KR20040071144A - 적외 차단 필터가 마련된 렌즈 및 그 제조 방법 및 소형카메라 - Google Patents
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Abstract
한쪽의 굴절 표면이 평면(21)이고 반대측의 굴절 표면이 볼록면(22)인 유리 평면-볼록 렌즈(2a, 2c)의 어느 한쪽 면에 적외선을 차단하는 적외 차단 유전체 다층막(3)을 마련한다. 평판(25)의 표면에 볼록 렌즈의 볼록부(24)가 일체로 마련되어 있는 다수개 부착 렌즈 성형체(26)를 유리로 성형하고, 다수개 부착 렌즈 성형체(26)의 어느 한쪽 면에 적외 차단 유전체 다층막(3)을 마련하며, 유전체 다층막(3)을 마련한 다수개 부착 렌즈 성형체(26)의 평판(25) 부분을 볼록부(24)마다 절단한다. 얻어진 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)를 소형 카메라의 집광 렌즈로서 이용한다. 이상에 의해, 소형 카메라의 집광 렌즈 등에 사용되는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 유리제로 했을 때에 문제로 되는 비용을 감소시킬 수 있는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈 및 그 제조 방법 및 소형 카메라를 제공한다.
Description
최근, 휴대 전화나 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 정보기기에 소형 카메라가 내장되고, 소형 카메라로 찍은 화상 정보를 얻을 수 있게 되어 있다. 그와 같은 소형 카메라의 구조의 일례를 도 11에 나타낸다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 이 소형 카메라(100)는 기판(101) 상에 전자 부품(102)과 고체 촬상 소자 모듈(103)이 실장되고, 경통(鏡筒)(104)에 IR(적외선) 차단 필터(105)가 내장된 하우징(106)이 고체 촬상 소자 모듈(103)의 주위를 덮어 기판(101)에 부착되어 있다. 일단 측에 조리개 기능을 가진 개구부(107)를 갖고, 집광 렌즈(108)를 내장하며, 내면에 나사 홈이 형성된 외형 부재(109)가 경통(104)의 외면에 형성된 나사 홈에 나사식으로 결합되어 있다. 외형 부재(109)의 나사식결합량을 조절함으로써 집광 렌즈(108)와 고체 촬상 소자 모듈(103) 사이의 거리를 초점이 맞도록 조절할 수 있게 되어 있다. 조절 후에는 접착제로 고정되어 있다. 개구부(107), 경통(104), 집광 렌즈(108), 적외 차단 필터(105), 고체 촬상 소자 모듈(103)은 광축을 따라 배치되어 있다.
이 소형 카메라(100)는 개구부(107)로부터 입사된 광을 집광 렌즈(108)에 의해 고체 촬상 소자 모듈(103)에 집광하고, 적외선 차단 필터(105)에 의해 적외선이 차단된 광이 고체 촬상 소자 모듈(103)에 결상되고, 고체 촬상 소자 모듈(103)이 수광한 광을 전기 신호로 변환하고, 전자 부품(102)에 의해 화상 신호화하여 출력하게 되어 있다.
고체 촬상 소자 모듈(103)은 가시광뿐만 아니라 적외선에도 양호한 감도를 갖고, 수광한 적외선이 해상도의 저하나 화상의 열화를 가져온다. 그 때문에, 고체 촬상 소자 모듈(103)에 적외선이 입사되지 않도록, 고체 촬상 소자 모듈(103)의 입사 측에 적외선 차단 필터(105)가 배치되어 있다.
현재의 정보기기는 소형화의 요청이 크다. 소형 카메라도 예외 없이, 또한 소형화가 필요하다. 그 때문에, 적외선 차단 필터(105)를 구성하는 유전체 다층막을 직접 렌즈(108)에 마련하여, 부품으로서의 적외선 차단 필터(105)를 제외시켜 소형화를 꾀하는 것이 일본 특허 공개 평성 제5-207350호 공보에 제안되어 있다.
그러나, 소형 카메라에 사용되는 집광 렌즈(108)는 경량화 및 저비용화를 위해, 대개가 사출 성형으로 성형되는 플라스틱제이다. 전자 부품이나 고체 촬상 소자 모듈의 실장에서는, 리플로우(reflow)라고 불리는 290℃ 정도의 고온인 화로에서 땜납을 용융시키는 납땜 공정이 있다. 플라스틱제 렌즈에서는 리플로우 땜납의 고온에 견뎌내는 내열성이 없기 때문에, 리플로우 납땜 후에 렌즈를 부착하는 것이 행해지고 있다. 그 때문에, 조립의 생산 효율이 낮아진다고 하는 문제가 있어, 조립의 효율화 면에서 유리제의 렌즈가 요망되고 있다.
특허 문헌 1에서 제안되고 있는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈는 양면이 볼록면인 양(兩) 볼록 렌즈이다. 이러한 양면이 볼록면인 렌즈를 유리로 제작하기 위해서는, 성형 시에 양면의 광축을 정밀하게 맞출 필요성이 있기 때문에, 고정밀도의 제작 기술이 요구되어, 비용이 고가로 된다고 하는 문제가 있다.
