TWI429978B

TWI429978B - 攝像鏡頭、攝像模組、攝像鏡頭之製造方法及攝像模組之製造方法

Info

Publication number: TWI429978B
Application number: TW099122866A
Authority: TW
Inventors: Norimichi Shigemitsu; Kenji Hirano
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2014-03-11
Also published as: US20110013290A1; JP4902700B2; TW201109763A; KR20110006616A; CN101957494A; US8400718B2; JP2011022276A; CN101957494B; KR101218656B1

Description

攝像鏡頭、攝像模組、攝像鏡頭之製造方法及攝像模組之製造方法

本發明係關於一種以搭載於行動終端之數位相機等為目的之攝像鏡頭、攝像模組、攝像鏡頭之製造方法及攝像模組之製造方法。尤其，本發明係關於一種使用固體攝像元件之攝像模組、對該攝像模組之適用程度較佳之攝像鏡頭、及其等之各製造方法。

近年來，搭載於數位相機或數位視訊單元等之攝像模組係開發了各種使用固體攝像元件作為攝像元件者。此處，作為固體攝像元件，可列舉由CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合元件)及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補金氧半導體)等所構成者。攝像模組可藉由使用固體攝像元件所構成，而實現小型化及薄型化。

尤其，以資訊行動終端及行動電話為主之行動終端近年來迅速普及。業者期望於搭載於該行動終端之攝像模組中，具備具有高解像力且小型及薄型之攝像鏡頭。

作為具有高解像力且小型及薄型之攝像鏡頭之一例，於專利文獻1中揭示有使用具有正折射力之第1鏡頭、及具有負折射力之第2鏡頭之2個鏡頭而構成之攝像鏡頭(所謂望遠型攝像鏡頭)。

專利文獻1揭示之攝像鏡頭係與攝像鏡頭整體之焦距相比，可縮短攝像鏡頭之總長，因此可實現小型化及薄型化。又，專利文獻1揭示之攝像鏡頭係第1及第2鏡頭共同實施彗差、像散及場曲等各種像差之修正，故而可實現解像力之提高。因此，專利文獻1揭示之技術可實現小型且具有良好光學特性之攝像鏡頭。

又，作為具有高解像力且小型及薄型之攝像鏡頭之其他例，專利文獻2中揭示有使用具有正折射力之第1鏡頭與具有正或負折射力之第2鏡頭之2個鏡頭所構成之攝像鏡頭。

作為具有高解像力且小型及薄型之攝像鏡頭之進而其他例，可列舉使用具有正折射力之第1鏡頭與具有正折射力之第2鏡頭之2個鏡頭所構成之攝像鏡頭(參照專利文獻4~7及9~11)。

另外，專利文獻3中揭示有可維持高解像力且簡單製造之相機用廣角鏡頭。

專利文獻3揭示之鏡頭係使用具有正或負折射力之第1鏡頭與具有正折射力之第2鏡頭之2個鏡頭所構成。進而，專利文獻3揭示之鏡頭係使構成像面之薄膜彎曲，從而實現球面像差及場曲之改善。

專利文獻1~11揭示之各技術係使第1及第2鏡頭各自中之物體側及像面側之各面成為包含凹面及/或凸面之形狀，藉此實現小型及薄型之攝像鏡頭。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本公開專利公報「日本專利特開2008-309999號公報(2008年12月25日公開)」

[專利文獻2]日本公開專利公報「日本專利特開2004-145183號公報(2004年5月20日公開)」

[專利文獻3]日本公開專利公報「日本專利特開平8-334684號公報(1996年12月17日公開)」

[專利文獻4]日本公開專利公報「日本專利特開2002-296496號公報(2002年10月9日公開)」

[專利文獻5]日本專利公報「專利第3717482號公報(日本專利特開2004-246168號公報：2004年9月2日公開)」

[專利文獻6]日本專利公報「專利第4074203號公報(日本專利特開2004-246169號公報：2004年9月2日公開)」

[專利文獻7]日本專利公報「專利第3717483號公報(日本專利特開2004-252067號公報：2004年9月9日公開)」

[專利文獻8]日本專利公報「專利第3717487號公報(日本專利特開2004-4620號公報：2004年1月8日公開)」

[專利文獻9]日本公開專利公報「日本專利特開2005-107254號公報(2005年4月21日公開)」

[專利文獻10]日本公開專利公報「日本專利特開2005-107368號公報(2005年4月21日公開)」

[專利文獻11]日本公開專利公報「日本專利特開2005-107369號公報(2005年4月21日公開)」

使用複數個鏡頭而構成之攝像鏡頭係隨著小型化及薄型化而製造變得困難。

亦即，經小型化及薄型化之光學系統係對構成該光學系統之各鏡頭中之厚度之不均及偏心，求出極其嚴密之製造公差。此處，所謂偏心係指，以構成光學系統之各鏡頭之兩面間所產生的光軸之位置偏移、及相對於一鏡頭之另一鏡頭之位置偏移等為主的光學系統之光軸之隨著法線方向上之移位之各種位置偏移。

為了適用於使用固體攝像元件之攝像模組，經小型化及薄型化之攝像鏡頭係要求將構成該攝像鏡頭之各鏡頭中之厚度之不均及偏心等之誤差抑制於約1.5~2 μm之範圍內，且必需滿足該嚴格要求，故而製造變難。若製造變難，則攝像鏡頭中會產生滿足指定要求所需之製造成本增加之問題、及變得容易產生較大之製造不均故難以維持所期望之解像力之問題。

製造變難之情況於專利文獻1~2及4~11揭示之各攝像鏡頭中亦不例外。因此，於專利文獻1~2及4~11揭示之各攝像鏡頭中，會產生滿足指定之嚴格要求所需之製造成本增加之問題、及變得容易產生較大之製造不均故難以維持所期望之解像力之問題。

一般而言，越使攝像鏡頭變得小型及薄型，相應上述偏心量，MTF(Modulation Transfer Function：調制轉換函數)變化越大。因此，越使攝像鏡頭變得小型及薄型，越要求製造偏心更接近0 μm者，故而製造之難易度變得極高。

專利文獻3揭示之鏡頭可維持高解像力且可簡單製造，但其係使構成像面之薄膜彎曲之構成，故而會產生對使用CCD或CMOS型影像感測器之攝像模組、即使用固體攝像元件之攝像模組之適用較為困難的問題。

本發明係鑒於上述問題而開發之發明，其目的在於提供一種可適用於使用固體攝像元件之攝像模組，並且簡單地降低製造成本且維持所期望之解像力之攝像鏡頭、具備該攝像鏡頭之攝像模組、及該等攝像鏡頭及攝像模組之各製造方法。

為了解決上述問題，本發明之攝像鏡頭之特徵在於：其係自被攝體側朝向像面側依序設置有孔徑光闌、第1鏡頭、及第2鏡頭者，且上述第1鏡頭係凸面朝向上述被攝體側，上述第2鏡頭係朝向上述被攝體側之面上的中央部分突出至該被攝體側，並且該中央部分之周邊部分凹陷至上述像面側，若將上述第1鏡頭中之朝向被攝體側之面之中心與該第1鏡頭中之朝向像面側之面之中心連接而成的線段之長度設為d1，攝像鏡頭之總光程設為d，則滿足下述數式(1)。其中，攝像鏡頭之總光程d係上述孔徑光闌限制光之部分及光對上述第1鏡頭之入射部分中最接近被攝體之部分至像面為止且沿著攝像鏡頭之光軸之方向上之直線距離。

0.30<d1/d<0.45　...(1)

根據上述構成，第2鏡頭係構成為朝向被攝體側之面上的中央部分突出至被攝體側，並且其周邊部分凹陷至像面側。根據該構成，穿過第2鏡頭之中央部分附近之光線，可於自被攝體側朝向像面側之方向(一般而言係沿著攝像鏡頭之光軸之方向)上之更靠被攝體側成像，並且穿過第2鏡頭之周邊部分附近之光線，可於該方向上之更靠像面側成像。因此，本攝像鏡頭可根據第2鏡頭中之向被攝體側之突出程度及向像面側之凹陷程度，來修正以場曲為主之各種像差。又，根據該構成，第2鏡頭係與第1鏡頭相同，可用作具有正或負折射力之鏡頭，藉此，可減小第1鏡頭與第2鏡頭之非對稱性。其結果，本攝像鏡頭可於偏心、及第1及第2鏡頭之各自厚度之不均等誤差產生時，降低該誤差造成之不良影響，故而可實質性地擴大所容許之該誤差之範圍。

