JP4902700B2 - 撮像モジュール - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末のデジタルカメラ等への搭載を目的とした、撮像レンズ、撮像モジュール、撮像レンズの製造方法、および、撮像モジュールの製造方法に関する発明である。特に、本発明は、固体撮像素子を用いた撮像モジュール、この撮像モジュールへの適用に都合のよい撮像レンズ、およびこれらの各製造方法に関する発明である。

デジタルカメラまたはデジタルビデオユニット等に搭載される撮像モジュールは、近年、撮像素子として固体撮像素子を用いたものが、種々開発されている。ここで、固体撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）およびＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）等で構成されたものが挙げられる。撮像モジュールは、固体撮像素子を用いて構成することにより、小型化および低背化が可能である。

特に、情報携帯端末および携帯電話機をはじめとする携帯端末は、近年、急速に普及している。該携帯端末に搭載される撮像モジュールにおいては、高い解像力を有しており、かつ、小型および低背である、撮像レンズを備えることが望まれている。

高い解像力を有しており、かつ、小型および低背である、撮像レンズの一例として、特許文献１には、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、の２枚のレンズを用いて構成された撮像レンズ（いわゆる、望遠タイプの撮像レンズ）が開示されている。

特許文献１に開示されている撮像レンズでは、撮像レンズ全体の焦点距離に比して、撮像レンズの全長を短くすることができるため、小型化および低背化が可能となる。また、特許文献１に開示されている撮像レンズでは、第１および第２レンズが共同で、コマ収差、非点収差、および、像面湾曲等の、各種収差の補正を実施するため、解像力の向上が可能となる。従って、特許文献１に開示されている技術では、小型で、良好な光学特性を有する撮像レンズの実現が可能となる。

また、高い解像力を有しており、かつ、小型および低背である、撮像レンズの他の例として、特許文献２には、正の屈折力を有する第１レンズと、正または負の屈折力を有する第２レンズと、の２枚のレンズを用いて構成された撮像レンズが開示されている。

高い解像力を有しており、かつ、小型および低背である、撮像レンズのさらに他の例としては、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、の２枚のレンズを用いて構成された撮像レンズが挙げられる（特許文献４〜７および９〜１１参照）。

ところで、特許文献３には、高い解像力を維持し、かつ、簡単に製造することができる、カメラ用広角レンズが開示されている。

特許文献３に開示されているレンズは、正または負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、の２枚のレンズを用いて構成されている。さらに、特許文献３に開示されているレンズでは、像面を構成するフィルムを湾曲させて、球面収差および像面湾曲の改善を図っている。

特許文献１〜１１に開示されている各技術では、第１および第２レンズのそれぞれにおける、物体側および像面側の各面を、凹面および／または凸面を含む形状とすることにより、小型および低背の撮像レンズを実現している。

特開２００８−３０９９９９号公報（２００８年１２月２５日公開） 特開２００４−１４５１８３号公報（２００４年 ５月２０日公開） 特開平８−３３４６８４号公報（１９９６年１２月１７日公開） 特開２００２−２９６４９６号公報（２００２年１０月 ９日公開） 特許第３７１７４８２号公報（２００４年 ９月 ２日公開） 特許第４０７４２０３号公報（２００４年 ９月 ２日公開） 特許第３７１７４８３号公報（２００４年 ９月 ９日公開） 特許第３７１７４８７号公報（２００４年 １月 ８日公開） 特開２００５−１０７２５４号公報（２００５年 ４月２１日公開） 特開２００５−１０７３６８号公報（２００５年 ４月２１日公開） 特開２００５−１０７３６９号公報（２００５年 ４月２１日公開）

複数のレンズを用いて構成された撮像レンズは、小型化および低背化に伴い、製造が難しくなる。

すなわち、小型化および低背化された光学系では、該光学系を構成する各レンズにおける厚みのばらつき、および、偏芯に関して、非常に厳密な製造公差が求められる。ここで、偏芯とは、光学系を構成する各レンズの両面間で生じる光軸の位置ずれ、および、一方のレンズに対する他方のレンズの位置ずれ、等をはじめとする、光学系の光軸の、法線方向における変位を伴う各種位置ずれを意味している。

固体撮像素子を用いた撮像モジュールに適用するために、小型化および低背化された撮像レンズでは、該撮像レンズを構成する各レンズにおける厚みのばらつき、および、偏芯等の誤差を、約１．５〜２μｍの範囲内に抑えることが要求され、この厳しい要求を満足する必要があるため、製造が難しくなる。製造が難しくなると、撮像レンズにおいては、課せられた要求を満足させるために要する製造コストが増大するという問題、および、大きな製造ばらつきが発生しやすくなるため所望の解像力を維持することが困難になるという問題が発生する。

製造が難しくなることは、特許文献１〜２および４〜１１に開示された各撮像レンズにおいても例外でない。従って、特許文献１〜２および４〜１１に開示された各撮像レンズにおいては、課せられた厳しい要求を満足させるために要する製造コストが増大するという問題、および、大きな製造ばらつきが発生しやすくなるため所望の解像力を維持することが困難になるという問題が発生する。

一般的に、撮像レンズは、小型および低背とすればする程に、上記偏芯の量に応じてＭＴＦ（Modulation Transfer Function：変調伝達関数）が大きく変化する。従って、撮像レンズは、小型および低背とすればする程に、偏芯が０μｍにより近いものを製造することが求められるため、製造の難易度が非常に高くなる。

特許文献３に開示されているレンズは、高い解像力を維持し、かつ、簡単に製造することができるが、像面を構成するフィルムを湾曲させる構成であるため、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ型イメージセンサを用いた撮像モジュール、すなわち、固体撮像素子を用いた撮像モジュールへの適用が困難であるという問題が発生する。

本発明は、上記の問題に鑑みて為された発明であり、その目的は、固体撮像素子を用いた撮像モジュールに適用可能であり、製造コストを低減させ、かつ、所望の解像力を維持することが簡単である撮像レンズ、この撮像レンズを備えた撮像モジュール、およびこれらの撮像レンズおよび撮像モジュールの各製造方法を提供することにある。

本発明の撮像モジュールの撮像レンズは、上記の問題を解決するために、開口絞り、第１レンズ、および第２レンズが、被写体側から像面側に向かって順次設けられた撮像レンズであって、上記第１レンズは、凸面が上記被写体側に向けられており、上記第２レンズは、上記被写体側に向けられた面のうち、中央部分が該被写体側に出張っていると共に、該中央部分の周辺部分が上記像面側に窪んでおり、上記第１レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、該第１レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さをｄ１とし、撮像レンズの光学全長をｄとすると、下記数式（１）を満足していることを特徴としている。但し、撮像レンズの光学全長ｄは、上記開口絞りが光を絞る部分および上記第１レンズへの光の入射部分のうち、最も被写体に近い部分から、像面までの直線距離であって、撮像レンズの光軸に沿う方向における直線距離である。

０．３０ ＜ ｄ１／ｄ ＜ ０．４５ ・・・（１）
上記の構成によれば、第２レンズは、被写体側に向けられた面のうち、中央部分が被写体側に出張っていると共に、その周辺部分が像面側に窪んでいる構成である。この構成によれば、第２レンズの中央部分付近を通過する光線は、被写体側から像面側に向かう方向（一般的には、撮像レンズの光軸に沿う方向）における、より被写体側にて結像可能になると共に、第２レンズの周辺部分付近を通過する光線は、同方向における、より像面側にて結像可能になる。このため、本撮像レンズは、第２レンズにおける被写体側への出張り度合および像面側への窪み度合に応じて、像面湾曲をはじめとする各種収差を補正することができる。また、この構成によれば、第２レンズは、第１レンズと同じ、正または負の屈折力を有するレンズとして用いられることが可能となり、これにより、第１レンズと第２レンズとの非対称性は、小さくすることができる。結果、本撮像レンズでは、偏芯、および、第１および第２レンズのそれぞれにおける厚みのばらつき、等の誤差が発生したときに、この誤差が及ぼす悪影響を低減できるため、許容される該誤差の範囲を、実質的に広げることが可能となる。

さらに、本撮像レンズは、数式（１）を満足することにより、第１レンズにおける被写体側および像面側に向けられた各面の形状変化を、緩やかにすることができる。すなわち、これらの各面は、被写体側から像面側に向かう方向における、その出張りまたは窪み度合を小さくすることができる。さらに、同方向における、これらの各面同士の間隔は、広くすることができる。以上により、数式（１）を満足した本撮像レンズは、偏芯、および、第１および第２レンズのそれぞれにおける厚みのばらつき、等の誤差が発生したときに、この誤差が及ぼす悪影響を低減できるため、許容される該誤差の範囲を、実質的に広げることが可能となる。

以上のことから、本撮像レンズは、小型化および低背化したときに、偏芯、および、第１および第２レンズのそれぞれにおける厚みのばらつき、等に関して、厳しい要求を課せられることがなくなるため、課せられた要求を満足する撮像レンズの製造が比較的簡単になる。このため、本撮像レンズは、課せられる要求を満足させるために要する製造コストを低減させることが可能となり、かつ、製造ばらつきが発生しにくくなるため所望の解像力を維持することが簡単となる。

ｄ１／ｄが０．３０以下となる場合は、第１レンズの厚みが薄くなるため、大きな屈折力を得るために、第１レンズにおける被写体側に向けられた面の形状変化を大きくする、すなわち、凸面の出張り度合を大きくする必要があるため、好ましくない。ｄ１／ｄが０．４５以上となる場合は、第１レンズにおける被写体側に向けられた面が、過度に像面に接近することとなり、これにより、像面湾曲をはじめとする各種収差の補正が困難となるため、好ましくない。従って、本撮像レンズの効果を得るためには、ｄ１／ｄの値を、数式（１）を満足する値とする必要がある。

さらに、本撮像レンズは、高い解像力を維持し、かつ、簡単に製造するための構成を、第１および第２レンズの構成を工夫し、これらと像面との距離を決定するだけで、実現可能であるため、固体撮像素子を用いた撮像モジュールへの適用が可能である。

