WO2009125662A1 - 撮像レンズの製造方法、撮像レンズ及び撮像装置 - Google Patents

撮像レンズの製造方法、撮像レンズ及び撮像装置 Download PDF

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imaging
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大輔 棚橋
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コニカミノルタオプト株式会社
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    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device

Definitions

  • the present invention relates to an imaging lens suitable for an imaging apparatus using a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Devices) type image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor.
  • a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Devices) type image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image sensor.
  • the present invention relates to an imaging lens manufacturing method, an imaging lens, and an imaging apparatus in an optical system using a wafer-scale lens suitable for production.
  • Compact and thin imaging devices (hereinafter also referred to as camera modules) are now installed in portable terminals that are compact and thin electronic devices such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants). It is possible to transmit not only audio information but also image information to each other.
  • a solid-state image pickup element such as a CCD type image sensor or a CMOS type image sensor is used.
  • the number of pixels of an image sensor has been increased, and higher resolution and higher performance have been achieved.
  • a lens for forming a subject image on these image sensors a lens made of a resin material that can be mass-produced at low cost has been used for cost reduction.
  • a lens made of a resin material can accurately transfer and form a complicated aspherical shape despite having good processability, and therefore can be applied to a high-resolution and high-performance imaging device.
  • an imaging lens used in the imaging apparatus an optical system constituted by a resin material lens and an optical system constituted by a glass lens and a resin material lens are conventionally well known.
  • the conventional optical system is not sufficient particularly for use in an imaging device of a portable terminal, and there is a strong demand to achieve further ultra-compactness of these optical systems and mass productivity required for the portable terminal.
  • it can be said that it is difficult to realize such compatibility at low cost.
  • Patent Document 1 discloses an imaging lens including a lens portion on a lens substrate.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an imaging lens manufacturing method, an imaging lens, and an imaging apparatus capable of shortening the total lens length while ensuring mass productivity.
  • the manufacturing method of the imaging lens according to claim 1 A step of making a substrate provided with a concave portion or a convex portion; Forming a lens portion on the substrate; Dividing the substrate for each lens unit; It is characterized by having.
  • the concave portion or the convex portion is provided in the substrate, when the concave portion is provided, the thickness of the substrate that supports the lens portion is increased by forming the lens portion in the concave portion. The entire length of the imaging lens can be shortened while ensuring. Further, when the convex portion is provided on the substrate, since the rigidity and strength of the substrate can be secured by the convex portion, even if the thickness of the substrate is reduced, the substrate is not easily damaged and has excellent handleability. Furthermore, by using a substrate with more flexibility than a simple parallel plate, restrictions on the curvature and sag amount of the lens are relaxed, and the imaging lens has excellent optical characteristics while designing a thinner lens overall. Can provide.
  • the said recessed part or convex part is a periodic structure in principle, and although it is generally considered that it becomes a three-dimensional periodic structure with a two-dimensional spread which becomes one period for every unit to be cut off, Instead, the concave portion or the convex portion may have a periodic structure without regularity. Furthermore, it does not have to be a periodic structure.
  • An imaging lens according to a second aspect is manufactured by the manufacturing method according to the first aspect, and includes the substrate and the lens portion that are divided so as to be separated from the convex portion.
  • the convex portion When the convex portion is used for maintaining the strength of the substrate, the convex portion becomes unnecessary after the imaging lens is manufactured. Thus, when the substrate is divided for each lens unit, the projections that are no longer necessary are separated, thereby providing a compact imaging lens.
  • the imaging lens of Claim 3 is manufactured by the manufacturing method of Claim 1 or 2, and has the said board
  • the imaging lens according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to claim 3, the concave portion or the convex portion has a curved surface, and therefore power can be dispersed by increasing the curved surface portion. Aberration correction is possible.
  • the imaging lens according to claim 5 is characterized in that, in the invention according to claim 4, the curved surface is an aspherical shape, so the degree of freedom of the lens surface is increased and sufficient aberration correction is possible. .
  • the imaging lens according to claim 6 is characterized in that, in the invention according to claim 4 or 5, the lens portion is formed on the curved surface, so that power can be dispersed and sufficient. Aberration correction is possible.
  • the bottom surface of the concave portion is a flat surface, and the lens portion is formed in the concave portion.
  • the substrate thickness can be made thinner than when a simple parallel plate is used.
  • An imaging lens according to an eighth aspect of the invention is characterized in that, in the invention according to any of the second to seventh aspects, the surface vertex of the lens portion is closer to the center of the substrate than the opening edge of the concave portion. Therefore, the substrate thickness can be made thinner than when the substrate is a simple parallel plate. Further, when the substrates are overlapped, one substrate can also serve as a lens frame or a spacer member for connecting the lens portions, thereby reducing the number of parts and achieving cost reduction.
  • the image pickup lens according to claim 9 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 2 to 8, an aperture stop is provided at a boundary surface between the lens portion and the substrate.
  • a light-shielding layer By applying or vacuum-depositing a light-shielding member on the substrate before cutting with a hole, a light-shielding layer can be formed on the side surface of the recess, and an aperture stop can be easily formed on the substrate. it can.
  • the aperture stop By forming the lens portion thereon, the aperture stop is disposed between the lens portion and the substrate. As a result, the number of optical members can be reduced, and when the IR (Infra Red) cut coat or AR (Anti-Reflection) coat is deposited on the substrate, the aperture stop can also be deposited at the same time. Cost reduction and mass productivity can be improved.
