(57)【要約】  ウエハレンズ１の製造方法は、サブマスター成形型３０とガラス基板３との間に硬化性樹脂を充填する第１の充填工程と、前記第１の充填工程後、前記基板の他方の面に前記硬化性樹脂を滴下し、ガラス基板３とサブマスター成形型２０との間に硬化性樹脂を充填する第２の充填工程と、前記第２の充填工程後、サブマスター成形型３０及びサブマスター成形型２０とガラス基板３との間に充填した前記各硬化性樹脂を、同時に硬化させる硬化工程と、を備える。
2009145003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の両面に対し硬化性樹脂製の光学部材が設けられたウエハレンズの製造方法であって、
前記基板の一方の面に設けられる前記光学部材の光学面形状に対応した成形面を複数有する第１の成形型と、前記基板の他方の面に設けられる前記光学部材の光学面形状に対応した成形面を複数有する第２の成形型と、を準備する準備工程と、
前記第１の成形型と前記基板の一方の面との間に前記硬化性樹脂を充填する第１の充填工程と、
前記基板の他方の面と前記第２の成形型との間に前記硬化性樹脂を充填する第２の充填工程と、
前記第１及び第２の充填工程後、前記第１の成形型及び前記第２の成形型と前記基板との間に充填した前記各硬化性樹脂を、同時に硬化させる硬化工程と、
を備えることを特徴とするウエハレンズの製造方法。
【請求項２】
前記第１及び第２充填工程のいずれか一方は、成形型の成形面上に硬化性樹脂を滴下する工程を含み、他方は基板上に硬化性樹脂を滴下する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のウエハレンズの製造方法。
【請求項３】
前記第１又は第２の充填工程は、前記硬化性樹脂を複数箇所に分散させて滴下することを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のウエハレンズの製造方法。
【請求項４】
前記第１又は第２充填工程の内で成形型の成形面上に硬化性樹脂を滴下する工程は、複数の成形面の各箇所に分散させて硬化性樹脂を滴下することを特徴とする請求の範囲第２項に記載のウエハレンズの製造方法。
【請求項５】
基板の少なくとも一方の面に硬化性樹脂製の光学部材を設けたウエハレンズを、スペーサーを介在させて、互いに上下に積層させてウエハレンズ集合体を製造するためのウエハレンズ集合体の製造方法であって、
前記光学部材の光学面形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する成形型と、前記基板の前記一方の面との間に前記硬化性樹脂を充填して硬化させてなる成形体を複数成形しておき、
複数の成形体を、前記基板の他方の面同士が互いに対向するように配置するとともに、互いに対向する他方の面同士の間に前記スペーサーを介在させて、複数の成形体の各成形型を押圧することによって、複数の成形体及びスペーサーを固定した後に、
複数の成形体の各成形型を前記基板の一方の面から離型することを特徴とするウエハレンズ集合体の製造方法。
【請求項６】
複数の成形体の前記成形型を各基板から離型した後、ポストキュアすることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のウエハレンズ集合体の製造方法。
【請求項７】
前記成形型の各成形面を、ポリジメチルシロキサン樹脂から形成した後に、当該成形面をＮｉでコーティングし、さらに離型剤を塗布することを特徴とする請求の範囲第５項又は第６項に記載のウエハレンズ集合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエハレンズ又はウエハレンズ集合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学レンズの製造分野においては、ガラス基板に対し熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂からなるレンズ部（光学部材）を設けることで、耐熱性の高い光学レンズを得る技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。そして、この技術を適用した光学レンズの製造方法の一例として、ガラス基板の表面に硬化樹脂からなる光学部材を複数設けたいわゆる「ウエハレンズ」を形成し、その後にレンズ部ごとにガラス基板をカットする方法も提案されている。
【特許文献１】特許第３９２６３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１には具体的な成形、製造方法が記載されていないため、実際に光学レンズを製造することができない。【０００４】
この点、ガラス基板の両面にレンズ部を設けた光学レンズを作製すべく、単純にガラス基板の一方の面，他方の面に対してこの順にレンズ部を設けると、一方の面（先にレンズ部が設けられる面）上の樹脂が硬化収縮することによってガラス基板が反ってしまい、他方の面に設けられるレンズ部の形状精度が低下したり、性能が劣化したりしてしまう。さらに、ガラス基板の反りが大きい場合には、ガラス基板が破損することもあるため、成形を行うことができない。そして、これらの問題は、特にガラス基板を大きくして、多数のレンズ部を効率良く一度に成形する場合に顕著となってしまう。【０００５】
また、ガラス基板の両面で、それぞれ充填した樹脂を硬化させる工程が必要となるため、工程数が多く、効率がよくないという問題がある。【０００６】
またウエハレンズをガラス基板の表裏両面に光学部材を設けた両面レンズアレイとした場合に、このようなウエハレンズを複数積層して得られるウエハレンズ集合体を製造しようとすると、圧力を加える際、光学部材に圧力がかからないようにするためには、ウエハレンズの周囲のみがボンダーと接するようにしなければならない。その結果、ウエハレンズの周囲のみが加圧されて中央部等が撓みやすく、精度良く積層できないという問題がある。【０００７】
したがって、本発明の主な目的は、光学部材の形状精度を向上させることができ、かつ、工程数の簡略化を図ることができるウエハレンズの製造方法、ウエハレンズが撓むことなく、精度よく積層して製造することができるウエハレンズ集合体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の態様は、
基板の両面に対し硬化性樹脂製の光学部材が設けられたウエハレンズの製造方法であって、前記基板の一方の面に設けられる前記光学部材の光学面形状に対応した成形面を複数有する第１の成形型と、前記基板の他方の面に設けられる前記光学部材の光学面形状に対応した成形面を複数有する第２の成形型と、を準備する準備工程と、
前記第１の成形型と前記基板の一方の面との間に前記硬化性樹脂を充填する第１の充填工程と、前記基板の他方の面と前記第２の成形型との間に前記硬化性樹脂を充填する第２の充填工程と、前記第１及び第２の充填工程後、前記第１の成形型及び前記第２の成形型と前記基板との間に充填した前記各硬化性樹脂を、同時に硬化させる硬化工程と、を備えるものである。【０００９】
また第２の態様は、上述した第１の態様において、第１及び第２充填工程のいずれか一方は、成形型の成形面上に硬化性樹脂を滴下する工程を含み、他方は基板上に硬化性樹脂を滴下する工程を含むものである。【００１０】
また第３の態様は、上述した第１態様において、前記第１又は第２の充填工程は、前記硬化性樹脂を複数箇所に分散させて滴下する工程を含むものである。【００１１】
また第４の態様は、上述した第２の態様において、前記第１又は第２充填工程の内で成形型の成形面上に硬化性樹脂を滴下する工程は、複数の成形面の各箇所に分散させて硬化性樹脂を滴下する工程であるものである。【００１２】
また第５の態様は、
基板の少なくとも一方の面に硬化性樹脂製の光学部材を設けたウエハレンズを、スペーサーを介在させて、互いに上下に積層させてウエハレンズ集合体を製造するためのウエハレンズ集合体の製造方法であって、前記光学部材の光学面形状に対応したネガ形状の成形面を複数有する成形型と、前記基板の前記一方の面との間に前記硬化性樹脂を充填して硬化させてなる成形体を複数成形しておき、複数の成形体を、前記基板の他方の面同士が互いに対向するように配置するとともに、互いに対向する他方の面同士の間に前記スペーサーを介在させて、複数の成形体の各成形型を押圧することによって、複数の成形体及びスペーサーを固定した後に、複数の成形体の各サブマスター成形型を前記基板の一方の面から離型するものである。【００１３】
また第６の態様は、上述した第５の態様のウエハレンズ集合体の製造方法において、複数の成形体の前記サブマスター成形型を各基板から離型した後、ポストキュアするものである。【００１４】
また第７の態様は、上述した第５又は第６の態様のウエハレンズ集合体の製造方法において、成形型の各成形面を、ポリジメチルシロキサン樹脂から形成した後に、当該成形面をＮｉでコーティングし、さらに離型剤を塗布するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のウエハレンズの製造方法によれば、第１，第２の充填工程後に硬化工程を実行するから、基板の片面だけで樹脂が硬化収縮することなく、基板の両面で樹脂が同時に硬化収縮してそれぞれ光学部材となる。したがって、基板の各面に順に光学部材を設ける場合とは異なり、基板の反りを防止することができ、光学部材の形状精度を向上させることができる。また、硬化工程では、基板の両面で、それぞれ充填した樹脂を同時に硬化させて同時成形することができるため、工程数の簡略化を図ることができる。【００１６】
また本発明のウエハレンズ集合体の製造方法によれば、成形型をつけた状態で成形体同士を押圧できるので、光学部材に接触することなく、成形型の全面を均一に押圧することができる。その結果、ウエハレンズが撓むことなく、ウエハレンズ同士を精度良く積層させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ウエハレンズ及びウエハレンズ集合体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】マスター，サブマスターの概略構成を示す斜視図である。
【図３】マスター，サブマスターの概略構成を示す斜視図である。
【図４】ウエハレンズの製造方法を概略的に示す図面である。
【図５】図４の一部の工程（成形工程）を説明するための概略図である。
【図６】図５の工程を説明するための概略図である。
【図７】図６の後続の工程を説明するための概略図である。
【図８】図４の一部の工程（離型工程）を説明するための概略図である。
【図９】図４の一部の工程（樹脂の滴下工程）の変形例を示す概略図である。
【図１０】図４の一部の工程（樹脂の滴下工程）の変形例を示す概略図である。
【図１１】サブマスターの製造方法を説明するための図面である。
【図１２】ウエハレンズ及びウエハレンズ集合体の製造方法を説明するための図面である。
【図１３】末端に加水分解可能な官能基の一例としてアルコキシラン基を使用した離型剤と、マスター表面のＯＨ基との反応図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ウエハレンズ
３  ガラス基板
５  凸レンズ部
５Ａ  樹脂
７  凹レンズ部
７Ａ  樹脂
１０Ａ，１０Ｂ  マスター
１２  ベース部
１４  凸部
１６  凹部
２０  サブマスター
２２  成形部
２２Ａ  樹脂
２４  凹部
２６  基材
３０  サブマスター
３２  成形部
３２Ａ  樹脂
３４  凸部
３６  基材
４０  スペーサー
５０  基台
６０  アライメント部材
７０  光源
１００  真空装置
１１０  下方テーブル
１１２  支持部
１１４  連通溝
１１６，１１８  吸引機構
１２０  シール
１３０  上方テーブル
１３２  真空チャック部
１３４  保持部
１３６  シール
１３８  連通溝
１４０  吸引・送出機構
１４２  ネジ
１４４  型押え
１４６  シール
１４８  空間部
１５０  成形室
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。【００２０】
