(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像面側への光路上に配置された少なくとも第１レンズおよび第２レンズを含む複数のレンズを有し、
上記第１レンズの像面側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が絞り機能を含む絞り面として形成され、
上記第２レンズの物体側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が遮光機能を含む遮光面として形成され、
上記第１レンズの像面側面と上記第２レンズの物体側面が対向して隣接するように配置されている
光学ユニット。
【請求項２】
物体側から像面側への光路上であって上記第２レンズより像面側に配置された少なくとも一つのレンズをさらに有し、
物体像が結像される撮像素子の像面に最も近くに配置されたレンズの物体側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該レンズの平面が遮光機能を含む遮光面として形成され、かつ、当該遮光機能を含む遮光面以外の平面部分に赤外カットフィルタが形成されている
請求項１記載の光学ユニット。
【請求項３】
物体側から像面側への光路上であって上記第２レンズより像面側に配置された第３レンズおよび第４レンズをさらに有し、
上記第４レンズの物体側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が遮光機能を含む遮光面として形成され、当該遮光機能を含む遮光面以外の平面部分に赤外カットフィルタが形成されている
請求項１または２記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記遮光面の遮光機能はゴースト発生の防止機能を含む
請求項１から３のいずれか一に記載の光学ユニット。
【請求項５】
物体側から像面側への光路上に配置される少なくとも第１レンズおよび第２レンズを含む複数のレンズを、それぞれウエハーレベルで多数個、個別のウエハーに形成するレンズ形成工程と、
上記ウエハーレベルで形成されたレンズをウエハー状態で貼り合わせる、貼り合わせ工程と、
貼り合されたウエハーを個片化して多数個の光学ユニットを形成する個片化工程と、を有し、
上記レンズ形成工程において、
上記複数のレンズの少なくとも一つのレンズの像面側面または物体側面の一方をウエハーレベルで平面に形成する平面形成工程と、
上記レンズの平面を、絞り機能を含む絞り面または遮光機能を含む遮光面として形成する機能面形成工程と、を含み、
上記レンズ形成工程において、
上記第１レンズが形成されるウエハーの像面側面となる面を平面に形成し、
当該平面を絞り面として形成し、かつ、
上記第２レンズが形成されるウエハーの物体側面となる面を平面に形成し、
当該平面を遮光面として形成し、
上記貼り合わせ工程において、
上記第１レンズの像面側面と上記第２レンズの物体側面が対向して隣接するように貼り合わせる
光学ユニットの製造方法。
【請求項６】
上記レンズ形成工程において、
物体側から像面側への光路上であって上記第２レンズより像面側に少なくとも一つのレンズをさらに配置し、
物体像が結像される撮像素子の像面に最も近くに配置されるレンズが形成されるウエハーの物体側面となる面を平面に形成し、
当該レンズの平面を遮光機能を含む遮光面として形成し、かつ、
当該遮光機能を含む遮光面以外の平面部分に赤外カットフィルタを形成する
請求項５記載の光学ユニットの製造方法。
【請求項７】
上記レンズ形成工程において、
物体側から像面側への光路上であって上記第２レンズより像面側に第３レンズおよび第４レンズをさらに配置し、
上記第４レンズが形成されるウエハーの物体側面となる面を平面に形成し、
当該平面を遮光機能を含む遮光面として形成し、かつ、
当該遮光機能を含む遮光面以外の平面部分に赤外カットフィルタを形成する
請求項５または６記載の光学ユニットの製造方法。
【請求項８】
前記遮光面は、遮光機能がゴースト発生の防止機能を含むように形成される
請求項５から７のいずれか一に記載の光学ユニットの製造方法。
【請求項９】
撮像素子と、
上記撮像素子に被写体像を結像する光学ユニットと、
上記撮像素子の出力信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部と、を有し、
上記光学ユニットは、
物体側から像面側への光路上に配置された少なくとも第１レンズおよび第２レンズを含む複数のレンズを有し、
上記第１レンズの像面側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が絞り機能を含む絞り面として形成され、
上記第２レンズの物体側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が遮光機能を含む遮光面として形成され、
