本発明の撮像光学系は、ガラス基板上に� ��化性樹脂製のレンズ部を形成した撮像用レ� ��ズを有する撮像光学系であって、前記撮像� ��レンズを少なくとも1群以上有し、前記ガラ ス基板の表裏両面に対しIRカットコートがそ� ��ぞれ形成されていることを特徴とする。こ� ��特徴は、請求項1から請求項8に係る発明に� �通する技術的特徴である。

 以下、図面を参照しながら本発明の好ま� ��い実施形態について詳細な説明をする。

 図1に示す通り、本発明の好ましい実施形 態に係る撮像ユニット1は主に、レンズユニ� �ト2、センサデバイス4及びケーシング5で構� �されており、レンズユニット2及びセンサデ� ��イス4がケーシング5で覆われた構成を有し� �いる。

 ケーシング5は円筒状の円筒部51と直方体� ��のベース部53とで構成されている。円筒部51 とベース部53は一体に成形されており、円筒� ��51がベース部53上に立設されている。円筒部 51の内部にはレンズユニット2が配置されてい る。円筒部51の天板部には円形状の光透過孔5 1aが形成されている。ベース部53の内部(底部) にはセンサデバイス4が配置されている。セ� �サデバイス4としては例えばCCDやCMOSなどが使 用される。

 図1拡大図に示す通り、レンズユニット2� �主には絞り21、撮像用レンズ23及びスペーサ2 5で構成されている。これら部材は、絞り21と スペーサ25との間に撮像用レンズ23が配置さ� �た状態で互いに重ね合わせられている。撮� �用レンズ23の中央部は表裏両面においてそれ ぞれ凸状を呈しており、この部位が基本的に は光学機能を発揮するようになっている。絞 り21は撮像用レンズ23に入射する光の光量を� �節する部材であり、その中央部には円形状� �開口部21aが形成されている。スペーサ25はケ ーシング5の円筒部51におけるレンズユニット 2の配置位置(高さ位置)を調整するための部材 であり、その中央部にも円形状の開口部25a(� �1上段参照)が形成されている。

 図2に示す通り、撮像用レンズ23はガラス� ��板100を有している。ガラス基板100の表面102� ��はIRカットコート110が形成されており、ガ� �ス基板100の裏面104にもIRカットコート120が形 成されている。IRカットコート110,120は赤外線 を遮光するための膜であり、波長365nmの光に� ��しては50%以上の透過率を有している。詳し� ��は、IRカットコート110,120は低屈折率材料か� ��構成された低屈折率層A1,A2と、高屈折率材� �から構成された高屈折率層B1,B2とを、交互に 複数積層した交互多層膜である。IRカットコ� ��ト110,120においては、好ましくは低屈折率層 A1,A2がガラス基板100に対し直に接している。

 低屈折率層A1,A2を構成する低屈折率材料と� �てはSiO ₂ などが使用される。他方、高屈折率層B1,B2を� ��成する高屈折率材料としてはTiO ₂ ,Ta ₂ O ₅ ,Nb ₂ O ₃ ,ZrO ₂ などが使用される。IRカットコート110,120は低 屈折率層A1,A2が互いに異なる材料で構成され� ��いてもよいし、高屈折率層B1,B2も互いに異� �る材料で構成されていてもよい。また、IRカ ットコート110,120は通常10~40層程度で構成され るが、その層数は互いに同じであってもよい し、異なっていてもよい。

 撮像用レンズ23では、好ましくはガラス� �板100の表面102に形成されたIRカットコート110 の総膜厚r1と、ガラス基板100の裏面104に形成� ��れたIRカットコート120の総膜厚r2との総膜厚 比率rが、式(1)の条件を満たしている。

  0.9≦r(=r1/r2)≦1.1 … (1)
 さらに、撮像用レンズ23では、好ましくは� �ラス基板100の表面102に形成されたIRカットコ ート110の低屈折率層A1の総膜厚r(A1)と、ガラ� �基板の裏面104に形成されたIRカットコート120 の低屈折率層A2の総膜厚r(A2)との総膜厚比率r( A)が、式(2)の条件を満たし、かつ、ガラス基� ��100の表面102に形成されたIRカットコート110� �高屈折率層B1の総膜厚r(B1)と、ガラス基板100� ��裏面104に形成されたIRカットコート120の高� �折率層B2の総膜厚r(B2)との総膜厚比率r(B)が、 式(3)の条件を満たしている。

