JPWO2009157273A1 - 撮像光学系及び撮像用レンズの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記撮像用レンズを少なくとも1群以上有し、
前記ガラス基板の表裏両面に対しIRカットコートがそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像光学系。
前記ガラス基板の一方の面に形成されたIRカットコートの総膜厚r1と、前記ガラス基板の他方の面に形成されたIRカットコートの総膜厚r2との総膜厚比率rが、式(1)の条件を満たすことを特徴とする撮像光学系。
3.前記1又は2に記載の撮像光学系において、
前記IRカットコートが、低屈折率材料から構成された低屈折率層Aと、高屈折率材料から構成された高屈折率層Bとを交互に複数積層した交互多層膜であり、
前記ガラス基板の一方の面に形成されたIRカットコートの低屈折率層A1の総膜厚r(A1)と、前記ガラス基板の他方の面に形成されたIRカットコートの低屈折率層A2の総膜厚r(A2)との総膜厚比率r(A)が、式(2)の条件を満たし、かつ、前記ガラス基板の一方の面に形成されたIRカットコートの高屈折率層B1の総膜厚r(B1)と、前記ガラス基板の他方の面に形成されたIRカットコートの高屈折率層B2の総膜厚r(B2)との総膜厚比率r(B)が、式(3)の条件を満たすことを特徴とする撮像光学系。
0.9≦r(B)(=r(B1)/r(B2))≦1.1 … (3)
4.前記1〜3のいずれか一項に記載の撮像光学系において、
前記撮像用レンズのガラス基板上には、前記レンズ部の周辺に設けられる硬化性樹脂製の周辺部が形成され、前記ガラス基板の一方の面に形成された前記周辺部の厚さをt1と、前記ガラス基板の一方の面に形成された前記周辺部の厚さをt2とし、
前記ガラス基板の一方の面に形成されたIRカットコートの総膜厚をr1と、前記ガラス基板の他方の面に形成されたIRカットコートの総膜厚をr2としたとき、
式(4)又は式(5)の条件を満たすことを特徴とする撮像光学系。
t1<t2,r1>r2 … (5)
5.前記1〜4のいずれか一項に記載の撮像光学系において、
前記撮像用レンズを2群以上有し、
前記撮像用レンズのうち、ガラス基板に対し前記IRカットコートが形成されていない前記撮像用レンズが像面側に配置されることを特徴とする撮像光学系。
前記硬化性樹脂が光硬化性樹脂であり、
前記IRカットコートが、波長365nmの光に対し50%以上の透過率を有することを特徴とする撮像光学系。
前記光硬化性樹脂がアクリル樹脂又はエポキシ樹脂であることを特徴とする撮像光学系。
前記IRカットコート上にシランカップリング処理を実行する工程と、
前記シランカップリング処理後の前記IRカットコート上に複数の硬化性樹脂製のレンズ部を形成する工程と、
前記レンズ部ごとに前記ガラス基板を切断する工程と、
を備えることを特徴とする撮像用レンズの製造方法。
さらに、撮像用レンズ23では、好ましくはガラス基板100の表面102に形成されたIRカットコート110の低屈折率層A1の総膜厚r(A1)と、ガラス基板の裏面104に形成されたIRカットコート120の低屈折率層A2の総膜厚r(A2)との総膜厚比率r(A)が、式(2)の条件を満たし、かつ、ガラス基板100の表面102に形成されたIRカットコート110の高屈折率層B1の総膜厚r(B1)と、ガラス基板100の裏面104に形成されたIRカットコート120の高屈折率層B2の総膜厚r(B2)との総膜厚比率r(B)が、式(3)の条件を満たしている。
0.9≦r(B)(=r(B1)/r(B2))≦1.1 … (3)
また、図2に示す通り、IRカットコート110上には樹脂部130が形成されている。樹脂部130は硬化性樹脂130Aで構成されている。樹脂部130は凸状を呈したレンズ部132とその周辺を覆う周辺部134とを有しており、レンズ部132と周辺部134とが一体成形されている。これと同様に、IRカットコート120下にも樹脂部140が形成されている。樹脂部140は硬化性樹脂140Aで構成されている。樹脂部140は凸状を呈したレンズ部142とその周辺を覆う周辺部144とを有しており、レンズ部142と周辺部144とが一体成形されている。
t1<t2,r1>r2 … (5)
なお、ガラス基板100の表面102と裏面104とのうち、いずれか一方の側に樹脂部130,140(レンズ部132,142)を設けてもよい。この場合には、レンズ部がガラス基板100の片側にのみ設けられ、レンズ部が設けられた側のIRカットコート(例えばIRカットコート110)よりもレンズ部が設けられない側のIRカットコート(例えばIRカットコート120)の厚みを厚くすることで、撮像用レンズ23全体の応力の偏りを抑制し、更に反りを抑制することが可能となる。
(1)アクリル樹脂