또한, 유전체 다층막의 성막은 볼록 렌즈 1매마다 진공 증착 장치 등의 돔 형상의 기판 받침을 배치하고, 진공 증착 등을 행한 후, 기판 받침으로부터 1매씩 끄집어 낸다고 하는 손이 많이 가는 작업이 필요하기 때문에, 유전체 다층막의 성막 비용이 높아진다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사정에 감안해서 이루어진 것으로, 소형 카메라의 집광 렌즈 등에 사용되는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 유리제로 했을 때에 문제로 되는 비용을 감소시킬 수 있는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 저비용으로 유리제의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 제조할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 저비용의 유리제의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 이용한 소형 카메라를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 휴대 전화 등에 내장되는 소형 카메라에 사용되는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈 및 그 제조 방법 및 그 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 이용한 소형 카메라에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 나타내는 것으로, (a) 내지 (c)는 단면도, (d)는 (c)의 렌즈의 평면도,
도 2는 비구면 형상의 일례를 나타내는 그래프이며, (a)는 반경 방향의 곡률변화, (b)는 반경 방향의 형상을 나타내는 도면,
도 3은 (a)는 구면 볼록 렌즈의 광로도, (b)는 비구면 볼록 렌즈의 광로도,
도 4는 비구면 볼록 렌즈의 일례인 각종 수차를 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 이용한 본 발명의 소형 카메라 구조의 일례를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈에 성막되어 있는 적외선 차단 유전체 다층막의 투과율 특성의 일례를 나타내는 그래프,
도 7은 (1) 내지 (5)는 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 공정을 나타내는 흐름도이며, (a)는 얻어진 렌즈의 평면도, (b)는 얻어진 렌즈의 단면도,
도 8은 다른 형상의 볼록부를 1매의 다수개 부착 렌즈 성형체에 마련한 예를 나타내는 평면도,
도 9는 다수개 부착 렌즈 성형체에 정렬 마크를 마련한 일례를 나타내는 평면도로서, (a)는 모서리부를, (b)는 절단선을 따라 마련한 예,
도 10은 (a) 내지 (d)는 V자 형상 홈의 정렬 마크를 마련한 경우의 절단 공정을 나타내는 흐름도,
도 11은 종래의 소형 카메라의 구조를 나타내는 단면도이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 첫 번째로, 한쪽의 굴절 표면이 평면이고, 반대측의 굴절 표면이 볼록면의 유리 평면-볼록 렌즈(glass plano-convex lens)의 어느 한쪽 면에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막을 마련한 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 제공한다.
소위, 평면-볼록 렌즈로 함으로써, 유리 렌즈를 성형할 때에, 평평한 면의 굴절 표면은 광축 맞춤을 할 필요가 없다. 그 때문에, 동공(cavity)의 서로 대향하는 면의 한쪽 면이 평면이고, 대향하는 다른 쪽 면이 평면에 볼록면의 굴절 표면을 형성하는 복수의 오목면을 갖는 금형을 이용해서, 한쪽의 굴절 표면이 평면이고 다른 쪽의 굴절 표면이 볼록면인 유리 평면-볼록 렌즈가 복수개 접속된 다수개 부착 렌즈 성형체를 일체로 성형하는 것이 가능하다. 따라서, 간편한 금형을 이용하여 효율적으로 다수의 렌즈를 정리하여 성형할 수 있기 때문에, 저비용으로 생산할 수 있다.
이 다수개 부착 렌즈 성형체에 대해 유전체 다층막을 성막하면, 다수의 렌즈에 대하여 정리해서 진공 증착 등의 성막 방법에 의해 일괄해서 성막할 수 있다. 따라서, 유전체 다층막의 성막 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 적외선 차단 유전체 다층막을 마련한 다수개 부착 렌즈 성형체를 다이싱에 의해 개개의 렌즈로 분단함으로써, 다수의 유리제 평면-볼록 렌즈를 효율적으로 생산할 수 있기 때문에, 저비용으로 생산할 수 있다.
본 발명은, 두 번째로, 상기 제 1 적외 차단 필터가 마련된 렌즈에 있어서,상기 유리 평면-볼록 렌즈가 평판의 일면 측에 볼록 렌즈의 볼록면을 구성하는 볼록부가 일체로 마련되어 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 제공한다.
평판의 일면 측에 볼록 렌즈의 볼록면의 굴절 표면을 갖는 복수개의 볼록부가 일체로 마련되어 있는 다수개 부착 렌즈 성형체를 다이싱에 의해 볼록부마다 절단하여 얻어진 저비용의 평면-볼록 렌즈는 평판의 일면 측에 볼록 렌즈의 볼록면을 구성하는 볼록부가 일체로 마련되어 있는 구조를 갖는다.
본 발명은, 세 번째로, 상기 제 1 또는 제 2 적외 차단 필터가 마련된 렌즈에 있어서, 상기 볼록면의 굴절 표면이 광축으로부터 멀어짐에 따라 곡률이 작게 되는 축 대칭 비구면인 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 제공한다.
평면-볼록 렌즈의 볼록 렌즈를 이와 같은 곡면의 축 대칭 비구면 형상으로 함으로써, 각종 수차를 양호하게 보정한 볼록 렌즈로 할 수 있어, 양호한 화상을 얻을 수 있다.
본 발명은, 네 번째로, 상기 제 2 적외 차단 필터가 마련된 렌즈에 있어서, 상기 평판 외형의 기하학 중심이 상기 볼록 렌즈의 광축과 일치하는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 제공한다.
렌즈의 외형의 기하학 중심과 볼록 렌즈의 광축이 일치하는 것에 의해, 렌즈의 외부 치수를 기준으로 해서 카메라의 광축에 맞춰 렌즈를 소형 카메라 등에 내장하면, 자동적으로 렌즈의 광축을 소형 카메라의 광축에 맞출 수 있게 되고, 렌즈의 광축을 카메라의 광축에 맞춰 내장시킨 경우와 비교하여 렌즈의 내장 작업이 간편해진다.
본 발명은, 다섯 번째로, 평판의 표면에 볼록 렌즈의 볼록면의 굴절 표면을 구성하는 복수개의 볼록부가 일체로 마련되어 있는 다수개 부착 렌즈 성형체를 유리로 성형하는 성형 공정과, 상기 다수개 부착 렌즈 성형체 중 어느 한쪽 면에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막을 마련하는 성막 공정과, 상기 적외선 차단 유전체 다층막을 마련한 다수개 부착 렌즈 성형체의 상기 평판 부분을 상기 볼록부마다 절단하는 절단 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
한쪽의 굴절 표면이 평면이고 다른 쪽의 굴절 표면이 볼록면인 유리 평면-볼록 렌즈가 복수개 접속된 다수개 부착 렌즈 성형체를 일체로 성형함으로써, 간편한 금형을 이용하여 효율적으로 다수의 렌즈를 정리하여 성형할 수 있기 때문에, 저비용으로 생산할 수 있다.
이 다수개 부착 렌즈 성형체에 대하여 유전체 다층막을 성막함으로써 다수의 렌즈에 대하여 정리해서 진공 증착 등의 성막 방법에 의해 일괄해서 성막할 수 있다. 따라서, 유전체 다층막의 성막 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 적외선 차단 유전체 다층막을 마련한 다수개 부착 렌즈 성형체를 다이싱에 의해 개개의 렌즈로 절단함으로써 다수의 유리 평면-볼록 렌즈를 효율적으로 생산할 수 있기 때문에, 저비용으로 생산할 수 있다.