また、本発明の撮像モジュールの撮像レンズは、開口絞り、第１レンズ、および第２レンズが、被写体側から像面側に向かって順次設けられた撮像レンズであって、上記第１レンズは、凸面が上記被写体側に向けられており、上記第２レンズは、上記被写体側に向けられた面のうち、中央部分が該被写体側に出張っていると共に、該中央部分の周辺部分が上記像面側に窪んでおり、上記第２レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、該第２レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さをｄ２とし、撮像レンズの光学全長をｄとすると、下記数式（２）を満足しているのが好ましい。

０．１０ ＜ ｄ２／ｄ ＜ ０．２３ ・・・（２）
上記の構成によれば、本撮像レンズは、数式（２）を満足することにより、第２レンズにおける、被写体側および像面側に向けられた各面を、像面に接近させて配置することができるため、像面湾曲をはじめとする各種収差を補正することができる。また、第２レンズの周辺部分が像面側に窪んでいる構成による、上述した許容される誤差の範囲を広げる効果と相まって、本撮像レンズは、比較的簡単に製造することができる。

以上のことから、本撮像レンズは、数式（１）を満足する場合と同じく、固体撮像素子を用いた撮像モジュールへの適用が可能であり、製造コストを低減させ、かつ、所望の解像力を維持することが簡単となる。

ｄ２／ｄが０．１０以下となる場合は、第２レンズの中央部分に対する、第２レンズの周辺部分の、パワー配分の差（例えば、第２レンズの中心部分が正のパワーとなる場合、第２レンズの周辺部分が負のパワーとなる、これらのパワーの差分）が小さくなり、これにより、像面湾曲をはじめとする各種収差の補正が困難となるため、好ましくない。ｄ２／ｄが０．２３以上となる場合は、第２レンズにおける、被写体側および像面側に向けられた各面が、像面から離れてしまい、この場合、像面湾曲をはじめとする各種収差の補正が困難となるため、好ましくない。従って、本撮像レンズの効果を得るためには、ｄ２／ｄの値を、数式（２）を満足する値とする必要がある。

また、本発明の撮像モジュールの撮像レンズは、開口絞り、第１レンズ、および第２レンズが、被写体側から像面側に向かって順次設けられた撮像レンズであって、上記第１レンズは、凸面が上記被写体側に向けられており、上記第２レンズは、上記被写体側に向けられた面のうち、中央部分が該被写体側に出張っていると共に、該中央部分の周辺部分が上記像面側に窪んでおり、上記第２レンズにおける像面側に向けられた面と撮像レンズの光軸との交点と、該交点に最も近い像面部分と、を結んだ線分の空気換算長さをｄ３とし、撮像レンズの光学全長をｄとすると、下記数式（３）を満足しているのが好ましい。空気換算長さとは、媒質の幾何学的な長さを、該媒質の屈折率で除して得られた長さを示している。

０．２０ ＜ ｄ３／ｄ ＜ ０．３５ ・・・（３）
上記の構成によれば、本撮像レンズは、数式（３）を満足することにより、第２レンズにおける像面側に向けられた面を、像面に接近させて配置することができるため、歪曲をはじめとする各種収差を補正することができる。また、第２レンズの周辺部分が像面側に窪んでいる構成による、上述した許容される誤差の範囲を広げる効果と相まって、本撮像レンズは、比較的簡単に製造することができる。

以上のことから、本撮像レンズは、数式（１）または（２）を満足する場合と同じく、固体撮像素子を用いた撮像モジュールへの適用が可能であり、製造コストを低減させ、かつ、所望の解像力を維持することが簡単となる。

ｄ３／ｄが０．２０以下となる場合、第２レンズにおける像面側に向けられた面は、像面に物理的に干渉することとなる。さらに、像面保護用の部材（カバーガラス等）を設けた場合には、この部材に、第２レンズにおける像面側に向けられた面が、物理的に干渉することとなる。これにより、ｄ３／ｄが０．２０以下となる場合は、事実上、上記数式（１）をさらに満足させることが不可能となり、これにより、上述した、許容される誤差の範囲を広げる効果を小さくせざるを得ないため、好ましくない。ｄ３／ｄが０．３５以上となる場合は、第２レンズが像面から離れてしまい、像面湾曲および歪曲をはじめとする各種収差の補正を良好に行うことが困難となるため、好ましくない。従って、本撮像レンズの効果を得るためには、ｄ３／ｄの値を、数式（３）を満足する値とする必要がある。

また、本発明の撮像レンズは、上記第１レンズにおける像面側に向けられた面の外周部分が、上記被写体側に窪んでいることを特徴としている。

上記の構成によれば、広角機能により優れた撮像レンズを得ることができる。

また、本発明の撮像レンズは、撮像レンズ全体としての焦点距離をｆとし、上記第１レンズの焦点距離をｆ１とすると、下記数式（４）をさらに満足していることを特徴としている。

１．３０ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ３．００ ・・・（４）
上記の構成によれば、小型であり、かつ、球面収差が良好に補正された撮像レンズを得ることができる。

ｆ１／ｆが１．３０以下となる場合は、画角（撮像レンズにより撮像可能な角度）が狭くなり、撮像モジュールに適用すべき本撮像レンズとして要求される画角を満足することができないため、好ましくない。ｆ１／ｆが３．００以上となる場合は、像面湾曲および歪曲が増加して、撮像レンズの解像力が低下する虞があるため、好ましくない。従って、本撮像レンズの効果を得るためには、ｆ１／ｆの値を、数式（４）を満足する値とする必要がある。

また、本発明の参考となる撮像レンズは、撮像レンズ全体としての焦点距離をｆとし、上記第２レンズの焦点距離をｆ２とすると、下記数式（５）をさらに満足している。

１．００ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ２．６０ ・・・（５）
上記の構成によれば、小型であり、かつ、像面湾曲が良好に補正された撮像レンズを得ることができる。

ｆ２／ｆが１．００以下となる場合は、上述した許容される誤差の範囲が狭まってしまうため、好ましくない。ｆ２／ｆが２．６０以上となる場合は、非点収差および像面湾曲を補正するための、第２レンズの周辺部分における像面側への窪み度合（形状変化）は、大きくする必要が生じ、該窪み度合を大きくすることで、上述した許容される誤差の範囲が狭まってしまうため、好ましくない。従って、本撮像レンズの効果を得るためには、ｆ２／ｆの値を、数式（５）を満足する値とする必要がある。

また、本発明の撮像レンズは、Ｆナンバーは、３以下であることを特徴としている。

上記の構成によれば、Ｆナンバーを３以下にまで小さくすることにより、本撮像レンズは、受光光量を増大させることができ、かつ、色収差が良好に補正されるため高い解像力を得ることができる。

また、本発明の撮像モジュールは、固体撮像素子を用いて構成されたセンサと、上記いずれかの撮像レンズと、を備えることを特徴としており、備えられた撮像レンズと同様の効果を奏する。

さらに、本撮像モジュールは、備えられた撮像レンズの効果により、各種収差が十分に補正されていると共に、偏芯、および、第１および第２レンズのそれぞれにおける厚みのばらつき、等に関して、許容される誤差の範囲が実質的に広げられているため、撮像レンズと像面との間の離間距離を調整するための調整機構、および、鏡筒を省略しても、解像力の維持に与える悪影響は小さい。この調整機構および鏡筒を省略することにより、本撮像モジュールは、さらなる小型化および低背化、および低コスト化が実現可能となる。

また、本発明の撮像モジュールは、上記固体撮像素子は、画素のピッチが２．５μｍ以下であることを特徴としている。

上記の構成によれば、画素のピッチが２．５μｍ以下である固体撮像素子を用いてセンサを構成することにより、高画素の撮像素子の性能を十分活かした撮像モジュールを実現することができる。

また、本発明の撮像モジュールは、上記撮像レンズの第２レンズは、外周部分が、上記センサを保護するための保護部材を介して、該センサに載せられていることを特徴としている。

上記の構成によれば、本撮像モジュールは、撮像レンズを収容するための筐体（筐枠）を省略することが可能になるため、該筐体を省略することにより、さらなる小型化および低背化、さらには低コスト化が実現可能となる。

また、本発明の、撮像レンズおよび撮像モジュールはいずれも、上記第１レンズおよび第２レンズのうち、少なくとも一方は、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂により構成されていることを特徴としている。熱硬化性の樹脂は、所定量以上の熱を与えることにより、液体から固体に状態変化する特性を有する樹脂である。紫外線硬化性の樹脂は、所定強度以上の紫外線を照射することにより、液体から固体に状態変化する特性を有する樹脂である。

上記の構成によれば、多数のレンズを一体的に、樹脂に成形することが可能となる。これにより、多数の撮像レンズまたは撮像モジュールを一括して製造するための製造プロセスを適用することが可能となる。従って、本撮像レンズおよび本撮像モジュールはいずれも、特に大量生産時における低コスト化が可能となり、この結果、安価で提供することが可能となる。

また、本発明の、撮像レンズおよび撮像モジュールはいずれも、上記第１レンズおよび第２レンズの両方は、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂により構成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、本撮像レンズおよび本撮像モジュールに対しては、リフローを施すことが可能となる。つまり、リフローに対応可能な撮像レンズおよび撮像モジュールについては、第１レンズおよび第２レンズの両方が耐熱材料である必要がある。ここで、耐熱性を有する樹脂としては、熱硬化性の樹脂をはじめ、それ以外にも、紫外線硬化性の樹脂が適用可能である。また、上記の構成によれば、多数のレンズを一体的に、樹脂に成形することが可能となるのは、言うまでもない。以下、本発明の参考について列挙する。

また、本発明の撮像レンズの製造方法は、上記のいずれかの撮像レンズを製造するための、撮像レンズの製造方法であって、複数の上記第１レンズが一体的に成形されてなる、アレイ状の第１レンズを、樹脂に作製する工程と、複数の上記第２レンズが一体的に成形されてなる、アレイ状の第２レンズを、上記アレイ状の第１レンズとは別の樹脂に作製する工程と、各第１レンズおよび各第２レンズに関して、第１レンズの光軸と、該第１レンズに対応する第２レンズの光軸とが、同一直線上に位置するように、上記アレイ状の第１レンズと上記アレイ状の第２レンズとを貼り合わせる工程と、上記の貼り合わせたアレイ状の第１レンズおよびアレイ状の第２レンズを、１つの撮像レンズ毎に切断する工程と、を含むことを特徴としている。

