(57)【要約】【課題】レンズ面の寸法精度をより容易にしかも精度良く評価することが可能で、レンズの精度管理を容易にすることができるレンズを提供する。【解決手段】レンズ１は、光軸２を中心にレンズ面を形成するレンズ有効部５と、その外周に延設された平面視ドーナツ状のコバ部６と、その両面に形成された光軸２を中心とする平面視で環状の角部３，４ａ，４ｂとを備えている。レンズ有効部５とコバ部６と角部３，４ａ，４ｂとが一体かつ同時に成形されている。角部３，４ａ，４ｂは、平面視環状かつ帯状の凹部４又は突起部８によって形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸を中心にレンズ面を形成するレンズ有効部と、前記レンズ有効部の外周に延設された平面視ドーナツ状のコバ部と、前記コバ部の両面に形成された前記光軸を中心とする平面視で環状の角部とを備え、前記レンズ有効部と前記コバ部と前記角部とが一体かつ同時に成形されていることを特徴とするレンズ。
【請求項２】
前記環状の角部は、前記コバ部の両面において前記光軸を中心とするほぼ等しい半径の位置に形成されている
請求項１記載のレンズ。
【請求項３】
前記コバ部の少なくとも一面に平面視環状かつ帯状の凹部が形成され、前記凹部の底面と側面とが形成する角が前記角部に相当する
請求項１又は２記載のレンズ。
【請求項４】
前記コバ部の少なくとも一面に平面視環状かつ帯状の突起部が形成され、前記突起部の側面と前記コバ部の面とが形成する角が前記角部に相当する
請求項１、２又は３記載のレンズ。
【請求項５】
前記突起部の先端面が、前記レンズ面より前記光軸方向に突出している
請求項４記載のレンズ。
【請求項６】
前記平面視環状かつ帯状の突起部の近傍に平面視環状かつ帯状の凹部が形成されている
請求項４又は５記載のレンズ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載のレンズと、前記レンズによって集光された光を受光して結像した画像の電気信号を出力する半導体撮像素子とを備えている撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ付き携帯電話又は携帯端末等に内蔵される撮像装置に用いられるレンズ及びそれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のレンズは、例えば透明の光学樹脂の射出成形によって安価に、かつ精度よく大量生産する必要がある。また、複数枚のレンズを組み合わせて使用することが多い。特許文献１には、光ピックアップの対物レンズのような光学レンズにおいて、レンズ有効径の外側にレンズ有効径の部分と同心状にマークを設けることによって、例えば組み合わせレンズの心合わせを容易にする構成が記載されている。また、レンズ有効径の外側部分の表面に設けた凸部と凹部を組み合わせることによって複数枚のレンズの位相合わせを容易にする方法が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、光ピックアップの対物レンズに複数のレンズを組み合わせて使用する場合に、レンズを成形した金型キャビティーを表すマークをレンズに設け、上側のレンズに設けた平滑部分を通して下側のレンズのマークを判別可能にした構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−７１９０９号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来技術は、光ピックアップの対物レンズに複数枚のレンズを組み合わせて使用する際のレンズ間の位置精度の向上や組立て作業性の向上を実現するためのものである。他方、カメラ付携帯電話等に用いられる撮像装置は小型化が進み、これに用いられるレンズについても小型化及び薄型化が求められている。また、撮像素子の高画素化に伴い、レンズに要求される光学特性は、ますます厳しいものになってきている。レンズ単体に関して、特にレンズ面が非球面である場合は、ＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、原子間力顕微鏡）等を用いて光学特性のデータを測定し、非球面形状の設計データに対して、成形されたレンズの形状を測定する。そして、ベストフィッティングとその評価を行うことにより、高精度で高性能なレンズを実現する。
【０００５】