본 발명은, 여섯 번째로, 상기 제 5 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조방법에 있어서, 상기 다수개 부착 렌즈 성형체가 서로 다른 형상의 상기 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
하나의 다수개 부착 렌즈 성형체에 서로 다른 형상의 볼록부를 마련함으로써, 1회의 성형으로 다수 종류의 평면-볼록 렌즈를 성형할 수 있다.
본 발명은, 일곱 번째로, 상기 제 5 또는 6 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법에 있어서, 상기 다수개 부착 렌즈 성형체의 상기 평판의 표면에 위치 결정을 위한 정렬 마크가 상기 성형 공정에서 전사되는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
정렬 마크를 마련함으로써, 정렬 마크를 절단 시의 위치의 기준으로 해서, 렌즈의 광축을 외형의 기하학 중심과 일치시켜 정확하게 볼록부마다 절단할 수 있다. 그 때문에, 얻어진 평면-볼록 렌즈를 소형 카메라에 내장할 때에, 외형 기준으로 내장할 수 있게 되어, 조립 작업이 용이하게 된다.
본 발명은, 여덟 번째로, 상기 제 7 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법에 있어서, 상기 정렬 마크가 절단해야 할 절단선을 따라, 또한, 상기 평판의 평면 측의 면에 단면 V자 형상 홈에 형성되고, 상기 절단 공정이 다이싱 블레이드에 의해 상기 V자 형상 홈의 양단 가장자리 근방을 남겨 절단하는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
정렬 마크를, 예컨대, 다수개 부착 렌즈 성형체의 모서리부에 마련하면, 정렬 마크를 마련한 부분은 렌즈 부분과는 별개인 여분의 부분으로 되어, 유리 재료에 낭비가 생긴다. 정렬 마크를 절단선을 따라 형성함으로써, 정렬 마크를 마련하는 별개의 장소가 불필요하게 되어, 유리 재료에 불필요한 부분이 생기지 않는다.
또한, 정렬 마크를 평판의 평면 측에 단면 V자 형상 홈의 형상으로 전사하고, 이 홈의 폭보다 좁은 다이싱 블레이드에 의해 볼록부 측으로부터 절단함으로써, 다이싱 블레이드가 V자 형상 홈의 테이퍼면을 절단하게 되기 때문에, 유리 절단면에 치핑(chipping)이 발생하지 않아, 양품률이 향상된다.
본 발명은, 아홉 번째로, 수광한 광을 전기 신호로 변환하는 고체 촬상 소자와, 상기 고체 촬상 소자의 주위를 덮고, 개구부를 갖는 하우징과, 상기 개구부로부터 입사된 광을 상기 고체 촬상 소자에 집광시키는 렌즈계의 전부 또는 일부로서, 한쪽의 굴절 표면이 평면이고 반대측의 굴절 표면이 볼록면인 유리 평면-볼록 렌즈의 어느 한쪽 면에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막이 마련된 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 소형 카메라를 제공한다.
이 소형 카메라는 적외선 차단 유전체 다층막이 마련된 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 이용하고 있기 때문에, 부품으로서의 적외선 차단 필터가 제거되어, 소형화가 용이하고, 또한, 유리 렌즈를 이용하고 있기 때문에, 렌즈를 장착한 채로 리플로우 납땜이 가능하여, 조립 효율이 양호하다.
이하, 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈 및 그 제조 방법 및 소형 카메라의 실시예에 대해 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈는 한쪽의 굴절 표면이 평면이고 반대측의 굴절 표면이 볼록면인 유리 평면-볼록 렌즈의 어느 한쪽 면에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막을 마련한 것이다.
본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 주된 용도는 휴대 전화, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant) 등의 정보기기에 내장되는 소형 카메라, 감시용 카메라 등의 고체 촬상 소자에 결상시키는 렌즈계의 전부 또는 일부를 구성하는 집광 렌즈다.
도 1에 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 구조를 나타낸다. 도 1(a)의 단면도로 나타내는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1a)는 일반적인 형상의 유리 평면-볼록 렌즈(2a)의 한쪽 평면의 굴절 표면(21)에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련하고, 반대측의 볼록면의 굴절 표면(22)에는 반사방지막(4)을 마련한 구조를 갖는다. 도 1(b)의 단면도로 나타내는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1b)는 일반적인 형상의 유리 평면-볼록 렌즈(2a)의 한쪽 평면의 굴절 표면(21)에 반사 방지막(4)을 마련하고, 반대측의 볼록면의 굴절 표면(22)에는 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련한 구조를 갖는다.
또한, 도 1(c)의 단면도 및 도 1(d)의 평면도에 나타내는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)는 유리제의 거의 정방형인 평판(23)의 한쪽 면의 중앙부에 볼록 렌즈의 볼록면의 굴절 표면(22)을 구성하는 돔 형상의 유리제 볼록부(24)가 일체로마련된 구조의 유리 평면-볼록 렌즈(2c)를 이용하고 있다. 이 유리 평면-볼록 렌즈(2c)의 평판(23)의 볼록부가 마련되어 있지 않은 쪽의 평면에 적외선 차단 유전체 다층막(3)이 마련되고, 반대측의 볼록부(24) 및 평판(23)의 표면에는 반사 방지막(4)이 마련되어 있다.
이 유리 평면-볼록 렌즈(2c)는 평판(23)의 거의 정방 형상인 외형의 기하학 중심 GC와 볼록 렌즈(22)의 광축(광학 중심) OC가 일치한 구조를 갖는 것이 바람직하다. 일치란 완전히 일치하는 것을 의미하는 것이 아니라, 허용되는 정도의 오차를 포함한다.
이와 같은 구조의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1a, 1b, 1c)는 적외선 차단 유전체 다층막(4)을 한쪽 면에 가지므로, 부품으로서의 적외선 차단 필터를 제외시킬 수 있고, 카메라의 부품수의 삭감에 의한 저비용화와 소형화를 도모할 수 있다.
