(57)【要約】  本発明は、ガラス基板の少なくとも片面にプラスチックからなるレンズ部およびプラスチックからなるスペーサーが形成されてなる撮像レンズであって、前記ガラス基板のそれぞれの面において、その面の面積に対する、前記レンズ部が前記ガラス基板と接触している部分の面積と前記スペーサーが前記ガラス基板と接触している部分の面積との合計の比率が５０％以下であることを特徴とする撮像レンズである。本発明によれば、製造プロセス、はんだリフロー工程において耐熱性に優れる撮像レンズ、およびそれからなる撮像レンズ群、カメラモジュール等を提供することができる。
2011010510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の少なくとも片面にプラスチックからなるレンズ部およびプラスチックからなるスペーサーが形成されてなる撮像レンズであって、前記ガラス基板のそれぞれの面において、その面の面積に対する、前記レンズ部が前記ガラス基板と接触している部分の面積と前記スペーサーが前記ガラス基板と接触している部分の面積との合計の比率が５０％以下であることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
前記レンズ部とスペーサーとが前記ガラス基板の表面において互いに接していないことを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
前記スペーサーが前記ガラス基板と、該ガラス基板の表面の複数箇所において接触していることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
前記ガラス基板の一方の面に形成されたレンズ部が凸面からなるレンズ面を有し、もう一方の面に形成されたレンズ部が凹面からなるレンズ面を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記スペーサーが、前記撮像レンズ同士を積層するときに撮像レンズ面方向及び撮像レンズ間方向の位置合わせをするための位置合わせ部を有することを特徴とする請求項１〜４に記載の撮像レンズ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の撮像レンズを重ね合わせてなることを特徴とする撮像レンズ群。
【請求項７】
請求項６に記載の撮像レンズ群を用いたことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項８】
請求項７に記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とする携帯電話。
【請求項９】
請求項７に記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とするパーソナルコンピューター。
【請求項１０】
請求項７に記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とする携帯用情報通信機器。
【請求項１１】
請求項７に記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項１２】
請求項７に記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とする自動車。
【請求項１３】
請求項７に記載のカメラモジュールを搭載したことを特徴とする防犯用カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像レンズに関する。詳しくは、本発明は、加熱工程を含む製造プロセスによっても熱変形等のない状態で製造することができ、またはんだリフロー工程において優れた耐熱性を示す撮像レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラの撮像レンズユニットなど、複数の撮像レンズからなる撮像レンズ群を用いる撮像レンズユニットは、レンズ部を成形した後、レンズ間距離を所定の長さに保つためのスペーサー部を形成して、さらに各レンズの光軸が一致するように位置を合わせて各レンズを固定するという煩雑なプロセスを経て製造されていた。このような撮像レンズ群を用いる撮像レンズユニットの製造プロセスを簡略化する方法として、撮像レンズにレンズ間距離と光軸合わせを行うための部材が形成されている撮像レンズを用いた撮像レンズユニットなどが開発されている（特許文献１）。【０００３】
一方、近年の電子機器の製造においては、各種の電子部品またはモジュールを小型化し、かつ生産性良く基板上に実装するプロセスとして、はんだリフロー工程が多く採用されている。はんだリフロー工程では、はんだの溶融と接着のため、基板上の電子部品は２２０〜２７０℃の高温で加熱される。そのため、電子モジュール、とくにカメラ、ライト等の光学モジュールに搭載されるレンズ、プリズムおよび透明カバーといった光学部品には、はんだリフロー工程での耐久性が求められている。【０００４】
近年、カメラモジュール用の耐リフローの撮像レンズに関して、非特許文献１に示されるように、ウエハーレベルで、ガラス基板両面にプラスチックでレンズ構造が形成されてなる撮像レンズ、およびその製造法が提案されている。この撮像レンズにおいては、撮像レンズを重ね合わせるときの間隔調整用のスペーサー部分が形成される。【０００５】
