(57)【要約】【課題】撮像素子の有効画素領域の一部が開口部によって覆われている場合であっても、撮像素子に対して撮像レンズ系を位置精度良く取り付けることができる撮像装置を提供する。【解決手段】本発明の撮像装置１は、撮像レンズ系３１を保持する開口部２６を有するレンズホルダ２１と、撮像レンズ系３１を通過した光を電気信号に変換するセンサチップ１１と、レンズホルダ２１を位置決めするマーカー１８ａとを有している。レンズホルダ２１は、開口部２６を通してセンサチップ１１の有効画素領域１２の一部を覆うように設計されている。また、マーカー１８ａの少なくとも一部分は、レンズホルダ２１の開口部２６を通して視認できる位置であり、かつ有効画素領域１２の外部に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズ系を保持する開口部を有するレンズホルダと、上記撮像レンズ系を通過した光を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子に対する上記レンズホルダの位置を決める位置決め手段と、を有する撮像装置において、
上記レンズホルダが上記撮像素子の有効画素領域の一部を覆うように、上記レンズホルダの上記開口部が設計されており、
上記位置決め手段は、当該位置決め手段の少なくとも一部分を上記レンズホルダの上記開口部を通して視認できる位置であり、かつ上記有効画素領域の外部に設けられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記撮像レンズ系を通過した光を補正する光学素子を上記撮像素子と上記撮像レンズ系との間にさらに備えており、
上記位置決め手段は、上記光学素子に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
上記位置決め手段は、上記光学素子の有効領域内に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記位置決め手段は、上記レンズホルダを上記撮像素子に対して投影したときの投影面内に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
上記位置決め手段は、突出部または溝であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記位置決め手段の形状は、半球状、錐体状、または錐台状のいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記位置決め手段は、複数設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
上記位置決め手段は、上記撮像レンズ系の光軸を中心とする円の円周を均等に分割する位置に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記光学素子において、上記位置決め手段の形成されている領域の透過率と、上記位置決め手段の形成されていない領域における透過率との差が、４％以上であることを特徴とする請求項２から８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
上記光学素子において、上記位置決め手段の形成されている領域を除いた領域には、反射防止層が備えられていることを特徴とする請求項２から９のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項１１】
撮像レンズ系を保持する開口部を有するレンズホルダと、上記撮像レンズ系を通過した光を電気信号に変換する撮像素子と、上記レンズホルダの位置を決める位置決め手段と、を有する撮像装置の製造方法において、
上記撮像素子の有効画素領域の一部を覆うように上記開口部を設計した上記レンズホルダを形成するレンズホルダ形成工程と、
上記位置決め手段の少なくとも一部分を、上記撮像素子の有効画素領域外であり、かつ上記レンズホルダの上記開口部を通して視認できる位置に形成する位置決め手段形成工程と、を含むことを特徴とする撮像装置の製造方法。
【請求項１２】
上記位置決め手段形成工程は、
転写型に流動性を有する樹脂を充填する充填工程と、
上記転写型に充填した上記樹脂を硬化させる硬化工程と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１３】
上記位置決め手段形成工程では、上記位置決め手段を上記撮像素子と上記撮像レンズ系との間に設けられた、上記撮像レンズ系を通過した光を補正する光学素子に形成することを特徴とする請求項１１または１２に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１４】
上記位置決め手段形成工程では、上記光学素子と上記位置決め手段とを同時に成形することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１５】
上記転写型は、上記光学素子を成形する光学素子転写部と、上記位置決め手段を成形する位置決め手段転写部と備えていることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１６】
上記転写型は、光を透過する素材からなることを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１７】
上記位置決め手段転写部は、上記光学素子転写部の表面をパターニングすることによって形成されることを特徴とする請求項１５または１６に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１８】
上記樹脂は、光エネルギーおよび熱エネルギーの少なくともいずれかのエネルギーによって硬化するエネルギー硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１２から１７のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項１９】
上記樹脂は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１２から１７のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項２０】
上記位置決め手段を備えた上記光学素子を、上記撮像素子を備えた撮像ユニットに固定する固定工程をさらに含み、
上記固定工程では、硬化後に光を透過する材質からなる樹脂を上記光学素子または上記撮像ユニットにおける上記光学素子を固定する面に塗布した後、上記樹脂を硬化することを特徴とする請求項１２から１９のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項２１】
上記固定工程では、上記レンズホルダを通して上記位置決め手段を視認しつつ、上記樹脂を硬化することを特徴とする請求項２０に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項２２】
上記レンズホルダの上記開口部を通して上記取り付け手段を視認しつつ、上記レンズホルダ形成工程にて形成したレンズホルダを上記撮像素子を備えた撮像ユニットに取り付ける取付工程を含むことを特徴とする請求項１１から２１のいずれか１項に記載の撮像装置の製造方法。
【請求項２３】
上記取付工程では、上記位置決め手段を微分干渉像として確認していることを特徴とする請求項２２に記載の撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラおよびデジタルビデオカメラなどのような、撮像素子を用いて被写体の像を撮像する撮像装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラまたはデジタルビデオカメラなどの撮像装置は、被写体からの光を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて被写体の画像データを形成している。具体的に説明すると、撮像装置は、通常、撮像レンズ系によって結像された被写体からの光を認識する撮像部（以下、撮像ユニットと称する）を備えており、撮像ユニットにおいて認識された光は、撮像ユニット内に備えられている固体撮像素子において電気信号に変換され、出力される。そして、出力された電気信号は、撮像装置の処理部において、画像データに変換される。なお、撮像ユニットは、一般的に、光の入射側に厚みの均一である平面板状の保護ガラスを備えたユニットケース内に固体撮像素子を備えた構成をしている。保護ガラスは、光の入射を妨げることのない材質によって形成されており、例えば固体撮像素子への異物の付着または物理的な原因による損傷などの悪影響から固体撮像を保護するための部材である。
【０００３】
一般的なデジタルカメラなどの撮像装置では、固体撮像素子において良好な画質を形成するために、固体撮像素子の有効画素領域中心と撮像レンズ系の光軸との位置の調整（ＸＹ調整）および撮像レンズ系の焦点を固体撮像素子に対して調整するフォーカス調整を行っている。
【０００４】
特許文献１には、撮像ユニット中に施されたマーカーを画像処理カメラなどで読み取ることにより位置情報を取得し、撮像レンズ系の姿勢調整にフィードバックする方法が開示されている。特許文献１に示された撮像ユニットを、図１６（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図１６（ａ）および（ｂ）に示すように、特許文献１に記載の撮像ユニットは、ＣＣＤパッケージ１４１上に、ＣＣＤチップ１４４と色分解フィルタ１４２が配置されている。そして、その間に位置する光学フイルタ１４２上には、撮像面の外周コーナー部にマーカー１４３Ａ〜１４３Ｄが設けられている。これによって、画像処理カメラにより検出された位置情報を元にして、ＸＹ調整およびフォーカス調整を行うことができる。
【０００５】
しかし、携帯電話などをはじめとする携帯機器に搭載される小型化かつ薄型化した撮像装置では、構成する光学レンズ系の位置ズレに対するマージンにもよるが、上記のＸＹ調整はほとんど行われておらず、フォーカス調整を行うのみである。このように、ＸＹ調整を行っていない撮像装置では、撮像レンズ系を通過した光が固体撮像素子の有効領域に対して位置精度良く結合させることができないため、周辺光量の良好な画像を得ることはできない。
【０００６】
また、近年、撮像装置の小型化、薄型化のために撮像レンズ系のレンズ枚数を少なくした撮像装置が開発されている。しかし、撮像レンズ系の枚数を少なくすればするほど、入射する光を好適に補正することが困難となる。入射する光の補正について、図１７を参照して下に説明する。なお、図１７における仮想線Ｏは、撮像レンズ系を透過した光の中心軸を表している。すなわち、仮想線Ｏは、光軸Ｏと言い換えることもできる。
【０００７】
図１７に示すように、撮像レンズ系を透過した光は、保護ガラス１０１を介して固体撮像素子１０２に到達する。固体撮像素子１０２に入射する光のうち、光軸Ｏから離れた位置に入射する光ほど光軸Ｏから外側へ広がるような角度を有している。すなわち、固体撮像素子１０２の外側ほど、光軸Ｏから外側に離れるような角度を有する光が入射する。このように、入射光が光軸Ｏから外側に離れるような角度を有していると、固体撮像素子１０２への入射効率が低下するため、光を効率的に電気信号に変換することが困難になる。
【０００８】
さらに、上述したような保護ガラスを有する固体撮像ユニットを備えた撮像装置を小型化かつ薄型化した場合には、撮像レンズを透過した光は、必然的に広角化してしまう。これによって、固体撮像素子の中心部と周辺部との間の入射効率の差がさらに拡大するため、形成された画像の周辺部が極端に暗くなってしまうという問題が生じる。
【０００９】
また、固体撮像素子として一般的に用いられるＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）およびＣ−ＭＯＳデバイスは、比較的広い波長（可視光領域のみならず近赤外領域（７５０〜２５００ｎｍ）の波長）の光を電気信号に変換することができる。しかし、通常のカメラとして用いる場合には、固体撮像素子が近赤外線を電気信号に変換することによって、解像度の低下および画像のムラなど画質の劣化が引き起こされる。このため、通常のカメラでは、赤外カットフィルタとして色ガラスなどを挿入し、入射光における近赤外線をカットしている。近年では、撮像装置の低コスト化および小型化のため、保護ガラスに安価な誘電体多層膜を赤外カットフィルタとして形成することにより近赤外線をカット（反射）する方法が多く採用されている。