重合反応に用いられる(メタ)アクリレートは特に制限はなく、一般的な製造方法により製造された下記(メタ)アクリレートを使用することができる。エステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、エーテル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、アルキレン(メタ)アクリレート、芳香環を有する(メタ)アクリレート、脂環式構造を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。これらを1種類又は2種類以上を用いることができる。
(2)アリルエステル樹脂
アリル基を持ちラジカル重合による硬化する樹脂で、例えば次のものが挙げられるが、特に以下のものに限定されるわけではない。
(3)エポキシ樹脂
エポキシ樹脂としては、エポキシ基を持ち光又は熱により重合硬化するものであれば特に限定されず、硬化開始剤としても酸無水物やカチオン発生剤等を用いることができる。エポキシ樹脂は硬化収縮率が低いため、成形精度の優れたレンズとすることができる点で好ましい。
[変形例]
上記実施形態では、1群の撮像用レンズ23で撮像光学系を構成した例を示したが、これに代えて、図5に示すように複数群(2群以上)の撮像用レンズで撮像光学系を構成してもよい。
3枚のガラス基板(平面硝子ウエハ,大きさ8インチ,厚さ3mm)の各表裏両面に対し所定形状を有する光硬化性樹脂製のレンズ部を形成し、撮像用レンズを形成した。レンズ部の形成(光硬化性樹脂の硬化)に際しては6000mJ/cm2のUVランプを照射した。その後、各撮像用レンズ同士を、スペーサを介して張り合わせて図5と同様の撮像光学系を複数作製した。
(1.1)実施例1
複数の撮像光学系のうち、第1の撮像用レンズのガラス基板の表面(a面)に表1中「コート種タイプI」のIRカットコートを、その裏面(b面)に表1中「コート種タイプII」のIRカットコートを形成したものを「実施例1」のサンプルとした。
(1.2)実施例2
複数の撮像光学系のうち、第2の撮像用レンズのガラス基板の表面(c面)に表1中「コート種タイプI」のIRカットコートを、その裏面(d面)に表1中「コート種タイプII」のIRカットコートを形成し、当該レンズユニットを「実施例2」のサンプルとした。
(1.3)実施例3
複数の撮像光学系のうち、第3の撮像用レンズのガラス基板の表面(e面)に表1中「コート種タイプI」のIRカットコートを、その裏面(f面)に表1中「コート種タイプII」のIRカットコートを形成し、当該レンズユニットを「実施例3」のサンプルとした。
(1.4)比較例1
複数の撮像光学系のうち、第1の撮像用レンズのガラス基板の表面(a面)にのみ表1中「コート種タイプI」,「コート種タイプII」のIRカットコートを形成し、当該レンズユニットを「比較例1」のサンプルとした。
(1.5)実施例4
複数の撮像光学系のうち、第1の撮像用レンズのガラス基板の表面(a面)に表2中「コート種タイプIII」のIRカットコートを、その裏面(b面)に表2中「コート種タイプIV」のIRカットコートを形成したものを「実施例4」のサンプルとした。
(1.6)実施例5
複数の撮像光学系のうち、第1の撮像用レンズのガラス基板の表面(a面)に表3中「コート種タイプV」のIRカットコートを、その裏面(b面)に表3中「コート種タイプVI」のIRカットコートを形成したものを「実施例5」のサンプルとした。
(1.7)実施例6
複数の撮像光学系のうち、第1の撮像用レンズのガラス基板の表面(a面)に表3中「コート種タイプI」のIRカットコートを、その裏面(b面)に表3中「コート種タイプII」のIRカットコートを形成したものを「実施例6」のサンプルとした。
(2.1)ガラス基板の反り量の測定
各サンプルにおいて、ガラス基板にIRカットコートを形成した時の中心部と外周部との高さの差を測定し、ガラス基板の反り量(変形量)を算出した。その算出結果を表4に示す。表4中、「○」,「△」,「×」の基準は以下の通りとした。
△…1〜2mmの変形
×…2mmを超える変形
なお、ガラス基板において2mmを超える変形があると、スペーサとの接着時において不具合があると考えられる。
(2.2)異物の許容大きさの測定
各サンプルにおいて、IRカットコートへの異物の混入がどの程度の大きさまで許容されるかを測定した。その測定結果を表4に示す。異物の長辺が20μm以下であると外観良品率が90%を割り込み不良品とされることから、表4では異物の長辺が20μmを越える場合には「○」と、その長辺が20μm以下である場合には「△」としている。
(2.3)レンズ部の硬化性評価
各サンプルをアセトン中に10分間浸漬させ、レンズ部(樹脂)の重量減%を測定し、その測定結果からレンズ部の硬化性を評価した。その評価結果を表4に示す。表4では、10%減に満たない場合には硬化が十分であるとして「○」と、10%減以上の溶出が認められたときに硬化不足と判断して「△」としている。
(2.4)ガラス基板とレンズ部との密着性評価
