專利名稱:拍攝鏡頭、拍攝模塊、拍攝鏡頭的制造方法以及拍攝模塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于裝載到便攜式終端上的拍攝鏡頭、拍攝模塊、拍攝鏡頭的制造方 法以及拍攝模塊的制造方法。
背景技術(shù):
目前,關(guān)于拍攝模塊,已開發(fā)出內(nèi)藏有CCD (Charge CoupledDevice 電耦合器件) 以及CMOS (Complementary Metal Oxidekmiconductor 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等固體 拍攝元件的各種小型數(shù)碼照相機(jī)以及數(shù)字視音頻設(shè)備等。特別是在近幾年,便攜式信息終 端以及便攜式電話等便攜式終端得到普及,因此,裝載于該些便攜式終端設(shè)備中的拍攝模 塊被要求具有高分辨率的基礎(chǔ)上,還被要求實現(xiàn)小型化和薄型化。
作為能夠滿足小型化及薄型化需求的技術(shù),目前所被注目的有實現(xiàn)上述拍攝模塊 所具備的拍攝鏡頭的小型化及薄型化的技術(shù)。關(guān)于這種技術(shù),例如在專利文獻(xiàn)1以及2中 揭示了具備有以下結(jié)構(gòu)的拍攝鏡頭。
在專利文獻(xiàn)1以及2所揭示的拍攝鏡頭中,自物體(被攝體)側(cè)開始,朝向像面 (成像面)側(cè)依次具備有光圈、第1透鏡、第2透鏡。第1透鏡具有正折射能力,是凸面朝 向物體側(cè)的彎月形(meniscus)透鏡。第2透鏡是,物體側(cè)的面以及像面?zhèn)鹊拿鏋榘济娴耐竈Mi ο
專利文獻(xiàn)1所揭示的拍攝鏡頭滿足了以下的數(shù)學(xué)式(X)以及(Y),以此在不增加透 鏡數(shù)的情況下,實現(xiàn)小型化以及對像差進(jìn)行較好的校正。
0. 6 < fl/f < 1. O(X)
1. 8 < (nl-l)f/rl < 2. 5(Y)
其中,f是鏡頭系統(tǒng)的焦距,Π是第1透鏡的焦距,nl是第1透鏡的折射率,rl是 第1透鏡中靠近物體側(cè)的面的曲率半徑。
然而,專利文獻(xiàn)1中揭示的拍攝鏡頭的小型化不夠充分。
對此,專利文獻(xiàn)2中揭示了以下的拍攝鏡頭。即,該拍攝鏡頭進(jìn)一步使用了具有負(fù) 折射能力的第2透鏡,且滿足以下的數(shù)學(xué)式(A) (C),以此來實現(xiàn)小型且具有良好光學(xué)特 性的2枚透鏡所構(gòu)成的拍攝鏡頭。
0. 8 < vl/v2 < 1. 2 (A)
50 < vl(B)
1. 9 < dl/dl2 < 2. 8 (C)
其中,vl是第1透鏡的阿貝數(shù)(Abbe’ s number),v2是第2透鏡的阿貝數(shù),dl是 第1透鏡的中心厚度,dl2是從第1透鏡的像側(cè)的面起至第2透鏡的物體側(cè)的面為止的距離。
專利文獻(xiàn)1 日本國專利申請公開公報“特開2006-178026號公報” ;2006年7月6日公開。
專利文獻(xiàn)225日公開。
專利文獻(xiàn)3 29日公開。
專利文獻(xiàn)45日公開。發(fā)明內(nèi)容
由于專利文獻(xiàn)2中揭示的拍攝鏡頭滿足了數(shù)學(xué)式(C),因此自第1透鏡的像側(cè)的面 起至第2透鏡的物體側(cè)的面為止的距離dl2相對于第1透鏡的中心厚dl的比例變得較小, 從而使得第1透鏡與第2透鏡之間的間隔變得非常狹窄,導(dǎo)致難以同時設(shè)置第1透鏡的端 緣以及第2透鏡的端緣。
在此,舉一例來說明未設(shè)置第2透鏡的端緣時可能在拍攝鏡頭中發(fā)生的問題。另 外,在未設(shè)置第1透鏡的端緣時,也可能發(fā)生同樣的問題。
相比于具備了設(shè)有端緣的第2透鏡的拍攝鏡頭,在具備了未設(shè)有端緣的第2透鏡 的拍攝鏡頭中,難以對第2透鏡確保恰當(dāng)?shù)姆乔蛎嫣匦?,因此恰?dāng)?shù)姆乔蛎嫣匦缘貌坏綄?現(xiàn),從而導(dǎo)致拍攝鏡頭的光學(xué)特性出現(xiàn)惡化。
關(guān)于拍攝鏡頭的制造方法,為了降低制造成本,提出了一種稱為晶圓級透鏡加工 (wafer-level lens process)的制造工序(參照專利文獻(xiàn)3以及4)。在晶圓級透鏡加工 中,用被成型物(樹脂等)來成型或模造出多個透鏡,以制作成透鏡陣列(也稱晶圓透鏡), 然后將多個該透鏡陣列接合,并按每單個拍攝鏡頭來進(jìn)行分割,由此制造出拍攝鏡頭。通過 該制造工序,能夠在短時間內(nèi)進(jìn)行大量拍攝鏡頭的批量生產(chǎn),因此能夠降低拍攝鏡頭的制 造成本。
關(guān)于形成有多個未設(shè)有端緣的第2透鏡的透鏡陣列,其制作非常困難,因此用晶 圓級透鏡加工的制造工學(xué)來制造具備有該第2透鏡的拍攝鏡頭是非常困難的,且還存在不 能降低制造成本,不適于大量生產(chǎn)的這些問題。