【００１０】
誘電体多層膜は、安価であるが、入射する光の角度によって反射する光の波長の範囲が変化する角度依存性を有している。すなわち、光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜が反射できる光の波長の範囲は、より短波長へシフトする。したがって、誘電体多層膜は、光の入射角が大きくなるほど、近赤外線の波長よりも短い波長の光を反射しやすくなるという問題を生じる。言い換えると、光の入射角が大きくなるほど、誘電体多層膜の赤外カットフィルタとしての機能が低下してしまう。
【００１１】
以上のような問題を解消するために、例えば特許文献２および３に記載の固体撮像ユニットが開示されている。特許文献１に記載の撮像素子ユニット（撮像ユニット）は、図１８に示すように、ガラス板１１５ａと一体をなして形成されている、結像作用を有していないレンズ部１１５ｂを備えている。これによって、特許文献１に記載の撮像素子ユニットは、センサチップ１１４の周辺部に入射する光を光軸Ｏとほぼ平行になるように屈折させている。
【００１２】
また、特許文献２に記載の固体撮像デバイス（撮像ユニット）は、図１９に示すように、光透過性基板１３４の平坦面に誘電体多層膜１３３および樹脂性集束レンズ１３２からなる誘電体多層膜フィルタ１３４を備えている。これによって、特許文献２に記載の固体撮像デバイスは、矢印Ｌ２で示される経路を経てセンサチップ１３５の外周付近に入射する光を樹脂製集束レンズ１３２の入射面において矢印Ｌ０に対してより平行になるように屈折させている。
【００１３】
このように、固体撮像素子近傍にレンズ部１１５ｂまたは樹脂製集束レンズ１３２などの光学素子を形成した撮像装置では、撮像レンズ系の数を増やすことなくセンサチップの周辺部および外周付近のおける入射効率の低下を抑制できるため、撮像レンズ系のレンズ枚数を減らし、撮像装置を小型化および薄型化することができる。
【００１４】
しかし、固体撮像素子近傍に光学素子を設けている撮像装置では、撮像レンズ系と新たに設けた光学素子との位置のＸＹ平面における調整（ＸＹ調整）が必要となる。しかし、小型化かつ薄型化した撮像装置では、スペースの関係上、撮像装置内部に調整機構を内蔵することができない。したがって、例えば、ホールドされた撮像ユニットに対して撮像レンズ系をＸＹＺステージなどを用いて直接姿勢調整した後、固体撮像ユニットと撮像レンズ系とを接着することになる。
【特許文献１】特開昭６０−２０７１０７（昭和６０年１０月１８日公開）
【特許文献２】特開平１１−９７６５９（平成１１年４月９日公開）
【特許文献３】特開２００５−２３４０３８（平成１７年９月２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
例えばマーカーなどの位置決め手段を用いて撮像レンズ系を精度良く位置決めするためには、撮像レンズ系を通して位置決め手段を視認することが最も好適であるが、強烈な集光レンズを通して位置決め手段を視認することは非常に困難である。したがって、一般的には、撮像レンズ系をマウントするレンズホルダを位置決め手段を用いて精度良く位置決めした後、撮像レンズ系をマウントしたレンズホルダに取り付ける方法がとられている。
【００１６】
近年、撮像装置は、その小型化、薄型化と共に、オートフォーカス機構（以下、ＡＦ機構とも称する）などを搭載することによる高機能化が求められている。小型化かつ薄型化された撮像装置内に、例えばＡＦ機構を搭載する場合、ＡＦ機構に用いられるアクチュエータは、レンズホルダの周囲に配置されることが一般的である。したがって、ＡＦ機構を搭載するためのスペースを確保するために、撮像レンズ系に用いられるレンズ径を小さくせざるを得ず、また、それに伴って撮像レンズ径を保持するレンズホルダの開口部の大きさも小さくなってしまう。これによって、特許文献１に記載の技術のように、固体撮像素子（以下、単に撮像素子とも称する）のコーナー部分に位置決め手段を設けた場合、ＡＦ機構などを搭載した高性能な撮像装置では、画像処理カメラを用いてレンズホルダ越しに位置決め手段を視認することができず、撮像レンズ系と撮像ユニットとの位置のＸＹ調整が非常に困難となる。
【００１７】
これによって、撮像ユニットに備えられた撮像素子の有効画素領域の中心とレンズホルダ径の中心（すなわち、撮像レンズ系の光軸）との間において、位置ズレが生じてしまう。したがって、撮像レンズ系の光軸から離れた位置に入射する光は、有効画素領域外に結像してしまうため、撮像素子の周辺部における光量が不足してしまうという問題を有する。
【００１８】
また、位置決め手段をコーナー部以外に設けた場合には、マーカーを通過した光がアルミニウム電極に直接到達してしまう。アルミニウム電極も遮光用に設けられているが、蒸着などで製造されるため欠陥も多い。したがって、到達した光が欠陥から漏れこみ、撮像素子に入ることによりスミアとなってしまう問題を有する。すなわち、位置決め手段は、スミアによる画像のノイズが中央部に現れるのを避けるため、撮像素子のコーナー部に設けることが好ましい。
【００１９】
さらに、撮像素子近傍に、入射光の角度を補正するための光学素子が設けられている撮像装置の場合には、撮像素子の周辺部における光量が不足するだけではなく、光学系における収差などによりＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が低下し、撮像装置としての性能を発揮することができない。
【００２０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、撮像素子の有効画素領域の一部がレンズホルダの開口部によって覆われているような場合であっても、撮像素子に対して撮像レンズ系を位置精度良く取り付けることができる撮像装置を提供することである。
【００２１】
なお、撮像素子の近傍に光学素子が設けられている場合、位置決め手段を視認することができないため、光学素子と撮像レンズ系との位置をＸＹ調整することができない。さらに、位置決め手段は、光学素子に対しては高精度に形成されていないため、光学素子と撮像レンズ系とを精度良く位置調整することも困難である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明に係る撮像装置は、上記課題を解決するために、
撮像レンズ系を保持する開口部を有するレンズホルダと、上記撮像レンズ系を通過した光を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子に対する上記レンズホルダの位置を決める位置決め手段と、を有する撮像装置において、
上記レンズホルダが上記撮像素子の有効画素領域の一部を覆うように、上記レンズホルダの上記開口部が設計されており、
上記位置決め手段は、当該位置決め手段の少なくとも一部分を上記レンズホルダの上記開口部を通して視認できる位置であり、かつ上記有効画素領域外に設けられていることを特徴としている。
【００２３】
上記の構成によれば、位置決め手段を用いてレンズホルダを位置決めするとき、レンズホルダの開口部を通して位置決め手段を視認することができる。これによって、撮像素子に対するレンズホルダの位置を精度良く決定することができる。なお、撮像レンズ系は、レンズホルダの開口部に取り付けることによってその位置が決定される。すなわち、撮像素子に対するレンズホルダの位置を精度良く決定することは、撮像素子に対する撮像レンズ系の位置を精度良く決定することと同義である。これによって、レンズホルダが撮像素子の有効画素領域の一部を覆うような場合であっても、撮像レンズ系の光軸と有効画像領域の中心とを略一致させるように撮像レンズ系を取り付けることができる。
【００２４】
したがって、撮像レンズ系の光軸から離れた位置に入射する光であっても、撮像素子の有効画素領域内に位置精度良く結像させることができるため、撮像素子において良好な画像を形成することができる効果を奏する。
【００２５】
本発明に係る撮像装置では、さらに、上記撮像素子と上記撮像レンズ系との間に備えられた、上記撮像レンズ系を通過した光を補正する光学素子をさらに備えており、
上記位置決め手段は、上記光学素子に設けられていることが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、光学素子の光学特性を考慮することなく、光学素子に対する撮像レンズ系の位置を決定することができるため、光学素子に対する撮像レンズに位置を精度良く決めることができる。また、光学素子は、撮像素子に対して精度良く位置決めされているため、光学素子に対する撮像レンズに位置を精度良く決めることによって、撮像素子に対する撮像レンズ系の位置についても精度良く決定することができる。
【００２７】
すなわち、光学素子を備えた撮像装置における、光学素子と撮像素子とに対する撮像レンズ系の位置を精度良く決定することができる。これによって、光学素子を備えた撮像装置においても、良好な画像を形成することができる効果を奏する。
【００２８】
上記位置決め手段は、上記光学素子の有効領域内に設けられていることが好ましい。
【００２９】
上記位置決め手段は、上記レンズホルダを上記撮像素子に対して投影したときの投影面積内に設けられていることが好ましい。
【００３０】
本発明に係る撮像装置では、さらに、上記位置決め手段は、突出部または溝であることが好ましい。
【００３１】
位置決め手段が突出部である場合、すなわち凸形状である場合、位置決め手段を形成する金型は凹形状となる。凹形状の金型は、金型の原料を掘り込むことにより形成することができるため、金型の製造に要する時間を短くすることができ、金型製造コストを抑制することができる効果を奏する。また、位置決め手段が溝である場合、すなわち凹形状である場合、位置決め手段以外に対する位置決め手段の反射率を低減することができる。これによって、カメラなどによる視認性を向上することができる効果を奏する。
【００３２】
本発明に係る撮像装置では、さらに、上記位置決め手段の形状は、半球状、錐体状、または錐台状のいずれかであることが好ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、位置決め手段を成形する型との離型性を確保することができる効果を奏する、また、位置決め手段が光学素子に設けられている場合には、光学素子における光の散乱を十分に低減することができる効果を奏する。
【００３４】
本発明に係る撮像装置では、さらに、上記位置決め手段は、複数設けられていることが好ましい。
【００３５】
上記の構成によれば、撮像素子に対してレンズホルダをより一層精度良く位置決めすることができる効果を奏する。
【００３６】
本発明に係る撮像装置では、さらに、上記位置決め手段は、上記撮像レンズ系の光軸を中心とする円の円周を均等に分割する位置に設けられていることが好ましい。
【００３７】
上記の構成によれば、画像処理による演算において、簡単なアルゴリズムにより有効画素領域の中心を認識することができる効果を奏する。また、例えば、位置決め手段が光学素子に設けられている場合には、位置決め手段による光学素子への内部歪が、軸対称として均等に分布するため、光学素子の変形を均等かつ確実に抑制することができる効果を奏する。
【００３８】
本発明に係る撮像装置では、さらに、上記光学素子において、上記位置決め手段の形成されている領域の透過率と、上記位置決め手段の形成されていない領域における透過率との差が、４％以上であることが好ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、レンズホルダを通して位置決め手段を視認したときに、位置決め手段を容易に認識することができる効果を奏する。
【００４０】
本発明に係る撮像装置では、さらに、上記光学素子において、上記位置決め手段の形成されている領域を除いた領域には、反射防止層が備えられていることが好ましい。
【００４１】
上記の構成によれば、光学素子の特性を損なうことなく、位置決め手段と、位置決め手段の形成されている領域を除いた領域との間に透過率の差を容易に生じさせることができる効果を奏する。
【００４２】
本発明に係る製造方法は、上記課題を解決するために、
撮像レンズ系を保持する開口部を有するレンズホルダと、上記撮像レンズ系を通過した光を電気信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子に対する上記レンズホルダの位置を決める位置決め手段と、を有する撮像装置において、
上記レンズホルダが上記撮像素子の有効画素領域の一部を覆うように上記レンズホルダの上記開口部を設計するレンズホルダ形成工程と、
