JP2009251367A - 撮像レンズ、撮像レンズの製造方法及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハスケールレンズにおけるレンズ形状の制約条件を緩和し、量産性が良くコンパクトかつ低コストで良好な収差性能を持つ撮像レンズ、撮像レンズの製造方法および撮像装置を提供する。
【解決手段】レンズ基板の同一面上に、積層された基礎部と表面部を形成することにより、撮像レンズに含まれるレンズブロックに形成されるレンズ部にエネルギー硬化型材料を用いた場合でも、順次薄肉の基礎部と表面部とを形成することで、従来技術の課題であったレンズ部の厚肉化を実現でき、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、CCD（Charge Coupled Device）型イメージセンサやCMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の固体撮像素子を用いた撮像装置の撮像レンズに関するものであり、より詳しくは、大量生産に適するウェハスケールレンズを用いた光学系における撮像レンズ及び撮像レンズの製造方法並びに撮像レンズを用いた撮像装置に関するものである。

コンパクトで非常に薄型の撮像装置（以下、カメラモジュールとも称す）が、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等のコンパクトで、薄型の電子機器である携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末に用いられている。これらの撮像装置に使用される撮像素子としては、ＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子が知られている。近年では撮像素子の高画素化が進んでおり、高解像、高性能化が図られてきている。また、これら撮像素子上に被写体像を形成するための撮像レンズは、撮像素子の小型化に対応しコンパクト化が求められており、その要求は年々強まる傾向にある。

このような携帯端末に内蔵される撮像装置に用いる撮像レンズとして、樹脂材料レンズで構成される光学系および、ガラスレンズと樹脂材料レンズで構成される光学系が一般的によく知られている。しかしながら、従来の技術では、これらの光学系の更なる超コンパクト化と携帯端末に求められる量産性を両立することには限界がある。

このような問題点を克服するため、数インチのウェハ上にレプリカ法によってレンズ要素を同時に大量に成形し、それらのウェハをセンサウェハと組み合わせた後、切り離し、カメラモジュールを大量生産する手法が提案されている。こうした製法によって製造されたレンズをウェハスケールレンズ、また、カメラモジュールをウェハスケールカメラモジュールと呼ばれることもある。こういった撮像レンズに関して特許文献１、特許文献２にレンズ基板上にレンズ部を備えた撮像レンズが開示されている。
特開２００６−３２３３６５号 特許第３９２９４７９号

ここで、加工性やコストを考慮すると、レンズを形成するウェハ（以下レンズウエハとも言う）は平行平板であることが望ましい。しかるに、レンズウェハが平行平板であると、レンズウェハ上に密着するレンズ部の面が屈折力を持たなくなり、即ちレンズ部の片面にしかパワーを持たせることが出来ないため、レンズの有効径を変えずに強い屈折力を得るには空気に接するレンズ部の面の曲率半径を小さくする必要がある。ところが、曲率半径が小さくなるとレンズ部の周囲と中央部と厚みの差が大きくなるためレンズ部を成形することは、成形技術上難しいという問題がある。

一方、レンズウェハ上に金型を固定してキャビティ内にＵＶ硬化型樹脂を注入し、外部より紫外線を照射してＵＶ硬化型樹脂を硬化させることで、容易に非球面形状のレンズ部を形成する手法がある。この手法においては、樹脂部の厚みを０．２０〜０．３０ｍｍ程度以下にしなければ紫外線の透過が悪く、ＵＶ硬化型樹脂が硬化しにくいという問題がある。これに対し、レンズウェハ上に金型を固定してキャビティ内に熱硬化型樹脂を注入し、金型を加熱して熱硬化型樹脂を硬化させレンズ部を形成することも提案されているが、この場合、熱硬化型樹脂は金型に接している面から順に硬化していくため、レンズ部を厚くした場合、金型から遠い部位は硬化が遅く屈折率が不均一になってしまう恐れがある。このように、レンズ部に、ＵＶ硬化型樹脂や熱硬化型樹脂などのエネルギー硬化型材料を用いた場合、レンズ部外側から内部へ向かってエネルギーが伝わることが原因となり、レンズ部が厚くなるに従い、内部まで硬化しないという不具合や、硬化後に不均一な材料特性となるという不具合を招く恐れが高まる。従って、どちらの場合においてもレンズ部の厚みが厚くなる形状では不適切な特性を招くこととなるため、これによりレンズ部の曲率半径が制限されてしまうという問題がある。

