(57)【要約】  本発明は、リフロー処理の最高温度（２３０〜２６０℃）に曝されても、熱による形状変化を懸念することなく所望のレンズ性能を得ることのできる撮像光学系および撮像モジュールを提供する。本発明の撮像光学系は、被写体からの反射光を受光部上に結像する撮像光学系において、前記撮像光学系が、樹脂材料により構成されるレンズを有し、前記レンズを構成する樹脂材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱した際の、各温度における寸法変化率をみたとき、２０℃離れた温度間での寸法変化率の差Ｚが下記式（１）を満たすことを特徴とする。Ｚ＜０．３％・・・（１）
2009147971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの反射光を受光部上に結像する撮像光学系において、
前記撮像光学系は、樹脂材料により構成されるレンズを有し、
前記レンズを構成する樹脂材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱した際の、各温度での寸法変化率をみたとき、２０℃離れた温度間での寸法変化率の差Ｚが下記式（１）を満たすことを特徴とする撮像光学系。
Ｚ＜０．３％・・・（１）
【請求項２】
前記レンズを構成する樹脂材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱し、そのままの状態で３０℃まで冷却した際の初期値からの寸法変化率をｚとしたとき、ｚが下記式（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
ｚ＜１．５％・・・（２）
【請求項３】
前記レンズを支持する支持体をさらに備え、前記支持体を構成する材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱した際の、各温度における寸法変化率をみたとき、２０℃離れた温度間での寸法変化率の差Ｚが下記式（３）を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
Ｚ＜０．３％・・・（３）
【請求項４】
前記支持体を構成する材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱し、そのままの状態で３０℃まで冷却した際の初期値からの寸法変化率をｚとしたとき、ｚが下記式（４）を満たすことを特徴とする請求項３に記載の撮像光学系。
ｚ＜１．５％・・・（４）
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像光学系を備えたことを特徴とする撮像モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系および撮像モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学特性や機械的強度等が優れているという観点で、光学素子（主にはレンズ）の構成材料として一般にガラスが用いられているが、光学素子が使用される機器の小型化が進むにつれて光学素子の小型化も必要になり、ガラスでは非球面形状や複雑な形状のものを作製することが困難で、ガラスは精密素子の量産性という面では不向きな材料になってきている。【０００３】
このことから加工が容易なプラスチック材料が検討・使用されるようになってきている。当該プラスチック材料としては、ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の透明性が良好な熱可塑性樹脂が挙げられ、通常は金属製の金型を用いて射出成形により製造される。【０００４】
一方で、回路基板上にＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）チップその他の電子部品を実装する場合において、回路基板の所定位置に予め導電性材料（例えば半田）を塗布（ポッティング）しておき、その位置に電子部品を載置した状態で当該回路基板をリフロー処理（加熱処理）に供し、導電性材料を溶融させて当該回路基板に電子部品を実装するという技術が提案され（例えば特許文献１参照）、低コストで電子モジュールを製造することが可能となってきている。【０００５】
近年では、電子部品のほかにも光学素子を更に回路基板に載置した状態で上記リフロー処理をおこない、電子部品と光学素子とを回路基板に同時実装するという技術も提案されており、電子機器（光学デバイス）の生産システムにおいて更なる生産効率の向上が望まれている。当然ながら、上記リフロー処理を取り入れた生産システムにより製造する電子機器においても、高コストなガラス製の光学素子よりも、低コストで製造可能なプラスチック製の光学素子を用いることが望まれている。【０００６】
しかし、ガラスに代用される熱可塑性樹脂は加工性が良好ではあるものの比較的低い温度で軟化・溶融するため、成形された光学素子は、熱により変形しやすいという欠点をもつ。光学素子を組み込んだ電子部品（撮像モジュール）をリフロー処理によって基板に実装するような場合は、光学素子自体も２６０℃程度の加熱条件に曝されることになるから、この場合耐熱性の低い熱可塑性樹脂からなる光学素子では形状が変化し易く本来の光学特性を発揮させるのが難しい。【０００７】
そこで、本発明者らは、リフロー処理で製造される電子機器に用いられる光学素子用のプラスチック材料として、「熱硬化性樹脂」，「光硬化性樹脂」の使用を検討した。熱硬化性樹脂，光硬化性樹脂は、硬化前は液状であるか又は流動性を示すものであり、熱可塑性樹脂と同様に加工性は良好である。さらに、熱硬化性樹脂，光硬化性樹脂は、硬化後においても熱可塑性樹脂のような流動性を示さないので、熱による変形も小さい。【０００８】
