(57)【要約】  基板の両面にレンズ面等の光学面を成形する際に、離型によって基板が破損するのを防止しつつ、光学面を簡易に精度よく成形することができるウェハーレンズの製造方法を提供することを目的とする。  第１成形面１０２ａが第１金型４１から完全に離型される前に第２成形面１０３ａが第２金型４２から離型されるため、偏った力がかかりにくい状態で基板１０１の第１及び第２成形面１０２ａ，１０３ａ側に離型力が同時に加わり、比較的薄い基板１０１であっても離型時に基板１０１が破損するのを防ぐことができる。また、第１及び第２成形面１０２ａ，１０３ａにおいて、離型されていない部分がそれぞれに残った状態で離型を行うため、離型時に反対側の第１及び第２光学面１１ｄ，１２ｄを保護する工程を別途設ける必要がなく、精度のよいウェハーレンズ１００を簡易かつ効率よく製造することができる。
2012063882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の第１基板面上方に樹脂で成形され複数の第１光学面を含む第１成形面と、前記基板の第２基板面上方に樹脂で成形され複数の第２光学面を含む第２成形面とを有するウェハーレンズの製造方法であって、
前記第１基板面上及び前記第１成形面に対応する第１金型の型面上のいずれか一方に樹脂を塗布して、前記第１金型によって前記第１成形面を成形する第１工程と、
前記第２基板面上及び前記第２成形面に対応する第２金型の型面上のいずれか一方に樹脂を塗布して、前記第２金型によって前記第２成形面を成形する第２工程と、
前記第１成形面から前記第１金型を離型する第３工程と、
前記第２成形面から前記第２金型を離型するとともに、前記第２金型の離型の開始を前記第３工程において前記第１金型の離型が開始する時又は開始した後であって前記第１金型の離型が完了する前とする第４工程と、
を備えることを特徴とするウェハーレンズの製造方法。
【請求項２】
前記第３工程と前記第４工程とを少なくとも一部で並行して進行させることを特徴とする請求項１に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項３】
前記第２金型の離型の完了は、前記第１金型の離型の完了後であることを特徴とする請求項２に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項４】
前記第３工程の開始から完了までの期間と前記第４工程の開始から完了までの期間とは略等しいことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項５】
前記第１及び第２金型は、前記基板側の外周の複数箇所に金型係止部をそれぞれ有し、
前記第３及び第４工程において、前記第１及び第２金型に付随してそれぞれ設けられた離型部材を前記金型係止部の少なくとも一部に当接させ、前記離型部材を介して前記金型係止部を前記基板から離れる方向に変位させることによって、前記第１及び第２成形面から前記第１及び第２金型をそれぞれ離型することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項６】
前記第１金型の前記金型係止部と前記第２金型の前記金型係止部とは、前記基板を挟んで対向し、前記第１及び第２金型の直径方向の外側に向けて前記基板からそれぞれ離間するように傾斜する当接面を有することを特徴とする請求項５に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項７】
前記離型部材は、前記第１及び第２金型の前記金型係止部に面で接して力を伝達する離型係止部を有することを特徴とする請求項５及び６のいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項８】
前記金型係止部と前記離型係止部との少なくとも一方は、前記第１及び第２金型の外周に均等な間隔で配置されることを特徴とする請求項７に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項９】
前記金型係止部と前記離型係止部との少なくとも一方は、前記第１及び第２金型の外周に沿って略全周に亘って配置されていることを特徴とする請求項７に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２金型の対向する前記金型係止部を離間させる箇所を前記第１及び第２金型の外周に沿って順次移動させることを特徴とする請求項４から９までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項１１】
前記基板は、前記第３及び第４工程において、前記基板の外周に設けられた複数の基板保持部材によって保持されることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項１２】
前記基板保持部材は、前記金型係止部と前記離型係止部との少なくとも一方に対応して設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項１３】
前記基板は、ガラスで形成されていることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。
【請求項１４】
前記樹脂は、光硬化性樹脂であり、
前記第１及び第２金型は、ガラスで形成されていることを特徴とする請求項１から１３までのいずれか一項に記載のウェハーレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハーレンズの製造方法に関し、特に撮像レンズ等に用いるためのウェハーレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハーレンズの製造方法として、金型とウェハーとの間に液体状の樹脂を挟み、ＵＶ等で樹脂を硬化後、基板（ウェハー）を金型から離型することにより２次元配列された多数の光学面が転写されたウェハーレンズを得るものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。このようなウェハーレンズは、通常２度の転写によって形成され、基板の上下両面に多数のレンズ面が成形されている。【０００３】