上記位置決め手段の少なくとも一部分を、上記レンズホルダの上記開口部を通して視認できる位置に形成する位置決め手段形成工程と、を含むことを特徴としている。
【００４３】
上記の構成によれば、本発明に係る撮像装置と同様の作用効果を奏する。
【００４４】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記形成工程は、
転写型に流動性を有する樹脂を充填する充填工程と、
上記転写型に充填した上記樹脂を硬化させる硬化工程と、を含むことが好ましい。
【００４５】
上記の構成によれば、位置決め手段を樹脂成形することができるため、所望の形状の位置決め手段を容易に成形することができる効果を奏する。
【００４６】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記位置決め手段形成工程では、上記位置決め手段を上記撮像素子と上記撮像レンズ系との間に設けられた、上記撮像レンズ系を通過した光を補正する光学素子に形成することが好ましい。
【００４７】
光学素子を備えた撮像装置において、撮像レンズ系と光学素子と撮像素子とを精度良く位置決めすることができる効果を奏する。
【００４８】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記位置決め手段形成工程では、上記光学素子と上記位置決め手段とを同時に成形することが好ましい。
【００４９】
上記の構成によれば、位置決め手段と光学素子とを各個成形した後、光学素子に接着するよりも容易かつ、型精度において精度良く位置決め手段を成形することができる。これによって、光学素子の光軸に対する位置精度が高い位置決め手段を成形することができる効果を奏する。
【００５０】
本発明に係る製造方法では、上記転写型は、上記光学素子を成形する光学素子転写部と、上記位置決め手段を成形する位置決め手段転写部と備えていることが好ましい。
【００５１】
上記の構成によれば、光学素子と位置決め手段とを同時に樹脂成形することができる。これによって、光学素子の光軸に対して位置精度良く設けられた位置決め手段を備えた光学素子を生産性良く、かつ安価に製造することができる効果を奏する。
【００５２】
また、位置決め手段だけでなく、光学素子も樹脂成形によって成形することができるため、所望の形状を有する光学素子を容易に成形することができる効果も併せて奏する。
【００５３】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記転写型は、光を透過する素材からなることが好ましい。
【００５４】
上記の構成によれば、転写型に充填される樹脂および転写型が透明であるため、樹脂を充填した転写型を通して有効画素領域を視認することができる。これによって、容易に有効画素領域の中心と光学素子の光軸とを略一致させることができる効果を奏する。
【００５５】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記位置決め手段転写部は、上記光学素子転写部の表面をパターニングすることによって形成されることが好ましい。
【００５６】
上記の構成によれば、位置決め手段転写部を容易かつ精度良く形成することができる。これによって、精度良く形成する必要がある転写型をより一層容易かつ安価に製造することができる効果を奏する。
【００５７】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記樹脂は、光エネルギーおよび熱エネルギーの少なくともいずれかのエネルギーによって硬化するエネルギー硬化性樹脂であることが好ましい。
【００５８】
上記の構成によれば、所望の形状を有する光学素子および位置決め手段をさらに一層容易に成形することができる効果を奏する。
【００５９】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【００６０】
上記の構成によれば、光学素子および位置決め手段を大量かつ安価に製造することができる効果を奏する。
【００６１】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記位置決め手段を備えた上記光学素子を上記撮像素子を備えた撮像ユニットに固定する固定工程をさらに含み、
上記固定工程では、硬化後に光を透過するする材質からなる樹脂を上記光学素子または上記撮像ユニットにおける上記光学素子を固定する面に塗布した後、上記樹脂を硬化することが好ましい。
【００６２】
上記の構成によれば、光学素子の特性を損なうことなく、光学素子を撮像ユニットに設けることができる効果を奏する。
【００６３】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記固定工程では、上記レンズホルダを通して上記位置決め手段を視認しつつ、上記樹脂を硬化することが好ましい。
【００６４】
上記の構成によれば、有効画素領域の中心と光学素子の光軸とを略一致するように光学素子を設けることができる効果を奏する。言い換えれば、撮像素子に対して位置精度良く光学素子を設けることができる。
【００６５】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記開口部を通して上記取り付け手段を視認しつつ、上記レンズホルダを上記撮像素子を備えた撮像ユニットに取り付ける取付工程を含むことが好ましい。
【００６６】
上記の構成によれば、レンズホルダを通して位置決め手段を視認しつつ、レンズホルダと撮像ユニットとの位置の微調整することができるため、レンズホルダと撮像ユニットとを精度良く位置決めすることができる。
【００６７】
これによって、あらかじめ想定していた光学設計どおりの性能を有する撮像装置を製造することができる効果を奏する。また、撮像装置の歩留りを向上することができる効果も併せて奏する。
【００６８】
本発明に係る製造方法では、さらに、上記取付工程では、上記位置決め手段を微分干渉像として認識していることが好ましい。
【００６９】
上記の構成によれば、レンズホルダを通して位置決め手段を視認しにくい場合であっても、レンズホルダを撮像ユニットに対して精度良く取り付けることができる効果を奏する。
【発明の効果】
【００７０】
本発明に係る撮像装置は、以上のように、撮像素子の有効画素領域の一部を覆うようにレンズホルダの開口部が設計されているレンズホルダと、少なくとも一部分がレンズホルダの開口部を通して視認できる位置であり、かつ有効画素領域の外部に設けられている位置決め手段とを備えている。
【００７１】
上記の構成によれば、レンズホルダを位置決め手段を用いて位置決めするとき、レンズホルダの開口部を通して位置決め手段を視認することができる。これによって、レンズホルダによって撮像素子の有効画素領域の一部が覆われているような場合であっても、レンズホルダに保持される撮像レンズ系の光軸と、撮像素子の有効画素領域の中心とを略一致させるようにレンズホルダを位置決めすることができる。
【００７２】
したがって、撮像レンズ系の光軸から離れた位置に入射する光であっても、撮像素子の有効画素領域内に位置精度良く結像させることができるため、撮像素子において良好な画像を形成することができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
〔実施形態１〕
本発明に係る撮像装置の一実施形態について以下に説明する。
【００７４】
（撮像装置１の構成）
撮像装置１の構成について、図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２を参照して以下に説明する。図１（ａ）および（ｂ）は、撮像装置１の構成を示す図であり、（ａ）は撮像レンズユニット３０を取り外した状態を示す撮像装置１の断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す撮像装置１を開口部２６を通して視認したときの撮像ユニット１０の平面図である。また、図２は、撮像レンズユニット３０を取り付けた状態を示す撮像装置１の断面図である。
【００７５】
図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２に示すように、撮像装置１は、主として、撮像ユニット１０、保持ユニット２０および撮像レンズユニット３０の３つのユニットを備えている。以下にこれら３つのユニットについて簡潔に説明する。
【００７６】
（撮像ユニット１０の構成）
撮像ユニット１０は、撮像レンズユニット３０を通過した光を受光し、それに基づいて画像を形成するためのユニットである。撮像ユニット１０は、図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２に示すように、撮像ユニット１０は、センサチップ（撮像素子）１１、有効画素領域１２、センサ基板１３、透明版１４、ユニットケース１５、ボンディングワイヤ１６、外部接続端子１７、光学素子１８、およびマーカー（位置決め手段）１８ａを備えている。
【００７７】
センサ基板１３と電気的に接続されているセンサチップ１１は、有効画素領域１２において受光した光を電気信号に変換する。センサチップ１１は、具体的には、固体撮像素子であり、ＣＣＤまたはＣ−ＭＯＳなどの従来公知の固体撮像素子を用いることができる。なお、変換された電気信号は、ボンディングワイヤ１６および外部接続端子１７を介して外部へと出力される。
【００７８】
なお、本明細書等において、「有効画素領域」とは、平面状に複数個整列した、光を電気信号に変換するフォトディテクタの内、実際に撮像に使用されるフォトディテクタ群を意味している。なお、有効画素領域以外のフォトディテクタ群は、黒を検出するために使用され、オプティカルブラックと称される。
【００７９】
センサ基板１３は、絶縁性を有する平板状の基板であれば、センサ基板１３全体が絶縁性の材質から構成されていてもよく、またセンサ基板１３表面のみが絶縁性を有していてもよい。センサ基板１３を構成する材質は、特に限定されるものではなく、セラミックおよび樹脂など従来公知の材質から選択することができる。また、センサ基板１３表面に絶縁性を付与する方法も、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。
【００８０】
また、ユニットケース１５は、センサ基板１３に対向する側、すなわち被写体側に透明板１４を備えており、透明板１４上には光学素子１８が形成されている。すなわち、センサ基板１１、ユニットケース１５および透明板１４によって囲まれた空間は、密閉された空間である。透明板１４は、この空間内に塵または埃などの侵入、および撮像ユニット１０または撮像装置１の製造において、有効画素領域１２に対して他の部材などが接触することによる有効画素領域１２の損傷を防ぐためのものである。透明板１４の材質は、光を透過するものであれば特に限定されるものではなく、例えばガラスおよび樹脂などの材質を用いることができる。
【００８１】
なお、光学素子１８およびマーカー１８ａについては下記に詳述する。
【００８２】
（保持ユニット２０の構成）
保持ユニット２０は、撮像レンズユニット３０を保持するためのユニットであり、撮像ユニット１０に取り付けられている。保持ユニット２０は、図１（ａ）および図２に示すように、主として、レンズホルダ２１、フォーカス調整用ねじ部２１ａ、アクチュエーター筐体２５、開口部２６、およびオートフォーカス（ＡＦ）機構２７を備えている。
【００８３】
レンズホルダ２１は、撮像レンズユニット３０を取り付けるための開口部２６を有しており、開口部２６には、下記に説明する撮像レンズ系３１を通過した光がセンサチップ１１上に結像するように撮像レンズユニット３０の位置を調整するためのフォーカス調整用ねじ部２１ａが設けられている。また、レンズホルダ２１の周囲には、アクチュエータ筐体２５が設けられており、アクチュエータ筐体２５には、ヨーク２２、マグネット２３およびコイル２４を備えたＡＦ機構２７が内蔵されている。
【００８４】
すなわち、撮像レンズ保持ユニット２１の周囲には、ＡＦ機構２７を備えているため、開口部２６の内径、すなわちフォーカス調整用ねじ部２１ａの内径は、ＡＦ機構２７を備えていない場合よりも小さくなっている。これによって、図１（ｂ）に示すように、開口部２６側がら有効画素領域１２を見たとき、有効画素領域１２の端部（四隅）がフォーカス調整用ねじ部の内径２１ｂよりも外側となる。また、光学素子１８を備えている場合であっても、光学素子１８の有効領域１８ｂの外側となる。したがって、マーカー１８ａが、例えば特許文献１のように有効画素領域１２の四隅付近に設けられている場合には、開口部２６を通して、マーカー１８ａを視認することができない。
【００８５】