上記第１レンズの像面側面と上記第２レンズの物体側面が対向して隣接するように配置されている
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、ウエハーレベルのレンズを用いた光学ユニット、光学ユニットの製造方法、および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の携帯電子機器には、小型で薄型の撮像装置が搭載されている。
このような撮像装置は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子と、撮像素子に被写体象を結像するレンズ系とを有している。
【０００３】
そして、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子のセルピッチが劇的に小さくなり、光学系には通常光学系よりも光学収差、特に軸上色収差を抑えた高い結像性能が要求される。
また、価格要求に対して、ウエハーレベルにレンズを形成しコストを削減するという技術が知られている。
【０００４】
これらの例としては、代表的なものに特許文献１に開示された技術が知られている。
特許文献１には、２次元に配列される複数のレンズ部と、これらのレンズを相互に接続する基板部と、が樹脂材料により一体に形成されるウエハーレベルレンズアレイが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６６６６７号公報
【特許文献２】特開２０１１−５９６７８号公報
【特許文献３】特開２０１１−４８３０３号公報
【特許文献４】特開２０１０−１０３４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年の携帯電話やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等に搭載される撮像装置には、高解像度・低コスト・低背‐小型化が強く求められている。
低コストを解決する手法の一つとしてウエハーレベルでの製造は低コスト化などの観点で非常に優れたプロセスであるが、まだ低画素領域での技術であり、高画素に対応できていないのが現状である。
【０００７】
高画素領域においては性能を維持するためレンズ枚数が増えるが、同時にこれは遮光構造の複雑化と部品増加による大型化の課題を持つことになり、これらを同時に解決することは非常に難しい。
これらの問題はウエハー内にレンズやレンズコバの凹凸が原因の大きな一つとなる。
一般的にウエハーレベルのレンズは、上記した特許文献１に記載されているように、ウエハー内に、凹凸が形成されており、絞りや遮光などの対策がとり難い。
【０００８】
絞りや遮光などの対策として、既存の構造では、（１）凹凸面にリソフォトグラフィやレジストなどの手法で遮光機能を持たせる、（２）遮光管などの別部品を組み込むことで対応するなどの手法がとられている。
【０００９】
上記（１）の方法としては、特許文献２に記載されているように、直接凹凸部に遮光機能を付加する方法がある。
しかし、この方法は材料やプロセスが制限される不利益があり、また必要精度を維持することが難しく、面数が多くなる高画素レンズではゴースト、フレアが非常に大きな問題となる。
【００１０】
上記（２）の方法の場合は、特許文献３に記載されているような構造があるが、絞りのように位置精度が必要な部品はウエハー状のシートで一括貼り合わせでは精度が確保できない。これはレンズ材料と遮光材材料の膨張率の差による。
レンズ単位で個片配置する必要があるが、この作業は非常に複雑で時間のかかるものとなる。
せっかくの安価、シンプルなプロセスを目的としたウエハーレベルプロセスに部品と工程を増やすことになり、この別部品によりレンズ間隔などが制限されると言った設計制約が発生し低背-小型化、低コスト化に課題を持つ。
【００１１】
また、特許文献４に例示されるようなレンズ形状をもったウエハーレベルカメラにおいて、曲率を持ったレンズウエハー面に直接、赤外カットフィルタ（ＩＲＣＦ）を形成する場合、以下の不利益がある。
すなわち、ＩＲＣＦを凹凸面に一様に成膜することは難しく、膜ムラ、膜抜け、特性不良などの諸問題が発生する。
【００１２】
本技術は、絞りや遮光構造を簡単に、かつ精度良く実現することが可能なウエハーレベルレンズおよび撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本技術の第１の観点の光学ユニットは、物体側から像面側への光路上に配置された少なくとも第１レンズおよび第２レンズを含む複数のレンズを有し、上記第１レンズの像面側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が絞り機能を含む絞り面として形成され、上記第２レンズの物体側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が遮光機能を含む遮光面として形成され、上記第１レンズの像面側面と上記第２レンズの物体側面が対向して隣接するように配置されている。