しかしながら、特許文献１及び２のウェハーレンズの製造方法では、金型と成形したウェハーレンズとを離型する際に、金型とウェハーレンズとの間に比較的大きな剥がし力すなわち離型力が加えられるため、基板が薄い場合、離型力が基板の強度よりも大きくなり、基板が破損するおそれがある。また、基板の一方の面に対してのみ既に成形及び離型がなされている場合、基板の他方の面に対して成形及び離型を行う際に、既に成形されているレンズ面等を保持及び保護するために、レンズ面形状に合わせた保持部材が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７２６６５号公報
【特許文献２】特開２００９−２２６６３８号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、基板の両面にレンズ面等の光学面を成形する際に、離型によって基板が破損するのを防止しつつ、光学面を簡易に精度よく成形することができるウェハーレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るウェハーレンズの製造方法は、基板と、基板の第１基板面上方に樹脂で成形され複数の第１光学面を含む第１成形面と、基板の第２基板面上方に樹脂で成形され複数の第２光学面を含む第２成形面とを有するウェハーレンズの製造方法であって、第１基板面上及び第１成形面に対応する第１金型の型面上のいずれか一方に樹脂を塗布して、第１金型によって第１成形面を成形する第１工程と、第２基板面上及び第２成形面に対応する第２金型の型面上のいずれか一方に樹脂を塗布して、第２金型によって第２成形面を成形する第２工程と、第１成形面から第１金型を離型する第３工程と、第２成形面から第２金型を離型するとともに、第２金型の離型の開始を第３工程において前記第１金型の離型が開始する時又は開始した後であって第１金型の離型が完了する前とする第４工程と、を備える。つまり、第４工程において、第２金型の離型の開始は、前記第１金型の離型開始以後とする。なお、第２金型の離型の完了は、第１金型の離型の完了後とすることもできるが、第１金型の離型の完了時又は完了前とすることもできる。
【０００７】
上記ウェハーレンズの製造方法によれば、第１成形面が第１金型から完全に離型される前に第２成形面の第２金型からの離型が開始される。従来の方式のように片面毎に離型を行うと、光学面を形成する硬化した樹脂が金型面と非常に強固に密着するため、金型の離型する力に耐えられず基板に変形破損を生じてしまう。それに対して本発明では基板の第１及び第２成形面側、すなわち両表面側に、各成形面から各金型を離型する力である離型力（剥がし力）が同時に加わるようにできるため、力のバランスが良くなり基板の一方或いは他方の面に偏った力がかかりにくくなる。これにより、比較的薄い基板であっても離型時に基板が破損するのを防ぐことができる。そのため、ウェハーレンズに比較的薄い基板を用いることで設計自由度の拡大を実現でき、製品の小型化や、高性能な光学面を有するウェハーレンズを製造することができる。また、第１及び第２成形面において、離型されていない部分がそれぞれに残った状態で離型を行うため、離型する成形面の反対側の光学面が精度よく保たれた状態で維持され、光学面等を保持及び保護するための保持部材が不要となる。これにより、離型時に反対側の光学面を保護する工程を別途設ける必要がなく、精度のよいウェハーレンズを簡易かつ効率よく製造することができる。
【０００８】
本発明の具体的な態様又は観点では、上記ウェハーレンズの製造方法において、第３工程と第４工程とを少なくとも一部で並行して進行させる。この場合、両工程を並行して進行させる際に、基板に加わる離型力の分布を第１及び第２成形面に均等に分配することができ、基板にかかる力を低減し薄い基板を採用することが可能となる。
【０００９】
本発明の別の観点では、第２金型の離型の完了は、第１金型の離型の完了後である。この場合、第１金型からの離型と第２金型からの離型とをタイミングをずらして行うことになる。
【００１０】
本発明のさらに別の観点では、第３工程の開始から完了までの期間と第４工程の開始から完了までの期間とは略等しい。この場合、第１及び第２成形面の離型を略等しいタイミングで行うこととなり、より製品として影響のないレベルの少ないダメージで効率よく離型することができ、より薄い基板を採用することが可能となる。
【００１１】
本発明のさらに別の観点では、第１及び第２金型は、基板側の外周の複数箇所に金型係止部をそれぞれ有し、第３及び第４工程において、第１及び第２金型に付随してそれぞれ設けられた離型部材を金型係止部の少なくとも一部に当接させ、離型部材を介して金型係止部を基板から離れる方向に変位させることによって、第１及び第２成形面から第１及び第２金型をそれぞれ離型する。この場合、第１及び第２金型に離型のための複数の金型係止部を設けることにより、簡易な構造で離型状態（離型の進行状態）を調整又は制御することができる。特に基板の周囲から中心に向かって少しずつ離型工程を行うことができ無理な力を掛けずに離型を完了することができる。
【００１２】
本発明のさらに別の観点では、第１金型の金型係止部と第２金型の金型係止部とは、基板（基板の延長平面を含む）を挟んで対向し、第１及び第２金型の直径方向の外側に向けて基板からそれぞれ離間するように傾斜する。この場合、第１及び第２金型は、外周の基板側において、角をとった面取り状態の形状となり、金型の構造を離型の作業性を確保しつつ簡単なものとすることができる。
【００１３】
本発明のさらに別の観点では、離型部材は、第１及び第２金型の金型係止部に面で接して力を伝達する離型係止部を有する。この場合、離型力が面を介して伝わることとなり、効率よく離型することができる。なお、金型係止部が傾斜した当接面を有する金型傾斜部であり、金型係止部が傾斜した当接面を有する金型傾斜部であるときは、傾斜した当接面を介して離型のための力が伝達される。
【００１４】
本発明のさらに別の観点では、金型係止部と離型係止部との少なくとも一方は、第１及び第２金型の外周に均等な間隔で配置される。ここで、例えば金型係止部は、金型の外周に沿って全周に配置することができる。この場合、離型部材が周囲にバランス良く配置されることにより、離型状態の制御を簡易で精密なものとすることができる。
