(57)【要約】【課題】  ウェハレベル実装されるイメージ捕捉レンズモジュールを提供する。【解決手段】  被写体側からイメージ側に順に配置された第１レンズ素子、第２レンズ素子と、第３レンズ素子を有する第１複合レンズ、被写体側からイメージ側に順に配置された第４レンズ素子、第５レンズ素子と、第６レンズ素子を有する第２複合レンズと、第２複合レンズの後方に設置されたイメージセンサに用いられるカバーガラスを含むイメージ捕捉レンズモジュールを提供する。【選択図】  図２
2011081350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージ捕捉レンズモジュールであって、
被写体側からイメージ側に順に配置された第１レンズ素子と、第２レンズ素子と、第３レンズ素子とを有する第１複合レンズと、
被写体側からイメージ側に順に配置された第４レンズ素子と、第５レンズ素子と、第６レンズ素子とを有する第２複合レンズと、
前記第２複合レンズの後方に設置されたイメージセンサに用いられるカバーガラスと、を含み、
前記第１複合レンズと、前記第２複合レンズと、前記カバーガラスとは、被写体側からイメージ側に順に配置され、
次の関係式を満たすことを特徴とするイメージ捕捉レンズモジュール。
【数１】
2011081350.tif 000008
【請求項２】
前記第２レンズ素子と前記第５レンズ素子は、高屈折率のウェハレベル基板を含む請求項１に記載のイメージ捕捉レンズモジュール。
【請求項３】
前記ウェハレベル基板の屈折率は、おおよそ１.６を超える請求項２に記載のイメージ捕捉レンズモジュール。
【請求項４】
前記第１レンズ素子の曲率半径は、正値であり、前記第３レンズ素子の曲率半径は、負値であり、前記第４レンズ素子の曲率半径は、負値であり、前記第６レンズ素子の曲率半径は、負値である請求項１に記載のイメージ捕捉レンズモジュール。
【請求項５】
前記第１レンズ素子は、近軸線（paraxial line）上の前記被写体側に向いた凸面を有する平凸レンズであり、
前記第２レンズ素子は、光学平行平面板（Optical-parallel plate）であり、
前記第３レンズ素子は、軸線上のイメージ側に向いた凹面を有する平凹レンズであり、
前記第４レンズ素子は、軸線上の前記被写体側に向いた凹面を有する平凹レンズであり、
前記第５レンズ素子は、光学平行平面板であり、且つ
前記第６レンズ素子は、軸線上の前記イメージ側に向いた凹面を有する平凹レンズである請求項１に記載のイメージ捕捉レンズモジュール。
【請求項６】
さらに次の関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のイメージ捕捉レンズモジュール。
【数２】
2011081350.tif 000009
【請求項７】
イメージ捕捉レンズモジュールであって、
被写体側を向いた開口を有するプレートと、
被写体側からイメージ側に順に配置された第１レンズ素子と、第２レンズ素子と、第３レンズ素子とを有する第１複合レンズと、
被写体側からイメージ側に順に配置された第４レンズ素子と、第５レンズ素子と、第６レンズ素子とを有する第２複合レンズと、
前記第２複合レンズの後方に設置された、カバーガラスを有するイメージセンサと、を含み、
前記第１複合レンズと、前記第２複合レンズと、前記カバーガラスとは、被写体側からイメージ側に順に配置され、次の関係式を満たすことを特徴とするイメージ捕捉レンズモジュール。
【数３】
2011081350.tif 000010
【請求項８】
前記第１レンズ素子は、近軸線（paraxial line）上の前記被写体側に向いた凸面を有する平凸レンズであり、
前記第２レンズ素子は、光学平行平面板（Optical-parallel plate）であり、
前記第３レンズ素子は、近軸線上のイメージ側に向いた凹面を有する平凹レンズであり、
前記第４レンズ素子は、近軸線上の前記被写体側に向いた凹面を有する平凹レンズであり、
前記第５レンズ素子は、光学平行平面板であり、且つ
前記第６レンズ素子は、近軸線上の前記イメージ側に向いた凹面を有する平凹レンズである請求項７に記載のイメージ捕捉レンズモジュール。
【請求項９】
さらに次の関係式を満たすことを特徴とする請求項７に記載のイメージ捕捉レンズモジュール。
【数４】
2011081350.tif 000011
【請求項１０】
さらに次の関係式を満たすことを特徴とする請求項９に記載のイメージ捕捉レンズモジュール。
【数５】
2011081350.tif 000012