ところで、熱硬化性樹脂製の眼鏡レンズも再加熱（アニール）が以前から行われている。アニールはガラス転移点以上の温度に昇温したのちゆっくりと冷却することで内部歪緩和、重合度の向上を目的としている（例えば、特許文献２参照）。【０００９】
また、リフロー処理対応の光学素子でシリコーン樹脂を用いて作成する手法もある（例えば、特許文献３参照）。シリコーン樹脂は可視光領域で透明性が高く、リフロー工程に通しても着色は少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２４３２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２６２１４１号公報
【特許文献３】特許第３９７６７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、眼鏡レンズとＣＯＭＳセンサー等の受光素子に対応する光学素子とでは、求められる精度が異なる。眼鏡レンズ用の樹脂にて撮像用レンズを作りリフロー工程に通すと光学面の形状変化が著しく、性能を満たさない。さらに透過率劣化も大きい。【００１２】
また、シリコーン樹脂は高温ではエラストマー化するため、鏡枠に保持されている状態でリフロー処理に供した場合には、外部応力に負けてしまいシリコーン樹脂が変形し、その変形がもとの形状に戻らないという現象を引き起こす。その結果、所望のレンズ性能を得ることができない。【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、リフロー処理の最高温度（２３０〜２６０℃）に曝されても、熱による形状変化を懸念することなく所望のレンズ性能を得ることのできる撮像光学系（レンズ）および撮像モジュールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、被写体からの反射光を受光部上に結像する撮像光学系において、該撮像光学系が、樹脂材料により構成されるレンズを有し、前記レンズを構成する樹脂材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱した際の、各温度における寸法変化率をみたとき、２０℃離れた温度間での寸法変化率の差Ｚが下記式（１）を満たすことを特徴とする。
Ｚ＜０．３％・・・（１）
請求項２の発明は、請求項１に記載の撮像光学系において、前記レンズを構成する樹脂材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱し、そのままの状態で３０℃まで冷却した際の初期値からの寸法変化率をｚとしたとき、ｚが下記式（２）を満たすことを特徴とする。
ｚ＜１．５％・・・（２）
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の撮像光学系において、前記レンズを支持する支持体をさらに備え、前記支持体を構成する材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱した際の、各温度における寸法変化率をみたとき、２０℃離れた温度間での寸法変化率の差Ｚが下記式（３）を満たすことを特徴とする。
Ｚ＜０．３％・・・（３）
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載の撮像光学系において、前記支持体を構成する材料が、同材料の平行平板について熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱し、そのままの状態で３０℃まで冷却した際の初期値からの寸法変化率をｚとしたとき、ｚが下記式（４）を満たすことを特徴とする。
ｚ＜１．５％・・・（４）
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、リフロー処理の最高温度に曝されても、熱による形状変化を懸念することがなく所望の撮像光学系（レンズ）性能を得ることができる。また、形状変化を抑制できることから、金型の補正量予測も容易であり、リフロー処理による半田付けが可能であるため、製造上の工程数を削減することができる。また、アニール処理やリフローにより再加熱を実施する際のレンズ配置についても特に制約がなく、製造面で優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好ましい実施形態で使用される電子機器の概略斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態で使用される電子機器における撮像装置の周辺部を拡大した概略的な断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態における電子機器の製造方法を概略的に説明するための図面である。
【図４】本発明例における平行平板のＴＭＡプロファイルデータである。
【図５】比較例における平行平板のＴＭＡプロファイルデータである。
【図６】本発明の実施例におけるリフロー条件（リフロープロファイル）の概略を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００１８】