なお、本明細書等において「光学素子の有効領域」とは、光学素子に入射する光を所望の位置に導く範囲である有効径を通る光の内、撮像素子の有効画素領域に導かれて撮像に使用される光が通る領域を意味している。
【００８６】
（撮像レンズユニット３０の構成）
撮像レンズユニット３０は、入射した光をセンサチップ１１の有効画素領域１２に結像させるための撮像レンズ系を備えたユニットである。撮像レンズユニット３０は、図１（ａ）および図２に示すように、被写体からの光をセンサチップ１１上に結像させる撮像レンズ系３１および撮像レンズ系を保持すると共に、撮像ユニット３０を保持ユニット２０のフォーカス調整用ねじ部２１ａに取付可能とする撮像レンズ系バレル３２を備えている。
【００８７】
（光学素子１８の詳細）
次に、光学素子１８の詳細について、以下に説明する。
【００８８】
図１（ａ）および図２に示すように、透明板１４上に形成された光学素子１８は、凸レンズ状に形成されている。これによって、光学素子１８は、入射した光の角度を撮像レンズ系３１の光軸に対して平行に近づけるように補正することができる。一般的に、撮像レンズ系３１に入射する位置が光軸（すなわち、有効画素領域２の中心）から離れるほど、有効画素領域１２に入射する角度は垂直から離れる。有効画素領域２が入射光を認識し、電気信号に変換する効率は、入射光の角度が有効画素領域１２に対して垂直であるときが最も高く、垂直から離れるほど低くなる。
【００８９】
したがって、光学素子１８を用いて有効画素領域１２に対する入射光の角度を有効画素領域１２に対して垂直となるように補正することが好ましい。なお、光学素子１８は、有効画素領域２の外周部における光の入射効率を高めるため、有効画素領域２の全面を覆っていることが好ましい。
【００９０】
光学素子１８の材質は、上述したような補正を実現できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、光学素子１８の材質として、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂、熱エネルギーの付与によって硬化する熱硬化性樹脂、および熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、本明細書等における「エネルギー硬化性樹脂」とは、光硬化性樹脂および熱硬化性樹脂の総称である。
【００９１】
また、撮像ユニット１０の実装コストを低減することができると共に、安価かつ簡便であるリフロー処理を採用する場合には、光学素子１８の材質として、例えば、アルキル基およびフェニル基の少なくともいずれか一方を有するシリコン樹脂、炭素骨格とシリコン骨格とがハイブリッドされたシリカ配合複合型エポキシ樹脂、変性アクリレート樹脂、メタクリレート複合樹脂、ポリシロキサン系樹脂、シリコーンレジン、シリコーンゴム、ならびに透明ポリイミドなどのエネルギー硬化性樹脂などの耐熱性を持つエネルギー硬化性樹脂を用いることができる。
【００９２】
光学素子１８は、上述したように樹脂を型に充填し、硬化させる、すなわち樹脂成形によって形成することにより容易に所望の形状とすることができる。光学素子１８の形状としては、光学素子１８に入射する光を、有効画素領域１２に対して略垂直となるように補正できる形状であれば特に限定されるものではない。また、光学素子１８は、球面または非球面のいずれであってもよい。例えば、光学素子１８をパワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズ、または微細なレリーフ形状の施された回折レンズとして形成してもよい。なお、光学素子１８の樹脂成形については、実施形態２において詳述する。
【００９３】
（マーカー１８ａの詳細）
続いて、マーカー１８ａの詳細について、以下に説明する。
【００９４】
マーカー１８ａは、主として、保持ユニット２０を撮像ユニット２１に取り付けるとに、保持ユニット２０の取り付け位置を決めるために用いる標識である。
【００９５】
撮像装置１において、保持ユニット２０を撮像ユニット１０に取り付けるとき、通常は有効画素領域１２の四隅（コーナー部）に設けられたマーカーを画像処理カメラで撮像し、画像処理することによって有効画素領域１２の中心を認識する。次に、レンズホルダ２１の内径を別の画像処理カメラで同様に撮像し、レンズホルダ６５の内径の中心を認識する。そして、両者の相対位置を割り出した後、保持ユニット２０を撮像ユニット１０に取り付ける。
【００９６】
しかし、上述したように、ＡＦ機構２７などをレンズホルダ２１の周囲に設けることによりレンズホルダ２１の内径が小さくなると、マーカー１８ａを従来の位置に形成するとレンズホルダ越しに有効画素領域１２の四隅（コーナー部）を視認することができない。したがって、粗動で保持ユニット２０を撮像ユニット１０に移動させた後の微動による調整ができないため、オープンループによって位置決めしなければならない。
【００９７】
そのため、有効画素領域１２の中心と、レンズホルダ２１の内径の中心、すなわち撮像レンズ系３１の光軸との間には、約１００μｍのズレが生じてしまう。有効画素領域１２の中心と撮像レンズ系３１の光軸との間に約１００μｍものズレが生じると、撮像レンズ系３１の周端部に入射する光は、有効画像領域１２内からはみ出してしまうため、周辺光量の低下を生じてしまう。さらに、撮像装置１に光学素子１８を備えている場合には、周辺光量の低下だけでなく、光学系の収差発生などによるＭＴＦの低下が生じるため、撮像装置１としての性能が出ないことになる。
【００９８】
したがって、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、マーカー１８ａは、その少なくとも一部分をレンズホルダ２１の開口部２６を通して視認することができる位置であり、かつ有効画素領域１２の外部に設けられている。なお、本明細書等において、「開口部２６を通して視認することができる位置」とは、マーカー１８ａの設けられている部材において、開口部２６を通った光線の届く範囲内の領域であることを意味している。すなわち、例えばマーカー１８ａが光学素子１８に設けられている場合には、光学素子１８において、開口部２６を通った光線の届く範囲内の領域であることを意味している。また、開口部２６を通るのであれば、光線の角度は、特に限定されるものではなく、開口部２６の真上から照射した場合であってもよいし、開口部２６に対して斜めから照射した場合であってもよい。
【００９９】
本実施形態では、光線を撮像素子１１に対して垂直方向から照射した場合を例に挙げて説明する、すなわち、マーカー１８ａは、図１（ｂ）に示すように、フォーカス調整用ねじ部の内径２１ｂよりも内側に設けられている。なお、光学素子１８が備えられている撮像装置１の場合には、図１（ｂ）に示すように、マーカー１８ａは、その少なくとも一部分を光学素子１８の有効領域１８ｂ内に設けられていてもよい。
【０１００】
上述した位置にマーカー１８ａを設けることによって、レンズホルダ２１を通してマーカー１８ａを視認することができるため、マーカー１８ａを用いて保持ユニット２０と撮像ユニット１０との位置の微調整をすることができる。すなわち、保持ユニット２０と撮像ユニット１０との取り付けにおいて、有効画素領域１２の中心と、撮像レンズ系３１の光軸とのズレを約１０μｍ以内に抑えることができる。したがって、撮像レンズ系３１の光軸から離れた位置に入射する光であっても、センサチップ１１の有効画素領域１２内に位置精度良く結像させることができるため、センサチップ１１において良好な画像を形成することができる。
【０１０１】
また、図１（ｂ）に示すように、マーカー１８ａは、有効画素領域１２よりも外側に設けられている。したがって、撮像レンズ系３１の周辺光がマーカー１８ａにより影響を与えられたとしても、もともと画像として認識されない部分のため、画質に問題を生じることはない。
【０１０２】
さらに、図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２に示すように、マーカー１８ａは光学素子１８に設けられている場合には、屈折および反射などの光学素子１８の光学特性を考慮することなく、光学素子１８と撮像レンズ系３１との位置を精度良く決めることができる。また、光学素子１８は、センサチップ１１に対して精度良く位置決めされているため、光学素子１８を備えた撮像装置１であっても撮像レンズ系３１を通過した光をセンサチップ１１の有効画素領域１２内に位置精度良く結像させることができる。すなわち、撮像レンズ系３１と光学素子１８とセンサチップ１１とを精度良く位置決めすることができる。したがって、光学素子１８を備えた撮像装置１においてもセンサチップ１１において良好な画像を形成することができる。
【０１０３】
もちろん、マーカー１８ａは、レンズホルダ２１を通して視認できる位置に設けられているのであれば、必ずしも光学素子１８に設けられている必要はない。例えば、図３に示すように、マーカー１８ａは、透明板１４に設けられていてもよい。このとき、マーカー１８ａは、光学素子１８を通して視認する必要があるため、例えば黒色などに着色し、視認性を向上することが好ましい。透明板１４に設けられたマーカー１８ａは、透明板１４をマスキングした後、フッ酸などによりエッチングするか、または砥石を用いて透明板１４に溝構造を形成し、そこに着色樹脂（例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂など）を注入することによって形成することができる。
【０１０４】
（マーカー１８ａの数）
マーカー１８ａの数は、特に限定されるものではないが、複数個設けられていることが好ましい。また、マーカー１８ａを複数個設ける場合には、マーカー１８ａは、撮像レンズ系３１の光軸を中心とする円の円周を均等に分割する位置に設けられていることが好ましい。具体的には、例えば、マーカー１８ａの数が２個の場合、上記円周を均等に分割する位置とは、マーカー１８ａが光軸の中心に対して１８０度間隔となる位置であり、３個の場合には、１２０度間隔となる位置である。これによって、マーカー１８ａを光学素子１８に形成する場合、マーカー１８ａによる光学素子１８への内部歪が、軸対称として均等に分布する。これによって、光学素子１８の変形を均等かつ確実に抑制することができる。さらに、画像処理による演算においても簡単なアルゴリズムにより有効画素領域１２の中心を認識することができる。なお、有効画素領域１２の中心は、光学素子１８が設けられている場合、光学素子１８の中心と言い換えることもできる。
【０１０５】
（マーカー１８ａの形状）
次に、マーカー１８ａの形状について、図４（ａ）〜（ｃ）を参照して以下に説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、マーカー１８ａの断面を模式的に示す断面図であり、（ａ）は半円状であり、（ｂ）は三角形状であり、（ｃ）は台形状である。なお、図４（ａ）〜（ｃ）において、断面におけるハッチングは省略する。
【０１０６】
マーカー１８ａの形状は、特に限定されるものではないが、光学素子１８を備えた撮像装置１の場合には、光学素子１８における光の散乱を極力減らすために、緩やかに変化していく形状であることが好ましい。また、マーカー１８ａは、実施形態２において説明する転写型４０または５０により光学素子１８の表面に樹脂成形することが好ましい。したがって、マーカー１８ａの形状は、転写型４０または５０の離型性に影響を及ぼさないことが好ましい。
【０１０７】
したがって、マーカー１８ａは、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、半円状、三角形状または台形状（矩形状）の断面形状となる形状であることが好ましい。すなわち、立体的な形状としては、半球状、錐体状、または錐台状であることが好ましい。これによって、樹脂成形における転写型４０または５０との離型性を確保しつつ、光学素子１８における光の散乱を極力減らすことができる。なお、錐体および錐台の底面の形状は、特に限定されるものではない。すなわち、底面形状が円形状である円錐または円錐台であってもよく、多角形である角錐または角錐台であってもよい。
【０１０８】
マーカー１８ａの断面の寸法（図４（ａ）〜（ｃ）における底辺幅Ｗおよび高さＨ）は、光学素子１８の成型に影響を及ぼさない大きさであれば、特に限定されるものではない。光学素子１８の成型に完全に影響を及ぼさない寸法とするためには、用いられる波長帯域の最短波長の長さよりも小さいことが好ましい。すなわち、マーカー１８ａを微細構造として形成することが好ましい。例えば、用いられる波長帯域が可視光域（短波長側：３８０〜４００μｍ、長波長側：７５０〜８００μｍ）である場合、底辺幅Ｗおよび高さＨは４００ｎｍ以下となる。ただし、この数値は、マーカー１８ａによるレンズ系の光量低下を考慮した場合、さらに大きくなる。