以上のことから、ウェハスケールレンズにはレンズ形状についての制約条件が多く、収差補正が十分にできない事から、高性能化が難しいという課題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、量産性を向上したウェハスケールレンズであっても、レンズ部における形状の制約条件を緩和することにより、高性能化が可能な撮像レンズ、撮像レンズの製造方法および撮像装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の撮像レンズは、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像する撮像レンズであって、
前記撮像レンズは、平行平板であるレンズ基板と、前記レンズ基板の物体側面及び像側面上の少なくとも一方に形成された基礎部と前記基礎部の面上に形成された表面部とからなり、正または負のパワーを有するレンズ部と、を備える光学要素としてのレンズブロックを少なくとも１つ有することを特徴とする。

本発明における撮像レンズは、平行平板であるレンズ基板の片面あるいは両面に正または負のパワーを有するレンズ部を形成したレンズブロックを使用するので、レプリカ法によって同一レンズ基板上にレンズブロックを同時に大量に成形する工程、これらのレンズブロックをセンサウェハと組み合わせた後に切り離す工程を経て、レンズモジュールを大量生産する事が可能である。これにより本発明の撮像レンズを組み込んだ撮像装置の低コストと量産性を両立できる。さらに、レンズ基板の同一面上に、積層された基礎部と表面部を形成することにより、撮像レンズに含まれるレンズブロックに形成されるレンズ部にエネルギー硬化型材料を用いた場合でも、順次薄肉の基礎部と表面部とを形成することで、従来技術の課題であったレンズ部の厚肉化を実現でき、より高性能な撮像レンズとすることができる。尚、基礎部は複数個重ねて設けても良い。

請求項２に記載の撮像レンズは、請求項１に記載の発明において、前記レンズ部における空気と接する光学面の前記レンズ基板からの最大厚さが０．３ｍｍを超える面を、少なくとも１面有することを特徴とするので、従来技術の課題であったレンズ部の厚さを最終的には０．３ｍｍ以上とすることができ、より高性能な撮像レンズとすることができる。

請求項３に記載の撮像レンズは、請求項１又は２に記載の発明において、前記基礎部と前記表面部が異なる材料によって形成され、境界面が球面又は非球面である前記レンズブロックを、少なくとも１つ有することを特徴とするので、基礎部と表面部の境界面に屈折力を持たせることができ、レンズ部の厚さへの影響を抑えつつ、屈折力を大きくすることができるので、効果的に収差補正を担うことができ、より高性能な撮像レンズとすることができる。

請求項４に記載の撮像レンズは、請求項３に記載の発明において、前記基礎部と前記表面部が、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
１０＜｜ν₁−ν₂｜＜７０ （１）
ただし、
ν₁：前記基礎部のｄ線のアッベ数
ν₂：前記表面部のｄ線のアッベ数

前記基礎部と前記表面部が条件式（１）を満たすことにより、分散の異なるレンズの組み合わせになることから、軸上色収差や倍率色収差等の色収差を補正を担うこともできるため、より高性能な撮像レンズとすることができる。以下の条件式（１’）を満たすと、さらに望ましい。
１０＜｜ν₁−ν₂｜＜４０ （１’）

請求項５に記載の撮像レンズは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記基礎部と前記表面部が樹脂材料からなり、前記レンズ基板がガラス材料からなることを特徴とする。

ガラスは樹脂に比べて熱膨張係数が小さいので、レンズ基板をガラス材料で構成することにより、高温環境での撮像レンズの光学性能を維持することが出来る。また、レンズ部を樹脂材料で構成することにより、ガラスを用いる場合に比べて、加工成形性がよく、また低コスト化できる。レンズ部と空気との接触面を非球面形状にすると、最も屈折率差が大きく非球面の効果を最大限に活用できるので、諸収差の発生を最小限に抑えることができ、高性能化が容易に可能となるため、より望ましい。また、前記レンズ基板と前記レンズ部の接合方法は、レンズ部となる樹脂を直接接着あるいは他の樹脂等（接着剤）によって間接的に接着する方法のいずれも採用することが出来る。光学性能への悪影響をより抑え、簡易な構造で低コストに出来る点で、レンズ部となる樹脂を直接接着することが特に好ましい。前記レンズ基板は、光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ等を兼用していても良い。

請求項６に記載の撮像レンズは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記レンズ基板上に形成される前記基礎部と前記表面部がエネルギー硬化性樹脂からなることを特徴とする。

前記レンズ部を硬化型の樹脂材料によって構成することにより、ウェハ状の前記レンズ基板に金型によって同時に大量にレンズ部を種々の手段を用いて硬化させることが可能となり、量産性を向上させることができるようになる。

