JP2008268876A - 撮影レンズおよびその製造方法ならびに複合レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの透過偏芯による解像度の低下が抑制される撮影レンズ、その製造方法および複合レンズを提供する。
【解決手段】撮影レンズ１では、１つの複合レンズ２と２つの単レンズ５，６が、レンズバレル７に配設されている。レンズバレル７の光の出射側には、レンズバレル７と距離を隔ててフィルタ８が配設され、さらにそのフィルタ８と距離を隔てて撮像素子９が配設されている。複合レンズ２では、樹脂レンズ４を除いた残りの基材レンズ３と単レンズ５，６に起因する透過偏芯量が、樹脂レンズ４による透過偏芯量によってレンズ系全体として相殺されるように、基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対し樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂを所定量分だけ位置をずらして樹脂レンズ４が基材レンズ３に接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は撮影レンズおよびその製造方法ならびに複合レンズに関し、特に、複合レンズを含む複数のレンズを備えた撮影レンズと、そのような撮影レンズの製造方法と、複合レンズとに関するものである。

近年、携帯電話カメラあるいはデジタルカメラ等の撮影レンズに対して、小型化、軽量化および低コスト化が要求されている。この種の撮影レンズでは、たとえば、図４０に示すように、複数のレンズ１０３，１０５，１０６が、レンズバレル１０７に配設されている。そのレンズバレル１０７の光の出射側には、フィルタ１０８と撮像素子１０９が順に配設されている。

特に、携帯電話カメラの撮影レンズでは、その軽量化と低コスト化を図るために、たとえば特許文献１に提案されているように、プラスチックレンズが採用されている。また、携帯電話カメラの全長を短くして解像度を上げるために、プラスチックレンズの表面に樹脂レンズを接合した複合レンズも検討されている。
特許第３５９４０８８号公報

しかしながら、従来の撮影レンズでは次のような問題点があった。一般に、プラスチックレンズはモールド法等によって形成される。モールド法等によって形成されたプラスチックレンズにおいては、型から取り出されたプラスチックレンズにおける所定の軸、たとえば外形に対する中心軸（外形中心軸）に、プラスチックレンズの入射側のレンズ面の中心（入射面中心）位置と出射側のレンズ面の中心（出射面中心）位置とが必ずしも一致（外形中心軸上に位置）しているとは限らない。

そのため、各レンズ１０３，１０５，１０６をレンズバレル１０７に組み込んだ状態で、各レンズ１０３，１０５，１０６の入射面中心と出射面中心とを結ぶ線分１２１，１２２，１２３が、レンズバレル１０７のバレル中心軸１１２に対して偏芯しており、レンズ系全体として透過偏芯（線分１２４）していることがある。その結果、各レンズ１０３，１０５，１０６を通った光が、撮像素子１０９において良好に結像せず、解像力が低下したり、画像の半分がボケてしまうことがあった。

なお、線分１２１は、レンズ１０３の入射面１０３ａの入射面中心１３３ａと出射面１０３ｂの出射面中心１３３ｂとを結ぶ線分であり、線分１２２は、レンズ１０５の入射面１０５ａの入射面中心１４４ａと出射面１０５ｂの出射面中心１４４ｂとを結ぶ線分であり、線分１２３は、レンズ１０６の入射面１０６ａの入射面中心１５５ａと出射面１０６ｂの出射面中心１５５ｂとを結ぶ線分である。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的はレンズの透過偏芯による解像度の低下が抑制される撮影レンズを提供することであり、他の目的は、そのような撮影レンズの製造方法を提供することであり、さらに他の目的は、そのような撮影レンズおよびその製造方法に適した複合レンズを提供することである。

本発明に係る撮影レンズは複数のレンズを備えた撮影レンズであって、第１レンズと第２レンズとを備えている。第１レンズは基材レンズに樹脂レンズが接合されている。第２レンズは、第１レンズと所定の位置関係のもとで配設されている。第１レンズでは、樹脂
レンズを接合する前の基材レンズと第２レンズとに起因する透過偏芯量が、樹脂レンズによる透過偏芯量によって、第１レンズおよび第２レンズのレンズ系全体として打ち消されるように、樹脂レンズの出射面中心と基材レンズの出射面中心とを所定量だけ位置をずらして樹脂レンズが基材レンズに接合されている。

この構成によれば、樹脂レンズを接合する前の基材レンズと第２レンズに起因する透過偏芯量が、樹脂レンズの出射面中心と基材レンズの出射面中心とを所定量だけ位置をずらして基材レンズに接合される樹脂レンズによる透過偏芯量によって、第１レンズおよび第２レンズのレンズ系全体として相殺されることになる。これにより、撮影レンズの解像力が低下するのを抑制することができる。

位置ずれ量を確認するには、樹脂レンズには、その出射面中心を中心として所定の第１マーカが形成されていることが好ましく、また、基材レンズには、その出射面中心を中心として所定の第２マーカが形成されていることが好ましい。

より具体的にその第１マーカおよび第２マーカは、環状の凸部または凹部であることが好ましい。

本発明に係る撮影レンズの製造方法は、基材レンズに樹脂レンズを接合した第１レンズと、第２レンズとを少なくとも配設した撮影レンズの製造方法であって、以下の工程を備えている。樹脂レンズを接合する前の基材レンズおよび第２レンズに起因する透過偏芯量が、樹脂レンズによる透過偏芯量によって、第１レンズおよび第２レンズのレンズ系全体として打ち消されるように、樹脂レンズの出射面中心と基材レンズの出射面中心との所定の位置ずれ量を求める。その求められた位置ずれ量に基づいて、基材レンズの出射面に樹脂レンズを接合して第１レンズを形成する。形成された第１レンズおよび第２レンズを所定の位置関係に配設する。