【０１０９】
例えば、撮像素子を使用したカメラモジュールに光学素子１８を適用する場合、絞りＦ３．４、焦点距離４ｍｍ程度のレンズを用い、撮像面からのバックフォーカス３００μｍの位置に光学面がある場合、画像にほとんど影響を及ぼさない２％程度の光量低下を起こす底辺幅Ｗおよび高さＨの大きさは、およそ１０μｍ程度である。したがって、マーカー１８ａの断面の底辺幅Ｗおよび高さＨの数値は、１０μｍに対して十分な余裕を持たせた値として１／５程度の２μｍを上限値とすることが好ましい。すなわち、底辺幅Ｗおよび高さＨを２μｍより小さい寸法である場合、マーカー１８ａは、光学素子１８の光学特性に影響を及ぼさない。また、下限値は、特に限定されるものではないが、下記に説明する反射防止層１９を備えている場合には、反射防止層１９の層厚より大きい必要がある。
【０１１０】
なお、マーカー１８ａを画像処理カメラを用いて観測した場合、通常の濃淡ではマーカー１８ａをほとんど認識できないことがある。その場合は、マーカー画像を、微分フィルタなどを通して画像処理カメラで撮像するか、撮像後の画像をソフトウェアを用いて微分処理することにより、位相変化情報を強度変化情報に変更することが好ましい。
【０１１１】
ただし、マーカー１８ａによる散乱の影響によりカメラモジュールの軸上において受け持つ空間周波数の低周波成分に影響が生じる場合もある。この場合には、結果的に画質のコントラストが低くなるという画質の劣化が引き起こされる。このような場合には、撮像レンズ系３１の光軸から離れた領域にマーカー１８ａを形成することが好ましい。
【０１１２】
（マーカー１８ａと光学素子１８との関係）
また、光学素子１８にマーカー１８ａを設ける場合、マーカー１８ａの透過率と、マーカー１８ａの形成されていない光学素子１８の領域の透過率との差は、４％以上であることが好ましい。具体的には、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、例えばマーカー１８ａのみを黒色に着色することによって透過率の差を４％以上とすることができる。これによって、マーカー１８ａとマーカー１８ａ以外の領域における透過率の差が大きく表れるため、マーカー１８ａを視認しやすくなる。したがって、画像処理カメラを用いて、通常撮影による画像処理を行うことができるため、センサチップ１１の歩留も向上することができる。さらに、画像処理系を安価とすることができる。なお、図５（ａ）および（ｂ）は、マーカー１８ａを黒色とした場合の撮像ユニット１０を示した図であり、（ａ）は、撮像ユニット１０の断面図であり、（ｂ）は撮像ユニット１０の平面図である。
【０１１３】
（実施形態１の変形例）
光学素子１８上には、図６に示すように、反射防止層１９が形成されていてもよい。図６は、反射防止層１９を形成した光学素子１８の構成を示す断面図である。
【０１１４】
反射防止層１９の構造は、単層構造であってもよく、また多層構造であってもよい。反射防止層１９を単層構造とする場合には、高温環境下における反射防止層１９の変形（例えば、割れまたは剥離など）を抑制することができる。また、内部応力の増大を防止することもできる。さらに、成膜のためのプロセス時間を短縮できると共に、反射防止層１９の製造工程を簡略化することができるため、製造コストの低減も実現することができる。
【０１１５】
反射防止層１９は、光学素子１８（樹脂成形に適用した合成樹脂）の屈折率よりも低い屈折率を有する材質で構成されていればよい。この場合、反射防止層１９の材質としては、例えば、屈折率ｎ＝１．３８のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）を用いることができる。
【０１１６】
なお、反射防止層１９としてフッ化マグネシウムを蒸着するための好適な温度は、２００℃以上である。したがって、単層構造の反射防止層１９を形成する場合には、光学素子１８に使用する合成樹脂は、高温に耐えることができる材質であることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉのシリカ結合をもつアルキル基およびフェニール基を持つシリコーン樹脂、または炭素骨格とシリコーン骨格がハイブリッドされた無機・有機ハイブリッドシリコーン樹脂などの耐熱性樹脂を挙げることができる。
【０１１７】
膜厚（光学膜厚ｎｄ）は、光学素子１８の光学特性および所望の反射特性に対応して変動するが、一つの目安として、反射防止層１９の材質が有する屈折率ｎ×光学膜厚ｎｄが、設計波長λの１／４となるように設定することが好ましい。
【０１１８】
また、反射防止層１９を多層構造とする場合には、反射率を著しく低下させることができる。より具体的には、光学素子１８（樹脂成形に適用した樹脂）の屈折率よりも高い屈折率を有する材質で構成された高屈折率層と、低い屈折率を有する材質で構成された低屈折率層とを交互に積層した積層構造とすることによって、単層構造の場合と比較してさらに反射防止特性を改善できる。例えば、光学素子１８が適用される波長帯域において、１％以下の極めて低い反射率として優れた反射防止特性を持たせることが必要である場合にも適用可能である優れた反射防止特性を実現することができる。高屈折率層としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、またはこれらの混合物を主成分とする高屈折率材質を用いることができる。また、低屈折率層としては、上述したフッ化マグネシウムを用いることができる。
【０１１９】
高屈折率層、および低屈折率層の各膜厚（光学膜厚ｎｄ）は、単層構造の場合と同様であり、光学素子１８の光学特性および所望の反射特性に対応して変動するが一つの目安として、反射防止層１９の材質が有する屈折率ｎ×光学膜厚ｎｄが設計波長λの１／４となるように設定することが好ましい。
【０１２０】
なお、反射防止層１９と光学素子１８の表面との間に、下地層（図示しない）を形成してもよい。光学素子１８の材質に対して良好な密着性を有し、かつ耐薬品性、および耐摩耗性にすぐれた無機材質による下地層は、反射防止層１９と光学素子１８を強固に結び付けて接着性を向上させることができる。これによって、熱膨張による反射防止層１８の剥離を抑制することができる。
【０１２１】
下地層の材質としては、低屈折率材質の屈折率が合成樹脂からなる光学素子１８として使用される材質の屈折率の範囲にあること、低屈折率材質が耐薬品性や耐摩耗性にすぐれていること、合成樹脂からなる光学素子１８に対して良好な密着性を有し、かつ、下地層として用いた場合に光散乱量および光吸収量が少ないことが好ましい。具体的には、ケイ素酸化物（ＳｉＯｘ（２＞ｘ＞１））を主成分とする屈折率ｎ＝１．４９〜１．５９の低屈折率材質を挙げることができる。
【０１２２】
また、下地層の膜厚は、２００〜３００ｎｍ程度であることが好ましい。これによって、耐熱性、密着性、耐摩耗性および耐薬品性に優れ、かつ光学特性の劣化が生じない信頼性の高い光学素子１８とすることが可能となる。なお、下地層および反射防止層１９を設ける場合、マーカー１８ａの高さＨは、下地層および反射防止層１９を積層した厚みよりも少し高くする必要がある。
【０１２３】
反射防止層１９は、無機酸化膜をスパッタまたは蒸着することによって形成されるため、傾斜面のあるマーカー１８ａにはほとんど付着しない。すなわち、マーカー１８ａと、マーカー１８ａ以外の領域との間において、反射率の差を容易に生じさせることができる。この反射率差、すなわち透過率差によって、マーカー１８ａを画像処理カメラを用いて撮像した場合、マーカー１８ａの認識率を向上することができる。単層のフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）の場合には、屈折率差から４％程度の透過率差しかないが、画像処理では十分に認識率を向上することができる。
【０１２４】
（付記事項）
なお、撮像装置１は、有効画素領域１２上にマイクロレンズ（図示しない）を備えていてもよい。有効画素領域１２上にマイクロレンズが備えられていることによって、有効画素領域１２に入射する光の角度を補正し、有効画素領域１２に入射する光を最適な状態に補正することができる。
【０１２５】
撮像ユニット１０を撮影装置１に適用する場合には、マイクロレンズの形成位置なども考慮に入れて、撮影装置１全体の光学系（光学素子１８、ならびにマイクロレンズおよび撮影用伝図など）の設計（形状および配置など）を行うことが好ましい。
【０１２６】
また、撮像装置１は、透明板３と光学素子１８の間に、赤外線カットフィルタ（図示しない）を備えていてもよい。
【０１２７】
上述したように、通常のカメラやビデオレコーダーカメラなどの撮影装置に撮像ユニット１０を内蔵させる場合、画像の形成に不要な赤外線がセンサチップ１１へ入射することを回避することが好ましい。赤外線がセンサチップ１１へ入射することを回避するためには、赤外線を反射または吸収（カット）する必要がある。本実施形態では、赤外線を反射する誘電体多層膜を、赤外線カットフィルタとして透明板３と光学素子１８との間に形成する場合を例に挙げて説明する。
【０１２８】
誘電体多層膜は、光の入射角に応じて、反射する光の波長の範囲を変更する。このため、曲面（例えば、レンズなど）上に誘電体多層膜を形成すると、中心付近と端部付近とにおいて反射する光の波長が異なるため、逆に画質の悪化に繋がることがある。したがって、誘電体多層膜は、平坦である透明板１４上に形成することが好ましい。また、誘電体多層膜は、透明板１４において、光学素子１８を形成する側の面に設けることが好ましい。これは、誘電体多層膜が剥離した場合、有効画素領域１２に付着し、形成される画質が低下することを防ぐためである。
【０１２９】
さらに、透明板１４の一面だけに誘電体多層膜を形成すると、誘電体多層膜の膜応力によって、透明板１４に反り生じる。そのため、透明板１４に形成された誘電体多層膜は、例えば、ダイシングによって小片に分割することが好ましい。誘電体多層膜を小片に分割することによって、膜応力を開放（低下）することができる。これによって、形成される画質が低下することを防ぐことができる。
【０１３０】
なお、赤外線を反射する誘電体多層膜は、高い屈折率の層と低い屈折率の層とが交互に形成された多層膜であることが好ましい。このような誘電体多層膜は、スパッタ法や蒸着法などの従来公知の膜形成方法によって形成することができる。
【０１３１】
高い屈折率の層を構成する材質としては、具体的には、ＴｉＯ２（ｎ＝２．４）、Ｔａ２Ｏ５（ｎ＝２．１）、Ｎｂ２Ｏ５（ｎ＝２．２）、およびＺｒＯ２（ｎ＝２．０５）などを挙げることができる。また、低い屈折率の層を構成する材質としては、具体的には、ＳｉＯ２（ｎ＝１．４６）、Ａｌ２Ｏ３（ｎ＝１．６３）、およびＭｇＦ２（ｎ＝１．３８）などを挙げることができる。なお、括弧内のｎは、単一の材質で形成した層が有する５００ｎｍの波長を有する光に対する屈折率を示している。なお、括弧内に示した屈折率は、入射する光が有する波長によって変化する。
【０１３２】
誘電体多層膜における高い屈折率の層と低い屈折率の層とは、光学的膜厚が同じとなるように形成されることが好ましい。カットしたい光が有する波長の範囲の中心付近を設計波長λとすると、光学的膜厚ｎｄは、１／４λと表すことができる。なお、光学的膜厚ｎｄを有する高い屈折率の層を１Ｈ、光学的膜厚ｎｄを有する低い屈折率の層を１Ｌと表す。「（０．５Ｈ、１Ｌ、０．５Ｈ）Ｓ」と表す場合には、１／８λの膜厚を有する高い屈折率の層が２層あり、この２層の間に１／４λの膜厚を有する上記低い屈折率の層が形成されているものが１組以上ある状態を意味している。なお、「Ｓ」は、スタック数を意味しており、括弧内の組が何層積層されているのかを表している。
【０１３３】
実際には、積層された誘電体多層膜は、２Ｓ＋１層から構成されており、Ｓの値を大きくするほど、反射から透過へ変化する立ち上がり特性（急峻さ）を大きくすることができる。Ｓの値としては３〜２０の範囲内から選択することが好ましい。
【０１３４】
誘電体多層膜を構成する各層の屈折率と立ち上がり特性とからカットできる波長を有する光を決定することができる。赤外線をカット（反射）するための誘電体多層膜は、４０〜６０層程度の積層構造として形成することが好ましい。
【０１３５】
〔実施形態２〕
本発明に係る撮像装置の製造方法について、実施形態２として以下に説明する。なお、実施形態１と同様の部材に関しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３６】