図１（ａ）に示す通り、ウエハレンズ１は円形状のガラス基板３と、光学部材としての複数の凸レンズ部５，凹レンズ部７とを、有している。ガラス基板３の表面には複数の凸レンズ部５がアレイ状に配置されており、ガラス基板３の裏面には複数の凹レンズ部７が配置されている。凸レンズ部５と凹レンズ部７とは互いに上下方向において対応した位置に配置されている。凸レンズ部５，凹レンズ部７には、光学面の表面に回折溝や段差等の微細構造が形成されていてもよい。【００２１】
凸レンズ部５は樹脂５Ａで形成されている。この樹脂５Ａとしては、硬化性樹脂材料が用いられる。硬化性樹脂材料としては大きく分けて光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂とに分類され、樹脂５Ａは光硬化性樹脂，熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。【００２２】
光硬化性樹脂としては、例えばアクリル樹脂やアリルエステル樹脂などを用いることができ、これら樹脂はラジカル重合により反応硬化させることができる。その他の光硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系の樹脂などを用いることができ、当該樹脂はカチオン重合により反応硬化させることができる。【００２３】
一方、熱硬化性樹脂としては、例えばシリコーン樹脂などを用いることができ、当該樹脂は上記ラジカル重合やカチオン重合の他に付加重合により硬化させることができる。【００２４】
凹レンズ部７は樹脂７Ａで形成されている。樹脂７Ａとしては樹脂５Ａと同様の硬化性樹脂が用いられる。樹脂７Ａと樹脂５Ａとは互いに同種の樹脂であってもよいし、異なる種類の樹脂であってもよい。【００２５】
また、図１（ｂ）は、ウエハレンズ集合体の概略構成を示す斜視図である。ウエハレンズ集合体１００は、ウエハレンズ１とウエハレンズ１Ｂとが間にスペーサー４０を介在させて積層されて構成されている。
＜ウエハレンズ＞
図１（ｂ）に示すウエハレンズ１は円形状のガラス基板３と複数の凸レンズ部４，５とを有しており（図１２参照）、ガラス基板３の表裏両面に複数の凸レンズ部４，５がアレイ状に配置された構成を有している。凸レンズ部４，５には、光学面の表面に回折溝や段差等の微細構造が形成されていてもよい。【００２６】
凸レンズ部４，５は樹脂４Ａ，５Ａで形成されている。この樹脂４Ａ，５Ａとしては、硬化性樹脂材料が用いられる。硬化性樹脂材料としては大きく分けて光硬化性樹脂と熱硬化性樹脂とに分類され、樹脂４Ａ，５Ａは光硬化性樹脂，熱硬化性樹脂のいずれであってもよい。【００２７】
光硬化性樹脂としては、例えばアクリル樹脂やアリル樹脂などを用いることができ、これら樹脂はラジカル重合により反応硬化させることができる。その他の光硬化性樹脂としては、例えばエポキシ系の樹脂などを用いることができ、当該樹脂はカチオン重合により反応硬化させることができる。【００２８】
一方、熱硬化性樹脂は上記ラジカル重合やカチオン重合の他にシリコーン等のように付加重合により硬化させることもできる。【００２９】
上述した樹脂４Ａ、５Ａ、７Ａとして使用可能な樹脂の具体例は下記の通りである。
（アクリル樹脂）
重合反応に用いられる(メタ)アクリレートは特に制限はなく、一般的な製造方法により製造された下記(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(メタ)アクリレート、エーテル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、アルキレン(メタ)アクリレート、芳香環を有する(メタ)アクリレート、脂環式構造を有する(メタ)アク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。【００３０】
特に脂環式構造を持つ(メタ)アクリレートが好ましく、酸素原子や窒素原子を含む脂環構造であってもよい。例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、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、トリシクロデカンジメタノール(メタ)アクリレートや、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)アクリレート等が挙げられる。また特にアダマンタン骨格を持つと好ましい。例えば、２−アルキル−２−アダマンチル（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ン酸ジアリル（特開昭６０―１００５３７）、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）、新中村化学製  2-メチル-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２０００−１１９２２０）、３，３’−ジアルコキシカルボニル-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）、テトラアダマンタン（特開２００６−１６９１７７号公報参照）、２−アルキル−２−ヒドロキシアダマンタン、２−アルキレンアダマンタン、１，３−アダマンタンジカルボン酸ジ−ｔｅｒｔ−ブチル等の芳香環を有しないアダマンタン骨格を有する硬化性樹脂（特開２００１−３２２９５０号公報参照）、ビス(ヒドロキシフェニル)アダマンタン類やビス（グリシジルオキシフェニル）アダマンタン（特開平１１−３５５２２号公報、特開平１０−１３０３７１号公報参照）等が挙げられる。【００３１】
また、その他反応性単量体を含有することも可能である。(メタ)アクリレートであれば、例えば、メチルアクリレート、メチルメタアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、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、tert−ブチルメタアクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタアクリレート、などが挙げられる。【００３２】
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）アクリレート、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キサ（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、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペ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）アクリレート、トリペンタエリスリトールセプタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（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、トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
（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る樹脂で、例えば次のものが挙げられるが、特に以下のものに限定されるわけではない。【００３３】
芳香環を含まない臭素含有（メタ）アリルエステル（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）、アリルエステル樹脂（特開平５−２８６８９６号公報、特開２００３−６６２０１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（特開２００３−１２８７２５号公報参照）、アクリレート化合物（特開２００３−１４７０７２号公報参照）、アクリルエステル化合物（特開２００５−２０６４号公報参照）等が挙げられる。
（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂としては、エポキシ基を持ち光又は熱により重合硬化するものであれば特に限定されず、硬化開始剤としても酸無水物やカチオン発生剤等を用いることができる。エポキシ樹脂は硬化収縮率が低いため、成形精度の優れたレンズとすることができる点で好ましい。【００３４】
エポキシの種類としては、ノボラックフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が挙げられる。その一例として、ビスフェノール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−グリ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−エポキシシクロヘキシル）−５，５−スピロ−（３，４−エポキシシクロヘキサン）−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−シクロプロパンジカルボン酸ビスグリシジルエステル等を挙げることができる。【００３５】
硬化剤は硬化性樹脂材料を構成する上で使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、添加剤を添加した後の光学材料の透過率を比較する場合、硬化剤は添加剤には含まれないものとする。硬化剤としては、酸無水物硬化剤やフェノール硬化剤等を好ましく使用することができる。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、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸等を挙げることができる。また、必要に応じて硬化促進剤が含有される。硬化促進剤としては、硬化性が良好で、着色がなく、熱硬化性樹脂の透明性を損なわないものであれば、特に限定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）等のイミダゾール類、３級アミン、４級アンモニウム塩、ジアザビシクロウンデセン等の双環式アミジン類とその誘導体、ホスフィン、ホスホニウム塩等を用いることができ、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。
（シリコーン樹脂）
Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉを主鎖としたシロキサン結合を有するシリコーン樹脂を使用することができる。当該シリコーン樹脂として、所定量のポリオルガノシロキサン樹脂よりなるシリコーン系樹脂が使用可能である（例えば特開平６−９９３７号公報参照）。【００３６】
熱硬化性のポリオルガノシロキサン樹脂は、加熱による連続的加水分解−脱水縮合反応によって、シロキサン結合骨格による三次元網状構造となるものであれば、特に制限はなく、一般に高温、長時間の加熱で硬化性を示し、一度硬化すると過熱により再軟化し難い性質を有する。【００３７】
このようなポリオルガノシロキサン樹脂は、下記一般式（Ａ）が構成単位として含まれ、その形状は鎖状、環状、網状形状のいずれであってもよい。【００３８】
（（Ｒ１）（Ｒ２）ＳｉＯ）ｎ  …  （Ａ）
上記一般式（Ａ）中、「Ｒ１」及び「Ｒ２」は同種又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示す。具体的には、「Ｒ１」及び「Ｒ２」として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等のシクロアルキル基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子をハロゲン原子、シアノ基、アミノ基などで置換した基、例えばクロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノメチル基、γ−アミノプロピル基、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピル基などが例示される。「Ｒ１」及び「Ｒ２」は水酸基およびアルコキシ基から選択される基であってもよい。また、上記一般式（Ａ）中、「ｎ」は５０以上の整数を示す。【００３９】
