(57)【要約】  低コストかつリフロー処理に対応できる撮像レンズの設計方法を提供するために、エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを有し、エネルギー硬化性樹脂が均質であるとして撮像レンズを設計する工程と、上記設計に基づき撮像レンズを構成する各レンズを製造して撮像レンズを得る工程と、得られた撮像レンズの性能を評価する工程と、設計する工程でシミュレーションにより得られるレンズ性能と、評価する工程で得られた撮像レンズのレンズ性能に基づき、撮像レンズの少なくとも１つの面の面形状および／または少なくとも１箇所のレンズ面間隔を変更する再設計を行う工程と、を有する撮像レンズの設計方法とする。
2009107466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１枚のエネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを有し、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズの設計方法であって、
前記エネルギー硬化性樹脂が均質であるとして撮像レンズを設計する工程と、
上記設計に基づき撮像レンズを構成する各レンズを製造して撮像レンズを得る工程と、
得られた撮像レンズの性能を評価する工程と、
前記設計する工程でシミュレーションにより得られるレンズ性能と、前記評価する工程で得られた撮像レンズのレンズ性能に基づき、前記撮像レンズの少なくとも１つの面の面形状および／または少なくとも１箇所のレンズ面間隔を変更する再設計を行う工程と、を有することを特徴とする撮像レンズの設計方法。
【請求項２】
少なくとも１枚のエネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを有し、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズの設計方法であって、
前記エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを、不均質による屈折率の異なる複数層の構造を有するレンズと仮定し、
前記エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズと同じ形状を有し且つ屈折率が一定のレンズとの比較に基づき、前記撮像レンズの少なくとも１つの面の面形状および／または少なくとも１箇所のレンズ面間隔を設計することを特徴とする撮像レンズの設計方法。
【請求項３】
固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズであって、
前記撮像レンズは少なくとも１枚のエネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを有し、
前記エネルギー硬化性樹脂の不均質により生じる性能劣化を、前記撮像レンズの少なくとも１つの面の面形状の調整、および／または少なくとも１箇所のレンズ面間隔の調整により補正したことを特徴とする撮像レンズ。
【請求項４】
前記エネルギー硬化性樹脂を用いて成形したレンズの光軸上の厚さが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の撮像レンズ。
【請求項５】
前記エネルギー硬化性樹脂の不均質とは、屈折率の不均一であることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項に記載の撮像レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば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の撮像レンズに関するものであり、より詳しくは、大量生産に適するレンズを用いた撮像レンズ及び撮像レンズの設計方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯端末には小型の撮像装置が搭載されている。携帯端末の近年における大量普及に応じて、それらに搭載する撮像装置の量産性が要求され、更にユーザーの更なる小型・薄型化の要求に応じて、撮像装置にも更なる小型化、低コスト化が求められているという実情がある。【０００３】
ところで、撮像装置を低コストに且つ大量に実装する方法として、近年では予め半田がポッティングされた基板に対し、ＩＣチップその他の電子部品と光学素子とを載置したままリフロー処理（加熱処理）し、半田を溶融させることにより電子部品と光学素子とを基板に同時実装するという技術が提案されている。【０００４】
