(57)【要約】      （修正有）【課題】小型イメージ捕捉レンズを提供する。【解決手段】第一基板３０６と第一基板の第一側に位置する第一表面３０４と第一基板の第二側に位置する第二表面３０８と、からなる第一レンズ群３１０と、第二基板３１２と第二基板の第一側に位置する第三表面３１４と第二基板の第二側に位置する第四表面３１６とからなる第二レンズ群３１８とを含み、第一表面乃至第四表面は非球面であり、第一表面と第二表面の一表面と第三表面と第四表面の一表面は、高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数Ｖｄ＿ｈを有し、第一表面と第二表面のもう一表面と第三表面と第四表面のもう一つの表面は、低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌを有し、以下の条件を満たし、Ｎｄ＿ｈとＶｄ＿ｈとＮｄ＿ｌとＶｄ＿ｌは所定の条件を満たし、さらに、第一と第二表面の一つは凸面で、第一と第二表面のもう一つは凹面で、第三と第四表面の一つは凸面で、第三と第四表面のもう一つは凹面である。【選択図】図３
2010224540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型イメージ捕捉レンズであって、
開口を有し、その開口を通してイメージを捕捉する開口ダイヤフラムと、
ウェハスケールレンズシステムと、を含み、
前記ウェハスケールレンズシステムは、
第一基板と、前記第一基板の第一側に位置する第一表面と、前記第一基板の第二側に位置する第二表面と、を含む第一レンズ群と、
第二基板と、前記第二基板の第一側に位置する第三表面と、前記第二基板の第二側に位置する第四表面と、からなる第二レンズ群と、を含み、
前記第一表面乃至第四表面は非球面で、前記第一表面と前記第二表面の一表面と前記第三表面と前記第四表面の一表面は、高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈとを有し、前記第一表面と前記第二表面のもう一つの表面と前記第三表面と前記第四表面のもう一つの表面は、低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌとを有し、前記高屈折率Ｎｄ＿ｈは前記低屈折率Ｎｄ＿ｌより大きく、高アッベ数 Ｖｄ＿ｈは低アッべ数Ｖｄ＿ｌより大きく、小型イメージ捕捉レンズは、以下の条件を満たし、
Ｎｄ＿ｈ ＝ １．５８〜１．６２;
Ｎｄ＿ｌ ＝ １．４８〜１．５３;
Ｎｄ＿ｌ ／ Ｎｄ＿ｈ ＝ ０．９１〜０．９７;
Ｖｄ＿ｈ ＝ ３５〜４５;
Ｖｄ＿ｌ ＝ ２５〜３５; 及び
Ｖｄ＿ｌ ／ Ｖｄ＿ｈ ＝ １．２〜２．２
前記第一表面と前記第二表面の一表面は凸面で、前記第一表面と前記第二表面のもう一つの表面は凹面で、前記第三表面と前記第四表面の一表面は凸面で、前記第三表面と前記第四表面のもう一つの表面は凹面であることを特徴とする小型イメージ捕捉レンズ。
【請求項２】
前記第一表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面を有し、 第二表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面を有し、第三表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面を有し、 第四表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面を有することを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。  
【請求項３】
前記第一表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面を有し、前記第二表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面を有し、前記第三表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面を有し、及び、凸面を有し、前記第四表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面を有することを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。
【請求項４】
前記第一表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面を有し、前記第二表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面を有し、前記第三表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面を有し、前記第四表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面を有することを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。
【請求項５】
前記第一表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面を有し、前記第二表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面を有し、前記第三表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面を有し、前記第四表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面を有することを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。