도 1(a) 및 도 1(c)에 나타내는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1a, 1c)는 평면의 굴절 표면(21)에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련하고 있다. 적외선 차단 유전체 다층막(3)은 층간의 다중 간섭을 이용하여 필터 작용을 행하기 때문에, 입사각 의존성이 크고, 입사각이 커지면 적외선 차단 효율이 나빠진다. 경사 광선이 입사되었을 때, 볼록면이면, 볼록면의 법선에 대한 광선의 입사각은 볼록면의 부분에 따라 매우 커지고, 극단적으로는 접선에 가깝게 되는 경우도 있다. 그런데, 경사 광선이 입사되었을 때에, 평면이면, 입사각은 부분에 관계없이 일정하다. 그 때문에, 평면의 굴절 표면(21)에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련함으로써, 적외선 차단 유전체 다층막(3)의 입사각의존성을 최소한으로 할 수 있다.
또한, 곡률이 큰 곡면에 대해서는 적외선 차단 유전체 다층막(3)이 균일한 성막은 일반적으로 곤란하다. 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1a, 1c)에는, 평면에 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련하고 있기 때문에, 특성에 우수한 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 형성할 수 있다. 또한, 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련하는 평면-볼록 렌즈는 고온에 견디는 유리제이다. 플라스틱과 같이 연화점이 저온인 렌즈와 달리, 평면-볼록 렌즈에 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 물리적 성막 방법으로 성막할 때에, 유리 평면-볼록 렌즈를 고온으로 유지하는 것이 가능하기 때문에, 고품질의 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 형성할 수 있다.
또한, 유리제의 평면-볼록 렌즈이므로, 전자 부품이나 고체 촬상 소자 모듈의 실장에서의 리플로우라고 불리는 고온의 화로로 땜납을 용융시키는 납땜 공정에서의 고온에 견딘다. 그 때문에, 소형 카메라에 렌즈를 붙인 채로 리플로우 납땜을 할 수 있기 때문에, 조립 공정을 효율화할 수 있고, 저비용화를 도모할 수 있다.
또한, 도 1(c) 및 (d)에 나타내는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)는 후술하는 본 발명의 제조 방법으로 제조할 수 있으므로, 저비용의 성형 공정과 저비용의 성막 공정에 의해 제조하는 것이 가능하기 때문에, 저비용으로 제조할 수 있다.
볼록 렌즈를 구성하는 볼록면의 굴절 표면(22)은 구면이어도, 축 대칭 비구면이어도 좋다. 각종 수차를 양호하게 보정하기 위해서는, 축 대칭 비구면으로 하는 것이 바람직하다. 축 대칭 비구면의 곡면은 일반적으로 하기 수학식 1의 고차의 다항식으로 표현된다.
여기서, z는 렌즈의 광축 방향의 좌표, r은 렌즈의 반경 방향의 광축으로부터의 좌표, c는 렌즈 정점에서의 곡률, K, An은 비구면 계수이다.
축 대칭 비구면의 곡률은, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 광축으로부터 멀어짐에 따라 작게 되는 것이 바람직하다. 이와 같은 축 대칭 비구면의 형상은, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 파선으로 나타내는 구면과 비교해서 실선으로 나타내는 비구면은 광축으로부터 멀어짐에 따라 구면으로부터 이격되는 거리가 커져, 비구면량이 커진다.
실제로, 굴절률 Nd=1.5168, 아베수(Abbe's number)νd=64.2의 유리를 이용하고, 두께 0.90㎜의 평판을 갖는 굴절 표면이 구면의 볼록 렌즈를 갖는 평면-볼록 렌즈(30)와 굴절 표면이 축 대칭 비구면의 볼록 렌즈를 갖는 평면-볼록 렌즈(1d)를 각각 상정하여, 광학 성능을 비교했다. 구면의 곡률 반경은 -0.8943이다. 축 대칭 비구면의 각 비구면 계수는 K=-0.06002, A4=0.09393, A6=0.04028, A8=0.52930, A10=0.38733, A12=0.22400으로 했다. 조리개의 평면-볼록 렌즈의 평판의 평면으로부터의 거리를 0.15㎜로 했다.
도 3(a)에 구면 렌즈(30)의 광로도를, 도 3(b)에 축 대칭 비구면 렌즈(1d)의광로도를 나타낸다. 또한, 비구면 렌즈(1d)의 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡 수차를 도 4에 나타낸다. 도 3(a)으로부터, 구면 렌즈(30)는 수차 때문에 초점면에서 광선이 넓어져, 선명해지지 않는 것이 인정된다.
이에 대하여, 축 대칭 비구면 렌즈(1d)는 도 4로부터 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차 등이 잘 보정되고, 그 결과, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 초점면에서 광선이 수렴되어, 양호한 화질이 얻어지는 것이 인정된다.
도 5에, 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)를 집광 렌즈로서 이용한 소형 카메라(10)의 개략 단면 구조를 나타낸다. 이 소형 카메라(10)는 기판(101) 상에 전자 부품(102)과 고체 촬상 소자 모듈(103)이 실장되고, 외면에 나사 홈이 형성된 경통(104)을 갖는 하우징(110)이 고체 촬상 소자 모듈(103)의 주위를 덮어 기판(101)에 부착되어 있다. 일단부 측에 조리개 기능을 갖는 개구부(107)를 갖고, 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)를 집광 렌즈로서 내장하고, 내면에 나사 홈이 형성된 외형 부재(109)가 경통(104)의 외면에 형성된 나사 홈에 나사식으로 결합되어 있다. 외형 부재(109)의 나사식 결합량을 조절함으로써, 집광 렌즈(1c)와 고체 촬상 소자 모듈(103)의 수광면의 거리를 조절하고, 조절 후에는 움직이지 않도록 접착제로 고정되어 있다. 개구부(107), 경통(104), 집광 렌즈(1c), 고체 촬상 소자 모듈(103)은 광축을 따라 배치되어 있다. 또, 도 5에 나타내는 소형 카메라(10)의 렌즈계는 집광 렌즈(1c)만으로 구성되어 있지만, 집광 렌즈(1c) 이외의 렌즈가 내장되어 있어도 좋고, 집광 렌즈(1c)는 렌즈계의 전부 또는 일부를 구성한다.