しかし、従来のこのタイプの撮像レンズにおいては、スペーサーおよびレンズ部がプラスチックでガラス基板上に形成されている場合、製造プロセスの加熱工程やリフロー工程においてガラス基板の反りやプラスチック部分の剥離が起こるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８８７１３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「２００９年カメラモジュール徹底解説」p１２８〜ｐ１３３、中條博則  著、２００８年１２月９日  (株)電子ジャーナル発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、加熱工程を含む製造プロセスによっても熱変形等のない状態で製造することができ、またはんだリフロー工程においても優れた耐熱性を有する撮像レンズ、ならびにそれからなる撮像レンズ群およびカメラモジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、撮像レンズの構造を鋭意検討した。その結果、従来の上記タイプの撮像レンズにおいては、製造プロセスの都合上、スペーサーとレンズとが接触した形状となっており、そのためにガラス基板表面におけるプラスチックが接触している部分の面積が大きくなっていることから、製造プロセスの加熱工程やリフロー工程の熱履歴、およびプラスチックとガラスとの線膨張差などに起因してガラス基板の反りやプラスチック部分の剥離が起こるという知見を得た。【００１０】
本発明者らはこの知見に基づき、平板のガラス基板の少なくとも片面に、プラスチックからなるレンズ部およびプラスチックからなるスペーサーが形成されてなる撮像レンズであって、前記ガラス基板のそれぞれの面において、その面の面積に対する、前記レンズ部が前記ガラス基板と接触している部分の面積と前記スペーサーが前記ガラス基板と接触している部分の面積との合計の比率が５０％以下である撮像レンズが、製造プロセスやはんだリフロー工程に対して耐熱性に優れることを見出した。【００１１】
本発明の撮像レンズにおいて、前記レンズ部とスペーサーとが前記ガラス基板の表面において互いに接していないことが好ましい。【００１２】
本発明の撮像レンズにおいて、前記スペーサーが前記ガラス基板と、該ガラス基板の表面の複数箇所において接触していることが好ましい。【００１３】
本発明の撮像レンズにおいて、前記ガラス基板の一方の面に形成されたレンズ部が凸面からなるレンズ面を有し、もう一方の面に形成されたレンズ部が凹面からなるレンズ面を有することが好ましい。【００１４】
本発明の撮像レンズにおいて、前記スペーサーが、前記撮像レンズを積層するときに撮像レンズ面方向および撮像レンズ間方向の位置合わせをするための位置合わせ部を有することが好ましい。【００１５】
また、前記撮像レンズを重ね合わせることにより撮像レンズ群を作製できる。【００１６】
この撮像レンズ群を用いてカメラモジュールを製造することができる。さらには、このカメラモジュールを搭載した携帯電話、パーソナルコンピューター、携帯用情報通信機器、デジタルカメラ、自動車および防犯用カメラ等を製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造プロセス、はんだリフロー工程において耐熱性に優れる撮像レンズ、およびそれからなる撮像レンズ群、該撮像レンズ群を用いたカメラモジュール、および該カメラモジュールを搭載した携帯電話等の製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は、撮像レンズ１の正面図である。図１（ｂ）は、撮像レンズ１の平面図である。
【図２】図２（ａ）は、撮像レンズ１１の平面図である。図２（ｂ）は、撮像レンズ２１の平面図である。
【図３】図３（ａ）は、撮像レンズ群６１の平面図である。図３（ｂ）は、撮像レンズ群６１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４（ａ）は、撮像レンズ４１の正面図である。図４（ｂ）は、撮像レンズ４１の平面図である。
【図５】図５（ａ）は、撮像レンズ５１の正面図である。図５（ｂ）は、撮像レンズ５１の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
撮像レンズ
本発明に係る撮像レンズは、ガラス基板の少なくとも片面にプラスチックからなるレンズ部およびプラスチックからなるスペーサーが形成されてなる。この撮像レンズにおいては、前記ガラス基板のそれぞれの面において、その面の面積に対する、前記レンズ部が前記ガラス基板に接触している部分の面積と前記スペーサーが前記ガラス基板に接触している部分の面積との合計の比率が５０％以下である。
【００２０】
以下、本発明について具体的に説明する。
（撮像レンズの構造）
図１に、本発明に係る撮像レンズの一具体例である撮像レンズ１を示した。図１（ａ）は撮像レンズ１の正面図であり、図１（ｂ）は撮像レンズ１の平面図である。
【００２１】
撮像レンズ１は、ガラス基板２と、レンズ部３ａおよびレンズ部３ｂと、８個のスペーサー４とからなっている。レンズ部３ａおよび８個のスペーサー４のうちの４個はガラス基板２の上面に設けられており、レンズ部３ｂおよび８個のスペーサー４のうちの残りの４個はガラス基板２の下面に設けられている。