  • the imaging lens according to claim 10 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 2 to 9, a lens surface in contact with air is an aspherical surface in the lens portion.
  • the refractive index difference is greatest at the boundary surface between the surface in contact with air and the lens portion, and the effect of the aspheric surface can be utilized to the maximum. Further, by making the lens surfaces all aspherical, the occurrence of various aberrations can be minimized, and high performance can be easily achieved.
  • the substrate and the lens portion are indirectly connected via an optical thin film and / or an adhesive (adhesive layer). It is characterized by being adhered to.
  • the imaging lens can be simplified and the cost can be reduced.
  • the lens portion can be formed on the lens substrate through an adhesive layer or the like, and thereby the resin having poor adhesion as the material of the lens portion. Therefore, the selection range is widened, for example, by selecting the optical characteristics with priority, and high performance and high functionality can be realized.
  • An imaging device includes the imaging lens according to any one of the second to eleventh aspects.
  • Glass has a higher softening temperature than resin, and by forming the substrate from a glass material, it is easy to perform so-called reflow processing together with the imaging lens, which is exposed to high temperatures for soldering mounted electronic components. Therefore, the cost can be reduced. It is more desirable to form the substrate from a glass material with a high softening temperature.
  • the lens portion by forming the lens portion from a resin material, it is possible to ensure good processability and reduce costs compared to the case of using glass.
  • the lens portion by configuring the lens portion with an energy curable resin material, it becomes possible to cure a large amount of the lens portion by various means on the wafer-like substrate at the same time by using a mold, thereby improving mass productivity.
  • the energy curable resin material refers to a resin material that is cured by heat, a resin material that is cured by light, or the like.
  • the energy curable resin material is preferably composed of a UV curable resin material.
  • a UV curable resin material By using a UV curable resin material, the curing time can be shortened and mass productivity can be improved.
  • resins having excellent heat resistance and curable resin materials have been developed, and some of them can withstand reflow treatment.
  • an imaging lens having excellent optical characteristics can be provided.
  • the resin material has a disadvantage that the refractive index is lower than that of the glass material, but it has been found that the refractive index can be increased by dispersing inorganic particles having a high refractive index in the resin material as a base material.
  • inorganic particles of 30 nanometers or less in the resin material as the base material preferably 20 nanometers or less, more preferably 15 nanometers or less in the resin material as the base material.
  • a material having any temperature dependency can be provided.
  • the refractive index of the resin material decreases due to an increase in humidity, if inorganic particles whose refractive index increases as the temperature increases are dispersed in the resin material as the base material, these properties may be canceled out. It is also known that the refractive index change with respect to the temperature change can be reduced.
  • the refractive index change with respect to the temperature change can be increased.
  • inorganic particles of 30 nanometers or less in the resin material as the base material preferably 20 nanometers or less, more preferably 15 nanometers or less in the resin material as the base material, A material having any temperature dependency can be provided.
  • the temperature change A of the refractive index is expressed by the following formula 1 by differentiating the refractive index n with respect to the temperature t based on the Lorentz-Lorentz equation.
  • the contribution of the second term is generally smaller than the first term in the formula, and can be almost ignored.
  • the contribution of the second term of the above formula is substantially increased, so that the change due to the linear expansion of the first term can be counteracted.
  • the mixing ratio of the fine particles can be appropriately increased or decreased in order to control the rate of change of the refractive index with respect to the temperature, and a plurality of types of nano-sized inorganic particles can be blended and dispersed.
  • an imaging lens manufacturing method, an imaging lens, and an imaging apparatus using the imaging lens that can reduce the overall length of the optical system while ensuring the thickness of the substrate.
  • FIG. It is a perspective view of the imaging device 50 concerning this Embodiment. It is sectional drawing which cut
  • FIG. It is a figure which shows the process of manufacturing the imaging lens used for this Embodiment. It is a figure which shows the process of manufacturing the imaging lens used for another embodiment. It is sectional drawing of the lens block concerning another embodiment. It is sectional drawing of the lens block concerning another embodiment. It is sectional drawing of the lens block concerning another embodiment. It is sectional drawing of the lens block concerning another embodiment. It is a figure which shows the manufacturing method of the imaging lens concerning another embodiment. It is sectional drawing of the lens block concerning another embodiment. It is sectional drawing of the lens block concerning another embodiment. It is sectional drawing of the lens block concerning another embodiment. It is sectional drawing of
  • Imaging lens 50 Imaging device 51 Image sensor 51a Photoelectric conversion part 52 Board
  • FIG. 1 is a perspective view of an imaging apparatus 50 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the configuration of FIG. 1 taken along the line II-II and viewed in the direction of the arrow.
  • the imaging device 50 includes a CMOS image sensor 51 as a solid-state imaging device having a photoelectric conversion unit 51 a, an imaging lens 10 that causes the photoelectric conversion unit 51 a of the image sensor 51 to capture a subject image, A printed circuit board 52 having an external connection terminal (not shown) that holds the image sensor 51 and transmits and receives the electric signal is integrally formed.
  • the imaging lens 10 includes a lens substrate LS and a lens portion L1.
  • a photoelectric conversion unit 51a as a light receiving unit in which pixels (photoelectric conversion elements) are two-dimensionally arranged is formed in the center of a plane on the light receiving side, and signal processing (not shown) is performed.
  • a signal processing circuit includes a drive circuit unit that sequentially drives each pixel to obtain a signal charge, an A / D conversion unit that converts each signal charge into a digital signal, and a signal that forms an image signal output using the digital signal. It consists of a processing unit and the like.