【請求項６】
前記第一表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面を有し、前記第二表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面を有し、前記第三表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面を有し、前記第四表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面を有することを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。  
【請求項７】
前記第一表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面を有し、前記第二表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面を有し、前記第三表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面を有し、前記第四表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面を有することを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。
【請求項８】
前記第一表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面を有し、前記第二表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面を有し、前記第三表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面を有し、前記第四表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面を有することを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。  
【請求項９】
前記第一表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面を有し、前記第二表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面を有し、前記第三表面は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面を有し、前記第四表面は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面を有することを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。
【請求項１０】
前記第一表面と前記第二表面は異なる材料で形成され、前記第三表面と前記第四表面は異なる材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。
【請求項１１】
前記小型イメージ捕捉レンズは、前記特定条件の前記第一乃至前記第四表面に従って、光の分散を減少させることを特徴とする請求項１に記載の小型イメージ捕捉レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズシステムに関するものであって、特に、ウェハスケールの小型イメージ捕捉レンズシステム（wafer scale miniature image capture−lens system）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ソリッドステートのイメージ捕捉素子、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の発展により、高いパフォーマンスと画像化装置の縮小化が可能になり、画像化装置を用いる携帯電話やパソコンが普及している。また、画像化装置上に設置されるイメージ捕捉レンズの縮小化が必要とされている。
【０００３】
しかし、上述のような要求があるのもかかわらず、イメージ捕捉レンズの更なる縮小化は限界にきている。公知のイメージ捕捉レンズの場合、レンズは真の三次元構造であり、センサは更に小型化が必要なので、各レンズ表面の横方向シフトと傾斜の精度の制御が非常に困難である。つまり、製造公差が減少している。
【０００４】
図１は公知のウェハスケールレンズモジュールシステムを用いた画像化装置を示す図である。光線がウェハスケールレンズモジュール１０２と１０４から、感知素子１０６に到達する。この技術において、ウェハスケールレンズモジュール１０２と１０４と感知素子１０６は、ＶＬＳＩプロセス技術により製造される。よって、画像化装置は、携帯電話やＰＤＡ等の携帯型電子機器に適する小型装置である。ウェハスケールレンズは、ムーアの法則（Moore’s−ｌaw）等の半導体プロセスの技術的進歩に伴って、更に縮小化し、精度の制御が更に向上される。また、公知のレンズが離散プロセス（discrete process）により製造され、レンズを一個ずつ組み立てるのに対し、ウェハスケールレンズは、バッチ処理により製造され、１０００個のレンズをレンズプレート上にスタックして、レンズモジュールアレイにすることができる。しかし、体積が小さいにもかかわらず、ウェハスケール光学レンズシステムに、好ましいパフォーマンスと十分に大きい公差を有するように設計するのは困難である。よって、好ましいパフォーマンスと大きい公差を有するウェハスケールレンズシステムが必要である。
