专利名称：成像光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及成像光学系统。
背景技术：
目前，在光学透镜的制造领域，正在进行对晶圆状的玻璃基板设置多个固化性 树脂制的透镜部(所谓制作“晶圆透镜(wafer lens)”)、将该晶圆状的玻璃基板以每个 透镜部裁断·片断化，将其一个一个作为成像用透镜来使用这样的尝试。近年来，作为 应用其的技术，公开有对成像用透镜的玻璃基板形成IR(Infrared Rays，红外线)阻断涂 层的例子(参照专利文献1)，记载的要旨是在玻璃基板的表背两面中的至少一侧的面形 成Dl阻断涂层。现有技术文献专利文献专利文献1 美国专利申请公开2007/0024958号公报
发明内容
发明要解决的课题但是，根据专利文献1的手法，由于在玻璃基板上形成I R阻断涂层而在其上形 成固化性树脂制的透镜部，因此有时出现透镜部是否对于IR阻断涂层充分密合的问题。本发明的主要目的在于提供一种成像光学系统，其可以不使IR阻断涂层与透镜 部的密合性出现问题地设置IR阻断部件。用于解决课题的手段根据本发明，提供一种成像光学系统，其特征在于，其为一边介由间隔件一边 将多个成像用透镜层叠了的成像光学系统，所述成像用透镜在玻璃基板上形成了固化性 树脂制的透镜部，在相互相邻的上述成像用透镜间上述透镜部彼此存在呈凹状的部位，在该部位 以不接触透镜部地进行密合来配置间隔件，在所配置的上述间隔件上形成有:[R阻断涂层。发明效果根据本发明，由于在配置于透镜部彼此呈凹状的部位的间隔件上形成有IR阻断 涂层，因此在成像光学系统中，可以不会使IR阻断涂层和透镜部的密合性出现问题地设 置:[R阻断部件。
图1是表示本发明的优选的实施方式涉及的成像单元的概略构成的分解立体 图。图2是表示本发明的优选的实施方式涉及的成像光学系统的概略构成的截面图。符号的说明1成像单元2成像光学系统4传感器件5夕卜壳51圆筒部51a光透射孔53基底部10、20、30成像用透镜11、21、31 玻璃基板12、13、22、23、32、33 透镜部40、50 间隔件52 开口部110、120IR 阻断涂层
具体实施例方式以下，一边参照附图一边对本发明的优选的实施方式进行说明。如图1所示，本发明的优选的实施方式涉及的成像单元1，主要由成像光学系统 2、传感器件4及外壳5构成，具有成像光学系统2及传感器件4被外壳5覆盖的构成(在 图1中为了使其内容明了，省略了成像光学系统2的内部构成。)。外壳5由圆筒状的圆筒部51和长方体状的基底部53构成。圆筒部51和基底部 53成型为一体，圆筒部51立设在基底部53上。在圆筒部51的内部配置有成像光学系统 2。在圆筒部51的顶板部形成有圆形状的光透射孔51a。在基底部53的内部(底部)配 置有传感器件4。作为传感器件4，可使用例如CCD或CMOS等。如图2所示，成像光学系统2主要由3组成像用透镜10、20、30构成。成像用 透镜10具有玻璃基板11。在玻璃基板11的表面(上面)形成有透镜部12，在玻璃基板 11的背面(下面)形成有透镜部13。透镜部12呈凸状，透镜部13的中央部呈凹状。成像用透镜20具有玻璃基板21。在玻璃基板21的表面(上面)上形成有透镜 部22，在玻璃基板21的背面(下面)形成有透镜部23。透镜部22呈凹状，透镜部23 呈凸状。在本发明中，特征为，在相互相邻的上述成像用透镜10、20间，在上述透镜部 彼此呈凹状的部位，以不接触透镜部地密合而配置有板状的间隔件，在所配置的上述间 隔件上形成有IR阻断涂层。成像用透镜30具有玻璃基板31。在玻璃基板31的表面(上面)上形成有透镜 部32，在玻璃基板31的背面(下面)形成有透镜部33。透镜部32的中央部和周围部呈 凸状，透镜部33的中央部呈凹状。这样，在透镜部彼此呈凹状的部位，使用在表面形成有IR阻断涂层的部件作为 间隔件，由此可以不使IR阻断涂层和透镜部(该情况下为透镜部13、或者22)的密合性出现问题地设置IR阻断涂层。这些透镜部12、13、22、23、32、33分别由固化性树脂12A、13A、22A、 23A、32A、33A构成。作为固化性树脂12A、13A、22A、23A、32A、33A,优选的是