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージ捕捉レンズモジュールに関し、特に、ウェハレベル実装されるイメージ捕捉レンズモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高解像度の電子イメージセンサを用いたデジタルカメラは、一般的に高解像度の光学素子、例えばイメージ捕捉レンズモジュールを必要とする。携帯電子機器のカメラモジュールの設計と製造は、非常に挑戦的なものである。いくつかの普遍的な要因は、高生産量、一定の価格低下、サイズ制限と変化、性能と機能要求を含む。
【０００３】
撮像装置上に場面の焦点を合わせるデジタルカメラモジュールのイメージ捕捉レンズは、デジタルカメラモジュール上にわずか１つのレンズ、またはメガピクセル解像度を用いたデジタルカメラモジュール上に４つものレンズを有することができる。一般的に、レンズは、コスト削減のためにプラスチックである。しかし、高品質のデジタルカメラは、しばしばその優れた光学特性により第１レンズにガラスを用いる。
【０００４】
高温下での収差補正、短光路長、確保されたバックフォーカス、安定した光学性能を有する撮像レンズが公開されている（特許文献１参照）。図１は、従来の撮像レンズの構造を示す概略図である。図１を参照下さい。撮像レンズは、第１絞り（diaphragm）Ｓ１、第１接合型複合レンズ１０、第２絞りＳ2と、第２接合型複合レンズ２０を含み、全ての構造は被写体側からイメージ側に順に配置される。第１接合型複合レンズ１０は、被写体側からイメージ側に順に配置された第１レンズＬ1と、第２レンズＬ2と、第３レンズＬ3とを含む。第２接合型複合レンズ２０は、被写体側からイメージ側に順に配置された第４レンズＬ4と、第５レンズＬ5と、第６レンズＬ6とを含む。カバーガラス３０は、第２接合型複合レンズ２０とイメージセンサ素子４０の間に挿入される。従来、撮像レンズは、ウェハレベル実装技術を用いて実装される。しかし、ウェハレベル実装技術を用いて実装されるとき、従来の撮像レンズは、例えば、基板とレンズの複製プロセスの制限と、光学中心のアライメント精度などの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８７００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ウェハレベル実装されるイメージ捕捉レンズモジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴は、被写体側からイメージ側に順に配置された第１レンズ素子と、第２レンズ素子と、第３レンズ素子とを有する第１複合レンズ、被写体側からイメージ側に順に配置された第４レンズ素子と、第５レンズ素子と、第６レンズ素子とを有する第２複合レンズと、第２複合レンズの後方に設置されたイメージセンサを保護するカバーガラスと、を含むイメージ捕捉レンズモジュールを提供し、第１複合レンズと、第２複合レンズと、カバーガラスとは、被写体側からイメージ側に順に配置され、以下の関係式が満たされるということである。
【０００８】
【数１】
2011081350.tif 000003
【０００９】
本発明の実施形態は、被写体側に向いた開口を有するプレートと、被写体側からイメージ側に順に配置された第１レンズ素子と、第２レンズ素子と、第３レンズ素子とを有する第１複合レンズと、被写体側からイメージ側に順に配置された第４レンズ素子と、第５レンズ素子と、第６レンズ素子とを有する第２複合レンズと、第２複合レンズの後方に設置された、カバーガラスを有するイメージセンサを含むイメージ捕捉レンズモジュールとを更に提供し、開口と、第１複合レンズと、第２複合レンズと、カバーガラスとは、被写体側からイメージ側に順に配置され、以下の関係式を満たす。
【００１０】
【数２】
2011081350.tif 000004
【発明の効果】
【００１１】
ウェハレベル実装された撮像レンズモジュールの高さを低下させるために、高屈折率の基板（例えば、１.６を超える屈折率）が用いられ、高い光学性能が維持されている。よって、レンズモジュールの光路長は、携帯電話などに組み込まれるのに十分短くすることができる。よって、イメージ捕捉レンズモジュールの高さを低下させた。光学性能である、例えば、スルーフォーカスＭＴＦ@1２０本/mm、周辺光量（relative illumination）、縦収差、および横方向色（lateral color）が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の撮像レンズの構造を示す概略図である。
【図２】本発明のイメージ捕捉レンズモジュールの実施形態の構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【００１４】
