JP2012185239A - Lens, lens array, and method of manufacturing lens - Google Patents

Lens, lens array, and method of manufacturing lens Download PDF

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聡 米山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens, a lens array and a method of manufacturing the lens in which generation of a ghost due to stray light can be suppressed.SOLUTION: The lens includes: a lens part; a flange part integrally formed by surrounding the outer periphery of the lens part; a reflection suppression layer which is formed on the surface of the flange part with a light-transmitting material and has a rugged surface; and a light-shielding layer formed on the reflection suppression layer with a material having light shielding properties.

Description

本発明は、レンズ、レンズアレイ、及びレンズの製造方法に関する。   The present invention relates to a lens, a lens array, and a method for manufacturing a lens.

近年、携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などの携帯端末には、小型で薄型な撮像ユニットが搭載されている。このような撮像ユニットは、一般に、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサなどの固体撮像素子と、固体撮像素子上に被写体像を形成するためのレンズと、を備えている。   In recent years, portable terminals such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) are equipped with small and thin imaging units. Such an imaging unit generally includes a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, a lens for forming a subject image on the solid-state imaging device, It has.

撮像ユニットのコストの低下を図るため、撮像ユニットに実装されるレンズを大量に且つ安価に製造できるように、レンズの製造方法を効率化することが望まれている。このようなレンズは、基板部に複数のレンズ部を一体に形成した構成であるレンズアレイを製造し、該基板部を切断して複数のレンズ部をそれぞれ分離させることで、得られ、撮像ユニットに実装される。   In order to reduce the cost of the imaging unit, it is desired to improve the efficiency of the lens manufacturing method so that a large number of lenses mounted on the imaging unit can be manufactured at low cost. Such a lens is obtained by manufacturing a lens array having a configuration in which a plurality of lens portions are integrally formed on a substrate portion, and cutting the substrate portion to separate the plurality of lens portions, respectively. To be implemented.

基板部に複数のレンズ部を形成したレンズアレイとしては、特許文献1に示すものがある。   As a lens array in which a plurality of lens portions are formed on a substrate portion, there is one shown in Patent Document 1.

特許文献1には、レンズアレイの基板部の表面に遮光層を形成することが記載されている。   Patent Document 1 describes that a light shielding layer is formed on the surface of the substrate portion of the lens array.

特開2003−179786号公報JP 2003-179786 A

ところで、レンズやレンズアレイに遮光層を形成した構成において、レンズと遮光部との間の界面が平滑であると、レンズの内部において、この界面で光が反射して迷光が生じ、ゴーストが発生しやすくなる。   By the way, in the configuration in which the light shielding layer is formed on the lens or the lens array, if the interface between the lens and the light shielding portion is smooth, the light is reflected at the interface inside the lens, stray light is generated, and ghost is generated. It becomes easy to do.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、迷光によるゴーストが発生することを抑えることができるレンズ、レンズアレイ、及びレンズの製造方法を提供する。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a lens, a lens array, and a lens manufacturing method capable of suppressing the occurrence of a ghost due to stray light.

(1)レンズ部と、
該レンズ部の外周を取り囲んで、一体に形成されたフランジ部と、
前記フランジ部の表面上に光透過性の材料で形成され、凹凸面を有する反射抑制層と、
前記反射抑制層上に、遮光性の材料で形成された遮光層と、を有するレンズ。
(2)レンズ部と、該レンズ部の外周を取り囲んで、一体に形成されたフランジ部と、を備えるレンズの製造方法であって、
成形型を用いて、複数の前記レンズ部と前記複数のレンズ部同士を一体に繋ぐ基板部とを含むレンズアレイを成形し、
前記基板部を切断して、前記複数のレンズ部を個別に分離し、
分離された前記レンズ部に付属するフランジ部の表面上に、光透過性の材料を塗布し、凹凸面を有する反射抑制層を形成し、
前記反射抑制層上に遮光性の材料を用いて遮光層を形成するレンズの製造方法。
(3)複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部同士を一体に繋ぐ基板部とを有するレンズアレイであって、
前記基板部の面に光透過性の材料で形成され、凹凸面を有する反射抑制層と、
前記反射抑制層上に、遮光性の材料で形成された遮光層と、を有するレンズアレイ。
(1) a lens portion;
Surrounding the outer periphery of the lens part, integrally formed flange part,
A reflection suppressing layer formed of a light transmissive material on the surface of the flange portion and having an uneven surface;
A lens having a light shielding layer formed of a light shielding material on the reflection suppression layer.
(2) A lens manufacturing method comprising: a lens part; and a flange part integrally formed surrounding the outer periphery of the lens part,
A molding die is used to mold a lens array including a plurality of the lens portions and a substrate portion that integrally connects the plurality of lens portions,
Cutting the substrate part and separating the plurality of lens parts individually;
On the surface of the flange portion attached to the separated lens portion, a light-transmitting material is applied to form a reflection suppressing layer having an uneven surface,
A method for manufacturing a lens, wherein a light shielding layer is formed on the reflection suppressing layer using a light shielding material.
(3) A lens array having a plurality of lens portions and a substrate portion integrally connecting the plurality of lens portions,
A reflection suppressing layer formed of a light transmissive material on the surface of the substrate portion and having an uneven surface;
A lens array comprising: a light shielding layer made of a light shielding material on the reflection suppression layer.