【００２２】
撮像レンズ１においては、ガラス基板２は平面形状が正方形である平板である。ガラス基板２の中央部に、ガラス基板２を挟むようにレンズ部３ａおよびレンズ部３ｂが設けられている。レンズ部３ａおよび３ｂは、プラスチック製である。レンズ部３ａおよび３ｂがガラス基板２に接触している部分の形状は円形である。レンズ部３ａは、ガラス基板２の上方に向かって凸状の球面形状を有する。つまりレンズ部３ａは、凸面からなるレンズ面を有する。レンズ部３ｂは、ガラス基板２の下面から立った周面部と、ガラス基板２の下方に向かって凹状の球面の一部を形成する下面とを有する。つまりレンズ部３ｂは、凹面からなるレンズ面を有する。
【００２３】
８個のスペーサー４はプラスチック製であり、円柱形である。スペーサー４は、ガラス基板２の上面および下面の４つのコーナー部にそれぞれ設けられている。８個のスペーサー４の２個ずつは、それぞれの軸線を一致させて、ガラス基板２の上面および下面に、ガラス基板２を挟むように設けられている。
【００２４】
本発明の撮像レンズにおいては、レンズの光学性能、構造維持の点から許される範囲内で、ガラス基板のそれぞれの面において、その面の面積に対する、レンズ部がガラス基板と接触している部分の面積とスペーサーがガラス基板と接触している部分の面積との合計の比率（以下、単に面積割合ともいう）が小さいほど好ましい。具体的には、その面積割合が５０％以下であることが好ましく、４０％以下であることがより好ましい。
【００２５】
前記面積割合が５０％より大きいと、レンズ製造における加熱工程やはんだリフロー工程における熱履歴により、プラスチックが膨張収縮し、ガラス基板の反りや、ガラス基板からプラスチック部分が剥離する問題が生じる。つまり前記面積割合が５０％以下であると、前記反りや剥離を抑制することができ、耐熱性が向上する。
【００２６】
撮像レンズ１についていえば、ガラス基板２の上面および下面の面積をＳ、ガラス基板２の上面におけるレンズ部３ａが接触している部分の面積および下面におけるレンズ部３ｂが接触している部分の面積をＳl、ガラス基板２の上面および下面におけるスペーサー４が接触している部分の面積をＳsとした場合、
【００２７】
【数１】
2011010510.tif 000003
【００２８】
である。ガラス基板の上面における面積割合と下面における面積割合とが相違する場合には、ガラス基板の上面および下面の両方において、上記の関係が成立していることが好ましい。
【００２９】
また、前記面積割合は、撮像レンズユニットの小型化の観点から、２０％以上であることが好ましい。
【００３０】
また、本発明の撮像レンズにおいて、レンズ部とスペーサーとが、ガラス基板の表面において互いに接していないことが、上記の耐熱性をさらに向上させる点で好ましい。つまり、前記面積割合が５０％以下の同じ値を有する撮像レンズであっても、レンズ部とスペーサーとがガラス基板の表面において互いに接していない撮像レンズは、レンズ部とスペーサーとがガラス基板上で互いに接している撮像レンズよりも上記の耐熱性が優れている。これは、ガラス基板とレンズ部およびスペーサーの材料であるプラスチックとでは線膨張係数が異なるので、ガラス基板表面におけるプラスチックが接触している部分の径長が小さい方が、ガラス基板とプラスチックとの密着性の点で有利になるからであると考えられる。なお上記効果は、レンズ部とスペーサーとがガラス基板の表面において互いに接していなければ得られ、ガラス基板の表面から離れた位置で接していても構わない。
【００３１】
撮像レンズ１についていえば、ガラス基板２の上面においてはレンズ部３ａと４つのスペーサー４とが互いに接しておらず、またガラス基板２の下面においてはレンズ部３ｂと４つのスペーサー４とが互いに接していない。このため撮像レンズ１は、撮像レンズ１と同様にガラス基板２とレンズ部３ａおよびレンズ部３ｂと８個のスペーサー４とからなっているが、スペーサー４の１個以上がレンズ部３ａもしくはレンズ部３ｂまたはその両方と、ガラス基板２の上面もしくは下面またはその両方において互いに接している撮像レンズに比較して、上記の耐熱性が優れている。
【００３２】
また、上記と同様の理由により、スペーサーがガラス基板と、ガラス基板表面の複数箇所において接触していることが好ましい。つまりガラス基板の表面において、スペーサーが接触している部分の面積が同じであっても、その部分が１個である態様よりも２個以上存在する態様の方が上記の耐熱性が向上する。このような態様としては、スペーサー自体が複数個に分割されていて、その各々がガラス基板に接触している態様でもよく、また１個のスペーサーがガラス基板の複数箇所において接触している態様でもよい。
【００３３】
撮像レンズ１についていえば、ガラス基板２の上面および下面において、それぞれ４つのスペーサー４が互いに接触することなく設けられている。つまり撮像レンズ１においては、スペーサーが、ガラス基板の上面および下面においてそれぞれ４箇所で接触している。このため撮像レンズ１は、撮像レンズ１と同様にガラス基板２とレンズ部３ａおよびレンズ部３ｂと８個のスペーサー４とからなっているが、スペーサー４の２個以上が、ガラス基板２の上面もしくは下面またはその両方において互いに接している撮像レンズに比較して、上記の耐熱性が優れている。
（ガラス基板）