  • a number of pads (not shown) are arranged in the vicinity of the outer edge of the plane on the light receiving side of the image sensor 51, and are connected to the printed circuit board 52 via wires (not shown).
  • the image sensor 51 converts the signal charge from the photoelectric conversion unit 51a into an image signal such as a digital YUV signal, and outputs it to a predetermined circuit on the printed circuit board 52 via a wire (not shown).
  • Y is a luminance signal
  • the solid-state imaging device is not limited to the CMOS image sensor, and other devices such as a CCD may be used.
  • the printed circuit board 52 that supports the image sensor 51 is communicably connected to the image sensor 51 through a wiring (not shown).
  • the printed circuit board 52 is connected to an external circuit (for example, a control circuit included in a host device of a portable terminal mounted with an imaging device) via an external connection terminal (not shown), and drives the image sensor 51 from the external circuit. It is possible to receive a voltage and a clock signal and to output a digital YUV signal to an external circuit.
  • an external circuit for example, a control circuit included in a host device of a portable terminal mounted with an imaging device
  • an external connection terminal not shown
  • the upper part of the image sensor 51 is sealed with a lens substrate LS fixed to the upper surface of the printed circuit board 52.
  • a resin lens portion L1 is disposed in a recess LS1 formed in the glass lens substrate LS.
  • An aperture stop S made of an optical thin film is formed between the lens substrate LS and the lens portion L1. It is preferable that a light shielding member is applied on the side surface, the upper surface of the lens substrate LS, and the peripheral surface of the recess LS1.
  • the lens substrate LS and the lens portion L1 may be bonded using an adhesive.
  • the lens portion L1 is preferably made of a UV curable resin material in which inorganic fine particles having a maximum length of 30 nanometers or less are dispersed.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the imaging device 50 is mounted on a mobile phone 100 as a mobile terminal that is a digital device.
  • FIG. 4 is a control block diagram of the mobile phone 100.
  • the imaging device 50 is provided, for example, such that the object-side end surface of the imaging lens is provided on the back surface of the mobile phone 100 (the liquid crystal display unit side is the front surface) and is located at a position corresponding to the lower side of the liquid crystal display unit.
  • the external connection terminal (not shown) of the imaging device 50 is connected to the control unit 101 of the mobile phone 100 and outputs an image signal such as a luminance signal or a color difference signal to the control unit 101 side.
  • the mobile phone 100 controls each unit in an integrated manner, and also supports a control unit (CPU) 101 that executes a program corresponding to each process, and inputs a number and the like with keys.
  • An input unit 60 a display unit 70 for displaying captured images and videos, a wireless communication unit 80 for realizing various information communications with an external server, a system program and various processing programs for the mobile phone 100,
  • a storage unit (ROM) 91 that stores necessary data such as a terminal ID, and various processing programs and data executed by the control unit 101, processing data, imaging data by the imaging device 50, and the like are temporarily stored.
  • a temporary storage unit (RAM) 92 used as a work area for storage.
  • an image signal of a still image or a moving image is captured by the image sensor 51.
  • the image signal input from the imaging device 50 is transmitted to the control system of the mobile phone 100 and stored in the temporary storage unit 92 or displayed on the display unit 70, and further, the image signal is transmitted via the wireless communication unit 80. Information is transmitted to the outside.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process of manufacturing the imaging lens according to the present embodiment.
  • a substrate LSP which is a parallel plate made of disk-shaped glass
  • the glass substrate needs to have a certain thickness in the lens forming process.
  • the substrate thickness is as thin as about 0.1 mm
  • the substrate may be warped or cracked during the manufacturing process of the imaging lens.
  • the substrate LSP having the recess LS1 having a minimum thickness of about 0.1 mm or less can be manufactured without causing warpage or cracking of the substrate LSP.
  • An imaging lens can be manufactured even on the recess LS1 of the substrate LSP.
  • the ratio D / d between the maximum substrate thickness D and the minimum substrate thickness d of the substrate LSP provided with such recesses or projections has the following relationship (see FIG. 5B).
  • a mold M having a plurality of convex portions formed with an optical transfer surface M1 (spherical or aspherical shape) at the tip is opposed to the substrate LSP, and convex portions are formed in the concave portions LS1. Insert.
  • UV curable resin is injected into a cavity formed by the recess LS1 and the optical transfer surface M1 through a runner and a gate (not shown), and ultraviolet rays are irradiated from the transparent substrate LSP side. Thereby, resin hardens
  • the lens substrate LS which is a part of the substrate LSP and the lens surface in contact with the air are spherical or
  • the imaging lens 10 including the aspheric lens portion L1 can be obtained.
  • the concave portion LS1 of the substrate LSP becomes a part of the imaging lens.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process of manufacturing an imaging lens according to another embodiment.
  • a large disk-shaped concave portion LS1 having a flat bottom surface is formed on the upper surface of a substrate LSP, which is a parallel plate made of glass disk, using a tool such as an end mill EM.
  • an annular convex portion LS2 is formed on the outer periphery of the substrate LSP.
  • the ratio D / of the substrate thickness between the maximum substrate thickness D of the substrate LS which is the distance from the upper end to the lower surface of the convex portion LS2, and the minimum substrate thickness d, which is the distance between the bottom surface and the lower surface of the concave portion LS1.
  • d has a relationship represented by the following formula (see FIG. 6B).