この方法によれば、樹脂レンズの出射面中心と基材レンズの出射面中心とを所定量だけ位置をずらして基材レンズに樹脂レンズを接合することで、樹脂レンズを接合する前の基材レンズと第２レンズに起因する透過偏芯量が、その樹脂レンズによる透過偏芯量によって、第１レンズおよび第２レンズのレンズ系全体として相殺されることになる。これにより、撮影レンズの解像力が低下するのを抑制することができる。

より具体的に、位置ずれ量を求める工程では、基材レンズおよび第２レンズの外形中心軸を基準とする、基材レンズおよび第２レンズのそれぞれの入射面中心と出射面中心との位置ずれ量に基づいて、所定の位置ずれ量を求める手法がある。

また、第１レンズおよび第２レンズが配設されるレンズバレルに基材レンズおよび第２レンズを配設した状態における透過偏芯量が求められ、その求められた透過偏芯量を打ち消すように所定の位置ずれ量を求める手法がある。

そして、より具体的に、その求められた位置ずれ量に基づいて、第１レンズを形成するには、基材レンズを保持するレンズ保持部と樹脂レンズを成型する金型とを水平方向に相対的にずらし、基材レンズの出射面に樹脂レンズを接合することが好ましい。

さらに具体的に、第１レンズを形成する工程としては、レンズ保持部に対し基材レンズを所定の姿勢にて保持する工程と、レンズ保持部と金型とを水平方向に相対的にずらした後に、樹脂レンズとなる樹脂を金型に注入する工程と、水平方向の相対的な位置関係を保った状態でレンズ保持部に保持された基材レンズを金型に載置して樹脂に接触させる工程と、樹脂を硬化させることにより、樹脂レンズを基材レンズに接合する工程とを含むよう
にしてもよい。

あるいは、レンズ保持部と金型とを水平方向に相対的にずらして、樹脂レンズとなる樹脂を金型に注入する工程と、基材レンズを金型に載置して樹脂に接触させる工程と、基材レンズを所定の姿勢にてレンズ保持部に保持する工程と、樹脂を硬化させることにより、樹脂レンズを基材レンズに接合する工程とを含むようにしてもよい。

また、樹脂レンズとなる樹脂としては紫外線硬化型の樹脂が適用され、第１レンズを形成する工程では、樹脂に紫外線を照射することにより樹脂を硬化させることが好ましい。

本発明に係る複合レンズは、基材レンズに樹脂レンズが接合された複合レンズであって、樹脂レンズと基材レンズとを備えている。樹脂レンズは第１入射面および第１出射面を有し、第１入射面および第１出射面のいずれか一方の面に所定の第１マーカが形成されている。基材レンズは第２入射面および第２出射面とを有して樹脂レンズが接合され、第２入射面および第２出射面の少なくともいずれか一方の面に所定の第２マーカが形成されている。

この構成によれば、樹脂レンズに第１マーカが形成され、基材レンズに第２マーカが形成されていることで、樹脂レンズと基材レンズの位置ずれ量を容易に確認することができる。

具体的には、第１マーカは、樹脂レンズの一方の面の中心に、または、一方の面の面中心を中心として形成されていることが好ましく、また、第２マーカは、基材レンズの少なくともいずれか一方の面の中心を中心として形成されていることが好ましい。

さらに具体的には、第１マーカおよび第２マーカは、環状の凸部または凹部であることが好ましい。

実施の形態１
本発明の実施の形態１に係る撮影レンズとその製造方法について説明する。図１に示すように、撮影レンズ１では、１つの複合レンズ２と２つの単レンズ５，６が、レンズバレル７に配設されている。レンズバレル７の光の出射側には、レンズバレル７と距離を隔ててフィルタ８が配設され、さらにそのフィルタ８と距離を隔てて撮像素子９が配設されている。

複合レンズ２は、基材レンズ３と樹脂レンズ４とからなり、樹脂レンズ４は基材レンズ３の出射側のレンズ面に接合されている。基材レンズ３は、たとえば光を集光する機能を有し、樹脂レンズ４は色消しや球面収差等を低減する機能を有する。また、単レンズ５，６は、非点収差等の各種の収差等を低減する機能を有する。これらの機能を発揮させるために、複合レンズ２および単レンズ５，６の各レンズ面は、所定の球面あるいは非球面とされる。

本撮影レンズ１では、後で詳しく説明するように、樹脂レンズ４を基材レンズ３に接合する前のその基材レンズ３と、残りの単レンズ５，６とに起因する透過偏芯量が、樹脂レンズ４を基材レンズ３に接合した後に、その接合された複合レンズ２と単レンズ５，６とをレンズバレル７に配設した状態で、樹脂レンズ４による透過偏芯量により、複合レンズ２および単レンズ５，６のレンズ系全体として打ち消されるように、樹脂レンズ４の出射側のレンズ面（出射面４ｂ）の中心（出射面中心４４ｂ）位置と基材レンズ３の出射面３ｂの中心（出射面中心３３ｂ）位置とが所定量だけ位置ずれされている（図１７参照）。