ここでのエネルギー硬化型の樹脂材料とは熱によって硬化する樹脂材料や光によって硬化する樹脂材料のいずれをも含み、例えば信越化学工業（株）製シリコーン樹脂ＫＥＲシリーズの各タイプのような熱硬化型樹脂及びＵＶ硬化型樹脂を用いることが出来る。

なお、硬化型の樹脂材料はＵＶ硬化型の樹脂材料によって構成されることが特に望ましい。ＵＶ硬化型の樹脂材料で構成されることにより、硬化時間を短くでき量産性を改善できる。

また、樹脂材料にて構成されるレンズ部に３０ナノメートル以下の無機微粒子を分散させることで、温度が変化しても性能の劣化や、像点位置変動を低減でき、しかも光透過率を低下させることなく、環境変化に関わらず優れた光学特性を有する撮像レンズを提供できる。

一般に透明な樹脂材料に微粒子を混合させると、光の散乱が生じ透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難であったが、微粒子の大きさを透過光束の波長より小さくすることにより、散乱が実質的に発生しないようにできる。

また、樹脂材料はガラス材料に比べて屈折率が低いことが欠点であったが、屈折率の高い無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、屈折率を高くできることがわかってきた。具体的には、母材となる樹脂材料に３０ナノメートル以下、なお、望ましくは、母材となる樹脂材料に２０ナノメートル以下、さらに望ましくは１５ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、任意の温度依存性を有する材料を提供できる。

さらに、樹脂材料は温度が上昇することにより屈折率が低下してしまうが、温度が上昇すると屈折率が上昇する無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、これらの性質を打ち消しあうように作用するので、温度変化に対する屈折率変化を小さくできることも知られている。また、逆に、温度が上昇すると屈折率が低下する無機粒子を母材となる樹脂材料に分散させると、温度変化に対する屈折率変化を大きくできることも知られている。具体的には、母材となる樹脂材料に３０ナノメートル以下、なお、望ましくは、母材となる樹脂材料に２０ナノメートル以下、さらに望ましくは１５ナノメートル以下の無機粒子を分散させることにより、任意の温度依存性を有する材料を提供できる。

例えば、アクリル系樹脂に酸化アルミニウム（Al₂O₃）やニオブ酸リチウム（LiNbO₃）の微粒子を分散させることにより、高い屈折率の樹脂材料が得られるとともに、温度に対する屈折率変化を小さくすることができる。

次に、屈折率の温度変化Aについて詳細に説明する。屈折率の温度変化Aは、ローレンツ・ローレンツの式に基づいて、屈折率nを温度tで微分することにより、以下の式［数１］で表される。

樹脂材料の場合は、一般に式中第１項に比べ第２項の寄与が小さく、ほぼ無視できる。例えば、PMMA樹脂の場合、線膨張係数αは7×10^-5であり、上記式に代入すると、dn／dt＝−1．2×10^-4［／℃］となり、実測値とおおむね一致する。

ここで、微粒子、望ましくは無機微粒子を樹脂材料中に分散させることにより、実質的に上記式の第２項の寄与を大きくし、第１項の線膨張による変化と打ち消しあうようにさせている。具体的には、従来は−1.2×10^-4程度であった変化を、絶対値で8×10^-5未満に抑えることが望ましい。

また、第２項の寄与をさらに大きくして、母材の樹脂材料とは逆の温度特性を持たせることも可能である。つまり、温度が上昇することによって屈折率が低下するのではなく、逆に、屈折率が上昇するような素材を得ることもできる。また、これと同様にして、樹脂材料は吸水によって屈折率が上昇してしまうが、逆に、屈折率が低下するような素材を得ることができる。

混合させる割合は、屈折率の温度に対する変化の割合をコントロールするために、適宜増減できるし、複数種類のナノサイズの無機粒子をブレンドして分散させることも可能である。

請求項７に記載の撮像レンズは、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記レンズ基板と前記レンズ部が光学薄膜及び／又は接着剤（接着層）を介して間接的に接着されるレンズブロックを少なくとも１つ有することを特徴とする。

レンズ部とレンズ基板との間に、開口絞りや赤外線カットフィルタといった光学薄膜解して接着することにより、光学部材の簡略化が可能となり、低コスト化が実現できる。また、レンズ基板とレンズ部を直接固着することが困難な場合には、接着層等を介してレンズ基板上にレンズ部を形成することができ、これによりレンズ部の素材として密着性の悪い樹脂も用いることができるので、光学特性を優先して選択するなど選択の範囲が広がり、高性能化、高機能化が実現できる。

