カメラモジュール
【課題】複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とし、複眼構成を使用して撮影された画像群を基に高品質な画像を取得可能とするカメラモジュールを提供すること。
【解決手段】実施形態によれば、カメラモジュールは、イメージセンサ１２、メインレンズ系及びサブレンズ群であるサブレンズアレイ３１を有する。イメージセンサ１２は、アレイ状に配置された画素セルを備える。メインレンズ系は、被写体からの光をイメージセンサ１２へ取り込む。サブレンズ群は、メインレンズ系及びイメージセンサ１２の間の光路中に設けられている。サブレンズ群は、画素ブロックごとに画像片を結像させる。画像片は、被写体像の一部分に相当する。画素ブロックは、複数の画素セルからなる。サブレンズ群は、支持構造であるスペーサ３３と一体化されている。支持構造は、イメージセンサ１２上にてサブレンズ群を支持するための構造である。
【解決手段】実施形態によれば、カメラモジュールは、イメージセンサ１２、メインレンズ系及びサブレンズ群であるサブレンズアレイ３１を有する。イメージセンサ１２は、アレイ状に配置された画素セルを備える。メインレンズ系は、被写体からの光をイメージセンサ１２へ取り込む。サブレンズ群は、メインレンズ系及びイメージセンサ１２の間の光路中に設けられている。サブレンズ群は、画素ブロックごとに画像片を結像させる。画像片は、被写体像の一部分に相当する。画素ブロックは、複数の画素セルからなる。サブレンズ群は、支持構造であるスペーサ３３と一体化されている。支持構造は、イメージセンサ１２上にてサブレンズ群を支持するための構造である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、カメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の視点から被写体を同時に撮影可能とする複眼構成のカメラモジュールが提案されている。カメラモジュールは、複眼構成を使用して撮影された画像群の画像処理により、被写体距離の推定や、画像の繋ぎ合わせによる二次元画像の再構成等を行うことができる。カメラモジュールは、異なる視点による複数の画像から、被写体の奥行き情報が得られる。カメラモジュールは、かかる奥行き情報を利用することで、例えば、リフォーカス等の画像処理を実施する。
【０００３】
カメラモジュールの複眼構成としては、例えば、イメージセンサと、被写体からの光をイメージセンサへ取り込むメインレンズ系との間に、サブレンズアレイを設けるものが知られている。被写体の正確な奥行き情報を得る上で、サブレンズアレイの設置の際は、イメージセンサからの距離を正確に確保することが求められる。サブレンズアレイの位置決め精度が低い場合、画像処理により高品質な画像を得ることが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７４５３６５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの実施形態は、複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とし、複眼構成を使用して撮影された画像群を基に高品質な画像を取得可能とす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】
【０００６】
本発明の一つの実施形態によれば、カメラモジュールは、イメージセンサ、メインレンズ系及びサブレンズ群を有する。イメージセンサは、アレイ状に配置された画素セルを備える。イメージセンサは、被写体像を撮像する。メインレンズ系は、被写体からの光をイメージセンサへ取り込む。サブレンズ群は、メインレンズ系及びイメージセンサの間の光路中に設けられている。サブレンズ群は、画素ブロックごとに画像片を結像させる。画像片は、被写体像の一部分に相当する。画素ブロックは、複数の画素セルからなる。サブレンズ群は、支持構造と一体化されている。支持構造は、イメージセンサ上にてサブレンズ群を支持するための構造である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略構成を示すブロック図。
【図２】カメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図。
【図３】複眼サブレンズ構造体及びイメージセンサの断面図。
【図４】複眼サブレンズ構造体のうちイメージセンサ側における平面模式図。
【図５】イメージセンサのうち入射側における平面模式図。
【図６】イメージセンサにより生成される画像片についての説明図。
【図７】ＩＳＰによる被写体像の再構成処理についての説明図。
【図８】第１の実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、複眼サブレンズ構造体、カバーガラス及びイメージセンサの断面図。
【図９】第２の実施形態にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図。
【図１０】第２の実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、複眼サブレンズ構造体、カバーガラス及びパッケージの断面図。
【図１１】第３の実施形態にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図。
【図１２】第３の実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるカメラモジュールを詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略構成を示すブロック図である。カメラモジュール１０は、撮像光学系１１、イメージセンサ１２、イメージシグナルプロセッサ（image signal processor；ＩＳＰ）１３、記憶部１４及び表示部１５を有する。カメラモジュール１０は、例えば、デジタルカメラである。カメラモジュール１０は、デジタルカメラ以外の電子機器、例えばカメラ付き携帯端末等であっても良い。
【００１０】
撮像光学系１１は、被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる。イメージセンサ１２は、被写体像を撮像する。ＩＳＰ１３は、イメージセンサ１２での撮像により得られた画像信号の信号処理を実施する。記憶部１４は、ＩＳＰ１３での信号処理を経た画像を格納する。記憶部１４は、ユーザの操作等に応じて、表示部１５へ画像信号を出力する。表示部１５は、ＩＳＰ１３あるいは記憶部１４から入力される画像信号に応じて、画像を表示する。表示部１５は、例えば、液晶ディスプレイである。
【００１１】
図２は、カメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図である。メインレンズ系２１は、被写体からの光をイメージセンサ１２へ取り込む。レンズホルダ２２は、メインレンズ系２１を構成する各レンズを保持する。ＩＲカットフィルタ２３は、赤外光（ＩＲ）を遮蔽し、可視光を透過させる。
【００１２】
イメージセンサ１２は、フレキシブル基板２８に設けられている。ボンディングワイヤ２６は、フレキシブル基板２８内の電極（図示省略）とイメージセンサ１２とを接続する。複眼サブレンズ構造体２５は、イメージセンサ１２上に設けられている。複眼サブレンズ構造体２５は、後述するサブレンズアレイとスペーサとを一体化させてなる構造体とする。撮像光学系１１は、メインレンズ系２１及びサブレンズアレイを含めて構成されている。
