(57)【要約】【課題】撮像レンズの製造コストをさらに低減することが可能な、レンズアレイ等を実現する。【解決手段】レンズアレイＬは、複数のレンズとして、第１レンズＬ１と、第１レンズＬ１と異なる形状を有している第２レンズＬ２と、が成形されたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズが成形されたレンズアレイであって、
上記複数のレンズとして、第１レンズと、該第１レンズと異なる形状を有している第２レンズと、が成形されたことを特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
上記第１レンズは、互いに対向する第１面および第２面を有しており、
上記第２レンズは、互いに対向する第１面および第２面を有しており、
上記第１レンズの第２面と上記第２レンズの第１面とが、レンズアレイにおける同じ側の面に成形されたことを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項３】
上記第１レンズが成形された位置に対する、上記第２レンズが成形された位置は、
上記第１レンズが膨張したときに発生する応力が、上記第２レンズが膨張したときに発生する応力により相殺される位置となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズアレイ。
【請求項４】
上記第１レンズが成形された位置に対する、上記第２レンズが成形された位置は、
上記第１レンズが収縮したときに発生する応力が、上記第２レンズが収縮したときに発生する応力により相殺される位置となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズアレイ。
【請求項５】
上記第１レンズおよび第２レンズはそれぞれ複数成形されており、
各第１レンズは、対応する各第２レンズと隣り合うように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズアレイ。
【請求項６】
熱または紫外線が与えられると硬化する樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズアレイ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズアレイを２つ用いて構成されており、
一方の上記レンズアレイに成形された第１レンズと、他方の上記レンズアレイに成形された第２レンズと、が接合されたものであることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズアレイを２つ用いて構成されており、
一方の上記レンズアレイに成形された第２レンズと、他方の上記レンズアレイに成形された第１レンズと、が接合されたものであることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項９】
一方の上記レンズアレイは、他方の上記レンズアレイと同じ形状であることを特徴とする請求項７または８に記載の撮像レンズ。
【請求項１０】
被成形物を、複数のレンズが成形されたレンズアレイに成形するレンズアレイ成形型であって、
第１レンズの一方の面を成形する第１成形部と、該第１レンズと異なる形状を有している第２レンズの一方の面を成形する第２成形部と、が、上記成形を行う面に形成された第１型部と、
上記第１レンズの他方の面を成形する第３成形部と、上記第２レンズの他方の面を成形する第４成形部と、が、上記成形を行う面に形成された第２型部と、を備え、
成形時において、上記第１型部および第２型部は、
互いで上記被成形物を挟み込むことにより、該被成形物を上記レンズアレイに成形するものであり、かつ、上記第１成形部と上記第３成形部とが向かい合うと共に、上記第２成形部と上記第４成形部とが向かい合うものであることを特徴とするレンズアレイ成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズが成形されたレンズアレイ、レンズアレイを用いて構成された撮像レンズ、および、樹脂等の被成形物をレンズアレイに成形するレンズアレイ成形型に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
撮像モジュールとしては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）およびＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）等の固体撮像素子を内蔵した、コンパクトなデジタルカメラおよびデジタルビデオユニット等が種々開発されている。特に、情報携帯端末および携帯電話機等が普及している近年、これらに搭載される撮像モジュールには、高解像力であることはもちろんのこと、低価格であることが要求されている。
【０００３】
低価格であることに対する上記要求を満足することが可能な技術としては、上記撮像モジュールに備えられる撮像レンズの製造コストの低減を図る技術が注目されている。こうした技術の一例として、特許文献１および２には、ウエハレベルレンズプロセスと呼ばれる製造プロセスにより、撮像レンズを製造する技術が開示されている。
【０００４】
上記ウエハレベルレンズプロセスとは、被成形物（樹脂等）に対して、複数のレンズを成形または造形することで、レンズアレイ（ウエハレンズとも言う）を作製し、複数の該レンズアレイを用意してこれらを接合した後、１つの撮像レンズ毎に分割することにより、撮像レンズを製造する製造プロセスである。この製造プロセスによれば、大量の撮像レンズを一括して、かつ短時間で製造することが可能になるため、撮像レンズの製造コストは、低減することが可能になる。
【０００５】