各サンプルおいてレンズ部にテープを貼り付け、そのテープを剥がしたときにレンズ部がガラス基板から剥離するか否かを試験し(テープ剥離試験をおこない)、その試験結果からガラス基板とレンズ部との密着性を評価した。その評価結果を表4に示す。表4では、レンズ部の剥離が認められない場合は密着性は十分であるとして「○」と、レンズ部の剥離が認められる場合には密着性が不足していると判断して「△」としている。
表4の結果から、ガラス基板の表裏両面に対しそれぞれIRカットコートを形成したサンプルでは、ガラス基板の反り量が小さく、ガラス基板の表裏両面に対しIRカットコートを形成することが、ガラス基板の反り曲がりを抑制する上で有用であることがわかる。
2 レンズユニット
21 絞り
21a 開口部
23 撮像用レンズ
25 スペーサ
25a 開口部
26 絞りアレイ
27 レンズアレイ
28 スペーサアレイ
4 センサデバイス
5 ケーシング
51 円筒部
51a 光透過孔
53 ベース部
100 ガラス基板
102 表面
104 裏面
110,120 IRカットコート
130,140 樹脂部
132,142 レンズ部
134,144 周辺部
200 金型
202 キャビティ
210 光源
300,400,500 撮像用レンズ
310,410,510 ガラス基板
320,330,420,430,520,530 樹脂部
Claims (8)
- ガラス基板上に硬化性樹脂製のレンズ部を形成した撮像用レンズを有する撮像光学系であって、
前記撮像用レンズを少なくとも1群以上有し、
前記ガラス基板の表裏両面に対しIRカットコートがそれぞれ形成されていることを特徴とする撮像光学系。 - 請求項1に記載の撮像光学系において、
前記ガラス基板の一方の面に形成されたIRカットコートの総膜厚r1と、前記ガラス基板の他方の面に形成されたIRカットコートの総膜厚r2との総膜厚比率rが、式(1)の条件を満たすことを特徴とする撮像光学系。
0.9≦r(=r1/r2)≦1.1 … (1) - 請求項1又は2に記載の撮像光学系において、
前記IRカットコートが、低屈折率材料から構成された低屈折率層Aと、高屈折率材料から構成された高屈折率層Bとを交互に複数積層した交互多層膜であり、
前記ガラス基板の一方の面に形成されたIRカットコートの低屈折率層A1の総膜厚r(A1)と、前記ガラス基板の他方の面に形成されたIRカットコートの低屈折率層A2の総膜厚r(A2)との総膜厚比率r(A)が、式(2)の条件を満たし、かつ、前記ガラス基板の一方の面に形成されたIRカットコートの高屈折率層B1の総膜厚r(B1)と、前記ガラス基板の他方の面に形成されたIRカットコートの高屈折率層B2の総膜厚r(B2)との総膜厚比率r(B)が、式(3)の条件を満たすことを特徴とする撮像光学系。
0.9≦r(A)(=r(A1)/r(A2))≦1.1 … (2)
0.9≦r(B)(=r(B1)/r(B2))≦1.1 … (3) - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像光学系において、
前記撮像用レンズのガラス基板上には、前記レンズ部の周辺に設けられる硬化性樹脂製の周辺部が形成され、前記ガラス基板の一方の面に形成された前記周辺部の厚さをt1と、前記ガラス基板の一方の面に形成された前記周辺部の厚さをt2とし、
前記ガラス基板の一方の面に形成されたIRカットコートの総膜厚をr1と、前記ガラス基板の他方の面に形成されたIRカットコートの総膜厚をr2としたとき、
式(4)又は式(5)の条件を満たすことを特徴とする撮像光学系。
t1>t2,r1<r2 … (4)
t1<t2,r1>r2 … (5) - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の撮像光学系において、
前記撮像用レンズを2群以上有し、
前記撮像用レンズのうち、ガラス基板に対し前記IRカットコートが形成されていない前記撮像用レンズが像面側に配置されることを特徴とする撮像光学系。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の撮像光学系において、
前記硬化性樹脂が光硬化性樹脂であり、
前記IRカットコートが、波長365nmの光に対し50%以上の透過率を有することを特徴とする撮像光学系。 - 請求項6に記載の撮像光学系において、
前記光硬化性樹脂がアクリル樹脂又はエポキシ樹脂であることを特徴とする撮像光学系。 - ガラス基板の表裏両面に対しIRカットコートを形成する工程と、
前記IRカットコート上にシランカップリング処理を実行する工程と、
前記シランカップリング処理後の前記IRカットコート上に複数の硬化性樹脂製のレンズ部を形成する工程と、
前記レンズ部ごとに前記ガラス基板を切断する工程と、
を備えることを特徴とする撮像用レンズの製造方法。
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