一方、撮像装置の低コスト化に関しては、撮像レンズの形成材料として、安価である熱可塑性樹脂が多く用いられている。しかしながら、上述したリフロー処理を用いて実装を行うためには、電子部品と共に光学素子を約２００〜２６０度に加熱する必要があるが、このような高温下では熱可塑性樹脂を用いたレンズでは熱変形し或いは変色して、その光学性能が低下してしまう恐れがある。この問題の解消策として、耐熱性能に優れたガラスモールドレンズを用いる撮像レンズが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３２２８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガラスモールドレンズを用いると、リフロー処理中に高温に曝されても光学性能は維持できるが、熱可塑性樹脂を用いたレンズよりもコストが高いため、撮像装置の低コスト化の要求に応えられないという問題がある。【０００６】
一方、このような問題を解決するための方法として、熱により硬化する熱硬化樹脂を用いたレンズを使用して、低コスト化と高温環境での光学性能の維持を両立する方法が提案されている。ところで、エネルギー硬化性樹脂のうちの１つである熱硬化性樹脂を用いたレンズを成形する際には、液体状の熱硬化性樹脂材料を加熱した金型内に射出し、金型内で熱硬化させることが行われるが、加熱された金型に面している周辺部のほうがレンズ中心部に比べて熱硬化が速いため、熱硬化樹脂内部に密度の不均一な分布が生じ、これにより樹脂が固化した後にレンズの内部では屈折率の偏りが生じる恐れがある。【０００７】
そこで、本発明者らは、図１のように熱硬化性樹脂を成形して厚さ２ｍｍ程度の板状成形物を作成し、前記成形物の「光軸方向」（前記成形物の断面方向）の屈折率を測定した。すると、前記成形物の光軸方向の屈折率は、図２のように表面付近と中心付近で２つのピークを持ち、異なる屈折率の層が形成されることが判明した。【０００８】
このように、熱硬化性樹脂を用いたレンズにおいて、異なる屈折率の層が形成されると、もはや単一の樹脂からなる単レンズとはいえず、屈折率が異なる樹脂を貼り合わせた接合レンズと類似の光学特性を発揮することとなるので、これが主因となって当初の設計とは異なる光学性能をもたらし、撮像レンズとしての所望の性能を発揮できない恐れがある。さらに、エネルギー硬化性樹脂の１つである紫外線硬化性樹脂に関しても、同様の問題点が存在する可能性がある。【０００９】
したがって、本発明の目的は、エネルギー硬化性樹脂を用いることによる屈折率の偏りの影響による光学性能の差を補正することにより、低コストかつリフロー処理に対応できる撮像レンズ及び撮像レンズの設計方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求の範囲第１項に記載の撮像レンズの設計方法は、少なくとも１枚のエネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを有し、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズの設計方法であって、前記エネルギー硬化性樹脂が均質であるとして撮像レンズを設計する工程と、上記設計に基づき撮像レンズを構成する各レンズを製造して撮像レンズを得る工程と、得られた撮像レンズの性能を評価する工程と、前記設計する工程でシミュレーションにより得られるレンズ性能と、前記評価する工程で得られた撮像レンズのレンズ性能に基づき、前記撮像レンズの少なくとも１つの面の面形状および／または少なくとも１箇所のレンズ面間隔を変更する再設計を行う工程と、を有することを特徴とする。【００１１】
請求の範囲第１項においては、エネルギー硬化性樹脂の不均質による光学性能の劣化を補正した撮像レンズの設計手法を規定している。エネルギー硬化性樹脂が均質であるとして設計した撮像レンズのシミュレーションによるレンズ性能と、その設計から実際に得られた撮像レンズのレンズ性能を比較検討し、その結果に基づいた撮像レンズの面形状もしくはレンズ面間隔の再設計を行うことによって、前記硬化性樹脂の不均質によって生じる光学性能の劣化を最適に補正した撮像レンズを設計することができる。【００１２】
請求の範囲第２項に記載の撮像レンズの設計方法は、少なくとも１枚のエネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを有し、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズの設計方法であって、前記エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを、不均質による屈折率の異なる複数層の構造を有するレンズと仮定し、前記エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズと同じ形状を有し且つ屈折率が一定のレンズとの比較に基づき、前記撮像レンズの少なくとも１つの面の面形状および／または少なくとも１箇所のレンズ面間隔を設計することを特徴とする。【００１３】
