(57)【要約】【課題】容易に製造できるレンズシートユニットの製造方法、及び、レンズシートユニット、撮像モジュール、撮像装置を提供する。【解決手段】レンズシートユニット１０は、単位レンズ形状１１２を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された光透過部１１１、及び、光透過部１１１の間に設けられた光吸収部１１３を備える第１レンズシート１１と、そのイメージセンサ２１側に配置され、単位レンズ形状１２２を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された光透過部１２１、及び、光透過部１２１の間に設けられた光吸収部１２３を備える第２レンズシートと、これらを接合する接合部１０１と、を備え、光透過部１１１及び光透過部１２１の配列方向は、光軸方向から見て交差し、接合部１０１は、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の端面の少なくとも一部を被覆する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像モジュールにおいて撮像素子部よりも光の入射側に配置されるレンズシートユニットであって、
第１単位レンズ形状を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第１光透過部、及び、隣り合う前記第１光透過部の間に設けられた第１光吸収部を備える第１レンズシートと、
前記第１レンズシートよりも撮像素子部側に配置され、第２単位レンズ形状を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第２光透過部、及び、隣り合う前記第２光透過部の間に設けられた第２光吸収部を備える第２レンズシートと、
前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートを接合する接合部と、
を備え、
前記第１光透過部の配列方向と、前記第２光透過部の配列方向とは、光軸方向から見て交差しており、
前記接合部は、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの端面の少なくとも一部を被覆するように設けられること、
を特徴とするレンズシートユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記接合部は、樹脂製であり、
前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの少なくとも一方には、前記接合部の近傍に、前記接合部を形成する樹脂が、該レンズシートユニットにおいて光が透過する領域である有効領域へ流出することを抑止する流出抑止部が形成されていること、
を特徴とするレンズシートユニット。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のレンズシートユニットにおいて、
該レンズシートユニットの厚み方向における前記第１単位レンズ形状の頂点と前記第２単位レンズ形状の頂点との間の距離は、０〜３μｍであること、
を特徴とするレンズシートユニット。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記第１レンズシートの前記第２レンズシートとは反対側、及び、前記第２レンズシートの前記第１レンズシートとは反対側の少なくとも一方には、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの平面性を維持する支持部材が接合されていること、
を特徴とするレンズシートユニット。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズシートユニットにおいて、
前記支持部材は、記第１レンズシートの前記第２レンズシートとは反対側に接合され、所定の領域の赤外線を遮蔽する機能を有する赤外線遮蔽シートであること、
を特徴とするレンズシートユニット。
【請求項６】
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請求項１から請求項５までのいずれか１項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７】
請求項６に記載の撮像モジュールにおいて、
前記レンズシートユニットと前記撮像素子部とは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８】
請求項６又は請求項７に記載の撮像モジュールを備える撮像装置。
【請求項９】
第１単位レンズ形状を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第１光透過部、及び、隣り合う前記第１光透過部の間に設けられた第１光吸収部を備える第１レンズシートと、前記第１レンズシートの一方の面に対向するように配置され、第２単位レンズ形状を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第２光透過部、及び、隣り合う前記第２光透過部の間に設けられた第２光吸収部を備える第２レンズシートと、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートを接合する接合部と、を備えるレンズシートユニットの製造方法であって、
前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートを形成するレンズシート形成工程と、
前記第１レンズシートと前記第２レンズシートを厚み方向に積層して加圧しながら、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの端面の少なくとも一部を被覆するように接合部を設ける接合部形成工程と、
を備えること、
を特徴とするレンズシートユニットの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のレンズシートユニットの製造方法において、
前記レンズシート形成工程では、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの少なくとも一方に、そのレンズシートの光透過部の配列方向に直交する方向に沿って、接合部の流出を抑止する流出抑止部を形成する流出抑止部形成工程を備え、
前記接合部形成工程において、前記接合部として樹脂を前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの端面の少なくとも一部に塗付して硬化させること、
を特徴とするレンズシートユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズシートユニット、撮像モジュール、撮像装置、レンズシートユニットの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンやタブレット等の携帯端末に備えられるカメラにおいては、画質の向上等、様々に開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。特に、スマートフォン等の携帯端末においては、薄型化が進んでおり、携帯端末に備えられるカメラ（以下、携帯端末用カメラという）においても、薄型化が図られている。
【０００３】
また、ライトフィールドカメラと呼ばれる、撮影後に焦点距離や被写界深度を変更できるカメラが開発され、近年広まっている（例えば、特許文献２参照）。このライトフィールドカメラは、イメージセンサ上に配置されたマイクロレンズアレイにより、入射光を分割して複数の方向の光を撮影することにより、撮影後に光の入射方向や強度に基づいて所定の画像処理を行って所定の焦点距離や被写界深度に変更することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−９９３４５号公報