また、レンズ単品の表裏のレンズ面の中心ズレ（偏心又はディセンタと呼称される）は性能に大きな影響を与えるので、細心の注意を払って測定することが必要である。このような測定を、成形ロットごとに評価する場合は非常に大きな労力が必要である。また、測定データに基づく評価結果が良好でない場合は成形条件等の見直しや再設定等が必要になり、それが生産性の向上を阻害する要因となる。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の課題を解決し、レンズ面の寸法精度をより容易にしかも精度良く評価することが可能で、レンズの精度管理を容易にすることができるレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるレンズは、光軸を中心にレンズ面を形成するレンズ有効部と、前記レンズ有効部の外周に延設された平面視ドーナツ状のコバ部と、前記コバ部の両面に形成された前記光軸を中心とする平面視で環状の角部とを備え、前記レンズ有効部と前記コバ部と前記角部とが一体かつ同時に成形されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のレンズでは、コバ部に平行光を照射したときに、コバ部の両面に形成された光軸を中心とする平面視で環状の角部に対応する複数の環状の線が観察できる。レンズの成形時の圧力、温度、時間等の各種条件によってレンズ面の精度が低下した場合は、その要因がコバ部に形成された環状の角部にも反映される。したがって、環状の角部に対応する複数の環状の線の偏心等を評価することによって、両レンズ面の偏心等の寸法精度を容易に評価することができる。これによりレンズの寸法精度の管理を容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のレンズの好ましい実施形態において、前記環状の角部は、前記コバ部の両面において前記光軸を中心とするほぼ等しい半径の位置に形成されている。この構成によれば、コバ部の両面にそれぞれ形成された環状の角部に対応する環状の線が重なって１つの円として観察できれば、両面間の偏心がなく、精度が高いことを推定することができる。つまり、真円度等の寸法測定を行うことなく視覚的に偏心の有無を判断することができる。
【００１０】
本発明のレンズの別の好ましい実施形態において、前記コバ部の少なくとも一面に平面視環状かつ帯状の凹部が形成され、前記凹部の底面と側面とが形成する角が前記角部に相当する。この構成によれば、平面視環状かつ帯状の凹部を形成することによって同心円状の２つの角部を得ることができ、反対側の面に形成された環状の角部との位置関係から両面間の偏心等の視覚的な評価が容易になる。
【００１１】
本発明のレンズの別の好ましい実施形態において、前記コバ部の少なくとも一面に平面視環状かつ帯状の突起部が形成され、前記突起部の側面と前記コバ部の面とが形成する角が前記角部に相当する。この構成によれば、平面視環状かつ帯状の突起部を形成することによって同心円状の２つの角部を得ることができ、反対側の面に形成された環状の角部との位置関係から両面間の偏心等の視覚的な評価が容易になる。
【００１２】
本発明のレンズの別の好ましい実施形態において、前記突起部の先端面が、前記レンズ面より前記光軸方向に突出している。この構成によれば、例えば平面台の上にレンズを置く場合に、突起部を下にして置くことによりレンズ面が直接平面台に接触することが回避されるので、レンズ面の傷つき防止や保護に好都合である。
【００１３】
本発明のレンズの別の好ましい実施形態において、前記平面視環状かつ帯状の突起部の近傍に平面視環状かつ帯状の凹部が形成されている。この構成によれば、レンズのコバ部の外周面に背着剤が塗布されてレンズ同士の固定又はレンズと鏡筒との固定が行われる際に、平面視環状かつ帯状の凹部が余分な接着剤の溜まりとして機能する。また、突起部は接着剤の内周側（レンズ有効部）への侵入を防止する堤防として機能する。これにより、レンズ組立品の品質が安定すると共に歩留まりが向上する。
【００１４】
また、本発明の撮像装置は、上記のようなレンズと、前記レンズによって集光された光を受光して結像した画像の電気信号を出力する半導体撮像素子とを備えている。これにより、寸法精度の高いレンズを使用して光学特性に優れた小型で安価な撮像装置を実現することができる。