本發(fā)明是鑒于上述的問題而開發(fā)的,其目的在于提供能夠簡單地實現(xiàn)可減輕光學(xué) 特性的惡化,且可降低制造成本以及適于大量生產(chǎn)的拍攝鏡頭、拍攝模塊、拍攝鏡頭的制造 方法以及拍攝模塊的制造方法。
為解決上述的問題,本發(fā)明的拍攝鏡頭的特征在于從其物體側(cè)起向像面?zhèn)纫来?具備有光圈、第1透鏡、第2透鏡,上述第1透鏡是,具有正折射能力且朝向上述物體側(cè)的面 為凸面的彎月形透鏡,上述第2透鏡是,具有負(fù)折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凹面的 透鏡,在上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿嬷?,中央部分呈凹形,且該中央部分的周邊?分呈凸形,在把自上述第1透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第1透鏡的朝向上 述像面?zhèn)鹊拿娴闹行臑橹沟木嚯x設(shè)為dl,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行?起至上述第2透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心為止的距離設(shè)為dl2,把自上述第2透鏡的 朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行臑橹沟木嚯x 設(shè)為d2,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴亩瞬科鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物 體側(cè)的面的端部為止的,在該拍攝鏡頭的光軸方向上的間隔距離設(shè)為d’ 12時,滿足數(shù)學(xué)式日本國專利申請公開公報“特開2008-309999號公報”;2008年12月 日本國專利申請公開公報“特開2009-018578號公報” ;2009年1月 日本國專利申請公開公報“特開2009-023353號公報” ;2009年2月6(1)以及 O),1. 0 < dl/dl2 < 1. 8 (1) ;0· 1 < d,12/(dl+d2) (2)。
在上述結(jié)構(gòu)中,關(guān)于相當(dāng)于第1透鏡的中心厚度的dl以及相當(dāng)于自第1透鏡的像 側(cè)的面起至第2透鏡的物體側(cè)的面為止的距離的dl2,通過使本拍攝鏡頭滿足數(shù)學(xué)式(1), dl2相對于dl的比例能夠得以增大,因此能夠擴(kuò)大第1透鏡與第2透鏡間的間隔。
另外,在上述結(jié)構(gòu)中,關(guān)于相當(dāng)于第2透鏡的中心厚度的d2與上述dl的和,以及 相當(dāng)于自第1透鏡的像側(cè)的面的端部起至第2透鏡的物體側(cè)的面的端部為止的間隔距離 (拍攝鏡頭光軸方向上的距離)的d’ 12,通過使本拍攝鏡頭滿足數(shù)學(xué)式0),d’ 12相對于 上述和的比例能夠得以增大。因此,在設(shè)置第1透鏡的端緣及第2透鏡的端緣的區(qū)域附近, 即,在第2透鏡的光軸法線方向上的端部附近,能夠確保第1透鏡與第2透鏡間的足夠?qū)挼?間隔。
通過上述的結(jié)構(gòu),在本拍攝鏡頭中能夠較容易地設(shè)置第1透鏡的端緣以及第2透 鏡的端緣,因此能夠減輕光學(xué)特性的惡化,且能夠較容易地實現(xiàn)可降低制造成本以及適于 進(jìn)行大量生產(chǎn)的拍攝鏡頭。
另外,本發(fā)明的拍攝模塊的特征在于具備有本發(fā)明的上述拍攝鏡頭以及被配置于 上述拍攝鏡頭之像面上的固體拍攝元件。
通過上述結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)與本拍攝鏡頭具有同樣效果的拍攝模塊。
另外,本發(fā)明的拍攝鏡頭的制造方法用以制造本發(fā)明的上述拍攝鏡頭,其特征在 于包含將被成型物成型為形成有多個上述第1透鏡的第1透鏡陣列的工序;將被成型物 成型為形成有多個上述第2透鏡的第2透鏡陣列的工序;接合上述第1透鏡陣列以及上述 第2透鏡陣列,使得各第1透鏡的光軸與相應(yīng)的各第2透鏡的光軸處于同一直線上的工序; 將所接合的上述第1透鏡陣列以及上述第2透鏡陣列分割成每單個的拍攝鏡頭的工序。
另外,本發(fā)明的拍攝模塊的制造方法用以制造本發(fā)明的上述拍攝模塊,其特征在 于包含將被成型物成型為形成有多個上述第1透鏡的第1透鏡陣列的工序;將被成型物 成型為形成有多個上述第2透鏡的第2透鏡陣列的工序;接合上述第1透鏡陣列以及上述 第2透鏡陣列,使得各第1透鏡的光軸與相應(yīng)的各第2透鏡的光軸處于同一直線上的工序; 將所接合的上述第1透鏡陣列以及上述第2透鏡陣列分割成每單個的拍攝模塊的工序。
