(57)【要約】【課題】高画素の撮像素子を用いる場合であっても、オートフォーカス機構を用いることなく固定焦点の光学系により高画質の画像を得ることのできるカメラモジュールを提供する。【解決手段】固定焦点の光学系１と、光学系１からの光を受光する撮像素子２とを備え、光学系１はＦ値が４以上であり、撮像素子２は２００万画素以上であり、撮像素子２にはその出力を増幅する増幅部３が接続されると共に、増幅部３にはその出力のノイズを低減するノイズ低減部４が接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定焦点の光学系と、該光学系からの光を受光する撮像素子とを備えたカメラモジュールにおいて、
上記光学系はＦ値が４以上であり、上記撮像素子にはその出力を増幅する増幅部が接続されると共に、該増幅部にはその出力のノイズを低減するノイズ低減部が接続されることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
上記撮像素子は２００万画素以上の画素数を有することを特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点が固定された光学系を有し撮像素子により受光するカメラモジュールに関し、特に固定焦点でありながら撮像素子が高画素であるカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から固定焦点のカメラモジュールとして、焦点が固定された光学系と、その光学系からの光を受光する撮像素子とを備えたカメラモジュールが知られている。このような固定焦点のカメラモジュールにおいては、焦点の合う範囲は撮像素子の画素数に応じた被写界深度により定められる。撮像素子の画素数が大きくなると、被写界深度によりカバーできる距離の範囲が狭く、すなわち焦点の合う範囲が小さくなる。このため、撮像素子の大きさがある程度大きくなると、固定焦点ではなくオートフォーカスの機構を備えたカメラモジュールとしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、オートフォーカスの機構を用いると、コストが増大し、カメラモジュールが高価なものとなる。一方、光学系のＦ値を大きくすることで固定焦点でも被写界深度を深くすることができる。ただし、Ｆ値を大きくすると得られる画像の明るさが犠牲となる。そのため、撮像素子で得られた信号をアンプにより増幅することも考えられる。このようなものとしては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。しかし、アンプで増幅するとノイズが発生し、ある程度の画素数以上になると画質を充分に維持できなくなる。
【特許文献１】特開２０００−５９６９６号公報
【０００４】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、高画素の撮像素子を用いる場合であっても、オートフォーカス機構を用いることなく固定焦点の光学系により高画質の画像を得ることのできるカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係るカメラモジュールは、固定焦点の光学系と、該光学系からの光を受光する撮像素子とを備えたカメラモジュールにおいて、
上記光学系はＦ値が４以上であり、上記撮像素子にはその出力を増幅する増幅部が接続されると共に、該増幅部にはその出力のノイズを低減するノイズ低減部が接続されることを特徴として構成されている。
【０００６】
また、本発明に係るカメラモジュールは、上記撮像素子は２００万画素以上の画素数を有することを特徴として構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るカメラモジュールによれば、光学系はＦ値が４以上であり、撮像素子にはその出力を増幅する増幅部が接続され、増幅部にはその出力のノイズを低減するノイズ低減部が接続されることにより、被写界深度を充分に確保しつつもノイズの少ない高画質の画像データを得ることができ、固定焦点でかつ高画素のカメラを構成することができる。
【０００８】
また、本発明に係るカメラモジュールによれば、撮像素子は２００万画素以上の画素数を有することにより、通常はオートフォーカス機構を用いる画素数の撮像素子を用いて固定焦点の光学系により安価にカメラモジュールを構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には本実施形態におけるカメラモジュールの概要図を示している。この図に示すように、本実施形態におけるカメラモジュールは、撮影対象からの光を受光する光学系１と、光学系１からの光を受光し電気信号に変換する撮像素子２と、撮像素子２からの信号を増幅する増幅部３と、増幅部３からの信号についてノイズを低減するノイズ低減部４と、出力された画像データに対し画像圧縮処理などを行う画像処理部２０とから構成されている。
【００１０】
光学系１は、レンズ５と絞り部６とからなり、レンズ５は撮影対象からの光を集光し、撮像素子２に結像させる。絞り部６はレンズ５からの光の光量を調節するためのものであって、中央部に光を通す開口６ａを有している。光学系１のＦ値は、ｆ／Ｄ（ｆ：焦点距離、Ｄ：レンズ開口径）で表され、焦点距離ｆはレンズ５による固定値であり、レンズ開口径Ｄは絞り部６の開口６ａの径を示している。したがって、開口６ａの大きさによって光学系１のＦ値が定まることになり、開口６ａの径を小さくすれば光学系１のＦ値が大きくなる。本発明における光学系１は、Ｆ値が４以上となるように絞り部６の開口６ａを設定する。これにより、光学系１の被写界深度を充分に確保することができる。
【００１１】
撮像素子２は、画素となる光電変換素子を平面上に多数集積してなるものであり、絞り部６を通過した光により結像した被写体像を撮像し画像データを出力する。また、撮像素子２の画素数は２００万画素以上であり、高解像度の画像データを得ることができる。
【００１２】
撮像素子２から出力された画像データの信号は、増幅部３により増幅される。増幅部３はアンプにより構成され、増幅された画像データの信号を出力する。光学系１のＦ値は４以上と大きく設定されているので、撮像素子２により得られた画像データは増幅部３により大きく増幅される必要がある。これにより多くのノイズが発生するので、これをノイズ低減部４により除去する。ノイズ低減部４は、平滑化フィルタなどを用いたデジタル処理により画像データのノイズを低減するものである。
【００１３】
このように、固定焦点の光学系１を有するカメラモジュールにおいて、光学系１のＦ値を大きくして被写界深度を深くする一方で、撮像素子２からの出力信号を増幅してノイズ低減することにより、高画素数の撮像素子２を用いた場合に焦点の合う範囲を広く確保しつつ、高画質の画像データを得ることができる。
【００１４】
図２には、本実施形態におけるカメラモジュールの断面図を示している。この図に示すように、光学系１及び撮像素子２は、筒状の筐体１１内に納められている。また、撮像素子２は、筐体１１の一端に固定された基板１０上に配置されている。さらに、レンズ５及び絞り部６は、筐体１１よりも一回り小さい筒状のバレル１２内に固定されており、バレル１２は筐体１１内に挿入されてレンズ５と撮像素子２との距離が適切に設定される。
【００１５】
また、筐体１１内には絞り部６と撮像素子２の間にフィルタ７が配置されている。このフィルタ７はＩＲフィルタであって、光学系１を透過した光から赤外線を除去するためのものである。
【００１６】
このように光学系１及び撮像素子２を配置することによって、カメラモジュールをコンパクトに構成することができる。なお、増幅部３とノイズ低減部４及び画像処理部２０については図２に示していないが、これらの機能を一つのＩＣ上に実装した上でカメラモジュールのいずれかに設置、またはカメラモジュールが設けられる携帯電話等の電子機器内に設置することができる。
【００１７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態に限られるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態におけるカメラモジュールの概要図である。
【図２】本実施形態におけるカメラモジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    光学系
２    撮像素子
３    増幅部
４    ノイズ低減部
５    レンズ
６    絞り部
２０    画像処理部
【図１】
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【図２】
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