請求の範囲第２項においては、エネルギー硬化性樹脂の不均質をあらかじめ考慮した撮像レンズの設計手法を規定している。エネルギー硬化性樹脂の屈折率の不均質によって生じるレンズ表面における屈折率とレンズ中心部における屈折率の違いから、レンズ表面とレンズ中心部をそれぞれ屈折率の異なる層とみなし、撮像レンズを複数層の構造を持つレンズと仮定して設計を行うことによって、実際にレンズを製作して測定し測定結果に基づき形状のフィードバック補正を行うなどの必要がなく、エネルギー硬化性樹脂の屈折率の不均一による光学性能への影響を抑えた撮像レンズを効率的に設計することができる。【００１４】
請求の範囲第３項に記載の撮像レンズは、固体撮像素子の光電変換部に被写体像を結像させる撮像レンズであって、前記撮像レンズは少なくとも１枚のエネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズを有し、前記エネルギー硬化性樹脂の不均質により生じる性能劣化を、前記撮像レンズの少なくとも１つの面の面形状の調整、および／または少なくとも１箇所のレンズ面間隔の調整により補正したことを特徴とする。【００１５】
ここで用いる「性能」とは、前記撮像レンズ全系における焦点距離、バックフォーカス、収差、センサ入射角などの値を指す。また、「エネルギー硬化性樹脂」とは、熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂などのエネルギー硬化性樹脂のいずれをも指す。【００１６】
本発明では、前記撮像レンズの材料にエネルギー硬化性樹脂を使用するので、ポリカーボネイト系やポリオレフィン系のような熱可塑性樹脂を用いたレンズに比べ、高温に曝されたときの光学性能の低下が小さいため、リフロー処理に有効であり、かつガラスモールドレンズよりも製造しやすく安価となる。これにより本発明の撮像レンズを組み込んだ撮像装置の低コスト化と量産性を両立できる。【００１７】
また、エネルギー硬化性樹脂を用いた撮像レンズは、図２を参照して説明したように、本発明者らの測定により硬化性樹脂の不均質によってレンズの表層部における屈折率とレンズの中心部（内部）における屈折率に違いが生じることが判明しており、この屈折率差が起因となって、均質な媒質であることを前提に設計した撮像レンズの光学性能に対して差が生じてしまうこととなる。そこで、本発明においては、この光学性能差を低減もしくは消失させるべく、撮像レンズの面形状もしくはレンズ面間隔を調整による補正を行うことにより、その影響を抑えることができるようにしている。ここで「レンズ面間隔」とは、レンズ面とレンズ面の間隔だけではなく、レンズ面と撮像面の間隔も含む。【００１８】
ここで用いる「補正」とは、屈折率分布が生じていないレンズを使用したときの撮像レンズの光学性能に対して、屈折率分布が生じたレンズを使用したときの撮像レンズの光学性能が近づくか又は上回るように、撮像レンズの少なくとも１つの面の面形状もしくはレンズ面間隔を調整することをいい、必ずしも光学性能が完全一致することを言わない。【００１９】
請求の範囲第４項に記載の撮像レンズは、請求の範囲第３項に記載の発明において、前記エネルギー硬化性樹脂を用いて成形したレンズの光軸上の厚さが１ｍｍ以下であることを特徴とする。【００２０】
請求の範囲第４項においては、前記エネルギー硬化性樹脂を用いたレンズの軸上厚を規定している。エネルギー硬化性樹脂を用いた撮像レンズは高湿環境に曝された際に生じる吸水による屈折率変動が熱可塑性樹脂よりも一般に大きく、そのため吸水の途中過程においてレンズの中心部と表面部における吸水量の違いによる屈折率差が発生し光学性能の不均一が生じるので、熱可塑性樹脂を用いたレンズよりも吸水による影響は大きくなる。それに対し、レンズの厚さを１ｍｍ以下にすれば、レンズの中心部と表面部における吸水量の違いが小さくなるので、硬化性樹脂を用いたとしても、吸水による光学性能の不均一化を有効に抑えることができる。さらに、レンズの光軸上の厚さが０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下を満たすと、レンズの加工性の難易度と光学性能の維持を両立することができるので、より望ましい結果となる。【００２１】
請求の範囲第５項に記載の撮像レンズは、請求の範囲第３項又は第４項に記載の発明において、前記エネルギー硬化性樹脂の不均質とは、屈折率の不均一であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によって、硬化性樹脂を用いることによる屈折率の偏りの影響による光学性能の差を補正することができるので、低コストかつリフロー処理に対応できる撮像レンズ及び撮像レンズの設計方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】熱硬化性樹脂を用いて平行平板を成形する際の成形方法を概略的に説明するための図面である。
【図２】熱硬化性樹脂を用いて成形した平行平板が屈折率が異なる樹脂が層状になっている様子を概略的に説明するための図面である。
【図３】本発明で使用した熱硬化性樹脂の表面付近の屈折率プロファイル（屈折率と強度の関係）を概略的に示す図面である。
