤外線を吸収することにより遮蔽する赤外線遮蔽シート13は、PET樹脂やPC樹脂等の樹脂、又は、ガラス粉末に、赤外線吸収特性を有する材料を含有させ、シート状に溶融形成し、硬化させる等によっても形成可能である。
この反射防止層は、例えば、反射防止機能を有する材料(例えば、フッ化マグネシウム(MgF2)、二酸化ケイ素(SiO2)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により形成される。
本実施形態では、赤外線遮蔽シート13の被写体側の面は、レンズシートユニット10への光の入射面である。従って、赤外線遮蔽シート13の被写体側の面に、反射防止層を形成することにより、赤外線遮蔽シート13と空気との界面での反射を抑制し、入射光量の増加を図ることができる。
また、後述するイメージセンサ21は、駆動時に発熱し、約40℃前後までその表面温度が上昇する。そのため、イメージセンサ21の発熱によるレンズシートユニット10の反り等の変形を抑制する観点から、この接合層は、耐熱性を有していてもよい。
このような接合層としては、エポキシ樹脂製、ウレタン樹脂製等の粘着剤、接着剤が好適である。
なお、この接合層は、その屈折率が赤外線遮蔽シート13の屈折率及び光透過部111の屈折率N1よりも小さいものも適用可能である。このような接合層としては、例えば、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
本実施形態によれば、レンズシートユニット10が赤外線遮蔽シート13を有しているので、画像にノイズを発生させる赤外線(特に、波長域が700~1100nmである近赤外線)を遮蔽でき、ノイズが低減された良好な映像を得ることができる。
また、本実施形態によれば、赤外線遮蔽シート13は、最も被写体側(+Z側)に位置しており、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間の距離や、第2レンズシート12とイメージセンサ21との間の距離を広げることがなく、クロストークや迷光を低減できる。
また、本実施形態によれば、赤外線遮蔽シート13は、最も被写体側(+Z側)に位置しているので、前述の図7(a),(c)等のように、第1レンズシート11のレンズ形状面11aが被写体側(+Z側)に位置する形態であっても、レンズシートユニット10の最も被写体側(入射側)に所定の波長域の赤外線を遮蔽できる赤外線遮蔽機能を付与できる。
第3実施形態において、赤外線遮蔽シート13が、第1レンズシート11及び第2レンズシート12よりも被写体側(+Z側)に配置される例を示したが、これに限らず、例えば、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間に配置してもよい。この形態の場合には、所定の波長域(700~1100nm)の光を反射して遮蔽する赤外線遮蔽シートを用いると、反射された光が迷光となり、ノイズを発生させる可能性があるので、吸収して遮蔽する赤外線遮蔽シートが好ましい。
クロストークを抑制し、良好な画像を表示する観点から、光軸O方向におけるイメージセンサ21の受光面と第2レンズシートの光吸収部123の最もイメージセンサ21側(-Z側)となる端部との間の距離が大きくなることは好ましくない。また、第1レンズシート11と第2レンズシート12との間の距離が広がることも好ましくない。
従って、上述のように、赤外線遮蔽シート13は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12よりも被写体側に位置する形態とすることが最も好ましい。
このとき、赤外線遮蔽シート13と第1レンズシート11(光透過部111)との界面での光の反射による光量低下を抑制する観点から、赤外線遮蔽シート13の屈折率と第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1とが等しい、もしくは、両者の屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
また、光学密着を抑制する観点から、赤外線遮蔽シート13と第1レンズシート11との間にスペーサを配置する等して空気層(エアギャップ)を有する形態としてもよい。この場合、界面での光の反射による光量低下を抑制するために、第1レンズシート11の裏面11bの表面に反射防止層を形成することが好ましい。
このような形態に用いられる接合層は、粘着剤又は接着剤により形成され、光透過性を有している。また、界面での光の反射による光量の低下を抑制する観点から、この接合層の屈折率と、第1レンズシート11の光透過部111及び第2レンズシート12の光透過部121の屈折率N1とが等しい、もしくは、両者の屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
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、接着剤を用いて形成することが好適である。
なお、この接合層は、その屈折率が、光透過部111及び光透過部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等が挙げられる。
さらに、レンズシートユニット10は、上述の各接合層により、赤外線遮蔽シート13と第1レンズシート11と第2レンズシート12とが一体に積層されて接合された形態としてもよい。