より具体的に、特許文献１および２に係る上記ウエハレベルレンズプロセスでは、造形装置を用いてレンズアレイを複数造形し、造形した複数のレンズアレイを接合した後、１つの撮像レンズ毎に分割する。
【０００６】
但し、レンズアレイを造形する上記の製造プロセスは、造形装置を用いて、被成形物に対して、複数のレンズを順次造形していく、という煩雑な作業が、１つのレンズアレイを作製する度に発生するため、多数のレンズアレイを得るために必要な作業工数が膨大になり、そもそも、上記ウエハレベルレンズプロセスを繰り返し実施して、撮像レンズを大量生産することに適していない。
【０００７】
一方、特許文献１および２に係る上記ウエハレベルレンズプロセスでは、造形装置を用いて型（レンズアレイ成形型）を造形し、造形した型を用いてレンズアレイを複数成形し、成形した複数のレンズアレイを接合した後、１つの撮像レンズ毎に分割する製造プロセスも提案されている。
【０００８】
造形した型を用いてレンズアレイを成形する上記の製造プロセスは、同じ型を流用して成形を繰り返し実施することで、簡単に同じ形状のレンズアレイをいくつでも作製することができ、これにより、多数のレンズアレイを得るために必要な作業工数を、レンズアレイを造形する製造プロセスと比較して大幅に削減することができるため、上記ウエハレベルレンズプロセスを繰り返し実施して、撮像レンズを大量生産することに適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９‐０１８５７８号公報（２００９年１月２９日公開）
【特許文献２】特開２００９‐０２３３５３号公報（２００９年２月  ５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般的に、上記撮像レンズは、解像力の向上および小型化等の観点から、互いに異なる形状を有している複数のレンズを組み合わせた構成になる場合が多い。換言すれば、該撮像レンズは、第１レンズと、該第１レンズと異なる形状を有している第２レンズと、を組み合わせた構成になる場合が多い。
【００１１】
第１レンズと第２レンズとを組み合わせた構成の撮像レンズを、上述したウエハレベルレンズプロセスにより製造する場合、互いに接合されることになる、複数のレンズアレイとしては、第１レンズが成形された第１レンズアレイと、第２レンズが成形された第２レンズアレイと、が少なくとも必要になる。
【００１２】
特許文献１および２に係る上記ウエハレベルレンズプロセスでは、型を用いてレンズアレイを成形する製造プロセスにおいて、被成形物を上記第１レンズアレイに成形する型と、被成形物を上記第２レンズアレイに成形する型と、の両方を用意する必要があり、用意すべき型の数が多くなっているため、結果的に、撮像レンズの製造コストが増大してしまうという問題が発生する。
【００１３】
本発明は、上記の問題に鑑みて為された発明であり、その目的は、撮像レンズの製造コストをさらに低減することが可能な、レンズアレイ、撮像レンズ、およびレンズアレイ成形型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のレンズアレイは、上記の問題を解決するために、複数のレンズが成形されたレンズアレイであって、上記複数のレンズとして、第１レンズと、該第１レンズと異なる形状を有している第２レンズと、が成形されたことを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、２つの本レンズアレイを用意して、これらの接合時において、一方の本レンズアレイに成形された第１レンズと、他方の本レンズアレイに成形された第２レンズと、を組み合わせて接合することにより、この組み合わせ毎に、撮像レンズを製造することが可能になる。
【００１６】
同様に、上記の構成によれば、上記の接合時において、一方の本レンズアレイに成形された第２レンズと、他方の本レンズアレイに成形された第１レンズと、を組み合わせて接合することにより、この組み合わせ毎に、撮像レンズを製造することが可能になる。
【００１７】
上記の構成によれば、型を用いてレンズアレイを成形する製造プロセスにおいて、被成形物を本レンズアレイに成形する型のみを用意すれば十分であり、用意すべき型の数を削減することができるため、結果的に、撮像レンズの製造コストを低減することが可能になる。
【００１８】
また、本発明のレンズアレイは、上記第１レンズは、互いに対向する第１面および第２面を有しており、上記第２レンズは、互いに対向する第１面および第２面を有しており、上記第１レンズの第２面と上記第２レンズの第１面とが、レンズアレイにおける同じ側の面に成形されたことを特徴としている。
【００１９】
ここで、第１レンズおよび第２レンズのそれぞれにおいて、第１面とは、上述したウエハレベルレンズプロセスにより製造された撮像レンズに備えられたときに、該撮像レンズにおける物体側に位置することになる面を意味しており、第２面とは、同撮像レンズにおける像面（結像面）側に位置することになる面を意味しているものとする。
【００２０】
上記の構成によれば、上記の接合時において、一方の本レンズアレイに成形された第１レンズの第２面と、他方の本レンズアレイに成形された第２レンズの第１面と、を組み合わせると共に、一方の本レンズアレイに成形された第２レンズの第１面と、他方の本レンズアレイに成形された第１レンズの第２面と、を組み合わせて接合することにより、これらの両組み合わせ毎に、撮像レンズを製造することが可能になる。
【００２１】
上記の構成によれば、本レンズアレイを用いて、より効率的に、多数の撮像レンズを製造することが可能になる。
【００２２】