本発明によれば、迷光によるゴーストが発生することを抑えることができるレンズ、レンズアレイ、及びレンズの製造方法を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a lens, a lens array, and a lens manufacturing method that can suppress the occurrence of a ghost due to stray light.

本発明の実施形態を説明するための撮像ユニットの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the imaging unit for demonstrating embodiment of this invention. 本発明の実施形態を説明するためのレンズアレイの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the lens array for describing embodiment of this invention. 図2のレンズアレイのIII−III線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the lens array of FIG. 2 taken along the line III-III. レンズアレイを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a lens array. レンズの製造方法の手順を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the procedure of the manufacturing method of a lens. 図5の成形工程によって得られたレンズ成形体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lens molded object obtained by the shaping | molding process of FIG.

図1に示す撮像ユニット1は、センサモジュール2と、レンズモジュール3と、を備えている。   An imaging unit 1 shown in FIG. 1 includes a sensor module 2 and a lens module 3.

センサモジュール2は、固体撮像素子4と、センサ基板部5とを備えている。センサ基板部5は、例えばシリコンなどの半導体材料で形成されている。固体撮像素子4は、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどであり、センサ基板部5に対して周知の成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程、不純物添加工程、等を繰り返し、センサ基板部5上に受光領域、絶縁膜、電極、配線、等を形成して構成されている。   The sensor module 2 includes a solid-state imaging device 4 and a sensor substrate unit 5. The sensor substrate unit 5 is formed of a semiconductor material such as silicon. The solid-state imaging device 4 is, for example, a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or the like, and repeats a well-known film formation process, photolithography process, etching process, impurity addition process, and the like on the sensor substrate section 5 to thereby form the sensor substrate section 5. A light receiving region, an insulating film, an electrode, a wiring, and the like are formed thereon.

レンズモジュール3は、レンズ部6と、フランジ部7とを有するレンズを備えている。レンズ部6は、その表裏に所定のレンズ面6a、6bを有している。両レンズ面6a、6bは、図示の例ではいずれも凸形状の球面とされているが、用途に応じて、凸形状の球面、凹形状の球面、非球面、又は平面の種々の組み合わせを採り得る。フランジ部7は、レンズ部6の外周から鍔状に張り出して、レンズ部6の外周を取り囲んでいる。レンズ部6、及びフランジ部7は、透光性の材料で一体に形成されている。   The lens module 3 includes a lens having a lens portion 6 and a flange portion 7. The lens unit 6 has predetermined lens surfaces 6a and 6b on the front and back. Both lens surfaces 6a and 6b are convex spherical surfaces in the illustrated example, but various combinations of convex spherical surfaces, concave spherical surfaces, aspherical surfaces, or flat surfaces are adopted depending on the application. obtain. The flange portion 7 protrudes from the outer periphery of the lens portion 6 in a bowl shape and surrounds the outer periphery of the lens portion 6. The lens part 6 and the flange part 7 are integrally formed of a translucent material.

レンズモジュール3は、そのフランジ部7と基板部5との間にスペーサ9を介してセンサモジュール2に積層され、センサモジュール2に組み付けられている。スペーサ9は、レンズモジュール3のレンズ部6がセンサモジュール2の固体撮像素子4の受光面に結像するように、センサモジュール2のセンサ基板部5とレンズモジュール3のフランジ部7との間に所定の距離を置く厚みとなっている。スペーサ9と両モジュール2、3とは、例えば接着剤などを用いて接合される。   The lens module 3 is laminated on the sensor module 2 via the spacer 9 between the flange portion 7 and the substrate portion 5 and assembled to the sensor module 2. The spacer 9 is provided between the sensor substrate portion 5 of the sensor module 2 and the flange portion 7 of the lens module 3 so that the lens portion 6 of the lens module 3 forms an image on the light receiving surface of the solid-state imaging device 4 of the sensor module 2. The thickness is set at a predetermined distance. The spacer 9 and both the modules 2 and 3 are joined using, for example, an adhesive.