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１は本発明の第１の実施形態に係るレンズを模式的に示す図である。図１（ａ）はレンズを光軸方向から見た平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のレンズをＸ−Ｘ線で切断した断面図である。図１（ｂ）においてレンズ有効部５は、左側のレンズ面Ｒ１と右側のレンズ面Ｒ２とで形成されている。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のレンズ１は、その光軸２の周囲の両凸レンズ形状を有するレンズ有効部５と、その外周に延設された平面視ドーナツ状のコバ部６と、その一面（レンズ面Ｒ２側の面）から光軸２を中心とする環状に突出するインロー部８とを有する。このインロー部８は、平面視帯状の突起部に相当する。レンズ有効部５、コバ部６及びインロー部８は、一体かつ同時に樹脂成形される。樹脂の材料として、例えば日本ゼオン社製のゼオネックス（登録商標）Ｅ４８Ｒを使用することができる。所定の光学特性を得るために、レンズ有効部５は光軸２に対して軸対称の非球面形状を有する非球面レンズとなるように設計されている。材料の屈折率、透過率等の特性は、レンズ１に要求される光学特性に応じて適宜選択される。
【００１８】
なお、本実施形態では樹脂成形によってレンズ１を作製しているが、光学ガラスを用いたガラスモールドによって作製するレンズ、あるいは球面ガラス上に樹脂層を形成したハイブリッド形レンズに本発明を適用することも可能である。また、少なくともレンズ有効部５の表面には、反射防止のためのＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コートとして、屈折率の異なる弗化マグネシウム（ＭｇＦ2）、二酸化珪素（ＳｉＯ2）等の薄膜が１層ないし４層程度蒸着されている。
【００１９】
後述するように、撮像装置の鏡筒部には、形状の少し異なる２枚のレンズを結合してなるレンズユニットが組み込まれ、所定の結像光学系が形成される。つまり、レンズ有効部５に入射した光が所定の位置（固体撮像素子の受光面）に集光されるような結像系が構成される。この際、レンズ１のコバ部６及びインロー部８は、２枚のレンズを結合する際の嵌合部として機能すると共に、鏡筒部に対してレンズユニットを位置決めし、固定するための機能を有する。コバ部６の両面（光軸に垂直な面）は、互いに平行で平滑な２平面となるように形成されている。
【００２０】
コバ部６に形成された平面視帯状の突起部に相当するインロー部８の基部には、インロー部８の側面とコバ部６の面とによって環状の角部３が形成されている。また、コバ部６の他方の面（レンズ面Ｒ１側の面）には、平面視環状かつ帯状の凹部４が形成され、その底面と両側面とによって外周側の角部４ａ及び内周側の角部４ｂが形成されている。この凹部４は、レンズ有効部５、コバ部６及びインロー部８が成形される際に同時に形成される。本実施形態では、凹部４によって形成される外周側の角部４ａ及び内周側の４ｂの間にインロー部８の基部によって形成された角部３が挟まれるように配置されている。これらの環状の角部３、４ａ及び４ｂは、レンズ１のレンズ面Ｒ１、Ｒ２の偏心等を容易にチェックできるようにする機能を有する。また金型加工においては、レンズ有効部５のＲ１面、Ｒ２面に対応するそれぞれの環状溝３、４ａ、４ｂは、精度が十分高くできるように同時加工で作られる。その機能について説明する前に、レンズ１の樹脂成形について説明を加える。
【００２１】
レンズ１は、一般的な樹脂製品を作製するための射出成形と同様の工程で成形されるが、一般的な樹脂製品に比べて高い寸法精度が要求され、塵埃等の混入をできるだけ低減する必要がある。このため、空調の効いたクリーンルームに成形機を設置し、成形機の温度調節を正確に行う。例えば、クリーン度をクラス１０，０００程度に維持する必要がある。樹脂成形における寸法等の変化は、成形圧力、射出速度、保持時間、金型温度、周囲温度等によって微妙に変化することが知られており、成形されたレンズ１の寸法精度をモニターすることが必要である。
【００２２】
成形されたレンズの精度を評価する場合に、非球面レンズの場合は前述のＡＦＭ（例えば、松下電器製ＵＡ３Ｐ）を用いて形状測定を行う必要がある。この測定は、成形ロット毎に、あるいは成形ロットの開始時、途中又は終了後等のタイミングで行なう煩雑な作業となる。このような測定作業を容易にすることを目的として、コバ部６に形成された環状の角部３、４ａ及び４ｂが利用される。環状の角部３、４ａ及び４ｂはレンズ有効部５、コバ部６及びインロー部８と同時に成形されるので、レンズ１（レンズ有効部５）の成形における精度を低下させると考えられる各種要因がコバ部６に形成された環状の角部３、４ａ及び４ｂに反映される。そこで、コバ部６に形成された環状の角部３、４ａ及び４ｂを観察することにより、例えばレンズ１（レンズ有効部５）の解像度を劣化させる非球面ごとの偏心（面別偏心）を評価することができる。
【００２３】