また、本発明の撮像モジュールの製造方法は、上記のいずれかの撮像モジュールを製造するための、撮像モジュールの製造方法であって、複数の上記第１レンズが一体的に成形されてなる、アレイ状の第１レンズを、樹脂に作製する工程と、複数の上記第２レンズが一体的に成形されてなる、アレイ状の第２レンズを、上記アレイ状の第１レンズとは別の樹脂に作製する工程と、各第１レンズおよび各第２レンズに関して、第１レンズの光軸と、該第１レンズに対応する第２レンズの光軸とが、同一直線上に位置するように、上記アレイ状の第１レンズと上記アレイ状の第２レンズとを貼り合わせる工程と、上記の貼り合わせたアレイ状の第１レンズおよびアレイ状の第２レンズを、１つの撮像モジュール毎に切断する工程と、を含むことを特徴としている。

上記の構成によれば、複数の第１レンズと複数の第２レンズとを、別々の樹脂に、それぞれ一体的に成形し、これらを貼り合わせた後、１つの撮像レンズまたは撮像モジュール毎に個別に切断することにより、多数の撮像レンズまたは撮像モジュールを一括して製造することができる。従って、本製造方法では、特に本撮像レンズまたは本撮像モジュールの大量生産時において、製造コストを低減することができる。

また、本発明の、撮像レンズの製造方法および撮像モジュールの製造方法はいずれも、上記アレイ状の第１レンズを、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂に作製し、上記アレイ状の第２レンズを、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂に作製することを特徴としている。

上記の構成によれば、リフローを施すことが可能である、撮像レンズまたは撮像モジュールを製造することができる。

以上のとおり、本発明の撮像モジュールは、固体撮像素子を用いて構成されたセンサと、撮像レンズと、を備える撮像モジュールであって、上記撮像レンズは、レンズが２枚であり、開口絞り、上記レンズの一方である第１レンズ、および上記レンズの他方である第２レンズが、被写体側から像面側に向かって順次設けられた撮像レンズであって、上記第１レンズは、凸面が上記被写体側に向けられており、上記第２レンズは、上記被写体側に向けられた面のうち、中央部分が該被写体側に出張っていると共に、該中央部分の周辺部分が上記像面側に窪んでおり、上記第１レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、該第１レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さをｄ１とし、撮像レンズの光学全長をｄとすると、下記数式（１）、
０．３０ ＜ ｄ１／ｄ ＜ ０．４５ ・・・（１）
（但し、撮像レンズの光学全長ｄは、上記開口絞りが光を絞る部分および上記第１レンズへの光の入射部分のうち、最も被写体に近い部分から、像面までの直線距離であって、撮像レンズの光軸に沿う方向における直線距離）
を満足しており、上記第１レンズにおける像面側に向けられた面の外周部分が、上記被写体側に窪んでおり、撮像レンズ全体としての焦点距離をｆとし、上記第１レンズの焦点距離をｆ１とすると、下記数式（４）、
１．３０ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ３．００ ・・・（４）
をさらに満足しており、Ｆナンバーは、３以下であり、上記固体撮像素子は、画素のピッチが２．５μｍ以下であり、上記撮像レンズはさらに、上記第１レンズの両面間での平行偏芯の量が１０μｍ以下である場合に、空間周波数１００ｌｐ／ｍｍに対する変調伝達関数が０．２を超えるように、少なくとも上記数式（１）が満たされている。

従って、固体撮像素子を用いた撮像モジュールに適用可能であり、製造コストを低減させ、かつ、所望の解像力を維持することが簡単であるという効果を奏する。

本発明の一実施の形態を示す図面であり、撮像レンズの構成を示す断面図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す撮像レンズの各種収差の特性を示すグラフであり、同図（ａ）には球面収差の特性を、同図（ｂ）には非点収差の特性を、同図（ｃ）には歪曲の特性を、それぞれ示している。 図１に示す撮像レンズに関する、第１レンズの両面間で生じる光軸の位置ずれに対する、ＭＴＦの変化の関係を示すグラフである。 本発明の別の実施の形態を示す図面であり、別の撮像レンズの構成を示す断面図である。 図５（ａ）〜（ｃ）は、図４に示す撮像レンズの各種収差の特性を示すグラフであり、同図（ａ）には球面収差の特性を、同図（ｂ）には非点収差の特性を、同図（ｃ）には歪曲の特性を、それぞれ示している。 本発明のさらに別の実施の形態を示す図面であり、撮像モジュールの構成を示す断面図である。 本発明のその他の実施の形態を示す図面であり、別の撮像モジュールの構成を示す断面図である。 図８（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す撮像レンズの応用例の、各種収差の特性を示すグラフであり、同図（ａ）には球面収差の特性を、同図（ｂ）には非点収差の特性を、同図（ｃ）には歪曲の特性を、それぞれ示している。 上記応用例に関する、第１レンズの両面間で生じる光軸の位置ずれに対する、ＭＴＦの変化の関係を示すグラフである。 本発明に係る各撮像レンズに対する比較例としての、従来技術に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。 図１１（ａ）〜（ｃ）は、図１０に示す撮像レンズの各種収差の特性を示すグラフであり、同図（ａ）には球面収差の特性を、同図（ｂ）には非点収差の特性を、同図（ｃ）には歪曲の特性を、それぞれ示している。 図１０に示す撮像レンズに関する、第１レンズの両面間で生じる光軸の位置ずれに対する、ＭＴＦの変化の関係を示すグラフである。 図１３（ａ）〜（ｄ）は、従来技術に係る、撮像レンズおよび撮像モジュールの製造方法を示す断面図である。 図１４（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る、撮像レンズおよび撮像モジュールの製造方法を示す断面図である。 熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のそれぞれに対する、ｄ線上における撮像レンズ全体としての屈折率およびアッベ数のそれぞれの関係を示す表である。 図１５に示す各関係を示すグラフである。 像高ｈ０．８での空間周波数１００ｌｐ／ｍｍに対するＭＴＦの値、および、第１レンズの両面間での、光軸の法線方向における最大位置ずれ（平行偏芯）量の定義を説明するための断面図である。

〔撮像レンズ〕
図１は、本発明の一実施の形態を示す図面であり、撮像レンズ１の構成を示す断面図である。

図１には、撮像レンズ１の、Ｘ方向（紙面左右方向）およびＹ方向（紙面上下方向）からなる断面を示している。Ｘ方向は、被写体（物体）３側から像面Ｓ７側に向かう方向を示しており、撮像レンズ１の光軸Ｌａは、このＸ方向に沿っているのが理想的である。Ｙ方向は、Ｘ方向に対して垂直な方向を示しており、撮像レンズ１の光軸Ｌａの法線方向は、このＹ方向に沿っているのが理想的である。さらに、被写体３側から像面Ｓ７側に向かう方向とは、具体的に、被写体３と像面Ｓ７とを結んだ線分の直線方向を意味している。

被写体３は、撮像レンズ１により撮像される物体である。像面Ｓ７は、撮像レンズ１の光軸Ｌａに垂直で、像が形成される面であり、実像は、像面Ｓ７に置かれた図示しないスクリーン上で観察することができる。

図１に示す撮像レンズ１は、開口絞り２、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および、カバーガラス（保護部材）ＣＧを備えている。

開口絞り２、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および、カバーガラスＣＧは、被写体３側から像面Ｓ７側に向かって、部材名を列挙した順序で、順次設けられている。すなわち、開口絞り２、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および、カバーガラスＣＧは、Ｘ方向に沿って順次設けられている。

開口絞り２は、具体的に、第１レンズＬ１における被写体３側に向けられた面（物体側面）Ｓ１に設けられており、面Ｓ１の中心ｓ１およびその近傍を含む中央部分を除く略全域を覆うように設けられている。開口絞り２は、撮像レンズ１に入射した光が、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を適切に通過することを可能にするために、入射した光の軸上光線束の直径を制限することを目的に設けられている。

第１レンズＬ１は、凸面を含む（出張っている）面Ｓ１と、凹面を含む面Ｓ２と、を有している。面Ｓ１は、上述したとおり、被写体３側に向けられているが、面Ｓ１の中心ｓ１およびその近傍を含む中央部分に設けられた凸面を除く略全域は、開口絞り２に覆われている。面（像側面）Ｓ２は、面Ｓ１に略対向しており、像面Ｓ７側に向けられている。第１レンズＬ１としては、例えば、凸面が被写体３側に向けられた、周知のメニスカスレンズを使用することが可能である。第１レンズＬ１は、正の屈折力を有しているのが好ましいが、負の屈折力を有していてもよい。第１レンズＬ１の中心面間距離ｄ１は、面Ｓ１の中心ｓ１と面Ｓ２の中心ｓ２とを結んだ線分の長さを意味している。さらに、撮像レンズ１の光軸Ｌａは、面Ｓ１の中心ｓ１と面Ｓ２の中心ｓ２とを結んだ線分に沿っている。

レンズの凸面とは、レンズの球状表面が外側に曲がっている部分を示している。レンズの凹面とは、レンズが中空に曲がっている部分、すなわち、レンズが内側に曲がっている部分を示している。

なお、厳密に言えば、開口絞り２は、第１レンズＬ１の面Ｓ１に形成された凸面が、開口絞り２よりも被写体３側に突出するように形成されているが、突出しているか否かについては特に限定されない。開口絞り２は、第１レンズＬ１よりも被写体３側に形成されている配置関係でさえあれば十分である。

第２レンズＬ２は、被写体３側に向けられた面（物体側面）Ｓ３と、像面Ｓ７側に向けられた面（像側面）Ｓ４と、を有している。第２レンズＬ２は、面Ｓ３のうち、面Ｓ３の中心ｓ３およびその近傍を含む中央部分が凸面となっている（被写体３側に出張っている）と共に、該中央部分よりも面Ｓ３の外周側となる周辺部分が凹面となっている（像面Ｓ７側に窪んでいる）。図１に示す撮像レンズ１では、面Ｓ４が面Ｓ３に沿うように、面Ｓ４のうち、面Ｓ４の中心ｓ４およびその近傍を含む中央部分が凹面となっていると共に、該中央部分よりも面Ｓ４の外周側となる周辺部分が凸面となっているが、面Ｓ４の形状はこれに限定されない。第２レンズＬ２は、正の屈折力を有しているのが好ましいが、負の屈折力を有していてもよい。第２レンズＬ２の中心面間距離ｄ２は、面Ｓ３の中心ｓ３と面Ｓ４の中心ｓ４とを結んだ線分の長さを意味している。さらに、撮像レンズ１の光軸Ｌａは、面Ｓ３の中心ｓ３と面Ｓ４の中心ｓ４とを結んだ線分に沿っている。