請求項８に記載の撮像レンズの製造方法は、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像するために、平行平板であるレンズ基板と、前記レンズ基板の物体側面及び像側面上の少なくとも一方に形成され正または負のパワーを有するレンズ部とを有する撮像レンズの製造方法であって、
第１の型を用いてレンズ基板上に基礎部を形成した後、第２の型を用いて前記基礎部に重ねて表面部を形成することにより前記レンズ部を形成することを特徴とする。

本発明によれば、レンズ基板上に、積層された基礎部と表面部を形成することにより、レンズ部にエネルギー硬化型材料を用いた場合でも、順次薄肉の基礎部と表面部とを形成することで、従来技術の課題であったレンズ部の厚肉化を実現でき、より高性能な撮像レンズとすることができる。尚、基礎部は複数個重ねて設けても良い。

請求項９に記載の撮像レンズの製造方法は、請求項８に記載の発明において、光軸合わせを行う手段を用いて前記基礎部と前記表面部の光軸を合わせることを特徴とする。

光軸合わせを行う手段を用いて、基礎部を形成した後に表面部を形成することにより、既に形成された基礎部を基準に位置合わせを行いながら表面部を形成できるので、基礎部と表面部の光軸を一致させる事が容易になり、レンズブロックを精度良く製造することができる。これは、基礎部と表面部の境界面が球面又は非球面である場合に有効である。

請求項１０に記載の撮像装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の撮像レンズを用いたことを特徴とする。

本発明によれば、ウェハスケールレンズにおけるレンズ形状の制約条件を緩和し、量産性が良くコンパクトかつ低コストで良好な収差性能を持つ撮像レンズ、撮像レンズの製造方法および撮像装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかる撮像装置５０の斜視図であり、図２は、図１の構成を矢印II-II線で切断して矢印方向に見た断面図である。図２に示すように、撮像装置５０は、光電変換部５１ａを有する固体撮像素子としてのＣＭＯＳ型イメージセンサ５１と、このイメージセンサ５１の光電変換部５１ａに被写体像を撮像させる撮像レンズ１０と、イメージセンサ５１を保持すると共にその電気信号の送受を行う外部接続用端子（不図示）を有する基板５２とを備え、これらが一体的に形成されている。尚、鏡枠５３内に収容された撮像レンズ１０は、第１レンズブロックＢＫ１と、第２レンズブロックＢＫ２と、第３ブロックＢＫ３とを有する。

上記イメージセンサ５１は、その受光側の平面の中央部に、画素（光電変換素子）が２次元的に配置された、受光部としての光電変換部５１ａが形成されており、不図示の信号処理回路に接続されている。かかる信号処理回路は、各画素を順次駆動し信号電荷を得る駆動回路部と、各信号電荷をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、このデジタル信号を用いて画像信号出力を形成する信号処理部等から構成されている。また、イメージセンサ５１の受光側の平面の外縁近傍には、多数のパッド（図示略）が配置されており、不図示のワイヤを介して基板５２に接続されている。イメージセンサ５１は、光電変換部５１ａからの信号電荷をデジタルＹＵＶ信号等の画像信号等に変換し、ワイヤ（不図示）を介して基板５２上の所定の回路に出力する。ここで、Ｙは輝度信号、Ｕ（＝Ｒ−Ｙ）は赤と輝度信号との色差信号、Ｖ（＝Ｂ−Ｙ）は青と輝度信号との色差信号である。なお、固体撮像素子は上記ＣＭＯＳ型のイメージセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤ等の他のものを使用しても良い。

イメージセンサ５１を支持する基板５２は、不図示の配線により、イメージセンサ５１に対して通信可能に接続されている。

基板５２は、不図示の外部接続用端子を介して外部回路（例えば、撮像装置を実装した携帯端末の上位装置が有する制御回路）と接続し、外部回路からイメージセンサ５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたり、また、デジタルＹＵＶ信号を外部回路へ出力したりすることを可能とする。

イメージセンサ５１の上部は、基板５２の上面に固定された赤外線カットフィルタなどのプレートＰＴにより封止されている。プレートＰＴの上面には、スペーサ部材Ｂ３の下端が固定されている。更に、スペーサ部材Ｂ３の上端には、第３レンズブロックＢＫ３が固定され、第３レンズブロックＢＫ３の上面には、別のスペーサ部材Ｂ２の下端が固定され、スペーサ部材Ｂ２の上端には、第２レンズブロックＢＫ２が固定され、第２レンズブロックＢＫ２の上面には、別のスペーサ部材Ｂ１の下端が固定され、スペーサ部材Ｂ１の上端には、第１レンズブロックＢＫ１が固定されている。