図１に示す通り、電子機器１００は、撮像機能付き携帯電話などの小型電子機器の一例であり、電子部品が実装される回路基板１を有している。回路基板１には撮像モジュール２が実装されている。撮像モジュール２はＣＣＤイメージセンサと撮像光学系（単一レンズまたは複数のレンズ）とを組み合わせた小型の基板実装用カメラである。電子部品が実装された回路基板１をカバーケース３内に組み込んだ完成状態では、カバーケース３に設けられた撮像用開口４を介して撮像対象の画像取込ができるようになっている。また、図１では、レンズは複数のレンズで構成される撮像光学系であってよいが、単一のレンズとして説明する。
【００１９】
なお、図１では、撮像モジュール２の電子部品以外の電子部品の図示を省略している。
【００２０】
図２に示す通り、撮像モジュール２は基板モジュール５（図３（ａ）参照）とレンズモジュール６（図３（ａ）参照）、より構成され、基板モジュール５を回路基板１に実装することにより、撮像モジュール２全体が回路基板１に実装される。基板モジュール５は、レンズモジュール６（詳しくは光学素子２０）で集光された光を検出するＣＣＤイメージセンサ１１をサブ基板１０上に実装した受光モジュールである。ＣＣＤイメージセンサ１１上面は樹脂１２で封止されている。ＣＣＤイメージセンサはセンサデバイスの一例である。
【００２１】
ＣＣＤイメージセンサ１１の上面には、光電変換を行う画素が多数格子状に配列された受光部（図示略）が形成されており、この受光部に光学画像を結像させることにより各画素に蓄電された電荷を画像信号として出力する。サブ基板１０は半田等の導電性材料１８によって回路基板１に実装され、これによりサブ基板１０が回路基板１に固定されるとともに、サブ基板１０の接続用電極（図示略）と回路基板１上面の回路電極（図示略）とが電気的に導通する。
【００２２】
レンズモジュール６はレンズケース１５を備えている。レンズケース１５にはＩＲカットフィルタ１６と光学素子２０とが保持されている。レンズケース１５の上部はＩＲカットフィルタ１６，光学素子２０を保持するホルダ部１５ａとなっている。
【００２３】
レンズケース１５の下部はサブ基板１０に設けられた装着孔１０ａ内に挿通されてレンズモジュール６をサブ基板１０に固定する装着部１５ｂとなっている。この固定には、装着部１５ｂを装着孔１０ａに圧入して固定する方法や、接着材によって接着する方法などが用いられる。
【００２４】
以上の電子機器１００では、撮像用開口４から光が入射すると、その光は光学素子２０を透過してＩＲカットフィルタ１６で赤外線が遮蔽され、その後はＣＣＤイメージセンサ１０に入射してＣＣＤイメージセンサ１０で光電変換され、画像等が生成される。
【００２５】
図２に示す通り、光学素子２０は、ホルダ部１５ａの開口部内に設けられたレンズ収納部２４と、レンズ収納部２４内に固定されたレンズホルダー２６と、レンズホルダー２６によって支持されたレンズ２２と、を備えている。レンズ２２に当接するレンズ収納部２４とレンズホルダー２６とで、支持体２８が構成されている。
【００２６】
レンズ２２は、光透過可能な透明な熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂で構成されている。レンズ２２は、その両面に非球面形状が形成されている。
【００２７】
支持体２８を構成するレンズ収納部２４及びレンズホルダー２６は光を遮光する黒色部材で構成されている。レンズ樹脂をカーボンブラックで着色して使用することもできる。レンズ収納部２４は、レンズ２２の表面及び側面に当接し、レンズホルダー２６はレンズ２２の裏面に接触している。
【００２８】
ここで、レンズ２２と同材料の平行平板を熱機械分析装置（ＴＭＡ；Ｔｈｅｒｍａｌ  ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡｎａｉｙｓｉｓ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱した際の、各温度における寸法変化率をみたとき、２０℃離れた温度間での寸法変化率の差Ｚは下記式（１）を満たす。
Ｚ＜０．３％・・・（１）
多くは温度が高い方が３０℃基準の寸法変化率は大きいが、ここにおいて二つの温度間の変化率の差は絶対値をとり表すものとする。
【００２９】
また、レンズ体２２と同材料の平行平板を熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱し、そのままの状態で３０℃まで冷却した際の初期値からの寸法変化率をｚとしたとき、ｚは下記式（２）を満たしている。
ｚ＜１．５％・・・（２）
ここにおいても変化率は多くマイナス（縮む）であるが大きさが問題であり絶対値をで表すものとする。
【００３０】
また、支持体２８と同材料の平行平板を熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱した際の、温度変化が２０℃間での寸法変化率の差をＺとしたとき、下記式（３）を満たす。
Ｚ＜０．３％・・・（３）
さらに、支持体２８と同材料の平行平板を熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけ３０℃から２７０℃まで加熱し、そのままの状態で３０℃まで冷却した際の初期値からの寸法変化率をｚとしたとき、ｚは下記式（４）を満たしている。ｚ＜１．５％・・・（４）
なお、ＴＭＡは、試料を加熱又は冷却して機械的性質を測定する装置（ＪＩＳ  Ｋ７１９６に準拠）である。
【００３１】
また、上記において平行平板とは、同材料で作成した上下面が平行な０．５〜２ｍｍ厚の平板を意味する。
【００３２】