【特許文献２】特表２０１５−５２０９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯端末用カメラでは、高画質な画像を撮影するためにレンズ収差の補正等が必要となる。そのため、携帯端末用カメラでは、複数枚のレンズにより構成される撮像レンズが用いられている。この撮像レンズは、複数枚のレンズにより構成されているため、全体としてのカメラの厚さ（５〜７ｍｍ程度）の約８０％（約４ｍｍ）を撮像レンズが占めることとなる。そのため、携帯端末用カメラにおいて、高画質な画像の撮影と薄型化との両立が、大きな課題となっている。
【０００６】
一方、ライトフィールドカメラでは、イメージセンサ上に配置されるマイクロレンズアレイの各レンズからの光（像）が、受光面上で重ならないようにするために、前述のような撮像レンズや、各レンズに対応した隔壁を有する隔壁シート等が必要となっている。
前述のように撮像レンズは、複数枚のレンズにより構成されるため、大型であり、ライトフィールドカメラの小型化、薄型化が困難であった。また、隔壁シートを配置する場合には、隔壁とマイクロレンズアレイとの位置合わせが困難であるという問題があった。
【０００７】
さらに、携帯端末用カメラにおいても、ライトフィールドカメラのような高い性能を備えることが近年要求されている。しかし、小型化や高い精度での各部材の位置合わせ等が要求され、容易に製造することが困難であった。
【０００８】
本発明の課題は、容易に製造できるレンズシートユニットの製造方法、及び、レンズシートユニット、撮像モジュール、撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第１の発明は、撮像モジュール（２０）において撮像素子部（２１）よりも光の入射側に配置されるレンズシートユニットであって、第１単位レンズ形状（１１２）を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第１光透過部（１１１）、及び、隣り合う前記第１光透過部の間に設けられた第１光吸収部（１１３）を備える第１レンズシート（１１）と、前記第１レンズシートよりも撮像素子部側に配置され、第２単位レンズ形状（１２２）を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第２光透過部（１２１）、及び、隣り合う前記第２光透過部の間に設けられた第２光吸収部（１２３）を備える第２レンズシート（１２）と、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートを接合する接合部（１０１）と、を備え、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（１２）とは、光軸方向から見て交差しており、前記接合部は、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの端面の少なくとも一部を被覆するように設けられること、を特徴とするレンズシートユニット（１０）である。
第２の発明は、第１の発明のレンズシートユニットにおいて、前記接合部（１０１）は、樹脂製であり、前記第１レンズシート（１１）及び前記第２レンズシート（１２）の少なくとも一方には、前記接合部の近傍に、前記接合部を形成する樹脂が、該レンズシートユニットにおいて光が透過する領域である有効領域へ流出することを抑止する流出抑止部（１２５）が形成されていること、を特徴とするレンズシートユニット（１０）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明のレンズシートユニットにおいて、該レンズシートユニットの厚み方向における前記第１単位レンズ形状（１１２）の頂点と前記第２単位レンズ形状（１２２）の頂点との間の距離は、０〜３μｍであること、を特徴とするレンズシートユニット（１０）である。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかのレンズシートユニットにおいて、前記第１レンズシート（１１）の前記第２レンズシート（１２）とは反対側、及び、前記第２レンズシートの前記第１レンズシートとは反対側の少なくとも一方には、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの平面性を維持する支持部材（１３）が接合されていること、を特徴とするレンズシートユニット（１０）である。
第５の発明は、第４の発明のレンズシートユニットにおいて、前記支持部材は、記第１レンズシートの前記第２レンズシートとは反対側に接合され、所定の領域の赤外線を遮蔽する機能を有する赤外線遮蔽シート（１３）であること、を特徴とするレンズシートユニット（１０）である。
第６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第１の発明から第５の発明までのいずれか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７の発明は、第６の発明の撮像モジュールにおいて、前記レンズシートユニット（１０）と前記撮像素子部（２１）とは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８の発明は、第６の発明又は第７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９の発明は、第１単位レンズ形状（１１）を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第１光透過部（１１１）、及び、隣り合う前記第１光透過部の間に設けられた第１光吸収部（１１３）を備える第１レンズシート（１１）と、前記第１レンズシートの一方の面に対向するように配置され、第２単位レンズ形状（１２２）を有し、シート面に沿って一方向に延在し、延在する方向と交差する方向に複数配列された第２光透過部（１２１）、及び、隣り合う前記第２光透過部の間に設けられた第２光吸収部（１２３）を備える第２レンズシート（１２）と、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートを接合する接合部（１０１）と、を備えるレンズシートユニット（１０）の製造方法であって、前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートを形成するレンズシート形成工程と、前記第１レンズシートと前記第２レンズシートを厚み方向に積層して加圧しながら前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの端面の少なくとも一部を被覆するように接合部（１０１）を設ける接合部形成工程と、を備えること、を特徴とするレンズシートユニットの製造方法である。
第１０の発明は、第９の発明のレンズシートユニットの製造方法において、前記レンズシート形成工程では、前記第１レンズシート（１１）及び前記第２レンズシート（１２）の少なくとも一方に、そのレンズシートの光透過部の配列方向に直交する方向に沿って、接合部（１０１）の流出を抑止する流出抑止部（１２５）を形成する流出抑止部形成工程を備え、前記接合部形成工程において、前記接合部として樹脂を前記第１レンズシート及び前記第２レンズシートの端面の少なくとも一部に塗付して硬化させること、を特徴とするレンズシートユニットの製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、容易に製造できるレンズシートユニットの製造方法、及び、レンズシートユニット、撮像モジュール、撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のカメラ１を説明する図である。
【図２】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３】第１実施形態のレンズシートユニット１０を説明する図である。