【００１４】
本技術の第２の観点の光学ユニットの製造方法は、物体側から像面側への光路上に配置される少なくとも第１レンズおよび第２レンズを含む複数のレンズを、それぞれウエハーレベルで多数個、個別のウエハーに形成するレンズ形成工程と、上記ウエハーレベルで形成されたレンズをウエハー状態で貼り合わせる、貼り合わせ工程と、貼り合されたウエハーを個片化して多数個の光学ユニットを形成する個片化工程と、を有し、上記レンズ形成工程において、上記複数のレンズの少なくとも一つのレンズの像面側面または物体側面の一方をウエハーレベルで平面に形成する平面形成工程と、上記レンズの平面を、絞り機能を含む絞り面または遮光機能を含む遮光面として形成する機能面形成工程と、を含み、上記レンズ形成工程において、上記第１レンズが形成されるウエハーの像面側面となる面を平面に形成し、当該平面を絞り面として形成し、かつ、上記第２レンズが形成されるウエハーの物体側面となる面を平面に形成し、当該平面を遮光面として形成し、上記貼り合わせ工程において、上記第１レンズの像面側面と上記第２レンズの物体側面が対向して隣接するように貼り合わせる。
【００１５】
本技術の第３の観点の撮像装置は、撮像素子と、上記撮像素子に被写体像を結像する光学ユニットと、上記撮像素子の出力信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部と、を有し、上記光学ユニットは、物体側から像面側への光路上に配置された少なくとも第１レンズおよび第２レンズを含む複数のレンズを有し、上記第１レンズの像面側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が絞り機能を含む絞り面として形成され、上記第２レンズの物体側面がウエハーレベルで平面に形成され、当該平面が遮光機能を含む遮光面として形成され、上記第１レンズの像面側面と上記第２レンズの物体側面が対向して隣接するように配置されている。
【発明の効果】
【００１６】
本技術によれば、絞りや遮光構造を簡単に、かつ精度良く実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る光学ユニットの第１の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る光学ユニットの第２の構成例を示す図である。
【図３】ウエハーレベルで遮光面または絞り面とする面を平面に形成して、塗布装置等によりこの平面に遮光面または絞りを塗布する例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る光学ユニットの第３の構成例を示す図である。
【図５】平面を有していないレンズにより形成される比較例としての光学ユニットおよび図４の光学ユニットを比較して示す図である。
【図６】本実施形態に係る光学ユニットの製造方法の全体の概要を説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る光学ユニットの製造方法の要部を説明するための図である。
【図８】比較例としての光学ユニットの製造工程を示す図である。
【図９】本実施形態に係る光学ユニットが採用される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本技術の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．光学ユニットの第１の構成例
２．光学ユニットの第２の構成例
３．光学ユニットの第３の構成例
４．光学ユニットの製造方法
５．撮像装置の構成例
【００１９】
＜１．光学ユニットの第１の構成例＞
図１は、本実施形態に係る光学ユニットの第１の構成例を示す図である。
【００２０】
本光学ユニット１００は、物体側ＯＢＪＳから像面側への光路上に配置された複数（本実施形態では４個）のレンズを有する。
光学ユニット１００は、複数のレンズのうちの一つのレンズの像面側面または物体側面（本実施形態では像面側面）がウエハーレベルで平面に形成され、この平面が、絞り機能を含む絞り面として形成されている。
絞りは、平面に膜として形成される。
【００２１】
すなわち、図１の光学ユニット１００は、物体側ＯＢＪＳから像面側に向かって順番に配置された、第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１４０、カバーガラス１５０、および像面１６０を有する。