図16は、第4実施形態のカメラ1を説明する図である。
図17は、第4実施形態の撮像モジュール20を説明する図である。
第4実施形態のカメラ1、撮像モジュール20、レンズシートユニット10は、撮像モジュール20及びレンズシートユニット10がカメラ1の筐体30の開口部31に設けられている点が異なる以外は、前述の第1実施形態のカメラ1、撮像モジュール20、レンズシートユニット10と同様の形態である。
図16に示すように、本実施形態のカメラ1は、開口部31を有する筐体30内に、撮像モジュール20を備える撮像装置である。
開口部31は、被写体側からの光を、カメラ1の撮像モジュール20へ取り込む開口である。開口部31には、後述する撮像モジュール20を構成するレンズシートユニット10が設けられている。
レンズシートユニット10及びイメージセンサ21は、矩形状の平板状の部材であり、その幾何学的中心に光軸Oが直交している。
前述のように、レンズシートユニット10は、筐体30の開口部31に設けられている。イメージセンサ21は、筐体30内部であって、開口部31に近接した位置に設けられている。本実施形態では、光軸O方向において、レンズシートユニット10とイメージセンサ21とは接している。
レンズシートユニット10は、光軸O方向(Z方向)において、イメージセンサ21の被写体側(+Z側)に位置している。レンズシートユニット10は、光軸O方向(Z方向)に沿って被写体側(+Z側)から順に、保護シート14、第1レンズシート11、第2レンズシート12を備える。
本実施形態では、保護シート14と第1レンズシート11とは、不図示の接合層によって一体に接合されている。また、第1レンズシート11と第2レンズシート12とは、接合層を介さずに互いに一体に積層され、互いに接している。
保護シート14は、光透過性を有するシート状の部材である。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し、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を保護し、破損等を防止する機能を有する。
この保護シート14は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を保護する観点から、第1レンズシート11及び第2レンズシート12よりも厚みを有する等、剛性が高く、耐熱性を有することが好ましい。
保護シート14の屈折率N4は、1.43~1.60程度である。保護シート14の屈折率N4は、後述する第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1の値と等しい、もしくは屈折率N4と屈折率N1との屈折率差ができる限り小さい値であることが好ましい。
保護シート14の赤外線遮蔽層よりも被写体側(+Z側)の面には、入射する光が界面で反射することを防止する不図示の反射防止層が形成されていることが、撮像モジュール20内へ入射する光量を向上させる観点から好ましい。この反射防止層は、反射防止機能を有する材料(例えば、MgF2,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。
この保護シート14の厚み(Z方向における寸法)は、100~1000μmとすることが、第1レンズシート11及び第2レンズシート12を保護し、その変形等を抑制し、かつ、撮像モジュール20全体及びレンズシートユニット10全体の厚みが大きくなりすぎず、薄型化を妨げないという理由から好ましい。
この接合層は、保護シート14と第1レンズシート11との界面での光の反射による光量の低下を抑制する観点から、接合層の屈折率と、第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1と、保護シート14の屈折率N4とが等しい、もしくはこれらの屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
このような接合層を形成する材料としては、エポキシ樹脂製、ウレタン樹脂製等の粘着剤、接着剤が好適である。
なお、接合層は、その屈折率が、保護シート14の屈折率N4及び光透過部111の屈折率N1よりも小さいものも適用可能である。このような接合層としては、例えば、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
カメラ1の使用時には、イメージセンサ21が駆動時に発熱し、40℃前後までその表面温度が上昇する。そのため、イメージセンサ21に近接している第1レンズシート11及び第2レンズシート12が、その熱により反りや撓み等の変形を生じる場合がある。
しかし、本実施形態によれば、レンズシートユニット10は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12に比べて高い剛性を有する保護シート14を備え、第1レンズシート11は、保護シート14に接合層により一体に接合され、第2レンズシート12は、第1レンズシート11等と一体に積層されて支持されているので、イメージセンサ21の発熱による各レンズシートの反りや撓み等の変形を効果的に抑制することができる。
図18は、第5実施形態のカメラ2を説明する図である。