本実施形態に係るレンズ１の形状について説明を加える。図１（ｂ）においてレンズ有効部５を形成する左側のレンズ面をＲ１面と記し、右側のレンズ面をＲ２面と記す。一実施例において、光軸２を中心としてＲ１面の直径がΦ１．５ｍｍであり、Ｒ２面の直径がΦ１．４ｍｍである。また、環状の角部３、４ａ及び４ｂの直径がそれぞれ２．５０ｍｍ、Φ２．５１ｍｍ及びΦ２．４９である。コバ部６の外径はΦ４．２ｍｍであり、厚さは約０．８ｍｍである。
【００２４】
次に、コバ部６に形成された環状の角部３、４ａ及び４ｂについて図２を参照しながら詳細に説明する。図２（ａ）は図１に示したレンズを射出成形する際の金型及びレンズの部分断面を概念的に示す図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部拡大図である。金型は工具鋼で作られ、射出成形機のダイセットに取り付けられる。レンズの金型では、インサート部と呼ばれるブロックが別途加工され、ベースに組み込まれる。インサート部は、超鋼や工具鋼に大まかな形状加工を施し、その後に硬度の高い例えばＮｉ等のメッキを表面に施して作製する。このメッキ部分は更に精密旋盤等を用いて精密加工される。
【００２５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）において、ＰＬは金型のパーティングライン（分割面）を示している。左側の金型１１にはレンズ有効部５のＲ１面を成形するための凹面と、コバ部６に形成される環状の凹部４（角部４ａ及び４ｂ）に対応する環状の凸部１１ａが形成されている。右側の金型１２にはレンズ有効部５のＲ２面を成形するための凹面と、コバ部６及びインロー部８を形成するための段状の窪みが形成されている。左側の金型１１と右側の金型１２とで囲まれた空間にゲート（図示せず）から注入された樹脂が充填されて成形が行なわれる。
【００２６】
図２（ｂ）には、環状の凸部１１ａの拡大された断面形状が描かれている。すなわち、左側の金型１１のパーティングラインに対応する平面から右方へ突出する環状の凸部１１ａは、略長方形の断面を有する。一実施例において、この略長方形の断面は、長辺が１０μm（角部４ａの直径Φ２．５１ｍｍと角部４ｂの直径Φ２．４９ｍｍとの差の半分）であり、高さは約８μｍである。金型１１に設けられた凸部１１ａの先端面の直角形状は、レンズ１のコバ部６に直角の角部４ａ及び４ｂを有する凹部４として転写され形成される。金型１２によってコバ部６の他方の面に形成される角部３についても、同様に直角に形成される。つまり、レンズ１のコバ部６の両面に形成される角部３、４ａ及び４ｂが断面形状でＲ（丸み）の殆どない直角エッジとして形成される点が重要である。
【００２７】
なお、レンズがガラスで成形される場合は、ボール状又は円盤状の材料を金型に入れて高温加熱によって軟化させ、所定の形状を転写することが行われる。工程と金型の構造は異なるが、基本的な概念は樹脂成形の場合と同様である。
【００２８】
図３は、レンズのコバ部に環状の凹部の代わりに環状の凸部を形成することを想定したときの図２（ｂ）に相当する図である。環状の凹部４の基本的な機能は、前述のように、成形されたレンズ１の寸法精度のチェックを容易にすることである。この機能面から考えると、環状の凹部４の代わりに環状の凸部をレンズ１のコバ部６に形成してもよいと考えられる。
【００２９】
しかしながら、図３に示すように、コバ部６に環状の凸部７を形成する場合は、環状の凸部７の先端面に直角エッジを形成することがむずかしい。環状の凸部７の先端面に直角エッジを形成するには、Ｒの殆どない直角エッジを底面に有する凹部１１ｂを対応する金型１１に形成する必要があるが、それは困難である。金型の加工に使用する刃具の先端形状が、図４に示すように、ある程度の大きさのＲ形状（曲面形状）となるからである。
【００３０】
図４は、金型を加工する刃具の先端部形状を例示する斜視図である。この刃具１４は、先端１４ａにダイヤモンドが付けられたダイヤモンドバイトである。一例では、刃具１４の先端Ｒ（曲率半径）は約２．３μｍである。したがって、図３に示すように、金型１１に形成される凹部１１ｂの底面エッジは約２．３μｍのＲ形状となり、この形状が転写されるコバ部６の環状の凸部７の先端面のエッジも約２．３μｍのＲ形状となる。このような先端面のエッジが丸く鈍った形状の環状の凸部７を用いてレンズ１の寸法精度の測定を行う場合は、その測定精度を高めることが難しい。
【００３１】
