(57)【要約】【課題】簡易な手法によってレンズアレイ等の熱膨張による歪みや変形を防止したレンズアレイ構造体を提供すること。【解決手段】第１スペーサー３０が、所定の基準レンズ部１０ｓ，２０ｓの周辺部分１０ｔ，２０ｔにおいてレンズアレイ１０，２０に接合され、基準レンズ部１０ｓ，２０ｓから離れたフランジ部１４，２４において第１及び第２レンズアレイ１０，２０に接合されていないので、第１及び第２レンズアレイ１０，２０と第１スペーサー３０との間に線膨張係数の差があっても、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の伸縮量と第１スペーサー３０の伸縮量との差が許容される。これにより、簡易に第１及び第２レンズアレイ１０，２０の歪み又は変形を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元的に配列される複数のレンズ部と、前記複数のレンズ部の周囲にあるフランジ部とを有する第１のレンズアレイと、
前記第１のレンズアレイの一対の主面の一方側に隣接して設けられ、前記複数のレンズ部に対応する複数の開口を有する第１のスペーサーと、
２次元的に配列される複数のレンズ部と、複数のレンズ部の周囲にあるフランジ部とを有するとともに、前記第１のスペーサーを挟んで前記第１のレンズアレイに対向する第２のレンズアレイとを備え、
前記第１及び第２のレンズアレイのうち少なくとも一方は、プラスチック材料で形成され、
前記第１のスペーサーは、前記第１及び第２のレンズアレイを構成する複数のレンズ部のうち所定の基準レンズ部の周辺の前記フランジ部において前記第１及び第２のレンズアレイに接合され、前記基準レンズ部から離れた前記フランジ部において前記第１及び第２のレンズアレイに接合されていないことを特徴とするレンズアレイ構造体。
【請求項２】
前記第１及び第２のレンズアレイは、プラスチック材料でそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項３】
前記第１のスペーサーは、ガラス材料、セラミックス材料、又は金属材料でそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項４】
前記基準レンズ部は、前記第１及び第２のレンズアレイの中央領域に配置されている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レンズアレイ構造体。
【請求項５】
前記基準レンズ部は各レンズアレイに１つ存在し、前記フランジ部のうち１つの基準レンズ部周辺の部分と前記第１のスペーサーの対応する部分とが接合されてい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レンズアレイ構造体。
【請求項６】
前記基準レンズ部は各レンズアレイに複数存在し、前記フランジ部のうち複数の基準レンズ部間の部分と前記第１のスペーサーの対応する部分とが接合されてい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レンズアレイ構造体。
【請求項７】
前記複数の開口のうち少なくとも一部は、矩形であることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項８】
前記複数の開口は、一様な繰り返しパターンで配列され、それぞれ矩形の輪郭を有することを特徴とする請求項７に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項９】
前記第１のスペーサーにおいて、前記基準レンズ部の周辺に対応する部分の端面は、前記基準レンズ部から離れたレンズ部の周辺に対応する部分の端面よりも幅広になっていることを特徴とする請求項７に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項１０】
前記複数の開口のうち、前記基準レンズ部に対応する開口は、円形であることを特徴とする請求項９に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項１１】
前記第１及び第２のレンズアレイと前記第１のスペーサーとの間に段差部が設けられてい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レンズアレイ構造体。
【請求項１２】
前記段差部は、前記第１及び第２のレンズアレイから突出するように形成される凸部と、前記第１のスペーサーに窪んで形成される凹部とを有する請求項１１に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項１３】
前記第１のレンズアレイは、接合の前において、前記第１のスペーサーに向かって凹となるように撓んで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レンズアレイ構造体。
【請求項１４】
前記２のレンズアレイは、接合の前において、前記第１のスペーサーに向かって凹となるように撓んでいることを特徴とする請求項１３に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項１５】
前記第２のレンズアレイを挟んで第１のスペーサーに対向する第２のスペーサーと、前記第２のスペーサーを挟んで前記第２のレンズアレイに対向する第３のレンズアレイとをさらに備え、
前記３のレンズアレイは、接合の前において、前記第２のスペーサーに向かって凹となるように撓んでいることを特徴とする請求項１４に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項１６】
前記１のスペーサーと前記１及び第２のレンズアレイとは、接合部の接合面において粗面化されていることを特徴とする請求項１から１５までのいずれか一項に記載のレンズアレイ構造体。
【請求項１７】
前記第１及び第２レンズアレイは、前記基準レンズ部の周囲を囲むように接合されていることを特徴とする請求項１から１６までのいずれか一項に記載のレンズアレイ構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元的に配列される複数のレンズ部を設けたレンズアレイを複数積層してなる積層型のレンズアレイ構造体に関し、特に複数のレンズアレイを、間隔を保って支持するためのスペーサーを備える積層型のレンズアレイ構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の撮像レンズを用いて撮像素子上に複数の画像を結像し、得られた複数画像から１つの画像を再構成する複眼撮像装置などに用いられるレンズアレイ構造体として、複数のレンズアレイを積層したものが存在する（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、各レンズアレイの隣り合うレンズ間に複雑な凹凸構造を設け、これらを互いに嵌め合うことで複数のレンズアレイを固定した複合レンズアレイ（例えば、特許文献１の図２）や、複数のレンズアレイを、レンズに対応する位置に複数の開口が設けられた中間プレートを介して接合した複合レンズアレイ（特許文献１の図１６参照）が記載されている。
しかしながら、前者の構成は、レンズ間に複雑な構造を設ける必要があるため、レンズアレイの成形やレンズアレイ同士の組み合わせの工程が非常に難しいという問題がある。また、後者の構成は、中間プレートとアレイレンズとが全面的に固定されているため、熱によって反りを生じるという問題がある。つまり、レンズアレイの線膨張係数と中間プレートの線膨張係数には差があり、両者の熱膨張による寸法変化量が異なることに起因して、熱の影響により複合レンズアレイに反りを生じる。各レンズアレイにはそれぞれ求められる光学性能に応じて異なる形状を付与している場合に特に反りが生じやすい。反りが発生すると、レンズ光軸方向におけるレンズ要素間の距離の変化や、レンズ要素と撮像素子との距離の変化を生じ、所期の光学性能が達成できずに解像度低下を招いたり、レンズ毎にピント位置が異なってしまい、個々の画像の画質にばらつきを生じたりする。このような画像のぼけは画像処理では回復させることができない。また、レンズ要素のピッチ誤差が発生し、片ボケ等の性能劣化を引き起こす可能性もある。
【０００３】
複数のレンズアレイを直接接合したレンズアレイ構造体として、レンズアレイの周辺に設けた円錐状の嵌合凹凸部を利用して３枚のレンズアレイを位置決め固定するものが存在する（特許文献２参照）。このレンズアレイ構造体は、発光素子アレイチップと位置決めされてホルダーに固定され、光書き込みヘッドとして組み立てられる。この際、ホルダーの嵌合凹部をレンズアレイ構造体よりも長手方向に長めの形状とすることで、材料間の線膨張係数差を勘案し歪み等の弊害が生じることを防止できる。また、保持用のホルダーに位置決めピンを設け、レンズアレイ構造体にピン挿入孔を設けることで、ホルダーとレンズアレイ構造体との位置決めを行うことができるが、熱膨張差による歪みを考慮し、ピン挿入孔をレンズアレイの長手方向に長穴状としている。
しかしながら、特許文献２の装置では、短手方向について熱膨張差が考慮されておらず、またレンズアレイ間で熱膨張差が発生した場合の歪みについても考慮されていない。つまり、レンズアレイを他の部材に固定する際の歪み抑制が十分でなく、レンズアレイ間の熱膨張差に起因して反り等の問題が発生する可能性もある。