本実施形態に係る撮像装置の製造方法は、保持ユニット２０（レンズホルダ）形成工程と、マーカー１８ａ（位置決め手段）形成工程とを含んでいる。
【０１３７】
（保持ユニット２０形成工程）
保持ユニット２０形成工程とは、レンズホルダ２１がセンサチップ１１の有効画素領域１２の一部を覆うようにレンズホルダ２１の開口部２６を設計する工程である。すなわち、実施形態１において述べたように、レンズホルダ２１の周囲に、例えばＡＦ機構２７を内蔵した保持ユニット２０を形成する工程である。
【０１３８】
（マーカー１８ａ形成工程）
マーカー１８ａ形成工程は、マーカー１８ａの少なくとも一部分を、レンズホルダ２１の開口部２６を通して視認できる位置に形成する工程である。これによって、保持ユニット２０と撮像ユニット１０との位置調整をする際に、レンズホルダ２１を通してマーカー１８ａを視認することができる。したがって、撮像レンズ系３１の光軸から離れた位置に入射する光であっても、センサチップ１１の有効画素領域１２内に位置精度良く結像させることができるため、センサチップ１１において良好な画像を形成することができる。
【０１３９】
マーカー１８ａ形成工程において、光学素子１８を備えた撮像装置１の場合には、光学素子１８にマーカー１８ａを形成することが好ましい。また、光学素子１８にマーカー１８ａを形成する場合には、光学素子１８とマーカー１８ａとを同時に成形することが好ましい。光学素子１８とマーカー１８ａとを同時に成形することによって、マーカー１８ａを光学素子１８と別に成形した後、光学素子１８に接着するよりも容易かつ、型精度において精度良くマーカー１８ａを成形することができる。また、光学素子１８の光軸に対して位置精度良く設けられたマーカー１８ａを備えた光学素子１８を生産性良く、かつ安価に製造することができる。光学素子１８とマーカー１８ａとを同時に成形する場合、マーカー１８ａ形成工程は、以下に説明する充填工程と硬化工程とを含むことが好ましい。
【０１４０】
（充填工程）
充填工程とは、光学素子１８を成形する光学素子転写面（光学素子転写部）４０ｂまたは５０ｂと、マーカー１８ａを成形する転写溝（マーカー転写部）４０ａまたは転写突起部（マーカー転写部）５０ａとからなる転写型４０または５０に流動性を有する樹脂を充填する工程である。
【０１４１】
光学素子１８およびマーカー１８ａを成形するために用いることができる樹脂は、硬化後に光を透過する性質を有する樹脂であれば特に限定されるものではない。具体的には、光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂などのエネルギー硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。エネルギー硬化性樹脂を用いる場合には、所望の形状を有する光学素子１８（例えば、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど）を容易に形成することができる。また、熱可塑性樹脂を用いる場合には、マーカー１８ａの形成された大量の光学素子１８を安価に製造することができる。
【０１４２】
なお、転写型４０または５０の詳細については、下記に詳述する。
【０１４３】
（硬化工程）
硬化工程とは、転写型４０または５０に充填した樹脂を硬化させる工程である。具体的な硬化工程は、用いる樹脂の種類によって適宜設定することが好ましい。例えば、光硬化性樹脂を用いる場合には、樹脂に紫外線、可視光または赤外線などの光を照射する工程であることが好ましく、熱硬化性樹脂を用いる場合には、樹脂を加熱する工程であることが好ましく、熱可塑性樹脂を用いる場合には、樹脂を冷却する工程であることが好ましい。
【０１４４】
（転写型４０および５０の詳細）
転写型４０および５０について、図７（ａ）および（ｂ）を参照して以下に説明する。図７（ａ）および（ｂ）は、転写型４０および５０の形状を模式的に示す断面図であり、（ａ）は、マーカー１８ａを突起部として形成するための転写型であり、（ｂ）はマーカー１８ａを溝として形成するための転写型である。
【０１４５】
転写型４０は、光学素子１８を成形するための光学素子転写面４０ｂと、マーカー１８ａを成形する転写溝４０ａとを備えている。つまり、例えば、光学素子１８が非球面レンズである場合には、光学素子転写部４０ｂが、非球面形状とポジネガの関係となり、また同様に転写溝４０ａが、光学素子１８に転写されるマーカー１８ａとポジネガ関係となる。
【０１４６】
なお、転写型４０の金型素材としては、マルテンサイト系ステンレス鋼、無酸素銅、タングステンカーバイトなどの焼結材料を用いることができる。
【０１４７】
転写型５０は、図７（ａ）に示す転写型４０と同様に、転写して光学素子１８を成形する光学素子転写面５０ｂと、マーカー１８ａを成形する転写突起部５０ａとを備えている。つまり、例えば、光学素子１８が非球面レンズである場合には、光学素子転写面５０ｂが非球面形状とポジネガの関係となり、また同様に転写転写突起部５０ａが、光学素子１８に転写されるマーカー１８ａとポジネガ関係となる。
【０１４８】
次に、転写型５０は、光を透過する金型素材からなることが好ましい。具体的には、石英やＢＫ７などのガラス素材、透明ポリカーボネートやアクリル、ゼオネックスなどの透明樹脂素材を挙げることができる。転写型５０が光を透過する金型素材からなることによって、樹脂を充填した転写型５０を通して有効画素領域１２を視認することができる。これによって、有効画素領域１２の中心と光学素子１８の光軸とを略一致するように光学素子１８を設けることができる。
【０１４９】
光学素子１８と同時にマーカー１８ａを転写することができる転写型４０および５０を用いることによって、両者を別々に転写する場合と比較して生産効率を向上することができる。
【０１５０】
また、両者の位置合わせが不要となり高精度にマーカー１８ａを設けた光学素子１８の生産性を向上することができる。したがって、１回の成形処理によって、マーカー１８ａを備えた光学素子１８を製造することができるため、高精度の光学素子１８を安価に成形することができる。
【０１５１】
（転写型４０および５０の製造方法）
次に、転写型４０および５０の製造方法について、以下に説明する。一般的に金型の製造は非常に高精度、かつ高精細の技術を要求される。転写型４０および５０も同様に高精度、かつ高精細に製造する必要がある。また、転写金型４０および５０は転写溝４０ａおよび転写突起部５０ａを備えることからより一層高精度、高精細に製造しなければならない。
【０１５２】
転写型４０の製造方法を図８（ａ）〜（ｇ）を参照して以下に説明する。図８（ａ）〜（ｇ）は、転写型４０の製造方法の一例を示す図であり、（ａ）は金型素材４１を示す図であり、（ｂ）は光学素子転写面４０ｂを形成する図であり、（ｃ）はフォトレジスト４３を形成する図であり、（ｄ）は感光レジスト部４４を形成する図であり、（ｅ）は感光レジスト部４４を除去する図であり、（ｆ）は転写溝４０ａを形成する図であり、（ｇ）はフォトレジスト４３を除去する図である。
【０１５３】
まず、転写型４０を形成する金型素材４１を用意する（図８（ａ））。用意した金型素材４１を、超精密旋盤または超精密研削盤などを用いて機械加工することによって、光学素子転写面４０ｂを形成する（図８（ｂ））。
【０１５４】
次に、光学素子転写面４０ｂにフォトレジスト４３を塗布し、１００℃程度の温度においてプリベークする（図８（ｃ））。続いて、露光光４５をフォトレジスト４３に照射し、転写溝４０ａに対応するフォトレジスト４３の一部分を感光（露光）させる。そして、感光させたフォトレジスト４３に除去可能な感光レジスト部４４を形成し、露光マスクパターンを形成する（図８（ｄ））。フォトレジスト４３は、ポジ型であってもよく、またネガ型であってもよい。すなわち、露光方法および転写溝４０ａに対応する露光マスクパターンの形状に応じて適宜選択することができる。なお、本実施形態においては、ポジ型のフォトレジストを用いる場合を例に挙げて説明する。
【０１５５】
露光後、フォトレジスト４３（露光マスクパターン）に対して現像処理を施すことにより、感光レジスト部４４を除去し、転写溝４０ａに対応した開口部を有するレジストマスク４５を形成する。現像後、純水などを用いてリンスし、１００〜２００℃程度の温度によってポストベークすることによってレジストマスク４６（未感光レジスト部）の耐食性を向上させる（図８（ｅ））。
【０１５６】
次に、耐食性を向上させたレジストマスク４６をマスクとし、エッチング剤４７を用いて金型素材の表面をエッチング（パターニング）する。これによって、転写溝４０ａを形成することができる（図８（ｆ））。転写溝４０ａの形成方法として、具体的には、金属素材４１をエッチング剤４７に浸漬する方法を挙げることができる。なお、エッチング剤４７は、用いる金型素材４１に応じて適宜選択することができる。例えば、金型素材４１としてステンレス鋼や無酸素銅などを用いた場合には、塩化第２鉄溶液などを用いることが好ましい。
【０１５７】
最後に、レジストマスク４６をアセトンなどを用いて除去する（図８（ｇ））。これによって、転写型４０を形成することができる。なお、レジストマスク４６を除去した後、形成する光学素子１８（成形物）との離型性を向上させるために、光学素子転写面４０ｂに金（Ａｕ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、またはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）などの離型膜（図示しない）を数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の膜厚で成膜してもよい。
【０１５８】
上述したように、転写型４０の製造方法では、マーカー１８ａを成形するための転写溝４０ａをパターニングして形成している。これによって、光学素子転写面４０ｂの形状が曲面形状であっても転写溝４０ａを容易に成形することができる。また、転写溝４０ａの形成に機械加工を用いていないことから、機械加工による歪み（ダメージ、損傷）などを生じることなく転写溝４０ａを形成することができる。すなわち、転写溝４０ａの形成によって、光学素子転写面４０ｂの形状に影響が生じないため、高精度、かつ高精細の転写型４０を容易かつ安価に製造することができる。
【０１５９】
次に、転写型５０の製造方法について、図９（ａ）〜（ｇ）および図１０（ａ）〜（ｃ）を参照して以下に説明する。図９（ａ）〜（ｇ）は、転写型５０の形成に用いるマスタ型５４の製造方法の一例を示す図であり、（ａ）は金型素材５１を示す図であり、（ｂ）は光学素子転写面形成面５２を形成する図であり、（ｃ）はフォトレジスト４３を形成する図であり、（ｄ）は感光レジスト部４４を形成する図であり、（ｅ）は感光レジスト部４４を除去する図であり、（ｆ）はマーカー形成部５３を形成する図であり、（ｇ）はフォトレジスト４３を除去する図である。すなわち、図９（ａ）〜（ｇ）に示すマスタ型５４の製造方法は、図９（ｂ）において、光学素子転写面形成面５２を形成する以外、図８（ａ）〜（ｇ）に示した転写型４０の製造方法と同様である。したがって、本実施形態において、図９（ａ）〜（ｇ）ついてはその詳細な説明に省略する。
【０１６０】
また、図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９（ａ）〜（ｇ）に示す製造方法によって形成したマスタ型５４を用いて転写型５０を形成する製造方法の一例を示す図であり、（ａ）はマスタ型５４に対してプリフォーム５５をセットする図であり、（ｂ）はマスタ型５４を用いたプリフォーム５５を成形する図であり、（ｃ）はマスタ型５４を離型する図である。
【０１６１】
まず、マスタ型５４をダイセット５６にセットした後、ダイセット５６ごとマスタ型５４を、転写型５０の素材として使用するプリフォーム５５（ガラス素材）の軟化温度（一般的には４００〜６００℃）まで昇温する。そして、プリフォーム５５をダイセット５６中のマスタ型５４に精度良くセットする。（図１０（ａ））。
【０１６２】
次に、マスタ型５４をプリフォーム５５に押し当て、プリフォーム５５に徐々に高温、および高圧をかけて転写型５０の形状に形成していく（図１０（ｂ））。なお、マスタ型５４のマーカー形成部５３内に空気が残っている場合には、プリフォーム５５がマーカー形成部５３内部に入っていかず、転写型５０の転写突起部５０ａの形状を形成することができない。したがって、図１０（ｂ）に示す工程は、真空中で行うことが好ましい。
【０１６３】
続いて、転写型５０の形状が形成した段階で、マスタ型５４を転写型５０から離型し、転写型５０を徐々に冷却し、転写型５０の成型時において蓄積された内部応力を徐々に開放する。これによって、転写型５０を形成することができる（図１０（ｃ））。