これに対して本実施形態のレンズ１では、コバ部６に環状の凹部４を形成するために金型１１に形成される環状の凸部１１ａの先端面のエッジ形状をＲの無い直角形状とすることができる。つまり、図４に示すような先端１４ａがＲ形状の刃具を用いても、図２（ｂ）に矢印線Ｙ及びＺで示すように、金型の外周側及び内周側から環状の凸部１１ａの側面を削り上げるように加工することによって、環状の凸部１１ａの先端面のエッジ形状をＲの無い直角形状とすることができる。その結果、レンズ１のコバ部６に形成される環状の角部４ａ及び４ｂ（凹部４）をＲの殆どない直角エッジとすることができる。同様の理由により、インロー部８の内周壁８ａとコバ部６の面とで形成される環状の角部３についても、Ｒの無い直角エッジとなるように形成することができる。これにより、環状の角部３、４ａ及び４ｂによるレンズ１の寸法精度の測定を精度よく行うことが可能になる。
【００３２】
次に、レンズ１のコバ部６に形成された環状の角部３、４ａ及び４ｂによるレンズ１の面別偏心の測定方法について説明する。レンズ１を顕微鏡等にセットして、レンズ１の光軸２の方向に平行光を照射すると、図１（ａ）に示すように、コバ部６に設けられた環状の角部３、４ａ及び４ｂに対応する３本の円環が観察される。上述のように、環状の角部３、４ａ及び４ｂはいずれもＲがほとんど無い直角エッジとなるように形成されているので、これら３本の円環は輪郭のはっきりした細い線として観察される。また、コバ部６の両面は互いに平行で平滑な平面であるから、入射した平行光の屈折や散乱が少ない。したがって、環状の角部３、４ａ及び４ｂに対応する３本の円環を精度よく観察することができる。
【００３３】
また、顕微鏡の被写界深度は浅いので、環状の角部３、４ａ及び４ｂに対応する３本の円環を同時に観察するためには、光軸方向に異なる位置で２つの画像を撮像し、両画像を合成する処理が必要である。このような処理が可能な顕微鏡システムとして、例えば、オリンパス社製の金属顕微鏡高深度画像解析システムＤＦ−２が知られている。あるいは、共焦点顕微鏡等を用いることも可能である。より簡易的な観察方法として、投影機等を用いて観察することも可能である。また、レンズ１を透過させる光として、環状の角部３、４ａ及び４ｂに対応する３本の円環の視認性に応じて適切な波長の光を使用することが望ましい。
【００３４】
本実施形態のレンズ１の場合は、顕微鏡でコバ部６に形成された環状の角部３、４ａ及び４ｂに対応する３本の円環を観察すると、図１（ａ）に示すような３本の近接した同心円として観察される。図５は、図１（ａ）におけるＢ部の拡大図である。コバ部６の一面に形成された環状の角部４ａ及び４ｂ（凹部４）はレンズのＲ１面と同じ金型１１で同時に成形されているのでＲ１面の寸法精度と緊密な関係がある。他方、環状の角部３はレンズのＲ２面と同じ金型１２で同時に成形されているのでＲ２面の寸法精度と緊密な関係がある。そこで、環状の角部３、４ａ及び４ｂに対応する３本の円環が径方向に一定の間隔で同心円のように観察される場合は、それぞれのレンズ面Ｒ１及びＲ２の寸法精度が良好であると推定できる。
【００３５】
前述のように、本実施形態のレンズ１では、角部３による円環が、凹部４の両側にできる角部４ａ及び４ｂの間に挟まれていれば、光軸の面別偏心が５μｍ以内であることが推定できる。つまり、環状の角部３、４ａ及び４ｂの直径は１０μｍずつの差が与えられているで、Ｒ１面の中心とＲ２面の中心が互いに逆方向に５μｍずつ偏心すれば、これら２つの円周の一部は重なって観察される。偏心が５μｍあれば確実に発見することが可能である。本実施形態のレンズ１では許容偏心量が１０μｍとして設計されており、この許容偏心量を超える偏心がある場合は角部３、４ａ及び４ｂに対応する円環の観察によって十分検出可能である。
【００３６】
更に大きな偏心が発生している場合は、これらの円環に２箇所の重なり部分が観察されることになる。レンズの設計上、更に大きい偏心量が許容できる場合は、環状の角部３、４ａ及び４ｂの直径の差をもっと大きな値に設定すればよい。つまり、これらの直径の差を許容偏心量の２倍の値に設定すれば、２つのレンズ面Ｒ１及びＲ２間の偏心の評価を精度よくできる。逆に、許容偏心量が小さい場合は環状の角部３、４ａ及び４ｂの直径の差を小さな値に設定すればよい。
【００３７】
図６は、本発明の第１の実施形態に係るレンズのコバ部に形成された環状の角部の視認性を説明するための図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本実施形態のレンズ１のコバ部６に形成された３本の環状の角部３、４ａ及び４ｂに対応する円環の一部を直線として模式的に示したものである。図６（ａ）の状態では、コバ部６の一方の面の環状の角部４ａ及び４ｂの丁度中間に他方の面の環状の角部３が位置している。この状態は、二つのレンズ面Ｒ１及びＲ２の間に偏心が無いことを示している。図６（ｂ）の状態では、角部３が角部４ａ及び４ｂの中間より少し左（内側）にずれていることが容易に視認できる。この状態は、二つのレンズ面Ｒ１及びＲ２の間に偏心が有ることを示している。