第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、および第４レンズ１４０は、ガラス、あるいは、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂や熱硬化樹脂、あるいはプラスチック等により形成される。
【００２２】
そして、光学ユニット１００は、全体としてレンズ面は、第１面Ｌ１Ｓ１、第２面Ｌ１Ｓ２、第３面Ｌ２Ｓ１、第４面Ｌ２Ｓ２、第５面Ｌ３Ｓ１、第６面Ｌ３Ｓ２、第７面Ｌ４Ｓ１、および第８面Ｌ４Ｓ２を有している。
【００２３】
第１レンズ１１０は、物体側が凸状で像面側平面の平凸レンズにより形成されている。
すなわち、第１レンズ１１０は、第１面Ｌ１Ｓ１が凸状の物体側面により形成され、第２面Ｌ１Ｓ２が平面の像面側面により形成されている。
そして、第１レンズ１１０の像面側面である第２面Ｌ１Ｓ２は、ウエハーレベルで平面に形成され、この平面に塗布、リソフォトグラフィ等により絞り１７０の機能を含む絞り面として形成されている。
このように、本第１の実施形態の光学ユニット１００は、第１レンズ１１０の第２面Ｌ１Ｓ２がウエハーレベルで絞り１７０が平面に塗布されて膜状に形成されている。
そして、この絞り１７０の機能によりレンズの明るさ（Ｆｎｏ）が決定される。
【００２４】
第２レンズ１２０は、物体側が凹状で像面側が凸状の凹凸レンズにより形成されている。
すなわち、第２レンズ１２０は、第３面Ｌ２Ｓ１が凹状の物体側面により形成され、第４面Ｌ２Ｓ２が凸状の像面側面により形成されている。
【００２５】
第３レンズ１３０は、物体側が凹状で像面側が凸状の凹凸レンズにより形成されている。
すなわち、第３レンズ１３０は、第５面Ｌ３Ｓ１が凹状の物体側面により形成され、第６面Ｌ３Ｓ２が凸状の像面側面により形成されている。
【００２６】
第４レンズ１４０は、物体側が凹状で、像面側が光軸ＯＸを含む光軸の周辺部が凹状でさらに外周部が凸状のレンズにより形成されている。
すなわち、第４レンズ１４０は、第７面Ｌ４Ｓ１が凹状の物体側面により形成され、第８面Ｌ４Ｓ２が凹凸状の像面側面により形成されている。
【００２７】
単焦点レンズである光学ユニット１００において、像面１６０は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の撮像面（受像面）が配置されることを想定している。
カバーガラス１５０は、第８面Ｌ４Ｓ２と像面１６０との間に配置される。第８面Ｓ４Ｓ２と像面１６０との間には、樹脂またはガラスで形成されるカバーガラスや赤外カットフィルタやローパスフィルタなどの他、光学部材が配置されていてもよい。
なお、本実施形態では、図１において、左側が物体側（前方）であり、右側が像面側（後方）である。
そして、物体側から入射した光束は、第１レンズ１１０、絞り１７０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１４０を通して像面１６０上に結像される。
【００２８】
以上のように、図１の光学ユニット１００によれば、第１レンズ１１０の像面側面である第２面Ｌ１Ｓ２は、ウエハーレベルで平面に形成され、この平面が塗布等により絞り１７０の機能を含む絞り面として形成されている。
したがって、絞りを簡単に、かつ精度良く実現することができる。また、絞りを第１レンズに付着することができ、部品点数を削減でき、安くできる。また、外付け部品のように絞り部に厚みを持たないため、ゴースト要因と周辺光量落ちがなくより光学特性が良くなる。
そして、本実施形態によれば、明るく、高解像度、小型で固定焦点（ＦＦ）レンズに最適な光学ユニットを提供することができる。
【００２９】
＜２．光学ユニットの第２の構成例＞
図２は、本実施形態に係る光学ユニットの第２の構成例を示す図である。
【００３０】
図２の光学ユニット１００Ａが図１の光学ユニット１００と異なる点は次の通りである。
図２の光学ユニット１００Ａにおいては、第２レンズ１２０Ａの物体側面である第３面Ｌ２Ｓ１Ａおよび第４レンズ１４０Ａの物体側面である第７面Ｌ４Ｓ１Ａが、ウエハーレベルで平面に形成されていている。
そして、第２レンズ１２０Ａの平面（第３面Ｌ２Ｓ１Ａ）および第４レンズ１４０Ａの平面（第７面Ｌ４Ｓ１Ａ）が、塗布等により遮光部（遮光膜）１８０−１，１８０−２の機能を含む遮光面として形成されている。
【００３１】
そして、第１レンズ１１０は、物体側が凸状で像面側平面の平凸レンズにより形成されている。
すなわち、第１レンズ１１０は、第１面Ｌ１Ｓ１が凸状の物体側面により形成され、第２面Ｌ１Ｓ２が平面の像面側面により形成されている。
そして、第１レンズ１１０の像面側面である第２面Ｌ１Ｓ２は、ウエハーレベルで平面に形成され、この平面に塗布、リソフォトグラフィ等により絞り１７０の機能を含む絞り面として形成されている。
このように、本第１の構成例の光学ユニット１００は、第１レンズ１１０の第２面Ｌ１Ｓ２がウエハーレベルで絞り１７０が塗布された平面に形成されている。