ポリオルガノシロキサン樹脂は、通常、トルエン、キシレン、石油系溶剤のような炭化水素系溶剤、またはこれらと極性溶剤との混合物に溶解して用いられる。また、相互に溶解しあう範囲で、組成の異なるものを配合して用いてもよい。【００４０】
ポリオルガノシロキサン樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、オルガノハロゲノシランの一種または二種以上の混合物を加水分解ないしアルコリシスすることによって得ることができ、ポリオルガノシロキサン樹脂は、一般にシラノール基またはアルコキシ基等の加水分解性基を含有し、これらの基をシラノール基に換算して１〜１０重量％含有する。【００４１】
これらの反応は、オルガノハロゲノシランを溶融しうる溶媒の存在下に行うのが一般的である。また、分子鎖末端に水酸基、アルコキシ基またはハロゲン原子を有する直鎖状のポリオルガノシロキサンを、オルガノトリクロロシランと共加水分解して、ブロック共重合体を合成する方法によっても得ることができる。このようにして得られるポリオルガノシロキサン樹脂は一般に残存するＨＣｌを含むが、本実施形態の組成物においては、保存安定性が良好なことから、１０ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下のものを使用するのがよい。【００４２】
ウエハレンズ１の製造にあたっては、図２のマスター成形型１０Ａ（以下、単に「マスター１０Ａ」とする），サブマスター成形型２０（以下、単に「サブマスター２０」とする）と、図３のマスター成形型１０Ｂ（以下、単に「マスター１０Ｂ」とする），サブマスター成形型３０（以下、単に「サブマスター３０」とする）と、が使用される。【００４３】
マスター１０Ａはサブマスター２０を製造する際に用いる母型であり、サブマスター２０はウエハレンズ１（凸レンズ部５）を成形する際に用いる成形型である。マスター１０Ｂはサブマスター３０を製造する際に用いる母型であり、サブマスター３０はウエハレンズ１（凹レンズ部７）を成形する際に用いる成形型である。【００４４】
サブマスター２０，３０はウエハレンズ１を量産するのに複数回にわたり使用され、その使用目的，使用頻度などにおいてマスター１０Ａ，１０Ｂとは異なるものである。
＜マスター＞
図２（ａ）に示す通り、マスター１０Ａは直方体状のベース部１２に対し複数の凸部１４がアレイ状に形成されている。凸部１４はウエハレンズ１の凸レンズ部５に対応する部位であり、略半球形状に突出している。なお、マスター１０Ａの外形状は、このように四角形であっても良いし円形であっても良い。本発明の権利範囲はこの差異によって制約されないが、以降は四角形状を例にして説明する。【００４５】
凸部１４の表面（成形面）形状は、ガラス基板３上に成形転写する凸レンズ部５の光学面形状に対応するポジ形状となっている。【００４６】
マスター１０Ａの材料としては、切削や研削などの機械加工によって光学面形状を創製する場合には、金属または金属ガラスを用いることができる。分類としては鉄系の材料とその他合金が挙げられる。鉄系としては、熱間金型、冷間金型、プラスチック金型、高速度工具鋼、一般構造用圧延鋼材、機械構造用炭素鋼、クロム・モリブデン鋼、ステンレス鋼が挙げられる。その内、プラスチック金型としては、プリハードン鋼、焼入れ焼戻し鋼、時効処理鋼がある。プリハードン鋼としては、SC系、SCM系、SUS系が挙げられる。さらに具体的には、SC系はPXZがある。SCM系はHPM2、HPM7、PX5、IMPAXが挙げられる。SUS系は、HPM38、HPM77、S-STAR、G-STAR、STAVAX、RAMAX-S、PSLが挙げられる。また、鉄系の合金としては特開2005-113161や特開2005-206913が挙げられる。非鉄系の合金は主に、銅合金、アルミ合金、亜鉛合金がよく知られている。例としては、特開平10-219373、特開2000-176970に示されている合金が挙げられる。金属ガラスの材料としては、PdCuSiやPdCuSiNiなどがダイヤモンド切削における被削性が高く、工具の磨耗が少ないので適している。また、無電解や電解のニッケル燐メッキなどのアモルファス合金もダイヤモンド切削における被削性が良いので適している。これらの高被削性材料は、マスター１０Ａ全体を構成しても良いし、メッキやスパッタなどの方法によって特に光学転写面の表面だけを覆っても良い。【００４７】
マスター１０Ａの材料として、機械加工はやや難しいが、ガラスを用いることもできる。マスター１０Ａにガラスを用いれば、光を通すというメリットも得られる。一般的に使用されているガラスであれば特に限定されない。【００４８】
特に、マスター１０Ａのモールド成形用材料としては、低融点ガラスや、金属ガラスのように低温で容易に流動性が確保できる材料が挙げられる。低融点ガラスを使用すれば、UV硬化性の材料を成形する際にサンプルの金型側からも照射できるようになるため有利である。低融点ガラスとしては、ガラス転移点が６００℃程度またはそれ以下のガラスで、ガラス組成がZnO-PbO- B2O3、PbO-SiO2-B2O3、PbO-P2O5-SnF2などが挙げられる。また、４００℃以下で溶融するガラスとして、PbF2-SnF2-SnO-P2O5及びその類似構造品が挙げられる。具体的な材料として、S-FPL51、S-FPL53、S-FSL 5、S-BSL 7、S-BSM 2、S-BSM 4、S-BSM 9、S-BSM10、S-BSM14、S-BSM15、S-BSM16、S-BSM18、S-BSM22、S-BSM25、S-BSM28、S-BSM71、S-BSM81、S-NSL 3、S-NSL 5、S-NSL36、S-BAL 2、S-BAL 3、S-BAL11、S-BAL12、S-BAL14、S-BAL35、S-BAL41、S-BAL42、S-BAM 3、S-BAM 4、S-BAM12、S-BAH10、S-BAH11、S-BAH27、S-BAH28、S-BAH32、S-PHM52、S-PHM53、S-TIL 1、S-TIL 2、S-TIL 6、S-TIL25、S-TIL26、S-TIL27、S-TIM 1、S-TIM 2、S-TIM 3、S-TIM 5、S-TIM 8、S-TIM22、S-TIM25、S-TIM27、S-TIM28、S-TIM35、S-TIM39、S-TIH 1、S-TIH 3、S-TIH 4、S-TIH 6、S-TIH10、S-TIH11、S-TIH13、S-TIH14、S-TIH18、S-TIH23、S-TIH53、S-LAL 7、S-LAL 8、S-LAL 9、S-LAL10、S-LAL12、S-LAL13、S-LAL14、S-LAL18、S-LAL54、S-LAL56、S-LAL58、S-LAL59、S-LAL61、S-LAM 2、S-LAM 3、S-LAM 7、S-LAM51、S-LAM52、S-LAM54、S-LAM55、S-LAM58、S-LAM59、S-LAM60、S-LAM61、S-LAM66、S-LAH51、S-LAH52、S-LAH53、S-LAH55、S-LAH58、S-LAH59、S-LAH60、S-LAH63、S-LAH64、S-LAH65、S-LAH66、S-LAH71、S-LAH79、S-YGH51、S-FTM16、S-NBM51、S-NBH 5、S-NBH 8、S-NBH51、S-NBH52、S-NBH53、S-NBH55、S-NPH 1、S-NPH 2、S-NPH53 、P-FK01S、P-FKH2S、P-SK5S、P-SK12S、P-LAK13S、P-LASF03S、P-LASFH11S、P-LASFH12S等が挙げられるが特にこれらに限定される必要はない。【００４９】
また、金属ガラスも同様にモールドにより、容易に成形することができる。金属ガラスとしては特開平８−１０９４１９、特開平８−３３３６６０、特開平１０−８１９４４、特開平１０−９２６１９、特開２００１−１４００４７、特開２００１−３０３２１８、特表２００３−５３４９２５のような構造が挙げられているが、特にこれらに限定される必要はない。【００５０】
図３（ａ）に示す通り、マスター１０Ｂは直方体状のベース部１２に対し複数の凹部１６がアレイ状に形成されている。凹部１６はウエハレンズ１の凹レンズ部７に対応する部位であり、略半球形状に凹んでいる。なお、マスター１０Ｂの外形状は、このように四角形であっても良いし円形であっても良い。本発明の権利範囲はこの差異によって制約されないが、以降は四角形状を例にして説明する。凹部１６の表面（成形面）形状は、ガラス基板３上に成形転写する凹レンズ部７の光学面形状に対応するネガ形状となっている。マスター１０Ｂの材料としては、マスター１０Ａと同様の材料が用いられる。【００５１】
ここで、「サブマスター２０」は、「凸レンズ部５」を成形するための成形型であり、図１２に示す「サブマスター２０Ｂ」は、「凸レンズ部４」を成形するための成形型であり、これらを区別している。「サブマスター２０Ｂ」は、基本的に「サブマスター２０」と同様の構成及び材料であり、凹部２４の表面形状が凸レンズ部４に対応するネガ形状となっているだけであるので、ここではサブマスター２０についてのみ詳細に説明する。【００５２】
本実施形態では、サブマスター２０をウエハレンズ１の凸レンズ部５の成形に用いる例を示すが、これに限らず、サブマスター２０（の構成）は表面に微細でかつ精密な凹凸形状（ナノサイズスケールの凹凸形状）を形成することが要求される光学素子や精密素子などの成形にも適用可能であって、例えば単品のレンズや複数のレンズをアレイ状に配置したレンズアレイの成形、パターンドメディアの基材の成形、ナノインプリント技術におけるナノホールの成形技術などにも応用可能である。
＜サブマスター＞
図２（ｂ）に示す通り、サブマスター２０は、主には成形部２２と基材２６とで構成されている。成形部２２には複数の凹部２４がアレイ状に形成されている。凹部２４の表面（成形面）形状はウエハレンズ１における凸レンズ部５に対応するネガ形状となっており、この図では略半球形状に凹んでいる。【００５３】
他方、図３（ｂ）に示す通り、サブマスター３０は、主には成形部３２と基材３６とで構成されている。成形部３２には複数の凸部３４がアレイ状に形成されている。凸部３４の表面（成形面）形状はウエハレンズ１における凹レンズ部７に対応するポジ形状となっており、この図では略半球形状に突出している。
≪成形部≫
成形部２２は、樹脂２２Ａによって形成されている。樹脂２２Ａとしては、離型性の良好な樹脂、特に透明樹脂が好ましい。離型剤を塗布しなくても離型できる点で優れる。樹脂２２Ａとしては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでも構わない。【００５４】
光硬化性樹脂としては、フッ素系樹脂が挙げられ、熱硬化性樹脂としては、フッ素系樹脂やシリコーン系樹脂が挙げられる。中でも、離型性の良好なもの、つまり硬化させた時の表面エネルギーの低い樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーなどの透明で比較的離型性の良いオレフィン系樹脂が挙げられる。なお、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、オレフィン系樹脂の順に離型性が良好となる。この場合、基材２６は無くても構わない。このような樹脂を使用することにより、撓ませることができるので離型の際にさらに優位となる。【００５５】
他方、成形部３２も成形部２２と同様の材料（樹脂３２Ａ）で構成されている。樹脂３２Ａと樹脂２２Ａとは互いに同種の樹脂であってもよいし、異なる種類の樹脂であってもよい。【００５６】
以下、樹脂２２Ａ，樹脂３２Ａとして使用可能なフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、熱可塑性樹脂は下記の通りである。
（フッ素系樹脂）