本発明の撮像レンズにおけるガラス基板は、レンズ部およびスペーサーを保持する部材である。前記ガラス基板としては、通常の光学部品、電子部品およびディスプレイ等に使用されるガラス基板であれば特に制限はなく、例えばFKガラス、BKガラス、LaKガラス、TEMPAXガラス、D263Tガラス、B270ガラスが挙げられる。
【００３４】
ガラス基板の厚みは、後述の光学設計により任意に定められ、通常２００μｍ〜８００μｍである。ガラスが２００μｍより薄いと反りや破砕の問題が生じやすく、８００μｍより厚いとレンズの光学性能が低下する場合がある。
【００３５】
撮像レンズ１におけるガラス基板２の平面形状は正方形であるが、本発明の撮像レンズにおいては、ガラス基板の平面形状は、後述の光学設計により任意に定められ、正方形の他、長方形、円形等であってもよい。
【００３６】
ガラス基板の大きさについても、後述の光学設計により任意に定められ、その平面形状が正方形である場合、一辺の長さは通常２ｍｍ〜１０ｍｍである。
（レンズ部）
本発明の撮像レンズにおけるレンズ部は、該撮像レンズにおいて光学的効果を発現する部材である。前記レンズ部の材料はプラスチックである。レンズ部を形成するプラスチックについては、レンズとして充分な透明性と屈折率を有するプラスチックであれば特に限定されないが、凹凸面形状への加工性の観点から熱可塑性透明プラスチック、熱硬化性透明プラスチックおよび光硬化性透明プラスチックが好ましい。
【００３７】
本発明のレンズ部に使用される透明プラスチックとして、その線膨張係数が４０ｐｐｍ／℃〜１００ｐｐｍ／℃であるプラスチックを使用する場合、ガラス基板と、プラスチックからなるレンズ部およびプラスチックからなるスペーサー部との面積の比率が上記の通りであると反りや剥離を抑制することができ、耐熱性が向上する。特に好ましくは、６０〜９０ｐｐｍ／℃である。
【００３８】
また、はんだリフロー工程において光学特性が変化することのない耐熱性を有するためにはＴｇが１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１４０℃以上であることが好ましい。
【００３９】
熱可塑性透明プラスチックとしては、レンズ形状に成形した際に透明性を有する熱可塑性プラスチックを特に限定なく用いることができる。具体的には光学用途に好適な環状オレフィン系プラスチック、ポリメチルメタクリレートプラスチック等のアクリルプラスチック、ポリカーボネートプラスチック、ポリエステルプラスチック、ポリアリレートプラスチック、ポリサルホンプラスチック、ポリエーテルサルホンプラスチック、ポリパラフェニレンプラスチック、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシドプラスチック、ポリイミドプラスチック、ポリエーテルイミドプラスチック、ポリアミドイミドプラスチックなどを挙げることができる。
【００４０】
熱硬化性透明プラスチックとしては、レンズ形状に成形した際に透明性を有する熱硬化性プラスチックを特に限定なく用いることができ、具体的には光学用途に好適なエポキシプラスチック、シリコーンプラスチック、アクリルプラスチックなどが挙げられる。
【００４１】
光硬化性透明プラスチックとしては、レンズ形状に成形した際に透明性を有する光硬化性プラスチックを特に限定なく用いることができ、具体的には光学用途に好適なエポキシプラスチック、アクリルプラスチックなどが挙げられる。
【００４２】
これらのうち、特にレンズとしての光学特性、加工特性に優れることから、COP（Cyclic Olefin Polymer）、COC（Cyclic Olefin Copolymer）のような環状オレフィン系プラスチック、ポリカーボネートプラスチック、ポリエステルプラスチック、熱硬化型シリコーンプラスチック、光（UV）硬化型エポキシプラスチック、光（UV）硬化型アクリルプラスチックが好ましい。
【００４３】
レンズ部の径、高さおよび形状は、その撮像レンズからなるカメラモジュールの撮像センサのセンササイズ、ピクセルサイズ、性能（画素数）から光学設計計算により任意に定めることができる。通常、レンズ径は１〜５mm、レンズ高さは５０〜１０００μｍの範囲である。形状は通常、撮像レンズ１におけるレンズ部２ａおよびレンズ部２ｂのように、凸または凹形状であり、ガラス基板の一方の面に形成されたレンズ部が凸面からなるレンズ面を有し、もう一方の面に形成されたレンズ部が凹面からなるレンズ面を有することが、レンズの撮像性能を向上させ、そのレンズおよびレンズ群をカメラモジュールに組み込んだ際に鮮明な画像が得られるという点で好ましい。
【００４４】
ガラス基板の両面に形成されるレンズ部の径、高さおよび形状は同じであっても異なっていてもよい。ただし、ガラス基板の上面に形成されるレンズ部と下面に形成されるレンズ部の体積が同じであることが、ガラス基板の上下で発生する熱歪みの非対称性を抑制することによりガラス基板の歪みを抑えることができる点で好ましい。
【００４５】
レンズ部は、通常ガラス基板の両面に形成されるが、ガラス基板の片面のみに形成されていてもよい。
（スペーサー）
本発明の撮像レンズにおけるスペーサーは、該撮像レンズを２つ以上積層したときに、相互に隣接する２つの撮像レンズに形成されているレンズ部間の距離を所定の長さに保つために設けられる部材である。
【００４６】