【図４】第１レンズシート１１の光透過部１１１及び第２レンズシート１２の光透過部１２１の配列方向を説明する図である。
【図５】第１レンズシート１１を説明する図である。
【図６】第２レンズシート１２を説明する図である。
【図７】第２レンズシート１２に設けられた流出抑止部となる溝部１２５を説明する図である。
【図８】レンズシートユニット１０の製造方法の一例を説明する図である。
【図９】撮像モジュール２０のイメージセンサ２１の受光面上での結像の様子を説明する図である。
【図１０】第２実施形態の撮像モジュール２０及びレンズシートユニット１０を説明する図である。
【図１１】レンズシートユニット１０の変形形態を示す図である。
【図１２】流出抑止部の変形形態を説明する図である。
【図１３】第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の変形形態を示す図である。
【図１４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
また、本明細書中において、シート面とは、シート状の部材において、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のカメラ１を説明する図である。
図２は、第１実施形態の撮像モジュール２０を説明する図である。
図１を含め、以下に示す各図において、理解を容易にするために、ＸＹＺ直交座標系を適宜設けて示している。この座標系では、撮影者が、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。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のカメラ１は、開口部３１を有する筐体３０内に、撮像モジュール２０を備える撮像装置である。
カメラ１は、スマートフォン等の携帯電話やタブレット端末等の携帯端末に用いられる撮像装置であり、この筐体３０は、ここで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。これに限らず、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、前述の制御部、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。
【００１５】
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シート３２が配置されている。
カバーシート３２は、透光性を有するガラス又は樹脂により形成されたシート状の部材であり、筐体３０の開口部３１を塞ぐように配置されている。被写体側からの光は、このカバーシート３２を透過して、撮像モジュール２０へ入射する。
【００１６】
本実施形態の撮像モジュール２０は、光軸Ｏ方向（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、前述の制御部からの出力信号により、像を撮像する。
この撮像モジュール２０は、不図示の支持部材により支持され、カメラ１内の所定の位置に固定されている。
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る。光軸Ｏは、レンズシートユニット１０の有効領域（光が透過する領域）及びイメージセンサ２１の受光領域の幾何学的中心に直交している。
【００１７】
図３は、第１実施形態のレンズシートユニット１０を説明する図である。図３は、レンズシートユニット１０の斜視図であり、理解を容易にするために接合部１０１は、省略して示し、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を光軸Ｏ方向（Ｚ方向）に離間させて示している。
図４は、第１レンズシート１１の光透過部１１１及び第２レンズシート１２の光透過部１２１の配列方向を説明する図である。
なお、前述の図２及びこの図３，図４等において、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２は、理解を容易にするために、略正方形形状である例を示しているが、これに限らず、例えば、長方形形状等であってもよい。
【００１８】
図５は、第１レンズシート１１を説明する図である。図５では、第１レンズシート１１の光透過部１１１の配列方向及び第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ている。
図６は、第２レンズシート１２を説明する図である。図６では、第２レンズシート１２の光透過部１２１の配列方向及び第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ている。
図７は、第２レンズシート１２に設けられた流出抑止部となる溝部１２５を説明する図である。図７（ａ）は、第２レンズシート１２を平面視した図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す矢印Ａ１−Ａ２での第２レンズシート１２の断面の一部を拡大して示す図である。
【００１９】
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、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。
【００２０】
赤外線遮蔽シート１３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シート状の部材である。本実施形態の赤外線遮蔽シート１３は、光軸Ｏ方向において、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２よりも被写体側（＋Ｚ側）に配置された支持部材である。
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。
【００２１】
赤外線遮蔽シート１３が、所定の波長域の赤外線を吸収することにより遮蔽する部材である場合、例えば、光透過性を有するシート状の部材に、赤外線吸収特性を有する材料を含有する樹脂をコーティングすることにより形成される。このとき、シート状の部材は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂やＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等の樹脂製、又は、石英ガラス等のガラス製のものが好適である。赤外線吸収特性を有する材料を含有する樹脂は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、エポキシ系樹脂等が好適である。
また、所定の波長域の赤外線を吸収することにより遮蔽する赤外線遮蔽シート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。
【００２２】
赤外線吸収特性を有する材料としては、有機色素化合物（例えば、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、ナフトキノン化合物、ジインモニウム化合物、アゾ化合物）、有機金属錯塩（例えば、ジチオール金属錯体、メルカプトナフトール金属錯体）、無機材料（例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ））が挙げられる。
【００２３】
また、赤外線遮蔽シート１３が、所定の波長域の赤外線を反射することにより遮蔽する部材である場合、例えば、光透過性を有するＰＥＴ樹脂やポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の樹脂製、又は、石英ガラス等のガラス製のシート状の部材の片面（撮像モジュール２０として組み立て時に被写体側となる面）に、酸化亜鉛、酸化チタン、ＩＴＯ、ＡＴＯ等のスパッタリング膜、蒸着膜等（高屈折率層と低屈折率層とが複数積層された多層誘電膜等）を形成することにより形成される。