フッ素系樹脂としては、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）、PFA（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、FEP（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（４，６フッ素化））、ETFE（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、PVDF（ポリビニリデンフルオライド（２フッ化））、PCTFE（ポリクロロトリフルオロエチレン（３フッ化））、ECTFE（クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体）、PVF（ポリビニルフルオライド）等が挙げられる。【００５７】
フッ素系樹脂の優位点としては、離型性、耐熱性、耐薬品性、絶縁性、低摩擦性などだが、欠点としては、結晶性なので透明性に劣る。融点が高いので、成形時に高温（３００℃程度）が必要である。【００５８】
また、成形方法は、キャスト成形、射出成形、押出成形、ブロー成形、トランスファー成形などであり、その中でも特に、光透過性に優れ、射出成形や押出成形も可能なＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ等が好ましい。【００５９】
溶融成形可能なグレートとしては、例えば、旭硝子製  Fluon  PFA、住友3M社製  Dyneon  PFA、Dyneon  THV  等が挙げられる。特に、Dyneon  THVシリーズは、低融点（１２０℃程度）なので、比較的低温で成形でき、高透明なので好ましい。【００６０】
また、熱硬化性のアモルファスフッ素樹脂として、旭硝子製  サイトップ  グレードＳも高透過率、良離型性で好ましい。
（シリコーン系樹脂）
シリコーン系樹脂には、１液湿気硬化型のものと、２液付加反応型、２液縮合型のものがある。【００６１】
優位点としては、離型性、柔軟性、耐熱性、難燃性、透湿性、低吸水性、透明グレードが多いなどだが、欠点としては、線膨張率が大きいなどがある。【００６２】
特に、ＰＤＭＳ(ポリジメチルシロキサン)構造を含むような、型取り用途のシリコーン樹脂が離型性良好で好ましく、RTVエラストマーの、高透明グレードが望ましい。例えば、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製  TSE3450（２液混合、付加型）、旭化成ワッカーシリコーン製  ELASTOSIL  M  4647（２液型RTVシリコーンゴム）、また、信越シリコーン製のKE-1603（２液混合、付加型RTVゴム）、東レダウコーニング製のＳＨ−９５５５（２液混合、付加型ＲＴＶゴム）、SYLGARD  184、シルポット184、ＷＬ−５０００シリーズ（感光性シリコーンバッファー材料、UVによりパターニング可能）等が好ましい。【００６３】
成形方法は、２液型ＲＴＶゴムの場合、室温硬化または加熱硬化である。【００６４】
シリコーン系樹脂の利点は、マスター１０から簡単に離型でき、転写性に優れる点である一方で、欠点は、やわらかく脆いため、凸レンズ部５の成形の際に、数１０〜１００ショット程度しかもたない点である。これを補うため、シリコーン系樹脂に転写させたあと、さらにNi（ニッケル）をコーティングする。コート方法は、電鋳、蒸着、スパッタリング、など何れでもよい。これでショット数は向上する。しかし、凸レンズ部５への離型性が、そんなによくない。そこで、Niコートの上からさらに、離型剤を塗布する。このように成形部２２の樹脂部２２ＡをＰＤＭＳとし、かつ、その表面にＮｉコートし、さらに、離型剤を塗布することによって、マスター１０及び凸レンズ部５からの離型性を良好にしつつ、サブマスター２０の寿命を延ばすことができる。また、サブマスター２０も作りやすく、コストダウンにもつながる。【００６５】
離型剤としては、シランカップリング剤構造のように、末端に加水分解可能な官能基が結合した材料、すなわち、金属の表面に存在するＯＨ基との間で脱水縮合又は水素結合等を起こして結合するような構造を有するものが挙げられる。末端がシランカップリング構造を持ち、他端が離型性機能を持つ離型剤の場合、サブマスターの表面にＯＨ基が形成されていればいるほど、サブマスター表面の共有結合する箇所が増え、より強固な結合ができる。その結果、何ショット成形をしても、離型効果は薄れることなく、耐久性が増す。また、プライマー（下地層、ＳｉＯ２コートなど）が不要となるので、薄膜を保ったまま耐久性向上の効果を得ることができる。【００６６】
末端に加水分解可能な官能基が結合した材料とは、好ましくは官能基としてアルコキシシラン基やハロゲン化シラン基、４級アンモニウム塩、リン酸エステル基などからなる材料が挙げられる。また、末端基に、例えばトリアジンチオールのような、金型と強い結合を起こすような基でもよい。具体的には、次の一般式で示されるアルコキシシラン基（下記一般式（Ｂ））又はハロゲン化シラン基（下記一般式（Ｃ））を有するものである。【００６７】
−Ｓｉ（ＯＲ１）ｎＲ２（３−ｎ）  …（Ｂ）
−ＳｉＸｍＲ３（３−ｍ）          …（Ｃ）
ここで、Ｒ１およびＲ２はアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など）、ｎおよびｍは１，２または３、Ｒ３はアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など）またはアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基など）である。Ｘはハロゲン原子（例えば、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）である。【００６８】
また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＸがＳｉに２以上結合している場合には、上記の基または原子の範囲内で、例えば２つのＲｍがアルキル基とアルコキシ基であるように異なっていてもよい。【００６９】
アルコキシシラン基−ＳｉＯＲ１およびハロゲン化シラン基−ＳｉＸは、水分と反応して−ＳｉＯＨとなり、さらにこれがガラス、金属等の型材料の表面に存在するＯＨ基との間で脱水縮合または水素結合等を起こして結合する。【００７０】
図１３は、末端に加水分解可能な官能基の一例としてアルコキシシラン基を使用した離型剤と、マスター１０表面のＯＨ基との反応図を示している。【００７１】
図１３（ａ）中、−ＯＲはメトキシ（−ＯＣＨ３）やエトキシ（−ＯＣ２Ｈ５）を表し、加水分解によりメタノール（ＣＨ３ＯＨ）やエタノール（Ｃ２Ｈ５ＯＨ）を発生して、図１３（ｂ）のシラノール（−ＳｉＯＨ）となる。その後、部分的に脱水縮合して、図１３（ｃ）のようにシラノールの縮合体となる。さらに、図１３（ｄ）のようにマスター１０（無機材料）表面のＯＨ基と水素結合により吸着し、最後に図１３（ｅ）のように脱水して、−Ｏ−  化学結合（共有結合）する。なお、図１３ではアルコキシシラン基の場合を示したが、ハロゲン化シラン基の場合も基本的に同様の反応が起こる。【００７２】
すなわち本発明に使用する離型剤は、その一端でサブマスター表面に化学結合し、他端に機能性基を配向して、サブマスターを被うこととなり、薄くて耐久性に優れた均一な離型層を形成することができる。【００７３】
離型性機能を持つ側の構造として好ましいのは、表面エネルギーの低いもの、例えば、フッ素置換炭化水素基や炭化水素基である。
（機能性側がフッ素系の離型剤）
フッ素置換炭化水素基としては、特に分子構造の一端にＣＦ３（ＣＦ２）a−基や、ＣＦ３・ＣＦ３・ＣＦ（ＣＦ２）b−基などのパーフルオロ基（aおよびbは整数）を持つフッ素置換炭化水素基が好ましく、また、パーフルオロ基の長さが炭素数にして２個以上が好ましく、CF3（CF2）a−のＣＦ３につづくＣＦ２基の数は５以上が適切である。【００７４】
また、パーフルオロ基は直鎖である必要はなく、分岐構造を有していてもよい。さらに、近年の環境問題対応として、CF3（CF2）c−（CH2）d−（CF2）e−のような構造でもよい。この場合、ｃは３以下、ｄは整数（好ましくは１）、eは４以下、である。【００７５】
上記のフッ素離型剤は通常は固体であるが、これをサブマスターの表面に塗布するには、有機溶剤に溶解した溶液とする必要がある。離型剤の分子構造によって異なってくるが、多くはその溶媒としてフッ化炭化水素系の溶剤またはそれに若干の有機溶媒を混合したものが適している。溶媒の濃度は特に限定ないが、必要とする離型膜は特に薄いことが特徴であるので、濃度は低いもので充分であり、１〜３重量％でよい。【００７６】
この溶液をサブマスター表面に塗布するには、浸漬塗布、スプレー塗布、ハケ塗り、スピンコート等の通常の塗布方法を用いることができる。塗布後は通常は自然乾燥で溶媒を蒸発させて乾燥塗膜とするが、このとき塗布された膜厚はとくに規定するべきものではないが、２０μm以下が適当である。【００７７】
具体例としては、ダイキン工業製  オプツールＤＳＸ、デュラサーフＨＤ−１１００、ＨＤ−２１００、住友３Ｍ製  ノベックＥＧＣ１７２０、竹内真空被膜製  トリアジンチオールの蒸着、ＡＧＣ製  アモルファスフッ素  サイトップ  グレードＭ、エヌアイマテリアル製  防汚コートOPC-800等が挙げられる。
（機能性側が炭化水素系の離型剤）
炭化水素基としては、ＣnＨ2n+1  のように直鎖でもよいし、分岐していてもよい。シリコーン系離型剤がこの分類に含まれる。【００７８】
従来、オルガノポリシロキサン樹脂を主成分とする組成物であり、撥水性を示す硬化皮膜を形成する組成物としては数多くの組成物が知られている。例えば、特開昭５５−４８２４５号公報には水酸基含有メチルポリシロキサン樹脂とα，ω−ジヒドロキシジオルガノポリシロキサンとオルガノシランからなり、硬化して離型性、防汚性に優れ、撥水性を示す皮膜を形成する組成物が提案されている。また、特開昭５９−１４０２８０号公報にはパーフルオロアルキル基含有オルガノシランとアミノ基含有オルガノシランを主成分とするオルガノシランの部分共加水分解縮合物を主剤とする組成物であり、撥水性、撥油性に優れた硬化皮膜を形成する組成物が提案されている。【００７９】
具体例としては、ＡＧＣセイミケミカル製  モールドスパット、マツモトファインケミカル製  オルガチックスSIC-３３０，４３４、東レダウケミカル製  ＳＲ−２４１０などが挙げられる。また、自己組織化単分子膜として、日本曹達製  ＳＡＭＬＡＹ  が挙げられる。
（熱可塑性樹脂）
熱可塑性樹脂としては、脂環式炭化水素系樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂等の透明樹脂が挙げられるが、これらの中では、特に脂環式炭化水素系樹脂が好ましく用いられる。サブマスター２０を熱可塑性樹脂で構成すれば、従来から実施している射出成形技術をそのまま転用することができ、サブマスター２０を容易に作製することができる。また熱可塑性樹脂が脂環式炭化水素系樹脂であれば、吸湿性が非常に低いため、サブマスター２０の寿命が長くなる。また、シクロオレフィン樹脂等の脂環式炭化水素系樹脂は、耐光性・光透過性に優れるため、活性光線硬化性樹脂を硬化させるために、ＵＶ光源等の短波長の光を用いた場合も劣化が少なく、金型として長期間用いることができる。【００８０】
脂環式炭化水素系樹脂としては、下記式（１）で表されるものが例示される。【００８１】
【化１】
2009145003.tif 000003
【００８２】
上記式（１）中、「ｘ」，「ｙ」は共重合比を示し、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数である。「ｎ」は０、１又は２で置換基Ｑの置換数を示す。「Ｒ１」は炭素数２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種又は２種以上の（２＋ｎ）価の基である。「Ｒ２」は水素原子であるか、又は炭素及び水素からなり、炭素数１〜１０の構造群から選ばれる１種若しくは２種以上の１価の基である。「Ｒ３」は炭素数２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種又は２種以上の２価の基である。「Ｑ」はＣＯＯＲ４（Ｒ４は水素原子であるか、又は炭化水素からなり、炭素数１〜１０の構造群から選ばれる１種又は２種以上の１価の基である。）で表される構造群から選ばれる１種又は２種以上の１価の基である。【００８３】