【００１５】
本発明のさらに別の観点では、金型係止部と離型係止部との少なくとも一方は、第１及び第２金型の外周に沿って略全周に亘って配置される。この場合、離型の進行を小刻みに行うことで薄い基板であっても破損を生じずに離型を行うことができる。
【００１６】
本発明のさらに別の観点では、第１及び第２金型の対向する金型係止部を離間させる箇所を第１及び第２金型の外周に沿って順次移動させる。この場合、金型の離型を外周に沿って順次進行させることができ、基板にかかる離型力の局所的集中を低減させることができる。
【００１７】
本発明のさらに別の観点では、基板は、第３及び第４工程において、基板の外周に設けられた複数の基板保持部材によって保持される。この場合、基板を複数の方向から支持することにより、離型時に基板がいずれかの金型につられて大きく変位することを防止でき、離型後は基板を安定して両金型間に支持することができる。
【００１８】
本発明のさらに別の観点では、基板保持部材は、金型係止部と離型係止部との少なくとも一方に対応して設けられる。
【００１９】
本発明のさらに別の観点では、基板は、ガラスで形成されている。この場合、基板が比較的薄い場合でも基板の強度を保つことができる。
【００２０】
本発明のさらに別の観点では、樹脂は、光硬化性樹脂であり、第１及び第２金型は、ガラスで形成されている。この場合、第１及び第２金型をガラスで形成することにより、光硬化性樹脂を効率よく硬化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１（Ａ）は、ウェハーレンズの平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すウェハーレンズのＡＡ矢視断面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示すウェハーレンズから切り出した撮像レンズユニットの拡大断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、第１実施形態のウェハーレンズの製造に用いる成形装置を説明する断面の概念図であり、図２（Ｂ）は、第１金型等の平面の概念図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｆ）は、ウェハーレンズの製造工程を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１実施形態における第１及び第２金型の変位量と時間との関係を説明するための図であり、図４（Ｂ）は、第１及び第２離型部材の変位量と時間との関係を説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）は、第２実施形態における第１及び第２金型の変位量と時間との関係を説明するための図であり、図５（Ｂ）、５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す動作の変形例である。
【図６】変形例の成形装置を説明する平面図である。
【図７】図７（Ａ）は、別の変形例の成形装置を説明する断面図であり、図７（Ｂ）は、さらに別の変形例の成形装置を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るウェハーレンズの製造方法について説明する。
【００２３】
図１（Ａ）及び１（Ｂ）に示すように、ウェハーレンズ１００は、円盤状であり、基板１０１と、第１レンズアレイ層１０２と、第２レンズアレイ層１０３とを有する。ここで、第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３は、軸ＡＸに垂直なＸＹ面内での並進及び軸ＡＸのまわりの回転に関して相互にアライメントされて基板１０１に接合されている。
【００２４】
ウェハーレンズ１００のうち基板１０１は、ＸＹ面に沿って延びる円形の平板であり、ガラスで形成されている。基板１０１の外径は、第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３の外径よりもわずかに大きくなっている。これらの第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３から露出又は突出した外周部分１０１ａは、ウェハーレンズ１００の製造時において、基板１０１を支持するための支持しろ（支持のための余剰的な部分）となる。基板１０１の厚さは、基本的には光学的仕様によって決定されるが、ウェハーレンズ１００の離型時において破損しない程度の厚さとなっている。具体的には、基板１０１の厚さは、例えば０．２５ｍｍ以上１ｍｍ以下となっている。
【００２５】
第１レンズアレイ層１０２は、樹脂製であり、基板１０１の一方の面１０１ｂ上に形成されている。第１レンズアレイ層１０２は、平面視において円形の外形を有し、第１レンズ本体１１ａと第１フランジ部１１ｂとを一組とする多数の第１レンズ素子１１をＸＹ面内で２次元的に配列している。これらの第１レンズ素子１１は、平坦な連結部１１ｃを介して一体に成形されている。各第１レンズ素子１１と連結部１１ｃとを合わせた表面は、転写によって一括成形される第１成形面１０２ａとなっている。第１レンズ本体１１ａは、例えば非球面型のレンズ部であり、第１光学面１１ｄを有している。周囲の第１フランジ部１１ｂは、第１光学面１１ｄの周囲に広がる環状で平坦な第１フランジ面１１ｇを有し、第１フランジ部１１ｂの外周は、連結部１１ｃともなっている。第１フランジ面１１ｇは、光軸ＯＡに垂直なＸＹ面に対して平行に配置されている。
【００２６】
第２レンズアレイ層１０３も同様に、樹脂製であり、基板１０１の他方の面１０１ｃ上に形成されている。第２レンズアレイ層１０３は、平面視において円形の外形を有し、第２レンズ本体１２ａと第２フランジ部１２ｂとを一組とする多数の第２レンズ素子１２をＸＹ面内で２次元的に配列している。これらの第２レンズ素子１２は、平坦な連結部１２ｃを介して一体に成形されている。各第２レンズ素子１２と連結部１２ｃとを合わせた表面は、転写によって一括成形される第２成形面１０３ａとなっている。第２レンズ本体１２ａは、例えば非球面型のレンズ部であり、第２光学面１２ｄを有している。周囲の第２フランジ部１２ｂは、第２光学面１２ｄの周囲に広がる環状で平坦な第２フランジ面１２ｇを有し、第２フランジ部１２ｂの外周は、連結部１２ｃともなっている。第２フランジ面１２ｇは、光軸ＯＡに垂直なＸＹ面に対して平行に配置されている。