可以使用丙烯酸类树脂、烯丙酯树脂、环氧树脂等光固化性树脂、或热固化性树脂。其 中优选光固化性树脂。下述对可使用的树脂进行说明。需要说明的是，对于固化性树脂12A、13A、22A、23A、32A、33A，既可以每 个透镜部12、13、22、23、32、33为相同种类的树脂，也可以为不同的树脂。(1)固化性树脂作为固化性树脂，优选使用以下的(1)丙烯酸类树脂、(2)烯丙酯树脂、(3)环 氧树脂中的任一种，下述中对这些物质具体地进行说明。(1)丙烯酸类树脂用于聚合反应的(甲基)丙烯酸酯没有特别限定，可以使用通过一般的制造方 法所制造的下述(甲基)丙烯酸酯。可举出酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基) 丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲 基)丙烯酸亚烷基酯、具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯、具有脂环式结构的(甲基)丙烯 酸酯。可以使用1种或2种以上的这些物质。特别优选具有脂环式结构的(甲基)丙烯酸酯，也可以是含有氧原子、氮原子的 脂环结构。例如，可举出(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙 烯酸环庚酯、(甲基)丙烯酸双环庚酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、三环癸烷二甲醇(甲 基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、氢化双酚类的二(甲基)丙烯酸酯等。另外， 特别优选具有金刚烷骨架。例如，可举出2-烷基-2-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯(参照 特开2002-193883号公报)、金刚烷基二(甲基)丙烯酸酯(特开昭57-500785)、金刚烷 基二羧酸二烯丙酯(特开昭60-100537)、全氟金刚烷基丙烯酸酯(特开2004-123687)、 新中村化学制2-甲基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯、1，3-金刚烷二醇二丙烯酸酯、1，3， 5_金刚烷三醇三丙烯酸酯、不饱和羧酸金刚烷基酯(特开2000-119220)、3，3，-二烷 氧基羧基-1，1，双金刚烷(参照特开2001-253835号公报)、1，1，-双金刚烷化合物 (参照美国专利第3342880号说明书)、四金刚烷(参照特开2006-169177号公报)、2-烷 基-2-羟基金刚烷、2-亚烷基金刚烷、1，3-金刚烷二羧酸二叔丁酯等的不具有芳香环的 具有金刚烷骨架的固化性树脂(参照特开2001-322950号公报)、双(羟基苯基)金刚烷 类、双(缩水甘油氧基苯基)金刚烷(参照特开平11-35522号公报、特开平10-130371 号公报)等。另外，也可以含有其它的反应性单体。如果是(甲基)丙烯酸酯，例如可举 出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基 己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲 基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯 酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯等。作为多官能(甲基)丙烯酸酯，例如可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸 酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇六(甲 基)丙烯酸酯、双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙 烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇 四(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等。[热聚合引发剂]作为该热聚合引发剂，例如可举出氢过氧化物、二烷基过氧化物、过氧化 酯、二酰基过氧化物、过氧碳酸酯、过氧化缩酮、酮过氧化物等。具体而言，可以使用 苯甲酰过氧化物、过氧化碳酸二异丙酯、叔丁基过氧化(2-乙基己酸酯)、二枯基过氧 化物、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化氢、二异丙苯过氧化 氢、1，1，3，3-四甲基丁基过氧化氢等。