以上の構成より、第２レンズＬ２の面Ｓ３は、変曲点を有する構成であると解釈することができる。

第１レンズＬ１および第２レンズＬ２は、射出成形により製造可能なプラスチックレンズとすることで、曲率半径および外径の小さなレンズの大量生産が可能となり、かつ、非球面化が容易なことから収差補正の観点からも有利である。但し、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２は、プラスチックレンズに限定されず、ガラスレンズ等であってもよい。

カバーガラスＣＧは、第２レンズＬ２とセンサ６２（図６および図７参照）との間に挟まれて設けられる。カバーガラスＣＧは、センサ６２に被覆されることで、センサ６２を物理的ダメージ等から保護するためのものである。カバーガラスＣＧは、被写体３側に向けられた面（物体側面）Ｓ５と、像面Ｓ７側に向けられた面（像側面）Ｓ６と、を有しているが、面Ｓ５およびＳ６の形状はいずれも、特に限定されない。

第２レンズＬ２の面Ｓ４と撮像レンズ１の光軸Ｌａとの交点ｓ５と、交点ｓ５に最も近い像面Ｓ７部分ｓ６と、を結んだ線分の長さは、図１中ｄ３で示している。すなわち、長さｄ３は、交点ｓ５から像面Ｓ７までの、最短となる直線距離を示している。但し、この長さｄ３は、空気換算長さである。空気換算長さとは、媒質の幾何学的な長さを、該媒質の屈折率で除して得られた長さを示している。より具体的に、空気換算長さとは、各媒質（ここでは、交点ｓ５と部分ｓ６との間に存在する、全ての媒質の各々）に関して、その幾何学的な長さを、対応する該媒質の屈折率で除して得られた長さの、各々の合計を示している。

さらに、Ｘ方向における撮像レンズ１の全長（撮像レンズの光学全長）は、図１中ｄで示している。但し、この撮像レンズ１の全長ｄは、撮像レンズ１の光学系としての全長を意味しており、具体的に、
（Ａ）開口絞り２が光を絞る部分
（Ｂ）撮像レンズ１の外部から、第１レンズＬ１へと、光が入射する部分
という（Ａ）部分および（Ｂ）部分のうち、最も被写体３に近い部分（ここでは、面Ｓ１の中心ｓ１に該当）から、像面Ｓ７までの直線距離であって、撮像レンズ１の光軸Ｌａに沿うＸ方向における直線距離を示している。光学系の光学全長とは、一般に、構成された該光学系の光学特性に対して或る影響を与える、該光学系の全構成要素の、光軸方向における寸法の総計を意味する。図１に示す撮像レンズ１では、上述したとおり、第１レンズＬ１の面Ｓ１の中心ｓ１が、開口絞り２よりも被写体３側に突出した構成であることから、上記の「最も被写体３に近い部分」は、面Ｓ１の中心ｓ１ということになる。一方、ここでは図示しないが、開口絞り２が、第１レンズＬ１の面Ｓ１の中心ｓ１よりも被写体３側にある場合、撮像レンズ１の全長ｄは、開口絞り２から像面Ｓ７までの直線距離を意味することとなる。但し、この場合、上記の「最も被写体３に近い部分」は、開口絞り２の構造上の厚みに関係なく、開口絞り２が実際に光を絞る部分から決定される。

被写体３側から像面Ｓ７側に向かって順次、開口絞り２、および、被写体３側に凸面が向けられたメニスカスレンズである第１レンズＬ１が設けられた構成は、第１レンズＬ１の像面Ｓ７側に設けられた第２レンズＬ２との組み合わせにより、小型化および低背化された光学系において、コマ収差、非点収差、像面湾曲、および、歪曲をはじめとする、各種収差の補正と、像面Ｓ７への主光線入射角度の低角化と、が可能である。各種収差の補正が可能である理由は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とが、共同で、各種収差の補正を実施することができるためである。像面Ｓ７への主光線入射角度の低角化が可能である理由は、第１レンズＬ１により集光された光束を、第２レンズＬ２により曲げることで、該低角化が可能となるためである。これにより、撮像レンズ１では、解像力の向上が可能となる。

第２レンズＬ２は、面Ｓ３のうち、面Ｓ３の中心ｓ３およびその近傍を含む中央部分が凸面となっていると共に、該中央部分よりも面Ｓ３の外周側となる周辺部分が凹面となっている。この構成によれば、第２レンズＬ２の中心ｓ３およびｓ４付近を通過する光線は、Ｘ方向における、より被写体３側にて結像可能になると共に、第２レンズＬ２の中心ｓ３およびｓ４よりも第２レンズＬ２の外周側となる、周辺部分付近を通過する光線は、Ｘ方向における、より像面Ｓ７側にて結像可能になる。このため、撮像レンズ１は、面Ｓ３の被写体３側への出張り度合、および、面Ｓ３の像面Ｓ７側への窪み度合に応じて、像面湾曲をはじめとする各種収差を補正することができる。また、この構成によれば、第２レンズＬ２全体としては、第１レンズと同じ、正（または負）の屈折力を有するレンズとして用いられることが可能となり、これにより、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との非対称性は、小さくすることができる。結果、撮像レンズ１では、面Ｓ１およびＳ２間、さらには、面Ｓ３およびＳ４間で各々生じる、光軸ＬａのＹ方向における位置ずれ（偏芯）、および、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の各厚みのばらつき、等の誤差が発生したときに、この誤差が及ぼす悪影響を低減できるため、許容される該誤差の範囲を、実質的に広げることが可能となる。

そして、撮像レンズ１ではさらに、Ｘ方向における撮像レンズ１の全長ｄ、第１レンズＬ１の中心面間距離ｄ１、第２レンズＬ２の中心面間距離ｄ２、および、交点ｓ５から交点ｓ５に最も近い像面Ｓ７部分ｓ６までを結んだ線分の長さ（空気換算長さ）ｄ３に関して、以下の数式（１）〜（３）の、少なくとも１つを満足している。

０．３０ ＜ ｄ１／ｄ ＜ ０．４５ ・・・（１）
０．１０ ＜ ｄ２／ｄ ＜ ０．２３ ・・・（２）
０．２０ ＜ ｄ３／ｄ ＜ ０．３５ ・・・（３）
数式（１）を満足した場合は、面Ｓ１およびＳ２の形状変化を、緩やかにすることができる。すなわち、面Ｓ１およびＳ２は、Ｘ方向における、その出張りまたは窪み度合を小さくすることができる。さらに、Ｘ方向における、面Ｓ１と面Ｓ２との間隔は、広くすることができる。以上により、数式（１）を満足した撮像レンズ１は、面Ｓ１およびＳ２間、さらには、面Ｓ３およびＳ４間で各々生じる、光軸ＬａのＹ方向における位置ずれ（偏芯）、および、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の各厚みのばらつき、等の誤差が発生したときに、この誤差が及ぼす悪影響を低減できるため、許容される該誤差の範囲を、実質的に広げることが可能となる。

数式（２）を満足した場合は、第２レンズＬ２の面Ｓ３およびＳ４を、像面Ｓ７に接近させて配置することができるため、像面湾曲をはじめとする各種収差を補正することができる。

数式（３）を満足した場合は、第２レンズＬ２の面Ｓ４を、像面Ｓ７に接近させて配置することができるため、歪曲をはじめとする各種収差を補正することができる。

以上のことから、撮像レンズ１は、小型化および低背化したときに、厳しい要求を課せられることがなくなるため、課せられた要求を満足する撮像レンズの製造が比較的簡単になる。このため、撮像レンズ１は、課せられる要求を満足させるために要する製造コストを低減させることが可能となり、かつ、製造ばらつきが発生しにくくなるため所望の解像力を維持することが簡単となる。

ｄ１／ｄが０．３０以下となる場合は、第１レンズＬ１の厚みが薄くなるため、正の大きな屈折力を得るために、第１レンズＬ１の面Ｓ１の形状変化を大きくする、すなわち、凸面の出張り度合を大きくする必要があるため、好ましくない。ｄ１／ｄが０．４５以上となる場合は、第１レンズＬ１の面Ｓ１が、過度に像面Ｓ７に接近することとなり、これにより、像面湾曲をはじめとする各種収差の補正が困難となるため、好ましくない。従って、本撮像レンズとしての効果を得るため、撮像レンズ１は、ｄ１／ｄの値を、数式（１）を満足する値とする必要がある。

ｄ２／ｄが０．１０以下となる場合は、第２レンズＬ２の中央部分（中心ｓ３およびｓ４の各近傍の両方）に対する、その周辺部分の、パワー配分の差（第２レンズＬ２の中心部分における正のパワーと、第２レンズＬ２の周辺部分における負のパワーとの差分）が小さくなり、これにより、像面湾曲をはじめとする各種収差の補正が困難となるため、好ましくない。ｄ２／ｄが０．２３以上となる場合は、第２レンズＬ２の面Ｓ３およびＳ４が共に、像面Ｓ７から離れてしまい、この場合、像面湾曲をはじめとする各種収差の補正が困難となるため、好ましくない。従って、本撮像レンズとしての効果を得るため、撮像レンズ１は、ｄ２／ｄの値を、数式（２）を満足する値とする必要がある。