【００２７】
第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３の形成に用いられる樹脂材料は、例えば光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等である。具体的には、第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３を成形するための光硬化性樹脂として、アクリル樹脂、アリル樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂等があり、第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３を成形するための熱硬化性樹脂として、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等がある。
【００２８】
ウェハーレンズ１００は、最終的にダイシングによって切り出され、図１（Ｃ）に示す複合レンズ１０となる。ここで、切り出す前のウェハーレンズ１００を示している図１（Ａ）中の点線ＬＤは、格子点に配置された多数の複合レンズ１０の外縁を示しており、各複合レンズ１０の境界線を挟んだ複合レンズ１０の外側が連結部１１ｃ，１２ｃとなる。複合レンズ１０は、四角柱状の部材であり、光軸ＯＡ方向から見て四角形の輪郭を有する。複合レンズ１０は、既に説明した第１レンズ素子１１と、第２レンズ素子１２と、これらの間に挟まれた平板部１３とを備える。平板部１３は、基板１０１を切り出した部分である。なお、複合レンズ１０は、例えば単独で或いは他のレンズと組み合わされて別途準備したホルダーに収納され、撮像レンズとして撮像回路基板に接着される。第１レンズ素子１１において、第１レンズ本体１１ａは、複合レンズ１０の光軸ＯＡ周辺の中央部に設けられ、円形輪郭を有する。第１フランジ部１１ｂは、第１レンズ本体１１ａの周辺に延在し、方形輪郭を有する。第２レンズ素子１２においても、第２レンズ本体１２ａは、複合レンズ１０の光軸ＯＡ周辺の中央部に設けられ、円形輪郭を有する。第２フランジ部１２ｂは、第２レンズ本体１２ａの周辺に延在し、方形輪郭を有する。
【００２９】
なお、ウェハーレンズ１００において、基板１０１と第１レンズアレイ層１０２との間、或いは基板１０１と第２レンズアレイ層１０３との間に、適当な開口径の絞りを設けてもよい。この場合、絞りの開口部が各第１及び第２レンズ本体１１ａ，１２ａにアライメントして配置される。
【００３０】
以下、図２（Ａ）及び２（Ｂ）を参照しつつ、図１（Ａ）等に示すウェハーレンズ１００を製造するためのレンズ製造装置の一例について説明する。レンズ製造装置は、成形装置１４０（成形金型４０のみ具体的に図示）と、金型離型装置２００とを備える。このうち、レンズ製造装置は、流動体状の樹脂を成形金型４０に流し込み、固化させ成形するキャスト成形用の装置であり、図１（Ａ）等に示すウェハーレンズ１００を製造することができる。なお、図示は省略するが、レンズ製造装置のうち成形装置１４０は、主要な部材である成形金型４０の他に、成形金型４０に移動、開閉動作等を行わせるための金型昇降装置、樹脂を基板１０１に塗布するための樹脂塗布装置、樹脂を固化させるためのＵＶ光発生装置等を備える。ここで、成形金型４０は、レンズ製造装置内で移動し、その一部が金型離型装置２００としても機能する。
【００３１】
製造装置のうち、図２（Ａ）及び２（Ｂ）に示す金型離型装置２００は、成形金型４０からウェハーレンズ１００を取り出すためのものであり、離型装置５０と、支持装置６０と、制御駆動装置９０とを備える。
【００３２】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、成形金型４０は、ウェハーレンズ１００の第１成形面１０２ａを成形するための第１金型４１と、ウェハーレンズ１００の第２成形面１０３ａを成形するための第２金型４２とを備える。第１レンズアレイ層１０２及び第２レンズアレイ層１０３は、基板１０１の両面１０１ｂ，１０１ｃに順次成形され、離型の際に、図２（Ａ）のように、第１金型４１は基板１０１の上側となる一方の面１０１ｂ側に密着して配置され、第２金型４２は基板１０１の下側となる他方の面１０１ｃ側に密着して配置された状態となる。つまり、第１金型と第２金型４２とは同期して離型され、離型直前及び直後において第１金型４１と第２金型４２とは基板１０１を介して互いに対向するように配置される。なお、第２金型４２の平面図は図２（Ｂ）に示す第１金型４１と同様であるため、図示を省略する。
【００３３】
第１金型４１は、光透過性のガラス製であり、肉厚の円板状の外形を有する。第１金型４１は、金型離型装置２００が離型する方向において基板１０１側の端面４１ａに、第１レンズアレイ層１０２の第１成形面１０２ａに対応する第１転写面４１ｂを有する。つまり端面４１ａには複数の第１転写面４１ｂが形成されている。第１転写面４１ｂは、第１成形面１０２ａのうち第１光学面１１ｄを形成するための第１光学面転写面４１ｃと、第１フランジ面１１ｇを形成するための第１フランジ面転写面４１ｄとを含む。
【００３４】
第１金型４１は、金型係止部として、基板１０１側の外周４１ｅに均等な間隔で配置された４つの金型傾斜部４１ｆを有する。つまり、これらの金型傾斜部（金型係止部）４１ｆは、第１金型４１の軸ＣＸ１のまわりに９０°単位で分割された位置に配置されている。金型傾斜部４１ｆは、後述する離型装置５０のうち第１金型４１側に付随する第１離型部材５１に当接して係止可能になっており、第１離型部材５１からの力を受けて第１金型４１を上方に変位させる。
【００３５】