【０００４】
なお、特許文献３には、１枚のレンズアレイの温度変化に伴うレンズ間隔（基線長）の変化が個体ごとにばらつくことを防止するために、レンズアレイと撮像素子との間に配置される遮光ブロックを、中央の一点のみレンズアレイに接着し、レンズアレイの周縁部には非接着で当接させた撮像装置が記載されている。しかしながら、特許文献３には、スペーサーを介して積層された複数枚のレンズアレイの熱による反りの発生を防止するために、レンズアレイ間のスペーサーに工夫することは一切記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２９８０８号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３８２８号公報
【特許文献３】特開２００９−０５３０１１号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、簡易な手法によってレンズアレイ等の熱膨張による歪みや変形を防止したレンズアレイ構造体を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るレンズアレイ構造体は、２次元的に配列される複数のレンズ部と、複数のレンズ部の周囲にあるフランジ部とを有する第１のレンズアレイと、第１のレンズアレイの一対の主面の一方側に隣接して設けられ、複数のレンズ部に対応する複数の開口を有する第１のスペーサーと、２次元的に配列される複数のレンズ部と、複数のレンズ部の周囲にあるフランジ部とを有するとともに、第１のスペーサーを挟んで第１のレンズアレイに対向する第２のレンズアレイとを備え、第１及び第２のレンズアレイのうち少なくとも一方は、プラスチック材料で形成され、第１のスペーサーは、第１及び第２のレンズアレイを構成する複数のレンズ部のうち所定の基準レンズ部の周辺のフランジ部において第１及び第２のレンズアレイに接合され、基準レンズ部から離れたフランジ部において第１及び第２のレンズアレイに接合されていない。
【０００８】
上記レンズアレイ構造体では、第１のスペーサーが、第１及び第２のレンズアレイを構成する複数のレンズ部のうち所定の基準レンズ部の周辺のフランジ部において第１及び第２のレンズアレイに接合され、基準レンズ部から離れたフランジ部において第１及び第２のレンズアレイに接合されていない。このため、プラスチック材料で形成されたレンズアレイと第１のスペーサーとの間に線膨張係数の差があっても、プラスチック材料で形成されたレンズアレイの伸縮量とスペーサーの伸縮量との差が許容される。これにより、簡易にプラスチック材料で形成されたレンズアレイの歪み又は変形を防止でき、レンズアレイ構造体の性能の劣化を防止できる。なお、第１及び第２のレンズアレイと第１のスペーサーとは、基準レンズ部の周辺で相互に固定されており、第１のスペーサーを介して両レンズアレイの位置決め等を精密に行うことができる。
【０００９】
本発明の具体的な側面又は態様では、上記レンズアレイ構造体において、第１及び第２のレンズアレイは、プラスチック材料でそれぞれ形成されている。この場合、第１及び第２のレンズアレイの線膨張係数を一致させ易く、第１及び第２のレンズアレイ間の位置ずれを確実に抑制することができる。
【００１０】
本発明の別の側面では、第１のスペーサーは、ガラス材料、セラミックス材料、又は金属材料でそれぞれ形成されている。この場合、プラスチック材料で形成されたレンズアレイの線膨張係数と第１のスペーサーの線膨張係数との差が大きくなり易いが、両レンズアレイが基準レンズ部の周辺のフランジ部において接続させるだけであるので、プラスチック材料で形成されたレンズアレイに歪み又は変形が発生することを抑制することができる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、基準レンズ部は、第１及び第２のレンズアレイの中央領域に配置されている。この場合、第１及び第２のレンズアレイと第１のスペーサーとを中央で安定して固定することができ、周辺部における第１及び第２のレンズアレイ間の位置ずれを低減することができる。
【００１２】
本発明の別の側面では、基準レンズ部は各レンズアレイに１つ存在し、フランジ部のうち１つの基準レンズ部周辺の部分と第１のスペーサーの対応する部分とが接合されている。この場合、第１及び第２のレンズアレイの中央に基準レンズ部があれば、その中央の基準レンズ部の周辺部分を第１のスペーサーに接合することができる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、基準レンズ部は各レンズアレイに複数存在し、フランジ部のうち複数の基準レンズ部間の部分と第１のスペーサーの対応する部分とが接合されている。この場合、第１及び第２のレンズアレイの中央に複数の基準レンズ部があれば、それら中央の複数の基準レンズ部の間部分を第１のスペーサーに接合することができる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、複数の開口のうち少なくとも一部は、矩形である。この場合、レンズ部を矩形の枠部分で支持することになる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、複数の開口は、一様な繰り返しパターンで配列され、それぞれ矩形の輪郭を有する。この場合、各レンズ部を格子状の枠部分で支持することになる。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、第１のスペーサーにおいて、基準レンズ部の周辺に対応する部分の端面は、基準レンズ部から離れたレンズ部の周辺に対応する部分の端面よりも幅広になっている。この場合、第１及び第２のレンズアレイと第１のスペーサーとの接合面積を相対的に増加させて第１及び第２のレンズアレイと第１のスペーサーとの接合強度を高めることができる。
【００１７】
本発明のさらに別の側面では、複数の開口のうち、基準レンズ部に対応する開口は、円形である。この場合、基準レンズ部の有効径を確保しつつ基準レンズ部の周辺部分を確実に固定することができる。
【００１８】
本発明のさらに別の側面では、第１及び第２のレンズアレイと第１のスペーサーとの間に段差部が設けられている。この場合、第１及び第２のレンズアレイと第１のスペーサーとの接着強度を高めることができる。
【００１９】
本発明のさらに別の側面では、段差部は、第１及び第２のレンズアレイから突出するように形成される凸部と、第１のスペーサーに窪んで形成される凹部とを有する。この場合、第１のスペーサーの厚み制御が容易になり、第１及び第２のレンズアレイの組み付け、具体的にはレンズアレイ同士の接続を高精度で行うことができる。
【００２０】
本発明のさらに別の側面では、第１のレンズアレイは、接合の前において、第１のスペーサーに向かって凹となるように撓んでいる。この場合、第１のレンズアレイの周辺部を除いた部分を第１のスペーサーに接合すれば、第１のレンズアレイの周辺部も第１のスペーサーに密着させることができ、第１のレンズアレイと第１のスペーサーとの連結をより確実で高精度なものとすることができる。
【００２１】
本発明のさらに別の側面では、第２のレンズアレイは、接合の前において、第１のスペーサーに向かって凹となるように撓んでいる。この場合、第２のレンズアレイの周辺部を除いた部分を第１のスペーサーに接合すれば、第２のレンズアレイの周辺部も第１のスペーサーに密着させることができ、第２のレンズアレイと第１のスペーサーとの連結をより確実で高精度なものとすることができる。つまり、第１及び第２のレンズアレイの周辺部をスペーサーに密着させることができ、部材同士の連結をより確実で高精度なものとすることができる。
【００２２】
本発明のさらに別の側面では、第２のレンズアレイを挟んで第１のスペーサーに対向する第２のスペーサーと、第２のスペーサーを挟んで第２のレンズアレイに対向する第３のレンズアレイとを備え、第３のレンズアレイは、接合の前において、第２のスペーサーに向かって凹となるように撓んでいる。この場合、第２のレンズアレイを挟むように接合された第１及び第２のスペーサーに対して、これらを挟むように第１のレンズアレイと第３のレンズアレイとを周辺部を除いた部分で第１及び第２のスペーサーに接合すれば、第１及び第３のレンズアレイの周辺部も第１及び第２のスペーサーに密着させることができ、部材同士の連結をより確実で高精度なものとすることができる。
【００２３】
本発明のさらに別の側面では、第１のスペーサーと第１及び第２のレンズアレイとは、接合部の接合面において粗面化されている。この場合、第１のスペーサーと第１及び第２のレンズアレイとの接着強度を高めることができる。
【００２４】
本発明のさらに別の側面では、第１及び第２レンズアレイは、基準レンズ部の周囲を囲むように接合されている。この場合、接着強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（Ａ）は、第１実施形態のレンズアレイ構造体の断面図（図２（Ａ）のＣＣ矢視断面図）であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すレンズアレイ構造体の斜視図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）に示すレンズアレイ構造体の一部破断斜視図である。