【００３８】
図６（ｃ）及び図６（ｄ）は、比較のために、２本の環状の角部３及び４ａに対応する円環のみで偏心の有無をチェックする場合を示している。つまり、コバ部６の一方の面の角部４ａ及び４ｂのうちの１本４ｂを除いて他の１本４ａのみを残した状態に相当する。図６（ｃ）は図６（ａ）に対応し、図６（ｄ）は図６（ｂ）に対応している。この場合は、２本の角部４及び３ｂに対応する円環の間隔の大小から偏心の有無をチェックすることになる。このようなチェック方法に比べて、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した本実施形態のように３本の環状の角部３、４ａ及び４ｂに対応する円環を用いるチェック方法のほうが視認性が良く、わずかな偏心を視認することができることが明らかである。
【００３９】
また、３本の角部３、４ａ及び４ｂに対応する円環の真円度を測ることによって、それぞれのレンズ面Ｒ１、Ｒ２の寸法精度を推定することができる。この場合に、真円を描いたチャートを投影機等にあらかじめ用意しておき、角部３、４ａ及び４ｂの投影像とチャートとの差を観察することによって簡易的な評価が可能である。許容できる真円度の範囲をチャートに記載しておけば評価が更に簡単になる。角部３、４ａ及び４ｂに対応する円環の真円度とレンズの光学特性との相関をあらかじめ評価しておくことが好ましい。本実施形態のレンズ１を様々に変化させた成形条件で作製し、その光学特性を評価したところ、上記の偏心が許容偏心量の範囲内に入っておれば、真円度を評価しなくても、他の形状精度等が十分達成できることが実験計画から確認できている。したがって、角部３、４ａ及び４ｂに対応する円環の偏心の評価を行えば、レンズ１に要求される光学特性に関する寸法精度を確保することができる。
【００４０】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態に係るレンズを図７から図９に基づいて説明する。図７は本発明の第２の実施形態に係るレンズを模式的に示す図である。図７（ａ）はレンズを光軸方向から見た平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のレンズをＸ−Ｘ線で切断した断面図である。図８は図７におけるＣ部の拡大図である。図９は本発明の第２の実施形態のレンズに形成された環状の角部の視認性を説明するための図である。
【００４１】
本実施形態のレンズ１の基本的な形状、材質、成形方法等については、第１の実施形態のレンズと同様である。本実施形態のレンズ１が第１の実施形態のレンズと異なる点は、インロー部８がコバ部６の外周端より少し内側から軸方向に立設され、その結果、インロー部８の基部の内周側だけでなく外周側にも角部が形成されている点である。すなわち、図７に示すように、コバ部６のレンズ面Ｒ２側の面には、外周側の角部３ａ及び内周側の角部３ｂが形成されている。
【００４２】
コバ部６のレンズ面Ｒ１側の面に形成された凹部４の幅はインロー部８の幅の２倍である。凹部４の底面及び外周側面で形成される外周側の角部４ａとインロー部８の基部の外周側の角部３ａとは同じ直径を有し、偏心がなければ平面視で重なるように形成されている。また、凹部４の外周側の角部４ａと内周側の４ｂの間にインロー部８の内周側の角部３ｂが挟まれるように配置されている。
【００４３】
したがって、実施形態１と同様にレンズ１を顕微鏡等にセットして光軸２の方向に平行光を照射したときに、４本の角部３ａ、３ｂ、４ａ及び４ｂに対応する４本の円環が観察されるが、上述のように偏心がなければ角部３ａ及び４ａに対応する２本の円環は重なって１本に見える。図７（ａ）はこの状態を示している。また、図８は、図７（ａ）におけるＣ部の拡大図である。
【００４４】
つまり、本実施形態のレンズ１は、実施形態１のレンズと同様に３本の角部３ａ（４ａ）、３ｂ及び４ｂに対応する円環のピッチが均等であるか否か（周方向の一部での重なりの有無）を観察することによってレンズ面Ｒ１及びＲ２間の偏心の有無をチェックできるだけでなく、外周側の２本の円環３ａ及び４ａに対応する円環が重なって１本に見えるか否かを観察することによってもレンズ面Ｒ１及びＲ２間の偏心の有無をチェックできる。
【００４５】