すなわち、樹脂レンズ４は、樹脂レンズ４を除いた残りの基材レンズ３と単レンズ５，６に起因する透過偏芯量が、樹脂レンズ４による透過偏芯量によってレンズ系全体として相殺されるように、基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対し樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂを所定量分だけ位置をずらして基材レンズ３に接合されている。なお、透過偏芯量とは、一つのレンズに光が透過して像を結ぶ位置の光軸からの位置ずれ量、あるいは、複数のレンズ（レンズモジュール）を光が透過して像を結ぶ位置の光軸からの位置ずれ量をいう。

次に、上述した撮影レンズ１の製造方法の一例について説明する。まず、偏芯測定器を用いて、図２に示すように、基材レンズ３、単レンズ５，６のそれぞれについて、そのレンズの外形に対する中心軸（外形中心軸１１）を基準にして、入射面１３の入射面中心１４と出射面１５の出射面中心１６との位置ずれ量を測定する。ここで、外形とは、レンズの外周をいう。外形中心軸とは、レンズの外周に沿った円の中心を通る軸をいう。

この位置ずれ量についてさらに詳しく説明する。図３に示すように、外形中心軸１１と直交し、外形中心軸１１と交わる点を原点ＯとするＸ−Ｙ平面を考える。入射面中心１４を通り外形中心軸１１に平行な直線がＸ−Ｙ平面と交わる位置を位置１４ａとし、出射面
中心１６を通り外形中心軸１１に平行な直線がＸ−Ｙ平面と交わる位置を位置１６ａとすると、入射面中心１４と外形中心軸１１との位置ずれ量は、位置１４ａと原点Ｏとの間の距離として求められる。また、出射面中心１６と外形中心軸１１との位置ずれ量は、原点Ｏと位置１６ａとの間の距離として求められる。

次に、求められた基材レンズ３および単レンズ５，６のそれぞれの入射面中心１４と出射面中心１６との外形中心軸１１を基準とする位置ずれ量に基づいて、樹脂レンズを基材レンズに接合した後に複合レンズ２として単レンズ５，６とともにレンズバレル７に配設した状態（レンズ系全体）で、基材レンズ３および単レンズ５，６に起因する透過偏芯量が打ち消されるように、樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂを基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対してずらす位置ずれ量Ｔ（Ｘ−Ｙ平面内における距離）が、光学的な計算によって算出される。また、このとき、複合レンズ２および単レンズ５，６のそれぞれの周方向位置も求められる。

次に、基材レンズに樹脂レンズを成型して接合する際の製造誤差を考慮するために、参照用複合レンズを作製する。まず、図４および図５に示すように、樹脂レンズを成型する金型２０の中心軸２２と、基材レンズを保持するレンズ保持部３０の中心軸３１とが一致するように、たとえば、金型２０をレンズ保持部３０に対してスライド移動させる。金型２０には、樹脂レンズとなる所定の樹脂が注入される凹部２１が形成されている。

次に、図６に示すように、基材レンズ３において樹脂レンズが接合されるレンズ面を下に向けて金型２０の上に基材レンズ３を載置する。レンズ保持部３０を下降させてレンズ保持部３０の先端部分を基材レンズ３に接触させることにより、基材レンズ３をレンズ保持部３０に対して所定の姿勢で保持する。

次に、図７に示すように、レンズ保持部３０にて基材レンズ３を保持した状態でレンズ保持部３０を上昇させる。次に、金型２０の凹部２１に紫外線硬化型の樹脂４０を注入する。次に、レンズ保持部３０を下降させて基材レンズ３を金型２０の上に載置して、基材レンズ３の所定のレンズ面を樹脂４０に接触させる。次に、図８に示すように、紫外線を照射して樹脂４０を硬化させる。樹脂４０が硬化した後、金型２０から樹脂レンズを取り出すことで、図９に示すように、基材レンズ３に樹脂レンズ４が接合された参照用複合レンズ２００が完成する。

次に、完成した参照用複合レンズ２００のレンズ面の中心位置の位置ずれ量を測定する。図１０に示すように、あらかじめ、樹脂レンズが成型される金型２０の凹部２１には、樹脂レンズに転写されるマーカ２３が形成されている。このマーカ２３としては、たとえば凹部２１を研削にて形成する際に、金型に同心状に残る研削痕を利用することができ、その同心状の研削痕の中心が金型２０の中心軸とされる。これにより、成型される樹脂レンズの出射面には、マーカ２３に対応したマーカ４ｃが転写されて、そのマーカ４ｃの中心が出射面中心４４ｂとなる（図１２参照）。

一方、基材レンズにおいても、基材レンズを成型する際の型（図示せず）に設けられた同心状に形成されたマーカによって、図１１に示すように、基材レンズ３の外周部分にマーカ３ｃが形成されている。同心状のマーカ２３の中心が基材レンズ３の出射面３ｂの出射面中心３３ｂとされる（図１２参照）。なお、マーカ４ｃ、３ｃは凸状でもよいし、凹状でもよい。特に、基材レンズ３に形成されるマーカ３ｃは、レンズの有効径の外側の領域に形成されることが好ましい。

こうして、図１２に示すように、参照用複合レンズ２００において、基材レンズ３の出射面中心３３ｂと樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂとの位置ずれ量ＳＯ（距離）が測定さ
れる。なお、図１２では、位置ずれ量ＳＯは説明上誇張して示されている。

次に、位置ずれ量Ｔとするための、レンズ保持部３０と金型２０との実際の位置ずれ量を求める。すなわち、金型２０の中心軸２２とレンズ保持部３０の中心軸３１とを一致させた場合における、基材レンズ３の出射面中心３３ｂと樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂとの位置ずれ量ＳＯに基づいて、算出された基材レンズ３の出射面中心と樹脂レンズ４の出射面中心との位置ずれ量Ｔとするために、実際に金型２０の中心軸２２とレンズ保持部３０の中心軸３１とを相対的にずらすべき位置ずれ量Ｓ１を求める。