第5実施形態のカメラ2は、少なくとも筐体30の開口部31を有する面30a側を覆うカバー部材40の窓部41にレンズシートユニット10が配置されている点が、第4実施形態のカメラ1とは異なる点以外は、前述の第4実施形態と同様の形態である。
第5実施形態のカメラ2は、被写体側の面である面30aに開口部31を有し、その内部にイメージセンサ21等を有する筐体30と、筐体30の開口部31に対応する位置にレンズシートユニット10が配置されたカバー部材40とを備えている。
また、カバー部材40は、筐体30の開口部31に対応する位置に窓部41を有し、この窓部41に、レンズシートユニット10が配置されている。窓部41は、カバー部材40装着時に光軸O方向(Z方向)からみて、その大きさや形状、位置が筐体30の開口部31と一致している。
このカバー部材40は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、エポキシ樹脂、PET樹脂、ポリアミド等の樹脂製、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム等のゴム製としてもよいし、木製や紙製、皮革製等としてもよい。
本実施形態によれば、例えば、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のレンズ開口幅D1や曲率半径Rの異なるレンズシートユニット10を備えたカバー部材40を複数用意し、カバー部材40を付け替えることにより、イメージセンサ21に対するレンズシートユニット10を交換でき、画角や被写界深度の異なる画像を撮影することができる。
また、本実施形態によれば、レンズシートユニット10がカバー部材40と一体であるので、イメージセンサ21の発熱に起因する第1レンズシート11及び第2レンズシート12の反りや撓み等の変形を抑制する効果をさらに高めることができる。
また、本実施形態によれば、カバー部材40表面のデザインを様々に変更させることができ、より容易にカメラ2全体としての意匠性を高めることができる。
このとき、保護シート14と第1レンズシート11(光透過部111)との界面での光の反射による光量低下を抑制する観点から、保護シート14の屈折率N4と第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1とは、等しい、もしくは、屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
また、光学密着を抑制する観点から、保護シート14と第1レンズシート11との間にスペーサを配置する等して空気層(エアギャップ)を有する形態としてもよい。この場合、界面での光の反射による光量低下を抑制するために、第1レンズシート11の裏面11b表面に反射防止層を形成することが好ましい。
このような形態に用いられる接合層は、前述のように、粘着剤又は接着剤により形成され、光透過性を有している。また、界面での光の反射による光量の低下を抑制する観点から、この接合層の屈折率と、第1レンズシート11の光透過部111の屈折率N1と、第2レンズシート12の光透過部121の屈折率N1とが等しい、もしくは、屈折率差ができる限り小さいことが好ましい。
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、接着剤を用いて形成することが好適である。
なお、接合層は、その屈折率が、光透過部111の屈折率N1及び光透過部121の屈折率N1よりも小さいものも適用可能である。このような接合層としては、例えば、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
さらに、レンズシートユニット10は、上述の各接合層により、保護シート14と第1レンズシート11と第2レンズシート12とが一体に接合された形態としてもよい。
図19は、第6実施形態のカメラ1を説明する図である。
図20は、第6実施形態の撮像モジュール20を説明する図である。
第6実施形態のカメラ1は、筐体30の開口部31に設けられたカバーガラス32が、反射抑制層33を備えている点が異なる以外は、前述の第1実施形態のカメラ1と同様の形態である。また、第6実施形態の撮像モジュール20、レンズシートユニット10は、前述の第1実施形態の撮像モジュール20、レンズシートユニット10と同様の形態である。
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、筐体30内に撮像モジュール20を備えている。
筐体30には、被写体側からの光を撮像モジュール20へ取り込む開口部31が設けられている。この開口部31には、撮像モジュール20のカバーガラス32が配置されている。
第1レンズシート11及び第2レンズシート12は、前述の第1実施形態と同様の形状であるが、光透過部111,121の屈折率N1は、1.38~1.60程度である。
本実施形態では、第1レンズシート11の裏面11bは、レンズシートユニット10への光の入射面である。従って、裏面11bに、反射防止層を形成することにより、第1レンズシート11と空気との界面となる裏面11bでの反射を抑制し、入射光量の増加を図っている。
第1レンズシート11の製造方法の一例は、以下の通りである。
まず、図21(a)に示すように、PET樹脂製等の基材用のシート状の部材(以下、基材層という)51を用意し、図21(b)に示すように、その片面にメラミン樹脂やアクリル樹脂等を塗布して硬化させ、剥離層52を形成する。