図２は、本発明のイメージ捕捉レンズモジュールの実施形態にかかる積層型複合レンズの構造を示す概略図である。図２を参照するとわかるように、ＶＧＡ級の解像度を有するイメージ捕捉レンズモジュール１００は、被写体側に向いた開口を有するプレート１１０を含む。第１複合レンズ１２０は、被写体側からイメージ側に順に配置された第１レンズ素子Ｌ１０と、第２レンズ素子Ｌ２０と、第３レンズ素子Ｌ３０とを含む。第２複合レンズ１３０は、被写体側からイメージ側に順に配置された第４レンズ素子Ｌ４０と、第５レンズ素子Ｌ５０と、第６レンズ素子Ｌ６０とを含む。イメージセンサ１５０は、第２複合レンズ１３０の後方に設置されたカバーガラス１４０を有する。一つの実施形態では、プレート１１０と、第１複合レンズ１２０と、第２複合レンズ１３０と、カバーガラス１４０とは、被写体側からイメージ側に順に配置され、以下の関係式を満たす。
【００１５】
【数３】
2011081350.tif 000005
【００１６】
もう１つの実施形態では、以下の関係式が更に満たされる。
【００１７】
【数４】
2011081350.tif 000006
【００１８】
また、以下の関係式が更に満たされる。
【００１９】
【数５】
2011081350.tif 000007
【００２０】
一実施形態では、第２レンズ素子Ｌ２０と第５レンズ素子Ｌ５０とは、高屈折率のウェハレベル基板を含む。例えば、ウェハレベル基板の屈折率は、おおよそ１.６を超え、ウェハレベル基板のアッベ数は、３５より小さい。本発明の実施例では、第２レンズ素子Ｌ２０と第５レンズ素子Ｌ５０のウェハレベル基板は、重ランタンフリント（lanthanum dense flint；ＬaＳF）、ランタンフリント（lanthanum flint；ＬaF）、重バリウムフリント（barium dense flint；BaＳF）、フリント（flint；F）または他の適合する光学材料製とすることができる。第１、第３、第４と、第６レンズ素子は、例えば透明硬化性シリコン樹脂、または熱硬化性樹脂材料などの紫外線硬化材料を含む。第１レンズ素子Ｌ１０の曲率半径は、正値であり、第３レンズ素子Ｌ３０の曲率半径は、負値であり、第４レンズ素子Ｌ４０の曲率半径は、負値であり、第６レンズ素子Ｌ６０の曲率半径は、負値である。例えば、第１と第３レンズ素子Ｌ１０、Ｌ３０は、第２レンズ素子Ｌ２０の両側にアレイ形式で製造されることができる。第４と第６レンズ素子Ｌ４０、Ｌ６０は、第５レンズ素子Ｌ５０の両側にアレイ形式で製造されることができる。第１レンズ素子と、第３レンズ素子と、第４レンズ素子と、第６レンズ素子とは、モールド成形、または例えばリソグラフィーなどの他の技術によって形成することができる。第１レンズ素子と第３レンズ素子、および、第４と第６レンズ素子は、それぞれ第２レンズ素子および第５レンズ素子の上にそれぞれ直接形成するか、または接着層によって間接的に接合することができる。
【００２１】
また、第１レンズ素子の被写体側と第３レンズ素子のイメージ側とは、非球面であり、第４レンズ素子の被写体側と第６レンズ素子のイメージ側とは、非球面である。
【００２２】
本発明のもう１つの実施形態では、第１レンズ素子は、近軸線（paraxial line）上の被写体側に向いた凸面を有する平凸レンズであり、第２レンズ素子は、光学平行平面板（Optical-parallel plate）であり、第３レンズ素子は、近軸線上のイメージ側に向いた凹面を有する平凹レンズであり、第４レンズ素子は、近軸線上の被写体側に向いた凹面を有する平凹レンズであり、第５レンズ素子は、光学平行平面板であり、第６レンズ素子は、近軸線上のイメージ側に向いた凹面を有する平凹レンズである。
【００２３】
以上、本発明の好適な実施形態を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【符号の説明】
【００２４】
１０      第１接合型複合レンズ
２０      第２接合型複合レンズ
３０      カバーガラス
４０      イメージセンサ素子
Ｌ１      第１レンズ
Ｌ２      第２レンズ
Ｌ３      第３レンズ
Ｌ４      第４レンズ
Ｌ５      第５レンズ
Ｌ６      第６レンズ
Ｓ１      第１絞り
Ｓ２      第２絞り
１００      イメージ捕捉レンズモジュール
１１０      プレート
１２０      第１複合レンズ
１３０      第２複合レンズ
１４０      カバーガラス
１５０      イメージセンサ
Ｌ１０      第１レンズ素子
Ｌ２０      第２レンズ素子
Ｌ３０      第３レンズ素子
Ｌ４０      第４レンズ素子
Ｌ５０      第５レンズ素子
Ｌ６０      第６レンズ素子
【図１】
2011081350.tif 000013
【図２】
2011081350.tif 000014