【０１６４】
なお、転写型５０の製造方法は、上述した方法に限定されるものではなく、ガラス素材または透明樹脂素材を、超精密旋盤または超精密研削盤を用いて直接加工してもよい。どちらの方法を用いるかは、その時の製造を取り巻く環境により、適宜選択することが好ましい。
【０１６５】
（転写型５０を用いた光学素子１８の製造方法）
次に、転写型５０を使用して、マーカー１８ａを備えた光学素子１８を成形する方法について説明する。
【０１６６】
図１１（ａ）〜（ｄ）は、転写型５０を使用して光学素子１８を成形する方法の一例を示した図であり、（ａ）は充填工程を示す図であり、（ｂ）は転写型５０と有効画素領域１２との位置合わせする図であり、（ｃ）は硬化工程を示す図であり、（ｄ）は転写型５０を離型する図である。
【０１６７】
マウンター装置（図示しない）のロッド６０を用いて、透明板１４が下方を向くように、撮像ユニット１０を真空固定（バキュームチャッキング）する。同時に、光学素子１８表面形状を転写するために形成された転写型５０の窪み（光学素子転写面５０ｂ）に流動性を有する樹脂６１を充填する（図１１（ａ））。ここで、本実施形態では、光学素子１８を成形するための樹脂として、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂を用いた場合を例に挙げて説明する。
【０１６８】
次に、画像処理カメラ６２を用いて、転写型５０側から有効画素領域１２の形状（平面形状および中心の位置など）を撮像する。そして、撮像した有効画素領域１２の形状を画像処理装置によって処理する。具体的には、画像処理装置に予め認識させておいた転写型５０の中心と画像処理した有効画素領域１２の中心とをＸ軸方向およびＹ軸方向の少なくともいずれか一方に位置合わせする（図１１（ｂ））。
【０１６９】
位置合わせ終了後、樹脂６１を充填した転写型５０を透明板１４に接触した状態で固定する。転写型５０を固定した後、ＵＶランプ６３を点灯し、紫外線を照射することによって、転写型５０に充填された樹脂６１を硬化させる（図１１（ｃ））。
【０１７０】
樹脂６１が十分に硬化した後、すなわち、光学素子１８が成形された後、転写型５０を光学素子１８から離型させる（図１１（ｄ））。
【０１７１】
なお、図１１（ａ）に示す工程に先立って、透明板１４にシランカップリング剤を塗布してもよい。透明板１４にシランカップリング剤を塗布することによって、光学素子１８を成形する樹脂６１と無機質の透明板１４との接着力を強化することができる。透明板１４に塗布するシランカップリング剤は、樹脂６１との化学的な接着力を向上できるものであればよく、従来公知のシランカップリング剤から、用いる樹脂の性質に合わせて、適宜選択すればよい。
【０１７２】
例えば、樹脂６１が変性アクリレート樹脂やメタクリレート複合樹脂の場合には、アミノ系やメタクリロキシ系のシランカップリング剤を用いることができる。また、樹脂６１がポリシロキサン系樹脂、シリカ配合複合型エポキシ樹脂、シリコーンレジン、シリコーンゴム、および透明ポリイミドの場合には、アミノ系およびエポキシ系シランカップリング剤を用いることができる。
【０１７３】
シランカップリング剤の塗布は、以下のように行うことが好ましい。まず、シランカップリング剤をイソプロピルアルコールなどの有機溶媒によって１％程度に希釈する。次に、希釈したシランカップリング剤を塗布したい面を浸漬（ディップ）する。ディップした塗布面を乾燥させた後、１００℃ぐらいの温度でベークする。これによって、シランカップリング剤を塗布することができる。なお、上述した方法以外にも、従来公知の方法を用いてシランカップリング剤を塗布してもよい。
【０１７４】
なお、図５（ａ）および（ｂ）に示すような、マーカー１８ａの透過率とマーカー１８ａ以外の領域の透過率との差を大きくした光学素子１８は、図１１（ａ）〜（ｄ）に示した方法により光学素子１８を製造した後、光学素子１８上に出来たマーカー１８ａに黒色のエネルギー硬化性樹脂を少量塗布した後、エネルギーを与えて硬化させることによって容易に製造することができる。
【０１７５】
（転写型４０を用いた光学素子１８の製造方法）
次に、転写型４０を用いて光学素子１８を成形する方法について図１２（ａ）〜（ｅ）および図１３（ａ）〜（ｃ）を参照して以下に説明する。
【０１７６】
図１２（ａ）〜（ｅ）は、転写型４０を用いてマーカー１８ａ付きの光学素子１８を製造する方法の一例を示す図であり、（ａ）はダイセット７０を型開きした状態を示す図であり、（ｂ）はダイセット３２を型締めし、樹脂を注入した状態（充填工程および硬化工程）を示す図であり、（ｃ）は樹脂成形が終了し光学素子１８を離型する状態を示す図であり、（ｄ）は樹脂成形された光学素子１８に反射防止層を形成する状態を示す図であり、（ｅ）は成形された光学素子１８を示す図である。
【０１７７】
まず、転写型４０を備えたダイセット７０を型開きする（図１２（ａ））。なお、ダイセット７０は、光学素子１８を成形する転写型４０をホールドする上型７０ａと下型７０ｂとから構成されており、上型７０ａには樹脂を注入するためのゲート７１を有している。
【０１７８】
続いて、ダイセット７０を型締めした後、ゲート７１から樹脂を注入する（図１２（ｂ））。合成樹脂の注入方法は、種々の方法があるが、成形の精度および量産性を考慮して射出注入とすることが好ましい。
【０１７９】
ここで、樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合には、８０℃程度に温度調整されたダイセット７０に、１５０℃程度の溶融された樹脂が注入される。注入された溶融状態の樹脂は、転写型４０に接触した時点から冷却され、固化する。これによって、光学素子１８とマーカー１８ａとが成形される。また、樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合には、１５０〜２００℃に温度調整されたダイセット７０に、８０℃以下の液体状態の樹脂が注入される。これによって、注入された液体状態の樹脂は重合反応し、光学素子１８とマーカー１８ａとが成形される。
【０１８０】
なお、図１２（ｂ）では、ダイセット７０の構造から、ゲート痕１８ｃの連結した状態の光学素子１８が成形される。
【０１８１】
次に、ダイセット７０による樹脂成形が終了すると、成形された光学素子１８は、ダイセット７０から離型される（図１２（ｃ））。なお、ダイセット７０から離型された後、ゲート痕１８ｃは除去される。
【０１８２】
ゲート痕１８ｃを除去されて外形を整えられた光学素子１８は、蒸着チャンバー７２内に配置され、反射防止層形成ノズル７３を用いた蒸着によって、反射防止層１９が形成される（図１２（ｄ））。具体的には、蒸着チャンバー７２を真空引きした後、酸素ガスを導入した状態において１．０×１０−４Ｔｏｒｒ程度の真空状態に維持する。そして、フッ化マグネシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどの反射防止層ターゲット成分１９ａを抵抗加熱法または電子ビーム加熱法などにより適宜加熱して蒸発させる。続いて、反射防止層成分１９ａを光学素子１８に当て、反射防止層１９を成膜（蒸着）する。反射防止層１９が形成された後、蒸着チャンバー７２を大気圧まで昇圧し、開放して光学素子１８を取り出す。
【０１８３】
反射防止層１９を蒸着によって形成することにより、反射防止層１９の膜厚を精度良く制御することができる。これによって、高精度の光学特性を有する光学素子１８とすることができる。なお、上述したようにマーカ上には反射防止層１９がほとんど蒸着しないため、マーカー１８ａとマーカー１８ａ以外の領域の透過率差を４％以上とすることができる。これによって、図１２（ｅ）に示すような光学素子１８を成形することができる。
【０１８４】
次に、取り出された光学素子１８を固定する方法を、図１３（ａ）〜（ｃ）を参照して以下に説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、光学素子１８を撮像ユニット１０に固定する方法の一例を示した図であり、（ａ）は光学素子１８と透明板１４とを接着する接着用樹脂８０を塗布する図であり、（ｂ）は光学素子１８の中心と有効画素領域１２の中心とを位置合わせする図であり、（ｃ）は接着用樹脂８０を硬化する図である。
【０１８５】
まず、マウンター装置（図示せず）のロッド６０を用いて、透明板１４が下方を向くように、撮像ユニット１０を真空固定（バキュームチャッキング）する。同時に、光学素子１８と透明板１４との間に流動性を有する接着用樹脂８０を塗布する（図１３（ａ））。
【０１８６】
ここで、本実施形態においては、紫外線の照射によって硬化する光硬化性樹脂を接着用樹脂８０として例に挙げて説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、熱によって硬化する熱硬化性樹脂などのエネルギー硬化性樹脂を用いてもよい。
【０１８７】
次に、画像処理カメラ６２を用いて光学素子１８側から有効画素領域１２の形状（平面形状および中心の位置など）を撮像する。そして、撮像した有効画素領域１２の形状を画像処理装置によって処理する。具体的には、画像処理装置に予め認識させておいた光学素子１８の中心と画像処理した有効画素領域の中心とをＸ軸方向およびＹ軸方向の少なくともいずれか一方に位置合わせする（図１３（ｂ））。
【０１８８】
なお、上述した転写型５０を用いた場合と同様に、図１３（ａ）に先立って、透明板１４にシランカップリング剤を塗布していてもよい。
【０１８９】
位置合わせ終了後、接着用樹脂８０を塗布した光学素子１８を透明板１４に接触した状態で固定する。光学素子１８を固定した後、ＵＶランプ６３を点灯し、紫外線照射を行う（図１３（ｃ））。これによって、光学素子１８を撮像ユニット１０に取り付けることができる。
【０１９０】
なお、上述したように転写型４０または５０を用いて光学素子１８を製造することによって、パワーを有する非球面レンズ、フレネル形状を有するレンズおよび微細なレリーフ形状が施された回折レンズなど、複雑な形状を有する光学素子１８を容易に成形することができる。さらに、光学素子１８の中心が有効画素領域１２の中心と正確に対向するように位置合わせをしながら、固定できるため、周辺光量の低下が小さくかつ解像度の高い画像を形成することができる撮像装置１を提供することができる。
【０１９１】
（保持ユニット２０の取り付け）
最後に、撮像装置１を構成する撮像ユニット１０、保持ユニット２０および撮像レンズユニット３０をそれぞれ取り付け、撮像装置１を組み立てる方法について、以下に説明する。保持ユニット２０を撮像ユニット１０に取り付ける取付工程について図１４（ａ）〜（ｃ）を参照して以下に説明する。また、保持ユニット２０を撮像ユニット１０に取り付ける取付工程は、レンズホルダ２１を撮像ユニット１０に取り付ける取付工程と言い換えることもできる。
【０１９２】
図１４（ａ）〜（ｃ）は保持ユニット２０を撮像ユニット１０に取り付ける取付工程を示す図であり、（ａ）は保持ユニット２０および撮像ユニット１０を撮像した図であり、（ｂ）は保持ユニット２０を位置合わせした図であり、（ｃ）は保持ユニット２０を撮像ユニット１０に取り付けた図である。
【０１９３】
まず、保持ユニット２０のアクチュエータ筐体２５を、マウンター装置（図示しない）のロッド８１を用いてチャッキングし、画像処理カメラ９０ｂを用いてレンズホルダ２１の開口部２６に設けられているフォーカス調整用ねじ部２１ａの内径を撮像する。そして、撮像した開口部２６の最内径を画像処理装置によって画像処理する。また、光学素子１８に設けられたマーカー１８ａの位置についても同時に画像処理カメラ９０ａを用いて撮像し、画像処理装置を用いてマーカー１８ａの位置から光学素子１８の光軸を認識させる（図１４（ａ））。
【０１９４】
次に、両者の相対位置を確認し、保持ユニット２０を撮像ユニット１０上に粗動させた後、画像処理カメラ９０ａを用いて、リアルタイムに光学素子１８に設けられたマーカー１８ａとフォーカス調整用ねじ部２１ａの内径とを撮像する。そして、光学素子１８の光軸とフォーカス調整用ねじ部２１ａの内径の中心とをＸ軸方向および／またはＹ軸方向に微動させ位置合わせする（図１４（ｂ））。なお、光学素子１８の光軸とフォーカス調整用ねじ部２１ａの内径の中心とを一致させることによって、撮像レンズ系３１の光軸と、光学素子１８の光軸と、有効画素領域１２の中心とを略一致させることができる。
【０１９５】
続いて、位置合わせを行った保持ユニット２０と撮像装置１０とを固定する（図１４ｃ））。
【０１９６】