고체 촬상 소자 모듈(103)은 도시하지 않은 마이크로 렌즈, 컬러 필터, CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자 등으로 구성되어 있다. 이들 마이크로 렌즈, 컬러 필터, CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자 등은 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 마이크로 렌즈는 집광 렌즈(1c)로부터 집광된 광선을 각 촬상 소자에 집광시키고, 컬러 필터는 광선을 삼원색으로 분해하며, 고체 촬상 소자는 수광한 광을 전기 신호로 변환한다.
도 5에 나타내는 카메라(10)에서는, 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)를, 집광 렌즈로 하여, 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련한 평면 측을 입사 측으로, 볼록면 측을 고체 촬상 소자 모듈(103) 측을 향해 배치하고 있다. 이것과는 반대로, 볼록면 측을 입사측으로, 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련한 평면 측을 고체 촬상 소자 모듈(103) 측을 향해서 배치하여도, 기능에는 영향이 없다.
이 소형 카메라(10)는 개구부(107)로부터 입사된 광을 렌즈계로서의 집광 렌즈(1c)의 평면에 마련되어 있는 적외선 차단 유전체 다층막(3)에 의해 적외선을 차단하고, 집광 렌즈(1c)가 적외선이 차단된 광을 고체 촬상 소자 모듈(103)에 결상시키고, 고체 촬상 소자 모듈(103)이 수광한 광을 전기 신호로 변환하여, 전자 부품(102)에 의해 화상 신호화하여 출력하게 되어 있다.
집광 렌즈로서의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)는 렌즈로서의 기능에 부가하여, 적외선을 차단하는 기능이 부가되어 있기 때문에, 이 소형 카메라(10)는 부품으로서의 적외 차단 필터를 제외시킬 수 있다. 그 결과, 저비용화, 소형화를도모할 수 있다. 또한, 집광 렌즈(1c)가 유리제이기 때문에, 집광 렌즈(1c)를 내장한 채로 리플로우 납땜을 할 수 있다. 그 때문에, 조립 공정을 효율화할 수 있다. 또한, 집광 렌즈(1c)의 평면 측을 외형 부재(109)의 개구부(107)에 밀착시킬 수 있기 때문에, 개구부(107)의 방진 대책을 특별히 행할 필요가 없게 된다.
또한, 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)는, 도 1(d)에 나타내는 바와 같이, 외형의 기하학 중심 GC과 볼록 렌즈(22)의 광축 OC가 일치하고 있다. 그 때문에, 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)를 그 외부 치수 기준으로 외형 부재(109)에 부착시킴으로써, 볼록 렌즈의 광축을 소형 카메라(10)의 광축과 일치시킬 수 있다. 따라서, 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)의 평판(23)이 끼워 넣어지는 홈 등의 위치 결정용 구조를 형성해 두면, 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)를 거기에 끼워 넣는 것만으로 광축 맞춤을 행할 수 있다. 그 때문에, 조립 효율이 매우 향상된다. 외형의 기하학 중심 GC과 볼록 렌즈의 광축 OC가 일치하지 않으면, 렌즈를 부착할 때에 광축 맞춤을 렌즈마다 해야하기 때문에, 부착 작업이 번잡하며, 생산성이 나쁘다.
도 6에, 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 일면 측에 마련되어 있는 적외선 차단 유전체 다층막(3)의 투과율 특성의 일례를 나타낸다. 도 6에서는, 실선 A와 파선 B로 나타내어지는 두 종류의 적외선 차단 유전체 다층막의 투과율 특성이 나타내어져 있다.
투과율 특성 A와 투과율 특성 B는 400 내지 600㎚의 가시광 영역에서는 거의 95% 이상의 투과율을 나타내고, 반치(半値)가 거의 650㎚이고, 725 내지 1000㎚의적외 영역에서는 대부분 차단할 수 있는 공통점을 갖는다.
그러나, 투과율 특성 A는 650㎚ 근방의 하강 특성이 투과율 특성 B보다 경사가 완만하게 되어 있다. 구체적으로는, 반치가 600 내지 700㎚의 범위이고, 투과율이 90%에서 10%로 감소할 때의 파장 폭이 40㎚ 이상, 특히 50㎚ 이상, 가장 바람직하게는 60㎚ 이상 100㎚ 이하인 것이 바람직하다. 투과율 특성 A와 같이, 반치 근방에서의 하강 특성을 완만하게 하면, 가시광의 장(長)파장 측을 약하게 하여, 실제 눈의 감도를 나타내는 시각 스펙트럼 감도에 가까운 투과율 특성으로 할 수 있다.
다음에, 도 7의 흐름도를 참조하면서, 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 7의 (1)에 나타내는 바와 같이, 성형 금형으로서, 닫혔을 때에 동공(cavity)을 구성하는 두 종류의 프레임 중 한쪽 프레임은 동공을 구성하는 면이 평면인 평면형(201)이며, 다른 쪽의 프레임은 동공을 구성하는 면이 평면에 렌즈의 볼록면의 굴절 표면을 형성하는 복수의 오목면(202)을 갖는 딤플형(203)인 다수개 부착 금형(204)을 이용한다. 딤플형(203)과 평면형(201)을 결합했을 때의 동공은 평판 상에 볼록부가 매트릭스 형상으로 배열된 것과 같은 형상을 갖는다. 딤플형(203)의 오목면은 상술한 바와 같은 축 대칭 비구면을 전사할 수 있는 형상으로 하는 것이 바람직하다.
성형 공정에서는, 도 7의 (1)에 나타내는 바와 같이, 금형(201, 203)을 열고, 동공에 용융된 광학 유리 소재(205)를 투입한다. 광학 유리 소재(205)로는 굴절률과 아베수를 고려하여 선택된다.
다음에, 도 7의 (2)에 나타내는 바와 같이, 평면형(201)과 딤플형(203)을 닫아 광학 유리 소재(205)를 동공 내로 전연(展延)시키고, 이 상태에서 유리 소재(205)를 냉각해서 굳힌다. 동공의 형상이 전사된 성형물은, 도 7의 (3)에 나타내는 바와 같이, 큰 평판(25) 상에 볼록부(24)가 매트릭스 형상으로 배열된 것과 같은 형상이며, 각 볼록 렌즈(24) 사이가 평판(25)에 접속된 다수개 부착 렌즈 성형체(26)이다.