ｄ３／ｄが０．２０以下となる場合、第２レンズＬ２の面Ｓ４は、像面Ｓ７に物理的に干渉することとなる。さらに、カバーガラスＣＧを設けた場合には、カバーガラスＣＧに、第２レンズＬ２の面Ｓ４が、物理的に干渉することとなる。これにより、ｄ３／ｄが０．２０以下となる場合は、事実上、上記数式（１）をさらに満足させることが不可能となり、これにより、上述した、許容される誤差の範囲を広げる効果を小さくせざるを得ないため、好ましくない。ｄ３／ｄが０．３５以上となる場合は、第２レンズＬ２が像面Ｓ７から離れてしまい、像面湾曲および歪曲をはじめとする各種収差の補正を良好に行うことが困難となるため、好ましくない。従って、本撮像レンズとしての効果を得るため、撮像レンズ１は、ｄ３／ｄの値を、数式（３）を満足する値とする必要がある。

また、撮像レンズ１は、撮像レンズ１全体としての焦点距離をｆとし、第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１とすると、下記数式（４）をさらに満足しているのが好ましい。

１．３０ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ３．００ ・・・（４）
これにより、撮像レンズ１としては、小型であり、かつ、球面収差が良好に補正された撮像レンズを得ることができる。

ｆ１／ｆが１．３０以下となる場合は、画角が狭くなり、撮像モジュール６０および７０（図６および図７参照）に適用すべき撮像レンズ１として要求される画角を満足することができないため、好ましくない。ｆ１／ｆが３．００以上となる場合は、像面湾曲および歪曲の増加に伴い、撮像レンズ１の解像力が低下する虞があるため、好ましくない。従って、本撮像レンズとしての効果を得るため、撮像レンズ１は、ｆ１／ｆの値を、数式（４）を満足する値とする必要がある。

また、撮像レンズ１は、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２とすると、下記数式（５）をさらに満足しているのが好ましい。

１．００ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ２．６０ ・・・（５）
これにより、撮像レンズ１としては、小型であり、かつ、像面湾曲が良好に補正された撮像レンズを得ることができる。

ｆ２／ｆが１．００以下となる場合は、上述した許容される誤差の範囲が狭まってしまうため、好ましくない。ｆ２／ｆが２．６０以上となる場合は、第２レンズＬ２の像面Ｓ７側への窪み度合（形状変化）は、大きくする必要が生じ、該窪み度合を大きくすることで、上述した許容される誤差の範囲が狭まってしまうため、好ましくない。従って、本撮像レンズとしての効果を得るため、撮像レンズ１は、ｆ２／ｆの値を、数式（５）を満足する値とする必要がある。

〔表１〕には、撮像レンズ１によるレンズ系の設計式の一例を示している。

〔表１〕に係る撮像レンズ１において、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２は、熱可塑性の樹脂を用いて、射出成形により作製した。

〔表１〕に示す、撮像レンズ１によるレンズ系は、Ｆナンバーを２．８とし、有効像円径（レンズにより解像された像の有効な結像円寸法）を１．７６ｍｍとした。

なお、Ｆナンバーは、光学系の明るさを示す量の一種である。撮像レンズ１のＦナンバーは、撮像レンズ１の等価焦点距離を、撮像レンズ１の入射瞳径で割った値で表される。撮像レンズ１では、このＦナンバーを３以下にまで低減するのが好ましい。これにより、撮像レンズ１では、受光光量を増大させることができ、かつ、色収差が良好に補正されるため高い解像力を得ることができる。

Ｎｄは、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する、撮像レンズを構成する各材料の屈折率であり、νｄはｄ線に対する各材料のアッベ数である。

面の中心厚（中心厚）とは、対応する面中心から像面側に向かって次の面の中心までの光軸に沿う距離である。有効半径とは、レンズにおける、光束の範囲を規制可能な円領域の半径である。非球面係数とは、非球面を構成する非球面式である数式（６）における、係数Ａｉ（ｉは４以上の偶数）を意味している。表の各値「（定数ａ）Ｅ（定数ｂ）」の表記は「（定数ａ）×１０の（定数ｂ）乗」を示しており、例えば、「２．９１Ｅ−０１」は、「２．９１×１０^−１」を示しているものとする。

数式（６）において、Ｚは光軸方向の座標であり、ｘは光軸に対する法線方向の座標であり、Ｒは曲率半径であり、Ｋは円錐係数（Ｋは非球面係数として扱われる場合もある）である。

〔表１〕に示す結果を得るための、撮像レンズ１の条件は、ｆ＝１．５４７ｍｍ、ｆ１＝２．６５４ｍｍ、ｆ２＝２．６１８ｍｍ、ｄ＝２．１８８ｍｍ、ｄ１-＝０．８８９ｍｍ、ｄ２＝０．３５１ｍｍ、ｄ３＝０．５６６ｍｍであった。

上記の、ｆ、ｆ１、ｆ２、ｄ、および、ｄ１〜ｄ３の各値から、おそよ、ｆ１／ｆ＝１．７１６、ｆ２／ｆ＝１．６９２、ｄ１／ｄ＝０．４０６、ｄ２／ｄ＝０．１６０、ｄ３／ｄ＝０．２５９という各結果が得られた。画角（撮像レンズにより撮像可能な角度）は６０．５度であった。ｆ１／ｆ２は１．０となり、Ｒ２／Ｒ１は１．８となり、ｄ２／ｄ１２は１．７となり、ｆ／ｆ１は０．６となり、Ｒ１／ｆは０．５８となり、ｄ１２／ｆ１は０．０８となる。ｄ１２は、ｄ１とｄ２との間の距離を意味している。

図２（ａ）〜（ｃ）は、撮像レンズ１の各種収差の特性を示すグラフであり、同図（ａ）には球面収差の特性を、同図（ｂ）には非点収差の特性を、同図（ｃ）には歪曲の特性を、それぞれ示している。図２に示す各グラフは、縦軸に像面Ｓ７のＹ方向の変位を示しており、横軸は各収差の大きさを示している。

残存収差量が小さい（Ｙ方向の変位に対する各収差の大きさのズレが小さい）ことから、撮像レンズ１は、小型かつ低背であり、さらに、良好な光学特性を有していることがわかる。

図２（ａ）に示す球面収差、図２（ｂ）に示す非点収差、および、図２（ｃ）に示す歪曲は、４０５ｎｍ、４３６ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８８ｎｍ、および、６５６ｎｍの、計６種類の入射光の波長の各々に対する収差の結果である。図２（ａ）および（ｂ）に示す各グラフでは、紙面左側の曲線から順に、４０５ｎｍ、４３６ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８８ｎｍ、および、６５６ｎｍの、各波長における収差を示している。図２（ｂ）では、横軸の変動幅が比較的大きい曲線がタンジェンシャル像面に対する収差を、横軸の変動幅が比較的小さい曲線がサジタル像面に対する収差を、それぞれ示している。

なお、サジタル像面とは、光学系の光軸外の物点から、光学系に入射する光線のうち、回転対称の光学系で、主光線と光軸とを含む面に垂直な平面（サジタル平面）に含まれる光線（サジタル光線）によって形成される、像点の軌跡を意味している。タンジェンシャル像面とは、サジタル光線の光束に直交し、かつ主光線を含む光束（メリジオナル光線束）によって生じる像面を意味している。サジタル像面およびタンジェンシャル像面はいずれも、一般的な光学用語であるため、これ以上の詳細な説明については省略する。

図３は、撮像レンズ１に関する、第１レンズＬ１の両面Ｓ１およびＳ２間で生じる光軸の位置ずれに対する、ＭＴＦの変化の関係を示すグラフである。図３に示すグラフは、縦軸にＭＴＦを示しており、横軸に第１レンズＬ１の両面Ｓ１およびＳ２間で生じる光軸の位置ずれを示している。実線で示す「h0.8 Sag.」は、像高ｈ０．８での、サジタル像面に対する特性を示している。点線で示す「h0.8 Tan.」は、像高ｈ０．８での、タンジェンシャル像面に対する特性を示している。なお、像高とは、画像の中心を基準とした像の高さを意味する。そして、最大像高に対する像高の高さは、割合で表現され、画像の中心を基準として、該最大像高の８０％の高さに該当する像高の高さに対応する部分を示す場合、上記のとおり、像高ｈ０．８と表現される（その他、像高８割、ｈ０．８と表現される場合もある）。

より具体的に、縦軸は、像高ｈ０．８での、空間周波数１００ｌｐ／ｍｍに対するＭＴＦの値を示している（図１７中ｙ参照）。横軸は、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、光軸ＬａのＹ方向（図１参照）における最大位置ずれ（いわゆる、平行偏芯）量を示している（図１７中ｘ参照）。横軸における「０」では、光軸Ｌａが一直線にＸ方向に沿っており、本実施の形態では、横軸「０」を、偏芯が０μｍであるものとしている。

図３に示すグラフによれば、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、上記平行偏芯の量が、−４〜４μｍ程度となっても、タンジェンシャル像面に対するＭＴＦ変化量は１０％未満となる。一般的な撮像レンズでは、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、上記平行偏芯の量が、−２〜２μｍ程度になると、タンジェンシャル像面に対するＭＴＦ変化量は１０％程度にまで大きくなる。

つまり、目標とする性能により、満足すべき製造公差（ここでは、ＭＴＦ）の設定基準は異なるが、例えば、空間周波数１００ｌｐ／ｍｍに対するＭＴＦの値を０．２以上にしたい場合、図３に示すグラフによれば、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、上記平行偏芯の量は、１０μｍ以上または−１０μｍ以下であっても問題ない（図３中一点鎖線参照）。このことから、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、上記平行偏芯に対して、許容される誤差の範囲は、広げられていることがわかる。一般的に、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での上記平行偏芯の量は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間での上記平行偏芯の量、および、第２レンズＬ２の各面Ｓ３およびＳ４間での上記平行偏芯の量と比較して、許容範囲が小さくなる。従って、撮像レンズ１の製造は、従来技術に係る撮像レンズの製造と比較して大幅に簡単になる。

図４は、本発明の別の実施の形態を示す図面であり、撮像レンズ４１の構成を示す断面図である。

図４に示す撮像レンズ４１は、図１に示す撮像レンズ１の構成に対して、第１レンズＬ１における像面Ｓ７側に向けられた面Ｓ２の形状が異なっている。面Ｓ２は、中心ｓ２およびその近傍を含む中央部分よりも、面Ｓ２の外周側となる周辺部分（外周部分）が、被写体３側に窪んでいる構成である。