【０００５】
ウェハスケール光学は、ガラス基板構造と反覆プロセス制限のために、多くの設計上の制約がある。例えば、レンズ材料、基板厚さ、レンズ撓み部の高さと大きさ、及び、光学中央位置合わせ精度等の制約である。ウェハスケールレンズが、プラスチックやガラスレンズのような主流製品になるためには、ウェハスケールレンズモジュールが、上述の設計上の制約に対応する製作公差に、見合った光学設計パフォーマンスを有することが必須である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よって、本発明は、小型イメージ捕捉レンズを提供し、上述の問題を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的によると、本発明は、小型イメージ捕捉レンズを提供し、イメージが捕捉される開口を有する開口ダイヤフラムとウェハスケールレンズシステムからなる。ウェハスケールレンズシステムは、第一基板と、第一基板の第一側に位置する第一表面と、第一基板の第二側に位置する第二表面と、からなる第一レンズ群と、第二基板と、第二基板の第一側に位置する第三表面と、第二基板の第二側に位置する第四表面と、からなる第二レンズ群と、からなり、第一表面〜第四表面は非球面である。第一表面と第二表面の一表面と第三表面と第四表面の一表面は、高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈを有し、第一表面と第二表面のもう一表面と第三表面と第四表面のもう一表面は、低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌを有し、高屈折率Ｎｄ＿ｈは低屈折率Ｎｄ＿ｌより大きく、高アッベ数Ｖｄ＿ｈは低アッべ数Ｖｄ＿ｌより大きく、小型イメージ捕捉レンズは、以下の条件を満たす。
【０００８】
Ｎｄ＿ｈ ＝１．５８〜１．６２;
Ｎｄ＿ｌ ＝１．４８〜１．５３;
Ｎｄ＿ｌ ／Ｎｄ＿ｈ ＝ ０．９１〜０．９７;
Ｖｄ＿ｈ ＝ ３５〜４５;
Ｖｄ＿ｌ ＝ ２５〜３５; 及び
Ｖｄ＿ｌ ／ Ｖｄ＿ｈ ＝ １．２〜２．２
ここで、第一と第二表面の一表面は凸面で、第一と第二表面のもう一つの表面は凹面で、第三と第四表面の一表面は凸面で、第三と第四表面のもう一つの表面は凹面である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明には、以下のような長所がある。まず、基板の両側に異なる材料のレンズモジュールを形成して、光の分散を最小化する。特に、公知のウェハスケールレンズであっても、基板の相対する両辺のレンズは異なるプロセスで製作しなければならないので、本発明のレンズモジュールの製造コストが特別に増大させることがない。次に、ＩＲカットフィルタは、ガラス基板表面上にコートできる。最後に、本発明によれば、光学トラック長さが短いレンズモジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】公知のウェハスケールレンズモジュールシステムを用いた画像化装置を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第一実施形態のレンズ構造を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の第二実施形態のレンズ構造を示す図である。
【図２Ｃ】本発明の第三実施形態のレンズ構造を示す図である。
【図２Ｄ】本発明の第四実施形態のレンズ構造を示す図である。
【図２Ｅ】本発明の第五実施形態のレンズ構造を示す図である。
【図２Ｆ】本発明の第六実施形態のレンズ構造を示す図である。
【図２Ｇ】本発明の第七実施形態のレンズ構造を示す図である。
【図２Ｈ】本発明の第八実施形態のレンズ構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施例のレンズ構造を示す図である。
【図４】本発明の具体例の分解図である。
【図５】本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの収差曲線を示す図である。
【図６】本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの色収差を示す図である。
【図７Ａ】本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの像面湾曲を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの歪曲を示す図である。
【図８】本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの相対照度を示す図である。
【図９Ａ】本発明の具体例の公差解析の接線を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の具体例の公差解析の矢状線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下で、本発明の実施形態を説明し、本発明の主な技術的特徴を開示するが、開示する実施形態に限定するものではない。
【００１２】