そして、この絞り１７０の機能によるレンズの明るさ（Ｆｎｏ）が決定される。
【００３２】
第２レンズ１２０Ａは、物体側が平面で像面側が凹状の平凹レンズにより形成されている。
すなわち、第２レンズ１２０Ａは、第３面Ｌ２Ｓ１Ａが平面の物体側面により形成され、第４面Ｌ２Ｓ２Ａが凹状の像面側面により形成されている。
そして、第２レンズ１２０Ａの物体側面である第３面Ｌ２Ｓ１Ａは、ウエハーレベルで平面に形成され、この平面に塗布、リソフォトグラフィ等により遮光部１８０−１の機能を含む遮光面として形成されている。
【００３３】
第３レンズ１３０Ａは、物体側が凹状で像面側が凸状の凹凸レンズにより形成されている。
すなわち、第３レンズ１３０Ａは、第５面Ｌ３Ｓ１Ａが凹状の物体側面により形成され、第６面Ｌ３Ｓ２Ａが凸状の像面側面により形成されている。
【００３４】
第４レンズ１４０Ａは、物体側が平面で、像面側が光軸ＯＸを含む光軸の周辺部が凹状でさらに外周部が凸状のレンズにより形成されている。
すなわち、第４レンズ１４０Ａは、第７面Ｌ４Ｓ１Ａが平面の物体側面により形成され、第８面Ｌ４Ｓ２Ａが凹凸状の像面側面により形成されている。
そして、第４レンズ１４０Ａの物体側面である第７面Ｌ４Ｓ１Ａは、ウエハーレベルで平面に形成され、この平面に塗布、リソフォトグラフィ等により遮光部１８０−２の機能を含む遮光面として形成されている。
【００３５】
図３は、ウエハーレベルで遮光面または絞り面とする面を平面に形成して、塗布装置等によりこの平面に遮光面または絞りを塗布する例を示す図である。
【００３６】
図３の例で、ウエハー２００に、たとえば第２レンズ１２０Ａを２次元状に多数形成し、第２レンズ１２０Ａの第３面Ｌ２Ｓ１Ａとなる面が平面に形成される。
そして、このウエハー２００の平面２０１に塗布、リソフォトグラフィ等により遮光部１８０（−１，−２）の機能を含む遮光面が形成される。
【００３７】
ここでは、第２レンズ１２０Ａの第３面Ｌ２Ｓ１Ａを平面とし、この平面に遮光部を形成する例を説明した。これは第４レンズ１４０Ａの第７面Ｌ４Ｓ１Ａを平面にしてこの平面に遮光部を形成する場合も、第１レンズ１２０の第２面Ｌ１Ｓ２を平面にしてこの平面に絞りを形成する場合も同様である。
【００３８】
図２には、実線Ａおよび破線Ｂで示す矢印によりゴースト発生経路が例示されている。
矢印Ａは面間反射のゴースト、破線Ｂは撮像範囲外からの不要光がレンズコバ部分を通ることで発生するゴーストを示している。
どちらも、平面に形成された遮光部１８０−１，１８０−２の遮光機能によりゴースト発生が防止される。
【００３９】
以上のように、図２の光学ユニット１００Ａによれば、第１レンズ１１０の像面側面である第２面Ｌ１Ｓ２は、ウエハーレベルで平面に形成され、この平面が塗布等により絞り１７０の機能を含む絞り面として形成されている。
そして、光学ユニット１００Ａによれば、第２レンズ１２０Ａの平面（第３面Ｌ２Ｓ１Ａ）および第４レンズ１４０Ａの平面（第７面Ｌ４Ｓ１Ａ）が、塗布等により遮光部（遮光膜）１８０−１，１８０−２の機能を含む遮光面として形成されている。
したがって、絞りや遮光構造を簡単に、かつ精度良く実現することができる。また、絞りや遮光部を第１レンズ、第２レンズ、第４レンズに付着することができ、部品点数を削減でき、安くできる。また、外付け部品のように絞り部に厚みを持たないため、ゴースト要因と周辺光量落ちがなくより光学特性が良くなる。
そして、本実施形態によれば、明るく、高解像度、小型で固定焦点（ＦＦ）レンズに最適な光学ユニットを提供することができる。
【００４０】
＜３．光学ユニットの第３の構成例＞
図４は、本実施形態に係る光学ユニットの第３の構成例を示す図である。
【００４１】
図４の光学ユニット１００Ｂが図２の光学ユニット１００Ａと異なる点は次の通りである。
図４の光学ユニット１００Ｂでは、図２の光学ユニット１００Ａと基本的に同じ構成を有する第１レンズ１１０、第２レンズ１２０Ａ、第３レンズ１３０Ａ、および第４レンズ１４０Ａ、並びに像面１６０を含む撮像素子１６０Ｂがレンズホルダ３００に配置されている。
すなわち、図４の光学ユニット１００Ｂは、モジュール化されている。
そして、図４の光学ユニット１００Ｂにおいて、物体像が結像される撮像素子の像面に最も近くに配置された第４レンズ１４０Ａの第７面Ｌ４Ｓ１Ａの遮光部１８０−２以外の平面部分に、ＩＲＣＦ３１０が蒸着により形成されている。
【００４２】
この光学ユニット１００Ｂによれば、ＩＲＣＦを蒸着により簡単に形成することができることから、低背化と低コスト化に有利である。
図５（Ａ）および（Ｂ）は、平面を有していないレンズにより形成される比較例としての光学ユニットおよび図４の光学ユニットを比較して示す図である。
図５（Ａ）が比較例の光学ユニットを示し、図５（Ｂ）が図４の光学ユニットを示している。
【００４３】