次に、上記式（１）〜（４）の条件を満たすため、レンズ２２及び支持体２８の材料としては、架橋性の樹脂材料が好ましく、以下の熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂が好ましい。以下本発明で用いられる熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂について説明する。
（１）硬化性樹脂
当該熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂としては、（１．１）アクリル樹脂，（１．２）エポキシ樹脂，（１．３）アリルエステル樹脂のいずれかが好適に使用され、下記ではこれら物質について具体的に説明する。
（１．１）アクリル樹脂
［樹脂成分（モノマー成分）］
当該アクリル樹脂としては（メタ）アクリレートがあり、その（メタ）アクリレートには特に制限はなく、一般的な製造方法により製造された、モノ（メタ）アクリレート、多官能（メタ）アクリレートを用いることが出来る。トリシクロデカンジメタノールアクリレートや、イソボロニルアクリレートなどの脂環式構造をもつ(メタ)アクリレートが好ましいが、一般的なアルキルアクリレートや、ポリエチレングリコールジアクリレートを用いることも出来る。また、その他反応性単量体として、モノ(メタ)アクリレートであれば、例えば、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタアクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタアクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタアクリレート、などが挙げられる。
【００３３】
多官能(メタ)アクリレートとして、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールセプタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００３４】
当該アクリル樹脂は脂環式構造含有ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂でもよく、脂環式構造含有ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂は、（イ）エチレン性不飽和モノカルボン酸、（ロ）ジオール化合物、および必要に応じ（ハ）ジカルボン酸やその酸無水物を脱水縮合反応することにより得ることができ、そしていずれかの原料に脂環式構造の化合物が用いられていればよい。
（イ）エチレン性不飽和モノカルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ダイマー等を例示することができる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（ロ）ジオール化合物としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等が挙げられるが、脂環式構造を有するものとしては、水素化ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジメタノールエチレンオキサイド付加物、シクロヘキサンジメタノールプロピレンオキサイド付加物、ノルボルナンジアルコール、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジアルコール等を挙げることができる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（ハ）ジカルボン酸やその酸無水物としては、コハク酸、無水コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸等を挙げることができるが、脂環式構造を有するものとしては、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸、水素化メチルナジック酸無水物等を挙げることができる。
【００３５】
これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
この脂環式構造含有ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂は公知の方法で合成できる。例えば（イ）エチレン性不飽和モノカルボン酸、（ロ）ジオール化合物、および必要に応じて（ハ）ジカルボン酸やその酸無水物を、ベンゼン、トルエンなどのように水を共沸させる溶媒の存在下酸触媒で脱水縮合することにより得ることができる。ここで酸触媒としてはメタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸等を挙げることができ、反応速度及び硬化物強度などの点から、添加量としては、原料の総和に対して、通常０．１〜５質量％、好ましくは０．３〜３質量％である。
［熱重合開始剤］
当該熱重合開始剤としては、例えば、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアシルパーオキサイド、パーオキシカーボネート、パーオキシケタール、ケトンパーオキサイド等が挙げられる。具体的にはベンゾイルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）ジクミルパーオキサイド、ジｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルハイドロパーキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等を用いることができる。これらの熱重合開始剤は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