第２金型４２も、同様に、光透過性のガラス製であり、肉厚の円板状の外形を有する。第２金型４２は、基板１０１側の端面４２ａに、第２レンズアレイ層１０３の第２成形面１０３ａに対応する第２転写面４２ｂを有する。第２転写面４２ｂは、第２成形面１０３ａのうち第２光学面１２ｄを形成するための第２光学面転写面４２ｃと、第２フランジ面１２ｇを形成するための第２フランジ面転写面４２ｄとを含む。
【００３６】
第２金型４２は、金型係止部として、基板１０１側の外周４２ｅに均等な間隔で配置された４つの金型傾斜部４２ｆを有する。つまり、これらの金型傾斜部（金型係止部）４２ｆは、第２金型４２の軸ＣＸ２のまわりに９０°単位で分割された位置に配置されている。金型傾斜部４２ｆは、離型装置５０のうち第２金型４２側に付随する第２離型部材５２に当接して係止可能になっており、第２離型部材５２からの力を受けて第２金型４２を下方に変位させる。
【００３７】
第１金型４１の金型傾斜部４１ｆと第２金型４２の金型傾斜部４２ｆとは、基板１０１を挟んで対向し、第１及び第２金型４１，４２の直径方向の外側に向けて基板１０１からそれぞれ離間するように傾斜している。つまり、第１及び第２金型４１，４２は、外周４１ｅ，４２ｅの基板１０１側において、角をとった面取り状態の形状となっている。
【００３８】
離型装置５０は、計４つ設けられており、一対の金型傾斜部４１ｆ，４２ｆに対応して、第１及び第２金型４１，４２の外周４１ｅ，４２ｅ側の４箇所に配置されている。結果的に、４つの離型装置５０は、第１及び第２金型４１，４２の外周４１ｅ，４２ｅに対して均等な間隔で配置されている。
【００３９】
各離型装置５０は、第１離型部材５１と、第２離型部材５２と、駆動案内部材５３と、モーター５４とを有する。離型装置５０のうち、第１及び第２離型部材５１，５２は、第１金型４１側と第２金型４２側とに、それぞれ対をなすように設けられている。各第１離型部材５１は、離型係止部として、第１金型４１の金型傾斜部４１ｆに接する離型傾斜部５１ａを有する。ここで、金型傾斜部（金型係止部）４１ｆの軸ＡＸ又は軸ＣＸ１に対して傾斜した平滑な当接面４１ｇと、離型傾斜部（離型係止部）５１ａの同様に傾斜した平滑な当接面５１ｂとが摺動可能に当接する。各第２離型部材５２は、離型係止部として、第２金型４２の金型傾斜部４２ｆに接する離型傾斜部５２ａを有する。ここで、金型傾斜部（金型係止部）４２ｆの軸ＡＸ又は軸ＣＸ２に対して傾斜した平滑な当接面４２ｇと、離型傾斜部（離型係止部）５２ａの同様に傾斜した平滑な当接面５２ｂとが摺動可能に当接する。離型の際、各離型部材５１，５２の離型傾斜部５１ａ，５２ａは、対応する金型傾斜部４１ｆ，４２ｆに係止され、各離型部材５１，５２は、後述する駆動案内部材５３及びモーター５４に駆動されて、基板１０１から離間する方向（図２（Ａ）のＣ方向又はＤ方向）にそれぞれ移動する。各離型部材５１，５２の外側は、駆動案内部材５３を導くねじ孔５１ｃ，５２ｃが設けられている。ねじ孔５１ｃ，５２ｃには、駆動案内部材５３のねじ山に対応するねじ溝が形成されている。
【００４０】
駆動案内部材５３は、２つの逆向きのねじを直列に接続したロッド状の部材であり、中央側において、一対の第１及び第２離型部材５１，５２のねじ孔５１ｃ，５２ｃを介して第１及び第２離型部材５１，５２を変位可能に支持している。駆動案内部材５３の両端には、駆動案内部材５３をその軸まわりに回転させるモーター５４の回転軸が接続されている。駆動案内部材５３の本体部５３ａには、本体部５３ａの中央を境に、第１金型４１側と第２金型４２側とで等ピッチであるが逆向きのねじ山５３ｂ，５３ｃが形成されている。つまり、第１金型４１側のねじ山５３ｂは、第１離型部材５１のねじ孔５１ｃのねじ溝に螺合し、時計方向の回転によって第１離型部材５１を上方すなわちＣ方向に移動させ、第２金型４２側のねじ山５３ｃは、第２離型部材５２のねじ孔５２ｃのねじ溝に螺合し、時計方向の回転によって第２離型部材５２を下方すなわちＤ方向に移動させる。
【００４１】
モーター５４は、駆動案内部材５３を介して第１及び第２離型部材５１，５２を反対方向に等しい速度やステップ量で変位させる。モーター５４の回転速度や回転数の調整により、第１及び第２離型部材５１，５２の変位を調整することができる。図２（Ｂ）に示す制御駆動装置９０は、各モーター５４の回転数や回転速度を個別に調整することができる。
【００４２】
支持装置６０は、計４つ設けられており、基板１０１の外周側の離型装置５０に対応する位置に離型装置５０に干渉しないように４箇所に配置されている。支持装置６０は、基板１０１の外周に対して均等な間隔で配置されており、基板１０１を周囲からバランスよく支持している。
【００４３】
支持装置６０は、支持部材６１と、チャック部材６２とを有する。支持装置６０のうち、支持部材６１は、基板１０１側の側面６１ａに凹部６１ｂが設けられている。支持部材６１は、この凹部６１ｂに基板１０１の外周部分１０１ａの一部が嵌め込まれることにより、基板１０１を周囲から確実に支持する。
【００４４】
図２（Ｂ）に示すように、チャック部材６２は、支持部材６１のうち、第１及び第２金型４１，４２から横方向に露出又は突出した部分を上下から把持するように２箇所設けられている。チャック部材６２は、離型装置５０に干渉しないように不図示の支持体によって中空に支持されている。チャック部材６２は、動作状態で支持部材６１を把持し、支持部材６１を介して基板１０１を安定して固定している。チャック部材６２は、非動作状態で支持部材６１の把持を解除して後退し、基板１０１等の搬出入を可能にしている。
【００４５】
なお、図２（Ａ）及び２（Ｂ）において、離型装置５０と支持装置６０とを第１及び第２金型４１，４２の直径方向の同一線上に設けているが、異なる線上に設けてもよい。
【００４６】
制御駆動装置９０は、ウェハーレンズ１００の離型のために、第１金型４１及び第２金型４２の離型のため、離型装置５０の動作、支持装置６０の動作等の金型離型装置２００全体の制御を行う。なお、制御駆動装置９０に駆動された第１及び第２金型４１，４２は、鉛直のＣＤ方向に移動可能になっており（図２（Ａ）参照）、不図示の搬送装置によって水平なＡＢ方向及び鉛直のＣＤ方向に搬送可能になっている。
【００４７】
以下、図３（Ａ）〜３（Ｆ）を参照しつつ、図１（Ａ）等に示すウェハーレンズ１００の製造工程について説明する。ウェハーレンズの１００の製造工程は、大まかに、基板１０１に樹脂を塗布して成形する工程（成形工程）と、成形されたウェハーレンズ１００を第１及び第２金型４１，４２から離型する工程（離型工程）とで構成される。