進而，本攝像鏡頭因滿足數式(1)，故可緩和第1鏡頭中之朝向被攝體側及像面側之各面之形狀變化。亦即，可使該等各面自被攝體側朝向像面側之方向上之突出或凹陷程度減小。進而，可使該方向上之該等各面彼此之間隔擴大。藉由以上情況，滿足數式(1)之本攝像鏡頭可於偏心、及第1及第2鏡頭之各自厚度之不均等誤差產生時，降低該誤差造成之不良影響，故而可實質性地擴大所容許之該誤差之範圍。

根據以上情況，本攝像鏡頭係於小型化及薄型化時，對於偏心、及第1及第2鏡頭之各自厚度之不均等，無需指定嚴格之要求，故而滿足指定要求之攝像鏡頭之製造變得相對較簡單。因此，本攝像鏡頭可降低滿足指定要求所需之製造成本，且由於難以產生製造不均，故而易於維持所期望之解像力。

於d1/d達到0.30以下之情形時，第1鏡頭之厚度變薄，故而為了獲得較大之折射力，而必需使第1鏡頭中之朝向被攝體側之面之形狀變化變大，亦即，必需使凸面之突出程度變大，故而欠佳。於d1/d達到0.45以上之情形時，第1鏡頭中之朝向被攝體側之面過於接近像面，藉此，以場曲為主之各種像差之修正變得困難，故而欠佳。因此，為了獲得本攝像鏡頭之效果，必需使d1/d之值為滿足數式(1)之值。

進而，僅設計第1及第2鏡頭之構成，決定該等與像面之距離，即可實現用以維持高解像力且簡單製造之構成，故而可本攝像鏡頭適用於使用固體攝像元件之攝像模組。

為了解決上述問題，本發明之攝像鏡頭之特徵在於：其係自被攝體側朝向像面側依序設置有孔徑光闌、第1鏡頭、及第2鏡頭者，且上述第1鏡頭係凸面朝向上述被攝體側，上述第2鏡頭係朝向上述被攝體側之面上的中央部分突出至該被攝體側，並且該中央部分之周邊部分凹陷至上述像面側，若將上述第2鏡頭中之朝向被攝體側之面之中心與該第2鏡頭中之朝向像面側之面之中心連接而成的線段之長度設為d2，攝像鏡頭之總光程設為d，則滿足下述數式(2)。

0.10<d2/d<0.23　...(2)

根據上述構成，本攝像鏡頭因滿足數式(2)，而可使第2鏡頭中之朝向被攝體側及像面側之各面接近像面進行配置，故而可修正以場曲為主之各種像差。又，可與由第2鏡頭之周邊部分凹陷至像面側之構成使上述容許誤差之範圍擴大之效果互相結合，而相對簡單地製造本攝像鏡頭。

根據以上情況，本攝像鏡頭與滿足數式(1)之情形相同，可適用於使用固體攝像元件之攝像模組，從而簡單地降低製造成本且維持所期望之解像力。

於d2/d達到0.10以下之情形時，第2鏡頭之周邊部分相對於第2鏡頭之中央部分之倍率分配之差(例如，第2鏡頭之中心部分為正倍率時則第2鏡頭之周邊部分為負倍率之該等倍率之差值)變小，藉此，以場曲為主之各種像差之修正變得困難，故而欠佳。於d2/d達到0.23以上之情形時，將導致第2鏡頭之朝向被攝體側及像面側之各面背離像面，於該情形時，以場曲為主之各種像差之修正變得困難，故而欠佳。因此，為了獲得本攝像鏡頭之效果，必需使d2/d之值為滿足數式(2)之值。

為了解決上述問題，本發明之攝像鏡頭之特徵在於：其係自被攝體側朝向像面側依序設置有孔徑光闌、第1鏡頭、及第2鏡頭者，且上述第1鏡頭係凸面朝向上述被攝體側，上述第2鏡頭係朝向上述被攝體側之面上的中央部分突出至該被攝體側，並且該中央部分之周邊部分凹陷至上述像面側，若上述第2鏡頭中之朝向像面側之面與攝像鏡頭之光軸的交點與距該交點最近之像面部分連接而成的線段之空氣換算長度設為d3，攝像鏡頭之總光程設為d，則滿足下述數式(3)。所謂空氣換算長度係表示介質之幾何形狀長度除以該介質之折射率所得之長度。

0.20<d3/d<0.35　...(3)

根據上述構成，本攝像鏡頭因滿足數式(3)，而可使第2鏡頭中之朝向像面側之面接近像面進行配置，故而可修正以失真為主之各種像差。又，可與由第2鏡頭之周邊部分凹陷至像面側之構成使上述容許誤差之範圍擴大之效果互相結合，而相對簡單地製造本攝像鏡頭。

根據以上情況，本攝像鏡頭與滿足數式(1)或(2)之情形相同，可適用於使用固體攝像元件之攝像模組，簡單地降低製造成本且維持所期望之解像力。

於d3/d達到0.20以下之情形時，第2鏡頭中之朝向像面側之面會對像面產生物理性干擾。進而，於設置有像面保護用之構件(玻璃罩等)之情形時，第2鏡頭中之朝向像面側之面會對該構件產生物理性干擾。藉此，於d3/d為0.20以下之情形時，事實上，不可能進而滿足上述數式(1)，藉此，不得不減小上述將容許誤差之範圍擴大之效果，故而欠佳。於d3/d為0.35以上之情形時，將導致第2鏡頭與像面背離，從而難以良好地進行以場曲及失真為主之各種像差之修正，故而欠佳。因此，為了獲得本攝像鏡頭之效果，必需使d3/d之值為滿足數式(3)之值。

又，本發明之攝像模組之特徵在於包括使用固體攝像元件而構成之感測器、及上述任一攝像鏡頭，且發揮與所具備之攝像鏡頭相同之效果。

進而，本攝像模組藉由所具備之攝像鏡頭之效果，而使各種像差得到充分修正，並且對於偏心、及第1及第2鏡頭之各自厚度之不均等，使容許誤差之範圍實質性擴大，故而即便省略用以調整攝像鏡頭與像面之間的間隔距離之調整機構及鏡筒，對維持解像力之不良影響亦較小。由於省略該調整機構及鏡筒，故本攝像模組可實現進一步之小型化及薄型化、及低成本化。

又，本發明之攝像鏡頭之製造方法之特徵在於：其係用以製造上述任一攝像鏡頭者，且包括如下步驟：利用樹脂製作複數個上述第1鏡頭經一體成形所得之陣列狀第1鏡頭；利用與上述陣列狀第1鏡頭不同之樹脂，製作複數個上述第2鏡頭經一體成形所得之陣列狀第2鏡頭；對於各第1鏡頭及各第2鏡頭，以第1鏡頭之光軸與對應於該第1鏡頭的第2鏡頭之光軸位於同一直線上之方式，使上述陣列狀第1鏡頭與上述陣列狀第2鏡頭黏合；以及將上述經黏合之陣列狀第1鏡頭及陣列狀第2鏡頭切割成每1個攝像鏡頭。

又，本發明之攝像模組之製造方法之特徵在於：其係用以製造上述任一攝像模組者，且包括如下步驟：利用樹脂製作複數個上述第1鏡頭經一體成形所得之陣列狀第1鏡頭；利用與上述陣列狀之第1鏡頭不同之樹脂，製作複數個上述第2鏡頭經一體成形所得之陣列狀第2鏡頭；對於各第1鏡頭及各第2鏡頭，以第1鏡頭之光軸與對應於該第1鏡頭的第2鏡頭之光軸位於同一直線上之方式，使上述陣列狀第1鏡頭與上述陣列狀第2鏡頭黏合；以及將上述經黏合之陣列狀第1鏡頭及陣列狀第2鏡頭切割成每1個攝像鏡頭。

根據上述構成，利用不同樹脂將複數個第1鏡頭與複數個第2鏡頭分別一體成形，且將該等黏合之後，可藉由單獨地切割為每1個攝像鏡頭或攝像模組，而整批製造多個攝像鏡頭或攝像模組。因此，本製造方法尤其於本攝像鏡頭或本攝像模組之大量生產時，可降低製造成本。

如上所述，本發明之攝像鏡頭係自被攝體側朝向像面側依序設置有孔徑光闌、第1鏡頭、及第2鏡頭者，且上述第1鏡頭係凸面朝向上述被攝體側，上述第2鏡頭係朝向上述被攝體側之面上的中央部分突出至該被攝體側，並且該中央部分之周邊部分凹陷至上述像面側，且滿足數式(1)~(3)中至少1個。

因此，可適用於使用固體攝像元件之攝像模組，發揮簡單降低製造成本且維持所期望之解像力之效果。

[攝像鏡頭]

