JP2011022276A - 撮像レンズ、撮像モジュール、撮像レンズの製造方法、および、撮像モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第2レンズL2は、被写体3側に向けられた面S3のうち、中央部分が被写体3側に出張っていると共に、その周辺部分が像面S7側に窪んでいる。また、第1レンズL1における被写体3側に向けられた面S1の中心s1と、第1レンズL1における像面S7側に向けられた面S2の中心s2と、を結んだ線分の長さをd1とし、撮像レンズ1の光学全長をdとすると、0.30<d1/d<0.45を満足している。
【選択図】図1
Description
上記の構成によれば、第2レンズは、被写体側に向けられた面のうち、中央部分が被写体側に出張っていると共に、その周辺部分が像面側に窪んでいる構成である。この構成によれば、第2レンズの中央部分付近を通過する光線は、被写体側から像面側に向かう方向(一般的には、撮像レンズの光軸に沿う方向)における、より被写体側にて結像可能になると共に、第2レンズの周辺部分付近を通過する光線は、同方向における、より像面側にて結像可能になる。このため、本撮像レンズは、第2レンズにおける被写体側への出張り度合および像面側への窪み度合に応じて、像面湾曲をはじめとする各種収差を補正することができる。また、この構成によれば、第2レンズは、第1レンズと同じ、正または負の屈折力を有するレンズとして用いられることが可能となり、これにより、第1レンズと第2レンズとの非対称性は、小さくすることができる。結果、本撮像レンズでは、偏芯、および、第1および第2レンズのそれぞれにおける厚みのばらつき、等の誤差が発生したときに、この誤差が及ぼす悪影響を低減できるため、許容される該誤差の範囲を、実質的に広げることが可能となる。
上記の構成によれば、本撮像レンズは、数式(2)を満足することにより、第2レンズにおける、被写体側および像面側に向けられた各面を、像面に接近させて配置することができるため、像面湾曲をはじめとする各種収差を補正することができる。また、第2レンズの周辺部分が像面側に窪んでいる構成による、上述した許容される誤差の範囲を広げる効果と相まって、本撮像レンズは、比較的簡単に製造することができる。
上記の構成によれば、本撮像レンズは、数式(3)を満足することにより、第2レンズにおける像面側に向けられた面を、像面に接近させて配置することができるため、歪曲をはじめとする各種収差を補正することができる。また、第2レンズの周辺部分が像面側に窪んでいる構成による、上述した許容される誤差の範囲を広げる効果と相まって、本撮像レンズは、比較的簡単に製造することができる。
上記の構成によれば、小型であり、かつ、球面収差が良好に補正された撮像レンズを得ることができる。
上記の構成によれば、小型であり、かつ、像面湾曲が良好に補正された撮像レンズを得ることができる。
図1は、本発明の一実施の形態を示す図面であり、撮像レンズ1の構成を示す断面図である。
(A)開口絞り2が光を絞る部分
(B)撮像レンズ1の外部から、第1レンズL1へと、光が入射する部分
という(A)部分および(B)部分のうち、最も被写体3に近い部分(ここでは、面S1の中心s1に該当)から、像面S7までの直線距離であって、撮像レンズ1の光軸Laに沿うX方向における直線距離を示している。光学系の光学全長とは、一般に、構成された該光学系の光学特性に対して或る影響を与える、該光学系の全構成要素の、光軸方向における寸法の総計を意味する。図1に示す撮像レンズ1では、上述したとおり、第1レンズL1の面S1の中心s1が、開口絞り2よりも被写体3側に突出した構成であることから、上記の「最も被写体3に近い部分」は、面S1の中心s1ということになる。一方、ここでは図示しないが、開口絞り2が、第1レンズL1の面S1の中心s1よりも被写体3側にある場合、撮像レンズ1の全長dは、開口絞り2から像面S7までの直線距離を意味することとなる。但し、この場合、上記の「最も被写体3に近い部分」は、開口絞り2の構造上の厚みに関係なく、開口絞り2が実際に光を絞る部分から決定される。
0.10 < d2/d < 0.23 ・・・(2)
0.20 < d3/d < 0.35 ・・・(3)
数式(1)を満足した場合は、面S1およびS2の形状変化を、緩やかにすることができる。すなわち、面S1およびS2は、X方向における、その出張りまたは窪み度合を小さくすることができる。さらに、X方向における、面S1と面S2との間隔は、広くすることができる。以上により、数式(1)を満足した撮像レンズ1は、面S1およびS2間、さらには、面S3およびS4間で各々生じる、光軸LaのY方向における位置ずれ(偏芯)、および、第1レンズL1および第2レンズL2の各厚みのばらつき、等の誤差が発生したときに、この誤差が及ぼす悪影響を低減できるため、許容される該誤差の範囲を、実質的に広げることが可能となる。
これにより、撮像レンズ1としては、小型であり、かつ、球面収差が良好に補正された撮像レンズを得ることができる。
これにより、撮像レンズ1としては、小型であり、かつ、像面湾曲が良好に補正された撮像レンズを得ることができる。