【００１３】
外装カバー２４は、フレキシブル基板２８のうちイメージセンサ１２及びボンディングワイヤ２６が配置されている部分を覆い、内部に空間を構成する。レンズホルダ２２は、外装カバー２４に形成されている開口に嵌め合わせられている。ＩＲカットフィルタ２３は、かかる開口を外装カバー２４の内側から塞ぐようにして取り付けられている。なお、ＩＲカットフィルタ２３の位置は、被写体からイメージセンサ１２までの光路中であれば良く、適宜変更可能であるものとする。
【００１４】
図３は、複眼サブレンズ構造体及びイメージセンサの断面図である。図４は、複眼サブレンズ構造体のうちイメージセンサ側における平面模式図である。
【００１５】
サブレンズアレイ３１は、画素ブロックごとに画像片を結像させるサブレンズ群として機能する。サブレンズアレイ３１は、複眼サブレンズ構造体２５のうちイメージセンサ１２と対向する面に形成されている。サブレンズアレイ３１は、アレイ状に配列された複数のサブレンズ３２を備える。サブレンズアレイ３１は、メインレンズ系２１及びイメージセンサ１２の間の光路中、例えば、メインレンズ系２１の結像面に設けられている。イメージセンサ１２、サブレンズアレイ３１及びＩＲカットフィルタ２３（図２参照）は、メインレンズ系２１の光軸ＡＸ上に配置されている。
【００１６】
図５は、イメージセンサのうち入射側における平面模式図である。イメージセンサ１２は、アレイ状に配列された画素セル３５を備える。イメージセンサ１２には、複数の画素セル３５からなる画素ブロック３６が設定されている。画素ブロック３６は、例えば、行方向へ５個、列方向へ５個のアレイ状に配列された２５個の画素セル３５からなる。なお、画素ブロック３６に含まれる画素セル３５の数は、適宜変更可能であるものとする。
【００１７】
サブレンズ３２は、画素ブロック３６の各々に対応させて設けられている。各サブレンズ３２は、メインレンズ系２１によって結像された被写体像を、画像片として結像させる。画像片は、被写体像の一部分に相当する。サブレンズアレイ３１は、画素ブロック３６ごとに画像片を結像させる。なお、サブレンズ３２の配列は、正方格子配列、六方細密配列等のいずれであっても良いものとする。
【００１８】
スペーサ３３は、イメージセンサ１２上においてサブレンズアレイ３１を支持するための支持構造として機能する。サブレンズアレイ３１は、スペーサ３３と一体化されている。図４に示すように、スペーサ３３は、サブレンズアレイ３１が形成された部分の周辺領域であって、複眼サブレンズ構造体２５を構成する矩形面の四隅近傍に設けられている。スペーサ３３は、例えば、柱状に形成されている。なお、スペーサ３３の形状、位置、数等は、図４に示す場合に限られず、適宜変更しても良い。スペーサ３３は、例えば、サブレンズアレイ３１が形成された部分を取り囲む枠状のものであっても良い。
【００１９】
接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をイメージセンサ１２上に固定する。接着材料３４は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５の外縁部のうち、スペーサ３３が設けられている部分において、複眼サブレンズ構造体２５とイメージセンサ１２とを固着する。この例では、複眼サブレンズ構造体２５は、イメージセンサ１２を被覆するカバーガラスとしても機能する。複眼サブレンズ構造体２５は、透明部材を使用して構成されている。複眼サブレンズ構造体２５は、例えば型転写により、所望の形状に成型されている。
【００２０】
例えば、イメージセンサ１２及びメインレンズ系２１の間の距離を５００μｍとした場合に、イメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間の距離は、５０μｍとされる。サブレンズアレイ３１は、光軸ＡＸ方向について所望の長さで形成されたスペーサ３３と一体とされ、かかるスペーサ３３によりイメージセンサ１２上に支持されている。
【００２１】
これにより、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール１０は、イメージセンサ１２に一般的に取り付けられるカバーガラスに代えて複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００２２】
本実施形態では、所望の長さで形成されたスペーサ３３をイメージセンサ１２に当接させることで、サブレンズアレイ３１の高精度な位置決めを可能としている。サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に確保可能であれば、スペーサ３３は、接着材料３４を介在させてイメージセンサ１２に固定することとしても良い。サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、イメージセンサ１２にスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。なお、スペーサ３３自体を、接着材料３４により構成されたものとしても良い。
【００２３】
図６は、イメージセンサにより生成される画像片についての説明図である。図７は、ＩＳＰによる被写体像の再構成処理についての説明図である。ここでは、イメージセンサ１２により「ＡＢＣＤ」の文字列を撮像し、被写体像の再構成処理を実施する場合を例とする。
【００２４】
画像片３７として各サブレンズ３２が結像する視野は、メインレンズ系２１の結像面においては、視差に応じた重複範囲を持つこととなる。「ＡＢＣＤ」の文字列は、例えば図６に示すように、重複する部分が少しずつ異なるような画像片３７として、イメージセンサ１２で撮像される。
【００２５】
ＩＳＰ１３は、重複部分が一致するように画像片３７を繋ぎ合わせることで、被写体像を再構成する。画像片３７は、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の各文字がそれぞれ一致するような信号処理により、図７に示すように「ＡＢＣＤ」の文字列を含む被写体像３８へと再構成される。
【００２６】
本実施形態のカメラモジュール１０は、サブレンズアレイ３１を使用する複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とする。これにより、カメラモジュール１０は、複眼構成を使用して撮影された画像群の画像処理により、高品質な画像を取得することができる。
【００２７】
なお、サブレンズアレイ３１は、支持構造と一体とされ、かつメインレンズ系２１及びイメージセンサ１２の間の光路中に設けられていれば良く、設置位置を適宜変更しても良い。上述のサブレンズアレイ３１は、複眼サブレンズ構造体２５のうちイメージセンサ１２側の射出面に設けられている。サブレンズアレイ３１は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５のうちＩＲカットフィルタ２３側の入射面に設けることとしても良い。
【００２８】
図８は、本実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、複眼サブレンズ構造体、カバーガラス及びイメージセンサの断面図である。本変形例では、イメージセンサ１２及び複眼サブレンズ構造体２５の間に、カバーガラス４１が設けられている。カバーガラス４１は、イメージセンサ１２を被覆する。カバーガラス４１としては、透明な板状部材が使用されている。