次に、図21(d)に示すように、光透過部111間の溝部分に、光吸収部113を形成する材料(光吸収材を含有した液状のバインダ)をワイピング(スキージング)して充填し、硬化させて、光吸収部113を形成する。
なお、第2レンズシート12は、上記の第1レンズシート11の製造方法と同様に形成される。即ち、第2レンズシート12は、光透過部121の形成後、ワイピング等により光吸収部123を形成し、所定の大きさに裁断して、剥離層52ごと基材層51を剥離し、単位レンズ形状122の表面等に反射防止層を形成する等して、形成される。
例えば、基材層51及び剥離層52は、基材層に予め剥離層が形成されている汎用の部材を使用してもよい。また、基材層51は、上記の材料に限らず、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリル系樹脂等を用いて形成してもよいし、剥離層52は、上記の材料に限らず、シリコーン系材料やフッ素化合物系材料等を用いて形成してもよい。
また、例えば、光吸収部113,123は、光透過部111,121間の溝部分に光吸収部113,123を形成する材料を、真空充填等により充填して形成されるようにしてもよいし、毛細管現象を利用した充填方法により形成されるようにしてもよい。
このカバーガラス32には、図19及び図20に示すように、イメージセンサ21側(-Z側)の面となる裏面32bに反射抑制層33が設けられている。
本実施形態の反射抑制層33は、誘電体を有する透明な薄膜を複数層、スパッタリングや、蒸着によって形成される誘電体多層膜により構成されており、カバーガラス32及び反射抑制層33、反射抑制層33及び空気層の各境界面の反射光が打ち消しあって、第1レンズシート側へ反射する光を極力抑制している。反射抑制層33の誘電体多層膜を構成する誘電体多層膜材料としては、酸化チタン(TiO3)や、酸化シリコン(SiO2)等を使用することができる。
なお、カバーガラス32は、第1レンズシート11の単位レンズ形状112が起因となる干渉縞(モアレ)の発生を抑制する観点から、第1レンズシート11との距離が極力小さくなるように配置されるのが望ましい。
本実施形態によれば、カバーガラス32の裏面32b(イメージセンサ21側の面)に反射抑制層33が設けられているので、第1レンズシート11の裏面11bにおいて反射した光が、カバーガラス32の裏面32bにおいて反射してしまうのを極力抑制することができる。これにより、撮像モジュール20及びカメラ1は、撮像した映像に二重像が生じてしまうのを抑制することができ、被写体像をより鮮明に撮影することができる。
ここで、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の別の実施形態について説明する。
図22は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の別の実施形態を示す図である。図22(a)は、第1レンズシート11の別の実施形態を示す図であり、前述の図4(a)に対応する図である。図22(b)は、第2レンズシート12の別な形態を示す図であり、前述の図5(a)に対応する図である。
第1レンズシート11は、図22(a)に示すように、光吸収部113が、裏面11bからレンズ形状面11aの手前まで延びるようにして形成されるようにしてもよい。同様に、第2レンズシート12は、図22(b)に示すように、光吸収部123が、裏面12bからレンズ形状面12aの手前まで延びるようにして形成されるようにしてもよい。
この場合、光透過部111は、レンズ形状部111a、ランド部111b、本体部111cが積層される構成となる。レンズ形状部111a、ランド部111b、本体部111cは、互いに一体に形成されている。
ランド部111bは、レンズ形状部111a及び本体部111c間に設けられた部分であり、隣り合う光透過部111同士を接合する部分である。具体的には、ランド部111bは、厚み方向(Z方向)において、隣り合うレンズ形状部111aの谷部t1と、光吸収部113のレンズ形状面11a側の面との間に設けられている。このランド部111bは、その厚みができる限り薄い方が好ましく、ランド部111bの厚さが0であること(即ち、ランド部111bが存在しない形態)が、迷光等を防止し、高画質の画像を提供する観点から理想的である。
本体部111cは、レンズシート11の最も裏面11b側に設けられた部分であり、光透過部111の配列方向(Y方向)において光吸収部113と隣接している。
第2レンズシート12は、第1レンズシート11と同様の層構成、即ち、レンズ形状部121a、ランド部121b、本体部121cが積層される構成に形成されている。
また、単位レンズ形状112,122が、シート面の法線方向から見た場合に、隣り合う単位レンズ形状112,122と境界t1(t2)において接するので、上述の図4及び図5に示す形態(隣り合う単位レンズ形状間に光吸収部が設けられる形態)に比して、シート面に配列される各光透過部111の開口径を広くすることができる。これにより、レンズシート11に入射する光の利用効率を向上させることができる。