圖1係表示本發明一實施形態之圖式，且係表示攝像鏡頭1之構成之剖面圖。

圖1中表示攝像鏡頭1之包含X方向(紙面左右方向)及Y方向(紙面上下方向)之剖面。X方向表示自被攝體(物體)3側朝向像面S7側之方向，攝像鏡頭1之光軸La較理想的是沿著該X方向。Y方向係表示與X方向垂直之方向，攝像鏡頭1之光軸La之法線方向較理想的是沿著該Y方向。進而，所謂自被攝體3側朝向像面S7側之方向，具體而言，係指連接被攝體3與像面S7所得之線段之直線方向。

被攝體3係藉由攝像鏡頭1拍攝之物體。像面S7係與攝像鏡頭1之光軸La垂直形成像之面，實像可於置於像面S7上之未圖示螢幕上進行觀察。

圖1所示之攝像鏡頭1係包括孔徑光闌2、第1鏡頭L1、第2鏡頭L2及玻璃罩(保護構件)CG。

孔徑光闌2、第1鏡頭L1、第2鏡頭L2及玻璃罩CG係自被攝體3側朝向像面S7側，按照列舉構件名之順序而依序設置。亦即，孔徑光闌2、第1鏡頭L1、第2鏡頭L2及玻璃罩CG係沿著X方向依序設置。

具體而言，孔徑光闌2係設置於第1鏡頭L1中之朝向被攝體3側之面(物體側面)S1，且設置為覆蓋除包含面S1之中心s1及其附近之中央部分以外之大致整個區域。孔徑光闌2係以為了入射至攝像鏡頭1之光能夠適當地穿過第1鏡頭L1及第2鏡頭L2，而限制入射光之軸上光束之直徑為目的而設置。

第1鏡頭L1係具有包含凸面之(突出)面S1及包含凹面之面S2。面S1係如上所述，朝向被攝體3側，但除去設置於包含面S1之中心s1及其附近之中央部分的凸面以外之大致整個區域係由孔徑光闌2所覆蓋。面(像側面)S2係與面S1大致對向，且朝向像面S7側。作為第1鏡頭L1，例如，可使用凸面朝向被攝體3側之眾所周知之凹凸鏡頭。第1鏡頭L1較佳為具有正折射力，但亦可具有負折射力。第1鏡頭L1之中心面間距離d1係指面S1之中心s1與面S2之中心s2連接而成的線段之長度。進而，攝像鏡頭1之光軸La係沿著面S1之中心s1與面S2之中心s2連接而成的線段。

所謂鏡頭之凸面係表示鏡頭之球狀表面向外側彎曲之部分。所謂鏡頭之凹面係表示鏡頭彎曲成中空之部分，亦即，鏡頭向內側彎曲之部分。

再者，嚴格而言，孔徑光闌2係以形成於第1鏡頭L1之面S1上的凸面較孔徑光闌2更向被攝體3側突出的方式形成，但是否突出並無特別限定。孔徑光闌2只要為相較第1鏡頭L1形成於被攝體3側之配置關係則為充分。

第2鏡頭L2係具有朝向被攝體3側之面(物體側面)S3及朝向像面S7側之面(像側面)S4。第2鏡頭L2係面S3中包含面S3之中心s3及其附近之中央部分為凸面(向被攝體3側突出)，並且相較該中央部分更靠近面S3之外周側之周邊部分為凹面(向像面S7側凹陷)。圖1所示之攝像鏡頭1係以面S4沿著面S3之方式，面S4中包含面S4之中心s4及其附近之中央部分為凹面，並且相較該中央部分更靠近面S4之外周側之周邊部分為凸面，但面S4之形狀並不限定於此。第2鏡頭L2較佳為具有正折射力，但亦可具有負折射力。第2鏡頭L2之中心面間距離d2係指面S3之中心s3與面S4之中心s4連接而成的線段之長度。進而，攝像鏡頭1之光軸La係沿著面S3之中心s3與面S4之中心s4連接而成的線段。

根據以上之構成，可理解第2鏡頭L2之面S3為具有反曲點之構成。

使第1鏡頭L1及第2鏡頭L2可藉由成為能夠利用射出成形製造之塑膠鏡頭，而實現曲率半徑及外徑較小之鏡頭之大量生產，且易於非球面化，故而自像差修正之觀點考慮亦較為有利。然而，第1鏡頭L1及第2鏡頭L2並不限定於塑膠鏡頭，亦可為玻璃鏡頭等。

玻璃罩CG係夾持於第2鏡頭L2與感測器62(參照圖6及圖7)之間而設置。玻璃罩CG係用以藉由利用感測器62進行包覆，而保護感測器62免受物理性損害等者。玻璃罩CG具有朝向被攝體3側之面(物體側面)S5及朝向像面S7側之面(像側面)S6，但面S5及S6之形狀均無特別限定。

第2鏡頭L2之面S4與攝像鏡頭1之光軸La之交點s5與距交點s5最近之像面S7部分s6連接而成的線段之長度由圖1中d3表示。亦即，長度d3表示交點s5至像面S7為止之最短直線距離。其中，該長度d3係為空氣換算長度。所謂空氣換算長度，係表示介質之幾何形狀長度除以該介質之折射率所得之長度。更具體而言，所謂空氣換算長度，係表示對各介質(此處，存在於交點s5與部分s6之間的所有介質各自之)，將其幾何形狀長度除以相應該介質之折射率所得的長度之各自之合計。

進而，X方向上之攝像鏡頭1之總長(攝像鏡頭之總光程)由圖1中d表示。其中，該攝像鏡頭1之總長d係指攝像鏡頭1作為光學系統之總長，具體而言，表示

(A)孔徑光闌2限制光之部分

(B)光自攝像鏡頭1之外部入射至第1鏡頭L1之部分

之(A)部分及(B)部分中最接近被攝體3的部分(此處，相當於面S1之中心s1)至像面S7為止且沿著攝像鏡頭1之光軸La之X方向上之直線距離。所謂光學系統之總光程，一般而言係指對所構成之該光學系統之光學特性造成某種影響之該光學系統的所有構成要素之於光軸方向上之尺寸總計。圖1所示之攝像鏡頭1係如上所述構成為第1鏡頭L1之面S1之中心s1相較孔徑光闌2突出至被攝體3側，故而，上述「最接近被攝體3之部分」成為面S1之中心s1。另一方面，此處雖未圖示，但當孔徑光闌2相較第1鏡頭L1之面S1之中心s1位於被攝體3側之情形時，攝像鏡頭1之總長d係指孔徑光闌2至像面S7為止之直線距離。其中，於該情形時，上述「最接近被攝體3之部分」與孔徑光闌2之結構上之厚度無關，而由孔徑光闌2實際限制光之部分所決定。

於藉由自被攝體3側朝向像面S7側依序設置有孔徑光闌2及凸面朝向被攝體3側之凹凸鏡頭即第1鏡頭L1之構成與設置於第1鏡頭L1之像面S7側的第2鏡頭L2之組合，而小型化及薄型化之光學系統中，可實現以彗差、像散、場曲及失真為主之各種像差之修正、及主光線入射角度相對像面S7之低角度化。實現各種像差之修正之理由係第1鏡頭L1與第2鏡頭L2可共同實施各種像差之修正。實現主光線入射角度對像面S7之低角度化之理由係因為藉由第2鏡頭L2而將由第1鏡頭L1聚光之光束彎曲，由此便能實現該低角度化。藉此，攝像鏡頭1便可實現解像力之提高。

第2鏡頭L2係面S3中之包含面S3之中心s3及其附近之中央部分為凸面，並相較該中央部分更靠面S3之外周側之周邊部分為凹面。根據該構成，穿過第2鏡頭L2之中心s3及s4附近之光線可於X方向上之更靠被攝體3側成像，並且穿過相較第2鏡頭L2之中心s3及s4更靠第2鏡頭L2之外周側的周邊部分附近之光線可於X方向上之更靠像面S7側成像。因此，攝像鏡頭1可相應於面S3相對被攝體3側之突出程度及面S3相對像面S7側之凹陷程度，修正以場曲為主之各種像差。又，根據該構成，作為第2鏡頭L2整體，與第1鏡頭相同，可用作具有正(或負)折射力之鏡頭，藉此，可減小第1鏡頭L1與第2鏡頭L2之非對稱性。其結果，攝像鏡頭1於面S1及S2間，進而面S3及S4間所分別產生之光軸La之Y方向上之位置偏移(偏心)及第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之各厚度之不均等誤差產生時，可降低該誤差造成之不良影響，故而可實質性地擴大容許該誤差之範圍。