次に、求められた位置ずれ量Ｓ１に基づいて複合レンズを作製する。まず、前述した図４〜図７に示す工程と同様の工程を経て、図１３に示すように、金型２０の中心軸２２とレンズ保持部３０の中心軸３１とを一致させた状態で、レンズ保持部３０に対して基材レンズ３を所定の姿勢で保持する。

次に、図１４に示すように、求められた位置ずれ量Ｓ１だけ、金型２０の中心軸２２をレンズ保持部３０の中心軸３１に対してスライド移動させる。次に、金型２０の凹部２１に紫外線硬化型の樹脂４０を注入する。次に、レンズ保持部３０を下降させて基材レンズ３を金型２０の上に載置し、基材レンズ３の出射面を樹脂４０に接触させる。次に、図１５に示すように、紫外線を照射して樹脂４０を硬化させる。樹脂４０が硬化した後、金型２０から樹脂レンズ４を取り出すことで、図１６に示すように、基材レンズ３に樹脂レンズ４が接合された複合レンズ２が完成する。

図１７に示すように、この複合レンズ２では、基材レンズ３の出射面中心３３ｂと樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂとは、基材レンズ３に樹脂レンズ２を成型して接合する際の誤差（位置ずれ量ＳＯ）を考慮して、位置ずれ量Ｓ１分だけ位置ずれされている。なお、基材レンズ３の出射面中心３３ｂと樹脂レンズ４の入射面中心４４ａは一致している。

次に、図１８に示すように、複合レンズ２および単レンズ５，６をレンズバレル７に配設する。このとき、位置ずれ量Ｔを算出する際に求められた、複合レンズ２および単レンズ５，６のそれぞれの周方向位置（矢印８０〜８２）を考慮して配設される。こうして、図１９に示すように、複数のレンズとして、複合レンズ２および単レンズ５，６がレンズバレル７に配設された撮影レンズ１が完成する。

この撮影レンズ１では、樹脂レンズ４を除く各レンズ（基材レンズ３、単レンズ５，６）の入射面中心および出射面中心の外形中心軸に対する位置ずれ量に起因する透過偏芯量が、樹脂レンズ４による透過偏芯量によってレンズ系全体として相殺されるように、基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対して樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂを所定量分だけ位置をずらして樹脂レンズ４が基材レンズ３に接合されている。

これにより、図１９に示すように、複合レンズ２および単レンズ５，６をレンズバレル７に組み込んだ状態で、複合レンズ２の基材レンズ３の入射面中心３３ａと出射面中心３３ｂとを結ぶ線分７０、単レンズ５の入射面中心５５ａと出射面中心５５ｂとを結ぶ線分７２、単レンズ６の入射面中心６６ａと出射面中心６６ｂとを結ぶ線分７３に示すように、それぞれのレンズ２，５，６が透過偏芯していても、その透過偏芯量は樹脂レンズ４による透過偏芯（線分７１）によってレンズ系全体として打ち消されることになる。

こうして、基材レンズ３および単レンズ５，６による透過偏芯が、樹脂レンズ４による透過偏芯によってレンズ系全体として相殺されて、線分７４に示すように、撮影レンズ１として透過偏芯量を最小にすることことができる。あるいは、透過偏芯量をなくすことができる。その結果、複合レンズ２および単レンズ５，６を透過した光が撮像素子９において良好に結像し、解像力が低下したり、画像の半分がボケてしまうのをなくすことができる。

実施の形態２
実施の形態１では、レンズの外形中心軸に対する入射面中心あるいは出射面中心の位置ずれ量に基づいて撮影レンズを製造する方法について説明した。ここでは、レンズバレルに樹脂レンズを除く残りのレンズを配設した状態でバレル中心軸に対する入射面中心あるいは出射面中心の位置ずれ量に基づいて撮影レンズを製造する方法について説明する。

まず、図２０および図２１に示すように、基材レンズ３および単レンズ５，６を、レンズバレル７における所定の位置に配設する。このとき、たとえばこれらの基材レンズ３および単レンズ５，６をモールド成型する際のゲートに対応する部分（図示せず）を揃えるなどして、基材レンズ３および単レンズ５，６のそれぞれの周方向位置を揃えた状態で配設する。

次に、基材レンズ３および単レンズ５，６をレンズバレル７に配設させた状態（図２１）で、偏芯測定器を用いて基材レンズ３および単レンズ５，６のそれぞれについて、バレル中心軸１２に対する各レンズの入射面中心と出射面中心との位置ずれ量を測定する。この位置ずれ量についてさらに詳しく説明する。

図２２に示すように、バレル中心軸１２と直交し、バレル中心軸１２と交わる点を原点ＯとするＸ−Ｙ平面を考える。入射面中心１４を通りバレル中心軸１２に平行な直線がＸ−Ｙ平面と交わる位置を位置１４ｂとし、出射面中心１６を通りバレル中心軸１２に平行な直線がＸ−Ｙ平面と交わる位置を位置１６ｂとすると、入射面中心１４とバレル中心軸１２との位置ずれ量は、位置１４ｂと原点Ｏとの間の距離として求められる。また、出射面中心１６とバレル中心軸１２との位置ずれ量は、原点Ｏと位置１６ｂとの間の距離として求められる。