这些热聚合引发剂可以单独使用，也可以并用 2种以上。[光聚合引发剂]作为该聚合引发剂，可以使用例如二苯甲酮、苯乙酮、苯偶姻、苯偶姻 乙醚、苯偶姻异丁基醚、苄基甲基缩酮、偶氮二异丁腈、羟基环己基苯基酮、2-羟 基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等。这些光聚合引发剂可以单独使用，也可以并用2种 以上。根据需要可以添加胺化合物或磷化合物等的光增感剂，使聚合更迅速化。(2)烯丙酯树脂为具有烯丙基、通过自由基聚合进行固化的树脂，例如，可举出下面的树脂， 但并不限定于以下的树脂。可举出不含有芳香环的含溴(甲基)烯丙酯(参照特开2003-66201号公报)、
(甲基)丙烯酸烯丙酯(参照特开平5-286896号公报)、烯丙酯树脂(参照特开平 5-286896号公报、特开2003-66201号公报)、丙烯酸酯和含环氧基的不饱和化合物的共 聚化合物(参照特开2003-128725号公报)、丙烯酸酯化合物(参照特开2003-147072号 公报)、丙烯酸酯化合物(参照特开2005-2064号公报)等。(3)环氧树脂作为环氧树脂，只要是具有环氧基、通过光或热进行聚合固化的树脂，就没有 特别限定，作为固化引发剂也可以使用酸酐、阳离子引发剂等。由于环氧树脂的固化收 缩率低，因此在可以形成成型精度优异的透镜方面是优选的。作为环氧树脂的种类，可举出苯酚酚醛清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂、二 环戊二烯型环氧树脂。作为其中一例，可以举出双酚F 二缩水甘油醚、双酚A 二缩水甘 油醚、2，2，-双(4-缩水甘油氧基环己基)丙烷、3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环 己烷羧酸酯、二氧化乙烯基环己烯、2-(3，4-环氧环己基)-5，5-螺环-(3，4-环氧环己 烷)-1，3-二喷烷、双(3，4-环氧环己基)己二酸酯、1，2-环丙烷二羧酸二缩水甘油 酯等。固化剂是在构成固化性树脂材料方面所使用的物质，没有特别限定。作为固化 剂，可以优选使用酸酐固化剂、酚固化剂等。作为酸酐固化剂的具体例，可以举出邻苯 二甲酸酐、马来酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸酐、3-甲基-六 氢化邻苯二甲酸酐、4-甲基-六氢化邻苯二甲酸酐、或者3-甲基-六氢化邻苯二甲酸酐 和4-甲基-六氢化邻苯二甲酸酐的混合物、四氢化邻苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳 迪克酸酐等。另外，根据需要可含有固化促进剂。作为固化促进剂，只要是固化性良
6好、无着色、无损热固化性树脂的透明性的物质，就没有特别限定，可以使用例如2-乙 基-4-甲基咪唑(2E4MZ)等的咪唑类；叔胺、季铵盐、二氮杂双环十一碳烯等的双环式 脒类和其衍生物；膦、磷银盐等，可以使用1种这些固化促进剂，也可以混合使用2种 以上。[光聚合引发剂]作为光聚合引发剂，可以使用光自由基聚合引发剂或光阳离子聚合引发剂等。作为光自由基聚合引发剂，例如可举出苯偶酰、二乙酰等的α-二酮类；苯 偶姻等的偶姻类；苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚等的偶姻醚类；噻吨酮、 2，4-二乙基噻吨酮、噻吨酮-4-磺酸、二苯甲酮、4，4’ -双(二甲基氨基)二苯甲 酮、4，4’ -双(二乙基氨基)二苯甲酮等的二苯甲酮类；苯乙酮、对二甲基氨基苯乙 酮、α，α ‘ -二甲氧基乙酰氧基二苯甲酮、2，2’ -二甲氧基_2_苯基苯乙酮、对甲 氧基苯乙酮、2-甲基[4-(甲硫基)苯基|-2-吗啉代基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基氨 基-l-(4-吗啉代基苯基)-丁烷-1-酮等的苯乙酮类；蒽醌、1，4-萘醌等的醌类；苯酰 甲基氯、三溴甲基苯基砜、三(三氯甲基)-s_三嗪等的卤化物；二叔丁基过氧化物等过 氧化物等。另外作为光阳离子聚合引发剂，可以使用以下所示的市售品。