撮像レンズ４１は、撮像レンズ１よりも、広角機能により優れた撮像レンズを得ることができる。その理由は、第１レンズＬ１の面Ｓ２の中心ｓ２およびその近傍に形成された、像面Ｓ７側に出張っている形状により、広角に入射した光線が像面Ｓ７中心の方向へ曲げられることで、センサ６２（図６参照）撮像領域内への結像を可能とするためである。

その他、撮像レンズ４１は、撮像レンズ１と同じである。

〔表２〕には、撮像レンズ４１によるレンズ系の設計式の一例を示している。

〔表２〕に示す、撮像レンズ４１によるレンズ系は、〔表１〕の場合と同じく、Ｆナンバーを２．８とし、有効像円径を１．７６ｍｍとした。撮像レンズ４１では、撮像レンズ１と同じく、Ｆナンバーを３以下にまで低減するのが好ましい。これにより、撮像レンズ４１では、受光光量を増大させることができ、かつ、色収差が良好に補正されるため高い解像力を得ることができる。

〔表２〕における、用語および変数は、上述した〔表１〕における各定義と同様に定義付けられる。

〔表２〕に示す結果を得るための、撮像レンズ４１の条件は、ｆ＝１．２８６ｍｍ、ｆ１＝３．２１１ｍｍ、ｆ２＝１．７５５ｍｍ、ｄ＝２．００５ｍｍ、ｄ１＝０．６８２ｍｍ、ｄ２＝０．３７７ｍｍ、ｄ３＝０．６０９ｍｍであった。

上記の、ｆ、ｆ１、ｆ２、ｄ、および、ｄ１〜ｄ３の各値から、おそよ、ｆ１／ｆ＝２．４９７、ｆ２／ｆ＝１．３６５、ｄ１／ｄ＝０．３４０、ｄ２／ｄ＝０．１８８、ｄ３／ｄ＝０．３０４という各結果が得られた。画角は７５．３度と広くなっていた。ｆ１／ｆ２は１．８となり、Ｒ２／Ｒ１は２．５となり、ｄ２／ｄ１２は２．３となり、ｆ／ｆ１は０．４となり、Ｒ１／ｆは０．９１となり、ｄ１２／ｆ１は０．０５となる。

図５（ａ）〜（ｃ）は、撮像レンズ４１の各種収差の特性を示すグラフであり、同図（ａ）には球面収差の特性を、同図（ｂ）には非点収差の特性を、同図（ｃ）には歪曲の特性を、それぞれ示している。

残存収差量が小さい（Ｙ方向の変位に対する各収差の大きさのズレが小さい）ことから、撮像レンズ４１は、小型かつ低背であり、さらに、良好な光学特性を有していることがわかる。

図５（ａ）に示す球面収差、図５（ｂ）に示す非点収差、および、図５（ｃ）に示す歪曲は、４０５ｎｍ、４３６ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８８ｎｍ、および、６５６ｎｍの、計６種類の入射光の波長の各々に対する収差の結果である。図５（ａ）および（ｂ）に示す各グラフでは、紙面左側の曲線から順に、４０５ｎｍ、４３６ｎｍ、４８６ｎｍ、５４６ｎｍ、５８８ｎｍ、および、６５６ｎｍの、各波長における収差を示している。図５（ｂ）では、横軸の変動幅が比較的大きい曲線がタンジェンシャル像面に対する収差を、横軸の変動幅が比較的小さい曲線がサジタル像面に対する収差を、それぞれ示している。

〔表３〕には、撮像レンズ１´によるレンズ系の設計式の一例を示している。

〔表３〕に係る撮像レンズ１´は、〔表１〕に係る撮像レンズ１の応用例であり、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を、熱硬化性の樹脂を用いて、ウエハレベルレンズのプロセスにより作製した点が、撮像レンズ１と異なるものである。ウエハレベルレンズのプロセスを含む、本発明に係る撮像レンズの製造方法についての詳細な説明は、後述する。第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の少なくとも一方は、熱硬化性の樹脂を用いて作製されていてもよい。また、熱硬化性の樹脂のかわりとして、紫外線（ＵＶ：Ultra Violet）硬化性の樹脂を用いてもよい。熱硬化性の樹脂は、所定量以上の熱を与えることにより、液体から固体に状態変化する特性を有する樹脂である。紫外線硬化性の樹脂は、所定強度以上の紫外線を照射することにより、液体から固体に状態変化する特性を有する樹脂である。

〔表３〕に示す、撮像レンズ１´によるレンズ系は、〔表１〕の場合と同じく、Ｆナンバーを２．８とし、有効像円径を１．７６ｍｍとした。

〔表３〕に示す、撮像レンズ１´によるレンズ系は、νｄが、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２共に、５０以下と小さくなっている。

〔表３〕における、用語および変数は、上述した〔表１〕における各定義と同様に定義付けられる。

〔表３〕に示す結果を得るための、撮像レンズ１´の条件は、ｆ＝１．５３３ｍｍ、ｆ１＝２．３０１ｍｍ、ｆ２＝３．５２２ｍｍ、ｄ＝２．１６０ｍｍ、ｄ１＝０．８２９ｍｍ、ｄ２＝０．３２１ｍｍ、ｄ３＝０．５５６ｍｍであった。

上記の、ｆ、ｆ１、ｆ２、ｄ、および、ｄ１〜ｄ３の各値から、おそよ、ｆ１／ｆ＝１．５０１、ｆ２／ｆ＝２．２９７、ｄ１／ｄ＝０．３８４、ｄ２／ｄ＝０．１４９、ｄ３／ｄ＝０．２５７という各結果が得られた。画角は６０．７度であった。ｆ１／ｆ２は０．７となり、Ｒ２／Ｒ１は３．０となり、ｄ２／ｄ１２は１．１となり、ｆ／ｆ１は０．７となり、Ｒ１／ｆは０．５８となり、ｄ１２／ｆ１は０．１２となる。

図８（ａ）〜（ｃ）は、撮像レンズ１´の各種収差の特性を示すグラフであり、同図（ａ）には球面収差の特性を、同図（ｂ）には非点収差の特性を、同図（ｃ）には歪曲の特性を、それぞれ示している。

残存収差量が小さい（Ｙ方向の変位に対する各収差の大きさのズレが小さい）ことから、撮像レンズ１´は、小型かつ低背であり、さらに、良好な光学特性を有していることがわかる。

図９は、撮像レンズ１´に関する、第１レンズＬ１の両面Ｓ１およびＳ２間で生じる光軸の位置ずれに対する、ＭＴＦの変化の関係を示すグラフである。図９に示すグラフの各定義は、図３に示すグラフと同様である。

例えば、空間周波数１００ｌｐ／ｍｍに対するＭＴＦの値を０．２以上にしたい場合、図９に示すグラフによれば、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、上記平行偏芯の量は、１０μｍ以上または−１０μｍ以下であっても問題ない（図９中一点鎖線参照）。このことから、図３に示すグラフと同様に、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、上記平行偏芯に対して、許容される誤差の範囲は、広げられていることがわかる。従って、撮像レンズ１´の製造は、従来技術に係る撮像レンズの製造と比較して大幅に簡単になる。

〔表４〕には、上述した〔表１〕〜〔表３〕に係る各撮像レンズに対する比較例として、従来技術に係る撮像レンズ１００によるレンズ系の設計式の一例を示している。

撮像レンズ１００は、上述した望遠タイプの撮像レンズである（特許文献１参照）。撮像レンズ１００は、被写体３側から像面Ｓ７側に向かって、開口絞り２、被写体３側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカス形状の第1レンズＬ１、および、両凹形状であり負の屈折力を有する第２レンズＬ２が順次配置された、２枚構成のレンズ系である（図１０参照）。

〔表４〕に示す、撮像レンズ１００によるレンズ系は、〔表１〕の場合と同じく、Ｆナンバーを２．８とし、有効像円径を１．７６ｍｍとした。

〔表４〕における、用語および変数は、上述した〔表１〕における各定義と同様に定義付けられる。

〔表４〕に示す結果を得るための、撮像レンズ１００の条件は、ｆ＝１．５４７ｍｍ、ｆ１＝１．３７１ｍｍ、ｆ２＝−９．７０２ｍｍ、ｄ＝１．７９８ｍｍ、ｄ１＝０．３２７ｍｍ、ｄ２＝０．５１６ｍｍ、ｄ３＝０．５１４ｍｍであった。

上記の、ｆ、ｆ１、ｆ２、ｄ、および、ｄ１〜ｄ３の各値から、おそよ、ｆ１／ｆ＝０．８８６、ｆ２／ｆ＝−６．２７１、ｄ１／ｄ＝０．１８２、ｄ２／ｄ＝０．２８７、ｄ３／ｄ＝０．２８６という各結果が得られた。画角は６１．０度であった。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、撮像レンズ１００の各種収差の特性を示すグラフであり、同図（ａ）には球面収差の特性を、同図（ｂ）には非点収差の特性を、同図（ｃ）には歪曲の特性を、それぞれ示している。

残存収差量が小さい（Ｙ方向の変位に対する各収差の大きさのズレが小さい）ことから、撮像レンズ１００は、小型かつ低背であり、さらに、良好な光学特性を有していることがわかる。

図１２は、撮像レンズ１００に関する、第１レンズＬ１の両面Ｓ１およびＳ２間で生じる光軸の位置ずれに対する、ＭＴＦの変化の関係を示すグラフである。図１２に示すグラフの各定義は、図３に示すグラフと同様である。

例えば、空間周波数１００ｌｐ／ｍｍに対するＭＴＦの値を０．２以上にしたい場合、図１２に示すグラフによれば、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、上記平行偏芯の量は、約−２〜４μｍの範囲内でなければならない。平行偏芯の量が、約−２μｍを下回る（絶対値が大きくなるため、平行偏芯の度合としては大きくなる）と、タンジェンシャル像面に対するＭＴＦは、０．２未満となってしまう（図１２中一点鎖線参照）。同様に、平行偏芯の量が、約４μｍを上回ると、サジタル像面に対するＭＴＦは、０．２未満となってしまう。このことから、第１レンズＬ１の各面Ｓ１およびＳ２間での、上記平行偏芯に対して、許容される誤差の範囲は、上述した、撮像レンズ１、４１、および１´と比較して、顕著に狭くなっていることがわかる。