在上述結(jié)構(gòu)中,用被成型物分別成型出多個第1透鏡以及多個第2透鏡,并分別作 為第1透鏡陣列以及第2透鏡陣列。在將該些第1透鏡陣列以及第2透鏡陣列接合后,分 割出每單個的拍攝鏡頭或每單個的拍攝模塊。因此,本發(fā)明的各制造方法適于用以制造本 拍攝鏡頭及本拍攝模塊的晶圓級透鏡加工,特別是在進(jìn)行大量生產(chǎn)時能夠降低制造成本。
(發(fā)明效果)
如以上所述,在本發(fā)明的拍攝鏡頭中,從其物體側(cè)起向像面?zhèn)纫来尉邆溆泄馊Α⒌?1透鏡、第2透鏡,上述第1透鏡是,具有正折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凸面的彎月 形透鏡,上述第2透鏡是,具有負(fù)折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凹面的透鏡,在上述第 2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿嬷?,中央部分呈凹形,且該中央部分的周邊部分呈凸形,在?自上述第1透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起,至上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿?的中心為止的距離設(shè)為dl,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行钠鹬辽鲜龅? 透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心為止的距離設(shè)為dl2,把自上述第2透鏡的朝向上述物 體側(cè)的面的中心起至上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行臑橹沟木嚯x設(shè)為d2,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴亩瞬科鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的端部為止的,在該拍攝鏡頭的光軸方向上的間隔距離設(shè)為d’ 12時,滿足上述數(shù)學(xué)式(1)以及 ⑵。
因此,本發(fā)明的拍攝鏡頭能夠簡單地實現(xiàn)光學(xué)特性惡化的減輕,且可降低制造成 本以及適于大量生產(chǎn)。
圖1是表示本發(fā)明的拍攝鏡頭的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖2的(a) (c)是分別表示圖1所示的拍攝鏡頭的各種像差特性的圖表,(a)表 示了球面像差,(b)表示了像散,(C)表示了畸變。
圖3是表示本發(fā)明的拍攝模塊結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖4是表示本發(fā)明的其它拍攝模塊結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖5的(a) (d)是表示本發(fā)明的拍攝鏡頭以及拍攝模塊的制造方法的截面圖。
圖6的(a) (e)是表示本發(fā)明的拍攝鏡頭以及拍攝模塊的其它制造方法的截面圖。
圖7是表示分別用熱可塑性樹脂以及熱硬化性樹脂制成的拍攝鏡頭在d線上的,整體折射率以及阿貝數(shù)之間的關(guān)系的表。
圖8是表示圖7所示的各關(guān)系的圖表。
(標(biāo)號說明)
1拍攝鏡頭
2光圈
3物體
60、70、136、148 拍攝模塊
62、135、146傳感器(固體拍攝元件)
141熱硬化性樹脂(被成型物)
144第1透鏡陣列
145第2透鏡陣列
CG玻璃蓋(像面保護(hù)玻璃)
dl自第1透鏡的朝向物體側(cè)的面的
中心起至第1透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿娴闹行臑橹沟木嚯x
dl2自第1透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿娴?br>
中心起至第2透鏡的朝向物體側(cè)的面的中心為止的距離
d2自第2透鏡的朝向物體側(cè)的面的
中心起至第2透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿娴闹行臑橹沟木嚯x
d’ 12自第1透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿?br>
的端部起至第2透鏡的朝向物體側(cè)的面的端部為止的,在拍攝鏡頭的