作为可以优选使 用的市售品，可以举出Uvacurel59O(夕M七义· ^f λ r V > (株)制)、UVI-6950, UVI-6970、UVI-6974、UVI-6990 (以上、二二才 > 力一 4 卜·'社制)、7 尹力才 7° 卜 一 SP-150、SP-151、SP-170、SP_171(以上、(株)ADEKA制)、Irgacure 261 (以上、 子八力—社制)、C 1-248U CI-2624、CI-2639、CI_2064(以上、日本曹达(株) 制)、CD-1010、CD-101U CD_1012(以上、寸一卜 7—社制)、DTS-102、DTS-103、 NAT-103、NDS-103、TPS-103、MDS-103、MPI-103、BBI_103(以上、 >9 化学 (株)制)等。如图2所示，在本发明中，在成像用透镜10和成像用透镜20之间，介由具有:[R 阻断涂层的间隔件40。间隔件40为玻璃制的板状部件，具有将成像用透镜10和成像用 透镜20保持在一定的间隔的功能。在本发明中优选的是，在间隔件40的表面(上面)42 形成有Dl阻断涂层110，在间隔件40的背面44(下面)形成有Dl阻断涂层120。例如将Hl阻断涂层110构成为使得将波长650nm 800nm的红外光反射，另 外，将IR阻断涂层120构成为使得将波长SOOnm IOOOnm的红外光反射，优选通过二 个IR阻断涂层110、120 —起构成具有阻断波长650nm IOOOnm的整个范围的红外光的 性能的Dl阻断涂层。IR阻断涂层110、120是用于遮蔽红外线的膜，对于波长365nm的光具有50%以 上的透射率。详细而言，IR阻断涂层110、120是将由低折射率材料构成的低折射率层 Al、A2和由高折射率材料构成的高折射率层Bi、B2交替层叠了多层了的交替多层膜。 在IR阻断涂层110、120中，优选的是低折射率层Al、A2对于间隔件40直接相接。作为构成低折射率层Al、A2的低折射率材料，可使用SiO2等。另一方面，作 为构成高折射率层Bi、B2的高折射率材料，可使用Ti02、Ta2O5> Nb203> ZrO2等。对 IR阻断涂层110、120而言，低折射率层Al、A2可以由相互不同的材料构成，高折射率 层Bi、B2也可以由相互不同的材料构成。另外IR阻断涂层110、120通常以10 40层左右构成，但其层数既可以互为相同，也可以不同。由于IR阻断涂层110、120是相对于间隔件40的两面、即与透镜部13或透镜部 22相接的间隔件40的表面42或44而分别形成，因此可以将在间隔件40的一侧的面(表 面42)形成IR阻断涂层110时的膜应力通过在另一侧的面(背面44)的IR阻断涂层120 的形成来抵消(缓和)。为了相互缓和应力来防止间隔件本身或密合部分的变形、翘曲等，优选IR阻断 涂层的形成所产生的膜应力被相互抵消地、总膜厚不差异过大地配置形成于两面的IR阻 断涂层。因此，在间隔件40上，优选的是形成于表面42的IR阻断涂层110的总膜厚rl 和形成于背面44的IR阻断涂层120的总膜厚r2的总膜厚比率r满足式(1)的条件。0.9<r( = rl/r2) <1.1... (1)另外，为此，进而在间隔件40上，优选的是形成于表面42的IR阻断涂层110 的低折射率层Al的总膜厚r(Al)和形成于背面44的Dl阻断涂层120的低折射率层A2 的总膜厚r(A2)的总膜厚比率r(A)满足式(2)的条件，且形成于表面42的I R阻断涂层 110的高折射率层Bl的总膜厚r(Bl)和形成于背面44的IR阻断涂层120的高折射率层 B2的总膜厚r(B2)的总膜厚比率r (B)，优选满足式(3)的条件。0.9<r(A) ( = r(Al)/r (A2)) <1.1... (2)0.9<r(B) ( = r(Bl)/r (B2)) <1.1... (3)由于间隔件部件多为0.1mm至0.3mm左右的薄的板状部件，因此在IR阻断涂层 110、120不满足以上式(1) ⑶的情况下，不能缓和应力而引起间隔件的翘曲、变形， 因此组装的精度得不到保持。另外，在间隔件部件的制造本身中，由于在相同基板上制 造多个部件，因此例如当单面的应力变形大时(当超过上述式(1) (3)的范围时)，基 板的翘曲变大，冲孔精度等也成为问题。在本发明的光学成像系统中，如图2所示，在成像用透镜20和成像用透镜30之 间介由有间隔件50。在间隔件50的对应于透镜部23、32的部分，形成有开口部52，成 像用透镜20的透镜部23和成像用透镜30的透镜部32介由开口部52对置。在以上的成像单元1中，外部光通过光透射孔51a入射 透射成像光学系统2， 其出射光入射到传感器件4，在传感器件4中进行光电转换，形成图像。接着，对成像单元1的制造方法(含有成像用透镜10、20、30的制造方法)简 单地进行说明。首先，在具有多个对应于透镜部12的形状的模具上涂布光固化性树脂12A，对 其挤压晶圆状的玻璃基板11在模具的型腔中填充光固化性树脂12A。