ところで、互いに異なる形状を有している、第１レンズと第２レンズとが成形された本レンズアレイが膨張または収縮した場合、第１レンズに発生する応力と第２レンズに発生する応力とでは、応力の大きさおよび／または方向が互いに異なる場合がある。そして、本レンズアレイは、これらの各応力に起因して湾曲する虞がある。
【００２３】
そこで、本発明のレンズアレイは、上記第１レンズが成形された位置に対する、上記第２レンズが成形された位置は、上記第１レンズが膨張したときに発生する応力が、上記第２レンズが膨張したときに発生する応力により相殺される位置となっていることを特徴としている。
【００２４】
また、本発明のレンズアレイは、上記第１レンズが成形された位置に対する、上記第２レンズが成形された位置は、上記第１レンズが収縮したときに発生する応力が、上記第２レンズが収縮したときに発生する応力により相殺される位置となっていることを特徴としている。
【００２５】
上記の構成によれば、互いに異なる形状を有している、第１レンズと第２レンズとが成形された本レンズアレイが膨張または収縮した場合に、本レンズアレイ全体に与えられる応力を相殺することができるため、本レンズアレイの湾曲を抑制することができる。
【００２６】
また、本発明のレンズアレイは、上記第１レンズおよび第２レンズはそれぞれ複数成形されており、各第１レンズは、対応する各第２レンズと隣り合うように配置されていることを特徴としている。
【００２７】
上記の構成によれば、一方の本レンズアレイに対して他方の本レンズアレイを、第１レンズ（または第２レンズ）１つ分だけずらして、これらの本レンズアレイ同士を接合することにより、上記の接合を簡単に実施することができるので、本レンズアレイを用いて、より効率的に、多数の撮像レンズを製造することが可能になる。
【００２８】
また、本発明のレンズアレイは、熱または紫外線が与えられると硬化する樹脂からなることを特徴としている。
【００２９】
上記の構成によれば、多数の第１レンズおよび第２レンズを樹脂に成形して、本レンズアレイを作製することが簡単になる。さらに、接合すべき各本レンズアレイの全てが、熱または紫外線が与えられると硬化する樹脂からなる場合、これらの本レンズアレイ、ひいては、これらの本レンズアレイを用いて構成された撮像レンズに対しては、リフローを施すことが可能になる。
【００３０】
本発明の撮像レンズは、上記いずれかのレンズアレイを２つ用いて構成されており、一方の上記レンズアレイに成形された第１レンズと、他方の上記レンズアレイに成形された第２レンズと、が接合されたものであることを特徴としている。
【００３１】
また、本発明の撮像レンズは、上記いずれかのレンズアレイを２つ用いて構成されており、一方の上記レンズアレイに成形された第２レンズと、他方の上記レンズアレイに成形された第１レンズと、が接合されたものであることを特徴としている。
【００３２】
上記の構成によれば、本撮像レンズを製造するために必要な、被成形物をレンズアレイに成形する型は、１種類あれば十分になるため、用意すべき型の数を削減することができ、結果的に、本撮像レンズでは、その製造コストを低減することが可能になる。
【００３３】
また、本発明の撮像レンズは、一方の上記レンズアレイは、他方の上記レンズアレイと同じ形状であることを特徴としている。
【００３４】
上記の構成によれば、本撮像レンズを製造するために、一方の本レンズアレイと他方の本レンズアレイとを接合するときに、各レンズアレイに熱を与える等の必要がある場合において、両レンズアレイが膨張または収縮する度合を同程度にすることができる。従って、製造された本撮像レンズでは、一方の本レンズアレイに成形された各レンズ間のピッチに対する、他方の本レンズアレイに成形された各レンズ間のピッチのずれを抑制することができるため、第１レンズと第２レンズとの間での偏芯（第１レンズの光軸に対する、第２レンズの光軸の位置ずれ）が抑制された本撮像レンズを実現することが簡単になる。
【００３５】
本発明のレンズアレイ成形型は、上記の問題を解決するために、被成形物を、複数のレンズが成形されたレンズアレイに成形するレンズアレイ成形型であって、第１レンズの一方の面を成形する第１成形部と、該第１レンズと異なる形状を有している第２レンズの一方の面を成形する第２成形部と、が、上記成形を行う面に形成された第１型部と、上記第１レンズの他方の面を成形する第３成形部と、上記第２レンズの他方の面を成形する第４成形部と、が、上記成形を行う面に形成された第２型部と、を備え、成形時において、上記第１型部および第２型部は、互いで上記被成形物を挟み込むことにより、該被成形物を上記レンズアレイに成形するものであり、かつ、上記第１成形部と上記第３成形部とが向かい合うと共に、上記第２成形部と上記第４成形部とが向かい合うものであることを特徴としている。
【００３６】
上記の構成によれば、本レンズアレイ成形型は、被成形物を、上述した本レンズアレイに成形することが可能なものである。つまり、本レンズアレイ成形型は、ウエハレベルレンズプロセスにより、撮像レンズを製造するために必要な、被成形物をレンズアレイに成形する型を１種類にすることで、撮像レンズの製造コストの低減を実現できるものであり、撮像レンズの製造にあたって本レンズアレイ成形型を用いることにより、撮像レンズの製造コストを低減することが可能になる。
【発明の効果】
【００３７】
以上のとおり、本発明のレンズアレイは、複数のレンズが成形されたレンズアレイであって、上記複数のレンズとして、第１レンズと、該第１レンズと異なる形状を有している第２レンズと、が成形された。
【００３８】