  0.9≦r(A)(=r(A1)/r(A2))≦1.1 … (2)
  0.9≦r(B)(=r(B1)/r(B2))≦1.1 … (3)
 また、図2に示す通り、IRカットコート110上� ��は樹脂部130が形成されている。樹脂部130は� ��化性樹脂130Aで構成されている。樹脂部130は 凸状を呈したレンズ部132とその周辺を覆う周 辺部134とを有しており、レンズ部132と周辺部 134とが一体成形されている。これと同様に、 IRカットコート120下にも樹脂部140が形成され� ��いる。樹脂部140は硬化性樹脂140Aで構成され ている。樹脂部140は凸状を呈したレンズ部142 とその周辺を覆う周辺部144とを有しており、 レンズ部142と周辺部144とが一体成形されてい る。

 撮像用レンズ23では、ガラス基板100の表� �102側に形成された周辺部134の厚さをt1と、ガ ラス基板100の裏面104に形成された周辺部144の 厚さをt2としたとき、IRカットコート110の総� �厚r1とIRカットコート120の総膜厚r2との関係� �おいて、式(4)又は式(5)の条件を満たしてい� �。

  t1>t2,r1<r2 … (4)
  t1<t2,r1>r2 … (5)
 なお、ガラス基板100の表面102と裏面104との� ��ち、いずれか一方の側に樹脂部130,140(レン� �部132,142)を設けてもよい。この場合には、レ ンズ部がガラス基板100の片側にのみ設けられ 、レンズ部が設けられた側のIRカットコート( 例えばIRカットコート110)よりもレンズ部が設 けられない側のIRカットコート(例えばIRカッ� ��コート120)の厚みを厚くすることで、撮像用 レンズ23全体の応力の偏りを抑制し、更に反� ��を抑制することが可能となる。

 樹脂部130,140を構成する硬化性樹脂130A,140Aと しては光硬化性樹脂が使用可能であり、好ま しくはアクリル樹脂やアリルエステル樹脂、 エポキシ樹脂などが使用可能である。下記で は使用可能な樹脂について説明する。
(1)アクリル樹脂
 重合反応に用いられる(メタ)アクリレート� �特に制限はなく、一般的な製造方法により� �造された下記(メタ)アクリレートを使用する ことができる。エステル(メタ)アクリレート� ��ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メ� ��)アクリレート、エーテル(メタ)アクリレー� ��、アルキル(メタ)アクリレート、アルキレ� �(メタ)アクリレート、芳香環を有する(メタ)� ��クリレート、脂環式構造を有する(メタ)ア� �リレートが挙げられる。これらを1種類又は2 種類以上を用いることができる。

 特に脂環式構造を持つ(メタ)アクリレー� �が好ましく、酸素原子や窒素原子を含む脂� �構造であってもよい。例えば、シクロヘキ� �ル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メ� �)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アク� �レート、ビシクロヘプチル(メタ)アクリレー ト、トリシクロデシル(メタ)アクリレート、� ��リシクロデカンジメタノール(メタ)アクリ� �ートや、イソボロニル(メタ)アクリレート、 水添ビスフェノール類のジ(メタ)アクリレー� ��等が挙げられる。また特にアダマンタン骨� ��を持つと好ましい。例えば、2-アルキル-2-� �ダマンチル(メタ)アクリレート(特開2002-193883 号公報参照)、アダマンチルジ(メタ)アクリレ ート(特開昭57-500785)、アダマンチルジカルボ� ��酸ジアリル(特開昭60―100537号公報参照)、パ ーフルオロアダマンチルアクリル酸エステル (特開2004-123687号公報参照)、新中村化学製 2-� ��チル-2-アダマンチルメタクリレート、1,3-ア ダマンタンジオールジアクリレート、1,3,5-ア ダマンタントリオールトリアクリレート、不 飽和カルボン酸アダマンチルエステル(特開20 00-119220号公報参照)、3,3’-ジアルコキシカル� ��ニル-1,1’ビアダマンタン(特開2001-253835号公 報参照)、1,1’-ビアダマンタン化合物(米国特 許第3342880号明細書参照)、テトラアダマンタ� ��(特開2006-169177号公報参照)、2-アルキル-2-ヒ� ��ロキシアダマンタン、2-アルキレンアダマ� �タン、1,3-アダマンタンジカルボン酸ジ-tert-� ��チル等の芳香環を有しないアダマンタン骨� ��を有する硬化性樹脂(特開2001-322950号公報参� ��)、ビス(ヒドロキシフェニル)アダマンタン� ��やビス(グリシジルオキシフェニル)アダマ� �タン(特開平11-35522号公報、特開平10-130371号� �報参照)等が挙げられる。