スペーサ9は、センサモジュール2のセンサ基板部5とレンズモジュール3のフランジ部7との間に所定の距離を置くことができる限り、その形状は特に限定されないが、固体撮像素子4の周囲を取り囲んで両モジュール2、3の間を外より隔絶する枠状の部材であることが好ましい。これによれば、両モジュール2、3の間から塵等の異物が入り、それが固体撮像素子4の受光面に付着することを防止することができる。さらに、スペーサ9を遮光性の材料で形成すれば、両モジュール2、3の間から固体撮像素子4に入射する不要な光を遮ることができる。   The shape of the spacer 9 is not particularly limited as long as a predetermined distance can be placed between the sensor substrate portion 5 of the sensor module 2 and the flange portion 7 of the lens module 3, but surrounds the solid-state imaging device 4. Thus, it is preferable that the frame-shaped member is used to isolate the modules 2 and 3 from the outside. According to this, it is possible to prevent foreign matters such as dust from entering between the modules 2 and 3 and adhering to the light receiving surface of the solid-state imaging device 4. Furthermore, if the spacer 9 is formed of a light-shielding material, unnecessary light that enters the solid-state imaging device 4 from between the modules 2 and 3 can be blocked.

なお、図示の例では、センサモジュール2に組み付けられるレンズモジュール3が1つとなっているが、複数のレンズモジュール3が組み付けられる場合もある。その場合に、複数のレンズモジュール3は、スペーサ9と同等のスペーサを介して順次積層され、センサモジュール2に組み付けられる。また、それらのレンズ部6のレンズ面6a、6bは、レンズモジュール3毎に異なっていてもよい。   In the illustrated example, one lens module 3 is assembled to the sensor module 2, but a plurality of lens modules 3 may be assembled. In this case, the plurality of lens modules 3 are sequentially stacked via a spacer equivalent to the spacer 9 and assembled to the sensor module 2. Further, the lens surfaces 6 a and 6 b of these lens portions 6 may be different for each lens module 3.

レンズは、フランジ部7の表面上に、反射抑制層8aと遮光層8bとが、この順に積層されて形成されている。   The lens is formed by laminating a reflection suppressing layer 8 a and a light shielding layer 8 b on the surface of the flange portion 7 in this order.

反射抑制層8aは、光透過性の材料で形成される。反射抑制層8aは、遮光層8bとの境界に位置する内部表面が凹凸面を有する。反射抑制層8aの材料は、レンズを構成する材料と同等の屈折率を有するものを用いる。   The reflection suppression layer 8a is formed of a light transmissive material. The reflection suppressing layer 8a has an uneven surface on the inner surface located at the boundary with the light shielding layer 8b. As the material of the reflection suppressing layer 8a, a material having a refractive index equivalent to that of the material constituting the lens is used.

遮光層8bは、反射抑制層8a上に積層され、遮光性の材料によって形成される。   The light shielding layer 8b is laminated on the reflection suppressing layer 8a and is formed of a light shielding material.

反射抑制層8a及び遮光層8bの形成方法については、後述する。   A method for forming the reflection suppressing layer 8a and the light shielding layer 8b will be described later.

以上のように構成された撮像ユニット1は、例えば携帯端末等の回路基板にリフロー実装される。回路基板には撮像ユニット1が実装される位置に予めペースト状の半田が印刷されており、そこに撮像ユニット1が載置される。そして、撮像ユニット1を含む回路基板に赤外線の照射や熱風の吹付けといった加熱処理が施される。それにより半田が溶け、撮像ユニット1は回路基板に実装される。   The imaging unit 1 configured as described above is reflow-mounted on a circuit board such as a portable terminal. Paste solder is printed in advance on the circuit board at a position where the imaging unit 1 is mounted, and the imaging unit 1 is placed there. The circuit board including the imaging unit 1 is subjected to heat treatment such as infrared irradiation or hot air blowing. As a result, the solder is melted and the imaging unit 1 is mounted on the circuit board.

上述のレンズモジュール3は、複数のレンズ部6が1次元又は2次元に配列されたレンズアレイを、個々にレンズ部6を含むように分断し、反射抑制層8aと、遮光層8bを形成することで得られる。また、上述のセンサモジュール2も同様に、複数の固体撮像素子が1次元又は2次元に配列されたセンサアレイを、個々に固体撮像素子を含むように分断して得られる。以下に、レンズモジュール3を作成するために用いられるレンズアレイについて説明する。   The lens module 3 described above divides a lens array in which a plurality of lens portions 6 are arranged one-dimensionally or two-dimensionally so as to include the lens portions 6 individually, thereby forming a reflection suppressing layer 8a and a light-shielding layer 8b. Can be obtained. Similarly, the above-described sensor module 2 is obtained by dividing a sensor array in which a plurality of solid-state image sensors are arranged one-dimensionally or two-dimensionally so as to include individual solid-state image sensors. Below, the lens array used in order to produce the lens module 3 is demonstrated.