光軸方向上的間隔距離
e2第1透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿娴?br>
端部e3 第2透鏡的朝向物體側(cè)的面的端部L1 第1透鏡 L2 第2透鏡 La 拍攝鏡頭的光軸 S1 第1透鏡的朝向物體側(cè)的面 s1 第1透鏡的朝向物體側(cè)的面的中心S3 第1透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿?s3 第1透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿娴闹行腟4 第2透鏡的朝向物體側(cè)的面 S4 第2透鏡的朝向物體側(cè)的面的中心S7 第2透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿?s7 第2透鏡的朝向像面?zhèn)鹊拿娴? 像面具體實施方式
圖丨表示拍攝鏡頭丨在乂方向(紙面的左右方向)以及Y方向(紙面的上下方 向)上的截面。X方向表示從物體3側(cè)起朝向像面S7側(cè)的方向。拍攝鏡頭1的光軸La大 致沿著該X方向。Y方向是與X方向垂直的方向。拍攝鏡頭1的光軸La的法線方向大致沿 著該Y方向。
在拍攝鏡頭1中,從物體3側(cè)起朝向像面S7側(cè),依次配置有光圈2、第1透鏡Li、 第2透鏡L2、玻璃蓋(像面保護(hù)玻璃)CG。
光圈2以圍住面Sl的方式而配置,面Sl是第1透鏡的朝向物體3側(cè)的面(第1 透鏡物體側(cè)面)。設(shè)置光圈2的目的在于限制入射至拍攝鏡頭1的光的軸上光束的直徑,從 而使該入射光能夠恰當(dāng)?shù)赝ㄟ^第1透鏡Ll以及第2透鏡L2。
物體3是拍攝鏡頭1的成像對象體,也就是要被拍攝鏡頭拍攝的被攝體。
第1透鏡Ll是具有正折射能力的透鏡,其朝向物體3側(cè)的面Sl是凸面。第1透 鏡Ll是周知的彎月形透鏡。由此,第1透鏡Ll的全長相對于拍攝鏡頭1的全長的比例較 大,因此能夠相比拍攝鏡頭1的全長使拍攝鏡頭1整體的焦距增長。所以拍攝鏡頭1能夠 實現(xiàn)小型化以及薄型化。此外,第1透鏡Ll的朝向像面S7側(cè)的面(第1透鏡像側(cè)面)S2 是凹面。
第2透鏡L2是具有負(fù)折射能力的透鏡,其朝向物體3側(cè)的面(第2透鏡物體側(cè)面) S3是凹面。由此,能夠在維持第2透鏡L2的折射能力的同時,使珀茲伐和(Petzval sum) (光學(xué)系統(tǒng)中的平面物體的像彎曲軸上特性)得以減小,因此能夠減輕像散、像場彎曲、慧形像差。
另外,在第2透鏡L2的朝向像面S7側(cè)的面(第2透鏡像側(cè)面)S4中,中心s4以 及該中心s4附近的中央部分呈凹狀,而包圍住該中央部分的周邊部分呈凸?fàn)睢R部梢岳斫?為,第2透鏡L2的面S4具有,凹陷的中央部分與突出的周邊部分之間發(fā)生變化的拐點。由 此,通過該中央部分附近的光線能夠在X方向上的,更靠向物體3側(cè)的位置上進(jìn)行成像,且 通過該周邊部分附近的光線能夠在X方向上的,更靠向像面S7側(cè)的位置上進(jìn)行成像。因此, 在拍攝鏡頭1中,能夠根據(jù)第2透鏡L2的面S4所具有的凹形以及凸形的具體形狀來對像 場彎曲等各類像差進(jìn)行校正。
在此,透鏡的凸面是指透鏡中的球狀表面朝外側(cè)彎曲的部分。透鏡的凹面是指透 鏡中彎曲成凹空狀的部分,即,朝透鏡內(nèi)側(cè)彎曲的部分。
另外,嚴(yán)密而言,關(guān)于光圈2,第1透鏡Ll的面Sl即凸面設(shè)置得比光圈2更向物體 3側(cè)突出,但關(guān)于是否突出,并無特別限定。光圈2只要設(shè)置得比第1透鏡Ll更靠向物體3 側(cè)便可。
玻璃蓋CG設(shè)置在第2透鏡L2與像面S7之間。玻璃蓋CG對像面S7進(jìn)行覆蓋,從 而保護(hù)像面S7不受物理性損傷等。玻璃蓋CG具有朝向物體3側(cè)的面(物體側(cè)面)S5以及 朝向像面S7側(cè)的面(像側(cè)面)S6。
像面S7與拍攝鏡頭1的光軸La垂直,是像的形成面。實像能夠通過安設(shè)在像面 S7上的屏幕(無圖示)來觀察。另外,在具備拍攝鏡頭1的拍攝模塊中,像面S7上配置有 拍攝元件。
距離dl是從面Sl的中心si起至面S2的中心s2為止的距離,距離dl相當(dāng)于第 1透鏡的中心厚度。
距離dl2是從面S2的中心s2起至面S3的中心s3為止的距離,距離d2相當(dāng)于自 第1透鏡的像側(cè)面起至第2透鏡的物體側(cè)面為止的距離。
距離d2是從面S3的中心s3起至面S4的中心s4為止的距離,距離d2相當(dāng)于第 2透鏡的中心厚度。