而且，攝像鏡頭1係進而對於X方向上之攝像鏡頭1之總長d、第1鏡頭L1之中心面間距離d1、第2鏡頭L2之中心面間距離d2、及交點s5至距交點s5最近之像面S7部分s6為止連接而成的線段之長度(空氣換算長度)d3，滿足以下之數式(1)~(3)之至少1個。

0.30<d1/d<0.45　...(1)

0.10<d2/d<0.23　...(2)

0.20<d3/d<0.35　...(3)

於滿足數式(1)之情形時，可使面S1及S2之形狀變化緩和。亦即，可減小面S1及S2於X方向上之突出或凹陷程度。進而，可擴大X方向上之面S1與面S2之間隔。藉由以上情況，滿足數式(1)之攝像鏡頭1於面S1及S2間，進而面S3及S4間分別產生之光軸La之Y方向上之位置偏移(偏心)及第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之各厚度之不均等誤差產生時，可降低該誤差造成之不良影響，故而可實質性地擴大容許之該誤差之範圍。

於滿足數式(2)之情形時，可使第2鏡頭L2之面S3及S4接近像面S7而配置，故而可修正以場曲為主之各種像差。

於滿足數式(3)之情形時，可使第2鏡頭L2之面S4接近像面S7而配置，故而可修正以失真為主之各種像差。

根據以上情況，攝像鏡頭1於小型化及薄型化時，無需指定嚴格之要求，故而滿足指定要求之攝像鏡頭之製造變得相對簡單。因此，攝像鏡頭1可降低滿足指定要求所需之製造成本、且不易產生製造不均，故而易於維持所期望之解像力。

於d1/d達到0.30以下之情形時，第1鏡頭L1之厚度變薄，故而為了獲得較大之正折射力，必需使第1鏡頭L1之面S1之形狀變化變大，亦即，必需使凸面之突出程度變大，故而欠佳。於d1/d達到0.45以上之情形時，第1鏡頭L1之面S1過於接近像面S7，藉此，難以進行以場曲為主之各種像差之修正，故而欠佳。因此，為了獲得作為本攝像鏡頭之效果，攝像鏡頭1必需使d1/d之值為滿足數式(1)之值。

於d2/d為0.10以下之情形時，相對第2鏡頭L2之中央部分(中心s3及s4各自附近之兩者)而言的其周邊部分之倍率分配之差(第2鏡頭L2之中心部分中之正倍率與第2鏡頭L2之周邊部分中之負倍率的差值)變小，由此，難以進行以場曲為主之各種像差之修正，故而欠佳。於d2/d達到0.23以上之情形時，將導致第2鏡頭L2之面S3及S4均背離像面S7，於該情形時，難以進行以場曲為主之各種像差之修正，故而欠佳。因此，為了獲得作為本攝像鏡頭之效果，故而攝像鏡頭1必需使d2/d之值為滿足數式(2)之值。

於d3/d為0.20以下之情形時，第2鏡頭L2之面S4將對像面S7產生物理性干擾。進而，於設置有玻璃罩CG之情形時，第2鏡頭L2之面S4將對玻璃罩CG產生物理性干擾。藉此，於d3/d為0.20以下之情形時，事實上不可能進而滿足上述數式(1)，由此，不得不減小上述擴大容許誤差之範圍之效果，故而欠佳。於d3/d達到0.35以上之情形時，將導致第2鏡頭L2背離像面S7，故難以良好地進行以場曲及失真為主之各種像差之修正，故而欠佳。因此，為了獲得作為本攝像鏡頭之效果，攝像鏡頭1必需使d3/d之值為滿足數式(3)之值。

又，攝像鏡頭1於作為攝像鏡頭1整體之焦距設為f，第1鏡頭L1之焦距設為f1時，較佳為進而滿足下述數式(4)。

1.30<f1/f<3.00　...(4)

藉此，作為攝像鏡頭1，可獲得小型且球面像差得到良好修正之攝像鏡頭。

於f1/f為1.30以下之情形時，視角變小，無法滿足作為應適用於攝像模組60及70(參照圖6及圖7)之攝像鏡頭1所要求之視角，故而欠佳。於f1/f達到3.00以上之情形時，隨著場曲及失真之增加，存在著攝像鏡頭1之解像力降低之虞，故而欠佳。因此，為了獲得作為本攝像鏡頭之效果，攝像鏡頭1必需使f1/f之值為滿足數式(4)之值。

又，攝像鏡頭1於第2鏡頭L2之焦距設為f2時，較佳為，進而滿足下述數式(5)。

1.00<f2/f<2.60　...(5)

藉此，作為攝像鏡頭1，可獲得小型且場曲得到良好修正之攝像鏡頭。

於f2/f為1.00以下之情形時，若第2鏡頭L2具有正折射力，則正折射力降低，藉此導致上述容許誤差之範圍變小，故而欠佳。於f2/f達到2.60以上之情形時，若第2鏡頭L2具有正折射力，則第2鏡頭之正折射力將變得過大。繼而，必需使第2鏡頭L2相對像面S7側之凹陷程度(形狀變化)變大，而使該凹陷程度變大，則會導致上述容許誤差之範圍變小，故而欠佳。因此，為了獲得作為本攝像鏡頭之效果，攝像鏡頭1必需使f2/f之值為滿足數式(5)之值。

[表1]中表示攝像鏡頭1之鏡頭系統之設計式例之一。

於[表1]之攝像鏡頭1中，第1鏡頭L1及第2鏡頭L2係使用熱可塑性樹脂，藉由射出成形而製成。

[表1]所示之攝像鏡頭1之鏡頭系統係使F數為2.8，使有效像圓徑(由鏡頭解像之像之有效成像圓尺寸)為1.76 mm。

再者，F數係表示光學系統之亮度之量之一種。攝像鏡頭1之F數係由攝像鏡頭1之等效焦距除以攝像鏡頭1之入射瞳徑所得之值表示。攝像鏡頭1較佳為將該F數降低至3以下為止。藉此，攝像鏡頭1可使受光光量增大、且色差得到良好修正，故而可獲得高解像力。

Nd係構成攝像鏡頭之各材料相對d線(波長587.6 nm)之折射率，v d係各材料相對d線之阿貝數。

所謂面之中心厚度(中心厚度)，係指沿著自對應之面中心朝向像面側到達下一個面之中心為止之光軸的距離。所謂有效半徑，係指鏡頭中之可限定光束範圍的圓區域之半徑。所謂非球面係數，係指構成非球面之非球面公式即數式(6)中之係數Ai(i為4以上之偶數)。表之各值「(常數a)E(常數b)」之表述表示「(常數a)×10之(常數b)次方」，例如，「2.91E-01」表示「2.91×10^-1 」。

[數1]

於數式(6)中，Z係光軸方向之座標，x係相對光軸之法線方向之座標，R係曲率半徑，K係圓錐係數(K有時亦視為非球面係數)。

用以獲得[表1]所示之結果之攝像鏡頭1之條件為f=1.547 mm，f1=2.654 mm，f2=2.618 mm，d=2.188 mm，d1=0.889 mm，d2=0.351 mm，d3=0.566 mm。

根據上述f、f1、f2、d及d1至d3之各值，可獲得f1/f=1.716，f2/f=1.692，d1/d=0.406，d2/d=0.160，d3/d=0.259之各結果。視角(可由攝像鏡頭拍攝之角度)為60.5度。f1/f2為1.0，R2/R1為1.8，d2/d12為1.7，f/f1為0.6，R1/f為0.58，d12/f1為0.08。d12係指d1與d2之間的距離。

圖2(a)~(c)係表示攝像鏡頭1之各種像差特性的圖表，該圖之(a)表示球面像差之特性，該圖之(b)表示像散之特性，該圖之(c)表示失真之特性。於圖2所示之各圖表中，縱軸表示像面S7之Y方向之移位，橫軸表示各像差之大小。

根據殘存像差量較小(各像差之大小相對Y方向之移位的偏移較小)之情況，可知攝像鏡頭1係為小型且薄型，進而具有良好之光學特性。

圖2之(a)所示之球面像差、圖2之(b)所示之像散及圖2之(c)所示之失真係相對於405 nm、436 nm、486 nm、546 nm、588 nm及656 nm共計6種入射光之波長之各自的像差之結果。圖2之(a)及(b)所示之各圖表係自紙面左側之曲線起，依序表示405 nm、436 nm、486 nm、546 nm、588 nm及656 nm之各波長中之像差。圖2之(b)係分別表示橫軸之變動幅度相對較大之曲線相對於切向像面之像差，及橫軸之變動幅度相對較小之曲線相對於徑向像面之像差。