其后，从玻璃基板 11的上方照射光使光固化性树脂12A固化。其结果，在玻璃基板11上形成多个透镜部 12。其后，将玻璃基板11翻过来，与上述同样，在玻璃基板11上形成多个透镜部13。其后，与在玻璃基板11的表背两面形成多个透镜部12、13同样，在玻璃基板 21、31的表背两面也形成多个透镜部22、23、32、33。另外，除此之外，对间隔件40的表背两面分别形成IR阻断涂层110、120，作 为:[R阻断涂层110、120的形成方法，使用公知的真空蒸镀法、溅射、CVD(ChemiCal Vapour Deposition)法等。其后，通过粘接剂将玻璃基板11、间隔件40、玻璃基板21、间隔件50、玻璃基板31相互粘接，使用立铣刀等对于每个透镜部12、13、22、23、32、33裁断而片断化， 制造多个成像光学系统2。其后，将该成像光学系统2组装在外壳5的圆筒部51 (与粘接 同时)，同时在基底部53上设置传感器件4，制造成像单元1。在以上的本实施方式涉及的成像光学系统2中，3组成像用透镜10、20、30—边 介由间隔件40、50—边层叠，在相互相邻的成像用透镜10、20间透镜部13、22彼此呈 凹状，在配置于该部位的间隔件40上形成有IR阻断涂层110、120。因此，可以不使IR 阻断涂层110、120和透镜部12、13、22、23、32、33的密合性出现问题地在成像光学系 统2中设置IR阻断部件。另外，由于透镜部13、22相互呈凹状、对置配置，因此在配置于该部位的间隔 件40上不需要设置对应于透镜部13、22的开口部，可以省去对间隔件40冲孔这样的麻 烦。进而，由于在间隔件40上具有上述(1) (3)式的关系地形成有IR阻断涂层110、 120，因此可以将由于IR阻断涂层的形成所引起的应力进行相互缓和，可以正确地抑制 间隔件的翘曲变形。另外，成像光学系统2中不需要另外设置IR阻断滤光片，可以将成 像光学系统2的构造本身简化。
权利要求
1.一种成像光学系统，其特征在于，其为一边介由间隔件一边将多个成像用透镜层 叠了的成像光学系统，所述成像用透镜部在玻璃基板上形成了固化性树脂制的透镜部，在相互相邻的所述成像用透镜间所述透镜部彼此存在呈凹状的部位，在配置于该部 位的所述间隔件上形成有IR阻断涂层。
2.如权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于， 对所述间隔件的表背两面分别形成有所述IR阻断涂层，形成于所述间隔件的一侧的面的IR阻断涂层的总膜厚rl与形成于所述间隔件的另一 侧的面的IR阻断涂层的总膜厚r2的总膜厚比率r满足式(1)的条件 0.9<r( = rl/r2)<l.l...(l)。
3.如权利要求1或2所述的成像光学系统，其特征在于， 对所述间隔件的表背两面分别形成有所述IR阻断涂层，所述IR阻断涂层为将由低折射率材料构成的低折射率层A和由高折射率材料构成的 高折射率层B交替层叠了多层的交替多层膜，形成于所述间隔件的一侧的面的IR阻断涂层的低折射率层Al的总膜厚r(Al)、与形 成于所述间隔件的另一侧的面的IR阻断涂层的低折射率层A2的总膜厚r(A2)的总膜厚 比率r (A)满足式(2)的条件，并且，形成于所述间隔件的一侧的面的IR阻断涂层的高折 射率层Bl的总膜厚r(Bl)与形成于所述间隔件的另一侧的面的IR阻断涂层的高折射率层 B2的总膜厚r(B2)的总膜厚比率r (B)满足式(3)的条件 0.9<r(A) ( = r(Al)/r(A2))<l.l...(2) 0.9<r(B) ( = r(Bl)/r(B2))<l.l...(3)。
4.如权利要求1 3中的任一项所述的成像光学系统，其特征在于， 所述固化性树脂为光固化性树脂，所述光固化性树脂为丙烯酸类树脂或环氧树脂。
全文摘要
本发明提供一种成像光学系统，其可以不使IR阻断涂层与透镜的密合性出现问题地设置IR阻断部件。本发明的成像光学系统为介由间隔件(40、50)对玻璃基板上形成了固化性树脂制的透镜部的多个成像用透镜(10、20、30)层叠了的系统，其特征在于，在相互相邻的成像用透镜(10、20)间，透镜部(13、22)之间存在呈凹状的部位，在配置于该部位的间隔件(40)上形成IR阻断涂层。
文档编号G02B7/02GK102016677SQ20098011566
公开日2011年4月13日 申请日期2009年6月10日 优先权日2008年6月25日
发明者原明子, 德弘节夫 申请人:柯尼卡美能达精密光学株式会社