  • an upper die (not shown) having a plurality of optical transfer surfaces is made to face the upper surface of the recess LS1 of the substrate LSP, and after clamping, the upper surface of the recess LS1 and the upper die are passed through a runner and a gate (not shown).
  • UV curable resin is injected into a cavity formed by the optical transfer surface (spherical or aspherical shape), and ultraviolet rays are irradiated from the lower surface side of the transparent substrate LSP. Thereby, resin hardens
  • a lower mold (not shown) having a plurality of optical transfer surfaces is opposed to the lower surface of the substrate LSP, and after clamping, the lower surface of the substrate LSP and the lower mold optical transfer are passed through a runner and a gate (not shown).
  • a UV curable resin is injected into a cavity formed by a surface (spherical or aspherical shape), and ultraviolet rays are irradiated from the upper surface side of the substrate LSP from which the upper mold is released.
  • the resin is cured in the cavity, and the lens portion L2 is accurately formed on the lower surface of the substrate LSP so that the optical axis of the lens portion L1 is aligned (see FIG. 6B).
  • the lower mold is released to obtain the lens block unit UT as an intermediate product. Further, as shown by a dotted line, by cutting the substrate LSP for each of the lens portions L1 and L2, as shown in FIG. 6C, the lens substrate LS which is a part of the substrate LSP and the lens surface in contact with air are The imaging lens 10 including the spherical or aspherical lens portions L1 and L2 can be obtained. Since the substrate LSP does not need to maintain strength by cutting, the convex portion LS2 becomes unnecessary and is separated from the lens substrate LS.
  • the concave portion LS1 or the convex portion LS2 is provided in the substrate LSP, the thickness of the substrate LSP is ensured by forming the lens portion L1 in the concave portion LS1 in the example of FIG. Meanwhile, the overall length of the imaging lens 10 can be shortened. Further, in the example of FIG. 6, since the convex portion LS2 formed in the periphery functions as an annular reinforcing portion (rib), the rigidity and strength of the substrate LSP can be ensured, so even if the thickness of the substrate LSP is reduced. It is hard to break and has excellent handleability.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a lens block unit UT according to another embodiment.
  • the lens block unit UT according to the present embodiment is obtained by removing the lens portion L2 from the lens block unit UT shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a lens block unit UT according to another embodiment.
  • a plurality of convex portions LS3 are formed on the lower surface of the substrate LSP, and a plurality of concave portions LS1 are formed on the upper surface corresponding thereto. It is preferable that the lower surface of the convex portion LS3 and the bottom surface of the concave portion LS1 have an aspheric shape.
  • a lens portion L1 is formed by a mold (not shown).
  • the maximum substrate thickness D of the substrate LSP which is the distance from the lower end to the upper surface of the convex portion LS3
  • the minimum substrate thickness d which is the distance between the deepest portion of the concave portion LS1 and the lower end of the convex portion LS3. It is preferable that the ratio D / d has the relationship of the following formula.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a lens block unit UT according to another embodiment.
  • a plurality of recesses LS4 are formed on the lower surface of the substrate LSP, and a plurality of recesses LS1 are formed on the upper surface corresponding thereto.
  • the bottom surface of the recess LS4 has an aspheric shape, but the bottom surface of the recess LS1 is a plane.
  • a lens portion L1 is formed by a mold (not shown). The surface vertex of the lens portion L1 protrudes from the upper surface of the substrate LSP by an amount ⁇ .
  • the ratio D / d of the substrate thickness between the thickness D of the substrate LSP and the minimum substrate thickness d, which is the distance between the deepest portion of the recess LS4 and the bottom surface of the recess LS1, preferably has the relationship: .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method for manufacturing an imaging lens according to another embodiment.
  • the lens portion L1 whose surface vertex does not protrude from the upper surface of the substrate LSP is formed in the recess LS1.
  • Two lens block units UT are overlapped and bonded so that the optical axes of the lens portions L1 coincide with each other, and cut at a position indicated by a dotted line, whereby a two-lens imaging lens can be easily manufactured.
  • the shapes of the lens portions L1 of the two lens block units UT may be different from each other, or three or more lens block units UT may be overlapped.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a lens block unit UT according to another embodiment.
  • the lens block unit UT according to the present embodiment is different from the lens block unit UT of FIG. 9 in that the bottom surface of the recess LS1 is an outer convex aspheric surface and the surface of the lens portion L1 that is in contact with air is concave. Is different.
  • the lens portion L1 formed in the concave portion LS1 protrudes outward from the concave portion LS1 in the optical axis direction.
  • the aspherical shape is accurately formed within the effective diameter ED, the other shapes are arbitrary. It is.
  • the ratio D / d of the substrate thickness between the thickness D of the substrate LSP and the minimum substrate thickness d which is the distance between the deepest portion of the recess LS1 and the deepest portion of the recess LS4, has the relationship: preferable.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a lens block unit UT according to another embodiment.
  • the lens block unit UT shown in FIG. 8 is turned upside down so that the lens portion L1 is attached to the surface of the convex portion LS3 instead of forming the lens portion in the concave portion LS1.
  • the points formed are different.
  • the maximum substrate thickness D of the substrate LSP which is the distance from the upper end to the lower surface of the convex portion LS3
  • the minimum substrate thickness d which is the distance between the deepest portion of the concave portion LS1 and the upper end of the convex portion LS3. It is preferable that the ratio D / d has the relationship of the following formula.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a lens block unit UT according to another embodiment.
  • a curved surface LS5 is formed in a part of the recess LS1 of the lens block unit UT of FIG.