図2は、レンズアレイを示す平面図である。図3は、図2のレンズアレイのIII−III線断面図である。
図2及び図3に示すレンズアレイ10は、複数のレンズ部6と、これらのレンズ部6を一体に繋ぐ基板部11とを備えている。このレンズアレイ10は、全体として所定のサイズのウエハ状をなし、そこに複数のレンズ部6が配列され、図示の例では、複数のレンズ部6は2次元に配列されている。レンズアレイ10は、ウエハレベルレンズアレイとも称される。これらのレンズ部6、及び基板部11は、透光性の材料で一体に形成されている。
FIG. 2 is a plan view showing the lens array. FIG. 3 is a cross-sectional view of the lens array in FIG. 2 taken along the line III-III.
The lens array 10 shown in FIGS. 2 and 3 includes a plurality of lens portions 6 and a substrate portion 11 that integrally connects these lens portions 6. The lens array 10 is formed in a wafer shape of a predetermined size as a whole, and a plurality of lens portions 6 are arranged there. In the illustrated example, the plurality of lens portions 6 are two-dimensionally arranged. The lens array 10 is also referred to as a wafer level lens array. The lens unit 6 and the substrate unit 11 are integrally formed of a translucent material.

レンズアレイ10の隣り合うレンズ部6の間で基板部11を切断し、切断された個々のレンズ部6に付属する基板部11が、フランジ部7となる。そして、フランジ部7の表面及び切断面に反射抑制層8a及び遮光層8bを形成することで、レンズモジュール3のレンズが得られる。レンズの製造方法については後述する。   The substrate portion 11 is cut between the adjacent lens portions 6 of the lens array 10, and the substrate portion 11 attached to each cut lens portion 6 becomes the flange portion 7. And the lens of the lens module 3 is obtained by forming the reflection suppression layer 8a and the light shielding layer 8b in the surface of the flange part 7, and a cut surface. A method for manufacturing the lens will be described later.

図4は、レンズアレイ10を切断しないで、基板部11の表面に反射抑制層8a、遮光層8bを形成した構成を示している。
図4に示すレンズアレイ10は、基板部11の上面に反射抑制層8a、遮光層8bがこの順に積層されて形成されている。また、レンズアレイ10の外周面(外周縁の基板部11の端面)にも、反射抑制層8aと、遮光層8bとがこの順に積層されている。なお、図示しないが、基板部11の下面に反射抑制層8a、遮光層8bがこの順に積層されて形成されていてもよい。
FIG. 4 shows a configuration in which the reflection suppressing layer 8 a and the light shielding layer 8 b are formed on the surface of the substrate portion 11 without cutting the lens array 10.
The lens array 10 shown in FIG. 4 is formed by laminating a reflection suppressing layer 8a and a light shielding layer 8b in this order on the upper surface of the substrate portion 11. Further, the reflection suppressing layer 8a and the light shielding layer 8b are laminated in this order also on the outer peripheral surface of the lens array 10 (the end surface of the substrate portion 11 on the outer peripheral edge). Although not shown, the reflection suppressing layer 8a and the light shielding layer 8b may be laminated on the lower surface of the substrate portion 11 in this order.

次に、レンズモジュール3のレンズの製造方法の一例を説明する。図5Aから図5Cは、レンズの製造方法の手順を示す模式的な断面図である。   Next, an example of a method for manufacturing the lens of the lens module 3 will be described. FIG. 5A to FIG. 5C are schematic cross-sectional views showing the procedure of the lens manufacturing method.

先ず、図5Aに基づいて、レンズの製造に用いる成形型の構成を説明する。成形型は、上下一対の型20,30を備える。型20は転写面21を有し、型30は転写面31を有する。型20の転写面21がレンズアレイ10の一方の面の形状を成形し、型30の転写面31が、レンズアレイ10の他方の面の形状を成形する。   First, based on FIG. 5A, the structure of the shaping | molding die used for manufacture of a lens is demonstrated. The mold includes a pair of upper and lower molds 20 and 30. The mold 20 has a transfer surface 21, and the mold 30 has a transfer surface 31. The transfer surface 21 of the mold 20 shapes the shape of one surface of the lens array 10, and the transfer surface 31 of the mold 30 shapes the shape of the other surface of the lens array 10.

転写面21には、レンズアレイ10のレンズ部6の配列に対応してレンズ成形面22が2次元に配列されている。レンズ成形面22は、凸形状の球面であるレンズ面6aに対応して凹形状の球面に形成されている。   A lens molding surface 22 is two-dimensionally arranged on the transfer surface 21 corresponding to the arrangement of the lens portions 6 of the lens array 10. The lens molding surface 22 is formed into a concave spherical surface corresponding to the lens surface 6a which is a convex spherical surface.

転写面31には、レンズアレイ10のレンズ部6の配列に対応してレンズ成形面32が2次元に配列されている。レンズ成形面32は、凸形状の球面であるレンズ面6aに対応して凹形状の球面に形成されている。   A lens molding surface 32 is two-dimensionally arranged on the transfer surface 31 corresponding to the arrangement of the lens portions 6 of the lens array 10. The lens molding surface 32 is formed into a concave spherical surface corresponding to the lens surface 6a which is a convex spherical surface.