【００２９】
接着材料４２は、サブレンズアレイ３１からの光が通過する領域の周囲において、イメージセンサ１２にカバーガラス４１を固定する。接着材料４２は、イメージセンサ１２及びカバーガラス４１の間の距離を正確に決定した上で、カバーガラス４１を固定可能であるものとする。
【００３０】
スペーサ３３は、カバーガラス４１上においてサブレンズアレイ３１を支持する。接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をカバーガラス４１上に固定する。接着材料３４は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５の外縁部のうち、スペーサ３３が設けられている部分において、複眼サブレンズ構造体２５とカバーガラス４１とを固着する。
【００３１】
光軸ＡＸ方向についてのスペーサ３３の長さは、カバーガラス４１を介在させた上でイメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。本変形例の場合も、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール１０は、イメージセンサ１２に一般的に取り付けられるカバーガラス４１の上に複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００３２】
なお、本変形例において、サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、カバーガラス４１へスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。
【００３３】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図である。本実施形態にかかるカメラモジュール５０は、図１に示すカメラモジュール１０と同様の概略構成を備える。第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００３４】
イメージセンサ１２は、パッケージ５２の内部に設けられている。ボンディングワイヤ２６は、パッケージ５２内の電極（図示省略）とイメージセンサ１２とを接続する。パッケージ５２は、イメージセンサ１２が設置されている底部と、イメージセンサ１２の周囲を取り囲む側部とを備える。
【００３５】
カバーガラス５１は、パッケージ５２のうち光が入射する側の天面を塞ぐように取り付けられている。外装カバー５３は、内部に空間を構成する。パッケージ５２は、外装カバー５３の内部に収納されている。レンズホルダ２２は、外装カバー５３に形成されている開口に嵌め合わせられている。ＩＲカットフィルタ２３は、かかる開口を外装カバー５３の内側から塞ぐようにして取り付けられている。
【００３６】
サブレンズアレイ３１は、カバーガラス５１のうちイメージセンサ１２と対向する面に形成されている。イメージセンサ１２、サブレンズアレイ３１及びＩＲカットフィルタ２３は、メインレンズ系２１の光軸ＡＸ上に配置されている。
【００３７】
パッケージ５２は、イメージセンサ１２が形成されているカバーガラス５１をイメージセンサ１２上にて支持するための支持構造として機能する。パッケージ５２は、イメージセンサ１２が形成されているカバーガラス５１と一体化されている。
【００３８】
接着材料５４は、カバーガラス５１をパッケージ５２上に固定する。接着材料５４は、例えば、カバーガラス５１の外縁部において、カバーガラス５１とパッケージ５２とを固着する。カバーガラス５１は、例えば型転写により、所望の形状に成型されている。
【００３９】
パッケージ５２のうち、光軸ＡＸ方向における側部の高さは、イメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。サブレンズアレイ３１は、光軸ＡＸ方向について所望の長さで形成されたパッケージ５２と一体とされ、かかるパッケージ５２によりイメージセンサ１２上に支持されている。
【００４０】
これにより、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール５０は、サブレンズアレイ３１が形成されたカバーガラス５１をパッケージ５２に取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００４１】
本実施形態のカメラモジュール５０は、サブレンズアレイ３１を使用する複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とする。これにより、カメラモジュール５０は、複眼構成を使用して撮影された画像群の画像処理により、高品質な画像を取得することができる。
【００４２】
本実施形態では、パッケージ５２のうち所望の高さで形成された側部の端面にカバーガラス５１を当接させることで、サブレンズアレイ３１の高精度な位置決めを可能としている。サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に確保可能であれば、カバーガラス５１は、接着材料５４を介在させてパッケージ５２に固定することとしても良い。サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、パッケージ５２にカバーガラス５１を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。
【００４３】
図１０は、本実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、複眼サブレンズ構造体、カバーガラス及びパッケージの断面図である。本変形例では、カバーガラス５５の上に、第１の実施形態と同様の複眼サブレンズ構造体２５が設けられている。
【００４４】
カバーガラス５５は、パッケージ５２のうち光が入射する側の天面を塞ぐように取り付けられている。カバーガラス５５としては、透明な板状部材が使用されている。接着材料５４は、カバーガラス５５をパッケージ５２上に固定する。
【００４５】
複眼サブレンズ構造体２５は、サブレンズアレイ３１とスペーサ３３とを一体化させて構成されている。スペーサ３３は、カバーガラス５５上においてサブレンズアレイ３１を支持する。接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をカバーガラス５５上に固定する。接着材料３４は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５の外縁部のうち、スペーサ３３が設けられている部分において、複眼サブレンズ構造体２５とカバーガラス５５とを固着する。
【００４６】
パッケージ５２のうち、光軸ＡＸ方向における側部の高さは、カバーガラス５５を介在させた上でイメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。本変形例の場合も、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール５０は、パッケージ５２に一般的に取り付けられるカバーガラス５５の上に複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００４７】