  • a curved surface may be formed on a part of the convex portion LS3.
  • the imaging lens formed by the lens block unit UT may form a subject image on the image sensor by itself or combined with another optical system.
  • the subject image may be formed on the image sensor in the state.

Abstract

　本発明は、量産性を確保しながらも、レンズ全長を短縮できる撮像レンズの製造方法、撮像レンズ及び撮像装置を提供する。 　基板に凹部又は凸部を設けているので、前記凹部を設ける場合、前記凹部内にレンズ部を形成することで、前記基板の板厚を確保しつつ、撮像レンズの全長を短縮することができる。又、前記基板に凸部を設ける場合、前記凸部により前記基板の剛性・強度を確保できるので、前記基板の板厚を薄くしても破損しにくく取り扱い性に優れるものとなる。更に、単純な平行平板と比べてより自由度を有した基板を用いることで、レンズの曲率やサグ量に対する制限が緩和され、レンズ全長をより薄く設計しながらも、光学特性に優れた撮像レンズを提供できる。

Description

撮像レンズの製造方法、撮像レンズ及び撮像装置
　本発明は、CCD(Charge Coupled Devices)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に好適な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のレンズを用いた光学系における撮像レンズ製造方法、撮像レンズ及び撮像装置に関するものである。
　コンパクトで薄型の撮像装置（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端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能となっている。
　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使用されている。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レンズは、低コスト化のために、安価に大量生産できる樹脂材料で形成されるレンズが用いられるようになってきた。樹脂材料によって構成されるレンズは、加工性が良いにも関わらず複雑な非球面形状を精度良く転写形成できるため、高解像・高性能化された撮像素子にも対応できる。
　ここで、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や、ガラスレンズと樹脂材料レンズで構成される光学系が従来からよく知られている。しかるに、特に携帯端末の撮像装置に用いるためには、従来の光学系では不十分であり、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が強く求められているが、かかる両立を低コストで実現することは困難であるといえる。
　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並べて成形し、それらのウェハをセンサウェハと組み合わせた後、切り離すことにより、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はウェハスケールレンズ、また、カメラモジュールは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。このような技術に関して、特許文献１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
　ところで、ウェハスケールレンズ用の基板をガラスで製作する場合、その板厚が薄くなると破損を招きやすくなるなど取り扱い性が悪化するため、基板の板厚を所定値以下に薄くできないという問題がある。一方で、基板の板厚が厚いと、ウェハスケールレンズの全長が長くなり、コンパクト化を厳しく要求される携帯電話等に搭載される撮像装置には使用しにくいという問題がある。
　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、量産性を確保しながらも、レンズ全長を短縮できる撮像レンズの製造方法、撮像レンズ及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の製造方法は、
　凹部又は凸部を設けた基板を作る工程と、
　前記基板上にレンズ部を形成する工程と、
　前記レンズ部毎に前記基板を分割する工程と、
を有することを特徴とする。　
　本発明によれば、前記基板に凹部又は凸部を設けているので、前記凹部を設ける場合、前記凹部内に前記レンズ部を形成することで、前記レンズ部を支持する前記基板の板厚を確保しつつ、前記撮像レンズの全長を短縮することができる。又、前記基板に凸部を設ける場合、前記凸部により前記基板の剛性・強度を確保できるので、前記基板の板厚を薄くしても破損しにくく取り扱い性に優れるものとなる。更に、単純な平行平板と比べてより自由度を有した基板を用いることで、レンズの曲率やサグ量に対する制限が緩和され、レンズ全長をより薄く設計しながらも、光学特性に優れた撮像レンズを提供できる。
　尚、前記凹部又は凸部は原則的には周期構造であり、一般的に切り離される単位ごとに一周期となる２次元的な広がりを持つ３次元周期構造となることが考えられるが、この限りではなく、前記凹部又は凸部は規則性の無い周期構造でもよい。更にいえば周期構造でなくともよい。
　請求項２に記載の撮像レンズは、請求項１に記載の製造方法により製造され、前記凸部と分離されるように分割された前記基板と前記レンズ部とを有することを特徴とする。
　前記凸部を前記基板の強度維持のために用いた場合、撮像レンズを製作した後には、前記凸部は不要なものとなる。そこで、前記レンズ部毎に前記基板を分割する際に、不要になった前記凸部を分離することで、コンパクトな撮像レンズを提供できる。
　請求項３に記載の撮像レンズは、請求項１又は２に記載の製造方法により製造され、前記凹部又は凸部の少なくとも一部を備えるように分割された前記基板と前記レンズ部とを有することを特徴とするので、前記凹部又は凸部の少なくとも一部を用いることで撮像レンズの光学性能を向上でき、大量生産が可能であるにも関わらず、光学特性に優れ、しかもレンズ全長を抑えたものとできる。