【００４８】
〔成形工程〕
成形工程は、第１及び第２金型４１，４２を用いつつ、不図示の金型昇降装置と、樹脂塗布装置と、ＵＶ光発生装置とを動作させることで行われる。
【００４９】
まず、基板１０１の一方の面１０１ｂ上に第１レンズアレイ層１０２を成形する。具体的には、図３（Ａ）に示すように、予め基板１０１の外周部分１０１ａを成形金型４０に付随する基板ホルダー７１で固定する。ここで、基板１０１は、ステージＳＳ上に載置され、下方の面となる他方の面１０１ｃをステージＳＳの上面に密着させるので基板１０１の反りが防止される。この状態で、樹脂塗布装置を動作させ、ステージＳＳ上に固定した基板１０１の上方の面となる一方の面１０１ｂ上に樹脂を塗布する。金型昇降装置を動作させ、第１金型４１をステージＳＳ等に対してアライメントさせた状態で、樹脂を塗布した基板１０１に向けて降下させる。第１金型４１の外周４１ｅには下方に突出する金型ホルダー７２が予め取り付けられており、金型ホルダー７２の端面７２ａと基板ホルダー７１の端面７１ａとが当接した状態で、基板１０１と第１金型４１との間の樹脂厚、すなわち第１レンズアレイ層１０２の連結部１１ｃ（第１フランジ部１１ｂ）の厚さが規定される。ＵＶ光発生装置を動作させ、第１金型４１の上側からＵＶ光を照射し、基板１０１の一方の面１０１ｂと第１金型４１の端面４１ａとの間に挟まれた樹脂を固化させる。
【００５０】
次に、基板１０１の他方の面１０１ｃ上に第２レンズアレイ層１０３を成形する。図３（Ｂ）に示すように、金型昇降装置を動作させ、基板１０１と第１金型４１とを第１レンズアレイ層１０２を介して一体化させた状態で反転させ、基板１０１の他方の面１０１ｃが上側になるように固定する。この際、基板１０１と第１金型４１とは、外周を基板ホルダー７１と金型ホルダー７２とでそれぞれ固定されている。樹脂塗布装置を動作させ、固定した基板１０１の他方の面１０１ｃ上に樹脂を塗布する。金型昇降装置を動作させ、第２金型４２を第１金型４１等に対してアライメントさせた状態で、樹脂を塗布した基板１０１に向けて降下させる。第２金型４２の外周４２ｅには下方に突出する金型ホルダー７３が予め取り付けられており、金型ホルダー７３の端面７３ａと基板ホルダー７１の端面７１ｂとが当接した状態で、金型ホルダー７３等によって、基板１０１と第２金型４２との間の樹脂厚、すなわち第２レンズアレイ層１０３の連結部１２ｃ（第２フランジ部１２ｂ）の厚さが規定される。ＵＶ光発生装置を動作させ、第２金型４２の上側からＵＶ光を照射し、基板１０１の他方の面１０１ｃを第２金型４２の端面４２ａとの間に挟まれた樹脂を固化させる。
【００５１】
第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３を形成する樹脂が固化した後、図３（Ｃ）に示すように、基板１０１、第１及び第２金型４１，４２から基板ホルダー７１と、金型ホルダー７２，７３とをそれぞれ取り外す。
【００５２】
〔離型工程〕
離型工程は、離型装置５０と、支持装置６０とを動作させて行われる。本実施形態において、第１金型４１から第１レンズアレイ層１０２を離型する工程と、第２金型４２から第２レンズアレイ層１０３を離型する工程とは並行して略同時に行われる。
【００５３】
まず、図３（Ｄ）に示すように、基板ホルダー７１を取り外した後の基板１０１の外周部分１０１ａを支持装置６０の支持部材６１の凹部６１ｂに嵌め込む。基板１０１は、支持部材６１及びチャック部材６２（図２（Ｂ）参照）によって支持装置６０に確実に固定される。金型ホルダー７２，７３を取り外した後の第１及び第２金型４１，４２の金型傾斜部４１ｆ，４２ｆは、これらに挟まれた離型装置５０の一対の第１及び第２離型部材５１，５２とともに互いに離間するように移動される。この際、一対の第１及び第２離型部材５１，５２に設けた離型傾斜部５１ａ，５２ａの端面は、予め第１金型４１の金型傾斜部４１ｆと第２金型４２の金型傾斜部４２ｆとの離間距離よりも狭い距離を保って対向するように配置されている。基板１０１を固定させた状態で、制御駆動装置９０（図２（Ａ）及び２（Ｂ）参照）を動作させ、モーター５４及び駆動案内部材５３を介して第１及び第２離型部材５１，５２をそれぞれ上方及び下方に、すなわち第１及び第２金型４１，４２にそれぞれ近づけるように変位させる。これにより、金型傾斜部４１ｆ，４２ｆの各当接面４１ｇ，４２ｇと離型傾斜部５１ａ，５２ａの各当接面５１ｂ，５２ｂとが当接し、全ての金型傾斜部４１ｆ，４２ｆと離型傾斜部５１ａ，５２ａとが所定以下の付勢力で互いに係止された状態となっている。
【００５４】
次に、図３（Ｅ）に示すように、制御駆動装置９０（図２（Ａ）及び２（Ｂ）参照）を動作させ、モーター５４及び駆動案内部材５３を介して第１及び第２離型部材５１，５２を互いに遠ざけるように徐々に変位させる。具体的には、４箇所Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のモーター５４を１つずつ順次回転動作させ、いずれか１箇所における一対の第１及び第２離型部材５１，５２を略同時に同一距離離間させる。各第１及び第２離型部材５１，５２において、１回に変位させる距離は、基板１０１を第１及び第２金型４１，４２から離型する際に生じる離型力（剥がし力）の基板１０１への影響が最低限となるような距離となっている。具体的には、例えば１箇所における１回の変位は１ｍｍとなっている。この場合、図４（Ａ）に示すように、第１金型４１での離型用の駆動を開始するタイミング（図４（Ａ）の開始点ｓ１）と、第２金型４２での離型用の駆動を開始するタイミング（図４（Ａ）の開始点ｓ２）とが略等しくなる。図４（Ｂ）に示すように、第１箇所Ｔ１に設けた一対の各離型部材５１，５２がわずかに変位した後（図４（Ｂ）の動作参照）、これに続けて隣接する第２箇Ｔ２所、第３箇所Ｔ３、第４箇所Ｔ４に設けた各一対の離型部材５１，５２を順次同一距離変位させる（図４（Ｂ）の動作参照）。