なお、本変形例において、サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、カバーガラス５５へスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。
【００４８】
（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図である。本実施形態にかかるカメラモジュール６０は、図１に示すカメラモジュール１０と同様の概略構成を備える。第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００４９】
半田ボール６３は、イメージセンサ１２が載置されている回線基板（図示省略）の下側に設けられている。複眼サブレンズ構造体２５は、イメージセンサ１２上に積層されている。複眼サブレンズ構造体２５は、サブレンズアレイ３１とスペーサ３３とを一体化させて構成されている。スペーサ３３は、イメージセンサ１２上においてサブレンズアレイ３１を支持する。接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をイメージセンサ１２上に固定する。
【００５０】
レンズホルダ６１は、メインレンズ系２１を構成する各レンズと、ＩＲカットフィルタ２３とを保持する。レンズホルダ６１は、複眼サブレンズ構造体２５を介してイメージセンサ１２上に積層されている。接着材料６４は、複眼サブレンズ構造体２５上にレンズホルダ６１を固定する。シールド部６２は、レンズホルダ６１の一部と、複眼サブレンズ構造体２５及びイメージセンサ１２との周囲を封止する。シールド部６２の下側端部は、イメージセンサ１２の下側部分に固定されている。シールド部６２の上側端部は、接着材料６５を介してレンズホルダ６１に固定されている。
【００５１】
光軸ＡＸ方向についてのスペーサ３３の長さは、イメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。これにより、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール６０は、イメージセンサ１２に一般的に取り付けられるカバーガラスに代えて複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００５２】
本実施形態のカメラモジュール６０は、サブレンズアレイ３１を使用する複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とする。これにより、カメラモジュール６０は、複眼構成を使用して撮影された画像群の画像処理により、高品質な画像を取得することができる。
【００５３】
サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、イメージセンサ１２へスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。なお、スペーサ３３自体を、接着材料３４により構成されたものとしても良い。
【００５４】
図１２は、本実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図である。本変形例にかかるカメラモジュール７０は、図１に示すカメラモジュール１０と同様の概略構成を備える。
【００５５】
本変形例では、イメージセンサ１２及びレンズホルダ６１の間に、カバーガラス４１が設けられている。カバーガラス４１は、イメージセンサ１２を被覆する。レンズホルダ６１は、カバーガラス４１を介してイメージセンサ１２上に積層されている。接着材料６４は、カバーガラス４１上にレンズホルダ６１を固定する。シールド部６２は、レンズホルダ６１の一部と、カバーガラス４１及びイメージセンサ１２との周囲を封止する。
【００５６】
接着材料４２は、イメージセンサ１２にカバーガラス４１を固定する。接着材料４２は、イメージセンサ１２及びカバーガラス４１の間の距離を正確に決定した上で、カバーガラス４１を固定可能であるものとする。複眼サブレンズ構造体２５は、カバーガラス４１の上に設けられている。複眼サブレンズ構造体２５は、レンズホルダ６１の内側に位置する。
【００５７】
スペーサ３３は、カバーガラス４１上においてサブレンズアレイ３１を支持する。接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をカバーガラス４１上に固定する。接着材料３４は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５の外縁部のうち、スペーサ３３が設けられている部分において、複眼サブレンズ構造体２５とカバーガラス４１とを固着する。
【００５８】
光軸ＡＸ方向についてのスペーサ３３の長さは、カバーガラス４１を介在させた上でイメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。本変形例の場合も、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール７０は、イメージセンサ１２に一般的に取り付けられるカバーガラス４１の上に複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００５９】
なお、本変形例において、サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、カバーガラス４１へスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。
【００６０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０、５０、６０、７０ カメラモジュール、１２ イメージセンサ、２１ メインレンズ系、２２、６１ レンズホルダ、３１ サブレンズアレイ、３３ スペーサ、３５ 画素セル、３６ 画素ブロック、３７ 画像片、４１、５１、５５ カバーガラス、５２ パッケージ。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、カメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の視点から被写体を同時に撮影可能とする複眼構成のカメラモジュールが提案されている。カメラモジュールは、複眼構成を使用して撮影された画像群の画像処理により、被写体距離の推定や、画像の繋ぎ合わせによる二次元画像の再構成等を行うことができる。カメラモジュールは、異なる視点による複数の画像から、被写体の奥行き情報が得られる。カメラモジュールは、かかる奥行き情報を利用することで、例えば、リフォーカス等の画像処理を実施する。
【０００３】
カメラモジュールの複眼構成としては、例えば、イメージセンサと、被写体からの光をイメージセンサへ取り込むメインレンズ系との間に、サブレンズアレイを設けるものが知られている。被写体の正確な奥行き情報を得る上で、サブレンズアレイの設置の際は、イメージセンサからの距離を正確に確保することが求められる。サブレンズアレイの位置決め精度が低い場合、画像処理により高品質な画像を得ることが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７４５３６５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの実施形態は、複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とし、複眼構成を使用して撮影された画像群を基に高品質な画像を取得可能とす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】