　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、前記凹部又は凸部が曲面を有することを特徴とするので、曲面部分を増やすことでパワーを分散させることができ、十分な収差補正が可能になる。
　請求項５に記載の撮像レンズは、請求項４に記載の発明において、前記曲面は非球面形状であることを特徴とするので、レンズ面の自由度が大きくなり十分な収差補正が可能になる。
　請求項６に記載の撮像レンズは、請求項４又は５に記載の発明において、前記曲面上に前記レンズ部が形成されていることを特徴とするので、パワーを分散させることができ、十分な収差補正が可能になる。
　請求項７に記載の撮像レンズは、請求項３に記載の発明において、前記凹部の底面が平面であり、前記凹部内に前記レンズ部が形成されていることを特徴とするので、前記基板を単純な平行平板とする場合に比べ基板厚をより薄くすることができる。
　請求項８に記載の撮像レンズは、請求項２～７のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部の面頂点は、前記凹部の開口縁よりも前記基板の中心に近いことを特徴とするので、前記基板を単純な平行平板とする場合に比べ基板厚をより薄くすることができる。又、基板同士を重ね合わせる場合に、一方の基板がレンズ部同士を連結する鏡枠やスペーサ部材を兼ねることも可能になり、それにより部品点数を削減することができ、コスト削減を達成できる。
　請求項９に記載の撮像レンズは、請求項２～８のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部と前記基板の境界面に開口絞りを有することを特徴とする。
　切断前の基板に、遮光性を有する部材を穴をあけた状態で塗布あるいは真空蒸着することで、前記凹部の側面に遮光層を形成でき、また容易に開口絞りを基板上に形成することができる。その上にレンズ部を形成することで、開口絞りをレンズ部と基板の間に配置することになる。これにより、光学部材を削減できると共に、基板へのIR（Infra　Red）カットコートやAR（Anti-Reflection）コートの蒸着処理をする際に、開口絞りも同時に、蒸着処理をすることが可能となり、低コスト化と量産性を向上させることができる。
　請求項１０に記載の撮像レンズは、請求項２～９のいずれかに記載の発明において、前記レンズ部において、空気と接するレンズ面が非球面であることを特徴とする。
　空気と接するレンズ面を非球面形状とすることで、空気と接している面とレンズ部の境界面において最も屈折率差が大きくなり非球面の効果を最大限に活用できる。また、レンズ面をすべて非球面形状とすることで、諸収差の発生を最小限に押さえることができ、高性能化が容易に可能となる。
　請求項１１に記載の撮像レンズは、請求項２～１０のいずれかに記載の発明において、前記基板と前記レンズ部とが、光学薄膜及び／又は接着剤（接着層）等を介して間接的に接着されていることを特徴とする。
　レンズ部と基板との間に、開口絞りやＩＲカットフィルタといった光学薄膜を介して接着することにより、撮像レンズ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１２に記載の撮像装置は、請求項２～１１のいずれかに記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする。
　なお、ガラスは樹脂に比べて軟化温度が高く、基板をガラス材料から形成することで、実装電子部品のハンダ付けのために高温下に曝される、いわゆるリフロー処理を撮像レンズと共に行っても容易に変形せず、また低コスト化できる。基板を高軟化温度のガラス材料から形成するとより望ましい。
　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、良好な加工成形性を確保でき、また低コスト化できる。
　更に、レンズ部をエネルギー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によっ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等を指す。なお、エネルギー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、近年では耐熱性に優れた樹脂および硬化型の樹脂材料が開発されており、リフロー処理にも耐えるものがある。
　また、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、樹脂材料は湿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、以下の数１で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
但し、αは線膨張係数、［Ｒ］は分子屈折である。
　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って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、届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。
　微粒子の混合割合は、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。
　本発明によれば、基板の厚みを確保しながらも、光学系の全長が短縮できる撮像レンズの製造方法、撮像レンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。
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。 別の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。 別の実施の形態にかかるレンズブロックの断面図である。 別の実施の形態にかかるレンズブロックの断面図である。 別の実施の形態にかかるレンズブロックの断面図である。 別の実施の形態にかかる撮像レンズの製造方法を示す図である。 別の実施の形態にかかるレンズブロックの断面図である。 別の実施の形態にかかるレンズブロックの断面図である。 別の実施の形態にかかるレンズブロックの断面図である。
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
　ＬＳ　基板
　Ｌ１、Ｌ２　レンズ部
　凹部　ＬＳ１，ＬＳ４
　凸部　ＬＳ２，ＬＳ３