前記一般式（１）において、R1は、好ましくは炭素数２〜１２の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基であり、より好ましくは下記一般式（２）（式（２）中、ｐは０〜２の整数である。）；【００８４】
【化２】
2009145003.tif 000004
【００８５】
で表される２価の基であり、更に好ましくは前記一般式（２）において、ｐが０または１である２価の基である。R1の構造は、１種のみ用いても２種以上併用しても構わない。R2の例としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基等が挙げられるが、好ましくは、水素原子、及び／又はメチル基であり、最も好ましくは水素原子である。R3の例としては、この基を含む構造単位の好ましい例として、ｎ＝０の場合、例えば、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）（但し、式（ａ）〜（ｃ）中、R1は前述の通り）；【００８６】
【化３】
2009145003.tif 000005
【００８７】
などが挙げられる。また、ｎは好ましくは０である。【００８８】
本実施形態において共重合のタイプは特に制限されるものではなく、ランダム共重合、ブロック共重合、交互共重合等、公知の共重合のタイプを適用することができるが、好ましくはランダム共重合である。【００８９】
また、本実施形態で用いられる重合体は、本実施形態の成形方法によって得られる製品の物性を損なわない範囲で、必要に応じて他の共重合可能なモノマーから誘導される繰り返し構造単位を有していてもよい。その共重合比は特に限定されることはないが、好ましくは２０モル％以下、さらに好ましくは１０モル％以下であり、それ以上共重合させた場合には、光学特性を損ない高精度の光学部品が得られない恐れがある。この時の共重合のタイプは特に限定はされないが、ランダム共重合が好ましい。【００９０】
サブマスター２０に適用される好ましい熱可塑性脂環式炭化水素系重合体のもう一つの例としては、脂環式構造を有する繰り返し単位が、下記一般式(４)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記式(５)及び／又は下記式（６）及び／又は下記式（７）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である重合体が例示される。【００９１】
【化４】
2009145003.tif 000006
【００９２】
【化５】
2009145003.tif 000007
【００９３】
【化６】
2009145003.tif 000008
【００９４】
【化７】
2009145003.tif 000009
【００９５】
式（４）、式（５）、式（６）及び式（７）中、Ｒ２１〜Ｒ３３は、それぞれ独立に水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミノ基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等を表す。具体的に、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子を挙げることができ、極性基で置換された鎖状炭化水素基としては、例えば炭素原子１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のハロゲン化アルキル基が挙げられる。鎖状炭化水素基としては、例えば炭素原子数１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のアルキル基：炭素原子数２〜２０、好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜６のアルケニル基が挙げられる。【００９６】
上記式（４）中のＸは、脂環式炭化水素基を表し、それを構成する炭素数は、通常４個〜２０個、好ましくは４個〜１０個、より好ましくは５個〜７個である。脂環式構造を構成する炭素数をこの範囲にすることで複屈折を低減することができる。また、脂環式構造は単環構造に限らず、例えばノルボルナン環などの多環構造のものでもよい。【００９７】
脂環式炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有してもよいが、その含有量は、全炭素−炭素結合の１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。脂環式炭化水素基の炭素−炭素不飽和結合をこの範囲とすることで、透明性、耐熱性が向上する。また、脂環式炭化水素基を構成する炭素には、水素原子、炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等が結合していてもよく、中でも水素原子又は炭素原子数１〜６個の鎖状炭化水素基が耐熱性、低吸水性の点で好ましい。【００９８】
また、上記式（６）は、主鎖中に炭素−炭素不飽和結合を有しており、上記式（７）は主鎖中に炭素−炭素飽和結合を有しているが、透明性、耐熱性を強く要求される場合、不飽和結合の含有率は、主鎖を構成する全炭素−炭素間結合の、通常１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。【００９９】
本実施形態においては、脂環式炭化水素系共重合体中の、一般式（４）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、一般式（５）及び／又は一般式（６）及び／又は一般式（７）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）との合計含有量は、重量基準で、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上である。合計含有量を上記範囲にすることで、低複屈折性、耐熱性、低吸水性、機械強度が高度にバランスされる。【０１００】
上記脂環式炭化水素系共重合体を製造する製造方法としては、芳香族ビニル系化合物と共重合可能なその他のモノマーとを共重合し、主鎖及び芳香環の炭素−炭素不飽和結合を水素化する方法が挙げられる。【０１０１】
水素化前の共重合体の分子量は、ＧＰＣにより測定されるポリスチレン（またはポリイソプレン）換算重量平均分子量（Ｍｗ）で、１，０００〜１，０００，０００、好ましくは５，０００〜５００，０００、より好ましくは１０，０００〜３００，０００の範囲である。共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が過度に小さいと、それから得られる脂環式炭化水素系共重合体の成形物の強度特性に劣り、逆に過度に大きいと水素化反応性に劣る。【０１０２】
上記の方法において使用する芳香族ビニル系化合物の具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−プロピルスチレン、α−イソプロピルスチレン、α−ｔ−ブチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２，４−ジイソプロピルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、５−ｔ−ブチル−２−メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフルオロスチレン、４−フェニルスチレン等が挙げられ、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン等が好ましい。これらの芳香族ビニル系化合物は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。【０１０３】
共重合可能なその他のモノマーとしては、格別な限定はないが、鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエン化合物等が用いられ、鎖状共役ジエンを用いた場合、製造過程における操作性に優れ、また得られる脂環式炭化水素系共重合体の強度特性に優れる。【０１０４】
鎖状ビニル化合物の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン等の鎖状オレフィンモノマー；１−シアノエチレン（アクリロニトリル）、１−シアノ−１−メチルエチレン（メタアクリロニトリル）、１−シアノ−１−クロロエチレン（α−クロロアクリロニトリル）等のニトリル系モノマー；１−（メトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸メチルエステル）、１−（エトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸エチルエステル）、１−（プロポキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸プロピルエステル）、１−（ブトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸ブチルエステル）、１−メトキシカルボニルエチレン（アクリル酸メチルエステル）、１−エトキシカルボニルエチレン（アクリル酸エチルエステル）、１−プロポキシカルボニルエチレン（アクリル酸プロピルエステル）、１−ブトキシカルボニルエチレン（アクリル酸ブチルエステル）などの（メタ）アクリル酸エステル系モノマー、１−カルボキシエチレン（アクリル酸）、１−カルボキシ−１−メチルエチレン（メタクリル酸）、無水マレイン酸などの不飽和脂肪酸系モノマー等が挙げられ、中でも、鎖状オレフィンモノマーが好ましく、エチレン、プロピレン、１−ブテンが最も好ましい。【０１０５】
鎖状共役ジエンは、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、及び１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。これら鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンの中でも鎖状共役ジエンが好ましく、ブタジエン、イソプレンが特に好ましい。これらの鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。【０１０６】
重合反応は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等、特別な制約はないが、重合操作、後工程での水素化反応の容易さ、及び最終的に得られる炭化水素系共重合体の機械的強度を考えると、アニオン重合法が好ましい。【０１０７】
アニオン重合の場合には、開始剤の存在下、通常０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１００℃、特に好ましくは２０℃〜８０℃の温度範囲において、塊状重合、溶液重合、スラリー重合等の方法を用いることができるが、反応熱の除去を考慮すると、溶液重合が好ましい。この場合、重合体及びその水素化物を溶解できる不活性溶媒を用いる。溶液反応で用いる不活性溶媒は、例えばｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉｓｏ−オクタン等の脂肪族炭化水素類；シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素類；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類等が挙げられる。上記アニオン重合の開始剤としては、例えば、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウムなどのモノ有機リチウム、ジリチオメタン、１，４−ジオブタン、１，４−ジリチオー２−エチルシクロヘキサン等の多官能性有機リチウム化合物などが使用可能である。【０１０８】