最後に、図１５に示すように、撮像レンズ系バレル３２を撮像装置１の有効画素領域１２に対してフォーカス調整する。これによって、保持ユニット２０が取り付けられた撮像ユニット１０に撮像レンズユニット３０が取り付けられ、撮像装置１が完成する。なお、図１５は撮像レンズユニット３０を保持ユニット２０に取り付ける図である。
【０１９７】
以上説明したように保持ユニット２０を撮像ユニット１０に取り付けることによって、レンズホルダ２１を通してマーカー１８ａを視認しつつ、保持ユニット２０と撮像ユニット１０との位置を微調整することができる。これによって、保持ユニット２０と撮像ユニット１０とを精度良く位置決めすることができる。また、保持ユニット２０と撮像ユニット１０とを精度良く位置決めされた撮像装置１は、あらかじめ想定していた光学設計どおりの性能を得ることができるため、撮像装置１の歩留りを向上することができる。
【０１９８】
なお、生産時のマージンによりマーカー１８ａの透過率とマーカー１８ａ以外の領域の透過率との差が４％以上とることができず、マーカー１８ａを認識できないときは、微分干渉画像を用いてもよい。これによって、マーカー１８ａをほとんど視認できない場合であっても、保持ユニット２０と撮像ユニット１０とを精度良く取り付けることができる。
【０１９９】
なお、光学素子１８は必ずしも備えている必要はなく、光学素子１８を備えていない撮像装置であってもよい。この場合、マーカー１８ａは、センサチップ１に従来公知の方法によって形成することが好ましい。
【０２００】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２０１】
（付記事項）
なお、本発明は、以下のように記載することもできる。
【０２０２】
（第１の構成）
少なくとも固体撮像素子近傍に光学素子が配置された固体撮像装置であって、該光学素子に取付位置決め用のマーカを有することを特徴とする固体撮像装置。
【０２０３】
（第２の構成）
前記マーカの少なくとも１部分が、固体撮像素子の有効領域外でかつ前記光学素子の有効領域内に存在することを特徴とする第１の構成に記載の固体撮像装置。
【０２０４】
（第３の構成）
前記マーカの少なくとも１部分が、固体撮像装置上に配置され、かつ撮像レンズを保持する枠体を保持する構造体の、枠体保持部の固体撮像装置に対する投影面積内に存在することを特徴とする第１または２の構成のいずれかに記載の固体撮像装置。
【０２０５】
（第４の構成）
前記マーカは、光学素子の表面に形成された微細構造であることを特徴とする第１〜３の構成のいずれかに記載の固体撮像装置。
【０２０６】
（第５の構成）
前記微細構造は、凹状または凸状であることを特徴とする第１〜４の構成のいずれかに記載の固体撮像装置。
【０２０７】
（第６の構成）
前記マーカは、前記光学素子の光軸に対して軸対称かつ／又は同心円状に配置してあることを特徴とする第１〜５の構成のいずれか１つに記載の固体撮像装置。
【０２０８】
（第７の構成）
前記マーカとマーカが形成されている以外の部分との透過率差が４％以上であることを特徴とする第１〜６の構成のいずれか１つに固体撮像装置。
【０２０９】
（第８の構成）
前記光学素子のマーカが形成されている以外の領域に反射防止処理が施されていることを特徴とする第７の構成に記載の固体撮像装置。
【０２１０】
（第９の構成）
前記微細構造の長さ方向と交差する方向での前記微細構造部の断面の形状は、半円状、三角形状、台形状のいずれかであることを特徴とする第７および８の構成に記載の固体撮像装置。
【０２１１】
（第１０の構成）
第１〜９の構成の何れか１つに記載の固体撮像装置を備えた撮像装置。
【０２１２】
（第１１の構成）
前記光学素子を成形する転写型であって、前記光学素子成形する基本転写部と、前記マーカを成形する転写溝とを備えることを特徴とする転写型。
【０２１３】
（第１２の構成）
前記光学素子を成形する基本転写部と、前記マーカを成形する転写溝とを備えることを特徴とする転写型を製造する転写型製造方法であって、前記光学素子に対応する基本転写部を形成する基本転写部形成工程と、前記マーカに対応する転写溝を前記基本転写部の表面をパターニングして形成する転写溝形成工程とを備えることを特徴とする転写型製造方法。
【０２１４】
（第１３の構成）
第１〜９の構成のいずれか１つに記載の固体撮像装置の製造方法であって、少なくとも前記光学素子および前記マーカを形成する成形工程を包含することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【０２１５】
（第１４の構成）
光学素子およびマーカを形成する上記工程が、流動性を有するエネルギー硬化性樹脂を型に充填する処理；および光エネルギーまたは熱エネルギーの付与によってエネルギー硬化性樹脂を硬化する処理を含むことを特徴とする第１３の構成に記載の固体撮像装置の製造方法。
【０２１６】
（第１５の構成）
上記転写型として透明な型を使用し、かつエネルギー硬化性樹脂を硬化する上記処理が、前記固体撮像装置に対して直接、透明な該型を通して上記光学素子を形成すべき位置を確認しながら行われることを特徴とする第１３・１４の構成のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【０２１７】
（第１６の構成）
光学素子およびマーカを形成する上記工程が、加熱された熱可塑性樹脂を転写型に充填した後冷却硬化する処理を含むことを特徴とする第１３の構成に記載の固体撮像装置の製造方法。
【０２１８】
（第１７の構成）
前記マーカを有する光学素子を固体撮像装置に固定する工程が、流動性を有するエネルギー硬化性樹脂を光学素子または固体撮像装置上に塗布する処理、および光または熱エネルギーの付与によってエネルギー硬化性樹脂を硬化する処理を含むことを特徴とする第１３・１６の構成のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【０２１９】
（第１８の構成）
エネルギー硬化性樹脂を硬化する上記処理が、マーカを有する光学素子を通して上記光学素子を配置すべき位置を確認しながら行われることを特徴とする第１３・１６・１７の構成のいずれかに記載の固体撮像装置の製造方法。
【０２２０】
（第１９の構成）
第１０の構成に記載の撮像装置の製造方法であって、第１〜９の構成の何れか１つに記載の固体撮像装置に対して、撮像レンズをマウントするレンズホルダの固定処理が、該レンズホルダを通して前記マーカ位置を確認しながら行われることを特徴とする撮像装置の製造方法。
【０２２１】
（第２０の構成）
第１０の構成に記載の撮像装置の製造方法であって、第１〜９の構成の何れか１つに記載の固体撮像装置に対して、撮像レンズをマウントするレンズホルダの固定処理が、該レンズホルダを通して前記マーカ位置を微分干渉像として確認しながら行われることを特徴とする第１９の構成に記載の撮像装置の製造方法。
【産業上の利用可能性】
【０２２２】
本発明に係る固体撮像ユニットは、例えばデジタルカメラおよびデジタルビデオカメラにおいて好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２３】
【図１】実施形態１の撮像装置の構成を示す図であり、（ａ）は撮像レンズユニットを取り外した状態を示す撮像装置の断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す撮像装置を開口部側から見たときの撮像ユニットの平面図である。
【図２】実施形態１の撮像装置において、撮像レンズユニットを取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】マーカーを透明板に設けた撮像装置の構成を示す断面図である。
【図４】マーカーの断面を模式的に示す断面図である。
【図５】マーカーを黒色とした場合の撮像ユニットを示した図であり、（ａ）は、撮像ユニットの断面図であり、（ｂ）は撮像ユニットの平面図である。
【図６】反射防止層を形成した光学素子の構成を示す断面図である。
【図７】転写型の形状を模式的に示す断面図であり、（ａ）は、マーカーを突起部として形成するための転写型であり、（ｂ）はマーカーを溝として形成するための転写型である。
【図８】マーカーを突起部として成形する転写型の製造方法を示す図であり、（ａ）は金型素材を示す図であり、（ｂ）は光学素子転写面を形成した図であり、（ｃ）はフォトレジストを形成した図であり、（ｄ）は感光レジスト部を形成した図であり、（ｅ）は感光レジスト部を除去した図であり、（ｆ）は転写溝を形成した図であり、（ｇ）はフォトレジストを除去した図である。
【図９】マーカーを溝として成形する転写型の形成に用いるマスタ型の製造方法を示す図であり、（ａ）は金型素材を示す図であり、（ｂ）は光学素子転写面を形成した図であり、（ｃ）はフォトレジストを形成した図であり、（ｄ）は感光レジスト部を形成した図であり、（ｅ）は感光レジスト部を除去した図であり、（ｆ）はマーカー形成部を形成した図であり、（ｇ）はフォトレジストを除去した図である。
【図１０】図９（ａ）〜（ｇ）に示す製造方法によって形成したマスタ型を用いて転写型を形成する製造方法を示す図であり、（ａ）はマスタ型に対してプリフォームをセットした図であり、（ｂ）はマスタ型を用いてプリフォームを成形した図であり、（ｃ）はマスタ型を離型した図である。
【図１１】マーカーを溝として成形する転写型を使用して光学素子を成形する方法を示した図であり、（ａ）は充填工程の図であり、（ｂ）は転写型と有効画素領域とを位置合わせした図であり、（ｃ）は硬化工程の図であり、（ｄ）は転写型を離型した図である。
【図１２】マーカーを突起部として成形する転写型を用いて光学素子を製造する方法を示す図であり、（ａ）はダイセットを型開きした図であり、（ｂ）はダイセットを型締めし、樹脂を注入した図であり、（ｃ）は光学素子を離型した図であり、（ｄ）は樹脂成形された光学素子に反射防止層を形成した図であり、（ｅ）は成形された光学素子を示す図である。
【図１３】光学素子を撮像ユニットに固定する方法を示した図であり、（ａ）は光学素子と透明板とを接着する接着用樹脂を塗布する図であり、（ｂ）は光学素子の中心と有効画素領域の中心とを位置合わせする図であり、（ｃ）は接着用樹脂を硬化する図である。
【図１４】保持ユニットを撮像ユニットに取り付ける取付工程を示す図であり、（ａ）は保持ユニットのレンズホルダおよび撮像ユニットの光学素子を撮像する図であり、（ｂ）は保持ユニットを位置合わせする図であり、（ｃ）は保持ユニットを撮像ユニットに取り付けた図である。
【図１５】撮像レンズユニットを保持ユニットに取り付ける図である。
【図１６】従来の撮像装置の構成を示す図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である
【図１７】撮像素子に入射する光の経路を示す断面図である。
【図１８】従来の撮像装置の構成を示す断面図である。
【図１９】従来の撮像装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０２２４】
１            撮像装置
１０          撮像ユニット
１１          センサチップ（撮像素子）
１２          有効画素領域
１３          センサ基板
１４          透明板
１５          ユニットケース
１６          ボンディングワイヤ
１７          外部接続端子
１８          光学素子
１８ａ        マーカー（位置決め手段）
１８ｂ        有効領域
２０          保持ユニット
２１          レンズホルダ
２１ａ        フォーカス調整用ねじ部
２１ｂ        フォーカス調整用ねじ部の内径
２２          ヨーク
２３          マグネット
２４          コイル
２５          アクチュエータ筐体
２６          開口部
２７          ＡＦ機構
３０          撮像レンズユニット
３１          撮像レンズ系
３２          撮像レンズ系バレル
４０、５０    転写型
４０ａ        転写溝（位置決め手段転写部）
５０ａ        転写突起部（位置決め手段転写部）
４０ｂ        光学素子転写面（光学素子転写部）
５０ｂ        光学素子転写面（光学素子転写部）
【図１】
2009069694.tif 000003
【図２】
2009069694.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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