　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）を有するプリント基板５２とを備え、これらが一体的に形成されている。尚、撮像レンズ１０は、レンズ基板ＬＳとレンズ部Ｌ１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プリント基板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）を介してプリント基板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を支持するプリント基板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。
　プリント基板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、プリント基板５２の上面に固定されたレンズ基板ＬＳにより封止されている。ガラス製のレンズ基板ＬＳに形成された凹部ＬＳ１内に、樹脂製のレンズ部Ｌ１が配置されている。レンズ基板ＬＳとレンズ部Ｌ１との間には、光学薄膜による開口絞りＳが形成されている。尚、レンズ基板ＬＳの側面、上面、及び凹部ＬＳ１の周面には、遮光部材の塗布などがなされていると好ましい。レンズ基板ＬＳとレンズ部Ｌ１とは接着剤を用いて接着しても良い。
　尚、レンズ部Ｌ１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、一時記憶部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。まず、図５（ａ）において、円盤状ガラス製の平行平板である基板ＬＳＰの上面に対して、エンドミルＥＭなどの工具により、底面が平面である円筒状の凹部ＬＳ１を複数個形成する。
　なお、ガラス基板の厚さはレンズ形成の工程上ある程度の厚みを持っている必要がある。例えば、基板厚が０．１ｍｍ程度と非常に薄い場合、撮像レンズの製造過程において基板の反りやひび割れなどが生じてしまう可能性がある。しかし、上述の如く、基板ＬＳＰに凹部ＬＳ１を形成することで、基板ＬＳＰの反りやひび割れが生じることなく最小基板厚さ０．１ｍｍ程度もしくはそれ以下の厚みの凹部ＬＳ１を有する基板ＬＳＰを製造でき、その基板ＬＳＰの凹部ＬＳ１上にでも撮像レンズを製造することが可能となる。
　このような凹部又は凸部を設けた基板ＬＳＰの最大基板厚さＤと最小基板厚さｄとの比Ｄ／ｄが次式の関係を有すると好ましい（図５（ｂ）参照）。
　１＜Ｄ／ｄ≦３０　　　　（１）
　但し、ｄ≦０．３（ｍｍ）である。
　次いで、図５（ｂ）に示すように、先端に光学転写面Ｍ１（球面又は非球面形状）を形成した複数の凸部を有する型Ｍを、基板ＬＳＰに対向させ、凹部ＬＳ１それぞれに凸部を挿入する。型締め後に、不図示のランナー及びゲートを介して、凹部ＬＳ１と光学転写面Ｍ１とで形成されるキャビティ内にＵＶ硬化型樹脂を注入し、透明な基板ＬＳＰ側から紫外線を照射する。これにより、キャビティ内で樹脂が硬化し、レンズ部Ｌ１が形成されることとなる。
　樹脂が固化した後、離型を行い、中間生成物としてのレンズブロックユニットＵＴを得る。更に点線で示すように、レンズ部Ｌ１毎に基板ＬＳＰを切断することで、図５（ｃ）に示すように、基板ＬＳＰの一部であるレンズ基板ＬＳと、空気と接するレンズ面が球面もしくは非球面のレンズ部Ｌ１とからなる撮像レンズ１０を得ることができる。この例では、基板ＬＳＰの凹部ＬＳ１は撮像レンズの一部となる。
　図６は、別の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。まず、図６（ａ）において、ガラス円盤製の平行平板である基板ＬＳＰの上面に対して、エンドミルＥＭなどの工具により、底面が平面である大きな円盤状の凹部ＬＳ１を形成する。かかる場合、基板ＬＳＰの外周には、環状の凸部ＬＳ２が形成されることとなる。このとき、凸部ＬＳ２の上端から下面までの距離である基板ＬＳの最大基板厚さDと、凹部ＬＳ１の底面と下面との距離である最小基板厚さdとの基板厚さの比Ｄ／ｄは、次式の関係を有すると好ましい（図６（ｂ）参照）。
　１＜Ｄ／ｄ≦１０　　　　（２）
　次いで、複数の光学転写面を有する上型（不図示）を、基板ＬＳＰの凹部ＬＳ１の上面に対向させ、型締め後に、不図示のランナー及びゲートを介して、凹部ＬＳ１の上面と、上型の光学転写面（球面又は非球面形状）とで形成されるキャビティ内にＵＶ硬化型樹脂を注入し、透明な基板ＬＳＰの下面側から紫外線を照射する。これにより、キャビティ内で樹脂が硬化し、凹部ＬＳ１内にレンズ部Ｌ１が形成されることとなる。樹脂が固化した後、上型の離型を行う。
　更に、複数の光学転写面を有する下型（不図示）を、基板ＬＳＰの下面に対向させ、型締め後に、不図示のランナー及びゲートを介して、基板ＬＳＰの下面と、下型の光学転写面（球面又は非球面形状）とで形成されるキャビティ内にＵＶ硬化型樹脂を注入し、上型が離型された基板ＬＳＰの上面側から紫外線を照射する。これにより、キャビティ内で樹脂が硬化し、基板ＬＳＰの下面に、レンズ部Ｌ１光軸を合わせるようにして、レンズ部Ｌ２がそれぞれ精度良く形成されることとなる（図６（ｂ）参照）。
　樹脂が固化した後、下型の離型を行い、中間生成物としてのレンズブロックユニットＵＴを得る。更に点線で示すように、レンズ部Ｌ１，Ｌ２毎に基板ＬＳＰを切断することで、図６（ｃ）に示すように、基板ＬＳＰの一部であるレンズ基板ＬＳと、空気と接するレンズ面が球面もしくは非球面のレンズ部Ｌ１，Ｌ２とからなる撮像レンズ１０を得ることができる。切断により、基板ＬＳＰは強度を維持する必要がなくなるので、凸部ＬＳ２は不要なものとなりレンズ基板ＬＳから分離される。
　本実施の形態によれば、基板ＬＳＰに凹部ＬＳ１又は凸部ＬＳ２を設けているので、図５の例では、凹部ＬＳ１内にレンズ部Ｌ１を形成することで、基板ＬＳＰの板厚を確保しつつ、撮像レンズ１０の全長を短縮することができる。又、図６の例では、周囲に形成した凸部ＬＳ２が環状の補強部（リブ）として機能することで、基板ＬＳＰの剛性・強度を確保できるため、基板ＬＳＰの板厚を薄くしても破損しにくく取り扱い性に優れたものとなる。
　図７は、別の実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴを示す断面図である。本実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴは、図６のレンズブロックユニットＵＴに対して、レンズ部Ｌ２を排除したものである。