次に、製造方法の手順を説明する。
図5Aに示すように、一対の型20と型30の間に樹脂Mを供給し、転写面21と転写面31とで樹脂Mを挟み込み、該材料Mに転写面21及び転写面31の形状を転写する。そして、樹脂Mを硬化させる。樹脂Mが硬化した後、複数のレンズ部6同士を一体に繋ぐ基板部11とからなるレンズ成形体を、型20,30から離型させる。こうして、図5Bに示すようにレンズアレイ10を得ることができる。
Next, the procedure of the manufacturing method will be described.
As shown in FIG. 5A, the resin M is supplied between the pair of molds 20 and 30, the resin M is sandwiched between the transfer surface 21 and the transfer surface 31, and the shapes of the transfer surface 21 and the transfer surface 31 are formed in the material M. Transcript. Then, the resin M is cured. After the resin M is cured, the lens molded body including the substrate unit 11 that integrally connects the plurality of lens units 6 is released from the molds 20 and 30. Thus, the lens array 10 can be obtained as shown in FIG. 5B.

樹脂Mの材料は、光透過性を有するエネルギー硬化性の樹脂組成物が用いられる。エネルギー硬化性の樹脂組成物は、熱により硬化する樹脂組成物、あるいは活性エネルギー線の照射(例えば紫外線、電子線照射)により硬化する樹脂組成物のいずれであってもよい。   As the material of the resin M, an energy curable resin composition having light transmittance is used. The energy curable resin composition may be either a resin composition that is cured by heat or a resin composition that is cured by irradiation with active energy rays (for example, ultraviolet rays or electron beam irradiation).

図5Cに示すように、レンズアレイ10の基板部7を、ダイシングブレード40によって切断し、個別のレンズ部6ごとに分離する。分離されたレンズ部6には、切断された基板部11の一部が付属する。レンズ部6に付属する基板部11がフランジ部7となる。こうして、レンズ部6と、レンズ部6の外周を取り囲んで一体に形成されたフランジ部7と、を備えるレンズを得られる。レンズのフランジ部7は、ダイシングブレード40による切断で形成された平坦な切断面を有する。   As shown in FIG. 5C, the substrate portion 7 of the lens array 10 is cut by a dicing blade 40 and separated into individual lens portions 6. A part of the cut substrate portion 11 is attached to the separated lens portion 6. The substrate portion 11 attached to the lens portion 6 becomes the flange portion 7. In this way, a lens including the lens portion 6 and the flange portion 7 integrally formed surrounding the outer periphery of the lens portion 6 can be obtained. The flange portion 7 of the lens has a flat cut surface formed by cutting with the dicing blade 40.

その後、図6A及び図6Bに示すように、レンズのフランジ部7表面に、反射抑制層8aと、遮光層8bとを順次に形成する。反射抑制層8a及び遮光層8bは、レンズのフランジ部7表面だけでなく、レンズの切断面にも形成される。   Thereafter, as shown in FIGS. 6A and 6B, a reflection suppressing layer 8a and a light shielding layer 8b are sequentially formed on the surface of the flange portion 7 of the lens. The reflection suppressing layer 8a and the light shielding layer 8b are formed not only on the surface of the lens flange portion 7 but also on the cut surface of the lens.

図6Aは、レンズのフランジ部7の表面に反射抑制層8aが形成された状態を示す模式的な断面図である。   FIG. 6A is a schematic cross-sectional view showing a state in which a reflection suppressing layer 8a is formed on the surface of the flange portion 7 of the lens.

反射抑制層8aは、フランジ部7の表面上に、後述する塗布方式によって塗布された光透過性の材料によって形成される。また、反射抑制層8aは、レンズ部6及びフランジ部7の内部の光を散乱させるための凹凸面を有する。   The reflection suppression layer 8a is formed on the surface of the flange portion 7 by a light transmissive material applied by a coating method described later. Further, the reflection suppressing layer 8 a has an uneven surface for scattering light inside the lens portion 6 and the flange portion 7.

反射抑制層8aの凹凸面は、表面粗さ0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、0.3μm以上が最も好ましい。   The uneven surface of the reflection suppressing layer 8a preferably has a surface roughness of 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, and most preferably 0.3 μm or more.

反射抑制層8aの材料を塗布するための塗布方式としては、インクジェット印刷、ディップコート、スプレーコートのいずれかが用いられる。   As an application method for applying the material of the reflection suppressing layer 8a, any one of ink jet printing, dip coating, and spray coating is used.

インクジェット印刷を用いた塗布では、描画ピッチと、反射抑制層8aの材料とレンズの材料の相性を調整し、所望の凹凸パターンとなるように、反射抑制層8aの材料を塗布する。   In the application using ink jet printing, the drawing pitch and the compatibility of the material of the reflection suppressing layer 8a and the lens material are adjusted, and the material of the reflection suppressing layer 8a is applied so as to obtain a desired uneven pattern.