比較例の光学ユニット１００Ｃは、本実施形態の光学ユニット１００Ｂと異なり、絞り、遮光部を形成する面が平面に形成されておらず、曲面レンズとして各レンズが形成されている。
この曲面レンズには直接ＩＲＣＦ膜を蒸着できないため、モジュール化後には図５（Ａ）に示すようになる。
レンズホルダ３００ＡにＩＲＣＦ３２０を別途設けるためにその保持機構部３３０が必要となり、また、他のレンズの保持機構部３４０が必要となっている。
しかしこの場合、ＩＲＣＦ３２０自体とその保持機構部３３０の分だけ厚みが必要で、またコストも増加する。
これに対して、図４および図５（Ｂ）に示す本実施形態の光学ユニット１００Ｂのように、遮光平面を持てば、ここにＩＲＣＦ膜を蒸着できるので低背化と低コスト化に有利である。
また、本実施形態の光学ユニット１００Ｂは、レンズ面とそこに入射する光線の角度が並行に近くなってくるので、ＩＲＣＦ膜において度々問題になるシェーディングも問題も有利に改善できる。
【００４４】
＜４．光学ユニットの製造方法＞
図６および図７は、本実施形態に係る光学ユニットの製造方法を説明するための図である。
図６は、本実施形態に係る光学ユニットの製造方法の全体の概要を説明するための図である。
図７は、本実施形態に係る光学ユニットの製造方法の要部を説明するための図である。
【００４５】
本実施形態に係る光学ユニット１００，１００Ａ，１００Ｂの製造方法は、基本的にレンズ形成工程ＳＴ１１、貼り合わせ工程ＳＴ１２、および個片化工程ＳＴ１３を含んで構成される。
なお、図６の例では、レンズモジュール形成工程ＳＴ１４を例示している。図６ではレンズホルダ３００にカバーガラス１５０が配置されている例を示しているが、図４のような構成に形成することも可能である。
【００４６】
レンズ形成工程ＳＴ１１では、複数のレンズ、本実施形態では第１レンズ１１０〜第４レンズ１４０（Ａ，Ｂ）を、それぞれウエハーレベルで多数個、個別のウエハーに形成する。
具体的には、第１ウエハー２１０に第１レンズ１１０が２次元状に多数個形成され、第２ウエハー２２０に第２レンズ１２０Ａが２次元状に多数個形成される。
同様に、第３ウエハー２３０に第３レンズ１３０が２次元状に多数個形成され、第４ウエハー２４０に第４レンズ１４０が２次元状に多数個形成される。
たとえば８インチの各ウエハー（基板）２１０〜２４０上に５ｍｍ□ピッチで各レンズ１１０〜１４０が形成される。
【００４７】
そして、このレンズ形成工程ＳＴ１１は、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、平面形成工程ＳＴ１１１および機能面形成工程ＳＴ１１２を含んで構成される。
平面形成工程ＳＴ１１１では、複数のレンズの少なくとも一つのレンズの像面側面または物体側面の一方をウエハーレベルで平面に形成する。
機能面形成工程ＳＴ１１２では、図２に示すように、レンズの平面を、絞り機能を含む絞り面または遮光機能を含む遮光面として形成する。
【００４８】
具体的には、レンズ形成工程ＳＴ１１において、平面形成工程ＳＴ１１１で第１レンズ１１０が形成される第１ウエハー２１０の像面側面となる面Ｌ１Ｓ２を平面に形成する。
そして、機能面形成工程ＳＴ１１２において、平面に形成されたＬ１Ｓ２に塗布デバイス２５０（図７（Ｂ））により絞り用膜を塗布し、この平面（Ｌ１Ｓ２）を絞り面として形成する。
【００４９】
また、レンズ形成工程ＳＴ１１において、平面形成工程ＳＴ１１１で第２レンズ１２０Ａが形成される第２ウエハー２２０の物体側となる面Ｌ２Ｓ１Ａを平面に形成する。
そして、機能面形成工程ＳＴ１１２において、平面に形成されたＬ２Ｓ１Ａに塗布デバイス２５０（図７（Ｂ））により遮光部（遮光膜）１８０−１を塗布し、この平面（Ｌ２Ｓ１）を遮光面として形成する。
【００５０】
また、レンズ形成工程ＳＴ１１において、平面形成工程ＳＴ１１１で第４レンズ１４０Ａが形成される第４ウエハー２４０の物体側となる面Ｌ４Ｓ１Ａを平面に形成する。
そして、機能面形成工程ＳＴ１１２において、平面に形成されたＬ４Ｓ１Ａに塗布デバイス２５０（図７（Ｂ））により遮光部（遮光膜）１８０−２を塗布し、この平面（Ｌ４Ｓ１Ａ）を遮光面として形成する。
【００５１】
また、レンズ形成工程ＳＴ１１において、平面形成工程ＳＴ１１１で第４レンズ１４０Ａが形成される第４ウエハー２４０の物体側となる面Ｌ４Ｓ１Ａを平面に形成する。
そして、機能面形成工程ＳＴ１１２において、平面に形成されたＬ４Ｓ１Ａに塗布デバイス２５０（図７（Ｂ））により遮光部（遮光膜）１８０−２を塗布し、この平面（Ｌ４Ｓ１）を遮光面として形成する。
さらに、機能面形成工程ＳＴ１１２において、平面に形成されたＬ４Ｓ１Ａに塗布デバイス２５０（図７（Ｂ））によりＩＲＣＦ膜３１０を塗布し、この平面（Ｌ４Ｓ１Ａ）を遮光面およびＩＲＣＦ面として形成する。
【００５２】
また、図８は、比較例としての光学ユニットの製造工程を示す図である。