図6は、本発明のさらに別の実施の形態を示す図面であり、撮像モジュール60の構成を示す断面図である。
まずは、本発明に係る撮像モジュールの製造方法の前提となる、従来一般的な技術に係る撮像モジュール136の製造方法の概要を、図13(a)〜(d)を参照して説明する。
2 開口絞り
3 被写体
60、70 撮像モジュール
62 センサ
CG カバーガラス(保護部材)
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
La 光軸
S1 第1レンズにおける被写体側に向けられた面
S2 第1レンズにおける像面側に向けられた面
S3 第2レンズにおける被写体側に向けられた面
S4 第2レンズにおける像面側に向けられた面
S7 像面
s1 第1レンズにおける被写体側に向けられた面の中心
s2 第1レンズにおける像面側に向けられた面の中心
s3 第2レンズにおける被写体側に向けられた面の中心
s4 第2レンズにおける像面側に向けられた面の中心
s5 第2レンズにおける像面側に向けられた面と撮像レンズの光軸との交点
s6 交点から最も近い像面部分
d 撮像レンズの被写体側の端部から像面までの最短距離(撮像レンズの光学系としての全長)
d1 第1レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、第1レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さ
d2 第2レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、第2レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さ
d3 第2レンズにおける像面側に向けられた面と撮像レンズの光軸との交点と、交点に最も近い像面部分と、を結んだ線分の長さ(空気換算長さ)
141 熱硬化性樹脂(熱硬化性の樹脂)
144 アレイ状のレンズ(アレイ状の第1レンズ)
145 アレイ状のレンズ(アレイ状の第2レンズ)
148 撮像モジュール
Claims (18)
- 開口絞り、第1レンズ、および第2レンズが、被写体側から像面側に向かって順次設けられた撮像レンズであって、
上記第1レンズは、凸面が上記被写体側に向けられており、
上記第2レンズは、上記被写体側に向けられた面のうち、中央部分が該被写体側に出張っていると共に、該中央部分の周辺部分が上記像面側に窪んでおり、
上記第1レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、該第1レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さをd1とし、撮像レンズの光学全長をdとすると、下記数式(1)、
0.30 < d1/d < 0.45 ・・・(1)
(但し、撮像レンズの光学全長dは、上記開口絞りが光を絞る部分および上記第1レンズへの光の入射部分のうち、最も被写体に近い部分から、像面までの直線距離であって、撮像レンズの光軸に沿う方向における直線距離)
を満足していることを特徴とする撮像レンズ。 - 開口絞り、第1レンズ、および第2レンズが、被写体側から像面側に向かって順次設けられた撮像レンズであって、
上記第1レンズは、凸面が上記被写体側に向けられており、
上記第2レンズは、上記被写体側に向けられた面のうち、中央部分が該被写体側に出張っていると共に、該中央部分の周辺部分が上記像面側に窪んでおり、
上記第2レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、該第2レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さをd2とし、撮像レンズの光学全長をdとすると、下記数式(2)、
0.10 < d2/d < 0.23 ・・・(2)
(但し、撮像レンズの光学全長dは、上記開口絞りが光を絞る部分および上記第1レンズへの光の入射部分のうち、最も被写体に近い部分から、像面までの直線距離であって、撮像レンズの光軸に沿う方向における直線距離)
を満足していることを特徴とする撮像レンズ。 - 開口絞り、第1レンズ、および第2レンズが、被写体側から像面側に向かって順次設けられた撮像レンズであって、
上記第1レンズは、凸面が上記被写体側に向けられており、
上記第2レンズは、上記被写体側に向けられた面のうち、中央部分が該被写体側に出張っていると共に、該中央部分の周辺部分が上記像面側に窪んでおり、
上記第2レンズにおける像面側に向けられた面と撮像レンズの光軸との交点と、該交点に最も近い像面部分と、を結んだ線分の空気換算長さをd3とし、撮像レンズの光学全長をdとすると、下記数式(3)、
0.20 < d3/d < 0.35 ・・・(3)
(但し、撮像レンズの光学全長dは、上記開口絞りが光を絞る部分および上記第1レンズへの光の入射部分のうち、最も被写体に近い部分から、像面までの直線距離であって、撮像レンズの光軸に沿う方向における直線距離)