また、以上のとおり、本発明のレンズアレイ成形型は、被成形物を、複数のレンズが成形されたレンズアレイに成形するレンズアレイ成形型であって、第１レンズの一方の面を成形する第１成形部と、該第１レンズと異なる形状を有している第２レンズの一方の面を成形する第２成形部と、が、上記成形を行う面に形成された第１型部と、上記第１レンズの他方の面を成形する第３成形部と、上記第２レンズの他方の面を成形する第４成形部と、が、上記成形を行う面に形成された第２型部と、を備え、成形時において、上記第１型部および第２型部は、互いで上記被成形物を挟み込むことにより、該被成形物を上記レンズアレイに成形するものであり、かつ、上記第１成形部と上記第３成形部とが向かい合うと共に、上記第２成形部と上記第４成形部とが向かい合うものである。
【００３９】
従って、本発明は、撮像レンズの製造コストをさらに低減することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るレンズアレイ、および、本発明に係るレンズアレイ成形型の各構成を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）は、２つの図１に示すレンズアレイを接合した様子を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すものを分割して得られた、本発明に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は、２つの図１に示すレンズアレイがそれぞれ収縮する度合の相互関係を説明する断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す各レンズアレイを接合した様子を示す断面図である。
【図４】本発明に係るレンズアレイの湾曲について説明する断面図である。
【図５】図５（ａ）および（ｂ）は、従来技術に係るレンズアレイ、および、従来技術に係るレンズアレイ成形型の各構成を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図５（ａ）に示すレンズアレイと図５（ｂ）に示すレンズアレイとを接合した様子を示す断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すものを分割して得られた、従来技術に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図７】図７（ａ）は、図５（ａ）に示すレンズアレイと図５（ｂ）に示すレンズアレイとがそれぞれ収縮する度合の相互関係を説明する断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す各レンズアレイを接合した様子を示す断面図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示すものを分割して得られた、従来技術に係る撮像レンズの構成を示す断面図である。
【図８】従来技術に係る各レンズアレイの湾曲について説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
〔実施の形態〕
図１は、本発明に係るレンズアレイＬ、および、本発明に係るレンズアレイ成形型１００の各構成を示す断面図である。
【００４２】
レンズアレイＬは、複数のレンズが成形されたレンズアレイであるが、この複数のレンズとして、第１レンズＬ１と、該第１レンズＬ１と異なる形状を有している第２レンズＬ２と、が成形されている。
【００４３】
レンズアレイＬでは具体例として、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２がそれぞれ、以下の構成を有している。
【００４４】
第１レンズＬ１は、凸面を含む第１面Ｌ１１と、凹面を含む第２面Ｌ１２と、を有している。第１レンズＬ１は、上述したウエハレベルレンズプロセスにより製造された撮像レンズ２００（図２（ｂ）参照）に備えられたときに、第１面Ｌ１１が物体（図示しない）側に、第２面Ｌ１２が像面（図示しない結像面）側に、それぞれ位置することになる。さらに、同一の第１レンズＬ１において、第１面Ｌ１１と第２面Ｌ１２とは、互いに対向する関係となっている。第１レンズＬ１のより具体的な構成例としては、備えられた凸面が、最終的に物体側に向けられる第１面Ｌ１１に対応している、周知のメニスカスレンズが挙げられる。
【００４５】
レンズの凸面とは、レンズの球状表面が外側に曲がっている部分を示している。レンズの凹面とは、レンズが中空に曲がっている部分、すなわち、レンズが内側に曲がっている部分を示している。
【００４６】
第２レンズＬ２は、凹面を含む第１面Ｌ２１と、凸面を含む第２面Ｌ２２と、を有している。第２レンズＬ２は、第１レンズＬ１と同じく、上述したウエハレベルレンズプロセスにより製造された撮像レンズ２００に備えられたときに、第１面Ｌ２１が物体側に、第２面Ｌ２２が像面側に、それぞれ位置することになり、さらに、同一の第２レンズＬ２において、第１面Ｌ２１と第２面Ｌ２２とは、互いに対向する関係となっている。第２レンズＬ２のより具体的な構成例としては、備えられた凸面が、最終的に像面側に向けられる第２面Ｌ２２に対応している、周知のメニスカスレンズが挙げられる。
【００４７】
但し、互いに異なる、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の各形状はいずれも、上記に限定されず、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とを組み合わせて撮像レンズを製造することが可能な形状であれば十分である。
【００４８】
また、レンズアレイＬは、第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１とが、レンズアレイＬにおける同じ側（後述する、第２型部１００ｂ側）の面に成形されている。同様に、レンズアレイＬは、第１レンズＬ１の第１面Ｌ１１と第２レンズＬ２の第２面Ｌ２２とが、レンズアレイＬにおける同じ側（後述する、第１型部１００ａ側）の面に成形されている。