次に、求められた基材レンズ３および単レンズ５，６のそれぞれの入射面中心１４と出射面中心１６とのバレル中心軸１２を基準とする位置ずれ量に基づいて、基材レンズ３および単レンズ５，６をレンズバレル７に配設した状態における透過偏芯量が光学的計算により求められる。

次に、樹脂レンズを基材レンズに接合した後に複合レンズ２として単レンズ５，６とともにレンズバレル７に配設した状態（レンズ系全体）で、その求められた透過偏芯量が打ち消されるように、樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂを基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対してずらす位置ずれ量Ｔ（Ｘ−Ｙ平面内における距離）が、光学的な計算に基づいて算出される。なお、このとき、複合レンズ２および単レンズ５，６のそれぞれの周方向位置は一定の位置とされる。

次に、前述した方法と同様に参照用複合レンズを作製し、その参照用複合レンズのレンズ面の中心位置の位置ずれ量ＳＯを測定する。次に、前述した方法と同様に、求められた位置ずれ量ＳＯに基づいて、算出された位置ずれ量Ｔとするために、実際に金型２０の中心軸２２とレンズ保持部３０の中心軸３１とを相対的にずらすべき位置ずれ量Ｓ２を求める。

次に、求められた位置ずれ量Ｓ２に基づいて複合レンズを作製する。まず、前述した図４〜図７に示す工程と同様の工程を経て、図２３に示すように、金型２０の中心軸２２とレンズ保持部３０の中心軸３１とを一致させた状態で、レンズ保持部３０に対して基材レンズ３を所定の姿勢で保持する。

次に、図２４に示すように、求められた位置ずれ量Ｓ２だけ、金型２０の中心軸２２をレンズ保持部３０の中心軸３１に対してスライド移動させる。次に、金型２０の凹部２１に紫外線硬化型の樹脂４０を注入する。次に、レンズ保持部３０を下降させて基材レンズ３を金型２０の上に載置し、基材レンズ３の所定のレンズ面を樹脂４０に接触させる。

次に、図２５に示すように、紫外線を照射して樹脂４０を硬化させる。樹脂４０が硬化した後、金型２０から樹脂レンズ４を取り出すことで、図２６に示すように、基材レンズ３に樹脂レンズ４が接合された複合レンズ２が完成する。この複合レンズ２では、基材レンズ３の出射面中心３３ｂと樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂとは、基材レンズ３に樹脂レンズ２を成型して接合する際の誤差（位置ずれ量ＳＯ）を考慮して、位置ずれ量Ｓ２分だけ位置ずれされている。

次に、図２７に示すように、複合レンズ２および単レンズ５，６をレンズバレル７に配設する。このとき、前述したように、複合レンズ２および単レンズ５，６のそれぞれの周方向位置を揃えて配設する。こうして、図２８に示すように、複数のレンズとして、複合レンズ２および単レンズ５，６がレンズバレル７に配設された撮影レンズ１が完成する。

上述した撮影レンズ１によれば、樹脂レンズを除く各レンズ（基材レンズ３、単レンズ５，６）の入射面中心および出射面中心のバレル中心軸１２に対する位置ずれ量に起因する透過偏芯量が、樹脂レンズ４による透過偏芯量によってレンズ系全体として相殺されるように、基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対して樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂを所定量分だけ位置をずらして樹脂レンズ４が基材レンズ３に接合されている。

これにより、図２７に示すように、複合レンズ２および単レンズ５，６をレンズバレル７に組み込んだ状態で、複合レンズ２の基材レンズ３の入射面中心３３ａと出射面中心３３ｂとを結ぶ線分７５、単レンズ５の入射面中心５５ａと出射面中心５５ｂとを結ぶ線分７７、単レンズ６の入射面中心６６ａと出射面中心６６ｂとを結ぶ線分７８に示すように、それぞれのレンズ２，５，６が透過偏芯していても、その透過偏芯（量）は樹脂レンズ４による透過偏芯（線分７６）によってレンズ系全体として打ち消されることになる。

シミュレーションにより、たとえば、基材レンズ３による透過偏芯量（線分７５）のｙ方向成分を１μｍ、単レンズ５による透過偏芯量（線分７７）のｙ方向成分を３μｍ、単レンズ６による透過偏芯量（線分７８）のｙ方向成分を２μｍと設定すると、樹脂レンズ４による透過偏芯量（線分７６）のｙ方向成分を−４μｍとすることで、撮影レンズ１のレンズ系全体の透過偏芯量がなくなることが判明した。

こうして、基材レンズ３および単レンズ５，６による透過偏芯が、樹脂レンズ４による透過偏芯によってレンズ系全体として相殺されて、線分７９に示すように、撮影レンズ１として透過偏芯量を最小にすることことができる。あるいは、透過偏芯量をなくすことができる。その結果、接合レンズ４および単レンズ５，６を透過した光が、撮像素子９において良好に結像し、解像力が低下したり、画像の半分がボケてしまうのをなくすことができる。

また、上述した製造方法では、複合レンズ２および単レンズ５，６は、それぞれの周方向位置が揃えられてレンズバレル７へ配設されることになる。これにより、各レンズ２，５，６をレンズバレル７へ配設するのに、周方向位置を合わせる場合と比べて、組立作業を効率的に行うことができ、生産性を向上させることができる。

なお、上述した撮影レンズ１では、１つの複合レンズ２と２つの単レンズ５，６を備え
た撮影レンズ１を例に挙げて説明した。撮影レンズとしてはこれに限られるものではなく、少なくとも１つの複合レンズと少なくとも１つの単レンズとを備えた撮影レンズに適用することが可能である。