第１レンズブロックＢＫ１は、平行平板であるレンズ基板ＬＳ１と、その物体側に固着された正のレンズ部Ｌ１ａ及び像面側に固着された負のレンズ部Ｌ１ｂとからなり、第２レンズブロックＢＫ２は、平行平板であるレンズ基板ＬＳ２と、その物体側に固着された負のレンズ部Ｌ２ａ及び像面側に固着された正のレンズ部Ｌ２ｂとからなり、第３レンズブロックＢＫ３は、平行平板であるレンズ基板ＬＳ３と、その物体側に固着された正のレンズ部Ｌ３ａ及び像面側に固着された負のレンズ部Ｌ３ｂとからなる。ここで、レンズ部Ｌ２ｂは、レンズ基板ＬＳ２に密着した基礎部Ｌ２ｂｘと、基礎部Ｌ２ｂｘ上に積層するように形成された表面部Ｌ２ｂｙとを有する。又、レンズ部Ｌ３ｂは、レンズ基板ＬＳ３に密着した基礎部Ｌ３ｂｘと、基礎部Ｌ３ｂｘ上に積層するように形成された表面部Ｌ３ｂｙとを有する。尚、第１レンズ部Ｌ１ａとレンズ基板ＬＳ１との間に、絞りを構成する開口を有する光学薄膜を形成すると好ましい。

本実施の形態においては、レンズ部Ｌ２ｂ、Ｌ３ｂにおける空気と接する光学面のレンズ基板ＬＳ２，ＬＳ３からの最大厚さが０．３ｍｍを超える面を、少なくとも１面有すると好ましい。又、基礎部Ｌ２ｂｘ、Ｌ３ｂｘと表面部Ｌ２ｂｙ、Ｌ３ｂｙの樹脂素材が異なる場合、それぞれ以下の条件式を満たすと好ましい。
１０＜｜ν₁−ν₂｜＜７０ （１）
ただし、
ν₁：基礎部Ｌ２ｂｘ、Ｌ３ｂｘのｄ線のアッベ数
ν₂：表面部Ｌ２ｂｙ、Ｌ３ｂｙのｄ線のアッベ数

レンズブロックＢＫ１，ＢＫ２、ＢＫ３において、レンズ基板ＬＳ１，ＬＳ２、ＬＳ３がガラス材料からなり、空気に接するレンズ面が全て非球面であるレンズ部Ｌ１ａ〜Ｌ３ｂはＵＶ樹脂材料からなると好ましい。

尚、レンズ部Ｌ１ａ〜Ｌ３ａは、最大長３０ナノメートル以下の無機微粒子を分散させたＵＶ硬化型樹脂材料からなると好ましい。

上述した撮像装置５０の使用態様について説明する。図３は、撮像装置５０をデジタル機器である携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。また、図４は携帯電話機１００の制御ブロック図である。

撮像装置５０は、例えば、撮像レンズの物体側端面が携帯電話機１００の背面（液晶表示部側を正面とする）に設けられ、液晶表示部の下方に相当する位置になるよう配設される。

撮像装置５０の外部接続用端子（不図示）は、携帯電話機１００の制御部１０１と接続され、輝度信号や色差信号等の画像信号を制御部１０１側に出力する。

一方、携帯電話機１００は、図４に示すように、各部を統括的に制御すると共に、各処理に応じたプログラムを実行する制御部（ＣＰＵ）１０１と、番号等をキーにより支持入力するための入力部６０と、撮像した画像や映像等を表示する表示部７０と、外部サーバとの間の各種情報通信を実現するための無線通信部８０と、携帯電話機１００のシステムプログラムや各種処理プログラム及び端末ＩＤ等の必要な諸データを記憶している記憶部（ＲＯＭ）９１と、制御部１０１によって実行される各種処理プログラムやデータ、若しくは処理データ、或いは撮像装置５０による撮像データ等を一時的に格納する作業領域として用いられる一時記憶部（ＲＡＭ）９２とを備えている。

携帯電話機１００を把持する撮影者が、被写体に対して撮像装置５０の撮像レンズ１０を向けると、イメージセンサ５１に静止画又は動画の画像信号が取り込まれる。所望のシャッタチャンスで、図３に示すボタンＢＴを撮影者が押すことでレリーズが行われ、画像信号が撮像装置５０に取り込まれることとなる。撮像装置５０から入力された画像信号は、上記携帯電話機１００の制御系に送信され、記憶部９２に記憶されたり、或いは表示部７０で表示され、さらには、無線通信部８０を介して映像情報として外部に送信されることとなる。