 また、その他反応性単量体を含有するこ� ��も可能である。(メタ)アクリレートであれ� �、例えば、メチルアクリレート、メチルメ� �アクリレート、n-ブチルアクリレート、n-ブ� ��ルメタアクリレート、2-エチルヘキシルア� �リレート、2-エチルヘキシルメタアクリレー ト、イソブチルアクリレート、イソブチルメ タアクリレート、tert-ブチルアクリレート、t ert-ブチルメタアクリレート、フェニルアク� �レート、フェニルメタアクリレート、ベン� �ルアクリレート、ベンジルメタアクリレー� �、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘ� �シルメタアクリレート、などが挙げられる� �

 多官能(メタ)アクリレートとして、例えば� �トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ ート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)ア� ��リレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ )アクリレート、ジペンタエリスリトールヘ� �サ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリト ールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエ� ��スリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジ� �ンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート 、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)ア� ��リレート、トリペンタエリスリトールセプ� ��(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリ� �ールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタ エリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、� ��リペンタエリスリトールテトラ(メタ)アク� �レート、トリペンタエリスリトールトリ(メ� ��)アクリレートなどが挙げられる。
(2)アリルエステル樹脂
 アリル基を持ちラジカル重合による硬化す� ��樹脂で、例えば次のものが挙げられるが、� ��に以下のものに限定されるわけではない。

 芳香環を含まない臭素含有(メタ)アリルエ� �テル(特開2003-66201号公報参照)、アリル(メタ) アクリレート(特開平5-286896号公報参照)、ア� �ルエステル樹脂(特開平5-286896号公報、特開20 03-66201号公報参照)、アクリル酸エステルとエ ポキシ基含有不飽和化合物の共重合化合物(� �開2003-128725号公報参照)、アクリレート化合� �(特開2003-147072号公報参照)、アクリルエステ� ��化合物(特開2005-2064号公報参照)等が挙げら� �る。
(3)エポキシ樹脂
 エポキシ樹脂としては、エポキシ基を持ち� ��又は熱により重合硬化するものであれば特� ��限定されず、硬化開始剤としても酸無水物� ��カチオン発生剤等を用いることができる。� ��ポキシ樹脂は硬化収縮率が低いため、成形� ��度の優れたレンズとすることができる点で� ��ましい。

 エポキシの種類としては、ノボラックフ� ��ノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポ� ��シ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ� ��脂が挙げられる。その一例として、ビスフ� ��ノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノ ールAジグリシジルエーテル、2,2’-ビス(4-グ� ��シジルオキシシクロヘキシル)プロパン、3,4 -エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシ シクロヘキサンカーボキシレート、ビニルシ クロヘキセンジオキシド、2-(3,4-エポキシシ� �ロヘキシル)-5,5-スピロ-(3,4-エポキシシクロ� �キサン)-1,3-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシ クロヘキシル)アジペート、1,2-シクロプロパ� ��ジカルボン酸ビスグリシジルエステル等を� ��げることができる。

 硬化剤は硬化性樹脂材料を構成する上で� ��用されるものであり特に限定はない。また� ��本発明において、硬化性樹脂材料と、添加� ��を添加した後の光学材料の透過率を比較す� ��場合、硬化剤は添加剤には含まれないもの� ��する。硬化剤としては、酸無水物硬化剤や� ��ェノール硬化剤等を好ましく使用すること� ��できる。酸無水物硬化剤の具体例としては� ��無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリ� ��リット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒ� ��ロ無水フタル酸、3-メチル-ヘキサヒドロ無� ��フタル酸、4-メチル-ヘキサヒドロ無水フタ� ��酸、あるいは3-メチル-ヘキサヒドロ無水フ� ��ル酸と4-メチル-ヘキサヒドロ無水フタル酸� ��の混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無� ��ナジック酸、無水メチルナジック酸等を挙� ��ることができる。また、必要に応じて硬化� ��進剤が含有される。硬化促進剤としては、� ��化性が良好で、着色がなく、熱硬化性樹脂� ��透明性を損なわないものであれば、特に限� ��されるものではないが、例えば、2-エチル-4 -メチルイミダゾール(2E4MZ)等のイミダゾール� ��、3級アミン、4級アンモニウム塩、ジアザ� �シクロウンデセン等の双環式アミジン類と� �の誘導体、ホスフィン、ホスホニウム塩等� �用いることができ、これらを1種、あるいは2 種以上を混合して用いてもよい。