【０００６】
本発明の一つの実施形態によれば、カメラモジュールは、イメージセンサ、メインレンズ系及びサブレンズ群を有する。イメージセンサは、アレイ状に配置された画素セルを備える。イメージセンサは、被写体像を撮像する。メインレンズ系は、被写体からの光をイメージセンサへ取り込む。サブレンズ群は、メインレンズ系及びイメージセンサの間の光路中に設けられている。サブレンズ群は、画素ブロックごとに画像片を結像させる。画像片は、被写体像の一部分に相当する。画素ブロックは、複数の画素セルからなる。サブレンズ群は、支持構造と一体化されている。支持構造は、イメージセンサ上にてサブレンズ群を支持するための構造である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略構成を示すブロック図。
【図２】カメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図。
【図３】複眼サブレンズ構造体及びイメージセンサの断面図。
【図４】複眼サブレンズ構造体のうちイメージセンサ側における平面模式図。
【図５】イメージセンサのうち入射側における平面模式図。
【図６】イメージセンサにより生成される画像片についての説明図。
【図７】ＩＳＰによる被写体像の再構成処理についての説明図。
【図８】第１の実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、複眼サブレンズ構造体、カバーガラス及びイメージセンサの断面図。
【図９】第２の実施形態にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図。
【図１０】第２の実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、複眼サブレンズ構造体、カバーガラス及びパッケージの断面図。
【図１１】第３の実施形態にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図。
【図１２】第３の実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるカメラモジュールを詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかるカメラモジュールの概略構成を示すブロック図である。カメラモジュール１０は、撮像光学系１１、イメージセンサ１２、イメージシグナルプロセッサ（image signal processor；ＩＳＰ）１３、記憶部１４及び表示部１５を有する。カメラモジュール１０は、例えば、デジタルカメラである。カメラモジュール１０は、デジタルカメラ以外の電子機器、例えばカメラ付き携帯端末等であっても良い。
【００１０】
撮像光学系１１は、被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる。イメージセンサ１２は、被写体像を撮像する。ＩＳＰ１３は、イメージセンサ１２での撮像により得られた画像信号の信号処理を実施する。記憶部１４は、ＩＳＰ１３での信号処理を経た画像を格納する。記憶部１４は、ユーザの操作等に応じて、表示部１５へ画像信号を出力する。表示部１５は、ＩＳＰ１３あるいは記憶部１４から入力される画像信号に応じて、画像を表示する。表示部１５は、例えば、液晶ディスプレイである。
【００１１】
図２は、カメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図である。メインレンズ系２１は、被写体からの光をイメージセンサ１２へ取り込む。レンズホルダ２２は、メインレンズ系２１を構成する各レンズを保持する。ＩＲカットフィルタ２３は、赤外光（ＩＲ）を遮蔽し、可視光を透過させる。
【００１２】
イメージセンサ１２は、フレキシブル基板２８に設けられている。ボンディングワイヤ２６は、フレキシブル基板２８内の電極（図示省略）とイメージセンサ１２とを接続する。複眼サブレンズ構造体２５は、イメージセンサ１２上に設けられている。複眼サブレンズ構造体２５は、後述するサブレンズアレイとスペーサとを一体化させてなる構造体とする。撮像光学系１１は、メインレンズ系２１及びサブレンズアレイを含めて構成されている。
【００１３】
外装カバー２４は、フレキシブル基板２８のうちイメージセンサ１２及びボンディングワイヤ２６が配置されている部分を覆い、内部に空間を構成する。レンズホルダ２２は、外装カバー２４に形成されている開口に嵌め合わせられている。ＩＲカットフィルタ２３は、かかる開口を外装カバー２４の内側から塞ぐようにして取り付けられている。なお、ＩＲカットフィルタ２３の位置は、被写体からイメージセンサ１２までの光路中であれば良く、適宜変更可能であるものとする。
【００１４】
図３は、複眼サブレンズ構造体及びイメージセンサの断面図である。図４は、複眼サブレンズ構造体のうちイメージセンサ側における平面模式図である。
【００１５】
サブレンズアレイ３１は、画素ブロックごとに画像片を結像させるサブレンズ群として機能する。サブレンズアレイ３１は、複眼サブレンズ構造体２５のうちイメージセンサ１２と対向する面に形成されている。サブレンズアレイ３１は、アレイ状に配列された複数のサブレンズ３２を備える。サブレンズアレイ３１は、メインレンズ系２１及びイメージセンサ１２の間の光路中、例えば、メインレンズ系２１の結像面に設けられている。イメージセンサ１２、サブレンズアレイ３１及びＩＲカットフィルタ２３（図２参照）は、メインレンズ系２１の光軸ＡＸ上に配置されている。
【００１６】
図５は、イメージセンサのうち入射側における平面模式図である。イメージセンサ１２は、アレイ状に配列された画素セル３５を備える。イメージセンサ１２には、複数の画素セル３５からなる画素ブロック３６が設定されている。画素ブロック３６は、例えば、行方向へ５個、列方向へ５個のアレイ状に配列された２５個の画素セル３５からなる。なお、画素ブロック３６に含まれる画素セル３５の数は、適宜変更可能であるものとする。
【００１７】
サブレンズ３２は、画素ブロック３６の各々に対応させて設けられている。各サブレンズ３２は、メインレンズ系２１によって結像された被写体像を、画像片として結像させる。画像片は、被写体像の一部分に相当する。サブレンズアレイ３１は、画素ブロック３６ごとに画像片を結像させる。なお、サブレンズ３２の配列は、正方格子配列、六方細密配列等のいずれであっても良いものとする。
【００１８】
スペーサ３３は、イメージセンサ１２上においてサブレンズアレイ３１を支持するための支持構造として機能する。サブレンズアレイ３１は、スペーサ３３と一体化されている。図４に示すように、スペーサ３３は、サブレンズアレイ３１が形成された部分の周辺領域であって、複眼サブレンズ構造体２５を構成する矩形面の四隅近傍に設けられている。スペーサ３３は、例えば、柱状に形成されている。なお、スペーサ３３の形状、位置、数等は、図４に示す場合に限られず、適宜変更しても良い。スペーサ３３は、例えば、サブレンズアレイ３１が形成された部分を取り囲む枠状のものであっても良い。