本発明の撮像レンズにおけるスペーサーの材料はプラスチックである。スペーサーを形成するプラスチックとしては、前記レンズを形成する透明プラスチックと同様に、はんだリフロー工程において寸法変化することのない耐熱性を有するために、Ｔｇが１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、更に好ましくは１４０℃以上であることが好ましく、レンズ形成に用いられるプラスチックと同様のものを挙げることができる。それ以外では、液晶ポリマー（Liquid Crystal Polymer ：LCP）、ポリフェニレンサルファイドプラスチック（PPS）、ポリエーテルエーテルケトンプラスチック（PEEK）、ポリフタルアミド（PPA）等の耐熱性エンジニアリングプラスティックを挙げることができる。レンズ部を形成するプラスチックとスペーサーを形成するプラスチックとは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００４７】
スペーサーの高さは、その撮像レンズからなるカメラモジュールの撮像センサのセンササイズ、ピクセルサイズ、性能（画素数）から光学設計計算により任意に定められ、通常１００〜１０００μmである。
【００４８】
スペーサーの形状について、前記の撮像レンズ構造の条件を満たす限り特に制限はない。具体的には、製造の容易さから、円柱型、角柱型および筒状型等が好ましい。円柱型のスペーサー４を有する撮像レンズ１は図１に示したとおりである。
【００４９】
角柱型のスペーサーを有する撮像レンズ１１の平面図を図２（ａ）に示した。撮像レンズ１１は、ガラス基板２と、レンズ部３ａおよびレンズ部３ｂと、８個のスペーサー１４とからなっている。ガラス基板２、レンズ部３ａおよびレンズ部３ｂについては、撮像レンズ１の場合と同様である。スペーサー１４は四角柱型であり、撮像レンズ１におけるスペーサー４に対応する位置に設置されている。
【００５０】
筒状型のスペーサーを有する撮像レンズ２１の平面図を図２（ｂ）に示した。撮像レンズ２１は、ガラス基板２と、レンズ部３ａおよびレンズ部３ｂと、２個のスペーサー２４とからなっている。ガラス基板２、レンズ部３ａおよびレンズ部３ｂについては、撮像レンズ１の場合と同様である。スペーサー２４は筒状型である。スペーサー２４は、ガラス基板２の上面に、その一端開口をガラス基板２に当接させて、レンズ部３ａを取り囲むように設置されている。スペーサー２４は、ガラス基板２の下面においても同様に、レンズ部３ｂを取り囲むように設置されている。
【００５１】
ガラス基板の上面に設けられたスペーサーの形状と下面に設けられたスペーサーの形状とは同じであっても異なっていてもよい。
【００５２】
また、スペーサーは、ガラス基板に平行な断面の面積がガラス基板平面に垂直な方向において一定である必要はなく、本発明の目的が達成される限り異なっていてもよい。たとえば、スペーサーの断面の面積が、ガラス基板の表面からその垂直方向において漸次小さくなったり、大きくなったり、その形状が変化したりしていてもよい。したがって、ガラス基板に平行な断面がガラス基板表面に向かうに従って複数個に分割されているような形状であってもよい。スペーサーがこのように分割されている形状であれば、１つのスペーサーであっても、スペーサーを、ガラス基板の表面の複数箇所において設置することができるので、前述のとおり、プラスチック部とガラス部の接する面積が小さくなり、またスペーサーをガラス基板と、ガラス基板表面の複数箇所において接触させることができるため、撮像レンズの耐熱性を向上させることができる。
【００５３】
スペーサーの個数については、スペーサーの上記機能が確保される限り特に制限はなく、撮像レンズ１および撮像レンズ１１のように、ガラス基板の上面および下面にそれぞれ２個以上のスペーサーが設けられていてもよく、撮像レンズ２１のように、ガラス基板の上面および下面にそれぞれ１個のスペーサーが設けられていてもよい。ただし前述のとおり、スペーサーはガラス基板の表面において複数に分割されて設置されていることが好ましい。すなわち、スペーサーのガラス基板への設置面積の合計が同じである場合、スペーサーの個数が１個である撮像レンズよりも複数個である撮像レンズの方が、上記耐熱性の点で有利である。ガラス基板の上面または下面に複数のスペーサーが設けられている場合、各スペーサーの形状は同じであって異なっていてもよい。
【００５４】
また、本発明の撮像レンズのスペーサーは、撮像レンズを重ね合わせてレンズ群としたときに、撮像レンズ面方向および撮像レンズ間方向の位置合わせを容易とするための位置合わせ部を有していることが好ましい。図３（ａ）に、位置合わせ部を有するスペーサーを備えた撮像レンズの一具体例である撮像レンズ３１を３個重ね合わせて形成された撮像レンズ群６１の平面図を示した。また図３（ｂ）は、撮像レンズ群６１の、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００５５】
撮像レンズ３１は、ガラス基板２と、レンズ部３ａおよびレンズ部３ｂと、４個のスペーサー３４ａおよび４個のスペーサー３４ｂとからなっている。レンズ部３ａおよび４個のスペーサー３４ａはガラス基板２の上面に設けられており、レンズ部３ｂおよび４個のスペーサー３４ｂはガラス基板２の下面に設けられている。ガラス基板２、レンズ部３ａおよびレンズ部３ｂについては、撮像レンズ１の場合と同様である。スペーサー３４ａおよびスペーサー３４ｂは、撮像レンズ１におけるスペーサー４に対応する位置に設置されている。