 以上の撮像ユニット1では、外部光が光透 過孔51aを通じてレンズユニット2に入射し、� �の入射光は絞り21の開口部21aで光量が調節さ れ、撮像用レンズ23を透過し、スペーサ25の� �口部25aから出射される。その後、その出射� �はセンサデバイス4に入射するような構成と� ��っている。

 続いて、撮像ユニット1の製造方法(撮像� �レンズ23の製造方法を含む。)について説明� �る。

 始めに、ウエハ状のガラス基板100を準備� ��、その表面102と裏面104とに対しそれぞれIR� �ットコート110,120を形成する。IRカットコー� �110,120の形成方法としては、公知の真空蒸着� ��やスパッタ、CVD(Chemical Vapour Deposition)法な� ��を使用する。

 その後、IRカットコート110,120に対する樹� ��部130,140の密着性を高める目的で、IRカット� ��ート110,120上に対しシランカップリング処理 を実行する。詳しくは、シランカップリング 剤(東レダウコーニング製SZ-6030)をエタノール で0.1~2.0wt%に希釈し、これに酢酸を加えてpHを 3~5に調整する。そしてその溶液をIRカットコ� ��ト110,120上に塗布して乾燥させる。その結果 、IRカットコート110,120にはシラノール結合に よる強固に化学結合した表面が形成される。 当該表面は硬化性樹脂(130A,140A)との密着性が� ��く、IRカットコート110,120上に形成される樹� ��部130,140との密着性が大きく改善される。

 その後、図3(a)に示す通り、金型200のキャ ビティ202に対し硬化性樹脂130Aを充填する。� �の場合、金型200の上部に硬化性樹脂130Aを載� ��し、その上方からガラス基板100を押圧しな� ��ら下方へ移動させ、キャビティ202に硬化性� ��脂130Aを充填する。硬化性樹脂130Aを充填す� �場合には、真空引きしながら硬化性樹脂130A� ��充填してもよい。真空引きしながら硬化性� ��脂130Aを充填すれば、硬化性樹脂130Aに気泡� �混入するのを防止することができる。

 その後、金型200の上方に配置した光源210� ��点灯させ、硬化性樹脂130Aに光照射して硬化 性樹脂130Aを硬化させる。光源210としては、� �圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キ� �ノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、ブ� �ックライト、Gランプ、Fランプ等を使用でき 、線状光源であってもよいし点状光源であっ てもよい。

 光源210から光照射する場合には、複数の� ��状又は点状の光源210を格子状に配置して硬� ��性樹脂130Aに一度に光が到達するようにして もよいし、線状又は点状の光源210をガラス基 板100に対し平行にスキャニングして硬化性樹 脂130Aに順次光が到達するようにしてもよい� �この場合、好ましくは光照射時の輝度分布� �照度(強度)分布を測定し、その測定結果に基 づき照射回数,照射量,照射時間等を制御する� ��

 ここで、上記の通り、IRカットコート110,1 20は波長365nmの光に対し50%以上の透過率を有� �るから、光源210から発された光は、IRカット コート110,120(ガラス基板100を含む。)を十分に 透過し、IRカットコート110,120が硬化性樹脂130 Aの硬化を妨げるような要因とはならない。

 なお、金型200が透明な材料(ガラス,樹脂� �ど)から構成される場合には、金型200の下方� ��配置した光源210をも点灯させ、ガラス基板1 00側と金型200側との両側から光照射してもよ� ��。

 その後、光照射により硬化性樹脂130Aが硬 化すると、ガラス基板100の表面102上に樹脂部 130(レンズ部132)が形成される。その後、図3(b) に示す通り、ガラス基板100を金型200から離型 する。その後、図3(c)に示す通り、ガラス基� �100を裏返して、ガラス基板100の表面102に樹� �部130を形成したのと同様に、金型200に硬化� �樹脂140Aを載置してガラス基板100を押圧し、� ��化性樹脂140Aに光照射し、ガラス基板100の裏 面104に樹脂部140(レンズ部142)を形成する。

 以上の処理により図4上段のレンズアレイ 27が製造される。

 なお、図3では、その内容を明瞭にするた めIRカットコート110,120を省略している。

 その後、図4上段に示す通り、複数のレン ズ部132,142が形成されたレンズアレイ27に加え て、レンズ部132と同数の開口部21aが形成され た絞りアレイ26と、レンズ部142と同数の開口� ��25aが形成されたスペーサアレイ28とを、準� �する。絞りアレイ26とスペーサアレイ28は硬� ��性樹脂にカーボンを混ぜることにより黒色� ��着色させ、樹脂を射出成形法にて成形した� ��のである。