【００１９】
接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をイメージセンサ１２上に固定する。接着材料３４は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５の外縁部のうち、スペーサ３３が設けられている部分において、複眼サブレンズ構造体２５とイメージセンサ１２とを固着する。この例では、複眼サブレンズ構造体２５は、イメージセンサ１２を被覆するカバーガラスとしても機能する。複眼サブレンズ構造体２５は、透明部材を使用して構成されている。複眼サブレンズ構造体２５は、例えば型転写により、所望の形状に成型されている。
【００２０】
例えば、イメージセンサ１２及びメインレンズ系２１の間の距離を５００μｍとした場合に、イメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間の距離は、５０μｍとされる。サブレンズアレイ３１は、光軸ＡＸ方向について所望の長さで形成されたスペーサ３３と一体とされ、かかるスペーサ３３によりイメージセンサ１２上に支持されている。
【００２１】
これにより、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール１０は、イメージセンサ１２に一般的に取り付けられるカバーガラスに代えて複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００２２】
本実施形態では、所望の長さで形成されたスペーサ３３をイメージセンサ１２に当接させることで、サブレンズアレイ３１の高精度な位置決めを可能としている。サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に確保可能であれば、スペーサ３３は、接着材料３４を介在させてイメージセンサ１２に固定することとしても良い。サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、イメージセンサ１２にスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。なお、スペーサ３３自体を、接着材料３４により構成されたものとしても良い。
【００２３】
図６は、イメージセンサにより生成される画像片についての説明図である。図７は、ＩＳＰによる被写体像の再構成処理についての説明図である。ここでは、イメージセンサ１２により「ＡＢＣＤ」の文字列を撮像し、被写体像の再構成処理を実施する場合を例とする。
【００２４】
画像片３７として各サブレンズ３２が結像する視野は、メインレンズ系２１の結像面においては、視差に応じた重複範囲を持つこととなる。「ＡＢＣＤ」の文字列は、例えば図６に示すように、重複する部分が少しずつ異なるような画像片３７として、イメージセンサ１２で撮像される。
【００２５】
ＩＳＰ１３は、重複部分が一致するように画像片３７を繋ぎ合わせることで、被写体像を再構成する。画像片３７は、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の各文字がそれぞれ一致するような信号処理により、図７に示すように「ＡＢＣＤ」の文字列を含む被写体像３８へと再構成される。
【００２６】
本実施形態のカメラモジュール１０は、サブレンズアレイ３１を使用する複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とする。これにより、カメラモジュール１０は、複眼構成を使用して撮影された画像群の画像処理により、高品質な画像を取得することができる。
【００２７】
なお、サブレンズアレイ３１は、支持構造と一体とされ、かつメインレンズ系２１及びイメージセンサ１２の間の光路中に設けられていれば良く、設置位置を適宜変更しても良い。上述のサブレンズアレイ３１は、複眼サブレンズ構造体２５のうちイメージセンサ１２側の射出面に設けられている。サブレンズアレイ３１は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５のうちＩＲカットフィルタ２３側の入射面に設けることとしても良い。
【００２８】
図８は、本実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、複眼サブレンズ構造体、カバーガラス及びイメージセンサの断面図である。本変形例では、イメージセンサ１２及び複眼サブレンズ構造体２５の間に、カバーガラス４１が設けられている。カバーガラス４１は、イメージセンサ１２を被覆する。カバーガラス４１としては、透明な板状部材が使用されている。
【００２９】
接着材料４２は、サブレンズアレイ３１からの光が通過する領域の周囲において、イメージセンサ１２にカバーガラス４１を固定する。接着材料４２は、イメージセンサ１２及びカバーガラス４１の間の距離を正確に決定した上で、カバーガラス４１を固定可能であるものとする。
【００３０】
スペーサ３３は、カバーガラス４１上においてサブレンズアレイ３１を支持する。接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をカバーガラス４１上に固定する。接着材料３４は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５の外縁部のうち、スペーサ３３が設けられている部分において、複眼サブレンズ構造体２５とカバーガラス４１とを固着する。
【００３１】
光軸ＡＸ方向についてのスペーサ３３の長さは、カバーガラス４１を介在させた上でイメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。本変形例の場合も、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール１０は、イメージセンサ１２に一般的に取り付けられるカバーガラス４１の上に複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００３２】
なお、本変形例において、サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、カバーガラス４１へスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。
【００３３】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図である。本実施形態にかかるカメラモジュール５０は、図１に示すカメラモジュール１０と同様の概略構成を備える。第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００３４】
イメージセンサ１２は、パッケージ５２の内部に設けられている。ボンディングワイヤ２６は、パッケージ５２内の電極（図示省略）とイメージセンサ１２とを接続する。パッケージ５２は、イメージセンサ１２が設置されている底部と、イメージセンサ１２の周囲を取り囲む側部とを備える。
【００３５】
カバーガラス５１は、パッケージ５２のうち光が入射する側の天面を塞ぐように取り付けられている。外装カバー５３は、内部に空間を構成する。パッケージ５２は、外装カバー５３の内部に収納されている。レンズホルダ２２は、外装カバー５３に形成されている開口に嵌め合わせられている。ＩＲカットフィルタ２３は、かかる開口を外装カバー５３の内側から塞ぐようにして取り付けられている。