［光重合開始剤］
当該光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルメチルケタール、アゾビスイソブチロニトリル、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン等を使用することができる。これらの光重合開始剤は、単独で用いても、２種以上を併用してもよい。必要に応じてアミン化合物、又はリン化合物等の光増感剤を添加し、重合をより迅速化することができる。
（１．２）エポキシ樹脂
［樹脂成分（モノマー成分）］
当該エポキシ樹脂としては市販のエポキシ化合物が使用可能である。市販のエポキシ化合物としては、例えば、ジャパンエポキシレジン社製の商品名「エピコート８２８」、「エピコート８３４」、「エピコート１００１」、「エピコート１００４」、大日本インキ化学工業社製の商品名「エピクロン８４０」、「エピクロン８５０」、「エピクロン１０５０」、「エピクロン２０５５」、東都化成社製の商品名「エポトート１２８」、ダウケミカル社製の商品名「Ｄ．Ｅ．Ｒ．３１７」、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３１」、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．６６１」、「Ｄ．Ｅ．Ｒ．６６４」、旭化成ケミカルズ社製の商品名「ＡＥＲ２５０」、「ＡＥＲ２６０」、「ＡＥＲ２６００」、住友化学工業社製の商品名「スミエポキシＥＳＡ−０１１」、「スミエポキシＥＳＡ−０１４」、「スミエポキシＥＬＡ−１２８」等のビスフェノールＡ型エポキシ化合物、大日本インキ化学工業社製の商品名「エピクロン８３０Ｓ」、ジャパンエポキシレジン社製の商品名「エピコート８０７」、東都化成社製の商品名エポトートＹＤＦ−１７０」、「エポトートＹＤＦ−１７５」、「エポトートＹＤＦ−２００４」、旭化成ケミカルズ社製の「アラルダイトＸＰＹ３０６」等のビスフェノールＦ型エポキシ化合物、日本化薬製の商品名「ＥＢＰＳ−２００」、ＡＤＥＫＡ製の商品名「ＥＰＸ−３０」、大日本インキ化学工業社製の商品名「エピクロンＥＸＡ１５１４」等のビスフェノールＳ型エポキシ化合物、大阪ガスケミカル社製の商品名「ＢＰＦＧ」等のビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物、ジャパンエポキシレジン社製の商品名「ＹＬ−６０５６」、「ＹＬ−６０２１」、「ＹＸ−４０００」、「ＹＸ−４０００Ｈ」等のビキシレノール型、或いはビフェニル型エポキシ化合物、又はそれらの混合物、新日本理化社製の商品名「ＨＢＥ−１００」、東都化成社製の商品名「エポトートＳＴ−２００４」、「ＳＴ−２００７」、「ＳＴ−３０００」等の水添ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ジャパンエポキシレジン社製の商品名「エピコートＹＬ−９０３」、大日本インキ化学工業社製の商品名「エピクロン１５２」、「エピクロン１６５」、東都化成社製の商品名「エポトートＹＤＢ−４００」、「エポトートＹＤＢ−５００」、ダウケミカル社製の商品名「Ｄ．Ｅ．Ｒ５４２」、旭化成ケミカルズ社製の商品名「ＡＥＲ８０１８」、住友化学工業社製の商品名「スミエポキシＥＳＢ−４００」、「スミエポキシＥＳＢ−７００」等の臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、新日鉄化学社製の商品名「ＥＳＮ−１９０」、「ＥＳＮ−３６０」、大日本インキ化学工業社製の商品名「ＨＰ−４０３２」、「ＥＸＡ−４７００」、「ＥＸＡ−４７５０」等のナフタレン骨格を有するエポキシ化合物、共栄社化学社製の商品名「エポライト４００Ｅ」、「エポライト４００Ｐ」、「エポライト１６００」等の脂肪族エポキシ化合物、共栄社化学社製の商品名「エポライト３００２」等のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加のビスフェノールＡ型エポキシ化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３６】
当該エポキシ樹脂として脂環式構造を有するエポキシ樹脂を用いることもできる。脂環式構造を有するエポキシ樹脂としては、例えば水素化ビスフェノールＡ、シクロヘキサンジメタノール、ノルボルナンジアルコール、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジアルコール等の脂環式アルコールとエピクロルヒドリンとの反応物、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、リモネンジエポキシド、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−５，５−スピロ−（３，４−エポキシシクロヘキサン）−１，３−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート等の脂環式構造を有するエポキシ樹脂が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