以上のことから、本発明に係る各撮像レンズ１、４１、１´は、従来技術に係る撮像レンズと比較して、偏芯に関して、許容される誤差の範囲が広げられているため、製造が大幅に簡単になる。

〔撮像モジュール〕
図６は、本発明のさらに別の実施の形態を示す図面であり、撮像モジュール６０の構成を示す断面図である。

図６に示す撮像モジュール６０は、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、カバーガラスＣＧ、筐枠６１、および、センサ６２を備えている。撮像モジュール６０では、開口絞り２（図１参照）が、筐枠６１と一体的に形成されている。具体的に、開口絞り２は、筐枠６１における、第１レンズＬ１上面（図１に示す、面Ｓ１に該当）を覆っている部分であって、該上面に形成された凸面を露出させるように覆っている部分に該当する。すなわち、撮像モジュール６０は、撮像レンズ１（図１参照）と、筐枠６１と、センサ６２と、を備えた構成であると解釈することができる。

筐枠６１は、内部に撮像レンズ１を収容する筐体であり、遮光性を有する部材により形成されている。

センサ６２は、ＣＣＤ型イメージセンサ、または、ＣＭＯＳ型イメージセンサ等の、固体撮像素子から構成されている撮像素子である。固体撮像素子を用いてセンサ６２を構成することにより、撮像モジュール６０は、小型化および低背化が可能である。特に、情報携帯端末および携帯電話機をはじめとする携帯端末（図示しない）に搭載される撮像モジュール６０においては、固体撮像素子を用いてセンサ６２を構成することにより、高い解像力を有し、かつ、小型および低背である、撮像モジュールの実現が可能である。

固体撮像素子を用いてセンサ６２を構成する場合、該固体撮像素子は、画素のピッチが２．５μｍ以下であるのが好ましい。画素のピッチが２．５μｍ以下である固体撮像素子を用いてセンサ６２を構成することにより、撮像モジュール６０は、高画素の撮像素子の性能を十分活かすことができる。

撮像モジュール６０は、撮像レンズ１を備えることにより、撮像レンズ１と同様の効果を奏する。

さらに、撮像モジュール６０は、備えられた撮像レンズ１の効果により、各種収差が十分に補正されている。また、撮像モジュール６０は、撮像レンズ１において、偏芯、および、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の各々の厚みのばらつき、等に関して、許容される誤差の範囲が広げられている（図１参照）。このため、撮像モジュール６０では、撮像レンズ１と像面Ｓ７との間の離間距離を調整するための図示しない調整機構、および、図示しない鏡筒を省略しても、解像力の維持に与える悪影響は小さい（図１参照）。この調整機構および鏡筒を省略することにより、撮像モジュール６０は、さらなる小型化および低背化、および低コスト化が実現可能となる。

撮像モジュール６０は、撮像レンズ１を用いることにより、その幅広い許容製造誤差から、レンズと像面間隔の調整機構を省いた簡易構造の撮像モジュールとして構成できる。

図７は、本発明の他の実施の形態を示す図面であり、撮像モジュール７０の構成を示す断面図である。

図７に示す撮像モジュール７０は、図６に示す撮像モジュール６０に対して、筐枠６１が省略されている。これにより、撮像モジュール７０において、開口絞り２は、図１に示す撮像レンズ１と同じ形態で設けられている。

また、図７に示す撮像モジュール７０は、図６に示す撮像モジュール６０に対して、第２レンズＬ２の下端の面（図１に示す、面Ｓ４に該当）の外周部分、いわゆる、第２レンズＬ２のコバが、カバーガラスＣＧを介して、センサ６２に載せられている。

撮像モジュール７０は、撮像レンズ１を収容するための筐体である、筐枠６１を省略することが可能になり、筐枠６１を省略することにより、さらなる小型化および低背化、さらには低コスト化が実現可能となる。

撮像モジュール７０では、図示しない調整機構および鏡筒を省略するという、撮像モジュール６０の構造に基づいている。さらに、撮像モジュール７０では、撮像レンズ１において、第２レンズＬ２の下端の面とカバーガラスＣＧとの離間距離が非常に小さい。このことから、撮像モジュール７０では、小さなレンズ偏肉比において、第２レンズＬ２に、カバーガラスＣＧへの設置部分を作りこみ、筐枠６１不要の簡易構造の撮像モジュール７０を実現している。

その他、撮像モジュール７０は、撮像モジュール６０と同じである。

撮像モジュール６０および７０に備えられる撮像レンズはいずれも、図１に示す撮像レンズ１以外にも、図４に示す撮像レンズ４１であってもよいし、撮像レンズ１の応用例としての撮像レンズ１´であってもよい。

本発明は、広画角で周辺まで優れた結像性能を有し、製造性の良い、２枚レンズで構成される結像レンズ系である撮像レンズ、および、該撮像レンズを用いた撮像モジュールを提供することを目的としている。また、本発明は、広画角で優れた結像性能を持ち、製造公差に優位な光学系を実現するという課題を有している。そして、この課題を解決することで、この目的を達成するために、本発明は、第１レンズＬ１は正の屈折力を持ち、第２レンズＬ２は正の屈折力に加えて変曲点を持つ面形状とし、さらに、第１レンズＬ１の厚みに対応する中心面間距離ｄ１は大きくし、第２レンズＬ２からセンサ６２までの距離に対応する長さｄ３は小さくした（バックフォーカスを短くした）構成を採用したと解釈することができる。これにより、本発明は、結像性能および公差感度に優れた光学系の実現により、低コストおよび簡易構造（フォーカス調整不要の構成等）を目的とした、多くのレンズプロセスおよびカメラモジュールに適用できる。

〔撮像レンズおよび撮像モジュールの製造方法〕
まずは、本発明に係る撮像モジュールの製造方法の前提となる、従来一般的な技術に係る撮像モジュール１３６の製造方法の概要を、図１３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

第１レンズＬ１および第２レンズＬ２は、主に熱可塑性樹脂１３１を用いた射出成形により作製される。熱可塑性樹脂１３１を用いた射出成形では、加熱により軟化した熱可塑性樹脂１３１を、所定の射出圧（およそ、１０〜３０００ｋｇｆ／ｃ）を加えながら金型１３２に押込んで、熱可塑性樹脂１３１を金型１３２に充填して成形を行う（図１３（ａ）参照）。

成形後、熱可塑性樹脂１３１を金型１３２から取り出し、１枚のレンズ毎に切断する。ここでは、金型１３２から取り出された熱可塑性樹脂１３１を、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とに切断する例を示している（図１３（ｂ）参照）。

第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を、レンズバレル（筐枠）１３３に嵌め込んで（または、圧入して）組み立てる（図１３（ｃ）参照）。

図１３（ｃ）に示す撮像モジュール１３６の中間生成物を、鏡筒１３４に嵌め込んで組み立てる。さらにその後、鏡筒１３４の像面（図示しない）側の端部に、センサ１３５を搭載する。こうして、撮像モジュール１３６は完成する（図１３（ｄ）参照）。

射出成形レンズである第１レンズＬ１および第２レンズＬ２に用いられる、熱可塑性樹脂１３１の加重たわみ温度は、摂氏１３０度程度である。このため、熱可塑性樹脂１３１は、表面実装で主に適用される技術であるリフローを実施するときの熱履歴（最大温度が摂氏２６０度程度）に対する耐性が不十分であるため、リフロー時に発生する熱に耐えることができない。

よって、撮像モジュール１３６を基板に実装するときには、センサ１３５部分のみをリフローにより先に実装する。その後、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２部分を樹脂で接着する方法、または、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の搭載部分を局所的に加熱するという実装方法が採用されている。

続いては、本発明に係る撮像モジュール１４８の製造方法を、図１４（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。

近年では、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２の材料として、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を用いた、いわゆる耐熱カメラモジュールの開発が進められている。ここで説明する撮像モジュール１４８は、この耐熱カメラモジュールであり、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の材料として、熱可塑性樹脂１３１（図１３（ａ）参照）のかわりに、熱硬化性樹脂（熱硬化性の樹脂）１４１を用いている。

第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２の材料として、熱硬化性樹脂１４１を用いる理由は、多数の撮像モジュール１４８を一括して製造することにより、撮像モジュール１４８の製造コストの低減を図るためである。また、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の材料として、熱硬化性樹脂１４１を用いる理由は、撮像モジュール１４８に対して、リフローの実施を可能とするためである。

撮像モジュール１４８を製造する技術は、多々提案されている。中でも代表的な技術は、上述した射出成形、および、後述するウエハレベルレンズのプロセスである。特に、最近では、撮像モジュールの製造時間およびその他の総合的知見において、より有利とされている、ウエハレベルレンズ（リフローアブルレンズ）のプロセスが注目されている。

ウエハレベルレンズのプロセスを実施するにあたっては、熱に起因して、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２に塑性変形が発生してしまうことを抑制する必要がある。この必要性から、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２としては、熱が加えられても変形しにくい、耐熱性に非常に優れた熱硬化性樹脂材料または紫外線硬化性樹脂材料を用いたウエハレベルレンズが注目されている。具体的には、摂氏２６０〜２８０度の熱が１０秒以上与えられても、塑性変形しない程度の耐熱性を有している、熱硬化性樹脂材料または紫外線硬化性樹脂材料を用いたウエハレベルレンズが注目されている。ウエハレベルレンズでは、アレイ状の金型１４２および１４３により、アレイ状のレンズ（アレイ状の第１レンズ）１４４および（アレイ状の第２レンズ）１４５をそれぞれ一括成型した後、これらを貼り合わせ、さらに、アレイ状のセンサ１４７を搭載した後、個別に切断して撮像モジュール１４８を製造する。

ここからは、ウエハレベルレンズのプロセスの詳細について説明する。

ウエハレベルレンズのプロセスでは、まず、多数の凹部が形成されたアレイ状の金型１４２と、該凹部の各々に対応する多数の凸部が形成されたアレイ状の金型１４３と、により、熱硬化性樹脂１４１を挟み込み、熱硬化性樹脂１４１を硬化させ、互いに対応する凹部および凸部の組み合わせ毎にレンズが成形された、アレイ状のレンズを作製する（図１４（ａ）参照）。