【図４】本発明で使用した熱硬化性樹脂の中心付近の屈折率プロファイル（屈折率と強度の関係）を概略的に示す図面である。
【図５】比較例１の断面図である。
【図６】比較例２の断面図である。
【図７】第１実施例の断面図である。
【図８】第２実施例の断面図である。
【図９】比較例３の断面図である。
【図１０】比較例４の断面図である。
【図１１】第３実施例の断面図である。
【図１２】レンズ設計手法を示すフローチャートである。
【図１３】レンズ設計手法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
Ｓ  開口絞り
Ｌ  撮像レンズ
Ｆ  平行平板
ＩＳ  撮像面（固体撮像素子の光電変換部）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明を実施するために好適な実施例について説明する。但し、以下に示す実施例により本発明が限定されるものではない。実施例における各符号の意味は以下の通りである。【００２６】
ｎ１：硬化性樹脂を用いて成形したレンズ表層部におけるｄ線の屈折率
ｎ２：硬化性樹脂を用いて成形したレンズ内部におけるｄ線の屈折率
ｆ：撮像レンズ全系の焦点距離
ｆＢ：バックフォーカス
Ｆ：Ｆナンバー
２Ｙ：像面の対角長さ
ｒ：レンズ面の近軸曲率半径
Ｄ：レンズの面間隔
Ｎｄ：レンズのｄ線における屈折率
νｄ：レンズのｄ線におけるアッベ数
ＥＮＴＰ：入射瞳位置（第１面から入射瞳位置までの距離）
ＥＸＴＰ：射出瞳位置（撮像面から射出瞳位置までの距離）
Ｈ１：物体側主点位置（第１面から物体側主点位置までの距離）
Ｈ２：像側主点位置（最終面から像側主点位置までの距離）
また、本発明における非球面形状は以下のように定義する。すなわち、面頂点の接平面からの光軸方向の距離（サグ量）をｘ、光軸からの高さをｙとして、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａｎ（＝４，６，８，…，２０）を第ｎ次の非球面定数としたとき、ｘは以下の数式［数１］で表せるものとする。【００２７】
【数１】
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【００２８】
本発明に用いた熱硬化性樹脂は、新中村化学工業（株）製  ＮＫエステル  ＤＣＰ  （トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート）に、重合開始剤として日油株式会社製  パーブチルＯを、１ｗｔ％添加した熱硬化性樹脂で、１５０℃、１０ｍｉｎで硬化させて成形を行った。屈折率測定器として（株）島津製作所製ＫＰＲ−２００を使用した。屈折率測定はＶブロック法で行い、厚さ１．８ｍｍの平行平板の側面をＶブロックプリズムに挟んで測定した。事前の測定により、屈折率の偏りが発生し２つのピークがあることが判明したので、屈折率測定の際にスリットで入射光線を絞り、上記平行平板における厚さ方向の屈折率分布を測定した。その結果、上記平行平板の表面部分と中心部分で屈折率の異なる領域が層状になっていることが判明した。上記平行平板における屈折率プロファイル（屈折率と強度の関係）について、表面付近の屈折率を図３に、中心付近における屈折率を図４に概略的に記す。それぞれ、グラフのピークの位置（測定部の屈折率を示す）が異なっていることが分かる。図３、４に基づいた上記平行平板における厚さ方向の屈折率の測定結果を表１に示す。以下の実施例では、表１の値を使用した。【００２９】
【表１】
2009107466.tif 000004
【００３０】
（比較例１）
比較例１として、上記熱硬化性樹脂を屈折率がｎ１で均質な樹脂と仮定した場合の単レンズのレンズデータを表２に記す。撮像素子は、１／７インチ型、画素ピッチ３．２μｍ、６４０×４８０画素とし、最も像側の面と撮像素子との距離は、空間周波数７８本／ｍｍ、波長ｄ線、Ｆ線、Ｃ線を各１：１：１とした時のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の光軸上でのベストフォーカス距離とした。尚、以降の表中では、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０−３）を、ｅ（例えば、２．５ｅ−０３）を用いて表すものとする。【００３１】
【表２】
2009107466.tif 000005
【００３２】
図５は、比較例１に示す撮像レンズの断面図である。図中において、Ｓは開口絞り、Ｌは撮像レンズを示す。また、Ｆは光学的ローパスフィルタ、ＩＲカットフィルタ、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板、ＩＳは固体撮像素子の撮像面（光電変換部）である（以下の断面図で、同じ）。第１実施例および第２実施例は、この比較例１における光学性能に近づけることを目的とする。【００３３】
（比較例２）