本実施の形態にかかる撮像レンズの製造方法について説明する。図５は、本実施の形態にかかる撮像レンズを製造する工程を示す図である。本実施の形態では、レプリカ法により撮像レンズを製造する。レプリカ法とは、レンズウェハ上に、金型を用いて硬化性の樹脂をレンズ形状にして転写するものである。つまり、レプリカ法では、レンズウェハ上に、多数のレンズが同時に作製されることとなる。

まず、図５（ａ）に示すように大きな平行平板であるレンズ基板素材ＣＧの表面に対して、基礎部Ｌ２ｂｘの非球面形状に応じたキャビティ形状Ｃ１をマトリクス状に複数個有する第１の型Ｍ１を、双方に設けられた不図示のアライメントマークを基準として型締めする。第１の型Ｍ１は、紫外線を透過する素材からなる。

次いで、レンズ基板素材ＣＧと第１の型Ｍ１との間に、不図示のランナー、ゲートを介してＵＶ硬化型樹脂ＲＳを注入し、第１の型Ｍ１の外部から紫外線を照射する。照射された紫外線は、第１の型Ｍ１を透過してＵＶ硬化型樹脂ＲＳ１を硬化させる。ＵＶ硬化型樹脂ＲＳ１が硬化した後、第１の型Ｍ１を離型することにより、レンズ基板素材ＣＧの表面に、複数個の基礎部Ｌ２ｂｘを固着形成できる（図５（ｂ））。

更に、図５（ｂ）に示すように、レンズ基板素材ＣＧの同じ面に対して、表面部Ｌ２ｂｙの非球面形状に応じたキャビティ形状Ｃ２をマトリクス状に複数個有する第２の型Ｍ２を、双方に設けられた不図示のアライメントマークを基準として型締めする。これにより、レンズ基板素材ＣＧと第２の型Ｍ２とは精度良く位置決めされることになるので、基礎部Ｌ２ｂｘと、表面部Ｌ２ｂｙの光軸を精度良く合わせることができる。第２の型Ｍ２も、紫外線を透過する素材からなる。

次いで、レンズ基板素材ＣＧと第２の型Ｍ２との間に、不図示のランナー、ゲートを介してＵＶ硬化型樹脂ＲＳ２を注入し、第２の型Ｍ２の外部から紫外線を照射する。照射された紫外線は、第２の型Ｍ２を透過してＵＶ硬化型樹脂ＲＳ２を硬化させる。ＵＶ硬化型樹脂ＲＳ２が硬化した後、第２の型Ｍ２を離型することにより、基礎部Ｌ２ｂｘに密着するようにして表面部Ｌ２ｂｙを固着形成できる。尚、ＵＶ硬化型樹脂ＲＳ１，ＲＳ２が同じ樹脂である場合には、キャビティＣ１の形状は任意であるが、ＵＶ硬化型樹脂ＲＳ１，ＲＳ２の屈折率が異なる場合には、境界面に屈折力を与えるためキャビティＣ１の形状は非球面状であることが望ましい。

以上の製造方法によれば、たとえば型Ｍ１，Ｍ２及びレンズ基板素材ＣＧの一部にアライメントマーク（不図示）を形成しておくことにより、基礎部Ｌ２ｂｘと表面部Ｌ２ｂｙを接合する際に、型Ｍ１，Ｍ２の光軸をより精度良く合わせられ、かつ光軸を合わせるための時間が短縮できるため、量産性を向上させることができる。

具体的な光軸合わせを行う手段として、たとえば型Ｍ１，Ｍ２及びレンズ基板素材ＣＧ上に他の部分と明るさの異なる特徴点として観察される位置基準マークすなわちアライメントマーク（例えば金型の転写面に微細な凹部を形成し、成形時に転写してなる凸部等）を付与し、それらを光学的に観察することで観察座標系内における特徴点の位置を算出し、それらが合致するように位置調整を行なうことで、基礎部Ｌ２ｂｘと表面部Ｌ２ｂｙの光軸を一度に精度良く合わせることができる（特開２００６−１４６０４３号公報参照）