此外,距離d’ 12是,在X方向上,自面S2的端部e2起至面S3的端部e3為止的間 隔距離。d’ 12相當(dāng)于自第1透鏡像側(cè)面的端部起至第2透鏡物體側(cè)面的端部為止的間隔 距離(拍攝鏡頭光軸方向上的距離)。具體為,距離d’12是,在Y方向上從端部e2延伸的 直線E2與端部e3之間以最短距離連接的線段的長度,也是直線E2上離端部e3最近的點 e2'與端部e3之間的距離。
當(dāng)然,實際的拍攝鏡頭1是立體的,因此,面S2的有效口徑緣(例如圓周)的所有 部分都相當(dāng)于端部e2,面S3的有效口徑緣(例如圓周)的所有部分都相當(dāng)于端部e3。在 該情況下,可以將距離d’12解釋為是自最接近于像面S7的端部e2部分起至最接近物體3 的端部e3部分為止的,在X方向上的間隔距離。
距離(11、距離(112、距離(12、距離(1,12都是在X方向上的距離,它們的單位是mm(毫 米)。
另外,拍攝鏡頭1在結(jié)構(gòu)上滿足了以下的數(shù)學(xué)式⑴以及O)。
1. 0 < dl/dl2 < 1. 8 (1)
0. 1 < d,12/(dl+d2) (2)
在上述結(jié)構(gòu)中,通過使拍攝鏡頭1滿足數(shù)學(xué)式(1),便能夠使距離dl2相對于距離dl的比例得以增大,因此能夠擴(kuò)大第1透鏡Ll與第2透鏡L2之間的間隔。
另外,在上述結(jié)構(gòu)中,通過使拍攝鏡頭1滿足數(shù)學(xué)式0),便能夠使距離d’12相對 于距離dl與距離d2的和的比例得以增大。因此,在設(shè)置第1透鏡Ll的端緣以及第2透鏡 L2的端緣的區(qū)域,即,在端部e3附近,能夠確保第1透鏡Ll與第2透鏡L2間的足夠?qū)挼拈g隔。
通過上述的結(jié)構(gòu),在拍攝鏡頭1中能夠較容易地設(shè)置第1透鏡Ll的端緣以及第2 透鏡L2的端緣。通過設(shè)置第1透鏡Ll以及第2透鏡L2的端緣,能夠獲得減輕光學(xué)特性的 惡化,可降低制造成本以及適于大量生產(chǎn)的拍攝鏡頭1。
關(guān)于拍攝鏡頭1,在數(shù)學(xué)式(1)中的變數(shù)“dl/dl2”為1.0以下時,第1透鏡Ll與 第2透鏡L2之間的間隔便會過度增大,從而給小型化以及薄型化帶來不良影響,因此不適 合采用。而在上述變數(shù)“dl/dl2”為1. 8以上時,拍攝鏡頭便與專利文獻(xiàn)2中揭示的拍攝鏡 頭一樣,即,第1透鏡Ll與第2透鏡L2之間的間隔過度狹窄,導(dǎo)致難以設(shè)置端緣,因此也不 適合采用。
另外,在數(shù)學(xué)式⑵中的變數(shù)“d’ 12/(dl+d2) ”為0. 1以下時,在拍攝鏡頭1中便 無法在端部e3附近確保出足夠?qū)挼拈g隔,從而導(dǎo)致難以設(shè)置端緣,因此也不適合采用。
拍攝鏡頭1在結(jié)構(gòu)上還滿足以下的數(shù)學(xué)式(3)。
0. 2mm < d' 12(3)
通過上述結(jié)構(gòu),如以上所述,在拍攝鏡頭1中能夠確保出足以設(shè)置端緣的區(qū)域,且 能夠確保出足以在第1透鏡Ll與第2透鏡L2之間插入遮光板等的區(qū)域,因此該結(jié)構(gòu)更為 優(yōu)選。
因拍攝鏡頭1的制造工序,能夠適用于第1透鏡Ll以及第2透鏡L2的材料種類 有時會受限制。一般的,透鏡的阿貝數(shù)的決定僅依存適用于該透鏡的材料(介質(zhì))的固有 特性。
在此,關(guān)于專利文獻(xiàn)2中揭示的拍攝鏡頭,由于要滿足數(shù)學(xué)式(B),因此第1透鏡 Ll的阿貝數(shù)必須超過50,所以能夠適用于第1透鏡Ll的材料種類將變得極少,從而會導(dǎo)致 在晶圓級透鏡加工時難以選用適于第1透鏡Ll的材料。
為了解決此類問題,在拍攝鏡頭1中,作為優(yōu)選,第1透鏡Ll的阿貝數(shù)vl超過45, 且第2透鏡L2的阿貝數(shù)v2超過45。
阿貝數(shù)是,用以表示折射度與光散射之間的比的光學(xué)介質(zhì)常數(shù)。即,阿貝數(shù)表示 了,不同波長時的光向不同方向折射的折射程度。在阿貝數(shù)較高的介質(zhì)中,因折射程度而帶 來的不同波長時的光線散射可以得到減少。
通過上述結(jié)構(gòu),對于第1透鏡Li,能夠擴(kuò)大阿貝數(shù)vl的允許范圍。因此能夠適用 于第1透鏡Ll的材料種類增加,從而能夠減輕在晶圓級的透鏡加工時難以選用適合的第1 透鏡Ll的材料的這一問題。因此,拍攝鏡頭1可更適于降低制造成本以及大量生產(chǎn)。
另外,通過使第1透鏡Ll的阿貝數(shù)vl以及第2透鏡L2的阿貝數(shù)v2相等,第1透 鏡Ll以及第2透鏡L2能夠用同樣的材料來形成,因此,作為拍攝鏡頭1,能夠獲得低制造成 本的廉價拍攝鏡頭。
另外,通過將玻璃蓋CG的厚度設(shè)定成超過0. 3mm,能夠在減小所允許的灰塵尺寸 的同時,保護(hù)像面S7不受物理性損害。另外,保護(hù)像面S7不受物理性損害的這一觀點對于晶圓級透鏡加工的實施也是有利的。