【図２】（Ａ）は、第１実施形態のレンズアレイ構造体の平面図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すレンズアレイ構造体のＡＡ矢視断面図である。
【図３】（Ａ）は、図１（Ａ）のレンズアレイのＢＢ矢視断面におけるスペーサーの形状とその上面に塗布される接着剤の塗布パターンとを説明する図であり、（Ｂ）は、スペーサーの下面からスペーサー等を見た図である。
【図４】レンズアレイ構造体を組み付けた撮像装置の断面図である。
【図５】（Ａ）は、変形例のレンズアレイ構造体を構成するスペーサーを平面視した図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図６】（Ａ）は、別の変形例のレンズアレイ構造体を構成するスペーサーを平面視した図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図７】（Ａ）は、第２実施形態のレンズアレイ構造体の断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すレンズアレイ構造体の斜視図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）に示すレンズアレイ構造体の一部破断斜視図である。
【図８】（Ａ）は、第２実施形態のレンズアレイ構造体の平面図であり、（Ｂ）は、図７（Ａ）に示すレンズアレイ構造体のＡＡ矢視断面図であり、（Ｃ）は、図７（Ａ）に示すレンズアレイ構造体のＢＢ矢視断面図である。
【図９】（Ａ）は、変形例のレンズアレイ構造体のスペーサーでのＸＹに平行な断面図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図１０】（Ａ）は、別の変形例のレンズアレイ構造体のスペーサーでのＸＹに平行な断面図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図１１】（Ａ）は、さらに別の変形例のレンズアレイ構造体のスペーサーでのＸＹに平行な断面図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図１２】（Ａ）は、さらに別の変形例のレンズアレイ構造体のスペーサーでのＸＹに平行な断面図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図１３】（Ａ）は、さらに別の変形例のレンズアレイ構造体のスペーサーでのＸＹに平行な断面図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図１４】（Ａ）は、第３実施形態のレンズアレイ構造体の断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すレンズアレイ構造体の斜視図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）に示すレンズアレイ構造体の一部破断斜視図である。
【図１５】（Ａ）は、第３実施形態のレンズアレイ構造体の平面図であり、（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示すレンズアレイ構造体のＡＡ矢視断面図であり、（Ｃ）は、図１４（Ａ）に示すレンズアレイ構造体のＢＢ矢視断面図である。
【図１６】（Ａ）は、変形例のレンズアレイ構造体のスペーサーでのＸＹに平行な断面図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図１７】（Ａ）は、別の変形例のレンズアレイ構造体のスペーサーでのＸＹに平行な断面図であり、（Ｂ）は、スペーサーの上面に塗布される接着剤の塗布パターンを説明する図である。
【図１８】（Ａ）は、第４実施形態のレンズアレイ構造体の側方断面図であり、（Ｂ）は、図１８（Ａ）に示すレンズアレイ構造体のＡＡ矢視断面図である。
【図１９】図１８（Ａ）の部分拡大図である。
【図２０】（Ａ）は、変形例のレンズアレイ構造体を説明する部分拡大断面図であり、（Ｂ）は、別の変形例のレンズアレイ構造体を説明する部分拡大断面図である。
【図２１】（Ａ）及び（Ｂ）は、第５実施形態のレンズアレイ構造体の側方断面図である。
【図２２】第６実施形態のレンズアレイ構造体を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
Ａ）レンズアレイ構造体
図面を参照して、本発明に係る第１実施形態のレンズアレイ構造体の構造、製造等について説明する。
【００２７】
図１（Ａ）〜１（Ｃ）、図２（Ａ）〜２（Ｃ）に示すように、本実施形態のレンズアレイ構造体１００は、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とを第１スペーサー３０を介して貼り合わせた積層体である。第１及び第２レンズアレイ１０，２０は、ＸＹ面に平行に延びる平板状の部材であり、第１スペーサー３０は、ＸＹ面に平行に延びる平板状の部材であり、これらの部材１０，２０，３０は、ＸＹ面に垂直なＺ軸方向に積層されている。
【００２８】
レンズアレイ構造体１００のうち＋Ｚ側（図面の上側）の第１レンズアレイ１０は、プラスチック製の成形品であり、平面視において正方形の輪郭を有する。第１レンズアレイ１０は、それぞれが光学素子である複数のレンズ部１０ａと、複数のレンズ部１０ａを周囲から支持するフランジ部１０ｂとを有する。複数のレンズ部１０ａは、ＸＹ面に平行に配列された正方の格子点（３×３の９点）上に２次元的に配列されている。各レンズ部１０ａは、一方の主面１０ｐ側に凸の第１光学面１１ａを有し、他方の主面１０ｑ側に凹の第２光学面１１ｂを有し、両光学面１１ａ，１１ｂは、例えば非球面となっている。フランジ部１０ｂは、各レンズ部１０ａの周りをそれぞれ囲む複数の周囲部分１０ｃを備え、第１光学面１１ａ側にフランジ面１１ｃを有し、第２光学面１１ｂ側にフランジ面１１ｄを有する。第１レンズアレイ１０は、中央領域に所定の基準レンズ部１０ｓを有しており、フランジ部１０ｂのうち基準レンズ部１０ｓの周囲の周辺部分１０ｔ（図１（Ａ）等参照）は、第１スペーサー３０と接合するための部分となっている。
【００２９】
レンズアレイ構造体１００のうち−Ｚ側（図面の下側）の第２レンズアレイ２０は、プラスチック製の成形品であり、平面視において正方形の輪郭を有する。第２レンズアレイ２０は、それぞれが光学素子である複数のレンズ部２０ａと、複数のレンズ部２０ａを周囲から支持するフランジ部２０ｂとを有する。複数のレンズ部２０ａは、ＸＹ面に平行に配列された正方の格子点上に２次元的に配列されている。各レンズ部２０ａは、一方の主面２０ｐ側に凸の第１光学面２１ａを有し、他方の主面２０ｑ側に凹の第２光学面２１ｂを有し、両光学面２１ａ，２１ｂは、例えば非球面となっている。フランジ部２０ｂは、各レンズ部２０ａの周りをそれぞれ囲む複数の周囲部分２０ｃを備え、第１光学面２１ａ側にフランジ面２１ｃを有し、第２光学面２１ｂ側にフランジ面２１ｄを有する。第２レンズアレイ２０は、中央領域に所定の基準レンズ部２０ｓを有しており、フランジ部２０ｂのうち基準レンズ部２０ｓの周囲の周辺部分２０ｔ（図１（Ａ）等参照）は、第１スペーサー３０と接合するための部分となっている。
【００３０】
第１スペーサー３０は、ガラス、セラミックス、金属、樹脂等で形成された平板状の部材である。第１スペーサー３０は、端面（一方の平面）３０ｓ側において第１レンズアレイ１０の内側の主面１０ｑ側に接合されるとともに、端面（他方の平面）３０ｖ側において第２レンズアレイ２０の内側の主面２０ｑ側に接合されている。第１スペーサー３０は、スペーサー本体３１と、開口３２とを有する。スペーサー本体３１は、レンズ部１０ａ又はレンズ部２０ａ間の境界に対応する格子部分３１ａと、全体を囲む矩形の外枠部分３１ｂとを有する。開口３２は、正方形であり、レンズ部１０ａ等に対応する位置に貫通孔として形成されている。開口３２が正方形であることから、第１レンズアレイ１０のレンズ部１０ａや第２レンズアレイ２０のレンズ部２０ａは、矩形枠によって軸ＡＸ方向に関して支持されていることになる。第１スペーサー３０において、格子部分３１ａのうちの中央領域３０ｔ（図２（Ｂ）参照）は、第１及び第２レンズアレイ１０，２０と接合するための部分となっている。
【００３１】
図３（Ａ）に示すように、第１レンズアレイ１０と第１スペーサー３０とを接合する第１接続部５１は、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔに略対応して井桁状の輪郭を有する。第１接続部５１は、薄い層状の部分であり、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔと基準レンズ部１０ｓの周辺部分１０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。
【００３２】