【００２４】
さらに、赤外線遮蔽シート１３は、その被写体側（＋Ｚ側）の面に、反射防止機能を有する不図示の反射防止層を設けてもよい。
この反射防止層は、例えば、反射防止機能を有する材料（例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、フッ素系光学用コーティング剤等）を所定の膜厚でコーティングする等により形成される。
本実施形態では、赤外線遮蔽シート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。
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よりも剛性が高いことが、レンズシートユニット１０の平面性を向上させる観点から好ましい。
【００２５】
本実施形態において、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。
この接合層は、接着剤又は粘着剤により形成され、光透過性を有している。また、この接合層は、後述する第１レンズシート１１の光透過部１１１や赤外線遮蔽シート１３との屈折率差が可能な限り小さいことが好ましい。
【００２６】
第１レンズシート１１は、シート面に沿って一方向に延在し、延在方向に交差（直交）する方向に複数配列された光透過部１１１と、光透過部１１１の配列方向に沿って光透過部１１１と交互に配置される光吸収部１１３とを備える光学シートである。本実施形態の第１レンズシート１１では、光透過部１１１は、上下方向（Ｙ方向）に配置され、その長手方向（稜線方向）が左右方向（Ｘ方向）に平行となっている。
光透過部１１１は、光を透過する部分であり、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。
【００２７】
第１レンズシート１１の単位レンズ形状１１２は、イメージセンサ２１側（−Ｚ側）に凸となっており、光透過部１１１の配列方向（Ｙ方向）及び第１レンズシート１１の厚み方向（Ｚ方向）に平行な断面形状が円の一部形状となっている。単位レンズ形状１１２は、この断面形状が光透過部１１１の長手方向に延在している。
単位レンズ形状１１２は、イメージセンサ２１の受光面（＋Ｚ側の面）上が焦点となるように光を集光する機能を有しており、その曲率半径Ｒや屈折率（光透過部の屈折率）Ｎ１は、イメージセンサ２１の受光面上が焦点となるように設定されている。
【００２８】
光透過部１１１の裏面１１ｂ側（レンズ形状面１１ａとは反対側）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。
【００２９】
光透過部１１１は、光透過性を有する樹脂により形成され、その屈折率Ｎ１は、１．４３〜１．６０程度である。
本実施形態の光透過部１１１は、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を用いて、紫外線成形法により形成されている。
なお、これに限らず、光透過部１１１は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。また、光透過部１１１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いて熱溶融押出成形法等により形成してもよいし、ガラスにより形成してもよい。
また、単位レンズ形状１１２の表面には、反射防止機能を有する不図示の層がコーティングされている。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することができる。
【００３０】
光吸収部１１３は、光を吸収する作用を有し、第１レンズシート１１の厚み方向に沿って、単位レンズ形状１１２が形成されたレンズ形状面１１ａ側から反対側の面（裏面）１１ｂ側へ延びる壁状の部分である。また、光吸収部１１３は、光透過部１１１の長手方向に沿って延在している。
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。
【００３１】
本実施形態の光吸収部１１３は、レンズ形状面１１ａ側の寸法が裏面１１ｂ側の寸法に比べて大きい台形形状となっている。これに限らず、光吸収部１１３は、その断面形状が、裏面１１ｂ側を頂点とする三角形形状としてもよい。
光吸収部１１３は、光透過部１１１内を進む光のうち、隣接する他の光透過部１１１側へ向かうような迷光を吸収する機能を有する。
【００３２】
この光吸収部１１３は、カーボンブラック等の光吸収性を有する材料（以下、光吸収材という）や、光吸収材を含有した樹脂等により形成される。
光吸収部１１３に用いられる光吸収材は、可視光領域の光を吸収する機能を有する粒子状等の部材が好適である。このような部材としては、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、顔料や染料、顔料や染料で着色された樹脂粒子等が挙げられる。
【００３３】
顔料や染料で着色された樹脂粒子を用いる場合には、その樹脂粒子は、アクリル系樹脂や、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン）樹脂等により形成されたものが用いられる。
光吸収材としては、カーボンブラック等と上記のような着色された樹脂粒子と組み合わせて用いてもよい。
光吸収材を含有する樹脂としては、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂が挙げられる。
本実施形態の光吸収部１１３は、カーボンブラックを含有するアクリル系樹脂により形成されている。
【００３４】
光吸収部１１３の屈折率Ｎ２は、１．４５〜１．６０程度である。また、光吸収部１１３の屈折率Ｎ２は、光透過部１１１の屈折率Ｎ１に対して、Ｎ２≧Ｎ１となっていることが好ましい。これは、光吸収部１１３と光透過部１１１との界面で光が全反射する等し、不要な光がイメージセンサ２１に到達することを防ぐためである。
【００３５】
第１レンズシート１１の各部の寸法は、以下の通りである。
光透過部１１１（単位レンズ形状１１２）の配列ピッチＰは、約２０〜２３０μｍとすることが好ましい。
単位レンズ形状１１２の曲率半径Ｒは、約１０〜１８０μｍとすることが好ましい。
単位レンズ形状１１２のレンズ開口幅Ｄ１は、光透過部１１１の配列方向において、光透過部１１１のレンズ形状面１１ａ側の寸法（光透過部１１１と光吸収部１１３の最もレンズ形状面１１ａ側端部との境界となる点ｔ１〜点ｔ２間の寸法）であり、約２０〜２００μｍとすることが好ましい。
単位レンズ形状１１２のレンズ高さＨ１は、第１レンズシート１１の厚み方向（Ｚ方向）において、光吸収部１１３のレンズ形状面１１ａ側の面から単位レンズ形状１１２の最も凸となる点ｔ３までの寸法であり、約２〜４０μｍとすることが好ましい。
【００３６】
第１レンズシート１１の総厚Ｔは、第１レンズシート１１の厚み方向（Ｚ方向）において、裏面１１ｂの表面から頂点ｔ３までの寸法であり、約３０〜４８０μｍとすることが好ましい。
光吸収部１１３の幅Ｄ２は、光透過部１１１の配列方向における、光吸収部１１３の最もレンズ形状面１１ａ側の寸法であり、約１〜３０μｍとすることが好ましい。
光吸収部１１３の高さＨ２は、第１レンズシート１１の厚み方向（Ｚ方向）における光吸収部１１３の寸法であり、約２０〜４７０μｍとすることが好ましい。
ランド厚Ｄ３は、ランド部１１４の厚さであり、第１レンズシート１１の厚み方向において、光吸収部１１３の裏面１１ｂ側先端から第１レンズシート１１の裏面１１ｂまでの寸法であり、約１〜５０μｍとすることが、迷光や、所定の光透過部１１１（単位レンズ形状１１２）に入射した光が、隣接する他の光透過部１１１（単位レンズ形状１１２）側へ進んでしまうことを抑制する観点から好ましい。第１レンズシート１１が不図示の基材層を裏面１１ｂ側に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。