比較例２として、比較例１のレンズの内部に屈折率差が発生し、屈折率ｎ２のレンズが内部に生じたときのレンズのレンズデータを表３に記す。表層部の最も物体側の面と最も像側の面のレンズ形状は比較例１と同じとし、中心部（内部）のレンズ形状は、表１を基準に軸上の厚さを比較例１のレンズの３分の１とし、面形状は、表層部の両面の面形状を基準にいかなる光軸高さｙにおいても、表層部の厚さ：中心部（内部）の厚さ：表層部の厚さ＝１：１：１になるように、数式１を用いて、フィッティングを行い算出した。なお、本比較例および以下の実施例においては、数式１に基づいて高次の非球面係数を使用した非球面形状のフィッティングで境界面形状を算出したが、高次の非球面係数を使用せず、境界面をｒのみで決定したり、光軸に垂直な平面と仮定することでも十分である。【００３４】
【表３】
2009107466.tif 000006
【００３５】
図６は、比較例２に示す撮像レンズの断面図である。比較例２は、請求の範囲第１項の設計方法における比較対象となる撮像レンズを仮定したものであり、以下の第１実施例および第２実施例は、比較例１および比較例２のシミュレーションデータを基に補正を行って設計したものである。【００３６】
（第１実施例）
第１実施例として、比較例２のレンズデータから最も物体側の面（第２面）と最も像側の面（第５面）の曲率半径を変更したレンズデータを表４に記す。各面の軸上厚は比較例２と同じとした。また、第３面と第４面の面形状は、比較例２と同様に第２面と第５面の面形状を基準にいかなる光軸高さｙにおいても、表面部の厚さ：中心部の厚さ：表面部の厚さ＝１：１：１になるように、数式１を用いて、フィッティングを行い算出した。一般的には、外側の層より内側の層の屈折率が高い場合、焦点距離が短めになるので、光学面の曲率は緩やかにすると好ましいが、それに限られない。【００３７】
【表４】
2009107466.tif 000007
【００３８】
第１実施例は、比較例２の光学性能を向上し、比較例１の光学性能に近づけるために、レンズの面形状を補正したものである。また、図７は、第１実施例に示す撮像レンズの断面図である。【００３９】
（第２実施例）
第２実施例として、比較例２のレンズデータから撮像レンズと平行平板の面間隔を変更したレンズデータを表５に記す。撮像レンズの面形状も比較例２と同じとした。【００４０】
【表５】
2009107466.tif 000008
【００４１】
実施例２は、比較例２の光学性能を向上し、比較例１の光学性能に近づけるために、レンズの面間隔を補正したものである。また、図８は、第２実施例に示す撮像レンズの断面図である。【００４２】
（比較例３）
比較例３として、上記熱硬化性樹脂を屈折率がｎ１で均質な樹脂と仮定した場合の２枚レンズのデータを表６に記す。撮像素子は、１／１０インチ型、画素ピッチ２．２μｍ、６４０×４８０画素とし、最も像側の面と撮像素子との距離は、空間周波数１１３本／ｍｍ、波長ｄ線、Ｆ線、Ｃ線を各１：１：１とした時のＭＴＦの光軸上でのベストフォーカス距離とした。物体側のレンズから第１レンズ、第２レンズとした時、第２レンズが前記熱硬化性樹脂を用いて成形したレンズであり、第１レンズは（株）オハラ製  Ｌ−ＢＳＬ  ７を用いたガラスモールドレンズである。【００４３】
【表６】
2009107466.tif 000009
【００４４】
図９は、比較例３に示す撮像レンズの断面図である。第３実施例は、この比較例３における光学性能に近づけることを目的とする。【００４５】
（比較例４）
比較例４として、比較例３のレンズの内部に屈折率差が発生し、屈折率ｎ２のレンズが内部に生じたときのレンズデータを表７に記す。表層部の最も物体側の面と最も像側の面のレンズ形状は比較例３と同じとし、中心部（内部）のレンズ形状は、表１を基準に軸上の厚さを比較例３のレンズの３分の１とし、面形状は、表層部の両面の面形状を基準にいかなる光軸高さｙにおいても、表面部の厚さ：中心部の厚さ：表面部の厚さ＝１：１：１になるように、数式１を用いて、フィッティングを行い算出した。【００４６】
【表７】
2009107466.tif 000010
【００４７】
図１０は、比較例４に示す撮像レンズの断面図である。比較例４は、請求の範囲第１項の設計方法における比較対象となる撮像レンズを仮定したものであり、第３実施例は、比較例３および比較例４のシミュレーションデータを基に補正を行ったものである。【００４８】
（第３実施例）
第３実施例として、比較例４のレンズデータから第１レンズの曲率半径と軸上厚および各レンズ間隔を変更したレンズデータを表８に記す。第２レンズの面形状および軸上厚は比較例４と同じとした。【００４９】
【表８】
2009107466.tif 000011
【００５０】
第３実施例は、比較例４の光学性能を向上し、比較例３の光学性能に近づけるために、レンズの面形状及び面間隔の補正を行ったものである。本実施例では、熱硬化性樹脂の用いたレンズの形状は替えずに、第１レンズの面形状および面間隔を変更することより、補正を行った。また、図１１は、第３実施例に示す撮像レンズの断面図である。【００５１】