水素化前の共重合体の芳香環やシクロアルケン環などの不飽和環の炭素−炭素二重結合や主鎖の不飽和結合等の水素化反応を行う場合は、反応方法、反応形態に特別な制限はなく、公知の方法にしたがって行えばよいが、水素化率を高くでき、且つ水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応の少ない水素化方法が好ましく、例えば、有機溶媒中、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、及びレニウムから選ばれる少なくとも１つの金属を含む触媒を用いて行う方法が挙げられる。水素化反応は、通常１０℃〜２５０℃であるが、水素化率を高くでき、且つ、水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応を小さくできるという理由から、好ましくは５０℃〜２００℃、より好ましくは８０℃〜１８０℃である。また水素圧力は、通常０．１ＭＰａ〜３０ＭＰａであるが、上記理由に加え、操作性の観点から、好ましくは１ＭＰａ〜２０ＭＰａ、より好ましくは２ＭＰａ〜１０ＭＰａである。【０１０９】
このようにして得られた、水素化物の水素化率は、１Ｈ−ＮＭＲによる測定において、主鎖の炭素−炭素不飽和結合、芳香環の炭素−炭素二重結合、不飽和環の炭素−炭素二重結合のいずれも、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上である。水素化率が低いと、得られる共重合体の低複屈折性、熱安定性等が低下する。【０１１０】
水素化反応終了後に水素化物を回収する方法は特に限定されていない。通常、濾過、遠心分離等の方法により水素化触媒残渣を除去した後、水素化物の溶液から溶媒を直接乾燥により除去する方法、水素化物の溶液を水素化物にとっての貧溶媒中に注ぎ、水素化物を凝固させる方法を用いることができる。【０１１１】
これら熱可塑性樹脂製のサブマスターの表面にも、Ｎｉコートし、離型剤を付与させることが、耐久性の観点から好ましい。
≪基材≫
基材２６は、サブマスター２０の成形部２２のみでは強度に劣る場合でも、成形部２２に基材２６を貼り付けることでサブマスター２０の強度が上がり、何回も成形することができるという、裏打ち材のことである。【０１１２】
基材２６は、成形部２２と異なる材料で構成されてもよいし、成形部２２と同一の材料で一体的に構成されてもよい。基材２６を成形部２２と異なる材料で構成する場合には、例えば石英、シリコーンウェハ、金属、ガラス、樹脂、セラミックス等、平滑性を有するものなら何れでもよい。基材２６を成形部２２と同一材料で一体的に構成するとは、実質的には成形部２２だけでサブマスター２０を構成することである。【０１１３】
基材３６も基材２６と同様のものであり、成形部３２と異なる材料で構成されてもよいし、成形部３２と同一の材料で一体的に構成されてもよい。基材３６を成形部３２と異なる材料で構成する場合には、例えば石英、シリコーンウェハ、金属、ガラス、樹脂、セラミックス等、平滑性を有するものなら何れでもよい。基材３６を成形部３２と同一材料で一体的に構成するとは、実質的には成形部３２だけでサブマスター３０を構成することである。透明性の観点で、サブマスター２０の上からでも下からでもＵＶ照射できるという点を考慮すると、透明な型、例えば石英やガラスや透明樹脂等が好ましい。透明樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもＵＶ硬化性樹脂でも何れでも良く、樹脂中に、微粒子が添加されていて線膨張係数を下げる等の効果があってもよい。このように樹脂を使用することによって、ガラスより撓むので離型する際により離型し易いが、樹脂は線膨張係数が大きいので、ＵＶ照射の際に熱が発生すると、形状が変形してきれいに転写することができないという欠点がある。【０１１４】
続いて、図４を参照しながらウエハレンズ１の製造方法について説明する。【０１１５】
始めに、図４（ａ）に示す通り、サブマスター３０の周縁部にリング状のスペーサー４０を配置するとともに、サブマスター３０の成形部３２上に所定量の樹脂７Ａを滴下する。その後、図４（ｂ）に示す通り、樹脂７Ａ上にガラス基板３を配置して押圧し、サブマスター３０とガラス基板３との間に樹脂７Ａを充填し、サブマスター３０の凸部３４の形状を樹脂７Ａに転写する。サブマスター３０の凸部３４の形状を樹脂７Ａに転写する場合には、好ましくは真空雰囲気下でおこない、これにより樹脂７Ａへの気泡の混入を抑制又は防止することができる。【０１１６】
この状態において、樹脂７Ａが光硬化性樹脂である場合には、ガラス基板３の上方，サブマスター３０の下方の一方又は両方から光を照射して樹脂７Ａを硬化させ、凹レンズ部７を形成する。この場合、サブマスター３０は光透過性の（透明な）材料で構成する必要がある。【０１１７】
他方、樹脂７Ａが熱硬化性樹脂である場合には、樹脂７Ａを加熱して樹脂７Ａを硬化させ、凹レンズ部７を形成する。【０１１８】
ところで、ウエハレンズを製造する際には、成形型の成形面が平坦となるようにそのままの状態で下ろして、成形型の成形面をガラス基板に押し当てると、成形面が樹脂を一度に押圧することとなる。このとき、樹脂が均一に広がらずに気泡が混入してしまい、高性能なウエハレンズを製造することができないことがある。【０１１９】
したがって、基板に対し硬化性樹脂製の光学部材が設けられたウエハレンズの製造方法であっては、前記光学部材の光学面形状に対応した成形面を複数有する成形型を準備する準備工程と、前記成形型と前記基板との間に前記硬化性樹脂を充填する充填工程と、前記成形型と前記基板との間に充填した前記硬化性樹脂を硬化させる硬化工程と、前記基板から前記成形型を離型する離型工程と、を備え、前記充填工程では、前記成形型の中心部分を前記基板に向けて撓ませながら、前記成形型を前記基板に対して押圧することが望ましい。【０１２０】
当該構成により、成形型の中心部分を基板に向けて撓ませながら、成形型を基板に対して押圧するので、成形型の樹脂との接触面積を徐々に広げることができ、樹脂を均一に広げていくことができる。そのため、気泡の混入を防ぐことができ、高性能なウエハレンズを安定して製造することができる。【０１２１】
図４（ｂ）の凹レンズ部７の成形工程では、図５（ａ）に示す通り、石英，ガラス等で構成された基台５０上にガラス基板３を配置し、ガラス基板３上に所定量の樹脂７Ａを滴下し、その樹脂７Ａに対しサブマスター３０の中央部を下方に湾曲させた状態で（撓ませた状態で）当該中央部から徐々に押圧してもよい。【０１２２】
また、図５（ｂ）に示す通り、基台５０上にガラス基板３を配置し、ガラス基板３上に所定量の樹脂７Ａを滴下し、その樹脂７Ａに対しサブマスター３０を傾けた状態で一方の端部から他方の端部にかけて徐々に下降させながら押圧してもよい。【０１２３】
特に、図４（ｂ）の凹レンズ部７の成形工程において、図５（ａ）に示す通りにサブマスター３０の中央部を下方に湾曲させた状態で樹脂７Ａを押圧する場合には、好ましくは図６，図７の真空装置，押圧方法を用いて当該押圧態様を実現することができる。【０１２４】
図６に示す通り、真空装置１００は下方テーブル１１０と上方テーブル１３０とを有しており、互いに対向配置されている。下方テーブル１１０はその配置位置が固定されており、上方テーブル１３０は下方テーブル１１０に対し上下方向に移動自在となっている。【０１２５】
下方テーブル１１０の中央部には支持部１１２が設けられており、支持部１１２には連通溝１１４が同心円状に形成されている。連通溝１１４には吸引機構１１６が接続されており、吸引機構１１６が作動することで連通溝１１４からエアを吸引し、支持部１１２上の部材を吸引・固定することができるようになっている。さらに、下方テーブル１１０には吸引機構１１８が設置されており、吸引機構１１８が作動することで下方テーブル１１０と上方テーブル１３０との間の領域（成形室１５０）内を吸引することができるようになっている。下方テーブル１１０の周縁部には下方テーブル１１０と上方テーブル１３０とを互いに密着するためのシール１２０が設けられている。【０１２６】
上方テーブル１３０は主には真空チャック部１３２と保持部１３４とで構成されている。真空チャック部１３２と保持部１３４との間にはリング状のシール１３６（Ｏリング）が介在しており、真空チャック部１３２と保持部１３４との密着性が高められている。真空チャック部１３２の下部には連通溝１３８が同心円状に形成されている。連通溝１３８には吸引・送出機構１４０が接続されており、吸引・送出機構１４０が作動することで連通溝１３８からエアを吸引又は送出することができるようになっている。保持部１３４の下部にはネジ１４２を介して型押え１４４が設けられており、ネジ１４２を回転させることで型押え１４４を上下方向に移動させることができるようになっている。型押え１４４と真空チャック部１３２との間にはリング状のシール１４６（Ｏリング）が設けられており、真空チャック部１３２と保持部１３４との間に固定される部材（サブマスター３０）と、真空チャック部１３２との密着性が高められている。【０１２７】
以上の真空装置１００を用いて、図５（ａ）に示す通りにサブマスター３０の中央部を下方に湾曲させた状態で樹脂７Ａを押圧する場合には、図６に示す通り、下方テーブル１１０の支持部１１２上にガラス基板３を配置して吸引機構１１６を作動させ、支持部１１２上にガラス基板３を吸引・固定するとともに、ガラス基板３上に所定量の樹脂７Ａを滴下する。【０１２８】
これと同時に、上方テーブル１３０のネジ１４２の回転量を調節して型押え１４４と保持部１３４との間にサブマスター３０を固定する。【０１２９】
この状態において、図７に示す通り、上方テーブル１３０の吸引・送出機構１４０を作動させて連通溝１３８からエアを送り出し、サブマスター３０を下方に湾曲させる。そして、下方テーブル１１０の吸引機構１１８を作動させながら上方テーブル１３０を下降させ、サブマスター３０の成形部３２の中央部を湾曲させた状態で樹脂７Ａに押圧することができる。【０１３０】
このとき、サブマスター３０をガラス基板３に向けて撓ませながら、ガラス基板３に対して押圧することになるから、サブマスター３０の樹脂７Ａとの接触面積を徐々に広げることができ、樹脂７Ａを均一に広げていくことができる。そのため、樹脂７Ａに気泡が混入するのを防ぐことができる。【０１３１】
さらにこのとき、上方テーブル１３０は下方テーブル１１０のシール１２０と当接し、上方テーブル１３０と下方テーブル１１０との間で閉じた領域（すなわち成形室１５０）が形成されるが、吸引機構１１８の作動により成形室１５０の内部を真空又はこれに近い状態とすることができ、この状態において樹脂７Ａを成形することができる。成形室１５０の内部を真空又はこれに近い状態に保持したまま樹脂７Ａを成形すれば、樹脂７Ａに気泡が混入するのを確実に抑制又は防止することができる。【０１３２】
図７に示す通りに成形室１５０の内部を真空又はこれに近い状態に保持しながら、樹脂７Ａに対しサブマスター３０の成形部３２を押圧する場合において、サブマスター３０の基材３６と真空チャック部１３２との間の空間部１４８の気圧（内部圧）が成形室１５０の気圧（内部圧）を上回るように、上方テーブル１３０の吸引・送出機構１４０と下方テーブル１１０の吸引機構１１８とを制御する。このような圧力関係を形成することで、サブマスター３０の中央部を下方に湾曲させた状態を確実に維持することができ、成形部３２の凸部３４の形状を樹脂７Ａに対し確実に転写することができる。【０１３３】
その後、図４（ｃ）に示す通り、ガラス基板３上に樹脂５Ａを滴下し、その上方にサブマスター２０を配置する。その後、図４（ｄ）に示す通り、スペーサー４０とサブマスター２０との間に先端部がボール状を呈したアライメント部材６０を配置し、この状態において、サブマスター２０をサブマスター３０に向けて下降させ、サブマスター３０に対するサブマスター２０の傾きやＸＹ平面の位置等を調整する（位置決めする）。【０１３４】
その後、図４（ｅ）に示す通り、アライメント部材６０を、サブマスター２０とスペーサー４０との間から外し、サブマスター２０をサブマスター３０に正確に押し当てながら、ガラス基板３とサブマスター２０との間に樹脂５Ａを充填し、サブマスター２０の成形部２２の凹部２４の形状を樹脂５Ａに転写する。サブマスター２０の凹部２４の形状を樹脂５Ａに転写する場合には、好ましくは真空雰囲気下でおこない、これにより樹脂５Ａへの気泡の混入を抑制又は防止することができる。【０１３５】
この状態において、樹脂５Ａが光硬化性樹脂である場合には、図４（ｆ）に示す通り、サブマスター２０の上方，サブマスター３０の下方の一方又は両方に光源７０を配置し、光源７０から光を照射して樹脂５Ａを硬化させ、凸レンズ部５を形成する。この場合、サブマスター２０，３０は光透過性の（透明な）材料で構成する必要がある。【０１３６】