スプレーコートを用いた塗布では、スプレーのノズル径やノズルとレンズの塗布面との距離を調整し、所望の粒径の凹凸パターンとなるように制御する。   In application using spray coating, the nozzle diameter of the spray and the distance between the nozzle and the application surface of the lens are adjusted, and control is performed so as to obtain an uneven pattern with a desired particle size.

反射抑制層8aの材料を塗布するための塗布方式としては、スプレー塗布が最も好ましい。理由として、スプレー塗布により形成された凹凸面は、そのノズルの調整や液粘度の調整によって凹凸サイズが調整可能であるためである。スプレー塗布により形成された凹凸面における凹凸サイズにはある程度のむらがある。このむらがない状態(たとえば凹凸形状が一定サイズで一定ピッチで存在している状態)では、光の干渉により強められた光がゴーストとなってしまう可能性がある。
また、インクジェットによる塗布では、その表面張力や粘度によって凹凸形状を作ることができる塗布条件・環境が制限されるため、そもそも作ることができない場合がある。一方、スプレー塗布では液物性の影響をあまり受けずに安定した凹凸形状を形成することが可能である。
さらに、スプレー塗布であれば、レンズの凹凸が大きい場合や、レンズユニットの端部に塗布する場合に、凹凸追従性が高く安定した凹凸形状を形成することが可能である。
As an application method for applying the material of the reflection suppressing layer 8a, spray application is most preferable. The reason is that the uneven surface formed by spray coating can be adjusted in the uneven size by adjusting the nozzle or adjusting the liquid viscosity. There is a certain degree of unevenness in the uneven size on the uneven surface formed by spray coating. In a state where there is no such unevenness (for example, a state where the concavo-convex shape is present at a constant size and a constant pitch), there is a possibility that light strengthened by light interference becomes a ghost.
In addition, in the case of coating by ink jet, the surface tension and viscosity limit the coating conditions and environment in which the concavo-convex shape can be created. On the other hand, in spray coating, it is possible to form a stable concavo-convex shape without being greatly affected by liquid properties.
Furthermore, when spray coating is used, it is possible to form a concavo-convex shape with high concavo-convex followability when the ruggedness of the lens is large or when the lens is applied to the end of the lens unit.

または、反射抑制層8aの材料を塗布し、塗布液の硬化速度を制御することで塗布液表面にシワ(エチキレーション)を発生させ、このシワによって凹凸面を形成してもよい。一例としては、紫外線硬化性樹脂をディップコートやスプレーコートで塗布し、塗布膜の表層側だけ硬化するように紫外線照射量を調整して樹脂を硬化させ、加熱することで表面に微細なシワを発生させて凹凸を形成する。   Alternatively, a material for the antireflection layer 8a may be applied, and the surface of the coating solution may be wrinkled (ethylation) by controlling the curing rate of the coating solution, and the uneven surface may be formed by the wrinkles. As an example, UV curable resin is applied by dip coating or spray coating, the amount of UV irradiation is adjusted so that only the surface layer side of the coating film is cured, the resin is cured, and heating causes fine wrinkles on the surface. Generates unevenness.

または、塗布する反射抑制層8aの材料に光散乱性の微粒子(この場合、屈折率はレンズを構成する樹脂と同等でなくてもよい。)を混入することで、塗布膜の表層側に凹凸を形成する。   Alternatively, light scattering particles (in this case, the refractive index may not be the same as that of the resin constituting the lens) are mixed into the material of the reflection suppressing layer 8a to be applied, whereby irregularities are formed on the surface layer side of the coating film. Form.

図6Bは、レンズのフランジ部7の反射抑制層8a上に、遮光層8bが形成された状態を示す模式的な断面図である。   FIG. 6B is a schematic cross-sectional view showing a state in which the light shielding layer 8b is formed on the reflection suppressing layer 8a of the flange portion 7 of the lens.

遮光層8bは、遮光性を有する有機材料を塗布することで形成される。このとき、遮光層8bの材料の塗布方式は、上述した反射抑制層8aの材料の塗布方式と同じものを採用することができる。   The light shielding layer 8b is formed by applying an organic material having a light shielding property. At this time, the material application method of the light shielding layer 8b may be the same as the material application method of the reflection suppression layer 8a described above.

遮光層8bは、反射抑制層8a上に有機材料や無機材料からなる遮光材料を蒸着することで形成してもよい。   The light shielding layer 8b may be formed by vapor-depositing a light shielding material made of an organic material or an inorganic material on the reflection suppressing layer 8a.

こうして得られるレンズは、遮光層8bによって外部からフランジ部7に光が入射することを防止でき、レンズ内部の光を反射抑制層8aで散乱させることで、迷光によるゴーストの発生を抑えることができる。
また、複数のレンズ部を重ねたときの各レンズや、センサ側のレンズにおいて、レンズ外部からの光を遮光するだけでなく散乱させ、レンズ外面での正反射によるゴースト発生を抑えることができる。
In the lens thus obtained, light can be prevented from entering the flange portion 7 from the outside by the light shielding layer 8b, and the occurrence of ghosts due to stray light can be suppressed by scattering the light inside the lens by the reflection suppressing layer 8a. .
In addition, in each lens when a plurality of lens portions are stacked or in the lens on the sensor side, light from the outside of the lens is not only shielded but also scattered, and ghosting due to regular reflection on the outer surface of the lens can be suppressed.