またエチレン性不飽和モノカルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸ダイマー等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
脂環式構造を有するエポキシ樹脂のエポキシ基とエチレン性不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基との反応は、無溶媒または、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、メチルイソブチルケトン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエポキシ基とカルボキシル基に対して不活性な溶媒に分散または溶解し、８０〜１５０℃程度に加熱することにより行うことができる。当該反応においては、経済的な時間で行うためには反応触媒を添加するのが好ましい。
【００３９】
反応触媒としては、３級アミン化合物、ホスフィン化合物、オニウム塩等を使用することができるが、光学材料として用いる場合、透明性が要求されるため、４級アンモニウム塩や４級ホスホニウム塩のオニウム塩が好ましく使用される。４級アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、デシルテトラメチルアンモニウムクロライド等、４級ホスホニウム塩としては、テトラフェニルホスホニウムクロライド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラメチルホスホニウムテトラフェニルボレート等を挙げることができる。
【００４０】
反応触媒の添加量は、反応速度及び硬化物強度などの点から、脂環式構造を有するエポキシ樹脂とエチレン性不飽和モノカルボン酸の総和に対して、通常０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％である。
【００４１】
脂環式構造を有するエポキシ樹脂とエチレン性不飽和モノカルボン酸の反応率は６０モル％以上が好ましく、８０モル％以上がより好ましい。
［熱重合開始剤］
当該熱重合開始剤は上記樹脂成分（モノマー成分）を重合する上で使用されるものであり、特に限定はない。熱重合開始剤としては、酸無水物硬化剤やフェノール硬化剤等を好ましく使用することができる。酸無水物硬化剤の具体例としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸等を挙げることができる。
［光重合開始剤］
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤または光カチオン重合開始剤などを使用することができる。
【００４２】
光ラジカル重合剤としては、たとえば、ベンジル、ジアセチルなどのα−ジケトン類、ベンゾインなどのアシロイン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのアシロインエーテル類、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、チオキサントン−４−スルホン酸、ベンゾフェノン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、アセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、α，α'−ジメトキシアセトキシベンゾフェノン、２，２'−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンなどのアセトフェノン類、アントラキノン、１，４−ナフトキノンなどのキノン類、フェナシルクロライド、トリブロモメチルフェニルスルホン、トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのハロゲン化合物、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイドなどの過酸化物などが挙げられる。
【００４３】
また光カチオン重合開始剤としては、以下に示すような市販品を使用することができる。好適に使用できる市販品としては、Ｕｖａｃｕｒｅ１５９０（ダイセル・サイテック（株）製）、ＵＶＩ−６９５０、ＵＶＩ−６９７０、ＵＶＩ−６９７４、ＵＶＩ−６９９０（以上、ユニオンカーバイド社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１５１、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７１（以上、（株）ＡＤＥＫＡ製）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ２６１（以上、チバガイギー社製）、ＣＩ−２４８１、ＣＩ−２６２４、ＣＩ−２６３９、ＣＩ−２０６４（以上、日本曹達（株）製）、ＣＤ−１０１０、ＣＤ−１０１１、ＣＤ−１０１２（以上、サートマー社製）、ＤＴＳ−１０２、ＤＴＳ−１０３、ＮＡＴ−１０３、ＮＤＳ−１０３、ＴＰＳ−１０３、ＭＤＳ−１０３、ＭＰＩ−１０３、ＢＢＩ−１０３（以上、みどり化学（株）製）などを挙げることができる。
（１．３）アリルエステル樹脂
当該熱硬化性アリルエステル樹脂としては、芳香環を含まない臭素含有（メタ）アリルエステル（特開２００３−６６２０１号公報参照）、アリル（メタ）アクリレート（特開平５−２８６８９６号公報参照）、アリルエステル樹脂（特開平５−２８６８９６号公報、特開２００３−６６２０１号公報参照）、アクリル酸エステルとエポキシ基含有不飽和化合物の共重合化合物（特開２００３−１２８７２５号公報参照）、アクリレート化合物（特開２００３−１４７０７２号公報参照）、アクリルエステル化合物（特開２００５−２０６４号公報参照）等が挙げられる。これらの熱硬化性アリルエステル樹脂には、各種添加剤の使用が可能である。