다음에, 도 7의 (3)에 나타내는 바와 같이, 금형(201, 203)을 열어 성형한 다수개 부착 렌즈 성형체(26)를 취출한다. 그리고, 도 7의 (4)에 나타내는 바와 같이, 이 다수개 부착 렌즈 성형체(26)에 대해, 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 한쪽 면에, 도시하지 않는 반사 방지막을 다른 쪽 면에 성막한다.
적외선 차단 유전체 다층막(3)은 다수개 부착 렌즈 성형체(26) 상에 고굴절률층과 저굴절률층이 교대로 적층된 구조를 갖는다.
적외선 차단 유전체 다층막(3)을 구성하는 고굴절률층의 재료로서, TiO2(n=2.4), Ta2O5(n=2.1), Nb2O5(n=2.2), ZrO2(n=2.05), Ta2O5(n=2.1) 등이 사용되고, 저굴절률층의 재료로서, SiO2(n=1.46), Al2O3(n=1.63), MgF2(n=1.38) 등이 사용된다. 굴절률은 파장에 따라 다르고, 상기 굴절률 n은 500㎚의 값이다.
막 두께의 기본적인 설계는, 일반적으로, 고굴절률층과 저굴절률층이 교대로 각각 같은 광학적 막 두께로 반복해서 적층된 반복 교대층으로서, (0.5H, 1L, 0.5H)s와 같이 표시된다. 여기서, 차단하려는 파장의 중심에 가까운 파장을 설계파장 λ로 하고, 광학적 막 두께 nd=1/4λ를 1단위로 하여 고굴절률층(H)의 막 두께를 1H로 표기하며, 저굴절률층(L)을 마찬가지로 1L로 한다. S는 스택수라고 불리는 반복 회수이고, 괄호 내의 구성을 주기적으로 반복하는 것을 나타내고 있다. 실제로 적층되는 층수는 2S+1층으로 되고, S의 값을 크게 하면 반사-투과로 변화되는 상승 특성(급경사)을 급하게 할 수 있다. S의 값으로는 3 내지 20 정도의 범위에서 선정된다. 이 반복 교대층에 의해, 차단되는 특정한 파장이 결정된다.
투과 대역의 투과율을 높게 하고, 리플로 불리는 광 투과율의 요철을 수평 특성으로 하기 위해서는, 반복 교대층의 기판 부근과, 매질 부근의 수층 씩의 막 두께를 변화시켜 최적 설계를 행한다. 그 때문에, 기판 | 0.5LH…HL(HL)sHL…H, 0.5L과 같이 표기된다. 또한, 고굴절률층에 TiO2등을 사용하는 경우, 최외층을 고굴절률층으로 끝내는 것보다도, 내환경 특성에 더욱 뛰어난 SiO2를 최외층에 추가하여 설계를 하는 경우가 많다. 기판에 접하는 층도 TiO2가 기판과 반응하여 특성이 열화하는 경우가 있으므로, 화학적으로 안정한 SiO2를 제 1 층에 추가하는 경우도 있다. 이와 같은 다층막 차단 필터의 설계는 시판의 소프트웨어를 이용하여 이론적으로 행할 수 있다(참고 문헌 : OPTRONICS지 1999 No. 5 p.175-190).
고굴절률층과 저굴절률층을 교대로 광투과성 기판 상에 성막하기 위해서는, 물리적 성막법이 일반적이고, 통상의 진공 증착법에서도 가능하지만, 막의 굴절률의 안정한 제어가 가능하고, 보관·사양 환경 변화에 의한 분광 특성의 시간 경과에 따른 변화가 적은 막을 작성할 수 있는 이온 어시스트 증착이나 이온 플래팅법, 스퍼터법이 바람직하다. 진공 증착법은 고진공 중에서 박막 재료를 가열 증발시키고, 이 증발 입자를 기판 상에 퇴적시켜 박막을 형성하는 방법이다. 이온 플래팅법은 증착 입자를 이온화하여, 전계에 의해 가속해서 기판에 부착시키는 방법이며, APS(Advanced Plasma Source), EBEP(Electron Beam Excited Plasma)법, RF(Radio Frequency) 직접 기판 인가법(성막실 내에 고주파 가스 플라즈마를 발생시킨 상태에서 반응성의 진공 증착을 행하는 방법) 등 방식이 있다. 스퍼터법은 전계에 의해 가속된 이온을 박막 재료에 충돌시켜 박막 재료를 두드리는 스퍼터링에 의해 박막 재료를 증발시키고, 증발 입자를 기판 상에 퇴적시키는 박막 형성 방법이다. 성막되는 층의 굴절률 등의 광학 정수는 성막 방법, 성막 조건 등에 의해 다르게 되므로, 제조 전에 성막되는 층의 광학 정수를 정확히 측정해야 한다.
반사 방지막은 무기 피막, 유기 피막의 단층 또는 다층으로 구성된다. 무기 피막과 유기 피막의 다층 구조여도 좋다. 무기 피막의 재질로는, SiO2, SiO, ZrO2, TiO2, TiO, Ti2O3, Ti2O5, Al2O3, Ta2O5, CeO2, MgO, Y2O3, SnO2, MgF2, WO3등의 무기물을 들 수 있고, 이들을 단독 또는 2종 이상을 병용하여 이용할 수 있다. 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈는 기재(基材)가 내열성이 있는 유리이므로, 무기 피막의 재질의 종류의 제한은 없다. 또한, 다층막 구성으로 한 경우에는 최외층은 SiO2로 하는 것이 바람직하다.
무기 피막의 다층막으로는, 기재 측으로부터 ZrO2층과 SiO2층의 총 광학 막두께가 λ/4, ZrO2층의 광학적 막 두께가 λ/4, 최상층인 SiO2층의 광학적 막 두께가 λ/4인 4층 구조를 예시할 수 있다. 여기서, λ는 설계 파장이며, 보통 520㎚가 사용된다.
무기 피막의 성막 방법은, 예컨대, 진공 증착법, 이온 플래팅법, 스퍼터링법, CVD법, 포화 용액 중에서의 화학 반응에 의해 석출시키는 방법 등을 채용할 수 있다.
유기 피막의 재질은, 예컨대, FFP(테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체), PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), ETFE(에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체) 등을 들 수 있고, 커버 유리 기재나 하드 코팅막의 굴절률을 고려하여 선정된다. 성막 방법은 진공 증착법 외에, 스핀 코팅법, 딥 코팅법 등의 양산성에 우수한 도장 방법으로 성막할 수 있다.