另外,在拍攝鏡頭1中,優(yōu)選的,F(xiàn)值小于(不滿)4。F值是用以表示光學(xué)系統(tǒng)的 亮度的一種光學(xué)評價量。拍攝鏡頭1的F值是以拍攝鏡頭1的等效焦距除以拍攝鏡頭1的 入射孔徑而得到的值來表示的。在拍攝鏡頭1中,通過使F值小于4,能夠使所形成的像變
優(yōu)選的,關(guān)于用以形成第1透鏡Ll的材料以及用以形成第2透鏡L2的材料,其中 至少一種是熱硬化性樹脂或是UV硬化性樹脂。熱硬化性樹脂是具有以下特性的樹脂,即, 當(dāng)給予其預(yù)定量以上的熱時便從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。UV硬化性樹脂是具有以下特性的樹脂, 即,當(dāng)向其照射預(yù)定強(qiáng)度以上的紫外線時便從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。
在拍攝鏡頭1中,通過使用熱硬化性樹脂或UV硬化性樹脂來制成第1透鏡Li,便 能夠在制造過程中對多個第1透鏡Ll進(jìn)行樹脂成型,并制作后述的第1透鏡陣列144(參 照圖6的(b))。同樣,在拍攝鏡頭1中,通過使用熱硬化性樹脂或UV硬化性樹脂來制成第 2透鏡L2,便能夠在制造過程中對多個第2透鏡L2進(jìn)行樹脂成型,并制作后述的第2透鏡 陣列145(參照圖6的(b))。
因此,通過上述的結(jié)構(gòu),能夠用晶圓級透鏡加工工序制造出拍攝鏡頭1,因此能夠 降低制造成本并能夠?qū)崿F(xiàn)大量生產(chǎn),從而能夠提供廉價的制品。
此外,可將第1透鏡Ll以及第2透鏡L2都用熱硬化性樹脂或UV硬化性樹脂制成, 以此能夠?qū)ε臄z鏡頭1進(jìn)行回流焊(reflow)處理即,由于第1透鏡Ll以及第2透鏡L2都 是耐熱材料,從而能夠?qū)崿F(xiàn)可進(jìn)行回流焊處理的拍攝鏡頭1。
但第1透鏡Ll以及第2透鏡L2也可以是塑料透鏡或是玻璃透鏡等。
表1中表示了具有拍攝鏡頭1的透鏡系統(tǒng)的具體設(shè)計方式例。
〔表1〕
權(quán)利要求
1.一種拍攝鏡頭,其特征在于從其物體側(cè)起向像面?zhèn)纫来尉邆溆泄馊?、第ι透鏡、第2透鏡, 上述第1透鏡是,具有正折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凸面的彎月形透鏡, 上述第2透鏡是,具有負(fù)折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凹面的透鏡, 在上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿嬷?,中央部分呈凹形,且該中央部分的周邊?分呈凸形,在把自上述第1透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第1透鏡的朝向上述像面 側(cè)的面的中心為止的距離設(shè)為dl,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行钠鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè) 的面的中心為止的距離設(shè)為dl2,把自上述第2透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)?的面的中心為止的距離設(shè)為d2,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴亩瞬科鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè) 的面的端部為止的,在該拍攝鏡頭的光軸方向上的間隔距離設(shè)為d’ 12時, 滿足數(shù)學(xué)式⑴以及⑵, 1. 0 < dl/dl2 < 1. 8 (1); 0. 1 < d,12/(dl+d2) (2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍攝鏡頭,其特征在于 滿足數(shù)學(xué)式0. 2mm < d,12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍攝鏡頭,其特征在于上述第1透鏡的阿貝數(shù)超過45,上述第2透鏡的阿貝數(shù)超過45。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍攝鏡頭,其特征在于 上述第1透鏡的阿貝數(shù)與上述第2透鏡的阿貝數(shù)相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍攝鏡頭,其特征在于在像面與上述第2透鏡之間具備有用以保護(hù)像面的像面保護(hù)玻璃, 上述像面保護(hù)玻璃的厚超過0. 3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍攝鏡頭,其特征在于 該拍攝鏡頭的F值小于4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍攝鏡頭,其特征在于上述第1透鏡以及上述第2透鏡中的至少一個透鏡由受熱或受紫外線照射時發(fā)生硬化 的樹脂所構(gòu)成。