【００３７】
第２レンズシート１２は、第１レンズシート１１のイメージセンサ２１側（−Ｚ側）に位置する光学シートである。
第２レンズシート１２は、前述の第１レンズシート１１と同様の形状であり、単位レンズ形状１２２を有する光透過部１２１、光吸収部１２３等を有しているが、レンズ形状面１２ａの位置、及び、光透過部１２１及び光吸収部１２３の配列方向が、第１レンズシート１１とは異なる。さらに、本実施形態では、一部に溝部１２５が形成されている。
【００３８】
第２レンズシート１２では、凸状の単位レンズ形状１２２が形成されるレンズ形状面１２ａは、光の入射側となる被写体側（＋Ｚ側）に位置し、裏面１２ｂは、イメージセンサ２１側（−Ｚ側）に位置している。
また、図４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。
本実施形態の第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ている。
【００３９】
第１レンズシート１１と第２レンズシート１２とは、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）から見て、対向する２辺となる端面を被覆するように設けられた接合部１０１により、一体に接合されている。したがって、本実施形態では、レンズシートユニット１０となる赤外線遮蔽シート１３、第１レンズシート１１、第２レンズシート１２は、一体に接合されている。
これにより、レンズシートユニット１０としてのハンドリングが向上し、撮像モジュール１２０の組み立てを容易に行うことができる。また、樹脂製である第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２が、これらよりも剛性の高い赤外線遮蔽シート１３に一体に接合されることにより、温度や湿度等の環境の変化等による第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の反り等の変形を抑制し、レンズシートユニット１０の平面性を維持かつ向上でき、より鮮明な画像を得ることができる。
【００４０】
図２等に示すように、本実施形態では、接合部１０１は、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２のＹ方向の両端部に設けられている例を挙げて説明する。
接合部１０１の材料としては、例えば、紫外線硬化型樹脂や、熱硬化型樹脂、二液硬化型樹脂等が好適であり、本実施形態では、紫外線硬化型樹脂を用いている。この接合部１０１は、光透過性を有していてもよいし、光透過性を有していなくてもよい。
【００４１】
図７に示すように、本実施形態の第２レンズシート１２には、第２レンズシート１２の有効領域（光が透過する領域）への接合部１０１を形成する樹脂の流出を抑制する流出抑止部として、第２レンズシート１２の有効領域外の領域であって接合部１０１に近接する位置に、接合部１０１を形成する樹脂の有効領域への流出を抑止する流出抑止部として、溝部１２５が設けられている。
この溝部１２５は、光透過部１２１の配列方向に平行な方向（即ち、光透過部１２１の長手方向に対して直交する方向、Ｘ方向）に延在し、接合部１０１が設けられる端面側（Ｙ方向の両端近傍）に形成されている。
【００４２】
溝部１２５は、その深さ（単位レンズ形状１２２の頂点から溝部１２５の底までの厚み方向の寸法）が単位レンズ形状１２２の高さＨ１よりも大きいことが好ましい。
なお、図７では、溝部１２５は、その断面形状が底を頂点とする三角形形状である例を示したが、これに限らず、矩形状や台形状、円弧状や楕円の一部形状等としてもよい。
この溝部１２５は、接合部１０１を形成する硬化前の樹脂が、シートの有効領域に流れ出し、レンズシートユニット１０の光学性能を低下させることを抑制するためのものである。
【００４３】
なお、本実施形態では、接合部１０１が第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２のＹ方向の両端部に設けられ、流出抑止部として第２レンズシート１２のＹ方向の両端近傍に溝部１２５を設ける例を示したが、これに限らず、接合部１０１がＸ方向の両端部に設けられる場合には、第１レンズシート１１のＸ方向の両端近傍に設けられる形態としてもよい。
また、本実施形態では、接合部１０１は、光軸Ｏ方向から見て対向する２辺に相当する端面に設けられる例を示したが、これに限らず、４辺すべてに設けてもよい。この場合、溝部１２５は、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の両方に設けられることが好ましい。さらに、接合部１０１は、レンズシートユニット１０の４つの角部に設けてもよい。
【００４４】
さらに、第１レンズシート１１と第２レンズシート１２とが接合部１０１によって一体に接合された状態において、光軸Ｏ方向（Ｚ方向、厚み方向）における単位レンズ形状１１２，１２２の頂点（ｔ３）間の距離が０〜３μｍ以下であることが好ましい。このような距離とすることにより、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の集光作用による焦点位置の光軸Ｏ方向におけるずれを小さくでき、より解像度が高く鮮明な像を得ることができる。
また、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。
【００４５】
図２に戻り、レンズシートユニット１０の像側（−Ｚ側）には、不図示の接合層が設けられ、これを介してイメージセンサ２１とレンズシートユニット１０とは一体に接合されている。
イメージセンサ２１とレンズシートユニット１０とを接合する接合層は、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。この接合層の屈折率は、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ため、イメージセンサ２１の発熱による第２レンズシート１２等の変形を抑制する観点から、この接合層は、耐熱性を有することが好ましい。
このような接合層としては、エポキシ樹脂製、ウレタン樹脂製等の粘着剤、接着剤が好適である。
なお、この接合層は、その屈折率が光透過部１２１の屈折率Ｎ１よりも小さいものも適用可能であり、例えば、シリコーン系粘着剤等を用いて形成してもよい。
【００４６】
イメージセンサ２１は、受光面で受光した光を電気信号に変換して出力する部分である。このイメージセンサ２１は、複数の画素が２次元方向に配列されており、各画素により、その画素に入射した光の強度を検出可能である。
イメージセンサ２１を構成する複数の画素は、イメージセンサ２１の受光面である被写体側の表面に、２次元方向に配列されている。本実施形態では、イメージセンサ２１の画素は、左右方向及び上下方向（Ｘ方向及びＹ方向）に複数配列されているものとする。
このようなイメージセンサ２１としては、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等が好適に用いられる。
本実施形態では、イメージセンサ２１として、ＣＭＯＳが用いられている。
【００４７】
次に、レンズシートユニット１０の製造方法について説明する。
まず、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の製造方法について説明する。ここでは、第１レンズシート１１を例に挙げて、その製造方法の一例を以下に示す。
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間の溝状の部分に、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、所定の大きさに裁断して整える等により、第１レンズシート１１が作製される（レンズシート形成工程）。