つまり、第１及び第２金型４１，４２の輪郭に沿って設けられた第１〜第４箇所Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４における各一対の離型部材５１，５２は、開始時ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４にそれぞれ離間を開始することで離型を開始させ、第１及び第２金型４１，４２の外周４１ｅ，４２ｅに沿って順次離間していく。このような一連の動作は、一対の離型部材５１，５２を徐々に離間させる変位動作サイクル又は離間動作サイクルの１周分に相当する。この際、第１及び第２離型部材５１，５２は、相互の離間に伴って上下の鉛直方向に変位するとともに、当接面５１ｂ，５２ｂを介して第１及び第２金型４１，４２に離型力を伝達する。第１及び第２離型部材５１，５２が適当な範囲で同一距だけ上下の鉛直方向に変位することにより、第１及び第２金型４１，４２に伝わる離型力が略均等となり、第１及び第２金型４１，４２から第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３が安定して離型される。
【００５５】
図４（Ｂ）に示すように、第１及び第２金型４１，４２の輪郭に沿って設けられた各一対の離型部材５１，５２（図４（Ｂ）の第１、第２、第３、及び第４箇所Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に対応）を第１及び第２金型４１，４２の外周４１ｅ，４２ｅに沿った配列で順次離間させると、終了時ｅ１において、図３（Ｆ）に示すように、最終的に、ウェハーレンズ１００が第１及び第２金型４１，４２から完全に離型された状態となる。各一対の離型部材５１，５２を変位させる回数は、基板１０１、第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３、第１及び第２金型４１，４２のサイズ、材料等によって決定される。例えば、基板１０１、第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３、第１及び第２金型４１，４２等が比較的厚い場合、変位動作サイクルを１周行い、基板１０１、第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３、第１及び第２金型４１，４２等が比較的薄い場合、変位動作サイクルを２〜３周行う。このような手法により、第１及び第２離型部材５１，５２の変位動作を略同時に同一距離で行うことができるため、図４（Ａ）に示すように、第１金型４１での離型を完了するタイミング（図４（Ａ）の終了点ｇ１）と、第２金型４２での離型を完了するタイミング（図４（Ａ）の終了点ｇ２）とが略等しくなる。なお、以上において、図４（Ａ）に示す実線の変位量は、当初の基準点からの第１又は第２金型４１，４２のある箇所、例えば第１箇所Ｔ１の第１又は第２離型部材５１，５２付近の外周の鉛直方向（ＣＤ方向）の相対的移動距離を示し、点線の変位量は、基準点からの第１又は第２金型４１，４２の中心の鉛直方向（ＣＤ方向）の相対的移動距離を示す。また、図４（Ｂ）に示す変位量は、基準点からの第１及び第２離型部材５１，５２の相対的移動距離を示す。４つの各離型部材５１，５２が離型する変位動作サイクルの１周毎に、第１又は第２金型４１，４２全体が一定の変位量で移動することとなる。
【００５６】
なお、上記方法によって製造されたウェハーレンズ１００は、図１（Ａ）に示す点線を基準に四角柱状にダイシングによって切り出され、図１（Ｃ）に示す複合レンズ１０となる。
【００５７】
以上説明したウェハーレンズ１００の製造方法によれば、第１成形面１０２ａが第１金型４１から完全に離型される前に第２成形面１０３ａが第２金型４２から離型されるため、基板１０１の第１及び第２成形面１０２ａ，１０３ａ側、すなわち両表面側に、各成形面１０２ａ，１０３ａから各金型４１，４２を離型する力である離型力が同時に加わるため、力のバランスが良くなり、基板１０１の一方の面１０１ｂ或いは他方の面１０１ｃに偏った力がかかりにくくなる。これにより、比較的薄い基板１０１であっても離型時に基板１０１が破損するのを防ぐことができる。そのため、ウェハーレンズ１００に比較的薄い基板１０１を用いることで設計自由度の拡大を実現でき、製品の小型化や、高性能な第１及び第２光学面１１ｄ，１２ｄを有するウェハーレンズ１００を製造することができる。また、第１及び第２成形面１０２ａ，１０３ａにおいて、離型されていない部分がそれぞれに残った状態で離型を行うため、離型する第１及び第２成形面１０２ａ，１０３ａの反対側の第２及び第１光学面１２ｄ，１１ｄがそれぞれ精度よく保たれた状態で維持され、第１及び第２光学面１１ｄ，１２ｄ等を保持及び保護するための保持部材が不要となる。これにより、離型時に反対側の第１及び第２光学面１１ｄ，１２ｄを保護する工程を別途設ける必要がなく、精度のよいウェハーレンズ１００を簡易かつ効率よく製造することができる。
【００５８】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るウェハーレンズの製造方法について説明する。なお、第２実施形態のウェハーレンズの製造方法は第１実施形態のウェハーレンズの製造方法を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態と同様であるものとする。
【００５９】
図５（Ａ）に示すように、第１金型４１での離型を開始（図５（Ａ）の開始点ｓ１）した直後に、第２金型４２での離型を開始（図５（Ａ）の開始点ｓ２）する。具体的には、一対の第１及び第２離型部材５１，５２のうち、第１離型部材５１を第２離型部材５２よりも先に変位させる。これにより、第１金型４１側よりも第２金型４２側が遅れて離型される。この際、一群の離型部材５１，５２により第１及び第２金型４１，４２の外周の第１〜第４箇所Ｔ１〜Ｔ４において順次変位が進行し、これら離型部材５１，５２による変位動作サイクルが繰り返される。
【００６０】
最終的には、図５（Ａ）に示すように、第１金型４１での離型を完了（図５（Ａ）の終了点ｇ１）した後に、第２金型４２での離型を完了（図５（Ａ）の終了点ｇ２）する。
【００６１】