また、複合レンズ２を製造する順序として、レンズ保持部３０に所定の姿勢で基材レンズ３を保持して、金型２０をレンズ保持部３０に対して所定量だけ位置ずれさせた後に、樹脂４０を金型２０に注入して樹脂レンズ４を基材レンズ３に接合させる場合を例に挙げて説明した。樹脂レンズ４を基材レンズ３に接合する工程としては、まず、金型２０をレンズ保持部３０に対して所定量だけ位置ずれさせた後に、レンズ保持部３０に基材レンズ３を保持させて樹脂レンズ４を接合するようにしてもよい。

実施の形態３
ここでは、実施の形態１において説明したレンズの外形中心軸に対する入射面中心の位置ずれ量、あるいは、出射面中心の位置ずれ量に基づいて製造された複合レンズとその製造方法について説明する。図２９に示すように、複合レンズ２は、基材レンズ３と樹脂レンズ４とからなり、樹脂レンズ４は基材レンズの出射面３ｂに接合されている。基材レンズ３として、たとえば日本ゼオン株式会社製のゼオネックス（登録商標）、あるいは、ポリプラスチックス株式会社製のトパス（登録商標）が適用される。また、樹脂レンズ４として、たとえばフルオレン系アクリレートが適用される。

図３０および図３１に示すように、この複合レンズ２では、樹脂レンズ４を基材レンズ３に接合する前のその基材レンズ３に起因する透過偏芯量が、樹脂レンズ４を基材レンズ３に接合した後に、その接合された複合レンズ２をレンズバレル７（図１参照）に配設した状態で、樹脂レンズ４による透過偏芯量により、複合レンズ２として打ち消されるように、樹脂レンズ４の出射側のレンズ面（出射面４ｂ）の中心（出射面中心４４ｂ）位置と基材レンズ３の出射面３ｂの中心（出射面中心３３ｂ）位置とが所定量Ｓ０だけ位置ずれされている。

また、基材レンズ３と樹脂レンズ４との位置ずれ量を測定するために、基材レンズ３には、樹脂レンズ４が接合される面（出射面３ｂ）にマーカ３ｃが形成され、樹脂レンズ４が接合される面とは反対側の面（入射面３ａ）にマーカ３ｄが形成されている。一方、樹脂レンズ４の面（出射面４ｂ）には、マーカ４ｃが形成されている。樹脂レンズ４のマーカ４ｃは、たとえば金型に残る切削痕を樹脂レンズに転写することによって容易に形成される。

図３２に示すように、切削痕としては、金型２０に凹部２１を研削にて形成する際に凹部２１の底の中心に残る切削痕２３ａを利用することができる。また、図３３に示すように、凹部２１の底に中心に残る切削痕２３ａと、その中心に対して同心円状に残る切削痕２３ｂを利用することができる。このようなマーカ３ｃ、３ｄ、４ｃの形状（断面）としては、たとえば、図３４に示すように、凸状（凸部）であってもよいし、あるいは、図３５に示すように、凹状（凹部）であってもよい。

たとえば深さが０．０２μｍで断面形状が矩形の凹状のマーカ４ｃを形成した樹脂レンズ４では、マーカ４ｃによる光学性能への影響はなかった。マーカ４ｃによる光学性能への影響を回避するためには、凹状のマーカ４ｃではその深さを０．１μｍ以下とし、凸状のマーカ４ｃではその高さを０．１μｍ以下とすることが好ましい。

次に、上述した複合レンズの製造方法の一例について説明する。まず、実施の形態１において説明したように、偏芯測定器を用いて、基材レンズ３の入射面中心１４と出射面中心１６との位置ずれ量を測定する。その位置ずれ量に基づいて、樹脂レンズ４を基材レンズ３に接合した後に複合レンズ２としてレンズバレルに配設した状態（レンズ系全体）で、基材レンズ３に起因する透過偏芯量が打ち消されるように、樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂを基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対してずらす位置ずれ量Ｔが算出される。また、参照用複合レンズを作製し、製造誤差として、基材レンズの出射面中心と樹脂レンズの出射面中心との位置ずれ量ＳＯが測定される（図１２参照）。

次に、算出された位置ずれ量Ｔと測定された位置ずれ量ＳＯとに基づいて、金型２０の中心軸２２とレンズ保持部３１とを相対的にずらすべき位置ずれ量Ｓ１が求められる。次に、前述した図４〜図７に示す工程と同様の工程を経て、図３６に示すように、金型２０の中心軸２２とレンズ保持部３０の中心軸３１とを一致させた状態で、レンズ保持部３０に対して基材レンズ３を所定の姿勢で保持する。次に、図３７に示すように、求められた位置ずれ量Ｓ１だけ、金型２０の中心軸２２をレンズ保持部３０の中心軸３１に対してスライド移動させる。

次に、金型２０の凹部２１に紫外線硬化型の樹脂４０を注入する。次に、レンズ保持部３０を下降させて基材レンズ３を金型２０の上に載置し、基材レンズ３の出射面を樹脂４０に接触させる。次に、図３８に示すように、紫外線を照射して樹脂４０を硬化させる。樹脂４０が硬化した後、金型２０から樹脂レンズ４を取り出すことで、図３９に示すように、基材レンズ３に樹脂レンズ４が接合された複合レンズ２が完成する。