第２レンズシート１２も、上記の第１レンズシート１１の製造方法と同様の製造方法により製造される（レンズシート形成工程）。そして、本実施形態では、第２レンズシート１２は、所定の大きさに裁断する際に、ダイシングソー等により、溝部１２５を形成する（流出抑止部形成工程）。なお、溝部１２５の形成方向は、これに限らず、例えば、レーザー等で形成してもよいし、光透過部１２１等の賦形時に成形型等で形成してもよい。
【００４８】
なお、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の製造方法は、上記の例に限らず、使用する材料等に応じて適宜選択できる。例えば、光吸収部１１３，１２３は、真空充填等により、光吸収部１１３，１２３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１１３，１２３は、毛細管現象を利用して、光透過部１１１，１２１間の溝状の部分に光吸収部１１３，１２３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。
【００４９】
図８は、レンズシートユニット１０の製造方法の一例を説明する図である。
まず、図８（ａ）に示すように、上述の製造方法で製造された第１レンズシート１１と、予め用意した赤外線遮蔽シート１３とを不図示の接合層により、一体に接合する。
次に、図８（ｂ）に示すように、第１レンズシート１１及び赤外線遮蔽シート１３の積層体を台座７１の上に載置し、第１レンズシート１１の上に、光透過部１１１，１２１の配列方向Ｒ１１，Ｒ１２が所定の角度をなすように第２レンズシート１２を配置し、その上にさらに適当な重さの錘７２を載置して厚み方向に加圧しながら、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を固定する。このように、厚み方向に加圧することにより、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（単位レンズ形状１１２，１２２の頂点ｔ３間の距離）を、０〜３μｍ以内と小さく、かつ、均一にすることができる。
なお、加圧する際に単位レンズ形状１１２，１２２が接触して潰れる場合があるが、光透過部１１１，１２１は樹脂製であり、接合部１０１形成後に錘７２を外すと、所定の形状に戻る。
【００５０】
そして、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の積層体を厚み方向に加圧しながら、ディスペンサー７３等により、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の対向する２つの端面に紫外線硬化型樹脂を塗布し、これを硬化させる（接合部形成工程）。これにより、第１レンズシート１１（第１レンズシート１１及び赤外線遮蔽シート１３の積層体）と第２レンズシート１２とが一体に接合される。
この時、接合部１０１となる硬化前の樹脂が単位レンズ形状１２２間の谷部に沿って第２レンズシート１２の有効領域へ流出する場合があるが、溝部１２５にそのような樹脂が留まることにより、流出が抑制される。
【００５１】
なお、接合部１０１の形成方法は、図８（ｃ）に示すように、ディスペンサー７３を固定し、治具７４によって赤外線遮蔽シート１３、第１レンズシート１１、第２レンズシート１２を厚み方向に挟み込み、厚み方向に所定の厚力で加圧しながら、これらの積層体を治具７４によって回転させる等して、所定の位置に接合部１０１を設けてもよい。
このように製造したレンズシートユニット１０を、その第２レンズシート１２側の面とイメージセンサ２１とを接合層で接合することにより、撮像モジュール２０となる。
【００５２】
第１レンズシート１１、第２レンズシート１２は、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）から見た場合に、光透過部１１１及び光透過部１２１（単位レンズ形状１１２及び単位レンズ形状１２２）の配列方向が角度α＝９０°をなすように配置されている。また、第１レンズシート１１、第２レンズシート１２は、光透過部１１１，１２１間に光吸収部１１３，１２３を有している。従って、レンズシートユニット１０は、光学的には、マイクロレンズが２次元方向（Ｘ方向及びＹ方向）に配置され、マイクロレンズ間に遮光壁が形成された状態に略等しい。
【００５３】
次に、撮像モジュール２０及びレンズシートユニット１０内を進む光について説明する。
開口部３１から撮像モジュール２０内に進んだ光は、レンズシートユニット１０に入射し、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２を透過する。このとき、レンズシートユニット１０内を透過する光は、第１レンズシート１１の単位レンズ形状１１２により、その配列方向であるＹ方向（上下方向）において集光され、また、第２レンズシート１２の単位レンズ形状１２２により、その配列方向であるＸ方向（左右方向）において集光される。また、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２において、光透過部１１１，１２１内を光軸Ｏ方向に対して大きな角度をなす方向へ進む光の一部は、光吸収部１１３，１２３に入射して吸収される。そして、レンズシートユニット１０を透過した光は、イメージセンサ２１の受光面で焦点を結ぶ。
【００５４】
このとき、前述のように、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２は、単位レンズ形状１１２，１２２の長手方向がＸ方向及びＹ方向に平行であり、レンズシートユニット１０は、光学的には、Ｘ方向及びＹ方向にマイクロレンズが複数配列されている形態に近しい。
そして、イメージセンサ２１の受光面上には、この疑似的なマイクロレンズにより結像された像が、それぞれ重なることなく形成される（後述の図９（ａ）参照）。
【００５５】
本実施形態では、疑似的なマイクロレンズの１つ１つのレンズに対して、イメージセンサ２１の複数の画素が対応するように配置されている。そして、撮影時には、各画素には、対応する疑似的なマイクロレンズにより分割された光が入射し、各画素により、光の強度が検出される。また、各画素と、ＸＹ平面上のどの位置の単位レンズ形状１１２，１２２を透過したか（ＸＹ平面上の疑似的なマイクロレンズの位置）との関係から、画素に入射した光の入射方向が検出可能となる。
撮影時、撮像モジュール２０により得られた、各画素が検出した入射光の強度及び入射方向の情報は、記憶部に記憶され、また、制御部により各種演算等が行われることにより、その焦点距離や被写界深度等を変更した（リフォーカス処理を行った）画像データとして生成可能である。
【００５６】
図９は、撮像モジュール２０のイメージセンサ２１の受光面上での結像の様子を説明する図である。
一般的に、ライトフィールドカメラでは、マイクロレンズアレイの１つのマイクロレンズに対して所定の領域内に位置する複数個の画素が対応している。そして、それぞれのマイクロレンズによる像が、対応する領域内の複数個の画素に投影されることが重要である。
このとき、例えば、図９（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。
【００５７】
しかし、本実施形態によれば、撮像レンズや隔壁シート等を用いることなく、図９（ａ）に示すように、クロストークを生じさせることなく、単位レンズ形状１１２，１２２により集光された光を、イメージセンサ２１の対応する領域の複数個の画素２１１に入射させることができる。これにより、画素２１１は、入射光の強度と入射方向の情報を高精度で出力することができる。
【００５８】