第１接続部５１を形成する接着剤は、例えば主剤と硬化助剤と硬化開始剤とを含み、溶剤等を含めることができる。実施形態の接着剤は、常温で塗布形状の流延を抑制できる程度に粘性が高く、常温よりも十分高い高温で液滴として供給できる程度に粘性が低いものが好ましい。硬化開始剤としては、取り扱いの便宜等を考慮して光重合開始剤が用いられる。光重合開始剤として、例えばカチオン発生剤等であるＵＶ重合開始剤を用いることができる。
【００３３】
第２レンズアレイ２０と第１スペーサー３０とを接合する第２接続部５２は、図示を省略するが、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔに対応して第１接続部５１と同様に井桁状の輪郭を有する。第２接続部５２は、薄い層状の部分であり、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔと基準レンズ部２０ｓの周辺部分２０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第２接続部５２を形成する接着剤は、第１接続部５１を形成する接着剤と同様の材料で形成される。
【００３４】
以下、図１（Ａ）〜１（Ｃ）等に示すレンズアレイ構造体１００の製造方法の一例について説明する。まず、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とを準備する。第１及び第２レンズアレイ１０，２０は、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂その他のエネルギー硬化性樹脂等を用いて、射出成形によって形成することができる。次に、第１スペーサー３０を準備する。第１スペーサー３０は、ガラス板の適所にエッチングによって開口を形成することによって形成することができる。また、第１スペーサー３０は、ガラス板に機械加工によって開口を形成することによって形成することができる。その後、第１スペーサー３０を構成する格子部分３１ａのうちの中央領域３０ｔにおいて一方の表面に接着剤５１ａを塗布し（図３（Ａ）参照）、第１レンズアレイ１０をアライメントして貼り合わせ、ＵＶ光等の硬化光を照射して接着剤５１ａを硬化させ第１接続部５１とすることで、第１スペーサー３０に対する第１レンズアレイ１０の固定が完了する。さらに、格子部分３１ａのうちの中央領域３０ｔにおいて他方の表面に接着剤５２ａを塗布し（図３（Ｂ）参照）、第２レンズアレイ２０をアライメントして貼り合わせ、ＵＶ光等の硬化光を照射して接着剤５２ａを硬化させ第２接続部５２とすることで、第１スペーサー３０に対する第２レンズアレイ２０の固定が完了する。以上により、第１スペーサー３０を両側から第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とで挟んで中央側で固定したレンズアレイ構造体１００が得られる。
【００３５】
図４は、図１（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００を組み込んだ撮像モジュール２００の断面図である。
撮像モジュール２００は、複数の撮像レンズを用いて複数の画像を撮影し、１つの画像を再構成するためのものである。撮像モジュール２００は、図１（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００の他に、ホルダー３１０と、赤外線カットフィルター３２０と、撮像素子アレイ３３０とを有する。
【００３６】
ホルダー３１０は、レンズアレイ構造体１００、赤外線カットフィルター３２０、及び撮像素子アレイ３３０を収納し保持するためのものであり、レンズアレイ構造体１００を収容するための凹部４１と、レンズアレイ構造体１００の複数の光学面１１ａに対応する格子点位置に設けられた複数の円形の開口部４３とを備えている。レンズアレイ構造体１００は、ホルダー３１０の凹部４１内に挿入され、像側に位置する第２レンズアレイ２０の背面側の周縁部が枠部材４２によって支持されている。枠部材４２はホルダー３１０の凹部４１を構成する側壁部の内面に設けられた段部Ｓ１に接着されている。レンズアレイ構造体１００の側面と、ホルダー３１０の側壁部との間には、レンズアレイ構造体１００が熱膨張した場合に両者が干渉しない程度の間隙が設けられている。ここで、ホルダー３１０の開口とアレイレンズ構造体１００のレンズ部とが正確に位置決めされるようにするため、物体体側の第１レンズアレイ１０とホルダー３１０の隣り合う開口部４３の間の部位とを基準レンズ部周囲に対応する領域のみで接着するとともに、枠部材４２と像側の第２レンズアレイ２０とを非接着にすることが好ましい。赤外線カットフィルター３２０は、枠部材４２とともにホルダー３１０の段部Ｓ１に固定されている。撮像素子アレイ３３０は、ホルダー３１０の段部Ｓ２に固定されている。ホルダー３１０は、遮光性の樹脂、例えば黒色顔料等の着色剤を含む液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリフタルアミド（ＰＰＡ）等で形成されている。
【００３７】
レンズアレイ構造体１００は、例えば、ホルダー３１０の開口部４３の縁部分に位置決め用突当て部を設け、この突当て部と第１レンズアレイ１０の光学面の有効領域外の部位とを押し当てることで凹部４１内に位置決めすることができる。赤外線カットフィルター３２０や撮像素子アレイ３３０は、ホルダー３１０の段部Ｓ１，Ｓ２にアライメントされ、結果的に、撮像素子アレイ３３０は、レンズアレイ構造体１００に対してアライメントされた状態となる。なお、図４には図示していないが、必要に応じて、レンズアレイ構造体１００の前後や第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０との間に絞り部材を設けたり、第１レンズアレイ１０及び第２レンズアレイ２０のうち少なくとも一方の主面に遮光材料を塗布して絞りを形成したりしてもよい。ホルダー３１０の開口部４３とその間の部位により、絞り部材の機能を持たせるようにしてもよい。
【００３８】
以上のレンズアレイ構造体１００では、第１スペーサー３０が、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とを構成する複数のレンズ部１０ａ，２０ａのうち所定の基準レンズ部１０ｓ，２０ｓの周辺部分１０ｔ，２０ｔにおいてレンズアレイ１０，２０に接合され、基準レンズ部１０ｓ，２０ｓから離れたフランジ部１４，２４において第１及び第２レンズアレイ１０，２０に接合されていない。このため、プラスチック材料で形成された第１及び第２レンズアレイ１０，２０と第１スペーサー３０との間に線膨張係数の差があっても、第１及び第２レンズアレイ１０，２０及び第１スペーサー３０の伸縮は許容される。これにより、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の歪み又は変形を比較的簡素な構造で防止でき、レンズアレイ構造体１００の性能の劣化を防止できる。なお、第１及び第２レンズアレイ１０，２０と第１スペーサー３０とは、周辺部分１０ｔ，２０ｔにおいて相互に固定されており、第１スペーサー３０を介しての第１及び第２レンズアレイ１０，２０の位置決め等を精密に行うことができる。
【００３９】
レンズアレイ構造体１００は、図４に示す撮像モジュール２００に組み立てられた後は、撮像モジュール２００からの発熱の影響を受けやすいが、上記のようにレンズアレイ構造体１００の中心付近のみを固定することで、第１及び第２レンズアレイ１０，２０と第１スペーサー３０との拘束を最小限とすることができ、熱変化によるそれぞれの膨縮による応力発生を低減できる。これより、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の反りをなくすことができ、レンズ間距離変化、ピッチ変化、レンズと撮像素子との距離変化を防止できる。
【００４０】
なお、第１及び第２レンズアレイ１０，２０と第１スペーサー３０とを全面で接着しようとした場合、接着剤の均一な塗布が容易でなく、特に開口３２において密閉空間が形成され、接着剤が意図しない挙動をし、接着剤がはみ出して接着不良部分が形成される可能性もある。一方、上記実施形態のように、第１及び第２レンズアレイ１０，２０と第１スペーサー３０とを局所的に接合することによって、接着剤のはみ出し等の不都合を回避しやすくなり、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００４１】
また、第１スペーサー３０の格子部分３１ａによって第１及び第２レンズアレイ１０，２０の間隔を接着の有無に関わらず各部で正確に保持できることができるので、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の間隔がうねるように増減するといった精度低下を抑制することができるという利点もある。
【００４２】
図５（Ａ）及び５（Ｂ）は、図１（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００の変形例を説明する図である。この変形例では、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２のうち、第１レンズアレイ１０の基準レンズ部１０ｓに対応する１つの開口３２ｓが円形であり、その他の開口３２は、正方形である。この場合、開口３２ｓの周囲において、格子部分３１ａの横幅が広くなって、第１及び第２接続部５１，５２の面積を増やすことができるので（図５（Ｂ）参照）、第１スペーサー３０に対する第１及び第２レンズアレイ１０，２０の固定を確実にすることができる。