【００４４】
上述のレンズ２２及び支持体２８は撮像モジュール２が回路基板１にリフロー処理により実装される前に予めアニール処理される。「アニール処理」とは、成形後において一定温度で一定時間熱処理又は湿熱処理することを意味する。アニール温度はリフロー温度に対し−１００℃〜＋５０℃の範囲内とすることが好ましい。例えば、リフロー温度が２５０℃であれば、アニール温度は１５０〜３００℃である。アニール時間は好ましくは１時間以上であり、さらに好ましくは１〜５時間とする。
【００４５】
続いて、図３を参照しながら、電子機器１００の製造方法について説明する。
【００４６】
始めに、熱硬化性樹脂を一定の金型に射出・充填して熱硬化させ、熱硬化性樹脂から構成された成形物を作製する。その後、その成形物を所定の恒温槽等に収容し、その恒温槽を真空雰囲気下又は不活性ガス雰囲気下とし、その状態で当該成形物を一定温度で一定時間（例えば２６０℃、１時間）熱処理又は湿熱処理（アニール処理）する。
【００４７】
真空雰囲気を形成する場合には、例えば、バキュームドライングオーブンULVAC社製油回転ポンプを用いて６．７×１０−１程度まで減圧すればよい。不活性ガス雰囲気下を形成する場合には、不活性ガスとしてＮ２，Ａｒ等が使用可能である。
【００４８】
レンズ２２及び支持体２８の製造が終了したら、基板モジュール５とレンズモジュール６とを組み立て、図３（ａ）に示す通り、レンズケース１５内に予め装着されたカラー部材１７の下端部がサブ基板１０の上面に当接するまでレンズケース１５の装着部１５ｂをサブ基板１０の装着孔１０ａに挿通・固定し、撮像モジュール２を形成する。
【００４９】
その後、図３（ｂ）に示す通り、予め半田等の導電性材料１８が塗布（ポッティング）された回路基板１の所定の実装位置に撮像モジュール２やその他の電子部品を載置する。その後、図３（ｃ）に示す通り、撮像モジュール２やその他の電子部品を載置した回路基板１をベルトコンベア等でリフロー炉（図示略）に移送し、当該回路基板１を２３０〜２７０℃程度の温度で５〜１０分程度加熱（リフロー処理）する。リフロー処理の結果、導電性材料１８が溶融して撮像モジュール２がその他の電子部品と一緒に回路基板１に実装され、これをカバーケース３内に組み込むことで電子機器１００が製造される。
【実施例】
【００５０】
実施例１
［本発明例］
（レンズの作製）
１，１０−デカンジオールジアクリレート（ＮＫ  エステル  Ａ−ＤＯＧ、新中村化学）に硬化開始剤、ジｔ−ブチルパーオキサイド（パーブチルＤ、日本油脂）を１％混合したものを作成した。この液体を１５０℃に加熱したレンズ金型とプレート金型に３０ＭＰａの射出圧で射出成形し、レンズとＴＭＡ測定用の２ｍｍ厚のテストピースを得た。硬化時間は５分とした。その後、真空下２００℃に６時間おき、アフターキュアとした。
（レンズホルダー、レンズ収納部の作製）
上記本発明例のレンズの材料に平均粒子径が１４ｎｍのカーボンブラックを２ｗｔ％混合し黒に着色した。この液体を１５０℃に加熱したレンズホルダー金型、レンズ収納部金型とプレート金型に３０ＭＰａの射出圧で射出成形し、レンズホルダー、レンズ収納部とＴＭＡ測定用の２ｍｍ厚のテストピースを得た。硬化時間は５分とした。その後、真空下２００℃に６時間おき、アフターキュアとした。
（レンズモジュールの作製）
上述のレンズ、レンズホルダー、レンズ収納部を熱硬化性樹脂で接着し、レンズモジュールを作製する。具体的に、レンズモジュールは、ホルダ部の開口部内に収められ、半田リフロー工程において配線基板に接着される。
［比較例］
（レンズの作製）
ビニル基含有オルガノポリシロキサン（ＳＣＲ−１０１１  信越化学工業）１００部にオルガノハイドロジェンポリシロキサン３０部、１％塩化白金酸のオクチルアルコール溶液０．０５部を混合した。この組成物１００部に、脂肪酸系離型剤（理研ビタミン(株)製リケスターＥＷ−４４０Ａ、ペンタエリスリトールテトラステアレート）を１．０部加え、よく攪拌混合し、離型剤入りシリコーン樹脂組成物を調整した。そして、１２０℃のレンズ金型に射出圧３０ＭＰａをかけて射出成形しレンズを得た。硬化時間には２０分以上の時間を必要とした。その後、真空下１５０℃に２時間おき、アフターキュアとした。レンズと同じ材料の平行平板の作成方法は、２ｍｍ厚のシリコーン製のスペーサをガラス板で挟んだ型の中に流し入れ、オーブン中で（１００℃、１時間）→（１３０℃、２時間）の条件で加熱し、ＴＭＡ測定用の２ｍｍ厚のテストピースを得た。
（レンズホルダー及びレンズ収納部の作製）
上記比較例のレンズの材料（樹脂溶液）に平均粒子径が１４ｎｍのカーボンブラックを２ｗｔ％混合し黒に着色した。この液体を、上記比較例のレンズの作製と同様に、１２０℃のレンズ金型に射出圧３０ＭＰａをかけて射出成形しレンズホルダー及びレンズ収納部を得た。硬化時間には２０分以上の時間を必要とした。その後、真空下１５０℃に２時間おき、アフターキュアとした。レンズホルダー及びレンズ収納部（支持体）と同じ材料の平行平板の作成方法は、２ｍｍ厚のシリコーン製のスペーサをガラス板で挟んだ型の中に流し入れ、オーブン中で（１００℃、１時間）→（１３０℃、２時間）の条件で加熱し、ＴＭＡ測定用の２ｍｍ厚のテストピースを得た。
（レンズモジュールの作製）