基板部11の表面に光散乱性を付与するため、基板部11の表面に型の転写によって粗面を形成する方法も考えられるが、こうすると、基部の表面と型の転写面との間において離型性が低下し、離型不良によって線膨張さが生じ、レンズ成形体に割れなどの欠陥や内部応力の残留が生じてしまう。本発明では、反射抑制層8aは、レンズアレイ10を成形した後で形成されるため、レンズアレイ10の成形には、基板部11の表面の平滑性を確保することができ、離型性が低下することを回避できる。   In order to impart light scattering properties to the surface of the substrate part 11, a method of forming a rough surface on the surface of the substrate part 11 by transferring a mold is also conceivable, but in this case, between the surface of the base part and the transfer surface of the mold. The releasability is deteriorated, linear expansion occurs due to defective release, and defects such as cracks and residual internal stress occur in the lens molded body. In the present invention, since the reflection suppressing layer 8a is formed after the lens array 10 is molded, the lens array 10 can be molded with the smoothness of the surface of the substrate portion 11 and the mold release property. Decreasing can be avoided.

本明細書は以下の内容を開示する。
(1)レンズ部と、
該レンズ部の外周を取り囲んで、一体に形成されたフランジ部と、
前記フランジ部の表面上に光透過性の材料で形成され、凹凸面を有する反射抑制層と、
前記反射抑制層上に、遮光性の材料で形成された遮光層と、を有するレンズ。
(2)(1)に記載のレンズであって、
前記フランジ部が切断によって形成された面を有し、前記面に前記反射抑制層と前記遮光層が形成されたレンズ。
(3)レンズ部と、該レンズ部の外周を取り囲んで、一体に形成されたフランジ部と、を備えるレンズの製造方法であって、
成形型を用いて、複数の前記レンズ部と前記複数のレンズ部同士を一体に繋ぐ基板部とを含むレンズアレイを成形し、
前記基板部を切断して、前記複数のレンズ部を個別に分離し、
分離された前記レンズ部に付属するフランジ部の表面上に、光透過性の材料を塗布し、凹凸面を有する反射抑制層を形成し、
前記反射抑制層上に遮光性の材料を用いて遮光層を形成するレンズの製造方法。
(4)(3)に記載のレンズの製造方法であって、
前記反射抑制層と前記遮光層は、分離された前記レンズ部に付属するフランジ部の切断面にも形成されるレンズの製造方法。
(5)(3)又は(4)に記載のレンズの製造方法であって、
前記反射抑制層の塗布方式は、インクジェット印刷、ディップコート、スプレーコートのいずれかが用いられるレンズの製造方法。
(6)(5)に記載のレンズの製造方法であって、
前記遮光層は、前記反射抑制層と同じ塗布方式を用いて形成されるレンズの製造方法。
(7)(5)に記載のレンズの製造方法であって、
前記遮光層は、蒸着によって形成されるレンズの製造方法。
(8)複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部同士を一体に繋ぐ基板部とを有するレンズアレイであって、
前記基板部の面に光透過性の材料で形成され、凹凸面を有する反射抑制層と、
前記反射抑制層上に、遮光性の材料で形成された遮光層と、を有するレンズアレイ。
This specification discloses the following contents.
(1) a lens portion;
Surrounding the outer periphery of the lens part, integrally formed flange part,
A reflection suppressing layer formed of a light transmissive material on the surface of the flange portion and having an uneven surface;
A lens having a light shielding layer formed of a light shielding material on the reflection suppression layer.
(2) The lens according to (1),
The lens in which the flange portion has a surface formed by cutting, and the reflection suppressing layer and the light shielding layer are formed on the surface.
(3) A lens manufacturing method comprising: a lens part; and a flange part integrally surrounding the outer periphery of the lens part,
A molding die is used to mold a lens array including a plurality of the lens portions and a substrate portion that integrally connects the plurality of lens portions,
Cutting the substrate part and separating the plurality of lens parts individually;
On the surface of the flange portion attached to the separated lens portion, a light-transmitting material is applied to form a reflection suppressing layer having an uneven surface,
A method for manufacturing a lens, wherein a light shielding layer is formed on the reflection suppressing layer using a light shielding material.
(4) It is a manufacturing method of a lens given in (3),
The method for producing a lens, wherein the reflection suppressing layer and the light shielding layer are also formed on a cut surface of a flange portion attached to the separated lens portion.
(5) The method for producing a lens according to (3) or (4),
The method for applying the antireflection layer is a lens manufacturing method in which any one of ink jet printing, dip coating, and spray coating is used.
(6) The method for manufacturing a lens according to (5),
The said light shielding layer is a manufacturing method of the lens formed using the same coating system as the said reflection suppression layer.
(7) The method for manufacturing a lens according to (5),
The said light shielding layer is a manufacturing method of the lens formed by vapor deposition.
(8) A lens array having a plurality of lens portions and a substrate portion integrally connecting the plurality of lens portions,
A reflection suppressing layer formed of a light transmissive material on the surface of the substrate portion and having an uneven surface;
A lens array comprising: a light shielding layer made of a light shielding material on the reflection suppression layer.