本発明はウェハスケールレンズシステムに関連し、ガラス基板の向かい合う両側に二個の光学表面を有する。本発明の二個のレンズ表面は異なる材料で形成され、一表面は高屈折率で、もう一つの表面は低屈折率で、レンズ材料はＵＶ硬化高分子化合物である。また、本発明は両側ウェハスケールレンズを提供し、この両側ウェハスケールレンズの両側表面の、一方の側の表面は高屈折率とし、他方の側の表面は低屈折率とし、さらに、この両側表面の一方の側の表面は凸面とし、他方の側の表面は凹面として、光の分散を最小化する。注意すべきことは、基板の両側表面は異なる材料で形成することにより、ガラス基板の両側表面の一方の側の表面を高屈折率とし、他方の側の表面を低屈折率とする構成を実現している。
【００１３】
上述の設計規則によると、本発明のレンズ構造は、基板両側の各表面が異なる材料で形成されて、異なる屈折率を有し、且つ、両側表面の一方の側の表面が凸面であり、他方の側の表面が凹面である。したがって、本発明のレンズモジュールは８組のレンズ設計（＋ｈ, −ｌ, ＋ｈ, −ｌ）、（＋ｌ,−ｈ,＋ｌ,−ｈ）、（＋ｈ,−ｌ,−ｌ,＋ｈ）、（＋ｌ,−ｈ,−ｈ,＋ｌ）、（−ｈ,＋ｌ,＋ｌ,−ｈ)、(−ｌ,＋ｈ,＋ｈ,−ｌ)、(−ｈ,＋ｌ,−ｈ,＋ｌ)、及び、(−ｌ,＋ｈ,−ｌ,＋ｈ)を含み、＋ｈは、正曲率と高屈折率を意味し、−ｈは、負曲率と低屈折率を意味し、＋1は正曲率と低屈折率を意味し、−1は負曲率と低屈折率を意味する。
【００１４】
図２Ａは、本発明の第一実施形態のレンズ構造を示す図である。このレンズ構造は、第一基板２０２と第二基板２１０とを有し、第一基板２０２と第一基板２０２の第一側に位置する第一表面２０４と第一基板２０２の第二側に位置する第二表面２０６とが第一レンズ群２０８を構成し、第二基板２１０と第二基板２１０の第一側に位置する第三表面２１２と第二基板２１０の第二側に位置する第四表面２１４とが第二レンズ群２１６を構成する。このレンズ構造において、第一表面２０４は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数Ｖｄ＿ｈ、および、凸面（正曲率）を有し、第二表面２０６は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面（負曲率）を有し、第三表面２１２は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面（正曲率）を有し、 第四表面２１４は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面（負曲率）を有する。
【００１５】
図２Ｂは、本発明の第二実施形態のレンズ構造を示す図である。このレンズ構造は、第一基板２１８と第二基板２２６とを有し、第一基板２１８と第一基板２１８の第一側に位置する第一表面２２０と第一基板２１８の第二側に位置する第二表面２２２とが第一レンズ群２２４を構成し、第二基板２２６と第二基板２２６の第一側に位置する第三表面２２８と第二基板２２６の第二側に位置する第四表面２３０とが第二レンズ群２３２を構成する。このレンズ構造において、第一表面２２０は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面（正曲率）を有し、第二表面２２２は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面（負曲率）を有し、第三表面２２８は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面（正曲率）を有し、第四表面２３０は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面（負曲率）を有する。
【００１６】
図２Ｃは、本発明の第三実施形態のレンズ構造を示す図である。このレンズ構造は、第一基板２３４と第二基板２４２とを有し、第一基板２３４と第一基板２３４の第一側に位置する第一表面２３６と第一基板２３４の第二側に位置する第二表面２３８とが第一レンズ群２４０を構成し、第二基板２４２と第二基板２４２の第一側に位置する第三表面２４４と第二基板２４２の第二側に位置する第四表面２４６とが第二レンズ群２４８を構成する。このレンズ構造において、第一表面２３６は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数Ｖｄ＿ｈ、および、凸面（正曲率）を有し、 第二表面２３８は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面（負曲率）を有し、第三表面２４４は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面（負曲率）を有し、第四表面２４６は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面（正曲率）を有する。
【００１７】
図２Ｄは、本発明の第四実施形態のレンズ構造を示す図である。このレンズ構造は、第一基板２５０と第二基板２５８とを有し、第一基板２５０と第一基板２５０の第一側に位置する第一表面２５２と第一基板２５０の第二側に位置する第二表面２５４とが第一レンズ群２５６を構成し、第二基板２５８と第二基板２５８の第一側に位置する第三表面２６０と第二基板２５８の第二側に位置する第四表面２６２とが第二レンズ群２６４を構成する。このレンズ構造において、第一表面２５２は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面（正曲率）を有し、第二表面２５４は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数Ｖｄ＿ｈ、および、凹面（負曲率）を有し、第三表面２６０は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数Ｖｄ＿ｈ、および、凹面（負曲率）を有し、第四表面２６２は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面（正曲率）を有する。