【００４３】
図６（Ａ）及び６（Ｂ）は、図１（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００の別の変形例を説明する図である。この変形例では、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２が全て円形である。この場合も、基準レンズ部１０ｓに対応する１つの開口３２ｓの周囲において、格子部分３１ａの横幅が広くなって、第１及び第２接続部５１，５２の面積を増やすことができるので（図６（Ｂ）参照）、第１スペーサー３０に対する第１及び第２レンズアレイ１０，２０の固定を確実にすることができる。
【００４４】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るレンズアレイ構造体等について説明する。なお、第２実施形態のレンズアレイ構造体等は第１実施形態のレンズアレイ構造体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。
【００４５】
図７（Ａ）〜７（Ｃ）、図８（Ａ）〜８（Ｃ）に示すように、本実施形態のレンズアレイ構造体１００は、第１レンズアレイ１０と、第１スペーサー３０と、第２レンズアレイ２０と、第２スペーサー７０と、第３レンズアレイ６０とを順に積層し接合した積層体である。
【００４６】
第１レンズアレイ１０は、第１実施形態と同様のものであるが、レンズ部１０ａは、４×４の正方格子点上に２次元的に配列されている。この場合、第１レンズアレイ１０は、中央領域に４つの基準レンズ部１０ｓを有しており、４つの基準レンズ部１０ｓの周囲（これらの間を含む）である周辺部分１０ｔ（図７（Ａ）等参照）は、第１スペーサー３０と接合するための部分となっている。
【００４７】
第２レンズアレイ２０は、第１実施形態と同様のものであるが、レンズ部２０ａは、レンズ部１０ａと同様に４×４の正方格子点上に２次元的に配列されている。この場合、第２レンズアレイ２０は、中央領域に４つの基準レンズ部２０ｓを有しており、４つの基準レンズ部２０ｓの周囲である周辺部分２０ｔ（図７（Ａ）等参照）は、第１及び第２スペーサー３０，７０と接合するための部分となっている。
【００４８】
第３レンズアレイ６０は、第１レンズアレイ１０等と同様のものである。すなわち、第３レンズアレイ６０は、プラスチック製の成形品であり、平面視において正方形の輪郭を有する。第３レンズアレイ６０は、それぞれが光学素子である複数のレンズ部６０ａと、複数のレンズ部６０ａを周囲から支持するフランジ部６０ｂとを有する。複数のレンズ部６０ａは、ＸＹ面に平行に配列された４×４の正方格子点上に２次元的に配列されている。各レンズ部６０ａは、一方側に第１光学面６１ａを有し、他方側に第２光学面６１ｂを有し、両光学面６１ａ，６１ｂは、例えば非球面となっている。フランジ部６０ｂは、各レンズ部６０ａの周りをそれぞれ囲む複数の周囲部分６０ｃを備える。第３レンズアレイ６０は、中央領域に４つの基準レンズ部６０ｓを有しており、フランジ部６０ｂのうち基準レンズ部６０ｓの周囲（これらの間を含む）の周辺部分６０ｔ（図７（Ａ）等参照）は、第１スペーサー３０等と接合するための部分となっている。
【００４９】
第１スペーサー３０は、第１実施形態と同様のものであるが、第１レンズアレイ１０のレンズ部１０ａ等の配列に対応して４×４の開口３２を有する。第１スペーサー３０において、中央領域３０ｔ（図８（Ｂ）参照）は、第１及び第２レンズアレイ１０，２０と接合するための部分となっている。
【００５０】
第２スペーサー７０は、第１スペーサー３０と同様のものである。すなわち、第２スペーサー７０は、ガラス、セラミックス、金属、樹脂等で形成された平板状の部材である。第１スペーサー３０は、第２レンズアレイ２０の他方側に接合されるとともに、第３レンズアレイ６０の一方側に接合されている。第２スペーサー７０は、スペーサー本体７１と、開口７２とを有する。スペーサー本体７１は、レンズ部２０ａ又はレンズ部６０ａ間の境界に対応する格子部分７１ａと、全体を囲む矩形の外枠部分７１ｂとを有する。開口７２は、正方形であり、レンズ部２０ａ等に対応する位置に貫通孔として形成されている。
【００５１】
図８（Ｃ）に示すように、第１レンズアレイ１０と第１スペーサー３０とを接合する第１接続部５１は、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔの中心側に対応して十字状の輪郭を有する。第１接続部５１は、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔと基準レンズ部１０ｓの周辺部分１０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第１接続部５１を形成する接着剤は、第１実施形態と同様の材料で形成され、ＵＶ硬化樹脂等を用いることができる。
【００５２】
第２レンズアレイ２０と第１スペーサー３０とを接合する第２接続部５２は、図示を省略するが、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔの中心側に対応して十字状の輪郭を有する。第２接続部５２は、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔと基準レンズ部２０ｓの周辺部分２０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第２接続部５２を形成する接着剤は、第１接続部５１を形成する接着剤と同様の材料で形成される。
【００５３】
第３レンズアレイ６０と第２スペーサー７０とを接合する第３接続部５３は、図示を省略するが、第１接続部５１と同様に第２スペーサー７０の中央領域７０ｔの中心側に対応して十字状の輪郭を有する。第３接続部５３は、第２スペーサー７０の中央領域７０ｔと基準レンズ部６０ｓの周辺部分６０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第３接続部５３を形成する接着剤は、第１接続部５１を形成する接着剤と同様の材料で形成される。
【００５４】
第２レンズアレイ２０と第２スペーサー７０とを接合する第４接続部５４は、図示を省略するが、第１接続部５１と同様に第２スペーサー７０の中央領域７０ｔの中心側に対応して十字状の輪郭を有する。第４接続部５４は、第２スペーサー７０の中央領域７０ｔと基準レンズ部２０ｓの周辺部分２０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第４接続部５４を形成する接着剤は、第２接続部５２を形成する接着剤と同様の材料で形成される。
【００５５】
以上のレンズアレイ構造体１００では、第１スペーサー３０が、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とを構成する複数のレンズ部１０ａ，２０ａのうち所定の基準レンズ部１０ｓ，２０ｓの周辺部分１０ｔ，２０ｔにおいてレンズアレイ１０，２０に接合され、基準レンズ部１０ｓ，２０ｓから離れたフランジ部１４，２４において第１及び第２レンズアレイ１０，２０に接合されていない。また、第２スペーサー７０が、第２レンズアレイ２０と第３レンズアレイ６０とを構成する複数のレンズ部２０ａ，６０ａのうち所定の基準レンズ部２０ｓ，６０ｓの周辺部分２０ｔ，６０ｔにおいてレンズアレイ２０，６０に接合され、基準レンズ部２０ｓ，６０ｓから離れたフランジ部２４，６４において第２及び第３レンズアレイ２０，６０に接合されていない。よって、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０と第１及び第２スペーサー３０，７０との間に線膨張係数の差があっても、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０の伸縮量と第１及び第２スペーサー３０，７０の伸縮量との差が許容される。これにより、簡易に第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０の歪み又は変形を防止でき、レンズアレイ構造体１００の性能の劣化を防止できる。なお、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０と第１及び第２スペーサー３０，７０とは、周辺部分１０ｔ，２０ｔ，６０ｔにおいて相互に固定されており、第１及び第２スペーサー３０，７０を介しての第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０の位置決め等を精密に行うことができる。
【００５６】