【００３６】
サブレンズアレイ３１は、カバーガラス５１のうちイメージセンサ１２と対向する面に形成されている。イメージセンサ１２、サブレンズアレイ３１及びＩＲカットフィルタ２３は、メインレンズ系２１の光軸ＡＸ上に配置されている。
【００３７】
パッケージ５２は、イメージセンサ１２が形成されているカバーガラス５１をイメージセンサ１２上にて支持するための支持構造として機能する。パッケージ５２は、イメージセンサ１２が形成されているカバーガラス５１と一体化されている。
【００３８】
接着材料５４は、カバーガラス５１をパッケージ５２上に固定する。接着材料５４は、例えば、カバーガラス５１の外縁部において、カバーガラス５１とパッケージ５２とを固着する。カバーガラス５１は、例えば型転写により、所望の形状に成型されている。
【００３９】
パッケージ５２のうち、光軸ＡＸ方向における側部の高さは、イメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。サブレンズアレイ３１は、光軸ＡＸ方向について所望の長さで形成されたパッケージ５２と一体とされ、かかるパッケージ５２によりイメージセンサ１２上に支持されている。
【００４０】
これにより、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール５０は、サブレンズアレイ３１が形成されたカバーガラス５１をパッケージ５２に取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００４１】
本実施形態のカメラモジュール５０は、サブレンズアレイ３１を使用する複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とする。これにより、カメラモジュール５０は、複眼構成を使用して撮影された画像群の画像処理により、高品質な画像を取得することができる。
【００４２】
本実施形態では、パッケージ５２のうち所望の高さで形成された側部の端面にカバーガラス５１を当接させることで、サブレンズアレイ３１の高精度な位置決めを可能としている。サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に確保可能であれば、カバーガラス５１は、接着材料５４を介在させてパッケージ５２に固定することとしても良い。サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、パッケージ５２にカバーガラス５１を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。
【００４３】
図１０は、本実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち、複眼サブレンズ構造体、カバーガラス及びパッケージの断面図である。本変形例では、カバーガラス５５の上に、第１の実施形態と同様の複眼サブレンズ構造体２５が設けられている。
【００４４】
カバーガラス５５は、パッケージ５２のうち光が入射する側の天面を塞ぐように取り付けられている。カバーガラス５５としては、透明な板状部材が使用されている。接着材料５４は、カバーガラス５５をパッケージ５２上に固定する。
【００４５】
複眼サブレンズ構造体２５は、サブレンズアレイ３１とスペーサ３３とを一体化させて構成されている。スペーサ３３は、カバーガラス５５上においてサブレンズアレイ３１を支持する。接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をカバーガラス５５上に固定する。接着材料３４は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５の外縁部のうち、スペーサ３３が設けられている部分において、複眼サブレンズ構造体２５とカバーガラス５５とを固着する。
【００４６】
パッケージ５２のうち、光軸ＡＸ方向における側部の高さは、カバーガラス５５を介在させた上でイメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。本変形例の場合も、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール５０は、パッケージ５２に一般的に取り付けられるカバーガラス５５の上に複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００４７】
なお、本変形例において、サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、カバーガラス５５へスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。
【００４８】
（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図である。本実施形態にかかるカメラモジュール６０は、図１に示すカメラモジュール１０と同様の概略構成を備える。第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００４９】
半田ボール６３は、イメージセンサ１２が載置されている回線基板（図示省略）の下側に設けられている。複眼サブレンズ構造体２５は、イメージセンサ１２上に積層されている。複眼サブレンズ構造体２５は、サブレンズアレイ３１とスペーサ３３とを一体化させて構成されている。スペーサ３３は、イメージセンサ１２上においてサブレンズアレイ３１を支持する。接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をイメージセンサ１２上に固定する。
【００５０】
レンズホルダ６１は、メインレンズ系２１を構成する各レンズと、ＩＲカットフィルタ２３とを保持する。レンズホルダ６１は、複眼サブレンズ構造体２５を介してイメージセンサ１２上に積層されている。接着材料６４は、複眼サブレンズ構造体２５上にレンズホルダ６１を固定する。シールド部６２は、レンズホルダ６１の一部と、複眼サブレンズ構造体２５及びイメージセンサ１２との周囲を封止する。シールド部６２の下側端部は、イメージセンサ１２の下側部分に固定されている。シールド部６２の上側端部は、接着材料６５を介してレンズホルダ６１に固定されている。
【００５１】
光軸ＡＸ方向についてのスペーサ３３の長さは、イメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。これにより、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール６０は、イメージセンサ１２に一般的に取り付けられるカバーガラスに代えて複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００５２】
本実施形態のカメラモジュール６０は、サブレンズアレイ３１を使用する複眼構成について高い位置決め精度を確保可能とする。これにより、カメラモジュール６０は、複眼構成を使用して撮影された画像群の画像処理により、高品質な画像を取得することができる。
【００５３】
サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、イメージセンサ１２へスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。なお、スペーサ３３自体を、接着材料３４により構成されたものとしても良い。
【００５４】
図１２は、本実施形態の変形例にかかるカメラモジュールのうち撮像光学系及びイメージセンサを含む一部構成の模式断面図である。本変形例にかかるカメラモジュール７０は、図１に示すカメラモジュール１０と同様の概略構成を備える。
【００５５】
本変形例では、イメージセンサ１２及びレンズホルダ６１の間に、カバーガラス４１が設けられている。カバーガラス４１は、イメージセンサ１２を被覆する。レンズホルダ６１は、カバーガラス４１を介してイメージセンサ１２上に積層されている。接着材料６４は、カバーガラス４１上にレンズホルダ６１を固定する。シールド部６２は、レンズホルダ６１の一部と、カバーガラス４１及びイメージセンサ１２との周囲を封止する。
【００５６】
接着材料４２は、イメージセンサ１２にカバーガラス４１を固定する。接着材料４２は、イメージセンサ１２及びカバーガラス４１の間の距離を正確に決定した上で、カバーガラス４１を固定可能であるものとする。複眼サブレンズ構造体２５は、カバーガラス４１の上に設けられている。複眼サブレンズ構造体２５は、レンズホルダ６１の内側に位置する。
【００５７】
スペーサ３３は、カバーガラス４１上においてサブレンズアレイ３１を支持する。接着材料３４は、複眼サブレンズ構造体２５をカバーガラス４１上に固定する。接着材料３４は、例えば、複眼サブレンズ構造体２５の外縁部のうち、スペーサ３３が設けられている部分において、複眼サブレンズ構造体２５とカバーガラス４１とを固着する。
【００５８】
光軸ＡＸ方向についてのスペーサ３３の長さは、カバーガラス４１を介在させた上でイメージセンサ１２及びサブレンズアレイ３１の間が所望の距離となるように決定されている。本変形例の場合も、サブレンズアレイ３１は、イメージセンサ１２からの距離が正確に確保され、高い位置決め精度での設置が可能となる。カメラモジュール７０は、イメージセンサ１２に一般的に取り付けられるカバーガラス４１の上に複眼サブレンズ構造体２５を取り付けることで、高い位置決め精度を持たせた複眼構成を容易に実現することができる。
【００５９】
なお、本変形例において、サブレンズアレイ３１及びイメージセンサ１２の間の距離を正確に決定可能であれば、カバーガラス４１へスペーサ３３を固定する態様は適宜変更可能であるものとする。
【００６０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０、５０、６０、７０ カメラモジュール、１２ イメージセンサ、２１ メインレンズ系、２２、６１ レンズホルダ、３１ サブレンズアレイ、３３ スペーサ、３５ 画素セル、３６ 画素ブロック、３７ 画像片、４１、５１、５５ カバーガラス、５２ パッケージ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ状に配置された画素セルを備え、被写体像を撮像するイメージセンサと、
被写体からの光を前記イメージセンサへ取り込むメインレンズ系と、
前記メインレンズ系及び前記イメージセンサの間の光路中に設けられ、前記被写体像の一部分に相当する画像片を、複数の前記画素セルからなる画素ブロックごとに結像させるサブレンズ群と、
前記イメージセンサを被覆するカバーガラスと、を有し、
前記サブレンズ群は、前記カバーガラス上にて前記サブレンズ群を支持するための支持構造と一体化されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
アレイ状に配置された画素セルを備え、被写体像を撮像するイメージセンサと、
被写体からの光を前記イメージセンサへ取り込むメインレンズ系と、
前記メインレンズ系及び前記イメージセンサの間の光路中に設けられ、前記被写体像の一部分に相当する画像片を、複数の前記画素セルからなる画素ブロックごとに結像させるサブレンズ群と、を有し、
前記サブレンズ群は、前記イメージセンサ上にて前記サブレンズ群を支持するための支持構造と一体化されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３】
前記サブレンズ群及び前記支持構造は、前記イメージセンサを被覆するカバーガラスを構成することを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記イメージセンサを被覆するカバーガラスを有し、
前記サブレンズ群は、前記カバーガラスに形成されており、
前記支持構造は、前記カバーガラスを支持することを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記メインレンズ系を保持するレンズホルダを有し、
前記レンズホルダは、前記イメージセンサに積層されていることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項１】
アレイ状に配置された画素セルを備え、被写体像を撮像するイメージセンサと、
被写体からの光を前記イメージセンサへ取り込むメインレンズ系と、
前記メインレンズ系及び前記イメージセンサの間の光路中に設けられ、前記被写体像の一部分に相当する画像片を、複数の前記画素セルからなる画素ブロックごとに結像させるサブレンズ群と、
前記イメージセンサを被覆するカバーガラスと、を有し、
前記サブレンズ群は、前記カバーガラス上にて前記サブレンズ群を支持するための支持構造と一体化されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
アレイ状に配置された画素セルを備え、被写体像を撮像するイメージセンサと、
被写体からの光を前記イメージセンサへ取り込むメインレンズ系と、
前記メインレンズ系及び前記イメージセンサの間の光路中に設けられ、前記被写体像の一部分に相当する画像片を、複数の前記画素セルからなる画素ブロックごとに結像させるサブレンズ群と、を有し、
前記サブレンズ群は、前記イメージセンサ上にて前記サブレンズ群を支持するための支持構造と一体化されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３】
前記サブレンズ群及び前記支持構造は、前記イメージセンサを被覆するカバーガラスを構成することを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記イメージセンサを被覆するカバーガラスを有し、
前記サブレンズ群は、前記カバーガラスに形成されており、
前記支持構造は、前記カバーガラスを支持することを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記メインレンズ系を保持するレンズホルダを有し、
前記レンズホルダは、前記イメージセンサに積層されていることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０９０１１（Ｐ２０１３−１０９０１１Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１４９４（Ｐ２０１１−２５１４９４）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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