次に、図９を参照して、本実施形態に係るレンズのコバ部に形成された環状の角部の視認性を説明する。図９では、外周側の２本の環状の角部３ａ及び４ａに対応する円環の一部が直線として模式的に示されている。２本の環状の角部３ａ及び４ａに対応する円環の線が完全に重なっている状態（ａ）、少しずれて重なっている状態（ｂ）、僅かに離れている状態（ｃ）、及び線幅程度の間隔で離れている状態（ｄ）をそれぞれ示している。このように、２本の環状の角部３ａ及び４ａに対応する円環の線の重なり又はずれを評価すれば、レンズ面Ｒ１及びＲ２間の偏心の有無やその程度を評価することができる。つまり、偏心の大きさを第１の実施形態より更に詳細に評価することができる。
【００４６】
なお、上記のような第１及び第２実施形態を組合せ、あるいは適宜変形して実施することが可能である。図１０は、本発明の実施形態の変形例に係るレンズの断面形状を示している。図１０（ａ）及び（ｂ）のレンズではレンズ有効部５の形状が凸凹レンズになっており、図１０（ｃ）及び（ｄ）のレンズではレンズ有効部５の形状が図１及び図７と同様に両凸レンズである。レンズ有効部５の形状は本発明と直接的な関連はなく、任意の形状としてよい。
【００４７】
図１０（ａ）のレンズでは、コバ部の一方の面から軸方向に突出するインロー部８の内周側に環状の凹部４が形成されていると共に、他方の面にも環状の凹部４が形成されている。したがって、合計４本の角部に対応する円環の線が得られる。これら４本の線の位置関係については、既述の実施形態のように、一方の面に形成された２本の線で他方の面に形成された１本を挟む配置としたり、両面の線が重なる配置としたりすることができる。
【００４８】
図１０（ｂ）のレンズは、図１０（ａ）のレンズにおいてインロー部８の先端面に段差を設け、更なる角部３を追加したものである。図１０（ｃ）のレンズは、コバ部の一方の面に形成されたインロー部８の外周側に環状の凹部４が形成され、内周側に角部３が形成されていると共に、他方の面に小型のインロー部８’が形成され、その内周側に環状の凹部４が形成されると共に外周側に環状の角部３が形成されている。
【００４９】
図１０（ｃ）のレンズのレンズ有効部５は両凸レンズであるが、コバ部に形成されたインロー部８の先端面はレンズ有効部５よりも光軸方向に突出している。レンズの移動又は搭載等のハンドリングにおいて、例えば平面台の上にレンズを置く場合にインロー部８を下にして置けば、インロー部８の先端面が平面台に当接し、レンズ有効部５は当接しないので、レンズ面へのダメージが防止される。また、トレー等にレンズを収容する場合も同様である。
【００５０】
また、レンズを鏡筒に装着し、コバ部の接着固定を行う際に、インロー部（突起部）８、８’は接着剤がレンズ有効部へ侵入するのを防止する堤防として機能する。また、インロー部（突起部）８、８’の近傍に形成された環状の凹部４は余分な接着剤の溜まりとして機能する。インロー部（突起部）８、８’の外周側に形成された環状の凹部４は本来の接着剤溜まりとして機能し、内周側に形成された環状の凹部４はインロー部（突起部）８、８’を乗り越えた接着剤がレンズ有効部５へ侵入することを防止する堀として機能する。これにより、レンズ・鏡筒組立品の品質が安定すると共に接着剤の塗布量の管理が容易になる。
【００５１】
図１０（ｄ）のレンズは、図１０（ｃ）のレンズを変形したものである。コバ部の一方の面に形成されたインロー部（突起部）８の高さ（光軸方向寸法）が低くなり、他方の面に形成されたインロー部（突起部）８’の内周側の凹部４が省略されている。
【００５２】
上記のような実施形態や変形例は、レンズの要求精度、測定上の制約、成形上の制約等に応じて適宜選択することができ、また、それらを組み合わせて実施してもよい。
【００５３】
（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態として、既述の実施形態や変形例のレンズを用いた撮像装置の例を説明する。図１１は、本発明のレンズを用いた撮像装置の斜視図である。この撮像装置２０は、携帯電話用カメラモジュールである。また、図１２は、図１１の撮像装置の鏡筒部分を側面から見た断面図である。
【００５４】
撮像装置２０は、２枚のレンズ１Ａ及び１Ｂを組み合わせたレンズユニット１Ｕとそれを保持する鏡筒３１、光学フィルタ２４及び半導体撮像素子２５とこれらを保持する立体基板２２、これに接続されて外部との間で信号の授受を行うフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３０等を有する。立体基板２２は、鏡筒３１、半導体撮像素子２５及び光学フィルタ２４を保持する保持部材としての役割を兼ね備えている。レンズユニット１Ｕは、それを構成する上側のレンズ１Ａの外周面及び上面が鏡筒３１の内周面及び天井面に嵌め込まれるようにして固定されている。鏡筒３１の天井面中央部に絞りを構成する開口２７が形成されている。
【００５５】