この複合レンズ２では、基材レンズ３の入射面中心および出射面中心の外形中心軸に対する位置ずれ量に起因する透過偏芯量が、樹脂レンズ４による透過偏芯量によってレンズ系全体として相殺されるように、基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対して樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂを所定量分だけ位置をずらして樹脂レンズ４が基材レンズ３に接合されている。これにより、基材レンズ３が透過偏芯していても、その透過偏芯量は樹脂レンズ４による透過偏芯によってレンズ系全体として打ち消されることになる（図１９参照）。その結果、複合レンズ２を透過した光が撮像素子において良好に結像し、解像力が低下したり、画像の半分がボケてしまうのをなくすことができる。

また、基材レンズ３にはマーカ３ｃ、３ｄが形成され、樹脂レンズ４にはマーカ４ｃが形成されている（図３０および図３１参照）。これにより、基材レンズ３の出射面中心３３ｂに対して樹脂レンズ４の出射面中心４４ｂをずらす際に、試しに製造した複合レンズのマーカ３ｃ、３ｄ、４ｃから求められた位置ずれ量を使って、容易に所定量分だけずらすことができる。

さらに、基材レンズ３に形成されるマーカ３ｃは、樹脂レンズ４が接合される面（出射面３ｂ）に形成され、一方、マーカ３ｄは、その面とは反対側の面（入射面３ａ）に形成されている。これにより、基材レンズ３の出射面３ｂの出射面中心３３ｂと樹脂レンズ４の出射面４ｂの出射面中心４４ｂとのずれ量（ずれ量Ａ）を測定することができるとともに、基材レンズ３の入射面３ａの入射面中心３３ａと樹脂レンズ４の出射面４ｂの出射面中心４４ｂとのずれ量（ずれ量Ｂ）も測定することができる。

複合レンズとして、入射面（物体側）の曲率半径が出射面（像側）の曲率半径よりも十分に小さい基材レンズの出射面に樹脂レンズを接合する複合レンズでは、その光学性能は、ずれ量Ａよりもずれ量Ｂに影響される。そのため、基材レンズ３の入射面３ａにマーカ３ｄを形成することで、ずれ量Ｂを容易に測定することができて、光学性能の向上に寄与することができる。

なお、上述した複合レンズ２では、外形中心軸に基づいて製造する場合を例に挙げて説明したが、バレル中心軸（実施の形態２）に基づいて製造してもよい。また、各実施の形態では、複合レンズとして樹脂レンズを基材レンズの出射面に接合する場合を例に挙げて説明したが、樹脂レンズを基材レンズの入射面に接合させてもよい。さらに、マーカの断面形状としては矩形に限られず、たとえば三角形や五角形等の形状であってもよい。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１に係る撮影レンズの断面図である。 同実施の形態において、外形中心軸に対する入射面中心および出射面中心を説明するための断面図である。 同実施の形態において、外形中心軸に対する入射面中心あるいは出射面中心の位置ずれ量を説明するための斜視図である。 同実施の形態において、図１に示す撮影レンズの製造方法における参照用複合レンズを製造するための一工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図７に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図８に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、金型の構造を説明するための上面図である。 同実施の形態において、基材レンズの構造を説明するための平面図である。 同実施の形態において、図９に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図１２に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図１３に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図１４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図１５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図１６に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図１７に示す工程の後に行われる工程を示す斜視図である。 同実施の形態において、撮影レンズにおける透過偏芯量を説明するための断面図である。 本発明の実施の形態２に係る撮影レンズの製造方法の一工程を示す斜視図である。 同実施の形態において、図２０に示す工程の後に行われる工程を示す斜視図である。 同実施の形態において、バレル中心軸に対する入射面中心あるいは出射面中心の位置ずれ量を説明するための斜視図である。 同実施の形態において、図２１に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図２３に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図２４に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図２５に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図２６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、撮影レンズにおける透過偏芯量を説明するための断面図である。 本発明の実施の形態３に係る複合レンズの断面図である。 同実施の形態において、図２９に示す複合レンズの一平面図である。 同実施の形態において、図２９に示す複合レンズの他の平面図である。 同実施の形態において、金型の切削痕を説明するための上面図である。 同実施の形態において、金型の切削痕を説明するための他の上面図である。 同実施の形態において、マーカの一断面形状を示す、図３０および図３１に示す断面線ＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ、または、図３０に示す断面線ＸＸＸＶ−ＸＸＸＶにおける部分断面図である。 同実施の形態において、マーカの他の断面形状を示す、図３０および図３１に示す断面線ＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ、または、図３０に示す断面線ＸＸＸＶ−ＸＸＸＶにおける部分断面図である。 同実施の形態において、複合レンズの製造方法の一工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図３６に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図３７に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 同実施の形態において、図３８に示す工程の後に行われる工程を示す断面図である。 従来の撮影レンズを示す断面図である。

符号の説明

１ 撮影レンズ、２ 複合レンズ、３ 基材レンズ、３ａ 入射面、３ｂ 出射面、３ｃ マーカ、４ 樹脂レンズ、４ａ 入射面、４ｂ 出射面、４ｃ マーカ、５，６ 単レンズ、５ａ 入射面、５ｂ 出射面、６ａ 入射面、６ｂ 出射面、７ レンズバレル、８ フィルタ、９ 撮像素子、１１ 外形中心軸、１２ バレル中心軸、１３ 入射面、１４ 入射面中心、１５ 出射面、１６ 出射面中心、２０ 金型、２１ 凹部、２２
中心軸、２３ マーカ、３０ レンズ保持部、３１ 中心軸、４０ 樹脂、３３ａ 入射面中心、３３ｂ 出射面中心、４４ａ 入射面中心、４４ｂ 出射面中心、５５ａ 入射面中心、５５ｂ 出射面中心、６６ａ 入射面中心、６６ｂ 出射面中心、２００ 参照用複合レンズ。