図９（Ａ）及び９（Ｂ）は、図７（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００の変形例を説明する図である。この変形例では、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２のうち、第１レンズアレイ１０の基準レンズ部１０ｓに対応する４つの開口３２ｓが内側において円形で外側において正方形であり、その他の開口３２は、正方形である。この場合、開口３２ｓの周囲において、格子部分３１ａの横幅が広くなって、第１及び第２接続部５１，５２の面積を増やすことができるので（図９（Ｂ）参照）、第１スペーサー３０に対する第１及び第２レンズアレイ１０，２０の固定を確実にすることができる。なお、第２スペーサー７０については、図示を省略しているが、第１スペーサー３０と同様の形状とすることができる。つまり、第３接続部５３や第４接続部５４は、第１接続部５１と同一のパターンとなる。
【００５７】
図１０（Ａ）及び１０（Ｂ）は、図７（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００の別の変形例を説明する図である。この変形例では、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２が全て円形である。この場合も、基準レンズ部１０ｓに対応する４つの開口３２ｓの周囲において、格子部分３１ａの横幅が広くなって、第１及び第２接続部５１，５２の面積を増やすことができるので（図１０（Ｂ）参照）、第１スペーサー３０に対する第１及び第２レンズアレイ１０，２０の固定を確実にすることができる。なお、第２スペーサー７０については、図示を省略しているが、第１スペーサー３０と同様の形状とすることができる。つまり、第３接続部５３や第４接続部５４は、第１接続部５１と同一のパターンとなる。
【００５８】
図１１（Ａ）及び１１（Ｂ）は、図７（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００の別の変形例を説明する図である。この変形例では、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２のうち、第１レンズアレイ１０の基準レンズ部１０ｓに対応する４つの開口３２ｓが円形であり、その他の開口３２は、正方形である。この場合も、基準レンズ部１０ｓに対応する１つの開口３２ｓの周囲において、格子部分３１ａの横幅が広くなって、第１及び第２接続部５１，５２の面積を増やすことができるので（図１１（Ｂ）参照）、第１スペーサー３０に対する第１及び第２レンズアレイ１０，２０の固定を確実にすることができる。なお、第２スペーサー７０については、図示を省略しているが、第１スペーサー３０と同様の形状とすることができる。つまり、第３接続部５３や第４接続部５４は、第１接続部５１と同一のパターンとなる。
【００５９】
図１２（Ａ）及び１２（Ｂ）は、図７（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００のさらに別の変形例を説明する図である。この変形例では、４つの隣接するレンズ部１０ａが１つのブロックとなっており、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２は、このブロック内を一組又は単位とするものとなっている。結果的に、全ての開口３２は、矩形となっている。つまり、第１スペーサー３０の格子部分３１ａは十字状となっている。なお、第２スペーサー７０については、図示を省略しているが、第１スペーサー３０と同様の形状とすることができる。つまり、第３接続部５３や第４接続部５４は、第１接続部５１と同一のパターンとなる。
【００６０】
図１３（Ａ）及び１３（Ｂ）は、図７（Ａ）等に示すレンズアレイ構造体１００のさらに別の変形例を説明する図である。この変形例でも、４つの隣接するレンズ部１０ａが１つのブロックとなっており、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２は、このブロックを単位とする。さらに、開口３２は、基準レンズ部１０ｓに隣接する側で円形又は円弧となっている。この場合、基準レンズ部１０ｓの周囲において、格子部分３１ａの横幅が広くなって、第１及び第２接続部５１，５２の面積を増やすことができるので（図１３（Ｂ）参照）、第１スペーサー３０に対する第１及び第２レンズアレイ１０，２０の固定を確実にすることができる。なお、第２スペーサー７０については、図示を省略しているが、第１スペーサー３０と同様の形状とすることができる。つまり、第３接続部５３や第４接続部５４は、第１接続部５１と同一のパターンとなる。
【００６１】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係るレンズアレイ構造体等について説明する。なお、第３実施形態のレンズアレイ構造体等は第１実施形態のレンズアレイ構造体等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態等と同様であるものとする。
【００６２】
図１４（Ａ）〜１４（Ｃ）及び図１５（Ａ）〜１５（Ｃ）に示すように、本実施形態のレンズアレイ構造体１００は、第１レンズアレイ１０と、第１スペーサー３０と、第２レンズアレイ２０と、第２スペーサー７０と、第３レンズアレイ６０とを順に積層し接合した積層体である。
【００６３】
第１レンズアレイ１０は、第１又は第２実施形態と同様のものであるが、レンズ部１０ａは、５×５の正方格子点上に２次元的に配列されている。この場合、第１レンズアレイ１０は、中央領域に１つの基準レンズ部１０ｓを有しており、１つの基準レンズ部１０ｓの周囲である周辺部分１０ｔ（図１４（Ａ）等参照）は、第１スペーサー３０と接合するための部分となっている。
【００６４】
第２レンズアレイ２０は、第１又は第２実施形態と同様のものであるが、レンズ部２０ａは、レンズ部１０ａと同様に５×５の正方格子点上に２次元的に配列されている。この場合、第２レンズアレイ２０は、中央領域に１つの基準レンズ部２０ｓを有しており、１つの基準レンズ部２０ｓの周囲である周辺部分２０ｔ（図１４（Ａ）等参照）は、第１及び第２スペーサー３０，７０と接合するための部分となっている。
【００６５】
第３レンズアレイ６０は、第２実施形態と同様のものであるが、レンズ部６０ａは、第１レンズアレイ１０のレンズ部１０ａと同様に５×５の正方格子点上に２次元的に配列されている。この場合、第３レンズアレイ６０は、中央領域に１つの基準レンズ部６０ｓを有しており、１つの基準レンズ部６０ｓの周囲である周辺部分６０ｔ（図１４（Ａ）等参照）は、第２スペーサー７０と接合するための部分となっている。
【００６６】
第１スペーサー３０は、第１実施形態と同様のものであるが、第１レンズアレイ１０のレンズ部１０ａ等の配列に対応して５×５の開口３２を有する。第１スペーサー３０において、中央領域３０ｔ（図１５（Ｂ）参照）は、第１及び第２レンズアレイ１０，２０と接合するための部分となっている。
【００６７】
第２スペーサー７０は、第２実施形態と同様のものであるが、第２レンズアレイ２０を構成するレンズ部２０ａのうち４つ又は２つに対応して正方形又は長方形の開口３２を有する。第２スペーサー７０において、中央領域７０ｔ（図１４（Ａ）参照）は、詳細な説明を省略するが、第２及び第３レンズアレイ２０，３０と接合するための部分となっている。
【００６８】
図１５（Ｃ）に示すように、第１レンズアレイ１０と第１スペーサー３０とを接合する第１接続部５１は、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔに対応して井桁状の輪郭を有する。第１接続部５１は、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔと基準レンズ部１０ｓの周辺部分１０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第１接続部５１を形成する接着剤は、第１実施形態と同様の材料で形成され、ＵＶ硬化樹脂等を用いることができる。
【００６９】
第２レンズアレイ２０と第１スペーサー３０とを接合する第２接続部５２は、図示を省略するが、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔに対応して井桁状の輪郭を有する。第２接続部５２は、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔと基準レンズ部２０ｓの周辺部分２０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第２接続部５２を形成する接着剤は、第１接続部５１を形成する接着剤と同様の材料で形成される。
【００７０】
第２レンズアレイ２０と第２スペーサー７０とを接合する第３接続部５３は、図示を省略するが、第１接続部５１と同様に第２スペーサー７０の中央領域７０ｔの中心側に対応して井桁状の輪郭を有する。第３接続部５３は、第２スペーサー７０の中央領域７０ｔと基準レンズ部６０ｓの周辺部分６０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第３接続部５３を形成する接着剤は、第１接続部５１を形成する接着剤と同様の材料で形成される。
【００７１】
第３レンズアレイ６０と第２スペーサー７０とを接合する第４接続部５４は、図示を省略するが、第１接続部５１と同様に第２スペーサー７０の中央領域７０ｔの中心側に対応して井桁状の輪郭を有する。第４接続部５４は、第２スペーサー７０の中央領域７０ｔと基準レンズ部２０ｓの周辺部分２０ｔとの間に挟まれて両者を接合する。第４接続部５４を形成する接着剤は、第１接続部５１を形成する接着剤と同様の材料で形成される。