各比較例および実施例を評価する方法として、レンズデータを基にＭＴＦシミュレーションを行った。シミュレーション条件は、空間周波数５０本／ｍｍ、波長はｄ線、Ｆ線、Ｃ線を各１：１：１とし、像高は対角長さを１とした時に軸上、３割、５割、７割、１０割の位置とした。【００５２】
単レンズについては、評価基準は比較例１とし、比較例２および第１実施例、第２実施例のＭＴＦ劣化量を、２枚レンズに関しては、評価基準を比較例３とし、比較例４および第３実施例のＭＴＦ劣化量をシミュレーションした。また、撮像レンズの最も像側の面から撮像素子までの距離は評価基準レンズにおける軸上ベストフォーカス距離で固定した。ＭＴＦ劣化量はサジタル面とメリディオナル面のうち劣化の値が大きな方を使用し、値が＋となっているものはサジタル面とメリディオナルの面の両方が向上したものとする。その結果を表９に記す。【００５３】
【表９】
2009107466.tif 000012
【００５４】
表９に示すように、単レンズに関しては、撮像レンズの屈折率が均質と仮定した場合の比較例１と比べると、表層部と内部で屈折率の偏りが発生した比較例２はＭＴＦが最大１．８％劣化しているのに対し、第１実施例と第２実施例はＭＴＦ劣化量が最大でそれぞれ０．５％、０．１％と比較例２に比べて小さく、２枚タイプは、単レンズに比べると、軸上付近の効果は小さく、７割像高で性能は若干悪くなっているが、３割、５割、１０割像高で性能は高くなっており、本発明の補正が熱硬化性樹脂を用いたレンズによる屈折率の偏りの影響を抑える手段として有用であることが分かった。【００５５】
尚、樹脂の屈折率が一定としてレンズを設計し、実際に撮像レンズを製造した後に、かかる撮像レンズの光学性能を測定することで、その測定結果をフィードバックして再設計を行っても良い。【００５６】
より具体的には、図１２に示すように、ステップＳ１０１で、エネルギー硬化性樹脂が均質であるとして撮像レンズを設計し、シミュレーションによりそのレンズ性能を把握する。次いで、ステップＳ１０２で、上記設計に基づき撮像レンズを構成する各レンズを実際に製造して撮像レンズを製作し、ステップＳ１０３で、製作した撮像レンズの性能を測定して評価する。更に、ステップＳ１０４で、設計時にシミュレーションにより得られたレンズ性能と、測定評価で得られた撮像レンズのレンズ性能とを比較して、その差が許容範囲内であるか否か判断し、許容範囲を超えている場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）には、ステップＳ１０５で撮像レンズの少なくとも１面の面形状、および／または少なくとも１箇所のレンズ面間隔を変更するなどして、再設計を行い、ステップＳ１０２に戻り、再度、再設計に基づいてステップＳ１０２〜Ｓ１０４を繰り返す。一方、設計時にシミュレーションにより得られたレンズ性能に対して、測定評価で得られた撮像レンズのレンズ性能が許容範囲内の場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）には、設計が完了することとなる。【００５７】
また、エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズが、不均質による屈折率の異なる複数層の構造を有し、該構造の概要が予め予見されている場合には、エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズと同じ形状を有し且つ屈折率が一定のレンズと、シミュレーションにより比較を行いつつ、設計を行ってもよい。【００５８】
より具体的には、図１３に示すように、ステップＳ２０１で、エネルギー硬化性樹脂が均質であるとして撮像レンズを設計し、シミュレーションによりそのレンズ性能を把握する。次いで、ステップＳ２０２で、エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズが、不均質による屈折率の異なる複数層の構造を有するレンズとして設計し、ステップＳ２０１で得られたレンズ性能との差を比較し、その差を許容範囲内とすることで設計が完了する。【００５９】
なお、図１２、１３のフローでいう許容範囲内とは、光学性能の差が許容できる範囲となっている場合に加え、基準となるステップＳ１０１（図１２）及びステップＳ２０１（図１３）で得られたレンズ性能を上回る場合をも含むものである。【００６０】
また、上記の実施の形態及び実施例では、エネルギー硬化性樹脂で形成されたレンズが３層とみなされるようなものを用いて説明したが、これに限るものでなく、２層あるいは３層を越えるような多層とみなされるような場合には、その層数にあわせて設計してもよいのはもちろんである。
【図５】
2009107466.tif 000013
【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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