Claims (15)

1. 複数のレンズを備えた撮影レンズであって、
   基材レンズに樹脂レンズが接合された第１レンズと、
   前記第１レンズと所定の位置関係のもとで配設された第２レンズと
   を備え、
   前記第１レンズでは、前記樹脂レンズを接合する前の前記基材レンズと前記第２レンズとに起因する透過偏芯量が、前記樹脂レンズによる透過偏芯量によって、前記第１レンズおよび前記第２レンズのレンズ系全体として打ち消されるように、前記樹脂レンズの出射面中心と前記基材レンズの出射面中心とを所定量だけ位置をずらして前記樹脂レンズが前記基材レンズに接合された、撮影レンズ。
2. 前記樹脂レンズには、前記出射面中心を中心として所定の第１マーカが形成されている、請求項１記載の撮影レンズ。
3. 前記基材レンズには、前記出射面中心を中心として所定の第２マーカが形成されている、請求項１または２に記載の撮影レンズ。
4. 前記第１マーカおよび前記第２マーカは、環状の凸部または凹部である、請求項２または３に記載の撮影レンズ。
5. 基材レンズに樹脂レンズを接合した第１レンズと、第２レンズとを少なくとも配設した撮影レンズの製造方法であって、
   前記樹脂レンズを接合する前の前記基材レンズおよび前記第２レンズに起因する透過偏芯量が、前記樹脂レンズによる透過偏芯量によって、前記第１レンズおよび前記第２レンズのレンズ系全体として打ち消されるように、前記樹脂レンズの出射面中心と前記基材レンズの出射面中心との所定の位置ずれ量を求める工程と、
   求められた前記位置ずれ量に基づいて、前記基材レンズの出射面に前記樹脂レンズを接合して前記第１レンズを形成する工程と、
   前記第１レンズおよび前記第２レンズを所定の位置関係に配設する工程と
   を備えた撮影レンズの製造方法。
6. 前記位置ずれ量を求める工程では、前記基材レンズおよび前記第２レンズの外形中心軸を基準とする、前記基材レンズおよび前記第２レンズのそれぞれの入射面中心と出射面中心との位置ずれ量に基づいて、所定の前記位置ずれ量が求められる、請求項５記載の撮影レンズの製造方法。
7. 前記位置ずれ量を求める工程では、前記第１レンズおよび前記第２レンズが配設されるレンズバレルに前記基材レンズおよび前記第２レンズを配設した状態における透過偏芯量が求められ、求められた前記透過偏芯量を打ち消すように所定の前記位置ずれ量が求められる、請求項５記載の撮影レンズの製造方法。
8. 前記第１レンズを形成する工程では、求められた前記位置ずれ量に基づいて、前記基材レンズを保持するレンズ保持部と前記樹脂レンズを成型する金型とを水平方向に相対的にずらし、前記基材レンズの出射面に前記樹脂レンズを接合する、請求項５〜７のいずれかに記載の撮影レンズの製造方法。
9. 前記第１レンズを形成する工程は、
   前記レンズ保持部に対し前記基材レンズを所定の姿勢にて保持する工程と、
   前記レンズ保持部と前記金型とを水平方向に相対的にずらした後に、前記樹脂レンズと
   なる樹脂を前記金型に注入する工程と、
   水平方向の相対的な位置関係を保った状態で前記レンズ保持部に保持された前記基材レンズを前記金型に載置して前記樹脂に接触させる工程と、
   前記樹脂を硬化させることにより、前記樹脂レンズを前記基材レンズに接合する工程とを含む、請求項８記載の撮影レンズの製造方法。
10. 前記第１レンズを形成する工程は、
    前記レンズ保持部と前記金型とを水平方向に相対的にずらして、前記樹脂レンズとなる樹脂を前記金型に注入する工程と、
    前記基材レンズを前記金型に載置して前記樹脂に接触させる工程と、
    前記基材レンズを所定の姿勢にて前記レンズ保持部に保持する工程と、
    前記樹脂を硬化させることにより、前記樹脂レンズを前記基材レンズに接合する工程とを含む、請求項８記載の撮影レンズの製造方法。
11. 前記樹脂として紫外線硬化型の樹脂が適用され、
    前記第１レンズを形成する工程では、前記樹脂に紫外線を照射することにより前記樹脂を硬化させる、請求項５〜１０のいずれかに記載の撮影レンズの製造方法。
12. 基材レンズに樹脂レンズが接合された複合レンズであって、
    第１入射面および第１出射面を有し、前記第１入射面および前記第１出射面のいずれか一方の面に所定の第１マーカが形成された樹脂レンズと、
    第２入射面および第２出射面とを有して前記樹脂レンズが接合され、前記第２入射面および前記第２出射面の少なくともいずれか一方の面に所定の第２マーカが形成された基材レンズと
    を備えた、複合レンズ。
13. 前記第１マーカは、前記樹脂レンズの前記一方の面の中心に、または、前記一方の面の面中心を中心として形成されている、請求項１２記載の複合レンズ。
14. 前記第２マーカは、前記基材レンズの前記少なくともいずれか一方の面の中心を中心として形成されている、請求項１２または１３に記載の複合レンズ。
15. 前記第１マーカおよび前記第２マーカは、環状の凸部または凹部である、請求項１２〜１４のいずれかに記載の複合レンズ。

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