적외선 차단 유전체 다층막(3)과 반사 방지막을 성막한 후, 도 7의 (5)에 나타내는 바와 같이, 절단 공정에서, 도시하지 않은 다이싱 장치의 다이싱 블레이드로 각 볼록 렌즈(24) 사이의 평판(25)을 절단하고, 각 평면-볼록 렌즈마다 분리시킨다. 이에 따라, 도 1(c) 및 (d)에 나타내는 본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈(1c)를 얻을 수 있다.
이와 같은 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법에 따르면, 평판의 표면에 볼록 렌즈의 볼록면의 굴절 표면을 구성하는 복수개의 볼록부가 일체로 마련되어 있는 다수개 부착 렌즈 성형체(26)를 일체로 성형하는 것이 가능하다. 평면-볼록 렌즈의 한쪽 면이 평면이며, 볼록면과의 축 맞춤을 행할 필요가 없기 때문에, 이와 같은 다수개 부착 렌즈 성형체(26)의 성형이 가능해졌다. 따라서, 간편한 금형을 이용해서 효율적으로 다수의 렌즈를 정리하여 성형할 수 있기 때문에, 저비용으로 생산할 수 있다.
또한, 일체로 성형한 다수개 부착 렌즈 성형체에 대해 유전체 다층막을 성막하므로, 성막 장치 내로의 반입, 설치, 반출 등을 신속히 행하여, 생산성이 향상하기 때문에, 유전체 다층막의 성막 비용을 감소시킬 수 있다.
상기 다수개 부착 금형(204)으로는, 볼록부(24) 상호의 면 형상이 다르도록, 딤플형(203)의 오목면 형상을 개별적으로 변경하도록 하여, 복수 종류의 볼록 렌즈를 한 장의 다수개 부착 렌즈 성형체(26)에 형성하도록 할 수도 있다. 볼록 렌즈의 형상을 다르게 하기 위해서는, 비구면의 형상이나 외경을 바꿀 수 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 예컨대, 파선(31)으로 나타내는 범위의 볼록부를 제 1 비구면 형상의 볼록 렌즈로 하고, 파선(32)으로 나타내는 범위의 볼록부를 제 2 비구면 형상의 볼록 렌즈로 하고, 파선(33)으로 나타내는 범위의 볼록부를 제 3 비구면 형상의 볼록 렌즈로 하고, 파선(34)으로 나타내는 범위의 볼록부를 제 4 비구면 형상의 볼록 렌즈로 하며, 파선(35)으로 나타내는 범위의 볼록부를 제 5 비구면 형상의 볼록 렌즈로 함으로써, 다섯 종류의 다른 설계의 볼록 렌즈를 한 장의 다수개 부착 렌즈 성형체(26)에 형성할 수 있다. 이들 볼록부마다 잘라냄으로써, 다수 종류의 평면-볼록 렌즈를 한번의 성형으로 형성할 수 있다.
또한, 다수개 부착 금형(204)에는, 절단 공정에서의 위치 결정에 필요한 정렬 마크를 형성하고, 전사에 의해 다수개 부착 렌즈 성형체(26)의 평판(25)에 정렬 마크를 형성할 수 있다.
도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 다수개 부착 렌즈 성형체(26)의 렌즈로서 필요한 부분의 평판의 외주에 여백을 형성하고, 이 여백의 모서리부에, 예컨대, 십자형 정렬 마크(41)를 적어도 2개소 금형으로부터의 전사로 마련할 수 있다. 이 경우, 정렬 마크(41)를 전사하는 금형으로는, 평면형(201)과 딤플형(203)의 어느 것이라도 좋다. 전사된 정렬 마크(41)는 돌기 형상이라도 홈 형상이라도 좋다.
정렬 마크(41)를 다수개 부착 렌즈 성형체(26)에 마련함으로써, 도시하지 않은 다이싱 장치에 의해 자동적으로 각 볼록 렌즈마다 정확하게 절출할 수 있다. 도시하지 않은 다이싱 장치에 마련되는 정렬 마크 검출부는 평면 측에 점착 테이프를 붙인 다수개 부착 렌즈 성형체(26)를 그 위에서 CCD 등의 촬상 소자로 촬영하여, 얻어진 화상 데이터로부터 정렬 마크(41)를 검출한다. 다음에, 다이싱 장치는 이 정렬 마크(41)를 다이싱 좌표의 기준점으로서 다이싱 장치가 각 볼록부의 광축이 외형의 기하학 중심과 일치하도록 잘라내는 도 9(a)의 파선으로 나타내는 바와 같은 절단선(51)을 프로그래밍하고, 다이싱 블레이드에 의해 자동적으로 이 절단선(51)을 따라 절단한다.
도 9(a)에 나타낸 정렬 마크(41)는 평판(25)의 외주부에 여백을 마련하고 있기 때문에, 정렬 마크(41)를 마련한 부분에 낭비가 생긴다. 그 때문에, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 절단선(51)에 따른 정렬 마크(42)를 형성함으로써 불필요한 여백이 생기지 않는다.
정렬 마크(42)가 절단선(51)을 따라 형성되는 경우, 이 정렬 마크(42)를 전사하는 금형은 딤플형(203)과 평면형(201)의 어느 것이라도 좋다. 그러나, 다이싱 시의 치핑을 방지하기 위해, 평면형(201)에 다이싱 블레이드의 폭보다 약간 폭이 넓은 V자 형상 홈을 전사할 수 있는 돌기를 마련하는 것이 바람직하다.
도 10은 V자 형상 홈의 형상의 정렬 마크를 평판의 평면 측에 절단선을 따라 형성한 경우의 절단 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 10(a)에 나타내는 바와 같이, 다수개 부착 렌즈 성형체(26)에는 평면형(201)으로부터의 전사로 평판(25)의 평면 측에 V자 형상 홈(43)의 형상의 정렬 마크(42)가 마련되어 있다. 이 정렬 마크(42)의 V자 형상 홈(43)의 중심의 예각인 바닥은 외형의 기하학 중심이 볼록 렌즈의 광축과 일치하도록 절단되는 절단선(51)과 일치하고 있다. 또한, V자 형상 홈(43)의 최대 폭은 다이싱 블레이드의 폭보다 약간 넓게 되어 있다.