再者，所謂徑向像面，係指藉由自光學系統之光軸外之物點入射至光學系統之光線中之包含於與旋轉對稱之光學系統中包含主光線與光軸之面垂直的平面(徑向平面)中之光線(徑向光線)而形成之像點之軌跡。所謂切向像面，係指藉由與徑向光線之光束正交且包含主光線之光束(子午光束)而產生之像面。徑向像面及切向像面均為普通光學術語，故而省略更多詳細之說明。

圖3係表示攝像鏡頭1之有關MTF相對第1鏡頭L1之兩面S1及S2間所產生的光軸之位置偏移之變化關係的圖表。圖3所示之圖表中，縱軸表示MTF，橫軸表示第1鏡頭L1之兩面S1及S2間所產生的光軸之位置偏移。實線所示之「h0.8 Sag.」係表示像高h0.8下之對於徑向像面之特性。虛線所示之「h0.8 Tan.」係表示像高h0.8下之對於切向像面之特性。再者，所謂像高係指以圖像之中心為基準之像之高度。而且，像高相對最大像高之高度係以比例表現，且以圖像之中心為基準，表示與相當於該最大像高之80%高度的像高之高度對應之部分時，如上所述，表現為像高h0.8(另外，亦有時表現為像高8成、及h0.8)。

更具體而言，縱軸係表示像高h0.8時之相對於空間頻率100 lp/mm之MTF值(參照圖17中y)。橫軸係表示第1鏡頭L1之各面S1及S2間之光軸La之Y方向(參照圖1)上之最大位置偏移(所謂平行偏心)量(參照圖17中x)。橫軸中之「0」係光軸La直線性沿著X方向，本實施形態中，將橫軸「0」設為偏心為0 μm。

根據圖3所示之圖表，即便第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心量為-4~4 μm左右，相對於切向像面之MTF變化量亦小於10%。普通之攝像鏡頭係於第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心量為-2~2 μm左右時，相對於切向像面之MTF變化量增大至10%左右為止。

即，因目標性能不同，應滿足之製造公差(此處為MTF)之設定基準亦不同，但例如於使相對於空間頻率100 lp/mm之MTF之值為0.2以上之情形時，根據圖3所示之圖表，即便第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心量為10 μm以上或-10 μm以下亦不存在問題(參照圖3中一點鏈線)。由此可知，相對於第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心，容許誤差之範圍擴大。一般而言，第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心量，與第1鏡頭L1和第2鏡頭L2之間的上述平行偏心量、及第2鏡頭L2之各面S3及S4間之上述平行偏心量比較，容許範圍變小。因此，攝像鏡頭1之製造與先前技術之攝像鏡頭之製造相比，變得更加簡單。

圖4係表示本發明其他實施形態之圖式，且係表示攝像鏡頭41之構成之剖面圖。

圖4所示之攝像鏡頭41係相對於圖1所示之攝像鏡頭1之構成而言，第1鏡頭L1中之朝向像面S7側之面S2之形狀不同。面S2係構成為相較包含中心s2及其附近之中央部分靠近面S2之外周側的周邊部分(外周部分)凹陷至被攝體3側。

攝像鏡頭41可藉由廣角功能而獲得較攝像鏡頭1更優異之攝像鏡頭。其理由係藉由第1鏡頭L1之面S2之中心s2及其附近所形成之突出至像面S7側之形狀，而使廣角入射之光線向像面S7中心之方向彎曲，由此便可實現向感測器62(參照圖6)攝像區域內之成像。

除此以外，攝像鏡頭41係與攝像鏡頭1相同。

[表2]中表示攝像鏡頭41之鏡頭系統之設計式例之一。

[表2]所示之攝像鏡頭41之鏡頭系統係與[表1]之情形相同，使F數為2.8，使有效像圓徑為1.76 mm。攝像鏡頭41係與攝像鏡頭1相同，較佳為將F數降低至3以下為止。藉此，攝像鏡頭41便可使受光光量增大、且色差得到良好地修正，故而可獲得高解像力。

[表2]中之術語及變數係與上述[表1]中之各定義相同定義。

用以獲得[表2]所示結果之攝像鏡頭41之條件為f=1.286 mm，f1=3.211 mm，f2=1.755 mm，d=2.005 mm，d1=0.682 mm，d2=0.377 mm，d3=0.609 mm。

根據上述f、f1、f2、d及d1至d3之各值，可獲得f1/f=2.497，f2/f=1.365，d1/d=0.340，d2/d=0.188，d3/d=0.304之各結果。視角擴大為75.3度。f1/f2為1.8，R2/R1為2.5，d2/d12為2.3，f/f1為0.4，R1/f為0.91，d12/f1為0.05。

圖5(a)~(c)係表示攝像鏡頭41之各種像差之特性之圖表，該圖之(a)係表示球面像差之特性，該圖之(b)係表示像散之特性，該圖之(c)係表示失真之特性。

根據殘存像差量較小(各像差之大小相對Y方向移位之偏移較小)之情況可知，攝像鏡頭41係為小型且薄型，進而具有良好之光學特性。

圖5(a)所示之球面像差、圖5(b)所示之像散及圖5(c)所示之失真係像差分別相對405 nm、436 nm、486 nm、546 nm、588 nm及656 nm共計6種入射光之波長的結果。圖5(a)及(b)所示之各圖表係自紙面左側之曲線起，依序表示405 nm、436 nm、486 nm、546 nm、588 nm及656 nm之各波長中之像差。圖5(b)中，橫軸之變動幅度相對較大之曲線表示相對於切向像面之像差，橫軸之變動幅度相對較小之曲線表示相對於徑向像面之像差。

[表3]中表示攝像鏡頭1'之鏡頭系統之設計式例之一。

[表3]之攝像鏡頭1'係為[表1]之攝像鏡頭1之應用例，而與攝像鏡頭1不同之處在於，使用熱硬化性樹脂，藉由晶圓級鏡頭之製程來製作第1鏡頭L1及第2鏡頭L2。關於包含晶圓級鏡頭之製程之本發明之攝像鏡頭的製造方法之詳細說明將於下文敍述。第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之至少一者亦可使用熱硬化性樹脂製作。又，亦可使用紫外線(UV：Ultra Violet)硬化性樹脂，代替熱硬化性樹脂。熱硬化性樹脂係具有因賦予特定量以上之熱而自液體狀態轉化為固體狀態之特性之樹脂。紫外線硬化性樹脂係具有因照射特定強度以上之紫外線而自液體狀態轉化為固體狀態之特性之樹脂。

[表3]所示之攝像鏡頭1'之鏡頭系統與[表1]之情形相同，使F數為2.8，使有效像圓徑為1.76 mm。

[表3]所示之攝像鏡頭1'之鏡頭系統中，第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之v d均變小為50以下。

[表3]中之術語及變數係定義為與上述[表1]中之各定義相同。

用以獲得[表3]所示之結果之攝像鏡頭1'之條件係為f=1.533 mm，f1=2.301 mm，f2=3.522 mm，d=2.160 mm，d1=0.829 mm，d2=0.321 mm，d3=0.556 mm。

根據上述f、f1、f2、d及d1至d3之各值，可獲得f1/f=1.501，f2/f=2.297，d1/d=0.384，d2/d=0.149，d3/d=0.257之各結果。視角為60.7度。f1/f2為0.7，R2/R1為3.0，d2/d12為1.1，f/f1為0.7，R1/f為0.58，d12/f1為0.12。

圖8(a)~(c)係表示攝像鏡頭1'之各種像差之特性之圖表，該圖之(a)係表示球面像差之特性，該圖之(b)係表示像散之特性，該圖之(c)係表示失真之特性。

根據殘存像差量較小(各像差之大小相對於Y方向之移位之偏移較小)之情況可知攝像鏡頭1'係為小型且薄型，且進而具有良好之光學特性。

圖9係表示攝像鏡頭1'之MTF對於兩面間所產生的光軸之位置偏移之變化關係的圖表。圖9所示之圖表之各定義係與圖3所示之圖表相同。

例如，當需要使相對空間頻率100 lp/mm之MTF之值為0.2以上之情形時，根據圖9所示之圖表，即便第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心量為10 μm以上或-10 μm以下亦不存在問題(參照圖9中一點鏈線)。由此可知，與圖3所示之圖表相同，對於第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心而言，容許誤差之範圍擴大。因此，攝像鏡頭1'之製造係與先前技術之攝像鏡頭之製造相比，變得極為簡單。