【００４９】
また、レンズアレイＬにおいて、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２はそれぞれ複数成形されているが、各第１レンズＬ１は、対応する各第２レンズＬ２と隣り合うように配置されている。すなわち、２つの第１レンズＬ１の間には、必ず、１つの第２レンズＬ２が成形されていると共に、２つの第２レンズＬ２の間には、必ず、１つの第１レンズＬ１が成形されている。
【００５０】
レンズアレイＬは、熱が与えられると硬化する樹脂（以下、「熱硬化性樹脂」と称する）または紫外線（Ultra Violet：ＵＶ）が与えられると硬化する樹脂（以下、「ＵＶ硬化性樹脂」と称する）からなるのが好ましい。これにより、多数の第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を樹脂に成形して、レンズアレイＬを作製することが簡単になる。さらに、接合すべき各レンズアレイＬの全てが、熱硬化性樹脂またはＵＶ硬化性樹脂からなる場合、これらのレンズアレイＬ、ひいては、これらのレンズアレイＬを用いて構成された撮像レンズ２００に対しては、リフローを施すことが可能になる。
【００５１】
熱硬化性樹脂およびＵＶ硬化性樹脂は、レンズアレイＬの用途として開発途上にあることから、現状、材料の品揃えおよび光学定数に関して熱可塑性材料に劣り、また、高価である。一般的に、光学定数は、低屈折率かつ低分散材料であるのが好ましい。また、光学設計においては、幅広い光学定数の選択肢があるこことが好ましい。
【００５２】
但し、レンズアレイＬは、熱硬化性樹脂またはＵＶ硬化性樹脂からなるものに限定されず、例えば、ガラスからなるものであってもよい。
【００５３】
一方、レンズアレイ成形型１００は、樹脂等の被成形物を、レンズアレイＬに成形するものである。レンズアレイ成形型１００は、第１型部１００ａと第２型部１００ｂとを備えている。
【００５４】
第１型部１００ａは、第１レンズＬ１の第１面Ｌ１１を成形する第１成形部１０１と、第２レンズＬ２の第２面Ｌ２２を成形する第２成形部１０２と、が、被成形物をレンズアレイＬに成形する面に形成されている。一方、第２型部１００ｂは、第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２を成形する第３成形部１０３と、第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１を成形する第４成形部１０４と、が、被成形物をレンズアレイＬに成形する面に形成されている。
【００５５】
被成形物をレンズアレイＬに成形するときにおいて、第１型部１００ａおよび第２型部１００ｂは、互いで被成形物を挟み込むことにより、該被成形物に対して第１成形部１０１〜第４成形部１０４の各形状と反対の形状をそれぞれ転写して、該被成形物を変形させることにより、レンズアレイＬに成形するものである。
【００５６】
被成形物をレンズアレイＬに成形するときにおいて、第１型部１００ａおよび第２型部１００ｂは、第１成形部１０１と第３成形部１０３とが向かい合うと共に、第２成形部１０２と第４成形部１０４とが向かい合う。このため、成形されたレンズアレイＬでは、第１レンズＬ１の第１面Ｌ１１と第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２とが向かい合うと共に、第２レンズＬ２の第２面Ｌ２２と第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１とが向かい合う。従って、成形されたレンズアレイＬでは、第１レンズＬ１の第１面Ｌ１１と第２面Ｌ１２とが対向すると共に、第２レンズＬ２の第２面Ｌ２２と第１面Ｌ２１とが対向する構成になるのが明らかである。
【００５７】
なお、被成形物に凸形状を成形したい部分にこの凸形状と反対の形状を有する凹形状を有し、被成形物に凹形状を成形したい部分にこの凹形状と反対の形状を有する凸形状を有し、被成形物に平坦部分を成形したい部分に平坦部分を有し、かつ、凹形状、凸形状、および平坦部分の丈の相互関係を、レンズアレイＬにおける丈の相互関係と反対の関係とすることにより、第１成形部１０１〜第４成形部１０４は、上述した各形状を容易に実現できるのは言うまでもない。
【００５８】
レンズアレイ成形型１００は、被成形物に対する成形が可能でさえあれば、その材質が特に限定されないが、金属により構成された金型であるのが一般的である。
【００５９】
図２（ａ）は、２つのレンズアレイＬを接合した様子を示す断面図であり、図２（ｂ）は、それを分割して得られた、本発明に係る撮像レンズ２００の構成を示す断面図である。
【００６０】
図２（ｂ）に示す撮像レンズ２００は、ウエハレベルレンズプロセスにより製造されたものであり、被成形物に対して、複数の第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を成形することで、レンズアレイＬを作製（図１参照）し、複数（ここでは、２つ）のレンズアレイＬを用意してこれらを接合（図２（ａ）参照）した後、１つの撮像レンズ２００に分割することにより、製造されている。こうして製造された撮像レンズ２００では、一方のレンズアレイＬに成形された第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と、他方のレンズアレイＬに成形された第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と、が接合されている。または、こうして製造された撮像レンズ２００では、一方のレンズアレイＬに成形された第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と、他方のレンズアレイＬに成形された第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と、が接合されている。この製造プロセスによれば、大量の撮像レンズ２００を一括して、かつ短時間で製造することが可能になるため、撮像レンズ２００の製造コストは、低減することが可能になる。また、撮像レンズ２００を製造するために必要な、被成形物をレンズアレイＬに成形する型は、レンズアレイ成形型１００という１種類あれば十分になるため、用意すべき型の数を削減することができ、結果的に、撮像レンズ２００では、その製造コストを低減することができる。