【００５６】
スペーサー３４ａは、ガラス基板２に設置する円柱状の支持部３４ａＩと、その上面に設けられた、ガラス基板２に平行な断面の形状が十字型である凸部である位置合わせ部３４ａIIとからなる。スペーサー３４ｂは、ガラス基板２に設置する円柱状の支持部３４ｂＩと、その下面に設けられた位置合わせ部３４ｂIIとからなる。位置合わせ部３４ｂIIは、支持部３４ｂＩの周面とともに１つの周面を形成する周面を有する円柱体に、その上面から底面に至る、ガラス基板２に平行な断面の形状が十字型である空洞を形成してなる部位である。位置合わせ部３４ａIIと位置合わせ部３４ｂIIとは嵌合するように設計されている。また位置合わせ部３４ａIIと位置合わせ部３４ｂIIとが嵌合し、位置合わせ部３４ａIIの上面が支持部３４ｂＩの下面に当接したとき、位置合わせ部３４ｂIIの下面は支持部３４ａＩの上面に当接する。スペーサー３４ａの位置合わせ部３４ａIIとスペーサー３４ｂの位置合わせ部３４ｂＩＩとが嵌合したとき、スペーサー３４ａとスペーサー３４ｂとは１つの円柱を形成する。
【００５７】
２つの撮像レンズ３１が重ね合わされたとき、一方の撮像レンズ３１が有する４つのスペーサー３４ａの十字型の凸部３４ａIIが、他方の撮像レンズ３１が有する４つのスペーサー３４ｂの十字型の凹部３４ｂIIにそれぞれ嵌合することにより、２つの撮像レンズ３１からなる撮像レンズ群が形成される。同様にもう１つの撮像レンズ３１が前記撮像レンズ群に重ね合わされることにより、３つの撮像レンズ３１からなる撮像レンズ群６１が形成される。さらに同様に撮像レンズ３１を撮像レンズ群６１に重ね合わせて、４つ以上の撮像レンズ３１からなる撮像レンズ群を形成することもできる。
【００５８】
撮像レンズ３１と同様に、凹部を有する位置合わせ部と凸部を有する位置合わせ部との嵌合により位置合わせを行う場合であっても、１つの撮像レンズに凹部を有する位置合わせ部と凸部を有する位置合わせ部との両方を設ける必要はなく、凹部を有する位置合わせ部のみを備えた撮像レンズと凸部を有する位置合わせ部のみを備えた撮像レンズとを交互に重ね合わせることによって位置合わせを行い、撮像レンズ群を形成してもよい。
【００５９】
位置合わせ部３４ａIIおよび位置合わせ部３４ｂＩＩのように、凹部を有する位置合わせ部および凸部を有する位置合わせ部においては、その凹部および凸部の断面形状には特に制限はなく、位置合わせ部３４ａIIおよび位置合わせ部３４ｂＩＩのような十字型の他、円型、三角型、四角型、×型およびL字型等であってもよい。位置合わせ部の凹部および凸部の断面形状は十字型であることが好ましい。
【００６０】
また、本発明の撮像レンズにおける位置合わせ部の様式は、各撮像レンズのレンズ面内方向の位置合わせ及び光軸併せを容易とすることができれば、上記のような嵌合式以外の様式であっても構わない。
【００６１】
本発明の撮像レンズが有する位置合わせ部の個数は、各撮像レンズのレンズ面内方向の位置合わせ及び光軸併せを容易とすることができれば、特に制限はない。撮像レンズが複数の位置合わせ部を有する場合、各位置合わせ部の形状および様式等は同じであっても異なっていてもよい。
（他の構成要素）
本発明の撮像レンズでは、撮像レンズの性能向上のため、レンズの有効面外での光散乱および乱反射を防ぐため、ガラス基板表面の有効面以外の部分に遮光層が形成されていてもよい。遮光層の材料としては、金属および遮光性材料を分散させたプラスチック等が挙げられる。金属製の遮光層は、ガラス基板表面の有効面以外の部分であれば特に制限なく設けることができ、たとえば本発明の撮像レンズの有効面外のガラス基板とレンズ部およびスペーサーとの間に、ガラス基板に接着させて形成することができる。プラスチック製の遮光層は、ガラス基板表面の有効面以外の部分に、ガラス基板に接着させないで設けられる。たとえば、ガラス基板全面を覆う層から、レンズ光学面を覆わないように一部をくりぬいて形成される遮光層をレンズ部に被せるように設けることができる。
【００６２】
ここで「ガラス基板表面の有効面」および「撮像レンズの有効面」とは、本発明の撮像レンズおよびそのレンズ群をカメラモジュールに搭載して撮像する際に、実像側から撮像センサ側に向けて光線束が通る面のことである。この「ガラス基板表面の有効面」および「撮像レンズの有効面」は、予めレンズ形状の光学設計により求めることができる。
【００６３】
遮光層に使用される金属としては、３価クロム、アルマイト等が挙げられる。金属製の遮光層の形成方法としては、めっき処理、陽極酸化などの方法が挙げられる。
【００６４】
遮光層に使用されるプラスチックとしては、ポリエステル、ポリイミド、環状オレフィンプラスチック、フッ素プラスチック等に遮光性材料としてカーボン粒子等を分散させた後、フィルム上にしたもの、また、上記プラスチックのフィルム上に、上記遮光性材料を分散させたアクリルプラスチック、エポキシプラスチック等をコートしたものを挙げることができる。プラスチック製の遮光層の形成方法としては、上記の遮光性を有するプラスチックのフィルムをレンズの上面の貼付する等の方法が挙げられる。
【００６５】
遮光層の厚みとしては、上記機能が確保される限り特に制限はなく、金属性遮光層の場合、通常０．１〜１０μｍ、フィルム状のプラスチックの場合、５〜１００μｍである。