図23(a)に示すように、第1レンズシート11は、裏面12b側に基材層51が一体に積層された形態としてもよい。同様に、図23(b)に示すように、第2レンズシート12は、光透過部121の裏面12b側に基材層51が一体に積層された形態としてもよい。この基材層は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材であり、光透過部111,121を紫外線成形等で形成する際に、基材(ベース)となる部材である。
また、基材層が剥離性を有していない場合には、基材層に相当する部分を削る等により、厚さD5を薄くしてもよい。
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態において、単位レンズ形状112,122は、例えば、光透過部111,121の配列方向及びレンズシートの厚さ方向における断面形状が、シート面に長軸が直交する楕円の一部形状や、多角形形状等としてもよし、頂部が円弧等の曲線であり、単位レンズ形状の谷部側が直線からなる形状としてもよい。
図24は、レンズシートユニット10の変形形態を示す図である。
レンズシートユニット10は、図24に示すように、1枚のシート状の基材層151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が形成された形態としてもよい。
基材層151は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材である。この基材層151の厚さは、可能な範囲で薄いことが、迷光を抑制し、クロストークを低減して、各画素に入射する光の強度や入射方向の精度を向上させる観点から好ましい。
このとき、例えば、3枚目のレンズシート(以下、第3レンズシートという)は、第1レンズシート11及び第2レンズシート12と同様の形状のレンズシートであり、その光透過部の配列方向が、第1レンズシート11及び第2レンズシート12の光透過部111,121の配列方向に対して、45°±10°をなしているものとすることが好ましい。
また、第3レンズシートのレンズ形状面は、被写体側(+Z側)であっても、イメージセンサ21側(-Z側)であってもよい。レンズシートユニット10内の第3レンズシートの光軸O方向(Z方向)おける位置についても適宜選択してよい。
また、第4レンズシートのレンズ形状面は、被写体側(+Z側)であっても、イメージセンサ21側(-Z側)であってもよい。また、レンズシートユニット10内の第4レンズシートの光軸O方向(Z方向)おける位置についても適宜選択してよい。
図25は、レンズシートユニット10の光透過部111,121の配列方向とイメージセンサ21の画素の配列方向との関係を示す図である。
前述の各実施形態では、図25(a)に示すように、イメージセンサ21の画素が光軸O方向(Z方向)に対して直交する2方向G1,G2(Y方向及びX方向)に配列され、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11は、画素の配列方向の1つの方向G1(Y方向)に平行であり、第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12は、画素の配列方向のもう1つの方向G2(X方向)に平行である例を示した。
このとき、光軸O方向(Z方向)から見て、第1レンズシート11の光透過部111の配列方向R11と画素の配列方向の1つの方向G1となす角度β、第2レンズシート12の光透過部121の配列方向R12が画素の配列方向のもう1つの方向G2となす角度γは、いずれも0°である。
なお、図25(b)では、画素の配列方向G1,G2は、Y方向及びX方向に平行である例を示しているが、これに限らず、光透過部111,121の配列方向R11,R12がY方向及びX方向に平行であり、画素の配列方向G1,G2とそれぞれ角度β,γをなす形態としてもよいし、画素の配列方向G1,G2及び光透過部111,121の配列方向R11,R12が、角度β,γをなし、かつ、いずれもY方向及びX方向に平行でない形態としてもよい。
また、反射抑制層33は、誘電体多層膜により構成される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、反射抑制層33は、透明基材(透明フィルム)の表面に多数の微小突起を密接して配置する構造、いわゆるモスアイ(moth eye(蛾の目))構造の原理を利用し、入射光に対する屈折率を基板の厚み方向に連続的に変化させ、これにより屈折率の不連続界面を消失させて反射抑制を図る構成を適用してもよい。このような微小突起構造は、例えば、ウレタンアクリレート樹脂や、ポリエステル樹脂等を賦形等することにより形成することができる。
なお、この場合、夜間撮影時において撮像モジュール20に入射する赤外光が遮蔽されてしまうのを防ぐために、カメラ1には、赤外線遮蔽層を光軸O上から退避させる退避機構等を設けてもよい。
また、赤外線遮蔽層は、例えば、第1レンズシート11の裏面11b側に配置されるが、これに限定されるものでなく、レンズシートユニット10内であって、イメージセンサ21よりも被写体側であれば、特にその位置を限定されるものでない。
なお、赤外線遮蔽層は、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、赤外線を反射することにより遮蔽する層としてもよい。
また、レンズシートユニット10の配置や組み立てを容易にするために、アライメントマークを第1レンズシート11及び第2レンズシート12に設けてもよい。