以上のことから、本実施形態によれば、複数枚の光学レンズからなる撮像レンズが不要であり、レンズシートユニット１０の厚みを数１０〜数１００μｍ程度に抑えることができ、撮像モジュール２０及びカメラ１として薄型化、軽量化を図ることができる。また、撮像レンズが不要となるので、撮像モジュール２０及びカメラ１の生産コストを低減できる。さらに、携帯端末本体の薄型化を妨げることがなく、意匠性の向上にも寄与できる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、レンズシートユニット１０は、あらかじめ一体に接合されており、そのハンドリングが容易であり、イメージセンサ２１と接合する等の撮像モジュール２０の製造が容易である。また、レンズシートユニット１０は、あらかじめ一体に接合されているので、撮像モジュール２０の組み立て作業時等に、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の光透過部の配列方向のなす角度がずれる等の問題がない。
さらに、本実施形態によれば、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２は、これらよりも剛性の高い赤外線遮蔽シート１３と接合されているので、環境の変化等による反り等の変形が抑制され、レンズシートユニット１０としてより高い平面性を維持することができ、撮像モジュール２０として、より鮮明な画像を得ることができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２内に光透過部１１１，１２１（単位レンズ形状１１２，１２２）に対応して光吸収部１１３，１２３が一体に形成されているので、隔壁シートとマイクロレンズアレイとの高精度の位置合わせが不要となる。従って、マイクロレンズアレイと隔壁シートとの位置合わせ精度ずれによる歩留りの低下を抑制できる。また、位置合わせが不要となるので、ハンドリングが容易となり、製造が容易に行え、生産コスト低減できる。
【００６１】
さらに、本実施形態によれば、光透過部１１１，１２１のレンズ開口幅Ｄ１を小さくしてＸ方向及びＹ方向に配列される単位レンズ形状１１２，１２２を増やすことも容易であり、かつ、光吸収部１１３，１２３が一体に形成されるので、レンズシートユニット１０による疑似的なマイクロレンズをより細密化することができ、画像の空間解像度を向上させることができる。
【００６２】
本実施形態によれば、携帯端末用のカメラに対しても、撮影後に、焦点距離や被写界深度が変更可能なライトフィールドカメラとしての機能を付与することができ、高性能化を図ることができる。しかも、本実施形態の撮像モジュール２０及びカメラ１は、パンフォーカスでの撮影画像も形成可能であり、様々な焦点距離及び被写界深度での撮影画像が形成可能となり、カメラ機能の向上を図ることができる。
さらに、従来のライトフィールドカメラは、撮像レンズや、マイクロレンズアレイとは別体の光線分割用の隔壁シート等が必要である。しかし、本実施形態によれば、いずれも不要であるので、ライトフィールドカメラとしても、薄型化及び軽量化、生産コストの低減等を図ることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態の撮像モジュール２０及びレンズシートユニット１０を説明する図である。
図１０は、第１実施形態の撮像モジュール２０を説明する図２と同様の断面を示している。
第２実施形態の撮像モジュール２０及びレンズシートユニット１０は、レンズシートユニット１０が赤外線遮蔽シート１３を備えておらず、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２のみを備えている点が前述の第１実施形態とは異なる以外は、同様の形態である。したがって、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００６４】
第２実施形態の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が接合部１０１で一体に接合されて形成されている。
第２実施形態のレンズシートユニット１０及びこれを備える撮像モジュール２０は、第１実施形態と同様に、カメラ１に用いられる。
なお、第２実施形態では、赤外線遮蔽機能を有する層を、カバーシート３２に積層して設けてもよいし、カバーシート３２と第１実施形態に示したような赤外線遮蔽シート１３を、積層して開口部３１等に配置してもよい。また、赤外線遮蔽シート１３は、撮像モジュール２０に設けられるが、レンズシートユニット１０とは接合されず、別体として配置される形態としてもよい。
【００６５】
このような形態としても、第１実施形態と同様に、レンズシートユニット１０を構成するレンズシートが一体に接合されているので、ハンドリングが容易であり、イメージセンサ２１と接合する等の撮像モジュール２０の製造が容易となる。また、撮像モジュール２０の組み立て作業時等に、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の光透過部の配列方向のなす角度がずれる等の問題がない。
【００６６】
（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施形態において、第２レンズシート１２の像側（−Ｚ側）に、光透過性が高く第２レンズシート１２よりも剛性の高い透明基板等を設けてもよい。この透明基板は、例えば、ガラス製の板等が好適である。また、透明基板と第２レンズシート１２の光透過部１２１との屈折率差は、可能な限り小さいことが好ましい。
このような透明基板を第２レンズシート１２の像側に設けることにより、製造過程等での温度や湿度等の変化による第２レンズシート１２の反り等の変形を抑制し、レンズシートユニット１０としての平面性を維持、向上することができる。また、これにより、より鮮明な画像を得ることができる。
【００６７】
（２）各実施形態において、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２は、光軸Ｏ方向に沿って見た大きさが同じである例を示したが、これに限らず、どちらか一方が他方よりも大きい形態としてもよい。
図１１は、レンズシートユニット１０の変形形態を示す図である。図１１では、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２は、その形状を簡略化して示している。
図１１（ａ）に示すように、第１レンズシート１１が第２レンズシート１２よりも大きい形態としてもよいし、図１１（ｂ），（ｃ）に示すように、第２レンズシート１２が第１レンズシート１１よりも大きい形態としてもよい。
図１１（ａ）に示すように、第１レンズシート１１が第２レンズシート１２よりも大きい場合には、例えば、接合部１０１は、第２レンズシート１２の端面と第１レンズシート１１の像側の面とに接するように設けてもよい。
【００６８】
図１１（ｂ）に示すように、第２レンズシート１２が第１レンズシート１１よりも大きい場合には、例えば、接合部１０１が、第２レンズシート１２の被写体側の面と、第１レンズシート１１の端面とに接するように設けてもよい。また、このとき、接合部１０１は、さらに赤外線遮蔽シート１３の像側の面に接するように設けてもよい。
図１１（ｃ）に示すように、第２レンズシート１２が第１レンズシート１１よりも大きく、第２実施形態のように、レンズシートユニット１０が赤外線遮蔽シート１３を備えていない場合には、接合部１０１は、第１レンズシート１１の端面と第２レンズシート１２の被写体側の面と接するように設ければよい。
【００６９】
（３）各実施形態において、接合部１０１は、樹脂製である例を示したが、これに限らず、樹脂製等の基材の片面に粘着層が形成された粘着テープ等を用いてもよい。この場合は、溝部１２５の形成は不要である。
【００７０】
（４）各実施形態において、流出抑止部として溝部１２５が形成される例を示したが、これに限らず、例えば、単位レンズ形状１２２の高さＨ１以下となる壁部１２６を設けてもよい。
図１２は、流出抑止部の変形形態を説明する図である。図１２では、一例として、前述の第１実施形態と同様に、第２レンズシート１２を挙げて説明する。図１２（ａ）は、流出抑止部である壁部１２６が設けられた位置での断面図を示し、図１２（ｂ）は、流出抑止部である壁部１２６が設けられた位置での平面視を示している。