図１４（ａ）に示す工程で作製するアレイ状のレンズは、多数の第１レンズＬ１が成形されたアレイ状のレンズ１４４、および、多数の第２レンズＬ２が成形されたアレイ状のレンズ１４５である。そして、アレイ状のレンズ１４４と、アレイ状のレンズ１４５と、を、各第１レンズＬ１および各第２レンズＬ２に関して、第１レンズＬ１を通過する光軸Ｌａ（第１レンズの光軸）と、対応する第２レンズＬ２を通過する光軸Ｌａ（第２レンズの光軸）とが、同一直線上に位置するように、貼り合わせる（図１４（ｂ）参照）。具体的に、アレイ状のレンズ１４４および１４５の位置合わせを行う調芯方法は、光軸Ｌａ同士を揃える以外にも、撮像しながら調整を行う等、色々な手法が挙げられ、また、位置合わせは、ウエハのピッチ仕上がり精度にも影響される。

アレイ状のレンズ１４５の像面Ｓ７（図１参照）側の端部に、各光軸Ｌａと、対応する各センサ１４６の中心１４６ｃとが、同一直線上に位置するように、多数のセンサ１４６が搭載されたアレイ状のセンサ１４７を搭載する（図１４（ｃ）参照）。

図１４（ｃ）に示す工程により、アレイ状となっている多数の撮像モジュール１４８を、１つの撮像モジュール１４８毎に切断して（図１４（ｄ）参照）、撮像モジュール１４８は完成する（図１４（ｅ）参照）。

なお、図１４（ａ）〜（ｅ）に示す各工程において、開口絞り２（図１参照）を設けるタイミングについては、特に限定されないため、便宜上説明および図示を省略した。また、図１４（ｃ）に示す工程を省略することで、センサ１４６の搭載を省略すれば、撮像モジュールと同様の要領で、製造コストが低減された撮像レンズを製造することも可能である。

以上、図１４（ａ）〜（ｅ）に示す、ウエハレベルレンズのプロセスにより、多数の撮像モジュール１４８を一括して製造することで、撮像モジュール１４８の製造コストは、低減することができる。さらに、完成した撮像モジュール１４８を、図示しない基板に実装するときにおいて、リフローにより発生する熱（最大温度が摂氏２６０度程度）に起因して塑性変形してしまうことを避けるため、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２は、摂氏２６０〜２８０度の熱に対して１０秒以上の耐性を有している、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を用いるのが、より好ましい。第１レンズＬ１および第２レンズＬ２に、耐熱性を有している、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂を用いることで、撮像モジュール１４８に対しては、リフローを施すことが可能となる。ウエハレベルでの製造工程に、さらに、耐熱性を有している樹脂材料を適用することで、リフローに対応可能な撮像モジュールを安価に製造することが可能である。

なお、第１レンズＬ１および／または第２レンズＬ２を、熱硬化性樹脂により構成する構成については、撮像レンズ１（すなわち、撮像レンズ１´）およびそれを備えた撮像モジュールに適用されてもよいし、撮像レンズ４１およびそれを備えた撮像モジュールに適用されてもよい。因みに、撮像モジュール１４８は、上述した〔表３〕に係る撮像レンズ１´を備えた撮像モジュールの一具体例であると解釈することができる。

ここからは、撮像モジュール１４８を製造する場合に好適な、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の材料について考察する。

プラスチックレンズ材料は、従来、熱可塑性樹脂が主に用いられてきたので、材料の幅広い品揃えがある。

一方、熱硬化性樹脂材料、さらに紫外線硬化性樹脂材料は、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の用途として開発途上にあることから、現状、材料の品揃えおよび光学定数に関して熱可塑性材料に劣り、また、高価である。一般的に、光学定数は、低屈折率かつ低分散材料であるのが好ましい。また、光学設計においては、幅広い光学定数の選択肢があるこことが好ましい（図１５および図１６参照）。

ここからは、撮像レンズ１、４１、および１´において、開口絞り２が、第１レンズＬ１の面Ｓ１に形成された凸面が、開口絞り２よりも被写体３側に突出するように形成されている構成による利点について考察する。

球面収差および軸上色収差以外の収差は全て、開口絞り２の位置の影響を受けるので、開口絞り２を配置する位置は重要な要素となる。開口絞り２の位置によって、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲、および倍率の色収差の量が変わる。レンズが前後対称形の場合は、その対称軸付近に開口絞り２を配置すると、コマ収差と歪曲収差を減らすことができる（例えば、ガウス型のレンズ）。画角の奇数次に比例する収差、コマ収差（１乗）、歪曲（３乗）、および倍率の色収差（１乗）は、レンズ構成を対称形にし、中央に開口絞り２を設置することで、開口絞り２の前で発生した収差が、開口絞り２よりも像面Ｓ７側でキャンセルされる為、無くすことができる。但し、イメージセンサを用いた場合は、センサ面に対する入射光線を垂直にする必要があり、更に低背化が必要である為、開口絞り２の位置は被写体３側に配置される。もっとも被写体３側に近いレンズと開口絞り２との相対位置関係については、ガウスタイプ（第１レンズが正の屈折力を有し、第２レンズが負の屈折力を有する）であれば、レンズ頂点のほうが開口絞り２よりも被写体３側にあることが好ましい。一方で、本撮像レンズの構成（第１レンズが正の屈折力を有し、第２レンズが正の屈折力を有する）の場合、開口絞り２の位置に対する優劣が明確に出来ない。また、撮像モジュールについては、開口絞り２の位置により構造が異なるが、その優劣は明確にならない。

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。

本発明は、製造コストを低減させ、かつ、所望の解像力を維持することが簡単である撮像レンズ、およびこの撮像レンズを備えた撮像モジュールに適用可能である。具体例として、本発明は、携帯端末のデジタルカメラ等への搭載を目的とした、固体撮像素子を用いた撮像モジュールに利用することが可能である。

１、４１、１´ 撮像レンズ
２ 開口絞り
３ 被写体
６０、７０ 撮像モジュール
６２ センサ
ＣＧ カバーガラス（保護部材）
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌａ 光軸
Ｓ１ 第１レンズにおける被写体側に向けられた面
Ｓ２ 第１レンズにおける像面側に向けられた面
Ｓ３ 第２レンズにおける被写体側に向けられた面
Ｓ４ 第２レンズにおける像面側に向けられた面
Ｓ７ 像面
ｓ１ 第１レンズにおける被写体側に向けられた面の中心
ｓ２ 第１レンズにおける像面側に向けられた面の中心
ｓ３ 第２レンズにおける被写体側に向けられた面の中心
ｓ４ 第２レンズにおける像面側に向けられた面の中心
ｓ５ 第２レンズにおける像面側に向けられた面と撮像レンズの光軸との交点
ｓ６ 交点から最も近い像面部分
ｄ 撮像レンズの被写体側の端部から像面までの最短距離（撮像レンズの光学系としての全長）
ｄ１ 第１レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、第１レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さ
ｄ２ 第２レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、第２レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さ
ｄ３ 第２レンズにおける像面側に向けられた面と撮像レンズの光軸との交点と、交点に最も近い像面部分と、を結んだ線分の長さ（空気換算長さ）
１４１ 熱硬化性樹脂（熱硬化性の樹脂）
１４４ アレイ状のレンズ（アレイ状の第１レンズ）
１４５ アレイ状のレンズ（アレイ状の第２レンズ）
１４８ 撮像モジュール

Claims (6)

1. 固体撮像素子を用いて構成されたセンサと、撮像レンズと、を備える撮像モジュールであって、
   上記撮像レンズは、
   レンズが２枚であり、
   開口絞り、上記レンズの一方である第１レンズ、および上記レンズの他方である第２レンズが、被写体側から像面側に向かって順次設けられた撮像レンズであって、
   上記第１レンズは、凸面が上記被写体側に向けられており、
   上記第２レンズは、上記被写体側に向けられた面のうち、中央部分が該被写体側に出張っていると共に、該中央部分の周辺部分が上記像面側に窪んでおり、
   上記第１レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、該第１レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さをｄ１とし、撮像レンズの光学全長をｄとすると、下記数式（１）、
   ０．３４０ ≦ ｄ１／ｄ ＜ ０．４５ ・・・（１）
   （但し、撮像レンズの光学全長ｄは、上記開口絞りが光を絞る部分および上記第１レンズへの光の入射部分のうち、最も被写体に近い部分から、像面までの直線距離であって、撮像レンズの光軸に沿う方向における直線距離）
   を満足しており、
   上記第１レンズにおける像面側に向けられた面の外周部分が、上記被写体側に窪んでおり、
   撮像レンズ全体としての焦点距離をｆとし、上記第１レンズの焦点距離をｆ１とすると、下記数式（４）、
   １．３０ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ３．００ ・・・（４）
   をさらに満足しており、
   Ｆナンバーは、３以下であり、
   上記固体撮像素子は、画素のピッチが２．５μｍ以下であることを特徴とする撮像モジュール。
2. 上記撮像レンズは、
   上記第２レンズにおける被写体側に向けられた面の中心と、該第２レンズにおける像面側に向けられた面の中心と、を結んだ線分の長さをｄ２とすると、下記数式（２）、
   ０．１０ ＜ ｄ２／ｄ ＜ ０．２３ ・・・（２）
   を満足していることを特徴とする請求項１に記載の撮像モジュール。
3. 上記撮像レンズは、
   上記第２レンズにおける像面側に向けられた面と撮像レンズの光軸との交点と、該交点に最も近い像面部分と、を結んだ線分の空気換算長さをｄ３とすると、下記数式（３）、
   ０．２０ ＜ ｄ３／ｄ ＜ ０．３５ ・・・（３）
   を満足していることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像モジュール。
4. 上記撮像レンズの第２レンズは、外周部分が、上記センサを保護するための保護部材を介して、該センサに載せられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像モジュール。
5. 上記第１レンズおよび第２レンズのうち、少なくとも一方は、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像モジュール。
6. 上記第１レンズおよび第２レンズの両方は、熱硬化性の樹脂または紫外線硬化性の樹脂により構成されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像モジュール。

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