[表4]中，作為相對於上述[表1]~[表3]之各攝像鏡頭之比較例，係表示先前技術之攝像鏡頭100之鏡頭系統之設計式例之一。

攝像鏡頭100係上述望遠型攝像鏡頭(參照專利文獻1)。攝像鏡頭100係自被攝體3側朝向像面S7側，依序配置有孔徑光闌2、凸面朝向被攝體3側且具有正折射力之凹凸形狀之第1鏡頭L1及雙凹形狀且具有負折射力之第2鏡頭L2的2片構成之鏡頭系統(參照圖10)。

[表4]所示之攝像鏡頭100之鏡頭系統係與[表1]之情形相同，使F數為2.8，使有效像圓徑為1.76 mm。

[表4]中之術語及變數定義為與上述[表1]中之各定義相同。

用以獲得[表4]所示之結果之攝像鏡頭100之條件係為f=1.547 mm，f1=1.371 mm，f2=-9.702 mm，d=1.798 mm，d1=0.327 mm，d2=0.516 mm，d3=0.514 mm。

根據上述f、f1、f2、d及d1至d3之各值，可獲得f1/f=0.886，f2/f=-6.271，d1/d=0.182，d2/d=0.287，d3/d=0.286之各結果。視角為61.0度。

圖11(a)~(c)係表示攝像鏡頭100之各種像差之特性之圖表，該圖之(a)係表示球面像差之特性，該圖之(b)係表示像散之特性，該圖之(c)係表示失真之特性。

根據殘存像差量較小(各像差之大小相對Y方向之移位之偏移較小)之情況可知，攝像鏡頭100係為小型且薄型，且進而具有良好之光學特性。

圖12係表示攝像鏡頭100之有關MTF對於第1鏡頭L1之兩面間S1及S2間所產生的光軸之位置偏移之變化關係的圖表。圖12所示之圖表之各定義係與圖3所示之圖表相同。

例如，當需要使相對於空間頻率100 lp/mm之MTF之值為0.2以上之情形時，根據圖12所示之圖表，第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心量必需為約-2~4 μm之範圍內。若平行偏心量低於約-2 μm(絕對值變大，故平行偏心程度變大)，則會導致相對於切向像面之MTF小於0.2(參照圖12中一點鏈線)。同樣地，若平行偏心量高於約4 μm，則會導致相對於徑向像面之MTF小於0.2。由此可知，相對於第1鏡頭L1之各面S1及S2間之上述平行偏心而言，容許誤差之範圍與上述攝像鏡頭1、41、及1'相比，明顯變小。

根據以上情況，本發明之各攝像鏡頭1、41、1'與先前技術之攝像鏡頭相比，就偏心而言，容許誤差之範圍擴大，故而製造變得極為簡單。

[攝像模組]

圖6係表示本發明之進而其他實施形態之圖式，且係表示攝像模組60之構成之剖面圖。

圖6所示之攝像模組60係包括第1鏡頭L1、第2鏡頭L2、玻璃罩CG、殼體61及感測器62。攝像模組60係孔徑光闌2(參照圖1)與殼體61為一體形成。具體而言，孔徑光闌2係相當於殼體61中之覆蓋第1鏡頭L1上表面(相當於圖1所示之面S1)之部分，且相當於以使形成於該上表面之凸面露出之方式覆蓋的部分。亦即，可理解為攝像模組60包括攝像鏡頭1(參照圖1)、殼體61、及感測器62之構成。

殼體61係將攝像鏡頭1收納於內部之框體，且藉由具有遮光性之構件而形成。

感測器62係包含CCD型影像感測器或CMOS型影像感測器等固體攝像元件之攝像元件。可藉由使用固體攝像元件構成感測器62，而使攝像模組60實現小型化及薄型化。尤其，於搭載於以資訊行動終端及行動電話為主之行動終端(未圖示)之攝像模組60中，可藉由使用固體攝像元件構成感測器62，而實現具有高解像力且小型及薄型之攝像模組。

於使用固體攝像元件構成感測器62之情形時，該固體攝像元件較佳為像素之間距為2.5 μm以下。可藉由使用像素之間距為2.5 μm以下之固體攝像元件構成感測器62，而使攝像模組60充分發揮高像素之攝像元件之性能。

攝像模組60係包括攝像鏡頭1，藉此發揮與攝像鏡頭1相同之效果。

進而，攝像模組60由於所具備之攝像鏡頭1之效果，而使各種像差得到充分修正。又，攝像模組60係於攝像鏡頭1中，對於偏心及第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之各自之厚度之不均等容許之誤差之範圍擴大(參照圖1)。因此，攝像模組60中，即便省略用以調整攝像鏡頭1與像面S7之間之間隔距離之未圖示的調整機構及未圖示的鏡筒，對維持解像力造成之不良影響亦較小(參照圖1)。可藉由省略該調整機構及鏡筒，而使攝像模組60實現進一步小型化及薄型化、及低成本化。

攝像模組60可藉由使用攝像鏡頭1，而因其較寬之容許製造誤差，構成為省略鏡頭與像面間隔之調整機構之簡易構造之攝像模組。

圖7係表示本發明之其他實施形態之圖式，且係表示攝像模組70之構成之剖面圖。

圖7所示之攝像模組70係相對於圖6所示之攝像模組60而言省略了殼體61。藉此，於攝像模組70中，孔徑光闌2以與圖1所示之攝像鏡頭1相同之形態設置。

又，圖7所示之攝像模組70係相對於圖6所示之攝像模組60而言，第2鏡頭L2之下端之面(相當於圖1所示之面S4)之外周部分、所謂第2鏡頭L2之邊緣介隔玻璃罩CG，載置於感測器62。

攝像模組70可省略用以收納攝像鏡頭1之框體即殼體61，且可藉由省略殼體61，而實現更小型化及薄型化，進一步實現低成本化。

攝像模組70係基於省略未圖示之調整機構及鏡筒之攝像模組60之構造。進而，攝像模組70係於攝像鏡頭1中，第2鏡頭L2之下端之面與玻璃罩CG之間隔距離極小。因此，攝像模組70係於鏡頭之較小之厚薄不均率下，於第2鏡頭L2中裝入用於玻璃罩CG之設置部分，實現無需殼體61之簡易構造之攝像模組70。

除此以外，攝像模組70係與攝像模組60相同。

攝像模組60及70所具備之攝像鏡頭任一者，均不僅可係圖1所示之攝像鏡頭1，而且可係圖4所示之攝像鏡頭41，亦可係作為攝像鏡頭1之應用例之攝像鏡頭1'。

本發明之目的在於提供由廣視角且具有周邊亦為優異之成像性能、製造性佳的2片鏡頭構成之成像鏡頭系統即攝像鏡頭，及使用該攝像鏡頭之攝像模組。又，本發明具有實現廣視角且具有優異成像性能、製造公差優越之光學系統之課題。而且，可理解如下：為了解決該課題，達成該目的，本發明採用如下構成：第1鏡頭L1具有正折射力，第2鏡頭L2不僅具有正折射力，而且面形狀具有反曲點，進而，對應於第1鏡頭L1之厚度之中心面間距離d1增大，對應於第2鏡頭L2至感測器62為止之距離的長度d3減小(後焦點縮短)。藉此，本發明可藉由實現成像性能及公差敏感度優異之光學系統，而適用於以低成本及簡易構造(無需調焦之構成等)為目的之大多數之鏡頭製程及相機模組。

[攝像鏡頭及攝像模組之製造方法]

首先，參照圖13(a)~(d)，說明作為本發明之攝像模組之製造方法之前提的先前普通技術之攝像模組136之製造方法之概要。

第1鏡頭L1及第2鏡頭L2主要藉由使用熱可塑性樹脂131之射出成形而製作。使用熱可塑性樹脂131之射出成形係對加熱軟化後之熱可塑性樹脂131一面施加特定射出壓力(約為10~3000 kgf/c)一面壓入至模具132中，從而將熱可塑性樹脂131填充至模具132中進行成形(參照圖13(a))。

成形後，將熱可塑性樹脂131自模具132中取出，切割為每1片鏡頭。此處，表示了將自模具132中取出之熱可塑性樹脂131切割為第1鏡頭L1與第2鏡頭L2之例(參照圖13(b))。

將第1鏡頭L1及第2鏡頭L2嵌入(或壓入)至鏡筒(殼體)133中進行組裝(參照圖13(c))。

將圖13(c)所示之攝像模組136之中間產物嵌入至鏡筒134中進行組裝。進而，其後於鏡筒134之像面(未圖示)側之端部搭載感測器135。於是，完成攝像模組136(參照圖13(d))。