なお、簡単化のため３つのレンズ用の３つのウエハーを用いた例を示しているが、本実施形態のように４つのレンズあるいはそれ以上の場合も同様である。
比較例では、レンズ形成工程ＳＴ１１の後にシート貼り付け工程ＳＴ１５が設けられている。
シート貼り付け工程ＳＴ１５では、絞り、スペーサーをレンズ用ウエハー２１０Ｃ，２２０Ｃに貼り付ける。ただし、精度が必要なことから、 遮光部品は個片で1つ1つレンズにのせる必要があり、煩雑な手間を要する。
【００５３】
以上のように、本実施形態の製造方法によれば、ウエハーレベルのレンズ構造において、平面を設計に１面以上組み込み、その面を絞り面もしくは遮光面として使用する。
絞り、遮光の手法として塗布工程などレンズウエハーに直接加工を施すプロセスが、
平面への加工になるので容易かつ精度良く実現できる。
また、この遮光平面を利用し、ここにＩＲＣＦ膜を蒸着することでＩＲＣＦやその保持機構を削減でき、モジュールの更なる低コスト化、低背-小型化に有利となる。
【００５４】
本技術は、形状精度がナノメートルオーダであり、外形精度がミクロンオーダであり、高さ精度もナノオーダである形成物を作成するインプリントなどの成形方法および成形装置等に適用可能である。
この成形方法および成形装置に用いる成形金型、この成形方法および成形装置を用いた光学素子アレイ板の製造方法に適用可能である。
また、この光学素子アレイ板の製造方法により電子素子モジュールを製造することが可能である。
電子素子モジュールは、入射光を集光する複数のレンズまたは、出射光を直進させたり入射光を所定方向に曲げて導いたりする複数の光学機能素子などの光学素子アレイ板を含む。
電子素子モジュールは、各レンズにそれぞれ対応して、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子を有する。
または、電子素子モジュールは、各光学機能素子にそれぞれ対応して、出射光を発生させるための発光素子および／または入射光を受光するための受光素子などを有する。
そして、電子素子モジュールは、複数モジュール化（一体化）された電子素子ウエハモジュールから一括切断して製造される。
【００５５】
この電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュールは、次のような電子機器に採用することができる。
電子素子モジュールは、たとえば画像入力デバイスとして撮像部に用いたたとえばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラに採用可能である。
あるいは、電子素子モジュールは、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）または、この電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などに採用可能である。
【００５６】
すなわち、以上説明したような特徴を有する光学ユニット１００，１００Ａ，１００Ｂは、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いたデジタルカメラ、特に、携帯電話等の小型電子機器に搭載されるカメラ用レンズとして適用可能である。
【００５７】
＜５．撮像装置の構成例＞
図９は、本実施形態に係る光学ユニットが採用される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【００５８】
本撮像装置４００は、図９に示すように、本実施形態に係る光学ユニット１００，１００Ａ，１００Ｂが適用される光学系４１０、およびＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ（固体撮像素子）が適用可能な撮像デバイス４２０を有する。
光学系４１０は、撮像デバイス４２０の画素領域を含む撮像面に入射光を導き、被写体像を結像する。
撮像装置４００は、さらに、撮像デバイス４２０を駆動する駆動回路(ＤＲＶ)４３０、および撮像デバイス４２０の出力信号を処理する信号処理回路(ＰＲＣ)４４０を有する。
【００５９】
駆動回路４３０は、撮像デバイス４２０内の回路を駆動するスタートパルスやクロックパルスを含む各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ(図示せず)を有し、所定のタイミング信号で撮像デバイス４２０を駆動する。
【００６０】
また、信号処理回路４４０は、撮像デバイス４２０の出力信号に対して所定の信号処理を施す。
信号処理回路４４０で処理された画像信号は、たとえばメモリなどの記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像情報は、プリンタなどによってハードコピーされる。また、信号処理回路４４０で処理された画像信号を液晶ディスプレイ等からなるモニターに動画として映し出される。
【００６１】
