[发明专利]光学单元和成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及应用于成像器件的光学单元和成像装置。

背景技术

近年来，对于移动电话、个人计算机（PC）等中安装的成像器件的高分辨率、低成本和小型化存在强烈需求。

随着诸如CCD（电荷耦合器件）或CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器的成像元件中的单元间距显著减少，与普通光学系统相比，对于光学系统要求能够抑制光学像差（特别是轴向色差）的高成像性能。

此外，响应于价格要求，已知这样的技术，其以晶圆（wafer）形式同时制作大量的透镜以便减少成本。

作为典型示例，已知PTL1中公开的技术。

PTL1中公开的技术称为混合方法。

在该混合方法中，大量透镜形成在晶圆形玻璃基底上，并且成像元件晶圆和透镜元件在晶圆状态下粘合。然后，这些被分开成多片以同时制作大量的相机模块。

该混合方法的优点在于IR截止滤光片或光圈可以形成在玻璃晶圆上，并且相应地，不同于现有技术，这些分开组件不是必要的，并且可以同时制作大量成品，并且相应地，减少了每个产品的组装步骤，并且可以廉价地制作产品。

在前者情况下，因为不需要分开的IR截止滤光片，所以还有优点是透镜的后焦距可以短。因此，更灵活的光学设计是可能的。

作为在这些技术中使用的光学设计的具体示例，已知PTL2中公开的示例。

在该技术中，采用2组配置以满足高成像性能和短光程。

此外，为了进一步提高特性，可能采用透镜树脂相互重叠的双合结构（doublet structure）。

作为这样的示例，已知PTL3中公开的技术。PTL3公开了通过在一个地方放置一模一样的透镜以相互重叠来实现高NA。

引用列表

专利文献

[PTL1]US 2006/0044450A1

[PTL2]日本专利No.3976781

[PTL3]JP-T-2005-517984

发明内容

技术问题

PTL 3只公开了凸-凸配置。该配置在物镜或准直镜的情况下是有用的。

然而，在凸-凸配置中，作为预定应用的成像光学系统不是有用的，因为难以校正像差。

此外，只提到这样的示例，其中透镜形成在一个玻璃基底的一个表面上，并且没有具体设计示例。

此外，在这些设计中使用的UV固化透镜树脂或热固透镜树脂具有大的温度-折射率变化特性。为此，已知出现了由于温度而使得透镜元件自身散焦的问题。

具体地，当UV固化树脂材料或热固透镜树脂材料用作具有3兆像素或更多的相机中的透镜材料时，由于温度的焦距变化在实际使用中变成问题。相应地，必须解决该问题。

本发明的目的是提供一种光学单元和成像装置，其能够实现小的和廉价的并且还具有高耐热性和高分辨率的成像光学系统。

解决问题的技术方案

根据本发明第一方面的一种光学单元包括：按照从物侧朝向图像表面侧的顺序布置的第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组中的至少第一透镜组和第二透镜组。所述第一透镜组包括按照从物侧朝向图像表面侧的顺序布置的至少两个第一透镜元件和第二透镜元件、透明体和第三透镜元件的粘合体。在所述粘合体中，所述第一透镜元件和第二透镜元件由具有不同温度折射率变化的树脂材料形成。

根据本发明第二方面的一种光学单元包括：至少一个具有正折射力的透镜元件和至少一个具有负折射力的透镜元件，其按照从物侧朝向图像表面侧的顺序布置，由具有不同温度折射率变化的至少两种或更多树脂材料形成，并且在弯曲表面上相互重叠。具有正折射力的透镜元件的温度折射率变化（|dn/dt|）比具有负折射力的透镜元件的温度折射率变化（|dn/dt|）至少小0.1×10^-4[1/度]。

根据本发明第三方面的一种成像装置包括成像器件以及在所述成像器件上形成被摄体图像的光学单元。所述光学单元包括按照从物侧朝向图像表面侧的顺序布置的第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组中的至少第一透镜组和第二透镜组。所述第一透镜组包括按照从物侧朝向图像表面侧的顺序布置的至少两个第一透镜元件和第二透镜元件、透明体和第三透镜元件的粘合体。在所述粘合体中，所述第一透镜元件和第二透镜元件由具有不同温度折射率变化的树脂材料形成。