【００７２】
図１６（Ａ）及び１６（Ｂ）は、図１４（Ａ）〜１４（Ｃ）に示すレンズアレイ構造体１００の変形例を説明する図である。この変形例では、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２のうち、第１レンズアレイ１０の基準レンズ部１０ｓに対応する１つの開口３２ｓが円形であり、その他の開口３２は、矩形である。この場合、開口３２ｓの周囲において、格子部分３１ａの横幅が広くなって、第１及び第２接続部５１，５２の面積を増やすことができるので、第１スペーサー３０に対する第１及び第２レンズアレイ１０，２０の固定を確実にすることができる。なお、第２スペーサー７０も第１レンズアレイ１０の開口３２と同様の開口７２を有するものとでき、第２スペーサー７０に対する第２及び第３レンズアレイ２０，６０の固定も、第１スペーサー３０の場合と同様とできる。
【００７３】
図１７（Ａ）及び１７（Ｂ）は、図１４（Ａ）〜１４（Ｃ）に示すレンズアレイ構造体１００の別の変形例を説明する図である。この変形例では、第１スペーサー３０に形成された複数の開口３２のうち、第１レンズアレイ１０の基準レンズ部１０ｓに対応する１つの開口３２ｓが円形であり、基準レンズ部１０ｓに隣接する１つの開口３２ｓが一部円弧となっている。この場合も、基準レンズ部１０ｓに対応する１つの開口３２ｓの周囲において、格子部分３１ａの横幅が広くなって、第１及び第２接続部５１，５２の面積を増やすことができるので、第１スペーサー３０に対する第１及び第２レンズアレイ１０，２０の固定を確実にすることができる。なお、第２スペーサー７０も第１レンズアレイ１０の開口３２と同様の開口７２を有するものとでき、第２スペーサー７０に対する第２及び第３レンズアレイ２０，６０の固定も、第１スペーサー３０の場合と同様とできる。
【００７４】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係るレンズアレイ構造体等について説明する。なお、第４実施形態のレンズアレイ構造体等は第１及び第２実施形態のレンズアレイ構造体等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態等と同様であるものとする。
【００７５】
図１８（Ａ）、１８（Ｂ）等に示すように、第１レンズアレイ１０と第１スペーサー３０との間に第１段差部９１が設けられ、第１スペーサー３０と第２レンズアレイ２０との間に第２段差部９２が設けられている。また、第３レンズアレイ６０と第２スペーサー７０との間に第３段差部９３が設けられ、第２スペーサー７０と第２レンズアレイ２０との間に第４段差部９４が設けられている。第１及び第２段差部９１，９２は、十字状で、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔ若しくは基準レンズ部２０ｓの周辺部分２０ｔ、つまり第１及び第２接続部５１，５２のある部分のみならず、第１スペーサー３０又は第１レンズアレイ１０等の周辺領域までも延びている。これは、第１レンズアレイ１０等の金型加工の便宜等を考慮したものである。図示を省略するが、第３及び第４段差部９３，９４も、同様の理由で、第２スペーサー７０又は第３レンズアレイ６０等の中央領域のみならず第１スペーサー３０又は第３レンズアレイ６０等の周辺領域までも延びている。
【００７６】
図１９に示すように、第１〜第４段差部９１〜９４は、ゆるく嵌合する凹凸構造であり、第１〜第４接続部５１〜５４の接着面積を増加させて接着強度を増加させる役割を有する。第１段差部９１は、第１レンズアレイ１０側に形成された凹部９１ａと、第１スペーサー３０側に形成された凸部９１ｂとを有する。第２段差部９２は、第２レンズアレイ２０側に形成された凹部９２ａと、第１スペーサー３０側に形成された凸部９２ｂとを有する。第３段差部９３は、第３レンズアレイ６０側に形成された凹部９３ａと、第２スペーサー７０側に形成された凸部９３ｂとを有する。第４段差部９４は、第２レンズアレイ２０側に形成された凹部９４ａと、第２スペーサー７０側に形成された凸部９４ｂとを有する。以上の凹部９１ａ〜９４ａと凸部９１ｂ〜９４ｂとの間には、接着剤が十分充填されるように１０〜２０μｍ程度の隙間が設けられている。
【００７７】
以上のレンズアレイ構造体１００では、第１及び第２スペーサー３０，７０が、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０の基準レンズ部１０ｓ，２０ｓ，６０ｓの周辺部分１０ｔ，２０ｔ，６０ｔにおいて、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０に接合され、その周縁部又は外枠において第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０に接合されていない。よって、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０と第１及び第２スペーサー３０，７０との間に線膨張係数の差があっても、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０の歪み又は変形を防止でき、レンズアレイ構造体１００の光学的性能の劣化を防止できる。さらに、第１〜第４段差部９１〜９４を設けることで、第１及び第２スペーサー３０，７０による第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０の支持及び固定が確実になる。
【００７８】
図２０（Ａ）は、図１８（Ａ）、１９等に示すレンズアレイ構造体１００の変形例を説明する図である。この場合、第２段差部９２の凹凸が入れ替わって第２レンズアレイ２０側に凸部９２ｂが形成されている。また、第１段差部９１の横幅を第２段差部９２の横幅よりも広くして、第１段差部９１と第２段差部９２とが近づくなどの干渉を回避している。なお、図示を省略しているが、第２段差部９２とともに或いは第２段差部９２に代えて第４段差部９４等の凹凸を入れ替えることもできる。
【００７９】
図２０（Ｂ）は、図１８（Ａ）、１９等に示すレンズアレイ構造体１００の別の変形例を説明する図である。この場合、第１〜第４段差部９１〜９４の凹凸が入れ替わって第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０側に凸部９１ｂ，９２ｂ，９３ｂ，９４ｂが形成され、第１及び第２スペーサー３０，７０側に凹部９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａが形成されている。さらに、対向する第３及び第４段差部９３，９４については、ＸＹ面に平行な横方向に位置をずらして配置されており、薄くなりがちな第２スペーサー７０にスペースを確保して干渉を回避している。上記のような第１〜第４段差部９１〜９４を形成することで、第１及び第２スペーサー３０，７０側に突起が形成されることを回避でき、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０間の隙間寸法を決めるスペーサー厚みを精密に制御できる。なお、図示を省略しているが、対向する第１及び第２段差部９１，９２ついても、ＸＹ面に平行な横方向に位置をずらして配置することができ、この場合、薄くなりがちな第１スペーサー３０にスペースを確保して干渉を回避しやすくなる。
【００８０】
以上では、レンズアレイ構造体１００が５×５の第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０で構成される場合について説明しているが、図１（Ａ）等に示す３×３のレンズアレイ１０，２０や、図１４（Ａ）等に示す５×５のレンズアレイ１０，２０，６０を用いてレンズアレイ構造体１００を構成する場合、Ｘ方向やＹ方向に延びる段差部（図１９の段差部９１，９２等参照）を複数行（具体的には２行）形成することになる。
【００８１】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態に係るレンズアレイ構造体等について説明する。なお、第５実施形態のレンズアレイ構造体等は第１及び第２実施形態のレンズアレイ構造体等を変形したものであり、特に説明しない部分は第１実施形態等と同様であるものとする。
【００８２】
図２１（Ａ）に示すように、レンズアレイ構造体１００のうち第１レンズアレイ１０は、第１スペーサー３０に向けてわずかに凹となるように撓んだものとして形成されているが、第１スペーサー３０と接合することによって撓み又は湾曲が矯正され第１スペーサー３０と平行に延びる平坦な形状を有するものとなっている。第２レンズアレイ２０は、第２スペーサー７０に向けてわずかに凹となるように撓んだものとして形成されているが、第２スペーサー７０と接合することによって撓み又は湾曲が矯正され第２スペーサー７０と平行に延びる平坦な形状を有するものとなっている。第３レンズアレイ６０は、第２スペーサー７０に向けてわずかに凹となるように撓んだものとして形成されているが、第２スペーサー７０と接合することによって撓み又は湾曲が矯正され第２スペーサー７０と平行に延びる平坦な形状を有するものとなっている。なお、内側の第２レンズアレイ２０については、予め撓みを有しないものとすることができ、或いは第１レンズアレイ１０よりも撓みが少ないものとすることができる。