レンズ部Ｌ３ｂも同様な手法で製造することができる。又、それ以外のレンズ部については、ＵＶ硬化型樹脂から単一の型を用いて一度の成形により形成できる。このようにして両面にレンズ部を形成したレンズ基板を含むレンズブロックＢＫ１〜ＢＫ３を、格子状のスペーサ部材Ｂ１〜Ｂ３を間に介在させて、格子の位置で切断することで、図２に示すような撮像レンズ１０を形成できる。

以下に、上述した実施の形態に好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。実施例における各符号の意味は以下の通りである。
ｆ ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆＢ：バックフォーカス
Ｆ ：Ｆナンバー
２Ｙ：固体撮像素子の撮像面対角線長（固体撮像素子の矩形実効画素領域の対角線長）
ＥＮＴＰ：入射瞳位置（第１面から入射瞳までの距離）
ＥＸＴＰ：射出瞳位置（像面から射出瞳までの距離）
Ｈ１：前側主点位置（第１面から前側主点までの距離）
Ｈ２：後側主点位置（最終面から後側主点までの距離）
Ｒ ：屈折面の曲率半径
Ｄ ：軸上面間隔
Ｎｄ：レンズ材料のｄ線の常温での屈折率
νｄ：レンズ材料のアッベ数

各実施例において非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸方向にＸ軸をとり、光軸と垂直方向の高さをｈとして、以下の（数２）で表す。

ただし、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ ：曲率半径
Ｋ ：円錐定数
である。

また、以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０−０２）をＥ（例えば２．５Ｅ−０２）を用いて表すものとする。また、レンズデータの面番号は第１レンズの物体側を１面として順に付与した。なお、実施例に記載の長さを表す数値の単位はすべてｍｍとする。

（実施例１）
実施例１の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表１）に示す。

図６は実施例１に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、物体側レンズ部Ｌ１ａ、開口絞りＳ、レンズ基板ＬＳ１、像側レンズ部Ｌ１ｂより、第１レンズブロックＢＫ１が構成され、次に、物体側レンズ部Ｌ２ａ、レンズ基板ＬＳ２、基礎部Ｌ２ｂｘと表面部Ｌ２ｂｙより構成される像側レンズ部Ｌ２ｂより、第２レンズブロックＢＫ２が構成され、次に、物体側レンズ部Ｌ３ａ、レンズ基板ＬＳ３、基礎部Ｌ３ｂｘと表面部Ｌ３ｂｙより構成される像側レンズ部Ｌ３ｂより、第３レンズブロックＢＫ３が構成され、最後に光学的ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板ＰＴが設けられている。基礎部Ｌ２ｂｘと表面部Ｌ２ｂｙより構成されるレンズ部Ｌ２ｂの最大厚みは、光軸上で０．３２５ｍｍであり、０．３ｍｍを超えている。同様に、基礎部Ｌ３ｂｘと表面部Ｌ３ｂｙより構成されるレンズ部Ｌ３ｂの最大厚みは、光軸から０．９１ｍｍの高さで０．３２５ｍｍであり、０．３ｍｍを超えている。また、実施例１ではレンズブロックを構成するレンズ部の全ての空気と接するレンズ部の面は非球面形状であり、レンズ基板上に形成されたレンズ部は全て同一の樹脂材料である。

図７は、実施例１に示す撮像レンズの収差図（（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）歪曲収差、（ｄ）メリディオナルコマ収差）である。尚、以降の収差図において、球面収差図では、実線がｄ線、点線がｇ線を表し、非点収差図では、実線がサジタル像面、点線がメリジオナル像面をあらわすものとする。

（実施例２）
実施例２の撮像レンズのレンズデータを、以下の（表２）に示す。

図８は実施例２に示す撮像レンズの断面図である。光軸に沿って物体側から順に、物体側レンズ部Ｌ１ａ、開口絞りＳ、レンズ基板ＬＳ１、基礎部Ｌ１ｂｘと表面部Ｌ１ｂｙより構成される像側レンズ部より、第１レンズブロックＢＫ１が構成され、次に、物体側レンズ部Ｌ２ａ、レンズ基板ＬＳ２、像側レンズ部Ｌ２ｂより、第２レンズブロックＢＫ２が構成され、次に、物体側レンズ部Ｌ３ａ、レンズ基板ＬＳ３より、第３レンズブロックＢＫ３が構成され、最後に光学的ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板ＰＴが設けられている。また、実施例２ではレンズブロックを構成するレンズ部の全ての空気と接するレンズ部の面は非球面形状であり、第１レンズブロックＢＫの像側に形成された基礎部Ｌ２ｂｘと表面部Ｌ２ｂｙは異なる樹脂で形成されている。