図１２に示すように、流出抑止部として、光透過部１２１の配列方向（Ｘ方向）に沿って設けられ、単位レンズ形状１２２の高さ以下となる高さを有する壁部１２６としてもよい。このような形態としても、接合部１０１を形成する樹脂の有効領域への流出を抑制することができる。
【００７１】
（５）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。
また、各実施形態において、光透過部１１１，１２１と光吸収部１１３，１２３との界面は、複数の平面からなる折れ面状となっていてもよいし、複数の平面と曲面とが複数組み合わされている形態としてもよい。
【００７２】
（６）各実施形態において、第１レンズシート１１、第２レンズシート１２は、光吸収部１１３，１２３のレンズ形状面１１ａ，１２ａ側の端面が単位レンズ形状１１２，１２２間に位置し、ランド部１１４，１２４が裏面１１ｂ，１２ｂ側に位置する形態を示したが、これに限らず、光吸収部１１３，１２３の裏面１１ｂ，１２ｂ側の端面が裏面１１ｂ，１２ｂに位置し、ランド部１１４，１２４がレンズ形状面１１ａ，１２ａ側に位置する形態としてもよい。
図１３は、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の変形形態を示す図である。図１３（ａ）は、第１レンズシート１１の変形形態を示し、図１３（ｂ）は、第２レンズシート１２の変形形態を示している。図１３では、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の配列方向及び厚み方向に平行な断面の一部を示している。
【００７３】
変形形態の第１レンズシート１１は、図１３（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、厚み方向に沿って延びるように形成されている。
同様に、変形形態の第２レンズシート１２は、図２３（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、厚み方向に沿って延びるようにして形成されている。図１３に示す断面において、光吸収部１１３，１２３は、レンズ形状面１１ａ，１２ａ側の寸法が裏面１１ｂ，１２ｂ側の寸法に比べて小さい台形形状に形成されている。
【００７４】
各レンズシートにおいて、ランド部１１４，１２４は、厚み方向（Ｚ方向）において、隣り合う単位レンズ形状１１２，１２２の間の谷底となる点ｔ１と、光吸収部１１３，１２３のレンズ形状面１１ａ，１２ａ側の面との間に形成されている。このような位置に設けられるランド部１１４，１２４についても、その厚みができる限り薄い方が好ましく、ランド部１１４，１２４の厚さが０であること（即ち、ランド部１１４，１２４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。
【００７５】
このような形態としても、レンズシートユニット１０及び撮像モジュール２０、これらを備えるカメラ１は、前述の各実施形態と同様の光学的な効果を奏することができる。
また、このような形態とすることにより、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２の製造過程において、平坦な面となる各レンズシートの裏面１１ｂ，１２ｂ側から、光吸収部１１３，１２３を形成する材料をワイピング等して光吸収部１１３，１２３を作製することができる。したがって、このような形態とすることにより、前述の実施形態に示す形態に比して、より容易に第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２を製造することができる。
【００７６】
また、このような形態とすることにより、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と境界となる点ｔ１（ｔ２）において接するので、前述の実施形態（レンズ形状面１１ａ，１２ａにおいて、隣り合う単位レンズ形状１１２，１２２間に光吸収部１１３，１２３が位置する形態）に比して、シート面に配列される各光透過部１１１，１２１の開口径を広くすることができる。よって、このような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に入射する光の利用効率を向上させることができる。
【００７７】
（７）各実施形態において、光透過部１１１，１２１の配列方向と、イメージセンサ２１の画素の配列方向とは、以下の通りに適宜設定してよい。
図１４は、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１４（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。
【００７８】
しかし、これに限らず、図１４（ｂ）に示すように、例えば、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）から見て、角度β及び角度γは、０°〜１０°の範囲内であれば、光学的な機能は維持されるので、この範囲内で適宜選択して設定してよい。このような形態とすることにより、イメージセンサ２１とレンズシートユニット１０（第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２）との位置合わせが容易となり、製造作業の簡略化や作業時間の短縮、歩留りの向上等を図ることができる。
なお、図１４（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。
【００７９】
（８）各実施形態において、単位レンズ形状１１２，１２２の配列ピッチＰやレンズ開口幅Ｄ１、曲率半径Ｒ、光透過部１１１，１２１の屈折率Ｎ１は、第１レンズシート１１と第２レンズシート１２とで同じである例を示したが、これに限らず、第１レンズシート１１と第２レンズシート１２とで異なっていてもよい。
【００８０】
（９）各実施形態において、第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２には、その表裏面（レンズ形状面１１ａ，１２ａと裏面１１ｂ，１２ｂ）とを区別しやすくするために、表裏判別用の切欠きを設けてもよい。
また、レンズシートユニット１０の配置や組み立てを容易にするために、アライメントマークを第１レンズシート１１及び第２レンズシート１２に設けてもよい。
【００８１】
（１０）各実施形態において、イメージセンサ２１の受光面の大きさは、撮像モジュール２０が用いられる携帯端末やカメラ等の大きさや、所望する画質やカメラ性能等に応じて、適宜採用してよい。イメージセンサ２１の受光面の大きさは、例えば、スマートフォン等の携帯端末に用いられる場合には横×縦のサイズが、４．８×３．６ｍｍや４．４×３．３ｍｍ等、カメラ（主にコンパクトデジタルカメラ）等に用いられる場合には、６．２×４．７ｍｍ、７．５×５．６ｍｍ等が挙げられる。
また、例えば、２３．６×１５．８ｍｍ、３６×２４ｍｍ、４３．８×３２．８ｍｍ等の大きな受光面を有するイメージセンサ２１を使用することにより、ノイズの低減や取得する焦点距離や被写界深度等の情報の精度や情報量の向上を図り、画質のさらなる向上や、カメラの性能向上を図ってもよい。
【００８２】
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００８３】
１    カメラ
１０    レンズシートユニット
１１    第１レンズシート
１２    第２レンズシート
１１１，１２１    光透過部
１１２，１２２    単位レンズ形状
１１３，１２３    光吸収部
１３    赤外線遮蔽シート
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    カバーシート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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