用於射出成形鏡頭即第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之熱可塑性樹脂131之熱變形溫度為攝氏130度左右。因此，熱可塑性樹脂131係對於實施表面封裝中主要適用之技術即回焊時之受熱歷程(最大溫度為攝氏260度左右)而言耐受性不充分，故而無法耐受回焊時產生之熱。

因此，於將攝像模組136封裝於基板時，先藉由回焊而僅封裝感測器135部分，其後，採用如下封裝方法：利用樹脂黏著第1鏡頭L1及第2鏡頭L2部分之方法，或者將第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之搭載部分局部加熱之封裝方法。

繼而，參照圖14(a)~(e)說明本發明之攝像模組148之製造方法。

近年來，使用熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂作為第1鏡頭L1及/或第2鏡頭L2之材料之所謂耐熱相機模組之開發不斷進展。此處說明之攝像模組148係該耐熱相機模組，且將熱硬化性樹脂(熱硬化性樹脂)141用作第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之材料，而代替熱可塑性樹脂131(參照圖13(a))。

使用熱硬化性樹脂141作為第1鏡頭L1及/或第2鏡頭L2之材料之理由係藉由整批製造多個攝像模組148，而實現攝像模組148之製造成本之降低。又，使用熱硬化性樹脂141作為第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之材料之理由係可對攝像模組148實施回焊。

製造攝像模組148之技術業已提出很多。其中代表性的技術係上述射出成形及下述晶圓級鏡頭之製程。尤其最近，於攝像模組之製造時間及其他綜合性見解方面，更為有利之晶圓級鏡頭(可回焊鏡頭)之製程受到關注。

於實施晶圓級鏡頭之製程時，必需抑制因熱導致第1鏡頭L1及第2鏡頭L2產生塑性變形。根據該必要性，作為第1鏡頭L1及第2鏡頭L2，使用即便加熱亦難以變形之耐熱性極其優異之熱硬化性樹脂材料或紫外線硬化性樹脂材料之晶圓級鏡頭受到關注。具體而言，使用具有加熱攝氏260~280度10秒鐘以上亦不會塑性變形之耐熱性之熱硬化性樹脂材料或紫外線硬化性樹脂材料的晶圓級鏡頭受到關注。晶圓級鏡頭係藉由陣列狀之模具142及143，而將陣列狀鏡頭(陣列狀第1鏡頭)144及(陣列狀第2鏡頭)145分別整批成型後，使該等黏合，進而，搭載陣列狀之感測器147之後，單獨地切割製造攝像模組148。

此處開始對晶圓級鏡頭之製程之詳細情況進行說明。

晶圓級鏡頭之製程中，首先，製作如下陣列狀之鏡頭：藉由形成有多個凹部之陣列狀之模具142及形成有與該凹部之各個對應的多個凸部之陣列狀之模具143，來夾持著熱硬化性樹脂141，使熱硬化性樹脂141硬化，按照每一互相對應之凹部及凸部之組合，使鏡頭成形(參照圖14(a))。

圖14(a)所示之步驟中製作之陣列狀鏡頭係成形有多個第1鏡頭L1的陣列狀鏡頭144、及成形有多個第2鏡頭L2的陣列狀鏡頭145。而且，以對於各第1鏡頭L1及各第2鏡頭L2而言，穿過第1鏡頭L1之光軸La(第1鏡頭之光軸)與穿過對應之第2鏡頭L2之光軸La(第2鏡頭之光軸)位於同一直線上的方式，使陣列狀鏡頭144與陣列狀鏡頭145黏合(參照圖14(b))。具體而言，進行陣列狀之鏡頭144及145之位置對準之調芯方法除了將光軸La彼此對齊以外，亦可列舉一面攝像一面進行調整等各種方法，又，位置對準亦受晶圓之間距加工精度影響。

於陣列狀鏡頭145之像面S7(參照圖1)側之端部，以各光軸La與對應之各感測器146之中心146c位於同一直線上的方式，搭載陣列狀之感測器147，該感測器147搭載有多個感測器146(參照圖14(c))。

藉由圖14(c)所示之步驟，而將成為陣列狀之多個攝像模組148切割為每1個攝像模組148(參照圖14(d))，從而完成攝像模組148(參照圖14(e))。

再者，於圖14(a)~(e)所示之各步驟中，對於設置孔徑光闌2(參照圖1)之時序並未特別限定，故而為方便起見而省略說明及圖示。又，若省略圖14(c)所示之步驟，而省略搭載感測器146，則因與攝像模組相同之要領，而亦可製造降低製造成本之攝像鏡頭。

以上，藉由圖14(a)~(e)所示之晶圓級鏡頭之製程，來整批製造多個攝像模組148，由此攝像模組148之製造成本便可降低。進而，於將完成後之攝像模組148封裝於未圖示之基板時，為了避免因回焊產生之熱(最大溫度為攝氏260度左右)而導致塑性變形，更佳為第1鏡頭L1及第2鏡頭L2使用相對於攝氏260~280度之熱具有10秒鐘以上之耐受性之熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂。第1鏡頭L1及第2鏡頭L2可藉由使用具有耐熱性之熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂，而對攝像模組148實施回焊。於晶圓級之製造步驟中，進而可藉由適用具有耐熱性之樹脂材料，而價廉地製造能夠應對回焊之攝像模組。

再者，對於藉由熱硬化性樹脂構成第1鏡頭L1及/或第2鏡頭L2之構成，既可適用於攝像鏡頭1(亦即，攝像鏡頭1')及具備其之攝像模組，亦可適用於攝像鏡頭41及具備其之攝像模組。附帶而言，可理解為攝像模組148係具備上述[表3]之攝像鏡頭1'之攝像模組之一具體例。

此處開始，對製造攝像模組148時較佳之第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之材料進行考察。

塑膠鏡頭材料先前主要使用熱可塑性樹脂，因此材料廣泛而齊全。

另一方面，熱硬化性樹脂材料、進而紫外線硬化性樹脂材料作為第1鏡頭L1及第2鏡頭L2之用途尚在開發過程中，因此，現狀為材料之齊備及光學常數方面，劣於熱可塑性材料，又，價格較高。一般而言，較佳為光學常數為低折射率且低分散之材料。又，於光學設計中，較佳為具有廣泛之光學常數之選擇(參照圖15及圖16)。

此處開始，對如下構成之優點進行考察：於攝像鏡頭1、41及1'中，孔徑光闌2以形成於第1鏡頭L1之面S1之凸面相較孔徑光闌2突出至被攝體3側之方式形成。

球面像差及軸上色差以外之像差全部受到孔徑光闌2之位置影響，因此配置孔徑光闌2之位置成為重要因素。因孔徑光闌2之位置不同，彗差、像散、場曲、失真及倍率之色差之量亦不同。於鏡頭為前後對稱形之情形時，若於其之對稱軸附近配置孔徑光闌2，則可減小彗差與失真像差(例如，高斯型鏡頭)。可藉由使鏡頭構成為對稱形，且於中央設置孔徑光闌2，而使孔徑光闌2前產生之像差於相較孔徑光闌2而更靠像面S7側消除，因此可消除與視角之奇數次成比例之像差、彗差(1次方)、失真(3次方)及倍率之色差(1次方)。然而，於使用影像感測器之情形時，必需使對於感測器面之入射光線垂直，且進而必須薄型化，因此，孔徑光闌2之位置配置於被攝體3側。就最接近被攝體3側之鏡頭與孔徑光闌2之相對位置關係而言，若為高斯型(第1鏡頭具有正折射力，第2鏡頭具有負折射力)，則較佳為鏡頭頂點相較孔徑光闌2而位於被攝體3側。另一方面，若為本攝像鏡頭之構成(第1鏡頭具有正折射力，第2鏡頭具有正折射力)，則相對於孔徑光闌2之位置並無明顯之優劣。又，關於攝像模組，雖然因孔徑光闌2之位置不同而構造不同，但其優劣並不明顯。

又，本發明之攝像鏡頭之特徵在於，上述第1鏡頭中之朝向像面側之面之外周部分凹陷至上述被攝體側。

根據上述構成，可藉由廣角功能而獲得優異之攝像鏡頭。

又，本發明之攝像鏡頭之特徵在於，若作為攝像鏡頭整體之焦距設為f，上述第1鏡頭之焦距設為f1，則進而滿足下述數式(4)。

1.30<f1/f<3.00　...(4)

根據上述構成，可獲得小型且球面像差得到良好修正之攝像鏡頭。

於f1/f為1.30以下之情形時，視角(可藉由攝像鏡頭而拍攝之角度)變小，無法滿足作為應適用於攝像模組之本攝像鏡頭所要求之視角，故而欠佳。於f1/f達到3.00以上之情形時，存在場曲及失真增加，攝像鏡頭之解像力降低之虞，故而欠佳。因此，為了獲得本攝像鏡頭之效果，必需使f1/f之值為滿足數式(4)之值。