なお、本実施形態において、図５（Ｂ）及び５（Ｃ）に示すように、第１金型４１での離型完了前であれば、第１離型部材５１の各変位動作サイクル後に、第２金型４２での最初の離型動作を開始（図５（Ａ）の開始点ｓ２）してもよい。また、第２離型部材５２の変位の開始及び完了のタイミングは、例えば変位動作サイクル中に開始する等、適宜変更することができる。
【００６２】
以上、本実施形態に係るウェハーレンズの製造方法等について説明したが、本発明に係るウェハーレンズの製造方法は上記のものには限られない。例えば、上記実施形態において、第１及び第２光学面１１ｄ，１２ｄの形状、大きさは、用途や機能に応じて適宜変更することができる。
【００６３】
また、上記実施形態において、ウェハーレンズ１００は、円盤状である必要はなく、楕円形等の各種輪郭を有するものとできる。例えばウェハーレンズ１００を当初から四角板状に成形することで、ダイシング工程を簡略化することができる。
【００６４】
また、上記実施形態において、ウェハーレンズ１００内に形成される第１及び第２レンズ素子１１，１２の数も、図示の４つに限らず、２つ以上（例えば数１０〜数１０００以上）の複数とすることができる。この際、第１及び第２レンズ素子１１，１２の配置は、ダイシングの都合から格子点上が望ましい。さらに、隣接する第１及び第２レンズ素子１１，１２の間隔も、図示のものに限らず、加工性等を考慮して適宜設定することができる。
【００６５】
また、上記実施形態において、金型離型装置２００を第１及び第２金型４１，４２が上下方向又は鉛直方向（ＣＤ方向）に開く構成としたが、第１及び第２金型４１，４２を開閉軸が左右方向（ＡＢ方向）に延びる横置きにすることができ、この場合、金型４１，４２や離型部材５１，５２等が左右方向又は水平方向（ＡＢ方向）に開く構成となる
【００６６】
また、上記実施形態において、離型装置５０に設けた駆動案内部材５３のねじ山の向きやピッチは状況に応じて適宜変更でき、駆動方法もねじ機構以外のものを利用するものとできる。
【００６７】
また、上記実施形態において、支持装置６０の支持部材６１の基板１０１を把持する領域は例示であり、基板１０１の大きさや厚み等に応じて把持領域のサイズ等を適宜変更することができる。
【００６８】
また、上記実施形態において、基板１０１に樹脂が塗布されない外周部分１０１ａのような支持しろを設けたが、ウェハーレンズ１００の外周を支持できれば、基板１０１の表面全体に樹脂が塗布されていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態において、離型部材５１，５２の数や配置等は例示であり、第１及び第２金型４１，４２を均一に離型できるものであればよい。また、金型傾斜部４１ｆ，４２ｆや離型傾斜部５１ａ，５２ａの少なくとも一方は、第１及び第２金型４１，４２の外周４１ｅ，４２ｅに沿って全周に配置されてもよい。具体的には、図６に示すように、多数組の離型部材５１，５２を第１及び第２金型４１，４２の外周４１ｅ，４２ｅに沿って全周に配置することができる。この場合、金型傾斜部は、第１及び第２金型４１，４２の外周４１ｅ，４２ｅに沿って例えば連続して形成される。また、支持部材６１の数や配置等は例示であり、離型部材５１，５２に対応して設ける必要はなく、例えば金型４１，４２の外縁に沿って配列された隣接離型部材５１，５２間に挿入される互い違いの配置のように、基板１０１を安定して支持できるものであればよい。
【００７０】
第１及び第２離型部材５１，５２に設けた当接面５１ｂ，５２ｂの傾斜角度や、金型傾斜部４１ｆ，４２ｆに設けた当接面４１ｇ，４２ｇの傾斜角度も変更することができる。さらに、第１及び第２離型部材５１，５２を独立して変位又は離間させることができ、この場合、第１及び第２金型４１，４２の離型速度に差を設けることができる。第１及び第２金型４１，４２の離型速度に差を設けることにより、第１金型４１の離型中に第２金型４２の離型を開始及び完了することができ、第２金型４２の離型中に第１金型４１の離型を開始及び完了することができる。
【００７１】
また、上記実施形態において、金型傾斜部４１ｆ，４２ｆや離型傾斜部５１ａ，５２ａに代えて、第１金型４１と第１離型部材５１とが相互に係合する形状、或いは第２金型４２と第２離型部材５２とが相互に係合する形状を設けてもよい。例えば、第１及び第２金型４１，４２に第１及び第２離型部材５１，５２が係合するような凹部を設けてもよい。具体的には、例えば図７（Ａ）に示すように、金型傾斜部４１ｆ，４２ｆに対応する箇所に金型凹部１４１ｆ，１４２ｆを形成するとともに、離型傾斜部５１ａ，５２ａに対応する箇所に上記金型凹部１４１ｆ，１４２ｆに嵌合する金型凸部１５１ａ，１５２ａを形成することもできる。また図７（Ｂ）に示すように、金型傾斜部４１ｆ，４２ｆに対応する箇所に金型段部２４１ｆ，２４２ｆを形成するとともに、離型傾斜部５１ａ，５２ａに対応する箇所に上記金型段部２４１ｆ，２４２ｆに嵌合する金型平坦部２５１ａ，２５２ａを形成することもできる。なお、金型段部２４１ｆ，２４２ｆや金型平坦部２５１ａ，２５２ａは、軸ＡＸに垂直な平坦面を有し、比較的安定した支持が可能になる。
【００７２】
また、上記実施形態において、基板１０１の一方の面１０１ｂ及び他方の面１０１ｃに樹脂を塗布したが、第１及び第２金型４１，４２の第１及び第２転写面４１ｂ，４２ｂに樹脂を塗布してもよい。
【００７３】
また、上記実施形態において、基板１０１の一方の面１０１ｂ及び他方の面１０１ｃに予めカップリング剤を塗布してもよい。また、第１及び第２金型４１，４２の第１及び第２転写面４１ｂ，４２ｂに予め離型剤を塗布してもよい。
【００７４】
上記実施形態では、第１及び第２レンズアレイ層１０２，１０３がウェハーレンズ１００の全体に広がっているが、第１レンズアレイ層１０２をレンズ本体１１ａ及びフランジ部１１ｂ単位で分離することができ、或いは第２レンズアレイ層１０３をレンズ本体１２ａ及びフランジ部１１ｂ単位で分離することができる。この場合、連結部１１ｃ，１２ｃが存在しなくなるが、図２（Ａ）等に示す離型装置５０によってウェハーレンズ１００から第１金型４１及び第２金型４２を無理なく離型することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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