　図８は、別の実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴを示す断面図である。本実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴは、基板ＬＳＰの下面に複数の凸部ＬＳ３を形成し、それに対応して上面に複数の凹部ＬＳ１を形成している。凸部ＬＳ３の下面と、凹部ＬＳ１の底面とは非球面形状を有すると好ましい。各凹部ＬＳ１内には、不図示の型によりレンズ部Ｌ１が形成される。このとき、凸部ＬＳ３の下端から上面までの距離である基板ＬＳＰの最大基板厚さDと、凹部ＬＳ１の最深部と凸部ＬＳ３の下端との距離である最小基板厚さdとの基板厚さの比Ｄ／ｄは、次式の関係を有すると好ましい。
　１＜Ｄ／ｄ≦１０　　　　（２）
　図９は、別の実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴを示す断面図である。本実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴは、基板ＬＳＰの下面に複数の凹部ＬＳ４を形成し、それに対応して上面に複数の凹部ＬＳ１を形成している。凹部ＬＳ４の底面は非球面形状を有するが、凹部ＬＳ１の底面は平面である。各凹部ＬＳ１内には、不図示の型によりレンズ部Ｌ１が形成される。レンズ部Ｌ１の面頂点は、基板ＬＳＰの上面から量Δだけ突出している。又、基板ＬＳＰの厚さDと、凹部ＬＳ４の最深部と凹部ＬＳ１の底面との距離である最小基板厚さdとの基板厚さの比Ｄ／ｄは、次式の関係を有すると好ましい。
　１＜Ｄ／ｄ≦１０　　　　（２）
　図１０は、別の実施の形態にかかる撮像レンズの製造方法を示す図である。本実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴは、面頂点が基板ＬＳＰの上面から突出していないレンズ部Ｌ１を凹部ＬＳ１内に形成している。２つのレンズブロックユニットＵＴを、レンズ部Ｌ１の光軸同士が一致するように重ね合わせて接着し、点線で示す位置で切断することで、２枚玉の撮像レンズを容易に製造することができる。尚、２つのレンズブロックユニットＵＴのレンズ部Ｌ１の形状は相互に異ならせても良いし、３つ以上のレンズブロックユニットＵＴを重ね合わせても良い。
　図１１は、別の実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴを示す断面図である。本実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴは、図９のレンズブロックユニットＵＴに対して、凹部ＬＳ１の底面を外凸の非球面とした点及びレンズ部Ｌ１の空気に接する面を凹状にした点が異なっている。尚、凹部ＬＳ１内に形成されたレンズ部Ｌ１は、凹部ＬＳ１から光軸方向外側にはみ出しているが、有効径ＥＤ内で非球面形状が精度良く形成されていれば、それ以外の形状は任意である。又、基板ＬＳＰの厚さDと、凹部ＬＳ１の最深部と凹部ＬＳ４の最深部との距離である最小基板厚さdとの基板厚さの比Ｄ／ｄは、次式の関係を有すると好ましい。
　１＜Ｄ／ｄ≦１０　　　　（２）
　図１２は、別の実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴを示す断面図である。本実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴは、図８のレンズブロックユニットＵＴを上下反転して、凹部ＬＳ１内にレンズ部を形成する代わりに、凸部ＬＳ３の表面にレンズ部Ｌ１を貼り付けるように形成した点が異なっている。このとき、凸部ＬＳ３の上端から下面までの距離である基板ＬＳＰの最大基板厚さDと、凹部ＬＳ１の最深部と凸部ＬＳ３の上端との距離である最小基板厚さdとの基板厚さの比Ｄ／ｄは、次式の関係を有すると好ましい。
　１＜Ｄ／ｄ≦１０　　　　（２）
　図１３は、別の実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴを示す断面図である。本実施の形態にかかるレンズブロックユニットＵＴは、図７のレンズブロックユニットＵＴの凹部ＬＳ１の一部に曲面ＬＳ５が形成されている。
　また、図８や図１２において、凸部ＬＳ３の一部に曲面が形成されていてもよい。
　なお、以上の各実施の形態において、レンズブロックユニットＵＴより形成された撮像レンズは、それ自体で被写体像をイメージセンサに結像させるものであってもよいし、他の光学系と組み合わされた状態で被写体像をイメージセンサに結像させるものであってもよい。

Claims (12)

  1. 　凹部又は凸部を設けた基板を作る工程と、
    　前記基板上にレンズ部を形成する工程と、
    　前記レンズ部毎に前記基板を分割する工程と、
    を有することを特徴とする撮像レンズの製造方法。
  2. 　請求項１に記載の製造方法により製造され、前記凸部と分離されるように分割された前記基板と前記レンズ部とを有することを特徴とする撮像レンズ。
  3. 　請求項１に記載の製造方法により製造され、前記凹部又は凸部の少なくとも一部を備えるように分割された前記基板と前記レンズ部とを有することを特徴とする撮像レンズ。
  4. 　前記凹部又は凸部の少なくとも一部が曲面を有し、前記曲面を光学面として用いることを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
  5. 　前記曲面は非球面形状であることを特徴とする請求項４に記載の撮像レンズ。
  6. 　前記曲面上に前記レンズ部が形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像レンズ。
  7. 　前記凹部の底面が平面であり、前記凹部内に前記レンズ部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像レンズ。
  8. 　前記レンズ部の面頂点は、前記凹部の開口縁よりも前記基板の中心に近いことを特徴とする請求項２～７のいずれかに記載の撮像レンズ。
  9. 　前記レンズ部と前記基板の境界面に開口絞りを有することを特徴とする請求項２～８のいずれかに記載の撮像レンズ。
  10. 　前記レンズ部において、空気と接するレンズ面が非球面であることを特徴とする請求項２～９のいずれかに記載の撮像レンズ。
  11. 　前記基板と前記レンズ部とが、光学薄膜及び／又は接着剤等を介して間接的に接着されていることを特徴とする請求項２～１０のいずれかに記載の撮像レンズ。
  12. 　請求項２～１１のいずれかに記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
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