【００１８】
図２Ｅは、本発明の第五実施形態のレンズ構造を示す図である。このレンズ構造は、第一基板２６６と第二基板２７４とを有し、第一基板２６６と第一基板２６６の第一側に位置する第一表面２６８と第一基板２６６の第二側に位置する第二表面２７０とが第一レンズ群２７２を構成し、第二基板２７４と第二基板２７４の第一側に位置する第三表面２７６と第二基板２７４の第二側に位置する第四表面２７８とが第二レンズ群２８０を構成する。このレンズ構造において、第一表面２６８は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数Ｖｄ＿ｈ、および、凹面（負曲率）を有し、第二表面２７０は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面（正曲率）を有し、第三表面２７６は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面（正曲率）を有し、第四表面２７８は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凹面（負曲率）を有する。
【００１９】
図２Ｆは、本発明の第六実施形態のレンズ構造を示す図である。このレンズ構造は、第一基板２８２と第二基板２９０とを有し、第一基板２８２と第一基板２８２の第一側に位置する第一表面２８４と第一基板２８２の第二側に位置する第二表面２８６とが第一レンズ群２８８を構成し、第二基板２９０と第二基板２９０の第一側に位置する第三表面２９２と第二基板２９０の第二側に位置する第四表面２９４とが第二レンズ群２９６を構成する。このレンズ構造において、第一表面２８４は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面（負曲率）を有し、第二表面２８６は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面（正曲率）を有し、第三表面２９２は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面（正曲率）を有し、第四表面２９４は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面（負曲率）を有する。
【００２０】
図２Ｇは、本発明の第七実施形態のレンズ構造を示す図である。このレンズ構造は、第一基板２９８と第二基板２５７とを有し、第一基板２９８と第一基板２９８の第一側に位置する第一表面２５１と第一基板２９８の第二側に位置する第二表面２５３とが第一レンズ群２５５を構成し、第二基板２５７と第二基板２５７の第一側に位置する第三表面２５９と第二基板２５７の第二側に位置する第四表面２６１とが第二レンズ群２６３を構成する。このレンズ構造において、第一表面２５１は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数Ｖｄ＿ｈ、、および、凹面（負曲率）を有し、第二表面２５３は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面（正曲率）を有し、第三表面２５９は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数Ｖｄ＿ｈ、および、凹面（負曲率）を有し、第四表面２６１は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凸面（正曲率）を有する。
【００２１】
図２Ｈは、本発明の第八実施形態のレンズ構造を示す図である。このレンズ構造は、第一基板２６５と第二基板２７３とを有し、第一基板２６５と第一基板２６５の第一側に位置する第一表面２６７と第一基板２６５の第二側に位置する第二表面２６９とが第一レンズ群２７１を構成し、第二基板２７３と第二基板２７３の第一側に位置する第三表面２７５と第二基板２７３の第二側に位置する第四表面２７７とが第二レンズ群２７９を構成する。このレンズ構造において、第一表面２６７は低屈折率Ｎｄ＿ｌと低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面（負曲率）を有し、第二表面２６９は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面（正曲率）を有し、第三表面２７５は低屈折率Ｎｄ＿ｌ と低アッべ数Ｖｄ＿ｌ、および、凹面（負曲率）を有し、第四表面２７７は高屈折率Ｎｄ＿ｈと高アッベ数 Ｖｄ＿ｈ、および、凸面（正曲率）を有する。
【００２２】
特に、第一〜第四表面は非球面で、小型イメージ捕捉レンズは以下の条件を満たす。
Ｎｄ＿ｈ ＝ １．５８〜１．６２;
Ｎｄ＿ｌ ＝ １．４８〜１．５３;
Ｎｄ＿ｌ ／ Ｎｄ＿ｈ ＝ ０．９１〜０．９７;
Ｖｄ＿ｈ ＝ ３５〜４５;
Ｖｄ＿ｌ ＝ ２５〜３５; 及び
Ｖｄ＿ｌ ／ Ｖｄ＿ｈ ＝ １．２〜２．２
【実施例】
【００２３】
図３は、本発明の一実施例のレンズ構造を示す図である。捕捉されるイメージ（図示しない）からイメージ平面３２２（又は、センサ）までにある小型イメージ捕捉レンズは、フロントカバーガラス３０２と、第一基板３０６と第一基板３０６を挟んで向かい合う第一表面３０４および第二表面３０８とからなる第一レンズ群３１０と、第二基板３１２と第二基板３１２を挟んで向かい合う第三表面３１４および第四表面３１６とからなる第二レンズ群３１８と、バックカバーガラス３２０、とを有する。
【００２４】