8.一種拍攝模塊,其特征在于具備有拍攝鏡頭以及被配置于該拍攝鏡頭的像面上的固體拍攝元件, 從上述拍攝鏡頭的物體側(cè)起向像面?zhèn)纫来尉邆溆泄馊?、?透鏡、第2透鏡, 上述第1透鏡是,具有正折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凸面的彎月形透鏡, 上述第2透鏡是,具有負(fù)折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凹面的透鏡, 在上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿嬷?,中央部分呈凹形,且該中央部分的周邊?分呈凸形,在把自上述第1透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行臑橹沟木嚯x設(shè)為dl,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行钠鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè) 的面的中心為止的距離設(shè)為dl2,把自上述第2透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)?的面的中心為止的距離設(shè)為d2,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴亩瞬科鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè) 的面的端部為止的,在上述拍攝鏡頭的光軸方向上的間隔距離設(shè)為d’ 12時, 上述拍攝鏡頭滿足數(shù)學(xué)式(1)以及(2), 1. 0 < dl/dl2 < 1. 8 (1); 0. 1 < d,12/(dl+d2) (2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拍攝模塊,其特征在于 上述固體拍攝元件的像素間距小于2. 5 μ m。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的拍攝模塊,其特征在于 上述固體拍攝元件的記錄像素數(shù)為2百萬像點。
11.一種拍攝鏡頭的制造方法,用以制造拍攝鏡頭,其特征在于在上述拍攝鏡頭中,從上述拍攝鏡頭的物體側(cè)起向像面?zhèn)纫来尉邆溆泄馊Α⒌?透鏡、 第2透鏡,上述第1透鏡是,具有正折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凸面的彎月形透鏡, 上述第2透鏡是,具有負(fù)折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凹面的透鏡, 在上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿嬷?,中央部分呈凹形,且該中央部分的周邊?分呈凸形,在把自上述第1透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第1透鏡的朝向上述像面 側(cè)的面的中心為止的距離設(shè)為dl,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行钠鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè) 的面的中心為止的距離設(shè)為dl2,把自上述第2透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)?的面的中心為止的距離設(shè)為d2,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴亩瞬科鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè) 的面的端部為止的,在上述拍攝鏡頭的光軸方向上的間隔距離設(shè)為d’ 12時, 上述拍攝鏡頭滿足數(shù)學(xué)式(1)以及(2), 1. 0 < dl/dl2 < 1. 8 (1); 0. 1 < d,12/(dl+d2) (2), 上述拍攝鏡頭的制造方法包含將被成型物成型為形成有多個上述第1透鏡的第1透鏡陣列的工序; 將被成型物成型為形成有多個上述第2透鏡的第2透鏡陣列的工序; 接合上述第1透鏡陣列以及上述第2透鏡陣列,使得各第1透鏡的光軸與相應(yīng)的各第 2透鏡的光軸處于同一直線上的工序;將所接合的上述第1透鏡陣列以及上述第2透鏡陣列分割成每單個的拍攝鏡頭的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的拍攝鏡頭制造方法,其特征在于 上述被成型物是受熱或受紫外線照射時發(fā)生硬化的樹脂。