基礎部Ｌ２ｂｘのアッベ数は５８．１であり、Ｌ２ｂｙのアッベ数は２３．０であることから、条件式（１）は｜ν₁−ν₂｜＝３５．１となり、条件式（１）を満たす。

図４は、実施例２に示す撮像レンズの収差図（（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）歪曲収差、（ｄ）メリディオナルコマ収差）である。尚、以降の収差図において、球面収差図では、実線がｄ線、点線がｇ線を表し、非点収差図では、実線がサジタル像面、点線がメリジオナル像面をあらわすものとする。

本実施の形態にかかる撮像装置５０の斜視図である。 図１の構成を矢印II-II線で切断して矢印方向に見た断面図である。 撮像装置５０を携帯端末としての携帯電話機１００に装備した状態を示す図である。 携帯電話機１００の制御ブロック図である。 本実施の形態に用いる撮像レンズを製造する工程を示す図である。 第１実施例にかかる撮像レンズの断面図である。 第１実施例にかかる撮像レンズの収差図（（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）歪曲収差、（ｄ）メリディオナルコマ収差）である。 第２実施例にかかる撮像レンズの断面図である。 第２実施例にかかる撮像レンズの収差図（（ａ）球面収差、（ｂ）非点収差、（ｃ）歪曲収差、（ｄ）メリディオナルコマ収差）である。

符号の説明

１０ 撮像レンズ
５０ 撮像装置
５１ イメージセンサ
５１ａ 光電変換部
５２ 基板
６０ 入力部
７０ 表示部
８０ 無線通信部
９１ 記憶部
９２ 一時記憶部
１００ 携帯電話機
１０１ 制御部
ＢＫ１〜ＢＫ３ レンズブロック
ＬＳ１〜ＬＳ３ レンズ基板
Ｌ１ａ〜Ｌ３ａ 物体側レンズ部
Ｌ１ｂ〜Ｌ３ｂ 像側レンズ部
Ｍ１ 第１の型
Ｍ２ 第２の型
Ｂ１〜Ｂ３ スペーサ部材
Ｃ１ 基礎部の非球面形状に応じたキャビティ形状
Ｃ２ 表面部の非球面形状に応じたキャビティ形状
ＲＳ１，ＲＳ２ ＵＶ硬化型樹脂
ＵＶ 紫外線
Ｓ 開口絞り
ＩＳ 撮像面

Claims (10)

1. 固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像する撮像レンズであって、
   前記撮像レンズは、平行平板であるレンズ基板と、前記レンズ基板の物体側面及び像側面上の少なくとも一方に形成された基礎部と前記基礎部の面上に形成された表面部とからなり、正または負のパワーを有するレンズ部と、を備える光学要素としてのレンズブロックを少なくとも１つ有することを特徴とする撮像レンズ。
2. 前記レンズ部における空気と接する光学面の前記レンズ基板からの最大厚さが０．３ｍｍを超える面を、少なくとも１面有することを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
3. 前記基礎部と前記表面部が異なる材料によって形成され、境界面が球面又は非球面である前記レンズブロックを、少なくとも１つ有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像レンズ。
4. 前記基礎部と前記表面部が、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
   １０＜｜ν₁−ν₂｜＜７０ （１）
   ただし、
   ν₁：前記基礎部のｄ線のアッベ数
   ν₂：前記表面部のｄ線のアッベ数
5. 前記基礎部と前記表面部が樹脂材料からなり、前記レンズ基板がガラス材料からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮像レンズ。
6. 前記レンズ基板上に形成される前記基礎部と前記表面部がエネルギー硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の撮像レンズ。
7. 前記レンズ基板と前記レンズ部が光学薄膜及び／又は接着剤を介して間接的に接着されるレンズブロックを少なくとも１つ有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の撮像レンズ。
8. 固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像するために、平行平板であるレンズ基板と、前記レンズ基板の物体側面及び像側面上の少なくとも一方に形成され正または負のパワーを有するレンズ部とを有する撮像レンズの製造方法であって、
   第１の型を用いてレンズ基板上に基礎部を形成した後、第２の型を用いて前記基礎部に重ねて表面部を形成することにより前記レンズ部を形成することを特徴とする撮像レンズの製造方法。
9. 光軸合わせを行う手段を用いて前記基礎部と前記表面部の光軸を合わせることを特徴とする請求項８に記載の撮像レンズの製造方法。
10. 請求項１〜７のいずれかに記載の撮像レンズを用いたことを特徴とする撮像装置。

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