第一表面３０４と第三表面３１４は低屈折率を有し、第二表面３０８と第四表面３１６は高屈折率を有する。また、第一表面３０４は、中央厚さｄ１が １００μｍで、第三表面３１４は、中央厚さｄ２が １６９μｍ、第四表面３１６は、辺縁厚さｄ３が１２５μｍである。第三表面３１４はアスペクト比が０．１４で、第四表面３１６はアスペクト比が０．０７である。注意すべきことは、本実施例中、第一表面３０４と第二表面３０８のアスペクト比は、第三表面３１４と第四表面３１６より小さいことである。そのため、第一、第二表面３０４、３０８のアスペクト比は、製造工程における重要な条件ではなく、本実施例中で特に記載しない。
【００２５】
第四表面３１６からイメージ平面３２２間の距離は０．５５ｍｍで、小型イメージ捕捉レンズは、総トラック長さが２．５ｍｍである。フロントカバーガラス３０２は、イメージが捕捉される開口を有する開口ダイヤフラムからなり、ＩＲカットフィルターがフロントカバーガラス３０２上か、又は、第一レンズ群３１０の第一表面３０４上にコートされる。図４は、具体例の分解図である。小型イメージ捕捉レンズは、上から下に、フロントカバーガラス３０２、スペーサダム３０５、第一基板３０６と、第一表面３０４と、第二表面３０８と、からなる第一レンズ群３１０、第一スペーサ３１１、第二基板３１４と、第三表面３１２と、第四表面３１６と、からなる第二レンズ群３１８、第二スペーサ３１９、バックカバーガラス３２０、からなる。注意すべきことは、本発明は、ＩＲカットフィルター位置が限定されないことである。例えば、ＩＲカットフィルターは、フロントカバーガラス３２０上か、又は、小型イメージ捕捉レンズの第一基板３０４上に形成される。
【００２６】
図５は、本発明の実施例の小型イメージ捕捉レンズの収差曲線（aberration curve）を示す図で、本発明の小型イメージ捕捉レンズは、十分に小さい収差を実現する。図６は、本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの色収差（lateral color）を示す図で、本発明の小型イメージ捕捉レンズは、良好な色収差を実現する。図７Ａと図７Ｂを参照すると、図７Ａは本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの像面湾曲（field curvature）を示す図で、図７Ｂは本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの歪曲（distortion）を示す図で、本発明の小型イメージ捕捉レンズは、良好な像面湾曲と歪曲効果を実現する。図８は本発明の具体例の小型イメージ捕捉レンズの相対照度（relative illumination）を示す図で、本発明の小型イメージ捕捉レンズは、良好な相対照度特性を実現する。図９Ａと図９Ｂを参照すると、図９Ａは公差解析の接線を示す図で、図９Ｂは公差解析の矢状線を示す図で、公差解析は、±１０μｍの偏心エラーに基づき、基準ＭＴＦ > ４０で、０．８領域、１／４のナイキスト周波数の条件に従って、歩留まりがほぼ１００％になる。
【００２７】
上述によると、本発明の小型イメージ捕捉レンズは、少なくとも、以下のような長所を有する。まず、本発明は、基板の両側に異なる材料のレンズモジュールを形成して、光の分散を最小化する。特に、公知のウェハスケールレンズであっても、基板の向かい合う両辺のレンズは異なるプロセスで製作しなければならないので、本発明のレンズモジュールの製造コストが特別に増大することがない。次に、ＩＲカットフィルターは、ガラス基板表面上にコートできる。最後に、本発明は、光学トラック長さが短いレンズモジュールを得ることができる。
【００２８】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００２９】
１０２,１０４      レンズモジュール
２０２，２１８，２３４，２５０，２６５，２６６，２８２，２９８      第一基板
２０４，２２０，２３６，２５１，２５２，２６７，２６８，２８４，３０４      第一表面
２０６，２２２，２３８，２５３，２５４，２６９，２７０，２８６，３０８      第二表面
２０８，２２４，２４０，２５５，２５６，２７１，２７２，２８８      第一レンズ群
２１０，２２６，２４２，２５７，２５８，２７３，２７４，２９０，３１２      第二基板
２１２，２２８，２４４，２５９，２６０，２７５，２７６，２９２，３１４      第三表面
２１４，２３０，２４６，２６１，２６２，２７７，２７８，２９４，３１６      第四表面
２１６，２３２，２４８，２６３，２６４，２７９，２８０，２９６      第二レンズ群
【図１】
2010224540.tif 000003
【図２Ａ】
2010224540.tif 000004
【図２Ｂ】
2010224540.tif 000005
【図２Ｃ】
2010224540.tif 000006
【図２Ｄ】
2010224540.tif 000007
【図２Ｅ】
2010224540.tif 000008
【図２Ｆ】
2010224540.tif 000009
【図２Ｇ】
2010224540.tif 000010
【図２Ｈ】
2010224540.tif 000011
【図３】
2010224540.tif 000012
【図４】
2010224540.tif 000013
【図５】
2010224540.tif 000014
【図６】
2010224540.tif 000015
【図７Ａ】
2010224540.tif 000016
【図７Ｂ】
2010224540.tif 000017
【図８】
2010224540.tif 000018
【図９Ａ】
2010224540.tif 000019
【図９Ｂ】
2010224540.tif 000020