又，本發明之攝像鏡頭之特徵在於，若作為攝像鏡頭整體之焦距設為f，上述第2鏡頭之焦距設為f2，則進而滿足下述數式(5)。

1.00<f2/f<2.60　...(5)

根據上述構成，可獲得小型且場曲得到良好修正之攝像鏡頭。

於f2/f為1.00以下之情形時，將因第2鏡頭之折射力降低而導致上述容許誤差之範圍變小，故而欠佳。於f2/f達到2.60以上之情形時，第2鏡頭之折射力將變得過大。而且，用以修正像散及場曲之第2鏡頭之周邊部分對像面側之凹陷程度(形狀變化)必需增加，故因使該凹陷程度增加，而導致上述容許誤差之範圍變小，故而欠佳。因此，為了獲得本攝像鏡頭之效果，必需使f2/f之值為滿足數式(5)之值。

又，本發明之攝像鏡頭之特徵在於，F數為3以下。

根據上述構成，可藉由使F數減小至3以下為止，而使本攝像鏡頭增大受光光量，且色差得到良好修正，故而可獲得高解像力。

又，本發明之攝像模組之特徵在於，上述固體攝像元件係像素間距為2.5 μm以下。

根據上述構成，可藉由使用像素間距為2.5 μm以下之固體攝像元件構成感測器，而實現充分發揮高像素之攝像元件之性能的攝像模組。

又，本發明之攝像模組之特徵在於，上述攝像鏡頭之第2鏡頭係外周部分介隔用以保護上述感測器之保護構件，載置於該感測器。

根據上述構成，本攝像模組可省略用以收納攝像鏡頭之框體(殼體)，故而可藉由省略該框體，而實現更小型化及薄型化，進而實現低成本化。

又，本發明之攝像鏡頭及攝像模組之特徵均在於，上述第1鏡頭及第2鏡頭中之至少一者係包含熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂。熱硬化性樹脂係具有因賦予特定量以上之熱而自液體狀態轉化為固體狀態之特性之樹脂。紫外線硬化性樹脂係具有因照射特定強度以上之紫外線而自液體狀態轉化為固體狀態之特性之樹脂。

根據上述構成，可利用樹脂使多個鏡頭一體成形。藉此，便可適用用以整批製造多個攝像鏡頭或攝像模組之製造製程。因此，本攝像鏡頭及本攝像模組係尤其於大量生產時均可實現低成本化，其結果為可廉價提供。

又，本發明之攝像鏡頭及攝像模組之特徵均在於，上述第1鏡頭及第2鏡頭之兩者係包含熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂。

根據上述構成，可對本攝像鏡頭及本攝像模組實施回焊。即，對於能夠應對回焊之攝像鏡頭及攝像模組而言，第1鏡頭及第2鏡頭必需兩者均為耐熱材料。此處，作為具有耐熱性之樹脂，係以熱硬化性樹脂為主，此外亦可適用紫外線硬化性樹脂。又，根據上述構成，當然可利用樹脂使多個鏡頭一體成形。

又，本發明之攝像鏡頭之製造方法及攝像模組之製造方法之特徵均在於，利用熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂，製作上述陣列狀第1鏡頭，且利用熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂，製作上述陣列狀第2鏡頭。

根據上述構成，可製造能夠實施回焊之攝像鏡頭或攝像模組。

本發明並不限定於上述各實施形態者，可於請求項所示之範圍內進行各種變更，且不同實施形態中分別適當組合業已揭示之技術性手段所得之實施形態亦包含於本發明之技術性範圍。

[產業上之可利用性]

本發明可適用於簡單降低製造成本且維持所期望之解像力之攝像鏡頭，及具備該攝像鏡頭之攝像模組。作為具體例，本發明可利用於以搭載於行動終端之數位相機等之中為目的之使用固體攝像元件之攝像模組。

1、41、1'．．．攝像鏡頭

2．．．孔徑光闌

3．．．被攝體

60、70、136．．．攝像模組

61．．．殼體

62、135、146．．．感測器

131．．．熱可塑性樹脂

132、142、143．．．模具

133．．．鏡筒(殼體)

134．．．鏡筒

141．．．熱硬化性樹脂(熱硬化性樹脂)

144．．．陣列狀之鏡頭(陣列狀第1鏡頭)

145．．．陣列狀之鏡頭(陣列狀第2鏡頭)

146c．．．中心

148．．．攝像模組

CG．．．玻璃罩(保護構件)

d．．．攝像鏡頭之被攝體側之端部至像面為止之最短距離(作為攝像鏡頭之光學系統之總長)

d1．．．第1鏡頭中之朝向被攝體側之面之中心與第1鏡頭中之朝向像面側之面之中心連接而成的線段之長度

d2．．．第2鏡頭中之朝向被攝體側之面之中心與第2鏡頭中之朝向像面側之面之中心連接而成的線段之長度

d3．．．第2鏡頭中之朝向像面側之面與攝像鏡頭之光軸的交點與距交點最近之像面部分連接而成的線段之長度(空氣換算長度)

L1．．．第1鏡頭

L2．．．第2鏡頭

La．．．光軸

S1．．．第1鏡頭中之朝向被攝體側之面

S2．．．第1鏡頭中之朝向像面側之面

S3．．．第2鏡頭中之朝向被攝體側之面

S4．．．第2鏡頭中之朝向像面側之面

S5．．．玻璃罩之朝向被攝體側之面

S6．．．玻璃罩之朝向像面側之面

S7．．．像面

s1．．．第1鏡頭中之朝向被攝體側之面之中心

s2．．．第1鏡頭中之朝向像面側之面之中心

s3．．．第2鏡頭中之朝向被攝體側之面之中心

s4．．．第2鏡頭中之朝向像面側之面之中心

sq．．．第2鏡頭中之朝向像面側之面與攝像鏡頭之光軸之交點

s6．．．距交點最近之像面部分

圖1係表示本發明一實施形態之圖式，且係表示攝像鏡頭之構成之剖面圖。

圖2(a)~(c)係表示圖1所示之攝像鏡頭之各種像差之特性的圖表，該圖之(a)表示球面像差之特性，該圖之(b)表示像散之特性，該圖之(c)表示失真之特性。

圖3係表示圖1所示之攝像鏡頭之關於MTF對於第1鏡頭之兩面間所產生的光軸之位置偏移之變化關係的圖表。

圖4係表示本發明其他實施形態之圖式，且係表示其他攝像鏡頭之構成之剖面圖。

圖5(a)~(c)係表示圖4所示之攝像鏡頭之各種像差之特性的圖表，該圖之(a)表示球面像差之特性，該圖之(b)表示像散之特性，該圖之(c)表示失真之特性。

圖6係表示本發明之進而其他實施形態之圖式，且係表示攝像模組之構成之剖面圖。

圖7係表示本發明其他實施形態之圖式，且係表示其他攝像模組之構成之剖面圖。

圖8(a)~(c)係表示圖1所示之攝像鏡頭之應用例之各種像差之特性的圖表，該圖之(a)表示球面像差之特性，該圖之(b)表示像散之特性，該圖之(c)表示失真之特性。

圖9係表示上述應用例之第1鏡頭之MTF對於兩面間所產生的光軸之位置偏移之變化關係的圖表。

圖10係表示作為對於本發明之各攝像鏡頭之比較例之先前技術的攝像鏡頭之構成之剖面圖。

圖11(a)~(c)係表示圖10所示之攝像鏡頭之各種像差之特性的圖表，該圖之(a)表示球面像差之特性，該圖之(b)表示像散之特性，該圖之(c)表示失真之特性。

圖12係表示圖10所示之攝像鏡頭之有關MTF對於第1鏡頭之兩面間所產生的光軸之位置偏移之變化關係的圖表。

圖13(a)~(d)係表示先前技術之攝像鏡頭及攝像模組之製造方法之剖面圖。

圖14(a)~(e)係表示本發明之攝像鏡頭及攝像模組之製造方法之剖面圖。

圖15係表示相對於熱可塑性樹脂及熱硬化性樹脂之各自而言之作為d線上之攝像鏡頭整體之折射率及阿貝數之各自關係的表格。

圖16係表示圖15所示之各關係之圖表。

圖17係表示用以說明對於像高h0.8之空間頻率100 lp/mm之MTF之值、及第1鏡頭之兩面間之光軸之法線方向上的最大位置偏移(平行偏心)量之定義的剖面圖。

1．．．攝像鏡頭