【００６６】
また撮像レンズ群の撮像レンズ間の有効面外に遮光シート、遮光板を置いてもよい。
【００６７】
本発明の撮像レンズにおいては、性能向上のため、レンズ表面での光反射を防ぐためのARコート（Anti-Reflection treatment coating）が形成されていてもよい。例えば、スパッタ法等を用いてレンズ部の表面に低屈折層および高屈折率層を２層以上形成することによりARコートがなされる。
（撮像レンズの製造方法）
本発明の撮像レンズの製造方法は、本発明の撮像レンズの構造が形成されれば特に制限はない。レンズ部の形成方法としては、インプリント法が簡便である点で最も好ましい。
【００６８】
具体的には、レンズの形成方法として、レンズを形成するプラスチックが熱可塑性プラスチックの場合、まずガラス基板の片面もしくは両面に、熱可塑性プラスチックのシート、ペレットまたは粉末を溶融させて固着するか、または熱可塑プラスチックを溶解させた溶液を滴下もしくはコートし、乾燥することにより固着する。次に、所望するレンズ形状に相当する金型を用い熱インプリントにより、ガラス基板表面に所望の形状を有するレンズ部を形成する。
【００６９】
レンズを形成するプラスチックが熱硬化性プラスチックの場合、硬化前のプラスチック液をガラス基板上に滴下もしくはコートすることにより、ガラス基板上にプラスチック液層を形成し、所望するレンズ形状に相当する金型を用い熱インプリントにより、ガラス基板表面に所望の形状を有するレンズ部を形成する。
【００７０】
レンズを形成するプラスチックが光硬化性プラスチックの場合、硬化前のプラスチック液をガラス基板上に滴下もしくはコートすることにより、ガラス基板上にプラスチック液層を形成し、所望するレンズ形状に相当する透明金型を用い光インプリントにより、ガラス基板表面に所望の形状を有するレンズ部を形成する。
【００７１】
スペーサーの形成方法としては、予めスペーサー形状に成形したプラスチックを、UV接着剤等でガラス基板上の所定の位置に接着する方法、該成形体を加熱して融着する方法等が挙げられるが、スペーサーを形成するプラスチックを、レンズ部を形成するプラスチックと同じとし、前記レンズ部のインプリント成形時に同時にスペーサーをインプリント成形により形成する方法が工程数が少なく、かつ位置調整が容易なため好ましい。
撮像レンズ群
本発明の撮像レンズ群は、前記撮像レンズを重ね合わせることにより形成される。図３に本発明の撮像レンズ群の一具体例である撮像レンズ群６１を示した。撮像レンズ群６１においては、位置合わせ部を用いて複数の撮像レンズを重ね合わせているが、本発明の撮像レンズ群においては、所望の光学的機能が確保される限り、撮像レンズの重ね合わせ方には特に制限はない。重ね合わせる撮像レンズの個数は、目的に応じて適宜決定することができる。
【００７２】
本発明の撮像レンズ群は、カメラモジュール等に使用することができる。
【００７３】
また、本発明の撮像レンズ群を使用したカメラモジュールは、携帯電話、パーソナルコンピューター、携帯用情報通信機器、デジタルカメラ、自動車および防犯用カメラ等の製品に搭載することができる。このカメラモジュールをこれら製品に搭載することにより、これら製品の生産性の向上を図ることができる。
【実施例】
【００７４】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。【００７５】
耐はんだリフロー性評価
耐はんだリフロー性評価を、千住金属工業株式会社製リフロー炉（ＳＴＲ−２０１０Ｎ２Ｍ−ＩＩＩ型）を用い下記の通りに実施した。
（温度設定）
リフロー温度設定について、ＪＥＤＥＣ規格Ｊ-ＳＴＤ-０２０Ｄに準拠して以下の通りに設定した。【００７６】
コンベア速度：２５．３ｃｍ／ｍｉｎ
各加温ゾーンの温度設定
第１ゾーン：３０５℃
第２ゾーン：２４０℃
第３ゾーン：２４０℃
第４ゾーン：２４５℃
第５ゾーン：３１８℃
（リフロー炉内の実側温度）
余熱領域（１５０℃〜２００℃）：１００秒
鉛フリーはんだ溶融温度（２１７℃）以上の温度領域：１１４秒
２５５℃以上の温度領域：３４秒
最大温度：２６５℃
室温→最大温度までの加熱時間：５分０５秒
鉛フリーはんだ溶融温度（２１７℃）→２５５℃までの昇温速度：１．４℃／秒
２５５℃→はんだ溶融温度（２１７℃）までの冷却速度：１．７℃／秒
（リフロー炉通過試験）
炉内の温度が安定した後、ガラスエポキシ基板上にレンズサンプルを乗せ、イミドテープでサンプルを固定し、レンズサンプルに直接熱がかかるようリフロー炉のコンベアに上向きに乗せ炉内を通過させた。この操作を３回実施した。
（試験評価）
リフロー炉を通過させたレンズサンプルを、形状測定器（Talor Hobson Precision製、Form Taly Surf Series ２）でレンズのガラス基板の反りを確認した。【００７７】
また、ガラス基板とレンズ部の界面をマイクロスコープ（キーエンス社製）で観察し、ガラス基板とレンズ部の密着性（ガラス基板からのレンズ部の剥離の有無）を評価した。
（実施例）