【００８３】
図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）に示すレンズアレイ構造体１００の変形例を説明する図である。この場合、内側の第２レンズアレイ２０は、第１スペーサー３０に向けてわずかに凹となるように撓んだものとして形成されているが、第１スペーサー３０と接合することによって撓み又は湾曲が矯正され第１スペーサー３０と平行に延びる平坦な形状を有するものとなっている。一方、外側の第１レンズアレイ１０と第３レンズアレイ６０とは、第１スペーサー３０と第２スペーサー７０とに向けてそれぞれ凹となるように撓んだものとして形成されているが、両スペーサー３０，７０と接合することによって撓み又は湾曲が矯正されている。
【００８４】
以上において、外側に配置された第１レンズアレイ１０と第３レンズアレイ６０とには、内側に湾曲するような撓み応力が付与されている。第２レンズアレイ２０に付与される応力については、特に制限がないが、第１レンズアレイ１０の撓み応力と、第３レンズアレイ６０の撓み応力と、第３レンズアレイ６０の撓み応力とが全体としてバランスすることが望ましい。具体的には、図２１（Ａ）の場合、第１レンズアレイ１０の撓み応力をＦ１とし、第２レンズアレイ２０の撓み応力をＦ２とし、第３レンズアレイ６０の撓み応力をＦ３とした場合に、Ｆ１＋Ｆ２≒Ｆ３とすることでバランスがとれる。また、図２１（Ｂ）の場合、Ｆ１≒Ｆ２＋Ｆ３とすることでバランスがとれる。
【００８５】
本実施形態において、第２レンズアレイ２０を挟むように中央側で接合された第１及び第２スペーサー３０，７０に対して、これらを外側から挟むように第１レンズアレイ１０と第３レンズアレイ６０とを第１及び第２スペーサー３０，７０に対して中央側で接合している。さらに、外側の第１レンズアレイ１０と第３レンズアレイ６０とは、接合前に予めスペーサー３０，７０のある内側に湾曲して形成されおり、接合後は周辺側で両スペーサー３０，７０を挟むような応力が付与されているので、第１及び第３レンズアレイ１０，６０のフランジ部１４，６４を両スペーサー３０，７０に固定しないで密着させることができ、レンズアレイ１０，２０，６０同士の連結をより確実で高精度なものとすることができる。
【００８６】
以上では、レンズアレイ構造体１００が第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０で構成される場合について説明しているが、図２１（Ｂ）において、第３レンズアレイ６０及び第２スペーサー７０を省略し、レンズアレイ構造体１００を内側に湾曲するような撓み応力を有する第１及び第２レンズアレイ１０，２０と、これらに挟まれて中央側で接合された第１スペーサー３０とで構成することもできる。
【００８７】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態に係るレンズアレイ構造体等について説明する。なお、第６実施形態のレンズアレイ構造体等は第２実施形態のレンズアレイ構造体等を変形したものであり、特に説明しない部分は第２実施形態等と同様であるものとする。
【００８８】
図２２に示すように、第１スペーサー３０の中央領域３０ｔにおける表裏は、粗面化された接合面３０ｐとなっている。つまり、第１接続部５１と第２接続部５２とは、粗面化された接合面３０ｐの領域内に形成されており、第１及び第２レンズアレイ１０，２０の第１スペーサー３０に対する接合が強固なものとなる。なお、図示を省略しているが、第１スペーサー３０の下側に配置された第２スペーサー７０の中央領域７０ｔの表裏も、粗面化された接合面となっている。
以上のように第１及び第２スペーサー３０，７０側を粗面化する場合、接合面３０ｐを一括して処理又は加工できるため、加工が容易である。
【００８９】
なお、第１及び第２スペーサー３０，７０側を粗面化するだけでなく、あるいはこれに代えて、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０側を粗面化することもできる。この場合、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０を射出成形するための金型において、レンズ転写面を仕上げる前に、まず型面全体を粗面化し、その後にレンズ部を選択的に鏡面加工してレンズ転写面に仕上げる。一方、レンズ部の鏡面加工を先にし、後から周辺部分１０ｔ，２０ｔ，６０ｔに相当する金型部分を粗面化する場合は、レンズ部をマスクで保護して周辺相当の金型部分を選択的に粗面化する必要ある。
【００９０】
第１及び第２スペーサー３０，７０、第１〜第３レンズアレイ１０，２０，６０又はその金型を粗面化する場合、ブラスト処理、薬液処理等を用いることができ、加工工具による加工条件を粗くして面精度を低下させる（表面粗さを増加させる）こともできる。
【００９１】
以上では、第２実施形態のレンズアレイ構造体１００において第１及び第２接続部５１，５２等のために接合面を粗面化することとしているが、第１及び第３実施形態のレンズアレイ構造体１００において同様の接合面を粗面化することもできる。
【００９２】
以上、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、第１レンズアレイ１０と第２レンズアレイ２０とを異なるプラスチック材料で形成することもできる。また、第１レンズアレイ１０及び第２レンズアレイ２０のいずれか一方を非プラスチック材料（例えばガラス）を含む材料で形成することもできる。
【００９３】
第１レンズアレイ１０を第１スペーサー３０に接合するための第１接続部５１の輪郭形状と、第２レンズアレイ２０を第１スペーサー３０に接合するための第２接続部５２の輪郭形状とを一致させる必要はなく、またこれら第１及び接続部５１，５２の相対的な位置をずらすこともできる。さらに、第１及び接続部５１，５２を第１及び第２レンズアレイ１０，２０の中央から外れた周辺寄りの位置に形成することもできる。
【００９４】
以上の例では、第１レンズアレイ１０が奇数の行列である場合、中央の１つを基準レンズ部１０ｓとし、第１レンズアレイ１０が偶数の行列である場合、中央の４つを基準レンズ部１０ｓとしているが、基準レンズ部１０ｓの数は上記に限定されるものではなく、中心に対する対称性を維持する必要はない。例えば第１レンズアレイ１０が奇数の行列であっても、中央の１つ以上（例えば斜めに隣接する２つ）を基準レンズ部１０ｓとすることができ、第１レンズアレイ１０が偶数の行列であっても、中央の４つ未満（例えば対角配置の２つ）を基準レンズ部１０ｓとすることができる。
【００９５】
第１スペーサー３０の開口３２や第２スペーサー７０の開口７２は、正方形、長方形、円形、又はこれらの一部を要素とするものに限らず、様々な形状とできる。具体的には、開口３２，７２を楕円形等に設定することができる。
【００９６】
第４実施形態において、第１レンズアレイ１０、第１スペーサー３０等に設ける第１〜第４段差部９１〜９４は、嵌合するような凹凸形状の組み合わせに限らず、接着面積を増加させるような様々な形状とすることができる。
【００９７】
また、上記実施形態において、レンズ部１０ａ，２０ａ，６０ａの光学面形状等は、用途や機能に応じて適宜変更することができる。また、レンズ部１０ａ，２０ａ，６０ａの配置パターンや配置間隔も、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。
【００９８】
上記実施形態で説明した第１レンズアレイ１０、第１スペーサー３０等の製造方法は、単なる例示であり、例示されていない様々な手法を用いることができる。
【符号の説明】
【００９９】
ＡＸ…軸、  Ｓ１，Ｓ２…段部、  ５１-５４…接続部、  ９１-９４…段差部、  １０，２０，６０…レンズアレイ、  １０，６０…レンズアレイ、  １０ａ，２０ａ，６０ａ…レンズ部、  １０ｂ，２０ｂ，６０ｂ…フランジ部、  １０ｃ，２０ｃ，６０ｂ…周囲部分、  １０ｐ，１０ｑ…主面、  １０ｓ，２０ｓ，６０ｓ…基準レンズ部、  １０ｔ，２０ｔ，６０ｔ…周辺部分、  １１ａ，１１ｂ…両光学面、  １４，２４，６４…フランジ部、  ２０，６０…レンズアレイ、  ３０，７０…スペーサー、  ３０ｐ…接合面、  ３０ｓ，３０ｖ…端面、  ３０ｔ，７０ｔ…中央領域、  ３１，７１…スペーサー本体、  ３１ａ，７１ａ…格子部分、  ３１ｂ，７１ｂ…外枠部分、  ３２，７２…開口、  ５１，５２，５３，５４…接続部、  ５１ａ，５２ａ…接着剤、  ９１，９２，９３，９４…段差部、  ９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ…凹部、  ９１ｂ，９２ｂ，９３ｂ，９４ｂ…凸部、  １００…レンズアレイ構造体、  ２００…撮像モジュール、  ３１０…ホルダー、  ３２０…赤外線カットフィルター、  ３３０…撮像素子アレイ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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