【００６１】
具体的に、図２（ｂ）に示す撮像レンズ２００は、図２（ａ）に示すとおり、２つのレンズアレイＬを用意して、これらの接合時において、一方のレンズアレイＬに成形された第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と、他方のレンズアレイＬに成形された第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と、を組み合わせて接合した後、１つの撮像レンズ毎に分割することにより、この組み合わせ毎に製造することができる。
【００６２】
同様に、図２（ｂ）に示す撮像レンズ２００は、図２（ａ）に示す接合時において、一方のレンズアレイＬに成形された第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と、他方のレンズアレイＬに成形された第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と、を組み合わせて接合した後、１つの撮像レンズ毎に分割することにより、この組み合わせ毎に製造することができる。
【００６３】
上記の構成によれば、型を用いてレンズアレイを成形するウエハレベルレンズプロセスにおいて、被成形物をレンズアレイＬに成形するレンズアレイ成形型１００のみを用意すれば十分であり、用意すべき型の数を削減することができるため、結果的に、撮像レンズ２００では、その製造コストを低減することが可能になる。
【００６４】
レンズアレイ成形型１００を作製する手法には、多種の提案がある。特に、レンズアレイ成形型１００を、電気鋳造法等により、別部材から転写して作製する場合には、レンズアレイ成形型１００の元となる型（図示しない）も削減可能であり、撮像レンズ２００を製造するプロセスの簡素化、および、撮像レンズ２００の製造コストの低減を実現できる。
【００６５】
とりわけ、第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１とが、同じ側の面に成形されたレンズアレイＬを用意した場合、図２（ｂ）に示す撮像レンズ２００は、図２（ａ）に示す接合時において、一方のレンズアレイＬに成形された第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と、他方のレンズアレイＬに成形された第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と、を組み合わせると共に、一方のレンズアレイＬに成形された第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と、他方のレンズアレイＬに成形された第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と、を組み合わせて接合することにより、これらの両組み合わせ毎に製造することができる。これにより、レンズアレイＬを用いて、より効率的に、多数の撮像レンズ２００を製造することができる。
【００６６】
とりわけ、各第１レンズＬ１が、対応する各第２レンズＬ２と隣り合うように配置されているレンズアレイＬを用意した場合、図２（ｂ）に示す撮像レンズ２００は、一方のレンズアレイＬに対して他方のレンズアレイＬを、第１レンズＬ１または第２レンズＬ２、１つ分だけずらして、これらのレンズアレイＬ同士を接合することにより、図２（ａ）に示す接合を簡単に実施することができるので、レンズアレイＬを用いて、より効率的に、多数の撮像レンズ２００を製造することが可能になる。
【００６７】
さらに、互いに同じ形状を有している２つのレンズアレイＬを用意した場合、すなわち、一方のレンズアレイＬが、他方のレンズアレイＬと同じ形状である場合、一方のレンズアレイＬと他方のレンズアレイＬとを接合するときに、各レンズアレイＬに熱を与える等の必要がある場合において、両レンズアレイＬが膨張または収縮する度合を同程度（図３（ａ）に示す「収縮：中」）にすることができる。従って、製造された撮像レンズ２００では、一方のレンズアレイＬに成形された各第１レンズＬ１および第２レンズＬ２間のピッチに対する、他方のレンズアレイＬに成形された各第１レンズＬ１および第２レンズＬ２間のピッチのずれを抑制することができるため、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間での偏芯（第１レンズＬ１の光軸Ｘ１に対する、第２レンズＬ２の光軸Ｘ２の位置ずれ）が抑制された撮像レンズ２００を実現することが簡単になる（図３（ｂ）参照）。
【００６８】
ところで、互いに異なる形状を有している、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とが成形されたレンズアレイＬが膨張または収縮した場合、第１レンズＬ１に発生する応力と第２レンズＬ２に発生する応力とでは、応力の大きさおよび／または方向が互いに異なる場合がある。そして、レンズアレイＬは、これらの各応力に起因して湾曲する虞がある。
【００６９】