を満足していることを特徴とする撮像レンズ。 - 上記第1レンズにおける像面側に向けられた面の外周部分が、上記被写体側に窪んでいることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
- 撮像レンズ全体としての焦点距離をfとし、上記第1レンズの焦点距離をf1とすると、下記数式(4)、
1.30 < f1/f < 3.00 ・・・(4)
をさらに満足していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像レンズ。 - 撮像レンズ全体としての焦点距離をfとし、上記第2レンズの焦点距離をf2とすると、下記数式(5)、
1.00 < f2/f < 2.60 ・・・(5)
をさらに満足していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像レンズ。 - Fナンバーは、3以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
- 固体撮像素子を用いて構成されたセンサと、撮像レンズと、を備える撮像モジュールであって、
上記撮像レンズは、請求項1〜7のいずれか1項に記載の撮像レンズであることを特徴とする撮像モジュール。 - 上記固体撮像素子は、画素のピッチが2.5μm以下であることを特徴とする請求項8に記載の撮像モジュール。
- 上記撮像レンズの第2レンズは、外周部分が、上記センサを保護するための保護部材を介して、該センサに載せられていることを特徴とする請求項8に記載の撮像モジュール。
- 上記第1レンズおよび第2レンズのうち、少なくとも一方は、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂により構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
- 上記第1レンズおよび第2レンズの両方は、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂により構成されていることを特徴とする請求項11に記載の撮像レンズ。
- 上記第1レンズおよび第2レンズのうち、少なくとも一方は、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂により構成されていることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の撮像モジュール。
- 上記第1レンズおよび第2レンズの両方は、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂により構成されていることを特徴とする請求項13に記載の撮像モジュール。
- 請求項11に記載の撮像レンズを製造するための、撮像レンズの製造方法であって、
複数の上記第1レンズが一体的に成形されてなる、アレイ状の第1レンズを、樹脂に作製する工程と、
複数の上記第2レンズが一体的に成形されてなる、アレイ状の第2レンズを、上記アレイ状の第1レンズとは別の樹脂に作製する工程と、
各第1レンズおよび各第2レンズに関して、第1レンズの光軸と、該第1レンズに対応する第2レンズの光軸とが、同一直線上に位置するように、上記アレイ状の第1レンズと上記アレイ状の第2レンズとを貼り合わせる工程と、
上記の貼り合わせたアレイ状の第1レンズおよびアレイ状の第2レンズを、1つの撮像レンズ毎に切断する工程と、を含むことを特徴とする撮像レンズの製造方法。 - 上記アレイ状の第1レンズを、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂に作製し、
上記アレイ状の第2レンズを、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂に作製することを特徴とする請求項15に記載の撮像レンズの製造方法。 - 請求項13に記載の撮像モジュールを製造するための、撮像モジュールの製造方法であって、
複数の上記第1レンズが一体的に成形されてなる、アレイ状の第1レンズを、樹脂に作製する工程と、
複数の上記第2レンズが一体的に成形されてなる、アレイ状の第2レンズを、上記アレイ状の第1レンズとは別の樹脂に作製する工程と、
各第1レンズおよび各第2レンズに関して、第1レンズの光軸と、該第1レンズに対応する第2レンズの光軸とが、同一直線上に位置するように、上記アレイ状の第1レンズと上記アレイ状の第2レンズとを貼り合わせる工程と、
上記の貼り合わせたアレイ状の第1レンズおよびアレイ状の第2レンズを、1つの撮像モジュール毎に切断する工程と、を含むことを特徴とする撮像モジュールの製造方法。 - 上記アレイ状の第1レンズを、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂に作製し、
上記アレイ状の第2レンズを、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂に作製することを特徴とする請求項17に記載の撮像モジュールの製造方法。
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