レンズユニット１Ｕの下方に配置された半導体撮像素子２５は、例えば画素数が約１３０万で画素サイズが約２．８μｍの１／４インチ型ＣＣＤである。半導体撮像素子２５は、立体基板２２の表面に形成された導電パターンにＳＢＢ（Ｓｔｕｄ  Ｂｕｍｐ  Ｂｏｎｄ）によって電気的に接続される。立体基板２２の導電パターンは、立体基板２２から外へ引き出され、ＦＰＣ３０の導電パターン３０ａに半田付によって接続される。半導体撮像素子２５の上に配置された光学フィルタ２４は、可視光領域以外の光の透過を抑制する働きを有する。被写体からの光がレンズ１により集光され、光学フィルタ２４を通って半導体撮像素子２５に入射する。半導体撮像素子２５は入射光に応じた電気信号を出力し、導電パターン３０ａを介して電気信号が外部に取り出される。
【００５６】
レンズユニット１Ｕを構成する２枚のレンズ１Ａ及び１Ｂのうち、上側のレンズ１Ａは、図１０（ａ）に示したレンズに類似している。また、下側のレンズ１Ｂは、図１０（ｃ）に示したレンズに類似している。上側のレンズ１Ａのインロー部８Ａの内周壁が下側のレンズ１Ｂのインロー部８Ｂの外周壁に外嵌するようにして２枚のレンズ１Ａ及び１Ｂが結合し、レンズユニット１Ｕを構成している。
【００５７】
このように、２枚のレンズ１Ａ及び１Ｂが直接結合し、軸方向及び径方向の位置決めがインロー部８Ａ及び８Ｂの嵌合によって行われる。こうすることにより、２枚のレンズを個別に鏡筒に固定する場合に比べて、２枚のレンズの光軸合わせが精度良く行われる。しかも、各レンズのレンズ面の偏心に関して、前述のように５μｍ以下となるような精度を容易に確保することができるので、品質の安定と管理工数の低減が実現する。これにより、半導体撮像素子２５の受光面の周辺部における像面湾曲等に起因する解像度の低下を防止することができる。また、２枚のレンズ１Ａ及び１Ｂの固定は、これらの外周壁面と鏡筒３１の内周壁面との間に接着剤１５を充填し、硬化させることによって行なわれる。この際、前述のように、レンズ１Ｂの環状の突起部８Ｂ’は、余分な接着剤１５が内側（レンズ有効部）へ侵入するのを防止する堤防として機能する。これにより、レンズ・鏡筒組立品の品質が安定すると共に接着剤の塗布量の管理が容易になる。
【００５８】
上記のような撮像装置２０をカメラ機能付携帯電話に使用すれば、撮影された画像の中心部から周辺部にわたって良好な画質が得られるので、携帯電話の付加価値の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレンズを模式的に示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図２】図１に示したレンズを射出成形する際の金型及びレンズの部分断面を概念的に示す図（ａ）とその部分拡大図（ｂ）である。
【図３】レンズのコバ部に環状の凹部の代わりに環状の凸部を形成することを想定したときの図２（ｂ）に相当する図である。
【図４】金型を加工する刃具の先端部形状を例示する斜視図である。
【図５】図１（ａ）におけるＢ部の拡大図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るレンズのコバ部に形成された環状の角部の視認性を説明するための図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るレンズを模式的に示す平面図（ａ）及び断面図（ｂ）である。
【図８】図７におけるＣ部の拡大図である。
【図９】本発明の第２の実施形態のレンズに形成された環状の角部の視認性を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施形態の変形例に係るレンズの断面形状を示す図である。
【図１１】本発明のレンズを用いた撮像装置の斜視図である。
【図１２】図１１の撮像装置の鏡筒部分を側面から見た断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１、１Ａ、１Ｂ  レンズ
２  光軸
３、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ  環状の角部
４  環状かつ帯状の凹部
５  レンズ有効部
６  コバ部
８、８Ａ、８Ｂ  インロー部
２０  撮像装置
２２  立体基板
２４  光学フィルタ
２５  半導体撮像素子
２７  絞り開口
３０  プリント基板（ＦＰＣ）
３１  鏡筒
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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