そこで、レンズアレイＬは、第１レンズＬ１が成形された位置に対する、第２レンズＬ２が成形された位置が、第１レンズＬ１が膨張したときに発生する応力が、第２レンズＬ２が膨張したときに発生する応力により相殺される位置となっているのが好ましい。
【００７０】
また、レンズアレイＬは、第１レンズＬ１が成形された位置に対する、第２レンズＬ２が成形された位置が、第１レンズＬ１が収縮したときに発生する応力が、第２レンズＬ２が収縮したときに発生する応力により相殺される位置となっているのが好ましい。
【００７１】
上記の構成によれば、互いに異なる形状を有している、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とが成形されたレンズアレイＬが膨張または収縮した場合に、レンズアレイＬ全体に与えられる応力を相殺することができるため、レンズアレイＬの湾曲を抑制することができる（図４参照）。
【００７２】
なお、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２とが成形されたレンズアレイＬが膨張または収縮した場合に、レンズアレイＬ全体に与えられる応力を相殺するための構成としては、ウエハ面に対して垂直な方向において、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の突出部が互いに反対方向となる構成が考えられる。換言すれば、該構成としては、被成形物に成形された第１レンズＬ１および第２レンズＬ２の各々が、レンズアレイＬに成形される前のウエハ状態である被成形物に対して、互いに反対となる方向へと突出している構成が考えられる。この場合、各々の第１レンズＬ１および第２レンズＬ２において、偏肉比（最厚部分と最薄部分との比）を１とすることは必須でない。
【００７３】
同一ウエハに複数種のレンズを搭載、もしくは隣接するレンズの表裏の異なる構成を用いた配置をした場合、各々のレンズでは偏肉比が１にならなくても、偏肉比を持つ形状により、材料の収縮、膨張に起因するウエハの反りが異種レンズ間で打ち消しあうことにより、ウエハの湾曲は抑制される。
【００７４】
〔比較例（従来技術）〕
図５（ａ）は、従来技術に係るレンズアレイ（第１レンズアレイ）Ｌａ、および、従来技術に係るレンズアレイ成形型３００の各構成を示す断面図である。図５（ｂ）は、従来技術に係るレンズアレイ（第２レンズアレイ）Ｌｂ、および、従来技術に係るレンズアレイ成形型４００の各構成を示す断面図である。
【００７５】
レンズアレイＬａは、複数のレンズが成形されたレンズアレイであるが、この複数のレンズとして、第１レンズＬ１のみが成形されている。なお、第１レンズＬ１、およびその第１面Ｌ１１および第２面Ｌ１２は、図１等に示したものと同一の機能を有する。
【００７６】
レンズアレイＬｂは、複数のレンズが成形されたレンズアレイであるが、この複数のレンズとして、第２レンズＬ２のみが成形されている。なお、第２レンズＬ２、およびその第１面Ｌ２１および第２面Ｌ２２は、図１等に示したものと同一の機能を有する。
【００７７】
一方、レンズアレイ成形型３００は、樹脂等の被成形物を、レンズアレイＬａに成形するものである。レンズアレイ成形型３００は、第１型部３００ａと第２型部３００ｂとを備えている。第１型部３００ａは、第１レンズＬ１の第１面Ｌ１１を成形する第１成形部１０１のみが、被成形物をレンズアレイＬａに成形する面に形成されている。第２型部３００ｂは、第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２を成形する第３成形部１０３のみが、被成形物をレンズアレイＬａに成形する面に形成されている。
【００７８】
また、レンズアレイ成形型４００は、樹脂等の被成形物を、レンズアレイＬｂに成形するものである。レンズアレイ成形型４００は、第１型部４００ａと第２型部４００ｂとを備えている。第１型部４００ａは、第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１を成形する第４成形部１０４のみが、被成形物をレンズアレイＬｂに成形する面に形成されている。第２型部４００ｂは、第２レンズＬ２の第２面Ｌ２２を成形する第２成形部１０２のみが、被成形物をレンズアレイＬｂに成形する面に形成されている。
【００７９】
被成形物をレンズアレイＬａに成形するときにおいて、第１型部３００ａおよび第２型部３００ｂは、互いで被成形物を挟み込むことにより、該被成形物に対して第１成形部１０１および第３成形部１０３の各形状と反対の形状をそれぞれ転写して、該被成形物を変形させることにより、レンズアレイＬａに成形するものである。被成形物をレンズアレイＬａに成形するときにおいて、第１型部３００ａおよび第２型部３００ｂは、第１成形部１０１と第３成形部１０３とが向かい合う。このため、成形されたレンズアレイＬａでは、第１レンズＬ１の第１面Ｌ１１と第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２とが向かい合う。従って、成形されたレンズアレイＬａでは、第１レンズＬ１の第１面Ｌ１１と第２面Ｌ１２とが対向する構成になるのが明らかである。
【００８０】
被成形物をレンズアレイＬｂに成形するときにおいて、第１型部４００ａおよび第２型部４００ｂは、互いで被成形物を挟み込むことにより、該被成形物に対して第４成形部１０４および第２成形部１０２の各形状と反対の形状をそれぞれ転写して、該被成形物を変形させることにより、レンズアレイＬｂに成形するものである。被成形物をレンズアレイＬｂに成形するときにおいて、第１型部４００ａおよび第２型部４００ｂは、第４成形部１０４と第２成形部１０２とが向かい合う。このため、成形されたレンズアレイＬｂでは、第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と第２レンズＬ２の第２面Ｌ２２とが向かい合う。従って、成形されたレンズアレイＬｂでは、第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と第１面Ｌ２２とが対向する構成になるのが明らかである。