また、例えば、23.6×15.8mm、36×24mm、43.8×32.8mm等の大きな受光面を有するイメージセンサ21を使用することにより、ノイズの低減や取得する焦点距離や被写界深度等の情報の精度や情報量の向上を図り、画質のさらなる向上や、カメラの性能向上を図ってもよい。
10 レンズシートユニット
11 第1レンズシート
12 第2レンズシート
111,121 光透過部
112,122 単位レンズ形状
113,123 光吸収部
115 赤外線遮蔽層
13 赤外線遮蔽シート
14 保護シート
15 接合層
20 撮像モジュール
21 イメージセンサ
211 画素
30 筐体
31 開口部
32 カバーガラス
33 反射抑制層
40 カバー部材
Claims (20)
- 入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部と、
前記撮像素子部よりも光の入射側に設けられたレンズシートユニットと、
を備え、
前記レンズシートユニットは、一方の面に凸状の第1単位レンズ形状を有する柱状の第1光透過部が配列された第1レンズシートと、前記第1レンズシートよりも撮像素子部側に配置され、一方の面に凸状の第2単位レンズ形状を有する柱状の第2光透過部が配列された第2レンズシートを備え、
光軸方向から見て、前記第1光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、角度αをなして交差し、
前記第1レンズシートは、前記第1光透過部の配列方向において前記第1光透過部と交互に配置され、前記第1光透過部の長手方向に延在する第1光吸収部を有し、
前記第1光吸収部は、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って、前記第1単位レンズ形状側から反対側の面側へ延び、
前記第2レンズシートは、前記第2光透過部の配列方向において前記第2光透過部と交互に配置され、前記第2光透過部の長手方向に延在する第2光吸収部を有し、
前記第2光吸収部は、前記第2レンズシートの厚み方向に沿って、前記第2単位レンズ形状側から反対側の面側へ延びること、
を特徴とする撮像モジュール。 - 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。 - 請求項1に記載の撮像モジュールにおいて、
前記各単位レンズ形状は、各光透過部の配列方向に平行であって各レンズシートの厚み方向に平行な断面が円の一部形状であること、
を特徴とする撮像モジュール。 - 請求項1に記載の撮像モジュールにおいて、
前記各光透過部の屈折率N1と前記各光吸収部の屈折率N2とは、N1≦N2という関係を満たすこと、
を特徴とする撮像モジュール。 - 請求項1に記載の撮像モジュールにおいて、
前記各光吸収部と前記各光透過部との界面が、前記各レンズシートの厚み方向となす角度θは、0°≦θ≦10°を満たすこと、
を特徴とする撮像モジュール。 - 請求項1に記載の撮像モジュールにおいて、
前記第2レンズシートは、前記撮像素子部と一体に接合されていること、
を特徴とする撮像モジュール。 - 請求項1に記載の撮像モジュールにおいて、
前記第1単位レンズ形状は、前記第1レンズシートの撮像素子部側の面に形成され、前記第2単位レンズ形状は、前記第2レンズシートの被写体側の面に形成されていること、
を特徴とする撮像モジュール。 - 請求項1に記載の撮像モジュールを備える撮像装置。
- 撮像モジュールにおいて撮像素子部よりも光の入射側に配置されるレンズシートであって、
柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、一方の面側に凸状の単位レンズ形状を有する光透過部と、
前記光透過部と交互に配列され、前記光透過部の長手方向に延在し、かつ、該レンズシートの厚み方向に沿って、前記単位レンズ形状側から反対側である該レンズシートの裏面側へ延びる光吸収部と、
該レンズシートの厚み方向において、前記光透過部よりも裏面側に設けられ、700~1100nmの波長域の光を遮蔽する赤外線遮蔽層と、
を備えること、
を特徴とするレンズシート。 - 入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部と、
前記撮像素子部よりも光の入射側に配置され、請求項9に記載のレンズシートを備えるレンズシートユニットと、
を備える撮像モジュールであり、
前記レンズシートユニットは、光軸方向に沿って前記レンズシートの被写体側又は撮像素子部側に第2レンズシートを有し、
前記第2レンズシートは、
柱状であり、シート面に沿って一方向に配列され、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光透過部の配列方向において前記第2光透過部と交互に配置され、前記第2光透過部の長手方向に延在し、かつ、前記第2レンズシートの厚み方向に沿って、前記第2単位レンズ形状側から反対側である前記第2レンズシートの裏面側へ延びる第2光吸収部と、
を有し、
光軸方向から見て、前記光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、角度αをなして交差すること、
を特徴とする撮像モジュール。 - 請求項10に記載の撮像モジュールを備える撮像装置。