光源７０としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、ブラックライト、Ｇランプ、Ｆランプ等が挙げられ、線状光源であってもよいし点状光源であってもよい。高圧水銀ランプは、365nm、436nmに狭いスペクトルを持つランプである。メタルハライドランプは、水銀灯の一種で、紫外域における出力は高圧水銀ランプよりも数倍高い。キセノンランプは、最も太陽光に近いスペクトルを持つランプである。ハロゲンランプは長波長の光を多く含んでおり、近赤外光がほとんどであるランプである。蛍光灯は光の三原色に均等な照射強度を持っている。ブラックライトはピークトップを351nmに持ち、300nm〜400nmの近紫外光を放射するライトである。【０１３７】
光源７０から光照射する場合には、複数の線状又は点状の光源７０を格子状に配置して樹脂５Ａの全面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７０を樹脂５Ａの表面に対し平行にスキャニングして樹脂５Ａ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や照度（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。【０１３８】
樹脂５Ａを光硬化させた後（凸レンズ部５の形成後）においては、凸レンズ部５に対しポストキュア（加熱処理）をおこなってもよい。ポストキュアをおこなえば、凸レンズ部５の樹脂５Ａを完全に硬化させることができ、凸レンズ部５の寿命を延ばすことができる。【０１３９】
他方、樹脂５Ａが熱硬化性樹脂である場合には、樹脂５Ａを加熱して樹脂５Ａを硬化させ、凸レンズ部５を形成する。【０１４０】
なお、図４（ｂ）の凹レンズ部７の成形工程において、樹脂７Ａを光又は熱で硬化させずに未硬化のまま保持しておき、図４（ｆ）の凸レンズ部５の成形工程において、樹脂５Ａと樹脂７Ａとを光又は熱により同時に硬化させ、凸レンズ部５と凹レンズ部７とを同時に形成してもよい。【０１４１】
その後、凸レンズ部５，凹レンズ部７が形成されたガラス基板３から、サブマスター２０，３０を離型し、ウエハレンズ１が製造される。【０１４２】
この場合において、ガラス基板３からサブマスター２０を離型するときには、図８（ａ）に示す通り、サブマスター２０の中央部を下方に湾曲させるようにサブマスター２０の周縁部を上方に向けて引き剥がして、当該周縁部から中央部にかけて徐々に上昇させながら、ガラス基板３からサブマスター２０を離型してもよい。【０１４３】
また、図８（ｂ）に示す通り、凸レンズ部５に対しサブマスター２０の一方の端部を支点として他方の端部を上昇させ、その他方の端部を徐々に上昇させながらガラス基板３からサブマスター２０を離型してもよい。【０１４４】
特に、図８（ａ）に示す通りにガラス基板３からサブマスター２０を離型する場合には、好ましくは、図６，図７の真空装置，押圧方法を用いてサブマスター３０の中央部を下方に湾曲させた状態で樹脂７Ａを押圧したのと逆の工程順序で、ガラス基板３からサブマスター２０を離型する。【０１４５】
以上の実施形態では、図４（ｂ）の凹レンズ部７の成形工程において、樹脂７Ａを光又は熱で硬化させずに未硬化のまま保持しておき、図４（ｆ）の凸レンズ部５の成形工程において、樹脂５Ａと樹脂７Ａとを光又は熱により同時に硬化させ、凸レンズ部５と凹レンズ部７とを同時に形成すれば、ガラス基板３の片面だけで樹脂７Ａが硬化収縮することなく、ガラス基板３の両面で樹脂５Ａ，７Ａが同時に硬化収縮してそれぞれ凸レンズ部５，凹レンズ部７を形成する。【０１４６】
この場合、ガラス基板３の表面と裏面とにそれぞれ順に凸レンズ部５，凹レンズ部７を形成する場合とは異なり、ガラス基板３の反りを防止することができ、凸レンズ部５，凹レンズ部７の形状精度を向上させることができる。また、樹脂５Ａ，７Ａを硬化させる工程では、ガラス基板３の両面で、それぞれ充填した樹脂５Ａ，７Ａを同時に硬化させて同時成形することができるため、工程数の簡略化を図ることができる。【０１４７】
なお、以上の実施形態では、サブマスター２０，３０を用いて、ガラス基板３の表面には凸レンズ部５を、裏面には凹レンズ部７を形成した例を示したが、サブマスター２０だけを用いてガラス基板３の表裏両面に凸レンズ部５をそれぞれ形成してもよいし、サブマスター３０だけを用いてガラス基板３の表裏両面に凹レンズ部７をそれぞれ形成してもよい。
［変形例］
図４（ａ）の工程では、サブマスター３０の成形部３２上に所定量の樹脂７Ａを単に滴下しているが、図９（ａ）に示す通り、樹脂７Ａを複数個所にわたり分散させながら滴下してもよく、好ましくはサブマスター３０の成形部３２の各凸部３４に対応させるように樹脂７Ａを凸部３４ごとに分散させながら滴下し、ガラス基板３を押圧してもよい。【０１４８】
この場合、図４（ｂ）の凹レンズ部７の成形工程では、図５（ａ），（ｂ）に示す通りに樹脂７Ａに対しサブマスター３０を押圧するとき、図１０（ａ），（ｂ）に示す通り、樹脂７Ａを複数個所にわたり分散させながらガラス基板３に滴下しておき、好ましくは成形部３２の各凸部３４に対応させるように樹脂７Ａを凸部３４ごとに分散させながらガラス基板３に滴下しておき、サブマスター３０を樹脂７Ａに押圧してもよい。【０１４９】
さらに、図４（ｄ）の工程でも、ガラス基板３上に所定量の樹脂５Ａを単に滴下しているが、図９（ｂ）に示す通り、樹脂５Ａを複数個所にわたり分散させながら滴下してもよく、好ましくはサブマスター２０の成形部２２の各凹部２４に対応させるように樹脂５Ａを凹部２４ごとに分散させながら滴下し、サブマスター２０を押圧してもよい。【０１５０】
以上の変形例によれば、樹脂５Ａ，７Ａを複数個所にわたり分散させながら滴下するから、ガラス基板３とサブマスター２０，３０との間に樹脂５Ａ，７Ａを充填する際に、樹脂５Ａ，７Ａがサブマスター２０，３０の各凹部２４，凸部３４に対し均一にゆきわたり易く、いずれの凹部２４，凸部３４からも凸レンズ部５，凹レンズ部７を成形することができる。すなわち、図４（ａ），（ｄ）の工程において、単に所定量の樹脂５Ａ，７Ａを１箇所に滴下したような場合には、樹脂５Ａ，７Ａに対しガラス基板３，サブマスター２０の押圧力が均一にかかり難い。これに対し、本変形例によれば、樹脂５Ａ，７Ａに対しガラス基板３，サブマスター２０の押圧力が均一にかかり易く、この場合、樹脂５Ａ，７Ａがサブマスター２０，３０の各凹部２４，凸部３４に対し均一にゆきわたり、いずれの凹部２４，凸部３４からも凸レンズ部５，凹レンズ部７を成形することができる。【０１５１】
次に、図１１及び図１２を参照しながら、ウエハレンズ１，１Ｂ及びウエハレンズ集合体１００の製造方法について説明する。【０１５２】
まず、マスター１０Ａからサブマスター２０を成形する。ここで、「マスター１０Ａ」とは、「凸レンズ部５」を成形する「サブマスター２０」を成形するための母型を言い、「凸レンズ部４」を成形する「サブマスター２０Ｂ」を成形するための「マスター」（図示しない）と区別したものである。【０１５３】
図１１（ａ）に示す通り、マスター１０Ａ上に樹脂２２Ａを塗布し、マスター１０Ａの凸部１４を樹脂２２Ａに転写し、樹脂２２Ａを硬化させ、樹脂２２Ａに対し複数の凹部２４を形成する。これにより、成形部２２が形成される。【０１５４】
樹脂２２Ａは、熱硬化性であっても光硬化性であっても、揮発硬化性（溶媒が揮発して硬化する，ＨＳＱ（ハイドロゲンシルセスキオキサン等））であってもよい。高精度な成形転写性を重視する場合は、硬化に熱をかけないため樹脂２２Ａの熱膨張の影響が少ないＵＶ硬化性や揮発硬化性樹脂による成形が好ましいが、これに限られるものではない。硬化後のマスター１０Ａとの剥離性が良い樹脂２２Ａが、剥離時に大きな力を必要としないため、成形光学面形状などを不用意に変形されることなくより好ましい。【０１５５】
樹脂２２Ａ（成形部２２の材料），樹脂５Ａ（凸レンズ部５の材料）が硬化性樹脂である場合において、マスター１０Ａの光学面形状（凸部１４）は、好ましくは樹脂２２Ａの硬化収縮や樹脂５Ａの硬化収縮を見越して設計する。【０１５６】
マスター１０Ａ上に樹脂２２Ａを塗布する場合には、スプレーコート，スピンコート等の手法を用いる。この場合、真空引きしながら樹脂２２Ａを塗布してもよい。真空引きしながら樹脂２２Ａを塗布すれば、樹脂２２Ａに気泡を混入させずに樹脂２２Ａを硬化させることができる。【０１５７】
また、マスター１０Ａの表面に上述した離型剤を塗布して、離型性を向上させてもよい。【０１５８】
離型剤を塗布する場合、マスター１０Ａの表面改質を行う。具体的には、マスター１０Ａの表面にＯＨ基を立たせる。表面改質の方法は、ＵＶオゾン洗浄、酸素プラズマアッシング等、マスター１０Ａの表面にＯＨ基を立たせる方法なら何でもよい。【０１５９】
樹脂２２Ａが光硬化性樹脂である場合には、マスター１０Ａの上方に配置した光源５０を点灯させ光照射する。【０１６０】
光源５１としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、ブラックライト、Ｇランプ、Ｆランプ等が挙げられ、線状光源であってもよいし点状光源であってもよい。高圧水銀ランプは、365nm、436nmに狭いスペクトルを持つランプである。メタルハライドランプは、水銀灯の一種で、紫外域における出力は高圧水銀ランプよりも数倍高い。キセノンランプは、最も太陽光に近いスペクトルを持つランプである。ハロゲンランプは長波長の光を多く含んでおり、近赤外光がほとんどであるランプである。蛍光灯は光の三原色に均等な照射強度を持っている。ブラックライトはピークトップを351nmに持ち、300nm〜400nmの近紫外光を放射するライトである。【０１６１】
光源５１から光照射する場合には、複数の線状又は点状の光源５１を格子状に配置して樹脂２２Ａの全面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５１を樹脂２２Ａの表面に対し平行にスキャニングして樹脂２２Ａ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や照度（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。【０１６２】
樹脂２２Ａを光硬化させた後（サブマスター２０の作製後）においては、サブマスター２０に対しポストキュア（加熱処理）をおこなってもよい。ポストキュアをおこなえば、サブマスター２０の樹脂２２Ａを完全に硬化させることができ、サブマスター２０の型寿命を延ばすことができる。【０１６３】
樹脂２２Ａが熱硬化性樹脂である場合には、加熱温度，加熱時間を最適な範囲で制御しながら樹脂２２Ａを加熱する。樹脂２２Ａは射出成形，プレス成形，光照射してその後に冷却する等の手法でも成形することができる。【０１６４】
図１１（ｂ）に示す通り、成形部２２（樹脂２２Ａ）の裏面（凹部２４とは反対の面）に対して基材２６を装着し、成形部２２を裏打ちする。【０１６５】
基材２６は石英であってもよいし、ガラス板であってもよく、十分な曲げ強度とＵＶ透過率を有することが重要である。成形部２２と基材２６との密着性を高めるために、基材２６に対しシランカップリング剤を塗布するなどの処理を行ってもよい。【０１６６】
なお、上記のように、マスター１０Ａの凸部１４を樹脂２２Ａに転写し樹脂２２Ａが硬化した後（つまり成形部２２が形成された後）に、基材２６を装着する（室温で裏打ちする）場合には、接着剤を使う。【０１６７】
逆に、マスター１０Ａの凸部１４を樹脂２２Ａに転写し樹脂２２Ａが硬化する前に、基材２６を装着する（室温で裏打ちする）ようにしてもよい。この場合には、接着剤を使用せずに、樹脂２２Ａの付着力により基材２６を張り付かせるか、又は基材２６にカップリング剤を塗布し付着力を強くして樹脂２２Ａに対し基材２６を付着させる。【０１６８】