【００８１】
図６（ａ）は、レンズアレイＬａとレンズアレイＬｂとを接合した様子を示す断面図であり、図６（ｂ）は、それを分割して得られた、従来技術に係る撮像レンズ２００の構成を示す断面図である。
【００８２】
図６（ｂ）に示す撮像レンズ２００は、図６（ａ）に示すとおり、レンズアレイＬａとレンズアレイＬｂとを用意して、これらの接合時において、レンズアレイＬａに成形された第１レンズＬ１の第２面Ｌ１２と、レンズアレイＬｂに成形された第２レンズＬ２の第１面Ｌ２１と、を組み合わせて接合した後、１つの撮像レンズ毎に分割することにより、この組み合わせ毎に製造することができる。参照符号が同一であることからも明らかであるとおり、図６（ｂ）に示す撮像レンズ２００は、図２（ｂ）に示す撮像レンズ２００と、その構成が同一である。
【００８３】
上記の構成によれば、型を用いてレンズアレイを成形する製造プロセスにおいて、被成形物をレンズアレイＬａに成形するレンズアレイ成形型３００と、被成形物をレンズアレイＬｂに成形するレンズアレイ成形型４００と、の両方を用意する必要があり、用意すべき型の数が多くなっているため、結果的に、本発明と同一の撮像レンズ２００を製造する場合であっても、本発明と比較してその製造コストが増大してしまうという問題が発生する。
【００８４】
さらに、互いに異なる形状を有している２つのレンズアレイＬａおよびＬｂを用意した場合、レンズアレイＬａとレンズアレイＬｂとを接合するときに、各レンズアレイＬａおよびＬｂに熱を与える等の必要がある場合において、両レンズアレイＬａおよびＬｂが膨張または収縮する度合が互いに異なる。一例としては、レンズアレイＬａが大きく収縮する（図７（ａ）に示す「収縮：大」）一方、レンズアレイＬｂがほとんど収縮しない（図７（ａ）に示す「収縮：小」）虞がある。この場合、製造された撮像レンズでは、互いに異なる膨張または収縮の度合を呈する、レンズアレイＬａとレンズアレイＬｂとを、図７（ｂ）に示すとおりに接合することで、図７（ｃ）に示すとおり、レンズアレイＬａに成形された各第１レンズＬ１間のピッチに対する、レンズアレイＬｂに成形された各第２レンズＬ２間のピッチがずれることにより、第１レンズＬ１の光軸Ｘ１に対する、第２レンズＬ２の光軸Ｘ２の位置ずれが発生してしまい、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間での偏芯が発生してしまうことになる。
【００８５】
なお、第１レンズＬ１のみが成形されたレンズアレイＬａ、および、第２レンズＬ２のみが成形されたレンズアレイＬｂでは、各々の第１レンズＬ１および第２レンズＬ２間において、偏肉比を１としない限り、膨張または収縮した場合に、レンズアレイ全体に与えられる応力を相殺する構成を適用すること自体が困難である（図８参照）。
【００８６】
本発明は、同一ウエハ（レンズアレイＬ）面内に２種のレンズ（第１レンズＬ１および第２レンズＬ２）を交互に配置した構成をとる。
【００８７】
本発明は、基材部を境に異種レンズ（第１レンズＬ１および第２レンズＬ２）間２つで偏肉比が０となる構成をもつ。
【００８８】
本発明は、２枚構成の撮像レンズ２００の場合、第１レンズＬ１の物体側の面（第１面Ｌ１１）と、第２レンズＬ２の像側の面（第２面Ｌ２２）がウエハ面の同じ側に位置する構成をもつ。
【００８９】
本発明では、同一ウエハに複数個のレンズを作成するので金型数を、レンズアレイ成形型３００および４００の２つから、レンズアレイ成形型１００の１つへと削減することが可能である。また、本発明では、２Ｐレンズについて、ウエハレベルでのレンズユニットを作製することが可能となる（図１、および図２（ａ）および（ｂ）参照）。
【００９０】
従来プロセスにおいては、異種ウエハ間のレンズピッチ差による組立時の軸ズレが生じる（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。本発明では、異種形状ウエハレンズは存在しない（図３（ａ）および（ｂ）参照）。どれも同じ形状のウエハなので収縮差は生じない。
【００９１】
従来プロセスでは偏肉比の差から、ウエハ状レンズに反りを生じる。一方、本発明のウエハレンズでは偏肉比の差が無く、反りを生じない（図４および図８参照）。
【００９２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、複数のレンズが成形されたレンズアレイ、レンズアレイを用いて構成された撮像レンズ、および、被成形物をレンズアレイに成形するレンズアレイ成形型に適用できる。
【符号の説明】
【００９４】
Ｌ  レンズアレイ
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ１１  第１レンズの第１面
Ｌ１２  第１レンズの第２面
Ｌ２１  第２レンズの第１面
Ｌ２２  第２レンズの第２面
１００  レンズアレイ成形型
１００ａ  第１型部
１００ｂ  第２型部
１０１  第１成形部
１０２  第２成形部
１０３  第３成形部
１０４  第４成形部
２００  撮像レンズ
【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】
2011059195.tif 000007
【図６】
2011059195.tif 000008
【図７】
2011059195.tif 000009
【図８】
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