上述したように、デジタルスチルカメラ等の撮像装置において、光学系４１０および撮像デバイスとして、先述した光学ユニット１００，１００Ａ、１００Ｂを搭載することで、低消費電力で、高精度なカメラが実現できる。
【００６２】
なお、本技術は以下のような構成をとることができる。
（１）物体側から像面側への光路上に配置された複数のレンズを有し、
上記複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズの像面側面または物体側面の一方がウエハーレベルで平面に形成され、
上記レンズの平面が、絞り機能を含む絞り面または遮光機能を含む遮光面として形成されている
光学ユニット。
（２）一つの上記レンズの像面側面が平面に形成され、当該平面が絞り面として形成されている
上記（１）記載の光学ユニット。
（３）上記複数のレンズのうちの少なくとも一つのレンズの物体側面が平面に形成され、当該平面が遮光面として形成されている
上記（１）または（２）記載の光学ユニット。
上記（４）上記複数のレンズのうち、遮光面として形成された平面を有するレンズの当該平面に赤外カットフィルタが形成されている
上記（１）から（３）のいずれか一に記載の光学ユニット。
上記（５）上記複数のレンズのうち、物体像が結像される撮像素子の像面に最も近くに配置されたレンズの物体側面または像面側面の一方が平面に形成され、当該レンズの平面が遮光機能を含む遮光面として形成され、かつ、当該平面に赤外カットフィルタが形成されている
上記（４）記載の光学ユニット。
（６）物体側から像面側への光路上に配置される複数のレンズを、それぞれウエハーレベルで多数個、個別のウエハーに形成するレンズ形成工程と、
上記ウエハーレベルで形成されたレンズをウエハー状態で貼り合わせる、貼り合わせ工程と、
貼り合されたウエハーを個片化して多数個の光学ユニットを形成する個片化工程と、を有し、
上記レンズ形成工程において、
上記複数のレンズの少なくとも一つのレンズの像面側面または物体側面の一方をウエハーレベルで平面に形成する平面形成工程と、
上記レンズの平面を、絞り機能を含む絞り面または遮光機能を含む遮光面として形成する機能面形成工程と、を含む
光学ユニットの製造方法。
（７）上記レンズ形成工程において、
一つのレンズが形成されるウエハーの像面側面となる面を平面に形成し、
当該平面を絞り面として形成する
上記（６）記載の光学ユニットの製造方法。
（８）上記レンズ形成工程において、
ウエハーレベルの上記複数のレンズのうちの少なくとも一つのレンズが形成されるウエハーの物体側面となる面を平面に形成し、
当該平面を遮光面として形成する
上記（６）または（７）記載の光学ユニットの製造方法。
（９）上記レンズ形成工程において、
上記複数のレンズのうち、遮光面として形成された平面を有するレンズの当該平面に赤外カットフィルタを形成する
上記（６）から（８）のいずれか一に記載の光学ユニットの製造方法。
（１０）上記レンズ形成工程において、
ウエハーレベルの上記複数のレンズのうち、物体像が結像される撮像素子の像面に最も近くに配置されるレンズが形成されるウエハーの物体側面となる面または像面側面となる面の一方を平面に形成し、
当該平面を遮光機能を含む遮光面として形成し、かつ、
当該平面に赤外カットフィルタを形成する
上記（９）記載の光学ユニットの製造方法。
（１１）撮像素子と、
撮像素子に被写体像を結像する光学ユニットと、
上記撮像素子の出力信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部と、を有し、
上記光学ユニットは、
物体側から像面側への光路上に配置された複数のレンズを有し、
上記複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズの像面側面または物体側面の一方がウエハーレベルで平面に形成され、
上記レンズの平面が、絞り機能を含む絞り面または遮光機能を含む遮光面として形成されている
撮像装置。
【符号の説明】
【００６３】
１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・光学ユニット、１１０・・・第１レンズ、１２０，１２０Ａ・・・第２レンズ、１３０，１３０Ａ・・・第３レンズ、１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ・・・第４レンズ、２００・・・ウエハー、３００・・・レンズホルダ、３１０・・・ＩＲＣＦ膜、４００・・・撮像装置、４１０・・・光学系、４２０・・・撮像デバイス、４３０・・・駆動回路(ＤＲＶ)、４４０・・・信号処理回路(ＰＲＣ)。
【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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