13.一種拍攝模塊的制造方法,用以制造拍攝模塊,其特征在于上述拍攝模塊具備有拍攝鏡頭以及被配置于該拍攝鏡頭的像面上的固體拍攝元件, 在上述拍攝鏡頭中,從上述拍攝鏡頭的物體側(cè)起向像面?zhèn)纫来尉邆溆泄馊?、?透鏡、 第2透鏡,上述第1透鏡是,具有正折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凸面的彎月形透鏡, 上述第2透鏡是,具有負(fù)折射能力且朝向上述物體側(cè)的面為凹面的透鏡, 在上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿嬷?,中央部分呈凹形,且該中央部分的周邊?分呈凸形,在把自上述第1透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第1透鏡的朝向上述像面 側(cè)的面的中心為止的距離設(shè)為dl,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行钠鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè) 的面的中心為止的距離設(shè)為dl2,把自上述第2透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)?的面的中心為止的距離設(shè)為d2,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴亩瞬科鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè) 的面的端部為止的,在上述拍攝鏡頭的光軸方向上的間隔距離設(shè)為d’ 12時, 上述拍攝鏡頭滿足數(shù)學(xué)式(1)以及(2), 1. 0 < dl/dl2 < 1. 8 (1); 0. 1 < d,12/(dl+d2) (2), 上述拍攝模塊的制造方法包含將被成型物成型為形成有多個上述第1透鏡的第1透鏡陣列的工序; 將被成型物成型為形成有多個上述第2透鏡的第2透鏡陣列的工序; 接合上述第1透鏡陣列以及上述第2透鏡陣列,使得各第1透鏡的光軸與相應(yīng)的各第 2透鏡的光軸處于同一直線上的工序;將所接合的上述第1透鏡陣列以及上述第2透鏡陣列分割成每單個的拍攝模塊的工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的拍攝模塊制造方法,其特征在于 上述被成型物是受熱或受紫外線照射時發(fā)生硬化的樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及拍攝鏡頭、拍攝模塊、拍攝鏡頭的制造方法以及拍攝模塊的制造方法。為簡單實現(xiàn)可適于降低光學(xué)特性的惡化且適于降低制造成本及大量生產(chǎn)的拍攝鏡頭,在把自上述第1透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行臑橹沟木嚯x設(shè)為d1,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行钠鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心為止的距離設(shè)為d12,把自上述第2透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的中心起至上述第2透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴闹行臑橹沟木嚯x設(shè)為d2,把自上述第1透鏡的朝向上述像面?zhèn)鹊拿娴亩瞬科鹬辽鲜龅?透鏡的朝向上述物體側(cè)的面的端部為止的,在該拍攝鏡頭的光軸方向上的間隔距離設(shè)為d’12時,本發(fā)明的拍攝鏡頭滿足數(shù)學(xué)式(1)以及(2)。1.0<d1/d12<1.8 (1);0.1<d’12/(d1+d2)(2)。
文檔編號G02B13/00GK102033296SQ20101029309
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者花戶宏之, 重光學(xué)道 申請人:夏普株式會社