また、成形部２２（樹脂２２Ａ）を基材２６で裏打ちする際には、従来より公知の真空チャック装置２６０を用い、この真空チャック装置２６０の吸引面２６０Ａに基材２６を吸引保持しつつ、当該吸引面２６０Ａをマスター１０Ａにおける凸部１４の成形面に対し平行な状態として、成形部２２を基材２６で裏打ちすることが好ましい。これにより、マスター１０Ａにおける凸部１４の成形面に対してサブマスター２０の裏面２０Ａ（基材２６側の面）が平行となり、サブマスター２０において凹部２４の成形面が裏面２０Ａと平行となる。従って、後述のようにサブマスター２０によってレンズ部５を成形する際に、サブマスター２０の基準面、つまり裏面２０Ａを凹部２４の成形面と平行にすることができるため、レンズ部５が偏芯したり、厚みにばらつきを有したりするのを防止し、レンズ部５の形状精度を向上させることができる。また、真空チャック装置２６０によってサブマスター２０を吸引保持するため、真空排気のオン／オフのみによってサブマスター２０を着脱することができる。従って、サブマスター２０の配置を容易に行うことができる。【０１６９】
ここで、凹部２４の成形面に対して裏面２０Ａが平行であるとは、具体的には、凹部２４の成形面における中心軸に対して裏面２０Ａが垂直であることをいう。【０１７０】
また、サブマスター２０は、基材２６で裏打ちしつつ硬化させて形成するのが好ましいが、裏打ち前に硬化させて形成しても良い。基材２６で裏打ちしつつ硬化させる方法としては、例えば樹脂２２Ａとして熱硬化性樹脂を用い、マスター１０Ａと基材２６との間に当該樹脂２２Ａを充填した状態でこれらをベーク炉に投入する方法や、樹脂２２ＡとしてＵＶ硬化性樹脂を用いるとともに、基材２６としてＵＶ透過性の基板を用い、マスター１０Ａと基材２６との間に当該樹脂２２Ａを充填した状態で基材２６の側から樹脂２２Ａに対してＵＶ光を照射する方法などがある。【０１７１】
また、真空チャック装置２６０の吸引面２６０Ａはセラミック材料で作るのが好ましい。この場合には、吸引面２６０Ａの硬度が高くなり、サブマスター２０（基材２６）の着脱によって当該吸引面２６０Ａに傷が付き難いため、吸引面２６０Ａの面精度を高く維持することができる。また、このようなセラミック材料としては、窒化珪素やサイアロンを用いるのが好ましい。この場合には、線膨張係数が１．３ｐｐｍと小さいため、温度変化に対して吸引面２６０Ａの平面度を高く維持することができる。【０１７２】
なお、本実施の形態においては、マスター１０Ａにおける凸部１４の成形面に対して吸引面２６０Ａを平行な状態にする手法としては、以下のような手法を用いている。【０１７３】
まず、マスター１０Ａの表裏面を高精度に平行化しておく。これにより、マスター１０Ａにおいて、凸部１４の成形面と裏面とが平行となる。【０１７４】
また、このマスター１０Ａを裏面（凸部１４とは反対側の面）側から支持する支持面２６０Ｂと、吸引面２６０Ａとに対して、それぞれ基準部材２６０Ｃ，２６０Ｄを突設しておく。ここで、これらの基準部材２６０Ｃ，２６０Ｄの形状は、支持面２６０Ｂ及び吸引面２６０Ａが互いに平行な状態でマスター１０Ａとサブマスター２０とが当接したときにガタツキ無く互いに当接する形状とする。【０１７５】
これにより、基準部材２６０Ｃ，２６０Ｄ同士を当接させることによって、吸引面２６０Ａに対してマスター１０Ａの支持面２６０Ｂ、ひいてはマスター１０における凸部１４の成形面が平行となる。【０１７６】
但し、上記のような手法において、基準部材は支持面２６０Ｂ及び吸引面２６０Ａの少なくとも一方に設ければ良く、例えば支持面２６０Ｂのみに基準部材を設ける場合には、この基準部材の形状は、支持面２６０Ｂ及び吸引面２６０Ａが互いに平行な状態でマスター１０Ａとサブマスター２０とが当接したときに、吸引面２６０Ａに対してガタツキ無く当接する形状とすれば良い。同様に、吸引面２６０Ａのみに基準部材を設ける場合には、この基準部材の形状は、支持面２６０Ｂ及び吸引面２６０Ａが互いに平行な状態でマスター１０Ａとサブマスター２０とが当接したときに、支持面２６０Ｂに対してガタツキ無く当接する形状とすれば良い。【０１７７】
図１１（ｃ）に示す通り、マスター１０Ａから成形部２２と基材２６とを離型し、サブマスター２０が形成される。【０１７８】
樹脂２２ＡとしてＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などの樹脂を使い、さらに、Ｎｉコートした上で、その表面に離型剤を塗布しておくと、マスター１０との離型性が非常によいので、マスター１０からの剥離に大きな力を必要とせず、成形光学面を歪ませたりする事が無いのでよい。【０１７９】
なお、同様の手順でマスター（図示しない）から、凸レンズ部４に対応するネガ形状の凹部２４を有するサブマスター２０Ｂ（図１２（ｅ）参照）も形成しておく。【０１８０】
続いて、凸レンズ部４，５を成形する。【０１８１】
まず、ガラス基板３とサブマスター２０との間に樹脂５Ａを充填し硬化させる。より詳細には、図１２（ａ）に示す通り、ガラス基板３上に樹脂５Ａを塗布し、樹脂５Ａが塗布されたガラス基板３に対しサブマスター２０を上方から押圧することによって樹脂５Ａを硬化させる。【０１８２】
サブマスター２０を上方から押圧する場合には、真空引きしながら押圧してもよい。真空引きしながら押圧すれば、樹脂５Ａに気泡を混入させずに樹脂５Ａを硬化させることができる。【０１８３】
樹脂５Ａが塗布されたガラス基板３に対してサブマスター２０を上方から押圧するのに代えて、図示しないが、サブマスター２０の凹部２４に対して樹脂５Ａを充填し、充填した樹脂５Ａに対して上方からガラス基板３を押圧しながら樹脂５Ａを硬化させる構成としてもよい。【０１８４】
ガラス基板３を押圧する場合に、ガラス基板３は、サブマスター２０と軸合わせをするための構造が付与されているのが好ましい。ガラス基板３が円形状を呈している場合には、例えばＤカット，Ｉカット，マーキング，切欠き部等を形成しておくのが好ましい。ガラス基板３を多角形状としてもよく、この場合にはサブマスター２０との軸合わせが容易である。【０１８５】
樹脂５Ａを硬化させる場合において、樹脂５Ａが熱硬化性樹脂である場合には、加熱により硬化させる（図１２（ｂ）参照）。他方、樹脂５Ａが光硬化性樹脂である場合には、サブマスター２０の上方に配置した光源５２を点灯させサブマスター２０側から
光照射してもよいし、ガラス基板３の下方に配置した光源５４を点灯させガラス基板３側から光照射してもよいし、光源５２，５４の両方を同時に点灯させサブマスター２０側とガラス基板３側との両側から光照射してもよい。【０１８６】
光源５２，５４としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、ブラックライト、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。【０１８７】
光源５２，５４から光照射する場合には、複数の線状又は点状の光源５２，５４を格子状に配置して樹脂５Ａ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５２，５４をサブマスター２０，ガラス基板３に対し平行にスキャニングして樹脂５Ａ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や照度（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。【０１８８】
樹脂５Ａが硬化すると、凸レンズ部５が形成される。【０１８９】
その後、図１２（ｃ）に示す通り、凸レンズ部５及びガラス基板３をサブマスター２０から離型せずに、そのままの状態で上下反転させる。反転させた状態のまま、ガラス基板３上にさらに樹脂４Ａを塗布し、樹脂４Ａが塗布されたガラス基板３に対しサブマスター２０Ｂを上方から押圧することによって樹脂４Ａを硬化させる。【０１９０】
樹脂４Ａの硬化に当たっては、樹脂４Ａが熱硬化性樹脂である場合には加熱により硬化させる。他方、樹脂４Ａが光硬化性樹脂である場合には、上述したようにサブマスター２０Ｂの上方又はサブマスター２０の下方から光源５２，５４を照射することによって硬化させてもよいし、両方の光源５２，５４を使用してもよい。【０１９１】
なお、この際に、樹脂４Ａだけでなく樹脂５Ａのいずれも硬化させることができるので、特に図１２（ｂ）において樹脂５Ａを硬化させなくてもよく、図１２（ｂ）における硬化工程を省略してもよい。【０１９２】
凸レンズ部４を形成する場合も同様に、樹脂４Ａへの気泡混入を防止するため、サブマスター２０Ｂを押圧する際に、真空引きしながら樹脂４Ａを充填してもよい。さらに、図示しないが、サブマスター２０Ｂの凹部２４に対して樹脂４Ａを充填し、充填した樹脂４Ａに対して上方からガラス基板３を押圧しながら樹脂４Ａを硬化させる構成としてもよい。【０１９３】
樹脂４Ａが硬化すると、凸レンズ部４が形成される（図１２（ｄ）参照）。【０１９４】
その後、図１２（ｅ）に示す通り、片側のサブマスター２０Ｂを凸レンズ部４から離型する。このようにして、サブマスター２０、凸レンズ部５、ガラス基板３及び凸レンズ部４からなる成形体６を成形する。【０１９５】
図１２（ｆ）に示す通り、上述の成形体６と同様の手順で成形体６Ｂを成形し、２つの成形体６，６Ｂ間に介在させるスペーサー４０を用意する。【０１９６】
スペーサー４０は、ガラス又は透明な樹脂で構成された円盤状を呈する部材であり、ウエハレンズ１の凸レンズ部４，５に対応する位置に開口部７１が形成されている（当該開口部７１から凸レンズ部４，５が露出するようになっている）。【０１９７】
次いで、成形体６の凸レンズ部４に対してスペーサー４０を載置する。詳しくは、凸レンズ部４の上面又はスペーサー４０の下面に接着剤（図示しない）を塗布し、成形体６に対してスペーサー４０を載置する。そして、載置したスペーサー４０に対して、成形体６Ｂの凸レンズ部４を載置する。詳しくは、スペーサー７の上面又は成形体６Ｂのレンズ部４の下面に接着剤（図示しない）を塗布し、スペーサー４０に対して成形体６Ｂを載置する。【０１９８】
その後、片側に取り付けられたサブマスター２０，２０同士を互いに押圧する。ここで、成形体６のサブマスター２０の下面及び成形体６Ｂのサブマスター２０の上面は、いずれも平坦面となっているので、全面に均一に圧力を加えることができる。【０１９９】
図１２（ｇ）に示す通り、接着剤が熱硬化性樹脂の場合には、加熱により接着剤を硬化させる。他方、接着剤が光硬化性樹脂の場合には、成形体６のサブマスター２０の下方又は成形体６Ｂのサブマスター２０の上方から光源５２，５４を照射して接着剤を硬化させ、スペーサー７を成形体６，６Ｂに固定する。両方の光源５２，５４を使用して硬化させてもよい。【０２００】
その後、図１２（ｈ）に示す通り、サブマスター２０を成形体６から離型し、サブマスター２０を成形体６Ｂから離型する。離型した後、ポストキュアして加熱硬化することによって、ウエハレンズ１に対してウエハレンズ１Ｂがスペーサー４０を介して積層されてなるウエハレンズ集合体１００が製造される。【０２０１】
以上の本実施形態によれば、サブマスター２０とガラス基板３の一方の面との間に樹脂５Ａを充填して硬化させ、サブマスター２０Ｂとガラス基板３の他方の面との間に樹脂４Ａを充填して硬化させ、予め片方のサブマスター２０Ｂのみを離型して成形体６を成形しておく。このような成形体６，６Ｂを２つ用意し、凸レンズ部４，４同士が互いに対向するように配置するとともにスペーサー４０を間に介在させて、サブマスター２０，２０同士を互いに押圧することによって、２つの成形体６，６Ｂ及びスペーサー４０を接着固定する。最後に、片側に取り付けられたままのサブマスター２０，２０をそれぞれ離型する。以上のように片側のサブマスター２０，２０をつけた状態で成形体６，６Ｂ同士を加圧するので、凸レンズ部４，５に接触することなく、サブマスター２０，２０の全面を均一に押圧することができる。その結果、ウエハレンズ１，１Ｂが撓むことなく、精度良く積層させることができる。【０２０２】
また、サブマスター２０，２０を離型後、一括してポストキュアするので、製造工程の簡略化を図ることができる。
【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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【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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【国際調査報告】
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