 その後、接着剤により、レンズアレイ27� �対し絞りアレイ26とスペーサアレイ28とを接� ��し、レンズユニットアレイ29を製造する。� �の後、図4中段,下段に示す通り、レンズユニ ットアレイ29をエンドミルにてレンズ部132,142 ごとに個々に個片化して複数のレンズユニッ ト2を製造し、各レンズユニット2をケーシン� ��5の円筒部51に組み込み(接着し)、撮像ユニ� �ト1が製造される。

 以上の本実施形態によれば、撮像用レン� ��23において、ガラス基板100の表面102と裏面10 4とに対しそれぞれIRカットコート110,120が形� �されるから、ガラス基板100の一方の面(表面1 02)にIRカットコート110を形成した際の膜応力� ��、他方の面(裏面104)へのIRカットコート120の 形成により緩和することができる。

 すなわち、ガラス基板100の一方の面(表面 102)へのIRカットコート110成膜時のガラス基板 100の反りが、他方の面(裏面104)へのIRカット� �ート120成膜時のガラス基板100の反りで相殺� �れ、全体としてガラス基板100の反り曲がり� �抑制することができる。

 この場合、特に上記式(1)~(3)の条件を満た せば(IRカットコート110,120の総膜厚や低屈折� �層A1,A2の総膜厚、高屈折率層B1,B2などをガラ� ��基板100の表面102と裏面104とでほぼ同一とす� ��ば)、ガラス基板100の反り曲がりをより正確 に抑制することができる。

 さらに本実施形態によれば、ガラス基板100� ��表面102と裏面104とに対しそれぞれIRカット� �ート110,120が形成されるから、IRカットコー� �110で遮光できる赤外領域と、IRカットコート 120で遮光できる世紀外領域との2つの赤外領� �にわたり、広い赤外領域で赤外線を遮光す� �ことも可能となる。
[変形例]
 上記実施形態では、1群の撮像用レンズ23で� ��像光学系を構成した例を示したが、これに� ��えて、図5に示すように複数群(2群以上)の撮 像用レンズで撮像光学系を構成してもよい。

 図5の撮像光学系では、3群の撮像用レン� �300,400,500で構成されている。撮像用レンズ300 はガラス基板310を有し、その表面312にIRカッ� ��コート110が形成されており、その裏面314にI Rカットコート120が形成されている。IRカット コート110上には樹脂部320が、IRカットコート1 20上には樹脂部330が形成されている。

 これとほぼ同様に、撮像用レンズ400はガ� ��ス基板410を有しており、その表面412には樹� ��部420が、その裏面414には樹脂部430が形成さ� ��ている。撮像用レンズ500もガラス基板510を� ��しており、その表面512には樹脂部520が、そ� ��裏面514には樹脂部530が形成されている。ガ� ��ス基板310,410,510は撮像用レンズ23のガラス基 板100に相当するものであり、樹脂部320,330,420, 430,520,530は撮像用レンズ23の樹脂部130,140に相� ��するものである。

 当該撮像光学系では、センサデバイス4か ら最も遠い位置に配置された撮像用レンズ300 においてIRカットコート110,120が形成されてお り(IRカットコート110,120は撮像用レンズ400の� �ラス基板410に形成されてもよい。)、センサ� ��バイス4に対向する最も近い位置に配置され た撮像用レンズ500においてはIRカットコート1 10,120が形成されていない。すなわち、IRカッ� ��コート110,120が形成されていない撮像用レン ズ500が像面側に配置されている。

 ここで、上記の通り、IRカットコート110,1 20はトータル10~40層程度の低高屈折率膜の交� �積層膜であり、この程度の多層膜を真空蒸� �法にて成膜する途中で、数μm程度のゴミな� �が膜中にコンタミネーションとして混在し� �表面異物として問題になることがある。こ� �異物が像としてセンサデバイス4面に結像す� ��と、画像に異物が写りこむことになって問� ��になり、特にセンサ面に近いほど、光が集� ��されるので許容できる異物の大きさは厳し� ��なる。これに対し、本変形例によれば、セ� ��サデバイス4のセンサ面から遠い(物体面側� �)ガラス基板310上にIRカットコート110,120を形� ��しているので、外観許容規格が緩和され、� ��像光学系としての良品率が向上する。