ガラス基板として厚み０．３mmのD263Tガラス（ショット社製）上の両面に、レンズおよびスペーサーの形成用プラスチックとして環状オレフィン系プラスチックであるARTON（JSR製、線膨張係数：６９ｐｐｍ／Ｋ、Ｔｇ：１６５℃）の２５wt%トルエン溶液を、ガラス基板上のレンズ部およびスペーサー部が形成される部分に、乾燥後のプラスチック量がレンズおよびスペーサーを形成するのに必要な設計量の１．１倍量となるよう滴下し、真空下８０℃で１２時間加熱した。次に、熱インプリント装置および、図４に示すような撮像レンズとなるようにインプリントするための金型を用い、２０５℃で１０分間加圧成形して図４に示す撮像レンズ４１を作成した。【００７８】
図４（ａ）は撮像レンズ４１の正面図であり、図４（ｂ）は撮像レンズ４１の平面図である。撮像レンズ４１は、ガラス基板４２と、凸レンズであるレンズ部４３ａおよび凹レンズであるレンズ部４３ｂと、８個の円柱状のスペーサー４４とからなっている。撮像レンズ４１の基本的な構造は撮像レンズ１と同様である。【００７９】
ガラス基板４２の大きさ：４ｍｍ×４ｍｍ×０．３ｍｍ
レンズ部４３ａおよびレンズ部４３ｂの直径：２ｍｍ
レンズ部４３ａの高さ：０．３ｍｍ
レンズ部４３ｂの高さ：０．４ｍｍ
スペーサー４４の直径：１ｍｍ
スペーサー４４の高さ：０．５ｍｍ
得られた撮像レンズ４１のレンズ部およびスペーサーのプラスチック部分の面積割合は上面および下面とも３９％であった。【００８０】
得られたレンズの耐リフロー性評価の結果、ガラス基板の反りおよび、プラスチックとガラス基板との剥離は見られなかった。
（比較例）
実施例において、図５に示すような撮像レンズとなるように、滴下プラスチック量および金型を変更した以外は同様にして図５に示す撮像レンズ５１を作成した。【００８１】
図５（ａ）は撮像レンズ５１の正面図であり、図５（ｂ）は撮像レンズ５１の平面図である。撮像レンズ５１は、ガラス基板５２と、凸レンズであるレンズ部５３ａおよび凹レンズであるレンズ部５３ｂと、２個のスペーサー５４とからなっている。ガラス基板５２は、撮像レンズ４１のガラス基板４２と同じである。レンズ部５３ａと１つのスペーサー５４、およびレンズ部５３ｂともう１つのスペーサー５４とはそれぞれ一体に形成されている。スペーサー５４は、平板部５４ａと角柱部５４ｂとからなる。平板部５４ａは、平面形状が正方形であり、その一辺の長さはガラス基板５２の上面および下面の一辺の長さよりも短い。角柱部５４ｂは、四角柱形であり、４個の角柱部５４ｂがそれぞれ平板部５４ａの上面の四隅に設けられている。１つのスペーサー５４は、ガラス基板５２の上面に、平板部５４ａの上面の各辺がガラス基板５２の上面の一辺と平行になり、かつ平行になった４組の辺間の距離が同じになるように配置されている。同様に、もう１つのスペーサー５４がガラス基板５２の下面に配置されている。ガラス基板５２の上面に配置されたスペーサー５４の平板部５４ａの中央部にはレンズ部５３ａが形成されている。ガラス基板５２の下面に配置されたスペーサー５４の平板部５４ａの中央部にはレンズ部５３ｂが形成されている。【００８２】
ガラス基板５２の大きさ：４ｍｍ×４ｍｍ×０．３ｍｍ
レンズ部５３ａおよびレンズ部５３ｂの直径：２ｍｍ
レンズ部５３ａの高さ：０．３ｍｍ
レンズ部５３ｂの高さ：０．４ｍｍ
スペーサー５４の直径：１ｍｍ
平板部５４ａの厚み：０．５ｍｍ
ガラス基板５２の表面における、レンズ部５３ａ、レンズ部５３ｂおよびスペーサー５４が接触している部分の大きさ：３．６５ｍｍ×３．６５ｍｍ
撮像レンズ５１のレンズ部とスペーサーのプラスチック部分の面積割合は上面および下面とも８３％であった。【００８３】
得られたレンズのリフロー評価の結果、ガラス基板の反りおよび、プラスチックとガラス基板との剥離が見られた。【００８４】
以上のことから、ガラス基板の面積に対する、レンズ部がガラス基板に接触している部分の面積とスペーサーがガラス基板に接触している部分の面積との合計の比率が小さいほど、耐熱性が向上することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
従来の平板のガラス基板の両面にプラスチックからなるレンズ部とプラスチックからなるスペーサーが形成されてなる撮像レンズと比較し、耐熱性に優れる本発明の撮像レンズは、携帯電話、モバイルパソコン等に搭載される小型カメラモジュール用レンズとして使用でき、特に、はんだリフロー工程の耐久性が求められる撮像レンズに好適である。
【符号の説明】
【００８６】
１    撮像レンズ
２    ガラス基板
３ａ、３ｂ    レンズ部
４    スペーサー
１１    撮像レンズ
１４    スペーサー
２１    撮像レンズ
２４    スペーサー
３１    撮像レンズ
３４ａ、３４ｂ    スペーサー
３４ａＩ    支持部
３４ａII    位置合わせ部
３４ｂＩ    支持部
３４ｂII    位置合わせ部
４１    撮像レンズ
４２    ガラス基板
４３ａ    レンズ部
４３ｂ    レンズ部
４４    スペーサー
５１    撮像レンズ
５２    ガラス基板
５３ａ    レンズ部
５３ｂ    レンズ部
５４    スペーサー
５４ａ    平板部
５４ｂ    角柱部
６１    撮像レンズ群
【図１】
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【図２】
2011010510.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2011010510.tif 000010
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