1 撮像ユニット
2 センサモジュール
3 レンズモジュール
6 レンズ部
7 フランジ部
8a 反射抑制層
8b 遮光層
10 レンズアレイ
11 基板部
20,30 成形型
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging unit 2 Sensor module 3 Lens module 6 Lens part 7 Flange part 8a Reflection suppression layer 8b Light-shielding layer 10 Lens array 11 Substrate parts 20 and 30 Mold

Claims (8)

レンズ部と、
該レンズ部の外周を取り囲んで、一体に形成されたフランジ部と、
前記フランジ部の表面上に光透過性の材料で形成され、凹凸面を有する反射抑制層と、
前記反射抑制層上に、遮光性の材料で形成された遮光層と、を有するレンズ。
The lens part,
Surrounding the outer periphery of the lens part, integrally formed flange part,
A reflection suppressing layer formed of a light transmissive material on the surface of the flange portion and having an uneven surface;
A lens having a light shielding layer formed of a light shielding material on the reflection suppression layer.
請求項1に記載のレンズであって、
前記フランジ部が切断によって形成された面を有し、前記面に前記反射抑制層と前記遮光層が形成されたレンズ。
The lens according to claim 1,
The lens in which the flange portion has a surface formed by cutting, and the reflection suppressing layer and the light shielding layer are formed on the surface.
レンズ部と、該レンズ部の外周を取り囲んで、一体に形成されたフランジ部と、を備えるレンズの製造方法であって、
成形型を用いて、複数の前記レンズ部と前記複数のレンズ部同士を一体に繋ぐ基板部とを含むレンズアレイを成形し、
前記基板部を切断して、前記複数のレンズ部を個別に分離し、
分離された前記レンズ部に付属するフランジ部の表面上に、光透過性の材料を塗布し、凹凸面を有する反射抑制層を形成し、
前記反射抑制層上に遮光性の材料を用いて遮光層を形成するレンズの製造方法。
A lens manufacturing method comprising: a lens part; and a flange part integrally formed surrounding the outer periphery of the lens part,
A molding die is used to mold a lens array including a plurality of the lens portions and a substrate portion that integrally connects the plurality of lens portions,
Cutting the substrate part and separating the plurality of lens parts individually;
On the surface of the flange portion attached to the separated lens portion, a light-transmitting material is applied to form a reflection suppressing layer having an uneven surface,
A method for manufacturing a lens, wherein a light shielding layer is formed on the reflection suppressing layer using a light shielding material.
請求項3に記載のレンズの製造方法であって、
前記反射抑制層と前記遮光層は、分離された前記レンズ部に付属するフランジ部の切断面にも形成されるレンズの製造方法。
A method of manufacturing a lens according to claim 3,
The method for producing a lens, wherein the reflection suppressing layer and the light shielding layer are also formed on a cut surface of a flange portion attached to the separated lens portion.
請求項3又は4に記載のレンズの製造方法であって、
前記反射抑制層の塗布方式は、インクジェット印刷、ディップコート、スプレーコートのいずれかが用いられるレンズの製造方法。
It is a manufacturing method of the lens according to claim 3 or 4,
The method for applying the antireflection layer is a lens manufacturing method in which any one of ink jet printing, dip coating, and spray coating is used.
請求項5に記載のレンズの製造方法であって、
前記遮光層は、前記反射抑制層と同じ塗布方式を用いて形成されるレンズの製造方法。
It is a manufacturing method of the lens according to claim 5, Comprising:
The said light shielding layer is a manufacturing method of the lens formed using the same coating system as the said reflection suppression layer.
請求項5に記載のレンズの製造方法であって、
前記遮光層は、蒸着によって形成されるレンズの製造方法。
It is a manufacturing method of the lens according to claim 5, Comprising:
The said light shielding layer is a manufacturing method of the lens formed by vapor deposition.
複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部同士を一体に繋ぐ基板部とを有するレンズアレイであって、
前記基板部の面に光透過性の材料で形成され、凹凸面を有する反射抑制層と、
前記反射抑制層上に、遮光性の材料で形成された遮光層と、を有するレンズアレイ。
A lens array having a plurality of lens portions and a substrate portion integrally connecting the plurality of lens portions;
A reflection suppressing layer formed of a light transmissive material on the surface of the substrate portion and having an uneven surface;
A lens array comprising: a light shielding layer made of a light shielding material on the reflection suppression layer.
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