도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 다수개 부착 렌즈 성형체(26)의 평면 측에 적외선 차단 유전체 다층막(3)을 마련한다.
그리고, 도 10(c)에 나타내는 바와 같이, 다수개 부착 렌즈 성형체(26)의 평면 측에 점착 테이프(52)를 점착하여, 도시하지 않은 다이싱 장치에 설치한다. 다이싱 장치는 다수개 부착 렌즈 성형체를 위에서 CCD 등의 촬상 소자로 촬영해서, 얻어진 화상 데이터로부터 정렬 마크(42)를 검출하고, 검출된 정렬 마크(42)의 중심을 절단선(51)으로 해서 프로그래밍한다. 그리고, 다이싱 장치는 다이싱 블레이드(53)에 의해 자동적으로 이 정렬 마크(42)의 중심선(절단선(51))을 따라 볼록 렌즈 측으로부터 절단한다. 이 때, 다이싱 블레이드(53)의 폭은 V자 형상 홈(43)의 최대 폭보다 좁으므로, 다이싱 블레이드(53)의 선단 가장자리가 점착 테이프(52)에 닿지 않도록, 다이싱 블레이드(53)의 선단 가장자리가 V자 형상 홈(43) 내로 돌출한 상태에서 다이싱하는 것이 가능하다. 다이싱에 의해 볼록부마다 절단한 후, 점착 테이프(52)로부터 각 볼록 렌즈를 떼어냄에 따라, 도 10(d)에 나타내는 바와 같이, 각 볼록 렌즈(1c)마다 분리된다. 다이싱 블레이드(53)의 폭은 V자 형상 홈(43)의 최대 폭보다 좁으므로, V자 형상 홈(43)의 양단 가장자리 근방은 트리밍(43a)의 형상으로 잔존한다.
이와 같은 다이싱에 따르면, 다이싱 블레이드(53)의 선단이 V자 형상 홈(43) 내로 진입하여 평판을 절단한다. 다이싱 블레이드의 선단이 유리판을 1회로 절단할 때에는, 다이싱 블레이드(53)의 선단이 유리판의 평면을 돌파할 때에 절단면에 일그러짐이 생기는 경우가 있다. 상기 다이싱에서는, 다이싱 블레이드(53)가 테이퍼 형상으로 되어 있는 V자 형상 홈(43)을 절단하기 때문에, 절단면에 일그러짐이 생기기 어렵고, 불량품의 발생을 억제하여, 양품률을 향상시킬 수 있다.
또한, 점착 테이프(52)에는 다이싱을 행하지 않기 때문에, 점착 테이프(52)의 점착제가 다이싱 블레이드(53)에 부착되고, 유리의 절삭편의 부착에 의한 평면-볼록 렌즈(1c)에의 손상 및 오염 등의 문제가 생기지 않는다.
상술한 V자 형상 홈(43)은 단면이 대략 V 형상이면 상기 효과가 생기기 때문에, V 형상의 변형은 허용된다.
본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈는 휴대 전화 등에 사용되는 소형 카메라의 집광 렌즈로서 이용할 수 있다.
본 발명의 적외 차단 필터가 마련된 렌즈의 제조 방법은 휴대 전화 등에 사용되는 소형 카메라의 집광 렌즈로서 이용할 수 있는 적외 차단 필터가 마련된 렌즈를 제조할 수 있다.
본 발명의 소형 카메라는, 예컨대, 휴대 전화 등에 이용할 수 있다.
Claims (9)
- 한쪽의 굴절 표면이 평면이고 반대쪽의 굴절 표면이 볼록면인 유리 평면-볼록 렌즈(a glass plano-convex lens) 중 어느 하나의 면에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막을 마련한 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터 장착 렌즈.
- 제 1 항에 있어서,상기 유리 평면-볼록 렌즈는 평판의 일면 쪽에 볼록 렌즈의 볼록면을 구성하는 볼록부가 일체로 마련되어 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터 장착 렌즈.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 볼록면의 굴절 표면은 광축으로부터 멀어짐에 따라 곡률이 작아지는 축 대칭 비구면인 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터 장착 렌즈.
- 제 2 항에 있어서,상기 평판의 외형의 기하학 중심은 상기 볼록 렌즈의 광축과 일치하는 것을특징으로 하는 적외 차단 필터 장착 렌즈.
- 평판의 표면에 볼록 렌즈의 볼록면의 굴절 표면을 구성하는 복수개의 볼록부가 일체로 마련되어 있는 다수개 부착 렌즈 성형체를 유리로 성형하는 성형 공정과,상기 다수개 부착 렌즈 성형체의 어느 한쪽 면에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막을 마련하는 성막 공정과,상기 적외선 차단 유전체 다층막을 마련한 다수개 부착 렌즈 성형체의 상기 평판 부분을 상기 볼록부마다 절단하는 절단 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터 장착 렌즈의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 다수개 부착 렌즈 성형체는 서로 다른 형상의 상기 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터 장착 렌즈의 제조 방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 다수개 부착 렌즈 성형체의 상기 평판의 표면에 위치 결정을 위한 정렬마크가 상기 성형 공정에서 전사되는 것을 특징으로 하는 적외 차단 필터 장착 렌즈의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 정렬 마크는 상기 절단 공정에서 절단할 절단선을 따라, 상기 평판의 평면측의 면에 단면 V자형 홈의 형상으로 전사되고,상기 절단 공정은 다이싱 블레이드로 상기 V자형 홈의 양단 가장자리 근방을 남기고 절단하는것을 특징으로 하는 적외 차단 필터 장착 렌즈의 제조 방법.
- 수광된 광을 전기 신호로 변환하는 고체 촬상 소자와,상기 고체 촬상 소자의 주위를 덮고, 개구부를 갖는 하우징과,상기 개구부로부터 입사된 광을 상기 고체 촬상 소자에 집광시키는 렌즈계의 전부 또는 일부로서, 한쪽의 굴절 표면이 평면이고, 반대쪽의 굴절 표면이 볼록면인 유리 평면-볼록 렌즈의 어느 한쪽 면에 적외선을 차단하는 적외선 차단 유전체 다층막이 마련된 적외 차단 필터 장착 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
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