本発明例と同様であり、上記比較例のレンズ、レンズホルダー、レンズ収納部を熱硬化性樹脂で接着し、レンズモジュールを作製する。具体的に、レンズモジュールは、ホルダ部１５aの開口部内に収められ、半田リフロー工程において配線基板に接着される。
［評価］
上述した本発明例１のレンズ及び比較例のレンズと同様の材料からなる平行平板を熱機械分析装置（ＴＭＡ）の膨張・圧縮モードにて５０ｍＮの荷重をかけて３０℃から２７０℃まで加熱し、横軸に温度、縦軸に一方向の寸法変化率（３０℃での寸法を基準値とした）をとり、ＴＭＡプロファイルデータを作成した。本発明例及び比較例のＴＭＡプロファイルデータを図４及び図５に示した。【００５１】
このとき、本発明例１のレンズ材料によって作製した平行平板は上記式（１）及び上記式（２）を同時に満たした。なお、本発明例の支持体材料によって作製した平行平板も同様に上記式（３）、上記式（４）を満たした。【００５２】
一方、比較例のレンズ材料によって作製した平行平板は上記式（１）については１６０℃と１８０℃における寸法変化率間で０．３５％の変動があり式（１）を満たさなかった。上記式（２）についても初期値から比較すると２．０％変動しており、式（２）を満たさない。なお、比較例の支持体材料によって作製した平行平板も、同様に上記式（３）、上記式（４）を満たさなかった。【００５３】
また、実際の使用状況では、レンズモジュールはホルダ部に収められ、半田リフロー工程にて配線基板に接着される。このとき、レンズ、レンズホルダー及びレンズ収納部の膨張挙動が異なる場合、温度上昇に伴ってレンズの膨張は著しく、熱機械分析装置にて測定された変曲温度にて外部応力を受け変形する。熱機械分析装置にて測定中に−０．３％以上の寸法変化率が測定された比較例のレンズ材料においては、レンズ面形状の変化が著しく所望の撮像性能を得ることができなかった。【００５４】
これに対して、０．３％未満の寸法変化率が測定された本発明例のレンズ、レンズホルダー及びレンズ収納部の線膨張係数は、ともに２００〜２７０℃の温度範囲で２００ｐｐｍ／℃以下であるので、温度上昇に伴ってレンズが受ける外部応力は無視できる。半田リフロー時の最高温度２７０℃においても、反り、屈曲などの変形が無く、光学性能を保つことが可能であった。【００５５】
実施例２
撮像光学系としてガラス一体型のレンズを作成した。
（レンズの作製）
ジペンタエリストールヘキサアクリレートＭｉｒａｍｅｒ  Ｍ６００（東洋ケミカルズ社製）２３ｇ、エポキシ樹脂エピコート８２８（ジャパンエポキシレジン社製）５ｇ、光重合開始剤としてイルガキュア１８４を３ｇ混合してレンズ材料の樹脂溶液を作製した。【００５６】
曲率半径３ｍｍで最大深さ０．２ｍｍの凹型の球面金型に前記樹脂溶液を滴下し、上から厚さ０．５ｍｍ、直径３ｃｍのホウケイ酸ガラスを載せ、スポットＵＶ照射装置ＳＰ−７（ウシオ電機社製）にて１０００ｍＷ／ｃｍ２で５分照射した。硬化後に金型から離型してガラス一体型レンズ（撮像光学系）を得た。また、０．５ｍｍ厚のシリコンゴム製スペーサを挟んで２０００ｍＷ／ｃｍ２で、５分同様に照射して硬化させテストピース（平行平板）を作成した。【００５７】
得られたガラス一体型レンズについて、下記に示す操作により光学評価を行った。
（イ）ｚｙｇｏ社製干渉計を用いて複合品の最大高さ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１）を測定した。
（ロ）リフロー炉に３回投入し、室温に戻した後に外観を確認した。
（ハ）リフロー工程処理後、再度ｚｙｇｏ社製干渉計にて最大高さを測定した。【００５８】
実施例２のレンズの最大高さ変化量は０．３μｍであり、（外観変化もなく）良好であると判断した。最大高さ変化量が１μｍを超えると本実施の形態には適用不可能である。【００５９】
リフロー工程の条件は図６に示す通りとした。具体的には図６において、「平均ランプアップ速度（ＴｓｍａｘからＴｐまでの速度）」を最大３℃／秒とし、「プレヒート最小温度（Ｔｓｍｉｎ）」を１５０℃とし、「プレヒート最大温度（Ｔｓｍａｘ）」を２００℃とし、「プレヒート時間（ｔｓｍｉｎからｔｓｍａｘまでの時間）ｔｓ」を６０〜１８０秒とし、「維持温度（ＴＬ）」を２１７℃とし、「維持時間（ｔＬ）」を６０〜１５０秒とし、「ピーク温度（Ｔｐ）」を２６０℃とし、「ピーク時間（ｔｐ）」を２０〜４０秒とし、「ランプダウン速度」を最大６℃／秒とし、「２５℃からピーク温度までの時間」を最大８分とした。【００６０】
このとき、実施例２のレンズ材料によって作製した平行平板は上記式（１）及び上記式（２）を同時に満たした。【００６１】
また、実際の使用状況では、上記の複合レンズを用いたレンズモジュールがホルダ部に収められ、半田リフロー工程にて配線基板に接着される。式（１）また（２）を満たす材料を用いて作成された本発明例のレンズは、半田リフロー時の最高温度２７０℃においても、変形が無く、光学性能を保つことが可能であった。
【符号の説明】
【００６２】
２  撮像モジュール
２２  レンズ
２８  支持体
１００  電子機器
【図６】
2009147971.tif 000003
【図１】
2009147971.tif 000004
【図２】
2009147971.tif 000005
【図３】
2009147971.tif 000006
【図４】
2009147971.tif 000007
【図５】
2009147971.tif 000008
【国際調査報告】
2009147971.tif 000009
2009147971.tif 000010
2009147971.tif 000011
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