- 入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部と、
前記撮像素子部よりも光の入射側に配置されるレンズシートと、
前記レンズシートよりも光の入射側に配置されるカバーシートと、
を備え、
前記レンズシートは、シート面に沿って配列され、一方の面側に凸状の単位レンズ形状を有する光透過部と、前記光透過部と交互に配列され、前記レンズシートの厚み方向に沿って延びる光吸収部とを有し、
前記カバーシートは、前記レンズシート側の面に、入射した光の反射を抑制する反射抑制層が設けられていること、
を特徴とする撮像モジュール。 - 撮像モジュールに用いられ、撮像素子部よりも光の入射側に配置されるレンズシートユニットであって、
片面に光学形状が形成された第1光学形状面を有する第1レンズシートと、
前記第1レンズシートよりも光の出射側に配置され、片面に光学形状が形成された第2光学形状面を有する第2レンズシートと、
前記第2レンズシートよりも光の入射側に配置され、700~1100nmの波長域の光を遮蔽する赤外線遮蔽シートと、
を備え、
前記第1レンズシートは、
柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、前記第1光学形状面側に凸状の第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に延在し、かつ、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って、前記第1単位レンズ形状側から反対側である前記第1レンズシートの裏面側へ延びる第1光吸収部と、
を備え、
前記第2レンズシートは、
柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、前記第2光学形状面側に凸状の第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に延在し、かつ、前記第2レンズシートの厚み方向に沿って、前記第2単位レンズ形状側から反対側である前記第2レンズシートの裏面側へ延びる第2光吸収部と、
を備え、
シート面の法線方向から見て、前記第1光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、角度αをなして交差し、
前記第1レンズシートと前記第2レンズシートと前記赤外線遮蔽シートとが積層されていること、
を特徴とするレンズシートユニット。 - 請求項13に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記赤外線遮蔽シートは、前記第1レンズシートよりも光の入射側に配置されること、
を特徴とするレンズシートユニット。 - 入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部と、
前記撮像素子部よりも被写体側に配置される請求項13に記載のレンズシートユニットと、
を備える撮像モジュール。 - 請求項15に記載の撮像モジュールを備える撮像装置。
- 撮像モジュールに用いられ、撮像素子部よりも光の入射側に配置されるレンズシートユニットであって、
片面に光学形状が形成された第1光学形状面を有する第1レンズシートと、
前記第1レンズシートよりも光の出射側に配置され、片面に光学形状が形成された第2光学形状面を有する第2レンズシートと、
前記第1レンズシートよりも光の入射側に配置され、前記第1レンズシート及び前記第2レンズシートを保護する保護シートと、
を備え、
前記第1レンズシートは、
柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、前記第1光学形状面側に凸状の第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に延在し、かつ、前記第1レンズシートの厚み方向に沿って、前記第1単位レンズ形状側から反対側である前記第1レンズシートの裏面側へ延びる第1光吸収部と、
を備え、
前記第2レンズシートは、
柱状であってシート面に沿って一方向に配列され、前記第2光学形状面側に凸状の第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に延在し、かつ、前記第2レンズシートの厚み方向に沿って、前記第2単位レンズ形状側から反対側である前記第2レンズシートの裏面側へ延びる第2光吸収部と、
を備え、
シート面の法線方向から見て、前記第1光透過部の配列方向と、前記第2光透過部の配列方向とは、角度αをなして交差し、
前記第1レンズシートと前記第2レンズシートと前記保護シートとは、一体に積層されていること、
を特徴とするレンズシートユニット。 - 請求項17に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記レンズシートユニットは、700~1100nmの波長域の光を遮蔽する層を有すること、
を特徴とするレンズシートユニット。 - 入射する光を電気信号に変換する複数の画素が2次元配列された撮像素子部と、
前記撮像素子部よりも被写体側に配置される請求項17に記載のレンズシートユニットと、
を備える撮像モジュール。 - 請求項19に記載の撮像モジュールを備える撮像装置。
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